1、第一章 零件机械加工基础概念工序:是指一个(或一组)工人,在一台机床上(或一个工作地点),对一个(或一组)工件,连续进行全部工作。其中,工人、地点、工件、连续作业四个要素中,任意变更一个时,就算另一道工序。工步:是指当加工表面,刀具切削用量中转速和进给量均保持不变时,所完成那一部分工作。走刀:当加工表面,刀具,切削用量中转速和进给均保持不变时,切去一层金属所完成那部分工作。安装:本意是指定位和夹紧行为。这里是指工件在一次安装后所完成那一部分工艺过程。工位:特指工件安装在转位夹具上,工件一次安装后,随夹具回转,要停在若干位置上接收加工,这每一加工位置所完成那部分工艺过程,就称为一个工位。 生产纲
2、领是指企业在计划期内应该生产产品产量和进度计划 。生产类型是指企业(或车间、工段、班组、工作地)生产专业化程度分类。 单件生产、大量生产、成批生产。取得形状精度方法依靠刀尖运动轨迹,取得形状精度方法称为刀尖轨迹法。 刀具根据仿形装置进给对工件进行加工方法称为仿形法。 利用成形刀具对工件进行加工方法称为成形法。 利用工件和刀具作展成切削运动进行加工方法称为展成法。 取得尺寸精度方法 经过试切测量调整再试切,反复进行到被中工尺寸达成要求为止加工方法称为试切法。 先调整好刀具和工件在机床上相对位置,并在一批零件加工过程中保持这个位置不变,以确保工件被加工尺寸方法称为调整法。 用刀具对应尺寸来确保工件
3、被加工部位尺寸方法称为定尺寸刀具法。 在加工过程中,边加工测量加工尺寸,并将所测结果和设计要求尺寸比较后,或使机床继续工作,或使机床停止工作,这就称为主动测量法。自动控制法是把测量、进给装置和控制系统组成一个自动加工系统,加工过程依靠系统自动完成。取得位置要求(位置尺寸和位置精度)方法 用夹具装夹 。找正装夹 。找正是用工具(和仪表)依据工件上相关基准,找出工件在加工(或装配)时正确位置过程。用找正方法装夹工件称为找正装夹。有:1) 划线找正装夹 此法是用划针依据毛坯或半成品上所划线为基准找正它在机床上正确位置一个装夹方法。 2) 直接找正装夹 此法是用划针和百分表或目测直接在机床上找正工件位
4、置装夹方法。 经济精度是指:应用完好机床设备、合适质量夹具和标准刀具、由一定熟练程度工人操作,根据标准切削用量和工时定额,所得到某种加工方法精度。 选择某一关键工序加工用机床时,应参考以下标准:1. 机床生产率和加工零件生产纲领相适应;2. 机床功率、刚性和机动范围等应和最有利切削用量相适应;3. 要确保该工序所要求加工精度和表面粗糙度;4. 机床工作区域尺寸应和工件轮廓尺寸相适应;5. 机床价值应和生产类型相适应;6. 尽可能选择国产机床和考虑设计或仿造新机床可能性等。机械加工工艺过程拟订零件图分析零件表面按其工作性质可分为两类: (1)关键表面或工作表面; (2)自由表面。 对零件进行工艺
5、审查内容,其中包含技术要求合理性及零件结构工艺性。1、检验零件图纸正确性和完整性1). 有足够数量投影图和剖面图;2). 有全部必需标注和正确尺寸;3). 加工表面粗糙度、尺寸公差和配合;4). 零件材料牌号、硬度和热处理方面资料;5). 每一零件重量;6). 每台产品所需该种零件数量;7). 必需技术条件,如几何形状误差、相互位置精度等等。2、分析零件图技术条件1) 加工表面尺寸精度;2) 加工表面几何形状精度;3) 各加工表面之间相互位置精度;4) 表面层物理机械性能和表面粗糙度;5) 热处理及其它方面要求等。 3、审查零件选择材料 1)材料起源及其经济性;2)对材料提出热处理要求,应符合
6、该厂热处理车间具体条件;3)加工方法、切削刀具和切削用量选择等。 4、分析研究零件结构工艺性(1) 加工方便:1) 刀具轻易靠近工件;2) 降低和统一零件尺寸种类,并选择标准尺寸和公差;3) 简化加工表面形状和降低加工表面面积。(2) 提升零件刚度零件刚度在机械加工时含有十分关键意义;刚度高零件不仅轻易确保加工精度和正确几何形状,而且能够承受较大切削力,所以能够采取较大切削用量,提升劳动生产率。(3) 确保刀具正常工作1) 一些零件结构应有退刀槽;2) 努力争取避免钻头轴线和孔入口或出口面倾斜而形成单刃切削,造成钻头引偏;3) 避免深孔加工等。5、另外,还要考虑到加工各个表面时所需要刀具、量具
