制订工艺规程概述

工艺规程的制订

§1基本概念

1.1机械加工系统

一生产系统及其组成

生产系统如图3-1所示,由三个层次组成：决策层，计划管理层，生产技术层。

返回图3-1二制造系统及组成

制造系统是生产系统中生产技术层的主体。制造系统如图3-2所示。机床、夹具、刀具和工件称为机械加工工艺系统。返回图3-21.2工艺过程及其组成

一工序

不改变操作者、设备（或工作地点）、工件的情况下连续地完成的工作称为工序。

图3-3所示的阶梯轴单件小批生产时分4道工序（表3-1），而大批大量生产时5道工序（表3-2）。图3-3阶梯轴

返回表3-1单件小批生产的工艺过程

工序工

序

内

容设

备

1车两端面、打中心孔车

床

车外圆、切槽、倒角

2划线钳

工台

3铣键槽铣

床

4磨外圆外圆磨床返回表3-2大批大量生产的工艺过程

工序工

序

内

容设

备

1铣端面打中心孔专用机床

2车外圆、切槽、倒角车

床

3铣键槽铣

床

4去毛刺钳

工台

5磨外圆外圆磨床返回工艺过程及其组成

返回工步二安装三工位

如图3-4所示，工作台带动工件相对于刀具旋转，经过装卸、钻孔、扩孔、铰孔四个工位加工完毕。图3-4多工位加工返回四工步如表3-2中的工序2可细分为车车大外圆、、车小外圆圆、切槽和和倒角等工工步。为了提高生生产率，常常采用复合合刀具或多多刀加工，，这样的工工步称为复复合工步。。图3-5复合工步在大批量生生产中，为为了节省机机加工时间间和换刀时时间，常采采用复合工工步，如图图3-5所示，在一一次行程中中同时用两两把刀具加加工工件的的内孔和外外圆，大大大提高了生生产率。返回一生产纲纲领企业根据市市场需求和和自身生产产能力决定定的包括废废品率和备备品率在内内的年产量量称为生产产纲领。二生产类类型根据生产规规模的大小小可划分为为三种：1单件小批生生产2成批生产3大批大量生生产生产类型的的划分可参参考表3-3。§1.3生产类型及及其工艺特特征表3-3生产类型的的大致划分分（单位：件件）生

产

类

型

重

型

机

械

中

型

机

械

轻

型

机

械

单件小批生产

<100

<200

<500

中

批生产

100～300

200～500

500～5000

大批大量生产

>300

>500

>5000返回三各种生生产类型的的工艺特征征不同的生产产类型具有有不同的工工艺特征，，成批生产产中的小批批量生产与与单件生产产的组织形形式相同；；大批生产产与大量生生产的组织织形式相同同。各种生生产类型的的工艺特征征见表3-4。表3-4各种生产类类型的工艺艺特征比较项目

