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1、天津科技大学机械工程学院,1,第一章 绪 论生产过程与工艺过程的基本概念,1、生产过程： 从原材料转变为成品的全部过程。 它包括：原料运输，存放，生产前准备，毛坯制造，机械加工，装配、检测，包装等。,天津科技大学机械工程学院,2,2、工艺过程,工艺过程：在生产过程中,加工对象(材料，毛坯，零件，机器)当化学，物理，机械性能，尺寸，形状，相互位置，外观发生变化的那一部分劳动过程称为工艺过程。（这里指的是泛述其定义）,天津科技大学机械工程学院,3,机械加工工艺过程：在加工过程中，直接改变零件的尺寸和形状及表面质量的工艺过程，以及机器的装配工艺过程。,机械加工工艺过程,天津科技大学机械工程学院,4,
2、工艺过程的组成,（1）、工序 （2）、工步 （3）、走刀（亦称工作行程） （4）、安装 （5）、工位,天津科技大学机械工程学院,5,工 序,一个工人（或一组工人），在一台机床（或一个工作地点），对同一个（或同时对几个）工件所连续完成的那一部分工艺过程。（通常把仅列出主要工序名称的简略工艺过程称为工艺路线。） 特点：工人，机床，零件不变；工作连续。,天津科技大学机械工程学院,6,工 步,工件的加工表面，加工工具，切削用量不变的条件下所连续完成的那一部分工艺过程。 特点：加工面，工具，切削用量不变；连续。,天津科技大学机械工程学院,7,走 刀,加工工具在加工表面上切削一次所完成的工步部分。（亦叫工
3、作行程）,天津科技大学机械工程学院,8,安 装,在完成机械加工的工序中，使工件在机床或夹具中占据某一正确加工位置的过程和对工件实施夹紧的过程称为装夹，工件经一次装夹所完成的那一部分工序内容称为工件的安装。 在一个工序中可含有一个或多个安装。,天津科技大学机械工程学院,9,工 位,为了一定的工序部分，一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置。,天津科技大学机械工程学院,10,*各组成部分之间的关系,工艺过程的组成单元里，工序是工艺过程中的基本单元。零件的机械加工工艺过程是由若干工序组成； 在一个工序中可能包含有一个或几个安装，每一安装中又可能包含有
4、一个或几个工步； 每一工步中包含一个或几个工作行程（几次走刀）。,天津科技大学机械工程学院,11,生产纲领和生产类型,生产纲领：是企业在计划期内应当生产的产品产量，某零件的生产纲领是包括备品和废品在内的零件的年产量。 零件的生产纲领计算式: N=Q n(1+a%)(1+b%) 单位：件/年 其中： a%备品率 b%废品率 Q产品的年产量（台/年） n每台产品中该零件的数量（件/台）,天津科技大学机械工程学院,12,批 量,根据产品生产周期，销售和库存量以及车间生产均衡情况，把全年产量分批投入生产车间，每批投入制造生产的零件数叫做批量。,天津科技大学机械工程学院,13,生 产 类 型是指企业（或
5、车间）生产专业化程度的分类。根据产品的尺寸大小和特征，年生产纲领，批量及投入生产的连续性，可分为三种生产类型：,单件生产：产品品种多而很少重复，同一种零件的生产量很少的情况。 大量生产：连续地大量生产同一种产品，一般每台机床都固定地完成某种零件的某一工序的加工。 成批生产：一年中分批制造若干相同产品，生产呈周期性重复的特征。,天津科技大学机械工程学院,14,成批生产,一年中分批制造若干相同产品，生产呈周期性重复的情况按批量大小及产品特征，又可分为： 小批生产：零件虽按批量投产，但批量不稳定，生产连续性不明显，其工艺过程及生产组织类似于单件生产； 中批生产：产品品种规格有限而生产有一定周期性的情
