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机械加工工艺管理规程设计.pptx

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12第二章 机械加工工艺规程的设计PPT课件

12第二章 机械加工工艺规程的设计PPT课件
37
2、安装和工位
① 安装：同一工序中，工件在机床或夹具中定位和夹紧一 次，称为一次安装。
② 工位：为了完成一定的工序内容，一次装夹后，工件与 夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据 的某一个位置。
工件在加工中应尽量减少装夹次数，因为多一次装夹，就 会增加装夹的时间，还会增加装夹误差。
④拟定零件加工工艺路线； 订出全部由粗到精的加工工序，内容包括选择定位基准，
定位夹紧方案，各表面加工方法；可提出几个方案对比。
9
⑤选择和确定机床设备，刀具及工时定额，对于专用工艺设 备，应提出设计任务书。
⑥确定工序尺寸及其公差；
⑦确定切削用量；
⑧确定时间定额；
⑨填写工艺文件；
10
三、 结构工艺性及毛坯选择
26
孔的位置距离壁太近
槽与沟的表面不应与其 它加工表面重合
封闭平面应有与刀 具尺寸和刀具形状相适 应的过渡面
27
§2.2 机械加工的工艺过程设计
工艺路线的拟定是拟定工艺规程的关键性一步。其实质就 是选择合适的加工方法和加工方案。
1、方法：在具体工作中，应该在充分调查研究的基础上， 提出多种方案进行分析比较。
4
3.对工艺规程的要求 (1)保证可靠地达到产品图纸所提出的全部技术要求。 (2)能获得高质量、高生产效率。 (3)有利于节约原材料和工时消耗，不断降低成本。 (4)有利于减轻工人劳动强度，保证安全和良好的工作条件。
5
二、制订工艺规程的原始资料 制订工艺规程的原始资料主要有：
（1）产品整套装配图和零件工作图； （2）产品年产量； （3）本厂生产条件：设备、工装、工人技术水平等情况； （4）毛坯生产和供应条件； （5）产品的验收质量标准；

机械加工工艺规程的制定.pptx

机械加工工艺规程的制定.pptx

机械加工的目的是将毛坯加工成符合产品要求 的零件。通常，毛坯需要经过若干工序才能转化为 符合产品要求的零件。
一个相同结构相同要求的机器零件，可以采用 几种不同的工艺过程完成，但其中总有一种工艺过 程在某一特定条件下是最经济、最合理的。
在现有的生产条件下，如何采用经济有效的加 工方法，合理地安排加工工艺路线以获得符合产品 要求的零件，这是本章所要解决的重点。
成批生产
大部分有互换性，少数用钳工修 配
部分铸件用金属模；部分锻件用 模锻。毛坯精度中等，加工余量 中等。
大批量生产
全部有互换性。某些精度较高 的配合件用分组选择装配法
铸件广泛采用金属模机器造型， 锻件广泛采用模锻，以及其他 高生产率的毛坯制造方法。毛 坯精度高，加工余量小。
生产类型对工艺过程的影响
例如：上图中的第1道工序，若对工件的两端连 续进行车端面、钻中心孔，就需要两次安装（分别 进行加工），每次安装有两个工步（车端面和钻中 心孔）
3）工位
为了减少工序中的装夹次数，常采用回转工作台 或回转夹具，使工件在在一次装夹中，可先后在机床 上占有不用的位置进行加工，每个位置上所完成的那 一部分工序称为一个工位。
二、 机械加工工艺过程
(一) 定义： 用机械加工的方法，直接改变原材料或毛 坯形状、尺寸和性能等，使之变为合格零件的过程，称 为机械加工工艺过程，又称工艺路线或工艺流程。
(二)机械加工工艺过程的组成
机械加工工艺过程由若干个按一定顺序排列的工序 组成。 机械加工工艺过程组成 1）工序 指一个（或一组）工人在一个工作地点 （如一台机床或一个钳工台），对一个（或同时对几 个）工件连续完成的那部分工艺过程，称为工序。 区 分工序的主要依据是：工作地点固定和工作连续。

机械加工工艺规程设计(PPT 50页)

