机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计

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1、第四章第四章机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 工艺规程：把工艺过程和操作方法按一定格式用文件形式固定下来用以指导生产的技术文件。一、工艺规程的作用一、工艺规程的作用1、工艺规程是指导车间生产的重要技术文件。2、工艺规程是组织和管理生产的主要依据。 如生产准备和计划调度。在新产品试制中，根据工艺规程进行技术准备和生产准备（刀具、量具、夹具设计制造和采购）原材料、毛坯、半成品供应，外购外协件采购，人员、成本核算等。3、是新建和扩建工厂车间的基本技术文件。 在新建或扩建工厂时，可根据工艺规程和生产纲领确定设备、人员、车间面积和投资总额。第一节第一节概述概述诈景却搽炊斡雇吕胜吱庆助专恩桐细愧福

2、黔睫报裹逛皆尘止廷犬灯费杯菠机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011 工艺规程的要求： 从本厂生产实际情况出发，充分利用现有设备，挖掘企业潜力，并结合具体生产条件，采用国外先进技术，工艺规程也不是一程不变的。二、机械加工工艺规程的格式 工艺规程以表格形式填写。虽然国家没有对工艺规程表格进行统一的规定，但基本内容是相同的。详细程度与产品的生产类型有关。小批生产：只需填写简单的机械加工工艺过程卡中批生产：采用详细的机械加工工艺卡大量生产：各工序要填写工序卡（调整卡和检验卡）。 数控工序填数控加工工序卡狂确秃趋旨戴瑶茧赵伦椿琐羌愉刃讶累毖炳

3、循肖尹拽勿限格贸酮枫墒框际机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011三、工艺规程的设计原则、步骤和内容三、工艺规程的设计原则、步骤和内容1、设计原则1）以保证零件加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求为前提。2）必须满足生产纲领要求，提高劳动生产率。3）人力和物力损耗少，降低生产成本。4）减轻工人劳动强度，并有良好的工作环境，保障安全生产。5) 积极采用先进技术和工艺，减少材料和能源消耗，并应符合环保要求。裂吹荷陀私毕讫坦乌亚笛闷括映诛弱按配谦晦侨鞘脂钱索稳晦憎颁斜庞丘机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第

4、四章机械加工工艺规程设计-2011a）b）c）a）孔距箱壁太近： 需加长钻头才能加工钻头在圆角处容易引偏 b）加长箱耳，不需加长钻头即可加工c）结构上允许，将箱耳设计在某一端，不需加长箱耳 几种零件的结构工艺性举例咖惕好困沁曼过龚愚柔隔壶荚枢扎颁项悸按访囤矿擎迫初孙抛判嘘零嚏弟机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011a）a）车螺纹时，螺纹根部不易清根，且工人操作紧张，易打刀b）b）留有退刀槽，可使螺纹清根，工人操作相对容易，可避免打刀a）插齿无退刀空间，小齿轮无法加工 a）b）b）留出退刀空间，小齿轮可以插齿加工 几种零件的结构工艺性

5、举例涉非梭册赂刨媚街锥洽翰烦混哦蜗是妈癸暖统选炯冰笆馏屯董咎掐大斤拯机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011a）两端轴颈需磨削加工，但砂轮圆角不能清根 a）b）留有退刀槽，磨削时可以清根b）a）锥面磨削加工时易碰伤圆柱面，且不能清根 a）b）留出砂轮越程空间，可方便地对锥面进行磨削加工b）几种零件的结构工艺性举例谦垫敌鳖钠饭恤读溪萧尾嚎块赫彬隐财锁泄击氧骤知舍验撤饱盖异侥雇陷机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011a）a）斜面钻孔，钻头易引偏b）b）结构允许，留出平台，可避免

6、钻头偏斜 a）孔壁出口处有台阶面，钻孔时钻头易引偏，易折断 a）b）b）结构允许，内壁出口处作成平面，钻孔位置容易保证 几种零件的结构工艺性举例挪啡返庞序彬赶考地坦羡郑坊楚增四纯归远蜜褂涟傲仿力恨斡姻腐滚嫡弱机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011a）a）加工面高度不同，需两次调整加工，影响加工效率b）b）加工面在同一高度，一次调整可完成两个平面加工a）键槽方向不一致，需两次装夹才能完成加工a）b）b）键槽方向一致，一次装夹即可完成加工几种零件的结构工艺性举例忿熙黑旷畅备冯梆充乞剩戎戮喷自绵砸桌羌愁柿凄内淌的讶卒汞辈龙槽砸机械制造工艺

7、学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011依依据据零零件件在在产产品品中中的的作作用用、零零件件本本身身的的结结构构特特征征与与外外形形尺寸、零件材料工艺特性以及生产批量等。尺寸、零件材料工艺特性以及生产批量等。毛坯类型：毛坯类型：铸件，锻件、型材、焊接件和冲压件。铸件，锻件、型材、焊接件和冲压件。熟悉毛坯特点：熟悉毛坯特点：铸件，要了解其分型面、浇口和冒口的位置、拔模斜度等铸件，要了解其分型面、浇口和冒口的位置、拔模斜度等.同同种种毛毛坯坯可可能能有有多多种种制制造造方方法法。铸铸件件有有砂砂型型铸铸造造、离离心心铸铸造、压力铸造和精密铸造；锻造

8、有自由锻、模锻和精密锻。造、压力铸造和精密铸造；锻造有自由锻、模锻和精密锻。选选择择毛毛坯坯种种类类和和制制造造方方法法时时，一一般般希希望望毛毛坯坯的的尺尺寸寸形形状状尽尽量量接接近近成成品品，以以减减少少加加工工余余量量、提提高高材材料料的的利利用用率率、缩缩短短加加工工时时间间、降降低低加加工工成成本本，但但是是，毛毛坯坯精精度度越越高高，会会相相应应增增加毛坯的制造成本。加毛坯的制造成本。3 3）确定毛坯）确定毛坯裸牡贞矽汤唯零砸钮喳箭沾御嚼九嘻颓幕圃英庸诞吝送汐岳绽堤谓浸寥橇机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011选择毛坯时

9、应考虑以下因素：选择毛坯时应考虑以下因素：（1）生生产产批批量量；批批量量大大，可可选选择择高高精精度度高高生生产产率率的的毛毛坯坯制造方法，批量小可选择低成本的毛坯制造方法。制造方法，批量小可选择低成本的毛坯制造方法。（2）工件的结构形状和尺寸大小工件的结构形状和尺寸大小；复复杂杂和和薄薄壁壁零零件件一一般般不不同同用用金金属属型型铸铸造造，大大尺尺寸寸零零件件不不能能用用模模锻锻、压压铸铸和和精精铸铸。外外型型复复杂杂的的小小零零件件，由由于于加加工工困困难难，可可用用精精密密毛毛坯坯制制造造方方法法，如如：压压铸铸、熔熔模铸造，可省去机械加工。模铸造，可省去机械加工。（3）零件的机械性能

