工艺设计包括哪些内容_工艺设计有哪些内容
工艺设计在企业生产种应用特别广泛,那么在工艺设计中,有哪些内容需要我们注意,有哪些内容需要我们掌握?下面就由我为你带来工艺设计包括哪些内容,希望你喜欢。工艺设计包括哪些内容 1.工艺设计的基本任务是保证生产的产品能符合设计的要求,制定优质、高产、低耗的产品制造工艺规程,制定出产品的试制和证实生产所需要的全部工艺文件。 2.包括:对产品图纸的工艺分析和审核、拟定加工方案、编制工艺规程、 以及工艺装备的设计和制造等。 产品工艺设计的主要内容有: 1.工艺设计计算书 2. 设计工艺平面布置图 3. 设计工艺规程 4. 制订工艺材料消耗定额 5. 工艺定员 6. 工艺设备选型 7. 工艺过程能源消耗(电能装机容量、水消耗量、压缩空气用量、蒸汽消耗量、通风量、制冷量等) 8.工艺设备明细表 9.工装明细表 10工艺试制鉴定大纲 铸造工艺设计包括哪些内容 (1) 流动性 流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。在铝合金中共晶合金的流动性最好。 影响流动性的因素很多,主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒,但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力(俗称浇注压头)的高低。 实际生产中,在合金已确定的情况下,除了强化熔炼工艺(精炼与除渣)外,还必须改善铸型工艺性(砂模透气性、金属型 模具 排气及温度),并在不影响铸件质量的前提下提高浇注温度,保证合金的流动性。 (2) 收缩性 收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。一般讲,合金从液体浇注到凝固,直至冷到室温,共分为三个阶段,分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响,它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩,在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。 铝合金收缩大小,通常以百分数来表示,称为收缩率。 ①体收缩 体收缩包括液体收缩与凝固收缩。 铸造合金液从浇注到凝固,在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩,这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见,并分为集中缩孔和分散性缩孔。集中缩孔的孔径大而集中,并分布在铸件顶部或截面厚大的热节处。分散性缩孔形貌分散而细小,大部分分布在铸件轴心和热节部位。显微缩孔肉眼难以看到,显微缩孔大部分分布在晶界下或树枝晶的枝晶间。 缩孔和疏松是铸件的主要缺陷之一,产生的原因是液态收缩大于固态收缩。生产中发现,铸造铝合金凝固范围越小,越易形成集中缩孔,凝固范围越宽,越易形成分散性缩孔,因此,在设计中必须使铸造铝合金符合顺序凝固原则,即铸件在液态到凝固期间的体收缩应得到合金液的补充,是缩孔和疏松集中在铸件外部冒口中。对易产生分散疏松的铝合金铸件,冒口设置数量比集中缩孔要多,并在易产生疏松处设置冷铁,加大局部冷却速度,使其同时或快速凝固。 ②线收缩 线收缩大小将直接影响铸件的质量。线收缩越大,铝铸件产生裂纹与应力的趋向也越大冷却后铸件尺寸及形状变化也越大。 对于不同的铸造铝合金有不同的铸造收缩率,即使同一合金,铸件不同,收缩率也不同,在同一铸件上,其长、宽、高的收缩率也不同。应根据具体情况而定。 (3) 热裂性 铝铸件热裂纹的产生,主要是由于铸件收缩应力超过了金属晶粒间的结合力,大多沿晶界产生从裂纹断口观察可见裂纹处金属往往被氧化,失去金属光泽。裂纹沿晶界延伸,形状呈锯齿形,表面较宽,内部较窄,有的则穿透整个铸件的端面。 不同铝合金铸件产生裂纹的倾向也不同,这是因为铸铝合金凝固过程中开始形成完整的结晶框架的温度与凝固温度之差越大,合金收缩率就越大,产生热裂纹倾向也越大,即使同一种合金也因铸型的阻力、铸件的结构、浇注工艺等因素产生热裂纹倾向也不同。