《机械制造工程基础》第3.5机械加工工艺规程的制定.ppt

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1、 第第5章章 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计1 第第5章章 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计l l5.1 基本概念基本概念l l5.2 定位基准及其选择定位基准及其选择l l5.3 加工路线的拟订加工路线的拟订l l5.4工艺过程经济性分析工艺过程经济性分析25.1.1机械加工工艺过程及其组成机械加工工艺过程及其组成v机械加工工艺过程机械加工工艺过程机械加工工艺过程机械加工工艺过程采采用用各各种种机机械械加加工工方方法法，直直接接用用于于改改变变毛毛坯坯的的形形状状、尺尺寸、表面质量，使之成为合格零件的全部劳动过程。寸、表面质量，使之成为合格零件的全部劳动过程。35.1.1机

2、械加工工艺过程及其组成机械加工工艺过程及其组成机机机机械械械械加加加加工工工工工工工工艺艺艺艺过过过过程程程程的的的的组组组组成成成成：由由一一个个或或若若干干个个顺顺序序排排列列的的工工序序组成，组成，工序又分为安装、工位、工步和走刀。工序又分为安装、工位、工步和走刀。4 车外圆车外圆车端面车端面镗孔镗孔内孔倒角内孔倒角钻孔钻孔插键槽插键槽工序工序工序是指一个工序是指一个(或一组或一组)工人，工人，在一个在一个(或几个或几个)工作地点工作地点工作地点工作地点，对一个对一个(或一批或一批)工件所工件所连续连续连续连续完成的那部分工艺过程。完成的那部分工艺过程。例：例：5.1.1机械加工工艺过程

3、及其组成机械加工工艺过程及其组成55.1.1机械加工工艺过程及其组成机械加工工艺过程及其组成v机械加工工艺过程机械加工工艺过程机械加工工艺过程机械加工工艺过程安安装装：在在在在一一一一道道道道工工工工序序序序中中中中，工工工工件件件件每每每每经经经经一一一一次次次次装装装装夹夹夹夹后后后后所所所所完完完完成成成成的的的的那那那那部分工序称为安装。部分工序称为安装。部分工序称为安装。部分工序称为安装。65.1.1机械加工工艺过程及其组成机械加工工艺过程及其组成工位：工位：工件在机床上占据每一个位置所完成的工件在机床上占据每一个位置所完成的工件在机床上占据每一个位置所完成的工件在机床上占据每一个位

4、置所完成的 那部分工序称为工位。那部分工序称为工位。那部分工序称为工位。那部分工序称为工位。图图5-1多工位加工多工位加工1：装卸工件：装卸工件2：钻孔：钻孔3：扩孔：扩孔4：绞孔：绞孔动画75.1.1机械加工工艺过程及其组成机械加工工艺过程及其组成工步工步工步工步：指在加工表面不变、切削刀具不变的情况下：指在加工表面不变、切削刀具不变的情况下：指在加工表面不变、切削刀具不变的情况下：指在加工表面不变、切削刀具不变的情况下所连续完成的那部分工序。所连续完成的那部分工序。所连续完成的那部分工序。所连续完成的那部分工序。走走走走刀刀刀刀：同同同同一一一一加加加加工工工工表表表表面面面面加加加加工工

5、工工余余余余量量量量较较较较大大大大，可可可可以以以以分分分分作作作作几几几几次次次次工工工工作作作作进给，每次工作进给所完成的工步称为一次走刀。进给，每次工作进给所完成的工步称为一次走刀。进给，每次工作进给所完成的工步称为一次走刀。进给，每次工作进给所完成的工步称为一次走刀。a）立轴转塔车床的一个复合工步）立轴转塔车床的一个复合工步b）钻孔、扩孔复合工步）钻孔、扩孔复合工步图图5-2复合工步复合工步动画85.1.2 生产类型及其工艺特点 1.生产纲领生产纲领生产纲领生产纲领 产品的年产量。产品的年产量。2.生产类型生产类型生产纲领产品的年产量废品率备品每台产品中该零件的数量二、生产纲领和生产

6、类型二、生产纲领和生产类型91)1)单件生产单件生产 2)2)成批生产成批生产 3)3)大量生产大量生产 单个的制造某一种零件，很少重复、甚至不重复生产。单个的制造某一种零件，很少重复、甚至不重复生产。如：大型机械、试制品、修配件等。如：大型机械、试制品、修配件等。成批的制造某一相同的零件，每隔一定时间又重复生产。成批的制造某一相同的零件，每隔一定时间又重复生产。小批生产：小批生产：中批生产：中批生产：大批生产：大批生产：在大多数工作地点，经常重复地进行一种零件某在大多数工作地点，经常重复地进行一种零件某一工序的生产。一工序的生产。105.1.2 生产类型及其工艺特点 表表5-2 各种生产类型

