机械制造工艺学第一章-机械加工工艺规程设计课件.ppt

1机械制造工艺学机械制造工艺学 第第1 1章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定本章提要 机械加工的目的机械加工的目的是将毛坯加工成符合产品要求的零件。是将毛坯加工成符合产品要求的零件。通常，毛坯需要经过若干工序才能转化为符合产品要求的零通常，毛坯需要经过若干工序才能转化为符合产品要求的零件。同一种机器零件，可以采用几种不同的工艺过程完成，件。同一种机器零件，可以采用几种不同的工艺过程完成，但其中总有一种工艺过程在某一特定条件下是最经济、最合但其中总有一种工艺过程在某一特定条件下是最经济、最合理的。理的。2 本章所要解决的本章所要解决的重点重点是是:在现有的生产条件下如何采在现有的生产条件下如何采用经济有效的加工方法，并将若干加工方法以合理路径安用经济有效的加工方法，并将若干加工方法以合理路径安排以获得符合产品要求的零件。排以获得符合产品要求的零件。学习本章，首先要学习本章，首先要掌握掌握工序与安装、工位、工步、走工序与安装、工位、工步、走刀、基准、生产过程与机械加工过程等概念，在此基础上刀、基准、生产过程与机械加工过程等概念，在此基础上将将重点学习重点学习机械加工工艺规程的作用、内容及编制方法。机械加工工艺规程的作用、内容及编制方法。本章提要36第第1 1章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定本章要点机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题工艺尺寸链工艺尺寸链7机械制造工艺学机械制造工艺学 第第1章章 机械加工工艺规程制定机械加工工艺规程制定1.1 机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念生产过程生产过程：将原材料转变为成品所有相关劳动过程的总和。将原材料转变为成品所有相关劳动过程的总和。一台产品的一台产品的生产过程包括的内容生产过程包括的内容有：有：l 原材料（或半成品、元器件、标准件、工具、工装、设备）的购置、原材料（或半成品、元器件、标准件、工具、工装、设备）的购置、运输、检验、保管；运输、检验、保管；l生产准备工作生产准备工作：如编制工艺文件，专用工装及设备的设计与制造等；：如编制工艺文件，专用工装及设备的设计与制造等；l毛坯制造毛坯制造；l零件的机械加工及热处理零件的机械加工及热处理；l产品装配产品装配与调试、性能试验及产品包装、发运等。与调试、性能试验及产品包装、发运等。生产过程生产过程 =工艺过程工艺过程 +辅助过程辅助过程1.1.1 生产过程与工艺过程生产过程与工艺过程1.1 机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念8生产过程生产过程：将原材料转变为成品所有相关劳动过程的总和。将原材料转变为成品所有相关劳动过程的总和。1.1.1 生产过程与工艺过程生产过程与工艺过程1.1 机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念9 工艺过程又可分为工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、装配工、装配等工艺过程。等工艺过程。本门课程只研究机械加工工艺过程和装配工艺过程；本门课程只研究机械加工工艺过程和装配工艺过程；铸造、锻造、冲压、焊接、热处理等工艺过程是铸造、锻造、冲压、焊接、热处理等工艺过程是材料成材料成型技术型技术课程的研究对象。课程的研究对象。工艺过程工艺过程：在生产过程中凡直接改变生产对象的尺寸、形状、性能：在生产过程中凡直接改变生产对象的尺寸、形状、性能(包括物理包括物理性能、化学性能、机械性能等性能、化学性能、机械性能等)以及相对位置关系的过程。以及相对位置关系的过程。1.1.1 生产过程与工艺过程生产过程与工艺过程1.1 机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念10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：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。寸和机械性能等，使之变为合格零件的过程。机器的装配工艺过程机器的装配工艺过程：将零件装配成机器的过程。：将零件装配成机器的过程。工艺规程工艺规程：工艺过程的内容用表格的形式规定下来就是工艺规工艺过程的内容用表格的形式规定下来就是工艺规程。程。