機(jī)械制造工藝學(xué) 第3版 課件 模塊一 機(jī)械加工工藝規(guī)程+1工序2工藝規(guī)程制定

機(jī)械制造工藝學(xué)機(jī)械制造工藝課程組課程定位機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，旨在通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握工程領(lǐng)域零件常用機(jī)械加工工藝方法。課程要求以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為中心，教師講解與學(xué)生（小組）探討相結(jié)合，通過視頻、PPT、微課、仿真等教學(xué)手段，集講解、探討等教學(xué)方法完成項(xiàng)目任務(wù)完成組織教學(xué)。課程結(jié)構(gòu)本課程涵蓋5個(gè)模塊，8個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目選取若干個(gè)典型任務(wù)作為項(xiàng)目載體，以問題為導(dǎo)向，在解決問題的過程中將專業(yè)知識(shí)、技術(shù)技能融入其中，最終以解決問題為項(xiàng)目結(jié)點(diǎn)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)，逐步建立發(fā)現(xiàn)問題解決問題的一般方法，掌握機(jī)械零件加工的一般規(guī)律與步驟。思政融入以培養(yǎng)工匠精神（愛崗敬業(yè)、精益求精、持之以恒、守正創(chuàng)新）為課程思政融入主線、思政案例和元素的選擇從任務(wù)特點(diǎn)出發(fā)、潤(rùn)物細(xì)無聲的將工匠精神融入課程全過程。課程目標(biāo)對(duì)常規(guī)零件進(jìn)行工藝分析，選擇毛坯、熱處理方法、定位方式、加工設(shè)備及方式、確定加工余量和切削用量等，并制定零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的能力。素質(zhì)目標(biāo)機(jī)械工程師需具備的基本職業(yè)素養(yǎng)（職業(yè)道德、工作態(tài)度、工匠精神）；查閱手冊(cè)、圖冊(cè)等技術(shù)資料，運(yùn)算和編寫技術(shù)文件等基本素質(zhì)。掌握常用材料，重點(diǎn)是鋼鐵材料的特點(diǎn)、熱處理方法，恰當(dāng)?shù)倪x擇熱處理方式；學(xué)習(xí)、掌握工藝規(guī)程的制訂原則、步驟；掌握典型零件（以軸、套筒、箱體為主）的加工工藝；掌握車銑刨磨等加工方式、工藝特點(diǎn)和適用范圍；掌握工件的定位原則和夾具設(shè)計(jì)方法、步驟；掌握在零件加工過程中加工精度和表面質(zhì)量的保證及實(shí)現(xiàn)方法。知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)......機(jī)械基礎(chǔ)金工實(shí)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械制圖前序課程AUTOCAD01STEP02STEP03STEP04STEP機(jī)械加工工藝規(guī)程基礎(chǔ)典型零件機(jī)械加工工藝文件制訂機(jī)械加工精度與表面質(zhì)量控制機(jī)械裝配工藝知識(shí)拓展05STEP321軸類零件盤套類零件箱體類零件4綜合類零件任務(wù)模塊一圖1-1所示為一支架套零件，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求如下：內(nèi)孔尺寸精度分別為

mm和

mm，表面粗糙度Ra分別為0.10?和0.40?，因轉(zhuǎn)動(dòng)要求精度較高，所以兩孔的圓度要求很高，均為0.0015mm，同軸度為0.002mm，

孔內(nèi)安放滾針軸承的滾針及儀器主軸頸，同時(shí)該支架套的外圓和內(nèi)孔均有臺(tái)階，并有徑向孔需要加工。試制定該零件的機(jī)械加工工藝文件。公差帶基本偏差在對(duì)一個(gè)零件進(jìn)行機(jī)械加工前，必須首先制定該零件的工藝規(guī)程，才能有效的保證用較低的成本，較高的效率加工出該零件，該支架套為一盤套類零件，要制定其機(jī)械加工文藝文件，需掌握制定機(jī)械加工工藝文件的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，熟悉機(jī)械加工工藝文件制定的一般過程和步驟，具備零件圖紙的分析能力，定位基準(zhǔn)選擇能力，工序尺寸和公差確定方法，并適當(dāng)了解機(jī)械加工工藝過程中的經(jīng)濟(jì)性問題分析。1.掌握零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂原則、步驟及相關(guān)概念。2.掌握零件結(jié)構(gòu)工藝性分析內(nèi)容及方法。3.掌握工序、基準(zhǔn)、定位、尺寸鏈等相關(guān)概念及應(yīng)用。4.掌握粗精基準(zhǔn)選擇原則、熱處理安排、毛坯確定原則。5.掌握工序尺寸、加工余量的確定及工藝尺寸鏈的計(jì)算辦法。1.具有對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)工藝性分析的能力。2.具有零件制造中毛坯選擇、定位基準(zhǔn)選擇、熱處理確定、工序尺寸計(jì)算的能力。培養(yǎng)學(xué)生善于思考、勤奮鉆研的優(yōu)良品質(zhì)。知識(shí)鏈接1什么是生產(chǎn)過程？原材料/半成品成品原材料的運(yùn)輸與保管生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備涂裝與入庫毛坯制造機(jī)械加工熱處理裝配測(cè)試與檢驗(yàn)生產(chǎn)過程知識(shí)鏈接1什么是工藝過程？在生產(chǎn)過程中改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程，稱為工藝過程。如毛坯制造、機(jī)械加工、熱處理、裝配等過程均為工藝過程。毛坯制造機(jī)械加工熱處理裝配裝配工藝過程機(jī)械加工工藝過程0201機(jī)械加工工藝過程是由一個(gè)或若干個(gè)順序排列的工序組成的，而工序又可分為安裝、工位、工步和走刀。什么是工序？1234一組工人一個(gè)工人一個(gè)工作地點(diǎn)若干個(gè)工件一個(gè)工件一個(gè)或一組工人，在一個(gè)工作地對(duì)同一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程，稱為工序。端面螺紋外圓切斷退刀槽組成生產(chǎn)過程的最小單元加工是否連續(xù)