生产中常采用退让性铸型,或改进铸铝合金的浇注系统等措施,使铝铸件避免产生裂纹。通常采用热裂环法检测铝铸件热裂纹。 (4) 气密性 铸铝合金气密性是指腔体型铝铸件在高压气体或液体的作用下不渗漏程度,气密性实际上表征了铸件内部组织致密与纯净的程度。 铸铝合金的气密性与合金的性质有关,合金凝固范围越小,产生疏松倾向也越小,同时产生析出性气孔越小,则合金的气密性就越高。同一种铸铝合金的气密性好坏,还与铸造工艺有关,如降低铸铝合金浇注温度、放置冷铁以加快冷却速度以及在压力下凝固结晶等,均可使铝铸件的气密性提高。也可用浸渗法堵塞泄露空隙来提高铸件的气密性。 (5) 铸造应力 铸造应力包括热应力、相变应力及收缩应力三种。各种应力产生的原因不尽相同。 焊接工艺设计包括哪些内容 车身结构工艺分块 分块是将车身外壳体分成若干块便于冲压和焊装的零部件、组合件、分总成和总成合理的分块不仅有利于形成良好的装配质量,并可有效的简化和优化制造工艺。 汽车白车身是一个尺寸很大的复杂的焊接结构件,设计制造时常常时将车身总成合理的划分为若干个部件和组合件,分别机型装配焊接成分总成件,然后再装配焊接成总成结构,这样化复杂为简单,化大为小,可以大大提高劳动生产率,改善结构的焊接工艺性。 1、结构分离面 将白称身总成分解为若干个分总成,相邻两个分总成的结合面称为分离面。分离面可以分为两类: 1)设计分离面。根据使用上和构造上的特点,将汽车车身分成为可以单独进行装配的分总成,如发动机罩、行李箱盖、车门、车身本体等,这些分总成制件的结合面,称为设计分离面。 设计分离面一般采用可拆卸的链接,如铰链连接,以便在使用和维修过程中迅速拆卸和重新安装,而不损坏整体结构 2)、 工艺分离面。在生产制造过程中,威力适应制造装配的工艺要求,需要进一步将上级分总成分解为下一级分总成,甚至小组件,进行单组装配焊接,这些下一级分总成或组建之间的结合面,称为工艺分离面。例如车身本体总成分解为前围、后围、地板、左/右侧围、顶盖六大分总成,这六大分总过程分别平行进行单独装焊,而后总成在一起进行焊接,这些分总成制件的结合面就是工艺分离面。 工艺分离面一般采用不可拆卸的链接方法,如焊接、铆接等。他们最终构成一个统一的刚性整体。 2、装配焊接方法 根据工艺分离面的划分情况,将汽车车身装配焊接方法分为两类: 1)集中装配焊接法。将车身产品的装配焊接工作集中在较少的工位上,使用较少的工装夹具来完成装焊工作,称为集中装配焊接法 2)分散装配焊接法。将车身产品得装配焊接工作 分散在较多的工位和工装夹具上来完成,称为分散装配焊接法。它分散的依据是工艺分离面的确定。 3、分散装配焊接法的优越性 在车身制造中,瑶根据生产纲领、工厂的设备情况和技术水平,合理地划分组合件,分总成进行装配焊接,这种方法有很多优点。 1)可以提高焊装质量,改善工人的 劳动条件 2)缩短产品的制造周期 3)容易控制和减少焊接应力和焊接变形 4)可以降低焊接夹具的成本 5)可以提高生产面积的利用率 4、工艺分离面确定原则 工艺分离面的合理确定是发挥上述优越性的关键。划分组件进行装配焊接时应从以下几个方面来综合考虑: 1)尽可能使各组件本身的结构形式是一个完整的构件。要考虑到结构特点,便于组件、分总成的最后总装和结构尺寸精度的保证。工艺分离面要避开结构上应力最大的地方,保证不因划分工艺组件而损害结构的强度 。 2)保证组件的强度和刚度。所划分的组件、分总成结构要有一定的刚度和强度,即在白车身重量的作用下,不能产生永久性变形,同时也要考虑吊装方便。 3)工艺上的合理性。工艺上主要考虑划分组件后焊点数量和位置的合理布置,要有利于处采用自动化和机械化设备,也有利于减小焊接变形,可以提高产品质量和劳动生产率 4)现场生产能力和条件的限制。分组件装配焊接中,由于采用较多的专用夹具,生产转杯周期较长,各工序之间的协调关系复杂,给生产管理带来困难,同时随着焊装工位数量的增加,要求有较大的生产面积和较多的技术工人。 5)生产节拍的要求。在大批量的生产中采用分组件装配焊接法进行生产,能显著地提高劳动生产率和产品质量,缩短生产周期,降低产品成本。虽然此时由于分组件装配焊接增加了工序及专用夹具的数量,使其费用增多,但产量大面分摊到每个产品上的费用不会增加,仍然可以得到显著的经济效果。 当单件生产、试制和少量生产时,为了缩短生产准备周期,减少专用夹具费用,减少工件在夹具上的装卸次数,减少辅助工时,宜采用及中国装配焊接的方法。 猜你还感兴趣的: 1. 什么是设计 设计的方法2. 工艺基础知识工艺的概要3. 市场调研设计有哪些内容4. 产品工艺流程5. 工艺设计实习心得体会800字