7、和夹具供给情况。 工艺资料搜集 1 切削刀具、夹具和量具图册 夹具图册 切削刀具图册(1) 生产性质、(2) 机床型式、(3) 加工方法、(4) 被加工零件尺寸和外形、(5) 加工质量指标、(6) 加工精度要求、(7) 工件材质、(8) 切削刀具材料等。 量具图册 (1) 所要求测量精度、(2) 生产性质、(3) 被测量表面尺寸、(4) 被测量表面质量等。 2切削用量手册及相关定额资料 确定毛坯 1) 零件几何形状和尺寸;2) 对零件材料所要求技术条件(化学成份、机械性能、结构和纤维分布情形);3) 零件制造全部最低费用;4) 为现有工厂设计工艺规程时,要掌握毛坯车间设备、工具和工人技术等级;
8、5) 准备新毛坯制造过程所需要时间和过程等。 定位基准选择 1.基准概念 基准就是零件上用来确定其它点、线、面位置那些点、线、面。基准分为设计基准和工艺基准两大类。 1)设计基准是在零件图上用来确定其它点、线、面位置基准。 2)工艺基准是在加工及装配过程中使用基准。 a)定位基准是在加工中使工件在机床或夹具上占有正确位置所采取基准。 b)度量基准是在检验时使用基准。 c)装配基准是在装配时用来确定零件或部件在产品中位置所采取基准。 在分析基准问题时,必需注意下列几点1)作为基准点、线、面在工件上不一定具体存在(比如,孔中心、轴心线、基准中心平面等),而常由一些具体表面来表现。这些表面就可称为基
9、面。 2)作为基准,能够是没有面积点和线,及很小面;不过代表这种基准点和线工件上具体基面总是有一定面积。 3)上面所分析全部是尺寸关系基准问题。表面位置精度(平行度、垂直度等)关系也是一样。基准选择 基准选择实际上就是基面选择问题。 使用毛坯表面来定位,这种定位基面就称为粗基面(或毛基面)。 采取已经切削加工过表面作为定位基面,这种定位基面就称为精基面(或光基面)。 工件上没有能作为定位其面用合适表面,这时就有必需在工件上专门加工出定位基面,这种基面称为辅助基面。选择基面时,需要同时考虑三个问题:1) 用哪一个表面作为加工时精基面,使整个机械加工工艺过程能顺利地进行?2) 为加工上述精基面,应
10、采取哪一个表面作为粗基面?3) 是否有部分工序为了特殊加工要求,需要采取第二个精基面?在选择基面时有两个要求:1) 各加工表面有足够加工余量(最少不留下黑斑),不加工表面尺寸、位置符合图纸要求,对一面要加工、一面不加工壁,要有足够厚度。(2) 定位基面有足够大接触面积和分布面积。接触面积大就能承受大切削力;分布面积大可使定位稳定可靠。在必需时,可在工件上增加工艺搭子或在夹具上增加辅助支承选择精基面标准是: (1) 应尽可能选择设计基准作为定位基准。这称为基准重合标准。尤其在最终精加工时,为确保精度,更应该注意这个标准。 (2) 应尽可能选择统一定位基准加工各表面,以确保各表面间位置精度。这称为
11、统一基准标准。 (3) 有时还要遵照互为基准、反复加工。这称为互为基准标准 (4) 有些精加工工序要求加工余量小而均匀,以确保加工质量和提升生产率,这时就以加工面本身作为精基面。这称为自为基准标准选择粗基面标准是:1) 假如必需首先确保工件某关键表面余量均匀,就应该选择该表面作为粗基面。2) 假如必需首先确保工件上加工表面和不加工表面之间位置要求,则应以不加工表面作为粗基面,假如工件上有好多个不需加工表面,则应以其中和加工表面位置精度要求较高表面为粗基面。 3) 应该用毛坯制造中尺寸和位置比较可靠、平整光洁表面作为粗基面,使加工后各加工表面对各不加工表面尺寸精度、位置精度更轻易符合图纸要求。应
12、该注意:因为粗基面定位精度很低,所以粗基面在同一尺寸方向上通常只许可使用一次。工艺过程阶段划分当零件加工精度、表面粗糙度和技术条件要求较高时,通常不可能在一个工序中完成所需要全部加工工作,而要把关键表面加工过程划分为多个阶段: 1).粗加工阶段关键是切除表面较多加工余量;2).半精加工阶段为关键表面精加工作好准备。另外,在半精加工阶段中,还可插入部分次要表面终加工工作;3).精加工阶段关键使各关键加工表面达成要求尺寸精度、位置精度和表面粗糙度要求;4).光整加工阶段关键使一些尤其关键表面达成极高表面质量(粗糙度和表面层物理机械性能)。工艺过程要划分多个阶段理由以下:1).粗加工阶段切除较多加工