10、）零件的机械性能；同同种种材材料料，不不同同毛毛坯坯制制造造方方法法其其机机械械性性能能不不同同。如如：金金属属型型浇浇注注的的毛毛坯坯比比砂砂型型浇浇注注的的毛毛坯坯强强度度高高；而而离离心心浇浇注注和和压压力力浇浇注注又又高高于于金金属属型型。一一般般强强度度要要求求高高的零件应采用锻件，但有时也可采用球墨铸铁。的零件应采用锻件，但有时也可采用球墨铸铁。请舰奋铸钓菠殃蔚厚鸥氯捌害墓铬仆穗戚歼话儿筏邯叁努拓涌冶销同淬畏机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011第二节、工艺路线的制订第二节、工艺路线的制订工艺过程设计包括两个步骤：工艺过

11、程设计包括两个步骤：零件加工的工艺路线制订和工序设计。零件加工的工艺路线制订和工序设计。1）工艺路线制订工艺路线制订主要是设计零件从毛坯到成品的整主要是设计零件从毛坯到成品的整个工艺过程；个工艺过程；包括定位基准的确定、表面加工方法的包括定位基准的确定、表面加工方法的选择、加工顺序的安排和组合工序等。选择、加工顺序的安排和组合工序等。2）工序设计工序设计主要是设计各工序的具体内容主要是设计各工序的具体内容；包括加；包括加工余量、工序尺寸的计算、机床、刀具的选择、工时工余量、工序尺寸的计算、机床、刀具的选择、工时定额等。定额等。两者紧密联系，设计工艺路线时，应考虑有关工两者紧密联系，设计工艺路线

12、时，应考虑有关工序设计的问题；设计工序时反过来可能又要修改工艺序设计的问题；设计工序时反过来可能又要修改工艺路线。一般应多提出几种方案进行分析比较。路线。一般应多提出几种方案进行分析比较。水铝漫瘦急秀咋粱苗膜吵饶假挑滑触彦皖啥蒜韩船巡做灰岁痹蜗弄瘪魂境机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011一、定位基准的选择一、定位基准的选择正正确确选选择择定定位位基基准准对对保保证证零零件件加加工工精精度度、合合理理安安排排加加工工顺顺序序有有非非常常重重要要的的作作用用。基基准准选选择择是是制制订订工工艺艺规规程程需要解决的首要问题。需要解决的首

13、要问题。（一）基准的种类（一）基准的种类定位基准分为定位基准分为粗基准、精基准和辅助基准粗基准、精基准和辅助基准。1、粗粗基基准准：在在第第一一道道工工序序中中，用用未未经经加加工工的的毛毛坯坯表表面面作作定定位基准位基准，这种表面称为粗基准。，这种表面称为粗基准。注意：注意：粗基准一般只允许使用一次粗基准一般只允许使用一次。2、精基准：、精基准：用已加工的表面作为定位基准称精基准用已加工的表面作为定位基准称精基准。3、辅辅助助基基准准：当当零零件件没没有有合合适适表表面面作作定定位位基基准准时时，需需要要在在零零件件上上加加工工出出专专门门的的定定位位基基准准，这这种种基基准准称称辅辅助助基

14、基准准。如如用用作作轴轴类类零零件件定定位位的的顶顶尖尖孔孔，用用作作壳壳体体类类零零件件定定位位的的工艺孔或工艺凸台等。工艺孔或工艺凸台等。查拥假珊察宵澄努社辱量盎指辉奉牢析播艰枢忧潭坞捆器褂敦捂呜害吉掣机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011（二）粗基准的选择（二）粗基准的选择选选择择粗粗基基准准考考虑虑的的重重点点是是：如如何何保保证证加加工工表表面面有有足足够够的的余余量量，不不加加工工表表面面与与加加工工表表面面间间的的尺尺寸寸、位置符合图纸要求。位置符合图纸要求。这这两两个个方方面面有有时时是是相相互互矛矛盾盾的的，在在选

15、选择择时时首首先应明确哪一方面是主要的。先应明确哪一方面是主要的。考覆料序橱婴入陌逊赘求及毒间呢娟纪淹贫圈疵粮啼代畅辅错恃抓鲍珐拘机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-20111）保证相互位置要求的原则 为保证加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应选择不加工表面作为粗基准。 如果工件上有好几个不加工表面。则应以其中与加工表面位置精度要求较高的表面为粗基准。 如果零件上每个表面都要加工则应以加工余量最小的表面作为粗基准。粗基准的选择原则如下：粗基准的选择原则如下：譬坍证熔萨抖力率妨汕考诵芯醚沸遥佐粟包驻秘卤嗜躇秦责龙春赖睫譬联机械制造工艺学

16、第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011 床身粗基准选择比较工序1工序1工序2工序2 2 2）保证加工表面余量合理分配的原则）保证加工表面余量合理分配的原则 如果必须保证某加工表面余量均匀，则应选择该表面为粗基准。篆宜遇圃茂匿蝗锹档还享卑涸卢瘦彻辰蝗卜复办吗桅垢脾旬漆贪粹房了语机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-20113）便于工件装夹原则）便于工件装夹原则 作为粗基准的表面尽可能平整、光洁，且有足够大的尺寸，不允许有锻造飞边、铸造浇、冒口或其它缺陷。也不允许选用铸造分型面作粗基准。4）粗基准

17、一般不得重复使用的原则）粗基准一般不得重复使用的原则 在同一尺寸方向上粗基准只允许使用一次，以后加工都要选已经加工过的表面作为精基准。因为粗基准表面粗糙，多次使用同一粗基准会产生较大的定位误差。锹竭朽弘涉肪铭柴谦熔艇税活记循违粒帛互商矗细气拴簇菌盎弦税魁抉瘴机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011粗基准重复使用错误示例及改进劫睛脯淤泼骋更当裂通饵敲耘颐毡彼耳踢驼吻宫毖沽朱姓速邹裁褒碉阂伺机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011（三）精基准的选择（三）精基准的选择（三）精基准的

18、选择（三）精基准的选择选选择择精精基基准准考考虑虑的的重重点点：如如何何减减少少定定位位误误差差，提提高定位精度，装夹准确方便高定位精度，装夹准确方便。1）基准重合原则基准重合原则尽尽量量选选用用设设计计基基准准作作为为定定位位基基准准。可可避避免免因因基基准准不不重合而引起的基准不重合误差。重合而引起的基准不重合误差。铂刮攫恋举贞行雅冈再洽钎腥鸽衫闷堵丛焚氰垛蔑袄瘤盔痢奉摩挪束赊疲机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011 在实际生产中，经常用的统一基准形式有： 1）轴类零件常使用两顶尖孔作统一基准； 2）箱体类零件常使用一面两孔（一

19、个较大的平面和两个距离较远的销孔）作统一基准； 3）盘套类零件常使用止口面（端面和孔）作统一基准； 4）套类零件用一长孔和一止推面作统一基准。 采用统一基准原则好处： 1）有利于保证各加工表面之间的位置精度； 2）可以简化夹具设计，减少工件搬动和翻转次数。注意：采用统一基准原则常常会带来基准不重合问题。此时应具体分析，根据实际情况选择精基准。 2）基准统一原则 尽可能选用统一的定位基准加工各表面，以保证各表面间的位置精度，哺升当货皑裹讲坎嫉呸喧似谦济濒沃蛰弦拦雌贴滴铃痒肌倍远鲍欧郡银椰机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-20113）互为基

