模块四机械加工工艺规程制订课题一对机械加工工艺规程的认识

1、机械制造工艺与装备机械制造工艺与装备课题一课题一 对机械加工工艺规程的认识对机械加工工艺规程的认识模块四模块四 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订知识点知识点l机械加工工艺规程机械加工工艺规程l机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成l生产类型及工艺特征生产类型及工艺特征l 机械加工工艺规程机械加工工艺规程 技能点技能点l了解机械加工的生产类型及工艺特征了解机械加工的生产类型及工艺特征l掌握编制机械加工工艺规程的原则掌握编制机械加工工艺规程的原则 模块四模块四 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订一、任务引入一、任务引入 图图4-1为某动力装置阶梯轴加工简图，为某动力装置阶梯轴加

2、工简图，45钢，数量钢，数量50件，件，试分析其生产类型、工艺特征和制订加工艺规程的步骤，试分析其生产类型、工艺特征和制订加工艺规程的步骤，并说明选用何种毛坯？并说明选用何种毛坯？图图4-1 阶梯轴简图阶梯轴简图模块四模块四 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订二二. . 任务分析任务分析 在零件的加工前，应先分析结构特点和加工精度，基在零件的加工前，应先分析结构特点和加工精度，基本确定各表面加工方法；然后根据其生产类型，考虑毛坯本确定各表面加工方法；然后根据其生产类型，考虑毛坯的制造方法、选用机床设备和工艺装备等，制订加工工艺的制造方法、选用机床设备和工艺装备等，制订加工工艺规程；最后后

3、实施加工。本课题主要学习机械加工工艺规规程；最后后实施加工。本课题主要学习机械加工工艺规程的基础知识和制订加工艺规程的步骤。程的基础知识和制订加工艺规程的步骤。 模块四模块四 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订1.生产过程生产过程 产品的生产过程包括：产品的生产过程包括： 原材料的运输和保管，生产的技术准备工作，毛坯的制造，零件原材料的运输和保管，生产的技术准备工作，毛坯的制造，零件的机械加工与热处理，产品的装配、检验、油漆和包装等一系列过程。的机械加工与热处理，产品的装配、检验、油漆和包装等一系列过程。 三三. . 相关知识相关知识模块四模块四 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订

4、2机械加工工艺过程机械加工工艺过程 用机械加工的方法直接改变毛坯形状、尺寸和机械用机械加工的方法直接改变毛坯形状、尺寸和机械性能等，使之变为合格零件的过程，称为性能等，使之变为合格零件的过程，称为机械加工工艺机械加工工艺过程过程，又称，又称工艺路线工艺路线或或工艺流程工艺流程。 将零件装配成部件或产品的过程，称为将零件装配成部件或产品的过程，称为装配工艺过装配工艺过程。程。 模块四模块四 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订 机械加工工艺过程机械加工工艺过程是由一个或若干个依次排列的工序是由一个或若干个依次排列的工序所组成所组成，毛坯依次通过这些工序就变成了成品或半成品。，毛坯依次通过这些

5、工序就变成了成品或半成品。每一个工序又可分为若干个安装、工位和工步。每一个工序又可分为若干个安装、工位和工步。 一个一个( (或一组或一组) )工人，在一台机床工人，在一台机床( (或其它设备及工作地或其它设备及工作地) )上，对一个上，对一个( (或同时对几个或同时对几个) )工件所连续完成的那部分工艺过程，工件所连续完成的那部分工艺过程，称为一个工序。称为一个工序。 区分工序的主要依据是工作地区分工序的主要依据是工作地( (或设备或设备) )是否变动，零件加是否变动，零件加工的工作地变动后，即构成另一工序。工的工作地变动后，即构成另一工序。1工序工序模块四模块四 机械加工工艺规程制订机械加

6、工工艺规程制订例如图例如图4-14-1所示的阶梯轴，当单件小批生产时，其加工所示的阶梯轴，当单件小批生产时，其加工工艺及工序划分如表工艺及工序划分如表4-14-1所示。当中批生产时，其工序所示。当中批生产时，其工序划分如表划分如表4-24-2所示。所示。 工序不仅是制订工艺过程的基本单元，也是制订劳工序不仅是制订工艺过程的基本单元，也是制订劳动定额、配备工人、安排作业计划和进行质量检验的基动定额、配备工人、安排作业计划和进行质量检验的基本单元。本单元。图4-1阶梯轴简图模块四模块四 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订表表4-1 阶梯轴加工工艺过程阶梯轴加工工艺过程(单件小批生产单件小批生

