机械制造技术基础第六章工艺规程设计

第六章工艺规程设计（一）教学的基本要求：制定机械加工工艺规程的概念、内容与计算。要求学生掌握工艺过程、工序、工步、工位、生产类型、生产成本等基本概念；工艺规程制定；工艺规程设计；掌握工序尺寸链的计算方法；具备制定一般零件机械加工工艺规程的初步能力。（二）教学具体内容：机械加工工艺过程的基本概念；毛坯的选择方法；工件安装与基准的关系，零件结构工艺性；机械加工工艺规程的制定，包括基准的选择、工艺路线的拟订、加工余量及工序尺寸的确定、机床及工艺装备的选择、切削用量及工时定额的确定；尺寸链的分析与计算。（三）教学重点和难点：基准概念的理解与应用，工艺规程设计的原则，重点掌握定机械加工工艺规程。目录§6_16_16_16_1概述§6_26_26_26_2机械加工工艺规程设计§6_36_36_36_3成组技术第一节概述一、生产过程与工艺过程生产过程：从原材料转变为成品的全过程。在机械制造厂制造机器，由原材料进厂到制成产品之间各个相互关联的劳动和运输过程的总和。（1111）原材料的运输和保存；（2222）生产准备工作；（3333）毛坯制造；（4444）零件的加工和热处理；（5555）零件装配成机器；（6666）机器的检验调试；（7777）机器的油漆和包装。工艺过程：在生产过程中凡直接改变生产对象的尺寸、形状、位置和性能，使其成为成品或半成品的过程。机械加工工艺过程：用机械加工方法直接改变毛坯形状、尺寸、表面质量，使其成为合格零件的过程。工艺规程：把合理工艺过程用特定的格式以工艺文件的形式固定下来。包括工序卡片和工艺过程综合卡片。二、机械加工工艺过程的组成1111工序：一个（或一组）工人在一台机床或（一个工作地工序：一个（或一组）工人在一台机床或（一个工作地工序：一个（或一组）工人在一台机床或（一个工作地工序：一个（或一组）工人在一台机床或（一个工作地点），对同一个（或同时对几个）工件所连续完成的那一点），对同一个（或同时对几个）工件所连续完成的那一点），对同一个（或同时对几个）工件所连续完成的那一点），对同一个（或同时对几个）工件所连续完成的那一部分工艺过程。部分工艺过程。部分工艺过程。部分工艺过程。机械加工工艺过程划分为一系列工序，每个工序又分机械加工工艺过程划分为一系列工序，每个工序又分机械加工工艺过程划分为一系列工序，每个工序又分机械加工工艺过程划分为一系列工序，每个工序又分为若干个安装、工位、工步和走刀。为若干个安装、工位、工步和走刀。为若干个安装、工位、工步和走刀。为若干个安装、工位、工步和走刀。钳工台去毛刺5555铣床铣键槽4444车床平端面、车小端外圆及倒角3333车床平端面、车大端外圆及倒角2222锯床备料（下料）　1111加工设备工序名称工序号二、机械加工工艺过程的组成2222安装：使工件在机床中定位并夹紧的过程。安装：使工件在机床中定位并夹紧的过程。安装：使工件在机床中定位并夹紧的过程。安装：使工件在机床中定位并夹紧的过程。3333工位：一次装夹后，在加工过程中工件如需作若干次工位：一次装夹后，在加工过程中工件如需作若干次工位：一次装夹后，在加工过程中工件如需作若干次工位：一次装夹后，在加工过程中工件如需作若干次位置的改变，则工件在机床上所占的每一个位置上所进位置的改变，则工件在机床上所占的每一个位置上所进位置的改变，则工件在机床上所占的每一个位置上所进位置的改变，则工件在机床上所占的每一个位置上所进行的那部分加工过程（工艺过程），称为一个工位。行的那部分加工过程（工艺过程），称为一个工位。行的那部分加工过程（工艺过程），称为一个工位。行的那部分加工过程（工艺过程），称为一个工位。4444工步：同一道工序中，当加工表面不变，切削工具不工步：同一道工序中，当加工表面不变，切削工具不工步：同一道工序中，当加工表面不变，切削工具不工步：同一道工序中，当加工表面不变，切削工具不变，切削用量（主要是切削速度变，切削用量（主要是切削速度变，切削用量（主要是切削速度变，切削用量（主要是切削速度vvvv和进给量和进给量和进给量和进给量ffff）不变的情况）不变的情况）不变的情况）不变的情况所连续完成的那部分工序内容。