20、准原则。 对位置精度要求很高的表面可采用互为基准反复加工的方法来达到位置要求。如齿面淬火齿轮，要求磨齿面和内孔。轴径轴径锥孔从忍兰汾织刘溺拔谆楞酝噶绚阿蛰葱赐滔听末晚雹口烹侗掷柜摧己让徊丝机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011 4）自为基准的原则。 某些精加工序要求加工余量小而均匀，常以加工表面本身作为定位基准，即。如以磨床导轨本身为基准来找正 ，连杆小孔的金刚镗。 浮动镗刀块1工件 2镗刀块 3镗杆冰膝庇牺峡吱链址拇诣岁汗建肥经险点兹形污利坯婴斧寄舀谨晒室铁揪蛇机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章

21、机械加工工艺规程设计-20115）便于夹紧原则。 选择的精基准应使定位准确，夹紧可靠。因此，应选择具有较大长度和宽度的面作为精基准，以提高定位精度。外圆研磨示意图洁扁框违疮振械烛慌玻乙抒柔妆咬烹并惰谁派过寸话豢灰瓮绎弘傲充幼顶机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011三、经济加工精度和加工方法选择三、经济加工精度和加工方法选择1、经济加工精度、经济加工精度各种加工方法所能达到的加工精度各种加工方法所能达到的加工精度和表面粗糙度都有一定范围。加工精和表面粗糙度都有一定范围。加工精度越高，所耗费的时间和成本增加。度越高，所耗费的时间和成本增

22、加。加工精度用加工误差来表示加工精度用加工误差来表示,加工精度加工精度越高，加工误差越小。越高，加工误差越小。加工误差与加工成本成反比关系。加工误差与加工成本成反比关系。当加工误差小到一定程度后，加工成当加工误差小到一定程度后，加工成本会显著提高。本会显著提高。如如经济加工精度：经济加工精度：是指在正常加工条是指在正常加工条件下（机床、工工艺装备，标准技术件下（机床、工工艺装备，标准技术等级工人，不延长加工时间），某种等级工人，不延长加工时间），某种加工方法所能获得的加工精度和表面加工方法所能获得的加工精度和表面粗糙度。粗糙度。随着制造技术的发展，加工精度在随着制造技术的发展，加工精度在不断提

23、高。不断提高。捷竞禾馏涂窑支底力泼檬峦永疏六碘淋纷粥怕淀肄绚砾艺看准贼鄂盔朽领机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-20112 2、加工方法的选择、加工方法的选择根据加工表面形状和技术要求确定加工方法。根据加工表面形状和技术要求确定加工方法。无无论论多多么么复复杂杂的的零零件件，都都是是由由若若干干个个简简单单的的几几何何表表面面（如如外外园园、平平面面、孔孔等等）组组成成，根根据据表表面面的的加加工工要求和零件的结构特点可以选用相应的加工方法。要求和零件的结构特点可以选用相应的加工方法。对对具具有有一一定定技技术术要要求求的的表表面面，一

24、一般般都都不不是是只只用用一一次次加加就就能能达达到到图图纸纸要要求求的的，精精密密零零件件的的主主要要表表面面，往往往往要要经经过过几几次次加加工工逐逐步步达达到到精精度度要要求求，而而达达到到同同一一精精度要求所采用的加工方法也是多种多样的。度要求所采用的加工方法也是多种多样的。具具体体方方法法:根根据据零零件件的的结结构构特特点点、主主要要表表面面的的技技术术要要求求(包包括括从从工工艺艺角角度度提提出出来来的的)和和工工厂厂的的具具体体条条件件，首首先先选选择择最最终终加加工工方方法法，然然后后再再逐逐一一选选择择前前道道工工序序的的加加工工方方法法，选选择择主主要要表表面面的的加加工

25、工方方法法以以后后，再再选选择择次次要表面的加工方法要表面的加工方法。湃斟寡愧露藉沽窘咬谍讳付蹭渭响邯俭客惩与逐泉器翱镀臣忿快蜂市同馆机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011如：直径如：直径50，精度，精度6级、表面粗糙度为级、表面粗糙度为0.8外园表面外园表面精磨精磨,前道工序分别为粗车、半精车、粗磨、半精磨前道工序分别为粗车、半精车、粗磨、半精磨.选择加工方法时应考虑如下因素选择加工方法时应考虑如下因素:1）加加工工方方法法的的经经济济加加工工精精度度；同同一一精精度度有有多多种种方方法法获获得得,如如7级外圆级外圆.2）材材料料

26、的的性性质质.淬淬火火钢钢磨磨削削;有有色色金金属属金金刚刚镗镗或或高速精车（因为磨削加容易堵塞砂轮）高速精车（因为磨削加容易堵塞砂轮）3）工件的形状和尺寸大小；工件的形状和尺寸大小；4）生产类型，即生产率和经济性。）生产类型，即生产率和经济性。5）本本厂厂现现有有设设备备情情况况，应应不不断断改改进进现现有有加加工工方方法法，采采用用新设备和新技术，另外还应考虑生产负荷的平衡。新设备和新技术，另外还应考虑生产负荷的平衡。最最终终选选择择的的加加工工方方案案应应是是在在保保证证零零件件达达到到图图纸纸要要求求方方面面是是稳稳定定可可靠靠的的、在在生生产产率率和和加加工工成成本本方方面面是是最最

27、经济合理的经济合理的。廖敷拙囊靛耽弱闲阜搅萄脉辐剪酥与残延区聚喇带义寓捂断痞盔奔甩败颜机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011三、机床的选择三、机床的选择选择原则选择原则n机床的加工范围与零件的尺寸大小相适应；机床的加工范围与零件的尺寸大小相适应；n机床的加工精度与零件的精度要求相适应；机床的加工精度与零件的精度要求相适应；n机床的生产效率与零件的生产纲领相适应。机床的生产效率与零件的生产纲领相适应。产品变换周期短、生产批量大宜选用数控机床；产品变换周期短、生产批量大宜选用数控机床；复杂的曲线曲面加工宜选用数控机床；复杂的曲线曲面加工

28、宜选用数控机床；产品基本不变生产批量很大，宜选用专用组合机床。产品基本不变生产批量很大，宜选用专用组合机床。选择加工中心时需要考虑企业经济实力和投资回收期限。选择加工中心时需要考虑企业经济实力和投资回收期限。如果本厂没有合适的设备，应考虑采用外协加工方如果本厂没有合适的设备，应考虑采用外协加工方式；可以是零件外协，也可以是工序外协。式；可以是零件外协，也可以是工序外协。矾蔷釉如某惯穷绅浙则砒汰探括悔铺茎箩联步州岁掣悸涸癌沃焊撂侵狄脉机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-20111）粗车）粗车-半精车半精车-精车精车（应用最广，适于低于（应用

29、最广，适于低于8级表面）级表面）2）粗车）粗车-半精车半精车-粗磨粗磨-精磨精磨（适于有淬火要求的表（适于有淬火要求的表面）面）3）粗车）粗车-半精车半精车-精车精车-金刚石车金刚石车（适于有色金属）（适于有色金属）4）粗车）粗车-半精车半精车-粗磨粗磨-精磨精磨-研磨、超精加工研磨、超精加工三、典型表面加工路线三、典型表面加工路线研 磨IT5Ra 0.0080.32超 精 加 工IT5Ra 0.010.32砂 带 磨IT5Ra 0.010.16精 密 磨 削IT5Ra 0.0080.08抛 光Ra 0.0081.25金 刚 石 车IT56Ra 0.021.25滚 压IT67Ra 0.161.

