机械加工工艺规程的编制
课程设计-零件的机械加工工艺规程的编制及工装设计
课程设计-零件的机械加工工艺规程的编制及工装设计摘要本文旨在介绍零件机械加工工艺规程的编制方法和工装设计要点，为机械加工领域的学生和工程师提供参考。
引言机械加工工艺规程的编制是确保加工质量、提高生产效率的关键环节。
合理的工艺规程和工装设计能够显著提升加工精度和生产效率。
第一章：零件加工工艺规程编制1.1 零件分析对零件的几何形状、尺寸、材料等进行详细分析。
1.2 加工工艺路线确定根据零件特点确定加工顺序和加工方法。
1.3 工艺参数选择选择合适的切削参数，如切削速度、进给速度、切削深度等。
1.4 工艺文件编制编制工艺卡片、工艺流程图等工艺文件。
第二章：工装设计2.1 工装设计原则介绍工装设计的基本原则，如定位精度、夹紧稳定性等。
2.2 夹具设计根据加工工艺要求设计夹具，确保零件的定位和夹紧。
2.3 刀具选择选择合适的刀具，考虑刀具材料、类型、尺寸等因素。
2.4 量具与检测选择合适的量具，制定检测方案，确保加工质量。
第三章：工艺规程编制实例3.1 零件选择选择一个具体的零件作为工艺规程编制的实例。
3.2 工艺路线分析对选定零件的加工工艺路线进行详细分析。
3.3 工艺参数确定确定加工过程中的工艺参数。
3.4 工艺文件编制编制该零件的工艺卡片和工艺流程图。
第四章：工装设计实例4.1 夹具设计针对选定零件的加工特点，设计相应的夹具。
4.2 刀具选择与设计选择和设计适合该零件加工的刀具。
4.3 量具选择与检测方案选择适合的量具，并制定检测方案。
第五章：质量控制与优化5.1 加工质量控制制定加工过程中的质量控制措施。
5.2 工艺优化分析工艺过程中的瓶颈，提出优化建议。
5.3 成本控制考虑加工成本，提出成本控制措施。
结论机械加工工艺规程的编制和工装设计是确保加工质量和效率的重要环节。
通过合理的工艺设计和精确的工装配合，可以有效提升零件加工的精度和生产效率，为企业创造更大的价值。
机械加工工艺规程的编制
机械加工工艺规程的编制过程：1编制工艺规程的原则是在一定的生产条件下，从产品优质、高产、低消耗三个方面综合考虑，在保证加工质量的前提下，选择最经济、合理的加工方案。
注意以下三个原则：1技术上的先进性；2经济上的合理性；3有良好的工作条件。
2编制工艺规程的原始资料1）产品图样和验收质量标准2）产品的生产纲领（年产量）3）毛坯资料，包括毛坯制造方法及技术要求、毛坯图等。
4）现有的生产条件，例如加工设备和工艺装备情况，工装制造能力，工人的技术水平，质量控制和检测手段等。
5）国内、外同类产品的工艺技术资料。
3编制工艺规程的步骤1）零件图的工艺分析2）确定毛坯3）拟定加工路线4）确定各工序的机床、夹具、量具和辅助工具。
5）确定加工余量、工序尺寸及公差。
6）确定切削用量和工时定额。
7）确定鉴定、检验方法。
8）填写工艺文件。
零件图的工艺分析零件图是编制工艺规程主要的原始资料，在分析零件图时通常着重以下两方面的内容：1零件图的技术要求1）加工表面的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度。
2）各加工表面之间的相互位置精度。
3）材料的力学性能、热处理要求及其他特殊要求。
综上，零件的技术要求直接关系到加工过程的经济性和它的工作性能，因此，在保证产品的工作要求前提下，要简化零件的工艺条件，降低零件的制造成本。
在机械加工过程中，影响加工精度的因素很多，同一种方法，随着加工条件的改变，能达到的加工精度也不一样，不论采用降低切削用量来提高加工精度，还是采用增加切削用量来缩短工时，如果不属于某种加工经济精度范围内的工艺，都是不可取的。
