机械制造工艺学 第3版 课件 模块一 机械加工工艺规程+1工序2工艺规程制定

机械制造工艺学机械制造工艺课程组课程定位机械制造及自动化专业的一门专业核心课程，旨在通过学习，使学生掌握工程领域零件常用机械加工工艺方法。课程要求以教师为主导、以学生为中心，教师讲解与学生（小组）探讨相结合，通过视频、PPT、微课、仿真等教学手段，集讲解、探讨等教学方法完成项目任务完成组织教学。课程结构本课程涵盖5个模块，8个项目，每个项目选取若干个典型任务作为项目载体，以问题为导向，在解决问题的过程中将专业知识、技术技能融入其中，最终以解决问题为项目结点，使学生在学习知识的同时，逐步建立发现问题解决问题的一般方法，掌握机械零件加工的一般规律与步骤。思政融入以培养工匠精神（爱岗敬业、精益求精、持之以恒、守正创新）为课程思政融入主线、思政案例和元素的选择从任务特点出发、润物细无声的将工匠精神融入课程全过程。课程目标对常规零件进行工艺分析，选择毛坯、热处理方法、定位方式、加工设备及方式、确定加工余量和切削用量等，并制定零件机械加工工艺规程的能力。素质目标机械工程师需具备的基本职业素养（职业道德、工作态度、工匠精神）；查阅手册、图册等技术资料，运算和编写技术文件等基本素质。掌握常用材料，重点是钢铁材料的特点、热处理方法，恰当的选择热处理方式；学习、掌握工艺规程的制订原则、步骤；掌握典型零件（以轴、套筒、箱体为主）的加工工艺；掌握车铣刨磨等加工方式、工艺特点和适用范围；掌握工件的定位原则和夹具设计方法、步骤；掌握在零件加工过程中加工精度和表面质量的保证及实现方法。知识目标能力目标......机械基础金工实习机械设计机械制图前序课程AUTOCAD01STEP02STEP03STEP04STEP机械加工工艺规程基础典型零件机械加工工艺文件制订机械加工精度与表面质量控制机械装配工艺知识拓展05STEP321轴类零件盘套类零件箱体类零件4综合类零件任务模块一图1-1所示为一支架套零件，结构特点和技术要求如下：内孔尺寸精度分别为

mm和

mm，表面粗糙度Ra分别为0.10㎛和0.40㎛，因转动要求精度较高，所以两孔的圆度要求很高，均为0.0015mm，同轴度为0.002mm，

孔内安放滚针轴承的滚针及仪器主轴颈，同时该支架套的外圆和内孔均有台阶，并有径向孔需要加工。试制定该零件的机械加工工艺文件。公差带基本偏差在对一个零件进行机械加工前，必须首先制定该零件的工艺规程，才能有效的保证用较低的成本，较高的效率加工出该零件，该支架套为一盘套类零件，要制定其机械加工文艺文件，需掌握制定机械加工工艺文件的相关基础知识，熟悉机械加工工艺文件制定的一般过程和步骤，具备零件图纸的分析能力，定位基准选择能力，工序尺寸和公差确定方法，并适当了解机械加工工艺过程中的经济性问题分析。1.掌握零件机械加工工艺规程的制订原则、步骤及相关概念。2.掌握零件结构工艺性分析内容及方法。3.掌握工序、基准、定位、尺寸链等相关概念及应用。4.掌握粗精基准选择原则、热处理安排、毛坯确定原则。5.掌握工序尺寸、加工余量的确定及工艺尺寸链的计算办法。1.具有对零件进行结构工艺性分析的能力。2.具有零件制造中毛坯选择、定位基准选择、热处理确定、工序尺寸计算的能力。培养学生善于思考、勤奋钻研的优良品质。知识链接1什么是生产过程？原材料/半成品成品原材料的运输与保管生产技术准备涂装与入库毛坯制造机械加工热处理装配测试与检验生产过程知识链接1什么是工艺过程？在生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程，称为工艺过程。如毛坯制造、机械加工、热处理、装配等过程均为工艺过程。毛坯制造机械加工热处理装配装配工艺过程机械加工工艺过程0201机械加工工艺过程是由一个或若干个顺序排列的工序组成的，而工序又可分为安装、工位、工步和走刀。什么是工序？1234一组工人一个工人一个工作地点若干个工件一个工件一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。端面螺纹外圆切断退刀槽组成生产过程的最小单元加工是否连续

完成？2

工作地点

是否变化？1工序的划分工作地点的变化1车床铣床000

工序1工序2加工过程的连续性判断2加工过程的连续性判断2端面1外圆1调头外圆2一个工序端面2

加工过程的连续性判断2端面1外圆1端面2外圆2

工序一工序二技术要求加工数量现有工艺条件工序数目的确定工序数目的确定图1-2阶梯轴简图工序号工序内容设备1车端面，钻中心孔、车全部外圆、车槽与倒角车床2铣键槽、去毛刺铣床3磨外圆外圆磨床工序号工序内容设备1铣端面、钻中心孔铣端面钻中心孔机床2车外圆、车槽与倒角车床3铣键槽铣床4去毛刺钳工台5磨外圆外圆磨床工序数目的确定单件小批量生产中批量生产工序数目的确定Ra3.2Ra0.8课堂训练单件小批量生产大批量生产工序号工序内容设备1车端面，钻中心孔车床2车外圆，切槽及倒角车床3铣键槽；去毛刺铣床4磨外圆磨床工序号工序内容设备1同时铣两端面，钻中心孔组合机床2粗车外圆及倒角车床3精车外圆、倒角及切退刀槽车床4铣键槽铣床5去毛刺钳工台6磨外圆磨床工序数目的确定单件小批量生产大批量生产课堂训练工序又可分为哪些组成部分？1生产纲领和生产类型分别指什么？2思考题工步与走刀工步是指加工表面(或装配时的联接表面）和加工(或装配)工具不变的条件下所连续完成的那部分工艺过程。一个工序可包括一个工步，也可包括几个工步。在一个工步内，若被加工表面需要切去的金属层很厚，需要分几次切削，则每进行一次切削就是一次走刀（也称进给）。一个工步可包括一次或几次走刀（或进给）。若干相同的工步写成一个工步图1-3包括四个相同表面加工的工步

