第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識之一

機(jī)械制造工藝編制及實施

第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識南通職業(yè)大學(xué)機(jī)械工程系機(jī)械制造教研室

第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識機(jī)械制造工藝編制概念認(rèn)識零件的工藝性分析毛坯的選擇機(jī)械加工路線的擬訂

機(jī)械加工工序內(nèi)容的確定

工藝尺寸鏈的計算本章要點(diǎn)工作場景導(dǎo)入任務(wù)要求審查84002齒輪零件圖樣的工藝性選擇84002齒輪毛坯，畫毛坯圖根據(jù)中批量生產(chǎn)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)要求，確定零件加工順序根據(jù)零件的加工順序，確定2～3道重要加工工序的內(nèi)容

第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識制造一個產(chǎn)品通常分設(shè)計和制造二個階段。設(shè)計：由科研機(jī)構(gòu)、設(shè)計部門，按功能要求，通過理論分析、計算，最后以圖樣的形式來完成。制造：由工廠按圖樣要求進(jìn)行加工生產(chǎn)

第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識機(jī)械加工的目的是將毛坯加工成符合產(chǎn)品要求的零件。通常，毛坯需要經(jīng)過若干工序才能轉(zhuǎn)化為符合產(chǎn)品要求的零件。一個相同結(jié)構(gòu)相同要求的機(jī)器零件，可以采用幾種不同的工藝過程完成，但其中總有一種工藝過程在某一特定條件下是最經(jīng)濟(jì)、最合理的。

在現(xiàn)有的生產(chǎn)條件下，如何采用經(jīng)濟(jì)有效的加工方法，合理地安排加工工藝路線以獲得符合產(chǎn)品要求的零件，這是本章所要解決的重點(diǎn)。

第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識一、機(jī)械制造過程、工藝系統(tǒng)及生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)品制造過程生產(chǎn)過程中直接改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性能等，使其成為半成品或成品的過程稱為工藝過程，工藝過程可以通過不同的工藝方法來完成。因而工藝過程又可具體分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、特種加工、熱處理、表面處理、裝配等工藝過程。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識工藝過程產(chǎn)品的生產(chǎn)過程是指將原材料變?yōu)槌善返娜^程。機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程一般包括：生產(chǎn)與技術(shù)的準(zhǔn)備

如產(chǎn)品的開發(fā)與設(shè)計、工藝設(shè)計和專用工藝裝備的設(shè)計和制造、生產(chǎn)計劃的編制、生產(chǎn)資料的準(zhǔn)備等；

第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識生產(chǎn)過程毛坯的制造

如鑄造、鍛造、沖壓和焊接等；零件的加工如切削加工、熱處理、表面處理等；產(chǎn)品的裝配

如總裝、部裝、調(diào)試、檢驗、油漆和包裝等；生產(chǎn)的服務(wù)

如原材料、外購件和工具的供應(yīng)、運(yùn)輸、保管等；第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展趨勢是組織專業(yè)化生產(chǎn)，并以系統(tǒng)的觀點(diǎn)看待生產(chǎn)過程和各個環(huán)節(jié)及它們之間的關(guān)系即將生產(chǎn)過程看成一個具有輸入和輸出的生產(chǎn)系統(tǒng)。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識生產(chǎn)系統(tǒng)第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識采用機(jī)械加工的方法，直接改變加工對象的形狀、尺寸和表面性能，使之成為半成品或成品的過程，稱為機(jī)械加工工藝過程。同樣，將加工好的零件裝配成機(jī)器使之達(dá)到所要求的裝配精度并獲得預(yù)定技術(shù)性能的工藝過程，稱為裝配工藝過程。

二、機(jī)械加工工藝過程及其組成機(jī)械加工工藝過程

第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識機(jī)械制造工藝過程熱加工工藝過程：冷加工工藝過程：包括鑄造、塑性加工、焊接、熱處理、表面處理等。零件的機(jī)械加工工藝過程：研究如何利用切削的原理使工件成型而達(dá)到預(yù)定的設(shè)計要求（尺寸精度、形狀、位置精度和表面質(zhì)量）。機(jī)器的裝配工藝過程：研究如何將零件或部件進(jìn)行配合和連接，使之成為半成品或成品，并達(dá)到要求的裝配精度的工藝過程。

生產(chǎn)過程生產(chǎn)準(zhǔn)備過程工藝過程生產(chǎn)輔助過程產(chǎn)品設(shè)計工藝規(guī)程編制及材料定額的確定工、夾、刀、量具設(shè)計制造或購置機(jī)床設(shè)備的設(shè)計制造或購置生產(chǎn)計劃的確定鑄造工藝過程、鍛造、沖壓工藝過程、焊接工藝過程、機(jī)械加工工藝過程、熱處理、表面處理工藝過程、裝配、試車工藝過程原材料購置、運(yùn)輸及保管成件、附件的購置及保管工具的修磨和修理機(jī)床設(shè)備的維修及保管成本核算及統(tǒng)計、銷售與服務(wù)

