機械制造技術(shù)基礎(chǔ)3

1機械制造技術(shù)基礎(chǔ)第4章機械加工工藝規(guī)程的制定設(shè)計ProcessPlanning2加工工藝——產(chǎn)品制造的方法。工藝規(guī)程制訂的原則——是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本，即在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前題下，爭取最好的經(jīng)濟效益。3指把原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。

機械工廠的生產(chǎn)過程一般包括原材料的驗收、保管、運輸，生產(chǎn)技術(shù)準備，毛坯制造，零件加工（含熱處理），產(chǎn)品裝配，檢驗以及涂裝，以及產(chǎn)品的銷售和售后服務(wù)等。一、生產(chǎn)過程與機械加工工藝過程1.生產(chǎn)過程4-1概述4企業(yè)組織產(chǎn)品生產(chǎn)的模式：

1）生產(chǎn)全部零部件、組裝機器。2）生產(chǎn)一部分關(guān)鍵的零部件，其余的由其它企業(yè)供應(yīng)。

3）完全不生產(chǎn)零部件，自己只負責設(shè)計與銷售。

企業(yè)在市場導(dǎo)向下，產(chǎn)品的生產(chǎn)過程主要可劃分為四個階段，即新產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品銷售和售后服務(wù)階段。52.工藝過程

把生產(chǎn)過程中改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和物理、力學性能等，使其成為成品或半成品的過程稱為工藝過程。

工藝過程可根據(jù)其具體工作內(nèi)容分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機械加工、熱處理、表面處理、裝配等不同的工藝過程。

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機械加工工藝過程是指用機械加工方法（主要是切削加工方法）逐步改變毛坯的形態(tài)（形狀、尺寸以及表面質(zhì)量），使其成為合格零件所進行的全部過程。3.機械加工工藝過程7

一個或一組工人在一個工作地點，對一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那部分工藝過程叫工序。

機械加工工藝過程的基本單元是工序。工序又是由安裝、工位、工步及走刀組成的。

1.工序

二、機械加工工藝過程及其組成

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工件在機床或夾具中定位并夾緊的過程稱為安裝。2.安裝3.工位

工件在一次安裝后，工件與夾具或設(shè)備的可動部分一起相對于刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個位置上所完成的那一部分工藝過程稱為工位。如圖5-3所示9

多工位加工104.工步

在加工表面、切削刀具和切削用量（僅指轉(zhuǎn)速和進給量）都不變的情況下，所連續(xù)完成的那部分工藝過程，稱為一個工步。

有時為了提高生產(chǎn)效率，經(jīng)常把幾個待加工表面用幾把刀具同時進行加工，這可看作為一個工步，并稱為復(fù)合工步。115.走刀刀在一個工工步內(nèi)，，有些表表面由于于加工余余量太大大，或由由于其它它原因，，需用同同一把刀刀具以及及同一切切削用量量對同一一表面進進行多次次切削。。這樣刀具對工工件的每每一次切切削就稱稱為一次次走刀。12圖以棒料制制造階梯梯軸13零件的年年生產(chǎn)綱綱領(lǐng)按下下列公式式計算：：N=Qn(1+a)(1+b)(3-1)式中N——零件的生生產(chǎn)綱領(lǐng)領(lǐng)，單位位為件／／年；Q——產(chǎn)品的年年產(chǎn)量，，單位為為臺／年年；n——每臺產(chǎn)品品中所含含該零件件的數(shù)量量，單位位為件／／臺；a——零件的備備品百分分率；b——零件的廢廢品百分分率。1.生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在在計劃期內(nèi)內(nèi)應(yīng)當生產(chǎn)產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)產(chǎn)量和進度度計劃。產(chǎn)品的年生生產(chǎn)綱領(lǐng)就就是產(chǎn)品的的年生產(chǎn)量量。三、生產(chǎn)綱綱領(lǐng)與生產(chǎn)產(chǎn)類型142.生產(chǎn)類型根據(jù)產(chǎn)品投投入生產(chǎn)的的連續(xù)性，，可大致分分為三種不不同的生產(chǎn)產(chǎn)類型。（1）單件件生產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)品品種不不固定，每每一品種的的產(chǎn)品數(shù)量量很少，大大多數(shù)工作作地點的加加工對象經(jīng)經(jīng)常改變。。例如，重重型機械、、造船業(yè)等等一般屬于于單件生產(chǎn)產(chǎn)。（2）大量量生產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)品品種固固定，每種種產(chǎn)品數(shù)量量很大，大大多數(shù)工作作地點的加加工的對象象固定不變變。例如，，汽車、軸軸承制造等等一般屬于于大量生產(chǎn)產(chǎn)。15在成批生產(chǎn)產(chǎn)中，根據(jù)據(jù)批量大小小可分為小小批、中批批和大批生生產(chǎn)。小批批生產(chǎn)的特特點接近于于單件生產(chǎn)產(chǎn)的特點，，大批生產(chǎn)產(chǎn)的特點接接近于大量量生產(chǎn)的特特點，中批批生產(chǎn)的特特點介于單單件和大量量生產(chǎn)特點點之間。因因此生產(chǎn)類類型可分為為：單件小批生生產(chǎn)，大批批大量生產(chǎn)產(chǎn)，中批生生產(chǎn)。各種生產(chǎn)產(chǎn)類型的工工藝特點見見表4-3。（3）成批生產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)品品種基基本固定，，但數(shù)量少少，品種較較多，需要要周期性地地輪換生產(chǎn)產(chǎn)，大多數(shù)數(shù)工作地點點的加工對對象是周期期性的變換換。16生產(chǎn)綱領(lǐng)與與生產(chǎn)類型型的關(guān)系生產(chǎn)類型零件年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）重型零件中型零件小型零件單件生產(chǎn)