工艺设计是一项综合性较强的工作,不仅是技术性的,也是一项经济性的工作,同时还是一项艺术性的工作。那么工艺设计中,主要有哪些工作内容呢?下面就由我为你带来工艺设计包括哪些工作内容,希望你喜欢。工艺设计包括哪些工作 根据产品不同,具体工作内容不大一样,但性质基本相同。 以下虽然是复制别人的文字,但是我觉得可以供你参考。 1、在总工程师领导下,负责全公司工艺技术工作和工艺管理工作,认真贯彻国家技术工作方针、政策和公司有关规定。组织制定工艺技术工作近期和长远发展规划,并制定技术组织措施方案。? 2、编制产品的工艺文件,制定材料消耗工艺定额根据工艺需要,设计工艺装备并负责工艺工装的验证和改进工作设计公司、车间工艺平面布置图。 3、工艺人员要深入生产现场,掌握质量情况指导、督促车间一线生产及时解决生产中出现的技术问题,搞好工艺技术服务工作。? 4、负责新产品图纸的会签和新产品批量试制的工艺工装设计,完善试制报告和有关工艺资料,参与新产品鉴定工作。 5、承担工艺技术管理制度的起草和修订工作,组织相关人员搞好工艺管理,监督执行工艺纪律。? 6、组织领导新工艺、新技术的试验研究工作,抓好工艺试验课题的总结与成果鉴定,并组织推广应用。搞好工艺技术资料的立卷、归档工作。? 7、协助人力资源部搞好对职工的技术教育及培训。? 8、积极开展技术攻关和技术改进工作,对技术改进方案与措施,负责签署意见,不断提高工艺技术水平。?? 9、负责本部门方针目标的展开和检查、诊断、落实工作。 10、完成总工程师布置的各项临时任务。 二、职权? 1、按规定审批程序,对工艺文件、工装图纸有更改权,对制订的工艺文件有解释权,对不符合图纸要求的工艺作业有纠正权。? 2、对各车间执行工艺的情况有检查、监督权,对违反工艺纪律的行为有制止和处罚权。 3、有权向有关部门索取产品质量和原材料消耗的资料。 4、有权召开全公司性工艺技术人员的专业会议,进行技术交流,组织技术攻关,对各车间的技术业务工作进行布置和指导。? 5、工艺对全公司工艺技术人员的奖惩、晋升、晋级有建议权。 三、职责 1、对在计划规定期限内未完成工艺准备工作,而影响新产品试制进度和生产任务完成负责。 2、对因工艺编制或工装设计问题,导致产品大量报废或返修,造成经济损失负责。? 3、对解决生产中发生的工艺技术问题不及时,影响生产负责。 4、对审查签署的工艺技术文件、产品技术条件、工艺标准、工艺规程等工艺资料的正确性、合理性、完整性负责。? 5、对原材料工艺消耗定额存在计算方法或数值错误,造成浪费或损失现象负责。? 6、对由于工艺设计不合理,造成不良影响负责。? 7、工艺对本部门方针目标未及时展开、检查、诊断、落实负责。? 8、对在工艺技术上发生失、泄密现象负责。? 9、工艺部协助生产总调度工作,对总调度布置的工作负责。 工艺设计有哪些工作内容 产品工艺设计内容主要包括有 一、工艺设计计算书 二、 设计工艺平面布置图 三、 设计工艺规程 四、制订工艺材料消耗定额 五、工艺定员 六、 工艺设备选型 七、工艺过程能源消耗(电能装机容量、水消耗量、压缩空气用量、蒸汽消耗量、通风量、制冷量等) 八、工艺设备明细表 九、工装明细表 十、工艺试制鉴定大纲。 工艺设计的原则问题 工艺设计是一项综合性较强的工作,不仅是技术性的,也是一项经济性的工作,同时还是一项艺术性的工作。范围主要包括主车间、各种库房直接或间接生产部分。工艺规范的选择,工序的制定,工艺参数的计算,工艺设备的选择,工艺流程图的绘制,工艺设备纵横剖面图的绘制,工艺流程所需动力、蒸汽、通风除尘网络的计算和网络系统的绘制,工序岗位所需经费的概算。 所以工艺设计要充分考虑生产效率,产品质量,经济效益,最初建设投资,以及对原料的适应性,配方的灵活性和扩大生产的能力。工艺流程要流畅完整而又简单,不得出现工序重复。