工藝過程與夾具

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1、M7 生產(chǎn)過程與工藝過程簡介內(nèi)容一內(nèi)容一 生產(chǎn)工藝過程的概念生產(chǎn)工藝過程的概念內(nèi)容二內(nèi)容二 工件的裝夾與夾具工件的裝夾與夾具內(nèi)容三內(nèi)容三 工件的定位分析工件的定位分析內(nèi)容四內(nèi)容四 工件定位基準(zhǔn)選擇工件定位基準(zhǔn)選擇內(nèi)容五內(nèi)容五 工藝文件的編制工藝文件的編制內(nèi)容一內(nèi)容一 生產(chǎn)工藝過程的概念生產(chǎn)工藝過程的概念一、生產(chǎn)過程生產(chǎn)過程和工藝過程工藝過程的含義：生產(chǎn)過程生產(chǎn)過程指由原材料制成各種零件并裝配成機(jī)器的全過程。生產(chǎn)過程包括：原材料的運(yùn)輸與存儲、生產(chǎn)的準(zhǔn)備、毛坯制造、切削加工（含熱處理）、裝配試車、檢驗調(diào)試以及油漆包裝、成品庫存等。工藝過程工藝過程在生產(chǎn)過程中，直接改變原材料或毛直接改變原材料或毛坯

2、的形狀、尺寸或性能，使之成為成品的過程。例如鑄造、鍛造、焊接毛坯、各種熱處理、對于零件的切削加工等等。機(jī)械加工工藝過程機(jī)械加工工藝過程是生產(chǎn)過程中的一個階段，主要指用機(jī)械加工機(jī)械加工方法（壓力加工、焊接、切削加工、壓力加工、焊接、切削加工、熱處理熱處理）改變原材料或毛坯的形狀、尺寸或性能的過程。（與工藝過程工藝過程的區(qū)別，不包括毛坯制做過程） 工序 指由一個或一組工人，在同一同一個工作地點個工作地點對一個或一組工件所連續(xù)完成連續(xù)完成的那部分工藝過程。工序不僅是組成工藝過程的基本單元，也是制訂時間定額，配備工人，安排作業(yè)和進(jìn)行質(zhì)量檢驗的基本單元。工序中包括安裝、工位、工步、走刀安裝、工位、工步、

3、走刀等。 安裝指將工件在機(jī)床上或夾具中定位、夾緊，所完成的那一部分工序。二、機(jī)械加工工藝過程組成：二、機(jī)械加工工藝過程組成：小軸加工方案序號工序名安裝工序內(nèi)容機(jī)床夾具1車夾一端車端面、鉆中心孔、車外圓、倒角、切槽臥式車床三爪卡盤夾另一端車端面、鉆中心孔、車外圓、倒角切槽2銑銑鍵槽、去毛刺立式銑床三爪卡盤、尾頂針尖3磨磨外圓外圓磨床雙頂針尖單件小批量時小軸加工方案大批量生產(chǎn)時二、機(jī)械加工工藝過程組成：二、機(jī)械加工工藝過程組成：2021-10-5Hongyan Nan，HPU6工位：工位：相對機(jī)床所在一相對機(jī)床所在一固定位置中完成的固定位置中完成的那部分安裝的內(nèi)容那部分安裝的內(nèi)容二、機(jī)械加工工藝過

4、程組成：二、機(jī)械加工工藝過程組成：工步在加工表面和加工工具不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序。復(fù)合工步多把刀具同時多個表面加工。二、機(jī)械加工工藝過程組成：二、機(jī)械加工工藝過程組成：行程指刀具以進(jìn)給速度相對于工件所完成的一次加工動作。包括工作行程和非工作行程兩個部分。走刀：走刀：不改變加工表面、刀具和切削用量中的轉(zhuǎn)速不改變加工表面、刀具和切削用量中的轉(zhuǎn)速與進(jìn)給量時與進(jìn)給量時,切去一金屬層的過程切去一金屬層的過程二、機(jī)械加工工藝過程組成：二、機(jī)械加工工藝過程組成：三、生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型及工藝特征生產(chǎn)綱領(lǐng)指企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計劃產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計劃。通常以一年為時間周期。生產(chǎn)類