6、况； 大批生产：产品品种较为稳定，零件投产批量大，其中主要零件是连续性生产的情况。,天津科技大学机械工程学院,15,获得零件加工精度的方法,零件的加工精度分为：尺寸精度、形状精度、相互位置精度。这些精度是在加工过程中同时获得。 这里研究： 获得尺寸精度的方法 获得形状精度的方法,天津科技大学机械工程学院,16,获得尺寸精度的方法之（）试切法,先试切出很小一部分加工表面，测量试切所得的尺寸，按照加工要求适当调整刀具相对工件的位置，再试切、再测量、再调整直至达到要求后，再切削整个待加工表面。,天津科技大学机械工程学院,17,获得尺寸精度的方法之（）定尺寸刀具法,使用有一定尺寸精度的刀具，如钻头等，
7、来保证工件被加工表面的尺寸精度。,天津科技大学机械工程学院,18,获得尺寸精度的方法之 （）调整法,利用机床上的定程装置或对刀装置或预先调整好的刀架，使刀具相对于机床或夹具达到一定的位置精度，然后加工一批工件。,天津科技大学机械工程学院,19,获得尺寸精度的方法之 （）自动控制法：,自动测量法：在机床上安装有自动测量装置，当加工中工件达到加工尺寸精度要求时，自动装置自动发出指令，使机床自动退刀并停止工作。 数字控制法：通过在机床中的控制刀架、或工作台精确移动的步进电机、及整套数字控制装置，由预先编制好的程序通过计算机数字控制装置控制被加工工件的尺寸精度。,天津科技大学机械工程学院,20,获得形
8、状精度的方法,（）轨迹法：以切削运动中刀尖的运动轨迹形成被加工表面的形状。,天津科技大学机械工程学院,21,（）成形法：,以成形刀具刀刃的几何形状切削出工件的形状。,天津科技大学机械工程学院,22,（）展成法,利用刀具和工件作展成切削运动时，刀刃在被加工表面上的包络面形成成形表面。,天津科技大学机械工程学院,23,第二章机制工艺规程的编制,2-1 工艺规程的概念，作用 2-2 工艺规程制定原则及格式 2-3 编制工艺规程的原始资料 2-4 编制步骤 2-5 应用举例,天津科技大学机械工程学院,24,2-1工艺规程的概念、作用,一、工艺规程：生产中用一定的文件形式规定下来的工艺过程。 二、工艺规
9、程作用： （）是指导生产的技术文件；具有法规性效力； （）是生产管理和组织的主要依据； （）是新建或扩建工厂或车间的基本文件； （）是现有生产方法和技术的总结，是生产技术交流的重要文件。,天津科技大学机械工程学院,25,2-2工艺规程制定原则及格式,原则：在一定生产条件下，以优质，高产，低耗加工出符合图纸要求的零件。 工艺文件的种类与格式： （1）综合工艺过程卡：用于单件小批生产中； （2）工艺卡：说明工艺过程的文件，其中详细说明每一工序所包括的工位及工步的工作内容，对复杂工序，在文件中还要绘制工序简图； （3）工序卡：为每一工序一卡。用于大批大量生产或重要零件的成批生产。,天津科技大学机械工
10、程学院,26,（1）综合工艺过程卡,天津科技大学机械工程学院,27,（2）工艺卡,天津科技大学机械工程学院,28,（3）工序卡,天津科技大学机械工程学院,29,2-3编制工艺规程的原始资料,零件工作图及有关装配图； 零件的生产纲领和投产批量； 有关产品质量验收标准的技术文件； 本厂现有生产条件，包括设备，生产能力，技术水平。以及外协条件等； 零件毛坯生产条件及生产技术水平； 有关国内外同类产品的参考资料等。,天津科技大学机械工程学院,30,2-4编制步骤,分为四个阶段： 准备工作阶段 工艺路线拟定阶段 工序设计阶段 最终确定阶段,天津科技大学机械工程学院,31,1、准备工作阶段,（）搜集和分析
11、原始资料及基本数据： 熟悉零件工作图，装配图，了解零件在产品中的部位，作用。 （）零件的结构及工艺分析： 如属于什么类型，以及零件的技术条件分析。,天津科技大学机械工程学院,32,所谓零件的结构工艺性是指设计的零件是否能在现有技术水平及设备条件下被经济，方便地制造出来，是否能够使用高效率的制造方法和充分发挥设备能力的程度。,结构工艺性,天津科技大学机械工程学院,33,结构工艺性的内容与分类：,内容：零件的结构设计，尺寸标注，技术要求，材质等。 分类：机械加工结构工艺性，铸造结构工艺性，焊接结构工艺性等。,天津科技大学机械工程学院,34,零件结构的机械加工工艺性分析,加工表面积尽可能减小； 毛坯
