模块一：机械加工工艺规程设计

1、模块一模块一 机械加工工艺规程设计 模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 【知识目标】v 掌握与机械加工工艺过程有关的相关概念；掌握与机械加工工艺过程有关的相关概念；v 掌握机械加工工艺规程的编制方法；掌握机械加工工艺规程的编制方法；v 掌握生产类型及工艺特征。掌握生产类型及工艺特征。v 【技能目标】v 了解机械加工的生产类型及工艺特征；了解机械加工的生产类型及工艺特征；v 掌握编制机械加工工艺规程的原则。掌握编制机械加工工艺规程的原则。模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 【课题任务】v 能对制造活动有一个总体的、全貌的了解与把握；能对制造活动有一个总体的、全貌的

2、了解与把握；v 能掌握机械加工和机械制造工艺的基本原理和基础知识，熟悉各种加能掌握机械加工和机械制造工艺的基本原理和基础知识，熟悉各种加工方法和常用设备；工方法和常用设备；v 能选择加工方法与机床、刀具、夹具及加工参数，初步具有分析、解能选择加工方法与机床、刀具、夹具及加工参数，初步具有分析、解决机械制造中质量问题的能力和设计工艺规程及专用刀、夹、量具的决机械制造中质量问题的能力和设计工艺规程及专用刀、夹、量具的能力。能力。模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 【课题分析课题分析】v 机械加工工艺规程是零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。机械加工工艺规程是零件机械加工工艺

3、过程和操作方法等的工艺文件。它是机械制造厂最主要的技术文件之一，按照工艺规程组织生产，可它是机械制造厂最主要的技术文件之一，按照工艺规程组织生产，可以保证产品的质量和较高的生产效率和经济效益。因此，生产中一般以保证产品的质量和较高的生产效率和经济效益。因此，生产中一般应严格地执行既定的工艺规程。工艺规程必须不断地予以改进和完善，应严格地执行既定的工艺规程。工艺规程必须不断地予以改进和完善，以便更好地指导生产。因此对于从事机械制造专业的从业人员必须对以便更好地指导生产。因此对于从事机械制造专业的从业人员必须对机械工艺规程有正确的认识。机械工艺规程有正确的认识。模块一 机械加工工艺规程设计机械加工

4、工艺规程设计v 【知识准备】【知识准备】v 本课题以零件的加工原理、制造方法及所用设备和工艺装备为主要研本课题以零件的加工原理、制造方法及所用设备和工艺装备为主要研究对象，探讨在各种生产条件下，如何以较低成本，较高的劳动生产究对象，探讨在各种生产条件下，如何以较低成本，较高的劳动生产率生产出优质的产品。率生产出优质的产品。v 零件的加工是在由机床、夹具、刀具、工件所组成的工艺系统上完成零件的加工是在由机床、夹具、刀具、工件所组成的工艺系统上完成的，加工质量、成本和效率在很大程度上取决于加工方法及由此而选的，加工质量、成本和效率在很大程度上取决于加工方法及由此而选用的机床、夹具和刀具等。用的机床

5、、夹具和刀具等。模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 1.生产过程生产过程v 生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。产品的生产过程分为以下几个生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。产品的生产过程分为以下几个主要阶段。主要阶段。v (1)毛坯制造。如铸造、锻造、冲压和焊接等。毛坯制造。如铸造、锻造、冲压和焊接等。v (2)零件的机械加工、热处理和其他表面处理等。零件的机械加工、热处理和其他表面处理等。v (3)生产和技术准备工作。生产和技术准备工作。v (4)部件和产品的装配、调整、检验、试验、油漆和包装等。部件和产品的装配、调整、检验、试验、油漆和包装等。一、生产过程和工艺过

6、程模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 2.2.工艺过程工艺过程v 工艺过程是指改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成工艺过程是指改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为半成品或成品的过程。工艺过程可分为毛坯的制造、零件的机械加工为半成品或成品的过程。工艺过程可分为毛坯的制造、零件的机械加工与热处理、产品的装配等。采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、与热处理、产品的装配等。采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量使其成为零件的过程，称为机械加工工艺过程。在航空、尺寸和表面质量使其成为零件的过程，称为机械加工工艺过程。在航空、航天产品的制造

7、过程中，机械加工在总劳动量中占的比重最大航天产品的制造过程中，机械加工在总劳动量中占的比重最大( (约为约为6060% %) )，而且它是获得复杂形状和高精度零件的主要手段。近年来，由，而且它是获得复杂形状和高精度零件的主要手段。近年来，由于科学技术的飞速发展，对产品的精度要求也就愈来愈高，因此，机械于科学技术的飞速发展，对产品的精度要求也就愈来愈高，因此，机械加工工艺过程在产品生产的整个过程中，占有最重要的地位。加工工艺过程在产品生产的整个过程中，占有最重要的地位。一、生产过程和工艺过程模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 2.2.工艺过程工艺过程v 工艺过程是指改变生产对象的

8、形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成工艺过程是指改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为半成品或成品的过程。工艺过程可分为毛坯的制造、零件的机械加工为半成品或成品的过程。工艺过程可分为毛坯的制造、零件的机械加工与热处理、产品的装配等。采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、与热处理、产品的装配等。采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量使其成为零件的过程，称为机械加工工艺过程。在航空、尺寸和表面质量使其成为零件的过程，称为机械加工工艺过程。在航空、航天产品的制造过程中，机械加工在总劳动量中占的比重最大航天产品的制造过程中，机械加工在总劳动量中占的比重最大( (约为约为