所连续完成的那部分工序内容。所连续完成的那部分工序内容。所连续完成的那部分工序内容。5555走刀：走刀：走刀：走刀：在一个工步内，若需切除的金属层较厚，则需在一个工步内，若需切除的金属层较厚，则需在一个工步内，若需切除的金属层较厚，则需在一个工步内，若需切除的金属层较厚，则需分几次切削，每一次切削为一次走刀。分几次切削，每一次切削为一次走刀。分几次切削，每一次切削为一次走刀。分几次切削，每一次切削为一次走刀。4-4-4-4-φφφφ15151515加工四个相同表面的工步加工四个相同表面的工步加工四个相同表面的工步加工四个相同表面的工步三、生产类型及工艺规程((((一))))生产纲领：根据国家计划、市场需求和本企业生产能力编制的企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。生产纲领中包含备品和废品在内。产品的年产量就称为产品的年生产纲领。零件的年生产纲领根据产品的年生产纲领、零件在产品中的数量、备品与废品率来确定。即：N=Qn(1+N=Qn(1+N=Qn(1+N=Qn(1+α%)(1+%)(1+%)(1+%)(1+β%)%)%)%)生产纲领对工厂的生产过程和生产组织起决定性作用。�((((二))))生产类型：�考虑年产量、产品大小及复杂程度5000500300大批量生产100~500010~5005~300批量生产100105单件生产小型零件中型零件重型零件零件年生产纲领（件/年）生产类型�1)1)1)1)单件小批生产：产量少、品种多，产品很少重复，甚至完全不重复。�往往采用多工序集中在一起，要求技术灵活、万能性好，工人技术水平高；�多为通用设备，按机群式布置；�生产率低，成本高。�单件、小批生产中，产品的开发过程与生产过程往往结合为一体。�单件小批生产的工艺过程铣床铣键槽、去毛刺2车大外圆及倒角；调头车小外圆及倒角车床车端面，钻中心孔；调头车另一端面，钻中心孔1设备工序内容工序号钳工去毛刺5铣床铣键槽4车床车小外圆及倒角3车床车大外圆及倒角2专机铣端面，钻中心孔1设备工序内容工序号大批大量生产的工艺过程�2)2)2)2)大批大量：品种单一、产量大。�特点：经常性重复，大多数工作地点长期进行某一个零件的某一道工序。�一个零件往往分成了许多工序；�采用高效自动化设备和专用设备，按流水线或自动线布置；�工人技术水平不高；�生产率高，成本低。�大批量生产时，产品的开发过程和大批量制造过程中间往往还有小批量试制阶段，以避免市场风险及完善生产准备工作。�3)3)3)3)成批生产：品种不多，产量中等。�特点：周期性重复。每批所制造的相同产品的数量，称为批量。�成批生产即有通用设备和工装，也有专用设备和工装；大多通用设备、专用工装，按流水线布置。�对工人技术水平的要求比单件低。�((((三))))工艺规程：�将实际生产的工艺过程用文件、表格的形式规定下来—称为工艺规程(工艺文件)。�来源：工厂实践�工艺文件种类：�1.工艺过程卡：�2.工艺卡：�3.工序卡：1.1.1.1.工艺规程设计须遵循的原则（1111）保证机器零件的加工质量，达到设计图样上规定的各项技术要求；（2222）较高的生产率，使产品尽快投放市场；（3333）降低制造成本；（4444）减轻工人的劳动强度，保证生产安全。（5555）积极采用先进技术和工艺，减少材料和能源消耗，并应符合环保要求。2222、工艺规程设计必须具备的原始资料（1111）产品的装配图和零件图；（2222）产品的验收质量标准；（3333）年生产纲领；（4444）毛坯资料；（5555）现场的生产条件；（6666）有关的设计手册、工艺手册、图册和有关标准；（7777）国内外先进工艺及生产技术的发展与应用情况。第二节机械加工工艺规程设计一、机械加工工艺规程设计的内容及步骤1.1.1.1.