机械制造基础课件第六章：机械加工工艺规程制定.ppt

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1、,机械制造技术基础,第6章 机械加工工艺规程制定,内容回顾： 1. 机械制造工艺方法,表2.1 材料去除法的分类,第6章 机械加工工艺规程制定,2. 生产类型,表2.2 生产类型的划分,第6章 机械加工工艺规程制定,表2.3 各种生产类型的特点和要求,第6章 机械加工工艺规程制定,3. 机械加工工艺过程,图2.3 阶梯轴,第6章 机械加工工艺规程制定,表2.4 单件生产阶梯轴表 2.5 大批量生产阶梯轴 的工艺过程 的工艺过程,第6章 机械加工工艺规程制定,图2.4 多工位加工 工位1-装卸工件；工位2-预钻孔；工位3-钻孔； 工位4-扩孔；工位5-粗铰；工位6-精铰,第6章 机械加工工艺规程

2、制定,图2.5 复合工步,第6章 机械加工工艺规程制定,图2.6 多次走刀,第6章 机械加工工艺规程制定,4.基准,图2.7 箱体简图,第6章 机械加工工艺规程制定,图2.8 工序基准,图2.9 定位基准,图2.10 测量基准,第6章 机械加工工艺规程制定,第6章 机械加工工艺规程制定,图2.11 齿轮,加工余量的确定,本章要点,定位基准的选择,工艺路线拟订,工艺尺寸链,工艺过程经济分析,第6章 机械加工工艺规程制定,第6章 机械加工工艺规程制定,6.1 概述 6.1.1 机械加工工艺规程及其作用,图 6-1 工艺过程的组成,机械加工工艺过程 采用各种机械加工方法，直接用于改变毛坯的形状、尺寸

3、、表面质量，使之成为合格零件的全部劳动过程。,机械加工工艺规程 规定零件机械加工工艺过程的工艺文件。 工艺规程的作用 连接产品设计和制造过程的桥梁，是企业组织生产活动和进行生产管理的重要依据。,第6章 机械加工工艺规程制定,表5-1 机械加工工艺过程卡片,第6章 机械加工工艺规程制定,表5-1 机械加工工艺过程卡片,第6章 机械加工工艺规程制定,表5-1 机械加工工艺过程卡片,第6章 机械加工工艺规程制定,第6章 机械加工工艺规程制定,机械加工工艺规程作用： （1）是指导生产的主要技术文件； （2）是生产准备和计划调度的主要依据； （3）是新建或扩建工厂、车间的基本技术文件。,6.1.2 制订

4、机械加工工艺规程的原则和步骤,1）以保证零件加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求为前提。 2）工艺过程有较高的生产效率和较低的成本。 3）充分考虑和利用现有生产条件，尽可能作到平衡生产。 4）尽量减轻工人劳动强度，保证安全生产，创造良好、文明劳动条件。 5）积极采用先进技术和工艺，减少材料和能源消耗，并应符合环保要求。,第6章 机械加工工艺规程制定,产品的全套装配图及零件图 产品的验收质量标准 产品的生产纲领及生产类型 零件毛坯图及毛坯生产情况 本厂（车间）的生产条件 各种有关手册、标准等技术资料 国内外先进工艺及生产技术的发展与应用情况,第6章 机械加工工艺规程制定,1阅读装配图和零件图

5、 了解产品的用途、性能和工作条件，熟悉零件在产品中的地位和作用，明确零件的主要技术要求。 2工艺审查 审查图纸上的尺寸、视图和技术要求是否完整、正确、统一，分析主要技术要求是否合理、适当，审查零件结构工艺性。 3熟悉或确定毛坯 确定毛坯的依据是零件在产品中的作用、零件本身的结构特征与外形尺寸、零件材料工艺特性以及零件生产批量等。常用的毛坯种类有铸件、锻件、焊接件、冲压件、型材等，其特点及应用见表6-4。,第6章 机械加工工艺规程制定,第6章 机械加工工艺规程制定,4. 选择定位基准（见6.3节） 5. 拟定加工路线（见6.3节） 6. 确定满足各工序要求的工艺装备,包括机床、夹具、刀具、量具、