2零件的结构工艺性分析机械零件根据要求不同而具有各种形状和尺寸。
组成零件的基本表面有内、外圆表面，内、外圆锥表面，平面和成形面。
在分析具体零件结构时，首先要分析该零件哥表面组成形状及特征，因为它是选择加工方法的基本依据。
在保证产品或零件使用要求的前提下，其制造过程应能满足零件安装、加工精度，同时有利于应用先进的、高效率的加工方法，从而降低生产成本，提高劳动生产率。
机械加工工艺规程的制订
机械加工工艺规程的制订1．工艺规程的作用①工艺规程是指导生产的主要技术条件；②工艺规程是生产组织和生产管理工作的依据；③工艺规程是新建或扩建工厂及车间的基本资料。
2.工艺规程的设计原则①技术上的先进性②经济上的合理性③良好的劳动条件3.制订工艺规程所需的原始资料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④毛坯资料⑤现场生产条件⑥工艺规程设计时应尽可能多了解新工艺、新方法4.工艺规程的制订步骤4.1零件的工艺分析1）零件技术要求分析①加工表面的尺寸精度②主要加工表面的形状精度③主要表面之间的相互位置精度④各加工表面粗糙度以及表面质量方面的其它要求⑤热处理及其它技术要求2）对零件图具体技术分析：①零件的视图、尺寸、公差和技术要求是否齐全②零件图所规定加工要求是否合理③零件的选材是否恰当3）零件结构工艺性分析①机械零件的结构，由于使用要求不同而具有各种形状②在分析零件的结构时，不仅要注意各物体表面本身特征，而且要注意这些表面的不同组合③在研究零件结构时，要注意审查零件的结构工艺性4.2选择毛坯类型1）毛坯种类的选择：由材料的力学性能要求，零件结构形状的尺寸大小，零件的生产纲领以及利用新技术，新工艺的可能性决定。
2）确定毛坯的形状和尺寸，确定毛坯形状和尺寸时应注意以下几个问题：①为使加工时工件安装稳定，有些铸件毛坯，需要铸出工艺凸台②为了保证零件加工质量和加工方便，常将一些零件作成一个整体毛坯，加工到一定形状后再切割分离。
4.3选择定位基准按照基准的选择原则，必须选择好各道工序的定位基准。
4.4工艺路线的拟定要解决的主要问题：零件各表面的加工方法和方案的选择，加工阶段的划分，确定工序的分散与集中，加工顺序安排和热处理安排等。
1）加工方法和加工方案的选择选择表面加工方案时，应注意以下几个问题①根据加工表面的技术要求，尽可能采用经济加工精度方案经济加工精度：是指在正常的加工条件下，（包括完好的机床设备、必要的工艺装备、标准的工人技术等级、标准的耗用时间和生产费用）所能达到的加工精度。
机械加工工艺规程的编制
机械加工工艺规程的编制一、引言机械加工工艺规程是在机械加工生产过程中起到重要指导作用的一种文件，对于保证产品质量、提高生产效率具有非常重要的意义。
机械加工工艺规程的编制要求准确、清晰，以确保操作员能够正确理解和执行规程。
本文将介绍机械加工工艺规程的编制流程和要点。
二、编制流程1. 确定编制的目的和范围在开始编制机械加工工艺规程之前，首先需要明确编制的目的和范围。
目的是指规程的使用目标和效果，范围是指规程所包含的内容和涵盖的工艺类型。
2. 收集相关信息在编制过程中，需要收集和整理与机械加工相关的信息，包括相关的技术资料、工艺设备的参数和特点等。
这些信息将作为编制规程的依据和参考。
3. 制定编制计划根据目的和范围，制定机械加工工艺规程的编制计划。
包括确定编制人员、编制周期等。
4. 分析和确定加工工艺在编制规程之前，需要仔细分析和确定加工工艺。
根据产品的特点和要求，确定合适的工艺路线和加工方法。
5. 编写规程内容根据确定的加工工艺，逐步编写机械加工工艺规程的内容。