機(jī)械加工工藝過程和裝配工藝過程是機(jī)械制造工藝學(xué)研究的兩項主要內(nèi)容。機(jī)械加工工藝過程是由一個或若干個順序排列的工序組成，而工序又可分為若干個安裝、工位、工步和行程。毛坯依次通過這些工序就成為成品。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識機(jī)械加工工藝過程的組成

1、工序工序是指一個或一組工人，在一個工作地對同一個或同時幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。劃分工序的主要依據(jù)是工作地（或設(shè)備）是否變動和完成的那部分工藝內(nèi)容是否連續(xù)。這里的連續(xù)，是指工序內(nèi)的工作需連續(xù)完成，不能插入其它工作內(nèi)容或者階段性加工。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

工序是組成工藝過程的基本單元，也是制定生產(chǎn)計劃、進(jìn)行質(zhì)量檢驗和經(jīng)濟(jì)核算的基本單元。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識工序定義關(guān)鍵工人、地點(diǎn)、工件不變，連續(xù)完成

第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識舉例：階梯軸的加工工序工序內(nèi)容設(shè)備1車端面、鉆中心孔車床2車外圓、車槽和倒角車床3銑鍵槽、去毛刺銑床4磨外圓磨床階梯軸工藝過程（生產(chǎn)量較小時）動畫

第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識工序工序內(nèi)容設(shè)備1兩邊同時銑端面、鉆中心孔銑床2車一端外圓、車槽和倒角車床3車另一端外圓、車槽和倒角車床4銑鍵槽銑床5去毛刺鉗工臺6磨外圓磨床階梯軸工藝過程（生產(chǎn)量較大時）先車好一批工件一端、調(diào)頭再車這批工件的另一端，加工不連續(xù)結(jié)論1：只要工人、工作地點(diǎn)、工作對象（工件）之一發(fā)生變化或不是連續(xù)完成，則應(yīng)成為另一個工序。結(jié)論2：同一個零件、同樣的加工內(nèi)容可以有不同的工序安排結(jié)論3：工序安排和工序數(shù)目的確定與零件的技術(shù)要求、生產(chǎn)類型和現(xiàn)有工藝條件等有關(guān)。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識2、安裝定位：確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確位置的過程。夾緊：工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的過程。裝夾：將工件在機(jī)床上或夾具中定位、夾緊的過程。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

安裝：指工件（或裝配單元）通過一次裝夾后所完成的那一部分工序。

注意：一個工序中工件可能有多次安裝。加工中應(yīng)盡量減小裝夾次數(shù)，避免增加裝夾誤差。

第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

3、工位為了完成一定的工序部分，一次裝夾工件后，工件與夾具或設(shè)備的可動部分一起相對刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個位置所完成那一部分工序稱為工位。具體地說:為了減少工件的裝夾次數(shù),常采用各種回轉(zhuǎn)工作臺,回轉(zhuǎn)夾具或移動夾具,使工件在一次裝夾中先后處于幾個不同的位置進(jìn)行加工，每一個位置所完成那一部分工序為一個工位。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識動畫

右圖所示為一種利用回轉(zhuǎn)工作臺在一次裝夾后順序完成裝卸工件、鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔四個工位加工的實例。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識舉例:銑端面、鉆中心孔是兩個工位

第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識舉例:通過夾具回轉(zhuǎn),一次裝夾在四個工位上鉆孔舉例:銑六角頭加工

4、工步為了便于分析和描述工序的內(nèi)容，工序還可以進(jìn)一步劃分工步。

工步是指在加工表面（或裝配時的連續(xù)表面）不變、加工工具不變和切削用量不變的條件下，所連續(xù)完成的那部分工序。一個工序可以包括幾個工步，也可以只有一個工步。

工步是構(gòu)成工序的基本單元。

第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識一般來說，構(gòu)成工步的任一要素（加工表面、刀具及加工連續(xù)性）改變后，即成為另一個工步。但下面指出的情況應(yīng)視為一個工步。習(xí)慣上:對于那些一次裝夾中連續(xù)進(jìn)行的若干相同的工步應(yīng)視為一個工步。

第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識舉例：連續(xù)進(jìn)行的若干相同工步同一工序中，連續(xù)鉆四個Φ15mm的孔，可作為一個工步第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識為了提高生產(chǎn)率，有時用幾把刀具同時加工幾個表面，此時也應(yīng)視為一個工步，稱為復(fù)合工步。

