第二章 機械加工工藝規(guī)程的制訂

第二章機械加工工藝規(guī)程的制訂第1頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三

第2頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三1.什么是生產過程？原材料成品（機器）第3頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三

生產過程包括：1)

原材料的運輸、保管和準備；2)

生產的準備工作；3)

毛坯的制造；4)

零件的機械加工與熱處理；5)

零件裝配成機器；6)

機器的質量檢查及運行試驗；7)

機器的油漆、包裝和入庫。第4頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三鑄鐵廢鋼鋁錠輔助材料┊熱處理機械加工部件裝配鑄造鐵粉碳粉┊粉末冶金燒結粉末冶金件鑄件鍛件鋼板沖壓鉚、焊接裝配油漆缸體曲軸變速箱殼體齒輪┊發(fā)動機變速器轉向器驅動橋┊協作件、電器系統輪胎其它部件總裝配試車汽車鋼材鍛造圖

汽車生產過程第5頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三1)概念工藝過程，是指通過各種加工設備直接改變材料的形狀、尺寸或性質，將原材料加工成符合技術要求的產品的一系列工作的組合。工藝過程是生產過程中的一個組成部分，是完成生產過程中的基本生產部分，也是最主要的部分。

第6頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三

生產過程包括：1)

原材料的運輸、保管和準備；2)

生產的準備工作；3)

毛坯的制造；4)

零件的機械加工與熱處理；5)

零件裝配成機器；6)

機器的質量檢查及運行試驗；7)

機器的油漆、包裝和入庫。第7頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三1.工序一個或一組工人在一個工作地（機械設備）對同一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程，稱為工序。

第8頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三例：表7-1單件小批生產的工藝過程工序號工序內容設備1

車一端面，鉆中心孔*；

調頭，車另一端面，鉆中心孔車床I

2

車大外圓及倒角；調頭，車小外圓、切槽及倒角車床II3銑鍵槽、去毛刺銑床表7-2大批大量生產的工藝過程工序號工序內容設備1銑兩端面，鉆兩端中心孔*銑端面鉆中心孔機床2

車大外圓及倒角車床I3車小外圓、切槽及倒角車床II4銑鍵槽專用銑床

5去毛刺鉗工臺圖7–1階梯軸討論：生產規(guī)模不同，工序的劃分不一樣。第9頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三2.安裝工件經一次裝夾后所完成的那一部分工序內容，稱為安裝。

第10頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三例：表7-1單件小批生產的工藝過程工序號工序內容設備1

車一端面，鉆中心孔*；

調頭，車另一端面，鉆中心孔車床I

2

車大外圓及倒角；調頭，車小外圓、切槽及倒角車床II3銑鍵槽、去毛刺銑床表7-2大批大量生產的工藝過程工序號工序內容設備1銑兩端面，鉆兩端中心孔*銑端面鉆中心孔機床2

車大外圓及倒角車床I3車小外圓、切槽及倒角車床II4銑鍵槽專用銑床

5去毛刺鉗工臺圖7–1階梯軸兩次兩次一次一次一次一次一次討論：安裝次數多好還是少好？第11頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三3.工步

工步是指在加工表面和加工工具不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序內容。

第12頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三例：表7-1單件小批生產的工藝過程工序號工序內容設備1

車一端面，鉆中心孔*；

調頭，車另一端面，鉆中心孔車床I

2

車大外圓及倒角；調頭，車小外圓、切槽及倒角車床II3銑鍵槽、去毛刺銑床表7-2大批大量生產的工藝過程工序號工序內容設備1銑兩端面，鉆兩端中心孔*銑端面鉆中心孔機床2

車大外圓及倒角車床I3車小外圓、切槽及倒角車床II4銑鍵槽專用銑床

5去毛刺鉗工臺圖7–1階梯軸四個五個一個兩個三個兩個一個第13頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三4.走刀

在一個工步中，有時因所需切除的金屬層較厚而不能一次切完，需分幾次切削，則每一次切削稱為一次走刀。

第14頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三5.工位

為了完成一定的工序內容，工件一次裝夾后，與夾具或設備的可動部分一起，相對于刀具或設備的固定部分所占據的每一個位置稱為工位。

第15頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三5.工位

圖7–3在三個工位上鉆、鉸圓盤零件上的孔工件機床夾具回轉部分夾具固定部分分度機構例：第16頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三1.生產綱領