机械加工工艺规程设计(PPT 50页)
（3）不便装夹的零件应加设装夹余料，工艺凸台、凸耳， 最后去除。
工艺路线的拟定
经济精度：在正常加工条件下所能达到的加工精度及表面粗糙度
各种表面不同加工方法的经济精度及表面粗糙度
加工 表面
加工 方法
外圆柱面 和端面
粗车 半精车 精车 粗磨 精磨 研磨 超精加工 金刚车
平面
粗刨（铣） 精刨（铣） 粗磨
零件加工工艺性分析
➢ 精度与技术要求：包括尺寸精度、形位公差和表面粗糙度。 在满足使用要求的前提下若能降低精度要求，则可降低加工 难度，减少加工次数，提高生产率，降低成本。
尺寸标注应便于编程且尽可能利于设计基准、工艺基准的统一。
➢ 工件材质：零件毛坯材料及热处理要求，是选择刀具（材料、 几何参数及使用寿命），确定加工工序、切削用量及选择机 床的重要依据。
➢ 结构形状：在满足使用要求的前提下加工的可行性和经济性。 尽量避免悬臂、窄槽、内腔尖角以及刚性不稳的薄壁、细长 杆之类的结构，减少或避免采用成型刀具加工的结构，孔系、 内转角半径等尽量按标准刀具尺寸统一以减少换刀次数，深 腔处窄槽和转角尺寸要充分考虑刀具的刚性等等。
➢ 几何关系：视图完整、正确，表达清楚无歧义，几何元素的 关系应明确，避免在图纸上可能出现加工轮廓的数据不充分、 尺寸模糊不清及尺寸封闭干涉等缺陷。
锻件
机械性能较好，有较高的强度和冲击韧性，但毛坯的形状不 宜复杂，如轴类和齿轮类零件的毛坯常用锻件。
型材 焊接件 工程塑料
包括圆形、方形、六角形及其它断面形状的棒料、管料及板料。 棒料常用在普通车床、六角车床及自动和半自动车床上加工轴类、 盘类及套类等中小型零件。冷拉棒料比热轧棒料精度高且机械性 能好，但直径较小。板料常用冷冲压的方法制成零件，但毛坯的 厚度不宜过大。

第五节机械加工工艺规程设计.pptx

第五节机械加工工艺规程设计.pptx
按工序分散原则组织工艺过程，就是使 每个工序所包括的加工内容尽量少些；最大
工序集中原则组织工艺过程的特点：
1）有利于采用自动化程度较高的高效率 机床和工艺装备，生产效率高。
2）四少：工序数少，设备数少，可相应 减少操作工人数和生产面积。
3）工件的装夹次数少，不但可缩短辅助 时间,而旦由于在一次装夹中加工了许多表面,
在大批大量生产中，可根据加工要求 设计制造专用工艺装备。
使用数控机床加工，机时费用高，为 充分发挥数控机床的作用，宜选用机械夹
例如，硬质合金涂层刀具、立方氮化硼刀 具和人造金刚石刀具等， 以减少更换刀具和 预调刀具的时间。数控加工所用刀具寿命至少 应保证能将一个工件加工完。
机床设备和工艺装备的选择不仅要考虑设 备投资的当前效益，还要考虑产品改型及转产 的可能性，应使其具有更大的柔性。
第五节 机械加工工艺规程设计
一、机械加工工艺规程设计的内容及步骤 1．分析零件图装配图 设计工艺规程时，首先应分析零件图和
该零件所在部件或总成的装配图，了解该零 件在部件或总成中的位置和功用以及部件或 总成对该零件提出的技术要求，分析其主要
2．对零件图和装配图进行工艺审查 审查图样上的视图、尺寸公差和技术要 求是否正确。统一、完整，对零件设计的结 构工艺性进行评价，如发现有不合理之处应 及时提出，并同有关设计人员商讨图样修改 方案，报主管领导审批。 3．由产品的年生产纲领研究确定零件
4．确定毛坯
提高毛坯制造质量，可以减少机械 加工劳动量，降低机械加工成本，但同 时可能会增加毛坯的制造成本，要根据 零件生产类型和毛坯制造的生产条件综 合考虑。
5．拟订工艺路线
其主要内容包括：选择定位基准，确定 各表面加工方法，划分加工阶段，确定工序 集中和分散程度，确定工序顺序等。

