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1、机械制造工艺基础知识 （ 上） 教 学 内 容 n机械加工工艺规程的制订 n工艺尺寸链 n机械加工精度 机械加工工艺规程的制订 基本概念 一、生产过程和工艺过程 二、工艺过程的组成 三、生产纲领、生产类型及其工艺特征 四、工艺规程 机械加工工艺规程的制订基本概念 一、生产过程和工艺过程 1、生产过程：机械产品制造时，将原材料或半成品变为产品 的各有关劳动过程的总和，称为生产过程。 包括：生产技术准备工作； 如产品的开发设计 工艺设计和专用工艺装备的设计与制造 各种生产资料及生产组织等方面的准备工作 原材料及半成品的运输和保管； 毛坯的制造； 零件的各种加工、热处理及表面处理； 部件和产品的装配
2、、调试、检测及涂装和包装等 机械加工工艺规程的制订基本概念 一、生产过程和工艺过程 2、工艺过程：在生产过程中，凡直接改变生产对象的尺寸、形 状、性质(物理性能、化学性能、力学性能)及相对位置关系的过程， 统称为工艺过程。 如毛坯制造、机械加工、热处理、表面处理及装配等，它是生产 过程中的主要过程，其他过程称为辅助过程。 机械加工工艺规程的制订基本概念 二、工艺过程的组成 机械加工工艺过程：用机械加工方法，直接改变毛坯 的形状、尺寸和表面质量，使其成为产品零件的过程称为 机械加工工艺过程。 由一个或若干们顺序排列的工序组成 。 工序又可分为安装、工位、工步和走刀。 机械加工工艺规程的制订基本概
3、念 二、工艺过程的组成 1、工序 个或一组工人，在一台机床或一个工作地，对一个或同时对几 个工件所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是否变动和加工是否连续。 工序是组成工艺过程的基本单元，也是制定生产计划和进 行成本核算的基本单元。 机械加工工艺规程的制订基本概念 二、工艺过程的组成 1、工序 工 序 号 工序内容设备设备 1车车端面，钻钻中心孔车车床 2车车外圆圆，车车槽和倒角车车床 3铣键铣键 槽，去毛刺铣铣床 4磨外圆圆磨床 表一 阶梯轴工艺过程（生产量较小时） 工 序 号 工序内容设备设备 1两边边同时铣时铣 端面，钻钻中心 孔 车车床 2车车一端外圆圆，
4、车车槽和倒角车车床 3车车另一端外圆圆，车车槽和倒 角 4铣键铣键 槽，铣铣床 5去毛刺磨床 6磨外圆圆 表二 阶梯轴工艺过程（生产量较大时） 机械加工工艺规程的制订基本概念 二、工艺过程的组成 2、安装： 在同一工序中，工件的工作位置可能只装夹一次，也 可能要装夹几次。 安装是指工件经一次装夹后所完成的那一部分工序。 工件在加工中，应尽量减少装夹次数，以减少装夹误 差和装夹工件所花费时间。 机械加工工艺规程的制订基本概念 二、工艺过程的组成 3工位 为了减少工件装夹次数，常采用各种回转工作台、回转夹具或移 动夹具，使工件在一次装夹中，先后处于几个不同的位置进行加工。 工件相对于机床或刀具每占
5、据一个加工位置所完成的那部分工艺 过程，称为工位。 如表二中工序1铣端面、钻顶尖孔，就有两个工位。 机械加工工艺规程的制订基本概念 二、工艺过程的组成 4工步 在一道工序中，可能要加工几个不同表面，也可 能用几把不同刀具进行加工，还有可能用几种不同切 削用量分几次进行加工。 为了描述这个过程，工序下面又可细分工步。 工步是指加工表面、加工工具和切削用量(不包 括背吃刀量)都不变的情况下，所完成的那一部分工 序内容。 机械加工工艺规程的制订基本概念 二、工艺过程的组成 一般情况下，上述三个要素任意改变一个，就认为是不同工步了。 但下述两种情况可以作为一种例外。 第一种情况，对那些连续进行的若干个
6、相同的工步，可看作一个 工步。如图23所示零件，连续钻四个15mm的孔，可看作一个工步 钻4孔15mm，以简化工艺文件。 另一种情况，有时为了提高生产率，用几把不同刀具，同时加工 几个不同表面，如图24所示，也可看作一个工步，称为复合工步。 机械加工工艺规程的制订基本概念 二、工艺过程的组成 机械加工工艺规程的制订基本概念 二、工艺过程的组成 5、行程（进给次数） 行程（进给次数）有工作行程和空行程之分。 工作行程是指刀具以加工进给速度相对工作所完成一次进给运 动的工步部分； 空行程是指刀具以非加工进给速度相对工件所完成一次进给运 动的工步部分。 走刀：在一个工步内，如果被加表面需切去的金属层