≤5≤20≤100小批生產(chǎn)

＞5～100＞20～200＞100～500中批生產(chǎn)

＞100～300＞200～500＞500～5000大批生產(chǎn)

＞300～1000＞500～5000＞5000～50000大量生產(chǎn)

＞1000＞5000＞5000017各種生產(chǎn)類類型的工藝藝特點特點

單件小批生產(chǎn)

中批生產(chǎn)

大批量生產(chǎn)

零件互換性

一般配對制造，無互換性，常采用鉗工修配

大部分有互換性，少數(shù)用鉗工修配

全部互換性，高精度配合件用分組裝配和調(diào)整法毛坯及加工余量

木模手工造型或自由鍛。毛坯精度低，加工余量大

部分采用金屬模鑄造或模鍛。毛坯精度和加工余量中等

常用金屬模機器造型、模鍛等高效方法。毛坯精度高，余量小

機床設(shè)備及布置

通用機床按機群式排列，部分采用數(shù)控機床或加工中心

部分通用機床和高效機床、數(shù)控機床、加工中心，按零件工段排列

常采用高效自動機床，專用機床，數(shù)控機床，按自動線流水線排列

18各種生產(chǎn)類類型的工藝藝特點（續(xù)續(xù)）特點

單件小批生產(chǎn)

中批生產(chǎn)

大批量生產(chǎn)

工裝及達到精度的方法

通用夾具、標準附件、通用刀具和萬能量具?？縿澗€和試切達到精度

采用專用及成組夾具、專用刀具及量具，主要使用調(diào)整法達到精度要求

高效專用夾具量具、復(fù)合刀具、自動檢測裝置，調(diào)整法及自動控制達到精度

對工人的要求

需要技術(shù)熟練的工人

需要一定技術(shù)水平的工人

對操作工人要求低，對調(diào)整工人的技術(shù)要求較高

工藝文件

有簡單的工藝過程卡，關(guān)鍵工序有工序卡

有詳細的工藝規(guī)程，關(guān)鍵零件有工序卡

有詳細的工藝規(guī)程和工序卡，關(guān)鍵工序有調(diào)整卡、檢驗卡

1920工藝規(guī)程的作用1.工藝規(guī)程是是指導(dǎo)生產(chǎn)產(chǎn)的主要技技術(shù)文件2.工藝規(guī)程是是組織生產(chǎn)產(chǎn)和管理工工作的基本本依據(jù)3.工藝規(guī)程是是新建或擴擴建工廠或或車間的基基本資料四、機械加加工工藝規(guī)規(guī)程機械加工工工藝規(guī)程簡簡稱為工藝藝規(guī)程，是是規(guī)定產(chǎn)品品或零部件件制造過程程和操作方方法等的工工藝文件，，是指導(dǎo)機機械加工的的主要技術(shù)術(shù)文件。21它是以工序序為單位說說明一個零零件全部加加工過程的的工藝卡片片。這種卡卡片包括零零件各個工工序的名稱稱、工序內(nèi)內(nèi)容，經(jīng)過過的車間、、工段、所所用的機床床、刀具、、夾具、量量具，工時時定額等。。主要用于于單件小批批生產(chǎn)以及及生產(chǎn)管理理中。1.機械加工工藝規(guī)程的種類（1）機械加工工工藝過程程卡片22它是根據(jù)工工藝卡片的的每一道工工序制訂的的，主要用用來具體指指導(dǎo)操作工工人進行生生產(chǎn)的一種種工藝文件件。多用于于大批大量量生產(chǎn)或成批生產(chǎn)中中比較重要要的零件。。該卡片中中附有工序序簡圖，并并詳細記載載了該工序序加工所需需的資料，，如定位基基準選擇、、工序尺寸寸及公差以以及機床、、刀具、夾夾具、量具具、切削用用量和工時時定額等。。（2）機械加工工工藝卡它是以工序序為單位，，詳細說明明零件的機機械加工工工藝過程,其內(nèi)容介于于工藝過程程卡片和工工序卡片之之間。它用用來指導(dǎo)工工人進行生生產(chǎn)和幫助助車間干部部和技術(shù)人人員掌握整整個零件加加工過程的的一種主要要工藝文件件，廣泛用用于成批生生產(chǎn)和單件件小批生產(chǎn)產(chǎn)中比較重重要的零件件或工序。。（3）機械加加工工序卡卡23產(chǎn)品整套裝裝配圖、零零件圖質(zhì)量標準生產(chǎn)綱領(lǐng)、、生產(chǎn)類型型毛坯情況本廠現(xiàn)有生生產(chǎn)條件先進技術(shù)、、工藝有關(guān)手冊、、圖冊2.制訂機械加工工藝規(guī)程的原始資料24（1）機械加工工工藝規(guī)程制制定的原則則（1）保證加工工質(zhì)量（2）保證生產(chǎn)產(chǎn)效率（3）較低制造造成本（4）良好勞動動條件3.制訂機械加工工藝規(guī)程的原則及步驟25（2）步驟驟分析研究產(chǎn)產(chǎn)品圖紙工藝性分析析選擇毛坯擬訂工藝路路線選擇設(shè)備、、工裝確定工序余余量、工序序尺寸確定切削用用量、工時時定額技術(shù)經(jīng)濟分分析填寫工藝文文件26各類毛坯的特點及適用范圍

