第6章 机械加工工艺规程设计

1、Design of the Procedure of Machining第第6章章 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计主要学习内容主要学习内容6.1 概述概述6.2 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计6.3 工艺路线的拟定工艺路线的拟定6.4 加工余量及工序尺寸加工余量及工序尺寸6.5 机械装配工艺规程设计机械装配工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计6.1 概述概述Introduction6.1.1 机械加工工艺过程机械加工工艺过程6.1.2工艺过程的组成工艺过程的组成6.1.3生产类型的工艺特征生产类型的工艺特征机械加工工艺

2、规程设计机械加工工艺规程设计6.1.1 机械加工工艺过程机械加工工艺过程 生产过程生产过程 从原材料或半成品到成品制造出来的各有关劳动过程从原材料或半成品到成品制造出来的各有关劳动过程的总和称为生产过程。包括：的总和称为生产过程。包括： 生产技术准备过程生产技术准备过程 毛坯的制造和处理过程毛坯的制造和处理过程 零件的机械加工、热处理和其他表面处理零件的机械加工、热处理和其他表面处理 部件或产品的装配、调试、检验和油漆等部件或产品的装配、调试、检验和油漆等 原材料和成品的运输与保管原材料和成品的运输与保管 产品的销售与服务产品的销售与服务机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 工艺过程工艺过

3、程 生产过程中，按一定顺序逐渐改变生产对象的形状生产过程中，按一定顺序逐渐改变生产对象的形状（铸造、锻造等）、尺寸（机械加工）、位置（装配）（铸造、锻造等）、尺寸（机械加工）、位置（装配）和性质（热处理等），使之成为预期产品的过程，称为和性质（热处理等），使之成为预期产品的过程，称为工艺过程，又称工艺路线或工艺流程。工艺过程，又称工艺路线或工艺流程。 主要包括：主要包括： 毛坯和零件成形毛坯和零件成形 铸造、锻压、冲压、焊接铸造、锻压、冲压、焊接 、压制、压制、烧结、注塑、压塑等烧结、注塑、压塑等 机械加工机械加工 切削、磨削、特种加工等切削、磨削、特种加工等 材料改性与处理材料改性与处理 热

4、处理、电镀、涂装、热喷涂等热处理、电镀、涂装、热喷涂等 机械装配机械装配 把零件按一定的关系和要求连接在一起，把零件按一定的关系和要求连接在一起，组合成部件和整台机械产品，包括零件的固定、连接、组合成部件和整台机械产品，包括零件的固定、连接、调整、平衡、检验和试验等工作调整、平衡、检验和试验等工作机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计零件的机械加工工艺过程零件的机械加工工艺过程机器的装配工艺过程机器的装配工艺过程机械制造工艺过程机械制造工艺过程 机械加工工艺规程机械加工工艺规程 机械加工工艺规程是规定零部件机械加工工艺过程和机械加工工艺规程是规定零部件机械加工工艺过程和操作方法等的技术文件操

5、作方法等的技术文件。生产规模的大小、工艺水平的高。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过零件的机低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过零件的机械加工工艺规程来体现。它要求设计者必须具备一定的生械加工工艺规程来体现。它要求设计者必须具备一定的生产实践经验和机械制造工艺基础理论知识。产实践经验和机械制造工艺基础理论知识。工艺路线或工艺流程工艺路线或工艺流程 零件依次通过的全部加工过程零件依次通过的全部加工过程机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计6.1.2 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成工序号工序内容设备1车一端面、钻中心孔、掉头车另一端面、钻另

6、一中心孔车床2车大外圆及倒角，掉头车小外圆、退刀槽及倒角车床 3铣键槽、去毛刺铣床 4磨外圆外圆磨床工序号工序内容设备1洗端面、钻中心孔铣端面钻中心孔机床2车大外圆、倒角车床3车小外圆、车槽、倒角车床4铣键槽立式铣床5去毛刺钳工台6磨外圆外圆磨床 工艺过程由一个或若干个依次排列的工序所组成。工艺过程由一个或若干个依次排列的工序所组成。大批量生产的大批量生产的工艺过程工艺过程单件小批单件小批生产的生产的工艺过程工艺过程机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 工序工序 一个一个(或一组或一组)工人，在一个固定的工作地点工人，在一个固定的工作地点(一台机床或一台机床或一个钳工台一个钳工台)，对一个

7、，对一个(或同时对几个或同时对几个)工件所连续完成的那部工件所连续完成的那部分工艺过程，称为工序。它是工艺过程的基本单元，又是生分工艺过程，称为工序。它是工艺过程的基本单元，又是生产计划和成本核算的基本单元。工序的安排的组成与零件的产计划和成本核算的基本单元。工序的安排的组成与零件的生产批量有关生产批量有关 。 工作地点（或机床）是否改变工作地点（或机床）是否改变 工件工件 l 加工是否连续加工是否连续 划分工序的主要依据是划分工序的主要依据是：机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工

8、艺规程设计 安装安装 工件在加工前，在机床或夹具中相对刀具应有一工件在加工前，在机床或夹具中相对刀具应有一个正确的位置并给予固定（定位并夹紧），这个过程个正确的位置并给予固定（定位并夹紧），这个过程称为装夹，一次装夹所完成的那部分加工过程（工序）称为装夹，一次装夹所完成的那部分加工过程（工序）称为安装。安装是工序的一部分。称为安装。安装是工序的一部分。 在同一工序中，安装次数应尽量少，既可以提高在同一工序中，安装次数应尽量少，既可以提高生产效率，又可以减少由于多次安装带来的加工误差。生产效率，又可以减少由于多次安装带来的加工误差。机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 工位工位 为减少工序中

