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1、第一节 概 述 一、工艺规程的作用1工艺规程是工厂进行生产准备工作的主要依据产品在投入生产之前要作大量的生产准备工作，包括原材料和毛坯的供应，机床的配备和调整，专用工艺装备的设计制造，核算生产成本以及配备人员等，所有这些工作都要根据工艺规程进行。,2工艺规程是企业组织生产的指导性文件工厂管理人员根据工艺规程规定的要求，编制生产作业计划，组织工人进行生产，并按照工艺规程要求验收产品。,3工艺规程是新建和扩建机械制造厂（或车间）的重要技术文件新建和扩建机械制造厂（或车间）须根据工艺规程确定机床和其他辅助设备的种类、型号规格和数量，厂房面积，设备布置，生产工人的工种、等级及数量等。此外，先进的工艺规
2、程还起着交流和推广先进制造技术的作用。典型工艺规程可以缩短工厂摸索和试制的过程。,二、工艺规程的设计原则工艺规程设计必须遵循以下原则：l）所设计的工艺规程必须保证机器零件的加工质量和机器的装配质量，达到设计图样上规定的各项技术要求。2） 工艺过程应具有较高的生产效率，使产品能尽快投放市场。3） 尽量降低制造成本。4） 注意减轻工人的劳动强度，保证生产安全。,三、工艺规程设计所需原始资料设计工艺规程必须具备以下原始资料：l）产品装配图、零件图。2）产品验收质量标准。3）产品的年生产纲领。4）毛坯材料与毛坯生产条件。,5）制造厂的生产条件，包括机床设备和工艺装备的规格、性能和当前的技术状态，工人的
3、技术水平，工厂自制工艺装备的能力以及工厂供电、供气的能力等有关资料。6）工艺规程设计、工艺装备设计所用设计手册和有关标准。7）国内外有关制造技术资料等。,第二节 机械制造厂的生产 过程和工艺过程,一、生产过程和工艺过程1生产过程工厂的生产过程：机械制造厂一般都从其他工厂取得制造机械所需要的原材料或半成品，从原材料（或半成品）进厂一直到把成品制造出来的各有关劳动过程的总和统称为工厂的生产过程。,工厂的生产过程包括：原材料的运输保管、把原材料做成毛坯、把毛坯做成机器零件、把机器零件装配成机器、检验、试车、油漆、包装等。工厂的生产过程又可按车间分为若干车间的生产过程。,二工艺过程工艺过程：在生产过程
4、中凡属直接改变生产对象的尺寸、形状、物理化学性能以及相对位置关系的过程，统称为工艺过程；其他过程则称为辅助过程。工艺过程又可分为：铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配等工艺过程。“机械制造技术基础”课只研究机械加工工艺过程和装配工艺过程。,工艺规程：一个同样要求的零件，可以采用几种不同的工艺过程来加工，但其中总有一种工艺过程在给定的条件下是最合理的，人们把工艺过程的有关内容用文件的形式固定下来，用以指导生产，这个文件称为工艺规程。,三、工艺过程的组成l工序工序：一个工人或一组工人，在一个工作地对同一工件或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。 机械零件的机械加工工艺过
5、程由若干工序组成，毛坯依次通过这些工序，就被加工成合乎图样规定要求的零件。,加工如图1-1所示零件其工艺过程可由如表1-1所示的五个工序组成。,工序是工艺过程的基本组成部分，工序是制订生产计划和进行成本核算的基本单元。,2安装安装：在同一工序中，工件在工作位置可能只装夹一次，也可能要装夹几次。安装是工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺过程。 例如，表11所列工艺过程的第一道工序，一般都要进行两次装夹，才能把工件上所有的内外表面加工出来。从减小装夹误差及减少装夹工件所花费的时间考虑，应尽量减少安装数。,3工位在同一工序中，有时为了减少由于多次装夹而带来的误差及时间损失，往往采用转位工作台或转位夹
