第三章 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計

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1、 教學(xué)提示： 主要介紹機械加工工藝過程的組成、零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析、定位基準的選擇、工藝路線的擬定、工序尺寸與工藝尺寸鏈的計算及工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟分析等內(nèi)容。 教學(xué)要求： 了解生產(chǎn)過程和工藝過程的概念，掌握工藝過程各組成部分的含義，了解三種不同生產(chǎn)類型的工藝特征；了解工藝規(guī)程設(shè)計的指導(dǎo)思想和設(shè)計原則，了解設(shè)計工藝規(guī)程的步驟；掌握粗、精基準的選擇原則，基本掌握擬定工藝路線的思路；合理選擇設(shè)備，熟練掌握工序尺寸的計算。第三章第三章 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計機械加工工藝規(guī)程設(shè)計第三章第三章 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計機械加工工藝規(guī)程設(shè)計l 制定機械加工工藝過程和指導(dǎo)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件制定機械加工工藝過程和指導(dǎo)

2、生產(chǎn)的重要技術(shù)文件l 工藝規(guī)程概念涉及的內(nèi)容工藝規(guī)程概念涉及的內(nèi)容p機械加工工藝過程的組成；機械加工工藝過程的組成；p零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析；零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析；p定位基準的選則；定位基準的選則；p工藝路線的擬定；工藝路線的擬定；p工序尺寸與工藝尺寸鏈的計算；工序尺寸與工藝尺寸鏈的計算；p工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟分析等內(nèi)容。工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟分析等內(nèi)容。機器制造的過程：機器制造的過程： 設(shè)計過程：總體設(shè)計設(shè)計過程：總體設(shè)計- -部件設(shè)計部件設(shè)計- -零件設(shè)計零件設(shè)計 生產(chǎn)過程：零件制造生產(chǎn)過程：零件制造- -部件裝配部件裝配- -總裝總裝-調(diào)試調(diào)試3.1 機械加工工藝規(guī)程的基本概念機械加工工藝規(guī)程的

3、基本概念3.1.1 機械加工工藝過程的概念和組成機械加工工藝過程的概念和組成概念：概念： 采用機械加工的方法按一定順序直接改變毛坯的采用機械加工的方法按一定順序直接改變毛坯的形狀、尺寸及表面質(zhì)量，使其成為合格零件的工形狀、尺寸及表面質(zhì)量，使其成為合格零件的工藝過程。藝過程。 組成：組成： 由一個或若干個順序排列的工序組成。每一個工由一個或若干個順序排列的工序組成。每一個工序又可分為若干個安裝、工位、工步及走刀。序又可分為若干個安裝、工位、工步及走刀。1.1. 工序工序 在一個工作地點對一個或同時對幾個工件所連續(xù)在一個工作地點對一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程，稱為一個工序。完成

4、的那一部分工藝過程，稱為一個工序。l 劃分工序的主要依據(jù)是工作地點是否變動和工作劃分工序的主要依據(jù)是工作地點是否變動和工作是否連續(xù)。是否連續(xù)。只要工作地點發(fā)生了變化就構(gòu)成了新的工序；只要工作地點發(fā)生了變化就構(gòu)成了新的工序；即使同一工作地點，如果中間中斷了加工時間，即使同一工作地點，如果中間中斷了加工時間，也構(gòu)成不同的工序。也構(gòu)成不同的工序。l 工序是組成工藝過程的基本單元，也是生產(chǎn)計劃工序是組成工藝過程的基本單元，也是生產(chǎn)計劃的基本單元。的基本單元。工序號工序內(nèi)容設(shè)備11. 車端面、鉆中心孔2. 調(diào)頭，車另一端面、鉆中心孔臥式車床2（1）車50h6外圓（留磨余量）、車30js6外圓（留磨余量）

5、，車槽并倒角（2）車右端40h6外圓（留磨余量）、車30js6外圓（留磨余量），車槽并倒角臥式車床3銑鍵槽、去毛刺銑床4磨各段外圓外圓磨床5檢驗階梯軸的工藝過程2.2.安裝與工位安裝與工位（1 1）安裝：安裝：工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序稱為安裝。序稱為安裝。 例如：用三爪自定心卡盤裝夾工件，車一端面，例如：用三爪自定心卡盤裝夾工件，車一端面，鉆中心孔，即是一個安裝；鉆中心孔，即是一個安裝； 一個工序中，工件的安裝數(shù)量增加，會帶來多次一個工序中，工件的安裝數(shù)量增加，會帶來多次裝夾造成的裝夾誤差，影響加工精度，同時也會裝夾造成的裝夾誤差，影響加工精度，同

6、時也會增加裝卸工件時的輔助工作時間。增加裝卸工件時的輔助工作時間。 工件在加工中應(yīng)盡量減少安裝個數(shù)。工件在加工中應(yīng)盡量減少安裝個數(shù)。（2 2）工位工位： 工件一次裝夾后，工件或夾具的可動部分一起相工件一次裝夾后，工件或夾具的可動部分一起相對刀具或機床的固定部分所占據(jù)的每一個位置，對刀具或機床的固定部分所占據(jù)的每一個位置，稱為工位。稱為工位。 例如：經(jīng)過一次裝夾，在銑端面鉆中心孔機床上例如：經(jīng)過一次裝夾，在銑端面鉆中心孔機床上完成，端面銑削和中心孔鉆削在兩個位置上完成，完成，端面銑削和中心孔鉆削在兩個位置上完成，就是兩個工位。就是兩個工位。兩工位加工工件兩端面兩工位加工工件兩端面3.3.工步與走