毛坯種類制造精度（IT）加工余量原材料工件尺寸工件形狀機械性能適用生產(chǎn)類型型材型材焊接件砂型鑄造自由鍛造普通模鍛鋼模鑄造精密鍛造壓力鑄造熔模鑄造沖壓件粉末冶金件

工程塑料件

13級以下13級以下11～1510～128～118～117～108～107～9

9～11大一般大大一般較小較小小很小小很小

較小各種材料鋼

材鑄鐵,鑄鋼,青銅鋼材為主鋼,鍛鋁,銅等鑄鋁為主鋼材,鍛鋁等鑄鐵,鑄鋼,青銅鑄鐵,鑄鋼,青銅鋼鐵,銅,鋁基材料工程塑料小型大、中型各種尺寸各種尺寸中、小型中、小型小型中、小型小型為主各種尺寸中、小尺寸

中、小尺寸簡單較復(fù)雜復(fù)雜較簡單一般較復(fù)雜較復(fù)雜復(fù)雜復(fù)雜復(fù)雜較復(fù)雜復(fù)雜較好有內(nèi)應(yīng)力差好好較好較好較好較好好一般

一般各種類型單件單件小批單件小批中、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27一、分析和和審查產(chǎn)品品的裝配圖圖和零件圖圖熟悉該產(chǎn)品品的用途、、性能及工工作條件明確被加工工零件在產(chǎn)產(chǎn)品中的位位置與作用用了解各項技技術(shù)要求制制定的依據(jù)據(jù)審查圖紙的的完整性和和正確性分析零件結(jié)結(jié)構(gòu)的工藝藝性4-2零件的工藝藝性分析28二、衡量零零件結(jié)構(gòu)工工藝性的一一般原則及及實例衡量零件結(jié)構(gòu)工藝性主要考慮一下幾個方面零件的總數(shù)數(shù)機械零件的的平均精度度材料的需要要量機械零件各各種制造方方法的比例例產(chǎn)品裝配的的復(fù)雜程度度29二、衡量零零件結(jié)構(gòu)工工藝性的一一般原則及及實例零件結(jié)構(gòu)設(shè)計通常應(yīng)注意以下幾項原則應(yīng)盡量采用用標準化參參數(shù)要保證加工工的可能性性和方便性性加工表面形形狀盡量簡簡單零件結(jié)構(gòu)應(yīng)應(yīng)便于工件件裝夾要有合適的的定位面，，便于加工工盡量減少零零件重量，，減少加工工表面面積積有利于提高高生產(chǎn)率，，零件的結(jié)結(jié)構(gòu)應(yīng)與先先進的加工工工藝方法法相適應(yīng)零件的技術(shù)術(shù)要求要經(jīng)經(jīng)濟合理設(shè)計基準的的選擇30生產(chǎn)批量對零件結(jié)構(gòu)工藝性的影響三、工藝條條件對零件件結(jié)構(gòu)工藝藝性的影響響特種加工對零件結(jié)構(gòu)工藝性的影響數(shù)控加工對零件結(jié)構(gòu)工藝性的影響31機械制造技技術(shù)基礎(chǔ)4.3

定位基準的選擇SelectionofLocationDatum32在加工時用用于工件定定位的基準準稱為定位位基準。又又可進一步步分為：5.3定位基準的的選擇使用未經(jīng)機機械加工表表面作為定定位基準，，稱為粗基基準。零件件上上根根據(jù)據(jù)機機械械加加工工工工藝藝需需要要而而專專門門設(shè)設(shè)計計的的定定位位基基準準。。如如用用作作軸軸類類零零件件定定位位的的頂頂尖尖孔孔，，用用作作殼殼體體類類零零件件定定位位的的工工藝藝孔孔或或工工藝藝凸凸臺臺（（圖圖））等等。。粗基準使用用經(jīng)經(jīng)過過機機械械加加工工表表面面作作為為定定位位基基準準，，稱稱為為精精基基準準。。精基準附加基準33a）b）c）一、、粗粗基基準準的的選選擇擇◆保證證相相互互位位置置要要求求原原則則———如果果首首先先要要求求保保證證工工件件上上加加工工面面與與不不加加工工面面的的相相互互位位置置要要求求，，則則應(yīng)應(yīng)以以不不加加工工面面作作為為粗粗基基準準。?！粲嗔苛烤鶆騽蚍址峙渑湓瓌t則———如果果首首先先要要求求保保證證工工件件某某重重要要表表面面加加工工余余量量均均勻勻時時，，應(yīng)應(yīng)選選擇擇該該表表面面的的毛毛坯坯面面作作為為粗粗基基準準。。圖5-7粗基基準準選選擇擇比比較較34圖5-8床身粗基準選擇比較工序1工序1工序2工序2◆便于于工工件件裝裝夾夾原原則則———要求求選選用用的的粗粗基基準準面面盡盡可可能能平平整整、、光光潔潔，，且且有有足足夠夠大大的的尺尺寸寸，，不不允允許許有有鍛鍛造造飛飛邊邊、、鑄鑄造造澆澆、、冒冒口口或或其其它它缺缺陷陷。。也也不不宜宜選選用用鑄鑄造造分分型型面面作作粗粗基基準準。?！舸只鶞蕼室灰话惆悴徊坏玫弥刂貜?fù)復(fù)使使用用原原則則一、、粗粗基基準準的的選選擇擇35一、、粗粗基基準準的的選選擇擇

a)b)