5、型指生產(chǎn)單位產(chǎn)品生產(chǎn)單位產(chǎn)品專業(yè)化的生產(chǎn)程度。生產(chǎn)類型分類：按生產(chǎn)綱領(lǐng)分單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)。 單件生產(chǎn) 單件或少量產(chǎn)品的生產(chǎn)。 成批生產(chǎn) 單位產(chǎn)品數(shù)量很大，在一定的周期里會輪流生產(chǎn)某幾種產(chǎn)品。 大量生產(chǎn) 指數(shù)量巨大，生產(chǎn)單位產(chǎn)品在數(shù)月、甚至數(shù)年里不換產(chǎn)品的生產(chǎn)。作業(yè)：P262一、解釋名詞：1.生產(chǎn)過程2.工藝過程3.工序4.安裝5.工步6.行程7.生產(chǎn)綱領(lǐng)8.生產(chǎn)類型二、請為下述生產(chǎn)確定生產(chǎn)類型1.機(jī)床廠生產(chǎn)絲杠，絲杠長1617mm，直徑40mm，精度IT8，材料40Mn，年產(chǎn)量5000臺車床，備用率5%，廢品率0.5%；2.機(jī)床廠生產(chǎn)車床發(fā)生尾座，年產(chǎn)5

6、000臺車床，尾座不得互換；3.機(jī)床廠年產(chǎn)臥式車床400臺，已知機(jī)床主軸的備用品率10%，機(jī)，加工廢品率12%。內(nèi)容二內(nèi)容二 工件的裝夾與夾具工件的裝夾與夾具 一、工件裝夾1.概念： 1）定位：將工件放置在機(jī)床上正確位置的工作稱為定位定位；2）夾緊將工件固定在機(jī)床正確位置上的工作稱為夾緊夾緊；3）裝夾 將工件在機(jī)床上或夾具中定位、夾緊的整個過程稱為裝夾裝夾。安裝的兩層含義： 1）指從定位到夾緊的整個過程； 2）指工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序。裝夾是安裝的一部分裝夾是安裝的一部分安裝與裝夾的區(qū)別安裝與裝夾的區(qū)別2.工件的裝夾方法： 1）用夾具裝夾夾具：用于裝夾工件的裝置。按專門化程度分按

7、專門化程度分（1）通用夾具裝夾適應(yīng)性好，應(yīng)用范圍廣，成本低、精度低，對操作者的技術(shù)技能要求高；（2）專用夾具裝夾定位精度高，裝拆快，應(yīng)用范圍小，成本高，對操作者的技術(shù)技能要求低。（3）組合夾具：通用元件組合而成的夾具，便于產(chǎn)品的更新?lián)Q代，適用于新產(chǎn)品的試制生產(chǎn)。（4）可調(diào)夾具：調(diào)換夾具中少量元件而擴(kuò)大其應(yīng)用范圍的夾具。按照夾緊力源可分：按照夾緊力源可分：手動、氣動、液動以及電動等形式。手動夾具的結(jié)構(gòu)較簡單，生產(chǎn)成本低，適合于單件、小批量生產(chǎn)；氣動、液動以及電動批量生產(chǎn)由于產(chǎn)品數(shù)量大，需要提高裝夾速度、減少裝夾時間，因此多采用氣動、電動或液動裝夾。2.工件的裝夾方法：2）找正裝夾利用工具、儀表根

8、據(jù)工件上基準(zhǔn)批出工件在機(jī)床上的正確位置。劃線找正：根據(jù)工件上的基準(zhǔn)線找正機(jī)床上的正確位置的裝夾方法。P264圖7-4(a)直接找正：用劃針或百分表直接在機(jī)床上找正機(jī)床上的正確位置的裝夾方法。P264圖7-4(b)二、夾具的主要組成部分二、夾具的主要組成部分1）定位元件： 夾具上用于確定工件正確位置的零件。 V形鐵、檔鐵限定圓軸在鉆孔時位置，保證所鉆的孔位于軸的直徑上和孔心距軸端面的距離。1、擋鐵2、鉆套3、V型鐵4、夾緊裝置5、工件6、夾具體7、 鉆頭2）夾緊機(jī)構(gòu)： 保證工件在定位后，當(dāng)其受到外力影響時工件不會產(chǎn)生位移或偏轉(zhuǎn)。 如壓緊螺栓與支撐框架。3）導(dǎo)向元件：用于確定刀具相對于夾具具有一個