13、余量,所以粗加工阶段切削力、夹紧力、切削热较大,轻易引发工件弹性变形,有时甚至产生塑性变形。这么,粗加工阶段不可能达成高精度和表面粗糙度。2).含有残余应力毛坯工件,粗加工以后,因为内应力重新分布,也会引发变形。所以必需经过半精加工和精加工等各道工序,逐步降低加工余量,逐步提升加工精度和表面粗糙度,最终达成要求技术要求。3).粗加工后可及早发觉毛坯缺点,立即进行处理。4).划分加工阶段,把粗糙度要求高表面加工工序放在工艺过程末了,以免在安装和运输中,损坏已加工好表面。5).划分加工阶段,可合理使用机床设备,发挥它们各自应有效能。如粗加工阶段宜采取高生产率机床。精加工则在精密机床上进行。这可发挥
14、多种设备效能,也易保持精密机床寿命。6).有些工件,在加工工艺过程中须插入热处理工序,而热处理引发工件变形,必需由以后加工阶段来修正。工序集中和分散 将工件加工内容集中在少数几道工序里完成,这就是“工序集中” ;将加工内容分散在较多工序去完成,每道工序内容简单,这就是“工序分散” 。工序集中特点:1).可采取高效专用机床和工艺装备,从而提升劳动生产率;2).降低了设备数量,对应地降低了操作工数量和生产面积;3).降低了工序数目,缩短了工艺路线,简化了生产计划工作;4).降低了工件安装次数,不仅有利于提升生产率,而且降低了安装误差,提升了加工精度;5).专用机床和工艺装备比较复杂和珍贵,调整时需
15、要技术高工人,而且花费时间。 工序分散特点是: 1).采取比较简单机床和工艺装备,调整轻易,对工人技术水平要求也低;2).轻易适应生产对象变更;3).生产准备部门工作量小;4).设备数量多,工人数量对应地增加,生产面积也对应增多;5).在加工过程中零件装夹次数较多,这么不仅影响零件加工精度,也增加了辅助时间。 工序安排 1).加工次序安排在安排切削加工次序时,需遵守以下标准:(1).先粗后精:先安排粗加工,中间安排半精加工,最终安排精加工和光整加工。在安排粗加工序时应考虑到精基准表面加工应放在工艺路线前头(2).先主后次:先安排关键表面加工,后安排次要表面加工。这里所谓关键表面,就是指装配基准
16、面、工作表面等; (3).先基面后其它 2).热处理工序安排 热处理工序目标有三: (1).改善金属组织和可加工性能。退火、正火、调质等,通常应安排在机械加工之前进行。(2).消除内应力人工时效处理。对只需一次时效处理,最好安排在粗加工后,方便消除铸造过程中或粗加工时产生内应力,减小后续工序中因工件内应力重新分布而引发变形。对要两二次时效处理,可一次在粗加工后,另一次在半精加工后,这么更有利于确保精加工后所取得精度稳定。对于精度高、刚性差工件,几乎每次机械加工后,全部要进行时效处理。(3).提升零件表面硬度。这种方法如淬火、渗碳淬火等,通常应安排在工艺过程后部,磨削加工之前,淬火前应先去毛刺。
17、另外表面镀层、发兰等,通常应安排在机械加工后进行。 3).辅助工序安排 检验工序是关键辅助工序,它是确保质量关键方法之一。(1).粗加工全部完了后,精加工之前;(2).送往外车间加工前、后;(3).重在工序和工时长工序前、后;(4).加工完成,进入装配或送成品库前。另外,在辅助工序中还有清洗工序和退磁工序等,这类辅助工序不一定每个零件工艺过程中全部有,它是依据需要才安排.加工余量确实定 基础概念 机械加工余量就是从工件表面切去金属层厚度。 工序余量是指在某加工工序内应切去金属层厚度。 工序余量是由工艺过程中前一道工序和本道工序中所得尺寸之差来确定。零件在机械加工过程中各工序余量之和称为总余量。
18、工序尺寸许可变动范围称为工序公差,即工序对应尺寸变动范围。工序余量分为以下三种: 1).最小余量这是当上道工序加工中,去掉了其全部公差,而本工序加工则完全没有用上公差时,所切去那层金属;2).基础(计算)余量这是本工序加工最小余量,加上上道工序公差;3).最大余量这是本工序加工最小余量,加上本工序公差和上工序公差之和。 工序公差 工序公差总是注向金属内部,即“入体标准”。毛坯是标注双向公差()。在手册中查得余量数据,和计算切削用量时所用余量数值,全部是指基础余量。第一道工序(荒加工)进行切削用量计算时应采取最大余量,确保切削功率。最终一道工序公差就是零件图上所注公差。它是设计人员确定。至于其它