復(fù)合工步：用多把刀具同時加工多個表面輔助工步：由人和（或）設(shè)備連續(xù)完成的一部分工序，不改變工件的形狀、尺寸、表面粗糙度等。如：更換工具。鉆、擴(kuò)孔復(fù)合工步組合銑刀銑平面復(fù)合工步第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識5、行程（走刀）

工作行程：指刀具以加工進(jìn)給速度相對工件所完成一次進(jìn)給運(yùn)動的工步部分。

空行程：指刀具以非加工速度相對工件所完成一次進(jìn)給運(yùn)動的工步部分舉例：組合機(jī)床——快進(jìn)、工進(jìn)、快退。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

圓盤第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

圓盤零件單件小批機(jī)械加工工藝過程工序工序名稱安裝工步工序內(nèi)容設(shè)備1車削I

1234（用三爪自定心卡盤夾緊毛坯小端外圓）車大端端面車大端外圓至Φ100鉆Φ20孔倒角車床II

567（工調(diào)頭三爪自定心卡盤夾緊大端外圓）車小端端面，保證尺寸35mm車小端外圓至Φ48，保證尺寸20mm倒角2鉆削I

12（用夾具裝夾工件）依次加工三個Φ8孔在夾具中修去孔口的銳邊及毛刺鉆床

圓盤零件成批生產(chǎn)機(jī)械加工工藝過程工序號工序名稱安裝工步工序內(nèi)容設(shè)備1車削I

1234（用三爪自定心卡盤夾緊毛坯小端外圓）車大端端面車大端外圓至Φ100鉆Φ20孔倒角車床2車削I

123（以大端面及可漲心軸）車小端端面，保證尺寸35mm車小端外圓至Φ48，保證尺寸20mm倒角車床3鉆削I

1（鉆床夾具）鉆孔3－Φ8鉆床4鉗I1修孔口的銳邊及毛刺

討論題試編寫下列零件的工藝過程討論題1、同一個零件，生產(chǎn)條件不同，工藝路線是否相同？2、生產(chǎn)規(guī)模不同，工序的劃分是否相同？3、安裝次數(shù)多好還是少好？不同的生產(chǎn)類型，其生產(chǎn)過程和生產(chǎn)組織、車間的機(jī)床布置、毛坯的制造方法、采用的工藝裝備、加工方法以及工人的熟練程度等都有很大的不同，因此在制定工藝路線時必須明確該產(chǎn)品的生產(chǎn)類型。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識三、生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型1、生產(chǎn)綱領(lǐng)

生產(chǎn)綱領(lǐng)指包括備品、備件在內(nèi)的該產(chǎn)品的年產(chǎn)量。產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)就是產(chǎn)品的年生產(chǎn)量。零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)由下式計算：N=Qn(1+a)(1+b)

式中：N---零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）；

Q---產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺/年）；

n---單臺產(chǎn)品該零件的數(shù)量（件/年）；

a---備品率，以百分?jǐn)?shù)計；

b---廢品率，以百分?jǐn)?shù)計。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識2、生產(chǎn)類型：指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類（1）單件生產(chǎn)：產(chǎn)品種類很多，同一產(chǎn)品量很少，各個工作地的加工對象經(jīng)常改變，而且很少重復(fù)生產(chǎn)。例如：重型機(jī)械，專用設(shè)備，新產(chǎn)品試制。（2）大量生產(chǎn)：同一產(chǎn)品的產(chǎn)量很大，大多數(shù)工作地按照一定的生產(chǎn)節(jié)拍進(jìn)行某種零件的某道工序的重復(fù)加工。例如：汽車、拖拉機(jī)、自行車等的制造。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識（3）成批生產(chǎn)：一年中分批輪流地制造幾種不同的產(chǎn)品，每種產(chǎn)品均有一定的數(shù)量，工作地的加工對象周期性的重復(fù)。例如：機(jī)床、電機(jī)、紡織機(jī)械的制造等。批量是指每一次投入或產(chǎn)出的同一產(chǎn)品（或零件）的數(shù)量，成批生產(chǎn)又可分為小批、中批和大批生產(chǎn)。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識小批生產(chǎn)：生產(chǎn)特點(diǎn)與單件生產(chǎn)基本相似，合稱單件小批生產(chǎn)。

中批生產(chǎn)：生產(chǎn)特點(diǎn)介于小批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)之間。

大批生產(chǎn)：生產(chǎn)特點(diǎn)與大量生產(chǎn)基本相似，合稱大批大量生產(chǎn)。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

同一企業(yè)可能同時存在多種生產(chǎn)類型的生產(chǎn)，判斷企業(yè)或車間的生產(chǎn)類型應(yīng)根據(jù)企業(yè)或車間中占主導(dǎo)地位的工藝過程的性質(zhì)來確定。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識各種生產(chǎn)類型的劃分

