第一二節(jié)工藝規(guī)程設(shè)計(jì)第1頁，共84頁。第一節(jié)概述一、工藝規(guī)程生產(chǎn)過程：從原材料或半成品進(jìn)入一直到把成品制造出來的各有關(guān)勞動(dòng)過程的總和。鑄(鍛)造車間的成品是機(jī)械加工車間的毛坯，機(jī)械加工車間的成品則是裝配車間的原料或半成品。第2頁，共84頁。工藝過程：在生產(chǎn)過程中凡直接改變生產(chǎn)對(duì)象的尺寸、形狀、性能(包括物理性能、化學(xué)性能、機(jī)械性能等)以及相對(duì)位置關(guān)系的過程。工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、熱處理、裝配等工藝過程。第3頁，共84頁。工藝規(guī)程：人們把用以指導(dǎo)生產(chǎn)的合理工藝過程的有關(guān)內(nèi)容寫成的工藝文件。第4頁，共84頁。第5頁，共84頁。第6頁，共84頁。第7頁，共84頁。第8頁，共84頁。第9頁，共84頁。二、工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)原則(1)所設(shè)計(jì)的工藝規(guī)程應(yīng)能保證機(jī)器零件的加工質(zhì)量(或機(jī)器的裝配質(zhì)量)，達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙上規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求；(2)應(yīng)使工藝過程具有較高的生產(chǎn)率，使產(chǎn)品盡快投放市場(chǎng)；(3)盡量降低制造成本；(4)注意減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。第10頁，共84頁。三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)所需原始資料

(1)產(chǎn)品裝配圖、零件圖；(2)產(chǎn)品驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；(3)產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)；(4)毛坯材料與毛坯生產(chǎn)條件；第11頁，共84頁。

(5)制造廠的生產(chǎn)條件，包括機(jī)床設(shè)備和工藝裝備的規(guī)格、性能和現(xiàn)在的技術(shù)狀態(tài)，工人的技術(shù)水平，工廠自制工藝裝備的能力以及工廠供電、供氣的能力等有關(guān)資料；(6)工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、工藝裝備設(shè)計(jì)所用設(shè)計(jì)手冊(cè)和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；(7)國內(nèi)外先進(jìn)制造技術(shù)資料等。第12頁，共84頁。第二節(jié)機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)一、機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟二、工藝路線的擬訂三、加工余量四、工序尺寸及其公差的確定五、時(shí)間定額六、工藝方案的經(jīng)濟(jì)分析七、編制工藝規(guī)程文件第13頁，共84頁。一、機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟1．分析零件圖和產(chǎn)品裝配圖2．對(duì)零件圖和裝配圖進(jìn)行工藝審查3．由年生產(chǎn)綱領(lǐng)研究確定零件生產(chǎn)類型4．確定毛坯5．?dāng)M定工藝路線，包括：選擇定位基準(zhǔn)，確定各表面加工方法，劃分加工階段，確定工序集中和分散程度，安排工序順序等。第14頁，共84頁。6．確定各工序所用機(jī)床設(shè)備和工藝裝備。7．確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差。8．確定各工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。9．確定各工序的切削用量和工時(shí)定額。10．編制工藝文件。第15頁，共84頁。二、工藝路線的擬訂(一)選擇定位基準(zhǔn)基準(zhǔn):設(shè)計(jì)基準(zhǔn):零件設(shè)計(jì)圖上所采用的基準(zhǔn).工藝基準(zhǔn):零件在工藝過程中采用的基準(zhǔn).