生產綱領是指企業(yè)在計劃期內應當生產的產品產量。

零件在計劃期一年中的生產綱領N可按下式計算：

式中

Q——產品的年生產綱領，單位：臺/年；

n——每臺產品中所含零件的數量，單位：件/臺；a%——備品率，對易損件應考慮一定數量的備品，以供用戶修配的需要；b%——廢品率。

第17頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三2.生產類型及其工藝特征

生產類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產專業(yè)化程度的分類。一般分為：1）大量生產2）成批生產3）單件生產

第18頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三1）大量生產產品的數量很大，產品的結構和規(guī)格比較固定，產品生產可以連續(xù)進行，大部分工作地的加工對象是單一不變的。例如，汽車、拖拉機、軸承等產品的制造，通常是以大量生產方式進行的。第19頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三2）成批生產

產品數量較多，每年生產的產品結構和規(guī)格可以預先確定，而且在某一段時間內是比較固定的，生產可以分批進行，大部分工作地的加工對象是周期輪換的。根據批量的大小，成批生產又可分為小批生產、中批生產和大批生產。例如，通用機床（一般為車、銑、刨、鉆、磨床）等產品制造往往屬于這種生產類型。第20頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三3）單件生產

產品數量少，但種類、規(guī)格較多，多數產品只能單個或少數幾個地生產，很少重復。例如，重型機器、大型船舶制造及新產品試制等常屬于這種生產類型。第21頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三生產類型零件的年產量（件）重型零件中型零件輕型零件單件生產<5<10<100成批生產小批5~10010~200100~500中批100~300200~500500~5000大批300~1000500~50005000~50000大量生產>1000>5000>500002.生產類型第22頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三單件生產成批生產大量生產機床設備通用設備通用的和部分專用的廣泛使用高效專用設備夾具通用部分使用專用夾具廣泛使用高效率夾具刀具和量具一般刀具，通用量具部分采用專用刀具和量具使用高效專用的刀具和量具毛坯手工砂型鑄造、自由鍛部分采用金屬模鑄造和模鍛機械造型、壓力鑄造、模鍛等工人技術熟練工人技術比較熟練工人調整工要求技術較高，操作要求較低3.各種生產類型的工藝特征第23頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三定位：加工前，使工件在機床上或夾具上占有正確的加工位置的過程，稱為定位。

第二節(jié)工件安裝和基準第24頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三夾緊：用施加外力的形式，把工件已確定的定位位置固定下來的過程，稱為夾緊。這個定位、夾緊的過程，稱為裝夾或安裝。例：在墻上貼畫例：看電影

第二節(jié)工件安裝和基準第25頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三裝夾或安裝：工件定位、夾緊的全過程，稱為裝夾或安裝。小結：定位在前，夾緊在后

定位是首要的

定位+夾緊=安裝

第二節(jié)工件安裝和基準第26頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三

第二節(jié)工件安裝和基準二、基準1.基準及其分類基準設計基準工藝基準定位基準測量基準裝配基準第27頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三

第二節(jié)工件安裝和基準二、基準1.基準及其分類（1）設計基準第28頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三

第二節(jié)工件安裝和基準二、基準1.基準及其分類（2）工藝基準①定位基準第29頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三

第二節(jié)工件安裝和基準二、基準1.基準及其分類（2）工藝基準②測量基準第30頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三

第二節(jié)工件安裝和基準二、基準1.基準及其分類（2）工藝基準③裝配基準第31頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三

第二節(jié)工件安裝和基準二、基準2.定位基準的選擇（1）粗基準的選擇①盡量選擇不要求加工的表面作為粗基準。第32頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三

第二節(jié)工件安裝和基準二、基準2.定位基準的選擇（1）粗基準的選擇②若所有表面都需要加工，應選擇加工余量和公差最小的表面作為粗基準；③選擇光潔、平整、面積足夠大、裝夾穩(wěn)定的表面作粗基準；④粗基準一般只在第一道工序中使用，以后應盡量避免重復使用第33頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三