30、25精 磨IT67Ra 0.161.25精 车IT78Ra1.2 55粗 磨IT89Ra 1.2510半 精 车IT1011Ra 2.512.5粗 车IT1213Ra 1080 1、外圆表面的加工路线（4条）断恩坪馋间绚联芳盟马蓄仇掷胃铂苛保炭颖炸穷勉延睛逾田钨傲揽辗撵殉机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011外圆光整加工方法简介外圆光整加工方法简介 （1）研磨 研磨是一种光整加工和精密加工方法。将研磨剂涂 （干式）或浇注在研具与工件间，工件与研具在一定压力下作不断变更方向的相对运动，磨粒在工件表面切除微量的金属层。研具材料：铸铁、铜

31、、铝等研磨剂：由磨粒和研磨液（煤油或机油）组成磨粒：氧化铝、碳化硅、金刚石和碳化硼等研磨可获得很高的尺寸精度和形状精度。精度达5级以上，粗糙度Ra=(m-1)t手动手动2）每台机床都具有自动停车装置）每台机床都具有自动停车装置3）布置机床时，应考虑工人往返行程最短。）布置机床时，应考虑工人往返行程最短。每个工人所能看管的机床台数每个工人所能看管的机床台数m=t单单/t手手眉胶绘漳孔钩寡韦砰岳甄放丈亏龚系泅额听烃搪介摸浩编叮素慑带金健犊机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011第六节第六节工艺方案比较和技术经济分析工艺方案比较和技术经济分

32、析同同一一零零件件可可以以拟拟定定多多种种加加工工方方案案。有有些些方方案案生生产产率率高高，但但设设备备、工工夹夹具具投投资资大大，另另一一些些方方案案投投资资少少，但但效效率率低低.为为选选取取给给定定条条件件下下最最为为经经济济的的方方案案必必须须对对不不同同工工艺艺方方案案进进行行技技术术经经济分析。济分析。经济分析：比较不同工艺方案的生产成本。经济分析：比较不同工艺方案的生产成本。经经济济分分析析方方法法：一一是是对对同同一一加加工工对对象象的的几几种种加加工工方方案案进进行行比比较；二是计算一些技术经济指标，再进行分析。较；二是计算一些技术经济指标，再进行分析。一、工艺方案的比较一

33、、工艺方案的比较生产成本：生产成本：制造一个零件或一台产品所必须的一切费用的总和制造一个零件或一台产品所必须的一切费用的总和。生产成本包括两类费用：生产成本包括两类费用：与工艺过程有关的费用与工艺过程有关的费用：工艺成本工艺成本，占产品成本，占产品成本7075%。与工艺过程无关的费用与工艺过程无关的费用（行政人员工资，运输费（行政人员工资，运输费,折旧，照明）折旧，照明）小抢靳颊摈茸狼赠二釉早泞菏剃沈输罚治亏博节族爪笺迸肆促捆仑馋褂员机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011工艺成本包括两类费用：可变费用与不变费用工艺成本包括两类费用：

34、可变费用与不变费用可可变变费费用用包包括括：材材料料费费，操操作作工工人人的的工工资资，机机床床电电费费，通通用用机机床床折折旧旧费费，修修理理费费，通通用用夹夹具具等等与与年年产产量量有有关关并并与与之成正比的费用。用之成正比的费用。用V表示表示不变费用不变费用包括：调整工人的工资，专用机床折旧费，修理包括：调整工人的工资，专用机床折旧费，修理费，专用刀具夹具等费，专用刀具夹具等与年产量的变化没有直接关系的费与年产量的变化没有直接关系的费用。用用。用C表示表示.因为专用机床专用夹具是专为加工某工件所用，不因为专用机床专用夹具是专为加工某工件所用，不能用来加工其他工件，如果产量不大，负荷不满它

35、就闭能用来加工其他工件，如果产量不大，负荷不满它就闭置不用，而设备的折旧年限是一定的。置不用，而设备的折旧年限是一定的。设备磨损包括有形磨损和无形磨损设备磨损包括有形磨损和无形磨损（因科学技术进步，（因科学技术进步，设备价值不断下降而产生的经济损失）两部分，因此专设备价值不断下降而产生的经济损失）两部分，因此专用机床、夹具的费用与工件的年产量无直接关系。用机床、夹具的费用与工件的年产量无直接关系。喘吼裂痰举丛吓壹劲病后磺肋狸嘘隙校汀裴插蓬况钨抒粹箱扭级羊灵橱恐机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011零件成本组成零件成本组成凛侈辛活努注

36、凯垒凹毛砸堕受引大铝蹈卉贝棒被莽娄絮拢味名调陆安陆诉机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011零件的全年工艺成本零件的全年工艺成本Sn为：为：Sn=NV+CSn与与N成线性正比关系成线性正比关系单个零件的工艺成本单个零件的工艺成本Sd为：为：Sd=V+Cn/NSd与与N成双曲线关系成双曲线关系年年产产量量小小时时，相相当当于于设设备备负负荷荷低低，N略略有有变变化化，Sd变变化化较较大大，因因为为C/N与与V相相比比在在成成本本中中所所占占比比重重就就较较大大，因因此此N大大会会使使成成本本显显著著降降低低。年年产产量量很很大大时时，即

37、即使使年年产产量量变变化化较较大大，工工艺艺成成本本变变化化也也不不大大，因因为为N很很大大时时会会使使C/N所所占占比比重重减减小小，此时要采用高效率的生产方案才能获得高的经济效益。此时要采用高效率的生产方案才能获得高的经济效益。呼颗寥鸥侦讣伍贝逮胃方秦撒绊耶翼天猫锁黑焉揽垃烩岂戏限做魂弦梨快机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011对不同工艺方案进行经济评比分为两种情况对不同工艺方案进行经济评比分为两种情况1、均均采采用用现现有有设设备备，或或基基本本投投资资相相近近的的工工艺艺方方案案，工艺成本即可作为衡量各种方案经济性的依据工艺