6、辅具等。 工艺装备的选择在满足零件加工工艺的需要和可靠地保证零件加工质量的前提下，应与生产批量和生产节拍相适应，并应充分利用现有条件，以降低生产准备费用。 对必须改装或重新设计的专用或成组工艺装备，应在进行经济性分析和论证的基础上提出设计任务书。,第6章 机械加工工艺规程制定,确定各工序加工余量，计算工序尺寸和公差（见6.4节） 确定切削用量 确定时间定额（见6.4.3节） 编制数控加工程序（对数控加工） 评价工艺路线 对所制定的工艺方案应进行技术经济分析，并应对多种工艺方案进行比较，或采用优化方法，以确定出最优工艺方案。 12. 填写或打印工艺文件,5.1.4 机械加工工艺规程设计步骤,第6

7、章 机械加工工艺规程制定,6.2 零件的工艺性分析及毛坯的选择 6.2.1 零件的工艺性分析 1. 了解零件的各项技术要求； 2. 审查零件图； （1）检查图样的完整性和正确性； （2）审查技术要求和材料选择的合理性； （3）审查零件机械加工的结构工艺性。,第6章 机械加工工艺规程制定,图 6-2 方头销,第6章 机械加工工艺规程制定,图 6-3 零件机械加工结构工艺性示例,第6章 机械加工工艺规程制定,6.2.2 毛坯的选择 常用零件毛坯（见表6-4） 铸件； 锻件； 型材； 热轧 尺寸大、精度低 冷拉 尺寸小、精度高 焊接件； 冷冲压件。 形状复杂的板材零件,使用未经机械加工表面作为定位基

8、准，称为粗基准。,零件上根据机械加工工艺需要而专门设计的定位基准。如用作轴类零件定位的顶尖孔，用作壳体类零件定位的工艺孔或工艺凸台（图5-1）等。,使用经过机械加工表面作为定位基准，称为精基准。,第6章 机械加工工艺规程制定,6.3 机械加工工艺过程设计 6.3.1 定位基准的选择,工艺凸台,A向,A,图6-4 小刀架上的工艺凸台,第6章 机械加工工艺规程制定,粗基准的选择,保证相互位置要求原则如果首先要求保证工件上加工面与不加工面的相互位置要求，则应以不加工面作为粗基准。,余量均匀分配原则如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准。,图6-5 粗基准选择比较

9、,第6章 机械加工工艺规程制定,图6-6 床身粗基准选择比较,工序1,工序1,工序2,工序2,便于工件装夹原则要求选用的粗基准面尽可能平整、光洁，且有足够大的尺寸，不允许有锻造飞边、铸造浇、冒口或其它缺陷。也不宜选用铸造分型面作粗基准。,粗基准一般不得重复使用原则,第6章 机械加工工艺规程制定,图6-7 主轴箱零件精基准选择,精基准的选择,基准重合原则选用被加工面设计基准作为精基准,统一基准原则当工件以某一表面作精基准定位，可以方便地加工大多数（或全部）其余表面时，应尽早将这个基准面加工出来，并达到一定精度，以后大多数（或全部）工序均以它为精基准进行加工,第6章 机械加工工艺规程制定,图6-9

10、 以顶面和两销孔定位,镗孔支架,第6章 机械加工工艺规程制定,在实际生产中，经常使用的统一基准形式有： 1）轴类零件常使用两顶尖孔作统一基准； 2）箱体类零件常使用一面两孔（一个较大的平面和两个距离较远的销孔）作统一基准； 3）盘套类零件常使用止口面（一端面和一短圆孔）作统一基准； 4）套类零件用一长孔和一止推面作统一基准。 采用统一基准原则好处： 1）有利于保证各加工表面之间的位置精度； 2）可以简化夹具设计，减少工件搬动和翻转次数。 注意：采用统一基准原则常常会带来基准不重合问题。此时，需针对具体问题进行具体分析，根据实际情况选择精基准。,第6章 机械加工工艺规程制定,互为基准原则,图6-