圖粗基準重復(fù)使用錯誤示例及改進36圖階階梯梯軸軸的的加加工工若每每個個表表面面都都加加工工，，則則以以余余量量最最小小的的表表面面作作為為粗粗基基準準，，以保保證證各各表表面面都都有有足足夠夠的的余余量量。37二、、精精基基準準的的選選擇擇◆基準準重重合合原原則則———選用用被被加加工工面面設(shè)設(shè)計計基基準準作作為為精精基基準準設(shè)計計基基準準與與定定位位基基準準不不重重合合誤誤差差只只發(fā)發(fā)生生在在用用調(diào)調(diào)整整法法獲獲得得加加工工尺尺寸寸的的情情況況。。基準準不不重重合合誤誤差差值值等等于于設(shè)設(shè)計計基基準準與與定定位位基基準準之之間間尺尺寸寸的的變變化化量量。?；鶞蕼什徊恢刂睾虾弦灰话惆惆l(fā)發(fā)生生在在下下列列情情況況：：①用用設(shè)設(shè)計計基基準準定定位位不不可可能能或或不不方方便便；；②在在選選擇擇精精基基準準時時優(yōu)優(yōu)先先考考慮慮了了基基準準統(tǒng)統(tǒng)一一原原則則。。設(shè)計計基基準準與與測測量量基基準準不不重重合合也也會會產(chǎn)產(chǎn)生生基基準準不不重重合合誤誤差差。?；鶞蕼什徊恢刂睾虾险`誤差差不不僅僅指指尺尺寸寸誤誤差差，，對對位位置置誤誤差差也也要要考考慮慮38設(shè)計計基基準準（（定定位位基基準準））若本本道道工工序序的的加加工工精精度度為為δ，則則只只要要δ≤≤δδA2，即可可滿滿足足加加工工要要求求例：：圖圖示示零零件件加加工工臺臺階階面面切削削平平面面δ（本本道道工工序序加加工工精精度度））39設(shè)計計基基準準定位位基基準準若要要滿滿足足加加工工精精度度必必須須有有：：－稱為為基基準準不不重重合合誤誤差差40圖主軸箱零件精基準選擇二、精基基準的選選擇◆基準統(tǒng)一一原則——當工件以以某一表表面作精精基準定定位，可可以方便便地加工工大多數(shù)數(shù)（或全全部）其其余表面面時，應(yīng)應(yīng)盡早將將這個基基準面加加工出來來，并達達到一定定精度，，以后大大多數(shù)（（或全部部）工序序均以它它為精基基準進行行加工41在實際生生產(chǎn)中，，經(jīng)常使使用的統(tǒng)統(tǒng)一基準準形式有有：1）軸類零零件常使使用兩頂尖孔作統(tǒng)一基基準；2）箱體類類零件常常使用一面兩孔孔（一個較較大的平平面和兩兩個距離離較遠的的銷孔））作統(tǒng)一一基準；；3）盤套類類零件常常使用止口面（一端面面和一短短圓孔））作統(tǒng)一一基準；；4）套類零零件用一長孔和和一止推推面作統(tǒng)一基基準。采用統(tǒng)一一基準原原則好處處：1）有利于于保證各各加工表表面之間間的位置置精度；；2）可以簡簡化夾具具設(shè)計，，減少工工件搬動動和翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)次數(shù)。?！镒⒁猓翰刹捎媒y(tǒng)一一基準原原則常常常會帶來來基準不不重合問問題。此此時，需需針對具具體問題題進行具具體分析析，根據(jù)據(jù)實際情情況選擇擇精基準準。二、精基基準的選選擇42◆互為基準準原則軸徑軸徑錐孔圖主主軸零件件精基準準選擇【例】主軸零件件精基準準選擇（（圖、圖圖5-18）二、精基基準的選選擇圖5－18以齒形表表面定位位加工1－卡盤；；2－滾柱；；3－齒輪43二、精基基準的選選擇◆自為基準準原則【例】床身導(dǎo)軌軌面磨削削加工（（圖5-20）圖5-20導(dǎo)軌磨削基準選擇44精基準的的選擇◆基準重重合原則則◆基準統(tǒng)統(tǒng)一原則則◆互為基基準原則則◆自為基基準原則則◆便于裝裝夾原則則粗基準的的選擇◆保證相相互位置置要求原原則◆余量均均勻分配配原則◆便于工工件裝夾夾原則◆粗基準準一般不不得重復(fù)復(fù)使用原原則45機械制造造技術(shù)基基礎(chǔ)4.4