(工序基準(zhǔn);定位基準(zhǔn);度量基準(zhǔn);裝配基準(zhǔn))第16頁，共84頁。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)第17頁，共84頁。工序基準(zhǔn)第18頁，共84頁。定位基準(zhǔn)第19頁，共84頁。測(cè)量基準(zhǔn)第20頁，共84頁。裝配基準(zhǔn)第21頁，共84頁。定位基準(zhǔn)有精基準(zhǔn)與粗基準(zhǔn)之分。用毛坯上未經(jīng)加工的表面作定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。用加工過的表面作定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)往往先根據(jù)零件的加工要求選擇精基準(zhǔn)，然后再考慮選用哪一組表面作為粗基準(zhǔn)才能把精基準(zhǔn)加工出來。第22頁，共84頁。1．精基準(zhǔn)的選擇原則(1)基準(zhǔn)重合原則，應(yīng)盡可能選擇被加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)，這樣可以避免由于基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差。(2)統(tǒng)一基準(zhǔn)原則，應(yīng)盡可能選擇用同一組精基準(zhǔn)加工工件上盡可能多的加工表面，以保證各加工表面之間的相對(duì)位置關(guān)系。第23頁，共84頁。第24頁，共84頁。1．精基準(zhǔn)的選擇原則(3)互為基準(zhǔn)原則，當(dāng)工件上兩個(gè)加工表面之間的位置精度要求比較高時(shí)，可以采用兩個(gè)加工表面互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的方法。(4)自為基準(zhǔn)原則，一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均勻，常以加工表面自身為精基準(zhǔn)。上述四項(xiàng)選擇精基準(zhǔn)的原則，有時(shí)不可能同時(shí)滿足，應(yīng)根據(jù)實(shí)際條件決定取舍。第25頁，共84頁。第26頁，共84頁。第27頁，共84頁。第28頁，共84頁。2．粗基準(zhǔn)的選擇原則(1)保證零件加工表面相對(duì)于不加工表面具有一定位置精度的原則，被加工零件上如有不加工表面應(yīng)選不加工面作粗基準(zhǔn)，當(dāng)零件上有幾個(gè)不加工表面時(shí)，應(yīng)選擇與加工面相對(duì)位置精度要求較高的不加工表面作組基準(zhǔn)。第29頁，共84頁。粗基準(zhǔn)的選擇第30頁，共84頁。粗基準(zhǔn)的選擇第31頁，共84頁。(2)合理分配加工余量的原則，從保證重要表面加工余量均勻考慮，應(yīng)選擇重要表面作粗基準(zhǔn)。第32頁，共84頁。2．粗基準(zhǔn)的選擇原則(3)便于裝夾的原則(4)粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則，在同一尺寸方向上粗基準(zhǔn)通常只允許使用一次。上述4項(xiàng)選擇粗基準(zhǔn)的原則，有時(shí)不能同時(shí)兼顧，只能根據(jù)主次決擇。第33頁，共84頁。粗基準(zhǔn)的選擇第34頁，共84頁。(二)表面加工方法的選擇根據(jù)具體加工條件(生產(chǎn)類型、設(shè)備狀況、工人的技術(shù)水平等)選用最適當(dāng)?shù)募庸し椒?，加工出合乎圖紙要求的機(jī)器零件。具有一定技術(shù)要求的加工表面，一般都不是只通過一次加工就能達(dá)到要求的，對(duì)于精密零件的主要表面，往往要通過多次加工才能逐步達(dá)到要求。第35頁，共84頁。(二)表面加工方法的選擇在選擇加工方法時(shí)，根據(jù)零件主要表面的技術(shù)要求和工廠具體條件，先選定它的最終工序加工方法，然后再逐一選定該表面各有關(guān)前導(dǎo)工序的加工方法。主要表面的加工方案和加工方法選定之后，再選定次要表面的加工方案和加工方法。第36頁，共84頁。表面加工方法第37頁，共84頁。表面加工方法第38頁，共84頁。外圓表面加工方案第39頁，共84頁。孔表面加工方案第40頁，共84頁。平面加工方案第41頁，共84頁。(三)加工階段的劃分(1)粗加工階段高效地切除加工表面上的大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品。