11、10 主轴零件精基准选择,【例】主轴零件精基准选择（图6-10）,自为基准原则,【例】床身导轨面磨削加工（图6-11）,图6-11 导轨磨削基准选择,第6章 机械加工工艺规程制定,图6-13 浮动镗刀块 1工件 2镗刀块 3镗杆,便于装夹原则所选择的精基准，应能保证工件定位准确、可靠，并尽可能使夹具结构简单、操作方便。,图6-12 外圆研磨示意图,【例】铰孔、拉孔、研磨（图6-12）,【例】浮动镗刀块镗孔（图6-13）,第6章 机械加工工艺规程制定,第6章 机械加工工艺规程制定,第6章 机械加工工艺规程制定,6.3.2 工艺路线的拟定 1. 加工方法的选择 （1）加工经济精度； （2）工件材料

12、的性质； （3） 工件的结构形状和尺寸大小； （4） 生产效率和经济性要求； （5） 工厂或车间的现有设备情况和技术条件。,经济精度随年代增长和技术进步而不断提高（图6-16）,在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备和工艺装备，使用标准技术等级工人，不延长加工时间），一种加工方法所能保证的加工精度和表面粗糙度（图6-15AB段）,第6章 机械加工工艺规程制定,1）零件加工表面的精度和表面粗糙度要求 2）零件材料的加工性 3）生产批量和生产节拍要求 4）企业现有加工设备和加工能力 5）经济性,第6章 机械加工工艺规程制定,第6章 机械加工工艺规程制定,图6-18 孔的典型加工工艺路线,第6章

13、机械加工工艺规程制定,第6章 机械加工工艺规程制定,2、加工阶段的划分,粗加工阶段主要任务是去除加工面多余的材料 半精加工阶段使加工面达到一定的加工精度，为精加工作好准备 精加工阶段使加工面精度和表面粗糙度达到要求 光整加工阶段对于特别精密的零件，安排此阶段，以确保零件的精度要求,利于保证加工质量； 便于合理使用设备和安排工人； 可及时发现毛坯缺陷； 便于组织生产。,第6章 机械加工工艺规程制定,利于采用高效专用设备和工艺装备，提高生产效率； 装夹次数减少，减少辅助时间，缩短生产周期，且一次安装可加工多个表面，易于保证位置精度； 工序数目少，减少机床数量，减少操作工人人数和生产面积，简化生产计

14、划和生产组织工作； 机床设备和工艺装备成本高，调整维修困难，生产准备时间长，工作量大。,机床设备及工艺装备简单，易调整； 对工人技术要求较低； 利于选用最合理的切削用量，减少基本时间； 设备数量多，操作工人多，生产面积大，工艺路线长。,3、工序集中与工序分散,第6章 机械加工工艺规程制定,传统的流水线、自动线生产，多采用工序分散的组织形式（个别工序亦有相对集中的情况）,由于市场需求的多变性，对生产过程的柔性要求越来越高，加之加工中心等先进设备的采用，工序集中将越来越成为生产的主流方式,多品种、中小批量生产，为便于转换和管理，多采用工序集中方式,第6章 机械加工工艺规程制定,先基准后其他先加工基

15、准面，再加工其他表面 先面后孔有两层含义： 1）当零件上有较大的平面可以作定位基准时，先将其加工出来，再以面定位，加工孔，可以保证定位准确、稳定 2）在毛坯面上钻孔或镗孔，容易使钻头引偏或打刀，先将此面加工好，再加工孔，则可避免上述情况的发生 先主后次也有两层含义： 1）先考虑主要表面加工，再安排次要表面加工，次要表面加工常常从加工方便与经济角度出发进行安排 2）次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位进行加工 先粗后精,第6章 机械加工工艺规程制定,4、加工顺序的安排,为改善工件材料切削性能而进行的热处理工序（如退火、正火等），应安排在切削加工之前进