加工路線的擬定DeterminetheMachiningRoute46一、表面面加工方方法的選選擇圖

加工誤差與成本關(guān)系CΔ0AB經(jīng)濟精度度隨年代代增長和和技術(shù)進進步而不不斷提高高（圖））在正常加加工條件件下（采采用符合合質(zhì)量標標準的設(shè)設(shè)備和工工藝裝備備，使用用標準技技術(shù)等級級工人，，不延長長加工時時間），，一種加加工方法法所能保保證的加加工精度度和表面面粗糙度度（圖5-21AB段）加工經(jīng)濟精度加工誤差（μm）196010-110-210-319202000102101100年代圖加工精度與年代的關(guān)系一般加工精密加工超精密加工471）零件加加工表面面的精度度和表面面粗糙度度要求2）零件材材料的加加工性3）生產(chǎn)批批量和生生產(chǎn)節(jié)拍拍要求4）企業(yè)現(xiàn)現(xiàn)有加工工設(shè)備和和加工能能力5）經(jīng)濟性性選擇加工方法應(yīng)考慮的問題

外圓表面、孔及平面加工方案參見教材表5-15、5-16、5-17。一、表面面加工方方法的選選擇48典型表面加工路線研磨IT5Ra0.008~0.32超精加工IT5Ra0.01~0.32砂帶磨IT5Ra0.01～0.16精密磨削IT5Ra0.008~0.08拋光Ra0.008~1.25金剛石車IT5～6Ra0.02~1.25滾壓IT6～7Ra0.16~1.25精磨IT6～7Ra0.16~1.25精車IT7～8Ra1.25～5粗磨IT8～9Ra1.25～10半精車IT10～11Ra2.5～12.5粗車IT12～13Ra10～80圖5-15外圓表面的典型加工工藝路線一、表面面加工方方法的選選擇49圖5-16孔的典型型加工工工藝路線線珩磨IT5～6Ra0.04~1.25研磨IT5～6Ra0.008~0.63粗鏜IT12～13Ra5～20鉆IT10～13Ra5～80半精鏜IT10～11Ra2.5～10粗拉IT9～10Ra1.25～5擴IT9～13Ra1.25~40精鏜IT7～9Ra0.63～5粗磨IT9～11Ra1.25～10精拉IT7～9Ra0.16~0.63推IT6～8Ra0.08~1.25餃IT6～9Ra0.32~10金剛鏜IT5～7Ra0.16~1.25精磨IT7～8Ra0.08~0.63滾壓IT6～8Ra0.01~1.25手餃IT5Ra0.08~1.25一、表面面加工方方法的選選擇50圖5-17平面典型加工工藝路線拋光Ra0.008?1.25研磨IT5～6Ra0.008?0.63精密磨IT5～6Ra0.04?0.32半精銑IT8～11Ra2.5?10精銑IT6～8Ra0.63～5高速精銑IT6～7Ra0.16?1.25導(dǎo)軌磨IT6Ra0.16?1.25精磨IT6～8Ra0.16?1.25寬刀精刨IT6Ra0.16?1.25粗磨IT8～10Ra1.25?10精刨IT6～8Ra0.63～5半精刨IT8～11Ra2.5～10半精車IT8～11Ra2.5～10粗銑IT11～13Ra5～20粗刨IT11～13Ra5～20砂帶磨IT5～6Ra0.01?0.32金剛石車IT6Ra0.02?1.25刮研Ra0.04?1.25精車IT6～8Ra1.25～5粗車IT12～13Ra10～80精拉IT6～9Ra0.32～2.5粗拉IT10～11Ra5～20一、表面面加工方方法的選選擇51二、加工工階段的的劃分粗加工階階段——主要任務(wù)務(wù)是去除除加工面面多余的的材料半精加工工階段——使加工面面達到一一定的加加工精度度，為精精加工作作好準備備精加工階階段——使加工面面精度和和表面粗粗糙度達達到要求求光整加工工階段——對于特別別精密的的零件，，安排此此階段，，以確保保零件的的精度要要求有利于保保證零件件的加工工精度；；有利于設(shè)設(shè)備的合合理使用用和精密密機床的的精度保保持；有利于人人員的合合理安排排；可及早發(fā)發(fā)現(xiàn)毛坯坯缺陷，，以減少少損失。。加工階段的劃分加工階段劃分的意義52三、工序序的集中中與分散散使每個工工序中包包括盡可可能多的的工步內(nèi)內(nèi)容，從從而使總總的工序序數(shù)目減減少優(yōu)點：：1）有利利于保保證工工件各各加工工面之之間的的位置置精度度；2）有利利于采采用高高效機機床，，可節(jié)節(jié)省工工件裝裝夾時時間，，減少少工件件搬運運次數(shù)數(shù)；3）可減減小生生產(chǎn)面面積，，并有有利于于管理理。使每個個工序序的工工步內(nèi)內(nèi)容相相對較較少，，從而而使總總的工工序數(shù)數(shù)目較較多工序分分散優(yōu)優(yōu)點：：每個個工序序使用用的設(shè)設(shè)備和和工藝藝裝備備相對對簡單單，調(diào)調(diào)整、、對刀刀比較較容易易，對對操作作工人人技術(shù)術(shù)水平平要求求不高高工序集中工序分散53傳統(tǒng)的的流水水線、、自動動線生生產(chǎn)，，多采采用工工序分分散的的組織織形式式（個個別工工序亦亦有相相對集集中的的情況況）工序集中與工序分散的應(yīng)用由于市市場需需求的的多變變性，，對生生產(chǎn)過過程的的柔性性要求求越來來越高高，加加之加加工中中心等等先進進設(shè)備備的采采用，，工序序集中中將越越來越越成為為生產(chǎn)產(chǎn)的主主流方方式多品種種、中中小批批量生生產(chǎn)，，為便便于轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換和和管理理，多多采用用工序序集中中方式式三、工工序的的集中中與分分散54一、粗粗基準準的選選擇◆保證相相互位位置要要求原原則◆余量均均勻分分配原原則◆便于工工件裝裝夾原原則◆粗基準準一般般不得得重復(fù)復(fù)使用用原則則◆基準重重合原原則◆基準統(tǒng)統(tǒng)一原原則◆互為基基準原原則◆自為基基準原原則◆便于裝裝夾原原則二、精精基準準的選選擇三、工工序的的集中中與分分散55四、工工序順順序的的安排排先基準準后其其他——先加工工基準準面，，再加加工其其他表表面先面后后孔——有兩層層含義義：1）當零零件上上有較較大的的平面面可以以作定定位基基準時時，先先將其其加工工出來來，再再以面面定位位，加加工孔孔，可可以保保證定定位準準確、、穩(wěn)定定2）在毛毛坯面面上鉆鉆孔或或鏜孔孔，容容易使使鉆頭頭引偏偏或打打刀，，先將將此面面加工工好，，再加加工孔孔，則則可避避免上上述情情況的的發(fā)生生先主后后次——也有兩兩層含含義：：1）先考考慮主主要表表面加加工，，再安安排次次要表表面加加工，，次要要表面面加工工常常常從加加工方方便與與經(jīng)濟濟角度度出發(fā)發(fā)進行行安排排2）次要要表面面和主主要表表面之之間往往往有有相互互位置置要求求，常常常要要求在在主要要表面面加工工后，，以主主要表表面定定位進進行加加工先粗后后精機械加工工序的安排56為改善善工件件材料料切削削性能能而進進行的的熱處處理工工序（（如退退火、、正火火等）），應(yīng)應(yīng)安排排在切切削加加工之之前進進行為消除除內(nèi)應(yīng)應(yīng)力而而進行行的熱熱處理理工序序（如如退火火、人人工時時效等等），，最好好安排排在粗粗加工工之后后，也也可安安排在在切削削加工工之前前為了改改善工工件材材料的的力學學物理理性質(zhì)質(zhì)而進進行的的熱處處理工工序（（如調(diào)調(diào)質(zhì)、、淬火火等））通常常安排排在粗粗加工工后、、精加加工前前進行行。其其中滲滲碳淬淬火一一般安安排在在切削削加工工后，，磨削削加工工前。。而表表面淬淬火和和滲氮氮等變變形小小的熱熱處理理工序序，允允許安安排在在精加加工后后進行行為了提提高零零件表表面耐耐磨性性或耐耐蝕性性而進進行的的熱處處理工工序以以及以以裝飾飾為目目的的的熱處處理工工序或或表面面處理理工序序（如如鍍鉻鉻、鍍鍍鋅、、氧化化、煮煮黑等等）一一般放放在工工藝過過程的的最后后。熱處理和表面處理工序的安排四、工工序順順序的的安排排57除操作作工人人自檢檢外，，下列列情況況應(yīng)安安排檢檢驗工工序：：①零零件加加工完完畢后后；②從從一個個車間間轉(zhuǎn)到到另一一個車車間前前后；；③重重要工工序前前后。。其他工序的安排去毛刺刺工序序通通常常安排排在切切削加加工之之后。。清洗工工序在在零件件加工工后裝裝配之之前，，研磨磨、珩珩磨等等光整整加工工工序序之后后，以以及采采用磁磁力夾夾緊加加工去去磁后后，應(yīng)應(yīng)對工工件進進行認認真地地清洗洗。檢驗工序的安排四、工工序順順序的的安排排58機械制制造技技術(shù)基基礎(chǔ)4.5