7、刀工步與走刀（1 1）工步：工步：在加工表面、加工工具和切削用量中的在加工表面、加工工具和切削用量中的轉(zhuǎn)速與進給量均保持不變的情況下，所連續(xù)完成轉(zhuǎn)速與進給量均保持不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序稱為工步。的那一部分工序稱為工步。（2 2）復(fù)合工步：復(fù)合工步：一組刀具或一把復(fù)合刀具對零件的一組刀具或一把復(fù)合刀具對零件的幾個表面同時進行加工時，也把它看作一個工步，幾個表面同時進行加工時，也把它看作一個工步，稱為復(fù)合工步。稱為復(fù)合工步。復(fù)合工步復(fù)合工步（3 3）走刀：走刀：在一個工步中，若在一個工步中，若被加工表面需切去的金屬層較厚，被加工表面需切去的金屬層較厚，需要分幾次切削，每進行一次切需

8、要分幾次切削，每進行一次切削稱為一次走刀。削稱為一次走刀。3.1.2 3.1.2 生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型1.1.生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng) 企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。p生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小在一定程度上決定了零件的生產(chǎn)生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小在一定程度上決定了零件的生產(chǎn)類型，而各種生產(chǎn)類型又有不同的工藝特征，制類型，而各種生產(chǎn)類型又有不同的工藝特征，制定工藝規(guī)程必須符合其相應(yīng)的工藝特征。定工藝規(guī)程必須符合其相應(yīng)的工藝特征。p生產(chǎn)綱領(lǐng)是制定工藝規(guī)程的重要依據(jù)。生產(chǎn)綱領(lǐng)是制定工藝規(guī)程的重要依據(jù)。2.2.生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型 單件生產(chǎn)單件生產(chǎn)： 如配件、新產(chǎn)品

9、樣機如配件、新產(chǎn)品樣機 大量生產(chǎn)大量生產(chǎn) ：如汽車、軸承：如汽車、軸承 成批生產(chǎn)成批生產(chǎn) ：如機床制造：如機床制造 產(chǎn)品的生產(chǎn)類型不同，其生產(chǎn)組織、生產(chǎn)管理、產(chǎn)品的生產(chǎn)類型不同，其生產(chǎn)組織、生產(chǎn)管理、機床布置、毛坯制造、采用的工藝裝備、加工方機床布置、毛坯制造、采用的工藝裝備、加工方法及對工人的技術(shù)水平要求的高低也是不一樣的。法及對工人的技術(shù)水平要求的高低也是不一樣的。各種生產(chǎn)類型的工藝特征各種生產(chǎn)類型的工藝特征工藝內(nèi)容生產(chǎn)類型單件生產(chǎn)成批生產(chǎn)大量生產(chǎn)加工對象經(jīng)常變換周期性變換固定不變機床設(shè)備及布局通用機床，按機床類別成機群布置通用及部分專用機床，部分工序按工藝路線布置成流水線廣泛采用專用設(shè)備

10、、組合機床及自動線刀具和量具一般刀具，通用量具部分專用刀具和量具采用高效專用刀具和量具毛坯制造方法與加工余量手工造型鑄造或自由鍛造，毛坯精度低，加工余量大金屬模造型鑄造或模鍛，毛坯精度和加工量中等用金屬模機器造型、模鍛、壓力鑄造等毛坯制造方法工件安裝方法劃線找正安裝，試切法加工 部分找正，調(diào)整法加工夾具裝夾工件零件互換性鉗工試配大多采用互換法完全互換對工人技術(shù)要求高中等對操作工人技術(shù)要求較低，對調(diào)整工人技術(shù)要求高工藝文件編制簡單的工藝過程卡制定較詳細的工藝規(guī)程 詳細的工藝規(guī)程生產(chǎn)率低中高生產(chǎn)成本高中低3.1.3 3.1.3 機械加工工藝規(guī)程機械加工工藝規(guī)程1.1.機械加工工藝規(guī)程的概念、內(nèi)容及

11、作用機械加工工藝規(guī)程的概念、內(nèi)容及作用（1 1）概念概念 用規(guī)定的圖表和文字的形式將合適的工藝過程規(guī)定用規(guī)定的圖表和文字的形式將合適的工藝過程規(guī)定下來，并用來指導(dǎo)生產(chǎn)，這樣的工藝文件稱為機械下來，并用來指導(dǎo)生產(chǎn)，這樣的工藝文件稱為機械加工工藝規(guī)程。加工工藝規(guī)程。（2 2）內(nèi)容內(nèi)容 有毛坯的種類、零件的加工工藝路線、各工序基本有毛坯的種類、零件的加工工藝路線、各工序基本加工內(nèi)容、切削用量、時間定額及采用的機床和工加工內(nèi)容、切削用量、時間定額及采用的機床和工藝裝備（刀具、夾具、量具、模具、輔具）等。藝裝備（刀具、夾具、量具、模具、輔具）等。（3 3）作用作用 指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技