7、的工艺特征各种生产类型的工艺特征工艺特征工艺特征单件小批单件小批中批中批大批大量大批大量零件的互换性零件的互换性缺乏互换性缺乏互换性大部分具有互换性大部分具有互换性具有广泛的互换性具有广泛的互换性毛坯制造方法毛坯制造方法与加工余量与加工余量木模手工造型或木模手工造型或自由锻，加工余自由锻，加工余量大量大部分采用金属模铸造部分采用金属模铸造或模锻，加工余量中或模锻，加工余量中等等广泛采用金属模机器造型、广泛采用金属模机器造型、模锻或其它高效方法，加工模锻或其它高效方法，加工余量小余量小机床设备机床设备通用机床通用机床部分通用机床和高效部分通用机床和高效机床机床广泛采用高效专用机床及自广泛采用高效

8、专用机床及自动机床动机床工艺装备工艺装备大多采用通用夹大多采用通用夹具、标准附件、具、标准附件、通用刀具、万能通用刀具、万能量具。量具。广泛采用夹具，较多广泛采用夹具，较多采用专用刀具和量具采用专用刀具和量具广泛采用高效夹具、复合刀广泛采用高效夹具、复合刀具、专用量具或自动检验装具、专用量具或自动检验装置置生产组织生产组织机群式机群式分工段排列设备分工段排列设备流水线或自动线流水线或自动线对工人的技术对工人的技术要求要求较高较高一定水平一定水平调整工：要求高调整工：要求高操作工：要求低操作工：要求低成本成本较高较高中等中等较低较低11把根据具体生产条件拟定的合理的工艺过程，用把根据具体生产条件

9、拟定的合理的工艺过程，用图表（或文字）的形式写成文件图表（或文字）的形式写成文件 工艺规程。工艺规程。零件工艺分析零件工艺分析选择毛坯确定加工余量确定加工余量拟定工艺路线拟定工艺路线编制工艺文件编制工艺文件确定设备和工装确定设备和工装5.1.3机械加工工艺规程机械加工工艺规程125.1.3机械加工工艺规程机械加工工艺规程 工艺规程形式工艺规程形式（工艺过程卡、工序卡、工艺卡）表表表表5-3 5-3 机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片135.1.3机械加工工艺规程机械加工工艺规程 表表表表5-45-45-45-4 机械加工工艺卡片机械加工工艺卡片机械

10、加工工艺卡片机械加工工艺卡片145.1.3机械加工工艺规程机械加工工艺规程 表表表表5-55-5机械加工工序卡片机械加工工序卡片机械加工工序卡片机械加工工序卡片155.1.4 5.1.4 机械加工工艺规程设计原则机械加工工艺规程设计原则1）以以保保证证零零件件加加工工质质量量，达达到到设设计计图图纸纸规规定定的的各各项项技术要求为前提。技术要求为前提。2）工艺过程有较高的生产效率和较低的成本。）工艺过程有较高的生产效率和较低的成本。3）充充分分考考虑虑和和利利用用现现有有生生产产条条件件，尽尽可可能能作作到到平平衡衡生产。生产。4）尽尽量量减减轻轻工工人人劳劳动动强强度度，保保证证安安全全生生

11、产产，创创造造良良好、文明劳动条件。好、文明劳动条件。5）积积极极采采用用先先进进技技术术和和工工艺艺，以以减减少少材材料料和和能能源源消消耗，并应符合环保要求。耗，并应符合环保要求。机械加工工艺规程设计原则机械加工工艺规程设计原则机械加工工艺规程设计原则机械加工工艺规程设计原则 165.1.5 5.1.5 制定工艺规程所需原始资料制定工艺规程所需原始资料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；产品的

12、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；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；本厂（车间）的生产条件；本厂（车间）的生产条件；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；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；国内外先进工艺及生产技术的发展与应用情况。国内外先进工艺及生产技术的发展与应用情况。国内外先进工艺及生产技术的发展与应用情况。国内外先进工艺及生产技术的发展与应用情况。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制

