機械加工工藝規(guī)程制定課件

機械加工工藝規(guī)程的制訂第一講 概述介紹機械加工工藝規(guī)程的基本概念及其制定的原理、原則、方法步驟及有關計算。2023/8/101機械加工工藝規(guī)程的制訂第一講 概述介紹機械加工工藝規(guī)程的基本主要內容制造過程的基本概念生產綱領與生產類型工藝文件與機械加工工藝規(guī)程制定機械加工工藝規(guī)程的要求與步驟零件的加工工藝性分析毛坯的選擇2023/8/102山東大學機械工程學院主要內容制造過程的基本概念2023/8/12山東大學機械工程一、生產過程與工藝規(guī)程（一）生產過程在機械制造廠制造機器時將原材料轉變?yōu)槌善返娜^程。（二）工藝過程機器的生產過程中，改變生產對象的形狀、尺寸、相對位置和性質等，使其成為成品或半成品的過程。2023/8/103山東大學機械工程學院一、生產過程與工藝規(guī)程（一）生產過程2023/8/13山東大不同特點的工藝過程鑄造、鍛造、沖壓或焊接工藝過程：由原材料經澆鑄、鍛造、沖壓或焊接而成為鑄件、鍛件、沖壓件或焊接件的過程。熱處理工藝過程：在熱處理車間，對機器零件的半成品通過各種熱處理方法，直接改變它們的材料性質的過程。機械加工工藝過程：將鑄、鍛件毛坯或鋼材經機械加工方法，改變它們的形狀、尺寸、表面質量，使其成為合格零件的過程。裝配工藝過程：將合格的機器零件和外購件、標準件通過改變相互之間的位置關系，裝配成組件、部件和機器的過程。2023/8/104山東大學機械工程學院不同特點的工藝過程鑄造、鍛造、沖壓或焊接工藝過程：由原材料經直接生產過程與間接生產過程與原材料變?yōu)槌善返倪^程直接有關，稱為直接生產過程，是生產過程的主要部分。而與原材料變?yōu)楫a品間接有關的過程，如生產準備、運輸、保管、機床與工藝裝備的維修等，稱為輔助生產過程。2023/8/105山東大學機械工程學院直接生產過程與間接生產過程與原材料變?yōu)槌善返倪^程直接有關，稱機械加工工藝過程機械加工工藝過程（以下簡稱加工過程）是指用機械加工的方法直接改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質等使之成為合格零件的工藝過程。從廣義上來說電加工、超聲波加工、電子束離子束等加工也屬于加工過程。加工過程直接決定零件和機械產品的質量，對產品的成本和生產率都有較大影響，是整個工藝過程的重要組成部分。

機械制造的工藝過程一般包括：零件的機械加工工藝過程和機器的裝配工藝過程。

2023/8/106山東大學機械工程學院機械加工工藝過程機械加工工藝過程（以下簡稱加工過程）是指用機二、機械加工工藝過程的組成零件的機械加工工藝過程是按一定的順序逐步進行的。毛坯依次通過這些工序而變成零件。由于零件加工表面的多樣性、生產設備和加工手

段的加工范圍的局限性、零件精度要求及產量的不同，通常零件的加工過程是由若干個順次排列的工序組成的。工序是加工過程的基本組成單元。每一個工序又可分為一個或若干個安裝、工位、工步或走刀。2023/8/107山東大學機械工程學院二、機械加工工藝過程的組成零件的機械加工工藝過程是按一定的順1.工序一個（或一組）工人

，在一個工作地

對同一個工件（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。操作者、工作地點、加工對象和內容，是工序的三個重要決定因素。改變其中之一，工序則產生變化！2023/8/108山東大學機械工程學院1.工序一個（或一組）工人，在一個工作地對同一個工件（小軸的工序2023/8/109山東大學機械工程學院小軸的工序2023/8/19山東大學機械工程學院表8-1單件小批生產工藝過程表8-2大批量生產工藝過程

單件加工與大量加工2023/8/1010山東大學機械工程學院表8-1單件小批生產工藝過程表8-2補:軸的工序2023/8/1011山東大學機械工程學院補:軸的工序2023/8/111山東大學機械工程學院銑端面打中心孔大量生產的場合，采用專用機床。2023/8/1012山東大學機械工程學院銑端面打中心孔大量生產的場合，采用專用機床。2023/8/12．安裝在某一工序中，有時需要對零件進行多次裝夾加工。工件經一次裝夾（定位夾緊）后所完成的那一部分工序稱為安裝。