1.1.1 生产过程与工艺过程生产过程与工艺过程1.1 机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念11机械加工工艺过程机械加工工艺过程=N个个工序工序工序工序=p工步工步工步工步=q走刀走刀1.1.2 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成1.1 机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念12l工序：工序：是指一个（或一组）工人在同一个工作地对一个（或同时对几是指一个（或一组）工人在同一个工作地对一个（或同时对几个）工件连续完成那一部分工艺过程。个）工件连续完成那一部分工艺过程。l工步工步：在被加工表面、切削用量、切削刀具均不变的情况下所完成的：在被加工表面、切削用量、切削刀具均不变的情况下所完成的那部分工艺内容。那部分工艺内容。l走刀是构成工艺过程的最小单元。走刀是构成工艺过程的最小单元。加工工具在加工表面上加工一次所加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步部分，又称完成的工步部分，又称工作行程工作行程。l工序：工序：是指一个（或一组）工人在同一个工作地对一个（或是指一个（或一组）工人在同一个工作地对一个（或同时对几个）工件连续完成那一部分工艺过程。同时对几个）工件连续完成那一部分工艺过程。区分工序的主要依据是工人和工作地点不变，工作对象区分工序的主要依据是工人和工作地点不变，工作对象不变，工作连续。不变，工作连续。只要其中任意一个因素发生变动，则视为只要其中任意一个因素发生变动，则视为不同工序。不同工序。工序是组成工艺过程的工序是组成工艺过程的基本单元基本单元。工序数目和工艺过程的确定与零件的技术要求、生产规工序数目和工艺过程的确定与零件的技术要求、生产规模、现有工艺条件等有关，如阶梯轴零件加工。模、现有工艺条件等有关，如阶梯轴零件加工。l工艺路线：工艺路线：仅列出主要工序名称的简略工艺过程的简称。仅列出主要工序名称的简略工艺过程的简称。1.1.2 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成1.1 机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念131.1.2 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成1.1 机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念大大批批大大量量生生产产工工艺艺过过程程 工序号工序号 工序内容工序内容设备设备1铣两端面，打中心孔铣两端面，打中心孔专用机床专用机床2车大外圆及倒角车大外圆及倒角车床车床3车小外圆及倒角车小外圆及倒角车床车床4铣键槽铣键槽铣床铣床5去毛刺去毛刺钳工台钳工台14 工序号工序号 工序内容工序内容设备设备1车一端面，打中心孔车一端面，打中心孔掉头车另一端面，打中心孔掉头车另一端面，打中心孔车床车床2车大外圆及倒角车大外圆及倒角调头车小外圆及倒角调头车小外圆及倒角车床车床3铣键槽、去毛刺铣键槽、去毛刺铣床铣床单单件件小小批批生生产产工工艺艺过过程程 1.1.2 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成1.1 机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念151.1.2 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成1.1 机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念161.1.2 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成1.1 机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念17l工步工步：在：在被加工表面被加工表面、切削用量切削用量、切削刀具切削刀具均不变的情况下均不变的情况下所完成的那部分工艺内容。所完成的那部分工艺内容。工步是构成工序的基本单元，其实质是工序的加工内容。由人和（或）设备连续完成的工序，该部分工序不改变工件的形状、尺寸和表面粗糙度，但它是完成工步所必需的，称为辅助工步，如更换刀具等。当同时对一个零件的几个表面进行加工时，则为当同时对一个零件的几个表面进行加工时，则为复合工复合工步步。1.1.2 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成1.1 机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念18复复合合工工步步1.1.2 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成1.1 机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念当同时对一个零件的几个表面进行加工时，则为当同时对一个零件的几个表面进行加工时，则为复合工步复合工步。