工艺规程培训.doc

一、机械加工工艺规程 机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。它是机械制造工厂最主要的技术文件。其具体作用如下： 1 工艺规程是指导生产的主要技术文件，是指挥现场生产的依据。 对于大批大量生产的工厂，由于生产组织严密，分工细致，要求工艺规程比较详细，才能便于组织和指挥生产。对于单件小批生产的工厂，工艺规程可以简单些。但无论生产规模大小，都必须有工艺规程，否则生产调度、技术准备、关键技术研究、器材配置等都无法安排，生产将陷入混乱。同时，工艺规程也是处理生产问题的依据，如产品质量问题，可按工艺规程来明确各生产单位的责任。按照工艺规程进行生产，便于保证产品质量、获得较高的生产效率和经济效益。 2 工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据。 首先，有了工艺规程，在新产品投入生产之前，就可以进行有关生产前的技术准备工作。例如为零件的加工准备机床，设计专用的工、夹、量具等。其次，工厂的设计和调度部门根据工艺规程，安排各零件的投料时间和数量，调整设备负荷，各工作地按工时定额有节奏地进行生产等，使整个企业的各科室、车间、工段和工作地紧密配合，保证均衡地完成生产计划。 3 工艺规程是新建或改（扩）建工厂或车间的基本资料。 在新建或改（扩）建工厂或车间时，只有依据工艺规程才能确定生产所需要的机床和其它设备的种类、数量和规格；车间的面积；机床的布局；生产工人的工种、技术等级及数量；辅助部门的安排。 但是，工艺规程并不是固定不变的，它是生产工人和技术人员在生产过程中的实践的总结，它可以根据生产实际情况进行修改，使其不断改进和完善，但必须有严格的审批手续。 二、工艺规程制订的原则 工艺规程制定的原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量的前提下，争取最好的经济效益。在制订工艺规程时应注意下列问题： 1 技术上的先进性 在制订工艺规程时，要了解国内外本行业的工艺技术的发展水平，通过必要的工艺试验，积极采用先进的工艺和工艺装备。 2 经济上的合理性 在一定的生产条件下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，选择经济上最合理的方案，使产品的能源、材料消耗和生产成本最低。 3 有良好的劳动条件 在制订工艺规程时，要注意保证工人操作时有良好而安全的劳动条件。因此，在工艺方案上要注意采用机械化或自动化措施，以减轻工共繁杂的体力劳动。 三、制订工艺规程时的原始资料 制订工艺规程时的原始资料主要有： 1 产品图样及技术条件。 如产品的装配图及零件图； 2 产品的工艺方案。 如产品验收质量标准、毛坯资料等； 3 产品零部件工艺路线表或车间分工明细表。以了解产品及企业的管理情况； 4 产品的生产纲领（年产量）。以便确定生产类型； 5 本企业的生产条件。 为了制订的工艺规程切实可行，一定要了解和熟悉本企业的生产条件。如毛坯的生产能力、工人的技术水平以及专用设备与工艺装备的制造能力、企业现有设备状况等； 6 有关工艺标准。 如各种工艺手册和图表，还应熟悉本企业的各种企业标准和行业标准； 7 有关设备及工艺装备和资料。 对于本工艺规程选用的设备和工艺装备应有深入地了解，如规格、性能、新旧程度和现有精度等； 8 国内外同类产品的有关工艺资料。 工艺规程的制订，要经常研究国内外有关工艺资料，积极引进适用的先进的工艺技术，不断提高工艺水平，以获得最大的经济效益。 四、制订工艺规程的步骤 1 计算零件的生产纲领、确定生产类型； 2 分析产品装配图样和零件图样 主要包括零件的加工工艺性、装配工艺性、主要加工表面及技术要求，了解零件在产品中的功用； 3 确定毛坯的类型、结构形状、制造方法等； 4 拟订工艺路线 包括选择定位基准、确定各表面的加工方法、划分加工阶段、确定工序的集中和分散的程度、合理安排加工顺序等； 5 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差； 6 选择设备及工艺装备； 7 确定切削用量及计算时间定额； 8 填写工艺文件。 五、工艺文件格式 将工艺文件的内容，填入一定格式的卡片，即成为生产准备和施工依据的工艺文件。常用的工艺文件的格式有下列几种： 1 机械加工工艺过程卡 这种卡片以工序为单位，简要地列出整个零件加工所经过的工艺路线（包括毛坯制造、机械加工和热处理等）。它是制订其它工艺文件的基础，也是生产准备、编排作业计划和组织生产的依据。在这种卡片中，由于各工序的说明不够具体，故一般不直接指导工人操作，而多作为生产管理方面使用。