2023/8/1013山東大學機械工程學院2．安裝在某一工序中，有時需要對零件進行多次裝夾加工。工件經3．工位為了完成一定的工序部分，一次裝夾工件后，工件與夾具或設備的可動部分一起相對刀具或設備的固定部分所占據的每一個位置所完成的加工，稱為工位。在某一工序中，有時為了減少由于多次裝夾而帶來的誤差及輔助時間損失，往往采用轉位(或移位)式工作臺或夾具，不須重新裝夾工件而能改變工件位置，以加工不同表面。

2023/8/1014山東大學機械工程學院3．工位為了完成一定的工序部分，一次裝夾工件后，工件與夾具或工位的例子如圖8-2所示為利用回轉工作臺在一次安裝中順次完成裝卸工件、鉆孔、擴孔和鉸孔四個工位的示意圖。2023/8/1015山東大學機械工程學院工位的例子如圖8-2所示為利用回轉工作臺在一次安裝中順次完成4．工步一道工序(一次安裝或一個工位)中，可能需要加工若干個表面只用一把刀具，也可能雖只加工一個表面，但卻要用若干把不同刀具。在加工表面、加工工具、切削用量（不包括背吃刀量）不變的情況下，所完成的那一部分工序內容，稱為一個工步。如果上述項目中有一項改變，就成為另一工步。2023/8/1016山東大學機械工程學院4．工步一道工序(一次安裝或一個工位)中，可能需要加工若干個工步圖對于在一次安裝中連續(xù)進行的若干個相同工步，習慣上視為一個工步。如4個15mm孔的鉆削，可寫成一個工步，即“4-15mm孔”。

2023/8/1017山東大學機械工程學院工步圖對于在一次安裝中連續(xù)進行的若干個相同工步，習慣上視為一復合工步為了提高生產效率，采用幾把刀具或一把復合刀具同時加工—個或幾個表面可算作一個工步，稱為復合工步。2023/8/1018山東大學機械工程學院復合工步為了提高生產效率，采用幾把刀具或一把復合刀具同時加工轉塔車床工步在多刀車床、轉塔車床的加工中經常有這種情況。在工藝文件上，復合工步也視為一個工步。2023/8/1019山東大學機械工程學院轉塔車床工步在多刀車床、轉塔車床的加工中經常有這種情況。205．走刀有些工步，由于余量較大或其它原因，需要用同一刀具，以同一轉速和進給量，對同一位置的表面進行多次切削，這樣，刀具對工件的每一次切削就稱為一次走刀。

走刀是構成加工過程的最小單元。

2023/8/1020山東大學機械工程學院5．走刀有些工步，由于余量較大或其它原因，需要用同一刀具，以三、生產綱領與生產類型生產綱領：機器產品在計劃期內應當生產的產品產量和進度計劃。一般地，主要是指包括備品與廢品在內的年產量。機器零件的年生產綱領：式中N—零件的年產量（件/年）；Q—產品的年產量（臺/年）；n—每臺產品中該零件的數量（件/臺）；

a%—備品率；

b%—廢品率。

2023/8/1021山東大學機械工程學院三、生產綱領與生產類型生產綱領：機器產品在計劃期內應當生產的生產類型單件生產：成批生產：小批、中批、大批生產批量：大量生產：根據生產綱領的大小和產品大小以及產品結構的復雜程度，產品制造過程可分為三種生產類型：

2023/8/1022山東大學機械工程學院生產類型單件生產：根據生產綱領的大小和產品大小以及產品結構的單件生產單個的生產不同結構、尺寸的產品，且很少重復或完全不重復，這種生產稱為單件生產。如機械配件加工、專用設備制造、新產品試制等都是屬于單件生產。