16、行 为消除内应力而进行的热处理工序（如退火、人工时效等），最好安排在粗加工之后，也可安排在切削加工之前 为了改善工件材料的力学物理性质而进行的热处理工序（如调质、淬火等）通常安排在粗加工后、精加工前进行。其中渗碳淬火一般安排在切削加工后，磨削加工前。而表面淬火和渗氮等变形小的热处理工序，允许安排在精加工后进行 为了提高零件表面耐磨性或耐蚀性而进行的热处理工序以及以装饰为目的的热处理工序或表面处理工序（如镀铬、镀锌、氧化、煮黑等）一般放在工艺过程的最后。,第6章 机械加工工艺规程制定,除操作工人自检外，下列情况应安排检验工序： 零件加工完毕后； 从一个车间转到另一个车间前后； 重要工序前后。,去

17、毛刺工序 通常安排在切削加工之后。 清洗工序 在零件加工后装配之前，研磨、珩磨等光整加工工序之后，以及采用磁力夹紧加工去磁后，应对工件进行认真地清洗。,第6章 机械加工工艺规程制定,第6章 机械加工工艺规程制定,6.3.3 拟定工艺路线的示例,图 6-20 压缩机活塞杆零件图,第6章 机械加工工艺规程制定,1. 零件结构特点和技术要求的分析 轴颈的加工精度； 轴颈精度分2档：高档处为IT6级，圆度、圆柱度7级，其他部分9级。 轴向尺寸精度； 位置精度； 表面粗糙度； 热处理。 2. 毛坯选择： 采用45钢锻造毛胚。 3. 定位基准的选择 （1）精基准选择； （2）粗基准选择； 4. 工艺路线的

18、拟定,第6章 机械加工工艺规程制定,表 6-5 活塞杆机械加工工艺过程,第6章 机械加工工艺规程制定,6.4 机械加工工序设计 6.4.1 机床与工艺装备的选择 1. 机床的选择原则 （1）机床的加工范围应与工件的外廓尺寸相适应； （2）机床的精度应与工序加工要求的精度相适应； （3）机床的生产效率应与零件的生产纲领 相适应。 2. 工艺装备的选择 （1）夹具的选择； （2）刀具的选择； （3）量具的选择。,加工余量加工过程中从加工表面切去材料层厚度 工序（工步）余量某一表面在某一工序（工步）中所切去的材料层厚度 对于被包容表面,（6-1）, 对于包容表面,（6-2）,式中 Zb本工序余量；

19、a 前工序尺寸； b 本工序尺寸。,第6章 机械加工工艺规程制定,6.4.2 加工余量及工序尺寸的确定,总加工余量零件从毛坯变为成品切除材料层总厚度,（6-3）,式中 ZS 总加工余量； Zi 第i道工序加工余量； n 该表面加工工序数。,最大余量,最小余量,第6章 机械加工工艺规程制定,最小余量构成（图6-22）, 采用浮动镗刀块镗孔,式中 Ry上一工序表面粗糙度； Ha上一工序表面缺陷层； ea 上一工序形位误差； b本工序装夹误差。,（6-6）, 无心磨床磨外圆, 研磨、抛光平面,第6章 机械加工工艺规程制定,加工余量确定方法,计算法采用计算法确定加工余量比较准确，但需掌握必要的统计资料

20、和具备一定的测量手段。,经验法由一些有经验的工程技术人员或工人根据现场条件和实际经验确定加工余量。此法多用于单件小批生产。,查表法利用各种手册所给的表格数据，再结合实际加工情况进行必要的修正，以确定加工余量。此法方便、迅速，生产上应用较多。,需要指出的是，目前国内各种手册所给的余量多数为基本余量，基本余量等于最小余量与上一工序尺寸公差之和，即基本余量中包含了上一工序尺寸公差，此点在应用时需加以注意。,第6章 机械加工工艺规程制定,确定工序尺寸一般方法,1）确定各工序加工余量； 2）从最终加工工序开始，即从设计尺寸开始，逐次加上（对于被包容面）或减去（对于包容面）每道工序的加工余量，可分别得到各