13、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 17机械制造工艺学机械制造工艺学 第第5章章机械加工工艺机械加工工艺规程设计规程设计5.2 定位基准及其选择定位基准及其选择185.2.1 基 准确定加工对象上几何要素间几何关系所依据的那些点、确定加工对象上几何要素间几何关系所依据的那些点、确定加工对象上几何要素间几何关系所依据的那些点、确定加工对象上几何要素间几何关系所依据的那些点、线、面称为基准。线、面称为基准。线、面称为基准。线、面称为基准。设计基准设计基准设计基准设计基准在设计图样上在设计图样上在设计图样上在设计图样上所采用的基准所采用的基准所采用的基准所采用的基准基准基

14、准图5-3定位支座零件650.80.8321 1 4512627530H750g65-70.020.020.02AAA121.61.6117OOACDBFE6.3其余其余倒角倒角1 4519工艺基准工艺基准工艺基准工艺基准在加工过程中所采用的基准。又可分为：工序基准、定在加工过程中所采用的基准。又可分为：工序基准、定在加工过程中所采用的基准。又可分为：工序基准、定在加工过程中所采用的基准。又可分为：工序基准、定位基准、测量基准与装配基准。位基准、测量基准与装配基准。位基准、测量基准与装配基准。位基准、测量基准与装配基准。5.2.1 基 准图5-4支座零件第1工序（车削）52.90-0.25.2

15、5.21 1 455.25.21 455.21 4529.70+0.150.5-0.10755.21 455.212.45-0.20安装安装I安装安装II205.2.1 基 准工艺基准工艺基准工艺基准工艺基准图5-5支座零件第1工序（钻孔）5.21231.80.10.1215.2.1 基 准工艺基准工艺基准工艺基准工艺基准图5-6支座零件第3工序（钻、锪4分布孔）62625-75-116.36.37安装安装I安装安装II225.2.1 基 准工艺基准工艺基准工艺基准工艺基准图5-8支座零件第5工序（磨外圆、台阶面）50-0.025+0.0210.81.6A0.02A0.015A图5-7支座零件

16、第4工序（磨内孔、端面）12.45-0.20300+0.0210.81.6A0.02A12.45-0.2023在加工时用于工件定位的基准称为定位基准。又可进一步在加工时用于工件定位的基准称为定位基准。又可进一步分为：分为：使用未经机械加工表面作为定位基准，称为粗基准。使用未经机械加工表面作为定位基准，称为粗基准。零零件件上上根根据据机机械械加加工工工工艺艺需需要要而而专专门门设设计计的的定定位位基基准准。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工艺孔或工艺凸台等。的工艺孔或工艺凸台等。粗基准粗基准粗基准粗基准使用经过机械加工表面作为定位基准，

17、称为精基准。使用经过机械加工表面作为定位基准，称为精基准。精基准精基准精基准精基准附加基准附加基准附加基准附加基准5.2.1 基 准定位基准定位基准定位基准定位基准245.2.1 基 准工艺凸台工艺凸台A向向A图图5-4小刀架上的工艺凸台小刀架上的工艺凸台25a）b）c）5.2.2 粗基准的选择保保证证相相互互位位置置要要求求原原则则如如果果首首先先要要求求保保证证工工件件上上加加工工面面与与不不加加工工面面的的相相互互位位置置要要求求，则则应应以以不不加加工工面面作作为为粗粗基准。基准。图图5-5粗基准选择比较粗基准选择比较265.2.2 粗基准的选择正确正确错误错误余量均匀分配原则余量均匀

18、分配原则如果首先要求保证工件某重要如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准表面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准275.2.2 粗基准的选择在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件的所有表面都要加工，则应以加工余量最小若零件的所有表面都要加工，则应以加工余量最小的表面作为粗基准。的表面作为粗基准。阶梯轴粗基准的选择阶梯轴粗基准的选择28便便于于工工件件装装夹夹原原则则要要求求选选用用的的粗粗基基准准面面尽尽可可能能平平整整、光光洁洁，且且有有足足够够大大的的尺尺寸寸，不不允允许许有有锻锻造造飞

19、飞边边、铸铸造造浇浇、冒口或其它缺陷。也不宜选用铸造分型面作粗基准。冒口或其它缺陷。也不宜选用铸造分型面作粗基准。粗基准一般不得重复使用原则粗基准一般不得重复使用原则5.2.2 粗基准的选择29图图5-8主轴箱零件精基准选择主轴箱零件精基准选择5.2.3 精基准的选择基准重合原则基准重合原则选用被加工面设计基准作为精基准。选用被加工面设计基准作为精基准。基基准准统统一一原原则则当当工工件件以以某某一一表表面面作作精精基基准准定定位位，可可以以方方便便地地加加工工大大多多数数（或或全全部部）其其余余表表面面时时，应应尽尽早早将将这这个个基准面加工出来，作为为精加工基准。基准面加工出来，作为为精加