(2)半精加工階段切除粗加工后留下的誤差，使被加工工件達(dá)到一定精度，為精加工作準(zhǔn)備，并完成一些次要表面的加工(如鉆孔、攻絲、銑鍵槽等)。第42頁，共84頁。(三)加工階段的劃分(3)精加工階段保證各主要表面達(dá)到零件圖規(guī)定的加工質(zhì)量要求。(4)光整加工階段對(duì)于精度要求很高(IT5以上)、表面粗糙度值要求很小(Ra0.2μm以下)的表面，尚需安排光整加工階段，其主要任務(wù)是降低表面粗糙度或進(jìn)一步提高尺寸精度和形狀精度，但一般沒有糾正表面間位置誤差的作用。第43頁，共84頁。劃分為加工階段的主要目的(1)保證零件加工質(zhì)量，粗加工階段造成的加工誤差，可以通過半精加工和精加工階段予以逐步修正，零件的加工質(zhì)量容易得到保證。(2)有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并得到及時(shí)處理。(3)有利于合理利用機(jī)床設(shè)備，粗加工工序需選用電機(jī)功率大、精度不高的機(jī)床加工，精加工工序則應(yīng)選用高精度機(jī)床加工。將工件加工劃分為幾個(gè)階段，還有利于保護(hù)精加工過的表面少受磕碰損壞。當(dāng)然，劃分加工階段并不是絕對(duì)的。第44頁，共84頁。(四)工序的集中與分散工序的集中(1)有利于采用自動(dòng)化程度較高的高效機(jī)床/系統(tǒng)和工藝裝備，生產(chǎn)效率高；(2)可相應(yīng)減少操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積；(3)工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相互位置精度要求。第45頁，共84頁。(四)工序的集中與分散工序分散原則（傳統(tǒng)的流水線、自動(dòng)線）的特點(diǎn)是：(1)所用機(jī)床和工藝裝備簡單，易于調(diào)整對(duì)刀；(2)對(duì)操作工人的技術(shù)水平要求不高；(3)操作工人多，占用生產(chǎn)面積大。(4)對(duì)產(chǎn)品改型的適應(yīng)性較差，轉(zhuǎn)產(chǎn)比較困難。第46頁，共84頁。(五)工序順序的安排1．機(jī)械加工工序的安排(1)先加工定位基準(zhǔn)面，再加工其它表面(2)先加工主要表面，后加工次要表面(3)先安排粗加工工序，后安排精加工工序(4)先加工平面，后加工孔第47頁，共84頁。熱處理工序及表面處理工序的安排退火、正火人工時(shí)效人工時(shí)效淬火、回火氮化粗加工調(diào)質(zhì)退火調(diào)質(zhì)滲碳淬火、回火氰化精加工半精加工精磨細(xì)磨較少采用第48頁，共84頁。2．熱處理工序及表面處理工序的安排改善切削性能的熱處理工序，例如退火、正火、調(diào)質(zhì)等，應(yīng)在切削加工之前進(jìn)行。消除工件內(nèi)應(yīng)力的熱處理工序，例如人工時(shí)效、退火等，最好安排在粗加工階段之后進(jìn)行。第49頁，共84頁。改善工件材料機(jī)械性能的熱處理工序，例如淬火、滲碳淬火等，一般都安排在半精加工和精加工之間進(jìn)行。提高工件表面耐磨性、耐蝕性安排的熱處理工序以及以裝飾為目的而安排的熱處理工序，例如鍍鉻、鍍鋅、發(fā)蘭等，一般都安排在工藝過程最后階段進(jìn)行。第50頁，共84頁。3．其它工序的安排檢驗(yàn)工序1)粗加工全部結(jié)束之后；2)送往外車間加工的前后；3)工時(shí)較長和重要工序的前后；4)最終加工之后。5)有的還要安排探傷、密封、稱重、平衡等檢驗(yàn)工序。第51頁，共84頁。去毛刺。清洗工序去磁工序第52頁，共84頁。(六)機(jī)床設(shè)備與工藝裝備的選擇所選機(jī)床設(shè)備的尺寸規(guī)格應(yīng)與工件的形體尺寸相適應(yīng)，精度等級(jí)應(yīng)與本工序加工要求相適應(yīng)，電機(jī)功率應(yīng)與本工序加工所需功率相適應(yīng)，機(jī)床設(shè)備的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率應(yīng)與工件生產(chǎn)類型相適應(yīng)。沒有現(xiàn)成的設(shè)備可供選擇時(shí)，可以考慮采用自制專用機(jī)床。第53頁，共84頁。(六)機(jī)床設(shè)備與工藝裝備的選擇在中小批生產(chǎn)條件下，應(yīng)首先考慮選用通用工藝裝備(包括夾具、刀具、量具和輔具)；在大批大量生產(chǎn)中，可根據(jù)加工要求設(shè)計(jì)制造專用工藝裝備。機(jī)床設(shè)備和工藝裝備的選擇不僅要考慮設(shè)備投資的當(dāng)前效益，還要考慮產(chǎn)品改型及轉(zhuǎn)產(chǎn)的可能性，應(yīng)使其具有足夠的柔性。