19、各道工序公差,则由工艺人员来确定。工序公差关键是依据机械加工平均经济精度来确定。 余量制订 方法有三种:1).估量法。凭有经验工人和技术人员,估量出某零件表面余量大小。 2).查表法。选择适合于某种零件加工方法(车、铣、刨、磨等)、加工性质(粗、半精、精加工等)和零件加工表面尺寸余量。 3).计算法。从理论上分析研究余量组成原因,应用计算法决定余量 。工序尺寸及工序公差确实定 工序尺寸就是每道工序需要确保尺寸。零件加工后最终尺寸及其公差和相关工序工序尺寸和工序公差和工序间余量组成一个工艺尺寸链,通常也称工序尺寸链。工序尺寸及工序公差是依据零件设计要求,考虑到加工中基准、工序间余量和工序经济精度
20、等条件,对各工序提出尺寸。工艺尺寸链由封闭环和组成环组成,封闭环是间接控制取得尺寸;组成环分增环和减环。基准重合时计算工序尺寸和工序公差。解工艺尺寸链用极限尺寸法解工艺尺寸链用竖式法来进行验算:增环照抄,减环对调、变号。工序尺寸及工序公差计算步骤能够归纳成以下几点: 1).制订出加工工艺过程,在每个工序图上注出本道工序工序尺寸;2).在分析工序尺寸和零件图上设计尺寸基础上,列出包含所求工序尺寸在内最短尺寸链;3).确定尺寸链封闭环。由上面实例中知道,解尺寸链关键是要正确地断定封闭环。现将确定封闭环标准简述以下:(1).封闭环尺寸不是直接取得,而是加工以后间接得到尺寸,所以确定封闭环时,必需依据
21、整个工艺过程中各个相关工序工序尺寸,来判定待解尺寸链中哪个尺寸是间接得到,这个间接得到尺寸就是封闭环。(2).通常含有加工余量Z尺寸链,则加工余量应作为封闭环。4).利用解尺寸链基础公式求解工序尺寸及工序公差时,可对计算结果进行必需验算。这么算得工序尺寸及公差还是初步,其原因是:首先,因为计算工序尺寸及公差还可能同另外尺寸链相关系,只有当所计算工序尺寸及公差,全部能满足全部相关尺寸链要求时,才能最终确定下来。其次,在含有加工余量尺寸链中,因为采取余量为赔偿环,为了满足后续工序能够顺利进行要求,则必需确保余量不致过大或过小,所以,最终一定要验算一下余量极限值(最大及最小值)是否适宜。此处还要注意
22、下面几点:(1).工艺尺寸链组成,取决于工艺方案和具体加工方法。(2).确定哪一个尺寸是封闭环,是解尺寸链决定性一步。封闭环搞错了,整个解算也就错了,甚至会得出完全不合理结果(比如,一个尺寸上偏差小于其下偏差)。(3).一个尺寸链只能解一个封闭环。切削用量选择 生产中把切削速度(v)、切削深度(ap)和进给量(f)三个要素称为切削用量。切削用量对切削力和功率消耗、刀具耐用度、加工精度和已加工表面粗糙度,全部有显著影响。选择切削用量目标,是要在确保加工质量和刀具耐用度前提下,使切削时间最短,即切削效率最高。选择切削用量必需考虑问题 1).对加工质量影响: 2).对刀具耐用度影响3).对切削加工生
23、产率影响综合切削用量三要素对加工质量、刀具耐用度和切削加工生产率影响,它们选择次序应为:先选切削深度ap,其次选进给量f,最终选切削速度v。 选择切削用量通常标准 1).切削深度ap选择标准切削深度依据加工余量h确定,不管何种切削加工,其通常选择标准是尽可能用一次走刀切除全部加工余量,以使走刀次数最少。只有在下列情况下才分数次走刀:(1) 粗加工后还要进行半精加工和精加工时,需要留出一定加工余量。 (2) 粗加工时加工余量过大时,若一次切除使切削力太大,产生机床功率不足而闷车或刀具强度不够而打刀等不正常现象时,可分数次走刀。 (3) 机床工件刀具工艺系统刚性不足时,或加工余量极不均匀直接影响到
24、工件加工精度和表面粗糙度时,则应分几次走刀;(4) 断续切削时,刀具受到很大冲击力作用,为避免打刀,可分数次走刀;(5) 刀片尺寸较小,不许可采取较大切削深度时。在不能一次走刀切除全部余量情况下,也应将第一次走刀切削深度尽可能取大部分。尤其是切削铸、锻件时,工件表面凹凸不平,且有硬皮,第一次走刀深度应使刀刃能在金属里层进行切削。2).进给量f选择标准(1) 粗加工时对表面粗糙度要求不高,进给量选择受切削力限制。在刀杆和工件刚度和刀片和机床走刀机构强度许可情况下,选较大进给量f;(2) 半精加工和精加工时,因切削深度较小,产生切削力不大,进给量f关键受表面粗糙度限制,通常取得较小;(3) 断续切
