工艺规程编制

第六章工艺规程设计加工工艺——产品制造的方法。工艺规程制订的原那么——是优质、高产、低本钱，即在保证产品质量的前题下，争取最好的经济效益。1

1.生产过程指把原材料转变为成品的全过程。6.1概述、生产过程和工艺过程机械工厂的生产过程一般包括原材料的验收、保管、运输，生产技术准备，毛坯制造，零件加工〔含热处理〕，产品装配，检验以及涂装等。2企业组织产品生产的模式：

1〕生产全部零部件、组装机器。2〕生产一局部关键的零部件，3〕完全不生产零部件。企业生产过程可分为四个阶段，即新产品开发、产品制造、产品销售和售后效劳阶段。32.工艺过程把生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和物理、力学性能等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。4一个或一组工人在一个工作地点，对一个或同时对一组工件所连续完成的那局部工艺过程叫工序。、机械加工工艺过程及其组成1.工序5

图小轴零件678

工件在机床或夹具中定位并夹紧的过程称为安装。2.安装3.工位

工件在一次安装后，工件与夹具或设备的可动局部一起相对于刀具或设备的固定局部所占据的每一个位置上所完成的那一局部工艺过程称为工位。9图多工位加工104.工步与复合工步在加工外表、切削刀具和切削用量〔仅指转速和进给量〕都不变的情况下，所连续完成的那局部工艺过程，称为一个工步。有时为了提高生产效率，经常把几个待加工外表用几把刀具同时进行加工，这可看作为一个工步，并称为复合工步。11转塔自动车床的不同工步复合工步

底座零件底孔加工工序125.走刀在一个工步内，同一把刀具以及同一切削用量对同一外表进行屡次切削。这样每一次切削就称为一次走刀。

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以棒料制造阶梯轴14零件的年生产纲领按以下公式计算：N=Qn(1+a)(1+b)(3-1)式中N——零件的生产纲领，单位为件／年；Q——产品的年产量，单位为台／年；n——每台产品中所含该零件的数量，单位为件／台；a——零件的备品百分率；b——零件的废品百分率。

产品的年生产纲领就是产品的年生产量。、生产纲领与生产类型生产纲领152.生产类型的划分

根据产品投入生产的连续性，可大致分为三种不同的生产类型。1.单件生产

产品品种不固定，每一品种的产品数量很少，大多数工作地点的加工对象经常改变。例如，重型机械、造船业等一般属于单件生产。2.大量生产

产品品种固定，每种产品数量很大，大多数工作地点的加工的对象固定不变。例如，汽车、轴承制造等一般属于大量生产。

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在成批生产中，根据批量大小可分为小批、中批和大批生产。小批生产的特点接近于单件生产的特点，大批生产的特点接近于大量生产的特点，中批生产的特点介于单件和大量生产特点之间。因此生产类型可分为：单件小批生产，大批大量生产，中批生产。各种生产类型的工艺特点见表6-2。

3.成批生产产品品种根本固定，但数量少，品种较多，需要周期性地轮换生产，大多数工作地点的加工对象是周期性的变换。17不同生产类型的比较工艺系统〔机床、夹具、刀具和工件〕工件毛坯获得方法生产率，单件本钱18t=60Φ/N〔3-2〕式中t——节拍，单位为min/件；Φ——机床每年工作时数，单位为h；N——零件生产纲领，单位为件。Φ=cmnη式中c——每天班次〔以2计算〕；m——每年周数〔以51计算〕；n——每周一班工作时数〔以35计算〕；η——设备利用率，一般取0.94～0.96。

节拍是指生产每一个零件所规定的时间指标。3、节拍191）.工艺规程的作用●.指导生产●.是组织管理生产的根本依据●.是新建或扩建工厂或车间的根本资料4、机械加工工艺规程20