但在单件小批生产中。由于通常不编制其它较详细的工艺文件，而就以这种卡片指导生产。机械加工工艺过程卡片见表 3-5所示。2 机械加工工艺卡片 机械加工工艺卡片是以工序为单位，详细地说明整个工艺过程的一种工艺文件。它是用来指导工人生产和帮助车间管理人员和技术人员掌握整个零件加工过程的一种主要技术文件，是广泛用于成批生产的零件和重要零件的小批生产中。机械加工工艺卡片内容包括零件的材料、重量、毛坯种类、工序号、工序名称、工序内容、工艺参数、操作要求以及采用的设备和工艺装备等。机械加工工艺卡片格式见表 3-6 所示。3 机械加工工序卡片 机械加工工序卡片是根据机械加工工艺卡片为一道工序制订的。它更详细地说明整个零件各个工序的要求，是用来具体指导工人操作的工艺文件。在这种卡片上要画工序简图，说明该工序每一工步的内容、工艺参数、操作要求以及所用的设备及工艺装备。一般用于大批大量生产的零件。机械加工工序卡片格式见 表 3-7 。_第五节 零件机械加工工艺规程的制定 零件机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和方法等的工艺文件。它是在具体的生产条件下，将最合理或较合理的工艺过程，用图表（或文字）的形式制成文本，用来指导生产、管理生产的文件。 一、机械加工工艺规程的内容及作用工艺规程的内容，一般有零件的加工工艺路线、各工序基本加工内容、切削用量、工时定额及采用的机床和工艺装备（刀具、夹具、量具、模具）等。工艺规程的主要作用如下： 1工艺规程是指导生产的主要技术文件。合理的工艺规程是建立在正确的工艺原理和实践基础上的，是科学技术和实践经验的结晶。因此，它是获得合格产品的技术保证，一切生产和管理人员必须严格遵守。2工艺规程是生产组织管理工作、计划工作的依据。原材料的准备、毛坯的制造、设备和工具的购置、专用工艺装备的设计制造、劳动力的组织、生产进度计划的安排等工作都是依据工艺规程来进行的。 3工艺规程是新建或扩建工厂或车间的基本资料。在新建扩建或改造工厂或车间时，需依据产品的生产类型及工艺规程来确定机床和设备的数量及种类，工人工种、数量及技术等级，车间面积及机床的布置等。 二、制定工艺规程的原则、原始资料（一）制定工艺规程的原则制定工艺规程的原则是：在保证产品质量的前提下，以最快的速度、最少的劳动消耗和最低的费用，可靠加工出符合设计图纸要求的零件。同时，还应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能保证技术上先进、经济上合理、并且有良好的劳动条件。（二）制定工艺规程的原始资料 1产品零件图样及装配图样。零件图样标明了零件的尺寸和形位精度以及其他技术要求，产品的装配图有助于了解零件在产品中的位置、作用，所以，它们是制定工艺规程的基础。2产品的生产纲领。3产品验收的质量标准。4本厂现有生产条件，如机床设备、工艺装备、工人技术水平及毛坯的制造生产能力等。5国内、外同类产品的生产工艺资料。三、制定工艺规程的步骤 （一）零件图样分析零件图样分析的目的在于： 1分析零件的技术要求，主要了解各加工表面的精度要求、热处理要求，找出主要表面并分析它与次要表面的位置关系，明确加工的难点及保证零件加工质量的关键，以便在加工时重点加以关注。2审查零件的结构工艺性是否合理，分析零件材料的选取是否合理。（二）毛坯选择 毛坯的选择主要依据以下几方面的因素： 1零件的材料及机械性能 零件的材料一旦确定，毛坯的种类就大致确定了。例如材料为铸铁，就应选铸造毛坯；钢质材料的零件，一般可用型材；当零件的机械性能要求较高时要用锻造；有色金属常用型材或铸造毛坯。 2零件的结构形状及尺寸 例如，直径相差不大的阶梯轴零件可选用棒料作毛坯，直径相差较大时，为节省材料，减少机械加工量，可采用锻造毛坯；尺寸较大的零件可采用自由锻，形状复杂的钢质零件则不宜用自由锻。对于箱体、支架等零件一般采用铸造毛坯，大型设备的支架可采用焊接结构。3生产类型 大量生产时，应采用精度高、生产率高的毛坯制造方法，如机器造型、熔模铸造、冷轧、冷拔、冲压加工等。单件小批生产则采用木模手工造型、焊接、自由锻等。 4毛坯车间现有生产条件及技术水平以及通过外协获得各种毛坯的可能性。（三）拟订工艺路线 1定位基准的选择 正确选择定位基准，特别是主要的精基准，对保证零件加工精度、合理安排加工顺序起决定性的作用。所以，在拟定工艺路线时首先应考虑选择合适的定位基准。基准的选择方法见第一章。2零件表面加工工艺方案的选择 由于表面的要求（尺寸、形状、表面质量、机械性能等）不同，往往同一表面的加工需采用多种加工方法完成。某种表面采用各种加工方法所组成的加工顺序称为表面加工工艺方案。