目前訂單式組織生產的結果，單件生產方式成為普遍的生產方式！2023/8/1023山東大學機械工程學院單件生產單個的生產不同結構、尺寸的產品，且很少重復或完全不重成批生產成批的制造相同產品，并且是周期性的重復生產，這種生產稱為成批生產。如機床制造等多屬于成批生產。同一產品(或零件)每批投入生產的數量稱為批量。根據產品的特征及批量的大小，成批生產又可分為：小批生產、中批生產和大批生產。小批生產工藝過程的特點與單件生產相似。2023/8/1024山東大學機械工程學院成批生產成批的制造相同產品，并且是周期性的重復生產，這種生產大量生產產品的數量很大，大多數的工作一直按照一定節(jié)拍進行同一種零件的某一道工序的加工，這種生產稱為大量生產。如手表、洗衣機、自行車、摩托車、縫紉機、汽車等的生產。2023/8/1025山東大學機械工程學院大量生產產品的數量很大，大多數的工作一直按照一定節(jié)拍進行同一生產量的大小是區(qū)分生產類型的一項重要指標2023/8/1026山東大學機械工程學院生產量的大小是區(qū)分生產類型的一項重要指標2023/8/126各種生產類型的工藝特點2023/8/1027山東大學機械工程學院各種生產類型的工藝特點2023/8/127山東大學機械工程學教材中表8-4的比較2023/8/1028山東大學機械工程學院教材中表8-4的比較2023/8/128山東大學機械工程學院四、機械加工工藝規(guī)程與工藝文件機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產品或零部件機械加工工藝過程和操作方法的工藝文件。工藝規(guī)程：以文件的形式確定下來的工藝過程。工藝文件是指用于指導工人操作和用于生產、工藝管理等的各種技術文件。

機械加工工藝規(guī)程是在總結長期的生產實踐和科學實驗的基礎上，依據科學理論和必要的工藝試驗而制訂的，并在生產過程的實踐中不斷得到改進和完善。2023/8/1029山東大學機械工程學院四、機械加工工藝規(guī)程與工藝文件機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產品或零機械加工工藝規(guī)程的內容機械加工工藝規(guī)程的內容主要包括：各工序加工內容與要求、所用機床和工藝裝備、工件的檢驗項目及檢驗方法、切削用量及工時定額等。加工工藝路線是指產品或零部件在生產過程中由毛坯準備到成品包裝入庫，經過各有關部門或工序的先后加工順序。工藝路線是制定加工工藝規(guī)程的重要依據。工藝裝備(簡稱工裝)是產品制造過程中所用的各種工具的總稱。它包括刀具、夾具、模具、量具、檢驗工具及輔助工具等。

2023/8/1030山東大學機械工程學院機械加工工藝規(guī)程的內容機械加工工藝規(guī)程的內容主要包括：各工序機械加工工藝規(guī)程的格式機械加工工藝過程卡片機械加工工藝卡片機械加工工序卡片2023/8/1031機械加工工藝規(guī)程的格式機械加工工藝過程卡片2023/8/13機械加工工藝過程卡片樣式2023/8/1032山東大學機械工程學院機械加工工藝過程卡片樣式2023/8/132山東大學機械工程機械加工工藝過程卡片實例2023/8/1033山東大學機械工程學院機械加工工藝過程卡片實例2023/8/133山東大學機械工程機械加工工藝卡片樣式機械加工工藝卡片2023/8/1034山東大學機械工程學院機械加工工藝卡片樣式機械加工工藝卡片2023/8/134山東機械加工工序卡片樣式2023/8/1035山東大學機械工程學院機械加工工序卡片樣式2023/8/135山東大學機械工程學院機械加工工序卡片實例2023/8/1036山東大學機械工程學院機械加工工序卡片實例2023/8/136山東大學機械工程學院齒輪加工工序卡片實例2023/8/1037山東大學機械工程學院齒輪加工工序卡片實例2023/8/137山東大學機械工程學院機械加工工序卡片實例2023/8/1038山東大學機械工程學院機械加工工序卡片實例2023/8/138山東大學機械工程學院機械加工工藝規(guī)程的作用(1)機械加工工藝規(guī)程是組織車間生產的主要技術文件

(2)機械加工工藝規(guī)程是生產準備和計劃調度的主要依據(3)機械加工工藝規(guī)程是新建或擴建工廠、車間的基本技術文件。加工工藝規(guī)程是機械制造企業(yè)最重要的技術文件之一。

2023/8/1039山東大學機械工程學院機械加工工藝規(guī)程的作用(1)機械加工工藝規(guī)程是組織車間生產的五、制定機械加工工藝規(guī)程的要求與步驟2023/8/1040五、制定機械加工工藝規(guī)程的要求與步驟2023/8/140機械加工工藝規(guī)程的基本要求

