工艺安排

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所属分类:设计加工
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工艺安排

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  工艺设计是指工艺规程设计和工艺装备设计的总称。生产性建设项目设计的核心。它是根据工业生产的特点、生产性质和功能来确定的。各部门的生产工艺不尽相同,就总体而言,工业建设项目的工艺设计主要包括以下内容:(1) 确定车间的生产纲领,说明产品的规格与产量,确定原材料、燃料、水、电、劳动力等供应条件。(2) 拟定车间的生产工艺过程,说明生产工艺流程、主要生产设备和辅助设备的规格及数量,确定车间的面积、设备的平面布置和剖面高度,明确动力、蒸气、空气、电力等需要量和采取的供应方法,拟定安全技术与劳动保护措施。(3) 计算工厂原材料和半成品的需求量,以及运输、通讯、照明、取暖、给排水等需求量,确定必要的工时与劳动力消耗量,计算固定资产、流动资金、产品成本和投资效益。(4) 确定全厂生产经营管理体系,明确各车间的生产任务和相互之间的协作联系,编制生产经营计划、产品质量检验、产品供销定货等制度,拟定劳动和生产组织及工作制度等。

  拟订工艺路线是设计工艺规程最为关键的一步,需顺序完成以下几个方面的工作。

  1、选择的选择原则基准重合原则应尽可能选择被加工表面的设计基准为精基准,这样可以避免由于基准不重合引起的定位误差。统一基准原则应尽可能选择用同一组精基准加工工件上尽可能多的加工表面,以保证各加工表面之间的相对位置关系。例如,加工轴类零件时,一般都采用两个顶尖孔作为统一精基准来加工轴类零件上的所有外圆表面和端面,这样可以保证各外圆表面间的同轴度和端面对轴心线的垂直度。互为基准原则当工件上两个加工表面之间的位置精度要求比较高时,可以采用两个加工表面互为基准反复加工的方法。例如,车床主轴前后支承轴颈与主轴锥孔间有严格的同轴度要求,常先以主轴锥孔为基准磨主轴前、后支承轴颈表面,然后再以前、后支承轴颈表面为基准磨主轴锥孔,最后达到图纸上规定的同轴度要求。自为基准原则一些表面的精加工工序,要求加工余量小而均匀,常以加工表面自身为基准图示为在导轨磨床上磨床身导轨表面,被加工床身1通过楔铁2支承在工作台上,纵向移动工作台时,轻压在被加工导轨面上的百分表指针便给出了被加工导轨面相对于机床导轨的不平行度读数,根据此读数操作工人调整工件1底部的4个楔铁,直至工作台带动工件纵向移动时百分表指针基本不动为止,然后将工件1夹紧在工作台上进行磨削粗基准的选择原则保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则被加工零件上如有不加工表面应选不加工面作粗基准,这样可以保证不加工表面相对于加工表面具有较为精确的相对位置,表面为不加工表面,为保证镗孔后零件的壁厚均匀,应选表面作粗基准镗孔、车外圆、车端面。当零件上有几个不加工表面时,应选择与加工面相对位置精度要求较高的不加工表面作粗基准。合理分配加工余量的原则从保证重要表面加工余量均匀考虑,应选择重要表面作粗基准。在床身零件中,导轨面是最重要的表面,它不仅精度要求高,而且要求导轨面具有均匀的金相组织和较高的耐磨性。由于在铸造床身时,导轨面是倒扣在砂箱的最底部浇铸成型的,导轨面材料质地致密,砂眼、气孔相对较少,因此要求加工床身时,导轨面的实际切除量要尽可能地小而均匀,故应选导轨面作粗基准加工床身底面,然后再以加工过的床身底面作精基准加工导轨面,此时从导轨面上去除的加工余量可较小而均匀。床身加工粗基准选择便于装夹的原则为使工件定位稳定,夹紧可靠,要求所选用的粗基准尽可能平整、光洁,不允许有锻造飞边、铸造浇冒口切痕或其它缺陷,并有足够的支承面积。粗基准一般不得重复使用的原则在同一尺寸方向上粗基准通常只允许使用一次,这是因为粗基准一般都很粗糙,重复使用同一粗基准所加工的两组表面之间位置误差会相当大,因此,粗基一般不得重复使用。

