機(jī)械加工工藝基本概念與零件工藝分析

加工工藝基本概念與零件的工藝分析(一)生產(chǎn)過程和工藝過程

1．生產(chǎn)過程：將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的全過程。運(yùn)輸與管理—技術(shù)準(zhǔn)備—毛坯制造—零件制造—裝配調(diào)試檢驗(yàn)2．工藝過程

工藝過程：生產(chǎn)過程中直接改變加工對(duì)象的尺寸、形狀、表面質(zhì)量、性能以及相對(duì)位置關(guān)系、使其成為成品或半成品的過程。鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理過程均為工藝過程機(jī)械加工工藝過程:采用機(jī)械加工方法的工藝過程。輔助過程：將原材料（或半成品）轉(zhuǎn)變?yōu)槌善罚ɑ虬氤善罚╅g接有關(guān)的過程。如運(yùn)輸、保管、機(jī)修等。一、基本概念工藝過程及其組成工藝過程的分類毛坯制造工藝過程零件的機(jī)械加工工藝過程產(chǎn)品的裝配工藝過程以改變?cè)牧闲螤顬橹?，將原材料?jīng)過鑄造或鍛造制成鑄件毛坯或鍛件毛坯的工藝過程用各種工具和設(shè)備將毛坯加工成零件，以改變其形狀和尺寸為主的工藝過程以確定各零件之間的相對(duì)位置為主，將加工好的零件按一定的裝配技術(shù)要求裝配成產(chǎn)品的工藝過程一、基本概念２.機(jī)械加工工藝過程的組成1)工序

是指一個(gè)（或一組）工人在同一個(gè)工作地對(duì)一個(gè)（或同時(shí)對(duì)幾個(gè)）工件連續(xù)完成的那一部分工藝過程。

工人、工作地和工件三不變加上連續(xù)完成是構(gòu)成工序的四個(gè)要素。

工序是工藝過程的基本組成部分，是制訂生產(chǎn)計(jì)劃和進(jìn)行成本核算的基本單元。機(jī)械零件的機(jī)械加工工藝過程就是由若干工序組成，毛坯依次通過這些工序，就被加工成合乎圖樣規(guī)定要求的零件。工序數(shù)目的確定與零件的技術(shù)要求、零件的數(shù)量和現(xiàn)有工藝條件等有關(guān)，如階梯軸零件的加工。一、基本概念工序號(hào)工序內(nèi)容設(shè)備1車端面，打中心孔車床2車兩外圓及倒角車床3銑鍵槽，去毛刺銑床大批量生產(chǎn)的工藝過程單件小批生產(chǎn)的工藝過程工序號(hào)工序內(nèi)容設(shè)備1銑端面，打中心孔銑端面打中心孔機(jī)床2車大外圓及倒角車床3車小外圓及倒角車床4銑鍵槽銑床5去毛刺鉗工臺(tái)2)安裝指在一道工序中工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那部分工序內(nèi)容。

在一個(gè)工序中可以有多次安裝，應(yīng)盡量減少安裝次數(shù)，以免增加輔助時(shí)間和安裝誤差。3)工位

工件在機(jī)床上占據(jù)每一個(gè)位置所完成的加工為了減少工件的安裝次數(shù),提高生產(chǎn)效率，常采用多工位夾具（或多工位）機(jī)床，使工件在一次安裝后先后經(jīng)過若干個(gè)不同位置順次進(jìn)行加工。4)工步指在加工表面、刀具和切削速度和進(jìn)給量均保持

不變的情況下完成的部分內(nèi)容。

有時(shí)為提高生產(chǎn)率，常用幾把刀具同時(shí)加工幾個(gè)表面，該工步稱為復(fù)合工步。為簡化工藝文件，復(fù)合工步視為一個(gè)工步。example對(duì)8個(gè)12mm的孔進(jìn)行鉆削加工。雖然加工時(shí)分8次完成，但在工序中可以寫成一個(gè)工步——鉆8-12mm孔。example5)走刀刀具在加工表面上切削一次所完成的內(nèi)容。