7、很厚，需 要分几次切削，每进行一切削称为一次走刀。 机械加工工艺规程的制订基本概念 三、生产纲领、生产类型及其工艺特征 机械产品的制造工艺不仅与产品的结构、技术要求有 很大关系，而且也与企业的生产类型有很大关系，而企业 的生产类型是由企业的生产纲领所决定的。 1、生产纲领 生产纲领是指计划期内产品的产量。计划期常定为一 年，所以年生产纲领也就是年产量。 机械加工工艺规程的制订基本概念 三、生产纲领、生产类型及其工艺特征 1、生产纲领 N = Q n （1 + ）（1+） N零件的年产量； Q产品的年产量； n每台产品中该零件的数量； 备品的百分率； 废品的百分率。 机械加工工艺规程的制订基本概
8、念 三、生产纲领、生产类型及其工艺特征 2生产类型 根据生产纲领的大小和产品品种的多少，机械制造企业的生产可 分为三种类型：单件生产、成批生产和大量生产。 (1)单件生产产品品种很多，同一产品的产量很少，而且很少重复生产， 各工作地加工对象经常改变。如重型机械制造、专用设备制造和新产 品试制等均属单件生产。 (2)大量生产产品的产量很大，大多数工作地长期重复地进行某一工件的 某一工序的生产。如汽车、拖拉机、轴承和自行车等产品制造多属大 量生产。 (3)成批生产一年中分批轮流制造几种产品，工作地的加工对象周期性地 重复。如机床、机车、纺织机械等产品制造，多属成批生产。 机械加工工艺规程的制订基本
9、概念 三、生产纲领、生产类型及其工艺特征 2生产类型 同一产品(或零件)每批投人生产的数量称批量，批量可根据零件的年产 量及一年中的生产批数计算确定。 一年的生产批数需根据市场需要、零件的特征、流动资金的周转及仓库 容量等具体情况确定。 根据批量的大小和被加工零件的特征，成批生产又可分为小批生产、中 批生产和大批生产。 小批生产的工艺特点与单件生产相似； 大批生产的工艺特点与大量生产相似。 中批生产介于单件生产和大量生产之间。 机械加工工艺规程的制订基本概念 机械加工工艺规程的制订基本概念 三、生产纲领、生产类型及其工艺特征 4、工艺特征零件的互换性 同一产品的生产，由于生产类型的不同，其工艺
10、方法完全不一样。 一般说来，生产同样一个产品，大量生产要比单件生产与成批生产的生产效率高 ，成本低，产品质量稳定、可靠。但市场对机械产品的需求是多元化的，需求量有多 有少。据国内外统计表明：目前在机械制造中，单件和小批生产占多数。随着科学技 术的发展，产品更新周期越来越短，产品的品种规格将会不断增加，多品种、小批量 生产在今后还会有增长趋势。是否有可能对品种多而批量不大的产品也能按大批量的 方式组织生产呢?可能性是存在的，办法是使产品的结构尽量标准化、系列化。如果产 品结构的标准化、系列化系数达到70%80%以上，那么就可以将多家工厂按协作方 式组织专业化生产，将多品种小批量生产转化为大批量生
11、产，可取得很高的经济效益 。另外，采用成组加工技术，也可以将一个企业的多品种、小批量的生产类型转化为 批量较大的生产类型。近年来，柔性加工系统的出现，为单件小批量生产提供了高效 的先进设备，是机械制造工艺的一个重要发展方向。 机械加工工艺规程的制订基本概念 三、生产纲领、生产类型及其工艺特征 生产类型的具体划分，可根据生产纲领和产品及零件的特征(轻重、大 小、结构复杂程度、精度等)，参考上表。 机械加工工艺规程的制订基本概念 三、生产纲领、生产类型及其工艺特征 上表中的重型零件、中型零件、轻型零件可参考下表所列数据确定。 机械加工工艺规程的制订基本概念 四、工艺规程 1、定义 2、作用 3、类
12、型 4、格式 5、制订的基本要求 6、主要依据 7、制定步骤 机械加工工艺规程的制订基本概念 四、工艺规程 1、定义 规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的 工艺文件称为工艺规程。 其中，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。 它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。 机械加工工艺规程的制订基本概念 四、工艺规程 2、作用 （1）指导工人操作； （2）用于生产、工艺管理工作的主要技术文件； （3）是新产品投产前进行生产准备和技术准备的依据和新建、扩 建车间或工厂的原始资料； （4）
13、起着交流和推广先进经验的作用。典型和标准的工艺规程能 缩短工厂的生产准备时间。 n 工艺规程是经过逐级审批的，因而也是工厂生产中的工艺纪律，有关人员必须严 格执行。但工艺规程也不是一成不变的，随着科学技术的进步和生产的发展，工艺规 程会出现某些不相适应的问题，因而工艺规程应定期整顿，及时吸取合理化建议、技 术革新成果、新技术和新工艺，使工艺规程更加完善和合理。 机械加工工艺规程的制订基本概念 四、工艺规程 3、类型 JBZ338588工艺管理导则 工艺规程设计中规定工艺规 程的类型有： (1)专用工艺规程针对每一个产品和零件所设计的工艺规程 。 (2)通用工艺规程 1)典型工艺规程为一组结构相似的零部件所设计的通用
