顾崇衔等编着的第三版的机械制造工艺学课件第一章机械加工工艺规程的制定
合集下载
机械加工工艺规程制定培训课件(共42张PPT)
近净成形技术是指零件成形后，仅需少量加工或不再加工，就可用作机械构件的成形技术。是建立在新材料、新 能源、机电一体化、精密模具技术、计算机技术、自动化技术、数值分析和模拟技术等多学科技术成果根底上，改 造了传统的毛坯成形技术，使之由粗糙成形变为优质、高效、高精度、轻量化、低本钱的成形技术。成形后的机械 构件具有精确的外形、高的尺寸精度、几何精度和好的外表粗糙度。技术包括：近净形铸造成形、精确塑性成形、 精确连接、精密热处理改性、外表改性、高精度模具等专业领域，并且是新工艺、新装备、新材料以及各项新技术 成果的综合集成技术。
(3)机床的生产率应与被加工零件的生产类型相适应。
(4)机床的选择应适应工厂现有的设备条件。
，那么应提出设计任务书，说明与加 工工序内容有关的参数、生产率要求，保证零件质量的条件以及机床 总体布置形式等。
2022/11/27
培训专用
33
2. 工艺装备的选择
选择工艺装备，即确定各工序所用的刀具、夹具、量具和 辅助工具等。
工艺过程设计中，工序的组织遵循两种原 那么：
工序的集中：每个工序的内容和工步都尽可能 多 ，总工序数目减少，夹具的数目和工件的安 装次数都减少。
工序的分散：
2022/11/27
培训专用
15
工序分散的特点
〔1〕 所使用的机床设备和工艺装备都比较简单，容易调整， 生产工人也便于掌握操作技术；
〔2〕有利于选用最合理的切削用量，减少机开工时；
但这些技术要求不一定就是零件图所规定的要 求。有时可能由于工艺上的原因而在某些方面 高于零件图上的要求：
如因基准不重合而提高对某基准外表的加工 要求；或由于被作为精基准而可能对其提出更 高的加工要求(工序基准〕。
2022/11/27
机械制造工艺学课件第一章PPT课件
工序号 10 20 30 40 50 60
大批大量生产的工艺过程
工序内容 铣两端面，打中心孔
车大外圆及倒角 车小外圆及倒角
精车外圆 铣键槽 手工去毛刺
第17页/共35页
设备 专用机床
车床 车床 车床 键槽铣床 钳工台
机械 制造 工艺与装备
第一章 绪 论
第二节 生产过程、生产类型与工艺过程
结论1：只要工人、工作地点、工作对象（工件）之一发生变化或不是连续完成， 则应成为另一个工序。
为什么应用复合工步？
第26页/共35页
机械 制造 工艺与装备
第一章 绪 论
第二节 生产过程、生产类型与工艺过程
✓ 走刀
切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步内容，称为一次走刀。 一个工步可包括一次或数次走刀。当需要切去的金属层很厚，不能 在一次走刀下切完，则需分几次走刀，走刀次数又称行程次数。
第27页/共35页
＜20
＜100
小批 5～100
20～200
100～ 500
成批生产 中批
100～300
200～500
500～5000
大批
300～ 1000
500～ 5000
5000～ 50000
大量 生产 ＞1000
＞5000
＞50000
第33页/共35页
加工对象
毛坯制造方法 及加工余量 机床设备及机 床布置
工 夹具及尺寸保 证
艺 刀具、量具
零件的互换性
特
工艺文件的要
点求 生产率
成本
对工人的技术 要求 发展趋势
单件小批 第一章 绪 中批论
大批大量
经常变换
周期性变换
固定不变
第一章机械加工工艺规程
§1－3 工艺规程的制定
一、工艺规程 二、工艺规程的制定步骤和方法
§1—3 工艺规程的制定
一、表面加工方法的选择
零件都是由一些简单的几何表面如外圆、孔、平面和 成形表面所组成。根据这些表面所要求的精度和表面粗糙 度以及零件的结构特点，选用相应的加工方法和加工方案。
即：选择加工方法一般根据零件的经济精度和表面 粗糙度来考虑。
刀下切完，则需分几次走刀，走刀次数又称行 程次数。
棒料制造阶梯轴
§12－1 机械加工工艺过程的组成和特征
4．安装与工位
（1）装夹——使工件在机床上或夹具中获得一 个正确而固定的位置的过程。