走刀是構(gòu)成工藝過程的最小單元。綜上分析可知，工藝過程的組成是很復(fù)雜的。工藝過程由許多工序組成，一個(gè)工序可能有幾個(gè)安裝，一個(gè)安裝可能有幾個(gè)工位,一個(gè)工位可能有幾個(gè)工步，一個(gè)工步可能有幾次走刀。(三)生產(chǎn)類型及其工藝特征1.生產(chǎn)綱領(lǐng)

企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量（年產(chǎn)量）和進(jìn)度計(jì)劃。

N=Qn(1+a)(1+b)

式中N——零件的年產(chǎn)量；

Q——產(chǎn)品的年產(chǎn)量；

n——單臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量；

a——備品率，以百分?jǐn)?shù)計(jì)；

b——廢品率，以百分?jǐn)?shù)計(jì)。2.生產(chǎn)類型是指企業(yè)(或車間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，可按產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)來劃分。三種生產(chǎn)類型：

①單件生產(chǎn)產(chǎn)品種類很多，同一種產(chǎn)品的數(shù)量不多，生產(chǎn)很少重復(fù)，如重型機(jī)械、大型船舶制造、新產(chǎn)品試制等。②成批生產(chǎn)成批地制造相同產(chǎn)品，且周期性地重復(fù)生產(chǎn)，如機(jī)床制造等。根據(jù)產(chǎn)品特征及批量大小，又分為小批、中批和大批生產(chǎn)三種。③大量生產(chǎn)產(chǎn)品的產(chǎn)量很大，每臺(tái)設(shè)備經(jīng)常重復(fù)地進(jìn)行某一工件的某一工序的加工，如自行車、洗衣機(jī)、汽車等生產(chǎn)。批量每批制造的相同零件的數(shù)量3．工藝規(guī)程的作用

工藝規(guī)程：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。工藝規(guī)程的作用

它是新產(chǎn)品投入制造前進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備和技術(shù)準(zhǔn)備的依據(jù)。有了工藝規(guī)程，在產(chǎn)品投產(chǎn)之前就可以根據(jù)它準(zhǔn)備與供應(yīng)原材料和毛坯，做好機(jī)床設(shè)備的準(zhǔn)備和負(fù)荷的調(diào)整，安排專用工藝裝備的設(shè)計(jì)和制造。工藝規(guī)程的作用

是組織生產(chǎn)和計(jì)劃管理的重要資料。新產(chǎn)品的生產(chǎn)安排和調(diào)度及對(duì)外協(xié)作聯(lián)系均以此作為依據(jù)。有了工藝規(guī)程，可以根據(jù)它進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的安排、勞動(dòng)力的組織及生產(chǎn)成本的核算等，使整個(gè)生產(chǎn)有計(jì)劃地進(jìn)行。工藝規(guī)程的作用

它是規(guī)定新產(chǎn)品制造過程中具體操作方法的指導(dǎo)性文件。指導(dǎo)各環(huán)節(jié)按工藝規(guī)程制定的順序和確定的工序尺寸及加工精度、加工余量和切削用量等對(duì)零件進(jìn)行加工。