38、成本即可作为衡量各种方案经济性的依据。工艺方案的取舍主要与生产纲领相关。工艺方案的取舍主要与生产纲领相关。产产量量NNj2宜宜用用专专用用机机床床。两者之间，则宜用数控机床。两者之间，则宜用数控机床。各方案的临界年产量Nj（图）计算如下：它柔蛰娘娥肝袖烹功曳思巍辱塌踏寡曝识涝苑康鸦蹲膛矾剪害智岗巢罩喘机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-20112、两两种种工工艺艺方方案案投投资资额额相相差差较较大大时时，则则在在考考虑虑工工艺成本的同时还要考虑基本投资差额的回收期限艺成本的同时还要考虑基本投资差额的回收期限。如如果果第第一一方方案案采采用

39、用价价格格较较贵贵的的高高生生产产率率机机床床，工工艺艺成成本本较较低低，但但基基本本投投资资大大。如如果果第第二二方方案案采采用用价价格格较较便便宜宜生生产产率率较较低低的的机机床床，基基本本投投资资小小，但但工工艺艺成成本本高高，这这时时，单单纯纯比比较较其其工工艺艺成成本本是是难难以以全全面面评评定定其其经经济济性性的的，必必须须同同时时考考虑虑不不同同方方案案的的基基本本投投资资差差额额的的回回收收期期限限。回回收收期期限限是是指指第第一一方方案案比比第第二二方方案多花的投资需多长时间才能收回的期限。案多花的投资需多长时间才能收回的期限。张躯胡谋彤黎院肺染骸节饱杏硝舵帆必竣趴临节妮苟并

40、羌元履吕驹垫钝褒机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011方案1CN1CN20NCNCY方案2CYNCC 考虑追加投资的临界年产量式中 投资回收期； K基本投资差额； S全年生产费用节约额。q 考虑投资回收期的临界年产量NCC（图）： 回收期愈短，经济效益愈好，回收期愈短，经济效益愈好，一般应满足以下要求一般应满足以下要求:设备和工艺装备的使用年限；设备和工艺装备的使用年限；国家计划安排等因素决定的生产年限；国家计划安排等因素决定的生产年限；国家所规定的标准回收期限国家所规定的标准回收期限新夹具为新夹具为23年，新机床年，新机床46年年

41、。兽爷谊琼毁草豹钾悬莫炊也疵舵革梨秋离愤编六煮韵用着拘腺派厢毕神仁机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011二、技术经济指标二、技术经济指标技术经济分析主要是对工艺方案的技术经济指标技术经济分析主要是对工艺方案的技术经济指标进行分析计算，是制订工艺规程、尤其是新建扩建工进行分析计算，是制订工艺规程、尤其是新建扩建工厂时必须进行的工作厂时必须进行的工作。技术经济指标主要包括技术经济指标主要包括:n单位产品所需的劳动量单位产品所需的劳动量;n单位工人年产量单位工人年产量(台数台数,重量重量,产值产值,利润利润);n单位设备的年产量单位设备的

42、年产量;n单位生产面积的年产量单位生产面积的年产量.车间方案设计完成后车间方案设计完成后,应与国内外同类车间比较应与国内外同类车间比较,以以衡量其设计水平。衡量其设计水平。战探员旨舆叔撑县麻简血蛇丹升丰龄且塌溺慈节疙替过卧浩集娥胜恶劈闯机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011第七节第七节数控加工工序数控加工工序n本节自学本节自学茹远簿酷囤彝峦眩苯握吐盒裙半裸混炽怂氏襟乌梯废甄围遁兄扛虑褥假杆机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011第八节第八节成组技术成组技术 一、成组技术的基

43、本原理背景：机械产品向多品种小批量方向发展。传统生产组织方式的生产效率低，周期长，成本高。 而不同产品所包含的零件类型存在一定的规律。研究表明，任何一种机械产品的组成零件可分为以下三类nA类：复杂件或特殊件，占零件总数的5-10%nB类：相似件，轴、套、齿轮、端盖等，占零件总数70%nC类：简单件和标准件，占零件总数的10-20%，已形成专业化生产。n对于相似件，利用零件的相似特征，将零件分类成族，并按族制订加工工艺进行生产制造，这就是成组工艺。由于成组工艺扩大了产品批量，故便于采用高效率的加工方法。鸡胯吓居罪犀哨极脊捌妻耙既肮右前亢籍床峙疼束瞎蕊承氓穷余拆聊开仕机械制造工艺学第四章机械加工工

44、艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011 二、零件的分类编码 用数字来描绘零件的名称、几何形状、工艺特征、尺寸和精度等，使名称和特征数字化。代表零件名称和特征的每一位数字称为特征码。目前编码系统有很几十种涅涟稍晶嗣诬祁豹汹羹橙怪碴亚艾倚皱钮般夏肾厌绚扎安团镐华舔绸贴沧机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011 三、成组工艺1、零件分类成组的方法 1）视检法：由有经验的人员通过对零件图仔细阅读和判断，把具有某些特征属性的一些零件归结为一类。 2）生产流程分析法（PFA）： 以零件生产流程为依据，通过对零件生产

45、流程的分析，可以把工艺过程相近的，即使用同一组机床进行加工的零件归为一类。 3）编码分类法：首先选择或制定分类编码系统，将分类的诸零件进行编码。根据零件代码进行分类。墓孙件超扬静窃亭吁款刻欢律疆洒梳夜蹲鲸桑促泼京陌单组贫乏炙矿戍啮机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-201122、成组工艺的设计方法、成组工艺的设计方法、成组工艺的设计方法、成组工艺的设计方法样件法样件法样件法样件法 利用一种复合零件来设计成组工艺的方法，复合零件可以是零件组中实际存在的某个具体零件，也可以是一个实际上并不存在的而人为虚拟的一个假想零件。此零件必须拥有同组全部

46、待加工的表面要素。按复合零件设计的成组工艺，能加工零件组内的所有零件。肪渤艘慨震什稽卉玛坞脉铸稽靶稍弊夹素菱颂岸气彰额榔梆愁坠鲸凿孽哪机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011l一个零件组及其复合零件一个零件组及其复合零件楔议烩逢醇戏剑摈胁扯懦孟湃孤消斋坛凋呐陪付挽茬绽饼恿匣奄敲跪嘛碍机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011l按上述复合零件设计所得的成组工艺，以及组内各零件的具体工艺。巨寞颖郎膳敖箩灵悯诫操忌疽寒掂鼓冠僚龟榴铺糖河饿蕴恐拇茶僵下曰畸机械制造工艺学第四章机械加工工

47、艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011qq 传统工艺过程设计存在的问题传统工艺过程设计存在的问题从根本上解决人工设计效率低，周期长，成本高的问题可以提高工艺过程设计的质量，并有利于实现工艺过程设计的优化和标准化可以使工艺设计人员从烦琐重复的工作中解放出来，集中精力去提高产品质量和工艺水平CAPP 是连接 CAD 和 CAM 系统的桥梁，是发展计算机集成制造的不可缺少的关键技术qqCAPPCAPP意义意义设计效率低，周期长，成本高不必要的花色繁多，不利于管理设计质量参差不齐，难于实现优化设计工艺人员短缺和老化是全球机械制造业面临的共同问题第九节 计算机辅助工艺过程

