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2、,機(jī)械制造系統(tǒng)：整體目的使系統(tǒng)能有效全面完成產(chǎn)品的機(jī)械加工任務(wù)，相當(dāng)于一個(gè)車間。,生產(chǎn)系統(tǒng)：整個(gè)工廠就是具有輸入和輸出的生產(chǎn)系統(tǒng)，不僅要組織產(chǎn)品生產(chǎn)，還要進(jìn)行企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理，獲得經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。,3.1 基本概念,3.1.1 機(jī)械加工工藝系統(tǒng)和生產(chǎn)系統(tǒng) 機(jī)械加工工藝系統(tǒng)：由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成,,,6,3.1.2 生產(chǎn)過(guò)程和工藝過(guò)程,生產(chǎn)過(guò)程：將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返南嚓P(guān)聯(lián)的全過(guò)程。 包括原材料的運(yùn)輸、保管，生產(chǎn)準(zhǔn)備、毛坯制造、零件加工、熱處理、裝配、檢驗(yàn)、調(diào)試、油漆、包裝等。,,,工藝過(guò)程和工藝流程 工藝過(guò)程：按一定順序逐漸改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、位置和性質(zhì)，使之成為預(yù)期產(chǎn)品的主要

3、過(guò)程。主要包括熱加工、冷加工及裝配等過(guò)程。 工藝流程：零件依次通過(guò)的全部加工過(guò)程，又稱為工藝路線。,7,工藝過(guò)程的組成,（1）工序：一個(gè)或一組工人利用同一機(jī)床或在同一地點(diǎn)對(duì)一個(gè)或幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那部分工藝過(guò)程。 （2）工步：加工表面、切削工具、切削用量（切削速度和進(jìn)給量）不變時(shí)連續(xù)完成的那部分工藝過(guò)程。 （3）走刀：切削刀具在加工表面切削一次完成的工藝過(guò)程。 （4）安裝：工件在機(jī)床上定位夾緊一次成為一次安裝。 （5）工位：一次裝夾后，工件與夾具或機(jī)床的可動(dòng)部分一起相對(duì)機(jī)床固定部分所占據(jù)的每個(gè)工作位置。 通常多工位、多刀具加工被看作一個(gè)工步，稱為復(fù)合工步。,,,8,零件年生產(chǎn)綱領(lǐng)： N=

4、Qn (1+) (1+) Q---產(chǎn)品年生產(chǎn)綱領(lǐng)，n---產(chǎn)品中該零件件數(shù) ---備品率 ---廢品率,3.1.3 生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型,生產(chǎn)類型：根據(jù)產(chǎn)品大小、特征和生產(chǎn)綱領(lǐng)劃分。,生產(chǎn)綱領(lǐng)：根據(jù)國(guó)家計(jì)劃（市場(chǎng)需求）和企業(yè)生產(chǎn)能力編制的企業(yè)在計(jì)劃期（通常是一年）內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。,,,9,1） 工藝文件,3.1.4 機(jī)械加工工藝規(guī)程,2） 工藝規(guī)程的作用 l是組織生產(chǎn)的主要技術(shù)文件 l工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的依據(jù) l是新建和擴(kuò)建加工車間時(shí)的主要技術(shù)文件 3） 制訂工藝規(guī)程的原始資料 l零件的零件圖和產(chǎn)品的裝配圖 l產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng) l毛坯的生產(chǎn)情況 l工廠現(xiàn)有

5、生產(chǎn)條件 l先進(jìn)工藝及生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展情況,,,10,4） 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的步驟,l 計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 l 對(duì)零件進(jìn)行工藝分析 l確定零件的毛坯種類、形狀、尺寸和精度 l擬定工藝路線：選基準(zhǔn)、確定加工方法、加工順序 l確定確定工序所用設(shè)備： （1）加工范圍與工件尺寸相適應(yīng) （2）加工精度與工序要求相適應(yīng) （3）機(jī)床效率與生產(chǎn)類型相適應(yīng) l確定工序的工藝裝備：選擇夾具、刀具、量具和輔具 l確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差 l確定各工序的切削用量 l確定時(shí)間定額 l填寫工藝文件,,,11,3.2 毛坯的選擇,3.2.1 確定毛坯種類 l常用毛坯 （1）型材：