3加工阶段的划分 对于那些加工质量要求高或比较复杂的零件，通常将整个工艺路线划分为以下几个阶段：（1）粗加工阶段 主要任务是切除毛坯的大部分余量，并制出精基准。该阶段的关键问题是如何提高生产率。（2）半精加工阶段 任务是减小粗加工留下的误差，为主要表面的精加工做好准备，同时完成零件上各次要表面的加工。（3）精加工阶段 任务是保证各主要表面达到图样规定要求。这一阶段的主要问题是如何保证加工质量。（4）光整加工阶段 主要任务是减小表面粗糙度值和进一步提高精度。划分加工阶段的好处是按先粗后精的顺序进行机械加工，可以合理的分配加工余量以及合理的选择切削用量，充分发挥粗加工机床的效率，长期保持精加工机床的精度，并减少工件在加工过程中的变形，避免精加工表面受到损伤；粗精加工分开，还便于及时发现毛坯缺陷，同时有利于安排热处理工序。4加工顺序的安排 加工顺序的安排对保证加工质量，提高生产率和降低成本都有重要作用，是拟定工艺路线的关键之一。可按下列原则进行。（1）切削加工顺序的安排1）先粗后精 先安排粗加工，中间安排半精加工，最后安排精加工。2）先主后次 先安排零件的装配基面和工作表面等主要表面的加工，后安排如键槽、紧固用的光孔和螺纹孔等次要表面的加工。3）先面后孔 对于箱体、支架、连杆、底座等零件，其主要表面的加工顺序是先加工用作定位的平面和孔的端面的加工，然后再加工孔。4）先基准后其它 即选作精基准的表面应在一开始的工序中就加工出来，以便为后续工序的加工提供定位精基准。（2）热处理工序的安排 零件加工过程中的热处理按应用目的，大致可分为预备热处理和最终热处理。预备热处理 预备热处理的目的是改善机械性能、消除内应力、为最终热处理作准备，它包括退火、正火、调质和时效处理。铸件和锻件，为了消除毛坯制造过程中产生的内应力，改善机械加工性能，在机械加工前应进行退火或正火处理；对大而复杂的铸造毛坯件（如机架、床身等）及刚度较差的精密零件（如精密丝杠），需在粗加工之前及粗加工与半精加工之间安排多次时效处理；调质处理的目的是获得均匀细致的索氏体组织，为零件的最终热处理作好组织准备，同时它也可以作为最终热处理，使零件获得良好的综合机械性能，一般安排在粗加工之后进行。最终热处理 最终热处理的目的主要是为了提高零件材料的硬度及耐磨性，它包括淬火、渗碳及氮化等。淬火及渗碳淬火通常安排在半精加工之后、精加工之前进行；氮化处理由于变形较小，通常安排在精加工之后。（3）辅助工序的安排 辅助工序包括：检验、清洗、去毛刺、防锈、去磁及平衡去重等。其中检验是最主要的、也是必不可少的辅助工序，零件加工过程中除了安排工序自检之外，还应在下列场合安排检验工序： 1）粗加工全部结束之后、精加工之前；2）工件转入、转出车间前后；3）重要工序加工前后；4）全部加工工序完成后。四、工艺文件的编制零件的机械加工工艺过程确定之后，应将有关内容填写在工艺卡片上，这些工艺卡片总称为工艺文件。生产中常用的工艺文件有下列三种形式：（1）机械加工工艺过程卡片 是以工序为单位，简要说明零件整个加工工艺过程的一种工艺文件，其内容包括工序号、工序名称、工序内容、加工车间、设备及工艺装备、各工序时间定额等，其格式见表2-9。在单件小批生产中，常以这种卡片直接指导生产。表2-9 机械加工工艺过程卡片（2）机械加工工序卡片 是针对每道工序所编制的、用来具体指导工人进行生产的工艺文件。它通过工序简图详细说明了该工序的加工内容、尺寸及公差、定位基准、装夹方式、刀具的形状及其位置等，并注明切削用量、工步内容及工时等。工序卡片多用于大批大量生产中，每个工序都要有工序卡片。成批生产中的主要零件，或一般零件的关键工序，有时也要有工序卡片。（3）机械加工工艺（综合）卡片 是以工序为单位，比较详细的说明零件加工工艺过程的一种工艺文件，简称工艺卡。它不但包含了工艺过程卡片的内容，而且详细说明了每一工序的工位及工步的工作内容，对于复杂工序，还要绘出工序简图，标注工序尺寸及公差等。机械加工工艺卡片是用来指导工人生产和帮助技术管理人员掌握整个加工过程的主要技术文件，常用于成批生产和小批生产中比较重要的零件。 各工厂所用的工艺文件的格式有多种多样，可视具体情况和参照相关规定来编制。_工艺概述一机械加工工艺过程的组成1.工序工人，在工作地对工件所连续完成的工艺过程。2安装经一次装夹后所完成的工序内容装夹定位加工前工件在机床或夹具上占据一正确的位置夹紧使正确位置不发生变化增加安装误差增加装夹时间应尽量减少安装次数3工位工件与工装可动部分相对工装固定部分所占的位置多工位加工提高生产率、保证加工面间的相互位置精度4工步加工表面和加工工具不变条件下所完成的工艺过程一次安装中连续进行的若干相同的工步1个工步用几把不同刀具或复合刀具加工复合工步5走刀每进行一次切削1次走刀二工艺规程1工艺规程的作用指导生产组织生产和管理生产新建、扩建或改建工厂及车间2工艺规程的设计原则技术上的先进性经济上的合理性良好的劳动条件机械加工工艺规程设计一零件的工艺分析1零件技术要求分析加工表面的尺寸精度主要加工表面的形状精度主要加工表面之间的相互位置精度各加工表面粗糙度以及表面质量方面的其他要求热处理要求及其它技术要求（如动平衡等）。