第5章 机械工艺规程的制定
机械加工工艺规程的制定.pptx
机械加工的目的是将毛坯加工成符合产品要求 的零件。通常，毛坯需要经过若干工序才能转化为 符合产品要求的零件。
一个相同结构相同要求的机器零件，可以采用 几种不同的工艺过程完成，但其中总有一种工艺过 程在某一特定条件下是最经济、最合理的。
在现有的生产条件下，如何采用经济有效的加 工方法，合理地安排加工工艺路线以获得符合产品 要求的零件，这是本章所要解决的重点。
成批生产
大部分有互换性，少数用钳工修 配
部分铸件用金属模；部分锻件用 模锻。毛坯精度中等，加工余量 中等。
大批量生产
全部有互换性。某些精度较高 的配合件用分组选择装配法
铸件广泛采用金属模机器造型， 锻件广泛采用模锻，以及其他 高生产率的毛坯制造方法。毛 坯精度高，加工余量小。
生产类型对工艺过程的影响
例如：上图中的第1道工序，若对工件的两端连 续进行车端面、钻中心孔，就需要两次安装（分别 进行加工），每次安装有两个工步（车端面和钻中 心孔）
3）工位
为了减少工序中的装夹次数，常采用回转工作台 或回转夹具，使工件在在一次装夹中，可先后在机床 上占有不用的位置进行加工，每个位置上所完成的那 一部分工序称为一个工位。
二、 机械加工工艺过程
(一) 定义： 用机械加工的方法，直接改变原材料或毛 坯形状、尺寸和性能等，使之变为合格零件的过程，称 为机械加工工艺过程，又称工艺路线或工艺流程。
(二)机械加工工艺过程的组成
机械加工工艺过程由若干个按一定顺序排列的工序 组成。 机械加工工艺过程组成 1）工序 指一个（或一组）工人在一个工作地点 （如一台机床或一个钳工台），对一个（或同时对几 个）工件连续完成的那部分工艺过程，称为工序。 区 分工序的主要依据是：工作地点固定和工作连续。
第五章机械制造工艺规程设计
2）安装
在同一道工序中，对工件每定位和夹紧一次所完成的那部分工序内容称为一个安装。在一次定位和夹紧后尚需再次调头定位和夹紧，才能完成全部工序内容，因此该工序共有两个安装；而工序1是在一次装夹下完成全部工序内容，故该工序只有一个安装。
3）工位
在工件的一次安装中，有时通过分度（或移位）装置等使工件相对于机床床身变换加工位置，我们把每一个加工位置上所完成的工艺过程称为工位。在一个安装中，可能只有一个工位，也可能需要有几个工位。通过立轴式回转工作台使工件变换加工位置的实例。在该例中，共有四个工位，依次为装卸工件、钻孔、扩孔和铰孔，在一次装夹中同时进行钻孔、扩孔和铰孔加工。
综上所述，第三种方案基准基本上重合，夹具结构也不太复杂，装夹方便，故应采用。
二、工艺尺寸链
1.尺寸链的基本概念
如图所示为一定位套，A0与A1为零件图设计尺寸，当按零件图进行加工时，尺寸A0不便直接测量，
但可以通过易于测量的尺寸A2进行加工，以间接保证A0的要求。当然这就必须分析A1、A2和A0
之间的内在关系。
2）定位基准
在加工时用于工件定位的基准，称为定位基准。定位基准还可进一步分为：粗基准、精基准，另外
还有附加基准。
（1）粗基准和精基准。基面未经机械加工的定位基准称为粗基准，基面经过机械加工的定位基准称为精基准。通常机械加工工艺规程中第一道机械加工工序所采用的定位基准都是粗基准。
机械加工工艺规程的制定 机械制作技术基础复习与测试题
第五章机械加工工艺规程的制定1．生产过程与工艺过程的含义是什么?两者的主要组成部分有哪些?[解]机械的生产过程是指机械从原材料开始直到制成机械产品之间的各个相互联系的劳动过程的总和。
它包括毛坯制造—零件的加工及热处理—机械的装配及检验—油漆及包装过程等直接生产过程．还包括原材料的运输和保管以及设计、工艺装备(刀，夹，量具等)的制造、维修等生产技术准备工作。
