工艺设计规程的编制

工艺规程的编制在生产过程中，按本单位的实际情况，根据设计技术要求，需制订必要的工艺规程，以利于安排生产。

零件加工的工艺规程就是一系列不同工序的综合。

由于生产规模与具体情况的不同，对于同一零件的加工工序可能有很多方案，应当根据具体条件，采用其中最完善（从工艺上来说）和最经济的一个方案。

1.影响编制工艺规程的因素a)生产规模是决定生产类型（单件、成批、大量）的主要因素，也是设备、工夹量具、机械化与自动化程度等的选择。

b)制造零件所用到坯料或型材的形状、尺寸和精度是选择加工总余量和加工过程中头几道工序的决定因素。

c)零件材料的性质（硬度、可加工性、热处理在工艺路线中排列的先后等）是决定热处理工序和选用设备及切削用量的依据。

d)零件制造的精度，包括尺寸公差、形位公差以及零件图上所指定或技术条件中所补充指定的要求。

e)零件的表面粗糙度是决定表面上光精加工工序的类别和次数的主要因素。

f)特殊的限制条件，例如工厂的设备和用具的条件等。

g)编制的加工规程要在既定生产规程与生产条件下达到多、快、好、省的生产效果。

2.工艺规程的编制步骤工艺规程的编制，可按下列步骤进行：a)研究零件图及技术条件。

如零件复杂、要求高，要先详细熟悉在机器中所起的作用、加工材料及热处理方法、毛坯的类别与尺寸，并分析对零件制造精度的要求，然后选择毛基面，再选择零件重要表面加工所需的光基面。

b)加工的毛基面和光基面确定后，最初工序（由毛基面所决定的）和主要表面的粗、精加工工序（在某种程度上由光基面决定）已很荆楚，也就能编制零件加工的顺序。

c)分析已加工表面的粗糙度，在已拟的加工顺序中增添光精加工的工序。

d)根据加工时的便利情况，确定并排列零件上下不重要表面加工所需的所有其余工序（带自由尺寸的表面的加工、减小零件质量的工序、改善外观的工序、不重要的螺纹切削等）。

这一类次要工序往往分配在已设计了的主要工序之间（或与之合并），也有时放在加工过程的末尾。

这时必须考虑到，由于次要工序排列不当，在执行中会有损坏精密加工后的重要表面的可能性。

e)如果有限制加工工艺规程选择的特殊条件存在，通常要作补充说明，以修正加工的顺序。

f)确定每一工序所需的机床和工具，填写工艺卡和工序卡。

g)详细拟定工艺规程时，必须进行全部加工时间的标定和单件加工时间的结算，并计算每一工序所需的机床台数。

但有时把已拟订好的工艺规程作某些修正（例如个别机床任务太少，则有必要把几个单独工序合并成一个工序）。

h)为了使所编制的工艺规程具有最大经济性，在确定了规程的全部项目以后，必须再减产该零件的加工是否还可能作出同样完善而更为经济的工艺规程。

可对工艺规程的方案和分别算出的成本作比较，然后确定最为经济的方案。

由此可见，在这最后步骤中，也可能对已拟订的工艺规程有所修正。

因此，在一般场合，工艺规程的拟订必须根据工艺条件与经济条件，用逐次修正的方法来进行。

3.工艺卡片将工艺规程的内容填入一定格式的卡片，即称为生产准备和施工依据的工艺文件。

常见的工艺卡片有：1)工艺过程综合卡片这种卡片主要列出整个零件加工所经过的工艺路线，包括毛坯、机械加工和热处理等。

它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生产的依据。

这种卡片，由于各工序的说明不够具体，故一般不能直接指导工人操作，而都作为生产管理方便使用。

在单件生产中，通常不编其他较详细的工艺文件，而是以这种卡片指导生产。

工艺过程综合卡片的格式见表1。

2)机械加工工艺卡片这种卡片是以工序为单位详细说明整个工艺过程的工艺文件。

它是用来指导工人生产和帮助车间管理人员掌握整个零件加工过程的一种主要技术文件，广泛用于成批生产的零件和小批量生产中重要零件。

工艺卡片内容包括零件的工艺特性（材料、质量、加工表面及其精度和表面粗糙度等）、毛坯性质、各道工序的具体内容及加工要求等，其格式见表2。

3)机械加工工序卡片这种卡片是用来具体指导工人进行操作的一种工艺文件。

它是根据工艺卡片为每个工序制订的，并详细说明每一工步的内容，多用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。

工序卡片中详细记载了该工序和加工所必需的工艺资料，如定位基准的选择、工件的安装方法、工序尺寸及公差以及机床、刀具、量具、切削用量的选择和工时定额的确定等，其格式见表3。