9、正確位置的元件。如鉆套。4）夾具體：夾具體用于將夾具上的各元件和裝置，連接成為一個有機(jī)整體，并通過它將夾具安裝在機(jī)床上。1、擋鐵2、鉆套3、V型鐵4、夾緊裝置5、工件6、夾具體7、 鉆頭5）連接元件：用于確定夾具自身在機(jī)床正確位置的元件。如三爪卡盤的定心錐面。6）其它元件及裝置：為滿足各種不同的要求，有些夾具還設(shè)有分度裝置、自動上下料裝置、操作件等。專用夾具 夾緊裝置的具體組成并非一成不變，須根據(jù)工件的夾緊裝置的具體組成并非一成不變，須根據(jù)工件的加工要求、安裝方法和生產(chǎn)規(guī)模等條件來確定。夾具加工要求、安裝方法和生產(chǎn)規(guī)模等條件來確定。夾具的的定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)和夾具體定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)和夾具體

10、是夾具最基本的組是夾具最基本的組成部分。成部分。n必須滿足基本要求：1）夾緊時應(yīng)保持工件定位后所占據(jù)的正確位置。2）夾緊力大小要適當(dāng)。夾緊機(jī)構(gòu)既要保證工件在加工過程中不產(chǎn)生松動或振動。同時又不得產(chǎn)生過大的夾緊變形和表面損傷。3）夾緊機(jī)構(gòu)的自動化程度和復(fù)雜程度應(yīng)和工件的生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，并有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化元件。4）夾緊動作要迅速、可靠，且操作要方便、省力、安全。三、對夾具裝置的要求三、對夾具裝置的要求一、工件的六點定位原則一、工件的六點定位原則1. 物體在空間的自由度任何一個工件在空間都具有六個自由度六個自由度，即沿三個直角坐標(biāo)軸方向的移動自由度和繞這三個坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動自由度。要

11、完全確定工件的位置，就必須限制住這六個自由度。內(nèi)容三內(nèi)容三 工件的定位工件的定位2、六點定位原則、六點定位原則平面A設(shè)置三個支承點，可限制三個自由度；平面B設(shè)置二個支承點，可限制二個自由度；平面C設(shè)置一個支承點，可限制一個自由度；六點定位原則：六點定位原則：要使工件在空間完全確定其正確位置，應(yīng)當(dāng)選用適當(dāng)?shù)牧鶄€支承點不限制工件的六個自由度。 如果在實際工作中需要限制工件的六個自由度就稱其為完全定位完全定位；只限制五個或更少的自由度，就稱其為不完全不完全定位定位； 1.完全定位與不完全定位完全定位與不完全定位二二.常用的幾種定位形式常用的幾種定位形式完全定位完全定位不完全定位不完全定位 按工件加工

12、要求應(yīng)該限制的自由度而沒有得到限制，稱為欠定位欠定位。不通槽加工，任何一個自由度不限制就是欠定位。 而在限制自由度時，有時可能會在同一個或同幾個自由度上限制兩次以上，我們稱其為超定位超定位（或過定位）（或過定位）。三爪卡盤夾和雙頂針夾工件，在Y、Z的移動方向重復(fù)限制，即過定位。2.欠定位與超定位欠定位與超定位 不完全定位雖然沒有全面限制工件的六個自由度，但可以滿足加工的需要，如通槽 的加工。 而欠定位則會導(dǎo)致加工工件的報廢，如不通槽 的加工。 兩者在表現(xiàn)形式上一樣，但結(jié)果卻是截然不同的。3.不完全定位與欠定不完全定位與欠定位位三、夾緊與定位的區(qū)別三、夾緊與定位的區(qū)別定位定位是使工件預(yù)先取得正確

