生產過程

機器的生產過程是指從原材料(或半成品)制成產品的全部過程。對機器生產而言包括原材料的運輸和保存,生產的準備,毛坯的制造,零件的加工和熱處理,產品的裝配、及調試,油漆和包裝等內容。生產過程的內容十分廣泛,現代企業用系統工程學的原理和方法組織生產和指導生產,將生產過程看成是一個具有輸入和輸出的生產系統。

在生產過程中,凡是改變生產對象的形狀、尺寸、位置和性質等,使其成為成品或者半成品的過程稱為工藝過程。它是生產過程的主要部分。工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機械加工、裝配等工藝過程,機械制造工藝過程一般是指零件的機械加工工藝過程和機器的裝配工藝過程的總和,其他過程則稱為輔助過程,例如運輸、保管、動力供應、設備維修等。工藝過程又是由一個或若干個順序排列的工序組成的,一個工序由有若干個工步組成。

工序是組成機械加工工藝過程的基本單元。所謂工序是指一個(或一組)工人,在一臺機床上(或一個工作地點),對同一工件(或同時對幾個工件)所連續完成的那一部分工藝過程。構成一個工序的主要特點是不改變加工對象、設備和操作者,而且工序的內容是連續完成的

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

走刀又叫工作行程,是加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步。

制定機械加工工藝過程,必須確定該工件要經過幾道工序以及工序進行的先后順序,僅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。

工藝路線的擬定是制定工藝過程的總體布局,主要任務是選擇各個表面的加工方法,確定各個表面的加工順序,以及整個工藝過程中工序數目的多少等。工藝路線擬定須遵循一定的原則。

生產類型

生產類型通常分為三類:

1、單件生產:單個地生產不同結構和不同尺寸的產品,并且很少重復。

2、批量生產:一年中分批地制造相同的產品,制造過程有一定的重復性。

3、大批量生產:產品的制造數量很大,大多數工作地點經常是重復進行某一個零件的某一道工序的加工。

工藝規程設計

設計原則:

1、所設計的工藝規程應能保證機器零件的加工質量(或機器的裝配質量),達到設計圖樣上規定的各項技術要求。

2、應使工藝過程有較高的生產率,使產品盡快投放市場。

3、設法降低制造成本

4、注意減輕工人的勞動強度,保證生產安全。

原始資料:

1、產品裝配圖,零件圖。

2、產品驗收質量標準。

3、產品的年生產綱領。

5、制造廠的生產條件,包括機床設備和工藝設備的規格、性能和現有的狀態、工人的技術水平、工廠自制工藝裝備的能力以及工廠供電、供氣的能力等有關資料。

6、工藝規程設計、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。

步驟內容:

1、分析研究產品的裝配圖和零件圖。

2、確定毛坯。

3、擬定工藝路線,選擇定位基面。

4、確定各工序所采用的設備。

5、確定各工序所采用的刀具、夾具、量具和輔助工具。

6、確定各主要工序的技術要求及檢驗方法。

7、確定各工序的加工余量,計算工序尺寸和公差。

8、確定切削用量。

9、確定工時定額。

概念

機械零件是由若干個表面組成的,研究零件表面的相對關系,必須確定一個基準,基準是零件上用來確定其它點、線、面的位置所依據的點、線、面。根據基準的不同功能,基準可分為設計基準和工藝基準兩類。

分類

設計基準:在零件圖上用以確定其它點、線、面位置的基準,稱為設計基準。

工藝基準:零件在加工和裝配過程中所使用的基準,稱為工藝基準。工藝基準按用途不同又分為裝配基準、測量基準及定位基準。

1、裝配基準:裝配時用以確定零件在部件或產品中的位置的基準,稱為裝配基準。

2、測量基準:用以檢驗已加工表面的尺寸及位置的基準,稱為測量基準。

3、定位基準:加工時工件定位所用的基準,稱為定位基準。作為定位基準的表面(或線、點),在第一道工序中只能選擇未加工的毛坯表面,這種定位表面稱粗基準.在以后的各個工序中就可采用已加工表面作為定位基準,這種定位表面稱精基準。