工藝規(guī)程是新建或擴(kuò)建工廠或車間的基本資料。在新建或擴(kuò)建工廠、車間的工作中，根據(jù)產(chǎn)品零件的工藝規(guī)程及其他資料，可以統(tǒng)計(jì)出所建車間應(yīng)配備機(jī)床設(shè)備的種類和數(shù)量，算出車間所需面積和各類人員的數(shù)量，確定車間的平面布置和廠房基建的具體要求，從而提出有根據(jù)的籌建或擴(kuò)建計(jì)劃。零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程一般應(yīng)規(guī)定工件加工的工藝路線、工序的加工內(nèi)容、檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額以及所采用的設(shè)備和工藝裝備等。不同的生產(chǎn)類型對(duì)工藝規(guī)程的要求也不相同，大批、大量生產(chǎn)的工藝規(guī)程比較詳細(xì)，單件、小批生產(chǎn)則比較簡單。零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程編制工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的重要內(nèi)容之一，合理的工藝規(guī)程對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低原材料及動(dòng)力消耗、改善工人的勞動(dòng)條件等都有十分重要的意義。在保證相同加工質(zhì)量的前提下，不同的工藝規(guī)程，在生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性方面會(huì)有明顯的差別。對(duì)于同一個(gè)零件，可制定出不同的加工工藝規(guī)程。因此為了保證零件質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低成本，在制定工藝規(guī)程時(shí)，應(yīng)該根據(jù)零件技術(shù)要求和工廠的生產(chǎn)條件，確定最合理的工藝過程和方法。2．制定加工工藝規(guī)程的原則與要求產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性工藝規(guī)程首先要充分考慮和采取一切確保產(chǎn)品質(zhì)量的必要措施，保證產(chǎn)品能全面、可靠和穩(wěn)定地達(dá)到設(shè)計(jì)圖樣上所要求的精度、表面質(zhì)量和其他技術(shù)要求。工藝技術(shù)的先進(jìn)性

在工廠現(xiàn)有條件下，所制定的工藝規(guī)程在采用本廠成熟的工藝方法的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡可能吸收適合工廠情況的國內(nèi)外同行的先進(jìn)技術(shù)和工藝裝備，以提高工藝技術(shù)水平。2．制定加工工藝規(guī)程的原則與要求經(jīng)濟(jì)性在一定的生產(chǎn)條件下，要采用勞動(dòng)量、物資和能源消耗最少的工藝方案，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，使生產(chǎn)成本最低，從而使企業(yè)獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。有良好的勞動(dòng)條件制定的工藝規(guī)程必須保證工人具有良好而安全的勞動(dòng)條件。盡可能采用機(jī)械化或自動(dòng)化措施，以減輕某些繁重的體力勞動(dòng)。3．制訂工藝規(guī)程的原始資料與步驟

手冊(cè)、圖冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、類似產(chǎn)品的工藝資料和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)工廠的生產(chǎn)條件國內(nèi)外有關(guān)工藝技術(shù)的發(fā)展情況產(chǎn)品的零件圖和裝配圖產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)原始資料3．制訂工藝規(guī)程的原始資料與步驟①分析研究裝配圖和審查零件圖制定零件加工工藝規(guī)程時(shí)，首先應(yīng)分析該零件所在的產(chǎn)品裝配圖，了解該零件在產(chǎn)品中的位置和功用，由此找出該零件關(guān)鍵的技術(shù)要求，然后對(duì)產(chǎn)品零件圖進(jìn)行工藝分析。②選擇毛坯

毛坯的種類及制造方法，對(duì)零件的質(zhì)量、加工方法、材料利用率、機(jī)械加工勞動(dòng)量和制造成本都有很大的影響。毛坯的選擇包擴(kuò)確定毛坯的種類（鑄件、鍛件、型材）、形狀、尺寸及其精度。3．制訂工藝規(guī)程的原始資料與步驟③擬定工藝路線工藝路線是指零件在加工過程中，按選定的一系列加工方法，將各工序從毛坯到成品所排列出的先后順序。擬定工藝路線即按一定的加工順序制定出零件由粗到精全部的加工工藝過程。④確定工序具體內(nèi)容工藝路線確定之后，還要確定各工序的具體內(nèi)容，其中，主要包括：確定各工序所采用的設(shè)備及工藝裝備；確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及其公差；確定各工序的工步和切削用量，確定各主要工序的技術(shù)檢驗(yàn)要求及檢驗(yàn)方法。制定加工工藝規(guī)程的步驟5填寫工藝卡機(jī)械加工工藝過程卡片:是以工序?yàn)閱挝弧⒑喴f明零件機(jī)械加工過程的一種工藝文件，主要用于單件、小批生產(chǎn)，以供生產(chǎn)管理和生產(chǎn)調(diào)度使用。機(jī)械加工工序卡片:是在工藝過程卡片的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步按每道工序編制的一種工藝文件，一般具有工序簡圖，并祥細(xì)說明該工序中每一工步的加工內(nèi)容、工藝參數(shù)、操作要求以及所用設(shè)備和工藝裝備。主主要用于大批大量生產(chǎn)。二、零件的工藝分析

