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1、第六章 工藝規(guī)程設計,第六章 工藝規(guī)程設計,第一節(jié) 概 述 第二節(jié) 機械加工工藝規(guī)程設計 第三節(jié) 加工余量及工序尺寸 第四節(jié) 工藝尺寸鏈 第五節(jié) 技術經(jīng)濟分析及工藝文件 第六節(jié) 制訂工藝規(guī)程實例 第七節(jié) 機器裝配工藝規(guī)程設計,第一節(jié) 概 述,產(chǎn)品、零件設計好之后進行加工之前需要進行工藝規(guī)程設計； 工藝規(guī)程設計的好壞對到整個產(chǎn)品的生產(chǎn)制造影響很大。,第一節(jié) 概 述,一、生產(chǎn)過程與工藝過程 機器的生產(chǎn)過程是將原材料轉變?yōu)槌善返娜^程； 在生產(chǎn)過程中，凡是改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、位置和性質等，使其成為成品或半成品的過程稱為工藝過程； 工藝過程可分為： 機械制造工藝過程一般是指零件的機械加工工藝過程
2、和機器的裝配工藝過程的總和。其它過程則稱為輔助過程。,焊接,F22裝配現(xiàn)場,第一節(jié) 概 述,工藝就是制造產(chǎn)品的方法； 幾種不同的工藝過程總有一種工藝過程在某一特定條件下是最合理的； 把合理工藝過程的有關內容寫成工藝文件的形式，用以指導生產(chǎn)，這些工藝文件即稱為工藝規(guī)程； 工藝規(guī)程不是一成不變的；,基于PLM平臺的電子工藝規(guī)程輸出技術,第一節(jié) 概 述,二、機械加工工藝過程的組成 1.工序、工步和工作行程； 2.裝夾和工位。,工序 工序是組成加工工藝過程的基本單元； 一個工序是指一個（或一組）工人，在一臺機床（或一個工作地點），對同一工件（或同時對幾個工件）所連續(xù)完成的那一部分工藝過程； 制訂機械加
3、工工藝過程中，列出主要工序名稱及其加工順序的簡略工藝過程，稱為工藝路線。,第一節(jié) 概 述,工步； 工步是在加工表面不變、加工工具不變、切削用量不變的條件下所連續(xù)完成的那部分工序； 工作行程； 工作行程也叫走刀，是加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步。,機翼1肋上下緣條的加工工步,第一節(jié) 概 述,階梯軸的加工,若階梯軸的精度和表面粗糙度要求不高，則加工這根階梯軸的工藝過程將包含下列加工內容：,（1）切一端面；(2) 打中心孔；（3）切另一端面；（4）打中心孔；（5）車大外圓；(6) 大外圓倒角；（7）車小外圓；（8）小外圓倒角；（9）銑鍵槽；（10）去毛刺。,第一節(jié) 概 述,根據(jù)車間加工條件
4、和生產(chǎn)規(guī)模的不同，可以采用不同的方案來完成上述工件的加工。 在表61及表62中分別表示在單件小批生產(chǎn)及大批大量生產(chǎn)中工序的劃分和所用的機床。,表6-1單件小批生產(chǎn)的工藝過程,表6-2 大批大量生產(chǎn)的工藝過程,第一節(jié) 概 述,從表中可以看出，隨著生產(chǎn)規(guī)模的不同，工序的劃分及每一個工序所包含的加工內容是不同的。,在單件小批生產(chǎn)的工序1中，包括四個工步： 兩次車端面； 兩次打中心孔。 分為四個工步的原因是加工表面變了。 在工序2 中也包括四個工步，這時加工表面和切削工具都變了。,第一節(jié) 概 述,裝夾和工位 裝夾是由定位和夾緊過程組成，這一功能是由夾具完成的； 采用轉位或移位夾具、回轉工作臺或多軸機床
5、上加工時，工件在機床上一次裝夾后，要經(jīng)過若干個位置依次進行加工。工件在機床上所占據(jù)的每一個位置上所完成的那一部分工序就稱為工位。,氣動通用夾具,多工件裝夾鉆孔攻絲工裝,第一節(jié) 概 述,三、生產(chǎn)類型與加工工藝過程的特點 一）生產(chǎn)類型 生產(chǎn)類型的劃分依據(jù)是產(chǎn)品或零件的年生產(chǎn)綱領，產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領就是產(chǎn)品的年生產(chǎn)量。而零件的年生產(chǎn)綱領由下式計算： N=Qn(1+a%)(1+b%) (件/年),N零件的年產(chǎn)綱領 (件/年) Q產(chǎn)品的年產(chǎn)量 （臺年） n每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺） a%備品率 b%廢品率,第一節(jié) 概 述,按年生產(chǎn)綱領劃分生產(chǎn)類型,表6-3 生產(chǎn)綱領與生產(chǎn)類型的關系,第一節(jié) 概 述,