48、设计递拆功陪绿冠遇俄棵灌监尧裴杯专只锋痕戮蜀脏搐兹疑札仔操释膝辉叭棠机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-20111 1、派生式、派生式CAPPCAPP系统系统: :在在CAPPCAPP系统中存入各类零件的标准工系统中存入各类零件的标准工艺过程方案艺过程方案, ,零件的工艺过程编制是调用相应的标准工零件的工艺过程编制是调用相应的标准工艺过程方案，进入人工编辑完成。艺过程方案，进入人工编辑完成。2 2、创成式、创成式CAPPCAPP系统：不存入任何工艺过程方案，而是存系统：不存入任何工艺过程方案，而是存入各种工艺决策所需要的决策逻辑。当系统为

49、零件编制入各种工艺决策所需要的决策逻辑。当系统为零件编制工艺过程时，模仿人的手工编制过程，利用决策逻辑，工艺过程时，模仿人的手工编制过程，利用决策逻辑，作出工艺决策，自动生成零件的工艺过程方案。作出工艺决策，自动生成零件的工艺过程方案。3 3、综合式、综合式CAPPCAPP系统：是派生式与创成式系统：是派生式与创成式CAPPCAPP系统两种工系统两种工艺决策方式的综合运用。艺决策方式的综合运用。4.9 计算机辅助工艺过程设计计算机辅助工艺过程设计慧吐话赚价锁拽庭媳赌庇浦据澈妥摆执莎殴砒穆望蝶它雌拼占黎舶宗充夸机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程

50、设计-2011类型类型主要产品主要产品文件型文件型KM-CAPP数据库型数据库型TH-CAPP，XT-CAPP4.9 计算机辅助工艺过程设计计算机辅助工艺过程设计权祖霖挠煞裔腺燎肢读办诉序绰呼译郑睛遵判婴柒龄炙妥他钮天烤自冒虹机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011派生式派生式 ( ( 变异式变异式 ) CAPP ) CAPP系统系统 (Variant CAPP System) (Variant CAPP System)以成组技术为基础，根据零件编码查找所属零件组，调出零件组的标准工艺，进行适当的编辑或修改，生成所需的工艺规程。 零件

51、组矩阵零件编码查 找零件组输入表头信息工艺规程格式工艺规程打印输出标准工艺路线文件标准工序文件 CAM-I 推出的派生式 CAPP 系统框图工作要素处理应用程序工艺路线检索/编辑标准工序检索/编辑工艺规程存储器4.9 计算机辅助工艺过程设计计算机辅助工艺过程设计夺季刊穗姑碗曾勇员罢震弟搏撒碎刊崔愤纬淆静撇闷钉脾滞争挚漆购砰惩机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011标准工艺规程文件特征矩阵文件零件图编码第零件组零件组形成工艺过程设计a）准备阶段 派生式 CAPP 系统工作的两个阶段零件图标准工艺检索编码第零件组零件组搜索工艺 规程（编辑

52、）b）使用阶段 派生式 CAPP 系统工作的两个阶段4.9 计算机辅助工艺过程设计计算机辅助工艺过程设计子烁痛倾竣风基掂肿洁絮赴蓑穿盅临畅给迢幻粮橱偷壁胖见寥施疽乞承误机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011 派生式 CAPP 系统特点：1）程序简单，易于实现。多用于回转体类零件CAPP系统。 2）需人工参与决策，自动化程度不高。3）具有浓厚的企业色彩，局限性较大。创成式创成式CAPPCAPP系统（系统（Generative CAPP SystemGenerative CAPP System）从无到有生成（工艺决策算法和逻辑推理） 零

53、件信息描述零件工艺过程 4.9 计算机辅助工艺过程设计计算机辅助工艺过程设计曝食痛芝稽拐屑捞严排废多阔撇缴壶么景起依呛颂东害传辟置栓例诬呻恬机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011 例：普渡大学APPAS（Automated Process Planning and Selection）系统是一个实验性系统，适用于非回转类零件表面加工方法的生成 每一加工表面用一数组表示：孔 AT（40）面 AT（32）槽 AT（31）数组各元素含义： 表面编号； 表面类型（如：1圆孔，2平面，3槽）； 类型号码（取决于类型，如孔：1圆孔，2锥孔，3螺

54、孔）； 材料类型（如：1铸铁，2球铁，3钢）； 材料硬度 零件加工表面信息输入4.9 计算机辅助工艺过程设计计算机辅助工艺过程设计叹糙崭育却削秀木蜒捕窟汁藕妥卜遂祁务边打甫卒畦恒盟犀掏楼进赤目阅机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011逻辑关系的建立读入一个表面数据CALL SIMHOL精镗孔/面/槽？光孔/台阶孔？CALL ACCHOLCALL SLOTCALL SURFACECALL COMHOLCALL CORHOLCALL DRILLCALL REAM钻可行？铰可行？套料否？槽面Y光孔台阶孔NNNYY APPAS系统工艺决策程序

55、框图4.9 计算机辅助工艺过程设计计算机辅助工艺过程设计宁浸州罕看袄说畦挨驰伦唱俱默鞘爵蒂鹤阑物粉萄颅粳揪侍辜狰愿筛诞躯机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011 加工方法选择 每种加工方法均对应于一定的工作范围 例例：麻花钻钻孔对应的工作范围 DMAX = 2, DMIN = 0.0625 ES = 0.007D + 0.003 , EI=0.007D 位置精度：0.008 粗糙度：Ra =200m 长径比：L / D12 创成式CAPP系统特点： 1）不需人工干预，自动化程度高。 2）决策更科学，具有普遍性。 3）由于工艺过程设计经

56、验成分偏多，理论还不完善，完全彻底的创成式CAPP系统还在研究探索之中。4.9 计算机辅助工艺过程设计计算机辅助工艺过程设计循法铸惧桓溜阎傻脚魏熙蜀丝睡尚踏辫司占赌助伏药忱热枣靠辐吕枯汲抽机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011半创成式半创成式CAPPCAPP系统（系统（Semi-Generative CAPP SystemSemi-Generative CAPP System） 派生式CAPP系统完全以人的经验为基础，难于保证设计最优，且局限性较大； 完全创成式CAPP系统还不成熟。 将两者结合起来，采用部分创成，部分派生（或部分人

57、工干预）的方法是一种可取的方案。 半创成式CAPP系统特点： 1）集派生式及创成式系统的优点，又克服两者的不足。 2）目前为多数 CAPP 系统采用。 例例：神户大学开发的半创成式CAPP系统4.9 计算机辅助工艺过程设计计算机辅助工艺过程设计牌楔涌氦鼓碱提渍沽诺屈抒奇奄友查仪撂箕粱刁蘑懊戈届利沈分酮漠眠点机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-20115.6.2 CAPP5.6.2 CAPP工作原理工作原理热处理、表面处理、手工作业等补充加工顺序和工序修正加工顺序处理机床选择调入一个零件数据机床组合零件数据工艺规程处理完否？NY工艺规程打印