1）零件的视图、技术要求是否齐全主要技术要求和加工关键2）零件图所规定的加工要求是否合理3）零件的选材是否恰当，热处理要求是否合理 2零件结构及其工艺性分析结构组成内外圆柱面、圆锥面、平面、螺旋面、齿形面、成形面结构组合轴类、套筒类、盘环类、叉架类、箱体类 分析刚度及其方向结构工艺性保证使用要求的前提下，能否以高生产率和低成本制造二毛坯的选择1毛坯种类的选择铸件、锻件、焊接件、型材、冲压件、粉末冶金件和工程塑料件2确定毛坯的形状和尺寸尽量与零件接近毛坯加工余量毛坯制造尺寸与零件相应尺寸的差值加工总余量毛坯公差毛坯制造尺寸的公差为工件安装稳定，有些毛坯需工艺凸台为加工方便，一些零件作整体毛坯半圆形零件合成整圆小零件（垫圈）合成1件3选择毛坯时应考虑的问题零件的材料及力学性能要求铸铁、有色金属铸 重要件锻零件的结构形状与尺寸复杂件铸小台阶轴棒料，大台阶轴锻生产纲领的大小大批量先进方法现有生产条件采用新工艺、新技术、新材料三定位基准选择1基准的概念确定其他点、线、面的位置所依据的点、线、面(1)设计基准零件图上的基准尺寸尺寸线的起点相互位置基准符号(2)工艺基准工艺中用的基准工序基准定位基准测量基准装配基准2.定位基准的选择 毛坯面定位粗基准已加工面定位精基准(1)精基准的选择可靠保证主要加工表面间的相互位置精度1）基准重合原则选设计基准为定位基准 2）基准统一原则尽可能在多数工序中用一组精基准定位3）定位稳定准确，简单方便的原则选面大、精度高的面为精基准4）互为基准原则为加工余量均匀，位置精度高反复加工5）自为基准原则要求余量小而均匀选加工面本身为精基准辅助基准人为制造的基准工艺需要而作的工艺凸台、中心孔提高精度一面两孔定位(2)粗基准选择可靠方便地加工精基准1）保证不加工面与加工面间的位置关系选择不加工面作粗基准2）定位稳定可靠，简单方便选大面、平整面，无缺陷3）合理分配各面加工余量应保证各加工面有足够的余量某些重要面使其加工余量均匀4）同一方向上的粗基准原则上只允许使用一次基准选择具体情况具体分析，综合考虑，灵活运用，正确选择【例】选择支架零件的精基准和粗基准零件分析加工面底面、顶面、16H7孔、2-10孔、直槽、圆弧槽主要加工要求16H7、对称度0.1、320.1、280.1基准分析底面顶面、16H7孔高度方向的设计基准16H7孔轴线直槽、圆弧槽、2-10孔的设计基准。精基准选择： 底面限制3个自由度（、）基准重合（底面是顶面、16H7孔高度方向的设计基准）基准统一（在大多数工序中使用）定位稳定可靠、夹具结构简单（定位面积大且平整）。16H7孔限制2个自由度（、）基准重合（直槽、圆弧槽、2-10孔的设计基准）基准统一（在大多数工序中使用）定位稳定可靠，夹具结构简单。左边10孔限制1个自由度（）基准重合（与16H7中心连线是直槽、圆槽、右10夹角的设计基准）基准统一（在大多数工序中使用）定位稳定可靠，离16H7中心远，转角误差小，夹具结构简单粗基准的选择： 40外圆限制4个自由度（、）保证加工面与不加工面间的位置关系（16H7与外圆壁厚均匀）定位稳定可靠、夹紧方便（定位面平整光洁、可用三爪卡盘装夹）K面限制1个自由度（）保证加工面与不加工面间的位置关系（保证尺寸12）定位方便（直接靠在三爪卡盘卡爪上）。左边R10外缘限制1个自由度（）保证加工面与不加工面间的位置关系（10孔中心与外圆对称）四工艺路线的拟订1表面加工方法和加工方案的选择（1）加工面的技术要求经济精度正常工作条件下所达到的加工精度（2）工件材料的性质及热处理（3）工件的形状和尺寸（4）结合生产类型考虑生产率和经济性（5）现有生产条件2加工阶段的划分粗加工阶段尽快切除余量高生产率半精加工阶段继续减少加工余量，为精加工作准备，次要面加工精加工阶段达到要求的加工精度和表面粗糙度光整加工和超精密阶段降低表面粗糙度值原因：保证加工质量 合理使用设备 便于安排热处理及时发现毛坯缺陷，保护精加工表面 加工阶段划分针对零件加工的整个过程、针对主要加工面3工序集中与工序分散 工序集中工序少，内容多装夹次数少，位置精度高，设备数量少，工人少工序分散工序多，内容少设备工装简单，调整方便，切削用量合理；设备多，工人多4加工顺序的安排（1）机械加工顺序的安排先基准后其它先粗后精先主后次、穿插进行先面后孔 基准加工主要面粗加工次要面加工主要面半精加工次要面加工修基准主要面精加工（2）热处理工序的安排1）预备热处理 