生產(chǎn)類型零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）重型機(jī)械中型機(jī)械小型機(jī)械

單件生產(chǎn)<5件<20件<100件成

批

生

產(chǎn)小批生產(chǎn)5---100件20---200件100---200件中批生產(chǎn)100-300件200-500件500-5000件大批生產(chǎn)300-1000件500-5000件5000-50000件

大量生產(chǎn)>1000件>5000件>50000件第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識3、各種生產(chǎn)類型工藝過程的主要特點(diǎn)：表

各種生產(chǎn)類型工藝過程的主要特點(diǎn)工藝過程特點(diǎn)生產(chǎn)類型單件生產(chǎn)成批生產(chǎn)大批量生產(chǎn)工件的互換性一般是配對制造，沒有互換性，廣泛用鉗工修配大部分有互換性，少數(shù)用鉗工修配全部有互換性。某些精度較高的配合件用分組選擇裝配法毛坯的制造方法及加工余量鑄件用木模手工造型；鍛件用自由鍛。毛坯精度低，加工余量大部分鑄件用金屬模；部分鍛件用模鍛。毛坯精度中等，加工余量中等。鑄件廣泛采用金屬模機(jī)器造型，鍛件廣泛采用模鍛，以及其他高生產(chǎn)率的毛坯制造方法。毛坯精度高，加工余量小。機(jī)床設(shè)備通用機(jī)床或數(shù)控機(jī)床，或加工中心。數(shù)控機(jī)床加工中心或柔性制造單元。設(shè)備條件不夠時，也采用部分通用機(jī)床、部分專用機(jī)床。專用生產(chǎn)線、自動生產(chǎn)線、柔性制造生產(chǎn)線或數(shù)控機(jī)床。夾具多用標(biāo)準(zhǔn)附件，極少采用夾具，靠劃線及試切法達(dá)到精度要求。廣泛采用夾具或組合夾具，部分靠加工中心一次安裝。廣泛采用高生產(chǎn)率夾具，靠夾具及調(diào)整法達(dá)到精度要求。刀具與量具采用通用刀具和萬能量具。可以采用專用刀具及專用量具或三座標(biāo)測量機(jī)。廣泛采用高生產(chǎn)率刀具和量具，或采用統(tǒng)計分析法保證質(zhì)量。對工人的要求需要技術(shù)熟練的工人。需要一定熟練程度的工人和編程技術(shù)人員。對操作工人的技術(shù)要求較低，對生產(chǎn)線維護(hù)人員要求有高的素質(zhì)。工藝規(guī)程有簡單的工藝路線卡。有工藝規(guī)程，對關(guān)鍵零件有詳細(xì)的工藝規(guī)程。有詳細(xì)的工藝規(guī)程。

加工精度包括尺寸精度、形狀精度、位置精和表面精度。

（一）獲得尺寸精度的方法：試切法調(diào)整法定尺寸刀具法主動測量法自動控制法第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識四、獲得加工精度的方法和工件的裝夾方式1、試切法通過試切—測量—調(diào)整—再試切，反復(fù)進(jìn)行到被加工尺寸達(dá)到要求為止的加工方法。配作是試切法的一種類型：①以已加工工件為基準(zhǔn)，加工與其相配件。②將兩個工件組合在一起進(jìn)行加工的方法。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

試切法特點(diǎn)和應(yīng)用：不需要復(fù)雜的裝置，但生產(chǎn)率低加工精度取決于工人的技術(shù)水平和計量器具的精度常用于單件小批生產(chǎn)第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

2、調(diào)整法先調(diào)整好工件和刀具的機(jī)床上的相對位置，并在一批零件的加工過程中保持這個位置不變，以保證工件被加工尺寸的方法。影響調(diào)整法精度的因素：測量精度、調(diào)整精度、重復(fù)定位精度第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

調(diào)整法的特點(diǎn)和應(yīng)用：生產(chǎn)批量較大時有較高的生產(chǎn)率對調(diào)整工要求高，操作工要求不高常用于成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

圖1-4獲得距離尺寸精度的方法示例圖1-4a中為獲得尺寸L，加工前工件在三爪自定心卡盤中的軸向定位置可以不必嚴(yán)格規(guī)定。圖b是通過三爪反裝和擋鐵來確定工件和刀具的相對位置；圖c是通過夾具中的定位元件與導(dǎo)向元件的既定位置來確定工件與刀具的相對位置。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

3、定尺寸刀具法用刀具的相應(yīng)尺寸來保證工件被加工部位尺寸的方法。影響尺寸精度的因素：刀具的尺寸精度、刀具與工件的位置精度第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