12、術(shù)文件 生產(chǎn)管理和組織管理的主要依據(jù)生產(chǎn)管理和組織管理的主要依據(jù) 新建或擴建工廠或車間的基本資料新建或擴建工廠或車間的基本資料2.2.機械加工工藝規(guī)程的格式機械加工工藝規(guī)程的格式（1 1）機械加工工藝過程卡片機械加工工藝過程卡片l 以工序為單位，簡要說明零件整個加工工藝過程以工序為單位，簡要說明零件整個加工工藝過程的一種工藝文件。的一種工藝文件。p內(nèi)容包括內(nèi)容包括工序號工序號、工序名稱工序名稱、工序內(nèi)容工序內(nèi)容、加工加工車間車間、設(shè)備及工藝裝備設(shè)備及工藝裝備、各工序時間定額各工序時間定額等。等。p在單件小批生產(chǎn)中，常以這種卡片直接指導(dǎo)生在單件小批生產(chǎn)中，常以這種卡片直接指導(dǎo)生產(chǎn)。產(chǎn)。p常用于成

13、批生產(chǎn)和小批生產(chǎn)中比較重要的零件。常用于成批生產(chǎn)和小批生產(chǎn)中比較重要的零件。（2 2）機械加工工藝卡片機械加工工藝卡片l 以工序為單位，比較詳細地說明零件加工工藝過以工序為單位，比較詳細地說明零件加工工藝過程的一種工藝文件，簡稱工藝卡；程的一種工藝文件，簡稱工藝卡；p包含了工藝過程卡片的內(nèi)容，而且詳細說明了包含了工藝過程卡片的內(nèi)容，而且詳細說明了每一工序的每一工序的工位及工步的工作內(nèi)容工位及工步的工作內(nèi)容；p對于復(fù)雜工序，還要繪出工序簡圖，標注工序?qū)τ趶?fù)雜工序，還要繪出工序簡圖，標注工序尺寸及差等。尺寸及差等。（3 3）機械加工工序卡片機械加工工序卡片l 針對每道工序針對每道工序所編制的，通過

14、工序簡圖說明該工所編制的，通過工序簡圖說明該工序的加工內(nèi)容、尺寸及公差、定位基準、夾壓部序的加工內(nèi)容、尺寸及公差、定位基準、夾壓部位等，并注明切削用量、工步內(nèi)容及工時等。位等，并注明切削用量、工步內(nèi)容及工時等。l 工序卡片多用于大批大量生產(chǎn)中，每個工序都要工序卡片多用于大批大量生產(chǎn)中，每個工序都要有工序卡片。有工序卡片。3.3. 機械加工工藝規(guī)程的制定機械加工工藝規(guī)程的制定（1 1）制定工藝規(guī)程的原始資料）制定工藝規(guī)程的原始資料 產(chǎn)品零件圖及該零件所在部件或總成的裝配圖；產(chǎn)品零件圖及該零件所在部件或總成的裝配圖； 產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)；產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)； 產(chǎn)品驗收的質(zhì)量標準；產(chǎn)品驗收的質(zhì)量標準； 制造

15、廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件，如機床設(shè)備、工藝裝備、制造廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件，如機床設(shè)備、工藝裝備、工人技術(shù)水平及毛坯的制造生產(chǎn)能力等；工人技術(shù)水平及毛坯的制造生產(chǎn)能力等； 國內(nèi)、外同類產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝資料；國內(nèi)、外同類產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝資料； 與產(chǎn)品工藝過程有關(guān)的圖冊資料。與產(chǎn)品工藝過程有關(guān)的圖冊資料。（2 2）制定工藝規(guī)程的步驟）制定工藝規(guī)程的步驟 分析產(chǎn)品零件圖及裝配圖，分析零件的加工分析產(chǎn)品零件圖及裝配圖，分析零件的加工要求、結(jié)構(gòu)工藝性，檢驗圖樣的完整性；要求、結(jié)構(gòu)工藝性，檢驗圖樣的完整性； 由零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)確定生產(chǎn)類型；由零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)確定生產(chǎn)類型； 選擇毛坯類型及制造方法；選擇毛坯類型及制造方法； 擬定

16、零件的加工工藝路線；擬定零件的加工工藝路線； 確定各工序的工序內(nèi)容，選擇機床、夾具、確定各工序的工序內(nèi)容，選擇機床、夾具、刀具和量具等；刀具和量具等； 確定切削用量及時間定額；確定切削用量及時間定額； 確定重要工序的檢驗項目及檢驗方法；確定重要工序的檢驗項目及檢驗方法； 填寫工藝文件。填寫工藝文件。3.2 3.2 零件工藝性分析與毛坯的選擇零件工藝性分析與毛坯的選擇3.2.1 3.2.1 零件的工藝性零件的工藝性1.1.分析和審查零件圖樣分析和審查零件圖樣 完整性和正確性、合理性完整性和正確性、合理性2.2.審查零件材料的選擇和技術(shù)要求審查零件材料的選擇和技術(shù)要求3.3.審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性審

17、查零件的結(jié)構(gòu)工藝性 常見結(jié)構(gòu)要素的工藝性常見結(jié)構(gòu)要素的工藝性3.2.2 3.2.2 毛坯的選擇毛坯的選擇 機械加工常用的毛坯有機械加工常用的毛坯有鑄件、鍛件、焊接件、沖鑄件、鍛件、焊接件、沖壓件和型材壓件和型材等。等。 選用時主要考慮以下問題：選用時主要考慮以下問題： 零件的材料與力學(xué)性能；零件的材料與力學(xué)性能； 零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸；零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸； 生產(chǎn)類型；生產(chǎn)類型； 具體生產(chǎn)條件；具體生產(chǎn)條件； 充分利用新工藝、新材料。充分利用新工藝、新材料。3.3 定位基準的選擇定位基準的選擇 在工件加工過程中，不但保證被加工表面本身的精在工件加工過程中，不但保證被加工表面本身的精度，

