产品制造的方法
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序的排列顺序,加工尺寸、公差及技术要求,工艺设
备及工艺措施,切削用量及工时定额等内容。
2. 工艺规程的作用
(1) 指导生产的主要技术文件:
------起生产的指导作用;
(2) 是生产组织和生产管理的依据:
------即生产计划、调度、工人操作和质量检验等 的依据;
(3) 是新建或扩建工厂或车间主要技术资料。
成 批 生 产
中批生产
大批生产
大量生产
四、节
拍
节拍是指生产每 一个零件所规定的时 间指标。
计算节拍的公式: t=60Φ/N 式中 t——节拍,单位为min/件; (3-2)
Φ——机床每年工作时数,单位为h; N——零件生产纲领,单位为件。 Φ=cmnη 式中 c——每天班次(以2计算); m——每年周数(以51计算); n——每周一班工作时数(以35计算); η——设备利用率,一般取0.94~0.96。
④尽量减少工作行程次数 ⑤应统一或减少尺寸种类
4) 避免深孔加工: 5) 应外表面联接代替内表面联接:
左图箱体采用内表面联接,加工困难,右图 改用外表面联接,加工容易。 (因外表面加工比内表面加工容易)
6) 零件的结构应与生产类型相适应。
在大批量生产中,图a所示箱体同轴孔系结构是工艺性好 的结构;在单件小批生产中,则认为图b是工艺性好的结构。 这是因为在大批大量生产中采用专用双面组合镗床加工 ,此机床可以从箱体两端向中进给镗孔。采用专用组合镗床, 一次性投资虽然高,但因产量大,分摊到每个零件上的工艺成 本并不多,经济上仍是合理的。
三、机械加工工艺规程
1、 定义: 规定产品或零部件制造工艺过程和操作
方法等的工艺文件称为工艺规程。
其中,规定零件机械加工工艺过程和操作方法 等的工艺文件称为机械加工工艺规程。 它是在具体的生产条件下,最合理或较合理的工 艺过程和操作方法,并按规定的形式书写成工艺文件 ,经审批后用来指导生产的。工艺规程中包括各个工
3.成批生产
产品品种基本固定, 但数量少,品种较多, 需要周期性地轮换生产, 大多数工作地点的加工 对象是周期性的变换。
在成批生产中,根据批量大小可分为小批、中 批和大批生产。小批生产的特点接近于单件生产的 特点,大批生产的特点接近于大量生产的特点,中 批生产的特点介于单件和大量生产特点之间。因此 生产类型可分为:单件小批生产,大批大量生产, 中批生产。各种生产类型的工艺特点见表3-3。
第二节 零件的结构工艺性分析及毛坯选择
•定义——零件结构的工艺性是指所设计的零件在满足 要求的前题下,制造的可行性和经济性。
•功能相同的零件,其结构工艺性可以有很大差异。
•良好的结构工艺性是指在现有工艺条件下既能方便 制造,又有较低的制造成本。 •零件结构工艺性的分析,包括零件尺寸和公差的标 注、零件的组成要素和整体结构等方面的分析。
3、审查零件材料选用是否适当:
材料的选择既要满足产品的使用要求,又要考虑产 品成本,尽可能采用常用材料,如45号钢,少用贵重 金属。
4、零件的结构工艺性分析:
(1) 零件结构工艺性: 是指所设计的零件在能满足 使用要求的前提下制造的可行性和经济性。 它包括零件的各个制造过程中的工艺性,有零件结 构的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理、切削加工等工 艺性。由此可见,零件结构工艺性涉及面很广,具有综 合性,必须全面综合地分析。 在制订机械加工工艺规程时,主要进行零件切削加 工工艺性分析。 (2) 机械加工对零件局部结构工艺性的要求
各种生产类型的规范
生产类型 单件生产
小批生产
零件的年生产纲领(件/年) 重型机械
<5件 5---100件 100-300件 300-1000件 >1000件
中型机械
<20件 20---200件 200-500件 500-5000件 >5000件
小型机械
<100件 100---200件 500-5000件 5000-50000件 >50000件