第54頁，共84頁。軸類第55頁，共84頁。第56頁，共84頁。第57頁，共84頁。盤類第58頁，共84頁。第59頁，共84頁。第60頁，共84頁。第61頁，共84頁。箱體第62頁，共84頁。箱體加工工藝過程及主要工序分析1.定位基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn):考慮的因素1)主軸孔是床頭箱要求最高的孔,應(yīng)保證余量均勻;2)保證所有軸孔都有適當(dāng)?shù)挠嗔?保證加工表面相對(duì)不加工表面正確的相對(duì)位置.通常粗基準(zhǔn)應(yīng)選擇主軸孔和與主軸孔相距較遠(yuǎn)的一個(gè)軸孔作為粗基準(zhǔn).第63頁，共84頁。精基準(zhǔn)的選擇:1)用底面及導(dǎo)向面作為統(tǒng)一基準(zhǔn)2)用頂面及兩個(gè)銷孔作為統(tǒng)一基準(zhǔn)第64頁，共84頁。第65頁，共84頁。第66頁，共84頁。2.加工順序的安排1)加工順序的安排(1)人工時(shí)效工序安排一般普通機(jī)床的箱體,在毛坯鑄造后立即時(shí)效,粗精加工之間有一段存放時(shí)間.精密機(jī)床的箱體仍應(yīng)在粗加工之后進(jìn)行時(shí)效.(2)粗精分開,先粗后精;(3)先加工平面后加工軸孔;(4)螺孔和小孔在精加工之后加工.第67頁，共84頁。3.平面加工在龍門刨床上用幾個(gè)刀架,在一次安裝中完成幾個(gè)表面的加工,能經(jīng)濟(jì)地保證這些表面間地相互位置要求.大批量生產(chǎn),在龍門銑床上.精加工在平面磨床和導(dǎo)軌磨床上完成.第68頁，共84頁。4.孔系加工保證孔系加工精度是箱體加工地關(guān)鍵.一般應(yīng)根據(jù)不同地生產(chǎn)規(guī)模和孔系精度要求采用不同的加工方法.找正法:孔距精度±0.05mm;鏜模法:孔距精度0.03—0.08mm;坐標(biāo)法:在普通機(jī)床,立式銑床及坐標(biāo)鏜床上借助測(cè)量裝置,調(diào)整主軸位置來加工,孔距精度決定于坐標(biāo)移動(dòng)精度;精密坐標(biāo)鏜床定位精度0.002－0.008mm第69頁，共84頁。5.主軸孔的精加工主軸孔的精加工方法有：精鏜－－浮動(dòng)鏜；金剛鏜－－珩磨，金剛鏜－－滾壓第70頁，共84頁。三、加工余量(一)加工余量的概念加工余量：毛坯上留作加工用的材料層總余量：某一表面毛坯尺寸與零件設(shè)計(jì)尺寸之差稱為總余量，以Z0表示工序余量：該表面加工相鄰兩工序尺寸之差稱為工序余量Zi。總余量與工序余量的關(guān)系：第71頁，共84頁。(二)加工余量的確定計(jì)算法，在掌握影響加工余量的各種因素具體數(shù)據(jù)的條件下，用計(jì)算法確定加工余量是比較科學(xué)的。目前應(yīng)用較少。經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法，加工余量由一些有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員或工人根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。由于主觀上有怕出廢品的思想，故所估加工余量一般都偏大，此法只用于單件小批生產(chǎn)。查表法，此法以工廠生產(chǎn)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)研究積累的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)制成的各種表格數(shù)據(jù)為依據(jù)，再結(jié)合實(shí)際加工情況加以修正。用查表法確定加工余量，方法簡便，比較接近實(shí)際，生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用。第72頁，共84頁。四、工序尺寸及其公差的確定零件圖上所標(biāo)注的尺寸公差是零件加工最終所要求達(dá)到的尺寸要求，工藝過程中許多中間工序的尺寸公差，一般都是通過解算工藝尺寸鏈確定的尺寸鏈的概念及尺寸鏈計(jì)算方法工序尺寸及其公差的確定方法第73頁，共84頁。舉例1舉例1第74頁，共84頁。(1)直線尺寸鏈，直線尺寸鏈由彼此平行的直線尺寸所組成。(2)平面尺寸鏈，平面尺寸鏈由位于一個(gè)或幾個(gè)平行平面內(nèi)但相互間不都平行的尺寸組成。(3)空間尺寸鏈，空間尺寸鏈由位于幾個(gè)不平行平面內(nèi)的尺寸組成。

尺寸鏈的分類第75頁，共84頁。(一)尺寸鏈及尺寸鏈計(jì)算公式尺寸鏈計(jì)算分正計(jì)算、反計(jì)算和中間計(jì)算