定尺寸刀具法的特點(diǎn)和應(yīng)用：操作方便，生產(chǎn)率較高加工精度比較穩(wěn)定應(yīng)用于各種生產(chǎn)類型第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識4、主動測量法在加工過程中，邊加工邊測量加工尺寸，并將所測結(jié)果與設(shè)計要求的尺寸比較后，或使機(jī)床繼續(xù)工作或使機(jī)床停止工作。特點(diǎn)：質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)率高，是發(fā)展方向第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識5、自動控制法把測量、進(jìn)給裝置和控制系統(tǒng)組成一個自動加工系統(tǒng)，加工過程依靠系統(tǒng)自動完成。特點(diǎn)：質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)率高，加工柔性好，能適應(yīng)多品種生產(chǎn)

（二）獲得形狀精度的方法

1．刀尖軌跡法：依靠刀尖的運(yùn)動軌跡獲得形狀精度的方法。精度取決于成形運(yùn)動的精度。

2．仿形法:刀具按照仿形裝置進(jìn)給對工件進(jìn)行加工的方法。精度取決于仿形裝置的精度和其他成形運(yùn)動的精度。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

3．成形法：利用成形刀具對工件進(jìn)行加工的方法。精度取決于成形刀具的形狀精度和其他成形運(yùn)動的精度。

4．展成法：利用工件和刀具作展成切削運(yùn)動進(jìn)行加工的方法。精度取決于切削刃的形狀和展成運(yùn)動的精度。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識（三）獲得位置要求的方法位置要求包括位置尺寸和位置精度工件的位置精度取決于工件的裝夾（定位和夾緊）方式及其精度

（1）用夾具裝夾夾具是用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的裝置。夾具上的定位元件和夾緊裝置能使工件迅速獲得正確位置，并使其固定在夾具和機(jī)床上。

第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識用夾具裝夾特點(diǎn)和應(yīng)用：工件定位方便定位精度高而且穩(wěn)定裝夾效率高廣泛應(yīng)用于中、大批和大量生產(chǎn)第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

（2）找正裝夾找正是用工具（和儀表）根據(jù)工件有關(guān)基準(zhǔn)，找出工件在劃線、加工（或裝配）時的正確位置的過程。用找正方法裝夾工件稱為找正裝夾。劃線找正裝夾直接找正裝夾第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

①劃線找正裝夾用劃針根據(jù)毛坯或未成品上所劃的線為基準(zhǔn)找正它在機(jī)床上正確的一種裝夾方法。舉例：車床床身和車頭箱劃線找正裝夾特點(diǎn)和應(yīng)用：只用在批量不大、形狀復(fù)雜而笨重的工件毛坯的尺寸公差很大而無法用夾具裝夾的工件第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識圖劃線找裝夾第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

②直接找正裝夾用劃針和百分表或通過目測直接在機(jī)床上找正工件位置的裝夾方法。直接找正裝夾特點(diǎn)和應(yīng)用：效率低對工人技術(shù)水平要求高一般只用于單件小批生產(chǎn)中第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

如圖所示，零件在磨床上磨削內(nèi)孔，若零件的外圓與內(nèi)孔有很高的同軸度要求，此時可用四爪單動卡盤裝夾工件，并在加工前用百分表等控制外圓的徑向圓跳動，從而保證加工后零件外圓與內(nèi)孔的同軸度要求。

圖直接找正裝夾

第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

1、工藝規(guī)程的概念規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件稱為工藝規(guī)程。規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件稱為機(jī)械加工工藝規(guī)程。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識五、機(jī)械加工工藝規(guī)程2、工藝規(guī)程的作用工藝規(guī)程是指導(dǎo)工人操作和用于組織生產(chǎn)、管理生產(chǎn)的主要工藝文件，是加工、檢驗驗收、生產(chǎn)調(diào)度與安排的主要依據(jù)，是新建或擴(kuò)建工廠或車間主要技術(shù)資料。

總之，零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程是每個機(jī)械制造廠或加工車間必不可少的技術(shù)文件。生產(chǎn)前用它做生產(chǎn)的準(zhǔn)備，生產(chǎn)中用它做生產(chǎn)的指揮，生產(chǎn)后用它做生產(chǎn)的檢驗。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識3、工藝規(guī)程的類型和格式

為了適應(yīng)工業(yè)發(fā)展的需要，加強(qiáng)科學(xué)管理和便于交流，原機(jī)械電子工業(yè)部還制訂了指導(dǎo)性技術(shù)文件JB/Z187.3—88《工藝規(guī)程格式》，要求各機(jī)械制造廠按統(tǒng)一規(guī)定的格式填寫。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識按照規(guī)定，屬于機(jī)械加工工藝規(guī)程的有：1)機(jī)械加工工藝過程卡片。2)機(jī)械加工工序卡片。3)標(biāo)準(zhǔn)零件或典型零件工藝過程卡片。4)單軸自動車床調(diào)整卡片。5)多軸自動車床調(diào)整卡片。6)機(jī)械加工工序操作指導(dǎo)卡片。7)檢驗卡片等。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