定位：确定工件在机床上或夹具中占有正确位 置的过程。
夹紧：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。
工艺过程
铸造工艺过程 锻造、冲压工艺过程 焊接工艺过程 机械加工工艺过程 热处理、表面处理工艺过程 装配、试车工艺过程
生产辅助过程
原材料购置、运输及保管 成件、附件的购置及保管 工具的修磨和修理 机床设备的维修及保管 成本核算及统计 销售与服务
二、机械加工工艺过程
机械加工工艺过程是指用机械加工方法 （主要是切削加工方法）逐步改变毛坯的形状、 尺寸和某些力学性能，使之成为合格零件的全 部过程。
二、机械加工工艺过程
下列情况例外： （1）用同一工具连续加工工件上形状、尺寸完全相同
的几个表面是，在工艺过程中习惯上视为一个工步。 （2）用多刃刀具或复合刀具同时对工件上几个表面进
行加工的工步称为复合工步。复合工步也视为一个工步 （提高生产效率）。
工步的特殊情况：
卧轴圆台平面磨床 立轴圆台平面磨床
（2）考虑被加工材料的性质。 （3）根据生产类型，即考虑生产率和经济性等
第一章机械加工工艺规程的制定XXXX0302
过度依赖单机、实物量增长，而为用户提供系统设计、系统成套、工程 承包、远程诊断维护、产品回收再制造、租赁等服务业未能得到培育。
10
前言
相对落后的表现:
★ 产品品种少，技术含量低，质量不稳定、早期故障 率高，可靠性差；
★ 重复建设严重，专业化程度低，形不成规模，劳动 生产率普遍较低、经济效益差；
★ 结构性过剩成为制约机械工业发展的主要因素； ★ 对机械制造工业的作用认识、重视不够； ★ 技术装备水平低，科研开发力量薄弱，资金投入不
16
前言
二、本课程研究的对象和任务 1、工艺是什么？
工艺是使各种原材料、半成品成为产品的经验、方 法和过程。各种机械制造的方法和过程的总和称之为机 械制造工艺。
工艺是生产中最活跃的因素，它既是构思和想法， 又是实际的方法和手段，并落实在由工件、刀具、机床、 夹具所构成的工艺系统中。所以它包含和涉及的范围很 广，需要多门学科知识的支持，同时又和生产实际联系 十分紧密。
一组（个）工人 工序包括三要素 一个工作地（指机床或地点）
连续地完成加工（如热处理后再一次回到同一工作地
视为中断）
三要素任何一个改变都将视为不同工序。
26
1.1 基本概念
图1-1 阶梯小轴
表1-1 单件小批生产的工艺过程
工序
内容
设备
1 车端面，打中心孔，调头车另 一端面，打中心孔
2 车大外圆及倒角，调头车小外 圆、退刀槽及倒角
21
前言
6、 学习方法 ◇理论联系实际 具体问题具体分析，不能死记条文；应结合 实际情况分析问题； ◇钻研基本内容 理解问题的实质和概念，认真对待练习，掌握 基本规律，做到举一反三； ◇在掌握业务知识的同时，注意能力的培养。
10
前言
相对落后的表现:
★ 产品品种少，技术含量低，质量不稳定、早期故障 率高，可靠性差；
★ 重复建设严重，专业化程度低，形不成规模，劳动 生产率普遍较低、经济效益差；
★ 结构性过剩成为制约机械工业发展的主要因素； ★ 对机械制造工业的作用认识、重视不够； ★ 技术装备水平低，科研开发力量薄弱，资金投入不
16
前言
二、本课程研究的对象和任务 1、工艺是什么？
工艺是使各种原材料、半成品成为产品的经验、方 法和过程。各种机械制造的方法和过程的总和称之为机 械制造工艺。
工艺是生产中最活跃的因素，它既是构思和想法， 又是实际的方法和手段，并落实在由工件、刀具、机床、 夹具所构成的工艺系统中。所以它包含和涉及的范围很 广，需要多门学科知识的支持，同时又和生产实际联系 十分紧密。
一组（个）工人 工序包括三要素 一个工作地（指机床或地点）
连续地完成加工（如热处理后再一次回到同一工作地
视为中断）
三要素任何一个改变都将视为不同工序。
26
1.1 基本概念
图1-1 阶梯小轴
表1-1 单件小批生产的工艺过程
工序
内容
设备
1 车端面，打中心孔，调头车另 一端面，打中心孔
2 车大外圆及倒角，调头车小外 圆、退刀槽及倒角
21
前言