9、6060% %) )，而且它是获得复杂形状和高精度零件的主要手段。近年来，由，而且它是获得复杂形状和高精度零件的主要手段。近年来，由于科学技术的飞速发展，对产品的精度要求也就愈来愈高，因此，机械于科学技术的飞速发展，对产品的精度要求也就愈来愈高，因此，机械加工工艺过程在产品生产的整个过程中，占有最重要的地位。加工工艺过程在产品生产的整个过程中，占有最重要的地位。一、生产过程和工艺过程v 机械加工工艺过程是由按一定顺序排列的若干个工序组成，机械加工工艺过程是由按一定顺序排列的若干个工序组成，v 1、工序、工序 v 一个或一组工人在一个工作地点对一个或同时对几个工件进行加工所一个或一组工人在一个工

10、作地点对一个或同时对几个工件进行加工所连续完成的那部分工艺过程，称为工序。连续完成的那部分工艺过程，称为工序。v 工序是工艺过程的基本组成单元。生产规模不同，加工条件不同，其工序是工艺过程的基本组成单元。生产规模不同，加工条件不同，其工艺过程及工序的划分也不同。工艺过程及工序的划分也不同。 模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 图图1-1所示的阶梯轴，根据加工是否连续和变换机床的情况，单件小所示的阶梯轴，根据加工是否连续和变换机床的情况，单件小批量生产时，可划分为表批量生产时，可划分为表1-1所示的三道工序，大批大量生产时，则所示的三道工序，大批大量生产时，则可划分为表可划分为表

11、1-2所示的五道工序。所示的五道工序。模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 表表1-1 单件小批生产的工艺过程单件小批生产的工艺过程 模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 表表1-2 大批大量生产的工艺过程大批大量生产的工艺过程模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 如图如图1-2所示的键轴，因不同的生产批量，就有不同的工艺所示的键轴，因不同的生产批量，就有不同的工艺过程及工序，如表过程及工序，如表1-3与表与表1-4所示。所示。 模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计模块一 机械加工工艺规程设计

12、机械加工工艺规程设计v 每一道工序由装夹、工位、工步和走刀组成。每一道工序由装夹、工位、工步和走刀组成。v (1)、 装夹装夹 v 在加工前在加工前,应先使工件在机床上或夹具中占有正确的位置，这一过程应先使工件在机床上或夹具中占有正确的位置，这一过程称为定位；称为定位；v 工件定位后，将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作工件定位后，将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作称为夹紧；称为夹紧；v 将工件在机床或夹具中每定位、夹紧一次所完成的那一部分工序内容将工件在机床或夹具中每定位、夹紧一次所完成的那一部分工序内容称为装夹。称为装夹。v 一道工序中，工件可能被安装一次或多次。

13、一道工序中，工件可能被安装一次或多次。模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v (2)工位工位 v 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称为工位。的固定部分所占据的每一个位置称为工位。v 为了减少由于多次装夹带来的误差和时间损失，加工中常采用回转工为了减少由于多次装夹带来的误差和时间损失，加工中常采用回转工作台、回转夹具或移动夹具，使工件在一次装夹中，先后处于几个不作台、回转夹具或移动夹具，使工件在一次装夹中，先后处于几个不同的位置进行加工，称为多工位加工。同的位置进行加工

14、，称为多工位加工。 模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v (3)、 工步工步 v 加工表面不变、切削刀具不变、切削用量中的进给量和切削速度基本加工表面不变、切削刀具不变、切削用量中的进给量和切削速度基本保持不变的情况下所连续完成的那部分工序内容，称为工步。保持不变的情况下所连续完成的那部分工序内容，称为工步。v 为了提高生产率，常将几个待加工表面用几把刀具同时加工，这种由为了提高生产率，常将几个待加工表面用几把刀具同时加工，这种由刀具合并起来的工步，称为复合工步，如图刀具合并起来的工步，称为复合工步，如图1-4所示。所示。 模块一

15、机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v (4)、 走刀走刀 v 有些工步由于余量较大或其他原因，需要用同一刀具，对同一表面进有些工步由于余量较大或其他原因，需要用同一刀具，对同一表面进行多次切削，则刀具对工件每进行一次切削就是一次走刀（行程）。行多次切削，则刀具对工件每进行一次切削就是一次走刀（行程）。走刀是工步的一部分，一个工步可包括一次或多次走刀。走刀是工步的一部分，一个工步可包括一次或多次走刀。模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 二、生产纲领和生产类型二、生产纲领和生产类型v 不同的机械产品，其结构、技术要求不同，但它的

16、制造工艺却存在着不同的机械产品，其结构、技术要求不同，但它的制造工艺却存在着很多共同的特征。这些共同的特征由企业的生产纲领来决定，零件的很多共同的特征。这些共同的特征由企业的生产纲领来决定，零件的机械加工工艺过程与生产类型密切相关，在制定机械加工工艺规程时，机械加工工艺过程与生产类型密切相关，在制定机械加工工艺规程时，首先要确定生产类型，而生产类型主要与生产纲领有关首先要确定生产类型，而生产类型主要与生产纲领有关 。模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v （一）、生产纲领（一）、生产纲领v 生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量。计划期通常为一生产纲领是指企业在计划期内应当生