9、的装夹次数，常采用回转工作台或回为减少工序中的装夹次数，常采用回转工作台或回转夹具，使工件在一次安装中，可先后在机床上占有不转夹具，使工件在一次安装中，可先后在机床上占有不同的位置进行连续加工，每一个位置所完成的那部分工同的位置进行连续加工，每一个位置所完成的那部分工序，称一个工位。序，称一个工位。 采用多工位加工，可以提高生产率和保证被加工表面采用多工位加工，可以提高生产率和保证被加工表面间的相互位置精度。间的相互位置精度。机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 工步工步 工步是工序的组成单位。在被加工的表面、切削用工步是工序的组成单位。在被加工的表

10、面、切削用量量(指切削速度和进给量指切削速度和进给量)、切削刀具均保持不变的情况下、切削刀具均保持不变的情况下所完成的那部分工序，称工步。所完成的那部分工序，称工步。 当其中有一个因素变化时，则为另一个工步。当同时当其中有一个因素变化时，则为另一个工步。当同时对一个零件的几个表面进行加工时，则为复合工步。对一个零件的几个表面进行加工时，则为复合工步。a）立轴转塔车床的一个复合工步 b）钻孔、扩孔复合工步复合工步机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 划分工步的目的，是便于分析和描述比较复杂的工划分工步的目的，是便于分析和描述比较复杂的工序，更好地组织生产和计算工时。序，更好地组织生产和计算工

11、时。 走刀走刀 被加工的某一表面，由于余量较大或其它原因，在被加工的某一表面，由于余量较大或其它原因，在切削用量不变的条件下，用同一把刀具对它进行多次加切削用量不变的条件下，用同一把刀具对它进行多次加工，每加工一次，称一次走刀。工，每加工一次，称一次走刀。机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计6.1.3 生产类型的工艺特征生产类型的工艺特征 生产纲领生产纲领 机械制造工艺过程的安排取决于生产类型，生产类机械制造工艺过程的安排取决于生产类型，生产类型又是由生产纲领决定的。型又是由生产纲领决定的。 企业根据市场需求和自身的生产能力决定生产计划。企业根据市场需求和自身的生产能力决定生产计划。在计划

12、期内，应当生产的某种产品的数量及进度计划称在计划期内，应当生产的某种产品的数量及进度计划称为该产品的生产纲领。为该产品的生产纲领。 计划期为一年所对应的生产纲领称为年生产纲领计划期为一年所对应的生产纲领称为年生产纲领（简称生产纲领），由下式计算：（简称生产纲领），由下式计算：机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计式中式中 Q 产品年产量（件产品年产量（件/年）；年）； n 每台产品中该零件数量（件每台产品中该零件数量（件/台）；台）； 备品率；备品率； 废品率。废品率。)1)(1( QnN 零件的生产纲领确定后，还要根据生产车间等具体零件的生产纲领确定后，还要根据生产车间等具体情况将零件在一

13、年中分批投产，每批投产的数量称为批情况将零件在一年中分批投产，每批投产的数量称为批量。量。机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 生产类型生产类型 生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地）生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地）生产规模及专业化程度的分类，一般分为：生产规模及专业化程度的分类，一般分为： 单件生产单件生产 单个地生产不同结构和不同尺寸的产品，单个地生产不同结构和不同尺寸的产品，并且很少重复。并且很少重复。 成批生产成批生产 一年中分批地制造相同的产品，制造过程一年中分批地制造相同的产品，制造过程有一定的重复性。有一定的重复性。 每批制造的相同产品的数量称为批量。每

14、批制造的相同产品的数量称为批量。 成批生产又可分为：成批生产又可分为：小批生产小批生产、中批生产中批生产和和大批生产。大批生产。大量生产大量生产 产品数量很大，大多数工作地点经常重复产品数量很大，大多数工作地点经常重复地进行某一个零件的某一道工序的加工。地进行某一个零件的某一道工序的加工。机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计生产类型零件年产量重型零件中型零件轻型零件单件生产510100成批生产小批51010200100500中批1003002005005005000大批30010005005000500050000大量生产1000500050000生产类型与生产纲领的关系生产类型与生产纲领

15、的关系机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计工艺过程特点工艺过程特点生产类型生产类型单件生产单件生产成批生产成批生产大批量生产大批量生产工件的互换性工件的互换性一般是配对制造，没有互换性，广泛用钳工修配大部分有互换性，少数用钳工修配全部有互换性。某些精度较高的配合件用分组选择装配法毛坯的制造方法毛坯的制造方法及加工余量及加工余量铸件用木模手工造型；锻件用自由锻。毛坯精度低，加工余量大部分铸件用金属模；部分锻件用模锻。毛坯精度中等，加工余量中等。铸件广泛采用金属模机器造型，锻件广泛采用模锻，以及其他高生产率的毛坯制造方法。毛坯精度高，加工余量小。机床设备机床设备通用机床。或数控机床，或加工中心

