第5章机械加工工艺规程的制订

机械制造技术基础第5章机械加工工艺规程的制订本章要点5.1机械加工工艺过程的概念5.2工件的安装与获得精度的方法5.3工艺路线的拟订5.4加工余量的确定5.5工序尺寸及其公差的确定5.6时间定额与机械加工生产率机械制造技术基础第5章机械加工工艺规程的制订机械制造技术基础5.1.1生产过程和工艺规程生产过程在机械制造厂制造机器时将原材料转变为成品的全过程。工艺过程机器的生产过程中，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。直接生产过程与原材料变为成品的过程直接有关，称为直接生产过程，是生产过程的主要部分。间接生产过程而与原材料变为产品间接有关的过程，如生产准备、运输、保管、机床与工艺装备的维修等，称为辅助生产过程。机械制造技术基础5.1.1生产过程和工艺规程铸造、锻造、冲压或焊接工艺过程由原材料经浇铸、锻造、冲压或焊接而成为铸件、锻件、冲压件或焊接件的过程。热处理工艺过程在热处理车间，对机器零件的半成品通过各种热处理方法，直接改变它们的材料性质的过程。机械加工工艺过程将铸、锻件毛坯或钢材经机械加工方法，改变它们的形状、尺寸、表面质量，使其成为合格零件的过程。装配工艺过程将合格的机器零件和外购件、标准件通过改变相互之间的位置关系，装配成组件、部件和机器的过程。机械制造技术基础5.1.2生产类型及其工艺特征生产纲领机器产品在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。一般地，主要是指包括备品与废品在内的年产量。机器零件的年生产纲领(1%)(1%)NQnabN—零件的年产量（件/年）；Q—产品的年产量（台/年）；n—每台产品中该零件的数量（件/台）；a%—备品率；b%—废品率。机械制造技术基础5.1.2生产类型及其工艺特征生产类型根据生产纲领的大小和产品大小以及产品结构的复杂程度，产品制造过程可分为单件生产、成批生产、大量生产。•单个的生产不同结构、尺寸的产品，且很少重复或完全不重复。目前订单式组织生产的结果，单件生产方式成为普遍的生产方式。单件生产•成批的制造相同产品，并且是周期性的重复生产。同一产品(或零件)每批投入生产的数量称为批量，根据生产特征及批量又分为：小批生产、中品生产和大批生产。成批生产•产品的数量很大，大多数的工作一直按照一定节拍进行同一种零件的某一道工序的加工。大量生产机械制造技术基础5.1.2生产类型及其工艺特征生产量大小区分生产类型生产类型生产纲领（件/年）每月工作地担负的工序数重型零件中型零件轻型零件单件生产小于5小于20小于100成批生产小批生产5～10020～200100～500＞20~40中批生产100～300200～500500～5000＞10~20大批生产300～1000500～50005000～50000＞1~10大量生产大于1000大于5000大于500001机械制造技术基础5.1.2生产类型及其工艺特征各种生产类型的工艺特点项目生产类型单件生产成批生产大量生产生产对象品种很多，数量少，经常变换品种较多，数量较多，周期性变换品种较少，数量很大，固定不变生产周期不重复或不确定性的重复周期重复长时间连续生产毛坯制造广泛采用木模造型铸造，自由锻造，毛坯精度低，加工余量大部分采用金属模造型铸造，模锻等，部分采用木模造型铸造，自由锻造，毛坯精度中等广泛采用金属模机器造型铸造，模锻等，毛坯精度高，加工余量小机床设备广泛采用通用机床，关键件和关键工艺采用数控机床或加工中心通用机床及部分专用机床，部分采用数控机床、加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统较多地采用专用机床、自动机床及自动线机床布置按机群式布置按零件类别分工段排列按流水线排列工艺装备广泛采用通用夹具、量具和刀具广泛采用夹具，广泛采用通用刀具、万能量具，部分采用专用刀具、专用量具广泛采用高效率夹具，高效专用量具、自动检测装置，高效专用、复合刀具获得尺寸精度的方法试切法一般是在调整好的机床上加工，有时也用试切法在调整好的机床上加工装配方法零件不互换，广泛采用钳工修配多数互换，部分采用钳工修配全部互换或分组互换对工人技术要求技术水平高技术水平较高操作工技术水平不高生产率低中等高成本高中等低工艺文件只编制简单工艺过程卡比较详细详细编制各种工艺文件机械制造技术基础5.1.3机械加工工艺过程的组成零件的机械加工工艺过程是按一定的顺序逐步进行的。