19l 工作行程：工作行程：加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步部加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步部分，又称一次走刀。分，又称一次走刀。走刀是构成工艺过程的最小单元。走刀是构成工艺过程的最小单元。1.1.2 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成1.1 机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念20l 安装：安装：工件每装夹一次所完成的那部分工艺内容。工件每装夹一次所完成的那部分工艺内容。安装是工序的一部分，每一个工序可能有一个安装，也可安装是工序的一部分，每一个工序可能有一个安装，也可能有多个安装。能有多个安装。在同一工序中，安装次数应尽量少，既可以提高生产效率，在同一工序中，安装次数应尽量少，既可以提高生产效率，又可以减少由于多次安装带来的加工误差。又可以减少由于多次安装带来的加工误差。l 工位：工位：工件在每一个加工位置上所完成的那部分工艺内容。工件在每一个加工位置上所完成的那部分工艺内容。如回转工作台或转位夹具等，采用如回转工作台或转位夹具等，采用多工位加工多工位加工，可以提，可以提高生产率和保证被加工表面间的相互位置精度。高生产率和保证被加工表面间的相互位置精度。1.1.2 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成1.1 机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念21多工位加工多工位加工1.1.2 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成1.1 机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念22螺栓的机械加工工艺过程螺栓的机械加工工艺过程1.1.2 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成1.1 机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念23l工序：工序：是指一个（或一组）工人在同一个工作地对一个是指一个（或一组）工人在同一个工作地对一个（或同时对几个）工件连续完成那一部分工艺过程。（或同时对几个）工件连续完成那一部分工艺过程。l工步工步：在被加工表面、切削用量、切削刀具均不变的情况：在被加工表面、切削用量、切削刀具均不变的情况下所完成的那部分工艺内容。下所完成的那部分工艺内容。l工作行程工作行程是构成工艺过程的最小单元。是构成工艺过程的最小单元。加工工具在加工表加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步部分，又称面上加工一次所完成的工步部分，又称走刀走刀。l安装：安装：工件每装夹一次所完成的那部分工艺内容。工件每装夹一次所完成的那部分工艺内容。l工位：工位：工件在每一个加工位置上所完成的那部分工艺内容。工件在每一个加工位置上所完成的那部分工艺内容。24上次课回顾：上次课回顾：机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成螺栓的机械加工工艺过程螺栓的机械加工工艺过程25上次课回顾：上次课回顾：机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成1.1.3 生产类型及其工艺特点生产类型及其工艺特点1.1 机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念机械产品制造工艺过程取决于企业的生产类型，而企业的生产类机械产品制造工艺过程取决于企业的生产类型，而企业的生产类型又由企业的生产纲领决定。型又由企业的生产纲领决定。生产纲领生产纲领：是企业在计划期内应当生产的产品产量。：是企业在计划期内应当生产的产品产量。某零件的年生产纲领就是包括备品和废品在内的年产量：某零件的年生产纲领就是包括备品和废品在内的年产量：N=Qn(1+a%)(1+b%)(件件/年年)N-零件的年生产纲领，零件的年生产纲领，n-每台产品中该零件的数量，每台产品中该零件的数量，a%-备品率，备品率，b%-废品率废品率生产类型对工厂的生产过程和生产组织起决定性的作用。生产类型对工厂的生产过程和生产组织起决定性的作用。