正火和退火粗加工前时效处理粗加工前、后调质处理粗加工后，半精加工前2）最终热处理 淬火精加工、磨削前渗碳淬火半精加工后渗氮尽量靠后表面处理（电镀及氧化）最后毛坯制造退火或正火主要面粗加工次要面加工调质（或时效）主要面半精加工次要面加工淬火（或渗碳淬火）修基准主要面精加工（3）辅助工序的安排检验粗加工后，精加工前；转车间前后；重要工序前后，完工后去毛刺钻、铣、刨、拉后，淬火前辅助工序清洗、防锈、去磁、平衡等五加工余量的确定1加工余量的概念（1）工序余量切除的金属层厚度等于前后工序尺寸之差被包容面：Zb=a-b包容面：Zb=b-a 外圆表面：2Zb=da-db内孔表面：2Zb=db-da （2）总加工余量Z =各工序加工余量之和 =毛坯尺寸与零件尺寸之差 =毛坯余量 单向入体原则被包容面基本尺寸为最大极限尺寸，上偏差为零包容面基本尺寸为最小极限尺寸，下偏差为零孔与孔（平面）间距离尺寸对称分布毛坯尺寸正负分布 工序余量的变动范围 =前后工序尺寸公差之和2影响最小加工余量的因素（1）前工序的表面粗糙度Ra和表面缺陷层深度Ha（2）前工序的尺寸公差Ta（3）前工序的相互位置偏差a（4）本工序加工时的安装误差b 3确定加工余量的方法计算法查表修正法经验估算法 六工序尺寸的确定 余量法确定各工序基本余量及各工序经济加工精度从后向前推算各工序基本尺寸及毛坯尺寸按“单向入体原则”确定各工序尺寸公差基准不重合时，必须用尺寸链的原理进行分析计算七机床及工艺装备的确定1.机床的确定1）机床规格尺寸应与工件尺寸相适应2）机床的精度应与加工精度相适应3）机床生产率应与生产类型相适应单件小批生产通用设备大批量生产高效专用设备4）机床的选择应结合现场的实际情况类型，设备负荷，排列等 2.工艺装备的确定(1)夹具的选择单件小批生产通用夹具，组合夹具大批量生产高效和自动化专用夹具多品种中小批量生产可调夹具、成组夹具夹具的精度与工件加工精度相适应(2)刀具的选择优先选用标准刀具 高效复合刀具、专用刀具刀具的类型、规格及精度与工件加工要求相适应(3)量具的选择单件小批量生产通用量具大批量生产高效专用量具-极限量规、专用量具和测量仪器量具的量程和精度与工件结构尺寸和精度相适应八确定切削用量和时间定额1.切削用量的选择单件小批生产不规定 批量较大严格地确定粗加工保证高生产率大的背吃刀量，较大的进给量，合理的切削速度精加工保证加工精度和表面质量较小的背吃刀量和进给量、合理的切削速度。组合机床、自动机床比一般低一些2时间定额生产1件产品或完成1道工序所耗的时间（1）单件时间定额Tp基本时间Tb直接改变对象的尺寸形状、位置、状态或性质所耗的时间直接切除余量所耗时间（含切入切出时间）辅助时间Ta实现基本工艺所进行的各种辅助动作所耗的时间装卸、开停机、进退刀、改变切削用量、试切和测量等基本时间+辅助时间=作业时间布置工作地时间Ts工作班内照管工作地所耗的时间，作业时间27%调整更换刀具、修整砂轮、润滑擦试机床、清理切屑休息与生理需要时间Tr工作班内满足生理需要所耗的时间，作业时间24%准备和终结时间Te为生产一批产品准备和结束工作所耗的时间Tp =Tb+Ta+Ts+Tr+ （2）提高生产率的措施1)缩减基本时间Tb 外圆车削：Tb= 增大切削用量硬质合金200m/min，陶瓷刀具500m/min金刚石、立方氮化硼刀具普通钢材900m/min淬火钢或高镍合金钢90m/min高速磨削80m/s；强力磨削深度630mm减少或重合切削行程长度多刀多刃加工 多件加工顺序加工平行加工平行顺序加工减小切削加工余量Z毛坯精化粉末冶金、压力铸造、精密铸造、精锻、冷挤压、热挤压等冷挤压齿轮代替剃齿2）缩短辅助时间直接缩减、间接缩减直接缩减辅助时间大批量生产先进高效夹具单件小批量生产成组夹具或通用夹具主动测量法加工过程中测量工件实际尺寸，并主动控制数字显示装置显示尺寸变化、刀具位移量间接缩减辅助时间使辅助时间与基本时间重合转位移位工作台或多根心轴加工时间内装卸工件主动测量或数字显示装置使测量时间与基本时间重合（3）缩短布置工件地时间减少调刀对刀时间快换刀夹、刀具微调机构、专用对刀样板、对刀块 （4）缩短准备和终结时间扩大零件批量和减少调整机床、工装的时间成批生产缩短安装刀具、调整机床的时间，扩大零件批量中小批生产零件通用化和标准化，或采用成组技术 十编制工艺规程文件机械加工工艺过程卡片成批生产工艺路线工序名称、内容、车间工段、机床工艺装备名称、时间定额机械加工工序卡片大批量生产、中批关键件、小批关键工序 工序加工要求细实线画工件外形（加工面用粗实线表示）本工序尺寸及公差、表面粗糙度及其它技术要求定位基准、夹压位置和方式工艺规程是指导施工的技术文件。