第二節(jié)工件安裝和基準二、基準2.定位基準的選擇（2）精基準的選擇①基準重合原則第34頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三

第二節(jié)工件安裝和基準二、基準2.定位基準的選擇（2）精基準的選擇①基準重合原則第35頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三

第二節(jié)工件安裝和基準二、基準2.定位基準的選擇（2）精基準的選擇②基準同一原則；③選擇面積較大、精度較高、安裝穩(wěn)定可靠的表面作精基準，使夾具簡單，裝夾和加工方便。①基準重合原則；第36頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三第37頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三一、尺寸鏈

尺寸鏈指的是在零件加工或機器裝配過程中，由相互聯系的尺寸形成的封閉尺寸組。第38頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三1.尺寸鏈的分類

(1)出現在零件中，稱之為零件尺寸鏈

(2)由工藝尺寸組成，稱之為工藝尺寸鏈

(3)出現在裝配中，稱之為裝配尺寸鏈2.尺寸鏈的含義

尺寸鏈的含義包含兩個意思：

(1)封閉性：尺寸鏈的各尺寸應構成封閉形式（并且是按照一定順序首尾相接的。

(2)關聯性：尺寸鏈中的任何一個尺寸變化都將直接影響其它尺寸的變化。第39頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三

在零件加工或機器裝配過程中，最后自然形成（即間接獲得或間接保證）的尺寸。表示方法：下標加∑，如A∑、L∑。

1.尺寸鍵的環(huán)構成尺寸鏈的每一個尺寸都稱為“環(huán)”?？煞譃榻M成環(huán)Ai封閉環(huán)A∑增環(huán)減環(huán)2.封閉環(huán)第40頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三(1)由于封閉環(huán)是最后形成的，因此在加工或裝配完成前,它是不存在的。

(2)封閉環(huán)的尺寸自己不能保證，是靠其它相關尺寸來保證的。2.1封閉環(huán)的特點：第41頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三

(1)體現在尺寸鏈計算中，若封閉環(huán)判斷錯誤，則全部分析計算之結論，也必然是錯誤的。

(2)封閉尺寸通常是精度較高，而且往往是產品技術規(guī)范或零件工藝要求決定的尺寸。在裝配尺寸鏈中，封閉環(huán)往往代表裝配中精度要求的尺寸；而在零件中往往是精度要求最低的尺寸，通常在零件圖中不予標注。2.2封閉環(huán)的重要性:第42頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三第43頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三

一個尺寸鏈中，除封閉環(huán)以外的其他各環(huán)，都是“組成環(huán)”。按其對封閉環(huán)的影響可分為增環(huán)和減環(huán)。表示為：Ai

、Lii=1,2,3……

增環(huán)：在尺寸鏈中，當其余組成環(huán)不變的情況下，將某一組成環(huán)增大，封閉環(huán)也隨之增大，該組成環(huán)即稱為“增環(huán)”。L1為增環(huán)L1、L4為增環(huán)第44頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三減環(huán)：在尺寸鏈中，當其余組成環(huán)不變的情況下，將某一組成環(huán)增大，封閉環(huán)卻隨之減小，該組成環(huán)即稱為“減環(huán)”。L2、L3

、L5為減環(huán)L2、L3

、L4為減環(huán)第45頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三1.按不同生產過程來分

(1)工藝尺寸鏈：在零件加工工序中，由有關工序尺寸、設計尺寸或加工余量等所組成的尺寸鏈。

(2)裝配尺寸鏈：在機器設計成裝配中，由機器或部件內若干個相關零件構成互相有聯系的封閉尺寸鏈。包含零件尺寸、間隙、形位公差等。

(3)工藝系統尺寸鏈：在零件生產過程中某工序的工藝系統內，由工件、刀具、夾具、機床及加工誤差等有關尺寸所形成的封閉尺寸鏈。第46頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三當增環(huán)為最大極限尺寸，而減環(huán)為最小極限尺寸時，封閉環(huán)為最大極限尺寸。1.各環(huán)極限尺寸計算三環(huán)尺寸鏈極限尺寸計算關系圖同理：第47頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三