尽量采用先进的工艺流程和工艺设备,以保证产量、质量和节约能耗。设计的生产能力应比实际生产能力大15%-20%为了保证工艺流程的连续性。 例子如下: (1)不需粉碎的物料不进粉碎机 (2)粉碎机出料采用负压-机械吸送 (3)饼块料先用碎冰机粗粉碎,再用粉碎机粉碎 (4)分批混合时,在混合机前后均设置缓冲仓 (5)先磁选后粉碎(或制粒等) (6)尽量减少物料提升次数,降低各种输送设备的运输距离和提升高度 (7)尽量采用粉碎机回风管,以降低除尘器的阻力 猜你还感兴趣的: 1. 产品制造工艺流程图2. 工艺设计实习心得体会800字3. 产品设计的一般流程4. 产品工艺流程5. 工艺师个人简历范文参考
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。
工艺规程是用文字、图表和其他载体确定下来,指导产品加工和工人操作的主要工艺文件。它是企业计划、组织和控制生产的基本依据,是企业保证产品质量,提高劳动生产率的重要保证。在机械制造企业中,工艺规程的形式主要有三种: 工艺过程卡、工艺卡、工序卡
工艺装备简称“工装”。制造产品所需的刀具、夹具、模具、量具和工位器具的总称。工艺装备不仅是制造产品所必需的,而且作为劳动资料对于保证产品质量,提高生产效率和实现安全文明生产都有重要作用。工艺装备可分为:通用工装、专用工装。
扩展资料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。
参考资料来源:百度百科—工艺设计
process designtechnological designtechnology design
"工艺设计" 在工具书中的解释
1、指某个工业建设项目的生产工艺设计。工艺设计的主要内容包括产品方案原料、燃料、动力的用量与来源工艺流程主要设备的选型与配置对建筑物、构筑物的要求外部各项协作条件生产组织与劳动定员主要技术经济指标等。它是工业建筑设计的主要依据之一。
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"工艺设计" 在学术文献中的解释
1、工艺设计是指工艺规程和工艺装备设计的总称,是企业进行加工生产的重要组成部分.由于彩色桌面制版技术采用文图合一的整页输出,后工序再投有加工调整的余地,因此工艺设计就更显重要
文献来源
2、一工艺设计规范及其现状我们把工艺人员进行工艺规程编制以及工艺装备设计称为工艺设计,工艺设计在产品生产中占有举足轻重的地位,而工艺设计规范是规范工艺设计的标准,是编制工艺文件的指南
文献来源
3、1 工艺设计原理与方法研究进展管壳式换热器的设计包括热力设计、流动设计、结构设计以及强度设计等,而工艺设计一般是指传热(或热力)设计和压降(或流动)设计[4,6]
设计规模(包括各经济技术指标)
结构形式
结构荷载抗震等级结构规范
某结构的技术规程
建筑结构制作标准结构工程施工及验收规范
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。
内容 原则 原则说明 具体实例
选
择
定
位
基
准 精
基
准
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。
在导轨磨床上磨床身导轨面
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 图示套筒法兰零件,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。
套筒法兰加工实例
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。 ————
表
面
加
工
方
法
的
选