完成？2

工作地點(diǎn)

是否變化？1工序的劃分工作地點(diǎn)的變化1車床銑床000

工序1工序2加工過程的連續(xù)性判斷2加工過程的連續(xù)性判斷2端面1外圓1調(diào)頭外圓2一個(gè)工序端面2

加工過程的連續(xù)性判斷2端面1外圓1端面2外圓2

工序一工序二技術(shù)要求加工數(shù)量現(xiàn)有工藝條件工序數(shù)目的確定工序數(shù)目的確定圖1-2階梯軸簡(jiǎn)圖工序號(hào)工序內(nèi)容設(shè)備1車端面，鉆中心孔、車全部外圓、車槽與倒角車床2銑鍵槽、去毛刺銑床3磨外圓外圓磨床工序號(hào)工序內(nèi)容設(shè)備1銑端面、鉆中心孔銑端面鉆中心孔機(jī)床2車外圓、車槽與倒角車床3銑鍵槽銑床4去毛刺鉗工臺(tái)5磨外圓外圓磨床工序數(shù)目的確定單件小批量生產(chǎn)中批量生產(chǎn)工序數(shù)目的確定Ra3.2Ra0.8課堂訓(xùn)練單件小批量生產(chǎn)大批量生產(chǎn)工序號(hào)工序內(nèi)容設(shè)備1車端面，鉆中心孔車床2車外圓，切槽及倒角車床3銑鍵槽；去毛刺銑床4磨外圓磨床工序號(hào)工序內(nèi)容設(shè)備1同時(shí)銑兩端面，鉆中心孔組合機(jī)床2粗車外圓及倒角車床3精車外圓、倒角及切退刀槽車床4銑鍵槽銑床5去毛刺鉗工臺(tái)6磨外圓磨床工序數(shù)目的確定單件小批量生產(chǎn)大批量生產(chǎn)課堂訓(xùn)練工序又可分為哪些組成部分？1生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型分別指什么？2思考題工步與走刀工步是指加工表面(或裝配時(shí)的聯(lián)接表面）和加工(或裝配)工具不變的條件下所連續(xù)完成的那部分工藝過程。一個(gè)工序可包括一個(gè)工步，也可包括幾個(gè)工步。在一個(gè)工步內(nèi)，若被加工表面需要切去的金屬層很厚，需要分幾次切削，則每進(jìn)行一次切削就是一次走刀（也稱進(jìn)給）。一個(gè)工步可包括一次或幾次走刀（或進(jìn)給）。若干相同的工步寫成一個(gè)工步圖1-3包括四個(gè)相同表面加工的工步

