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1、项目1 机械加工工艺规程设计 机械制造工艺学(任务)目录 任务1.1 认识机械加工工艺规程 1 任务1.2 机械加工工艺规程的编制准备2 任务1.3 选择定位基准 3任务1.5 加工余量及工序尺寸的确定5任务1.4 拟订机械加工工艺路线4任务1.6 工艺尺寸链的计算6任务1.7 工艺过程的技术经济分析7机械制造工艺学根据零件图规定的技术要求加工零件，需拟订合理的机械加工工艺路线，设计机械加工工艺规程。项目引入机械制造工艺学任务任务1.11.1 认识机械加工认识机械加工工艺规程工艺规程 在机械制造过程中，不同零件的技术要求与生产条件不同，其制造工艺方案必不相同。 而相同零件若采用不同的工艺方案生
2、产时，其生产效率、经济效益也会相差许多。 因此，在确保零件质量的前提下，制订具有良好综合经济效益、合理可行的工艺方案就显得十分重要。机械制造工艺学1.1.1 生产过程与工艺生产过程与工艺过程过程将原材料转变为成品的全过程， 称为生产生产过程。过程。1. 1. 生产过程生产过程1）生产技术准备过程；2）毛坯制造过程；3）零件的机械加工、热处理和其他表面处理等；4）产品的装配、调试、检验和油漆；5）原材料和成品的运输与保管。机械制造工艺学2. 2. 工艺过程工艺过程 生产过程中直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性能的过程，称为工艺过程。工艺过程。 工艺过程又可具体分为铸造、锻造、冲压、焊接、
3、机械加工、特种加工、热处理、表面处理和装配等工艺过程。机械加工工艺过程：采用机械加工方法，直接改变加工对象的形状、尺寸和表面性能，使之成为成品的过程。简称为工艺过程。工艺过程。 产品或零部件在生产过程中，由毛坯准备到成品包装入库，经过企业各有关部门的先后顺序称为工艺路线。工艺路线。机械制造工艺学1.1.2 工艺工艺过程的组成过程的组成1.1.工序工序 一个（或一组）工人，在一工作地点，对一个零件（或同时对几个零件）进行加工所连续完成的那部分工艺过程，称为一个工序一个工序。划分依据划分依据：1）工作地是否变动；工作地是否变动； 2）加工是否连续。）加工是否连续。阶梯轴机械制造工艺学工序号工序号工
4、序内容工序内容设备设备1 1车端面，钻中心孔车端面，钻中心孔车床车床2 2车外圆、槽、倒角车外圆、槽、倒角车床车床3 3铣键槽、去毛刺铣键槽、去毛刺铣床铣床4 4磨外圆磨外圆磨床磨床工序号工序号工序内容工序内容设备设备1 1两边同时铣端面、钻中心孔两边同时铣端面、钻中心孔专用机床专用机床2 2车一端外圆、槽、倒角车一端外圆、槽、倒角车床车床3 3车另一端外圆、槽、倒角车另一端外圆、槽、倒角车床车床4 4铣键槽铣键槽铣床铣床5 5去毛刺去毛刺钳工台钳工台6 6磨外圆磨外圆磨床磨床小批生产：小批生产：大批大量生产：大批大量生产：机械制造工艺学 在一个工序的加工中，有时需对零件进行几次装夹，每装夹一
5、次称为一次安装。一次安装。2.2.安装安装应尽量减少安装次数应尽量减少安装次数3.3.工位工位 工件一次安装下，在机床（或夹具）上所占据的每一个待加工位置称为一个工位。一个工位。多工位加工机械制造工艺学 在一个工序中，当加工表面（装配时的连接表面）和加工（或装配）工具不变时，所连续完成的那部分工序称为一个工步。一个工步。4.4.工步工步连续完成相同表面的加工多刀同时加工在一个工步内，若被加工表面需切除的余量较大，需要分多次切削，则每进行一次切削就是一一个工作行程。个工作行程。5.5.工作行程工作行程机械制造工艺学工艺过程工序工序安装安装工位工位工步工步行程行程机械制造工艺学1.1.3 生产生产