零件的工藝分析零件結(jié)構(gòu)的工藝性分析零件圖上的技術(shù)要求分析1．零件圖及技術(shù)要求分析目的：了解產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功用、裝配關(guān)系，從加工的角度對(duì)零件的技術(shù)要求進(jìn)行審查。對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，就是要從加工制造的角度來研究圖樣上所表達(dá)的機(jī)械零件是否存在不利于加工制造的因素，并將這些不利因素在制造開始前予以消除，這是確保后續(xù)制造過程順利、高效及高質(zhì)量實(shí)施的前提與基礎(chǔ)，也是及其關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。二、零件的工藝分析二、零件的工藝分析零件的技術(shù)要求是指所設(shè)計(jì)的機(jī)械零件的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、材料及熱處理等。在滿足使用要求的前提下，如果認(rèn)為圖樣上零件標(biāo)注的尺寸及其公差、形位公差和表面粗糙度不合理，這時(shí)應(yīng)與模具設(shè)計(jì)人員共同研究，提出修改意見，進(jìn)行必要的修改，以提高零件制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。零件結(jié)構(gòu)的工藝性：指所設(shè)計(jì)的零件在滿足使用要求的前題下，制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。功能相同的零件，其結(jié)構(gòu)工藝性可以有很大差異。良好的結(jié)構(gòu)工藝性是指在現(xiàn)有工藝條件下既能方便制造，又有較低的制造成本。零件結(jié)構(gòu)工藝性的分析，包括零件尺寸和公差的標(biāo)注、零件的組成要素和整體結(jié)構(gòu)等方面的分析。二、零件的工藝分析2．零件結(jié)構(gòu)工藝性機(jī)械加工零件結(jié)構(gòu)工藝性

（1）被加工表面形狀應(yīng)盡量簡單（2）盡量減少加工面積機(jī)械加工零件結(jié)構(gòu)工藝性（3）盡量減少加工過程的裝夾次數(shù)

c機(jī)械加工零件結(jié)構(gòu)工藝性（4）盡量減少工作行程次數(shù)機(jī)械加工零件結(jié)構(gòu)工藝性(5)保證刀具能正常工作零件結(jié)構(gòu)的工藝性比較結(jié)構(gòu)的工藝性不好結(jié)構(gòu)的工藝性好

說明：同一軸上各軸段退刀槽應(yīng)取相同寬度尺寸，以減少刀具種類和換刀時(shí)間零件結(jié)構(gòu)的工藝性比較說明：當(dāng)同一軸上多處有鍵槽時(shí)，各鍵槽的方位應(yīng)相同，以便將所有鍵槽在一次裝夾中全部加工出來結(jié)構(gòu)的工藝性不好結(jié)構(gòu)的工藝性好零件結(jié)構(gòu)的工藝性比較說明：當(dāng)同一方向多處有凸臺(tái)時(shí)，各凸臺(tái)的表面應(yīng)在同一平面上，以便在一次進(jìn)給中完成加工結(jié)構(gòu)的工藝性不好結(jié)構(gòu)的工藝性好零件結(jié)構(gòu)的工藝性比較說明：小孔與壁面間的距離應(yīng)適當(dāng)，以便引進(jìn)刀具結(jié)構(gòu)的工藝性不好結(jié)構(gòu)的工藝性好零件結(jié)構(gòu)的工藝性比較說明：為便于裝配，保證裝配時(shí)的配合關(guān)系，方形凹坑的四周應(yīng)便于清角結(jié)構(gòu)的工藝性不好結(jié)構(gòu)的工藝性好零件結(jié)構(gòu)的工藝性比較說明：型