17、产的产品产量。计划期通常为一年，所以生产纲领也称为年产量。年，所以生产纲领也称为年产量。v 对于零件而言，产品的产量除了制造机器所需要的数量之外，还要包对于零件而言，产品的产量除了制造机器所需要的数量之外，还要包括一定的备品和废品，括一定的备品和废品， 模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 零件的生产纲领应按下式计算：零件的生产纲领应按下式计算：v (1-1)v 式中式中 N零件的年产量（件零件的年产量（件/年）；年）；v Q产品的年产量（台产品的年产量（台/年）；年）；v n每台产品中该零件的数量（件每台产品中该零件的数量（件/台）；台）；v a该零件的备品率；该零件的备品率；

18、v b该零件的废品率。该零件的废品率。模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v （二）、生产类型（二）、生产类型v 生产类型是指企业生产专业化程度的分类。人们按照产品的生产纲领生产类型是指企业生产专业化程度的分类。人们按照产品的生产纲领及其重量等，可将生产分为单件生产、批量生产和大量生产三种类型。及其重量等，可将生产分为单件生产、批量生产和大量生产三种类型。v 1 1、单件生产、单件生产 v 单个生产不同结构和尺寸的产品，很少重复甚至不重复，这种生产称单个生产不同结构和尺寸的产品，很少重复甚至不重复，这种生产称为单件生产。为单件生产。v 其特点是：生产的产品种类较多，而同一产品的产量

19、很小，工作地点其特点是：生产的产品种类较多，而同一产品的产量很小，工作地点的加工对象经常改变。的加工对象经常改变。模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 2、批量生产、批量生产 v 一年中分批轮流制造几种不同的产品，每种产品均有一定的数量，工作地点一年中分批轮流制造几种不同的产品，每种产品均有一定的数量，工作地点的加工对象周期性地重复，这种生产称为成批生产。的加工对象周期性地重复，这种生产称为成批生产。v 其特点是：产品的种类较少，有一定的生产数量，加工对象周期性地改变，其特点是：产品的种类较少，有一定的生产数量，加工对象周期性地改变，加工过程周期性地重复。加工过程周期性地重复。v

20、 3、 大量生产大量生产 v 同一产品的生产数量很大，大多数工作地点经常按一定节奏重复进行某一零同一产品的生产数量很大，大多数工作地点经常按一定节奏重复进行某一零件的某一工序的加工，这种生产称为大量生产。件的某一工序的加工，这种生产称为大量生产。v 其特点是：同一产品的产量大，工作地点较少改变，加工过程重复。其特点是：同一产品的产量大，工作地点较少改变，加工过程重复。模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计表1-6 各种生产类型的工艺特点工艺特点工艺特点单件生产单件生产批量生产批量生产大量生产大量生产毛坯的制造方法毛坯的制造方法铸件用木模

21、手工造型，铸件用木模手工造型，锻件用自由锻。锻件用自由锻。铸件用金属模造型，部铸件用金属模造型，部分锻件用模锻。分锻件用模锻。铸件广泛用金属模机器铸件广泛用金属模机器造型，锻件用模锻。造型，锻件用模锻。零件互换性零件互换性无需互换，互配零件可无需互换，互配零件可成对制造，广泛用修配成对制造，广泛用修配法装配。法装配。大部分零件有互换性，大部分零件有互换性，少数用修配法装配。少数用修配法装配。全部零件有互换性，某全部零件有互换性，某些要求精度高的配合，些要求精度高的配合，采用分组装配。采用分组装配。机床设备及布置机床设备及布置采用通用机床；按机床采用通用机床；按机床类别和规格采用类别和规格采用“

22、机群机群式式”排列。排列。部分采用通用机床，部部分采用通用机床，部分采用专用机床；按零分采用专用机床；按零件加工分件加工分“工段工段”排列。排列。广泛采用生产率高的专广泛采用生产率高的专用机床和自动机床；按用机床和自动机床；按流水线形式排列。流水线形式排列。夹具夹具很少采用专用夹具，由很少采用专用夹具，由划线和试切法达到设计划线和试切法达到设计要求。要求。广泛采用专用夹具，部广泛采用专用夹具，部分用划线进行加工。分用划线进行加工。广泛采用专用夹具，用广泛采用专用夹具，用调整法达到精度要求。调整法达到精度要求。刀具和量具刀具和量具采用通用刀具和万能量采用通用刀具和万能量具。具。较多采用专用刀具和

23、专较多采用专用刀具和专用量具。用量具。广泛采用高生产率的刀广泛采用高生产率的刀具和量具。具和量具。对技术工人要求对技术工人要求需要技术熟练的工人。需要技术熟练的工人。各工种需要一定熟练程各工种需要一定熟练程度的技术工人。度的技术工人。对机床调整工人技术要对机床调整工人技术要求高，对机床操作工人求高，对机床操作工人技术要求低。技术要求低。对工艺文件的要求对工艺文件的要求只有简单的工艺过程卡。只有简单的工艺过程卡。有详细的工艺过程卡或有详细的工艺过程卡或工艺卡，零件的关键工工艺卡，零件的关键工序有详细的工序卡。序有详细的工序卡。有工艺过程卡、工序卡有工艺过程卡、工序卡和工序卡等详细的工艺和工序卡等

24、详细的工艺文件。文件。模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 三、机械加工工艺规程的作用和设计步骤三、机械加工工艺规程的作用和设计步骤 v （一）、机械加工工艺规程的作用（一）、机械加工工艺规程的作用 v 1 1、机械工艺规程是指导生产的主要技术文件。、机械工艺规程是指导生产的主要技术文件。v 2 2、机械工艺规程是生产准备工作的主要依据。、机械工艺规程是生产准备工作的主要依据。 v 3 3、机械工艺规程是新建机械制造厂（车间）的基本技术文件。、机械工艺规程是新建机械制造厂（车间）的基本技术文件。 模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 三、机械加工工艺规程的作用和设计