由毛坯變成成品的過程中,在某加工表面上切除的金屬層的總厚度稱為該表面的加工總余量。每一道工序所切除的金屬層厚度稱為工序間加工余量。對于外圓和孔等旋轉表面而言,加工余量是從直徑上考慮的,故稱為對稱余量(即雙邊余量),即實際所切除的金屬層厚度是直徑上的加工余量之半。平面的加工余量則是單邊余量,它等于實際所切除的金屬層厚度。在工件上留加工余量的目的是為了切除上一道工序所留下來的加工誤差和表面缺陷,如鑄件表面冷硬層、氣孔、夾砂層,鍛件表面的氧化皮、脫碳層、表面裂紋,切削加工后的內應力層和表面粗糙度等。從而提高工件的精度和表面粗糙度。加工余量的大小對加工質量和生產效率均有較大影響。加工余量過大,不僅增加了機械加工的勞動量,降低了生產率,而且增加了材料、工具和電力消耗,提高了加工成本。若加工余量過小,則既不能消除上道工序的各種缺陷和誤差,又不能補償本工序加工時的裝夾誤差,造成廢品。其選取原則是在保證質量的前提下,使余量盡可能小。一般說來,越是精加工,工序余量越小。

1、 各種金屬零件加工;

2、 鈑金、箱體、金屬結構;

3、 鈦合金、高溫合金、非金屬等機械加工;

4、 風洞燃燒室設計制造;

5、 非標設備設計制造。

6、 模具設計制造。

加工需要的機械由數顯銑床、數顯成型磨床、數顯車床、電火花機、萬能磨床、加工中心、激光焊接、中走絲、快走絲、慢走絲、外圓磨床、內圓磨床、精密車床等,可進行精密零件的車、銑、刨、磨等加工, 此類機械擅長精密零件的車、銑、刨、磨等加工,可以加工各種不規則形狀零件,加工精度可達2μm。

隨著現代機械加工的快速發展,機械加工技術快速發展,慢慢的涌現出了許多先進的機械加工技術方法,比如微型機械加工技術、快速成形技術、精密超精密加工技術等。

微型機械加工技術

隨著微/納米科學與技術(Micro/Nano Science and Technology)的發展,以本身形狀尺寸微小或操作尺度極小為特征的微機械已成為人們認識和改造微觀世界的一種高新科技。微機械由于具有能夠在狹小空間內進行作業,而又不擾亂工作環境和對象的特點,在航空航天、精密儀器、生物醫療等領域有著廣闊的應用潛力,并成為納米技術研究的重要手段,因而受到高度重視并被列為21世紀關鍵技術之首。[1]

快速成形機械加工技術

快速成形技術是20世紀發展起來的,可根據CAD模型快速制造出樣件或者零件。它是一種材料累加加工制造方法,即通過材料的有序累加而完成三維成形的。快速成形技術集成了CNC技術、材料技術、激光技術以及CAD技術等現代的科技成果,是現代先進機械加工技術的重要組成部分。

精密超精密機械加工技術

精密和超精密加工是現代機械加工制造技術的一個重要組成部分,是衡量一個國家高科技制造業水平高低的重要指標之一。20世紀60年代以來,隨著計算機及信息技術的發展,對制造技術提出了更高的要求,不僅要求獲得極高的尺寸、形位精度,而且要求獲得極高的表面質量。正是在這樣的市場需求下,超精密加工技術得到了迅速的發展,各種工藝、新方法不斷涌現。

國務院通過的《裝備制造業調整與振興規劃》,提出依托高速鐵路、煤礦與金屬礦采掘、基礎設施、科技重大專項等十大領域重點工程,振興裝備制造業;抓住九大產業重點項目,實施裝備自主化;提升四大配套產品制造水平。政策措施包括加強投資項目的設備采購管理、鼓勵使用國產首臺套裝備、推進企業兼并重組等。上述領域涉及了經濟建設中的關鍵部門,也是我國機械行業發展中亟待突破的領域,尤其是高檔數控機床和礦用機械長期以來一直是我國制造領域的薄弱環節,與國外先進水平有明顯的差距。