20、工基准。30精精基基准准的的选选择择31 在实际生产中，经常使用的统一基准形式有：在实际生产中，经常使用的统一基准形式有：1）轴类零件常使用两轴类零件常使用两顶尖孔顶尖孔作统一基准；作统一基准；2）箱箱体体类类零零件件常常使使用用一一面面两两孔孔（一一个个较较大大的的平平面面和和两两个个距离较远的销孔）作统一基准；距离较远的销孔）作统一基准；3）盘盘套套类类零零件件常常使使用用止止口口面面（一一端端面面和和一一短短圆圆孔孔）作作统统一基准；一基准；4）套类零件用套类零件用一长孔和一止推面一长孔和一止推面作统一基准。作统一基准。采用统一基准原则好处：采用统一基准原则好处：1）有利于保证各加工表面

21、之间的位置精度；）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。）可以简化夹具设计，减少工件搬动和翻转次数。注注意意：采采用用统统一一基基准准原原则则会会带带来来基基准准不不重重合合问问题题。此此时时，需需针针对对具具体体问问题题进进行行具具体体分分析析，根根据据实实际际情情况况选选择择精精基准。基准。5.2.3 精基准的选择3233互为基准原则互为基准原则轴径轴径轴径轴径锥孔锥孔图图5-11主轴零件精基准选择主轴零件精基准选择【例】【例】主轴零件精基准选择主轴零件精基准选择5.2.3 精基准的选择自为基准原则自为基准原则【例】【例】床身导轨面磨削加工床身导

22、轨面磨削加工图图5-12导轨磨削基准选择导轨磨削基准选择34图图5-14浮动镗刀块浮动镗刀块1工件工件2镗刀块镗刀块3镗杆镗杆便便于于装装夹夹原原则则所所选选择择的的精精基基准准，应应能能保保证证工工件件定定位位准准确、可靠，并尽可能使夹具结构简单、操作方便。确、可靠，并尽可能使夹具结构简单、操作方便。图图5-13外圆研磨示意图外圆研磨示意图【例】【例】铰孔、拉孔、研磨铰孔、拉孔、研磨5.2.3 精基准的选择【例】【例】浮动镗刀块镗孔浮动镗刀块镗孔35机械制造工艺学机械制造工艺学 第第5 5章章 机械加工工艺机械加工工艺 规程设计规程设计5.3加工路线的拟订加工路线的拟订365.3.1 加工方

23、法的选择图图5-15加工误差与成本关系加工误差与成本关系C0ABv经济精度随年代增长和技术进步而不断提高（图经济精度随年代增长和技术进步而不断提高（图5-16）。）。v在在正正常常加加工工条条件件下下，一一种种加加工工方方法法所所能能保保证证的的加加工工精精度度和表面粗糙度（图和表面粗糙度（图5-15AB段）。段）。加工经济精度加工经济精度加工经济精度加工经济精度 加工误差（加工误差（m）196010-110-210-319202000102101100年代年代图图5-16加工精度与年代的关系加工精度与年代的关系一般加工一般加工精密加工精密加工超精密加工超精密加工375.3.1 加工方法的选择

24、1）零件加工表面的精度和表面粗糙度要求；）零件加工表面的精度和表面粗糙度要求；2）零件材料的加工性；）零件材料的加工性；3）生产批量和生产节拍要求；）生产批量和生产节拍要求；4）企业现有加工设备和加工能力；）企业现有加工设备和加工能力；5）经济性。）经济性。选择加工方法应考虑的问题选择加工方法应考虑的问题选择加工方法应考虑的问题选择加工方法应考虑的问题385.3.1 加工方法的选择典型表面加工路线典型表面加工路线典型表面加工路线典型表面加工路线研研磨磨IT3Ra0.0080.32超超精精加加工工IT3Ra0.010.32砂砂带带磨磨IT3Ra0.010.16精精密密磨磨削削IT3Ra0.008

25、0.08抛抛光光Ra0.0081.23金金刚刚石石车车IT36Ra0.021.23滚滚压压IT67Ra0.161.23精精磨磨IT67Ra0.161.23精精车车IT78Ra1.233粗粗磨磨IT89Ra1.2310半半精精车车IT1011Ra2.312.3粗粗车车IT1213Ra1080图图5-17外圆表面的典型加工工艺路线外圆表面的典型加工工艺路线395.3.1 加工方法的选择图图5-18孔的典型加工工艺路线孔的典型加工工艺路线珩珩磨磨IT36Ra0.041.23研研磨磨IT36Ra0.0080.63粗粗镗镗IT1213Ra320钻钻IT1013Ra380半半精精镗镗IT1011Ra2.3