以工件为单位说明一个零件全部加工过程的工艺卡片。包括工序的名称、工序内容，经过的车间、工段、所用的机床、刀具、夹具、量具，工时定额等。用于单件小批生产以及管理中。●.机械加工工艺过程卡片2.〕常用工艺文件的种类21它是以工序为单位，它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零件加工过程的一种主要工艺文件，广泛用于成批生产和单件小批生产中比较重要的零件或工序。具体指导操作工人进行生产。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、切削用量和工时定额等。●.机械加工工序卡22产品整套装配图、零件图〔质量标准〕生产纲领、生产类型毛坯情况〔自己设计〕本厂现有生产条件，工艺有关手册、图册，电子文档形式的资源。3〕.制订工艺规程的原始资料231机械加工工艺规程制定的原那么〔1〕保证加工质量〔2〕保证生产效率〔3〕较低制造本钱〔4〕良好劳动条件6.1。4制订工艺规程的原那么及步骤24分析研究产品图纸，工艺性分析选择设计毛坯拟订工艺路线，选择定位基准选择设备、工装确定工序余量、工序尺寸，从后往前。确定切削用量、工时定额技术经济分析填写工艺文件2步骤25定义——零件在满足要求的前题下，制造的可行性和经济性。功能相同的零件，其结构工艺性可以有很大差异。3，工件的结构工艺性分析26定位基准1、粗基准2、精基准6.1.5定位基准选择采用毛坯上未经加工的外表作为定位基准。又称为毛基准。采用经过加工的外表作为定位基准。又称为光基准。27重点考虑：减少定位误差保证加工精度〔1〕基准统一原那么〔2〕基准重合原那么〔3〕互为基准，反复加工原那么〔4〕自为基准原那么1、精基准选择原那么28基准统一原那么轴加工用顶尖孔；箱体加工用一面两销29设计基准〔定位基准〕假设本道工序的加工精度为δ，那么只要δ≤δA2，即可满足加工要求例：图示零件加工台阶面切削平面δ〔本道工序加工精度〕30设计基准基准统一假设要满足加工精度必须有：－称为基准不重合误差31图互为基准反复加工32图床身导轨面自为基准33〔1〕.重要外表原那么：要求余量最小的重要外表。〔类似自为基准〕〔2〕.壁厚均匀原那么：〔3〕.可靠外表原那么：〔4〕.单次原那么：粗基准只用一次。2、粗基准选择34图外圆作粗基准，壁厚均匀35图用需加工的内孔作粗基准，加工量最小36图床身加工，重要外表，余量最小376.2机械加工工艺路线的拟定1.加工方法的经济精度、外表粗糙度与技术要求相适应。2.加工方法与材料的性质相适应。3.加工方法与生产类型相适应。4.加工方法与本厂条件相适应。6.2.1、外表加工方法选择38光整加工阶段精加工阶段2、加工阶段的划分粗加工阶段半精加工阶段392、工序分散就是将工件的加工，分散在较多的工序内进行。每道工序的加工内容很少，最少时每道工序仅一个简单工步。3、趋势：工序集中3、工序的集中与分散1、工序集中就是将工件的加工，集中在少数几道工序内完成。40基面先行先面后孔先主后次先粗后精4、加工顺序的安排1〕.机械加工顺序的安排412）.热处理工序的安排退火：正火：调质：预备热处理最终热处理去除内应力处理位置：粗加工前目的：改善切削性能，消除内应力位置：半精加工后，精加工前目的：提高强度、硬度

位置：粗加工前、后，半精加工后，精加工前目的：消除内应力，防止变形、开裂。淬火、渗碳、氮化等时效去应力退火42金属镀层非金属镀层氧化膜表面处理工序检验工序其它工序安排质量检验特种检验去毛刺、倒钝锐边去磁清洗涂防锈油3〕.辅助工序的安排位置：工艺过程最后目的：美观43一、加工余量确定1.加工余量概念加工外表所切去的金属层总厚度。一道工序内切除的金属层厚度。6.3机床加工工序的设计〔1〕总加工余量〔2〕工序余量44图加工外表的粗糙度与缺陷层1－缺陷层；2－正常组织45图上工序留下的形状误差46图轴的弯曲对加工余量的影响47二、工序尺寸与公差确实定

工序尺寸是零件在加工过程中各工序应保证的加工尺寸，通常为加工面至定位基准面之间的尺寸。48铰孔精镗孔半精镗孔粗镗孔毛坯孔0.10.52.45H7（）

工序尺寸及公差的计算H8（）H10（）H13（）Ra0.8Ra1.25Ra2.5Ra16100100-0.1=99.999.9-0.5=99.499.4-2.4=97.097-5=92.0工序名称工序间余量

/mm工序间经济精度

/mm表面粗糙度/μm

工序间尺寸

工序尺寸496.4工艺尺寸链、尺寸链的定义、组成1、定义尺寸链就是在零件加工或机器装配过程中，由相互联系且按一定顺序连接的封闭尺寸组合。50〔1〕在加工中形成的尺寸链——工艺尺寸链A2A1A01.加工面2.定位面3.设计基准51〔2〕在装配中形成的尺寸链——装配尺寸链A1A2A052、尺寸链的分类

1、按应用范围分类1〕工艺尺寸链——全部组成环为同一零件工艺尺寸所形成的尺寸链。2〕装配尺寸链——全部组成环为不同零件尺寸所形成的尺寸链。3〕零件尺寸链——全部组成环为同一零件设计尺寸所形成的尺寸链。4〕设计尺寸链——装配尺寸链与零件尺寸链，统称为设计尺寸链。53、尺寸链的建立