16、。数控机床加工中心或柔性制造单元。设备条件不够时，也采用部分通用机床、部分专用机床。专用生产线、自动生产线、柔性制造生产线或数控机床。夹具夹具多用标准附件，极少采用夹具，靠划线及试切法达到精度要求。广泛采用夹具或组合夹具，部分靠加工中心一次安装。广泛采用高生产率夹具，靠夹具及调整法达到精度要求。刀具与量具刀具与量具采用通用刀具和万能量具。可以采用专用刀具及专用量具或三座标测量机。广泛采用高生产率刀具和量具，或采用统计分析法保证质量。对工人的要求对工人的要求需要技术熟练的工人。需要一定熟练程度的工人和编程技术人员。对操作工人的技术要求较低，对生产线维护人员要求有高的素质。工艺规程工艺规程有简单的

17、工艺路线卡。有工艺规程，对关键零件有详细的工艺规程。有详细的工艺规程。各种生产类型工艺过程的特征各种生产类型工艺过程的特征机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计6.2 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计Machining Rrocedure Design 6.2.1 机械加工工艺规程的格式机械加工工艺规程的格式6.2.2 制订机械加工工艺规程的原则制订机械加工工艺规程的原则6.2.3 制订机械加工工艺规程所需资料制订机械加工工艺规程所需资料6.2.4 制订机械加工工艺规程的步骤制订机械加工工艺规程的步骤机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的

18、工规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件称为工艺规程。其中，规定零件机械加工工艺过艺文件称为工艺规程。其中，规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件称为机械加工工艺规程。程和操作方法等的工艺文件称为机械加工工艺规程。 工艺规程与机械加工工艺规程工艺规程与机械加工工艺规程 机械加工综合工艺过程卡机械加工综合工艺过程卡 机械加工工艺卡机械加工工艺卡 机械加工工序卡机械加工工序卡6.2.1 机械加工工艺规程的格式机械加工工艺规程的格式机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 机械加工综合工艺过程卡机械加工综合工艺过程卡 列出了整个零件加工所经过的工艺路线（包括毛列出了整个零件加工所

19、经过的工艺路线（包括毛坯制造、机械加工、热处理等），是制订其他工艺文坯制造、机械加工、热处理等），是制订其他工艺文件的基础，也是生产技术准备、编制作业计划和组织件的基础，也是生产技术准备、编制作业计划和组织生产的依据。生产的依据。 工艺过程卡以零件的工序为单位，对全部加工过工艺过程卡以零件的工序为单位，对全部加工过程进行说明，说明的内容包括：程进行说明，说明的内容包括： 工序名称、工序内容、经过的车间及工段、所用工序名称、工序内容、经过的车间及工段、所用的机床、刀具、夹具、量具、工时定额等。的机床、刀具、夹具、量具、工时定额等。 过程卡的说明不详细，不能直接指导工人的操作，过程卡的说明不详细，

20、不能直接指导工人的操作，仅用于生产管理。（单件小批生产中可替代工序卡）仅用于生产管理。（单件小批生产中可替代工序卡）机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 机械加工工艺卡机械加工工艺卡机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 机械加工工序卡机械加工工序卡 更详细地说明了各工序应如何加工。每道工序要更详细地说明了各工序应如何加工。每道工序要编写一张卡片，其中要画出工序简图，注明该工序的编写一张卡片，其中要画出工序简图，注明该工序的加工表面及应达到的尺寸和形位精度要求、工件的装加工表面及应达到的尺寸和形位精度要求、工件

21、的装夹方式、刀具的类型和位置、进刀方向、切削用量、夹方式、刀具的类型和位置、进刀方向、切削用量、夹具、量具等。夹具、量具等。 主要用于大批量生产，直接指导工人的操作。主要用于大批量生产，直接指导工人的操作。机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计6.2.2 制订机械加工工艺规程的原则制订机械加工工艺规程的原则 保证产品质量；保证产品质量； 提高劳动生产率；提高劳动生产率； 降低成本；降低成本； 充分利用本企业现有的生产条件；充分利用本企业现有的生产条件； 采用国内外先进工艺技术；采用国内外先进工艺技术； 保证良好的劳动条件。保证良好的劳动条件。机械加工工

22、艺规程设计机械加工工艺规程设计 产品的整套装配图和零件工作图产品的整套装配图和零件工作图 产品验收的质量标准产品验收的质量标准 产品的生产纲领和生产类型产品的生产纲领和生产类型 现有的生产条件和资料（包括毛坯生产条件、协作现有的生产条件和资料（包括毛坯生产条件、协作关系、工艺装备、工人技术状态等）关系、工艺装备、工人技术状态等） 工厂的发展前景工厂的发展前景 国内外的生产技术发展状态等国内外的生产技术发展状态等6.2.3 制订机械加工工艺规程所需资料制订机械加工工艺规程所需资料机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 分析零件图和产品装配图；分析零件图和产品装配图； 确定毛坯类型及制作方法；确

23、定毛坯类型及制作方法；拟定工艺路线，选择定位基准；拟定工艺路线，选择定位基准； 确定各工序的设备、工装；确定各工序的加工余量，计确定各工序的设备、工装；确定各工序的加工余量，计算工序尺寸和公差；算工序尺寸和公差； 确定各主要工序的技术要求及检验方法；确定各主要工序的技术要求及检验方法； 确定切削用量和工时定额；确定切削用量和工时定额； 进行经济分析，选择最佳方案；进行经济分析，选择最佳方案； 填写工艺文件。填写工艺文件。6.2.4 制订机械加工工艺规程的步骤制订机械加工工艺规程的步骤机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 要解决的主要问题要解决的主要问题 零件图的研究和工艺分析零件图的研究和