制定加工工藝規(guī)程，要確保零件的加工質量，可靠地達到產品圖紙所提出的全部技術要求；要有合理的生產率，要能節(jié)約原材料，減少工時消耗，降低成本。此外，還應盡量減輕工人的勞動強度，保證安全及良好的工作條件。其中，保證加工質量是前提，而提高生產率和提高經濟性，有時會出現矛盾。如先進高效的生產設備或工藝裝備可提高生產效率，但是往往使投資增加。2023/8/1041山東大學機械工程學院機械加工工藝規(guī)程的基本要求制定加工工藝規(guī)程，要確保零件的加制定工藝規(guī)程所需要的原始資料

（1）產品的零件圖以及該零件所在部件或總成的裝配圖。（2）產品質量的驗收標準。（3）產品的年產量計劃。（4）工廠現有生產條件。如毛坯的制造能力，現有加工設備、工藝裝備及使用狀況，專用設備、工裝的制造能力及工人的技術水平等。（5）有關手冊、標準及指導性文件。如機械加工工藝手冊、時間定額手冊、機床夾具設計手冊、公差技術標準，以及國內外先進工藝、生產技術發(fā)展狀況等方面的資料。

如：我國載人飛船的制造技術，學習和采用了人類科技的發(fā)展成就。2023/8/1042山東大學機械工程學院制定工藝規(guī)程所需要的原始資料（1）產品的零件圖以及該零件所制定加工工藝規(guī)程的步驟及主要內容

（1）分析產品的零件圖及裝配圖，了解產品的工作原理和所加工零件在整個機器中的作用，分析零件圖的加工要求、結構工藝性，檢驗圖樣的完整性。（2）根據零件的生產綱領及零件的結構大小、復雜程度確定生產類型。（3）選擇和確定毛坯及其制造方式。（4）擬定工藝方案是制定機械加工工藝規(guī)程時定性分析的核心內容。其中包括：①選擇定位基準。②確定定位、夾緊方法。③確定各個表面的加工方法如孔、平面、外圓等表面的加工。④確定工序的集中和分散。⑤安排加工順序。一般需要提出幾種方案進行分析比較，從中選出最優(yōu)的方案。（5）確定各工序所采用的設備：包括通用機械和專用機械的選定。（6）選擇工藝裝備：即確定各個工序所需要的刀具、夾具、量具和輔具。（7）確定各主要工序的技術檢驗要求以及檢驗方法。（8）確定各工序的加工余量、工序尺寸及公差。（9）確定切削用量，制定工時定額。（10）評價各種工藝方案，最后選定最佳工藝路線。（11）填寫工藝文件。2023/8/1043山東大學機械工程學院制定加工工藝規(guī)程的步驟及主要內容（1）分析產品的零件圖及裝六、零件加工工藝性分析與毛坯的選擇制定機械及工工藝規(guī)程的十分重要的和最基本的一步！對零件進行工藝性審查，除了檢查尺寸、視圖以及技術條件是否完整外，還應有以下幾方面內容：

2023/8/1044六、零件加工工藝性分析與毛坯的選擇制定機械及工工藝規(guī)程的十分（一）對零件進行工藝性審查對零件進行工藝性審查，除了檢查尺寸、視圖以及技術條件是否完整外，還應有以下幾方面內容：

2023/8/1045（一）對零件進行工藝性審查對零件進行工藝性審查，除了檢查尺寸分析零件技術要求及其合理性，提出必要的改進意見（1）加工表面本身的要求(尺寸精度、形狀和粗糙度)：據其選擇加工方法、加工步序。（2）表面之間的相對位置精度(包括位置尺寸、位置精度)：與基準的選擇有關。（3）表面質量及鍍層要求：涉及選材及熱處理工藝的確定。（4）其他要求：如等重、平衡、探傷等。同時，還要審查材料選用是否恰當、技術要求是否合理。過高的精度要求、粗糙度以及其他要求，會使工藝過程復雜化，加工困難，成本增加。

2023/8/1046山東大學機械工程學院分析零件技術要求及其合理性，提出必要的改進意見（1）加工表面2023/8/1047山東大學機械工程學院2023/8/147山東大學機械工程學院審查零件結構的工藝性良好的工藝性：便于機械加工。工藝性分析的內容除了審查零件圖上視圖、尺寸、公差是否齊全、正確之外，主要是審查零件的結構工藝性。所謂零件結構工藝性是指所設計的零件在滿足使用要求的前提下，制造的可行性和經濟性。有時功能完全相同而結構工藝性不同的零件其制造方法與制造成本往往相差很大。