機床加工工序的設(shè)計59一、加加工余余量的的確定定加工余余量——加工過過程中中從加加工表表面切切去材材料層層厚度度工序（（工步步）余余量——某一表表面在在某一一工序序（工工步））中所所切去去的材材料層層厚度度加工余量及其計算總加工工余量——零件從從毛坯坯變?yōu)闉槌善菲非谐牧狭蠈涌偪偤穸榷仁街衂S——總加工工余量量；Zi——第i道工序序加工工余量量；n——該表面面加工工工序序數(shù)。。60加工余余量確確定方方法計算法法——采用計計算法法確定定加工工余量量比較較準確確，但但需掌掌握必必要的的統(tǒng)計計資料料和具具備一一定的的測量量手段段。經(jīng)驗法法——由一些些有經(jīng)經(jīng)驗的的工程程技術(shù)術(shù)人員員或工工人根根據(jù)現(xiàn)現(xiàn)場條條件和和實際際經(jīng)驗驗確定定加工工余量量。此此法多多用于于單件件小批批生產(chǎn)產(chǎn)。查表法法——利用各各種手手冊所所給的的表格格數(shù)據(jù)據(jù)，再再結(jié)合合實際際加工工情況況進行行必要要的修修正，，以確確定加加工余余量。。此法法方便便、迅迅速，，生產(chǎn)產(chǎn)上應(yīng)應(yīng)用較較多。。一、加加工余余量的的確定定61二、工工序尺尺寸與與公差差確定定確定工工序尺尺寸一一般方方法1）確定定各工工序加加工余余量；；2）從最最終加加工工工序開開始，，即從從設(shè)計計尺寸寸開始始，逐逐次加加上（（對于于被包包容面面）或或減去去（對對于包包容面面）每每道工工序的的加工工余量量，可可分別別得到到各工工序的的基本本尺寸寸；3）除最最終加加工工工序取取設(shè)計計尺寸寸公差差外，，其余余各工工序按按各自自采用用的加加工方方法所所對應(yīng)應(yīng)的加加工經(jīng)經(jīng)濟精精度確確定工工序尺尺寸公公差；；4）除最最終工工序外外，其其余各各工序序按““入體體原則則”標標注工工序尺尺寸公公差；；5）毛坯坯余量量通常常由毛毛坯圖圖給出出，故故第1工序余余量由由計算算確定定。62三、機機床設(shè)設(shè)備及及工藝藝裝備備的選選擇機床的的精度度機床的的生產(chǎn)產(chǎn)率機床的的加工工尺寸寸范圍圍工藝裝裝備刀具量具63機械制制造技技術(shù)基基礎(chǔ)4.6加工工藝過程的生產(chǎn)率與技術(shù)經(jīng)濟分析EconomicAnalysisforTechnologicalProcess64提高生生產(chǎn)效效率的的工藝藝途徑徑縮短基基本時時間：：①提提高切切削用用量（（切削削速度度、進進給量量、切切削深深度等等）；；②采采用多多刀多多刃進進行加加工（（如以以銑削削代替替刨削削，采采用組組合刀刀具等等）；；③采采用復(fù)復(fù)合工工步，，使多多個表表面加加工基基本時時間重重合（（如多多刀加加工，，多件件加工工等））。縮短輔輔助時時間：：①使使輔助助動作作實現(xiàn)現(xiàn)機械械化和和自動動化（（如采采用自自動上上下料料裝置置、先先進夾夾具等等）；；②使使輔助助時間間與基基本時時間重重疊（（如采采用多多位夾夾具或或多位位工作作臺，，使工工件裝裝卸時時間與與加工工時間間重疊疊；采采用在在線測測量，，使測測量時時間與與加工工時間間重疊疊等））一、生生產(chǎn)率率分析析65縮短布布置工工作地地時間間：縮短準準備終終結(jié)時時間：：一、生生產(chǎn)率率分析析主要是是減少少換刀刀時間間和調(diào)調(diào)刀時時間采用自自動換換刀裝裝置或或快速速換刀刀裝置置使用不不重磨磨刀具具采用樣樣板或或?qū)Φ兜秹K對對刀采用新新型刀刀具材材料以以提高高刀具具耐用用度在中小小批量量生產(chǎn)產(chǎn)中采采用成成組工工藝和和成組組夾具具在數(shù)控控加工工中，，采用用離線線編程程及加加工過過程仿仿真技技術(shù)66工藝成成本二、工工藝方方案技技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟分分析生產(chǎn)成成本——生產(chǎn)一一件產(chǎn)產(chǎn)品或或一個個零件件所需需費用用總和和工藝成成本——生產(chǎn)成成本中中與工工藝過過程直直接有有關(guān)的的部分分工藝成成本可可分為為兩部部分：：可變費費用：：與年產(chǎn)產(chǎn)量有有關(guān)且且與之之成比比例的的費用用，記記為CV包括材材料費費CVM，機床床工人人工資資及工工資附附加費費CVP，機床床使用用費CVE，普通通機床床折舊舊費CVD，刀具具費CVC，通用用夾具具折舊舊費CVF等CV=CVM+CVP+CVE+CVD+CVC+CVF不變費費用：：與年產(chǎn)產(chǎn)量的的變化化沒有有直接接關(guān)系系的費費用，，記為為CN。包括括調(diào)整整工人人工資資及工工資附附加費費CSP，專用用機床床折舊舊費CSD，專用用夾具具折舊舊費CSF等CN=CSP+CSD+CSF67機械制制造技技術(shù)基基礎(chǔ)4.7