工艺过程是生产过程的重要组成部分，包括直接改变工件的形状(铸造，锻造等)、尺寸(机械加工)、位置(装配)和材料性质(热处理)使其成为预期产品的过程。
机械加工的工艺过程一般由工序、安装或工位、工步、走刀等组成。
2．生产纲领的含义是什么?划分生产类型的主要依据有哪些因素?[解]生产纲领即指年产量，它应计入备品和废品的数量。
可按下式计算：N零＝N×n×（1+α）(1十β)。
生产类型的划分主要考虑年产量，产品本身的大小和结构的复杂性。
3．经济精度的含义是什么？它在工艺规程设计中起什么作用?[解]经济精度是指在正常的机床、刀具、工人等工作条件下，以合适的工时消耗所能达到的加工精度。
因此，在经济精度的范围内，加工精度和加工成本是互相适应的。
有关资料表格中列出各种加工方法所能达到的经济精度及表面租糙度是拟定零件工艺路线的基础，用以从中选择最合适的加工方法和加工设备。
4．何谓结构工艺性?对机械零件结构工艺性有哪些要求?[解]结构工艺性是指机器和零件的结构是否便于加工，装配和维修。
衡量工艺性的主要依据是能够可靠保证产品质量，且加工劳动量小、生产成本低，材料消耗少。
5．试分析下列加工情况的定位基准：(1)拉齿坯内孔时；(2)珩磨连杆大头孔时；(3)无心磨削活塞销外圆时；(4)磨削床身导轨面时；(5)用浮动镗刀块精镗内孔时；(6)超精加工主轴轴颈时；(7)箱体零件攻螺纹时；(8)用与主轴浮动连接的铰刀铰孔时。
[解]以上都是自为基准的加工例子，即以加工面本身作为定位基准。
制造工程基础-第5章+机械加工工艺规程制订
第五章机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。
生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺规程来体现。
因此，机械加工工艺规程设计是一项重酬而又严肃的工作。
它要求设计者必须具备丰富的生产实践经验和广博的机械制造工艺基础理论知识。
本章内容：v工艺规程设计的内容和基本要求v工件的定位原理v定位基准及选择v定位基准及选择v工艺路线的制订v工艺方案的比较与技术经济分析第一节工艺规程设计的内容和基本要求1. 机械产品生产过程与机械加工工艺过程机械产品生产过程是指从原材料到该机械产品出厂的全部劳动过程。
它既既包括毛坯的制造、机械加工、热处理、装配、检验、试车、油漆等主要劳动过程，还包括包装、储存和运输等辅助劳动过程。
机械加工工艺过程是机械产品生产过程的一部分。
是对机械产品中的零件采用各种加工方法（例如：切削加工、磨削加工、电加工、超声加工、电子束及离子束加工等）直接改变毛坯的形状、尺寸、表面粗糙度及力学物理性能。
使之成为合格零件的全部劳动过程。
2.机械加工工艺过程的组成为能具体确切地说明工艺过程，一般将机械加工工艺过程分为工序、安装、工位、工步和走刀。
a. 工序机械加工工艺中的工序是指：一个（或一组）工人在一个工作地点对一个（或同时对几个）工件连续完成的那一部分加工过程。
根据这一定义，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，应成为另一个工序。
因此，同一个零件，同样的加工内容可以有不同的工序安排。
如图所示阶梯轴零件的加工内容为：v加工小端面v对小端面钻中心孔v加工大端面v对大端面钻中心孔v车大端外圆v对大端倒圆v车小端外圆v对小端倒圆v铣键槽v去毛刺这些加工内容可以安排在2个工序中完成，也可以安排在4个工序中完成，还可以有其它安排。