6、 学习方法 ◇理论联系实际 具体问题具体分析，不能死记条文；应结合 实际情况分析问题； ◇钻研基本内容 理解问题的实质和概念，认真对待练习，掌握 基本规律，做到举一反三； ◇在掌握业务知识的同时，注意能力的培养。
机械制造工艺学第一章第二部分机械加工工艺规程设计
31
1.3 制定机械加工工艺过程的主要问题
1.3.3 工艺路线的拟定 拟订工艺路线是设计工艺规程最为关键的一步，需顺序
完成以下几个方面的工作。 1、选择定位基准 2、加工方法的选择 3、机床设备与工艺装备的选择 4、加工阶段的划分 5、工序的划分 6、工序顺序的安排
32
1.3.3 工艺路线的拟定
1.3.2 定位基准选择
2．基准不重合误差
一次安装加工两孔A和B，孔B在X方向定位基准C与设计基 准A不重合，基准不重合误差为联系尺寸22的公差0.2。
15
1.3 制定机械加工工艺过程的主要问题
1.3.2 定位基准选择 2．基准不重合误差
分析定位误差时需注意：
定位误差仅出现在调整法加工当中； 定位误差应控制在工序公差的1/3～1/5之内； 基准不重合误差不仅指定位过程而言，对度量也有类似的
1 加工方法选择
加工经济精度
➢ 在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备和工艺装备，使用标 准技术等级工人，不延长加工时间），一种加工方法所能保证的加工 精度和表面粗糙度（图中AB段）
➢ 经济精度随年代增长和技术进步而不断提高
102
C
101
加工误差 /μm
A
100
10-1
B
10-2
超精密加工
10-3
工序基准
工序图上用来确定本工序加工表面的尺寸和位置时所依据的基准。
7
1.3 制定机械加工工艺过程的主要问题
1.3.2 定位基准选择 1．基准的概念与分类
测量基准
测量基准
测量基准
在测量工件已加工表面的尺寸和位置时所依据的基准。
8
1.3 制定机械加工工艺过程的主要问题
1.3 制定机械加工工艺过程的主要问题
1.3.3 工艺路线的拟定 拟订工艺路线是设计工艺规程最为关键的一步，需顺序
完成以下几个方面的工作。 1、选择定位基准 2、加工方法的选择 3、机床设备与工艺装备的选择 4、加工阶段的划分 5、工序的划分 6、工序顺序的安排
32
1.3.3 工艺路线的拟定
1.3.2 定位基准选择
2．基准不重合误差
一次安装加工两孔A和B，孔B在X方向定位基准C与设计基 准A不重合，基准不重合误差为联系尺寸22的公差0.2。
15
1.3 制定机械加工工艺过程的主要问题
1.3.2 定位基准选择 2．基准不重合误差
分析定位误差时需注意：
定位误差仅出现在调整法加工当中； 定位误差应控制在工序公差的1/3～1/5之内； 基准不重合误差不仅指定位过程而言，对度量也有类似的
1 加工方法选择
加工经济精度
➢ 在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备和工艺装备，使用标 准技术等级工人，不延长加工时间），一种加工方法所能保证的加工 精度和表面粗糙度（图中AB段）
➢ 经济精度随年代增长和技术进步而不断提高
102
C
101
加工误差 /μm
A
100
10-1
B
10-2
超精密加工
10-3
工序基准
工序图上用来确定本工序加工表面的尺寸和位置时所依据的基准。
7
1.3 制定机械加工工艺过程的主要问题
1.3.2 定位基准选择 1．基准的概念与分类
测量基准
测量基准
测量基准
在测量工件已加工表面的尺寸和位置时所依据的基准。
8
1.3 制定机械加工工艺过程的主要问题
机械制造工艺与机床夹具第一章-机械加工工艺规程的制订PPT课件
☆基准在工作上并不一定具体存在。
二、定位基准的选择
⒈精基准的选择原则（考虑加工精度和工件安装）。
⑴基准重合原则——即选用设计基准作为定位基准，以避免定位基准与设计 基准不重合而引起的基准不重合误差。
三、毛坯的形状与尺寸的确定
⑴为加工时安装工件的方便，有些铸件毛坯需铸出工艺搭子。
⑵装配后需形成同一工作表面的两个相关零件，为保证加工质量并使加工方 便，常将分离零件先做成一个整体毛坯，加工到一定阶段再切割分离。