择 在选择加工方法时,首先根据零件主要表面的技术要求和工厂具体条件,先选定它的最终工序方法,然后再逐一选定该表面各有关前导工序的加工方法。 同一种表面可以选用各种不同的加工方法加工,但每种加工方法所能获得的加工质量、加工时间和所花费的费用却是各不相同的,工程技术人员的任务,就是要根据具体加工条件(生产类型、设备状况、工人的技术水平等)选用最适当的加工方法,加工出合乎图纸要求的机器零件。具有一定技术要求的加工表面,一般都不是只通过一次加工就能达到图纸要求的,对于精密零件的主要表面,往往要通过多次加工才能逐步达到加工质量要求。 例如,加工一个精度等级为�IT�6、表面粗糙度Ra为0.2μm的钢质外圆表面,其最终工序选用精磨,则其前导工序可分别选为粗车、半精车和粗磨。主要表面的加工方案和加工工序选定之后,再选定次要表面的加工方案和加工工序。
加
工
阶
段
的
划
分 粗加工阶段 将零件的加工过程划分为加工阶段的主要目的是:
(1)保证零件加工质量;
(2)有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理;
(3)有利于合理利用机床设备。
此外,将工件加工划分为几个阶段,还有利于保护精加工过的表面少受磕碰损坏。� ————
半精加工阶段
精加工阶段
光整加工阶段
工
序
的
集
中
与
分
散 工序集中原则 按工序集中原则组织工艺过程,就是使每个工序所包括的加工内容尽量多些,将许多工序组成一个集中工序,最大限度的工序集中,就是在一个工序内完成工件所有表面的加工。 传统的流水线、自动线生产基本是按工序分散原则组织工艺过程的,这种组织方式可以实现高生产率生产,但对产品改型的适应性较差,转产比较困难。
工序分散原则 按工序分散原则组织工艺过程,就是使每个工序所包括的加工内容尽量少些,最大限度的工序分散就是每个工序只包括一个简单工步。� 采用数控机床、加工中心按工序集中原则组织工艺过程,生产适应性反而好,转产相对容易,虽然设备的一次性投资较高,但由于有足够的柔性,仍然受到愈来愈多的重视。�
工
序
顺
序
的
安
排 机械加工工序的安排 先加工定位基准面,再加工其它表面 ————
先加工主要表面,后加工次要表面
先安排粗加工工序,后安排精加工工序
先加工平面,后加工孔
热处理工序及表面处理工序的安排 为改善工件材料切削性能安排的热处理工序,例如,退火、正火、调质等,应在切削加工之前进行。� 为消除工件内应力安排的热处理工序,例如,人工时效、退火等,最好安排在粗加工阶段之后进行。为了减少运输工作量,对于加工精度要求不高的工件也可安排在粗加工之前进行。对于机床床身、立柱等结构较为复杂的铸件,在粗加工前后都要进行时效处理(人工时效或自然时效),使材料组织稳定,日后不再有较大的变形产生。为提高工件表面耐磨性、耐蚀性安排的热处理工序以及以装饰为目的而安排的热处理工序,例如镀铬、镀锌、发兰等,一般都安排在工艺过程最后阶段进行。
其它工序的安排 为保证零件制造质量,防止产生废品,需在下列场合安排检验工序:1)粗加工全部结束之后;2)送往外车间加工的前后;3)工时较长和重要工序的前后;4)最终加工之后。除了安排几何尺寸检验工序之外,有的零件还要安排探伤、密封、称重、平衡等检验工序。 零件表层或内腔的毛刺对机器装配质量影响甚大,切削加工之后,应安排去毛刺工序。零件在进入装配之前,一般都应安排清洗工序。工件内孔、箱体内腔易存留切屑,研磨、珩磨等光整加工工序之后,微小磨粒易附着在工件表面上,要注意清洗。在用磁力夹紧工件的工序之后,要安排去磁工序,不让带有剩磁的工件进入装配线。
机床设备与工艺装备的选择 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。
三:加工余量
(一)概述
用材料去除法制造机器零件时,一般都要从毛坯切除一层层材料之后最后才能得到符合图纸规定要求的零件。坯上留作加工用的材料层,称为加工余量。加工余量又有总余量和工序余量之分。某一表面毛坯尺寸与零件设计尺寸之差称为总余量,以Zo表示。该表面加工相邻两工序尺寸之差称为工序余量Zi。总余量Z0与工序余量Zi的关系可用下式表示:
式中:n—某一表面所经历的工序数。
单边余量与双边余量 被包容面加工工序余量及公差
工序余量有单边余量和双边余量之分。对于非对称表面,其加工余量用单边余量Zb表示:
Zb=la-lb 式中:Zb—本工序的工序余量; lb—本工序的基本尺寸; la—上工序的基本尺寸。
对于外圆与内圆这样的对称表面,其加工余量用双边余量2Zb表示,
对于外圆表面有:2Zb=da-db;对于内圆表面有:2Zb=Db-Da