铣床铣键槽，手工去毛刺2车床加工小端面，对小端面钻中心孔，粗车小端外圆，对小端倒角；加工大端面，对大端面钻中心孔，粗车大端面外圆，对大端倒角；精车外圆1设备工序内容工序2个工序安排方案：4个工序安排方案：铣床铣键槽，手工去毛刺4车床精车外圆3车床加工大端面，对大端钻中心孔，粗车大端外圆，对大端倒角2车床加工小端面，对小端钻中心孔，粗车小端外圆，对小端倒角1设备工序内容工序工序安排和工序数目的确定与零件的技术要求、零件的数量和现有工艺条件有关。
机械制造技术PPT课件(共8章)第五章 机械加工工艺规程设计
如图5-1所示为阶梯轴锻件毛坯图，毛坯的外形 用粗实线表示，零件的轮廓线用双点画线表示。毛坯 的基本尺寸和公差标注在尺寸线上面，零件的尺寸标 注在尺寸线下面的括号内。
图5-1 阶梯轴锻件毛坯图
1.3 定位基准的选择
1、精基准的选择
01 基准重合原则 02 基准统一原则 03 互为基准原则 04 自为基准原则 05 便于装夹原则
1、零件工艺性分析
01 尺寸公差、几何公差和表面粗糙度的要求应经济、合理。 02 各加工表面的几何形状应尽量简单。 03 有相互位置精度要求的表面应尽量在一次装夹中完成加工。 04 零件应有合理的工艺基准，且工艺基准应尽量与设计基准一致。 05 零件的结构应便于装夹、加工与检查。 06 零件的结构要素应尽可能统一，并尽量使其能使用普通设备和标准刀具加工。 07 零件的结构应尽量便于多件同时加工。
机械加工工艺规程的形式有机械加工工艺过程卡片、机械加工工艺卡片、机械加工工序卡片。
1）机械加工工艺过程卡片 机械加工工艺过程卡片是指以工序为单位，用来简要说明产品或零部件加工过程的一种工艺 文件，如表5-1所示。在简单零件的单件小批生产中，通常不编制其他较为详细的工艺文件，而 以这种卡片指导生产。 2）机械加工工艺卡片 机械加工工艺卡片是指以工序为单位，详细说明产品或零部件机械加工工艺过程的一种工艺 文件，如表5-2所示。机械加工工艺卡片可用于指导工人生产，以及帮助管理人员和技术人员掌 握整个零件加工的过程，适用于成批生产及复杂零件的单件小批生产。
1.2 零件工艺性分析和毛坯的选择
2、毛坯的选择
毛坯定义
毛坯是指根据零件的形状、工艺尺寸等要求制造而成，供进一步加工用的生产对象。
毛坯选择的意义
毛坯的选择不但影响其本身的制造工艺和成本，还影响零件的工艺性能、使用寿命及加工成本。
制定机械工艺规程的步骤和方法
5.1.1 机械加工 工艺规程及其作 用
工艺规程形式（工艺过程卡、 工序卡、工艺卡）
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5.1.1 机械加 工工艺规程及 其作用
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5.1.1 机械加 工工艺规程及 其作用
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5.1.1 机械加工工艺规程及其作用
工艺规程是指导生产的主要技术文件 机械加工车间生产的计划、调度，工人的操作，零件的加工质量检验，加工成本的核算，都是以工艺规程为依据的。
工艺规程中包括各个工序的排列顺序，加工尺寸、公 差及技术要求，工艺设备及工艺措施，切削用量及工时定额等 内容。
3
5.1.1 机械加工工艺规程及其作用
机械加工工艺规程 将制订好的零（部）件的机械加工工艺过程按一定的格式（通常为表格或图表）和要求描述出来，作为指令性技术 文件，即为机械加工工艺规程。 包括： 机械加工工艺过程卡——为说明零件机械加工工艺过程的工艺文件； 工序卡——对每道工序作详细说明、可直接用于指导工人操作的工艺文件； 检验工序卡——对成批或大量生产中重要检验工序作详细说明、指导检验的工艺文件； 机床调整卡——大批量生产中对由自动线、流水线上的机床以及由自动机或半自动机完成的工序，为调整工提供机 床调整依据的工艺文件。