18、而且還要保證被加工表面間的位置精度要求。度，而且還要保證被加工表面間的位置精度要求。 正確選擇定位基準，對保證零件加工表面間的位置正確選擇定位基準，對保證零件加工表面間的位置精度和安排加工工序都有很大的影響。精度和安排加工工序都有很大的影響。3.3.1 基準的概念及分類基準的概念及分類 零件的幾何要素（點、線、面）之間有著一定的零件的幾何要素（點、線、面）之間有著一定的尺寸要求和位置關(guān)系，在零件的設(shè)計和加工的過尺寸要求和位置關(guān)系，在零件的設(shè)計和加工的過程中，經(jīng)常要用到某些點、線、面來確定其他幾程中，經(jīng)常要用到某些點、線、面來確定其他幾何要素間的幾何關(guān)系，這些作為依據(jù)的點、線、何要素間的幾何關(guān)系

19、，這些作為依據(jù)的點、線、面稱為基準。面稱為基準。1.1.設(shè)計基準設(shè)計基準設(shè)計基準設(shè)計基準2.2.工藝基準工藝基準 工序基準工序基準 測量基準測量基準 裝配基準裝配基準 定位基準定位基準 測量測量基準基準l 定位基準分為定位基準分為粗基準粗基準和和精基準精基準 工件在工件在起始工序加工起始工序加工中只能選擇未經(jīng)加工的中只能選擇未經(jīng)加工的毛坯表面作為定位基準，這種基準稱為毛坯表面作為定位基準，這種基準稱為粗基粗基準準。 在在以后的工序以后的工序中則可以選擇已加工過的表面中則可以選擇已加工過的表面定位，這種基準稱為定位，這種基準稱為精基準精基準。定位基準定位基準3.4 3.4 機械加工工藝路線的擬定

20、機械加工工藝路線的擬定 工藝路線定義：工藝路線定義： 零件生產(chǎn)過程中，由毛坯到成品所經(jīng)過的工序零件生產(chǎn)過程中，由毛坯到成品所經(jīng)過的工序先后順序。先后順序。 內(nèi)容：內(nèi)容：p選擇定位基準；選擇定位基準；p選擇零件各表面的加工方法；選擇零件各表面的加工方法；p安排工序的先后順序；安排工序的先后順序；p確定工序的集中與分散程度；確定工序的集中與分散程度；p選擇設(shè)備與工藝裝備等。選擇設(shè)備與工藝裝備等。3.4.1 3.4.1 表面加工方法的選擇表面加工方法的選擇1.1.加工加工經(jīng)濟精度經(jīng)濟精度與與經(jīng)濟粗糙度經(jīng)濟粗糙度 在正常加工條件下（采用符合質(zhì)量標準的設(shè)備、在正常加工條件下（采用符合質(zhì)量標準的設(shè)備、工藝

21、裝備和標準技術(shù)等級的工人，不延長勞動時工藝裝備和標準技術(shù)等級的工人，不延長勞動時間）所能達到的加工精度。間）所能達到的加工精度。 相應(yīng)的粗糙度稱為經(jīng)濟粗糙度。相應(yīng)的粗糙度稱為經(jīng)濟粗糙度。外圓表面加工方法的經(jīng)濟精度、表面粗糙度外圓表面加工方法的經(jīng)濟精度、表面粗糙度加工方法加工情況經(jīng)濟精度IT表面粗糙度 Ra/m加工方法加工情況經(jīng)濟精度IT表面粗糙度 Ra/m車粗車12131080外磨精磨670.161.25半精車10112.510精密磨560.080.32精車781.2255鏡面磨50.0080.08金剛石車（鏡面車）560.021.25拋光0.0081.25銑粗銑12131080研磨粗研560

22、.160.63半精銑11122.510精研50.040.32精銑891.2555精密研50.0080.08車槽一次行程11121020超精加工精50.080.32二次行程10112.510精密50.010.16外磨粗磨891.2510砂帶磨精磨560.020.16半精磨780.632.5精密磨50.010.04內(nèi)孔表面加工方法的經(jīng)濟精度、表面粗糙度內(nèi)孔表面加工方法的經(jīng)濟精度、表面粗糙度加工方法加工情況經(jīng)濟精度IT表面粗糙度 Ra/m加工方法加工情況經(jīng)濟精度IT表面粗糙度 Ra/m鉆15mm以下1113580鏜粗鏜121352015mm以上10122080半精鏜 10112.510擴孔粗擴121

23、3520精磨790.635一次擴孔（鑄?；驔_孔）11131040金剛鏜570.161.25精擴9111.2510內(nèi)磨粗磨9111.2510鉸半精鉸891.2510半精磨9100.321.25精鉸670.322.5精磨780.080.63手鉸50.081.25精密磨670.040.16拉粗拉9101.2510珩磨粗珩560.161.25一次擴孔（鑄?；驔_孔）10110.322.5精珩50.040.32研磨粗研560.160.63精研50.040.32精拉790.166.3精密研50.0080.08推半精推680.321.25擠滾珠、滾柱擴孔器、擠壓頭680.011.25精推790.080.32各