最常用的是：機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片。（1）機(jī)械加工工藝過程卡片

機(jī)械加工工藝過程卡片是以工序為單位，簡要說明產(chǎn)品或零、部件的加工過程的一種工藝文件。它是生產(chǎn)管理的主要技術(shù)文件。

適用范圍：廣泛用于成批生產(chǎn)和單件小批生產(chǎn)中比較重要的零件。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

（2）機(jī)械加工工序卡片

機(jī)械加工工序卡片是在工藝過程卡片的基礎(chǔ)上按每道工序所編的一種工藝文件，一般具有工序簡圖，并詳細(xì)說明該工序的每一個工步的加工內(nèi)容、工藝參數(shù)、操作要求以及所用設(shè)備和工藝裝備等。適用范圍：主要用于大批大量生產(chǎn)中所有零件，中批生產(chǎn)中的重要零件和單件小批生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

4、制訂工藝規(guī)程的基本要求工藝規(guī)程制定的原則是優(yōu)質(zhì)、高效、低成本，即在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡量提高生產(chǎn)率和降低成本。在制訂工藝規(guī)程時應(yīng)注意下列問題：

1）質(zhì)量上的可靠性在制訂工藝規(guī)程時必須要能可靠保證零件圖紙上所有技術(shù)要求。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識2）技術(shù)上的先進(jìn)性在制訂工藝規(guī)程時，要了解國內(nèi)外本行業(yè)的工藝技術(shù)的發(fā)展水平，通過必要的工藝試驗，積極采用先進(jìn)的工藝和工藝裝備。

3）經(jīng)濟(jì)上的合理性在一定的生產(chǎn)條件下，可能會出現(xiàn)幾種能保證零件技術(shù)要求的工藝方案，此時應(yīng)通過核算或相互對比，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。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識4）方案上的可行性

所制訂的工藝規(guī)程應(yīng)立足于本企業(yè)實際條件，并具有先進(jìn)性，盡量采用新工藝、新技術(shù)、新材料。

5）有良好的勞動條件

在制訂工藝規(guī)程時，要注意保證工人操作時有良好而安全的勞動條件。因此，在工藝方案上要注意采用機(jī)械化或自動化措施，以減輕工人繁雜的體力勞動。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識5、制訂工藝規(guī)程的主要依據(jù)1）產(chǎn)品裝配圖、零件圖；2）產(chǎn)品驗收質(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；

第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

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、工藝裝備設(shè)計所用設(shè)計手冊和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；7）國內(nèi)外先進(jìn)制造技術(shù)資料等。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識6、制訂工藝規(guī)程的步驟1）分析零件圖和產(chǎn)品裝配圖；了解產(chǎn)品的用途、性能和工作條件，熟悉零件在產(chǎn)品中的地位和作用。2）對零件圖和裝配圖進(jìn)行工藝審查；審查圖紙上的尺寸、視圖和技術(shù)要求是否完整、正確、統(tǒng)一；找出主要技術(shù)要求和分析關(guān)鍵的技術(shù)問題；審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性。3）由零件生產(chǎn)綱領(lǐng)確定零件生產(chǎn)類型；4）確定毛坯種類；5）擬定零件加工工藝路線；第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識6）確定各工序所用機(jī)床設(shè)備和工藝裝備(含刀具、夾具、量具、輔具等)。7）確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差；8）確定各工序的技術(shù)要求及檢驗方法；9）確定各工序的切削用量和工時定額；10）編制工藝文件。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識在編制零件機(jī)械加工工藝規(guī)程前，首先應(yīng)研究零件的工作圖樣和產(chǎn)品裝配圖樣，熟悉該產(chǎn)品的用途、性能及工作條件，明確該零件在產(chǎn)品中的位置和作用；了解并研究各項技術(shù)條件制訂的依據(jù)，找出其主要技術(shù)要求和技術(shù)關(guān)鍵，以便在擬訂工藝規(guī)程時采用適當(dāng)?shù)拇胧┘右员ＷC。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識零件的工藝性分析一、分析研究產(chǎn)品的零件圖和裝配圖第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識在零件結(jié)構(gòu)分析時，根據(jù)機(jī)械零件不同的組合形成零件結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，就可選擇與其相適應(yīng)的加工方法和加工路線。外圓車削或磨削內(nèi)孔鉆、擴(kuò)、絞、鏜和磨削分析零件表面的組成和基本類型第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識根據(jù)零件各加工要求的不同，可以將零件的加工表面劃分為主要加工表面和次要加工表面。在擬訂工藝路線時，先考慮主要表面的加工路線和方法，次要表面加工穿插在主要表面加工之間，做到主次分開以保證主要表面的加工精度。主要表面和次要表面區(qū)分結(jié)構(gòu)工藝性是指在滿足使用要求的前提下，制造、維修的可行性和經(jīng)濟(jì)性。它包括零件的各個制造過程的工藝性，有零件結(jié)構(gòu)的鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理、切削加工等工藝性。零件結(jié)構(gòu)工藝性涉及面很廣，必須全面綜合分析。