⑶对于形状比较规则的小型零件，为了提高机械加工的生产率和便于安装， 应将多件合成一个毛坯，当加工到一定阶段后，再分离成单件。
工序 安装 工序内容
•
大批量生产阶梯轴零件，粗加工过
程工序安排：
1
1
铣两端面，同时钻两端中心 孔
2
2
粗车右端外圆各台阶面
3
粗车左端外圆各台阶面
三、生产纲领与生产类型及其工艺特征
㈠生产纲领：企业在计划期内应生产的产品产量。 零件的生产纲领是指包括备品和废品在内的年产量，可按下式计算：
N零=N·n(1＋α)·(1＋β)
和表面质量使其成为零件的过程，称为机械加工 工艺过程。
将零件装配成部件或产品的过程，称为装配工艺过程。
通常一个零件的机械加工工艺过程不是唯一的，但只有一种 方法是比较合理的。把最合理的机械加工工艺过程，按一定 格式用文件的形式固定下来，称为工艺规程。
二、工艺过程的组成
工艺过程是由一个或若干个依次排列的工序 所组成，毛坯依次通过这些工序就变成了成品或 半成品。
造、金属型铸造、压力铸造等。
⒉锻件：适用于强度要求高、形状比较简单的零件毛坯。锻造方法有自
由锻和模锻两种。
⒊型材：有热轧（尺寸大、精度低）和冷拉（尺寸小、精度高）两种。 ⒋焊接件：根据需要将型材或钢板焊接而成的毛坯件。 ⒌冷冲压件：可以非常接近成品要求，但模具昂贵。
二、定位基准的选择
⒈精基准的选择原则（考虑加工精度和工件安装）。
⑴基准重合原则——即选用设计基准作为定位基准，以避免定位基准与设计 基准不重合而引起的基准不重合误差。
三、毛坯的形状与尺寸的确定
⑴为加工时安装工件的方便，有些铸件毛坯需铸出工艺搭子。
⑵装配后需形成同一工作表面的两个相关零件，为保证加工质量并使加工方 便，常将分离零件先做成一个整体毛坯，加工到一定阶段再切割分离。
⑶对于形状比较规则的小型零件，为了提高机械加工的生产率和便于安装， 应将多件合成一个毛坯，当加工到一定阶段后，再分离成单件。
工序 安装 工序内容
•
大批量生产阶梯轴零件，粗加工过
程工序安排：
1
1
铣两端面，同时钻两端中心 孔
2
2
粗车右端外圆各台阶面
3
粗车左端外圆各台阶面
三、生产纲领与生产类型及其工艺特征
㈠生产纲领：企业在计划期内应生产的产品产量。 零件的生产纲领是指包括备品和废品在内的年产量，可按下式计算：
N零=N·n(1＋α)·(1＋β)
和表面质量使其成为零件的过程，称为机械加工 工艺过程。
将零件装配成部件或产品的过程，称为装配工艺过程。
通常一个零件的机械加工工艺过程不是唯一的，但只有一种 方法是比较合理的。把最合理的机械加工工艺过程，按一定 格式用文件的形式固定下来，称为工艺规程。
二、工艺过程的组成
工艺过程是由一个或若干个依次排列的工序 所组成，毛坯依次通过这些工序就变成了成品或 半成品。
造、金属型铸造、压力铸造等。
⒉锻件：适用于强度要求高、形状比较简单的零件毛坯。锻造方法有自
由锻和模锻两种。
⒊型材：有热轧（尺寸大、精度低）和冷拉（尺寸小、精度高）两种。 ⒋焊接件：根据需要将型材或钢板焊接而成的毛坯件。 ⒌冷冲压件：可以非常接近成品要求，但模具昂贵。
机械制造工艺-机械加工工艺规程PPT课件
例：连杆的加工。
六、加工阶段的划分 （粗、精加工分开的原则）
1.粗加工——切除大部分余量，以提高生产率为主要 目的。
2.半精加工——完成次要表面加工，为主要表面精加 工做准备。
3.精加工——保证各主要表面的精度和粗糙度。 4.光整加工，超精加工——获得更高的精度和更好 的表面粗糙度。
合理划分加工阶段有利于： 1.减小切削变形的影响。 2.避免浪费工时。 3.合理使用设备、人员。 4.便于热处理工序安排。
大型箱体零件要保证各孔余量均匀，可采取 立体画线方法找正。
保证各加工表面余量充足。
例：阶梯轴，φ100、φ50(毛坯φ108、φ55), 轴线偏心量3mm，应先加工φ100。 （3）便于装夹。 （4）只使用一次(不得重复使用)。
2.精基准选择 （1）基准重合（即定位基准与设计基准重合） 不产生基准不重合误差，定位精度高。 （2）统一基准（各工序定位基准相同） 各工序夹具统一，安装方式统一，易于保证各 表面之间位置精度 例：轴的统一基准：两端中心孔 齿轮的统一基准：内孔 箱体的统一基准：一面两销。（表1-11）中的 箱体顶面和两销孔。