25、步骤三、机械加工工艺规程的作用和设计步骤 v （一）、机械加工工艺规程的作用（一）、机械加工工艺规程的作用v （1）机械工艺规程是指导生产的主要技术文件。机械加工车间生产）机械工艺规程是指导生产的主要技术文件。机械加工车间生产的计划、调试，工人的操作，零件的加工质量检验，加工成本的核算，的计划、调试，工人的操作，零件的加工质量检验，加工成本的核算，都是以工艺规程为依据的。处理生产中的问题，也常以工艺规程作为都是以工艺规程为依据的。处理生产中的问题，也常以工艺规程作为共同依据。如处理质量事故，应按工艺规程来确定各有关单位、人员共同依据。如处理质量事故，应按工艺规程来确定各有关单位、人员的责任。的

26、责任。v （2）机械工艺规程是生产准备工作的主要依据。）机械工艺规程是生产准备工作的主要依据。 车间要生产新零件车间要生产新零件时，首先要制订该零件的机械加工工艺规程，再根据工艺规程进行生时，首先要制订该零件的机械加工工艺规程，再根据工艺规程进行生产准备。如新零件加工工艺中的关键工序的分的研究；准备所需的刀产准备。如新零件加工工艺中的关键工序的分的研究；准备所需的刀具、夹具、量具（外购或自行制造）；原材料及毛坯的采购或制造；具、夹具、量具（外购或自行制造）；原材料及毛坯的采购或制造；新设备的购置或旧设备改装等，均必须根据工艺规程来进行。新设备的购置或旧设备改装等，均必须根据工艺规程来进行。v

27、（3）机械工艺规程是新建机械制造厂（车间）的基本技术文件。新）机械工艺规程是新建机械制造厂（车间）的基本技术文件。新建（扩建）批量或大批量机械加工车间（工段）时，应根据工艺规程建（扩建）批量或大批量机械加工车间（工段）时，应根据工艺规程确定所需机床的种类和数量以及在车间的布置，再由此确定车间的面确定所需机床的种类和数量以及在车间的布置，再由此确定车间的面积大小、动力和吊装设备配置以及所需工人的工种、技术等级、数量积大小、动力和吊装设备配置以及所需工人的工种、技术等级、数量等。等。模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 三、机械加工工艺规程的作用和设计步骤三、机械加工工艺规程的作用和

28、设计步骤 v （二）机（二）机械工艺规械工艺规程的设计步骤程的设计步骤v （1）分析零件工作图和产品装配图。阅读零件图和产品装配图，以）分析零件工作图和产品装配图。阅读零件图和产品装配图，以了解产品的用途、性能及工作条件，明确零件在产品中的位置、功能了解产品的用途、性能及工作条件，明确零件在产品中的位置、功能及其主要的技术要求。及其主要的技术要求。v （2）工艺审查。主要审查零件图上的视图、尺寸和技术要求是否完）工艺审查。主要审查零件图上的视图、尺寸和技术要求是否完整、正确；分析各项技术要求制订的依据，找出其中的主要技术要求整、正确；分析各项技术要求制订的依据，找出其中的主要技术要求和关键技术

29、问题，以便在设计工艺规程时采取措施予以保证；审查零和关键技术问题，以便在设计工艺规程时采取措施予以保证；审查零件的结构工艺性。件的结构工艺性。v （3）确定毛坯的种类及其制造方法。常用的机械零件的毛坯有铸件、）确定毛坯的种类及其制造方法。常用的机械零件的毛坯有铸件、锻件、焊接件、冲压件、型材以及冷挤压件、粉末冶金等。零件的毛锻件、焊接件、冲压件、型材以及冷挤压件、粉末冶金等。零件的毛坯种类有的已在图纸上明确，如焊接件。有的随着零件材料的选定而坯种类有的已在图纸上明确，如焊接件。有的随着零件材料的选定而确定，如选用铸铁、铸钢、青铜、铸铝等，此时毛坯必为铸件，且除确定，如选用铸铁、铸钢、青铜、铸铝

30、等，此时毛坯必为铸件，且除了形状简单的小尺寸零件选用铸造型材外，均选用单件造型铸件。对了形状简单的小尺寸零件选用铸造型材外，均选用单件造型铸件。对于材料为结构钢的零件，除了重要零件如曲轴、连杆明确是锻件外，于材料为结构钢的零件，除了重要零件如曲轴、连杆明确是锻件外，大多数只规定了材料及其热处理要求，这就需要工艺规程设计人员根大多数只规定了材料及其热处理要求，这就需要工艺规程设计人员根据零件的作用、尺寸和结构形状来确定毛坯种类。作用一般的阶梯轴，据零件的作用、尺寸和结构形状来确定毛坯种类。作用一般的阶梯轴，若各阶梯的直径差较小，则可直接以圆棒料为毛坯；重要的轴或直径若各阶梯的直径差较小，则可直接

31、以圆棒料为毛坯；重要的轴或直径差大的阶梯轴，为了减少材料消耗和切削加工量，则宜采用铸件毛坯。差大的阶梯轴，为了减少材料消耗和切削加工量，则宜采用铸件毛坯。常用毛坯的特点及适用范围见表常用毛坯的特点及适用范围见表1-7。模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计表表1-7 常用毛坯的特点及适用范围常用毛坯的特点及适用范围毛坯种类毛坯种类制造精度制造精度加工加工余量余量原材料原材料工件尺寸工件尺寸工件形状工件形状机械性能机械性能适用生产类型适用生产类型型材型材13级以下级以下大大各种材料各种材料小型小型简单简单较好较好各种类型各种类型型材焊接件型材焊接件13级以下级以下一般一般钢材钢材大、中