第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識動畫二、零件結(jié)構(gòu)工藝性概念結(jié)構(gòu)工藝性要根據(jù)具體的生產(chǎn)類型和生產(chǎn)條件分析電子束焊第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

如圖所示的汽車鋼板彈簧吊耳，使用時，鋼板彈簧與吊耳兩側(cè)面是不接觸的，所以吊耳內(nèi)側(cè)的粗糙度可由原來的設(shè)計要求Ra3.2μm建議改為Ra12.5μm。這樣在銑削時可只用粗銑不用精銑，減少銑削時間。圖

汽車鋼板彈簧吊耳第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識如圖所示的方頭銷，其頭部要求淬火硬度55~60HRC，所選用的材料為T8A，該零件上有一孔φ2H7要求在裝配時配作。由于零件長度只有15mm，方頭部長度僅有4mm，如用T8A材料局部淬火，勢必全長均被淬硬，配作時，φ2H7孔無法加工。若建議材料改用20Cr進(jìn)行滲碳淬火，便能解決問題。圖

方頭銷第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識四、衡量零件結(jié)構(gòu)工藝性的原則及實例盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識保證加工的可能性和方便性，有利于退刀和進(jìn)刀動畫第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識動畫第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識加工表面形狀盡量簡單，便于加工，并盡可能布置在同一表面或同一軸線上第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識動畫第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識便于測量

圖a所示零件，擬用頂尖和雞心夾頭裝夾，但該結(jié)構(gòu)不便于裝夾。若改為圖b結(jié)構(gòu)，則可以方便地裝置夾頭。

圖a圖b第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識便于工件裝夾

必要時可以增加工藝凸臺第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識動畫第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識有相互位置精度要求的的有關(guān)表面，盡可能地在一次裝夾中加工完第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識盡可能減輕零件重量，減少加工表面面積，并盡量減少內(nèi)表面加工動畫第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

零件的結(jié)構(gòu)盡可能有利于提高生產(chǎn)效率動畫第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識合理采用零件的組合，便于零件的加工

第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第二節(jié)

零件圖分析零件的技術(shù)要求分析在編制工藝規(guī)程時，既要滿足零件圖上的設(shè)計要求，又要便于加工、而且齊全和合理。所以在編制工藝規(guī)程前，對零件的技術(shù)要求分析進(jìn)行分析。1、加工表面的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度2、各表面之間的相互位置精度3、工件的材料、熱處理及其他的相關(guān)技術(shù)條件

第二節(jié)

零件結(jié)構(gòu)工藝性分析按照加工順序標(biāo)注尺寸，避免多尺寸同時保證不正確正確

第二節(jié)

零件結(jié)構(gòu)工藝性分析由定位基準(zhǔn)或調(diào)整基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸，避免基準(zhǔn)不重合誤差由定位基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸由調(diào)整基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸

第二節(jié)

零件結(jié)構(gòu)工藝性分析不規(guī)則表面組成，由孔的軸線為基準(zhǔn)標(biāo)注由形狀簡單和易接近的輪廓要素為基準(zhǔn)為基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸，避免尺寸換算尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的標(biāo)注，應(yīng)根據(jù)零件的功能經(jīng)濟(jì)合理地決定

第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識五、工藝條件對零件結(jié)構(gòu)工藝性的影響生產(chǎn)批量對零件結(jié)構(gòu)工藝性的影響第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識數(shù)控加工對零件結(jié)構(gòu)工藝性的影響采用通用機(jī)床加工時，要求設(shè)計制造復(fù)雜的專用夾具或需很長調(diào)整時間的零件加工。小批量生產(chǎn)(100件以下)的零件加工。輪廓形狀復(fù)雜、加工精度高或必須用數(shù)學(xué)方法決定的復(fù)雜曲線、曲面零件的加工。要求精密復(fù)制的零件加工。預(yù)備多次改型設(shè)計的零件加工。鉆、鏜、鉸、锪、攻螺絲及銑削工序聯(lián)合進(jìn)行加工的零件，如箱體零件的加工。價值高的零件或要求百分之百檢驗的零件加工。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識審查與分析零件圖樣中的尺寸標(biāo)注方法是否適應(yīng)數(shù)控加工特點(diǎn)（以同一基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸或直接給出坐標(biāo)尺寸）零件的外形、內(nèi)腔最好采用統(tǒng)一的幾何類型或尺寸，這樣可以減少換刀次數(shù)，還有可能應(yīng)用控制程序或?qū)Ｓ贸绦蛞钥s短程序長度。便于數(shù)控機(jī)床加工例如圖1-所示，由于圓角大小決定著刀具直徑大小，很容易看出工藝性好壞。所以應(yīng)對一些主要的數(shù)控加工零件推薦規(guī)范化設(shè)計結(jié)構(gòu)及尺寸。圖１-表明應(yīng)盡量避免用球頭刀加工（此時=r），一般考慮為d=2(R-r)。