单件小批生产

中

批生产

大批大量生产加工对象

经常变换

周期性变换

固定不变毛坯制造

木模手工造型、自由锻

部分用金属模和模锻

广泛用金属模和模锻加工余量

精度低、余量大

精度和余量中等

精度高、余量小机床设备通用设备、按机群式排列部分采用组合机床、流水线用专机、自动线、流水线安装方式

通用夹具、划线找正部分专用夹具、部分划线

专用高效夹具刀具量具

通用刀具量具

大多用专用刀具量具

高效专用刀具量具操作水平

高

一般

较低工艺规程

简单工艺过程卡加工工艺卡、部分工序卡

加工工艺卡、工序卡生产

率

低

中等

高成

本

高

中等

低发展趋势

数控机床加工中心

成组技术

集成制造系统

返回定义：作用：●指导生生产●据此进进行生产准准备和管理理●是新建和和扩建工厂厂的依据●交流推广广先进经验验§2.1工艺规程的的定义及作作用根据生产类类型有以下下三种文件件格式：1）工艺过程程卡（表表3-5）2）机械加工工工艺卡（（表3-6）3）机械加工工工序卡（（表3-7）§2.2工艺规程的的文件种类类返回表3-5返回表3-6返回表3-7§2.3制订工艺规规程的前提提在制订工艺艺规程的之之前需要做做以下工作作：1对产品对象象进行调查查与分析2调查本厂生生产条件3国家技术政政策及同类类产品的工工艺。§2.4工艺规程的的制订步骤骤对产品进行行调查与分分析之后，，按下列步步骤制订工工艺规程1选定各表面面的加工手手段（机床床、工艺装装备）；2将这些手段段排成合理理的程序（（加工顺序序）；3确定各工序序的定位基基面；4确定各工序序的加工余余量；5计算必要的的工艺尺寸寸；6计算工时定定额；7填写工艺文文件；8对各工艺方方案进行技技术经济分分析。主要考虑以以下因素：1零件的材料料及其力学学性能2生产类型3零件的结构构形状和外外形尺寸§3毛坯的选择择表3-8几种常用铸铸造方法的的比较与选选用比较项目砂型铸造熔模铸造金属型铸造压力铸造低压铸造陶瓷型铸造适用金属任意以铸钢为主有色金属为主铝镁锌合金有色金属为主以铸钢为主铸件大小任意<25kg中小件为主一般<10kg中小件为主中大件为主生产批量任意任意大批大量大批大量成批大量单件小批尺寸公差100±1.0100±0.3100±0.4100±0.3100±0.4100±0.35表面粗糙度粗糙Ra25～2Ra25～12.5Ra6.3～1.6Ra25～6.3Ra25～6.3内部晶粒结晶粗结晶粗结晶细表层细内有气孔结晶细结晶粗加工余量大小或不加工小小或不加工较小小或不加工生产率低、中低、中高、中最高中低最小壁厚0通常0.7铝合金2～3铸铁4.00.5～0.1一般2.01.0表3-9几种常用锻锻造方法的的比比较与选用用加工方法使用设备适用范围生产率锻件精度表面光洁模具特点模具寿命机械化自动化劳动