26、10粗粗拉拉IT910Ra1.233扩扩IT913Ra1.2340精精镗镗IT79Ra0.633粗粗磨磨IT911Ra1.2310精精拉拉IT79Ra0.160.63推推IT68Ra0.081.23饺饺IT69Ra0.3210金金刚刚镗镗IT37Ra0.161.23精精磨磨IT78Ra0.080.63滚滚压压IT68Ra0.011.23手手饺饺IT3Ra0.081.23405.3.1 加工方法的选择图图5-19平面典型加工工艺路线平面典型加工工艺路线抛抛光光Ra0.0081.23研研磨磨IT36Ra0.0080.63精精密密磨磨IT36Ra0.040.32半半精精铣铣IT811Ra2.310精

27、精铣铣IT68Ra0.633高高速速精精铣铣IT67Ra0.161.23导导轨轨磨磨IT6Ra0.161.23精精磨磨IT68Ra0.161.23宽宽刀刀精精刨刨IT6Ra0.161.23粗粗磨磨IT810Ra1.2310精精刨刨IT68Ra0.633半半精精刨刨IT811Ra2.310半半精精车车IT811Ra2.310粗粗铣铣IT1113Ra320粗粗刨刨IT1113Ra320砂砂带带磨磨IT36Ra0.010.32金金刚刚石石车车IT6Ra0.021.23刮刮研研Ra0.041.23精精车车IT68Ra1.233粗粗车车IT1213Ra1080精精拉拉IT69Ra0.322.3粗粗拉拉I

28、T1011Ra320415.3.2 加工顺序的安排 先基准后其他先基准后其他先加工基准面，再加工其他表面。先加工基准面，再加工其他表面。先面后孔先面后孔有两层含义：有两层含义：1 1）当零件上有较大的平面作定位基准时，先将其加工出）当零件上有较大的平面作定位基准时，先将其加工出）当零件上有较大的平面作定位基准时，先将其加工出）当零件上有较大的平面作定位基准时，先将其加工出来，再以面定位，加工孔，可以保证定位准确、稳定。来，再以面定位，加工孔，可以保证定位准确、稳定。来，再以面定位，加工孔，可以保证定位准确、稳定。来，再以面定位，加工孔，可以保证定位准确、稳定。2 2）在毛坯面上钻孔或镗孔，容易

29、使钻头引偏或打刀，先）在毛坯面上钻孔或镗孔，容易使钻头引偏或打刀，先）在毛坯面上钻孔或镗孔，容易使钻头引偏或打刀，先）在毛坯面上钻孔或镗孔，容易使钻头引偏或打刀，先将此面加工好，再加工孔，则可避免上述情况的发生。将此面加工好，再加工孔，则可避免上述情况的发生。将此面加工好，再加工孔，则可避免上述情况的发生。将此面加工好，再加工孔，则可避免上述情况的发生。先主后次先主后次也有两层含义：也有两层含义：1 1）先考虑主要表面加工，再安排次要表面加工，次要表）先考虑主要表面加工，再安排次要表面加工，次要表）先考虑主要表面加工，再安排次要表面加工，次要表）先考虑主要表面加工，再安排次要表面加工，次要表面

30、加工常常从加工方便与经济角度出发进行安排。面加工常常从加工方便与经济角度出发进行安排。面加工常常从加工方便与经济角度出发进行安排。面加工常常从加工方便与经济角度出发进行安排。2 2）次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求，常常）次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求，常常）次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求，常常）次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位进行加工。要求在主要表面加工后，以主要表面定位进行加工。要求在主要表面加工后，以主要表面定位进行加工。要求在主要表面加工后，以主要表面定位进行加工。先粗后精先粗后精 机械加工工序的安排机械加工

31、工序的安排机械加工工序的安排机械加工工序的安排42v为为改改善善工工件件材材料料切切削削性性能能而而进进行行的的热热处处理理工工序序(如如退退火火、正火等正火等)，应安排在切削加工之前进行。，应安排在切削加工之前进行。v为为消消除除内内应应力力而而进进行行的的热热处处理理工工序序(如如退退火火、人人工工时时效效)，最好安排在粗加工之后，也可安排在切削加工之前。最好安排在粗加工之后，也可安排在切削加工之前。v为为了了改改善善工工件件材材料料的的力力学学物物理理性性质质而而进进行行的的热热处处理理工工序序(如如调调质质、淬淬火火)通通常常安安排排在在粗粗加加工工后后、精精加加工工前前进进行行。其其

