工艺课件2

7
2. 工序集中的特点 1）有利于采用高效专用机床和工艺装备，生产效率高 2）工序数目少，工艺路线短，便于生产计划和管理 3）设备数量少，相应地操作工人少，生产面积及运输工作量小 4)工件装夹次数少,节省辅助时间,安装误差小,利于提高加工表面间的位置精度 5)专用设备、工艺装备投资大,生产准备工作量大,机床维修困难,产品调整困难
8
工序分散 同一零件
§6 工艺尺寸链
一、尺寸链的基本概念
1. 尺寸链的定义与基本术语
尺寸链的定义: 在机器装配和零件加工过程中,由相互连接的尺寸所形成封闭的尺寸组. 尺寸链的特征： 封闭性: 各尺寸按一定顺序首尾相接 关联性:每一尺寸的变化都会影响其他尺寸 尺寸链的基本术语: 环: 列入尺寸链中的每一尺寸 封闭环: 尺寸链中在装配或加工过程中最后 形成(间接得到保证)的一环 组成环: 尺寸链中除封闭环以外的其他各环 增环: 尺寸链中,当其他组成环不变时,因其增大 (或减小)而引起封闭环增大 (或减小)的组成环. 减环: 尺寸链中,当其他组成环不变时,因其减小 (或增大)而引起封闭环增大 (或减小)的组成环.
13
由于两组成环的公差已大于封闭环的公差,故应压缩组成环的公差. 前工序尺寸250-0.2在加工时较易于控制将0.2的公差改为0.05,即250-0.05.
3)计算工序尺寸A 30= 25+20-A, A=15 +0.15= 0+0.1-EIA EIA=-0.05 -0.15=-0.05+(-0.1)-ESA ESA=0
(三) 选用的一般原则
工序集中 单件小批生产---------多次装夹 多次换刀 重型大型零件--------减少装夹 及运输次数 大批大量生产--------便于使用高效率机床 位置精度要求高的零件-----便于保证位置精度 中批生产------------便于定期更换零件 工序集中 粗加工-----便于提高生产效率 简单表面----充分利用机床 工序分散 精加工------保证质量 复杂表面-----采取措施,保证质量
1)画出尺寸链图 2)确定封闭环及增减环 3)计算工序尺寸 100=L1-200 , L1=300 +0.15=ESL1-0 , ESL1=+0.15 -0.15=EIL1-0.1, EIL1=-0.05
L1 3000..15 0 05
4) 校核 TL0=0.2+0.1=0.3 结果符合 例2 测量基准与设计基准不重合时测量尺寸的计算 图27-18所示轴套零件加工 40 沉头孔的工序图,其余表面已 加工,求测量尺寸A. 解: 小孔的轴线为沉头孔的设计基准, 左端面为孔深的测量 基准,二者不重合,需进行尺寸换算. 1)画出尺寸链图 2)确定封闭环及增减环
4
（二 ） 热处理工序的安排
1. 最终热处理 目的: 达到零件的力学性能要求
方法: 调质、淬火、渗碳淬火、渗氮
调质: 提高材料的综合机械性能,通常安排在半精加工之前 淬火、渗碳淬火:一般安排在精加工之前,以利于修正热处理变形
渗氮: 加热温度较低,变形小且氮化层薄.一般安排在精加工中间
2. 预备处理: 目的: 消除内应力、改善切削性能、为最终热处理作准备
A0min Ai min
i 1
m
m
Hale Waihona Puke i 1 mi m 1
n 1
A
i m 1 n 1
A
n 1
i min
i max
上下偏差
ESA ESAi 0
i 1
i m 1 n 1
EIAi
EIA0 EIAi
m i 1
i m 1
方法: 正火、退火、时效处理
正火、退火: 一般安排在粗加工之前(毛坯车间) 时效处理: 可安排在粗加工、半精加工前后
调质: 安排在粗加工之后
5
3. 化学处理和表面处理 目的: 提高零件耐腐蚀性、耐高温性、耐磨性等 一般安排在机械加工之后 方法:镀铬、发蓝、滚压、磷化、氧化、喷丸
( 三 ) 辅助工序的安排
ESAi
10
公差
TA0
TA
i 1
n 1
i
二、概率法
TA0
TA
i 1 i
n 1
2
概率法与极值法的差异: 概率法可放大组成环的公差.
一般情况下,采用概率法解尺寸链可使各组成环的公差比极值法平均放大 n 1 倍.而理论上由此增加的废品率仅为0.27%. 用概率法计算时,一般是计算出各环的公差和平均尺寸,并按双向对称分布的 形式标注各环的公差,然后再根据实际需要调整标注形式.