6、棒料、管材、異型材、板材等,,,（2）鑄件：砂鑄、永久型鑄、離心鑄造、熔模（精密）鑄造、壓鑄等 （3）鍛件：自由鍛、模鍛、精鍛,（4）焊接件 （5）沖壓件 （6）冷擠壓件 （7）粉末冶金件,12,l 選擇毛坯應(yīng)考慮的因素,3.2.2 確定毛坯的形狀 毛坯形狀應(yīng)力求接近零件形狀 毛坯形狀還要便于加工，保證加工質(zhì)量,,,（1）零件的材料及其機(jī)械性能 （2）生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小 （3）工廠毛坯的生產(chǎn)條件和技術(shù)水平及可能性、經(jīng)濟(jì)性。,13,3.3 零件結(jié)構(gòu)工藝性,3.3.1零件結(jié)構(gòu)工藝性的基本概念 l零件結(jié)構(gòu)工藝性：零件制造、裝配、維修的難易程度，是評(píng)價(jià)零件結(jié)構(gòu)優(yōu)劣的重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。,l衡量零件結(jié)構(gòu)工藝性

7、的依據(jù) （1）零件 結(jié)構(gòu)通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的程度； （2）零件加工工藝復(fù)雜程度及經(jīng)濟(jì)性； （3）材料的利用率； （4）加工面積的大小和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工的可能性。,,,l 結(jié)構(gòu)工藝性是相對(duì)的，與生產(chǎn)規(guī)模、設(shè)備條件、技術(shù)水平等因素密切相關(guān),14,3.2.2切削加工對(duì)零件結(jié)構(gòu)工藝性要求,l 提高零件結(jié)構(gòu)工藝性的原則 （1）在保證零件剛度、強(qiáng)度等條件下減輕零件的重量和體積，以節(jié)省材料，方便儲(chǔ)運(yùn)。具體設(shè)計(jì)方法：合理運(yùn)用加強(qiáng)筋等。,（2）有利于保證加工的可能性和經(jīng)濟(jì)性，保證加工質(zhì)量，提高加工效率。具體設(shè)計(jì)方法：簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、減小加工面積、工件便于安裝定位、加工和測(cè)量、滿足工種工藝的要求等。,例如：

8、螺紋退刀槽、砂輪越程槽、刨、插退刀槽,刀具形狀影響：鉆孔頂角、不能在斜面上鉆孔，出口也不能是斜面、孔軸線必須是直線；銑刀圓弧，內(nèi)凹處不能是尖角。,,,15,l 提高零件結(jié)構(gòu)工藝性的原則,（3）零件結(jié)構(gòu)要素標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，以簡(jiǎn)化工藝裝備（刀具、夾具、量具及輔具等）。 （4）合理規(guī)定尺寸精度、表面粗糙度要求及主要件的性能參數(shù)，以縮短加工過(guò)程。 （5）把先進(jìn)的工藝方法與工廠 實(shí)際生產(chǎn)條件結(jié)合起來(lái)。,,,16,圖例：便于加工,,,17,圖：刀具結(jié)構(gòu)影響,,,18,3.3.3裝配工藝對(duì)零件結(jié)構(gòu)工藝性的要求,l 改善機(jī)器結(jié)構(gòu)的裝配工藝性的原則 （1）機(jī)器結(jié)構(gòu)應(yīng)能分解成為獨(dú)立裝配單元，以便于組織平行的流

9、水裝配作業(yè)，縮短裝配周期。 （2）應(yīng)便于裝配和調(diào)整、減輕勞動(dòng)量。 （3）零件數(shù)量、規(guī)格減小，簡(jiǎn)化裝配結(jié)構(gòu)。 （4）有利于達(dá)到和提高裝配質(zhì)量要求。,,,19,3.4 定位基準(zhǔn)的選擇,3.4.1 基準(zhǔn)的概念及分類： 基準(zhǔn)：用來(lái)確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的點(diǎn)、線、面。 基面: 基準(zhǔn)不一定具體可見(jiàn)（如孔的中心線等），在零件上通常是通過(guò)有關(guān)具體表面表現(xiàn)出來(lái)的，這些表面稱為基面。 基準(zhǔn)的分類： 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：圖樣上標(biāo)注的起點(diǎn)。 工藝基準(zhǔn)：裝配基準(zhǔn) 測(cè)量基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn) 工序基準(zhǔn)：工序圖中用來(lái)確定本工序加工表面形狀、尺寸、位置的基準(zhǔn)。,,,20,l