24、工艺分析 毛坯的选择毛坯的选择 定位基准的选择定位基准的选择 工艺路线的拟定工艺路线的拟定 工序内容的设计（包括机床设备及工装的选择；加工序内容的设计（包括机床设备及工装的选择；加工余量和工序尺寸的确定；切削用量的确定；热处理工余量和工序尺寸的确定；切削用量的确定；热处理工序的安排；工时定额的确定等）工序的安排；工时定额的确定等）机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 通过零件图的研究和分析，了解产品的性能、用途通过零件图的研究和分析，了解产品的性能、用途和工作条件，明确各零件的相互装配位置和作用，了解和工作条件，明确各零件的相互装配位置和作用，了解零件的主要技术要求，找出关键技术问题。零件

25、的主要技术要求，找出关键技术问题。 检查产品图样的完整性和正确性检查产品图样的完整性和正确性 分析零件材料选择是否恰当分析零件材料选择是否恰当 分析零件的技术要求分析零件的技术要求 零件图的研究零件图的研究机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 零件的结构工艺性分析零件的结构工艺性分析 零件结构工艺性的主要要求：零件结构工艺性的主要要求：零件结构要素必须符合标准规定零件结构要素必须符合标准规定 零件图的尺寸标注应适应机加工工艺和检验的要求零件图的尺寸标注应适应机加工工艺和检验的要求 尽可能减少机械加工量，提高生产率尽可能减少机械加工量，提高生产率 提高生产效率，保证产品质量提高生产效率，保证

26、产品质量 减少装夹次数，缩短辅助时间减少装夹次数，缩短辅助时间 结构应适应刀具要求结构应适应刀具要求 保证装配的方便和可拆性保证装配的方便和可拆性机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 零件工艺分析应重点注意的几个问题零件工艺分析应重点注意的几个问题 主次表面的区分和主要表面加工的保证主次表面的区分和主要表面加工的保证 零件的技术要求分析零件的技术要求分析 加工表面的尺寸精度加工表面的尺寸精度 主要加工表面的形状精度主要加工表面的形状精度 主要加工表面之间的位置精度主要加工表面之间的位置精度 加工表面的粗糙度以及表面质量方面的要求加工表面的粗糙度以及表面质量方面的要求 热处理要求热处理要求

27、其它要求，如平衡、探伤、气密性试验其它要求，如平衡、探伤、气密性试验 零件图上表面位置尺寸的标注零件图上表面位置尺寸的标注机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 确定毛坯的依据是零件在产品中的作用、零件本身确定毛坯的依据是零件在产品中的作用、零件本身的结构特征与外形尺寸、零件材料工艺特性以及零件生的结构特征与外形尺寸、零件材料工艺特性以及零件生产批量等。常用的毛坯种类有铸件、锻件、焊接件、冲产批量等。常用的毛坯种类有铸件、锻件、焊接件、冲压件、型材等，其特点及应用见下表压件、型材等，其特点及应用见下表。 毛坯的确定毛坯的确定机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计各类毛坯的特点及适用范围各类

28、毛坯的特点及适用范围 毛坯种类制造精度（IT）加工余量原 材 料工件尺寸工件形状机械性能适用生产类型型 材型材焊接件砂型铸造自由锻造普通模锻钢模铸造精密锻造压力铸造熔模铸造冲压件粉末冶金件 工程塑料件 13级以下13级以下1115101281181171081079 911大一般大大一般较小较小小很小小很小 较小各种材料钢 材铸铁,铸钢,青铜钢材为主钢,锻铝,铜等铸铝为主钢材,锻铝等铸铁,铸钢,青铜铸铁,铸钢,青铜钢铁,铜,铝基材料工程塑料小 型大、中型各种尺寸各种尺寸中、小型中、小型小 型中、小型小型为主各种尺寸中、小尺寸 中、小尺寸简 单较复杂复 杂较简单一 般较复杂较复杂复 杂复 杂复

29、杂较复杂复杂较好有内应力差好好较好较好较好较好好一般 一般各种类型单 件单件小批单件小批中、大批量中、大批量大 批 量中、大批量中、大批量大 批 量中、大批量 中、大批量机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计6.3 工艺路线的拟定工艺路线的拟定Formulating the process route 6.3.1 定位基准的选择定位基准的选择6.3.2 工件表面加工方法的选则工件表面加工方法的选则6.3.3 加工阶段的划分加工阶段的划分6.3.4 确定工序数目和内容确定工序数目和内容6.3.5 加工顺序的安排加工顺序的安排6.3.6 时间定额的确定时间定额的确定6.3.7工艺方案的技术经济分

30、析工艺方案的技术经济分析机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计6.3.1 定位基准的选择定位基准的选择 定位基准指的是在加工时用于工件定位的基准。定位基定位基准指的是在加工时用于工件定位的基准。定位基准可分为：准可分为： 粗基准：以未加工表面进行定位的基准称粗基准，也就粗基准：以未加工表面进行定位的基准称粗基准，也就是第一道工序所用的定位基准为粗基准。是第一道工序所用的定位基准为粗基准。 精基准：以已加工表面进行定位的基准称精基准。精基准：以已加工表面进行定位的基准称精基准。 辅助基准：该基准是为了便于零件的加工而设置的。如辅助基准：该基准是为了便于零件的加工而设置的。如轴加工用的顶尖孔等。