32、型大、中型较复杂较复杂有内应力有内应力单件单件砂型铸造砂型铸造15 51111大大铸铁、铸钢、青铜铸铁、铸钢、青铜各种尺寸各种尺寸复杂复杂差差单件小批单件小批自由锻造自由锻造12121010大大钢材为主钢材为主各种尺寸各种尺寸较简单较简单好好单件小批单件小批普通锻造普通锻造11118 8一般一般钢、锻铝、铜等钢、锻铝、铜等中、小型中、小型一般一般好好中批、大批量中批、大批量钢模铸造钢模铸造11118 8较小较小铸铝为主铸铝为主中、小型中、小型较复杂较复杂较好较好中批、大批量中批、大批量精密锻造精密锻造10107 7较小较小钢材、锻铝等钢材、锻铝等小型小型较复杂较复杂较好较好大批量大批量压力铸造

33、压力铸造10108 8小小铸铁、铸钢、青铜铸铁、铸钢、青铜中、小型中、小型复杂复杂较好较好中批、大批量中批、大批量熔模铸造熔模铸造9 97 7很小很小铸铁、铸钢、青铜铸铁、铸钢、青铜小型为主小型为主复杂复杂较好较好中批、大批量中批、大批量冲压件冲压件11119 9小小钢钢各种尺寸各种尺寸复杂复杂好好大批量大批量粉末冶金件粉末冶金件很小很小铁基、铜基、铝基材料铁基、铜基、铝基材料中、小尺中、小尺寸寸较复杂较复杂一般一般中批、大批量中批、大批量工程塑料件工程塑料件很小很小工程塑料工程塑料中、小尺中、小尺寸寸复杂复杂一般一般中批、大批量中批、大批量模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v

34、三、机械加工工艺规程的作用和设计步骤三、机械加工工艺规程的作用和设计步骤 v （二）机械工艺规程的设计步骤（二）机械工艺规程的设计步骤v 4拟定机械加工工艺路线。这是机械加工工艺规程设计的核心部分，拟定机械加工工艺路线。这是机械加工工艺规程设计的核心部分，其主要内容：选择定位基准；确定加工方法；安排加工顺序以及安排其主要内容：选择定位基准；确定加工方法；安排加工顺序以及安排热处理、检验和其他工序等。热处理、检验和其他工序等。v 5确定各工序所需的机床和工艺装备。工艺装备包括夹具、刀具、确定各工序所需的机床和工艺装备。工艺装备包括夹具、刀具、量具、辅具等。机床和工艺装备的选择应在满足零件加工工艺

35、的需要量具、辅具等。机床和工艺装备的选择应在满足零件加工工艺的需要和可靠地保证零件加工质量的前提下，与生产批量和生产节拍相适应，和可靠地保证零件加工质量的前提下，与生产批量和生产节拍相适应，并应优化考虑采用标准化的工艺装备和充分利用现有条件，以降低生并应优化考虑采用标准化的工艺装备和充分利用现有条件，以降低生产准备费用。对必须改装或重新设计的专用机床、专用或成组工艺装产准备费用。对必须改装或重新设计的专用机床、专用或成组工艺装备，应在进行经济性分析和论证的基础上提出设计任务书。备，应在进行经济性分析和论证的基础上提出设计任务书。v 6确定各工序的加工余量，计算工序尺寸和公差。确定各工序的加工余

36、量，计算工序尺寸和公差。 v 7确定切削用量。确定切削用量。v 8确定各工序工时定额。确定各工序工时定额。 v 9评价工艺路线。对所制定的工艺方案应进行技术经济分析，并应评价工艺路线。对所制定的工艺方案应进行技术经济分析，并应对多种工艺方案进行比较，或采用优化方法，以确定出最优工艺方案。对多种工艺方案进行比较，或采用优化方法，以确定出最优工艺方案。v 10填写或打印工艺文件。填写或打印工艺文件。模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v （二）、加工工艺规程的设计步骤（二）、加工工艺规程的设计步骤 v 1 1、分析零件工作图和产品装配图；、分析零件工作图和产品装配图； v 2 2、工艺

37、审查；、工艺审查；v 3 3、确定毛坯的种类及其制造方法；、确定毛坯的种类及其制造方法；v 4 4、拟定机械加工工艺路线；、拟定机械加工工艺路线；v 5 5、确定各工序所需的机床和工艺装备、确定各工序所需的机床和工艺装备 ；v 6 6、确定各工序的加工余量，计算工序尺寸和公差；、确定各工序的加工余量，计算工序尺寸和公差； v 7 7、确定切削用量；、确定切削用量； v 8 8、确定各工序工时定额；、确定各工序工时定额； v 9 9、评价工艺路线、评价工艺路线 ；v 1010、填写或打印工艺文件。、填写或打印工艺文件。 模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 一、机械加工工艺规程的设

38、计原则及所需的原始资料一、机械加工工艺规程的设计原则及所需的原始资料 v （一）、机械加工工艺规程的设计原则（一）、机械加工工艺规程的设计原则 v 1、编制工艺规程应以保证零件加工质量，达到设计图纸规定的各项、编制工艺规程应以保证零件加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求为前提；技术要求为前提； v 2、在保证加工质量的基础上，应使工艺过程有较高的生产效率和较、在保证加工质量的基础上，应使工艺过程有较高的生产效率和较低的成本；低的成本； v 3、应充分考虑和利用现有生产条件，尽可能作到平衡生产；、应充分考虑和利用现有生产条件，尽可能作到平衡生产； v 4、尽量减轻工人劳动强度，保证安全生产，

