机械加工工艺规程

1、第第5 5章章 工艺规程设计工艺规程设计本章的重点：工艺路线的拟定、本章的重点：工艺路线的拟定、工序尺寸及其公差的确定。工序尺寸及其公差的确定。 本章的难点：工艺尺寸链的本章的难点：工艺尺寸链的建立与解算。建立与解算。 5.15.1概述概述5.1.1 5.1.1 生产过程与工艺过程生产过程与工艺过程1. 1. 生产过程生产过程 机器的生产过程是将原材料转机器的生产过程是将原材料转变为成品的全过程。变为成品的全过程。 机械工厂的生产过程一般包括原机械工厂的生产过程一般包括原材料的验收、保管、运输，生产技术材料的验收、保管、运输，生产技术准备，毛坯制造，零件加工（含热处准备，毛坯制造，零件加工（含

2、热处理），产品装配，检验以及涂装等。理），产品装配，检验以及涂装等。2.2.工艺过程工艺过程 直接改变加工对象的尺寸、直接改变加工对象的尺寸、形状、表面质量以及相对位置关形状、表面质量以及相对位置关系的生产过程系的生产过程称为工艺过程称为工艺过程。 工艺过程可根据其具体工作工艺过程可根据其具体工作内容分为铸造、锻造、冲压、焊内容分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、表面处接、机械加工、热处理、表面处理、装配等不同的工艺过程。理、装配等不同的工艺过程。5.1.2 5.1.2 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程机械加工工艺过程是指用机械加是指用机械加工方法（主要是

3、切削加工方法）工方法（主要是切削加工方法）逐步改变毛坯的形态（形状、尺逐步改变毛坯的形态（形状、尺寸以及表面质量），使其成为合寸以及表面质量），使其成为合格零件所进行的全部过程。它格零件所进行的全部过程。它一一般由工序、工步、走刀等不同层般由工序、工步、走刀等不同层次的单元所组成。次的单元所组成。1. 1. 工序、工步和工作行程工序、工步和工作行程工序是在一个或一组工人在一个工序是在一个或一组工人在一个工工作地点作地点，对一个或同时对几个工件，对一个或同时对几个工件所所连续连续完成的那部分工艺过程。完成的那部分工艺过程。工作行程也叫进给，是加工工具在工作行程也叫进给，是加工工具在加工表面上加工

4、一次所完成的工步。加工表面上加工一次所完成的工步。 工步是在加工表面不变、加工工具工步是在加工表面不变、加工工具不变、切削用量不变的条件下所连不变、切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工序。续完成的那部分工序。2 2装夹和工位装夹和工位为完成零件的加工，必须对为完成零件的加工，必须对工件进行装夹，它是由定位工件进行装夹，它是由定位和夹紧过程组成。和夹紧过程组成。 工件在机床上所占据的每一个工件在机床上所占据的每一个位置上所完成的那一部分工序位置上所完成的那一部分工序就称为工位。就称为工位。 轨迹法成形法获得形状精度相切法展成法5.1.3 5.1.3 零件获得加工精度的方法零件获得加工精度的方

5、法 1 1形状精度的获得方法形状精度的获得方法2 2位置精度的获得方法位置精度的获得方法装夹方法保证获得位置精度加工方法保证3 3尺寸精度的获得方法尺寸精度的获得方法试切法定尺寸刀具法获得尺寸精度调整法自动控制法5.25.2机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 工艺规程包括各个工序的排列顺工艺规程包括各个工序的排列顺序，加工尺寸、公差及技术要求，工序，加工尺寸、公差及技术要求，工艺装备及工艺措施，切削用量及工时艺装备及工艺措施，切削用量及工时定额、工人等级等。定额、工人等级等。 工艺规程：工艺规程：将零件合理的机械加将零件合理的机械加工工艺过程用文件的形式规定下工工艺过程用文件的形式规定下

6、来的工艺文件。来的工艺文件。5.2.1 5.2.1 编制工艺规程文件编制工艺规程文件 1、机械加工工艺过程卡片、机械加工工艺过程卡片 它是以工序为单位（包含它是以工序为单位（包含工步内容）说明一个零件全部工步内容）说明一个零件全部加工过程的工艺卡片。加工过程的工艺卡片。内容有：内容有：产品名称和型号；产品名称和型号； 零件的名称和图号；零件的名称和图号； 毛坯的种类和材料；毛坯的种类和材料； 工序的序号、名称和内容；工步工序的序号、名称和内容；工步 内容、切削用量等；内容、切削用量等；完成各工序的车间、设备和工序完成各工序的车间、设备和工序装备及工时定额等。装备及工时定额等。适用于单件小批量生

