机械制造工艺学-第2章第5节.ppt
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李诗龙武汉工业学院.2008年6月24日,机械制造工艺学第二章机械加工工艺规程设计第5节工艺路线的拟定,第五节工艺路线的拟定,工艺路线:
从毛坯到成品的加工顺序。
影响加工质量、效率、工人劳动强度,设备投资,车间面积,生产成本。
内容:
各表面加工方法选择,工序集中和分散,加工阶段划分和先后顺序安排。
一、表面加工方法的选择,
(1)尽量采用经济加工精度方案进行加工,零件结构形状虽多种多样,但都是由基本表面组合而成。
同一种表面又有不同的加工方案,一般选择原则如下:
(2)首先考虑主要表面的加工方案,(3)确定加工方案时应考虑零件的材料、硬度、结构形状、尺寸大小等。
(4)加工方案要和生产类型、生产率的要求相适应,考虑现有技术力量和设备。
加工经济精度是确定加工方法的基本依据,加工经济精度:
在正常的加工条件下所能保证的加工精度。
采用符合质量标准的设备,工艺装备和标准技术等级的工具,不延长加工时间的条件。
先根据被加工表面的精度要求,选定最终加工方法,然后再选定精加工前的一系列准备工序的加工方法。
零件成本与加工误差的关系,选择表面加工方法考虑的因素,工件材料的性质:
精加工:
淬火钢磨削,有色金属精细车(镗),金刚镗工件的形状和尺寸:
IT7孔:
镗、铰、拉、磨;箱体孔:
大孔,镗。
小孔:
钻、扩、铰。
孔系加工时,可采用组合铣或磨。
生产类型具体生产条件:
利用现有设备和工艺手段,工人技术水平,挖潜。
重视新工艺、新技术,兼顾设备的负荷平衡。
生产类型不同,加工方法也不同,大批大量生产:
高生产率,质量稳定平面、孔拉削轴仿形车甚至可根本改变毛坯形态,如粉末、冶金齿轮、精锻、精铸单件小批量生产:
通用加工方法平面刨、铣;孔钻、扩、铰、镗,数控机床,加工中心,二、典型表面的加工路线,由于精度要求高的表面,均须通过粗加工、半精加工及精加工逐步达到,因此,除正确选择相应的最终方法外,还应确定从毛坯到最终形成的加工方案所组成的整套加工方案。
例外圆加工方案,典型表面(外圆、内孔和平面)的加工路线,外圆粗车半精车精车粗车半精车粗磨精磨内孔钻扩铰手铰钻/粗镗半精精镗浮动镗/金刚镗平面粗铣半精铣精铣高速铣粗刨半精刨精刨宽刀精刨/刮研/研磨,淬火,三、加工阶段的划分,1、划分加工阶段的主要目的:
(1)保证加工质量粗加工余量大,较大夹紧力、切削力、切削热,工件产生较大变形、残余应力、缺陷和加工误差,通过半精、精加工逐步纠正,
(2)合理使用设备人力、技术、资源有利于按照不同要求选不同精度、刚性、功率的机床,(3)便于安排热处理工序热处理常穿插在加工阶段之间,也便于组织生产,(4)及时发现毛坯的缺陷以决定零件的报废或修补,避免盲目加工造成的浪费,三、加工阶段的划分,2、工艺路线按工序性质不同而划分为以下几个阶段:
粗加工阶段:
主要任务是切除大部分加工余量,达到很高生产率。
半精加工阶段:
消除粗加工留下的缺陷,为精加工作准备,并完成次要表面加工。
精加工阶段:
达到加工表面图纸要求。
光整加工阶段:
加工精度高于IT6,粗糙度低于0.04时采用。
3、划分加工阶段的主要依据,零件的技术要求;年生产纲领及生产条件。
毛坯的情况,粗精分开,有利于发现毛坯缺陷。
零件的大小,笨重的运输和安装都很不方便,粗精放在一起。
四、工序集中与工序分散的原则,确定了加工方法、方案,并且划分出各加工阶段后,零件的加工工步便确定了,下一步应该将各工步组成工序。
同一个工件,同样的加工内容,可以安排两种不同形式的工艺规程:
一种是工序集中,一种是工序分散。
工序集中,工序集中是使每个工序中包括尽可能多的工步内容,使得总工序数减少。
有利于保证加工面间的相互位置精度要求。
有利于采用生产率高机床,节省装夹工件时间,减少搬动次数。
有利于生产组织管理。
工序集中的特点,优点:
能采用高效专用机床及工装,可大大提高生产率。
减少设备数量和工人数量及占地面积。
缩短工艺路线,使生产计划和组织工作简化。
运输路线缩短,加工周期压缩。
安装次数减少,易保证相互位置精度。
缺点:
需购置专用机床和工装,调整及修理时需专人保管,生产准备工作量大。
工序分散,工序分散是将工艺路线集中的内容分散在更多的工序中去完成,使得工序的工步少、路线长。
工序分散的特点,优点:
每台机床只完成一个或几个工步,可采用结构简单的高效机床和工装,容易调整,易于平衡工序时间,可组织流水线生产。
生产准备工作量少,容易适应同类产品更换。
操作工人技术水平要求不高。
可以采用最合理的切削用量,减小机动时间。
缺点:
设备数量多,操作人员多,生产面积大,加工周期长。
工序集中与分散如何使用?
单件小批生产,尽量采用工序集中,使用通用设备。
加工中心高效自动化机床大批大量生产,工序应分散。
传统流水线自动线工序集中分散各有所长,工序集中优点较多,现代生产的发展趋于工序集中。
五、工序顺序如何安排?
1、机加工顺序安排应遵守下列原则:
先粗后精:
按粗加工半精加工精加工光整加工逐渐逼近基准先行:
工件上的定位精基面,一般在工艺过程一开始应进行粗、精加工,在主要表面的精加工或光整加工之前,还有必要安排其定位精基准的精加工和修复。
获得精度先主后次:
精度要求较高的主要表面的粗加工(包括半精加工)一般都安排在次要表面的加工之前,这样有利于及时发现原材料缺陷和防止浪费次要表面的加工工时,但重要表面(特别是重要孔)的最终加工应安排在最后。
减少浪费先面后孔:
一般先安排平面加工,然后安排孔加工,特别是粗加工阶段更应如此,有利于提高孔加工刀具的耐用度和保证孔的位置精度。
定位可靠,2、常用热处理工序的安排,毛坯,粗加工,半精加工,精加工,粗磨,细磨,成品,退火、正火、时效,人工时效,调质、退火,高频淬火、渗碳淬火、整体淬火、去应力处理,氮化,预备热处理,最终热处理,热处理及表面处理安排,改善切削性能安排在加工前(退火,正火,调质)消除内应力安排在粗加工后(时效,正火,退火)改善材料力学物理性能排在精加工前(淬火,回火,渗碳)高精度精密件淬火后冷处理表面处理排在最后(镀铬,镀锌,发蓝),3、其他辅助工序的安排,1)检验工序(一般性尺寸、形位误差检查)防止废品和浪费。
安排在粗加工结束后;重要工序前后;转向另车间前后;全部加工结束后2)去除毛刺3)特种检验(无损探伤、密封性、平衡试验、重量)内部质量检查X射线,磁力探伤,超声波探伤4)表面处理(表面涂层、镀层、发蓝)5)清洗、退磁、防锈,例:
齿轮零件图,加工方法的选择:
端面A、B(IT11、Ra3.2):
粗车(IT1213),半精车(IT1011)外圆(IT11、Ra3.2):
粗车(IT1213),半精车(IT1011)内孔(IT7、Ra1.6):
钻、扩、精扩、半精铰、精铰齿面(8-7-7-DC、Ra1.6):
滚齿键槽(IT9、Ra1.6):
粗刨、半精刨、钳工修R1.6孔4-12(Ra1.6):
钻、半精铰,我们倡导的教育精神,時代之舟的掌舵人!
究竟教育工作者应当老是跟在时代的巨轮后面?
抑或走在时代的前头?
又抑或浮沉于时代的洪流里,随波飘荡?
再见!
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