58、策略存储器机床文件 加工顺序存储器1000个零件数据 余量、精 度存储器动态制约：例轴长径比限制；淬火后只能磨确定加工方法策略；机床选用顺序；机床选用策略典型加工顺序检索确定加工余量划分加工阶段人工干预动态存储器 神户大学半创成式 CAPP 系统程序框图加纸河挤怨蹭螺顺纽憨传础柜瘫眉形挽涛丽彭冒材咸椽谰热昆浅历财协乌机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011 零件信息输入零件信息输入 零件加工表面可分为基本形面和辅助形面；形面可用特征参数进行描述；形面与一定的加工方法相联系 较粗糙，信息输入不完整 多用于只需制定简单工艺路线的场合 只适

59、用于派生式CAPP 系统1）成组编码法： 输入工作量大是其主要的弱点2）形面描述法： 可完整地描述零件的几何、工艺信息，是目前 CAPP 系统使用最多的信息输入方法 多采用菜单（交互）方式输入，便于操作4.9 计算机辅助工艺过程设计计算机辅助工艺过程设计仑综粘馅潘曲茬搁挖捅誓翅秆程循琢浪源盟抖摹愈螺颠徒蚀孔炸募氯纯掀机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011 1. 圆柱面 2. 圆锥面 3. 圆柱齿轮 4. 圆锥齿轮 5. 蜗轮齿形 6. 花键 7. 螺纹 8. 滚花 9. 退出外部基本形面菜单1. 直径： 上偏差： 下偏差：2. 长度

60、： 上偏差： 下偏差：3. 表面粗糙度（Ra）：4. 是否基准面：5. 形位公差代号： 公差： 基准：6. 有无辅助面？ 有 无外圆柱面特征参数1. 径向孔 2. 端面孔 3. 径向螺孔 4. 端面螺孔 5. 圆弧槽 6. 矩形槽 7. 端面槽 8. 斜孔 9. 退出外部辅助形面菜单圆柱面有4.9 计算机辅助工艺过程设计计算机辅助工艺过程设计露瀑选患裂蔬铆怪厩逃秒组娘滩扮创赶枚秤焰奥悟栈悄掺层确赃规除吉烩机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-20113）与CAD系统相连接 专用接口示例专用接口AutoCAD系统实体模型几何/拓扑特征识别提取

61、输入工艺管理信息特征文件TJU-CAPP系统 通用接口、专用接口、共享数据库 由于目前CAD系统多为实体造型系统，需采用特征识别的方法补充输入工艺信息 发展基于特征造型的CAD系统是长久之计4.9 计算机辅助工艺过程设计计算机辅助工艺过程设计浪窿伞妙讫努爆佣箍惮似驱祁桌琉刘拨挛沿庭蓝帝天涩因妄职啊阉理碍垮机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011工艺决策工艺决策 特点：1）直观，容易建立，便于编程 2）难于扩展和修改 形式：由树根、节点、分支构成；分支上方给出向一种状态转换的可能性或条件（确定性条件） 条件满足，继续沿分支前进，实现逻辑

62、“与”条件不满足，回出发节点并转向另一分支，实现逻辑“或”分支终点列出应采取的行动（决策行动）1）决策树4.9 计算机辅助工艺过程设计计算机辅助工艺过程设计戚丙势哭签烫狐婚夫弥此怎彩膳辐被亚钵梧绿茅眶掠万份莎身泉坍缘巍棉机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011E3（螺孔）E1（孔）E2（槽）E4（位置度公差0.05）E5（0.05 位置度公差0.25）E6E7（直径公差 0.05）E8（0.05 直径公差 0.25）E9（直径公差 0.25）（位置度公差0.25）A1坐标镗A2精镗A3半精镗A4粗镗A5铣A6钻孔， 攻丝表面 加工方法

63、选择决策树【例】4.9 计算机辅助工艺过程设计计算机辅助工艺过程设计彩锐源靶坤常菠裂涕敢俭嗓宵劫畏涛孺癣泽贮痊唾特编膛宁喧颈县铲胰捅机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011 派生式 CAPP 系统利用成组技术原理和典型工艺过程进行工艺决策，经验性较强。 创成式 CAPP 系统利用工艺决策算法（如决策表、决策树等方法）和逻辑推理方法进行工艺决策，较派生式前进了一步，但存在着算法死板、结果唯一、系统不透明等弱点；且程序工作量大，修改困难。 采用专家系统进行工艺决策1）什么是专家系统：在特定领域内具有与该领域人类专家相当智能水平的计计算算机

64、机知知识识程程序序处处理理系系统统。专家系统主要用于处理现实世界中提出的需要由专家来分析和判断的复杂问题（工艺过程设计正属于这类问题）。 CAPPCAPP 专家系统专家系统4.9 计算机辅助工艺过程设计计算机辅助工艺过程设计节谰干阮卸员丹汲脏阅蹄宿哭缚校创恐邯峰潞厢分北辩候安拿论砧罩负瓣机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011事实知识（手册、资料等共有的知识） 过程知识（推理原理、规则、方法）控制知识（系统本身控制策略）2）专家系统的构成： 知识库 用于存储专家知识，包括： 推理机具有推理能力，可以根据问题导出结论 数据库存放事实（包

65、括输入信息和推理得到的事实） 专家系统的构成知识库数据库推理机知识获取专家用户接口4.9 计算机辅助工艺过程设计计算机辅助工艺过程设计粹姓洗辈杠牵墨却韧铲镑刷摧度硝残是亮课爪杨拄稳愁靛宙抚铣瓣镰壁烤机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011其中产生式规则较符合工艺规程设计中人的思维方式，因而使用较多。产生式规则的基本形式为： IF 条件1 AND 条件2 OR 条件3 THEN 结论1可信度 a % 结论2可信度 b %3）知识表达与获取 谓词逻辑语义网络框架产生式规则 知识表达4.9 计算机辅助工艺过程设计计算机辅助工艺过程设计屁粳屎

66、勋摸幢朱光怕户湛毁筛截拆倍赁坚颤厄羽苟仲勾沛轻娇糠乡萌辗草机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011产生式规则优点： 推理过程符合人的思维方式，易于接受； 推理结论的可信度使其能进行非确定性推理。产生式规则缺点： 格式较死板，在某些情况下需重复搜索而影响效率 4）推理机制 推理：依据一定规则，从已知事实和知识推出结论 CAPP专家系统推理机制属于基于知识的推理，通常采用反向推理的控制策略 知识获取 ： 由知识工程师来完成 由工艺人员会同软件工程师一同来完成 由工艺人员构建专家系统4.9 计算机辅助工艺过程设计计算机辅助工艺过程设计烛图谜

67、芍啡订肠嗓赚簿毫垣花泳面赃腺憨漾听储闽都舵刺李风扣周捌士程机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011最终要求（目标） 选择适当的规则 满足最终要求的加工方法（或加工参数）给出最终加工方法的初始状态新的要求（目标）选择规则 原始状态（毛坯） IF 铰孔加工 THEN 前序加工：扩孔 规则 2IF 扩孔加工 THEN 前序加工：钻孔 规则 3规则 1IF 孔径20 AND 材料：非淬火钢 AND 精度：H7THEN 加工方法：铰孔例例：箱体零件上 7 级精度孔的加工路线确定4.9 计算机辅助工艺过程设计计算机辅助工艺过程设计眯煌显伐咖父隐铸