1、封闭环2、组成环封闭环为间接获得尺寸。1、直接获得。2、对封闭环有影响541).极值法3、尺寸链计算的根本公式55封闭环的上偏差ES(A0)等于增环的上偏差之和减去减环的下偏差之和，即

封闭环的下偏差EI(A0)等于增环下偏差之和减去减环的上偏差之和，即56封闭环的公差T(A0)等于各组成环的公差T(Ai)之和，即极值法解算尺寸链的特点是：简便、可靠，但当封闭环公差较小，组成环数目较多时，分摊到各组成环的公差可能过小，从而造成加工困难，制造本钱增加，在此情况小，常采用概率法进行尺寸链的计算。572.概率法特点：以概率论理论为根底，计算科学、复杂，经济效果好，用于环数较多的大批大量生产中。假定各环尺寸按正态分布，且其分布中心与公差带中心重合。58

(2)各环平均尺寸之间的关系

(1)各环公差之间的关系(3)各环平均偏差之间的关系59

当计算出各环的公差、平均尺寸、平均偏差之后，应按将该环的公差对平均尺寸按双向对称分布，即写成改写成上下偏差的形式60(1)正计算——各组成环，求封闭环。正计算主要用于验算所设计或加工的产品能否满足性能要求。(2)反计算——封闭环，求各组成环。反计算主要用于产品设计、加工和装配工艺计算等方面。〔3〕中间计算——封闭环和局部组成环的根本尺寸及公差，求其余的一个或几个组成环根本尺寸及公差〔或偏差〕。3.尺寸链计算的几种情况611〕

等公差原那么按等公差值分配的方法来分配封闭环的公差时,各组成环的公差值取相同的平均公差值Tav：即极值法Tav=T0/〔n-1〕4.确定组成环公差大小的误差分配方法622〕按等精度原那么3〕按实际可行性分配原那么按具体情况来分配封闭环的公差631)按“入体〞原那么标注2〕按双向对称分布标注对于诸如孔系中心距、相对中心的两平面之间的距离等尺寸，一般按对称分布标注，即可标注成上、下偏差绝对值相等、符号相反形式〔即T/2〕。

5.工序尺寸的标注64工艺过程尺寸链的分析与解算651〕定位基准与设计基准不重合的尺寸换算A设计基准C定位基准例7－3B66例1:某零件如图示，设计尺寸50-0.17、10-0.36，因10-0.36不好测量，而改为测量A2，试确定工序尺寸A2。A210-0.36A1=50-0.17A0封闭环A0A2A1解:1)确定封闭环、建立尺寸链、判别增减环。2〕尺寸及偏差计算：A2=40+0.193)假废品情况：当A2=40+0.36(按上述计算应为超差),此时A1=50,A0=10-0.36(合格)这种废品为假废品。2〕测量基准与设计基准不重合的尺寸换算67

只要测量尺寸的超差量小于或等于其余组成环尺寸公差之和，就有可能出现假废品，为此应对该零件各有关尺寸进行复检和验算，以免将实际合格的零件报废而导致浪费。

假废品的出现68例2如下图轴套，其加工工序如下图，试校验工序尺寸标注是否合理。2.多尺寸保证时的尺寸换算50-0.3415±0.210-0.3零件图51-0.410车孔及端面50-0.3410.4-0.220车外圆及端面14.6±0.230钻孔10-0.340磨外圆及台阶69解:1)分析从零件图上看,设计尺寸有10-0.3mm、15±0.2mm以及50-0.34。根据工艺过程分析是否全部到达图纸要求.其中10-0.3、50-0.34直接保证，15±0.2间接保证，为封闭环，必须校核。2〕查找组成环，建立尺寸链10.4-0.214.6±0.210-0.3A0封闭环3〕计算尺寸及偏差求得A0=15-0.4+0.5(超差)4)解决方法:改变工艺过程，如将钻孔改在工序40之后；提高加工精度，缩小组成环公差。5〕重新标注尺寸，校核计算现将尺寸改为：10.4-0.1，14.6±0.1,10-0.1可求得:A0=15±0.2符合图纸要求.703.校核工序间余量例3一轴其轴向工艺过程如下图，现要校核工序30精车B面的余量。ABCA1A2A3ABCA5A4粗车端面A、B，直接得到A1=28-0.52