39、创造良好、文明劳动条、尽量减轻工人劳动强度，保证安全生产，创造良好、文明劳动条件；件；v 5、积极采用先进技术和工艺，力争减少材料和能源消耗，并应符合、积极采用先进技术和工艺，力争减少材料和能源消耗，并应符合环境保护要求。环境保护要求。模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v （二）、制订机械加工工艺规程所需的原始资料（二）、制订机械加工工艺规程所需的原始资料 v 1、制订零件的机械加工工艺规程时，需具备下列原始资料；、制订零件的机械加工工艺规程时，需具备下列原始资料；v 2、产品的全套装配图及零件图；、产品的全套装配图及零件图； v 3、产品的验收质量标准；、产品的验收质量标准；

40、v 4、产品的生产纲领及生产类型；、产品的生产纲领及生产类型； v 5、零件毛坯图及毛坯生产情况；、零件毛坯图及毛坯生产情况；v 6、本厂（车间）的生产条件；、本厂（车间）的生产条件；v 7、各种有关手册、标准等技术资料；、各种有关手册、标准等技术资料；v 8、国内外先进工艺及生产技术的发展与应用情况。、国内外先进工艺及生产技术的发展与应用情况。 模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 二、零件工艺性分析二、零件工艺性分析v （一）、（一）、 零件图的内容分析零件图的内容分析v 1 1、检查零件图的完整性和正确性、检查零件图的完整性和正确性 v 2 2、分析零件的技术要求、分析零件

41、的技术要求 v （二）、零件的结构工艺性分析（二）、零件的结构工艺性分析v 零件的结构工艺性是指所设计的零件在不同类型的具体生产条件零件的结构工艺性是指所设计的零件在不同类型的具体生产条件下，零件毛坯的制造、零件的加工和产品的装配所具备的可行性下，零件毛坯的制造、零件的加工和产品的装配所具备的可行性和经济性。和经济性。 模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 三、毛坯的选择三、毛坯的选择v 选择毛坯，主要是确定毛坯的种类、制造方法及其制造精度。选择毛坯，主要是确定毛坯的种类、制造方法及其制造精度。 v （一）、毛坯的种类（一）、毛坯的种类v 1 1、铸件、铸件 铸件适用于形状复杂的

42、零件毛坯。铸件适用于形状复杂的零件毛坯。v (1)(1)、砂型铸造的铸件；、砂型铸造的铸件；v (2)(2)、金属型铸造铸件、金属型铸造铸件 ；v (3)(3)、离心铸造铸件、离心铸造铸件 ；v (4)(4)、压力铸造铸件、压力铸造铸件 ；v (5)(5)、精密铸造铸件、精密铸造铸件 。 模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 2、锻件、锻件v 锻件适用于强度要求高、形状比较简单的零件毛坯，其锻造方法有自锻件适用于强度要求高、形状比较简单的零件毛坯，其锻造方法有自由锻和模锻两种。由锻和模锻两种。v 自由锻造锻件是在锻锤或压力机上用手工操作而成形的锻件。自由锻造锻件是在锻锤或压力机上

43、用手工操作而成形的锻件。 v 模锻件是在锻锤或压力机上，通过专用锻模锻制成形的锻件。模锻件是在锻锤或压力机上，通过专用锻模锻制成形的锻件。 v 3、焊接件、焊接件v 焊接件是根据需要将型材或钢板焊接而成的毛坯件，它制作方便、简焊接件是根据需要将型材或钢板焊接而成的毛坯件，它制作方便、简单，但需要经过热处理才能进行机械加工。单，但需要经过热处理才能进行机械加工。 模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 4、冲压件、冲压件v 冲压件是通过冲压设备对薄钢板进行冷冲压加工而得到的零件，它可冲压件是通过冲压设备对薄钢板进行冷冲压加工而得到的零件，它可以非常接近成品要求，冲压零件可以作为毛坯，

44、有时还可以直接成为以非常接近成品要求，冲压零件可以作为毛坯，有时还可以直接成为成品。成品。 v 5、型材、型材v 型材主要通过热轧或冷拉而成。热轧的精度低，价格较冷拉的便宜，型材主要通过热轧或冷拉而成。热轧的精度低，价格较冷拉的便宜，用于一般零件的毛坯。用于一般零件的毛坯。 模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 6、冷挤压件、冷挤压件v 冷挤压件是在压力机上通过挤压模掠夺而成。其生产效率高。冷挤压件是在压力机上通过挤压模掠夺而成。其生产效率高。 v 7、粉末冶金件、粉末冶金件v 粉末冶金件是以金属粉末为原料，在压力机上通过模具压制成型后经粉末冶金件是以金属粉末为原料，在压力机上通

45、过模具压制成型后经高温烧结而成。高温烧结而成。 模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v （二）、确定毛坯时应考虑的因素（二）、确定毛坯时应考虑的因素v 1、零件的材料及其力学性能、零件的材料及其力学性能 v 2、零件的结构和尺寸、零件的结构和尺寸 v 3、生产类型、生产类型 v 4、现有生产条件、现有生产条件v 5、充分考虑利用新技术、新工艺和新材料的可能性、充分考虑利用新技术、新工艺和新材料的可能性 模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v （三）、确定毛坯时的几项工艺措施（三）、确定毛坯时的几项工艺措施v 1、为了便于安装，有些铸件毛坯需铸出工艺搭子。、为了便于安装，