生产类型生产类型：企业：企业(或车间、工段、班组、工作地或车间、工段、班组、工作地)生产专业化程度的分类，生产专业化程度的分类，分为单件生产、成批生产和大量生产。分为单件生产、成批生产和大量生产。261.1.3 生产类型及其工艺特点生产类型及其工艺特点1.1 机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念生产类型分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型。生产类型分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型。（1 1）单单件件生生产产：产产品品品品种种繁繁多多，每每种种产产品品仅仅生生产产一一件件或或数数件件，工工作作地地的的加加工工对对象象经经常常改改变变。重重型型机机器器、大大型型船船舶舶的的制制造造和和新新产产品品的的试试制制属属于于这种生产类型。这种生产类型。（2 2）成成批批生生产产：产产品品品品种种较较多多，同同一一产产品品分分批批生生产产。通通用用机机床床的的制制造往往属于这种生产类型。造往往属于这种生产类型。一一次次投投入入生生产产的的同同一一产产品品（或或零零件件）的的数数量量称称为为生生产产批批量量。根根据据批批量量的的大大小小，成成批批生生产产又又可可分分为为小小批批生生产产、中中批批生生产产、大大批批生生产产。就就工工艺艺过过程程的特点而言，小批生产与单件生产类似，大批生产与大量生产类似。的特点而言，小批生产与单件生产类似，大批生产与大量生产类似。（3 3）大大量量生生产产：产产品品品品种种单单一一而而固固定定，工工作作地地长长期期进进行行一一个个零零件件某某道道工工序序的的加加工工。汽汽车车、拖拖拉拉机机、轴轴承承、缝缝纫纫机机、自自行行车车等等的的制制造造属属于于这这种种生产类型。生产类型。271.1.3 生产类型及其工艺特点生产类型及其工艺特点1.1 机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念各种生产类型的工艺过程特点各种生产类型的工艺过程特点类型特点单件生产成批生产大量生产加工对象经常改变周期性改变固定不变毛坯的制造方法及加工余量铸件用木模、手工造型；锻造用自由锻。毛坯精度低，加工余量大部分铸件用金属模，部分锻件采用模锻。毛坯精度中等，加工余量中等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高生产率的毛坯制造方法。毛坯精度高，加工余量小机床设备及其布置形式采用通用机床。机床按类别和规定大小采用“机群式”排列布置采用部分通用机床和部分高生产率的专用机床。机床设备按加工零件类别分“工段”排列布置广泛采用高生产率的专用机床及自动机床。按流水线形式排列布置工艺装备多用标准夹具，很少采用专用夹具，靠画线及试切法达到尺寸精度；采用通用刀具与万能量具广泛采用专用夹具，部分靠画线进行加工；较多采用专用刀具和专用量具广泛采用先进高效夹具，靠夹具及调整法达到加工要求；广泛采用高生产率的刀具和量具281.1.3 生产类型及其工艺特点生产类型及其工艺特点1.1 机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念各种生产类型的工艺过程特点各种生产类型的工艺过程特点类型特点单件生产成批生产大量生产对操作工人的要求需要技术熟练的操作工人操作工人需要一定的技术熟练程度对操作工人的技术要求较低，对调整工人的技术要求较高工艺文件有简单的工艺过程卡片有较详细的工艺规程，对重要零件需编制工艺卡片有详细编制的工艺文件零件的互换性广泛采用钳工修配零件大部分有互换性，少数用钳工修配零件全部有互换性，某些配合要求很高的零件采用分组互换生产率低中等高单件加工成本高中等低291.1.3 生产类型及其工艺特点生产类型及其工艺特点1.1 机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念301.2.1机械加工工艺规程的作用机械加工工艺规程的作用1.2 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定工艺规程：工艺规程：规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。艺文件。机械加工工艺规程：机械加工工艺规程：规定零件机械加工工艺过程和操作方法等规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。的工艺文件。31321.2.1机械加工工艺规程作用机械加工工艺规程作用 qq 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。qq 工艺规程是生产准备工作的主要依据 车间生产新零件，需要根据工艺规程进行生产准备。