1. 检验工序的安排 粗加工之后: 检验粗加工工序是否合格及毛坯的缺陷 重要工序前后: 检验前工序及重要工序是否合格 转换车间的前后: 分清产生废品的责任 全部加工工序完成后: 确保产品加工质量 检验方法: 逐个检验(重要零件)、抽样检验(非重要零件)、 统计检验(定期、部分) 2. 特种检验工序的安排 X射线、超声波探伤: 检查材料内部质量----开始 荧光磁力探伤: 检查工件表面质量----精加工 3. 平衡、密封性---根据需要 4. 清洗 涂油等
●选择程序:
外圆柱面加工方法 孔加工方法 平面加工方法
3
二、加工顺序的安排
（一）机械加工工序的安排
1. 划分加工阶段 加工阶段：粗加工、半精加工、精加工阶段(荒加工、光整加工阶段) 粗加工阶段: 尽快地切除大部分余量;准备精基准;对关键工序进行加工 半精加工阶段: 次要表面达到图纸要求;为精加工提供精基面及合适的余量 精加工阶段: 使工件完全达到设计要求 划分加工阶段的意义： 1) 保证加工质量； 2) 有利于合理选用设备； 3) 便于热处理工序的安排; 4) 便于及时发现和处理毛坯缺陷. 2. 基准先行 先加工基准面后加工其它表面, 以便为下一工序准备好精基准. 3. 先面后孔 为孔加工准备良好的精基准,以便保证孔的加工精度 4. 先主后次
1
辅助基准: 为满足工艺上的需要,在工件上专门设计出的一组定位基准面.
3. 自为基准原则：即以加工表面本身作为定位基准。 只能提高加工表面本身的精度,不能保 证与其他表面的位置精度. 一般用于精 度要求较高而余量较小的场合及切削工 具浮动连接,以工件加工表面为导向的加 工,如拉削、研磨、珩磨、浮动镗等。 4. 互为基准原则：即对于两个具有较高 的相对位置精度要求的表面,采用这两个 表面互为基准反复加工。 避免基准不重合误差,提高基准面的定位精度,减少定位误差.如齿轮、盘套类 零件加工时内外圆互为基准. 5. 保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则 应选形状简单便于加工准确、面积较大的表面为精基准。
2
§5 工艺路线的拟定
一、表面加工方法的选择
●考虑的主要因素：
1. 经济加工精度和经济表面粗糙度 指在正常的加工条件下(使用符合质量标准的设备、工艺装备和标准等级的工人,
不延长加工时间)所能保证的加工精度和表面粗糙度.
2. 3. 4. 5. 工件材料的性质 工件的结构形状和尺寸 生产率和经济性的要求 特殊要求 工件的表面性能及考虑工厂的现有设备情况和技术条件 最终工序---准备工序 见表27-7 见表27-8 见表27-9
(二) 精基准的选择
保证加工精度，同时考虑安装准确可靠和方便，夹具结构简单。
应选尺寸精度与形位精度高，表面粗糙度较低，面积较大的面为精基准， 一方面减小基准位移误差，另一方面方便于装夹。
1. 基准重合原则：即用设计基准作为定位基准.
定位基准与设计（工序）基准重合，以避免基准 不重合误差; 减少工序数目、装夹方式的种类; 工装设计简单;易于保证装配精度。 定位尺寸: 定位基准到工序基准的距离. 基准不重合误差: 定位尺寸的变动范围在加工尺寸方向上的投影. 2. 基准统一原则： 即同一零件的多个表面的加工尽可能采用同一个(或同一组)定位基准. 采用基准统一原则,便于保证各加工表面间的位置精度;利于在一次装夹中 加工较多的表面; 减少装夹次数和夹具的数量。
6
四、工序集中与工序分散
（一）概念
1.工序分散 即将零件工艺过程划分为较多的工序,每个工序中安排较少的加工内容. 2.工序集中 即将零件工艺过程划分为较少的工序,每个工序中安排较多的加工内容.
（二）特点
1.工序分散的特点 1）工序数目多，设备及操作工人数量多，工艺路线长，生产面积大 2）机床、刀具、夹具等结构简单，调整方便 3）工序加工内容少，生产准备工作量小，加工过程中调整少 4）可以选用最有利的切削用量,易实现各工序的平衡 5) 易转换新产品生产
A 43.40..315 0 05
4)校核 0.025+0.05+0.265=0.34 结果符合 按入体方向标注 A 43.450.265
0
15
A 150 0.05
4)校核 0.2+0.05+0.05=0.3 结果符合 按入体方向标注
A 14.9500.05
14
例3 工序基准待加工时的工序尺寸计算 图 27-19所示为孔和键槽加工时的工序尺寸计算示意图. 加工顺序: 39.60 0.1 1)镗孔至 2)插键槽保证工序尺寸A 3)渗碳淬火 0.05 4)磨孔至设计尺寸 400 ,同 时保证键槽深度 43.60 0.34 解: 1)画出尺寸链图 2)确定封闭环及增减环 3)计算工序尺寸A 43.6=A+20-19.8, A=43.4 +0.34=ESA+0.025-0, ESA=+0.315 0=EIA+0-0.05, EIA=+0.05
9
2. 尺寸链的分类
按环的几何特征分: 长度尺寸链、角度尺寸链 按尺寸链的应用场合分: 装配尺寸链、零件尺寸链、工艺尺寸链 按环的空间位置分: 直线尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链