工藝尺寸鏈ProcessDimensionalChain68一、尺尺寸鏈鏈的定定義、、組成成及分分類尺寸鏈鏈定義義在零件件加工工或機機器裝裝配過過程中中，由由相互互聯(lián)系系的尺尺寸形形成的的封閉閉尺寸寸組，，稱為為尺寸寸鏈。?！镅b配尺尺寸鏈鏈——在機器器設(shè)計計和裝裝配過過程中中，由由有關(guān)關(guān)零件件尺寸寸形成成的尺尺寸鏈鏈★工藝尺尺寸鏈鏈——在加工工過程程中，，由同同一零零件有有關(guān)工工序尺尺寸所所形成成的尺尺寸鏈鏈69尺寸鏈鏈的環(huán)環(huán)封閉環(huán)環(huán)——在零件件加工工過程程或機機器裝裝配過過程中中最終終形成成的環(huán)環(huán)（或或間接接得到到的環(huán)環(huán)）——指組成成尺寸寸鏈的的每一一個尺尺寸增環(huán)——該環(huán)變變動（（增大大或減減小））引起起封閉閉環(huán)同同向變變動（（增大大或減減?。┑沫h(huán)環(huán)組成環(huán)環(huán)——尺寸鏈鏈中除除封閉閉環(huán)以以外的的各環(huán)環(huán)。對對于工工藝尺尺寸鏈鏈來說說，組組成環(huán)環(huán)的尺尺寸一一般是是由加加工直直接得得到的的減環(huán)——該環(huán)變變動（（增大大或減減小））引起起封閉閉環(huán)反反向變變動（（減小小或增增大））的環(huán)環(huán)一、尺尺寸鏈鏈的定定義、、組成成及分分類設(shè)計尺尺寸往往往是是封閉閉環(huán)加工余余量往往往是是封閉閉環(huán)70尺寸A0是加工工過程程間接接保證證的，，尺寸寸鏈的的封閉閉環(huán)；；尺寸A1和A2是在加加工中中直接接獲得得的，，是尺尺寸鏈鏈的組組成環(huán)環(huán)。A1為增環(huán)環(huán)，A2為減環(huán)環(huán)。圖5-34工藝尺寸鏈a1a2a0A1A2A0b)c)A1A2A0a)ABC0.05A0.1C