13、的位置；夾緊夾緊是保證工件的正確位置固定不變。兩者相關(guān)但不相同。定位方式及元件所限制自由度 定位方式及元件所限制自由度 定位方式及元件所限制自由度 定位方式及元件所限制自由度 定位方式及元件所限制自由度 定位方式及元件所限制自由度內(nèi)容四、工件的基準(zhǔn)內(nèi)容四、工件的基準(zhǔn) 1、基本概念、基本概念 工件在加工中，必須依據(jù)一定的點、線、面為參考，這些點、線、面我們就稱其為基準(zhǔn)基準(zhǔn)。 基準(zhǔn)按照其作用不同，可分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)： 設(shè)計基準(zhǔn)在設(shè)計零件時圖紙上所使用的基準(zhǔn)。 工藝基準(zhǔn)在生產(chǎn)制造零件或裝配機(jī)器時所使用的基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn) 工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn) 指在制造過程中使用的基準(zhǔn)。按其用途不同分：裝配基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)

14、：在裝配時，用于確定零件或部件在裝配體中相對位置的基準(zhǔn)；測量基準(zhǔn)測量基準(zhǔn)：在測量時使用的基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)：指在加工中用于定位的基準(zhǔn)。如軸心線。工序基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)：在工序圖上用于確定本工序加工表面尺寸、形狀和位置所依據(jù)的基準(zhǔn)，也稱為原始基準(zhǔn)。 在實際生產(chǎn)中，某些作為基準(zhǔn)的點、線并不是作為實體存在，這就需要我們將與之相關(guān)的具體表面來表現(xiàn)，這個表面就稱之為定位基準(zhǔn)面定位基準(zhǔn)面。定位基準(zhǔn)面定位基準(zhǔn)面 1）粗基準(zhǔn)的選擇原則 加工毛坯時，第一個面的加工只能以毛坯面作為定位基準(zhǔn)，我們稱這種面為粗粗基準(zhǔn)基準(zhǔn)。 a、不加工的表面作為粗基準(zhǔn)； b、加工余量要求均勻的面為粗基準(zhǔn)； c、相對較大、較平整的面為粗基

15、準(zhǔn)； d、粗基準(zhǔn)只能使用一次。2、定位基準(zhǔn)的選擇、定位基準(zhǔn)的選擇1）粗基準(zhǔn)選擇原則粗基準(zhǔn)選擇原則n圖示 以不加工表面作為粗基準(zhǔn)1、 圖樣尺寸；2、去除材料外表面不加工作為粗基外表面不加工作為粗基準(zhǔn)。準(zhǔn)。a、不加工的表面作為粗基準(zhǔn)；、不加工的表面作為粗基準(zhǔn)；余量較小的表面余量較小的表面作粗基準(zhǔn)作粗基準(zhǔn) n臺階軸的A段較長，彎曲程度較大，在設(shè)計時會給該段考慮較大的余量，B段的段的余量較小。余量較小。同時，毛坯加工時、兩段不可能同軸。加工時若以B段為粗基準(zhǔn)先加工段，而后調(diào)頭加工A段，一般不會出現(xiàn)余量不夠的情況。反之則可能會因B段余量不夠而導(dǎo)致工件報廢。b、加工余量要求均勻的面為粗基準(zhǔn)、加工余量要求均

16、勻的面為粗基準(zhǔn)1）粗基準(zhǔn)選擇原則粗基準(zhǔn)選擇原則n加工時，應(yīng)選床面為粗基準(zhǔn)加工床腿平面，然后再以床腿平面為基準(zhǔn)加工床面（即導(dǎo)軌面），即可獲得較為理想的效果。 1、去除材料； 2、圖樣尺寸1）粗基準(zhǔn)選擇原則粗基準(zhǔn)選擇原則c、相對較大、較平整的面為粗基準(zhǔn)、相對較大、較平整的面為粗基準(zhǔn) 2）精基準(zhǔn)的選擇原則 以加工過的面作為定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)（或光基準(zhǔn)）精基準(zhǔn)（或光基準(zhǔn)）。 a、基準(zhǔn)重合原則：即盡可能地選用設(shè)計基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)。否則可能會導(dǎo)致基準(zhǔn)不重合誤差。 2、定位基準(zhǔn)的選擇、定位基準(zhǔn)的選擇b、基準(zhǔn)同一原則：即盡可能地選用同一個基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)來加工多個面，以保證多個面的位置精度。c、選擇