4.生产类型的工艺特点与工序安排原则各种生产类型的主要工艺特点见表4，工序安排的原则见表5。

5.基本表面的加工工艺方案基本表面一般指外圆表面、孔、平面和齿形表面，基本表面的加工工艺可参见表6～9。

6.影响加工余量的因素和平面加工余量控制加工余量的合理控制是保证加工精度的重要工艺参数，影响加工余量的因素见表10，平面加工余量的选择见表11。

工厂工艺过程综合卡片产品名称及型号零件名称零件图号材料名称毛坯种类零件质量（kg）毛重第页牌号尺寸净重共页性能每批件数工序号工序内容加工车间设备名称及编号工艺装备名称及编号技术等级时间定额（min）夹具刀具量具单件准备终结更改内容WORD格式整理编制校对审核会签表1 工艺过程综合卡片WORD格式整理表2 机械加工工艺卡片工厂机械加工工艺卡片产品名称及型号零件名称零件图号材料名称毛坯种类零件质量（kg）毛重第页牌号尺寸净重共页性能每台件数每批件数工序号装夹工步工序内容同时加工零件切削用量设备名称及编号工艺装备名称及编号技术等级工时定额（min）背吃刀量（mm）切削速度（m/min）每分钟转数或往复次数进给量（mm/r）或（mm/双行程）夹具刀具量具单件准备终结WORD格式整理数更改内容编制校对审核会签WORD格式整理表3 机械加工工序卡片工厂机械加工工序卡片产品名称及型号零件名称零件图号工序名称工序号第页共页车间工段材料名称材料牌号力学性能同时加工件数技术等级单位时间（min）准备终结时间（min）设备名称设备编号夹具名称夹具编号切削液更改内WORD格式整理容工步号工步内容计算数据（mm）走刀次数切削用量工时定额（min）刀具、量具及辅助工具直径或长度走刀长度单边余量背吃刀量（mm）进给量（mm/r）每分钟转数或双行程数切削速度（m/min）基本时间辅助时间工作时间服务地点工步号名称规格编号数量WORD格式整理编制校对审核会签表4 各种生产类型的主要工艺特点特征性质单件生产成批生产大量生产生产方式特点事先不能决定是否重复生产周期性地批量生产按一定节拍长期不变的生产某一二种零件零件的互换性一般采用试配方法，很少具有互换性大部分有互换性，少数采用试配法具有完全互换性，高精度配合件用分组选配法毛坯制造方法及加工余量木模手工造型，自由锻，精度低，余量大部分用金属模，模锻，精度和加工余量中等广泛采用金属模和机器造型、模锻及其他高生产率方法，精度高，余量小设备及其布置方式通用机床按种类和规格以“机群式”布置采用部分通用机床和部分高生产率专用设备，按零件类别布置广泛采用专用机床及自动机床并按流水线布置WORD格式整理夹具多用标准附件，必要时用组合夹具，很少用专用夹具，靠划线及试切法达到精度广泛采用专用夹具，部分用划线法达到精度广泛用高生产率夹具，靠调整法达到精度刀具及量具通用刀具及量具较多用专用刀具及量具广泛用高生产率刀具及量具工艺文件只要求工艺过程卡片要求有工艺卡片，关键工序有工序卡片要求有详细完善的工艺文件、如工序卡片、调整卡片等工艺定额靠经验同级分析法制订重要复杂零件用实际测定法制订运用技术计算和实际测定法制订对工人的技术要求需要技术熟练的工人需要一定技术熟练程度的工人对工人技术要求较低，但对调整工技术要求高生产率低中高成本高中低WORD格式整理表5 工序安排的原则工序类别工序安排原则机械加工 1.对于形状复杂、尺寸较大的毛坯或尺寸偏差较大的毛坯，应首先安排划线工序，为精鸡肫加工提供找正基准2.按“先基面后其他”的顺序，首先加工精基准面3.在重要表面加工前应对精基准进行修正4.按“先主后次，先粗后精”的顺序，对精度要求较高的各主要表面进行粗加工、半精加工和精加工5.对于与主要表面有位置精度要求的次要表面应安排在主要表面加工之后加工6.对于易出现废品的工序，精加工和光整加工可适当提前，一般情况主要表面的精加工和光整加工应放在最后阶段进行热处理退火与正火属于毛坯预备性热处理，应安排在机械加工之前进行WORD格式整理时效为了消除残余应力，对于尺寸大、结构复杂的铸件，需在粗加工前、后各安排一次时效处理；对于一般铸件在铸造后或粗加工后安排一次时效处理；对于精度要求高的铸件，在半精加工前、后各安排一次时效处理；对于精度高、刚度差的零件，在粗车、粗磨、半精磨后各需安排一次时效处理淬火淬火后工件硬度提高且易变形，应安排在精加工阶段的磨削加工前进行渗碳渗碳易产生变形，应安排在精加工前进行，为控制渗碳层厚度，渗碳前需要安排精加工渗氮一般安排在工艺过程的后部、该表面的最终加工之前。