25、削时,为减小冲击,应合适减小进给量;(4) 当刀尖处磨有过渡刃、修光刃及切削速度较高时,半精加工和精加工也可选择较大进给量,以提升生产效率;(5) 当切屑延绵不停,影响操作或表面粗糙度时,应加大进给量,以利断屑。 3)切削速度v选择标准在切削深度和进给量选定以后,为了提升加工质量和切削效率,充足发挥刀具切削性能和利用机床功率,应选择较大切削速度。通常选择标准是:(1) 粗加工时,切削速度受刀具耐用度和机床功率限制,当切削功率超出机床电机许用功率时,可合适降低切削速度;(2) 精加工时,切削深度和进给量全部较小,切削力不大,机床功率通常足够,切削速度关键受刀具耐用度和工件尺寸精度限制。在确保合理
26、刀具耐用度情况下,通常多采取较高切削速度。在受刀具和工艺条件限制而不能采取高速时和在需要降低切削温度来确保尺寸精度时,应采取较低速度进行精加工;(3) 工件材料不一样时,应取不一样切削速度;(4) 断续切削为了减小冲击,应取较低切削速度;(5) 加工大件、细长及薄壁工件时,为了操作安全和确保加工精度,应取较小切削速度。 4).校验机床功率切削功率Pm应小于或等于车床主电机功率PE,即Pm(0.750.85)PE切削时功率能够从相关表中查出,也可按公式计算。工时定额计算时间定额是在一定技术、组织条件下制订出来完成单件产品(如一个零件)或某项工作(如一个工序)所必需时间。 时间定额中基础时间能够依
27、据切削用量和行程长度来计算,其它组成部分时间,可取自依据经验而来统计资料。完成一个零件一个工序时间称为单件时间。它包含下列组成部分:1)基础时间(T基础)是指直接改变工件尺寸形状和表面质量所花费时间。对于切削加工来说,单件时间是切去金属所花费机动时间(包含刀具切入和切出时间在内)。2).辅助时间(T辅助)指在各个工序中为了确保完成基础工艺工作需要做辅助动作所花费时间。所谓辅助动作包含:装、卸工件,开动和停止机床,改变切削用量,测量工件,手动进刀和退刀等手动动作。基础时间和辅助时间总和称为操作时间。3).工作地点服务时间(T服务)指工人在工作班时间内照管工作地点及保持工作状态所花费时间。比如,在
28、加工过程中调整刀具,修正砂轮,润滑及擦试机床,清理切屑等所花费时间,通常按操作时间27%来计算。4).休息和自然需要时间(T休息)用于照料工人休息和生理上需要所花费时间,通常按操作时间2%来计算。所以,单件时间是:T单件=T基础+T辅助+T服务+T休息工艺文件 把制订工艺过程各项内容归纳写成文件形式,就是一个工艺文件,通常称为工艺规程。 在单件小批生产中,通常只编写简单综合工艺过程卡片。在成批生产中多采取机械加工工艺卡片。 在大批大量生产中,则要求完整和具体工艺文件,各工作地点全部订有机械加工工序卡片,对半自动及自动机床有机床调整卡片,对检验工序有检验工序卡片等。 工艺文件应该简明易懂,必需时
29、应用简图形式表示。工艺文件尚无统一格式。钢结构零件冲压加工冲压加工工序及冲压设备1 型材和板材整备2 分离工序:分离工序加工方法分为切割、剪切、冲裁。3 成形工序 冲 裁1 冲裁变形过程2 冲裁力计算及降低冲裁力方法3 冲裁模结构4 冲裁模总体设计弯曲、拉延和成型1 常见弯曲方法,是利用弯曲模在曲柄压力机、液压机或摩擦压力机上进行弯曲。也有在专用弯板机、弯管机、滚弯机、拉弯机等设备上进行弯曲。2 把平板毛坯经过拉延模压制成圆筒形或其它断面形状开口空心件3 冷挤压是在常温下将金属坯料放入模具模腔内,利用压力机强大压力,迫使坯料三向受压产生塑性流动,使金属从模孔或模具缝隙挤出,从而取得所需制件一个
30、加工方法。冷挤压通常可分为以下三种基础方法。第二章 机械加工质量分析、生产效率和经济分析加工精度 零件机械加工质量,包含加工精度和表面质量两个方面:加工精度就是加工正确程度,指是零件经过加工后所得尺寸,几何形状和表面相互位置等参数实际数值和理想数值相符合程度。加工误差,就是加工所得尺寸、几何形状和表面相互位置等参数实际数值对理想数值差值。所以,研究确保加工精度问题,也就是研究限制加工误差问题。表面质量是指零件经机械加工后,因为零件表面受到刀具几何形状、切削力和切削热等原因影响,使零件表面产生不光洁和表面层物理机械性质改变。加工精度内容:1).尺寸精度;2).形状精度;3).位置精度。影响加工精