7、产)工序号工序号工序内容工序内容设备设备1车端面、打顶尖孔、车全部外圆、切槽与倒角车端面、打顶尖孔、车全部外圆、切槽与倒角车床车床2铣键槽、去毛刺铣键槽、去毛刺铣床铣床3磨外圆磨外圆外圆磨床外圆磨床表表4-2 阶梯轴加工工艺过程阶梯轴加工工艺过程(中批量生产中批量生产)工序号工序号工序内容工序内容设备设备工序号工序号工序内容工序内容设备设备1铣端面、打顶铣端面、打顶尖孔尖孔铣端面打铣端面打中心孔机中心孔机床床4去毛刺去毛刺钳工台钳工台2车外圆、切槽车外圆、切槽与倒角与倒角车床车床5磨外圆磨外圆外圆磨床外圆磨床3铣键槽铣键槽铣床铣床模块四模块四 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订 在一个工

8、序中，往往需要采用不同的刀具和切削用量，在一个工序中，往往需要采用不同的刀具和切削用量，对不同的表面进行加工。为了便于分析和描述工序的内容，对不同的表面进行加工。为了便于分析和描述工序的内容，工序还可以进一步划分工步。工步是指加工表面、切削工工序还可以进一步划分工步。工步是指加工表面、切削工具和切削用量中的切削速度与进给量均不变的条件下所完具和切削用量中的切削速度与进给量均不变的条件下所完成的那部分工艺过程。一个工序可包括几个工步，也可只成的那部分工艺过程。一个工序可包括几个工步，也可只包括一个工步。例如，在表包括一个工步。例如，在表42的工序的工序2中，包括有粗、中，包括有粗、精车各外圆表面

9、及切槽等工步，而工序精车各外圆表面及切槽等工步，而工序3当采用键槽铣刀当采用键槽铣刀铣键槽时，就只包括一个工步。铣键槽时，就只包括一个工步。2工步与走刀工步与走刀模块四模块四 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订 构成工步的任一因素构成工步的任一因素(加工表面、刀具或切削用量中加工表面、刀具或切削用量中的切削速度和进给量的切削速度和进给量)改变后，一般即变为另一工步。但改变后，一般即变为另一工步。但是对于那些在一次安装中连续进行的若干个相同的工步，是对于那些在一次安装中连续进行的若干个相同的工步，为简化工序内容的叙述，通常多看作一个工步。例如图为简化工序内容的叙述，通常多看作一个工步。例如

10、图4-2所示零件上四个所示零件上四个15mm孔的钻削，可写成一个工步孔的钻削，可写成一个工步钻钻4-15mm孔。孔。图图4-2 包括四个相同表面加工的工步包括四个相同表面加工的工步 模块四模块四 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订 为了提高生产率，用几把刀具同时加工一个零件为了提高生产率，用几把刀具同时加工一个零件的几个表面的工步，称为复合工步的几个表面的工步，称为复合工步( (见图见图4-3)4-3)。在工。在工艺文件上，复合工步应视为一个工步。艺文件上，复合工步应视为一个工步。 图图4-3 复合工步复合工步 在一个工步内，若被加工表面需切去的金属层在一个工步内，若被加工表面需切去的金

11、属层很厚，需要分几次切削，则每进行一次切削就是一很厚，需要分几次切削，则每进行一次切削就是一次走刀。一个工步可包括一次或几次走刀。次走刀。一个工步可包括一次或几次走刀。模块四模块四 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订 工件在加工之前工件在加工之前, ,在机床或夹具上需要占据正确在机床或夹具上需要占据正确的位置的位置( (定位定位) )，然后再予以夹紧的过程称为安装。，然后再予以夹紧的过程称为安装。在一个工序内，工件的加工可能只需要安装一次，在一个工序内，工件的加工可能只需要安装一次，也可能需要安装几次。也可能需要安装几次。 例如，表例如，表4-24-2的工序的工序3 3，一次安装即铣出键