渗氮处理前应调质辅助工序中间检验一般安排在粗加工全部结束之后，精加工之前；送往外车间加工的前后（特别是热处理前后）；花费工时较多和重要工序的前后特种检验荧光检验、磁力探伤主要用于表面质量的检验，通常安排在精加工阶段。

荧光检验如用于检查毛坯的裂纹，则安排在加工前表面处理电镀、涂层、发蓝、氧化、阳极化等表面处理工序一般安排在工艺过程的最后进行WORD格式整理表6 外圆表面加工方案序号加工方案经济加工精度等级（IT）加工表面粗糙度R a（μm）适用范围1 粗车11～12 50～12.5适用于淬火钢以外的各种金属2 粗车—半精车8～10 6.3～3.23 粗车—半精车—精车6～7 1.6～0.84 粗车—半精车—精车—滚压（或抛光）5～6 0.2～0.0255 粗车—半精车—磨削6～7 0.8～0.4主要用于淬火钢，也可用于未淬火钢，但不宜加工非铁金属6 粗车—半精车—粗磨—精磨5～6 0.4～0.17粗车—半精车—粗磨—精磨—超精加工（或轮式超精磨）5～6 0.1～0.012WORD格式整理8 粗车—半精车—精车—金刚石车5～6 0.4～0.025 主要用于要求较高的非铁金属的加工9粗车—半精车—粗磨—精磨—超精磨（或镜面磨）5级以上＜0.025极高精度的钢或铸铁的外圆加工10 粗车—半精车—粗磨—研磨5级以上＜0.1WORD格式整理WORD 格式整理表7 孔加工方案 序号加 工 方 案经济加工精度等级（IT ）加工表面粗糙度R a （μm ） 适 用 范 围1 钻 11～12 12.5 加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯，也可用于加工非铁金属（但粗糙度稍高），孔径＜20mm2 钻—铰 8～9 3.2～1.63 钻—粗铰—精铰7～8 1.6～0.8 4 钻—扩 11 12.5～6.3加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯，也可用于加工非铁金属（但粗糙度稍高），孔径＜20mm5 钻—扩—铰 8～9 3.2～1.66 钻—扩—粗铰—精铰7 1.6～0.87 钻—扩—机铰—手铰 6～7 0.4～0.1 8钻—（扩）—拉（或推）7～91.6～0.1大批大量生产中小零件的通孔WORD 格式整理9 粗镗（或扩孔）11～12 12.5～6.3 除淬火钢外各种材料，毛坯有铸出孔或锻出孔10 粗镗（粗扩）—半精镗（精扩） 9～10 3.2～1.611粗镗（粗扩）—半精镗（精扩）—精镗（铰） 7～81.6～0.812粗镗（扩）—半精镗（精扩）—精镗—浮动镗刀块精镗6～7 0.8～0.413 精镗（扩）—半精镗—磨孔 7～8 0.8～0.2 主要用于加工淬火钢，也可用于不淬火钢，但不宜用于非铁金属14 粗镗（扩）—半精镗—粗磨—精磨 6～7 0.2～0.1 15 粗镗—半精镗—精镗—金刚镗 6～7 0.4～0.05 主要用于精度要求较高的非铁金属加工16 钻—（扩）—粗铰—精铰—珩磨 6～7 0.2～0.025精度要求很高的孔17以研磨代替上述方案中的珩磨 5～6＜0.118钻（或粗镗）—扩（半精镗）—精镗—金刚镗—脉冲滚挤6～70.1成批大量生产的非铁金属零件中的小孔，铸铁箱体上的孔表8 平面加工方案序号加工方案经济加工精度等级（IT）加工表面粗糙度R a（μm）适用范围1 粗车—半精车8～9 6.3～3.2端面2 粗车—半精车—精车6～7 1.6～0.83 粗车—半精车—磨削7～9 0.8～0.24 粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）7～9 6.3～1.6一般不淬硬的平面（端铣粗糙度可较低）5 粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）—刮研5～6 0.8～0.1 精度要求较高的不淬硬平面批量较大时宜采用宽刃精刨方案6 粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）—宽刃精刨6～7 0.8～0.27 粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）—磨削6～7 0.8～0.2 精度要求较高的淬硬平面或不淬硬平面8 粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）—粗磨—精磨5～6 0.4～0.25WORD格式整理9 粗铣—拉6～9 0.8～0.2 大量生产，较小的平面10 粗铣—精铣—磨削—研磨5级以上＜0.1 高精度平面WORD格式整理表9 齿形加工方案齿形加工方案刀具机床加工精度及适用范围成形法成形铣齿模数铣刀铣床加工精度和生产率均低，加工9级以下齿轮拉齿齿轮拉刀拉床精度和生产率高，仅用于大量生产，宜拉内齿轮展成法滚齿齿轮滚刀滚齿机通常加工6～10级精度齿轮，最高达4级。