31、度原因1).加工原理误差;2).工件安装误差;3).机床误差;4).夹具、刀具及量具误差;5).工艺系统弹性变形引发误差;由机床、夹具、刀具和工件组成弹性系统,通常称为工艺系统;6).工艺系统热变形引发误差;7).调整和测量误差;加工精度统计分析法 加工误差性质加工误差可分为系统性误差和偶然性误差。1).系统性误差:当顺次加工一批工件时,加工误差大小保持不变,或按一定规律改变称为系统性误。大小保持不变系统性误差称为系统性常值误差。按一定规律改变加工误差称为系统性变值误差。2).偶然性误差:当顺次加工一批工件时,大小和方向没有一定改变规律加工误差,称为偶然性误差。机械加工表面质量 1).表面粗糙
32、度是指加工表面微观几何形状误差。 2).表面波度是介于宏观几何形状误差(形)和微观几何形状误差(即粗糙度)之间周期性几何形状误差。表面层物理力学性能表面层物理力学性能关键是指下列三个方面:1) 表面层加工硬化(冷作硬化)。2) 表面层金相组织改变。3) 表面层残余应力。影响表面质量原因 影响表面粗糙度原因关键有三类:几何原因;物理原因;振动原因。切削加工后影响表面层残余应力原因归纳起来有三方面:1) 塑性变形原因;2) 温度原因;3) 金相组织改变原因。切削加工后表面层金属因为塑性变形而得到强化(冷硬)。提升机械加工劳动生产率工艺方法 劳动生产率是指单位人时平均生产量。也就是说:一个工人在单位
33、劳动时间内制造出合格产品数目。 缩短基础时间 1).提升切削用量 2).降低切削行程长度 缩短辅助时间 1).直接缩减辅助时间 a) 采取优异夹具;b) 采取多种快速换刀、自动换刀装置;2).使辅助时间和基础时间重合a).采取两工件或多工位加工方法,能够缩短工件装卸时间;b).采取两个相同夹具交替工作;c).采取主动检验或数字显示式自动测量装置。3).同时缩短基础时间和辅助时间 a).多件加工机床在一次安装下同时加工多个工件,从而使分摊到每一个工件上基础时间和辅助时间全部能缩短;b).采取多刀多刃加工及成形切削;c).采取多种类型半自动机、自动机、多工位机床、组织机床、自动线等。缩短准备终止时
34、间 1).夹具和刀具调整通用化;2).采取可换刀架或刀夹;3).采取刀具微调机构和对刀辅助工具;4).采取准备终止时间极少优异加工设备。机械加工工艺过程经济分析机械加工工艺成本组成可概括为两大类:第一类是和完成工序直接相关费用称为不变费用。第二类是和完成工序无直接关系,而是和整个车间全部生产条件相关费用称为可不变费用。第三章 机器装配工艺基础装配生产组织形式有两种,即移动式装配和固定式装配。移动式装配指装配对象连续地或间断地从一个工位移到另一个工位。 故称为流水式装配,用这种装配形式组织装配线,称为装配流水线,它是大量生产基础装配组织形式。 固定式装配分为按集中标准组织和按分散标准组织两种:1
35、).按集中标准组织固定式装配其装配工作全部由一组工人在一个工作位置上完成。工人和装配对象全部固定在同一工位上。这种装配组织形式装配时间很长,要求工人技术水平也很高,仅适合于单件生产。2).按分散标准组织固定式装配,其装配方法是把装配过程分为部件装配和总装配,各部件装配同时由几组工人去完成,总装则由另几组工人去完成。总装配是在固定台位上进行,部件装配能够固定,也能够流水,依据生产条件而定。这种装配方法因为很多组工人同时进行工作,使用专用工具也较多,工人能实现专业化。所以它是大、中型机器成批生产一个装配组织形式。现在内燃机车成批生产就采取这种形式。确保装配精度方法有交换法、选配法、修配法和调整法。