机械加工行业工艺流程管理规程.ppt

机械加工行业工艺流程管理规程.ppt

（2） 划线找正安装
先在毛坯上划线,然后按照划的线来找正安装。 特点：1) 精度低;
2) 增加一道划线工序; 3) 适用于单件小批生产； 4) 适用大型铸、锻件和毛坯制造精度低。
表7-3各种生产类型的工艺过程的主要特点
特 单件生产 点
工 件 一般配对制造缺 的 互 乏互换性广泛用 换 性 钳工修配。
成批生产
大量生产
大部分有互换性 全部有互换性, 有些精度较 少数用钳工修配。 高, 配合件用分组选择装配
法。
毛坯 的制 造方 法及 加工 余量
铸件用木模手工 造型;锻件用自由 锻。毛坯精度低, 加工余量大。
另一种划分生产类型方法：
1) 单件小批生产 2) 成批生产 3) 大批大量生产
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生产类型的划分方法:
1)生产纲领 2)零件特征(大小,重量)
3)工作地点、每月担负的工序数。 表7-2 生产类型划分方法
生产类型 工作地点每月
产
品
年
产
量
担负的工序数
重型
中型
轻型
零件重大于2000kg 零件重100 ～2000kg 零件重小于100kg
（1） 生产纲领
某种产品(零件)的年产量称为该产品(零件)的生产 纲领。 零件的生产纲领：
N = Q n（1+α﹪+β﹪）
式中 N ——零件的生产纲领（件） Q ——产品的年产量（台，辆，部） n ——每台产品中该零件的数量（件/台） α﹪ ——备品率
β﹪——废品率
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（2） 生产类型
可分为三种生产类型 1）单件生产 2）大量生产 3）成批生产 a. 小批生产 b.中批生产 c.大批生产.
0.8

机械加工工艺规程设计教材(PPT 78页)

机械加工工艺规程设计教材(PPT 78页)
通过对各种常见非传统加工方法以及新工艺、 新技术的了解，思考如何立足于现代工程师 世界；
对各项学习任务进行合理的时间安排，有效 高质量地完成。
2014-10-28
平面的加工路线
2014-10-28
宽 刀 精 刨
2014-10-28
刮削
2014-10-28
三块平板对研(或对刮)
2014-10-28
最终热处理： 淬火——提高零件的硬度和耐磨性。零件淬火后，会
出现变形，所以淬火工序应安排在半精加工后精加工 前进行，以便在精加工中纠正其变形。 渗碳淬火——对于用低碳钢和低碳合金钢制造的零件， 为使零件表面获得较高的硬度及良好的耐磨性，常用 渗碳淬火的方法提高表面硬度。渗碳淬火容易产生变 形，应安排在半精加工和精加工之间进行。 渗氮——向零件的表面渗入氮原子的过程。渗氮不仅 可以提高零件表面的硬度和耐磨性，还可提高疲劳强 度和耐腐蚀性。渗氮层很薄且较脆，故渗氮处理安排 尽量靠后，另外，为控制渗氮时变形，应安排去应力 处理。渗氮后的零件最多再进行精磨或研磨。 表面处理（表面镀层和氧化）——提高零件的抗腐蚀 性和耐磨性，并使表面美观。通常安排在工艺路线最 后。
预备热处理 正火和退火——在粗加工前通常安排退火或
正火处理，消除毛坯制造时产生的内应力， 稳定金属组织和改善金属的切削性能。 调质——淬火后高温回火。经调质的钢材， 可得到较好的综合力学性能。 时效处理——主要目的是消除毛坯制造和机 械加工中产生的内应力。
2014-10-28
热处理工序的安排
其特点是便于采用高生产率的专用设备和工艺 装备，减少了工件的装夹次数，缩短了辅助时 间，可有效地提高劳动生产率；由于工序数目 少、工艺路线短，便于制订生产计划和生产组 织；使用的设备数量少，减少了操作工人和车 间面积；由于在一次装夹中可以加工出较多的 表面，有利于保证这些表面间相互位置精度。