如：关键工序的分析研究；准备所需刀、夹、量具；原材料及毛坯采购或制造；新设备购置或旧设备改装等，均需根据工艺规程来进行。qq 工艺规程是新建机械制造厂（车间）的基本技术文件 新建（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。工艺文件：工艺文件：指导工人操作和用于生产、工艺管理等的各种技术指导工人操作和用于生产、工艺管理等的各种技术文件。文件。单件小批生产单件小批生产由于分工较粗，所以其机械加工工艺规程可以相对较为简单，通常只说明零件的加工工艺路线，填写工艺过填写工艺过程卡程卡（见表1-7）。大批大量生产大批大量生产要求有细致规范的组织工作，因此需要有详细的机械加工工艺规程。除了工艺过程卡工艺过程卡外，还应有相应的加工加工工序卡工序卡（见表1-8）。中小批量生产中小批量生产常采用机械加工工艺卡机械加工工艺卡（见表1-9），其详细程度介于工艺过程卡和加工工序卡之间。1.2.1机械加工工艺规程作用机械加工工艺规程作用 3334机械加工工艺规程格式机械加工工艺规程格式 qq 工艺过程卡35机械加工工艺规程格式机械加工工艺规程格式 qq 工艺卡36机械加工工艺规程格式机械加工工艺规程格式 qq 工序卡1 1）技术上的先进性）技术上的先进性2 2）技术上的可行性）技术上的可行性3 3）经济上的合理性）经济上的合理性4 4）劳动条件的良好性）劳动条件的良好性制定机械加工工艺规程的原则制定机械加工工艺规程的原则1.1.2工艺规程设计原则、原始资料及步骤工艺规程设计原则、原始资料及步骤3738 产品的全套装配图及零件图产品的全套装配图及零件图 产品的验收质量标准产品的验收质量标准 产品的生产纲领及生产类型产品的生产纲领及生产类型 零件毛坯图及毛坯生产情况零件毛坯图及毛坯生产情况 本厂（车间）的生产条件本厂（车间）的生产条件国内外同类产品的有关工艺资料国内外同类产品的有关工艺资料各种有关手册、标准等技术资料各种有关手册、标准等技术资料制定机械加工工艺规程所需原始资料制定机械加工工艺规程所需原始资料 1.1.2工艺规程设计原则、原始资料及步骤工艺规程设计原则、原始资料及步骤391阅读装配图和零件图，进行工艺分析1)熟悉产品的性能、用途、工作条件熟悉产品的性能、用途、工作条件;2)检查尺寸、视图、技术要求是否完整齐全检查尺寸、视图、技术要求是否完整齐全;3)审查各项技术要求是否合理审查各项技术要求是否合理;4)审查零件材料选用是否合理审查零件材料选用是否合理;5)审查零件的结构工艺性审查零件的结构工艺性机械加工工艺规程的制定步骤机械加工工艺规程的制定步骤1.1.2工艺规程设计原则、原始资料及步骤工艺规程设计原则、原始资料及步骤vv 零件结构工艺性正误举例零件结构工艺性正误举例(a)弹簧吊耳内侧面的粗糙度弹簧吊耳内侧面的粗糙度Ra3.2可以改为可以改为Ra25，这样在铣削加工时可以增大进，这样在铣削加工时可以增大进给量，提高加工效率；给量，提高加工效率；(b)方头销的小孔方头销的小孔2为配作，当材料为配作，当材料T8A淬硬到淬硬到HRC5560时，由于长度较短，整时，由于长度较短，整个零件势必全部淬硬，造成该小孔难以加工。可考虑改用材料个零件势必全部淬硬，造成该小孔难以加工。可考虑改用材料20Cr。1阅读装配图和零件图，进行工艺分析阅读装配图和零件图，进行工艺分析1.1.2工艺规程设计原则、原始资料及步工艺规程设计原则、原始资料及步骤骤4041零件结构工艺性分析示例a）b）c）d）1.1.2工艺规程设计原则、原始资料及步骤工艺规程设计原则、原始资料及步骤42零件结构工艺性分析示例（续）e）f）g）h）i）j）1.1.2工艺规程设计原则、原始资料及步骤工艺规程设计原则、原始资料及步骤43零件结构工艺性分析示例（续）k）l）m）n）o）p）1.1.2工艺规程设计原则、原始资料及步骤工艺规程设计原则、原始资料及步骤44q）r）s）t）u）v）零件结构工艺性分析示例（续）1.1.2工艺规程设计原则、原始资料及步骤工艺规程设计原则、原始资料及步骤45零件结构工艺性分析示例（续）w）x）y）z）1.1.2工艺规程设计原则、原始资料及步骤工艺规程设计原则、原始资料及步骤46机械加工工艺规程的制定步骤和内容机械加工工艺规程的制定步骤和内容3熟悉或确定毛坯确定毛坯依据是零件在产品中的作用、零件本身的结构特征与外形尺寸、零件材料工艺特性以及零件生产批量等。常用的毛坯种类有铸件、锻件、焊接件、冲压件、型材等，其特点及应用见下表。1.1.2工艺规程设计原则、原始资料及步骤工艺规程设计原则、原始资料及步骤2.确定生产类型制定工艺规程时，必须首先根据零件的生产纲领确定其生产类型，才能使制定的工艺规程与生产类型相适应，以取得良好的经济效益。