6、單件生產(chǎn)單個地生產(chǎn)不同結構和不同尺寸的產(chǎn)品，并且很少重復; 批量生產(chǎn)一年中分批地制造相同的產(chǎn)品，制造過程有一定的重復性。每批制造的相同產(chǎn)品的數(shù)量稱為批量。根據(jù)批量的大小，成批生產(chǎn)又可分為：小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)。小批生產(chǎn)的工藝過程的特點和單件生產(chǎn)相似；大批生產(chǎn)的工藝過程的特點和大量生產(chǎn)相似；中批生產(chǎn)的工藝過程的特點則介于單件小批生產(chǎn)和大批大量生產(chǎn)之間; 大批量生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)量很大，大多數(shù)工作地點經(jīng)常重復地進行某一個零件的某一道工序的加工。,第一節(jié) 概 述,單件、小批量生產(chǎn)與大批量生產(chǎn)可能有不同的工藝過程; 對單件小批生產(chǎn)，可能只要制訂一個簡單的工藝路線就行了； 對于大批量生產(chǎn)，應該制訂一個詳
7、細的工藝規(guī)程，詳細地給出各種工藝參數(shù)。這樣做主要是因為對大批量生產(chǎn)來說，每個工序、工步節(jié)省1秒種，就會帶來可觀的效益; 同時，詳細的工藝規(guī)程，也是進行工夾具設計制造的依據(jù)。,第一節(jié) 概 述,各種生產(chǎn)類型的工藝過程特點可歸納成表64。,表64各種生產(chǎn)類型工藝過程的主要特點,第一節(jié) 概 述,二）生產(chǎn)類型與組織方式,產(chǎn)品的用途不同，決定了其市場需求量是不同的，因此不同的產(chǎn)品有不同的生產(chǎn)批量; 需求的批量不同，形成了不同的生產(chǎn)規(guī)模類型，如大批量、中小批量、單件生產(chǎn)等; 不同的生產(chǎn)類型即生產(chǎn)規(guī)模不同，生產(chǎn)組織的方式及相應的工藝過程也大不相同;,單件、小批：長江三峽巨型發(fā)電機組,大批量：斯巴魯水平對置發(fā)動
8、機,第一節(jié) 概 述,針對不同的產(chǎn)品所選用的生產(chǎn)模式及制造技術的準則是什么？ 質量、成本、生產(chǎn)率長期以來是評價機電產(chǎn)品制造過程的三大準則； 隨著科學技術的飛速發(fā)展及人們消費水平的提高，質量、成本、生產(chǎn)率這三大準則的內涵有了新的發(fā)展。T（交貨時間）Q（質量）C（成本）S（服務）的準則被提出來了； 服務實際上也可看作質量的一個要素，單獨提出來，引起更多重視。,第一節(jié) 概 述,由于市場競爭的日趨激烈，快速響應制造的概念被提出來了； 最早上市的幾家公司往往占有市場份額的80%以上，往往可以有較高的價格，即使生產(chǎn)成本較大，企業(yè)仍能獲得豐厚利潤； 決策一個產(chǎn)品的生產(chǎn)組織、開發(fā)方式及制造工藝時，不僅要對工藝技
9、術有深刻透徹的掌握，而且能從管理學角度作出有戰(zhàn)略眼光的選擇。,第一節(jié) 概 述,企業(yè)組織產(chǎn)品的生產(chǎn)可以有多種模式：,生產(chǎn)全部零部件、組裝機器； 生產(chǎn)一部分關鍵的零部件，其余的由其它企業(yè)供應； 完全不生產(chǎn)零部件，只負責設計及銷售。,第一種模式的企業(yè)，必須形成大而全、小而全的工廠。當市場發(fā)生變化時，適應性差，難以作到設備負載的平衡，而且固定資產(chǎn)利用率差，定崗人員也有忙閑不均情況，影響管理和全員的積極性；,第一節(jié) 概 述,第三種模式具有固定設備投入少、轉產(chǎn)容易等優(yōu)點，適宜市場的變化。但對于核心技術和工藝應該自己掌握時，或大批量生產(chǎn)中附加值比較大的零部件生產(chǎn)，這一模式就有不足之處。許多高新技術開發(fā)區(qū)“兩
10、頭在內、中間在外”的企業(yè)均是這種方式； 國外敏捷制造中的動態(tài)聯(lián)盟，其實質即是在INTERNET信息技,洛克希德馬丁公司在“聯(lián)合攻擊機”項目中的異地協(xié)同網(wǎng)絡結構,支持下，在全球范圍內實現(xiàn)這一生產(chǎn)模式。,第一節(jié) 概 述,許多產(chǎn)品復雜的大工業(yè)多采用第二種模式； 美國的三大汽車公司周圍密布著數(shù)以千計的中小企業(yè)，承擔汽車零配件、汽車生產(chǎn)所需的專用工模具、專用設備的生產(chǎn)供應，形成一個繁榮的產(chǎn)業(yè)； 日本的汽車工業(yè)也是如此，汽車生產(chǎn)廠家只控制整車、車身和發(fā)動機的設計和生產(chǎn)。日本電裝、豐田工機、美國的TRW、德爾福都是專門生產(chǎn)汽車零部件的巨型企業(yè)，它們對多家汽車生產(chǎn)廠供貨。,第一節(jié) 概 述,工藝規(guī)程設計須遵循以下原則： 1) 保證機器零件的加工質量(或機器的裝配質量)，達到設計圖紙上規(guī)定的各項技術要求； 2) 應使工藝過程具有較高的生產(chǎn)率，使產(chǎn)品盡快投放市場； 3) 設法降低制造成本； 4) 注意減輕工人的勞動強度，保證生產(chǎn)安全。,四、工藝規(guī)程的設計原則及原始資料,第一節(jié) 概 述,設計工藝規(guī)程必須具備以下原始資料： 1)產(chǎn)品裝配圖、零件圖； 2)產(chǎn)品驗收質量標準； 3)產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領； 4)毛坯材料與毛坯生產(chǎn)條件； 5)制造廠的生產(chǎn)條件； 6)工藝規(guī)程設計、工藝裝備設計所需要的設計手冊和有關標準； 7)國內外先進制造技術資料等。,
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