工藝尺寸鏈示例（圖5-34）：工件A、C面已加工好，現(xiàn)以A面定位用調(diào)整法加工B面，要求保證B、C面距離A0【例】一、尺尺寸鏈鏈的定定義、、組成成及分分類711、按應(yīng)應(yīng)用范范圍分分類1）工藝藝尺寸寸鏈——全部組組成環(huán)環(huán)為同同一零零件工工藝尺尺寸所所形成成的尺尺寸鏈鏈。2）裝配配尺寸寸鏈——全部組組成環(huán)環(huán)為不不同零零件設(shè)設(shè)計尺尺寸所所形成成的尺尺寸鏈鏈。3）零件件尺寸寸鏈——全部組組成環(huán)環(huán)為同同一零零件設(shè)設(shè)計尺尺寸所所形成成的尺尺寸鏈鏈。4）設(shè)計計尺寸寸鏈——裝配尺尺寸鏈鏈與零零件尺尺寸鏈鏈，統(tǒng)統(tǒng)稱為為設(shè)計計尺寸寸鏈。。722、按幾幾何特特征及及空間間位置置分類類1）長度度尺寸寸鏈—全部環(huán)環(huán)為長長度的的尺寸寸鏈2）角度度尺寸寸鏈—全部環(huán)環(huán)為角角度的的尺寸寸鏈3）直線線尺寸寸鏈—全部組組成環(huán)環(huán)平行行于封封閉環(huán)環(huán)的尺尺寸鏈鏈。4）平面面尺寸寸鏈—全部組組成環(huán)環(huán)位于于一個個或幾幾個平平行平平面內(nèi)內(nèi)，但但某些些組成成環(huán)不不平行行于封封閉環(huán)環(huán)的尺尺寸鏈鏈。5）空間間尺寸寸鏈—組成環(huán)環(huán)位于于幾個個不平平行平平面內(nèi)內(nèi)的尺尺寸鏈鏈。73機械制制造技技術(shù)基基礎(chǔ)ProcessPlanning4-9計算機輔助工藝規(guī)程設(shè)計ComputerAidedProcessPlanning（CAPP）74CAPP意義傳統(tǒng)工工藝規(guī)規(guī)程設(shè)設(shè)計存存在的的問題題從根本本上解解決人人工設(shè)設(shè)計效效率低低，周周期長長，成成本高高的問問題可以提提高工工藝規(guī)規(guī)程設(shè)設(shè)計的的質(zhì)量量，并并有利利于實實現(xiàn)工工藝規(guī)規(guī)程設(shè)設(shè)計的的優(yōu)化化和標標準化化可以使使工藝藝設(shè)計計人員員從煩煩瑣重重復(fù)的的工作作中解解放出出來，，集中中精力力去提提高產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量和和工藝藝水平平CAPP是連接CAD和CAM系統(tǒng)的的橋梁梁，是是發(fā)展展計算算機集集成制制造的的不可可缺少少的關(guān)關(guān)鍵技技術(shù)CAPP意義設(shè)計效效率低低，周周期長長，成成本高高不必要要的花花色繁繁多，，不利利于管管理設(shè)計質(zhì)質(zhì)量參參差不不齊，，難于于實現(xiàn)現(xiàn)優(yōu)化化設(shè)計計工藝人人員短短缺和和老化化是全全球機機械制制造業(yè)業(yè)面臨臨的共共同問問題75CAPP工作原原理派生式式(變異式式)CAPP系統(tǒng)(VariantCAPPSystem)◆該類系系統(tǒng)以以成組組技術(shù)術(shù)（GroupTechnology簡稱GT）為基基礎(chǔ)，，根據(jù)據(jù)零件件編碼碼查找找所屬屬零件件組，，調(diào)出出零件件組的的標準準工藝藝，進進行適適當?shù)牡木庉嬢嫽蛐扌薷?，，生成成所需需的工工藝?guī)規(guī)程。。零件組矩陣零件編碼查找找零件組組輸入表表頭信信息工藝規(guī)規(guī)程