幾把刀具同時(shí)加工幾個(gè)表面的工步，稱為復(fù)合工步圖1-4復(fù)合工步安裝與工位工件在加工之前，在機(jī)床或夾具上先占據(jù)一正確位置(定位)，然后再予以夾緊的過程稱為裝夾（Fixing）。工件(或裝配單元)經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序內(nèi)容稱為安裝。包括定位和夾緊兩項(xiàng)內(nèi)容。定位(fixturing)——使工件在機(jī)床或夾具上占有正確位置。夾緊(fastening)——對(duì)工件施加一定的外力，使其已確定的位置在加工過程中保持不變。為了完成一定的工序內(nèi)容，一次裝夾工件后，工件(或裝配單元)與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起相對(duì)刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置稱為工位。圖1-5多工位加工工位Ⅰ—裝卸工件工位Ⅱ—鉆孔工位Ⅲ—擴(kuò)孔工位Ⅳ—鉸孔生產(chǎn)綱領(lǐng)企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量和進(jìn)度計(jì)劃稱為生產(chǎn)綱領(lǐng)。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)可按下式計(jì)算:N=Qn(1+a%+b%)式中：N—零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)；Q—產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)；n—每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量；a%—備品的百分率；b%—廢品的百分率。企業(yè)(或車間、工段、班組、工作地)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類稱為生產(chǎn)類型。一般可分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)三種類型。生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)(件)重型零件(30kg以上)中型零件(4~30kg)輕型零件(4kg以下)單件生產(chǎn)<5<10<100成批生產(chǎn)小批生產(chǎn)5~10010~200100~500中批生產(chǎn)100~300200~500500~5000大批生產(chǎn)300~1000500~50005000~50000大量生產(chǎn)>1000>5000>50000表1-4各種生產(chǎn)類型的工藝特征工藝特征生產(chǎn)類型單件小批中批大批大量零件的互換性用修配法，鉗工修配，缺乏互換性大部分具有互換性。裝配精度要求高時(shí)，靈活應(yīng)用分組裝配法和調(diào)整法，同時(shí)還保留某些修配法具有廣泛的互換性。少數(shù)裝配精度較高外，采用分組裝配法和調(diào)整法毛坯的制造方法與加工余量木模手工造型或自由鍛造。毛坯精度低，加工余量大部分采用金屬型鑄造或模鍛。毛坯精度和加工余量中等廣泛采用金屬型機(jī)器造型、模鍛或其他高效方法。毛坯精度高，加工余量小機(jī)床設(shè)備及其布置形式通用機(jī)床。按機(jī)床類別采用機(jī)群式布置部分通用機(jī)床和高效機(jī)床。按零件類別分工段排列設(shè)備廣泛采用高效專用機(jī)床及自動(dòng)機(jī)床。按流水線和自動(dòng)線排列設(shè)備工藝裝備大多采用通用夾具、標(biāo)準(zhǔn)附件、通用刀具和萬能量具?？縿澗€和試切法達(dá)到精度要求廣泛采用夾具，部分靠找正裝夾，達(dá)到精度要求。較多采用專用刀具和量具廣泛采用專用高效夾具、復(fù)合刀具、專用量具或自動(dòng)檢驗(yàn)裝置?？空{(diào)整法達(dá)到精度要求對(duì)工人技術(shù)要求需技術(shù)水平較高的工人需一定技術(shù)水平的工人對(duì)調(diào)整工的技術(shù)水平要求高，對(duì)操作工的技術(shù)水平要求較低工藝文件有工藝過程卡，關(guān)鍵工序要工序卡有工藝過程卡，關(guān)鍵工序要工序卡有工藝過程卡和工序卡，關(guān)鍵工序要調(diào)整卡和檢驗(yàn)卡成本較高中等較低機(jī)械加工工藝規(guī)程機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件制造工藝過程和操作方法的技術(shù)文件。（一）機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用1.工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件。2.工藝規(guī)程是生產(chǎn)組織和管理工作的基本依據(jù)。3.工藝規(guī)程是新建或擴(kuò)建工廠或車間的基本資料。（1）機(jī)械加工工藝過程卡片（二）工藝文件的格式（二）工藝文件的格式（2）機(jī)械加工工序卡片一、工藝規(guī)程制訂的原則工藝規(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)量的前提下，爭(zhēng)取最好的經(jīng)濟(jì)效益。在制訂時(shí)，應(yīng)注意下列問題。1.技術(shù)上的先進(jìn)性在制訂工藝規(guī)程時(shí)，要了解國(guó)內(nèi)外本行業(yè)工藝技術(shù)的發(fā)展水平，通過必要的工藝試驗(yàn)，積極采用適用的先進(jìn)工藝和工藝裝備。2.經(jīng)濟(jì)上的合理性在一定的生產(chǎn)條件下，可能會(huì)出現(xiàn)幾種能夠保證零件技術(shù)要求的工藝方案。此時(shí)應(yīng)通過核算或相互對(duì)比，選擇經(jīng)濟(jì)上最合理的方案，使產(chǎn)品的能源、材料消耗和生產(chǎn)成本最低。3.有良好的勞動(dòng)條件在制訂工藝規(guī)程時(shí)，要注意保證工人操作時(shí)有良好而安全的勞動(dòng)條件。因此，在工藝方案上要注意采取機(jī)械化或自動(dòng)化措施，以減輕工人繁雜的體力勞動(dòng)。二、制定工藝規(guī)程的步驟1)計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。2）分析研究零件圖及產(chǎn)品裝配圖，了解該零件在產(chǎn)品或部件中的作用，找出其要求較高的主要表面及主要技術(shù)要求，并了解各項(xiàng)技術(shù)要求制定的依據(jù)，審查其結(jié)構(gòu)工藝性。3)選擇毛坯。4)擬訂工藝路線。主要工作是選擇定位基準(zhǔn)，確定各表面的加工方法，安排加工順序，確定工序分散與集中的程度，安排熱處理以及檢驗(yàn)等輔助工序。5)確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差。6)確定各工序所用的設(shè)備及刀、夾、量具和輔助工具。7)確定切削用量及時(shí)間定額。8)確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。9)填寫工藝文件。三、制訂工藝規(guī)程的原始資料制訂工藝規(guī)程時(shí)，通常應(yīng)具備下列原始資料。1)產(chǎn)品的全套裝配圖和零件工作圖。2)產(chǎn)品驗(yàn)收的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。3)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)(年產(chǎn)量)。4)