10、粗基準(zhǔn)的選擇選擇原則： 1）選重要表面位為粗基準(zhǔn)，保證各重要加工表面加工余量均勻。,2）選不加工表面為粗基準(zhǔn)，保證加工表面與不加工表面之間的相互位置精度。,3）選余量最小的表面為粗基準(zhǔn)，保證各表面有足夠的加工余量。,3.4.2 定位基準(zhǔn)的選擇,4）選寬大平整的表面為粗基準(zhǔn)，保證安裝穩(wěn)定可靠。 5）粗基準(zhǔn)只能使用一次（同一尺寸方向）。,,,21,l 精基準(zhǔn)的選擇原則,保證加工精度，同時(shí)考慮安裝準(zhǔn)確可靠和方便，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。應(yīng)選尺寸精度與形位精度高，表面粗糙度較低，面積較大的面為精基準(zhǔn)，一方面減小基準(zhǔn)位移誤差，另一方面方便于裝夾。 （1）基準(zhǔn)重合原則：定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)（工序）基準(zhǔn)重合，以避免基準(zhǔn)不重

11、合誤差。,（4）互為基準(zhǔn)原則：為了使加工表面間有較高的位置精度，采用相應(yīng)的表面為基準(zhǔn)反復(fù)加工。 （5）應(yīng)選尺寸精度與形位精度高，表面粗糙度較低，面積較大的面為精基準(zhǔn)，一方面減小基準(zhǔn)位移誤差，另一方面方便于裝夾。,（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則：多個(gè)表面的加工采用同一個(gè)定位基準(zhǔn)，保證各表面間的位置精度。,（3）自為基準(zhǔn)原則：以加工表面自身為定位基準(zhǔn)。一般用于精度較高而余量較小的場(chǎng)合及拉削加工（保護(hù)拉刀）等。,,,22,3.5 工藝路線的擬定,3.5.1 表面加工方法選擇 考慮的主要因素： l應(yīng)選擇相應(yīng)的獲得經(jīng)濟(jì)精度的加工方法 l 要考慮工件材料的性質(zhì) l要考慮工件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小 l要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性

12、的要求 l要考慮工廠的現(xiàn)有設(shè)備情況和技術(shù)條件,,,23,3.5.2加工順序的安排,l 切削加工工序的安排 （1）加工階段的劃分，且應(yīng)遵循先粗后精的原則 加工階段：粗加工階段、半精加工階段、精加工階段、光整加工階段 劃分加工階段的目的： 保證加工質(zhì)量，提高加工效率； 及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并及時(shí)處理； 便于合理選用設(shè)備； 便于熱處理工序的安排。,,,（2）先基面后其它表面 （3）先面后孔 （4）先主后次,24,l 熱處理工序的安排,（1）預(yù)處理 （2）中間熱處理 （3）最終熱處理 （4）化學(xué)處理和表面處理 l 輔助工序的安排 （1）檢驗(yàn)和特種檢驗(yàn) （2）平衡 （3）清洗等,25,3.5.3 工序的集中

13、于分散,l 工序分散的特點(diǎn) （1）機(jī)床、刀具、夾具等結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便； （2）生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量小，加工過(guò)程中調(diào)整少； （3）可以選用最有利的切削用量； （4）工序數(shù)目多，工序加工內(nèi)容少，設(shè)備數(shù)目多，工藝路線長(zhǎng)，操作工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大。,,,26,l 工序集中的特點(diǎn),（1）有利于采用高效專用機(jī)床和工藝裝備，生產(chǎn)效率高。 （2）工序數(shù)目少，工藝路線短，便于生產(chǎn)計(jì)劃和管理。 （3）設(shè)備數(shù)量少，相應(yīng)地操作工人少，生產(chǎn)面積小。 （4）工件裝夾次數(shù)少，節(jié)省了輔助時(shí)間，提高了加工面間的位置精度。 （5）專用設(shè)備、工藝裝備投資大，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大，產(chǎn)品調(diào)整困難。,27,l 單邊余量 ：非對(duì)稱表面如平面等的