内容应该包括操作步骤、加工参数、设备要求、安全注意事项等。
6. 试行和修改编写完规程后，应该进行试行，并根据试行结果进行修改和完善。
试行过程中要注意记录操作问题和改进方案，以便在规程修订时进行参考。
7. 审核和发布在试行和修改后，机械加工工艺规程需要进行最终的审核和发布。
审核应该由专业人员对规程的准确性、合理性进行评审，并对规程进行必要的修改和调整。
审核通过后，规程应该向相关人员进行发布和宣传。
三、编制要点1. 规程的结构和格式机械加工工艺规程应该具备清晰的结构和合适的格式。
规程的结构应该包括封面、目录、正文等部分，格式应该使用Markdown文本格式进行编写，以方便编辑和阅读。
2. 可理解性和准确性规程的内容应该简明扼要，易于理解。
使用术语要准确，不模棱两可。
对于特殊操作和要求，应该给出具体的指导和示例。
3. 明确的操作步骤和加工参数规程应该明确描述每个操作步骤和加工参数。
机械加工工艺编制规程
工艺装备的一般内容
夹紧定位工具 各种样板 非标准量具及测量辅具 非标准刃具 各种钻孔及冲压模具 各种必要的辅助工具
五、工艺设计人员应知
机械制造、设计基础 机械制造、 金属切削加工和无切削加工及特种加工的一般方 法 通用切削机床和金属加工设备的工作原理和特点
加工精度 加工范围
通用切削机床的附件及用途
一、工Байду номын сангаас的基本概念
工艺规程
改变毛坯的形状，使之变为成品或半成品的过程,这 改变毛坯的形状，使之变为成品或半成品的过程, 过程是车间生产过程的一部分，将工艺过程中的各项内 过程是车间生产过程的一部分， 容写成的文件就是工艺规程。它是产品加工全过程中的 容写成的文件就是工艺规程。 指导性技术文件。 指导性技术文件。
四、工艺装备
工艺实施过程中所需（或规定的）的各种工夹量具及辅 工艺实施过程中所需（或规定的） 具。小到划线样板，大到专用设备，统称为工艺装备。 小到划线样板，大到专用设备，统称为工艺装备。 工艺装备与工艺规程紧密相连，是产品生产加工过程中 工艺装备与工艺规程紧密相连， 的硬件保证。 的硬件保证。 工艺装备的完善程度是评估产品质量和生产规模的重要 依据。 依据。 在确保产品质量的前提下，工艺装备应根据具体情况合 在确保产品质量的前提下， 理配置。 理配置。
工序
一个工人或一组工人在一个工作地点，连续完成一 个工人或一组工人在一个工作地点， 个工人或一组工人在一个工作地点 个或几个零件的工艺过程中的某一部分称为工序。一个零 个或几个零件的工艺过程中的某一部分称为工序。 件往往由若干个工序才能制成。 件往往由若干个工序才能制成。
二、工艺规程的编制
零件加工的工艺规程是一系列不同工 序的综合 工艺规程是车间生产过程的主要部分 选择确定工艺规程的基本因素
机械加工工艺规程的编制
括：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。
④ 工序设计：（选择机床，工艺装备，工序余量，
工序尺寸及公差，切削用量，时间定额等） ⑤ 填写工艺文件。
第二节 工艺路线的制定
•选择定位基准 •确定加工方法 •安排加工顺序和热处理、检验工序
粗车 IT13~11 Ra25~12.5
半精车 IT10~9 Ra6.3~3.2
粗磨 IT8~7 Ra0.8~0.4
精磨 IT6~5 Ra0.4~0.2
抛光 Ra0.2~0.025
②内圆表面的加工方法
精铰 IT7~6 Ra0.8~0.4 手铰 IT7~6 Ra0.4~0.2
金刚镗 IT7~6 Ra0.8~0.2
精车 IT8~7 Ra3.2~1.6
三、加工顺序的安排