几把刀具同时加工几个表面的工步，称为复合工步图1-4复合工步安装与工位工件在加工之前，在机床或夹具上先占据一正确位置(定位)，然后再予以夹紧的过程称为装夹（Fixing）。工件(或装配单元)经一次装夹后所完成的那一部分工序内容称为安装。包括定位和夹紧两项内容。定位(fixturing)——使工件在机床或夹具上占有正确位置。夹紧(fastening)——对工件施加一定的外力，使其已确定的位置在加工过程中保持不变。为了完成一定的工序内容，一次装夹工件后，工件(或装配单元)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。图1-5多工位加工工位Ⅰ—装卸工件工位Ⅱ—钻孔工位Ⅲ—扩孔工位Ⅳ—铰孔生产纲领企业在计划期内应当生产的产品数量和进度计划称为生产纲领。零件的生产纲领可按下式计算:N=Qn(1+a%+b%)式中：N—零件的生产纲领；Q—产品的生产纲领；n—每台产品中该零件的数量；a%—备品的百分率；b%—废品的百分率。企业(或车间、工段、班组、工作地)生产专业化程度的分类称为生产类型。一般可分为单件生产、成批生产和大量生产三种类型。生产类型生产类型零件的年生产纲领(件)重型零件(30kg以上)中型零件(4~30kg)轻型零件(4kg以下)单件生产<5<10<100成批生产小批生产5~10010~200100~500中批生产100~300200~500500~5000大批生产300~1000500~50005000~50000大量生产>1000>5000>50000表1-4各种生产类型的工艺特征工艺特征生产类型单件小批中批大批大量零件的互换性用修配法，钳工修配，缺乏互换性大部分具有互换性。装配精度要求高时，灵活应用分组装配法和调整法，同时还保留某些修配法具有广泛的互换性。少数装配精度较高外，采用分组装配法和调整法毛坯的制造方法与加工余量木模手工造型或自由锻造。毛坯精度低，加工余量大部分采用金属型铸造或模锻。毛坯精度和加工余量中等广泛采用金属型机器造型、模锻或其他高效方法。毛坯精度高，加工余量小机床设备及其布置形式通用机床。按机床类别采用机群式布置部分通用机床和高效机床。按零件类别分工段排列设备广泛采用高效专用机床及自动机床。按流水线和自动线排列设备工艺装备大多采用通用夹具、标准附件、通用刀具和万能量具。靠划线和试切法达到精度要求广泛采用夹具，部分靠找正装夹，达到精度要求。较多采用专用刀具和量具广泛采用专用高效夹具、复合刀具、专用量具或自动检验装置。靠调整法达到精度要求对工人技术要求需技术水平较高的工人需一定技术水平的工人对调整工的技术水平要求高，对操作工的技术水平要求较低工艺文件有工艺过程卡，关键工序要工序卡有工艺过程卡，关键工序要工序卡有工艺过程卡和工序卡，关键工序要调整卡和检验卡成本较高中等较低机械加工工艺规程机械加工工艺规程是规定零件制造工艺过程和操作方法的技术文件。（一）机械加工工艺规程的作用1.工艺规程是指导生产的主要技术文件。2.工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据。3.工艺规程是新建或扩建工厂或车间的基本资料。（1）机械加工工艺过程卡片（二）工艺文件的格式（二）工艺文件的格式（2）机械加工工序卡片一、工艺规程制订的原则工艺规程制订的原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量的前提下，争取最好的经济效益。在制订时，应注意下列问题。1.技术上的先进性在制订工艺规程时，要了解国内外本行业工艺技术的发展水平，通过必要的工艺试验，积极采用适用的先进工艺和工艺装备。2.经济上的合理性在一定的生产条件下，可能会出现几种能够保证零件技术要求的工艺方案。此时应通过核算或相互对比，选择经济上最合理的方案，使产品的能源、材料消耗和生产成本最低。3.有良好的劳动条件在制订工艺规程时，要注意保证工人操作时有良好而安全的劳动条件。因此，在工艺方案上要注意采取机械化或自动化措施，以减轻工人繁杂的体力劳动。二、制定工艺规程的步骤1)计算年生产纲领，确定生产类型。2）分析研究零件图及产品装配图，了解该零件在产品或部件中的作用，找出其要求较高的主要表面及主要技术要求，并了解各项技术要求制定的依据，审查其结构工艺性。3)选择毛坯。4)拟订工艺路线。主要工作是选择定位基准，确定各表面的加工方法，安排加工顺序，确定工序分散与集中的程度，安排热处理以及检验等辅助工序。5)确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。6)确定各工序所用的设备及刀、夹、量具和辅助工具。7)确定切削用量及时间定额。8)确定各主要工序的技术要求及检验方法。9)填写工艺文件。三、制订工艺规程的原始资料制订工艺规程时，通常应具备下列原始资料。1)产品的全套装配图和零件工作图。2)产品验收的质量标准。3)产品的生产纲领(年产量)。4)