21、工序的基本尺寸； 3）除最终加工工序取设计尺寸公差外，其余各工序按各自采用的加工方法所对应的加工经济精度确定工序尺寸公差； 4）除最终工序外，其余各工序按“入体原则”标注工序尺寸公差； 5）毛坯余量通常由毛坯图给出，故第1工序余量由计算确定。,表6-9 主轴孔工序尺寸及公差的确定,3. 工序尺寸确定,第6章 机械加工工艺规程制定,表6-9 主轴孔工序尺寸及公差的确定,第6章 机械加工工艺规程制定,尺寸链定义,在零件加工或机器装配过程中，由相互联系的尺寸形成的封闭尺寸组，称为尺寸链, 装配尺寸链在机器设计和装配过程中，由有关零件尺寸形成的尺寸链, 工艺尺寸链在加工过程中，由同一零件有关工序尺寸所

22、形成的尺寸链,第6章 机械加工工艺规程制定,尺寸链的环,封闭环在零件加工过程或机器装配过程中最终形成的环（或间接得到的环）, 指组成尺寸链的每一个尺寸,增环该环变动（增大或减小）引起封闭环同向变动（增大或减小）的环,组成环尺寸链中除封闭环以外的各环。对于工艺尺寸链来说，组成环的尺寸一般是由加工直接得到的,减环该环变动（增大或减小）引起封闭环反向变动（减小或增大）的环, 确定尺寸链中封闭环（因变量）和组成环（自变量）的函数关系式，其一般形式为：,（6-7）,第6章 机械加工工艺规程制定,图示尺寸链中，尺寸A0是加工过程间接保证的，因而是尺寸链的封闭环；尺寸A1和A2是在加工中直接获得的，因而是尺

23、寸链的组成环。其中， A1为增环， A2为减环。,尺寸链方程为：,第6章 机械加工工艺规程制定,尺寸链计算方法,对式（6-8）两边取全微分，有：,（6-8）,（6-9）,式中偏导数表示组成环对封闭环影响的大小，称为误差传递系数，记为i。式（6-9）也可以写成如下形式：,（6-10）,上述两式为尺寸链特定偏差值计算公式，即误差传递公式,第6章 机械加工工艺规程制定,第6章 机械加工工艺规程制定,对L0式两边取全微分，并将偏差值代入，得到：,用同样的方法可求得：,第6章 机械加工工艺规程制定,公差极值算法,式中 T0L 极值公差； Ti 各组成环公差。,（6-11）,（6-12）,（6-13）,

24、偏差计算公式, 公差计算公式,上式表明在极端的情况下，尺寸链封闭环的公差等于所有组成环公差与误差传递系数绝对值乘积之和。,第6章 机械加工工艺规程制定,公差概率算法,为计算方便，作如下近似处理：令 k1=k2=kn=k，得到近似概率算法公差计算公式（k值常取1.21.6）：, 各组成环均接近正态分布时，公差计算公式：,（6-14）,式中T0Q 称为平方公差。, 各组成环偏离正态分布时，公差计算公式：,式中T0Q 称为统计公差。k为分布系数，定义如下：,（6-15）,（6-17）,（6-16）,第6章 机械加工工艺规程制定,极值算法,（6-18）,概率算法,（6-19）,式中为分布不对称系数，定

25、义如下（图6-26）,（5-21）,第6章 机械加工工艺规程制定,几种常见误差分布曲线的分布系数 k 和分布不对称系数的数值见教材表6-7。,第6章 机械加工工艺规程制定,第6章 机械加工工艺规程制定,对上式求全微分，有：,各组成环的误差传递系数分别为：,最终结果：采用极值算法 C = 20.9810.016mm 采用概率算法 C = 20.9810.026mm,由式（6-13） ：,可求出 ：TC = 0.032,由式（6-17）：,可求出 ：TC = 0.052（k=1.4 ）,第6章 机械加工工艺规程制定,基本尺寸计算公式,直线尺寸链极值算法公式,（6-20）,偏差计算公式,公差计算公式