❖ 机械加工工艺过程 采用各种机械加工方法，直接用于改变毛坯的形状、尺寸
、表面质量，使之成为合格零件的全部劳动过程。
❖ 机械加工工艺规程 规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件
称为机械加工工艺规程。 工艺规程是在具体的生产条件下，最合理或较合理的
工艺过程和操作方法，并按规定的形式书写成工艺文件，经审 批后用来指导生产的。
工艺规程是生产准备工作的主要依据 车间要生产新零件时，首先要制订该零件的机械加工工艺规程，再根据工艺规程进行生产准备。
机械制造技术基础：第五章 机械加工工艺规程设计 5-1
工序号
工序内容
(1)车大头外圆、端面、倒角
10 (2)车小头外圆、端面、倒角
(3)车退刀槽
尺寸要求
夹具 机床 三爪卡 C6132
三、生产纲领与生产类型
1．生产纲领 生产纲领是指企业在计划期（通常为一年）内
应当生产的产品产量和进度计划。当计划期为一年 时，零件的生产纲领 N 可按下式计算：
N Qn(1 a%)(1 b%)
工作 地服 务时 间
名 称
规
编数
格
号量
编制
抄写
校对
审核
批准
机械加工工 艺过程卡类似于 一本书的目录。
机械加工工序卡
机械工加序号工工艺过程卡
工 步
产品型号
1 2
3. 机械加工工艺规程的作用
（1）是组织生产和计划管理的重要资料，是生产安 排和调度、规定工序要求和质量检查等的重要依据； （2）是新产品投产前进行生产准备和技术准备的依 据； （3）在设计新厂（车间）或扩建、改建旧厂（车间） 时，可作为设备、人员、车间面积和投资额等的原始 资料； （4）先进的工艺规程还起着交流及推广先进经验的 作用。
工人、工作地、工件、连续作业是构成工序的四 个要素，其中任一要素改变即构成新的工序。
例：一个工人在车床上，对传动轴的加工
夹持大头，车小
1
头外端面、倒角、
外圆柱面、退刀槽
一
道
2
工
调头夹持小头， 序
车大头外端面、倒
角、外圆柱面
注意：若把1、2的车削工作分成二人，分别在二 台机床去加工，则为二道工序。
思考：若二人分别在二台机床都上做1、2工作，那么， 应划分几个工序？
2. 工步
在加工表面、切削刀具、切削用量都不变的情况下所完成 的那一部分工艺过程，称为工步。三个条件中，只要有一个条件 发生变化，就是另一个工步。
机械加工工艺规程的制定
工艺过程组成
工艺过程组成
2）安装
工件加工前，使其在机床或夹具中相对刀具占 据正确位置并给予固定的过程，称为装夹。（装夹 包括定位和夹紧两过程）
安装是指工件通过一次装夹后所完成的那一部 分工序。
1、生产纲领： 指包括备品、备件在内的该产品 的年产量。产品的年生产纲领就是产品的年生产量。 零件的年生产纲领由下式计算
N=Qn(1+a)(1+b)
式中：
N：零件的生产纲领（件/年）； Q:产品的年产量（台/年）； n:单台产品该零件的数量（件/年）； a:备品率，以百分数计； b:废品率，以百分数计。
第五章 机械加工工艺规程设计
本章主要介绍以下内容： 5.1 零件制造的工艺过程 5.2 工艺规程的作用及设计步骤 5.3 零件工艺性分析与毛坯的选择 5.4 定位基准的选择 5.5 工艺路线的拟定 5.6 加工余量的确定 5.7 尺寸链和工序尺寸的确定 5.8 时间定额和经济分析
重点、难点：定位基准的选择；尺寸链和工序尺寸 的确定
定义：全年中重复制造同一产品。 特点：产品品 种少、产量大，长期重复进行同一产品的加工。
5.2 各种生产类型工艺过程的主要特点
工艺过程特点 工件的互换性
单件生产
一般是配对制造，没有互换 性，广泛用钳工修配
毛坯的制造方 法及加工余量
铸件用木模手工造型；锻件 用自由锻。毛坯精度低，加 工余量大