7、产。适用于单件小批量生产。2、机械加工工序卡片、机械加工工序卡片 它是以工序为单位，详细它是以工序为单位，详细说明零件的机械加工工艺过程，说明零件的机械加工工艺过程，用来指导工人进行生产和帮助用来指导工人进行生产和帮助车间干部和技术人员掌握整个车间干部和技术人员掌握整个零件加工过程的一种主要工艺零件加工过程的一种主要工艺文件文件内容有：内容有：产品名称和型号；产品名称和型号； 零件的名称和图号；零件的名称和图号； 毛坯的种类和材料；毛坯的种类和材料； 工序的序号、工序名称和工序工序的序号、工序名称和工序内容；内容； 完成各工序的车间、设备和工完成各工序的车间、设备和工序装备及工时定额等序装备及

8、工时定额等机械加工工序卡机械加工工序卡 它是它是根据工艺卡片的每一道工根据工艺卡片的每一道工序制订序制订的，主要用来具体指导操作的，主要用来具体指导操作工人进行生产的一种工艺文件。工人进行生产的一种工艺文件。该卡片中附有工序简图，并详细记该卡片中附有工序简图，并详细记载了该工序加工所需的资料，如定载了该工序加工所需的资料，如定位基准选择、工序尺寸及公差以及位基准选择、工序尺寸及公差以及机床、刀具、夹具、量具、切削用机床、刀具、夹具、量具、切削用量和工时定额等。量和工时定额等。3 3、工艺规程的作用、工艺规程的作用（1 1） 指导生产的主要技术文件：指导生产的主要技术文件：起生产的指导作用；起生

9、产的指导作用； （2 2） 是组织和管理生产的依据：是组织和管理生产的依据：即生产计划、调度、工人操作和质即生产计划、调度、工人操作和质量检验等的依据；量检验等的依据；（3 3） 是新建或扩建工厂或车间主是新建或扩建工厂或车间主要技术资料。要技术资料。4 4、工艺规程设计的原始资料、工艺规程设计的原始资料 产品整套装配图、零件图产品整套装配图、零件图 质量标准质量标准 生产纲领、生产类型生产纲领、生产类型 毛坯情况毛坯情况 本厂现有生产条件本厂现有生产条件 先进技术、工艺先进技术、工艺 有关手册、图册有关手册、图册5 5、机械加工工艺规程制定的原则、机械加工工艺规程制定的原则保证加工质量保证加

10、工质量保证生产效率保证生产效率较低制造成本较低制造成本良好劳动条件良好劳动条件6、零件的结构工艺性、零件的结构工艺性v. 定义定义零件结构的工艺性是指所设计零件结构的工艺性是指所设计的零件在满足要求的前题下，制造的可行的零件在满足要求的前题下，制造的可行性和经济性。性和经济性。良好的结构工艺性是指在现有工艺条件良好的结构工艺性是指在现有工艺条件下既能方便制造，又有较低的制造成本。下既能方便制造，又有较低的制造成本。零件结构工艺性的分析，包括零件尺寸零件结构工艺性的分析，包括零件尺寸和公差的标注、零件的组成要素和整体结和公差的标注、零件的组成要素和整体结构等方面的分析。构等方面的分析。（1 1）

11、结构工艺性内容）结构工艺性内容v.在毛坯制造方面在毛坯制造方面铸件：便于造型、拔模斜度铸件：便于造型、拔模斜度璧厚均匀、无尖边、尖角璧厚均匀、无尖边、尖角锻件：形状简单、无尖边、锻件：形状简单、无尖边、 尖角、飞刺，便于出模尖角、飞刺，便于出模在加工方面在加工方面合理标注零件的技术要求合理标注零件的技术要求便于加工、减少加工便于加工、减少加工在装配方面在装配方面便于装配、减少修配量便于装配、减少修配量 加工表面形状应尽量简单，且应与所使加工表面形状应尽量简单，且应与所使用的刀具形状相一致，以便于加工；用的刀具形状相一致，以便于加工； （2 2）提高零件结构工艺性的措施）提高零件结构工艺性的措施