由于工序尺寸有偏差,故各工序实际切除的余量值式变化的,因此工序余量有公称余量(简称余量)、最大余量Zmax、最小余量Zmin之分,对于上图所示被包容面加工情况,本工序加工的公称余量:Zb=la-lb
公称余量的变动范围:TZ=Zmax—Zmin=Tb+Ta 式中:Tb—本工序工序尺寸公差; Ta—上工序工序尺寸公差。
工序尺寸公差一般按“入体原则”标注。对被包容尺寸(轴径),上偏差为0,其最大尺寸就是基本尺寸;对包容尺寸(孔径、键槽)、下偏差为0,其最小尺寸就是基本尺寸。
(二)影响加工余量的因素
(1)上工序留下的表面粗糙度值Ry(表面轮廓最大高度)和表面缺陷层深度
(2)上工序的尺寸公差Ta
(3)Ta值没有包括的上工序留下的空间位置误差ea
(4)本工序的装夹误差εb
(三)加工余量的确定——计算法、查表法和经验估计法
四、工序尺寸及其公差的确定
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。�
(一)尺寸链及尺寸链计算公式�
1.尺寸链的定义�
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。
图示工件如先以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。
尺寸链示例
2.尺寸链的分类
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。
3.尺寸链的计算
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。�
4.极值法解尺寸链的计算公式
机械制造中的尺寸公差通常用基本尺寸(A)、上偏差(ES)、下偏差(EI)表示,还可以用最大极限尺寸(Amax)与最小极限尺寸(Amin)或基本尺寸(A)、中间偏差(Δ)与公差(T)表示,它们之间的关系参见图。
(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+ES Amin=A-EI
(3)环的极限偏差 ES=Amax-A EI=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
5.统计法解直线尺寸链基本计算公式
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的偏移量;
ko—封闭环的相对分布系数;
ki—第i组成环的相对分布系数。
不同分布曲线的e值与k值
(二)几种工艺尺寸链的分析与计算
1.定位基准与设计不重合时工序尺寸公差的计算
2.一次加工满足多个设计尺寸要求时工序尺寸及其公差的计算
3.用工艺尺寸图表追迹法计算工序尺寸和余量
在制定工艺过程或分析现行工艺时,经常会遇到既有基准不重合得工艺尺寸换算,又有工艺基准的多次转换,还有工序余量变化得影响,整个工艺过程中有着较复杂的基准关系和尺寸关系。为了经济合理地完成零件的加工工艺过程,必须制定一套正确而合理的工艺尺寸。在这种情况下,可以应用上述单个尺寸链来逐个解算,也可以用图表追迹法或称公差表法综合求出。
图示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。
工序尺寸追迹法具体过程
(FLASH动画)
五:时间定额
时间定额指在一定生产条件下规定生产一件产品和完成一道工序所需消耗的时间。由基本时间(tm)、辅助时间(ta)、布置工作地时间(ts)、休息和生理需要时间(tr)和准备与终结时间(tbe)。其中:单件时间tp=tm+ta+ts+tr,单件计算时间tpc=tp+tbe/m 。
六:工艺方案的经济分析
经济分析即通过比较各种不同工艺方案的生产成本,选出其中最为经济的加工方案。生产成本包括两部分费用,一部分费用与工艺过程直接有关,另一部分费用与工艺过程不直接有关。与工艺过程直接有关的费用称为工艺成本,工艺成本约占零件生产成本的70%~75%。对工艺方案进行经济分析时,只要分析与工艺过程直接有关的工艺成本即可,因为在同一生产条件下与工艺过程不直接有关的费用两相比方案基本上是相等的。