一般包括以下内容：零件加工的工艺路线，各工序的具体加工内容，切削用量、工时定额以及所采用的设备和工艺装备等。工艺规程的主要内容1产品特征，质量标准。2原材料、辅助原料特征及用于生产应符合的质量标准。3生产工艺流程。4主要工艺技术条件、半成品质量标准。5生产工艺主要工作要点。6主要技术经济指标和成品质量指标的检查项目及次数。7工艺技术指标的检查项目及次数。8专用器材特征及质量标准。在车间生产过程包括直接改变工件形状、尺寸、位置和性质等主要过程，还包括运输、保管、磨刀、设备维修等辅助过程。生产过程中，按一定顺序逐渐改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质使其成为预期产品的这部分主要过程称之为工艺过程。零件依次通过的全部加工过程称为工艺路线或工艺流程。技术人员根据工件产量、设备条件和工人技术情况等，确定并且用工艺文件规定的机械加工工艺过程，称为机械加工工艺规程。机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。因此，机械加工工艺规程在机械加工中起着重要的作用，主要包括以下的几个方面：1） 工艺规程是指导生产的主要技术文件机械加工车间生产的计划、调度，工人的操作，零件的加工质量检验，加工成本的核算，都是以工艺规程为依据的。处理生产中的问题，也常以工艺规程作为共同依据。如处理质量事故，应按工艺规程来确定各有关单位、人员的责任。2） 工艺规程是生产准备工作的主要依据车间要生产新零件时，首先要制订该零件的机械加工工艺规程，再根据工艺规程进行生产准备。如：新零件加工工艺中的关键工序的分析研究；准备所需的刀、夹、量具（外购或自行制造）；原材料及毛坯的采购或制造；新设备的购置或旧设备改装等，均必须根据工艺来进行。3） 工艺规程是新建机械制造厂（车间）的基本技术文件 新建（改.扩建）批量或大批量机械加工车间（工段）时，应根据工艺规程确定所需机床的种类和数量以及在车间的布置，再由此确定车间的面积大小、动力和吊装设备配置以及所需工人的工种、技术等级、数量等。此外，先进的工艺规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。因此，工艺规程的制订是对于工厂的生产和发展起到非常重要的作用，是工厂的基本技术文件。-1.切削用量的选择原则 数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，包括主轴转速、背吃刀量、进给速度等，并以数控系统规定的格式输入到程序中。切削用量对于不同的加工方法，需选用不同的切削用量。合理的选择切削用量，对零件的表面质量、精度、加工效率影响很大。这在实际中也很难掌握，要有丰富的实践经验才能够确定合适的切削用量。在数控编程时只能凭借编程者的经验和刀具的切削用量推荐值初步确定，而最终的切削用量将根据零件数控程序的调试结果和实际加工情况来确定。切削用量的选择原则是：粗加工时以提高生产率为主，同时兼顾经济性和加工成本的考虑；半精加工和精加工时，应同时兼顾切削效率和加工成本的前提下，保证零件的加工质量。值得注意的是，切削用量(主轴转速、切削深度及进给量)是一个有机的整体，只有三者相互适应，达到最合理的匹配值，才能获得最佳的切削用量。确定切削用量时应根据加工性质、加工要求，工件材料及刀具的尺寸和材料性能等方面的具体要求，通过查阅切削手册并结合经验加以确定，确定切削用量时除了遵循一般的原则和方法外，还应考虑以下因素的影响：(1)刀具差异的影响不同的刀具厂家生产的刀具质量差异很大，所以切削用量需根据实际用刀具和现场经验加以修正。(2)机床特性的影响切削性能受数控机床的功率和机床的刚性限制，必须在机床说明书规定的范围内选择。避免因机床功率不够发生闷车现象，或刚性不足产生大的机床振动现象，影响零件的加工质量、精度和表面粗糙度。(3)数控机床生产率的影响数控机床的工时费用较高，相对而言，刀具的损耗成本所占的比重较低，应尽量采用高的切削用量，通过适当降低刀具寿命来提高数控机床的生产率。2.切削用量的选择方法(1)确定背吃刀量ap(mm)背吃刀量的大小主要依据机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的刚度来决定，在系统刚度允许的情况下，为保证以最少的进给次数去除毛坯的加工余量，根据被加工零件的余量确定分层切削深度，选择较大的背吃刀量，以提高生产效率。在数控加工中，为保证零件必要的加工精度和表面粗糙度，建议留少量的余量(0.20.5mm)，在最后的精加工中沿轮廓走一刀。粗加工时，除了留有必要的半精加工和精加工余量外，在工艺系统刚性允许的条件下，应以最少的次数完成粗加工。