12、槽，一次安装即铣出键槽，而工序而工序2 2中，为了车削全部外圆表面则最少需两次安中，为了车削全部外圆表面则最少需两次安装。工件加工中应尽量减少安装次数，因为多一次装。工件加工中应尽量减少安装次数，因为多一次安装就多一次误差。而且还增加了安装工件的辅助安装就多一次误差。而且还增加了安装工件的辅助时间。时间。 3安装与工位安装与工位模块四模块四 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订 为了减少工件安装的次为了减少工件安装的次数，常采用各种回转工作台、数，常采用各种回转工作台、回转夹具或移位夹具，使工回转夹具或移位夹具，使工件在一次安装中先后在几个件在一次安装中先后在几个不同位置进行加工。此时，不

13、同位置进行加工。此时，工件在机床上占据的每一个工件在机床上占据的每一个加工位置称为工位。图加工位置称为工位。图4-4 4-4 所示用回转工作台在一次安所示用回转工作台在一次安装中按顺序完成装卸工件、装中按顺序完成装卸工件、钻孔、扩孔和铰孔四个工位钻孔、扩孔和铰孔四个工位加工。加工。 图图4-4 多工位加工多工位加工工位工位I-装卸工件装卸工件 工位工位-钻孔钻孔 工位工位-扩孔，工位扩孔，工位-铰孔铰孔模块四模块四 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订 由于零件机械加工的工艺过程与其所采用的生产组由于零件机械加工的工艺过程与其所采用的生产组织形式是密切相关的，所以在制订零件的机械加工工艺织

14、形式是密切相关的，所以在制订零件的机械加工工艺过程时，应首先确定零件机械加工的生产组织形式。过程时，应首先确定零件机械加工的生产组织形式。 通常先依据零件的年生产纲领选取合适的生产类型，通常先依据零件的年生产纲领选取合适的生产类型，然后再根据所选用的生产类型来确定零件机械加工的生然后再根据所选用的生产类型来确定零件机械加工的生产组织形式。产组织形式。模块四模块四 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订 生产纲领的大小对零件加工过程和生产组织起着重要的生产纲领的大小对零件加工过程和生产组织起着重要的作用，它决定了各工序所需专业化和自动化的程度，决定了所作用，它决定了各工序所需专业化和自动化的程

15、度，决定了所应选用的工艺方法和工艺装备。应选用的工艺方法和工艺装备。 年生产纲领可按下式计算：年生产纲领可按下式计算： N=Q.n(1+a%+b%) 式中式中N 零件的年生产纲领零件的年生产纲领,(N)为件；为件； Q 机械产品的年产量机械产品的年产量,(Q)为台年；为台年； n 每台产品中该零件的数量每台产品中该零件的数量,(n)为件台；为件台； a% 备品的百分率；备品的百分率； b% 废品的百分率。废品的百分率。1生产纲领的计算生产纲领的计算 某种零件某种零件(包括备品和废品在内包括备品和废品在内)的年产量称为该零件的年的年产量称为该零件的年生产纲领。生产纲领。模块四模块四 机械加工工艺

16、规程制订机械加工工艺规程制订2生产纲领和生产类型的关系生产纲领和生产类型的关系 在生产上，一般按照生产纲领的大小选用相应规模的生产类型。在生产上，一般按照生产纲领的大小选用相应规模的生产类型。机械制造业的生产可分为三种类型：单件生产、成批生产和大量机械制造业的生产可分为三种类型：单件生产、成批生产和大量生产。生产。（1）单件生产）单件生产 每种产品仅制造一每种产品仅制造一个或少数几个，而且很少再重复生产。例如，个或少数几个，而且很少再重复生产。例如，重型机械产品制造和新产品试制都属于单件生产。重型机械产品制造和新产品试制都属于单件生产。（2）成批生产）成批生产 一年中分批地生产相同的零件，生产