24、種平面加工方法的加工經(jīng)濟精度、表面粗糙度各種平面加工方法的加工經(jīng)濟精度、表面粗糙度加工方法加工情況經(jīng)濟精度IT表面粗糙度 Ra/m加工方法加工情況經(jīng)濟精度IT表面粗糙度 Ra/m周銑粗銑1113520插2.520半精銑8112.510平磨粗磨8101.2510精銑12130.635半精磨890.632.5端銑粗銑1113520精磨680.161.25半精銑9112.510精密磨60.040.32精銑890.635刮2525mm8109100.321.25車半精車672.5101013780.080.63精車50.081.251316670.040.16細車60.021.251620560.16

25、1.25刨粗刨1113520202550.040.32半精刨8112.510研磨粗研60.160.63精刨680.635精研50.040.32寬刀精刨60.161.25精密研50.0080.08拉粗拉（鑄造或沖壓表面）1011520砂帶磨精磨560.040.32精密磨50.010.04精拉690.322.5滾壓7100.162.52. 2. 零件表面加工工藝方案的選擇零件表面加工工藝方案的選擇外圓表面加工工藝方案外圓表面加工工藝方案內(nèi)孔表面的加工工藝方案內(nèi)孔表面的加工工藝方案平面加工工藝方案平面加工工藝方案3.4.2 3.4.2 加工階段的劃分加工階段的劃分1.1.各加工階段的主要任務(wù)各加工階

26、段的主要任務(wù) 粗加工階段粗加工階段： 切除毛坯的大部分金屬余量，使形狀和尺寸切除毛坯的大部分金屬余量，使形狀和尺寸基本接近成品。基本接近成品。 半精加工階段半精加工階段： 將主要表面加工到一定尺寸精度，并為精加將主要表面加工到一定尺寸精度，并為精加工留出合適的余量，完成零件上各次要表面工留出合適的余量，完成零件上各次要表面的加工，如鉆孔、攻螺紋、銑鍵槽等。的加工，如鉆孔、攻螺紋、銑鍵槽等。 精加工階段精加工階段： 從零件上切去較小余量，使各主要表面的尺從零件上切去較小余量，使各主要表面的尺寸達到精度要求。寸達到精度要求。 光整加工階段光整加工階段： 對于精度要求很高（對于精度要求很高（IT5以

27、上）、表面粗糙度以上）、表面粗糙度值要求很小值要求很小( RaRa0.2微米微米 )的表面，必須在精的表面，必須在精加工之后安排光整加工。加工之后安排光整加工。2.2.劃分加工階段的原因劃分加工階段的原因 保證加工質(zhì)量；保證加工質(zhì)量； 及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷；及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷； 合理利用機床設(shè)備；合理利用機床設(shè)備； 便于合理的插入必要的熱處理工序；便于合理的插入必要的熱處理工序； 精加工安排在最后可減少對已加工表面磕傷。精加工安排在最后可減少對已加工表面磕傷。3.4.3 3.4.3 工序的集中與分散工序的集中與分散l 工序集中工序集中： 使每個工序所包括的加工內(nèi)容盡量多些，零件的使每個工序所包括的加

28、工內(nèi)容盡量多些，零件的加工內(nèi)容集中在少數(shù)幾道工序中完成。加工內(nèi)容集中在少數(shù)幾道工序中完成。l 工序分散：工序分散：p使每個工序所包括的加工內(nèi)容盡量少些，零使每個工序所包括的加工內(nèi)容盡量少些，零件的加工內(nèi)容分散到很多工序內(nèi)完成。件的加工內(nèi)容分散到很多工序內(nèi)完成。p工序分散的極端情況，是每個工序只包括一工序分散的極端情況，是每個工序只包括一個簡單工步。個簡單工步。3.4.4 3.4.4 工序順序的安排工序順序的安排1.1.機械加工工序的安排機械加工工序的安排 先粗后精先粗后精 先主后次先主后次 先面后孔先面后孔 基準先行基準先行2.2.熱處理及表面工序的安排熱處理及表面工序的安排l熱處理方式有退火

29、、正火、調(diào)質(zhì)、淬火、時效、滲熱處理方式有退火、正火、調(diào)質(zhì)、淬火、時效、滲 碳及氮化等碳及氮化等；l按按相應(yīng)相應(yīng)目的，大致可分為預(yù)備熱處理和最終熱處理目的，大致可分為預(yù)備熱處理和最終熱處理。（1 1）預(yù)備熱處理：）預(yù)備熱處理：l改善機械加工性能、消除內(nèi)應(yīng)力，為最終熱處改善機械加工性能、消除內(nèi)應(yīng)力，為最終熱處 理作準備；理作準備；l包括退火、正火、調(diào)質(zhì)、時效處理。包括退火、正火、調(diào)質(zhì)、時效處理。（2 2）最終熱處理：）最終熱處理：l提高零件材料的硬度及耐磨性；提高零件材料的硬度及耐磨性；l包括淬火、時效、滲碳及氮化等。包括淬火、時效、滲碳及氮化等。3.3.輔助工序的安排輔助工序的安排 檢驗、清洗、