47各类毛坯的特点及适用范围毛坯种类制造精度（IT）加工余量原材料工件尺寸工件形状力学性能适用生产类型型 材型材焊接件砂型铸造自由锻造普通模锻钢模铸造精密锻造压力铸造熔模铸造冲压件粉末冶金件工程塑料件13级以下13级以下1115101281181171081079911大一般大大一般较小较小小很小小很小较小各种材料钢材铸铁,铸钢,青铜钢材为主钢,锻铝,铜等铸铝为主钢材,锻铝等铸铁,铸钢,青铜铸铁,铸钢,青铜钢铁,铜,铝基材料工程塑料小型大、中型各种尺寸各种尺寸中、小型中、小型小型中、小型小型为主各种尺寸中、小尺寸中、小尺寸简单较复杂复杂较简单一般较复杂较复杂复杂复杂复杂较复杂复杂较好有内应力差好好较好较好较好较好好一般一般各种类型单件单件小批单件小批中、大批量中、大批量大批量中、大批量中、大批量大批量中、大批量中、大批量1.1.2工艺规程设计原则、原始资料及步骤工艺规程设计原则、原始资料及步骤 4.拟订工艺路线 主要内容包括：主要内容包括：选择定位基准，确定各表面加工方选择定位基准，确定各表面加工方法，划分加工阶段，划分工序、确定工序顺序等。在拟法，划分加工阶段，划分工序、确定工序顺序等。在拟定工艺路线时，需同时提出几种可能的加工方案，然后定工艺路线时，需同时提出几种可能的加工方案，然后通过技术、经济的对比分析通过技术、经济的对比分析,最后确定一种最为合理的工最后确定一种最为合理的工艺方案。艺方案。1.1.2工艺规程设计原则、原始资料及步骤工艺规程设计原则、原始资料及步骤机械加工工艺规程的制定步骤和内容机械加工工艺规程的制定步骤和内容485.确定各工序所用机床设备和工艺装备选择机床设备的原则如下：选择机床设备的原则如下：（1）机床的主要规格尺寸应与被加工零件的外形轮廓尺寸相适应；）机床的主要规格尺寸应与被加工零件的外形轮廓尺寸相适应；（2）机床的精度应与工序要求的加工精度相适应；）机床的精度应与工序要求的加工精度相适应；（3）机床的生产率应与被加工零件的生产类型相适应；）机床的生产率应与被加工零件的生产类型相适应；（4）机床的选择应适应工厂现有的设备条件。）机床的选择应适应工厂现有的设备条件。1.1.2工艺规程设计原则、原始资料及步骤工艺规程设计原则、原始资料及步骤机械加工工艺规程的制定步骤和内容机械加工工艺规程的制定步骤和内容49选择工艺装备的原则选择工艺装备的原则:1）夹夹具具的的选选择择。单单件件小小批批生生产产，应应尽尽量量选选用用通通用用工工具具，为为提提高高生生产产率率可可积积极极推推广广和和使使用用成成组组夹夹具具或或组组合合夹夹具具。大大批批大大量量生生产产可可采采用用高高效效的的液液压压、气气动等专用工具。夹具的精度应与工件的加工精度要求相适应。动等专用工具。夹具的精度应与工件的加工精度要求相适应。2）刀刀具具的的选选择择。一一般般采采用用通通用用刀刀具具或或标标准准刀刀具具，必必要要时时也也可可采采用用高高效效复复合刀具及其他专用刀具。刀具的类型、规格和精度应符合零件的加工要求。合刀具及其他专用刀具。刀具的类型、规格和精度应符合零件的加工要求。3）量量具具的的选选择择。单单件件小小批批量量生生产产应应采采用用通通用用量量具具，大大批批大大量量生生产产应应采采用用各各种种量量规规和和一一些些高高效效的的检检验验工工具具。选选用用的的量量具具精精度度应应与与零零件件的的加加工工精精度度相相适适应。应。1.1.2工艺规程设计原则、原始资料及步骤工艺规程设计原则、原始资料及步骤机械加工工艺规程的制定步骤和内容机械加工工艺规程的制定步骤和内容5.确定各工序所用机床设备和工艺装备506.确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。7.确定各工序的技术要求及检验方法。8.确定各工序的切削用量和工时定额。9.编制工艺文件。1.1.2工艺规程设计原则、原始资料及步骤工艺规程设计原则、原始资料及步骤机械加工工艺规程的制定步骤和内容机械加工工艺规程的制定步骤和内容5152机械制造工艺学机械制造工艺学 1.3 制定机械加工工艺过程制定机械加工工艺过程的主要问题的主要问题第第1章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 制定机械加工工艺过程需要考虑的问题很多，本节制定机械加工工艺过程需要考虑的问题很多，本节只讨论只讨论毛坯的确定、基准选择、工艺路线拟定、加工余毛坯的确定、基准选择、工艺路线拟定、加工余量确定和工艺尺寸计算量确定和工艺尺寸计算问题。问题。1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.1确定毛坯确定毛坯53选择毛坯，选择毛坯，主要是确定毛坯的种类、制造方法及其制主要是确定毛坯的种类、制造方法及其制造精度造精度。毛坯的形状、尺寸越接近成品，切削加工余量就越少，毛坯的形状、尺寸越接近成品，切削加工余量就越少，从而可以提高材料的利用率和生产效率，然而这样往往会使从而可以提高材料的利用率和生产效率，然而这样往往会使毛坯制造困难，毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备需要采用昂贵的毛坯制造设备，从而增加毛，从而增加毛坯的制造成本。