17、呈周期性重复。每批投入一年中分批地生产相同的零件，生产呈周期性重复。每批投入或产出同一零件的数量称为批量。成批生产又可分为小批、中批、或产出同一零件的数量称为批量。成批生产又可分为小批、中批、大批生产三种类型。大批生产三种类型。（3）大量生产）大量生产 长期重复地进行某一零件某一工序的加工。例如汽车、拖拉机、长期重复地进行某一零件某一工序的加工。例如汽车、拖拉机、轴承和自行车等产品及零件的制造多属于大量生产。轴承和自行车等产品及零件的制造多属于大量生产。模块四模块四 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订表表4-3 生产纲领和生产类型的关系生产纲领和生产类型的关系生产类型生产类型零件的年生产

18、纲领零件的年生产纲领重型零件重型零件（30kg以上）以上）中型零件中型零件（4-30kg）轻型零件轻型零件（4kg以下）以下）单件生产单件生产510100小批生产小批生产510010200100500中批生产中批生产1003002005005005000大批生产大批生产30010005005000500050000大量生产大量生产1000500050000模块四模块四 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订 表表4-4 各种生产类型工艺过程的主要特点各种生产类型工艺过程的主要特点工艺过程特点工艺过程特点生产类型生产类型单件生产单件生产成批生产成批生产大批量生产大批量生产工件的互换性工件的互换

19、性一般是配对制造，没有互一般是配对制造，没有互换性换性大部分有互换性，少数用钳大部分有互换性，少数用钳工修配工修配全部有互换性。某些精度较高全部有互换性。某些精度较高的配合件用分组选择装配法的配合件用分组选择装配法毛坯的制造方法毛坯的制造方法及加工余量及加工余量铸件用木模手工造型；锻铸件用木模手工造型；锻件用自由锻。毛坯精度低，件用自由锻。毛坯精度低，加工余量大加工余量大部分铸件用金属模；部分锻部分铸件用金属模；部分锻件用模锻。毛坯精度中等，件用模锻。毛坯精度中等，加工余量中等。加工余量中等。铸件广泛采用金属模机器造型，铸件广泛采用金属模机器造型，锻件广泛采用模锻，以及其他锻件广泛采用模锻，以

20、及其他高生产率的毛坯制造方法。毛高生产率的毛坯制造方法。毛坯精度高，加工余量小。坯精度高，加工余量小。机床设备机床设备通用机床。或数控机床，通用机床。或数控机床，或加工中心。或加工中心。数控机床加工中心。设备条数控机床加工中心。设备条件不够时，也采用部分通用件不够时，也采用部分通用机床、部分专用机床。机床、部分专用机床。专用生产线、自动生产线、柔专用生产线、自动生产线、柔性制造生产线或数控机床。性制造生产线或数控机床。夹具夹具多用标准附件，极少采用多用标准附件，极少采用夹具，靠划线及试切法达夹具，靠划线及试切法达到精度要求。到精度要求。采用夹具或组合夹具，部分采用夹具或组合夹具，部分靠加工中心

21、一次安装。靠加工中心一次安装。广泛采用高生产率夹具，靠夹广泛采用高生产率夹具，靠夹具及调整法达到精度要求。具及调整法达到精度要求。刀具与量具刀具与量具采用通用刀具和万能量具。采用通用刀具和万能量具。可以采用专用刀具及专用量可以采用专用刀具及专用量具或三座标测量机。具或三座标测量机。广泛采用高生产率刀具和量具。广泛采用高生产率刀具和量具。对工人的要求对工人的要求需要技术熟练的工人。需要技术熟练的工人。需要一定熟练程度的工人和需要一定熟练程度的工人和编程技术人员。编程技术人员。对操作工人的技术要求较低，对操作工人的技术要求较低，对生产线维护人员要求有高的对生产线维护人员要求有高的素质。素质。工艺规

22、程工艺规程有简单的工艺路线卡。有简单的工艺路线卡。有工艺规程，对关键零件有有工艺规程，对关键零件有详细的工艺规程。详细的工艺规程。有详细的工艺规程。有详细的工艺规程。 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。它是机械制造厂最主要的和操作方法等的工艺文件。它是机械制造厂最主要的技术文件之一。技术文件之一。它一般应包括下列内容：它一般应包括下列内容： 工件加工工艺路线及所经过的车间和工段；工件加工工艺路线及所经过的车间和工段； 各工序的内容及所采用的机床和工艺装备；各工序的内容及所采用的机床和工艺装备； 工件的检验项目及检验方法；