毛坯依次通过这些工序而变成零件。由于零件加工表面的多样性、生产设备和加工手段的加工范围的局限性、零件精度要求及产量的不同，通常零件的加工过程是由若干个顺次排列的工序组成的。工序是加工工艺过程的基本组成单元。每一个工序又可分为一个或若干个安装、工位、工步和走刀。机械制造技术基础5.1.3机械加工工艺过程的组成工序一个（或一组）工人，在一台机床（或一台设备、一个工作地点）对同一工件（或同时对几个工件）所连续完成的那一部分工艺过程称为工序。操作工人、使用的机床、加工工件之一发生变化，或作业不是连续的，则不为同一工序。工序是组成工艺过程的基本单元，也是制订生产计划和成本核算的基本单元。机械制造技术基础5.1.3机械加工工艺过程的组成单件生产工艺过程工序安装或工位工步工序内容加工设备111三爪卡盘夹紧左端，车右端面通用卧式车床2钻中心孔3车右侧外圆Ф20h6、倒角4车右侧外圆Ф245车右侧外圆Ф25h66车右侧外圆Ф307车右侧槽21工件调头，三爪卡盘夹紧右端，车左端面2钻中心孔3车左侧外圆Ф20h6、倒角4车左侧外圆Ф245车左侧槽211平口钳安装，铣键槽通用立式铣床311两端顶尖安装，粗磨右端Ф20h6通用卧式外圆磨床2粗磨左端Ф20h63粗磨Ф25h64热处理高频淬火机511两端顶尖安装，精磨右端Ф20h6及轴肩通用卧式外圆磨床2精磨左端Ф20h6及轴肩3精磨Ф25h6及轴肩机械制造技术基础5.1.3机械加工工艺过程的组成大量生产工艺过程工序安装或工位工步工序内容加工设备111专用夹具装夹，铣两端面专用机床2钻两中心孔211气动定心卡盘装夹，粗车右侧外圆Ф20h6、Ф24、Ф25h6、Ф30液压仿形卧式车床311工件调头，气动定心卡盘装夹，粗车左侧外圆Ф20h6、Ф24液压仿形卧式车床411气动定心卡盘装夹，精车右侧外圆Ф20h6、Ф24、Ф25h6、Ф30液压仿形卧式车床511工件调头，气动定心卡盘装夹，精车左侧外圆Ф20h6、Ф24液压仿形卧式车床611气动定心卡盘装夹，车两个槽横切自动车床711专用夹具装夹，铣键槽专用铣床811两端顶尖安装，粗磨两Ф20h6及轴肩卧式自动外圆磨床2粗磨Ф25h6及轴肩9热处理高频淬火机1011两端顶尖安装，精磨两Ф20h6及轴肩卧式自动外圆磨床2精磨Ф25h6及轴肩机械制造技术基础5.1.3机械加工工艺过程的组成安装工位在某一工序中，有时需要对零件进行多次装夹加工。工件经一次装夹（定位夹紧）后所完成的那一部分工序称为安装。为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置所完成的加工，称为工位。在某一工序中，有时为了减少由于多次装夹而带来的误差及辅助时间损失，往往采用转位(或移位)式工作台或夹具，不须重新装夹工件而能改变工件位置，以加工不同表面。机械制造技术基础5.1.3机械加工工艺过程的组成工步一道工序(一次安装或一个工位)中，可能需要加工若干个表面只用一把刀具，也可能虽只加工一个表面，但却要用若干把不同刀具。在加工表面、加工工具、切削用量（不包括背吃刀量）不变的情况下，所完成的那一部分工序内容，称为一个工步。如果上述项目中有一项改变，就成为另一工步。对于在一次安装中连续进行的若干个相同工步，习惯上视为一个工步。如4个φ15mm孔的钻削，可写成一个工步，即“4-φ15mm孔”。为了提高生产效率，采用几把刀具或一把复合刀具同时加工—个或几个表面可算作一个工步，称为复合工步。机械制造技术基础5.1.3机械加工工艺过程的组成走刀有些工步，由于余量较大或其它原因，需要用同一刀具，以同一转速和进给量，对同一位置的表面进行多次切削，这样，刀具对工件的每一次切削就称为一次走刀。