6、纲领与生产类型纲领与生产类型 企业一年中制造某产品的数量，就是该产品的年生产纲领。年生产纲领。 机器中某零件的年生产纲领除了制造机器所需要的数量以外，还要包括一定的备品和废品。1.1.生产纲领生产纲领NQn(1+a%)(1+b%)2.2.生产类型生产类型 1）单件生产 很少重复或不重复。 2）大量生产 数量很大，大多数工作地点重复加工。 3）成批生产 周期性重复。机械制造工艺学工艺特征工艺特征单件生产单件生产成批生产成批生产大量生产大量生产零件的互零件的互换性换性用修配法、钳工修配，用修配法、钳工修配，缺乏互换性缺乏互换性大部分具有互换性，少大部分具有互换性，少数用钳工修配数用钳工修配具有广泛
7、的互换性。少数装具有广泛的互换性。少数装配精度要求较高时，采用分配精度要求较高时，采用分组装配法和调整法组装配法和调整法毛坯的制毛坯的制造方法与造方法与加工余量加工余量木模手工造型或自由木模手工造型或自由锻造，毛坯精度低、锻造，毛坯精度低、加工余量大加工余量大部分采用金属模铸造或部分采用金属模铸造或模锻，毛坯余量和加工模锻，毛坯余量和加工精度中等精度中等广泛采用金属模机器造型、广泛采用金属模机器造型、模锻或其他高效方法。毛坯模锻或其他高效方法。毛坯精度高，加工余量小精度高，加工余量小机床及其机床及其布置布置通用机床，通用机床， “机群机群式式”布置布置部分通用机床和高效机部分通用机床和高效机床
8、。分工段排列设备床。分工段排列设备高效专用机床和自动机床。高效专用机床和自动机床。流水线和自动线排列设备流水线和自动线排列设备工艺装备工艺装备采用通用夹具、标准采用通用夹具、标准附件、通用刀具和万附件、通用刀具和万能量具。靠划线和试能量具。靠划线和试切法达到精度要求切法达到精度要求广泛采用夹具，部分靠广泛采用夹具，部分靠找正装夹达到精度要求。找正装夹达到精度要求。较多采用专用刀具和量较多采用专用刀具和量具具广泛采用专用高效夹具、复广泛采用专用高效夹具、复合刀具、专用量具或自动检合刀具、专用量具或自动检具。靠调整法达到精度要求具。靠调整法达到精度要求对工人的对工人的技术要求技术要求需技术水平较高
9、的工需技术水平较高的工人人需技术水平一般的工人需技术水平一般的工人对调整工技术要求较高，对对调整工技术要求较高，对操作工技术要求较低操作工技术要求较低工艺文件工艺文件有简单的工艺过程卡有简单的工艺过程卡有工艺过程卡，关键零有工艺过程卡，关键零件有工序卡件有工序卡有详细的工艺文件有详细的工艺文件生产率与生产率与成本成本生产率低、成本高生产率低、成本高生产率和成本中等生产率和成本中等生产率高、成本低生产率高、成本低各种生产类型的特点机械制造工艺学 零件的机械加工有许多方法，加工的目的是要使零件获得一定的加工精度和表面质量。 通过试切出一小段测量调刀再试切，反复进行，直到达到规定尺寸再进行加工的方法
10、称为试切法。1.获得尺寸精度的方法(1)试切法1.1.4 获得加工精度的方法获得加工精度的方法机械制造工艺学 先调整好刀具的位置，然后以不变的位置加工一批零件的方法称为调整法。(2)调整法1.获得尺寸精度的方法1工件2铣刀3对刀块机械制造工艺学1.获得尺寸精度的方法自动控制法是通过自动测量和数字控制装置，在达到尺寸精度时自动停止加工的一种尺寸控制方法。(3)定尺寸刀具法通过刀具的尺寸来保证加工表面的尺寸精度，这种方法称为定尺寸刀具法。(4)自动控制法机械制造工艺学2.获得形状精度的方法(1)刀尖轨迹法通过刀尖的运动轨迹来获得形状精度的方法称为刀尖轨迹法。(2)仿形法利用刀具和工件作展成切削运动
11、形成包络面，从而获得形状精度的方法称为展成法(或称包络法)。(3)成形法利用成形刀具对工件进行加工获得形状精度的方法称为成形法。(4)展成法刀具按照仿形装置进给对工件进行加工的方法称为仿形法。机械制造工艺学3.获得位置精度的方法(工件的安装方法)(1)直接找正安装将工件直接安装在夹具的定位元件上。用划针、百分表等工具直接找正工件位置并加以夹紧的方法称为直接找正安装法。(2)按划线找正安装先用划针画出要加工表面的位置，再按划线用划针找正工件在机床上的位置并加以夹紧(3)用夹具安装机械制造工艺学1.1.5 机械加工工艺规程机械加工工艺规程1. 1. 工艺规程的作用工艺规程的作用 在一定的生产条件下