32、中中渗渗碳碳淬淬火火一一般般安安排排在在切切削削加加工工后后，磨磨削削加加工工前前。表表面面淬淬火和渗氮等变形小的热处理工序，可安排在精加工后。火和渗氮等变形小的热处理工序，可安排在精加工后。v为为了了提提高高零零件件表表面面耐耐磨磨性性或或耐耐蚀蚀性性而而进进行行的的热热处处理理工工序序和和以以装装饰饰为为目目的的的的热热处处理理工工序序或或表表面面处处理理工工序序(如如镀镀铬铬、镀镀锌、氧化、发黑等锌、氧化、发黑等)一般放在工艺过程的最后。一般放在工艺过程的最后。5.3.2 加工顺序的安排热处理和表面处理工序的安排热处理和表面处理工序的安排热处理和表面处理工序的安排热处理和表面处理工序的安

33、排435.3.2 加工顺序的安排除操作工人自检外，下列情况应安排检验工序：除操作工人自检外，下列情况应安排检验工序：零件加工完毕后；零件加工完毕后；从一个车间转到另一个车间前后；从一个车间转到另一个车间前后；重要工序前后。重要工序前后。其他工序的安排其他工序的安排其他工序的安排其他工序的安排v去毛刺工序去毛刺工序通常安排在切削加工之后。通常安排在切削加工之后。v清清洗洗工工序序在在零零件件加加工工后后装装配配之之前前，研研磨磨、珩珩磨磨等等光光整整加加工工工工序序之之后后，以以及及采采用用磁磁力力夹夹紧紧加加工工去去磁磁后后，应应对对工件进行认真地清洗。工件进行认真地清洗。检验工序的安排检验工

34、序的安排检验工序的安排检验工序的安排445.3.2 工序集中与工序分散v使使每每个个工工序序中中包包括括尽尽可可能能多多的的工工步步内内容容，从从而而使使总总的的工序数目减少。工序数目减少。v优点：优点：1）有利于保证工件各加工面之间的位置精度；）有利于保证工件各加工面之间的位置精度；2）有有利利于于采采用用高高效效机机床床，可可节节省省工工件件装装夹夹时时间间，减减少少工件搬运次数；工件搬运次数；3）可减小生产面积，并有利于管理。）可减小生产面积，并有利于管理。v使使每每个个工工序序的的工工步步内内容容相相对对较较少少，从从而而使使总总的的工工序序数数目目较多。较多。v优优点点：每每个个工工

35、序序使使用用的的设设备备和和工工艺艺装装备备相相对对简简单单、调调整整、对刀比较容易，对操作工人技术水平要求不高。对刀比较容易，对操作工人技术水平要求不高。工序集中工序集中工序集中工序集中工序分散工序分散工序分散工序分散455.3.2 工序集中与工序分散传统的流水线、自动线生产，多采用工序分散的组织形式。传统的流水线、自动线生产，多采用工序分散的组织形式。传统的流水线、自动线生产，多采用工序分散的组织形式。传统的流水线、自动线生产，多采用工序分散的组织形式。工序集中与工序分散的应用工序集中与工序分散的应用工序集中与工序分散的应用工序集中与工序分散的应用由于市场需求的多变由于市场需求的多变由于市

36、场需求的多变由于市场需求的多变性，对生产过程的柔性，对生产过程的柔性，对生产过程的柔性，对生产过程的柔性要求越来越高，加性要求越来越高，加性要求越来越高，加性要求越来越高，加之加工中心等先进设之加工中心等先进设之加工中心等先进设之加工中心等先进设备的采用，工序集中备的采用，工序集中备的采用，工序集中备的采用，工序集中将越来越成为生产的将越来越成为生产的将越来越成为生产的将越来越成为生产的主流方式。主流方式。主流方式。主流方式。多品种、中小批量生多品种、中小批量生多品种、中小批量生多品种、中小批量生产，为便于转换和管产，为便于转换和管产，为便于转换和管产，为便于转换和管理，多采用工序集中理，多采

37、用工序集中理，多采用工序集中理，多采用工序集中方式。方式。方式。方式。465.3.4 加工阶段的划分v粗加工阶段粗加工阶段主要任务是去除加工面多余的材料。主要任务是去除加工面多余的材料。v半精加工阶段半精加工阶段使加工面达到一定的加工精度，为精使加工面达到一定的加工精度，为精加工作好准备。加工作好准备。v精加工阶段精加工阶段使加工面精度和表面粗糙度达到要求。使加工面精度和表面粗糙度达到要求。v光整加工阶段光整加工阶段对于特别精密的零件，安排此阶段，对于特别精密的零件，安排此阶段，以确保零件的精度要求。以确保零件的精度要求。v有利于保证零件的加工精度；有利于保证零件的加工精度；v有利于设备的合理