生产类型
5）走刀
走刀（又称工作行程）是指刀具相对工件加工 表面进行一次切削所完成的那部分工作。每个工步 可包括一次走刀或几次走刀。
机械制造技术基础：第五章 机械加工工艺规程设计
造、维修零件的可行性和经济性。 从总体上衡量
二、零件的结构工艺性 所谓零件结构工艺性是指所设计的零件在满足使
用要求的前提下，制造、装配的可行性和经济性。
从切削加工和装配过程上衡量
零件结构工艺性的实例分析
1. 保证能以高生产率加工 尽量采用平面、外圆柱表面、内圆柱表面等。
工步3：调头车小头外圆 二次走刀
工步4：倒角
第二次安装
工步5：车退刀槽
n
工序2 铣键槽 工步1：铣键槽 一次安装
1.6
0.8
工序3 磨外圆 工步1：磨大头外圆 一次安装
思考：若考虑铣键槽、磨大头外圆的安装，其工 艺过程设计将作何调整？
三、生产纲领与生产类型
1．生产纲领 生产纲领是指企业在计划期（通常为一年）内
走刀 …
工步1 工步2 … 工序1
工序2
工序3
工艺过程 …
每道工序里至少有一次安装（装夹）。
1. 工序 是指一个（或一组）工人，在一台机床上（或一
个工作地点），对一个（或同时几个）工件所连续完 成的那一部分工艺过程。
工人、工作地、工件、连续作业是构成工序的四 个要素，其中任一要素改变即构成新的工序。
性，广泛采用钳工修配
钳工修配
大批大量生产
全部有互换性，某些精度较高 的配合件用分组选配法
毛坯的制造方法 及加工余量
铸件用木模手工造型；锻 部分铸件用金属型；部分 铸件广泛采用金属型；锻件
件用自由锻。毛坯精度低， 锻件用模锻。毛坯精度中 广泛采用模锻。毛坯精度高，
加工余量大
等，加工余量中等
加工余量小
机床设备
第五章 机械加工工艺规程设计
工艺规程制定PPT课件
二
（1）组成产品的零件总数
十
（2）组成产品的零件的品均精度
一
（3）材料种类及需求量
讲
（4）各种不同制造方法在加工中所占的比例 （5）产品装配的复杂程度
.
13
第五章 机械加工工艺规程
2.对于零件来说，主要从以下几个方面来优化其
结构工艺性
（1）加工进出方便
（2）减少内表面加工
（3）减轻重量，减少加工面积
第五章 机械加工工艺规程
概述
零件的结构工艺性
定位基准的选择
第
二 工艺路线的拟订
十
一 加工余量及工序尺寸的确定
讲
工艺尺寸链及其应用
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1
第五章 机械加工工艺规程
5.1 概述
1、机械加工工艺规程 及作用
➢机械加工工艺过程
采用各种机械加工方法，直接用于改变毛坯的形状、尺寸、
表面质量，使之成为合格零件的全部劳动过程。
讲
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8
第五章 机械加工工艺规程
5、工艺规程格式（工艺过程卡、工序卡、工艺卡）
表5-2 机械加工工艺过程卡
第
二 十 一
讲
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第五章 机械加工工艺规程
表5-3 机械加工工艺卡
第
二 十 一
讲
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10
第五章 机械加工工艺规程
表5-4 机械加工工序卡
第
二 十 一
讲
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第五章 机械加工工艺规程
5.2 机械加工工艺规程设计的几个主要问题
（4）形状简单，进给调刀次数少
第 ➢机械加工工艺规程
二 十 一
规定零件机械加工工艺过程的工艺文件。 ➢机械加工工艺规程的作用