所以选择毛坯时应从机械加工和毛坯制造两坯的制造成本。所以选择毛坯时应从机械加工和毛坯制造两方面出发，综合考虑以获得最佳效果。方面出发，综合考虑以获得最佳效果。1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.1确定毛坯确定毛坯541毛坯的种类毛坯的种类1）铸件）铸件（1）砂砂型型铸铸造造的的铸铸件件。它它又又有有木木模模手手工工造造型型（生生产产效效率率低低，适适用用于于单单件件小小批批生生产产或或大大型型零零件件的的铸铸造造）和和金金属属模模机机器器造造型型之之分分（生生产产效效率率高高，铸铸件件精精度度也也高高，但但设设备备费费用用高高，铸铸件件的的重重量量也也受受限限制制，适用于大批量生产的中小型铸件）。适用于大批量生产的中小型铸件）。（2）金金属属型型铸铸造造铸铸件件，它它适适用用于于大大批批量量生生产产中中的的尺尺寸寸不不大大的的有有色色金属铸件。金属铸件。（3）离离心心铸铸造造铸铸件件，它它适适用用于于批批量量较较大大的的黑黑色色金金属属和和有有色色金金属属的旋转体铸件。的旋转体铸件。（4）压压力力铸铸造造铸铸件件，它它适适用用于于批批量量较较大大的的形形状状复复杂杂、尺尺寸寸较较小小的有色金属铸件。的有色金属铸件。（5）精密铸造铸件精密铸造铸件，一般用来铸造形状复杂的铸钢件。，一般用来铸造形状复杂的铸钢件。1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.1确定毛坯确定毛坯551毛坯的种类毛坯的种类2）锻件）锻件锻锻件件适适用用于于强强度度要要求求高高、形形状状比比较较简简单单的的零零件件毛毛坯坯，其锻造方法有自由锻和模锻两种。其锻造方法有自由锻和模锻两种。自由锻造锻件自由锻造锻件适用于单件小批生产及大型锻件。适用于单件小批生产及大型锻件。模锻件模锻件主要适用于批量较大的中小型零件。主要适用于批量较大的中小型零件。1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.1确定毛坯确定毛坯561毛坯的种类毛坯的种类3）焊接件）焊接件焊接件是根据需要将型材或钢板焊接而成的毛坯件，焊接件是根据需要将型材或钢板焊接而成的毛坯件，它制作方便、简单，但需要经过热处理才能进行机械加它制作方便、简单，但需要经过热处理才能进行机械加工，适用于单件小批生产中制造大型毛坯。其优点是制工，适用于单件小批生产中制造大型毛坯。其优点是制造简便、加工周期短、毛坯质量小；缺点是焊接件抗振造简便、加工周期短、毛坯质量小；缺点是焊接件抗振动性差，机械加工前需经过时效处理以消除内应力。动性差，机械加工前需经过时效处理以消除内应力。1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.1确定毛坯确定毛坯574）冲压件）冲压件冲冲压压件件是是通通过过冲冲压压设设备备对对薄薄钢钢板板进进行行冷冷冲冲压压加加工工而而得得到到的的零零件件，它它可可以以非非常常接接近近成成品品要要求求，冲冲压压零零件件可可以以作作为为毛毛坯坯，有有时时还还可可以以直直接接成成为为成成品品。冲冲压压件件的的尺尺寸寸精精度高。它适用于批量较大而零件厚度较小的中小型零件。度高。它适用于批量较大而零件厚度较小的中小型零件。1毛坯的种类毛坯的种类1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.1确定毛坯确定毛坯581毛坯的种类毛坯的种类5）型材）型材型材主要通过热轧或冷拉而成。热轧的精度低，价格型材主要通过热轧或冷拉而成。热轧的精度低，价格较冷拉的便宜，用于一般零件的毛坯。冷拉的尺寸小，精较冷拉的便宜，用于一般零件的毛坯。冷拉的尺寸小，精度高，易于实现自动送料，但价格昂贵，多用于批量较大度高，易于实现自动送料，但价格昂贵，多用于批量较大且在自动机床上进行加工的情形。按其截面形状不同，型且在自动机床上进行加工的情形。按其截面形状不同，型材可分为圆钢、方钢、六角钢、扁钢、角钢、槽钢以及其材可分为圆钢、方钢、六角钢、扁钢、角钢、槽钢以及其他特殊截面的型材。他特殊截面的型材。1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.1确定毛坯确定毛坯591毛坯的种类毛坯的种类6）冷挤压件）冷挤压件冷挤压件是在压力机上通过挤压模挤压而成的，其生冷挤压件是在压力机上通过挤压模挤压而成的，其生产效率高。冷挤压毛坯精度高，表面粗糙度值小，可以不产效率高。冷挤压毛坯精度高，表面粗糙度值小，可以不再进行机械加工，但要求材料塑性好，主要为有色金属和再进行机械加工，但要求材料塑性好，主要为有色金属和塑性好的钢材。适用于大批量生产中制造形状简单的小型塑性好的钢材。