条件对环境的影响自由锻空气锤

蒸气空气锤水压机单件小批生产低低无模具

难差震动噪声大胎模锻空气锤

蒸气空气锤中小件中小批量较高中模具简单

不固定较低较易差震动噪声大锤上模锻蒸气空气锤无砧座锤中小件大批量高中模膛复杂固定造价高中较难差震动噪声大锻压机模锻曲柄压力机中小件大批量不宜拔长滚压高较高组合模有导向和顶出装置较高易好较小平锻机模锻平锻机中小件大批量带凸台长杆件高较高有两个分模面可锻側面有凹槽的工件较高较易较好较小摩擦压力机模锻摩擦压力机小件中批量较高较高一般为单模膛中较易好较小辊锻机模锻辊锻机连杆扳手叶片大批量高高在轧辊上有两个扇形模具高易好无一基准定定义决定零件其其它点、线线、面位置置的依据。。二基准分分类1设计基准：：零件图上上确定其它它点、线、、面的位置置,即标注尺寸寸的起点。。（图3-6a）2工艺基准（（制造基基准）：1）度量基准准：检测中中使用的基基准。（图3-6b）§4.1基准的定义义与分类返回图3-6设计及准准予测量量基准2）装配基基准：3）定位基基准:粗基准：：精基准：：基本精基基准：（图3-7a）辅助精基基准：（图3-7b）附加精基基准：（图3-7c）图3-7精基准实实例返回装配基准准1若要保证证加工面面与不加加工面的的位置、、尺寸要要求，则则应选择择不加工工面作粗粗基准。。如图3-8所示。2若要保证证某重要要表面加加工余量量均匀，，则应选选择该表表面作粗粗基准。。如图3-9所示，3若零件多多个面要要加工，，为保证证各表面面都有加加工余量量，应选选余量小小的面作作粗基准准。如图3-10所示。4选作粗基基准的表表面应尽尽可能平平整光滑滑，铸、、锻件最最好同箱箱同模面面，使定定位夹紧紧可靠。。如图3-11所示§4.2粗基准的的选择原原则返回图3-8返回图3-9返回图3-10阶梯轴的的粗基准准返回图3-11精基准的的选择原原则是：：1基准重合合即定位=设计。以以减少定定位误差差。如如图3-12所示，2基准统一一在尽可能能多的工工序中使使用同一一基准，，以减少少安装误误差和夹夹具种类类。如图图3-13所示，3互为基准准对于相互互位置精精度要求求较高的的表面,采用互为为基准来来加工，，易于保保证相互互位置精精度。如如图3-14所示，，4自为基准准对于须切切除薄而而均匀的的余量的的表面采采用自为为基准加加工。。如图3-15所示。§4.3精基准的的选择返回图3-12返回图3-13返回图3-14返回图3-15加工方法法大致可可分为三三大类：：一切切削削加工包括车削削、铣削削、刨削削、磨削削、拉削削、钻孔孔、扩孔孔、铰孔孔、研磨磨、珩磨磨、抛光光、超精精加工、、钳工及及由它们们组成的的自动技技术、数数控技术术、成组组技术、、组合机机床、流流水线、、自动线线。§5.1现有工艺艺手段的的分类及及其特点点特点：▲以金金属材料料来制造造机械零零件，其其主要加加工手段段仍然是是切削加加工，因因切削加加工精度度高、质质量好。。▲切削削加工以以硬对硬硬（要切切除余量量，刀具具必须比比工件更更硬）故故带有根根本的弊弊病，能能耗大、、资源利利用率低低，应尽尽量减少少它。▲切削削加工工工序多、、需要的的设备多多、投资资大、生生产率较较低。二少、、无切屑屑加工精密铸造造类：压力加工工类：压力光整整加工：：新材料新新属性：：还有精密密焊接，，粘结技技术，快快速成形形等。特点：采用以上上方法都都是为了了减少切切削加工工。有的的是精化化毛坯坯来减减少机加加工量；；有的是是无屑成成形；有有的是利利用新材材料、新新属性直直接制造造零件。。常见的特特种加工工方法有有：电火花加加工、电解加工工、激光加工工、超声波波加工、、电子束束加工、、离子束束加工、、电磁加加工、爆爆炸成型型、水力力切削等等等。特点：●属于于非接触触式加工工，能以以柔克刚刚，刀具具硬度可可低于工工件的硬硬度。加加工时不不存在显显著的机机械力。。●不是是依靠机机械力和和机械能能，而是是利用电电能、电电化学能能、光能能、热能能等切除除材料，，能量密密度高。。●切削削原理在在这些加加工中不不适用，，不产生生宏观切切屑。●加工工能量易易控制和和转换，，易自动动化，加加工范围围广、适适应性强强。三特种种工艺返回图3-16返回图3-17图3-18固体激光光器返回1超声波发发生器2换能器3振幅扩大大棒4磨料喷觜觜5工件6工具返回图3-19一选用用的依据据二加工工手段的的组合组合格式式=A+B+C式中A—普通精度度级（IT7-9，Ra1.6-2）；B—精密级（（IT6-7,Ra0.2-0.8）；C—高精密级级（IT5,Ra0.1以下）。。§5.2常用工艺艺手段的的选用及及组合一划分分加工阶阶段的目目的▲保证加加工质量量▲合理利利用机床床▲及早发发现毛坯坯缺陷▲便于安安排热处处理§5.3加工阶段段的划分分二加工工阶段的的划分△粗加工工阶段△半精加加工阶段段△精加工工阶段△光整加加工阶段段一安排排机加工工顺序的的原则▲基面面先行▲先粗粗后精▲先面面后孔▲先主主后次一般格式式：基面面加工—重要表面面粗加工工—次要表面面加工—热处理—基面修整整—重要表面面精加工工。§5.4加工顺序序的确定定★退火和正正火★时效★淬火和和调质。。