46、有些铸件毛坯需铸出工艺搭子。 v 2、装配后需要形成同一工作表面的两个相关偶件，为了保证加工质、装配后需要形成同一工作表面的两个相关偶件，为了保证加工质量并使加工方便，常常将这些分离零件先制作成一个整体毛坯，加工量并使加工方便，常常将这些分离零件先制作成一个整体毛坯，加工到一定阶段后再切割分离。到一定阶段后再切割分离。v 3、 对于形状比较规则的小型零件，为了便于安装和提高机械加工的对于形状比较规则的小型零件，为了便于安装和提高机械加工的生产率，可将多件合成一个毛坯，加工到一定阶段后，再分离成单件，生产率，可将多件合成一个毛坯，加工到一定阶段后，再分离成单件，再对单件进行加工。再对单件进行加工

47、。模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 工艺路线的拟订是制订工艺规程的总体布局。其主要任务是选择各个工艺路线的拟订是制订工艺规程的总体布局。其主要任务是选择各个加工表面的加工方法和加工方案，确定各个表面的加工顺序以及整个加工表面的加工方法和加工方案，确定各个表面的加工顺序以及整个工艺过程中工序的多少等。工艺过程中工序的多少等。v 关于工艺路线的拟订，目前还没有一套普遍而完整的方法。但经过多关于工艺路线的拟订，目前还没有一套普遍而完整的方法。但经过多年来的生产实践，已总结出一些综合性原则。在应用这些原则时，要年来的生产实践，已总结出一些综合性原则。在应用这些原则时，要结合生产实际，

48、分析具体条件，避免生搬硬套。结合生产实际，分析具体条件，避免生搬硬套。模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 一、基准及定位基准的选择一、基准及定位基准的选择v （一）、基准的概念及分类（一）、基准的概念及分类v 零件上用以确定其他点、线、面的位置所依据的那些点、线、面称为零件上用以确定其他点、线、面的位置所依据的那些点、线、面称为基准。根据其功用的不同，可分为设计基准、工艺基准两大类。基准。根据其功用的不同，可分为设计基准、工艺基准两大类。v 1、设计基准、设计基准v 在零件图上用以确定其它点、线、面的基准，称为设计基准。在零件图上用以确定其它点、线、面的基准，称为设计基准。模块

49、一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 2、工艺基准、工艺基准v 零件在加工、测量、装配等工艺过程中使用的基准统称工艺基准。零件在加工、测量、装配等工艺过程中使用的基准统称工艺基准。 v 工艺基准又可分为：工艺基准又可分为：v （1）、工序基准；）、工序基准；v （2）、定位基准；）、定位基准；v （3）、测量基准；）、测量基准；v （4）、装配基准。）、装配基准。 模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v （二）、定位基准的选择（二）、定位基准的选择v 定位基准的选择对于保证零件的尺寸精度和位置精度以及合理安排加定位基准的选择对于保证零件的尺寸精度和位置精度以及合理安排加工

50、顺序都有很大影响，当使用夹具安装工件时，定位基准的选择还会工顺序都有很大影响，当使用夹具安装工件时，定位基准的选择还会影响夹具结构的复杂程度。因此，定位基准的选择是制订工艺规程时影响夹具结构的复杂程度。因此，定位基准的选择是制订工艺规程时必须认真考虑的一个重要工艺问题。必须认真考虑的一个重要工艺问题。v 定位基准可分为粗基准和精基准。定位基准可分为粗基准和精基准。v 若选择未经加工的表面作为定位基准，这种基准被称为粗基准。若选择未经加工的表面作为定位基准，这种基准被称为粗基准。v 若选择已加工的表面作为定位基准，则这种定位基准称为精基准。若选择已加工的表面作为定位基准，则这种定位基准称为精基准

51、。 模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 1、粗基准的选择、粗基准的选择v (1)、 余量均匀原则余量均匀原则v 为了保证重要加工表面加工余量均匀，应选择重要加工表面作为粗基为了保证重要加工表面加工余量均匀，应选择重要加工表面作为粗基准。如图准。如图1-9所示，为保证导轨面有均匀的组织和一致耐磨性，应使所示，为保证导轨面有均匀的组织和一致耐磨性，应使其加工余量均匀。因此选择导轨面为粗基准加工底面，然后再以底面其加工余量均匀。因此选择导轨面为粗基准加工底面，然后再以底面为基准加工导轨面。为基准加工导轨面。 v 当工件上有多个重要加工面要求保证余量均匀时，则应选余量要求最当工件上有多

52、个重要加工面要求保证余量均匀时，则应选余量要求最严的表面为粗基准。严的表面为粗基准。 模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v (2)、 相互位置要求原则相互位置要求原则v 为了保证非加工表面与加工表面之间的相对位置精度要求，一般选择为了保证非加工表面与加工表面之间的相对位置精度要求，一般选择非加工表面作为粗基准。如图非加工表面作为粗基准。如图1-10所示的毛坯，铸造时孔所示的毛坯，铸造时孔B和外圆和外圆A有偏心，若采用非加工表面外圆有偏心，若采用非加工表面外圆A为粗基准加工孔为粗基准加工孔B，则内外圆是同，则内外圆是同轴的，但孔轴的，