36、 交换装配法就是以交换为基础,来确定尺寸链中各组成环公差和偏差。装配时,一样零件不需经过任何选择和修配全部能装上,且能达成要求装配技术要求。为此,必需预先将各个零件所许可制造公差和偏差给以要求。在解装配尺寸链时,通常封闭环公差是已知。而各组成环公差和偏差能够根据等公差法或等精度法进行计算,然后再依据各零件性能要求、制造难易和以往生产经验加以调整。 交换装配法关键优点是: 1)、因各零件(或部件)能交换,装配工作简单而经济,生产效率高;2)、装配过程所需时间轻易确定,故能保持一定生产节奏,对于组织装配流水线尤其有利;3)、能够组织各个专业工厂之间协作,分工制造同一机器一些部件和零件,有利于新产品
37、快速上马;4)、备件问题轻易处理,任何已磨损零件全部可快速更换,而不需选择和修配。交换法缺点:通常来说,这种方法对零件加工精度要求较高,当尺寸链环数多时尤为严重。 选配法是将尺寸链中组成环公差放大到机械加工经济可行程度,然后选择适宜零件进行装配,以确保要求技术要求。这种方法能达成很高装配精度,而并不增加零件机械加工困难或费用。选配法有三种不一样形式,即直接选配法、分组选配法和复合选配法。在装配时,将尺寸链中某一预定环去掉一层金属以改变其尺寸,或就地配制此环使达成封闭环要求精度,这种装配方法称为修配法。调整法解尺寸链实质和修配法相同,仅在改变赔偿环尺寸方法上有所不一样。修配法改变赔偿环尺寸方法是
38、从其上去掉一层金属,而调整法改变赔偿环尺寸方法有两种,即改变赔偿件位置和更换赔偿件。改变赔偿件位置调整法。即采取可动赔偿件来达成要求装配精度调整法。 更换赔偿件调整法。即在装配时,依据封闭环超出装配要求误差大小来选择合适尺寸赔偿件,以确保要求装配精度。调整法基础优点是各零件制造时,可按经济公差加工;装配时不需进行修配加工,所以装配工时变动小,便于组织流水生产;能定时调整赔偿件,故轻易保持和恢复装配精度,这对轻易磨损或因温度改变而改变尺寸场所极为有利。其缺点为有时需增加尺寸链中零件数量。制订装配工艺规程基础标准 装配工艺规程是用文件形式要求下来装配工艺过程。从扩大范围来讲,机器及其部、组件装配图
39、,尺寸链分析图,多种装配夹具应用图、检验方法图及它们说明,零件机械加工技术要求一览表各个“装配单元”及整台机器运转、试验规程及其所用设备图,以至于装配周期图表等,均属于装配工艺规程范围内文件。这一系列文件和日常应用装配过程卡片及工序卡片组成一整套掌握产品装配技术、确保产品质量技术资料。 四条标准:a) 确保产品装配质量,并努力争取提升其质量;b) 钳工装配工作量尽可能小;c) 装配周期尽可能缩短;d) 所占车间生产面积尽可能小,也就是努力争取单位面积上含有最大生产率。 装配工作基础内容a) 清洗、b)刮削、c)平衡、d)过盈连接、e)螺纹连接、f)校正。除上述装配工作外,部件或总装后检验、试运
40、转、油漆、包装等通常也属于装配工作。装配工艺方法及其设备确实定 比如对过盈连接,采取压入配合还是热胀(或冷缩)配正当,采取哪种压入工具或哪种加热方法及设备, 对于部分装配工艺参数,如滚动轴承装配时预紧力大小,螺纹连接预紧力大小,若无现成经验数据能够参考时,则需进行试验或计算。有必需使用专用工具或设备时,则提出设计任务书。为了估量装配周期,安排作业计划,对各个装配工作需要确定时定额和确定工人等级。工时定额通常全部是依据工厂实际经验和统计资料估量。装配次序确实定基准件,首优异入装配工作;然后是:先下后上,先内后外,先难后易,先重大后轻小,先精密后通常。装配工作过程中还应注意安排:a) 零件或装配单
41、元进入装配准备工作关键是注意检验,不让不合格品进入装配;注意倒角,清除毛刺,预防表面受伤;进行清洗及干燥等。b) 基准零件处理除安排上述工作外,还要注意安放水平及加强刚度,只能调平不能强压,预防因重力或紧固变形而影响总装精度。为此要注意安排支承安放。基准件调平等工作。c) 检验工作在进行某项装配工作中和装配完成后,全部要依据质量要求安排检验工作,这对确保装配质量极为关键。装配工艺规程文件整理和编写装配工艺步骤图,装配过程卡片,装配指示卡片。第二篇 修理工艺基础损伤形成和预防设备发生损伤关键表现是:1).动力性能恶化柴油机功率下降,牵引力下降;2).经济性变坏燃烧不良、机油烧损严重、燃料和润滑油