6、具。工位：是在工件的一次安装中,工件相对于机床（或刀具）每占据一个确切位置中所完成的那一部分工艺过程。,4工步一个工序（或一次安装或一个工位）中可能需要加工若干个表面；也可能只加工一个表面，但却要用若干把不同的刀具轮流加工；或只用一把刀具但却要在加工表面上切多次，而每次切削所选用的切削用量不全相同。,工步：是在加工表面、切削刀具和切削用量（仅指机床主轴转速和进给量）都不变的情况下所完成的那一部分工艺过程。上述三个要素中（指加工表面、切削刀具和切削用量）只要有一个要素改变了，就不能认为是同一个工步。复合工步：为了提高生产效率，机械加工中有时用几把刀具同时加工几个表面，这也被看作是一个工步,称为复
7、合工步。,一次走刀：在一个工步中，如果要切掉的金属层很厚,可分几次切，每切削一次，就称为一次走刀。,5走刀,综上分析可知，工艺过程的组成是很复杂的。工艺过程由许多工序组成，一个工序可能有几个安装，一个安装可能有几个工位,一个工位可能有几个工步，如此等等。,第三节 生产类型及其工艺特征,根据加工零件的年产纲领和零件本身的特性（轻重、大小、结构复杂程度、精密程度等），参照 和 ，可以将零件的生产类型划分为单件生产、成批生产和大量生产三种生产类型。,表1-2,表1-3,单件生产：产品种类很多，同一种产品的数量不多，生产很少重复，此种生产称为单件生产。大量生产：产品的品种较少，数量很大，每台设备经常重
8、复地进行某一工件的某一工序的生产，此种生产称为大量生产。,成批生产：成批地制造相同零件的生产，称为成批生产。批量：每批制造的相同零件的数量，称为批量。批量可根据零件的年产量及一年中的生产批数计算确定；一年中的生产批数，须根据零件的特征、流动资金的周转速度、仓库容量等具体情况确定。,按照批量多少和被加工零件自身的特性，成批生产又可进一步划分为小批生产、中批生产和大批生产；小批生产接近单件生产，大批生产接近大量生产；中批生产介于单件生产和大量生产之间。,不同的生产类型具有不同的工艺特征。在制订零件机械加工工艺规程时，必须首先确定生产类型，生产类型确定之后，工艺过程的总体轮廓就勾画出来了。在同一个工
9、厂中，可能同时存在几种不同生产类型的生产。判断一个工厂（或一个车间）的生产类型应根据该厂（或车间）的主要工艺过程的性质来确定。,第四节 基 准,基准：用来确定生产对象几何要素间几何关系所依据的那些点、线、面。基准可分为：设计基准、工艺基准。工艺基准又可分为：工序基准、定位基准、测量基准和装配基准等。,基 准,设计基准：设计图样上标注设计尺寸所依据的基准,工艺基准：工艺过程中所使用的基准, 工序基准 定位基准 测量基准 装配基准, 工序基准：在工序图上用来确定本工序加工表面尺寸、形状和位置所依据的基准, 定位基准：在加工中用作定位的基准 测量基准：工件在加工中或加工后，测量尺寸和形位误差所依据的
10、基准 装配基准：装配时用来确定零件或部件在产品中相对位置所依据的基准,上述各种基准应尽可能使之重合。在设计机器零件时，应尽量选用装配基准作为设计基准；在编制零件的加工工艺规程时，应尽量选用设计基准作为工序基准；在加工及测量工作时，应尽量选用工序基准作为定位基准及测量基准;以消除由于基准不重合引起的误差。,第五节 机械加工工艺规程设计,一、机械加工工艺规程设计的内容及步骤1分析零件图和产品装配图设计工艺规程时，首先应分析零件图和该零件所在部件或总成的装配图，了解该零件在部件或总成中的位置和功用以及部件或总成对该零件提出的技术要求，分析其主要技术关键和应相应采取的工艺措施，形成工艺规程设计的总体构
11、思。,2对零件图和装配图进行工艺审查审查图样上的视图、尺寸公差和技术要求是否正确。统一、完整，对零件设计的结构工艺性进行评价，如发现有不合理之处应及时提出，并同有关设计人员商讨图样修改方案，报主管领导审批。3由产品的年生产纲领研究确定零件生产类型。,4确定毛坯提高毛坯制造质量，可以减少机械加工劳动量，降低机械加工成本，但同时可能会增加毛坯的制造成本，要根据零件生产类型和毛坯制造的生产条件综合考虑。,5拟订工艺路线其主要内容包括：选择定位基准，确定各表面加工方法，划分加工阶段，确定工序集中和分散程度，确定工序顺序等。在拟定工艺路线时，需同时提出几种可能的加工方案，然后通过技术、经济的对比分析,最