14、加工余量。 本道工序的余量公差等于本道工序與上道工序的尺寸公差之和。 TZ=Ts+Tb l 雙邊余量：回轉(zhuǎn)體表面的加工余量。 工序尺寸的公差，一般規(guī)定按“向體原則”單向標(biāo)注，而在毛坯的尺寸公差一般采用雙向標(biāo)注。,3.6 工序設(shè)計(jì),3.6.1 加工余量的確定 加工余量：指加工過(guò)程中從加工表面切除的金屬層厚度。 毛坯總余量：毛坯尺寸與零件圖設(shè)計(jì)尺寸之差。 工序余量：相鄰兩工序的尺寸之差。,,,28,影響加工余量的因素,l 上道工序留下的表面粗糙度Ra和表面缺陷層Da，本工序必須切除。 l 上道工序的尺寸公差Ta l工件各表面相互位置的空間偏差0 l 本道工序的安裝誤差b 確定加工余量的方法

15、l 計(jì)算法 l 經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法 l 查表法,,,29,工序尺寸的確定,基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸和公差的確定 l 確定各工序的加工余量 l 計(jì)算各工序的尺寸（逆推法） l 確定各工序的尺寸公差及表面粗糙,例：某機(jī)床主軸孔要求為100+0.035（Ra0.8），毛坯為鑄造孔，確定表中各工序尺寸及偏差。,,,30,基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸及其公差的確定,采用尺寸鏈進(jìn)行分析計(jì)算 圖表跟蹤法,,,31,3.7 工藝尺寸鏈,3.7.1工藝尺寸鏈的定義和特征 l工藝尺寸鏈：由相互聯(lián)系的尺寸按一定順序首尾相接排列的尺寸封閉圖 l工藝尺寸鏈的特征： 封閉性 關(guān)聯(lián)性,尺寸鏈的組成及尺寸鏈圖 l尺寸鏈的組成,,,32

16、,l尺寸鏈圖作法：,（1） 找封閉環(huán)(一個(gè)尺寸鏈只有一個(gè))； （2）從封閉環(huán)開(kāi)始按零件相關(guān)表面間的聯(lián)系畫(huà)出各組成環(huán)，形成封閉圖形。注意要求其組成環(huán)的數(shù)量最少； （3）從封閉環(huán)開(kāi)始用箭頭首尾相接各尺寸環(huán)； （4）標(biāo)明各尺寸環(huán)的性質(zhì)，與封閉環(huán)同向的為減環(huán)，與封閉環(huán)反向的為增環(huán)。,,,33,圖示工件,加工時(shí)，先加工工件長(zhǎng)度，再加工小孔，最后加工大孔，控制大孔深度，而小孔深度是由加工工件總長(zhǎng)和大孔深度決定的，故小孔的深度即為封閉環(huán)。 測(cè)量時(shí)，小孔的深度無(wú)法直接檢測(cè)，一般先檢測(cè)工件長(zhǎng)度和大空深度，小孔深度為自然獲得尺寸，故同樣小孔深度為封閉環(huán)。,設(shè)計(jì)時(shí)大孔的深度未標(biāo)注，是由工件長(zhǎng)度核小孔的深度所決定。故

17、它就是封閉環(huán)。,,,34,3.7.2 尺寸鏈的基本計(jì)算式,計(jì)算方法有極值法和概率法兩種，要求掌握極值法計(jì)算?；竟綖椋?l封閉環(huán)的基本尺寸：,,,l封閉環(huán)的公差：,l 封閉環(huán)的極限尺寸：,l封閉環(huán)的上、下偏差：,35,l實(shí)例,設(shè)計(jì)時(shí)：,,,36,加工及測(cè)量時(shí)：,,,37,l豎式計(jì)算法：,增環(huán)尺寸和偏差照抄，減環(huán)尺寸變號(hào)且上下偏差對(duì)調(diào)、變號(hào)，最后求代數(shù)和得出封閉環(huán)的尺寸及偏差。,注意：當(dāng)計(jì)算封閉環(huán)的公差小于各組成環(huán)公差之和時(shí)，則不能保證設(shè)計(jì)尺寸，故需要調(diào)整各組成環(huán)的公差。,,,50 0 -0.17,10 0 -0.36,-40 0 -0.19,3