留给精加工的余量应大于零件的变形量和确保零件表面完整性。(2)确定主轴转速n(r/min)主轴转速n主要根据刀具允许的切削速度VC(m/min)确定：其中：VC切削速度。d零件或刀具的直径(mm)。切削速度VC与刀具耐用度关系比较密切，随着VC的加大，刀具耐用度将急剧下降，故VC的选择主要取决于刀具耐用度。主轴转速n确定后，必须按照数控机床控制系统所规定的格式写入数控程序中。在实际操作中，操作者可以根据实际加工情况，通过适当调整数控机床控制面板上的主轴转速倍率开关，来控制主轴转速的大小，以确定最佳的主轴转速。(3)进给量或进给速度F(mm/r，mm/min)的选择进给速度F是切削时单位时间内零件与铣刀沿进给方向的相对位移量，单位为mm/r或mm/min。进给量或进给速度在数控机床上使用进给功能字F表示的，F是数控机床切削用量中的一个重要参数，主要依据零件的加工精度和表面粗糙度要求，以及所使用的刀具和工件材料来确定。零件的加工精度要求越高，表面粗糙度要求越低时，选择的进给量数值就越小。实际中，应综合考虑机床、刀具、夹具和被加工零件精度、材料的机械性能、曲率变化、结构刚性、工艺系统的刚性及断屑情况，选择合适的进给速度。进给率数是一个特殊的进给量表示方法，即进给率的时间倒数FRN(Feed Rate Number的缩写)，对于直线插补的进给率数为：式中F进给量(m/min)。L程序段的加工长度，是刀具沿工件所走的有效距离(mm)。程序段中编入了进给率数FRN，实际上就规定了执行该程序段的时间T，它们之间的关系是：程序编制时选定进给量F后，刀具中心的运动速度就一定了。在直线切削时，切削点(刀具与加工表面的切点)的运动速度就是程序编制时给定的进给量。但是在做圆弧切削时，切削点实际进给量并不等于程序编制时选定的刀具中心的进给量。采用FRN编程，在做直线切削时，由于刀具中心运动的距离与程序中直线加工的长度经常是不同的，故实际的进给量与程序编制预定的FRN所对应的值也不同。在做圆弧切削时，刀具的进给角速度是固定的，所以切削点的进给量与编程预定的FRN所对应的值是一致的。由此可知，当一种数控装置既可以用F编制程序，也可以用FRN编制程序时，做直线切削适宜采用进给量F编制程序，做圆弧切削时宜采用FRN编制程序。在轮廓加工中选择进给量F时，应注意在轮廓拐角处的“超程”问题，特别是在拐角较大而且进给量也较大时，应用在接近拐角处适当降低速度，而在拐角过后再逐渐提速的方法来保证加工精度。数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写入程序中。切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量。为了获得最高的生产率和单位时间的最高切除率，在保证零件加工质量和刀具耐用度前提下，应合理地确定切削参数。随着数控机床在生产实际中的广泛应用，数控编程已经成为数控加工中的关键问题之一。在数控程序的编制过程中，要在人机交互状态下即时选择刀具和确定切削用量。因此，编程人员必须熟悉刀具的选择方法和切削用量的确定原则，从而保证零件的加工质量和加工效率，充分发挥数控机床的优点，提高企业的经济效益和生产水平。-切削用量不仅是在机床调整前必须确定的重要参数，而且其数值合理与否对加工质量、加工效率、生产成本等有着非常重要的影响。所谓“合理的”切削用量是指充分利用刀具切削性能和机床动力性能(功率、扭矩)，在保证质量的前提下，获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。 一 制订切削用量时考虑的因素 切削加工生产率 在切削加工中，金属切除率与切削用量三要素ap、f、v均保持线性关系，即其中任一参数增大一倍，都可使生产率提高一倍。然而由于刀具寿命的制约，当任一参数增大时，其它二参数必须减小。因此，在制订切削用量时，三要素获得最佳组合，此时的高生产率才是合理的。 刀具寿命切削用量三要素对刀具寿命影响的大小，按顺序为v、f、ap。因此，从保证合理的刀具寿命出发，在确定切削用量时，首先应采用尽可能大的背吃刀量；然后再选用大的进给量；最后求出切削速度。 加工表面粗糙度 精加工时，增大进给量将增大加工表面粗糙度值。因此，它是精加工时抑制生产率提高的主要因素。二 刀具寿命的选择原则切削用量与刀具寿命有密切关系。在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。一般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种，前者根据单件工时最少的目标确定，后者根据工序成本最低的目标确定。 