17、精度高、安裝穩(wěn)定可靠的面作為精基準(zhǔn)，并且所選基準(zhǔn)應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，安裝和加工工件方便。2）精基準(zhǔn)的選擇原則）精基準(zhǔn)的選擇原則a)設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合 2）精基準(zhǔn)的選擇原則）精基準(zhǔn)的選擇原則b)基準(zhǔn)統(tǒng)一與基準(zhǔn)重合原則基準(zhǔn)統(tǒng)一與基準(zhǔn)重合原則圖7-17 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 圖7-18先采用基準(zhǔn)統(tǒng)一，后采用基準(zhǔn)重合 2）精基準(zhǔn)的選擇原則）精基準(zhǔn)的選擇原則c)自為基準(zhǔn)原則自為基準(zhǔn)原則 2）精基準(zhǔn)的選擇原則）精基準(zhǔn)的選擇原則d)選擇較大的表面作精基準(zhǔn)選擇較大的表面作精基準(zhǔn) （a）底面為精基準(zhǔn)； （b）導(dǎo)軌面為精基準(zhǔn)2）精基準(zhǔn)的選擇原則）精基準(zhǔn)的選擇原則內(nèi)容五內(nèi)容五 工藝規(guī)程的擬定工藝

18、規(guī)程的擬定 工藝規(guī)程根據(jù)具體的生產(chǎn)條件所擬定的、較合理的工藝過程，用圖表或文字的形式寫成的文件。又稱為工藝路線或工藝工藝路線或工藝。一、零件的工藝分析：編制零件的工藝規(guī)程之前，應(yīng)對整個產(chǎn)品進(jìn)行分析，充分了解零件在產(chǎn)品中的作用，然后再從加工的角度進(jìn)行工藝分析。分析的主要內(nèi)容有：圖紙的完整性和正確性；材料的選擇是否合理；零件結(jié)構(gòu)的工藝性。二、毛坯的選擇和加工余量確定：二、毛坯的選擇和加工余量確定： 加工余量加工余量是指為了獲得合格的產(chǎn)品而從毛坯上必須切去的那一部分材料。它分為工序余量和總余量工序余量和總余量?？傆嗔康扔诟鞴ば蛴嗔恐?。 加工余量的預(yù)留原則是在保證加工質(zhì)量的前提下，余量越少越好。三、

19、工藝路線的擬定三、工藝路線的擬定 所謂工藝路線的擬定，就是將加工零件的各個加工工藝按照合理的順序排列下來。主要包括： 1、確定加工方案； 1）切削順序的安排原則：a、粗、精加工分開原則：防止精加工后的表面由于受到粗加工的切削力、切削熱以及切削振動等影響而受損；b、基準(zhǔn)面先加工：為后續(xù)加工面作好定位基準(zhǔn)；c、主要表面先加工，次要表面后加工，但要安排在主要表面的精加工或精整加工之前。2、加工順序安排：、加工順序安排：三、工藝路線的擬定三、工藝路線的擬定 2）劃線工序的安排；3）熱處理工序的安排： a、預(yù)備熱處理：如正火、退火等，其目的是改善材料組織、便于加工； b、時效處理：目的是消除材料的內(nèi)應(yīng)力。包括自然時效和人工時效 。 c、最終熱處理：如淬火、滲氮等，目的是提高產(chǎn)品零件的耐用度。4）檢驗工序的安排：5）其它輔助工序的安排 2、加工順序安排：、加工順序安排：三、工藝路線的擬定三、工藝路線的擬定 1、機(jī)械加工工藝過程卡片：常用于單件、小批量生產(chǎn)。格式、內(nèi)容都較簡單 ；2、機(jī)械加工工序卡片：常用于大批大量生產(chǎn)的各個工序。一般都附有工序圖，以表明本工序完成后工件應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求。同時還應(yīng)說明工件的裝夾方式、選用刀具的角度、位置等。3、機(jī)械加工工藝（綜合）卡片：主要用于成批生產(chǎn)。它的詳細(xì)程度介于工藝過程卡片和工序卡片之間。四、工藝文件的編制四、工藝文件的編制工藝過程卡