30、去毛刺、防銹、去磁及平衡去重等。檢驗、清洗、去毛刺、防銹、去磁及平衡去重等。3.4.5 3.4.5 機床設(shè)備及工藝裝備的選擇機床設(shè)備及工藝裝備的選擇1.1.機床設(shè)備的選擇機床設(shè)備的選擇 如采用工序集中，則宜選用高效自動加工設(shè)備；如采用工序集中，則宜選用高效自動加工設(shè)備； 若采用工序分散，則加工設(shè)備可較簡單。若采用工序分散，則加工設(shè)備可較簡單。 選擇原則：選擇原則： 機床的精度應(yīng)與工序的加工精度相適應(yīng)；機床的精度應(yīng)與工序的加工精度相適應(yīng)； 機床的規(guī)格應(yīng)與工件的輪廓相適應(yīng)；機床的規(guī)格應(yīng)與工件的輪廓相適應(yīng)； 機床的生產(chǎn)率應(yīng)與零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)；機床的生產(chǎn)率應(yīng)與零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)； 機床的選擇應(yīng)與

31、工廠現(xiàn)有加工條件相適應(yīng)。機床的選擇應(yīng)與工廠現(xiàn)有加工條件相適應(yīng)。2 2. .工藝裝備的選擇工藝裝備的選擇（1 1）夾具的選擇夾具的選擇l 單件、小批生產(chǎn)應(yīng)首先采用各種通用夾具和機單件、小批生產(chǎn)應(yīng)首先采用各種通用夾具和機床附件，如卡盤、機床用平平口虎鉗、分度頭床附件，如卡盤、機床用平平口虎鉗、分度頭等；等；l 對于大批和大量生產(chǎn)，應(yīng)采用專用高效夾具；對于大批和大量生產(chǎn)，應(yīng)采用專用高效夾具；l 多品種中、小批量生產(chǎn)可采用可調(diào)夾具或成組多品種中、小批量生產(chǎn)可采用可調(diào)夾具或成組夾具。夾具。（2 2）刀具的選擇刀具的選擇 一般采用通用刀具或標準刀具。一般采用通用刀具或標準刀具。（3 3）量具的選擇量具的選

32、擇l 單件、小批生產(chǎn)應(yīng)廣泛采用通用量具，如單件、小批生產(chǎn)應(yīng)廣泛采用通用量具，如游標卡尺、百分尺和千分表等；游標卡尺、百分尺和千分表等；l 大批生產(chǎn)應(yīng)采用極限量塊和專用檢驗夾具大批生產(chǎn)應(yīng)采用極限量塊和專用檢驗夾具和量儀。和量儀。3.5 3.5 加工余量與工序尺寸加工余量與工序尺寸3.5.1 3.5.1 加工余量的概念加工余量的概念 加工過程中從被加工表面上切除的金屬層厚度。加工過程中從被加工表面上切除的金屬層厚度。 加工余量分為工序余量和加工總余量。加工余量分為工序余量和加工總余量。1.1. 工序余量工序余量 l 某一表面在一道工序中某一表面在一道工序中切除的金屬層厚度。切除的金屬層厚度。l 工

33、序余量等于相鄰兩工工序余量等于相鄰兩工序的工序尺寸之差序的工序尺寸之差。2 2工序基本余量、最大余量、最小余量及余量公差工序基本余量、最大余量、最小余量及余量公差 由于毛坯制造和各個工序尺寸都存在著誤差，實由于毛坯制造和各個工序尺寸都存在著誤差，實際加工過程中切除的余量是有變化的，所以加工際加工過程中切除的余量是有變化的，所以加工余量也有基本余量、最大余量和最小余量之分。余量也有基本余量、最大余量和最小余量之分。3 3加工總余量加工總余量 某一表面從毛坯到最后成品切除掉的金屬層厚度某一表面從毛坯到最后成品切除掉的金屬層厚度稱為加工總余量，其值等于毛坯尺寸與零件圖樣稱為加工總余量，其值等于毛坯尺

34、寸與零件圖樣的設(shè)計尺寸值的差，等于該表面各工序余量之和。的設(shè)計尺寸值的差，等于該表面各工序余量之和。121=nniiZZZZZ總3.5.2 3.5.2 影響加工余量的因素影響加工余量的因素1.1. 前工序的表面粗糙度和表面缺陷層深度前工序的表面粗糙度和表面缺陷層深度；2.2. 前工序的工序尺寸公前工序的工序尺寸公差；差；3.3. 前工序的各表面間相互位置的空間誤差前工序的各表面間相互位置的空間誤差；4.4. 本工序的安裝誤差本工序的安裝誤差。表表面粗糙度和表面缺陷層面粗糙度和表面缺陷層3.5.3 3.5.3 確定加工余量的方法確定加工余量的方法 經(jīng)驗估算法經(jīng)驗估算法； 查表修正法查表修正法；

35、計算法計算法。各種加工方法的表面粗糙度各種加工方法的表面粗糙度Ra和表面缺陷層和表面缺陷層Ha數(shù)值數(shù)值3.5.4 3.5.4 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定1.1.基準重合時工序尺寸及其公差的計算基準重合時工序尺寸及其公差的計算 確定各工序的加工方法；確定各工序的加工方法； 確定該加工方法所要求的加工余量及其所能達到確定該加工方法所要求的加工余量及其所能達到的精度；的精度； 由最后一道工序逐個向前推算，即由零件圖上的由最后一道工序逐個向前推算，即由零件圖上的設(shè)計尺寸開始，一直推算到毛坯圖上的尺寸。設(shè)計尺寸開始，一直推算到毛坯圖上的尺寸。工序名稱工序名稱工序余量工序余量/mm工序的