圖1-數(shù)控加工工藝性比較第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識特種加工對零件結(jié)構(gòu)工藝性的影響第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識一、常見的毛坯種類常見的毛坯種類有以下幾種：（一）鑄件

包括鑄鋼、鑄鐵、有色金屬及合金的鑄件等。鑄件毛坯的形狀可以相當(dāng)復(fù)雜，尺寸可以相當(dāng)大，且吸振性能較好，但鑄件的機(jī)械性能較低，一般殼體零件等形狀較復(fù)雜的毛坯多用鑄造方法制造。

毛坯的選擇目前大多數(shù)鑄件采用砂型鑄造，對尺寸精度要求較高的小型鑄件，可采用特種鑄造，如永久型鑄造、精密鑄造、壓力鑄造、熔模鑄造成和離心鑄造等。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識目前大多數(shù)鑄件采用砂型鑄造，對尺寸精度要求較高的小型鑄件，可采用特種鑄造，如永久型鑄造、精密鑄造、壓力鑄造、熔模鑄造成和離心鑄造等。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識1）木模砂型手工造型鑄件重量不受限制，毛坯的尺寸精度低，加工余量大，生產(chǎn)效率低，多用于單件小批生產(chǎn)第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識2）金屬模砂型機(jī)器造型鑄件最大重量可達(dá)250Kg，毛坯的尺寸精度高，加工余量小，生產(chǎn)效率高，多用于大批大量生產(chǎn)。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識3）金屬型澆鑄法鑄件重量小于100Kg，毛坯的尺寸精度高，機(jī)械性能好，多用于大批大量生產(chǎn)。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識4）離心澆鑄法鑄件重量達(dá)200Kg，效率高，材料消耗低，多用于大批大量生產(chǎn)。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識5）熔模鑄造多用于形狀復(fù)雜小型零件的毛坯，尺寸精度高，無需或少許機(jī)械加工，生產(chǎn)周期長，成本高。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識6）壓力鑄造采用專用設(shè)備把液態(tài)或半液態(tài)的金屬壓入金屬型腔而形成的毛坯，多用外形復(fù)雜或薄壁的零件。第二節(jié)

機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

（二）鍛件鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織,機(jī)械性能較好，有較高的強(qiáng)度和沖擊韌性。因此鍛件的力學(xué)性能較好，常用于受力復(fù)雜的重要鋼質(zhì)零件。自由鍛鍛件的精度和生產(chǎn)率較低，主要用于小批生產(chǎn)和大型鍛件的制造。模型鍛造件的尺寸精度和生產(chǎn)率較高，主要用于產(chǎn)量較大的中小型鍛件。鍛件的形狀不宜復(fù)雜，如軸類和齒輪類零件的毛坯常用鍛件。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識自由鍛鍛件的形狀簡單，尺寸精度低，加工余量大。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識2)模鍛可鍛出復(fù)雜形狀，鍛件的纖維組織好，尺寸精度高，加工余量小。3)精密模鍛鍛件的尺寸精度高，可直接進(jìn)行精加工。第三節(jié)確定毛坯第三節(jié)確定毛坯

（三）型材

型材主要有板材、棒材、線材、管材等。常用截面形狀有圓形、方形、六角形和特殊截面形狀。就其制造方法，又可分為熱軋和冷拉兩大類。熱軋型材尺寸較大，精度較低，用于一般的機(jī)械零件。冷拉型材尺寸較小，精度較高，主要用于毛坯精度要求較高的中小型零件。板料常用冷沖壓的方法制成零件，但毛坯的厚度不宜過大。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

（四）焊接件

焊接件主要用于單件小批生產(chǎn)和大型零件及樣機(jī)試制。其優(yōu)點(diǎn)是制造簡單、生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料、減輕重量。但其抗振性較差，變形大，需經(jīng)時效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

（五）其它毛坯其它毛坯包括沖壓件，粉末冶金件，冷擠件，塑料壓制件等。第一章機(jī)械制造工藝編制基礎(chǔ)知識

二、毛坯的選擇原則選擇毛坯時應(yīng)該考慮如下幾個方面的因素：

（一）零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)大量生產(chǎn)的零件應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率高的毛坯