1、机械加工顺序的安排 （1）先基准后其他 （2）先主要后次要 （3）先粗后精 （4）先面后孔
2、热处理工序的安排
热处理作用：提高材料的力学性能、改善金属的加工性 能、消除残余应力。
预备热处理:位于粗加工前后。改善加工性能，为 最终热处理作好准备和消除残余应力。 退火、正火、时效 最终热处理：位于精加工前后。提高材料的物理力 学性能 淬火+回火、渗碳、渗氮、表面处理
机械加工工艺规程的编制
内容
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 概述 工艺路线的拟定★ 加工余量及工序间尺寸的确定★ 工艺尺寸链的计算★ 时间定额及劳动生产率
第一节 概述
一、工艺规程的概念
规定产品或零件制造工艺过程和操作方法的工艺文件
二、制订工艺规程的作用与格式
1、工艺规程的作用：
机械加工工艺规程的制定
成本
一定的。这种关
系呈负指数函数 曲线形状。
Δ 1Δ 2Δ 0Δ 3 Δ4 加工误差
经济精度：
是指在正常的机床、刀具、人工等工作条件下，以合适的 工时消耗，某种加工方法所能达到的加工精度。在经济精度范 围内，加工精度和加工成本是相互适应的。
各种加工方法的加工经济精度及表面粗糙度可查阅手册。
经济精度的重要性：
2. 影响加工余量的因素
1、上工序的表面粗糙度和表面缺陷层（图） 2、上工序的尺寸公差（图） 3、上工序各表面间相互位置的空间偏差（图） 4、本工序安装误差（图)
加工表面的粗糙度与缺陷层
1－缺陷层；2－正常组织
上工序误差
轴的弯曲对加工余量的影响
三爪卡盘上的装夹误差
3. 加工余量的确定
1、计算法 2、查表法 3、经验法
b、在大批大量生产中，为保证高的生产率和高的成品率。常 把原用于高光洁度的加工方法用于获得较差的表面粗糙度。
②材料的性质及可以加工性。
如：淬火钢应采用磨削加工，而有色金属磨削困难， 一般应采用金刚镗或高速车削来进行精加工。 ③生产类型 反映的是生产率与经济性关系。大批→高效加工方法。 如：采用拉削取代铣、刨、镗孔以获得高效率。又如： 农用齿轮直接采用锻造成型，无需切削加工。 ④本厂现有设备、技术不应一谓追求高精设备 要充分利用现有设备,挖掘企业潜力，发挥职工的积极性
1、加工顺序安排 （1）遵循四个原则:
a.先粗后精 精度逐步提高； b.先主后次 先行装配基面和主要工作面的加工，与主要表面 有联系的槽、孔等，介于半精加工与精加工之间。 c.基面先行 即首先应加工出选作定位基准的精基准表面， 然后再以精基准定位加工其它表面。如打中心孔。 d.先面后孔 平面轮廓大、定位稳定可靠。
机械加工工艺规程的制订
机械加工工艺规程的制订一、引言机械加工工艺规程被定义为机械加工过程中需要遵循的一系列规章制度和标准，以确保加工质量和效率的稳定和一致性。
它涵盖了机械加工的所有方面，包括材料选择、工艺流程、设备选择和工艺参数的确定等等。
本文将对机械加工工艺规程的制订进行详细的阐述。
二、制订机械加工工艺规程的必要性机械加工工艺规程的制订是为了保证产品加工的质量和效率。
机械加工需要根据加工零件的要求，严格控制各个环节的参数，否则会直接影响产品质量。
同时，制订机械加工工艺规程，可以提高工作人员的工作效率，减少因操作不当而产生的事故，提高整个加工生产线的生产效率。
三、机械加工工艺规程的制订流程机械加工工艺规程的制订是一项复杂而又重要的任务。
一般而言，需要按照以下步骤进行规范：1.确定加工要求制订机械加工工艺规程需要确定加工零件的要求，包括尺寸、形状精度、表面质量和工艺规范等。
同时要注意考虑先进性、可行性和经济性。
2.确定材料品种和数量根据加工零件要求和生产要求，确定加工所需材料品种、数量和质量，为后续制定工艺流程及工艺规范提供前提条件。