机械加工工艺规程设计概述(ppt47页).pptx

机械加工工艺规程设计概述(ppt47页).pptx

ZG1Cr18Ni9Ti
工程铸钢
ZG270-500
耐腐蚀性差 可渗氮、 氰化处理强度应力高 焊接性好 耐腐蚀性强
定子 转子 阀体 支承座
• 有色金属：铝合金 L1-L6 、 L5-1
铜合金 T2 H62 QSn6.5-0.4
• 非金属：工程塑料ABS 尼龙66
聚四氟乙烯 有机玻璃
型材 ：板材 管材 棒料 （圆钢） 角钢 槽钢 方钢
由于同一使用功能可以用多种结构来实现， 因此选择的构造应满足：便于加工、安装及维修；
劳动量少；材料消耗量少。
• 1、被加工表面的加工可能性。 • 2、保证位置精度的可能性 • 3、零件安装时应有方便的定位基准 • 4、加工面的尺寸、形状和位置应便于加工
1）构形布局 2）加工面位置 3）多个加工面位向一致 4）提高加工部分刚度 • 5、减少加工面 • 6、保证装拆的方便和可行
• 工艺规程是指导生产的主要技术文件，是 生产组织和管理工作的基本依据，是新扩 建工厂和车间的基本资料，制订工艺规程 时，以优质、高产、低成本、高效为原则 ，具备各种原始资料，按规定的步骤进行 。
第二节 审核图纸
• 图纸是制订工艺规程最主要的原始资料，通过分 析零件图及产品总装图、部件装配图以及验收标 准，理解零件的功用、结构、技术要求。 分析图纸规定的技术要求是否合理，能否在现有 设备、技术条件下实现加工，并达到规定的技术 要求；零件的结构是否便于加工，便于装配和便 于提高劳动生产率，在不影响零件原设计性能和 作用的前提下，可以在征得设计人员同意或经过 一定的试验及审批手续之后，可以对零件的结构 和技术要求作部分修改，以改善加工的工艺性。
二、零件的结构工艺性
• 1、通过结构分析，选择适当的加工方法
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18
1.2 零件结构工艺性分析
钻孔表面
应与孔的轴线
垂直，如果两 边不垂直,就会 使两边切削力 不等,导致钻孔 轴线歪斜，甚
至使钻头折断。 图4-12中a)皆 为不合理的结 构，b)为合理 的结构
图4-12
工件要便于安装
➢ 如图4-3a)所示的床身立柱结
构加工导轨面时不便于安装,加上
一个工艺凸台（图b）就好安装
图4-3
了。
➢ 又如图4-4a)所示，轴承盖
在加工两端面和外圆时无法装夹，
改成图b、c所示的结构就容易装
夹了。
图4-4
➢ 如图4-5 a) 平台的结构加工
时无法装夹，改成图b)或c)所示
图4-5
铸件局部凸台应连成一片
4
1.2 零件结构工艺性分析
锻造毛坯的工艺性
形状不对称，上下模易错 位，影响锻件质量
截面形状变化过大，模具寿 命降低
分型面
分型面
最大尺寸应在分型面上， 以利于金属填充
毛坯在半模内成型，有利 于提高质量，降低成本
5
1.2 零件结构工艺性分析
零件图的尺寸的标注 ➢ 零件图上的尺寸不应标注成封闭式，以免产生矛
机械制造工艺学
第一章 机械加工工艺规程设计
Machining Process Planning
1.2 零件结构工艺性分析
Part Structural Analysis of Process
1
1.2 零件结构工艺性分析
一、结构工艺性 结构工艺性是指所设计的产品在能满足使用要求的前提 下，制造的可行性和经济性。 1、结构和工艺的联系 ➢零件结构工艺性具有综合性。必须对毛坯制造、机械加 工到装配调试的整个工艺过程进行综合分析比较,全面评 价。
11
1.2 零件结构工艺性分析
零件尺寸规格标准化
好处：结构 要素标准化，节 约工具，减少工 艺装备的工作， 简化工艺装备。
尺寸一致：加工尺
寸应能采用标准刀具
加工。减少刀具规格，
避免专门制备工具。
工艺性差
2 3
工艺性差
工艺性好
3
工艺性好
3
12
1.2 零件结构工艺性分析
3、零件局部结构工艺性
要素：必须考虑加工时的对刀、测 量和提高切削效率。
图4-7 a)所示的工件两头有大孔，需 要装夹两次才能加工完，改成图b)所示 的结构，只需装夹一次就可加工完。