26、,平均尺寸计算公式,（6-21）,（6-22）,（6-23）,（6-24）,第6章 机械加工工艺规程制定,几种常见工艺尺寸链形式,第6章 机械加工工艺规程制定,若实测A2=40.30，按上述要求判为废品，但此时如A1=50，则实际A0=9.7，仍合格，即“假废品”。当实测尺寸与计算尺寸的差值小于尺寸链其它组成环公差之和时，可能为假废品。采用专用检具可减小假废品出现的可能性,图6-29所示零件，尺寸 A0不好测量，改测尺寸A2 ，试确定A2的大小和公差,由新建立的尺寸链可解出：,【例 6-7】, 假废品问题：,第6章 机械加工工艺规程制定,工序基准是尚待加工的设计基准,1) 拉内孔至 ；,2)

27、插键槽，保证尺寸x；,试确定尺寸 x 的大小及公差。,3) 热处理,建立尺寸链如图b 所示，H是间接保证的尺寸，因而是 封闭环。计算该尺寸链，可得到：,4) 磨内孔至 ，同时保证尺寸 。,a） b） 图6-30 键槽加工尺寸链,【解】,第6章 机械加工工艺规程制定,讨论：在前例中，认为镗孔与磨孔同轴，实际上存在偏心。若两孔同轴度允差为0.05，即两孔轴心偏心为 e = 0.025。将偏心 e 作为组成环加入尺寸链（图6-31b）,a） b） 图6-31 键槽加工尺寸链,重新进行计算，可得到：,第6章 机械加工工艺规程制定,图 6-32 所示偏心零件，表面 A 要求渗碳处理，渗碳层深度规定为 0

28、.50.8mm。与此有关的加工过程如下：,表面淬火、渗碳、镀层的工艺尺寸计算,【例 6-9】,【解】,图6-32 渗碳层深度尺寸换算,1） 精车A面，保证直径 ；,3） 精磨A面保证直径尺寸 ，同时保证规定的渗碳层深度。,2） 渗碳处理，控制渗碳层深度H1；,试确定H1的数值。,建立尺寸链，如图 b,在该尺寸链中，H0 是最终的渗碳层深度，是间接保证的，因而是封闭环。计算该尺寸链，可得到：,第6章 机械加工工艺规程制定,工序尺寸图表法,当零件在同一尺寸方向上加工尺寸较多，且工序（测量）基准需多次转换时，尺寸链建立和计算比较困难，采用图表法可较好解决这个问题,4）靠火花磨削面，控制余量Z7=0.

29、10.02 ，同时保证设计尺寸60.1 试确定各工序尺寸及公差。,1）以面定位，粗车面，保证、面距离尺寸A1，粗车 面，保证、面距离尺寸A2； 2）以面定位，精车面，保证、面距离尺寸A3，粗车 面，保证、面距离尺寸A4； 3）以面定位，精车面，保证、面距离尺寸A5，同时保证设计尺寸31.690.31；精车 面，保证设计尺寸A6=27.070.07；,第6章 机械加工工艺规程制定,1. 画尺寸联系图,1）画零件简图，加工面编号，向下引线,2）按加工顺序和规定符号自上而下标出 工序尺寸和余量用带圆点的箭线 表示工序尺寸，箭头指向加工面，圆 点表示测量基准；余量按入体原则标 注。,3）在最下方画出间

30、接保证的设计尺寸， 两边均为圆点。,4）工序尺寸为设计尺寸时，用方框框出，以示区别。,注：靠火花磨削余量视为工序尺寸，也用用带圆点的箭线表示。,图6-34 尺寸联系图,【解】,第6章 机械加工工艺规程制定,2. 用追踪法查找工艺尺寸链,结果尺寸（间接保证的设计尺寸）和余量是尺寸链的封闭环,沿封闭环两端同步向上追踪，遇箭头拐弯，逆箭头方向横向追踪，遇圆点向上折，继续向上追踪直至两追踪线交于一点，追踪路径所经工序尺寸为尺寸链的组成环,第6章 机械加工工艺规程制定,3. 初拟工序尺寸公差,中间工序尺寸公差按经济加工精度或生产实际情况给出,0.5 0.3,0.1 0.3,0.07,0.02,0.1 0

