《机械制造基础》课件 第三章 机械加工工艺规程设计.pptx

教学提示：

主要介绍机械加工工艺过程的组成、零件的结构工艺性分析、定位基准的选择、工艺路线的拟定、工序尺寸与工艺尺寸链的计算及工艺过程的技术经济分析等内容。

教学要求：

了解生产过程和工艺过程的概念，掌握工艺过程各组成部分的含义，了解三种不同生产类型的工艺特征；了解工艺规程设计的指导思想和设计原则，了解设计工艺规程的步骤；掌握粗、精基准的选择原则，基本掌握拟定工艺路线的思路；合理选择设备，熟练掌握工序尺寸的计算。;第三章机械加工工艺规程设计;;;;;;（2）工位：

工件一次装夹后，工件或夹具的可动部分一起相对刀具或机床的固定部分所占据的每一个位置，称为工位。

例如：经过一次装夹，在铣端面钻中心孔机床上完成，端面铣削和中心孔钻削在两个位置上完成，就是两个工位。

;;;;各种生产类型的工艺特征

;;;;（2）机械加工工艺卡片

以工序为单位，比较详细地说明零件加工工艺过程的一种工艺文件，简称工艺卡；

包含了工艺过程卡片的内容，而且详细说明了每一工序的工位及工步的工作内容；

对于复杂工序，还要绘出工序简图，标注工序尺寸及差等。

;;;;;常见结构要素的工艺性

;;;;3.3.1基准的概念及分类

零件的几何要素（点、线、面）之间有着一定的尺寸要求和位置关系，在零件的设计和加工的过程中，经常要用到某些点、线、面来确定其他几何要素间的几何关系，这些作为依据的点、线、面称为基准。

1.设计基准

;;定位基准分为粗基准和精基准

工件在起始工序加工中只能选择未经加工的毛坯表面作为定位基准，这种基准称为粗基准。

在以后的工序中则可以选择已加工过的表面定位，这种基准称为精基准。

;3.4机械加工工艺路线的拟定

工艺路线定义：

零件生产过程中，由毛坯到成品所经过的工序先后顺序。

内容：

选择定位基准；

选择零件各表面的加工方法；

安排工序的先后顺序；

确定工序的集中与分散程度；

选择设备与工艺装备等。

;;;;;2.零件表面加工工艺方案的选择

;内孔表面的加工工艺方案;平面加工工艺方案;3.4.2加工阶段的划分

1.各加工阶段的主要任务

粗加??阶段：

切除毛坯的大部分金属余量，使形状和尺寸基本接近成品。

半精加工阶段：

将主要表面加工到一定尺寸精度，并为精加工留出合适的余量，完成零件上各次要表面的加工，如钻孔、攻螺纹、铣键槽等。;;;;3.4.4工序顺序的安排

1.机械加工工序的安排

先粗后精

先主后次

先面后孔

基准先行

;（1）预备热处理：

改善机械加工性能、消除内应力，为最终热处

理作准备；

包括退火、正火、调质、时效处理。

（2）最终热处理：

提高零件材料的硬度及耐磨性；

包括淬火、时效、渗碳及氮化等。

;;;;3.5加工余量与工序尺寸;;3.5.2影响加工余量的因素

前工序的表面粗糙度和表面缺陷层深度；

前工序的工序尺寸公差；

前工序的各表面间相互位置的空间误差；

本工序的安装误差。;各种加工方法的表面粗糙度Ra和表面缺陷层Ha数值;3.5.4工序尺寸及其公差的确定

1.基准重合时工序尺寸及其公差的计算

确定各工序的加工方法；

确定该加工方法所要求的加工余量及其所能达到的精度；

由最后一道工序逐个向前推算，即由零件图上的设计尺寸开始，一直推算到毛坯图上的尺寸。;工序名称;;3.6工艺过程的生产率与技术经济分析;完成工序的时间定额称为单件时间定额，组成如下：

（1）作业时间

基本时间：

直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置、表面状态或材料性质工艺过程所消耗的时间，包括刀具的趋近、切入、切削加工和切出等时间。

辅助时间：

为实现工艺过程所必须进行的各种辅助动作所消耗的时间，如装卸工件、启动和开停机床、改变切削用量、测量工件等所消耗的时间。;;2．提高生产率的工艺途径

（1）缩短基本时间

提高切削用量

减少切削行程长度

采取复合工步

（2）缩短辅助时间

直接缩减辅助时间，使用高效夹具。

间接缩减辅助时间。使基本时间和辅助时间重合，使用转位夹具、连续加工等。;;;工艺成本按其随年产量的变化情况分为可变费用V和

不变费用S。

（1）可变费用V

与年产量直接有关，并随年产量的变化而成比例变动的费用。它包括材料费、操作工人工资、机床电费、通用机床的折旧费和维修费，以及通用工装的折旧费和维修费等。

（2）不变费用S

与年产量无直接关系，不随年产量的增减而变化的费用，它包括专用设备的折旧和修理费、专用工装的折旧费和维修费、调整工人工资等。

;若工件的年产量为N，则工件的全年工艺成本E为：

单件工艺成本Ed：

工艺方案的经济性比较

全年工艺成本E与年产量的关系为一条直线

单件工艺成本与年产量的关系为一条曲线;;思考与练习题;