分析零件图和产品装配图；分析零件图和产品装配图；分析零件图和产品装配图；分析零件图和产品装配图；2.2.2.2.对零件图和装配图进行工艺审查；对零件图和装配图进行工艺审查；对零件图和装配图进行工艺审查；对零件图和装配图进行工艺审查；3.3.3.3.由年生产纲领研究确定零件生产类型由年生产纲领研究确定零件生产类型由年生产纲领研究确定零件生产类型由年生产纲领研究确定零件生产类型；；；；4.4.4.4.确定毛坯；确定毛坯；确定毛坯；确定毛坯；5.5.5.5.拟定工艺路线，包括选择定位基准、确定各表面的加工拟定工艺路线，包括选择定位基准、确定各表面的加工拟定工艺路线，包括选择定位基准、确定各表面的加工拟定工艺路线，包括选择定位基准、确定各表面的加工方法、划分加工阶段、安排加工顺序、确定工序分散与方法、划分加工阶段、安排加工顺序、确定工序分散与方法、划分加工阶段、安排加工顺序、确定工序分散与方法、划分加工阶段、安排加工顺序、确定工序分散与集中程度、安排热处理及检验等；集中程度、安排热处理及检验等；集中程度、安排热处理及检验等；集中程度、安排热处理及检验等；6.6.6.6.确定各工序所用机床设备和工艺装备；确定各工序所用机床设备和工艺装备；确定各工序所用机床设备和工艺装备；确定各工序所用机床设备和工艺装备；7.7.7.7.确定各工序的加工余量确定各工序的加工余量确定各工序的加工余量确定各工序的加工余量,,,,计算工序尺寸及公差计算工序尺寸及公差计算工序尺寸及公差计算工序尺寸及公差；；；；8.8.8.8.确定各工序的技术要求及检验方法；确定各工序的技术要求及检验方法；确定各工序的技术要求及检验方法；确定各工序的技术要求及检验方法；9.9.9.9.确定各工序的切削用量和工时定额；确定各工序的切削用量和工时定额；确定各工序的切削用量和工时定额；确定各工序的切削用量和工时定额；10.10.10.10.编制工艺文件。编制工艺文件。编制工艺文件。编制工艺文件。二、工艺路线的拟订1.1.1.1.定位基准的选择定位基准的选择定位基准的选择定位基准的选择在选择定位基准时往往先根据零件的加工要求选择在选择定位基准时往往先根据零件的加工要求选择在选择定位基准时往往先根据零件的加工要求选择在选择定位基准时往往先根据零件的加工要求选择精基准精基准精基准精基准,,,,由工艺路线向前反推由工艺路线向前反推由工艺路线向前反推由工艺路线向前反推,,,,最后考虑选用哪一组表面最后考虑选用哪一组表面最后考虑选用哪一组表面最后考虑选用哪一组表面作为粗基准才能把精基准加工出来作为粗基准才能把精基准加工出来作为粗基准才能把精基准加工出来作为粗基准才能把精基准加工出来。。。。精基准：用加工过的表面作为定位基准。精基准：用加工过的表面作为定位基准。精基准：用加工过的表面作为定位基准。精基准：用加工过的表面作为定位基准。粗基准：用毛坯上未经加工的表面作为定位基准。粗基准：用毛坯上未经加工的表面作为定位基准。粗基准：用毛坯上未经加工的表面作为定位基准。粗基准：用毛坯上未经加工的表面作为定位基准。附加基准：零件上根据机械加工工艺需要而专门设计的定附加基准：零件上根据机械加工工艺需要而专门设计的定附加基准：零件上根据机械加工工艺需要而专门设计的定附加基准：零件上根据机械加工工艺需要而专门设计的定位基准。如用作轴类零件定位的顶尖孔，用作壳体类零件位基准。如用作轴类零件定位的顶尖孔，用作壳体类零件位基准。如用作轴类零件定位的顶尖孔，用作壳体类零件位基准。如用作轴类零件定位的顶尖孔，用作壳体类零件定位的工艺孔等。定位的工艺孔等。定位的工艺孔等。定位的工艺孔等。�精基准的选择原则精基准的选择原则精基准的选择原则精基准的选择原则•基准重合原则；基准重合原则；基准重合原则；基准重合原则；•统一基准原则；统一基准原则；统一基准原则；统一基准原则；•互为基准原则；互为基准原则；互为基准原则；互为基准原则；•自为基准原则（只提高加工表面尺寸精度，不能提高表面自为基准原则（只提高加工表面尺寸