31、轴加工用的顶尖孔等。 选择定位基准主要是为了保证零件加工表面之间以及加选择定位基准主要是为了保证零件加工表面之间以及加工表面与未加工表面之间的相互位置精度，因此定位基淮的工表面与未加工表面之间的相互位置精度，因此定位基淮的选择应从有相互位置精度要求的表面间去找。选择应从有相互位置精度要求的表面间去找。 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 粗基准的选择粗基准的选择 选择粗基准时，应主要保证加工面与不加工面之间选择粗基准时，应主要保证加工面与不加工面之间的位置精度要求以及合理分配各加工面余量的要求，同的位置精度要求以及合理分配各加工面余量的要求，同时要为后续工序提供精基准。具体应考虑以下原则

32、：时要为后续工序提供精基准。具体应考虑以下原则： 保证相互位置要求原则保证相互位置要求原则 如果首先要求保证工件上加工面与不加工面的相互如果首先要求保证工件上加工面与不加工面的相互位置要求，则应以不加工面作为粗基准。位置要求，则应以不加工面作为粗基准。 余量均匀分配原则余量均匀分配原则 如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时，如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准。应选择该表面的毛坯面作为粗基准。机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计12图a）312图b）3机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计a a）b b）c c）粗基准选择比较粗基准选择比较

33、机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计床身粗基准选择比较床身粗基准选择比较工序1工序1工序2工序2机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 便于工件装夹原则便于工件装夹原则 要求选用的粗基准面尽可能平整、光洁，且有足够要求选用的粗基准面尽可能平整、光洁，且有足够大的尺寸，不允许有锻造飞边、铸造浇、冒口或其它缺大的尺寸，不允许有锻造飞边、铸造浇、冒口或其它缺陷。也不宜选用铸造分型面作粗基准。陷。也不宜选用铸造分型面作粗基准。 粗基准一般不得重复使用原则粗基准一般不得重复使用原则 因为粗基准的精度和粗糙度都很差，如果重复使用，因为粗基准的精度和粗糙度都很差

34、，如果重复使用，则不能保证工件相对刀具的位置在重复使用粗基准的工序则不能保证工件相对刀具的位置在重复使用粗基准的工序中都一致，因而影响加工精度。中都一致，因而影响加工精度。机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 精基准的选择精基准的选择 基准重合原则基准重合原则 选用被加工面设计基准作为精基准。选用被加工面设计基准作为精基准。 统一基准原则统一基准原则 当工件以某一组表面作精基准定位，可以方便地加当工件以某一组表面作精基准定位，可以方便地加工大多数（或全部）其余表面时，应尽早将这组基准面工大多数（或全部）其余表面时，应尽早将这组基准面加工出来，并达到一定精度，以后大多数（或全部）工加工出来，

35、并达到一定精度，以后大多数（或全部）工序均以它为精基准进行加工。序均以它为精基准进行加工。 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计主轴箱零件精基准选择主轴箱零件精基准选择机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 在实际生产中，经常使用的统一基准形式有：在实际生产中，经常使用的统一基准形式有： 轴类零件常使用两顶尖孔作统一基准；轴类零件常使用两顶尖孔作统一基准； 箱体类零件常使用一面两孔（一个较大的平面和两个箱体类零件常使用一面两孔（一个较大的平面和两个距离较远的销孔）作统一基准；距离较远的销孔）作统一基准； 盘套类零件常使用止口面（一端面和一短圆孔）作

36、统盘套类零件常使用止口面（一端面和一短圆孔）作统一基准；一基准； 套类零件用一长孔和一止推面作统一基准。套类零件用一长孔和一止推面作统一基准。 采用统一基准原则好处：采用统一基准原则好处： 有利于保证各加工表面之间的位置精度；有利于保证各加工表面之间的位置精度； 可以简化夹具设计，减少工件搬动和翻转次数。可以简化夹具设计，减少工件搬动和翻转次数。 注意：采用统一基准原则常常会带来基准不重合问题注意：采用统一基准原则常常会带来基准不重合问题。此时，需针对具体问题进行具体分析，根据实际情况选。此时，需针对具体问题进行具体分析，根据实际情况选择精基准。择精基准。 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程

37、设计 互为基准原则互为基准原则 两个表面互为基准反复加工，可以不断提高定位两个表面互为基准反复加工，可以不断提高定位基准的精度，保证两个表面之间相互位置精度。基准的精度，保证两个表面之间相互位置精度。轴径轴径锥孔主轴零件精基准选择主轴零件精基准选择机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 自为基准原则自为基准原则 当精加工或光整加工工序要求余量小且均匀时，当精加工或光整加工工序要求余量小且均匀时，可选择加工表面本身为精基准，以保证加工质量和提可选择加工表面本身为精基准，以保证加工质量和提高生产率。高生产率。 磨削车床床身导轨面时，常在磨头上装百分表以导磨削车床床身导轨面时，常在磨头上装百分表以

38、导轨面本身为基准来找正工件，或者用观察火花的方法来轨面本身为基准来找正工件，或者用观察火花的方法来找正工件。找正工件。导轨磨削基准选择导轨磨削基准选择机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 浮动镗刀块浮动镗刀块1工件 2镗刀块 3镗杆 便于装夹原则便于装夹原则 所选择的精基准，应能保证工件定位准确、可靠，并尽所选择的精基准，应能保证工件定位准确、可靠，并尽可能使夹具结构简单、操作方便。可能使夹具结构简单、操作方便。外圆研磨示意图外圆研磨示意图机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计6.3.2 工件表面加工方法的选择工件表面加工方法的选择C0AB 在正常