18、8,u 工藝尺寸鏈的應(yīng)用,基準(zhǔn)不重合時(shí)尺寸換算，定位誤差分析計(jì)算； 工序尺寸及偏差的分析計(jì)算； 多工序尺寸換算； 裝配尺寸計(jì)算。,,,39,例題1：,圖中尺寸A2不能直接測(cè)量，應(yīng)如何加工控制？,,,A4=184 BS(A4)=-0.2 BX(A4)=-0.25,-52 0.15 0,-32 0.05 0,100 0 -0.25,40,一批工件其部分工藝過(guò)程為：車外圓至 ；滲碳淬火；磨外圓至 。計(jì)算為了保證滲碳層深度0.71mm的滲碳工序滲入深度t的尺寸范圍。,,因此滲碳深度t為：0.9651.22mm,例題2：,,,2

19、0 0 -0.015,-20.25 0.03 0,0.7 0.3 0,A3=0.95 BS(A3)=0.27 BX(A3)=0.015,41,3.8 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,3.8.1 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的基本途徑: l 改進(jìn)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）盡可能減少零件的數(shù)量和重量 （2）改善零件結(jié)構(gòu)工藝性 （3）合理標(biāo)注零件加工精度和表面質(zhì)量要求 （4）盡可能采用成熟的工藝和標(biāo)準(zhǔn)零部件 l采用先進(jìn)工藝和新技術(shù) l 改善生產(chǎn)組織管理 （1）采用先進(jìn)的生產(chǎn)組織形式：流水線、自動(dòng)線、FML、FMS等。 （2）改進(jìn)生產(chǎn)管理：CIMS、JT（敏捷制造或準(zhǔn)

20、時(shí)制造）、精益生產(chǎn)、MRP（物質(zhì)需求計(jì)劃管理）、并行工程等。,,,42,3.8.2 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的技術(shù)措施,縮短基本工藝時(shí)間 （1）提高切削用量，可降低切削時(shí)間，如：采用高速切削、強(qiáng)力切削等。 （2）減少切削行程長(zhǎng)度少，即減加工表面長(zhǎng)度及切入、切出長(zhǎng)度。 （3）合并工步與合并走刀 （4）減少毛坯的加工余量 （5）改善切削條件,,,縮短輔助時(shí)間 （1）采用先進(jìn)夾具 （2）采用轉(zhuǎn)位夾具或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，可減少裝夾等輔助時(shí)間。 （3）采用連續(xù)加工：采用連續(xù)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、裝卸工件不停機(jī)。 （4）采用快速換刀或自動(dòng)換刀裝置 （5）采用主動(dòng)檢驗(yàn)或自動(dòng)測(cè)量裝置，減少停機(jī)測(cè)量時(shí)間。,43,同時(shí)縮短基本工藝時(shí)間和輔助時(shí)間,（1）多件加工 （2）多刀或多刀的復(fù)合刀具切削加工,,,縮短準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間 （1）使夾具、刀具調(diào)整通用化 （2）采用微調(diào)機(jī)構(gòu)和對(duì)刀輔助工具 （3）采用可換刀架或刀夾 （4）采用準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間極少的先進(jìn)加工設(shè)備,44,合理選用高效自動(dòng)化加工,對(duì)少品種大批量生產(chǎn)，可通過(guò)通用機(jī)床的自動(dòng)化改造、完善自動(dòng)機(jī)床的自動(dòng)化程度。采用專用機(jī)床和組合機(jī)床、自動(dòng)線加工等途徑實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 對(duì)多品種、小批量生產(chǎn)，除改裝通用設(shè)備外，盡可能實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的程序控制，如GT、NC、MC、FMS等。 CAPP技術(shù),,,與您一同創(chuàng)造 貴公司發(fā)展史上的奇跡,德信誠(chéng),