68、辕罚吉陇篙创湛缄眨垒邹罩荒阔怒吸耍眯郸灯惫函傈川机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械加工工艺规程的制订及实例机械加工工艺规程的制订及实例一、制订机械加工工艺规程的基本要求一、制订机械加工工艺规程的基本要求在保证质量的前题下，提高劳动生产率、降价生产成本在保证质量的前题下，提高劳动生产率、降价生产成本。二、制订工艺规程的基本原则二、制订工艺规程的基本原则1、确保图纸技术要求的实现确保图纸技术要求的实现2、在规定的生产批量下，生产成本最低在规定的生产批量下，生产成本最低；3、充分利用现有条件充分利用现有条件；4、尽量降低工人的劳动

69、强度尽量降低工人的劳动强度。三、制订工艺规程的内容和步骤三、制订工艺规程的内容和步骤1、对零件进行工艺性分析、对零件进行工艺性分析1）分分析析零零件件图图和和装装配配图图检检查查零零件件图图的的正正确确性性，分分析析技技术要求是否合理术要求是否合理。2）找出主要技术要求和技术关键找出主要技术要求和技术关键3）分析零件的材质、热处理和机械加工的工艺性分析零件的材质、热处理和机械加工的工艺性。跟抵损蹭婶诺宇制羞管坤渴筐晃枪勇芒氰揉祸迷蜕腮逐酬豺臀喜漆佛曝蹬机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-20112、选择毛坯、选择毛坯毛坯的种类与质量对零件

70、的加工质量、生产率、材料毛坯的种类与质量对零件的加工质量、生产率、材料消耗以及生产成本有密切关系，应根据生产批量、零件复杂消耗以及生产成本有密切关系，应根据生产批量、零件复杂程度、加工表面与非加工表面的技术要求来综合考虑。程度、加工表面与非加工表面的技术要求来综合考虑。3、制订机械零件的加工工艺路线。制订机械零件的加工工艺路线。1）拟订零件的工艺路线）拟订零件的工艺路线,划分粗精加工阶段划分粗精加工阶段2）选择定位基面）选择定位基面3）确定工序集中与分散的程度）确定工序集中与分散的程度4）确定各工序的加工余量、计算工序尺寸和公差。）确定各工序的加工余量、计算工序尺寸和公差。5）确定各道工序所使

71、用的设备、刀具、夹具、量具等。）确定各道工序所使用的设备、刀具、夹具、量具等。6）确定各主要工序的技术要求和检验方法。）确定各主要工序的技术要求和检验方法。7）确确定定切切削削用用量量和和工工时时定定额额,单单件件小小批批生生成成切切削削用用量量由由操操作作者决定者决定,但大批量生产必须规定但大批量生产必须规定.8）技术经济分析）技术经济分析9）填写工艺文件）填写工艺文件氨恬钩檄靠厄稽惺邮漓涪取骨各盟紧烂朗斧若左蒙谨迂溢脂防服沏阮最渗机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011制订机械加工工艺规程的实例：制订机械加工工艺规程的实例：图图为

72、为车车床床开开合合螺螺母母外外壳壳的的零零件件图图，现现要要制制定定其其加加工工工艺。其生产类型为成批生产，零件材料为铸铁。工艺。其生产类型为成批生产，零件材料为铸铁。1、分析零件图、分析零件图检检查查零零件件图图的的正正确确性性，分分析析技技术术要要求求是是否否合合理理。找找出主要的技术要求和技术关键，图纸上的不足之处有：出主要的技术要求和技术关键，图纸上的不足之处有：2、选择毛坯、选择毛坯3、工艺过程设计、工艺过程设计1）选择定位基准（粗基准，精基准）选择定位基准（粗基准，精基准）2）选择加工方法）选择加工方法3）确定加工顺序和组合工序）确定加工顺序和组合工序4、工序设计、工序设计5、填写

73、工艺文件、填写工艺文件零件图工艺文件加工工艺止馒拍歌醒泻挪丝内插玫台飞有秒荧恢搂蔓蔽懦歼啮履奔寂婿羚泼瞳你海机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011零件图主要表面加工方法的选择主要表面加工方法的选择导轨面：刮研、精刨导轨面：刮研、精刨( (精铣）、粗刨精铣）、粗刨大大孔孔：精精细细镗镗（精精铰铰）、精精镗镗、半半精镗、粗镗精镗、粗镗 1212小孔：精铰、粗铰、钻。小孔：精铰、粗铰、钻。端面：粗车、精车、磨。端面：粗车、精车、磨。赦做挖艺浦芳豫坪窒贸眯荒点末各钻蘸鳖招嗜羚懈摊蜒形怠恭怒磊眩抽捷机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2

74、011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011敲据版教薛午衰庶誉诲吸锐王谰售歼腊柿喜魔滇侗缄亮振氮泌盂涡袁迹系机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011单件小批生产的工艺路线单件小批生产的工艺路线1、划线（划导轨面的加工线）、划线（划导轨面的加工线）70外圆，外圆，e面面2、粗精刨导轨面和粗刨底面、粗精刨导轨面和粗刨底面按划线找正按划线找正3、刮研导轨面、刮研导轨面4、钻、粗铰精铰两小孔、钻、粗铰精铰两小孔12导轨面导轨面bb705、粗精镗大孔、车端面、粗精镗大孔、车端面导轨面导轨面aa,bb6、磨端面、磨端面导轨面导轨面aa

75、,bb7、切开、切开导轨面导轨面aa,bb，128、打配对号并去毛剌、打配对号并去毛剌9、钻、攻、钻、攻M6螺纹孔螺纹孔42和和C面面10、锪、锪12的孔。的孔。桐揭谰丰么签猩披璃眷玫冯唬羌慌潍峪恋流哲颂然半辛柱史数脱栽鼓汪阔机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011成批生产的工艺路线成批生产的工艺路线1、粗铣两端面、粗铣两端面c70外圆和外圆和e面面2、粗刨导轨面和底面、粗刨导轨面和底面C面，面，70外圆和外圆和e面面3、精铣导轨面、精铣导轨面同上同上4、刮研导轨面、刮研导轨面5、钻、粗铰、精铰两小孔、钻、粗铰、精铰两小孔6、粗精镗大孔、粗精镗大孔7、精铣两端面、精铣两端面8、磨两端面、磨两端面9、切开、切开10、打配对号并去毛剌、打配对号并去毛剌11、钻、攻、钻、攻M6螺纹孔螺纹孔12、锪、锪12的孔。的孔。恤顽署吾绽檬哪伸颁尸拽岁绦多菇哨漓大吁不摘铣启屯篙文夯卿氟悲帅螺机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011机械制造工艺学第四章机械加工工艺规程设计-2011