39、加工条件下（采用符合质量标准的设备和工艺装备，在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备和工艺装备，使用标准技术等级工人，不延长加工时间），一种加工方法所使用标准技术等级工人，不延长加工时间），一种加工方法所能保证的加工精度和表面粗糙度。能保证的加工精度和表面粗糙度。 经济精度随年代增长和技术进步而不断提高。经济精度随年代增长和技术进步而不断提高。加工误差（m）196010-110-210-319202000102101100一般加工精密加工超精密加工 加工经济精度加工经济精度机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 u零件加工表面的精度和表面零件加工表面的精度和表面粗糙度要求粗糙度要求u零件材

40、料的加工性零件材料的加工性u生产批量和生产节拍要求生产批量和生产节拍要求u 企业现有加工设备和加工企业现有加工设备和加工能力能力u 经济性经济性 选择加工方法应考虑的问题选择加工方法应考虑的问题机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计研 磨IT5Ra 0.0080.32超 精 加 工IT5Ra 0.010.32砂 带 磨IT5Ra 0.010.16精 密 磨 削IT5Ra 0.0080.08抛 光Ra 0.0081.25金 刚 石 车IT56Ra 0.021.25滚 压IT67Ra 0.161.25精精 磨磨IT67Ra 0.161.25精精 车车IT78Ra1.2 55粗 磨IT89Ra 1

41、.2510半 精 车IT1011Ra 2.512.5粗 车IT1213Ra 1080外圆表面的典型加工工艺路线外圆表面的典型加工工艺路线 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计孔的典型加工工艺路线孔的典型加工工艺路线 珩 磨IT56Ra0.041.25研 磨IT56Ra0.0080.63粗 镗IT1213Ra 520钻IT1013Ra 580半 精 镗IT1011Ra 2.510粗 拉IT910Ra 1.255扩IT913Ra 1.2540精精 镗镗IT79Ra 0.635粗 磨IT911Ra1.2510精 拉IT79Ra0.160.63推IT68Ra0.081.25饺饺IT69Ra 0.3

42、210金 刚 镗IT57Ra0.161.25精 磨IT78Ra0.080.63滚 压IT68Ra0.011.25手 饺IT5Ra0.081.25机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计平面典型加工工艺路线平面典型加工工艺路线 抛 光Ra0.0081.25研 磨IT56Ra0.0080.63精 密 磨IT56Ra 0.040.32半 精 铣IT811Ra 2.510精精 铣铣IT68Ra 0.635高 速 精 铣IT67Ra 0.161.25导 轨 磨IT6Ra0.161.25精 磨IT68Ra 0.161.25宽 刀 精 刨IT6Ra 0.161.25粗 磨IT810Ra 1.2510精精 刨

43、刨IT68Ra 0.635半 精 刨IT811Ra 2.510半 精 车IT811Ra 2.510粗 铣IT1113Ra 520粗 刨IT1113Ra 520砂 带 磨IT56Ra0.010.32金 刚 石 车IT6Ra0.021.25刮 研Ra 0.041.25精 车IT68Ra 1.255粗 车IT1213Ra 1080精 拉IT69Ra 0.322.5粗 拉IT1011Ra 520机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 加工方法选择顺序：加工方法选择顺序：主要表面终工序加工方法主要表面终工序加工方法 主要表面各有关前道工序加工方法；主要表面各有关前道工序加工方法； 次要表面加工方案和加

44、工方法。次要表面加工方案和加工方法。 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计6.3.3 加工阶段的划分加工阶段的划分 粗加工阶段粗加工阶段主要任务是去除加工面多余的材料主要任务是去除加工面多余的材料 半精加工阶段半精加工阶段使加工面达到一定的加工精度，为精加工使加工面达到一定的加工精度，为精加工作好准备。并完成一些次要表面的加工（钻孔、攻螺纹、铣键作好准备。并完成一些次要表面的加工（钻孔、攻螺纹、铣键槽等）槽等） 精加工阶段精加工阶段使加工面精度和表面粗糙度达到要求使加工面精度和表面粗糙度达到要求 光整加工阶段光整加工阶段对于特别精密的零件，安排此阶段，以确对于特别精密的零件，安排此阶段，以

45、确保零件的精度要求保零件的精度要求 划分加工阶段的意义：划分加工阶段的意义： 有利于保证零件的加工精度；有利于保证零件的加工精度； 有利于设备的合理使用和精密机床的精度保持；有利于设备的合理使用和精密机床的精度保持； 有利于合理安排热处理及检验等工序；有利于合理安排热处理及检验等工序； 可及早发现毛坯缺陷，以减少损失。可及早发现毛坯缺陷，以减少损失。机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计每个工序包括尽可能多的工步内容，总的工序数目减少。特点：每个工序包括尽可能多的工步内容，总的工序数目减少。特点： 有利于保证工件各加工面之间的位置精度；有利于保证工件各加工面之间的位置精度； 有利于采用高效机

46、床，生产效率高有利于采用高效机床，生产效率高 ; 可减小生产面积，并有利于管理。可减小生产面积，并有利于管理。专用设备和工艺装备结构复杂，生产准备周期长。专用设备和工艺装备结构复杂，生产准备周期长。 每个工序的工步内容相对较少，总的工序数目较多。特点：每个工序的工步内容相对较少，总的工序数目较多。特点：u设备和工艺装备相对简单，对操作工人技术水平要求不高；设备和工艺装备相对简单，对操作工人技术水平要求不高；u生产准备周期短，容易产品转型；生产准备周期短，容易产品转型； u工艺路线长，设备和工人数量多，生产占地面积大。工艺路线长，设备和工人数量多，生产占地面积大。 工序集中工序集中 工序分散工序