3.制定工艺流程根据加工要求和材料条件，制定加工的流程并细化到每个加工过程中。
4.制定工艺控制标准制定每个工序的工艺控制标准，包括停机设备操作要求、工作人员操作技能等方面。
5.制定设备选择标准制定设备选择标准，包括性能参数、精度要求、使用寿命等方面，以确保最终的零件加工质量和加工效率。
6.完成工艺规程书面说明将上述步骤完成的工艺流程、工艺控制标准以及设备选择标准等内容书面说明，作为机械加工工艺规程的基础。
四、机械加工工艺规程的实际应用制订了机械加工工艺规程后，需要对其进行实际应用，确保规程贯彻到位。
具体应用包括：1.对加工设备进行调试将制定的机械加工工艺规程应用到加工设备之中，进行调试，确保设备能够按照规程的要求进行加工。
2.对工作人员进行培训针对工艺规程中制定的工艺控制标准和设备选择标准，对工作人员进行培训，使其掌握规程和标准，并能够在实际操作中执行规程。
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第一节 概述
一、生产过程
将原材料转变为成品的全过程称为生产过程。
投入前的 技术准备
毛坯 制造
加工 过程
装配 过程
生产 服务
二、工艺过程及其组成
生产过程中为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。
2．选择原则 （1）零件材料的工艺性及组织和力学性能要求。
凸、凹模 型芯---锻件 垫板、固定板-----板件 （2）零件的结构形状和尺寸
模座—铸件 直径差距大的阶梯轴 （3）生产类型
箱体：大批量----铸件，单件---焊件 （4）工厂生产条件
二、毛坯形状与尺寸的确定
1．毛坯余量（加工总余量） 毛坯尺寸与零件的设计尺寸之差。 2．毛坯公差
二、工件定位的基本原理
1．工件定位 确定工件在机床或夹具中占有正确位置的过程称为定位； 使其在加工过程中保持位置不变的操作称为夹紧；定位、 夹紧称为装夹 工件正确定位应满足的要求：
（1）应使工件相对于 机床处于一个正确的位置。
凸模固定板加工时， 为保证孔与Ⅰ面垂直， 必须使Ⅰ面与机床的 工作台面平行。
1．工序 工序是一个或一组工人。在一个工作地点对同一个或同
时对几个工件进行加工所连续完成的那一部分工艺过程。 它是组成工艺过程的基本单元。
模柄的工艺过程
工序 编号
1 2
3
工序内容
车两端面钻中心孔 车外圆（Φ32留磨 削余量）车槽并倒
角 磨Φ32外圆
设备 车床 车床
外圆磨床
阶梯轴工艺过程 1 2 3
毛坯尺寸的制造公差。
三、模具材料及毛坯 （冲模）
模柄
Q235/20 棒料
上下模座 HT200/HT400/45 铸件
垫板、固定板、卸料板
导料板 45/20 板料
导柱/套 20
棒料
凸、凹模
T10 9SiCr 9Mn2V Cr12
Cr12MoV CrWMn
40Cr PMS SM2 锻件
➢第四节 定位基准的选择
1．粗基准 （1）定义：机械加工的最初工序只能用工件毛坯上未经加
工的表面做定位基准，这种定位基准称为粗基准。 （2）选择 1）为保证加工表面与 不加工表面之间的位置 尺寸要求，应选不加工 表面作粗基准。
2）若要保证某加工表面切除的余量均匀，应选该表面作粗 基准
（2）定位基准 在加工时，为了保证工件相对于机床和
刀具之间的正确位置（即将工件定位 ）所使用的基准称为定位基准。
Hale Waihona Puke （3）测量基准A测量时所采用的基准称为
测量基准。
（4）装配基准
装配时用来确定零件
或部件在产品中的相对
位置所采用的基准称为
装配基准 。
Ø
A B
C
Ø 讨论：加工B时，设计基准？定位基准？