38、使用和精密机床的精度保持；有利于设备的合理使用和精密机床的精度保持；v有利于人员的合理安排；有利于人员的合理安排；v可及早发现毛坯缺陷，以减少损失。可及早发现毛坯缺陷，以减少损失。加工阶段的划分加工阶段的划分加工阶段的划分加工阶段的划分加工阶段划分的意义加工阶段划分的意义加工阶段划分的意义加工阶段划分的意义47机械制造工艺学机械制造工艺学 第第5 5章章 机械加工工艺机械加工工艺规程设计规程设计5.4工艺过程工艺过程经济性分析经济性分析48基本时间基本时间：直接改变生产对象的性质，使其成为合格产品直接改变生产对象的性质，使其成为合格产品或达到工序要求所需时间（包括切入、切出时间）。或达到工序要

39、求所需时间（包括切入、切出时间）。时间定额时间定额时间定额时间定额q定定义义:在在一一定定生生产产条条件件下下，生生产产一一件件产产品品或或完完成成一一道道工工序所需消耗的时间。序所需消耗的时间。q组成组成辅助时间：辅助时间：为实现工艺过程必须进行的各种辅助动作时间，为实现工艺过程必须进行的各种辅助动作时间，如装卸工件、启停机床、改变切削用量及进退刀等。如装卸工件、启停机床、改变切削用量及进退刀等。布置工作地时间：布置工作地时间：包括更换刀具、润滑机床、清理切屑、包括更换刀具、润滑机床、清理切屑、收拾工具等。收拾工具等。休息和生理需要时间：休息和生理需要时间：工人在工作班内，为恢复体力和满工人

40、在工作班内，为恢复体力和满足生理需要所需时间。足生理需要所需时间。准备终结时间：准备终结时间：如熟悉工艺文件、领取毛坯、安装夹具、如熟悉工艺文件、领取毛坯、安装夹具、调整机床、发送成品等。调整机床、发送成品等。5.4.1 时间定额与提高生产效率的途径49q单件时间与单件工时定额计算单件时间与单件工时定额计算单件时间：单件时间：（5-15）单件工时定额：单件工时定额：（5-16）式中式中tB基本时间；基本时间；tA辅助时间；辅助时间；tC布置工作地时间；布置工作地时间；tR休息和生理需要时间；休息和生理需要时间；tP准备终结时间；准备终结时间；B批量。批量。5.4.1 时间定额与提高生产效率的途

41、径50提高生产效率的工艺途径提高生产效率的工艺途径提高生产效率的工艺途径提高生产效率的工艺途径q缩短基本时间：缩短基本时间：提高切削用量（切削速度、进给量、切削深度等）；提高切削用量（切削速度、进给量、切削深度等）；采用多刀多刃进行加工（如以铣削代替刨削，采用组采用多刀多刃进行加工（如以铣削代替刨削，采用组合刀具等）；合刀具等）；采用复合工步，使多个表面加工基本时间重合（如多采用复合工步，使多个表面加工基本时间重合（如多刀加工，多件加工等）。刀加工，多件加工等）。q缩短辅助时间：缩短辅助时间：使辅助动作实现机械化和自动化（如采用自动上下料使辅助动作实现机械化和自动化（如采用自动上下料装置、先进

42、夹具等）；装置、先进夹具等）；使辅助时间与基本时间重叠（如采用多位夹具或多位使辅助时间与基本时间重叠（如采用多位夹具或多位工作台，使工件装卸时间与加工时间重叠；采用在线工作台，使工件装卸时间与加工时间重叠；采用在线测量，使测量时间与加工时间重叠等）。测量，使测量时间与加工时间重叠等）。5.4.1 时间定额与提高生产效率的途径51q缩短布置工作地时间：缩短布置工作地时间：q缩短准备终结时间：缩短准备终结时间：5.4.1 时间定额与提高生产效率的途径主要是减少换刀时间和调刀时间主要是减少换刀时间和调刀时间采用自动换刀装置或快速换刀装置；采用自动换刀装置或快速换刀装置；使用不重磨刀具；使用不重磨刀具