47、分散6.3.4 确定工序数目和内容确定工序数目和内容机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 传统的流水线、自动线生产，多采用工序分散的组织传统的流水线、自动线生产，多采用工序分散的组织形式（个别工序亦有相对集中的情况）。形式（个别工序亦有相对集中的情况）。 由于市场需求的多变性，对生产过程的柔性要求越来由于市场需求的多变性，对生产过程的柔性要求越来越高，加之加工中心等先进设备的采用，工序集中将越越高，加之加工中心等先进设备的采用，工序集中将越来越成为生产的主流方式。来越成为生产的主流方式。 多品种、中小批量生产，为便于转换和管理，多采用多品种、中小批量生产，为便于转换和管理，多采用工序集中方

48、式。工序集中方式。 工序集中与工序分散的应用工序集中与工序分散的应用机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计先基准后其他先基准后其他先加工基准面，再加工其他表面先加工基准面，再加工其他表面 先粗后精先粗后精 先主要后次要先主要后次要也有两层含义：也有两层含义： 先考虑主要表面加工，再安排次要表面加工，次要表面加工常常从加先考虑主要表面加工，再安排次要表面加工，次要表面加工常常从加工方便与经济角度出发进行安排工方便与经济角度出发进行安排 次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求，常常要求在主要表面次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位进行加工加工后，以

49、主要表面定位进行加工先面后孔先面后孔两层含义：两层含义： 当零件上有较大的平面可以作定位基准时，先将其加工出来，再以面当零件上有较大的平面可以作定位基准时，先将其加工出来，再以面定位，加工孔，可以保证定位准确、稳定定位，加工孔，可以保证定位准确、稳定 在毛坯面上钻孔或镗孔，容易使钻头引偏或打刀，先将此面加工好，在毛坯面上钻孔或镗孔，容易使钻头引偏或打刀，先将此面加工好，再加工孔，则可避免上述情况的发生再加工孔，则可避免上述情况的发生 机械加工顺序的安排机械加工顺序的安排6.3.5 加工顺序的安排加工顺序的安排机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 为改善工件材料切削性能而进行的热处理工序（如

50、退火、正火等）为改善工件材料切削性能而进行的热处理工序（如退火、正火等），应安排在切削加工之前进行，应安排在切削加工之前进行 为消除内应力而进行的热处理工序（如退火、人工时效等），最好为消除内应力而进行的热处理工序（如退火、人工时效等），最好安排在粗加工之后，也可安排在切削加工之前安排在粗加工之后，也可安排在切削加工之前 为了改善工件材料的力学物理性质而进行的热处理工序（如调质、为了改善工件材料的力学物理性质而进行的热处理工序（如调质、淬火等）通常安排在粗加工后、精加工前进行。其中渗碳淬火一般安淬火等）通常安排在粗加工后、精加工前进行。其中渗碳淬火一般安排在切削加工后，磨削加工前。而表面淬火和

51、渗氮等变形小的热处理排在切削加工后，磨削加工前。而表面淬火和渗氮等变形小的热处理工序，允许安排在精加工后进行工序，允许安排在精加工后进行 为了提高零件表面耐磨性或耐蚀性而进行的热处理工序以及以装饰为了提高零件表面耐磨性或耐蚀性而进行的热处理工序以及以装饰为目的的热处理工序或表面处理工序（如镀铬、镀锌、氧化、煮黑等为目的的热处理工序或表面处理工序（如镀铬、镀锌、氧化、煮黑等）一般放在工艺过程的最后。）一般放在工艺过程的最后。 热处理和表面处理工序的安排热处理和表面处理工序的安排机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 除操作工人自检外，下列情况应安排检测工序：除操作工人自检外，下列情况应安排检测

52、工序： 零件加工完毕后；零件加工完毕后； 从一个车间转到另一个车间前后；从一个车间转到另一个车间前后； 重要工序前后。重要工序前后。 去毛刺工序去毛刺工序 通常安排在切削加工之后。通常安排在切削加工之后。 清洗工序清洗工序 在零件加工后装配之前，研磨、珩磨等光在零件加工后装配之前，研磨、珩磨等光整加工工序之后，以及采用磁力夹紧加工去磁后，应整加工工序之后，以及采用磁力夹紧加工去磁后，应对工件进行认真地清洗。对工件进行认真地清洗。 检测工序的安排检测工序的安排 其他工序的安排其他工序的安排机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计6.3.6 时间定额的确定时间定额的确定 时间定额时间定额 时间定额

53、是在一定的生产规模、生产技术和生产组织时间定额是在一定的生产规模、生产技术和生产组织的条件下，为完成某一工件的某一工序所需要的时间，称的条件下，为完成某一工件的某一工序所需要的时间，称为工序单件时间或工序单件时间定额。为工序单件时间或工序单件时间定额。 时间定额是计算产品成本和企业经济核算的依据，也时间定额是计算产品成本和企业经济核算的依据，也是新建或扩建工厂是新建或扩建工厂(或车间或车间)时决定所需设备和人员的依据。时决定所需设备和人员的依据。 时间定额主要是通过查找实践积累的统计资料以及进时间定额主要是通过查找实践积累的统计资料以及进行部分计算来确定。时间定额规定的过紧，会影响工人的行部分

