工业生产过程机械加工工艺规程设计(下)要点.ppt

2014-10-28 工业生产过程 机械加工工艺规程设计（下） 本节课内容： 加工余量、工序尺寸及公差的确定； 工艺尺寸链的计算； 时间定额的确定； 提高生产率的途径； 机械加工工艺过程的技术经济分析 。 今天的课程学完后，预期学习结果 ： 熟悉加工余量的定义及其确定； 掌握工序尺寸的计算及其公差的确定； 掌握工艺尺寸链在工序尺寸计算中的作用； 熟悉时间定额的概念与计算方法； 了解提高生产率的途径； 了解机械加工工艺过程的技术经济分析方法 。 CDIO相关能力在今天课程中的培养： 应用基础科学知识与工程基础知识，实行工程推理和解决问题的能力； 通过对机械加工工艺过程和工艺规程各相关问题的了解，理解系统思维的方法，了解企业目标和计划，提高在企业和社会环境中，完成设计实施过程、零件制造过程和实施过程管理的各种具体能力； 对各项学习任务进行合理的时间安排，有效高质量地完成。 加工余量的概念 加工余量是指某一表面加工过程中应切除的金属层厚度。同一加工表面相邻两工序尺寸之差称为工序余量。而同一表面各工序余量之和称为总余量，也就是某一表面毛坯尺寸与零件尺寸之差。 右图表示了工序加工余量与工序尺寸的关系。图a、b所示平面的加工余量是单边余量，它等于实际切除的金属层厚度。 加工总余量 加工余量及公差 由于毛坯制造和零件加工时都有尺寸公差，所以各工序的实际切除量是变动的，即有最大加工余量和最小加工余量，右图表明了余量与工序尺寸及其公差的关系。为了简单起见，工序尺寸的公差都按“入体原则”标注，即对被包容面，工序尺寸的上偏差为零；对包容面，工序尺寸的下偏差为零；毛坯尺寸的公差一般按双向标注。 被包容面余量与工序尺寸的关系 包容面余量与工序尺寸的关系 被包容面工序尺寸 包容面工序尺寸 工序尺寸的公差标注 毛坯尺寸的公差标注 影响加工余量的因素 机械加工的目的，就是要切除误差。所谓加工余量合适，是指既能切除误差，又不致加工成本过高。影响加工余量的因素较多，要保证能切除误差的最小余量应该包括： 前工序形成的表面粗糙度和缺陷层深度 由于表面层金属在切削力和切削热的作用下，其组织和机械性能已遭到破坏，应当切去。表面的粗糙度也应当切去。 前工序的尺寸公差T a 由于前工序加工后，表面存在尺寸误差和形状误差，必须切去。 表面粗糙度和缺陷层深度 上工序与本工序的尺寸公差 影响加工余量的因素 前工序形成的需单独考虑的位置误差ea 如直线度、同轴度、平行度、轴线与端面的垂直度误差等等，应在本工序进行修正。位置误差ea具有方向性，是一项空间误差，需要采用矢量合成。 本工序的安装误差εb 包括定位误差、夹紧误差及夹具本身的误差。如图所示，由于三爪自定心卡盘的偏心，使工件轴线偏离主轴旋转轴线e，造成加工余量不均匀。 前工序的位置误差与本工序的安装误差 加工余量的确定 在实际生产中，确定加工余量的方法有以下三种： 查表修正法 根据工艺手册或工厂中的统计经验资料查表，并结合工厂的实际情况进行适当修正来确定加工余量。这种方法目前应用最广。 在“先进制造”二级项目中，加工余量的确定可用查表修正法。查表时应注意表中的数据为公称值，有些表面(对称表面——如轴外圆表面、内孔表面等) 的加工余量是双边余量，而另外一些表面(非对称表面——如平面) 的加工余量是单边余量。 加工余量的确定 经验估计法 根据实践经验确定加工余量。为防止加工余量不足而产生废品，往往估计的数值偏大，因而这种方法只适用于单件、小批生产。 分析计算法 是根据加工余量计算公式和一定的试验资料，通过计算确定加工余量的一种方法。分析计算法确定的加工余量比较经济合理，但目前比较全面可靠的数据不齐全，只有在材料十分贵重，以及军工生产或少数大量生产的工厂中采用。 基准重合时的工序尺寸计算 工序尺寸是加工过程中每个工序应保证的加工尺寸，其公差即工序尺寸公差。工序尺寸必须通过计算得到。 当定位基准与设计基准重合时，其工序尺寸的计算比较简单，具体步骤如下： 确定各加工工序的加工余量； 从终加工工序开始（即从设计尺寸开始）往前推，逐次加上各工序余量，可分别得到各工序基本尺寸（包括毛坯尺寸）； 查表求出各中间工序的经济加工精度，按“入体”原则标注为尺寸偏差。 基准重合时的工序尺寸计算例 某轴直径为?50mm，其尺寸精度为IT5，表面粗糙度为Ra0.04μm，要求高频淬火，毛坯为锻件。试计算各工序的工序尺寸及公差。 解： 查表其工艺路线为：粗车―半精车―高频淬火―粗磨－精磨—研磨。 查表确定各工序加工余量。由有关工艺手册可查得各工序的加工余量。加工总余量为6.01mm，取加工总余量为6mm，把粗车余量修正为4.49mm。 计算各工序基本尺寸。研磨后工序基本尺寸为50mm(设计尺寸)；精磨后尺寸为