43、；采用样板或对刀块对刀；采用样板或对刀块对刀；采用新型刀具材料以提高刀具耐用度。采用新型刀具材料以提高刀具耐用度。在中小批量生产中采用成组工艺和成组夹具；在中小批量生产中采用成组工艺和成组夹具；在数控加工中，采用离线编程及加工过程仿真技术。在数控加工中，采用离线编程及加工过程仿真技术。52工艺成本工艺成本工艺成本工艺成本5.4.2 工艺方案技术经济分析生产成本生产成本生产一件产品或一个零件所需费用总和；生产一件产品或一个零件所需费用总和；工艺成本工艺成本生产成本中与工艺过程直接有关的部分；生产成本中与工艺过程直接有关的部分；工艺成本可分为两部分：工艺成本可分为两部分：q可可变变费费用用：与与年

44、年产产量量同同步步增增长长的的费费用用，记记为为CV，包包括括材材料料费费CVM，机机床床工工人人工工资资费费CVP，机机床床使使用用费费CVE，普普通通机机床床折旧费折旧费CVD，刀具费刀具费CVC，通用夹具折旧费通用夹具折旧费CVF等。等。CV=CVM+CVP+CVE+CVD+CVC+CVF（5-17）q不不变变费费用用：与与年年产产量量的的变变化化没没有有直直接接关关系系的的费费用用，记记为为CN。包包括括调调整整工工人人工工资资及及工工资资附附加加费费CSP，专专用用机机床床折折旧费旧费CSD，专用夹具折旧费专用夹具折旧费CSF等。等。CN=CSP+CSD+CSF（6-30）535.4

45、.2 工艺方案技术经济分析零件（或工序）的全年工艺成本零件（或工序）的全年工艺成本Sn为：为：Sn=VN+Cn式中：式中：V每件零件的可变费用（元每件零件的可变费用（元/件）；件）；N零件的年生产纲领（件）；零件的年生产纲领（件）；Cn全年的不可变费用（元）。全年的不可变费用（元）。单个零件（或单个工序）的工艺成本单个零件（或单个工序）的工艺成本Sd为：为：54q相同加工内容的不同工艺方案比较相同加工内容的不同工艺方案比较5.4.2 工艺方案技术经济分析(1)基本投资相近时，工艺成本可作为衡量各种工艺方基本投资相近时，工艺成本可作为衡量各种工艺方案经济性的依据。案经济性的依据。CN1CN20N

46、jNSn图图5-33工艺成本与年产量的关系工艺成本与年产量的关系Sn1=VN1+Cn1方案方案1Sn2=VN2+Cn2方案方案2比较两个方案的优劣，可比较两个方案的优劣，可以令两方案的全年工艺成本相以令两方案的全年工艺成本相等，求临界年产量等，求临界年产量Nj即可。即可。V1Nj+Cn1=V2Nj+Cn2当当NNj时，方案时，方案2较好。较好。555.4.2 工艺方案技术经济分析工艺方案技术经济分析q比较投资回收期比较投资回收期：当对比的工艺方案基本投资额相差较当对比的工艺方案基本投资额相差较大时，应考虑不同方案基本投资额的回收期。大时，应考虑不同方案基本投资额的回收期。回收期回收期是指第二方

47、案多花费的投资，需要多长时间才能由于工是指第二方案多花费的投资，需要多长时间才能由于工艺成本的降低而收回来。其算式如下：艺成本的降低而收回来。其算式如下：式中式中投资回收期；投资回收期；K基本投资差额；基本投资差额；Sn全年生产费用节约额。全年生产费用节约额。565.4.2 工艺方案技术经济分析q考虑投资回收期的临界年产量考虑投资回收期的临界年产量Nj：投资回收期必须满足以下要求：投资回收期必须满足以下要求：(1)回收期应小于所采用设备或工艺装备的使用年限；回收期应小于所采用设备或工艺装备的使用年限；(2)(2)回收期应小于该产品由于结构性能或市场需求等回收期应小于该产品由于结构性能或市场需求等因素所决定的生产年限；因素所决定的生产年限；(3)(3)回收期应小于国家规定的标准回收期。回收期应小于国家规定的标准回收期。Sn1=V1Nj+Cn1=Sn2=V2Nj+Cn2+Sn57Cn1Cn20NjNSnSnNj图图5-33考虑追加投资的临界年产量考虑追加投资的临界年产量Sn1=V1N+Cn1方案方案1Sn2=V2N+Cn2方案方案2Sn2=V2N+Cn2+Sn方案方案2+追加投资追加投资5.4.2 工艺方案技术经济分析当当NNj时，方案时，方案1优于方案优于方案2；当；当NjNNj时，追加后的方案时，追加后的方案2优于方案优于方案1。58