53、但孔B的加工余量不均匀。如果零件上同时具有多个非加工面的加工余量不均匀。如果零件上同时具有多个非加工面时，应选择与加工面位置精度要求最高的非加工表面作为粗基准。时，应选择与加工面位置精度要求最高的非加工表面作为粗基准。模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v (3)、 不得重复使用原则不得重复使用原则v 粗基准在同一尺寸方向上通常只允许使用一次。粗基准在同一尺寸方向上通常只允许使用一次。v (4)、 便于装夹原则便于装夹原则v 选作粗基准的表面应平整光洁，有一定面积，无飞边、浇口、冒口，选作粗基准的表面应平整光洁，有一定面积，无飞边、浇

54、口、冒口，以保证定位稳定、夹紧可靠。以保证定位稳定、夹紧可靠。v 无论是粗基准还是精基准的选择，上述原则都不可能同时满足，有时无论是粗基准还是精基准的选择，上述原则都不可能同时满足，有时甚至互相矛盾，因此选择基准时，必须具体情况具体分析，权衡利弊，甚至互相矛盾，因此选择基准时，必须具体情况具体分析，权衡利弊，保证零件的主要设计要求。保证零件的主要设计要求。模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 2、精基准的选择、精基准的选择v (1) 基准重合原则基准重合原则v 应尽可能选择加工表面的设计基准作为定位基准。这样可以避免基准应尽可能选择加工表面的设计基准作为定位基准。这样可以避免基准

55、不重合引起的误差。图不重合引起的误差。图1-11所示为采用调整法加工所示为采用调整法加工C面，则尺寸面，则尺寸c的的加工误差加工误差Tc不仅包含本工序的加工误差不仅包含本工序的加工误差j，而且还包括基准不重合，而且还包括基准不重合带来的设计基准与定位基准之间的尺寸误差带来的设计基准与定位基准之间的尺寸误差Ta。如果采用如图。如果采用如图1-12所示的方式安装工件，则可消除基准不重合误差。所示的方式安装工件，则可消除基准不重合误差。模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v (2) 基准统一原

56、则基准统一原则v 应尽可能采用同一个定位基准加工工件上的各个表面。采用基准统一应尽可能采用同一个定位基准加工工件上的各个表面。采用基准统一原则，可以简化工艺规程的制定，减少夹具数量，节约了夹具设计和原则，可以简化工艺规程的制定，减少夹具数量，节约了夹具设计和制造费用；同时由于减少了基准的转换，更有利于保证各表面间的相制造费用；同时由于减少了基准的转换，更有利于保证各表面间的相互位置精度。互位置精度。 模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v 如图如图1-13所示，在扇形工件上钻三个孔时，工件以内孔和端面为基所示，在扇形工件上钻三个孔时，

57、工件以内孔和端面为基准，在定位销准，在定位销5和分度盘和分度盘8的平面上定位，还以一个侧面为基准在挡的平面上定位，还以一个侧面为基准在挡销销13上作角向定位。用开口垫圈上作角向定位。用开口垫圈3和螺母和螺母4将工件压紧在分度盘上。将工件压紧在分度盘上。当钻好一个孔后要变换工位时，可用手柄当钻好一个孔后要变换工位时，可用手柄9松开分度盘，再拉动捏手松开分度盘，再拉动捏手11拔出分度销拔出分度销1，然后转动分度盘到下一个工位，再插入分度销，然后转动分度盘到下一个工位，再插入分度销1，用手柄用手柄9把分度盘锁紧。依次钻出三个径向孔。把分度盘锁紧。依次钻出三个径向孔。模块一 机械加工工艺规程设计机械加

58、工工艺规程设计v (3) 互为基准原则互为基准原则v 对工件上两个相互位置精度要求比较高的表面进行加工时，可以利用对工件上两个相互位置精度要求比较高的表面进行加工时，可以利用两个表面互相作为基准，反复进行加工，以保证位置精度要求。如图两个表面互相作为基准，反复进行加工，以保证位置精度要求。如图1-14所示，在加工精密齿轮时，齿面高频淬火后需要进行磨齿，因所示，在加工精密齿轮时，齿面高频淬火后需要进行磨齿，因其淬硬层较薄，应使磨削余量小而均匀。所以要先以齿面为其基准磨其淬硬层较薄，应使磨削余量小而均匀。所以要先以齿面为其基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，可保证齿面磨削余量均匀。内孔，再以孔为基准磨

59、齿面，可保证齿面磨削余量均匀。模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v (4)自为基准原则自为基准原则v 某些加工表面加工余量小而均匀时，可选择加工表面本身作为定位基某些加工表面加工余量小而均匀时，可选择加工表面本身作为定位基准。图准。图1-15所示为镗连杆小头孔时，以加工表面小头孔作为定位基所示为镗连杆小头孔时，以加工表面小头孔作为定位基准的夹具。工件除以大头孔中心线和端面为定位基准外，还以小头孔准的夹具。工件除以大头孔中心线和端面为定位基准外，还以小头孔中心线为定位基准，用削边销定位，消除绕大头孔轴线转动自由度，中心线为定位基准，用

60、削边销定位，消除绕大头孔轴线转动自由度，并在小头孔两侧用浮动夹紧装置夹紧后，拔出定位销，伸入镗杆对小并在小头孔两侧用浮动夹紧装置夹紧后，拔出定位销，伸入镗杆对小头孔进行加工。能保证加工余量小而均匀。头孔进行加工。能保证加工余量小而均匀。模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计模块一 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计v (5) 便于装夹原则便于装夹原则v 所选基准应保证工件定位准确、安装可靠；夹具设计简单、操作方便。所选基准应保证工件定位准确、安装可靠；夹具设计简单、操作方便。v 3、定位基准选择实例分析、定位基准选择实例分析v 例例1：选择图：选择图1-16所示主轴箱体零件的定