54、计算来确定。时间定额规定的过紧，会影响工人的劳动积极性和创造性，并容易诱发忽视产品质量的倾向；劳动积极性和创造性，并容易诱发忽视产品质量的倾向；时间定额规定的过松，则起不到指导生产、促进生产发展时间定额规定的过松，则起不到指导生产、促进生产发展的积极作用。的积极作用。机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 时间定额的组成时间定额的组成 基本时间基本时间Tb：直接改变生产对象的性质，使其成为合直接改变生产对象的性质，使其成为合格产品或达到工序要求所需时间（包括切入、切出时间）格产品或达到工序要求所需时间（包括切入、切出时间） 辅助时间辅助时间Ta：为实现工艺过程必须进行的辅助动作时间，为实现工

55、艺过程必须进行的辅助动作时间，如装卸工件、启停机床、改变切削用量及进退刀等如装卸工件、启停机床、改变切削用量及进退刀等 布置工作地时间布置工作地时间Ts：包括更换刀具、润滑机床、清理包括更换刀具、润滑机床、清理切屑、收拾工具等。切屑、收拾工具等。 休息和生理需要时间休息和生理需要时间Tr：工人在工作班内，为恢复体力工人在工作班内，为恢复体力和满足生理需要所需时间和满足生理需要所需时间 准备终结时间准备终结时间Te：如熟悉工艺文件、领取毛坯、安装夹如熟悉工艺文件、领取毛坯、安装夹具、调整机床、发送成品等具、调整机床、发送成品等机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计单件时间：单件时间：rsabp

56、TTTTT 成批生产时的单件计算时间定额：成批生产时的单件计算时间定额：NTTTTTNTTTersabepc/ 大量生产时的单件时间定额：大量生产时的单件时间定额：rsabpcTTTTTT 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 提高生产效率的工艺途径提高生产效率的工艺途径 缩短基本时间缩短基本时间 提高切削用量（切削速度、进给量、切削深度等）；提高切削用量（切削速度、进给量、切削深度等）； 采用多刀多刃进行加工（如以铣削代替刨削，采用组采用多刀多刃进行加工（如以铣削代替刨削，采用组合刀具等）；合刀具等）； 采用复合工步，使多个表面加工基本时间重合（如多采用复合工步，使多个表面加工基本时间重

57、合（如多刀加工，多件加工等）。刀加工，多件加工等）。 缩短辅助时间缩短辅助时间 使辅助动作实现机械化和自动化（如采用自动上下料使辅助动作实现机械化和自动化（如采用自动上下料装置、先进夹具等）；装置、先进夹具等）； 使辅助时间与基本时间重叠（如采用多位夹具或多位使辅助时间与基本时间重叠（如采用多位夹具或多位工作台，使工件装卸时间与加工时间重叠；采用在线测量，工作台，使工件装卸时间与加工时间重叠；采用在线测量，使测量时间与加工时间重叠等）。使测量时间与加工时间重叠等）。机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 缩短布置工作地时间（主要是减少换刀时间和调刀缩短布置工作地时间（主要是减少换刀时间和调刀

58、时间）时间） 采用自动换刀装置或快速换刀装置采用自动换刀装置或快速换刀装置 使用不重磨刀具使用不重磨刀具 采用样板或对刀块对刀采用样板或对刀块对刀 采用新型刀具材料以提高刀具耐用度采用新型刀具材料以提高刀具耐用度 缩短准备终结时间缩短准备终结时间 在中小批量生产中采用成组工艺和成组夹具在中小批量生产中采用成组工艺和成组夹具 在数控加工中，采用离线编程及加工过程仿真技术在数控加工中，采用离线编程及加工过程仿真技术 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计6.3.7 工艺方案的技术经济分析工艺方案的技术经济分析 设计工艺过程时，一般可拟定出几种不同的方案，这设计工艺过程时，一般可拟定出几种不同的方

59、案，这些方案虽然都可以满足加工质量的要求，但从经济性来分些方案虽然都可以满足加工质量的要求，但从经济性来分析，它们的生产成本并不相同，因此，在给定的生产条件析，它们的生产成本并不相同，因此，在给定的生产条件下要选择最经济即成本最低的方案，这对企业积累资金和下要选择最经济即成本最低的方案，这对企业积累资金和加快国家的工业建设有重大意义。加快国家的工业建设有重大意义。 对方案进行经济分析，其目的是求得最有利的工艺过对方案进行经济分析，其目的是求得最有利的工艺过程或加工方法，因此对各种方案进行经济性比较时，并非程或加工方法，因此对各种方案进行经济性比较时，并非准确计算零件成本，而只需求出各种方案的相

60、对值，即各准确计算零件成本，而只需求出各种方案的相对值，即各种方案中相同的项目可略去不计。也就是说，若各个方案种方案中相同的项目可略去不计。也就是说，若各个方案中的每个工序内容均不相同，则应全面进行经济性比较；中的每个工序内容均不相同，则应全面进行经济性比较；若只有某些工序内容不同，而其它均相同，则只就这些不若只有某些工序内容不同，而其它均相同，则只就这些不同的工序进行经济性比较。同的工序进行经济性比较。机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 生产成本与工艺成本生产成本与工艺成本 生产成本生产成本是制造一个零件或一台产品需要的全部费用。是制造一个零件或一台产品需要的全部费用。其中与完成工序直