走刀是构成加工过程的最小单元。机械制造技术基础5.1.3机械加工工艺过程的组成组成框图工艺过程工序1安装1走刀1走刀2安装2工步1工步2走刀1走刀2工序2工位1工位2工步1工步2走刀1走刀2工序n机械制造技术基础5.1.4机械加工工艺规程作用机械加工工艺规程规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法的工艺文件。工艺规程：以文件的形式确定下来的工艺过程。工艺文件是指用于指导工人操作和用于生产、工艺管理等的各种技术文件。(1)机械加工工艺规程是组织车间生产的主要技术文件(2)机械加工工艺规程是生产准备和计划调度的主要依据(3)机械加工工艺规程是新建或扩建工厂、车间的基本技术文件。加工工艺规程是机械制造企业最重要的技术文件之一。机械制造技术基础5.1.4机械加工工艺规程工艺规程内容机械加工工艺规程的内容主要包括：各工序加工内容与要求、所用机床和工艺装备、工件的检验项目及检验方法、切削用量及工时定额等。加工工艺路线是指产品或零部件在生产过程中由毛坯准备到成品包装入库，经过各有关部门或工序的先后加工顺序。工艺路线是制定加工工艺规程的重要依据。工艺装备(简称工装)是产品制造过程中所用的各种工具的总称。它包括刀具、夹具、模具、量具、检验工具及辅助工具等。机械制造技术基础5.1.4机械加工工艺规程工艺文件表5.5机械加工工艺过程卡（厂名）机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号共页产品名称零件名称第页毛坯种类材料牌号毛坯尺寸每一毛坯可制件数每台件数单件重量（kg）工序号车间工序名称工序内容加工设备夹具刃具量具工时（min）名称型号名称规格名称规格名称规格编制校对审核会签批准日期：机械制造技术基础5.1.4机械加工工艺规程工艺文件表5.6机械加工工序卡片（厂名）机械加工工艺过程卡产品型号零件图号共页产品名称零件名称第页（工序图）车间工序号工序名称材料名称牌号机械性能毛坯种类尺寸每一毛坯可制件数每台件数批量净重毛重工步号工步名称工步内容加工面号数定位表面同时加工零件数加工设备（名称、型号、财产编号）工艺装备名称、编号加工尺寸（mm）加工用量工时定额（mm）夹具刃具量具辅具直径或宽度加工长度计算的行程长度每边余量切削速度主轴转速进给量背吃刀量进给次数切削功率机动时间辅助时间布置工作地时间休息时间准备与终结时间合计(kw)(m/min)(r/min)(mm/r)(mm)编制校对审核会签批准日期：机械制造技术基础5.1.4机械加工工艺规程••保证零件的加工质量符合全部设计要求；•保证满足零件生产纲领要求的生产率；•保证经济性要求，尽量降低制造成本；•保证生产安全，注意减轻工人劳动强度。制订机械加工工艺规程的基本要求•零件图，以及该零件所在部件或产品的装配图；•产品质量及零件质量的验收标准；•产品和零件的生产纲领；•毛坯的生产和供应情况；•企业现有生产条件；•有关设计手册、标准、指导性文件和国内外相关先进制造技术和生产方面的资料。制订机械加工工艺规程的原始资料机械制造技术基础5.1.4机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程的步骤（1）分析零件图及装配图（2）确定生产类型（3）设计毛坯零件图及确定其制造方式（4）拟定工艺路线（5）确定各工序所采用的加工设备和工艺装备（6）确定各工序的加工余量、工序尺寸及公差（7）确定各工序的技术检验要求以及检验方法（8）确定各工序的切削用量和工时定额（9）编写工艺文件机械制造技术基础5.1.4机械加工工艺规程分析零件图及装配图分析和审查零件图纸审查零件材料的选择是否恰当分析零件的技术要求加工表面的尺寸精度：加工表面的几何形状精度：各加工表面之间的相互位置精度加工表面粗糙度以及表面质量方面的其它要求热处理要求及其它要求审查零件的结构工艺性选择材料要考虑φ2H7孔的加工机械制造技术基础5.1.4机械加工工艺规程结构工艺性机械制造技术基础5.1.4机械加工工艺规程结构工艺性机械制造技术基