总之,零件的机械加工工艺规程是每个机械制造 厂或加工车间必不可少的技术文件。生产前用它做 生产的准备,生产中用它做生产的指挥,生产后用 它做生产的检验。
3. 常ຫໍສະໝຸດ Baidu工艺文件的种类
为了适应工业发展的需要,加强科学管 理和便于交流,原机械电子工业部还制订了 指导性技术文件JB/Z187.3—88《工艺规程 格式》,要求各机械制造厂按统一规定的格 式填写。
7)有位置要求或同方向的表面能在一次装夹 中加工出来。
8)零件要有足够的刚性,便于采用高速和 多刀切削。
加工时,工件要承受切削力和夹紧力的作用,工件刚性 不足易发生变形,影响加工精度。图示两种零件结构,图b所 示结构有加强筋,零件刚性好,加工时不易产生变形,其工 艺性就比图a所示结构好。
机械加工对零件整体结构工艺性的要求
它是以工序为单位,详细说明零件的机械加工工艺过程, 其内容介于工艺流程卡片和工序卡片之间。它用来指导工人 进行生产和帮助车间干部和技术人员掌握整个零件加工过程 的一种主要工艺文件,广泛用于成批生产和单件小批生产中 比较重要的零件或工序。
(2) 机械加工工序卡
它是根据工艺卡片的每一道工序制订的,主要用来具体 指导操作工人进行生产的一种工艺文件。多用于大批大量生 产或成批生产中比较重要的零件。该卡片中附有工序简图, 并详细记载了该工序加工所需的资料,如定位基准选择、工 序尺寸及公差以及机床、刀具、夹具、量具、切削用量和工 时定额等。
按照规定,属于机械加工工艺规程的有:
1)机械加工工艺过程卡片。
2)机械加工工序卡片。
3)标准零件或典型零件工艺过程卡片。 4)单轴自动车床调整卡片。 5)多轴自动车床调整卡片。 6)机械加工工序操作指导卡片。
7)检验卡片等。
最常用的是:机械加工工艺过程卡片和机械 加工工序卡片。
(1)机械加工工艺过程卡
(2)内容与步骤
1.分析零件图和产品装配图; 2.对零件图和装配图进行工艺审查; 3.由零件生产纲领确定零件生产类型; 4.确定毛坯种类; 5.拟定零件加工工艺路线; 6.确定各工序所用机床设备和工艺装备(含刀具、夹具 、量具、辅具等)。 7.确定各工序的加工余量,计算工序尺寸及公差; 8.确定各工序的技术要求及检验方法; 9.确定各工序的切削用量和工时定额; 10.编制工艺文件。
•铸件:便于造型、拔模斜度合理、
璧厚均匀、无尖边、尖角
•锻件:形状简单、无尖边、 在毛坯制造方面
尖角、飞刺,便于出模
在加工方面
•合理标注零件的技术 要求 •便于加工、减少加工面积 •数控加工工艺性分析
在装配方面 •便于装配、减少修配量
在加工方面
•减轻零件重量 •保证加工的可行性、经济性 •零件尺寸、规格、结构要素 标准化 •正确标注图纸尺寸及加工技 术要求。
4. 制订机械加工工艺规程的原始资料
•产品整套装配图、零件图 •质量标准 •生产纲领、生产类型 •毛坯情况 •本厂现有生产条件 •先进技术、工艺 •有关手册、图册
5. 制订机械加工工艺规程的原则及步骤
(1)机械加工工艺规程制定的原则 1)必须可靠保证零件图纸上所有技术要求的实现:即 保证质量,并要提高工作效率; 2)保证经济上的合理性:即要成本低,消耗要小; 3)保证良好的安全工作条件:尽量减轻工人的劳动强 度,保障生产安全,创造良好的工作环境; 4)要从本厂实际出发:所制订的工艺规程应立足于本 企业实际条件,并具有先进性,尽量采用新工艺、新 技术、新材料。 5)所制订的工艺规程随着实践的检验和工艺技术的发 展与设备的更新,应能不断地修订完善。
2、 选择毛坯的原则: (1) 选择原则: 毛坯的形状和尺寸应尽量接近零
件的形状和尺寸,以减少机械加工。
(2) 毛坯选择应考虑的因素:
1) 生产纲领的大小: 对于大批大量生产,应选择高 精度的毛坯制造方法,以减少机械加工,节省材料。 2) 现有生产条件: 要考虑现有的毛坯制造水平和设 备能力。
3、 举例:
企业组织产品生产的模式:
1)生产全部零部件、组装机器。 2)生产一部分关键的零部件,其余的由其 它企业供应。 3)完全不生产零部件,自己只负责设计与 销售。 企业在市场导向下,产品的生产过程主要 可划分为四个阶段,即新产品开发、产品制造、 产品销售和售后服务阶段。