12、后确定一种最为合理的工艺方案。,6确定各工序所用机床设备和工艺装备（含刀具、夹具、量具、辅具等），对需要改装或重新设计的专用工艺装备要提出设计任务书。7确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 8确定各工序的技术要求及检验方法。 9确定各工序的切削用量和工时定额。10编制工艺文件。,二、工艺路线的拟订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。（一）选择定位基准粗基准：用毛坯上未经加工的表面作定位基准，这种定位基准称为粗基准。精基准：用加工过的表面作定位基准，这种定位基准称为精基准。,在选择定位基准时一般都是先根据零件的加工要求选择精基准，然后再考虑用那一组表面作
13、粗基准才能把精基准加工出来。1精基准的选择原则选择精基准一般应遵循以下几项原则：（1）基准重合原则 应尽可能选择所加工表面的工序基准为精基准，这样可以避免由于基准不重合引起的定位误差。,（2）统一基准原则 应尽可能选择用同一组精基准加工工件上尽可能多的表面，以保证所加工的各个表面之间具有正确的相对位置关系。（3）互为基准原则 当工件上两个加工表面之间的位置精度要求比较高时，可以采用两个加工表面互为基准的方法进行加工。（4）自为基准原则 一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均匀，常以加工表面自身为精基准进行加工。,上述四项选择精基准的原则，有时不可能同时满足，应根据实际条件决定取舍。2粗基准的
14、选择原则工件加工的第一道工序所用基准都是粗基准,粗基准选择得正确与否，不但与第一道工序的加工有关，而且还将对该工件加工的全过程产生重大影响。选择粗基准，一般应遵循以下几项原则：,（1）保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则,被加工零件上如有不加工表面应选不加工面作粗基准，这样可以保证不加工表面相对于加工表面具有一定的相对位置关系。,（2）合理分配加工余量的原则 从保证重要表面加工余量均匀考虑，应选择重要表面作粗基准，床身加工就是一个很好的实例。,图5-4 床身加工粗基准选择,在床身零件中，导轨面是最重要的表面，它不仅精度要求高,而且要求导轨面具有均匀的金相组织和较高的耐磨性。由
15、于在铸造床身时,导轨面是倒扣在砂箱的最底部浇铸成型的，导轨面材料质地致密，砂眼、气孔相对较少，因此要求在加工床身时，导轨面的实际切除量要尽可能地小而均匀；故应选导轨面作粗基准加工床身底面，然后再以加工过的床身底面作精基准加工导轨面，这样做可以保证从导轨面上切除的加工余量少而均匀。,（3） 便于装夹的原则 为使工件定位稳定，夹紧可靠，要求所选用的粗基准尽可能平也光洁,不允许有锻造飞边、铸造浇冒口切痕或其他缺陷,并有足够的支承面积。（4）粗基准一般不得重复使用的原则 粗基准通常只允许使用一次，这是因为粗基准一般都很粗糙，重复使用同一粗基准所加工的两组表面之间的位置误差会相当大，所以，粗基准一般不得
16、重复使用。上述四项选择粗基准的原则，有时不能同时兼顾，只能根据主次决择。,（二）表面加工方法的选择机器零件的结构形状虽然多种多样，但它们都是由一些最基本的几何表面（外圆、孔、平面等）组成的，机器零件的加工过程实际就是获得这些几何表面的过程。同一种表面可以选用各种不同的加工方法加工，但每种加工方法的加工质量、加工时间和所花费的费用却是各不相同的。工程技术人员的任务，就是要根据具体加工条件（生产类型、设备状况、工人的技术水平等）选用最适当的加工方法，加工出合乎图样要求的机器零件。,具有一定技术要求的加工表面，一般都不是只通过一次加工就能达到图样要求的，对于精密零件的主要表面，往往要通过多次加工才能逐步达到加工质量要求。在选择加工方法时，一般总是首先根据零件主要表面的技术要求和工厂具体条件，先选定该表面终加工工序加工方法，然后再逐一选定该表面各有关前导工序的加工方法。主要表面的加工方案和加工方法选定之后,再选定次要表面的加工方案和加工方法。,