  所选机床设备的尺寸规格应与工件的形体尺寸相适应,精度等级应与本工序加工要求相适应,电机功率应与本工序加工所需功率相适应,机床设备的自动化程度和生产效率应与工件生产类型相适应。工艺装备的选择将直接影响工件的加工精度、生产效率和制造成本,应根据不同情况适当选择。在中小批生产条件下,应首先考虑选用通用工艺装备(包括夹具、刀具、量具和辅具);在大批大量生产中,可根据加工要求设计制造专用工艺装备。机床设备和工艺装备的选择不仅要考虑设备投资的当前效益,还要考虑产品改型及转产的可能性,应使其具有足够的柔性。

  零件图上所标注的尺寸公差是零件加工最终所要求达到的尺寸要求,工艺过程中许多中间工序的尺寸公差,必须在设计工艺过程中予以确定。工序尺寸及其公差一般都是通过解算工艺尺寸链确定的,为掌握工艺尺寸链计算规律,这里先介绍尺寸链的概念及尺寸链计算方法,然后再就工序尺寸及其公差的确定方法进行论述。

  在工件加工和机器装配过程中,由相互连接的尺寸形成的封闭尺寸组,称为尺寸链。 工件如先以A面定位加工C面,得尺寸A1然后再以A面定位用调整法加工台阶面B,得尺寸A2,要求保证B面与C面间尺寸A0;A1、A2和A0这三个尺寸构成了一个封闭尺寸组,就成了一个尺寸链。组成尺寸链的每一个尺寸,称为尺寸链的环。尺寸链中凡属间接得到的尺寸称为封闭环,在图b所示尺寸链中,A0是间接得到的尺寸,它就是图b所示尺寸链的封闭环。尺寸链中凡属通过加工直接得到的尺寸称为组成环,尺寸链中A1与A2都是通过加工直接得到的尺寸,A1、A2都是尺寸链的组成环。组成环按其对封闭环的影响又可分为增环和减环。当其它组成环的大小不变,若封闭环随着某组成环的增大而增大,则此组成环就称为增环;若封闭环随着某组成环的增大而减小,则此组成环就称为减环;在图b所示尺寸链中,A1是增环,A2是减环。

  按尺寸链在空间分布的位置关系,可分为直线尺寸链、平面尺寸链和空间尺寸链。

  尺寸链计算有正计算、反计算和中间计算等三种类型。已知组成环求封闭环的计算方式称作正计算;已知封闭环求各组成环称作反计算;已知封闭环及部分组成环,求其余的一个或几个组成环,称为中间计算。尺寸链计算有极值法与统计法两种。用极值法解尺寸链是从尺寸链各环均处于极值条件来求解封闭环尺寸与组成环尺寸之间关系的。用统计法解尺寸链则是运用概率论理论来求解封闭环尺寸与组成环尺寸之间关系的。

  (1)封闭环基本尺寸Ao等于所有增环基本尺寸(Ap)之和减去所有减环基本尺寸(Aq)之和,即式中:m—组成环数;k—增环数;ξi—第i组成环的尺寸传递系数,对直线尺寸链而言,增环的ξi=1,减环的ξi=-1。(2)环的极限尺寸Amax=A+ESAmin=A-EI(3)环的极限偏差ES=Amax-AEI=A-Amin基本尺寸、极限偏差、公差与中间偏差(4)封闭环的中间偏差式中:Δi—第i组成环的中间偏差。(5)封闭环公差(6)组成环中间偏差Δi=(ESi+EIi)/2(7)封闭环极限尺寸(8)封闭环极限偏差。

  机械制造中的尺寸分布多数为正态分布,但也有非正态分布,非正态分布又有对称分布与不对称分布。统计法解算尺寸链的基本计算公式除可应用极限法解直线尺寸链的有些基本公式外,尚有以下两个基本计算公式:(1)封闭环中间偏差(2)封闭环公差式中:ei—第i组成环尺寸分布曲线的不对称系数;eiTi/2—第i组成环尺寸分布中心相对于公差带偏移量;ko—封闭环的相对分布系数;ki—第i组成环的相对分布系数。不同分布曲线]

  一个套类零件有关轴向表面的工艺过程是:工序1.以大端面A定位,车小端面D,保证全长工序尺寸A1±T(A1)/2;车小外圆到B,保证M。工序2.以小端面D定位,精车大端面A,保证全长工序尺寸为A2±T(A2)/2;镗大孔,保证到C面的孔深工序尺寸为A3±T(A3)/2。工序3.以小端面D定位,磨大端面A,保证全长尺寸A4=L。

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