2.工艺过程
把生产过程中改变生产对象的形状、尺寸 、相对位置和物理、力学性能等,使其成为成 品或半成品的过程称为工艺过程。 工艺过程可根据其具体工作内容分为铸造、 锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、表面 处理、装配等不同的工艺过程。
零件是各要素、各尺寸组成的一个整体, 所以更应考虑零件整体结构的工艺性,具体有 以下几点要求:
1)尽量采用标准件、通用件。 2)在满足产品使用性能的条件下,零件图上标注的
尺寸精度等级和表面粗糙度要求应取最经济值。
3)尽量选用切削加工性好的材料。
4)有便于装夹的定位基准和夹紧表面。
5)节省材料,减轻质量。
机械加工对零件局部结构工艺性的要求举例 1) 便于刀具的趋进和退出: 如边缘孔的钻削
2)保证刀具正常工作
图a所示结构,孔的入口
端和出口端都是斜面或
曲面,钻孔时钻头两个刃
受力不均,容易引偏, 而且钻头也容易损坏,宜改用图b所示结构。 图c所示孔结构,入口是平的,但出口都是曲面 ,宜改用图d所示结构。
1、审查零件图的完整性: 审查零件图上的尺寸
标注是否完整、结构表达是否清楚。
2、分析技术要求是否合理:
(1) 加工表面的尺寸精度; (2) 主要加工表面的形状精度; (3) 主要加工表面的相互位置精度; (4) 表面质量要求; (5) 热处理要求。
零件上的尺寸公差、形位公差和表面粗糙 度的标注,应根据零件的功能经济合理地决定 。过高的要求会增加加工难度,过低的要求会 影响工作性能,两者都是不允许的。
在装配方面
•便于分解独立装配单元 •便于平行、流水作业 •调整方便、减轻装配劳动 •便于达到装配精度
毛坯的选择
1、 毛坯的种类:
(1) 铸造毛坯:适合做形状复杂零件的毛坯
(2) 锻造毛坯:适合做形状简单零件的毛坯; (3) 型材:适合做轴、平板类零件的毛坯; (4) 焊接毛坯:适合板料、框架类零件的毛坯。
3)保证能以较高的生产率加工
①被加工表面形状应尽量简单
图a所示键槽形状 只能用生产率较低的
键槽铣刀加工,
图b所示结构就能
用生产率较高的三面
刃铣刀加工。
②尽量减少加工面积
③尽量减少加工过程的装夹次数
加工图示零件螺孔,需作两次装夹,先钻、攻螺 孔B、C,然后翻身装夹,再钻、攻螺孔A。如果设计 允许,宜将螺孔A改成图左上角的结构。
机械加工工艺过程是指用机械加工方法 (主要是切削加工方法)逐步改变毛坯的形态 (形状、尺寸以及表面质量),使其成为合格 零件所进行的全部过程。 它一般由工序、工步、走刀等不同层次的 单元所组成。
二、生产纲领与生产类型
1. 生产纲领
产品的年生产 纲领就是产品的年 生产量。
零件的年生产纲领按下列公式计算: N=Qn(1+a)(1+b) (3-1) 式中 N——零件的生产纲领,单位为件/年; Q——产品的年产量,单位为台/年; n——每台产品中所含该零件的数量,单位为件/台; a——零件的备品百分率; b——零件的废品百分率。
2. 生产类型的划分
根据产品投入生产的连续性,可大致分为三种 不同的生产类型。 产品品种不固定,每一 品种的产品数量很少,大多 1. 单 件 生 产 数工作地点的加工对象经常 改变。例如,重型机械、造 船业等一般属于单件生产。
2. 大 量 生 产
产品品种固定,每种产 品数量很大,大多数工作地 点的加工的对象固定不变。 例如,汽车、轴承制造等一 般属于大量生产。
(1) 轴类零件: 车床主轴:45号钢模锻件 ;阶梯 轴(直径相差不大):棒料 (2) 箱体: 铸造件或焊接件 (3) 齿轮: 小齿轮:棒料 ;大多数中型齿轮:模 锻件 ;大型齿轮:铸钢件
第三节 定位基准选择
加工工艺——产品制造的方法。 工艺规程制订的原则——是优质、高
产、低成本,即在保证产品质量的前 题下,争取最好的经济效益。
第一节 概 述
一、生产过程和工艺过程
1.生产过程 指把原材料转变为成品的全过程。
机械工厂的生产过程一般包括原材料的验收、 保管、运输,生产技术准备,毛坯制造,零件加工 (含热处理),产品装配,检验以及涂装等。