當多環(huán)尺寸鍵計算時，則封閉環(huán)的極限尺寸可寫成一般公式為：第48頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三2.各環(huán)上、下偏差的計算根據上述的幾個式子可得出封閉環(huán)上、下偏差計算的一般公式：

因為零件圖和工藝卡片中的尺寸和公差，一般均以上、下偏差的形式標注，所以該式較為簡便迅速第49頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三3.各環(huán)公差的計算即：

封閉環(huán)公差等于所有組成環(huán)公差之和，它比任何組成環(huán)公差都大。所以應用中應注意：

(1)在零件設計中，應選擇最不重要的環(huán)作為封閉環(huán)。

(2)封閉環(huán)公差確定后，組成環(huán)數愈多，則分到每一環(huán)的公差應愈小。所以在裝配尺寸鏈中，應盡量減小尺寸鏈的環(huán)數。即“最短尺寸鏈原則”。

結論：第50頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三第51頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三一、工藝規(guī)程及其作用

1.工藝規(guī)程:

把零件加工的全部工藝過程按一定格式寫成書面文件就叫做工藝規(guī)程。2.工藝規(guī)程的作用

工藝規(guī)程是在總結實踐經驗的基礎上，依據科學的理論和必要的工藝試驗后制訂的，反映了加工中的客觀規(guī)律。因此，工藝規(guī)程是（1）指導工人操作和用于生產、工藝管理工作的主要技術文件，（2）又是新產品投產前進行生產準備和技術準備的依據和新建、擴建車間或工廠的原始資料，（3）此外，先進的工藝規(guī)程還起著交流和推廣先進經驗的作用。完整性規(guī)范性第52頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三3.對工藝規(guī)程的要求

(1)保證可靠地達到產品圖紙所提出的全部技術要求。

(2)能獲得高質量、高生產效率。

(3)有利于節(jié)約原材料和工時消耗，不斷降低成本。

(4)有利于減輕工人勞動強度，保證安全和良好的工作條件。

4.工藝文件的形式：多種多樣，區(qū)別很大，主要決定于生產類型。

在單件小批生產中一般只編制綜合工藝過程卡。

在成批生產中多采用機械加工工藝卡片。

大批大量生產中則要求完整和詳細的文件，一般是工藝過程卡、工序卡片，有時甚至包括操作卡、調整卡以及檢驗卡。

各工廠采用的工藝文件并無須統一格式，但基本內容大同小異。第53頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三第54頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三第55頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三第56頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三1）嚴格遵守工藝規(guī)程是經過逐級審批的，因而也是工廠生產中的工藝紀律，有關人員必須嚴格執(zhí)行。2）允許修改工藝規(guī)程也不是一成不變的，隨著科學技術的進步和生產的發(fā)展，工藝規(guī)程會出現某些不相適應的問題，因而工藝規(guī)程應定期整頓，及時吸取合理化建議、技術革新成果、新技術和新工藝。使工藝規(guī)程更加完善和合理。第57頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三制訂工藝規(guī)程的原始資料主要有：

（1）產品整套裝配圖和零件工作圖；

（2）產品年產量；

（3）本廠生產條件：設備、工裝、工人技術水平等情況；

（4）毛坯生產和供應條件；

（5）產品的驗收質量標準；第58頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三(1)原則：在保證質量的前提下，用最先進的、最經濟合理的加工方案。

(2)方法：

①認真研究、分析原始資料。

②參照國內外文獻、結合現場實際編程。

③虛心征求工人意見。第59頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三(3)步驟：

①確定生產類型；

②分析研究產品的裝配圖和零件圖,進行工藝審查;熟悉產品,性能,用途和工作條件,零件在產品中的作用；了解零件圖上各項技術條件的依據,確定關鍵性技術問題。檢查尺寸,視圖及技術條件是否是否合理,主要:

a.審查各楦項技術要求是否合理；過高的精度,表面粗糙度及其他要求會使工藝過程復雜化，成本提高;

b.審查零件的結構工藝性是否好；便于加工的安裝，盡可能減少加工和轉配的勞動量；

c.審查材料選用是否恰當；第60頁，共65頁，2023年，2月20日，星期三③確定毛坯的種類和尺寸；(應考慮生產批量，零件材料及毛坯生產