12、，确定一种较合理的加工工艺，将它写成技术文件来指导生产，这类文件称为工艺规程。工艺规程。1）它是指导生产的主要技术文件。2）它是组织和管理生产的基本依据。3）它是新建和扩建工厂的基本资料。机械制造工艺学1）机械加工工艺过程卡（工艺过程卡）2）机械加工工艺卡（工艺卡） 3）机械加工工序卡（工序卡）2.2.工艺规程工艺规程的格式的格式 制订的工艺规程，应以在一定的生产条件下，制造产品时以“优质、高效、低成本”为原则，即以最快的速度、最少的劳动量和最低的费用，可靠地加工出符合要求的零件。3.3.制订工艺规程的原则制订工艺规程的原则机械制造工艺学1） 产品的整套装配图和零件工作图；2） 产品的年生产纲
13、领；3） 产品验收的质量标准；4）毛坯生产条件；5）工厂现有生产条件和发展前景；6）新技术、新工艺及其他有关工艺手册和资料。4.4.制订工艺规程的原始资料制订工艺规程的原始资料 制订工艺规程的原始资料时，通常应具有下列原始资料：机械制造工艺学1）计算生产纲领，确定生产类型；2）研究分析零件图和产品装配图；3）选择确定毛坯种类、结构及尺寸；4）选择定位基准和加工方法，拟定工艺路线；5）确定各工序的工序尺寸及公差；6）确定切削用量及工时定额；7）选择设备及工艺装备；8）填写工艺文件。5.5.制订工艺规程的步骤制订工艺规程的步骤机械制造工艺学任务任务1.21.2 机械加工工艺规程的编制准备机械加工工
14、艺规程的编制准备 工艺人员在编制零件机械加工工艺规程之前，必须先研究零件图及装配图，了解零件在产品中的作用及其工作条件，从加工角度分析技术要求是否合理，是否便于加工和装配。 可以改善零件的结构工艺性，大大减少加工工时，简化工装并降低成本。 若是新产品的图纸，则更须经过工艺分析和审查，如发现问题，可以和设计人员商定并作出修改。机械制造工艺学1.2.1 零件图的工艺分析与审查零件图的工艺分析与审查1）检查产品图纸是否完整、正确，表达是否清楚；2）绘制是否符合国家标准；3）尺寸精度、形位精度和表面粗糙度等技术要求是 否齐全并合理。1.1.检查产品图样的完整性与正确性检查产品图样的完整性与正确性机械制
15、造工艺学2. 分析分析审查零件选用的材料是否便于加工审查零件选用的材料是否便于加工圆柱凸轮 其槽部（12H11）需淬硬，材料为 45 钢。锥销孔，须配作。3. 分析分析审查审查零件图上的尺寸精度、几何精度、零件图上的尺寸精度、几何精度、表面粗糙度等要求是否齐全合理表面粗糙度等要求是否齐全合理机械制造工艺学1.2.2 零件零件的结构工艺的结构工艺性分析性分析良好的结构工艺性良好的结构工艺性：在满足使用性能要求的前提下，能以较高的生产率和最低的成本而方便地加工出来。尽量避免加工内表面尽量避免加工内表面机械制造工艺学键槽尺寸、方位一键槽尺寸、方位一致，便于一次装夹致，便于一次装夹加工加工孔的位置不能
16、孔的位置不能距箱壁太近距箱壁太近机械制造工艺学凸台应尽量等高，便于一次走刀凸台应尽量等高，便于一次走刀应尽量减小加工面积应尽量减小加工面积应合理设应合理设置退刀槽置退刀槽机械制造工艺学钻孔入面钻孔入面和出面应和出面应避免斜面避免斜面避免斜避免斜孔设计孔设计退刀槽尺退刀槽尺寸应一致寸应一致机械制造工艺学1.2.31.2.3 毛坯毛坯的选择的选择 毛坯的选择不仅影响毛坯的制造工艺和费用，而且影响到零件机械加工工艺及其生产率与经济性。 选择高精度的毛坯，可以减少机械加工劳动量和材料消耗，提高机械加工生产率，降低加工的成本，但是，却提高了毛坯的制造费用。选择毛坯的基本任务是确定毛坯的制造方法及制造精度选择毛坯的基本任务是确定毛坯的制造方法及制造精度机械制造工艺学1. 毛坯毛坯种类的选择种类的选择机械制造中常用毛坯种类有铸件、锻件、型材和焊接件等。2. 毛坯毛坯选择时应考虑的因素选择时应考虑的因素1）零件的材料及机械性能要求2）零件的结构形状与大小3）生产纲领的大小4）现有生产条件5）充分利用新技术、新工艺、新材料机械制造工艺学3. 确定确定毛坯的形状与尺寸毛坯的形状与尺寸 毛坯余量和公差的大小