31、.31,0.1,第6章 机械加工工艺规程制定,4. 校核结果尺寸公差，修正初拟工序尺寸公差 校核结果尺寸链，若超差，减小组成环公差（首先压缩公共环公差）,0.23,0.08,第6章 机械加工工艺规程制定,0.55,0.83,1,0.3 0.3,0.48 0.85,1.83,0.18,5. 计算余量公差和平均余量 根据余量尺寸链计算,0.02,0.08,0.1,第6章 机械加工工艺规程制定,25.59,34 26.7,6.1,6.18,6. 计算中间工序平均尺寸 在各尺寸链中，首先找出只有一个未知数的尺寸链，解出此未知数。继续下去，解出全部未知工序尺寸,第6章 机械加工工艺规程制定,第6章 机械

32、加工工艺规程制定,6.5 数控加工工艺,形状复杂、加工面多、加工量大、生产批量较小的零件（如批量较小的复杂箱体类零件）,数控加工的合理选用,普通机床无法加工或需使用复杂工装才能加工的零件（如复杂轮廓面或复杂空间曲面） 加工精度要求高的零件（如某些径向尺寸和轴向尺寸精度要求均很高的轴类零件） 零件上某些尺寸难以测量和控制的情况（如具有不开敞内腔加工面的壳体或盒型零件） 零件一次装夹，可完成铣、镗、钻、铰、攻丝等多种操作,第6章 机械加工工艺规程制定,加工过程严格按程序指令自动进行数控加工工艺设计要求详细、具体和完整。如工件在机床（或夹具）上装夹位置、工序内工步的安排、刀具选用、切削用量、走刀路线

33、等，都必须在工艺设计中认真考虑和明确规定,数控加工工艺特点,自行调整能力较差数控加工工艺设计应十分严密、准确，必须注意到加工中的每一个细节，如每个坐标尺寸的计算、对刀点和换刀点的确定、攻丝时的排屑动作等。程序须经验证正确后，方可进行正式加工 多采用工序集中原则，一次装夹可完成多个表面加工 刀具（相对工件）运动路径对生产率、加工精度影响很大，需合理规划 使用夹具相对简单,第6章 机械加工工艺规程制定,点位加工通常按空程最短安排走刀路线。位置精度要求较求高的孔系加工，要注意避免反向间隙影响,数控加工走刀路线规划,第6章 机械加工工艺规程制定,轮廓加工刀具应从切向进入轮廓加工，加工完成后不要在切点处

34、取消刀补，要安排一段沿切向继续运动距离,第6章 机械加工工艺规程制定,形腔加工在保证加工精度前提下，使走刀路径最短,图6-40 型腔加工路线比较,第6章 机械加工工艺规程制定,高速加工保证刀具运动轨迹光滑平稳，并使刀具载荷均匀,a）摆线加工 b）赛车线加工 图6-41 高速切削刀具路径规划（DELCAM公司 ）,第6章 机械加工工艺规程制定,数控加工工艺实例,确定数控加工内容：环槽、顶面和4-M10螺孔 定位、夹紧方案：以底面、孔和零件后侧面作为定位基准。采用孔系组合夹具，基础板圆柱销（专用件）移动V形块（合件），通过螺旋压板压紧,选择加工方法：上表面和 mm环槽采用铣削一次走刀加工；4-M1