选择刀具寿命时可考虑如下几点： 根据刀具复杂程度、制造和磨刀成本来选择。复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。 对于机夹可转位刀具，由于换刀时间短，为了充分发挥其切削性能，提高生产效率，刀具寿命可选得低些，一般取15-30min。 对于装刀、换刀和调刀比较复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具，刀具寿命应选得高些，尤应保证刀具可靠性。 车间内某一工序的生产率限制了整个车间的生产率的提高时，该工序的刀具寿命要选得低些；当某工序单位时间内所分担到的全厂开支M较大时，刀具寿命也应选得低些。 大件精加工时，为保证至少完成一次走刀，避免切削时中途换刀，刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。三 切削用量制定的步骤 背吃刀量的选择 进给量的选择 切削速度的确定 校验机床功率四 提高切削用量的途径 采用切削性能更好的新型刀具材料； 在保证工件机械性能的前提下，改善工件材料加工性； 改善冷却润滑条件； 改进刀具结构，提高刀具制造质量。-切削用量包括切削速度Vc (或主轴转速n)、切削深度ap和进给量f，其选用原则与普通机床基本相似，合理选择切削用量的原则是：粗加工时，以提高劳动生产率为主，选用较大的切削量；半精加工和精加工时，选用较小的切削量，保证工件的加工质量-先确定背吃刀量 a p、再确定进给量 f、最后确定切削速度vc。因为在切削用量三要素中，背吃刀量 a p对刀具耐用度的影响最小，而切削速度vc对刀具耐用度的影响最大。a p应选择尽量大的背吃刀量，尽量在一次走刀中，把本工序加工应切除的加工余量切除掉。如在粗加工时，当加工余量过大或工艺系统刚性较差时，也可分二次限制粗加工最大进给量 f的主要因素是刀杆和刀片的强度、进给机构的强度及工艺系统的刚性。限制精加工时最大进给量的主要因素是加工表面的表面粗糙度粗加工时限制切削速度vc的主要因素是刀具耐用度和机床功率。精加工时限制切削速度vc的主要因素是刀具耐用度。精加工时切削力较小，机床功率一般能满足-_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； 2.对零件图和装配图进行工艺审查； 3.由今生产纲领研究零件生产类型； 4.确定毛坯； 5.拟定工艺路线； 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。 内容 原则 原则说明 具体实例 选择定位基准精基准的选择原则 基准重合原则 应尽可能选择被加工表面的设计基准为精基准，这样可以避免由于基准不重合引起的定位误差。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加工表面，以保证各加工表面之间的相对位置关系。 例如，加工轴类零件时，一般都采用两个顶尖孔作为统一精基准来加工轴类零件上的所有外圆表面和端面，这样可以保证各外圆表面间的同轴度和端面对轴心线的垂直度。 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反复加工的方法。 例如，车床主轴前后支承轴颈与主轴锥孔间有严格的同轴度要求，常先以主轴锥孔为基准磨主轴前、后支承轴颈表面，然后再以前、后支承轴颈表面为基准磨主轴锥孔，最后达到图纸上规定的同轴度要求。 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基准 图示为在导轨磨床上磨床身导轨表面，被加工床身1通过楔铁2支承在工作台上，纵向移动工作台时，轻压在被加工导轨面上的百分表指针便给出了被加工导轨面相对于机床导轨的不平行度读数，根据此读数操作工人调整工件1底部的4个楔铁，直至工作台带动工件纵向移动时百分表指针基本不动为止，然后将工件1夹紧在工作台上进行磨削。 在导轨磨床上磨床身导轨面 粗基准的选择原则 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较为精确的相对位置 图示套筒法兰零件，表面为不加工表面，为保证镗孔后零件的壁厚均匀，应选表面作粗基准镗孔、车外圆、车端面。当零件上有几个不加工表面时，应选择与加工面相对位置精度要求较高的不加工表面作粗基准。 套筒法兰加工实例 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。 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，因此要求加工床身时，导轨面的实际切