12、余量尽可能减小及选用可加工性好的材料； 安装容易，刚性要好且允许采用多刀加工； 刀具易接近加工部位，有多件加工的可能性，有足够的退刀和越程尺寸； 定位基准的可选性，且定位基准至加工表面间的标注尺寸应测量方便。,天津科技大学机械工程学院,35,零件的机械加工工艺性,加工表面积 尽可能减小,天津科技大学机械工程学院,36,标注尺寸应测量方便,天津科技大学机械工程学院,37,不加工表面的位置必须由另一个不加工表面确定，其中只可以有一个不加工表面和加工表面之间有尺寸联系,避免从一个加工表面确定几个非加工表面。,天津科技大学机械工程学院,38,零件设计技术要求的工艺性分析,主要加工表面：与其它零件有配合
13、关系或决定其使用性能的表面。 次要加工表面：除主要加工表面之外的其它表面。,天津科技大学机械工程学院,39,（）确定毛坯：,毛坯的种类： 型材：热轧（型钢）；冷拉（棒料）；铸件；煅件；焊接件；冲压件等。 确定毛坯的因素： 零件的材料与机械性能；如灰铁用铸件，重要的阶梯轴用煅件。 零件的结构形状及外形尺寸； 零件制造经济性； 生产纲领； 毛坯的现有生产条件和技术水平。,天津科技大学机械工程学院,40,毛坯图画法,绘制毛坯图：以双点划线画出零件外形，毛坯外形为按毛坯精度等级在要加工表面加放余量用粗实线表示，不加工表面不加放余量。毛坯尺寸公差按毛坯精度等级在加放余量的尺寸上标注双向对称公差。大于mm
14、的铸造圆角应在图中画出。,天津科技大学机械工程学院,41,*工艺设计中对于铸件的毛坯图其内容包括毛坯形状，尺寸及公差，分型面及浇冒口位置，拔模斜度及圆角，毛坯组织，硬度，表面及内部缺陷等技术要求。,天津科技大学机械工程学院,42,2、工艺路线拟定阶段,工艺路线拟定阶段包含以下主要内容： （1）表面加工方法的选择 （2）定位基准的选择 （3）加工顺序的确定 （4）工序的组合 （5）热处理工序及辅助工序的安排,天津科技大学机械工程学院,43,（1）表面加工方法的选择,表面加工方法选择依据： 被加工表面的几何特点，不同形状的表面以不同的机床运动关系和加工方法获得。 被加工表面的技术要求；按要达到的精
15、度等级选择可达到该精度等级的加工方法。这里涉及精度等级与成本：即经济精度。 零件的材料性质：如淬火钢的精加工用磨削的方法等； 零件的结构形状和尺寸大小； 生产纲领和投产批量； 工厂现有设备能力，技术条件及设备负荷的平衡,天津科技大学机械工程学院,44,经 济 精 度,关系如图所示：加工误差与加工成本的关系曲线。 曲线分析：可知加工误差与成本呈反比；把曲线分为，三段。 段：曲线陡峭即误差减小很少而成本增加很大，反映出用加工精度很低的方法要求获得误差小精度高的工件，不经济； 段：曲线平缓即当精度要求不高误差可大一些时，仍需要一定的成本，反映出用精密的加工方法加工精度要求低的零件并不经济； 段：表现
16、为在可获得的加工精度范围内，即：,天津科技大学机械工程学院,45,在正常的生产条件下不需要采用任何其它特殊的工艺措施便能充分发挥该加工方法的加工能力最为经济地获得要求的加工精度称为经济精度。,经济精度,天津科技大学机械工程学院,46,（）定位基准的选择,定位基准分为粗基准，精基准。选择顺序的原则： 根据主要加工表面，先选择精基准，后选择粗基准。,天津科技大学机械工程学院,47,精基准及其选择原则,精基准：经加工过的表面定位基准。 精基准选择原则： 、尽可能选用设计基准（或工序基准）为精基准。即基准重合的原则；避免因基准不重合带来的基准不重合误差。 、各工序采用同一组精基准。即基准统一的原则；避免因基准转换带来的误差。但并不排斥在个别工序中采用其它基准。 、以加工表面自身为精基准。即自为基准的原则；应用于精加工或光整加工工序余量小且要求均匀时。 、采用互为基准，反复加工的原则。可获得均匀的加工余量或较高的相互位置精度。 、精基准的选择应使定位准确，夹具结构简单，夹紧可靠。,天津科技大学机械工程学院,48,因基准不重合带来的基准不重合误差,天津