35、0螺纹孔先打中心孔再钻底孔，螺纹底孔用钻头倒角,图6-42 壳体零件简图,第6章 机械加工工艺规程制定,数控加工工艺实例,加工顺序 铣上平面钻4-M10中心孔钻4-M10底孔4-M10螺纹底孔倒角4-M10攻丝铣环槽 零件坐标系设定 如图，坐标原点为孔轴线与零件上平面的交点 工艺处理 对刀点选在孔轴线与孔的上端面的交点，换刀点选在所定零件坐标系（X0，Y0，Z15）点 刀具轨迹坐标计算 4-M10螺纹孔中心坐标计算，环槽各基点（J、B、C、D）及四个圆弧的圆心坐标计算等,第6章 机械加工工艺规程制定,表6-8 壳体数控加工工艺卡,第6章 机械加工工艺规程制定,基本时间：直接改变生产对象的性质，

36、使其成为合格产品或达到工序要求所需时间（包括切入、切出时间）,时间定额,定义: 在一定生产条件下，生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间 组成,辅助时间：为实现工艺过程必须进行的各种辅助动作时间，如装卸工件、启停机床、改变切削用量及进退刀等,布置工作地时间：包括更换刀具、润滑机床、清理切屑、收拾工具等。,休息和生理需要时间：工人在工作班内，为恢复体力和满足生理需要所需时间,准备终结时间：如熟悉工艺文件、领取毛坯、安装夹具、调整机床、发送成品等,6.6 机械加工工艺过程的生产效率与经济性分析,第6章 机械加工工艺规程制定,单件时间与单件工时定额计算, 单件时间：,（6-25）, 单件工时定额：

37、,（6-26）,式中 tB基本时间 tA辅助时间 tC布置工作地时间 tR休息和生理需要时间 tP准备终结时间 B批量,第6章 机械加工工艺规程制定,提高生产效率的工艺途径,缩短基本时间： 提高切削用量（切削速度、进给量、切削深度等）； 采用多刀多刃进行加工（如以铣削代替刨削，采用组合刀具等）； 采用复合工步，使多个表面加工基本时间重合（如多刀加工，多件加工等）。,缩短辅助时间： 使辅助动作实现机械化和自动化（如采用自动上下料装置、先进夹具等）； 使辅助时间与基本时间重叠（如采用多位夹具或多位工作台，使工件装卸时间与加工时间重叠；采用在线测量，使测量时间与加工时间重叠等）,第6章 机械加工工艺

38、规程制定,缩短布置工作地时间：,缩短准备终结时间：,主要是减少换刀时间和调刀时间,采用自动换刀装置或快速换刀装置 使用不重磨刀具 采用样板或对刀块对刀 采用新型刀具材料以提高刀具耐用度,在中小批量生产中采用成组工艺和成组夹具 在数控加工中，采用离线编程及加工过程仿真技术,第6章 机械加工工艺规程制定,工艺成本,6.6.2 工艺方案技术经济分析,生产成本生产一件产品或一个零件所需费用总和 工艺成本生产成本中与工艺过程直接有关的部分 工艺成本可分为两部分：,可变费用：与年产量有关且与之成比例的费用，记为CV包括材料费CVM，机床工人工资及工资附加费CVP，机床使用费CVE，普通机床折旧费CVD，刀

39、具费CVC，通用夹具折旧费CVF等,CV = CVM + CVP + CVE + CVD + CVC + CVF （6-27）,不变费用：与年产量的变化没有直接关系的费用，记为CN。包括调整工人工资及工资附加费CSP，专用机床折旧费CSD，专用夹具折旧费CSF等,CN= CSP + CSD + CSF （6-28）,第6章 机械加工工艺规程制定, 零件全年工艺成本（式中 N 为零件年产量）：,CY= CV N + CN （6-27）, 零件单件工艺成本：,CP= CV + CN / N （6-28）,比较工艺成本 ：需评价工艺方案均采用现有设备，或其基本投资相近，直接比较其工艺成本。各方案的临界年产量NC（图5-50）计算如下：,（6-29）,第6章 机械加工工艺规程制定,比较投资回收期 ：当对比的工艺方案基本投资额相差较大时，应考虑不同方案基本投资额的回收期。,（6-30）,式中 投资回收期； F基本投资差额； S全年生产费用节约额。,（6-31）,考虑投资回收期的临界年产量NCC（图5-51）：,第6章 机械加工工艺规程制定,