23、工件的检验项目及检验方法； 切削用量；切削用量； 工时定额及工人技术等级等。工时定额及工人技术等级等。模块四模块四 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订（3 3）工艺规程是新建或扩建工厂或车间的基本资料）工艺规程是新建或扩建工厂或车间的基本资料 （1）工艺规程是指导生产的主要技术文件）工艺规程是指导生产的主要技术文件 （2）工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据）工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据 模块四模块四 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订（1 1）工艺过程综合卡片）工艺过程综合卡片 （2 2）机械加工工艺卡片）机械加工工艺卡片 （3 3）机械加工工序卡片）机械加工工序卡片

24、 模块四模块四 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订工工 厂厂机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片产品型号产品型号零部件图号零部件图号第第 页页产品名称产品名称零部件名称零部件名称第第 页页材料牌号材料牌号毛坯种类毛坯种类毛坯外形尺寸毛坯外形尺寸各毛坯件数各毛坯件数件件/ /台台备备 注注工序工序号号工序工序名称名称工序内容工序内容车间车间工段工段设备设备工艺装备工艺装备工时工时准准终终单单件件编制（日期）编制（日期）审核（日审核（日期）期）会审会审(日期日期)标记标记处记处记更改文更改文件号件号签签字字日日期期标标记记处处记记更改文更改文件号件号签字签字日期日期表表4-5 机械加工工

25、艺过程卡片机械加工工艺过程卡片模块四模块四 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订表表4-7 机械加工工序卡片机械加工工序卡片工厂工厂机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品型号产品型号零部件图号零部件图号共共 页页产品名称产品名称零部件名称零部件名称第第 页页材料材料毛坯种类毛坯种类毛坯外形尺寸毛坯外形尺寸每件毛坯数每件毛坯数每台件数每台件数备注备注车间车间工序号工序号工序名称工序名称材料牌号材料牌号毛坯种类毛坯种类毛坯外形尺毛坯外形尺寸寸每坯件数每坯件数每台件数每台件数设备名称设备名称设备型号设备型号设备编号设备编号同时加工件数同时加工件数夹具编号夹具编号夹具名称夹具名称冷却液冷却液工序工时

26、工序工时准终准终单件单件工步号工步号工步内容工步内容工艺工艺装备装备走刀次数走刀次数工时定额工时定额机动机动辅助辅助编制日期编制日期审核日期审核日期会签日期会签日期标记标记处处记记更改更改文件文件号号签签字字日日期期标标记记处处记记更改更改文件文件号号签字签字日日期期1制订工艺规程的原则制订工艺规程的原则 制订工艺规程的原则是，在一定的生产条件下，应保证优质、高制订工艺规程的原则是，在一定的生产条件下，应保证优质、高产、低成本。即保证质量的前提下，争取最好的经济效益。在制订工产、低成本。即保证质量的前提下，争取最好的经济效益。在制订工艺规程时，应注意以下问题：艺规程时，应注意以下问题： 要了解

27、当时国内外本行业工艺技术的发展水平，通过必要的工艺要了解当时国内外本行业工艺技术的发展水平，通过必要的工艺试验，积极采用适用的先进工艺和工艺装备。试验，积极采用适用的先进工艺和工艺装备。 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、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、原材料消耗和成本最低。原材料消耗和成本最低。 要注意保证工人在操作时有良好而安全的工作条件要注意保证工人在操作时有良好而安全的工作条件。模块四模块四 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订2制订工艺规程的步骤制订工艺规程的步骤 制订零件机械加工工艺规程的主要步骤大致如下：制订零件机械加工工艺规程的主要步骤大致如下：模块四模块四 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订四、任务实施四、任务实施1.1.生产类型：生产类型： 工件材料45号钢，数量50件。从图中尺寸可计算出该零件重约4kg，根据表4-9生产纲领和生产类型的关系得出，该任务为小批量生产。2.工艺特征：工艺特征：（表4-9所示）工艺特征工艺特征单件生产单件生产零件的互换性零件的互换性用修配法，钳工修配，缺乏互换性用修配法，钳工修配，缺乏互换性毛坯的制造方法与毛坯的制造方法与加工余量加工余量木模手工造型或自由锻。毛坯精度低，