36、經(jīng)濟精度工序的經(jīng)濟精度（公差（公差/mm）工序基本尺寸工序基本尺寸/mm工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差/mm浮動鏜0.1IT7（0.035）100精鏜0.5IT9（0.087）100-0.1=99.9半精鏜2.4IT11（0.22） 99.9-0.5=99.4粗鏜5IT13（0.54）99.4-2.4=97毛坯孔8（1.2）97-5=92主軸孔工序尺寸及公差的計算主軸孔工序尺寸及公差的計算0.03501000.087099.90.22099.40.54097921.22 2基準不重合時工序尺寸及其公差的計算基準不重合時工序尺寸及其公差的計算 當工序基準和定位基準與設(shè)計基準不重合時，需要當工序基準

37、和定位基準與設(shè)計基準不重合時，需要用工藝尺寸鏈進行分析計算用工藝尺寸鏈進行分析計算。 工藝尺寸鏈計算方法見尺寸精度設(shè)計方法。工藝尺寸鏈計算方法見尺寸精度設(shè)計方法。 3.6 3.6 工藝過程的工藝過程的生產(chǎn)率生產(chǎn)率與與技術(shù)經(jīng)濟分析技術(shù)經(jīng)濟分析3.6.1 3.6.1 工藝過程的生產(chǎn)率工藝過程的生產(chǎn)率 勞動消耗工藝定額，簡稱時間定額，是勞動生產(chǎn)率勞動消耗工藝定額，簡稱時間定額，是勞動生產(chǎn)率的重要指標，也是工藝規(guī)程中的一項重要內(nèi)容。的重要指標，也是工藝規(guī)程中的一項重要內(nèi)容。1.1. 時間定額時間定額定義定義：在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成：在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所消

38、耗的時間。一道工序所消耗的時間。作用作用：安排作業(yè)計劃、進行成本核算的重要依據(jù)，也：安排作業(yè)計劃、進行成本核算的重要依據(jù)，也是設(shè)計或擴建工是設(shè)計或擴建工廠時計算設(shè)備和工人數(shù)量的依據(jù)廠時計算設(shè)備和工人數(shù)量的依據(jù)。完成工序的時間定額稱為單件時間定額，組成如下：完成工序的時間定額稱為單件時間定額，組成如下：（1 1）作業(yè)時間作業(yè)時間 基本時間基本時間： 直接改變生產(chǎn)對象的尺寸、形狀、相對位置、表直接改變生產(chǎn)對象的尺寸、形狀、相對位置、表面狀態(tài)或材料性質(zhì)工藝過程所消耗的時間，包括面狀態(tài)或材料性質(zhì)工藝過程所消耗的時間，包括刀具的趨近、切入、切削加工和切出等時間。刀具的趨近、切入、切削加工和切出等時間。

39、輔助時間輔助時間： 為實現(xiàn)工藝過程所必須進行的各種輔助動作所消為實現(xiàn)工藝過程所必須進行的各種輔助動作所消耗的時間，如裝卸工件、啟動和開停機床、改變耗的時間，如裝卸工件、啟動和開停機床、改變切削用量、測量工件等所消耗的時間。切削用量、測量工件等所消耗的時間。（2 2）布置工作地時間布置工作地時間 工人為照管工作地（如更換刀具、潤滑機床、清理工人為照管工作地（如更換刀具、潤滑機床、清理切屑、收拾工具等）所消耗時間，一般按作業(yè)時間切屑、收拾工具等）所消耗時間，一般按作業(yè)時間的的2%2%估算。估算。（3 3）休息和生理需要時間休息和生理需要時間 一般按作業(yè)時間的一般按作業(yè)時間的2%2%估算。估算。（4

40、 4）準備和終結(jié)時間準備和終結(jié)時間 為了生產(chǎn)一批產(chǎn)品或零、部件，進行準備和結(jié)束工作為了生產(chǎn)一批產(chǎn)品或零、部件，進行準備和結(jié)束工作所消耗的時間。所消耗的時間。如熟悉工藝文件、領(lǐng)取毛坯、安裝刀如熟悉工藝文件、領(lǐng)取毛坯、安裝刀具和夾具、調(diào)整機床以及在加工一批零件終結(jié)后所需具和夾具、調(diào)整機床以及在加工一批零件終結(jié)后所需拆下和歸還工藝裝備、發(fā)送成品等所消耗的時間。拆下和歸還工藝裝備、發(fā)送成品等所消耗的時間。2 2提高生產(chǎn)率的工藝途徑提高生產(chǎn)率的工藝途徑（1 1）縮短基本時間縮短基本時間 提高切削用量提高切削用量 減少切削行程長度減少切削行程長度 采取復(fù)合工步采取復(fù)合工步（2 2）縮短輔助時間縮短輔助時間