★渗碳淬淬火和渗渗氮★检验工工序二热处处理工序序及其它它工序的的安排一机床床的选择择选择机床床设备的的原则是是：1机床的加加工尺寸寸范围应应与加工工零件的的外形尺尺寸相适适应。2机床的精精度应与与工序要要求的精精度相适适应。3机床的生生产率应应与零件件的生产产类型相相适应。。4机床的选选择还应应与厂内内现有设设备相适适应。5采用数控控机床加加工的可可能性。。§6.1机床和工工艺装备备的选择择1夹具的选选择2刀具的选选择3量具的选选择二工艺艺装备的的选择§6.2加工余量量的确定定本小节主主要讲述述了影响响加工的的因素及及加工余余量的确确定方法法:一加工工余量的的概念每道工序序切去的的金属层层厚度称称为加工工余量。。从毛坯坯到成品品的加工工余量的的总和称称为总余余量。图3-20图3-211计算法非对称加加工Zb≥Ta+Ra+Ha+｜ρa+εεb｜对称加工工2Zb≥≥Ta+2（Ra+Ha）+2｜ρa+εεb｜2查表法以工厂实实践经验验进行统统计分析析的数据据制成的的表格为为依据，，直接根根据加工工方法和和工件尺尺寸查表表(机械加工工工艺人人员手册册)求出工序序余量。。广泛用用于成批批生产。。3估计法根据工厂厂的经验验估计而而定。为为了防止止出废品品，余量量往往偏偏大。用用于单单件小批批生产。。二、加加工余量量的确定定方法§6.3工序尺寸寸和公差差的确定定以下三种种情况需需要计算算工序尺尺寸和公公差：1）某表面多次次加工形成的的工序尺寸。。2）定位基准、、测量基准与与设计基准不不重合。3）从尚需继续续加工的表面面标注尺寸。。例如，某车床床的主轴箱，，材料为HT200，铸件精度2级，最大尺寸寸为850×510。现在准备加加工φ100Js6,Ra0.8的主轴孔。选选定的加工方方法为粗镗——半精镗——精镗——浮动镗。试计计算工序尺寸寸。计算列表表如下：（见见表3-8）返回表3-8一减少单件件时间1减少基本时间间Tj1）提高切削用用量2）减少L，用多把刀具具同时加工3）合并工步与与走刀4）多件同时加加工§7.1提高生产率的的措施2减少辅助时间间Tf1）采用先进夹夹具快速装夹夹2）采用回转工工作台、转位位夹具3）采用主动检检测、数显、、数控3减少服务时间间Tw1）提高刀具耐耐用度2)采用快换刀、、自动换刀装装置4减少准备终结结时间Tz采用成组技术术，把相似件件组织起来生生产，可减少少准备终结时时间。二采用先进进工艺1精化毛坯制造造2无屑成形制造造零件3采用特种工艺艺4采用高效自动动化加工9、静夜四四无邻，，荒居旧旧业贫。。。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、雨中黄黄叶树，，灯下白白头人。。。20:33:3120:33:3120:3312/28/20228:33:31PM11、以我独沈沈久，愧君君相见频。。。12月-2220:33:3120:33Dec-2228-Dec-2212、故人江海别别，几度隔山山川。。20:33:3120:33:3120:33Wednesday,December28,202213、乍见见翻疑疑梦，，相悲悲各问问年。。。12月月-2212月月-2220:33:3120:33:31December28,202214、他乡生生白发，，旧国见见青山。。。28十十二月20228:33:32下午午20:33:3212月-2215、比比不不了了得得就就不不比比，，得得不不到到的的就就不不要要。。。。。十二二月月228:33下下午午12月月-2220:33December28,202216、行动出成果果，工作出财财富。。2022/12/2820:33:3220:33:3228December202217、做前前，能能够环环视四四周；；做时时，你你只能能或者者最好好沿着着以脚脚为起起点的的射线线向前前。。。8:33:32下下午8:33下下午20:33:3212月-229、没有失败，，只有暂时停停止成功！。。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、很多多事情情努力力了未未必有有结果果，但但是不不努力力却什什么改改变也也没有有。。。20:33:3220:33:3220:3312/28/20228:33:32PM11、成功功就是是日复复一日日那一一点点点小小小努力力的积积累。。。12月月-2220:33:3220:33Dec-2228-Dec-2212、世间间成事事，不不求其其绝对对圆满满，留留一份份不足足，可可得无无限完完美。。。20:33:3220:33:3220:33Wednesday,December28,202213、不知香积寺寺，数里入云云峰。。12月-2212月-2220:33:3220:33:32December28,202214、意意志志坚坚强强的的人人能能把把世世界界放放在在手手中中像像泥泥块块一一样样任任意意揉揉捏捏。。28十十二二月月20228:33:32下下午午20:33:3212月月-2215、楚塞三三湘接，，荆门九九派通。。。。十二月228:33下午午12月-2220:33December28,202216、少年年十五五二十十时，，步行行夺得得胡马马骑。。。2022/12/2820:33:3220:33:3228December202217、空山新雨雨后