A2=35-0.34调头，粗、精车C面，直接得到尺寸

A3=26-0.28调头，精车A、B，直接得到A4=25-0.14A5=35-0.1771解:根据工艺过程作轴向尺寸形成过程及余量分布图，寻找封闭环，建立尺寸链求解。ABCA1A2A3A4A5Z为封闭环A0A3A2A4A5ZA0Z为封闭环,求得，Zmin=0.38>0,适宜。72对于工件形状复杂、工艺过程很长、工艺基准屡次转换、工艺尺寸链环数多时，就不容易迅速、简便地列出相应的工艺尺寸链来进行工序尺寸的换算，而且还容易出过失。采用跟踪法，就能够更直观、更简便地去解工艺尺寸链的问题。而且也便于利用计算机进行辅助工艺设计。跟踪法建尺寸链731〕跟踪图的绘制（1）在图表的上方画出零件的简图，标出有关设计尺寸，并将有关表面向下引出表面线；（2）按加工顺序自上而下地填入工序号；（3）将工序基本余量填入表中；（5）为便于计算，按对称偏差标注设计尺寸。（4）按规定符合标出定位基准、工序基准、加工表面、工序尺寸、加工余量、结果尺寸；742〕符号说明CABA1A2A3A4A5Z为封闭环A0余量定位基准封闭环工序尺寸度量基准加工表面753〕举例为封闭环A0CABA3A4Z4Z2A2A1Z1A5Z3Z5A03=36.25±0.25工序2以D面定位，精车A面，得A3；粗车C面，得A4D工序1以A面定位，粗车D面，得A1；车B面，保证A2＝A02=39.9±0.1A01=49.75±0.25工序3以D面定位，磨A面，保证工序尺寸

A5

＝；同时保证设计尺寸

764〕尺寸链建立方法（1）找出间接保证的设计尺寸和余量作为封闭环；（2）沿封闭环两端面竖线同步向前面各工序追踪查找组成环；（3）在追踪过程中，遇到箭头拐弯，逆加工箭头横向追踪到此尺寸的度量基准；（5）当两边竖线“汇交”到某一个度量基准为止。（4）沿度量基准所在的竖线继续追踪；77A03=36.25±0.25A3A4A5以A03为封闭环得到的工艺尺寸链：78尺寸链计算例题图中零件加工工艺为：1.以A面定位加工B,C,D面2.以B面定位加工E面用调整法加工保证图示各设计尺寸。7980机床的精度。生产率，规格.用标准刀具、高效专用刀具.夹具，通用，专用.量具，大量加工用专用量具，单件小批量用通用量具。

机床设备及工艺装备的选择81第加工工艺过程的生产率与技术经济分析

时间定额是在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。

完成一个工件的一个工序的时间称为单件时间td1、生产率分析82T单=t基+t辅+t服+t休工艺过程所消耗的时间。装卸工件，操作机床、改变切削用量、测量工件、引进及退回刀具等换刀、润滑机床、清理切屑、收拾工具等恢复体力和满足生理上的需要。一般按作业时间的2％估算。832、工艺过程的技术经济分析所谓技术经济分析，就是通过比较不同工艺方案的生产本钱，选出最经济的工艺方案。846.5工艺文件1.填写机械加工工艺过程卡2.填写机械加工工序卡3.撰写工艺规程编写说明书〔包括夹具、量具和刀具设计任务书〕85课程设计要求1.绘制零件图〔手工〕2.设计毛坯3.编制机械制造工艺规程〔过程卡和工艺卡〕4.撰写工艺规程编制说明书5.设计一套夹具〔教师批准，装配图，夹具体，一个以上的零件图〕夹具设计说明书866.6机械装配工艺6.1机械装配工艺根本问题6.2保证装配精度的方法6.3装配工艺规程的制定876.6.1装配工艺根本问题

1.装配精度的关系相互位置精度运动精度2.装配以后的物理功能连接可靠，防松，润滑，防锈，清洁886.6.2保证装配精度的方法1.互换法零件按一定公差加工后，装配时不经任何修配和调整即能到达装配精度要求的称为互换法。互换法分为完全互换法和不完全互换法。89〔1〕完全互换法〔2〕概率互换法又称局部互换法，不完全互换法。其实质是将尺寸链中的各组成环公差比用完全互换法时放宽，以使加工容易，本钱降低。当各组成环按正态分布时，用概率法求得的组成环平均公差比极值法扩大倍，这仅适用于大批、大量的生产类型。当各组成环和封闭环的尺寸按正态分布时，用概率法的根本公式求解尺寸链。902.选配法按照经济精度加工然后分组3.修配法4.调整法916.6.3装配工艺规程内容①制定装配顺序，装配方法；②设计装配中需用的工艺装备；③规定局部装配技术要求；④规定装配的检验方法及工具；⑤确定工时定额；⑥其它本卷须知。