适用于大批量生产中制造形状简单的小型零件。零件。1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.1确定毛坯确定毛坯601毛坯的种类毛坯的种类7）粉末冶金件）粉末冶金件粉粉末末冶冶金金件件是是以以金金属属粉粉末末为为原原料料，在在压压力力机机上上通通过过模模具具压压制制成成型型后后经经高高温温烧烧结结而而成成。其其生生产产效效率率高高，零零件件的的精精度度高高，表表面面粗粗糙糙度度值值小小，一一般般可可不不再再进进行行精精加加工工，但但金金属属粉粉末末成成本本较较高高，适适用用于于大大批批大大量量生生产产中中压压制制形形状状较较简单的小型零件。简单的小型零件。1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.1确定毛坯确定毛坯612毛坯选择应考虑的因素毛坯选择应考虑的因素1）零件的材料及其力学性能）零件的材料及其力学性能当零件的材料选定以后，毛坯的类型就大体确定了。例如，当零件的材料选定以后，毛坯的类型就大体确定了。例如，材料为铸铁的零件，应选择铸造毛坯；而对于重要的钢质零件，材料为铸铁的零件，应选择铸造毛坯；而对于重要的钢质零件，力学性能要求高时，可选择锻造毛坯。力学性能要求高时，可选择锻造毛坯。2）零件的结构和尺寸）零件的结构和尺寸形状复杂的毛坯常采用铸件，但对于形状复杂的薄壁件，形状复杂的毛坯常采用铸件，但对于形状复杂的薄壁件，一般不能采用砂型铸造；对于一般用途的阶梯轴，如果各段直一般不能采用砂型铸造；对于一般用途的阶梯轴，如果各段直径相差不大、力学性能要求不高时，可选择棒料做毛坯，倘若径相差不大、力学性能要求不高时，可选择棒料做毛坯，倘若各段直径相差较大，为了节省材料，应选择锻件。各段直径相差较大，为了节省材料，应选择锻件。1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.1确定毛坯确定毛坯622毛坯选择应考虑的因素毛坯选择应考虑的因素3）生产类型）生产类型当零件的生产批量较大时，应采用精度和生产率都比较高的当零件的生产批量较大时，应采用精度和生产率都比较高的毛坯制造方法，这时毛坯制造增加的费用可由材料减少的费用以毛坯制造方法，这时毛坯制造增加的费用可由材料减少的费用以及机械加工减少的费用来补偿。及机械加工减少的费用来补偿。4）现有生产条件）现有生产条件选择毛坯类型时，要结合本企业的具体生产条件，如现场毛选择毛坯类型时，要结合本企业的具体生产条件，如现场毛坯制造的实际水平和能力、外协的可能性等。坯制造的实际水平和能力、外协的可能性等。5）充分考虑利用新技术、新工艺和新材料的可能性）充分考虑利用新技术、新工艺和新材料的可能性为了节约材料和能源，减少机械加工余量，提高经济效益，为了节约材料和能源，减少机械加工余量，提高经济效益，只要有可能，就必须尽量采用精密铸造、精密锻造、冷挤压、粉只要有可能，就必须尽量采用精密铸造、精密锻造、冷挤压、粉末冶金和工程塑料等新工艺、新技术和新材料。末冶金和工程塑料等新工艺、新技术和新材料。1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.1确定毛坯确定毛坯633确定毛坯时的几项工艺措施确定毛坯时的几项工艺措施加加工工毛毛坯坯时时，由由于于一一些些零零件件形形状状特特殊殊，安安装装和和加加工工不不大大方方便便，必须采取一定的工艺措施才能进行机械加工。必须采取一定的工艺措施才能进行机械加工。1）工艺搭子的设置）工艺搭子的设置为了便于安装，有些铸件毛坯需铸出凸台，即所谓的工艺搭为了便于安装，有些铸件毛坯需铸出凸台，即所谓的工艺搭子。子。工艺搭子工艺搭子1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.1确定毛坯确定毛坯643确定毛坯时的几项工艺措施确定毛坯时的几项工艺措施2）整体毛坯的采用）整体毛坯的采用在机械加工中，有时会遇到如磨床主轴部件中的三瓦轴承、发动在机械加工中，有时会遇到如磨床主轴部件中的三瓦轴承、发动机的连杆和车床的开合螺母等零件。机的连杆和车床的开合螺母等零件。为了保证这类零件的加工质量和为了保证这类零件的加工质量和加工时方便加工时方便，常做成整体毛坯，加工到一定阶段后再切开。，常做成整体毛坯，加工到一定阶段后再切开。连杆整体毛坯连杆整体毛坯1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.1确定毛坯确定毛坯653确定毛坯时的几项工艺措施确定毛坯时的几项工艺措施3）合件毛坯的采用）合件毛坯的采用为了便于加工过程中的装夹，对于一些形状比较规则的小形零件，为了便于加工过程中的装夹，对于一些形状比较规则的小形零件，如如T形键、扁螺母、小隔套等，应将多件合成一个毛坯，待加工到一形键、扁螺母、小隔套等，应将多件合成一个毛坯，