（2）要保证加工精度，位于机床或 夹具上的工件还必须相对于刀具有 一个正确位置。 1）试切法 试切—测量—调整—再试切
多用于单件小批生产。
2．工件定位的基本原理 可沿三个垂直坐标轴
方向平移到任何位置， 通常称工件沿三个垂直 坐标轴具有移动的自由 度；绕三个坐标轴具有 转动的自由度。
三、定位基准的选择
第二节 零件的工艺分析
一、零件结构的工艺分析
基本表面 内、外圆柱表面、圆锥面和平面 零件形状
特殊表面 螺旋面、渐开线齿轮表面、其它 成形表面
各种零件大致分为五大类： 轴类零件、套类零件、盘环类零件、叉架类零件以及箱体。
分析零件制造的可行性、经济性
零件结构工艺性比较：
二、零件的技术要求分析
1．零件的技术要求： 尺寸精度、几何形状精度、各表面的相互位置精度、表面 质量、零件材料、热处理及其它要求。
2．工步 工步是在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的 那一部分工序。
（1）工件在一次装夹后连 续进行若干相同的工步时 ，常填写为一个工步 。
（2）复合工步 用几把刀具或复合刀具，同时加工
同一工件上的几个表面，称为复合工 步。在工艺文件上，复合工步应视为 一个工步。
多刀加工
钻孔、锪锥面复合工步
2．通过分析，判断其可行性和合理性，合理选择零件的各 种加工方法和工艺路线。
第三节 毛坯的选择
一、毛坯的种类和选择
1．意义：提高材料的利用率，降低成本。 2、种类：
锻件---组织细密，强度、硬度和冲击韧性高 用于力学性能要求较高件。
铸件---流动性好，耐磨、减振，抗压强度较 好。用于形状复杂件
焊接件---密封性能好，用于结构件。 型材及板料—一般力学性能适中，常用件
3．安装 （1）定位 工件在加工之前，应使其在机床上（或夹具中）处于 一个正确的位置。 （2）装夹 工件具有正确位置及夹紧的过程称为装夹。 （3）安装 工件经一次装夹后所完成的那一部分工序称为安装。 在工序中应尽量减少装夹次数。
4．进给 刀具从被加工表面每切下一层金属层即称为一次进给。 一个工步可能只一次进给，也可能要几次进给。
5．工位 为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件与夹 具或设备的可动部分一起，相对于刀具或设备的固定部 分所占据的每一个位置称为工位。
所示是利用万能 分度头使工件依 次处于工位Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ来完 成对凸模槽的铣 削加工。
模柄： 压入式模柄型式和尺寸 材料：A3，A5。
工艺规程的内容：1、工艺分析 ； 2、材料及毛坯的方式； 3、工艺方案：表面加工方法 加工顺序、尺寸、热处理安排 4、加工余量及尺寸；5、设备、刀具、量具；6、时间定额
基准
设计基准
工艺基准
工序基准
定位基准
测量基准
粗基准
精基准
辅加基准
装配基准
一、基准及其分类
1．设计基准 在设计图样上所采用的基准称为 设计基准 。
端面A是B、C基准 轴线是外圆、内孔的基准
2．工艺基准 在工艺过程中采用的基准称为工艺基 准
（1）工序基准 在工序图上用来确定本工序 被加工表面加工后的尺寸、 形状、位置的基准称为工序基准
机械加工工艺规程的编 制
2020年4月21日星期二
本章知识要点
1、工艺过程与工艺规程，工序、工步、装夹和工位的基本 概念；
2、零件的结构工艺和技术要求分析的内容；
3、零件的材料和毛坯的种类和选择原则；
4、基准的分类，粗、精基准选择原则；
5、工件表面加工方法的选择，方案的确定。机加工顺序安排 及热处理及辅助工序的安排；