41、 直接縮減輔助時間直接縮減輔助時間，使用高效夾具。，使用高效夾具。 間接縮減輔助時間。使基本時間和輔助時間重間接縮減輔助時間。使基本時間和輔助時間重合，使用轉(zhuǎn)位夾具、連續(xù)加工等。合，使用轉(zhuǎn)位夾具、連續(xù)加工等。（3 3）縮短布置工作地時間縮短布置工作地時間 減少換刀次數(shù)和換刀時間。減少換刀次數(shù)和換刀時間。（4 4）縮短準備終結(jié)時間縮短準備終結(jié)時間 減少機床、夾具、刀具的調(diào)整和安裝時間。采減少機床、夾具、刀具的調(diào)整和安裝時間。采 用成組技術(shù)。用成組技術(shù)。（5 5）進行高效及自動化加工進行高效及自動化加工 采用組合機床和自動線。采用組合機床和自動線。3.6.2 3.6.2 工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟分析工藝

42、過程的技術(shù)經(jīng)濟分析l 在保證質(zhì)量的前提下，擬訂出幾種不同的工藝方在保證質(zhì)量的前提下，擬訂出幾種不同的工藝方案，并通過對下藝過程的技術(shù)經(jīng)濟分析和比較，案，并通過對下藝過程的技術(shù)經(jīng)濟分析和比較，確定出最經(jīng)濟合理的方案。確定出最經(jīng)濟合理的方案。l 工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟分析，通常是對不同的工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟分析，通常是對不同的工藝工藝過程過程講行講行工藝工藝成本的分析和評比成本的分析和評比。1.1.工藝成本的概念及組工藝成本的概念及組成成l 零件制造過程中所需費用的總和稱為生產(chǎn)成本零件制造過程中所需費用的總和稱為生產(chǎn)成本。l 生產(chǎn)成本中與工藝過程直接有關(guān)的費用稱為工藝生產(chǎn)成本中與工藝過程直接有關(guān)的費用稱

43、為工藝成本成本。工藝成本按其隨年產(chǎn)量的變化情況分為可變費用工藝成本按其隨年產(chǎn)量的變化情況分為可變費用V V和和不變費用不變費用S S。（1 1）可變費用可變費用V V 與年產(chǎn)量直接有關(guān)，并隨年產(chǎn)量的變化而成比例與年產(chǎn)量直接有關(guān)，并隨年產(chǎn)量的變化而成比例變動的費用變動的費用。它包括材料費、操作工人工資、機它包括材料費、操作工人工資、機床電費、通用機床的折舊費和維修費，以及通用床電費、通用機床的折舊費和維修費，以及通用工裝的折舊費和維修費等工裝的折舊費和維修費等。（2 2）不變費用不變費用S S 與年產(chǎn)量與年產(chǎn)量無直接關(guān)系，不隨年產(chǎn)量的增減而變化無直接關(guān)系，不隨年產(chǎn)量的增減而變化的費的費用，用，它

44、包括專用設(shè)備的折舊和修理費、專用它包括專用設(shè)備的折舊和修理費、專用工裝的折舊費和維修費、調(diào)整工人工資等工裝的折舊費和維修費、調(diào)整工人工資等。 若工件的年產(chǎn)量為若工件的年產(chǎn)量為N N，則工件的全年工藝成本，則工件的全年工藝成本E E為為： 單件工藝成本單件工藝成本E Ed d：2. 工藝方案的經(jīng)濟性比較工藝方案的經(jīng)濟性比較l 全年工藝成本全年工藝成本E與年產(chǎn)量的關(guān)系為一條直線與年產(chǎn)量的關(guān)系為一條直線l 單件工藝成本與年產(chǎn)量的關(guān)系為一條曲線單件工藝成本與年產(chǎn)量的關(guān)系為一條曲線EVNS/dEVS N（a）全年工藝成本曲線（b）單件工藝成本曲線（c）工藝方案比較11112222V NSV NSEE思考

45、與練習題思考與練習題1.1. 什么是機械加工工藝過程？什么叫機械加工工藝規(guī)程？什么是機械加工工藝過程？什么叫機械加工工藝規(guī)程？工藝規(guī)程在生產(chǎn)中起什么作用？工藝規(guī)程在生產(chǎn)中起什么作用？2.2. 什么叫工序、工位和工步？什么叫工序、工位和工步？3.3. 什么叫基準？粗基準和精基準選擇的原則有哪些？什么叫基準？粗基準和精基準選擇的原則有哪些？4.4. 零件加工表面加工方法的選擇應(yīng)遵循哪些原則？零件加工表面加工方法的選擇應(yīng)遵循哪些原則？5.5. 在制定機械加工工藝規(guī)程中，為什么要劃分加工階段？在制定機械加工工藝規(guī)程中，為什么要劃分加工階段？6.6. 切削加工順序安排的原則是哪些？切削加工順序安排的原則

46、是哪些？7.7. 在機械加工工藝規(guī)程中通常有哪些熱處理工序？它們各在機械加工工藝規(guī)程中通常有哪些熱處理工序？它們各有什么作用？如何安排？有什么作用？如何安排？8.8. 什么叫加工余量？影響加工余量的因素有哪些？什么叫加工余量？影響加工余量的因素有哪些？9.9. 在粗、精加工中如何選擇切削用量？在粗、精加工中如何選擇切削用量？10.10.什么叫時間定額？單件時間定額包括哪些方面，舉例說什么叫時間定額？單件時間定額包括哪些方面，舉例說明各方面的含義。明各方面的含義。11.11.什么叫工藝成本？由哪些部分組成？什么叫工藝成本？由哪些部分組成？12.12.提高機械加工生產(chǎn)率的工藝措施有哪些？提高機械加工生產(chǎn)率的工藝措施有哪些？