12、 零件的结构工艺性零件的结构工艺性 加工表面的形状应有利于刀具加工表面的形状应有利于刀具的切入或切出；的切入或切出；零件的结构工艺性零件的结构工艺性 应尽量减少加工表面的加工面积和应尽量减少加工表面的加工面积和零件重量零件重量 某些结构必须设置退刀槽某些结构必须设置退刀槽5.2.25.2.2工艺规程设计的步骤工艺规程设计的步骤 (1)(1)研究和分析零件的工作图研究和分析零件的工作图 首先应分析和了解该零件在部首先应分析和了解该零件在部件或总成中的位置和功用，以及部件或总成中的位置和功用，以及部件或总成对该零件提出的技术要求，件或总成对该零件提出的技术要求，分析其关键技术要求和应采取的相分析其

13、关键技术要求和应采取的相应工艺措施，形成工艺规程设计的应工艺措施，形成工艺规程设计的总体构思。总体构思。(2)(2)根据零件的生产纲领确定根据零件的生产纲领确定零件的生产类型零件的生产类型生产纲领：产品的年生产纲领生产纲领：产品的年生产纲领就是产品的年生产量。就是产品的年生产量。年生产纲领按下式计算：年生产纲领按下式计算： N=Qn(1+a)(1+b) N=Qn(1+a)(1+b) 式中式中 NN零件的生产纲领，单位为件年；零件的生产纲领，单位为件年；QQ产品的年产量，单位为台年；产品的年产量，单位为台年；nn每台产品中所含该零件的数量，单每台产品中所含该零件的数量，单位为件台；位为件台；aa

14、零件的备品百分率；零件的备品百分率；bb零件的废品百分率。零件的废品百分率。 生产类型的划分生产类型的划分生产类型生产类型零件年生产纲领（件零件年生产纲领（件/ /年）年）重型零件重型零件中型零件中型零件小型零件小型零件单件生产单件生产5103005005000生产类型的划分生产类型的划分单件生产单件生产产品品种不固定，每一品产品品种不固定，每一品种的产品数量很少。种的产品数量很少。通常采用通用工艺装备通常采用通用工艺装备（通用机床、通用夹具（通用机床、通用夹具等），生产效率较低。等），生产效率较低。批量生产批量生产 产品品种基本固定，数量产品品种基本固定，数量较多。较多。通常采用高效的专通常

15、采用高效的专用工艺装备（专用机床、用工艺装备（专用机床、专用夹具等）组织生产。专用夹具等）组织生产。生产效率高。生产效率高。大批量生产大批量生产 产品品种固定，每种产品数产品品种固定，每种产品数量很大。量很大。通常采用自动化程度通常采用自动化程度和生产效率较高的自动加工机和生产效率较高的自动加工机床和自动加工生产线。如：汽床和自动加工生产线。如：汽车、轴承的生产。车、轴承的生产。(3)(3)确定毛坯的种类确定毛坯的种类轧制件：圆钢、方钢、角铁等铸件：铸铁、铸钢、铸铝等毛坯 锻件：自由锻、模锻焊接件：钢板、槽钢、角铁等其它毛坯：冲压件、粉末冶金选择毛坯时应考虑的因素选择毛坯时应考虑的因素 零件的

16、材料及力学性能要求：零件的材料及力学性能要求：即零件材料的力学性能要满足设即零件材料的力学性能要满足设计零件的强度、刚性要求；计零件的强度、刚性要求；零件的结构形状与尺寸零件的结构形状与尺寸 ：形：形状复杂和大型零件的毛坯多用铸状复杂和大型零件的毛坯多用铸造；薄壁零件不宜用砂型铸造；造；薄壁零件不宜用砂型铸造；板状钢质零件多用锻造；板状钢质零件多用锻造； 生产纲领的大小：大批大量生生产纲领的大小：大批大量生产使用模锻、金属型机器造型铸产使用模锻、金属型机器造型铸造等。单件小批生产选用木模手造等。单件小批生产选用木模手工造型铸造或自由锻造。工造型铸造或自由锻造。现有生产条件：毛坯制造的现有生产条