图4-6
图4-7 c)所示的工件,键槽加工需要 两次安装，不但降低生产率，而且会影 响键槽的位置精度度。改成图d)就合理 了。
图4-7
10
1.2 零件结构工艺性分析
减少机床安装调整次数
应把不等高的三个凸台改成等高的凸台 可以一次走刀同时加工三个凸台。
工；又因插斜齿需专用螺旋导轨，因
而它的结构工艺性不好。若能采用电
子束焊，先分别滚切两个齿轮，再将 它们焊成一体，这样的制造工艺就较
焊接处
好，且能缩短齿轮间的轴向尺寸。
由此可见，结构对工艺有着重要
的影响。
3
1.2 零件结构工艺性分析
铸造毛坯的工艺性
缩孔
壁厚力求均匀，以免产生缩孔 减少大的水平面，便于杂质和气体排除，减少内应力。
减少配合表面的长度
应使零件槽的圆角半径一致，这样可用同一把铣刀进行加工，由 于减少换刀可节省辅助时间及简化生产准备工作
14
Hale Waihona Puke 1.2 零件结构工艺性分析
图a0中退刀槽有3种尺 寸就需要三把不同的切槽 刀,改成图a1的尺寸就只需 要一把。
图b0需两把不同规格 的键槽铣刀。
图c0需两把不同圆弧 半径的车刀，而b1、c1都 只需一把同规格的刀具。
➢ 零件所有加工表面与非加工面之间只标注一个联系尺寸 ， 避免从一个加工表面确定几个非加工表面的位置。
a
c
b a b
c
1.6
7
1.2 零件结构工艺性分析
提高工件加工时的刚度
床身结构刚性差，加工床面时只能用较小切削用量，改后则可以 采用先进的刀具及较大的切削用量加工床面。
8
1.2 零件结构工艺性分析
盾； ➢ 尺寸标注应符合尺寸链最短原则(组成环数目最
少 )； ➢ 零件的自由尺寸，应按加工顺序尽量从工艺基准
注出。
6
1.2 零件结构工艺性分析
零件图的尺寸的标注
➢ 零件图上重要尺寸应直接标注，在加工时尽量使工艺标 准与设计基准重合 ；
➢ 零件图上标注的尺寸应便于测量，不要从轴线、中心线、 假想平面等难以测量的基准标注尺寸；
磨削内外锥面时，更应 设置结构上的空刀槽。
磨削小轴的大小外圆及端面需有 砂轮的退刀槽，否则磨削时易碰坏 砂轮并且出现圆角，将影响和其它 零件的配合。
17
1.2 零件结构工艺性分析
套筒中没有空刀的键槽，易使 插刀损坏，应改成有让刀孔的 结构
为便于进刀和退刀，表面 接合处还需进行修正性加 工。
螺纹结构应有退刀槽，否则易碰坏车 刀，且在根部将出现半牙高的螺纹， 并使螺帽拧不到底。
➢零件结构工艺性具有相对性。
✓两使用性能完全相同的零件，因结构稍有不同，其加工 方法和制造成本就有很大的差别。
✓不同生产类型的具体生产条件下，结构相同的零件其加 工方法和制造成本也有很大的差别。
2
1.2 零件结构工艺性分析
➢例如双联斜齿轮的加工
整体结构
因齿间的轴向距离很小、因而小
齿圈不能用滚齿加工、只能用插齿加
减小加工表面积； 尽量减少刀具种类，保证刀具
能自由地进刀和退刀及正常工 作 加工面之间，加工面之间与非 加工面之间应明显分开。
底座有凸台，加工面积↓、加工量 ↓ 、平面不平度误差↓ 、接触精度 ↑。
减少深螺纹孔的加工，使用更为
方便
13
1.2 零件结构工艺性分析
进、排气（油）孔设在外圆上，加 工相对容易，且易保证槽间距
的结构，铸出孔即可用螺栓压板
进行装夹。
9
1.2 零件结构工艺性分析
减少工件装夹次数 有利于提
高切削效率，保证加工面之间的位置精 度。
图4-6 a)所示的工件由于孔的轴线 不平行,需进行两次安装，且需要不同的 夹具。改成b)由于孔的轴线平行,只需进 行一次安装。
图4-6 c)所示的工件,孔加工需要调 头，两次安装，不但降低生产率，而且 影响孔的同轴度。改成图d)就合理了。
图d0中，d0用钻头钻
完孔后，还要用镗刀加工
才能制成平底孔，而d1只
需钻孔。
图4-8
15
1.2 零件结构工艺性分析
➢ 便于进刀和退刀
在车螺纹、刨平面、插齿形、磨 削等工序加工时必须设计空刀槽， 以方便进刀和退刀 。
图4-11
图4-9
图4-10
16
1.2 零件结构工艺性分析
镗孔时，孔底应设置镗刀的退刀 槽，以保证刀具的正常工作。