2023/8/1048山東大學機械工程學院審查零件結構的工藝性良好的工藝性：便于機械加工。工藝性分析的1.合理標注尺寸

(1)零件圖上重要尺寸應直接標注，在加工時盡量使工藝基準與設計基準重合，符合尺寸鏈最短的原則。如圖8-5中活塞環(huán)槽的尺寸為重要尺寸，其寬度應該直接注出。2023/8/1049山東大學機械工程學院1.合理標注尺寸(1)零件圖上重要尺寸應直接標注，在加工(2)零件圖上標注的尺寸應便于測量，不要從軸線、中心線、假想平面等難以測量的基準標注尺寸。(3)零件圖上的尺寸不應標注成封閉式，以免產生矛盾。2023/8/1050山東大學機械工程學院(2)零件圖上標注的尺寸應便于測量，不要從軸線、中心線、假想(4)零件的自由尺寸，應按加工順序盡量從工藝基準注出。(5)零件所有加工表面與非加工面之間只標注一個聯(lián)系尺寸。

如圖8-6齒輪軸，圖a標注方法大部分尺寸要換算，不能直接測量。圖b標注方式，與加工順序一致，便于加工測量。2023/8/1051山東大學機械工程學院(4)零件的自由尺寸，應按加工順序盡量從工藝基準注出。(5)2.零件結構便于加工，有利于達到所要求的加工質量。

(1)合理確定零件的加工精度與表面質量加工精度定得過高會增加工序，增加制造成本；過低會影響其使用性能，必須根據零件在整個機器中的作用和工作條件合理地進行選擇。

2023/8/1052山東大學機械工程學院2.零件結構便于加工，有利于達到所要求的加工質量。(1)(2)保證位置精度的可能性為保證零件的位置精度，最好使零件能在一次裝夾下加工出所有相關表面。這樣由機床的精度來達到要求的位置精度。如圖8-7a結構，保證80mm與內孔60mm的同軸度較難。如改成圖b結構，就能在一次裝夾下加工外圓與內孔。2023/8/1053山東大學機械工程學院(2)保證位置精度的可能性為保證零件的位置精度，最好使零件3.有利于減少加工和裝配的勞動量

(1)減少不必要的加工面積可減少機械加工量；安裝表面的減少有利于保證配合面的接觸質量。2023/8/1054山東大學機械工程學院3.有利于減少加工和裝配的勞動量(1)減少不必要的加工面(2)盡量避免、減少或簡化內表面的加工因為外表面要比內表面加工方便經濟，又便于測量。因此，在零件設計時應力求避免在零件內腔進行加工。如圖8-8所示，將圖a的內溝槽改成圖b軸的外溝槽加工，使加工與測量都很方便。

2023/8/1055山東大學機械工程學院(2)盡量避免、減少或簡化內表面的加工因為外表面要比內表4.有利于提高勞動生產率，與生產類型相適應

(1)零件的有關尺寸應力求一致，并能用標準刀具加工。如退刀槽尺寸一致，可減少刀具種類。2023/8/1056山東大學機械工程學院4.有利于提高勞動生產率，與生產類型相適應(1)零件的有(2)零件加工表面應盡量分布在同一方向，或互相垂直的表面上。如圖8-9b所示孔的軸線應當平行。2023/8/1057山東大學機械工程學院(2)零件加工表面應盡量分布在同一方向，或互相垂直的表面上。(3)零件結構應便于加工。對于零件上那些不能進行穿通加工的結構，應設退刀槽、越程槽或孔。2023/8/1058山東大學機械工程學院(3)零件結構應便于加工。對于零件上那些不能進行穿通加工的結(4)避免在斜面或弧面上鉆孔和鉆頭單刃切削，從而避免造成切削力不等使鉆孔軸線傾斜或折斷鉆頭。2023/8/1059山東大學機械工程學院(4)避免在斜面或弧面上鉆孔和鉆頭單刃切削，從而避免造成切削(5)便于多刀或多件加工。零件設計的結構要便于多件加工，如圖8-10，圖b結構可將毛坯排列成行便于多件連續(xù)加工。2023/8/1060山東大學機械工程學院(5)便于多刀或多件加工。零件設計的結構要便于多件加工，如圖(6)要與具體的生產類型相適應。如圖8-11所示，圖a結構適合于大批量生產類型，圖b結構則適合于生產量較小的情況。2023/8/1061山東大學機械工程學院(6)要與具體的生產類型