（3）淬火、渗碳等——各表面加工之后主要表面磨削 之前。 （4）表面处理——工艺过程最后。 3.其它工序的安排 （1）检验工序
每道工序之后——自检（首件送检），阶段检验和 终检。
①粗加工之后，精加工之前； ②转到其它车间或工段前后 ③关键工序前后 ④终检 （2）其它：去毛刺、平衡、去磁、清洗等。
五、工序的集中与分散（例如：p8表1-2，表1-3） 两个不同的原则
（3）互为基准 基准→加工面； （加工面）→（基准）。 用于相互位置要求很高的表面，例：主轴的加
工：支承轴径前莫氏锥孔，后锥孔 （4）自为基准 以加工表面本身为基准。 例：床身导轨面的精（刨）工序，加工前用
六、加工阶段的划分 （粗、精加工分开的原则）
1.粗加工——切除大部分余量，以提高生产率为主要 目的。
2.半精加工——完成次要表面加工，为主要表面精加 工做准备。
3.精加工——保证各主要表面的精度和粗糙度。 4.光整加工，超精加工——获得更高的精度和更好 的表面粗糙度。
合理划分加工阶段有利于： 1.减小切削变形的影响。 2.避免浪费工时。 3.合理使用设备、人员。 4.便于热处理工序安排。
大型箱体零件要保证各孔余量均匀，可采取 立体画线方法找正。
保证各加工表面余量充足。
例：阶梯轴，φ100、φ50(毛坯φ108、φ55), 轴线偏心量3mm，应先加工φ100。 （3）便于装夹。 （4）只使用一次(不得重复使用)。
2.精基准选择 （1）基准重合（即定位基准与设计基准重合） 不产生基准不重合误差，定位精度高。 （2）统一基准（各工序定位基准相同） 各工序夹具统一，安装方式统一，易于保证各 表面之间位置精度 例：轴的统一基准：两端中心孔 齿轮的统一基准：内孔 箱体的统一基准：一面两销。（表1-11）中的 箱体顶面和两销孔。
（3）淬火、渗碳等——各表面加工之后主要表面磨削 之前。 （4）表面处理——工艺过程最后。 3.其它工序的安排 （1）检验工序
每道工序之后——自检（首件送检），阶段检验和 终检。
①粗加工之后，精加工之前； ②转到其它车间或工段前后 ③关键工序前后 ④终检 （2）其它：去毛刺、平衡、去磁、清洗等。
五、工序的集中与分散（例如：p8表1-2，表1-3） 两个不同的原则
（3）互为基准 基准→加工面； （加工面）→（基准）。 用于相互位置要求很高的表面，例：主轴的加
工：支承轴径前莫氏锥孔，后锥孔 （4）自为基准 以加工表面本身为基准。 例：床身导轨面的精（刨）工序，加工前用
项目一机械加工工艺规程制定 ppt课件
2、工艺过程 (1)工艺过程:在机械产品的生产过程中，对于那些与原材
料变为成品直接有关的过程，如毛坯制造、机械加工、 热处理和装配等。 (2)机械加工工艺过程: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，使之成为产品零件的过程。
二、机械加工工艺过程及其组成
机械加工工艺就是用切削的方法改变毛坯的形状尺寸 和材料的物理机械性质，成为具有所需的一定精度、粗 糙度等的零件。
（2）年生产纲领指某种零件(包括备品和废品在内)
的年产量。
N
Qn 1
a% b%
式中 N—零件的年生产纲领，（N）为件； Q—机械产品的年产量，（Q）为台/年； n—每台产品中该零件的数量，（n）为件/台； a%—备品的百分率； b% —废品的百分率。
ppt课件
13
课题一 机械加工概述
（3）构成工步的任一因素改 图2-2包括四个相同表面加工的工步 变后，一般即变为另一工步。
ppt课件
8
课题一 机械加工概述
（4）复合工步指用几把刀具同时加工几个表面的工步。在 工艺文件上，复合工步应视为一个工步。
图2-3复合工步
ppt课件
9
课题一 机械加工概述
3、走刀 在一个工步内，若被加工表面需切去的金属很厚，需
项目二 机械加工工艺规程制订
01
机械加工概述
02 工艺规程制订的原则、原始资料及步骤
03
零件的工艺分析
04
毛坯选择
ppt课件
1
项目二 机械加工工艺规程制订
05
定位基准选择
06
工艺路线的拟定
07
确定加工余量
08
工序尺寸及其公差的确定