17、件：毛坯制造的实际水平和能力、外协的可能实际水平和能力、外协的可能性等。性等。 充分考虑利用新技术、新充分考虑利用新技术、新工艺、新材料的可能性：为工艺、新材料的可能性：为节约材料和能源，应考虑使节约材料和能源，应考虑使用精铸、精锻、冷轧、冷挤用精铸、精锻、冷轧、冷挤压等毛坯制造方法。压等毛坯制造方法。毛坯毛坯-零件综合图零件综合图 毛坯毛坯- -标注尺寸标注和技术要求标注。标注尺寸标注和技术要求标注。(1)(1)尺寸标注尺寸标注: :公称余量公称余量Z Z和毛坯尺寸。和毛坯尺寸。(2)(2)技术要求标注包括以下内容：技术要求标注包括以下内容：材料牌号、内部组织结构等。材料牌号、内部组织结构等

18、。毛坯的精度等级、检验标准等。毛坯的精度等级、检验标准等。机械加工所选定的粗基准。机械加工所选定的粗基准。标注标注(4)(4)拟定零件加工的工艺路线拟定零件加工的工艺路线(5)(5)选择设备、工装选择设备、工装(6)(6)确定工序余量、工序尺寸确定工序余量、工序尺寸(7)(7)确定切削用量、工时定额确定切削用量、工时定额(8)(8)技术经济分析技术经济分析(9)(9)填写工艺文件填写工艺文件5.3 5.3 定位基准的选择定位基准的选择 在零件图上或实际的零在零件图上或实际的零件上，用来确定一些点、线、件上，用来确定一些点、线、面位置时所依据的那些点、面位置时所依据的那些点、线、面称为线、面称为

19、基准基准。 设计基准工序基准粗基准基准定位基准工艺基准精基准测量基准装配基准5.3.15.3.1基准的分类基准的分类 1 1 设计基准设计基准 设计人员在零件图上标注尺设计人员在零件图上标注尺寸或相互位置关系时所依据的那寸或相互位置关系时所依据的那些点、线、面称为设计基准。些点、线、面称为设计基准。 2 2 工艺基准工艺基准 零件在加工或装配过程中零件在加工或装配过程中所使用的基准，称为工艺基准所使用的基准，称为工艺基准( (也称制造基准也称制造基准) ) (1)(1)工序基准工序基准 在工序图上标注在工序图上标注被加工表面尺寸被加工表面尺寸( (称工序尺寸称工序尺寸) )和和相互位置关系时，

20、所依据的点、相互位置关系时，所依据的点、线、面称为工序基准。线、面称为工序基准。 (2)(2)定位基准定位基准 工件在机床上加工工件在机床上加工时，在工件上用以确定被加工表面相时，在工件上用以确定被加工表面相对机床、夹具、刀具位置的点、线、对机床、夹具、刀具位置的点、线、面称为定位基准。面称为定位基准。 (3)(3)测量基准测量基准 在工件上用以测在工件上用以测量已加工表面位置时所依据的点、量已加工表面位置时所依据的点、线、面称为测量基准线、面称为测量基准 在装配时，用来确定零件或在装配时，用来确定零件或部件在机器中的位置时所依据的部件在机器中的位置时所依据的点、线、面称为装配基准。点、线、面

21、称为装配基准。 (4)(4)装配基准装配基准粗基准：以未加工过的表面进粗基准：以未加工过的表面进行定位的基准称粗基准行定位的基准称粗基准 精基准：以已加工过的表面进精基准：以已加工过的表面进行定位的基准称精基准。行定位的基准称精基准。 5.3.25.3.2定位基准的选择定位基准的选择辅助基准：该基准在零件的装配和辅助基准：该基准在零件的装配和使用过程中无用处，只是为了便于零使用过程中无用处，只是为了便于零件的加工而设置的基准称辅助基准件的加工而设置的基准称辅助基准 1 1 精基准的选择精基准的选择 重点考虑：重点考虑：减少定位误差，保证加工精度减少定位误差，保证加工精度（1 1）基准重合原则）基准重合原则 应尽可能选择被加工表面的设计应尽可能选择被加工表面的设计基准作为精基准，这样可以避免由于基准作为精基准，这样可以避免由于基准不重合引起的定位误差。基准不重合引起的定位误差。（2 2）统一基准原则）统一基准原则 应尽可能选择用同一组精基应尽可能选择用同一组精基准加工工件上尽可能多的表面，准加工工件上尽可能多的表面，以保证各加工表面之间的相对位以保证各加工表面之间的相对位置精度。置精度。 3845-0.1