42、消耗量增加;3).可靠性下降比如电气系统绝缘老化、击穿、匝间短路、动作失灵;再如机械部分会间隙增大、联接松动、产生冲击、过热、出现敲击声,可能引发零、部件断裂,甚至危及行车安全 。机车损伤形成原因或是零件和零件之间关系不对;或是零件有了缺点;或是二者全部有 。产生损伤自然原因是: (一)磨损、(二)蚀损、(三)疲惫、(四)变形等多个关键方面。 磨损就是指一个物体工作表面材料,因为表面相对运动而逐步损耗现象。磨损速度或称磨损率是指单位时间或距离磨损量。磨损量可用零件几何形状(线性尺寸、截面、体积)改变或质量改变来表示。对于机车零件,通常以单位走行公里尺寸减小量来计算。磨损形式 在摩擦过程中,由手
43、硬质颗粒或粗糙硬表面使较软金属本体产失显微塑性变形或被切削现象,称为磨粒磨损。磨拉磨损机理是属于磨粒机械作用。通常把磨粒磨损分为“二体磨粒磨损”和“三体磨粒磨损”两种。 磨粒磨损和摩擦表面材质、单位压力、相对速度和磨粒性质相关。零件含有很好机械性能、较高表面硬度和光洁度,其耐磨性也较强。载荷越大、速度越高和磨粒硬度越高,磨粒磨损也越严重。粘附磨损 两固体在滑行作用下作相对运动时,因为真实接触面积很小、应力很大,接触点金属往往产生塑性变形和剪切,使其表面膜破裂,展现纯净金属,所以使摩擦界面上形成粘附点。摩擦表面温度升高,严重时表层金属会发生软化或熔化。当相对运动时,粘附点即被剪断,使材料从一个表
44、面转移到另一表面,如此反复进行,就形成了粘附磨损。氧化磨损机车多种磨擦团中普遍存在着过化磨损。在摩擦过程中,氧吸附在摩擦表面,并向表层内扩做。接触面表层,显微塑性变形金属轻易和气体分子作用,形成氧化学吸附膜、氧固溶体和金属氧化物。氧化膜极薄时,膜能流动,并能预防粘附,抗磨性好。可是当氧化膜逐步加厚时,在切向力和正压力作用下,这些硬而脆氧化膜即被扯碎,从表面剥落。如此反复作用,即形成金属磨损。氧化磨损特点是,零件表层显微体积塑性变形和在这些小体积内氧扩散同时进行。塑性变形能促进氧扩散,因为塑性变形使金属产生较大滑移面,便于氧渗透;而扩散作用又加强了金属表层活动性,从而加速塑性变形过程。疲惫磨损
45、这种磨损产生于滚动摩擦副中,关键是指因为接触应力反复作用,使表面产生变形和应力,并形成裂纹而造成破坏现象。 在以上四种磨损形式中,氧化磨损磨损速度最小,摩擦系数也不高,而且基础上能保持表面光洁,故为能够许可磨损形式。而其它磨损形式全部有磨损强度大、摩擦系数高、金属表层有不良改变和表面轻易出现粗糙条纹等缺点,是非正常磨损,我们应该设法避免 影响磨损速度关键原因(一)工作条件 它是决定磨损形式和磨损速度基础原因,包含摩擦种类、相对速度和压力。(二)表面间介质 包含润滑油、磨粒和气体介质等。(三)表面材质 包含加工质量、金属材质和热稳定性等。金属和周围介质发生化学作用或电化学作用而造成破坏,叫做腐蚀
46、。腐蚀按其机理,能够分为两类:即化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀是金属和外部介质直接起化学作用,不产生电流,同时腐蚀产物生成于反应表面。产生化学腐蚀必需要有腐蚀介质存在。电化学腐蚀是全国和电解液起电化学作用破坏过程。电化学腐蚀有电流产生,阳极金属腐蚀,同时腐蚀产物并不完全覆盖于反应表面。电化学腐蚀机理,通常认为就是微电池作用原理。所以,产生电化学腐蚀必需要有电解液和电位差两个条件。受数次交变载荷作用下而产生裂纹和折损损坏叫做疲惫破坏。引发零件疲惫破坏原因,可能有以下几方面:1、金属材料和热加工方面缺点.2. 零件结构上缺点 3. 表面加工方面缺点 4. 检修利用中产生缺点 5.不正确组装,会造成很大附加应力,往往也是造成疲惫裂损原因。 零件损伤规律 起动运转停车磨损曲线三个显著阶段。整个利用过程中磨损曲线也有三个显著阶段。使用期限是指零件使用到必需对它进行修理时为止时间。确定使用期限依据:零件或配合使用期限决定于零件或配合极限损伤情况。损伤达成了使零件或配合不能再继续使用程度称为极限损伤,也就是零件或配合抵达了它们使用期限(又称使用极限)。对于某个零件来讲,它极限损伤,可能是极限磨损量,也可能是极限腐蚀深度;另外,诸如机械损伤、疲惫、裂纹等而使零件必需进行修理多种损伤,全部可能成为该零件极限损伤。对某一配合而言,它极限间隙就是极限损伤
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