第三章第一节机械加工工艺规程编制.docx

第三章机械加工工艺规程的编制
第一节基本概念
一、生产过程
1、定义：生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。
2、生产过程的内容：1）、包括原材料的运输和保管。2）、生产技术准备：（机床设备型号与规格、工具、刀具、量具、夹具、人员的分配、图纸、工艺规程、安全规程、作业指导书、检验规程、国家（行业）标准，实验大纲等），3）、毛坯的制造（如铸造、锻压、焊接或型材等）。
4）零件的机械加工及热处理，表面处理.5）部件及产品的装配、检验、调试、油漆包装，6）工具的、量具、刀具的供应、设备的安装及维修.7）产品的保管和发运等和产品的销售和售后服务等。
3、工艺过程：
⑴工艺过程定义：是直接改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质（能）等，使其成为成品和半成品的过程，简称工艺过程。它是生产过程中的主要部份。
⑵机械加工工艺过程：用机械切削加工方法（车、铣、刨、钻、磨、镗、插齿等）直接改变毛坯的形状、尺寸、表面质量等使其成为零件的过程。从广义说，特种加工（包括电加工、超声波加工、激光加工、电子束及离子束加工）也是机械加工工艺过程的一部分，然而其实质不属于切削加工范畴。
二、机械加工工艺过程
1、机械加工工艺过程的组成：由一个或若干个顺序排列的工序组成。每一个工序又可依次分为安装、工位、工步、走刀。
1）、工序
⑴工序：指一个（或一组）工人，在一台设备（或工作地）对同一个（或同时对几个）工件所连续完成的那一部分工艺过程。
⑵划分工序的依据：工人、设备（或工作地）、工件和工作是否连续四个要素，其中一个要素变动，就为不同的工序。
注：工序是组成机械加工工艺过程的基本单元，也是生产计划的单元。
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2）、安装
⑴、定位：工件加工前，确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程称为定位。
⑵夹紧：工件定位以后，使其在生产过程中保持工件位置不变的操作称为夹紧。
⑶装夹：将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程叫装夹。
装夹：｛定位+夹紧｝
⑷、安装：工件经过一次装夹后所完成的那一部份工序称为安装。注：在一道工序中，工件可能被安装一次或多次。为了减少装夹时间和装夹误差，尽可能减少装夹次数。

3）、工位
在工件的一次安装中，通过工作台的分度、移位可以使工件相对于机床变换加工位置，工件在每一个加工位置上所完成的加工内容称为工位。

4）、工步
加工表面、刀具、切削容量（切削速度和进给量、背吃刀量）不变的情况下所连续完成的那部份工序称为一个工步。（注：任一要素改变，即为另一工步），几把刀同时加工几个表面的工步，称为复合工步。
⑸、走刀
在一个工步内，若需要切削的材料较厚，可分为几次切削，刀具在加工表面上每切削一次所完成的工步内容。

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三、生产类型与工艺特征
一）、生产纲领
1、定义：企业根据市场需求和自身的生产能力决定的、在计划生产期内应当生产的产品的产量（也称年产量）称为生产纲领，要计入备品和废品和数量。
2、零件年生产纲领计算式为：
N=Qn（1+ a）（1+0）
式中：N：零件的年生产纲领（件/年）；
Q:产品的年产量（台/年）；
n:单台产品该零件的数量（件/年）；
a:该零件的备品率，以百分数计；
0：该零件废品率，以百分数计。
二）、生产组织类型
根据生产专业化程度的不同，生产组织类型可分为以下三种：
1、单件生产:产品的种类多而同一产品产量很小，工作地点的加工对象完全不重复或很少重复，如重型机械制造，新产品试制和专用设备、工艺装备的制造等。
2、成批生产:产品品种多，每种产品均有一定数量，各种产品分期分批地轮流生产。同一产品（或零件）每批投入生产的数量称为批量。按照批量的大小，成批生产又可分为小批生产、中
批生产和大批生产三种类型。
3、大量生产:产品的数量很大，大多数工作地点长期进行某一零件的某一道工序的重复加工。
4、工艺特征：不同生产类型的零件加工工艺、工艺装备、毛坯制造方法以及对工人的技术要求等，都有很大的不同。
应当指出，生产类型对零件工艺规程的制定影响很大。
此外，生产同一产品，大量生产一般具有生产效率高、成本低、质量可靠、性能稳定等优点。因此，应大力推广产品结构的标准化、系列化，以便于组织专业化的大批量生产，以提高经济效益。推行成组技术，以及采用数控机床、柔性制造系统和计算机集成制造系统等现代化的生产手段及方式，实现机械产品多品种、小批量生产的自动化，是当前机械制造工艺的重要发展方向。
小 结：1、生产过程、工艺过程、机械制造工艺过程在定义上的区别
2、机械加工工艺过程由若干个工序组成。机械加工中的每一个工序又可依次分为安装、工位、工步、走刀
3、生产组织类型的分类、生产纲领的计算。
作业布置：见教材P18
1、什么是生产过程、工艺过程、机械制造工艺过程？
2、什么是工序、安装、工位、工步、走刀？
3、什么是生产纲领？
4、简述各种生产组织类型的特点？
5、简述机械制造过程的基本组成？
练 习：单项选择题
1、为了提高生产率，用几把刀具同时加工工件上的几个表面，称为复合工步，在工艺文件方件上复合工步当作为。
A、一道工序 B、一个工步C、一个工位 D、一项安装
2、零件的生产纲领愈大，其毛坯制造应该。
A、简化、以节省毛坯制造费用B、提高精度，以减少机械加工的工作量C、
增加余量，以降低毛坯的废品率
3、在镗床上镗箱体孔，先镗孔的一端，然后，工作回转180°再镗孔的另一端，该加工过程属于。
A、二个工序 B、二个工位 C、二次安装 D、二个工步
4、阶梯轴的加工过程中“调头继续车削”属于变换了 一个。
A、工序B、工步C、安装 D、走刀
5、车削加工时，四方刀架的每次转位意味着变换了 一个。
A、工序B、工步 C、安装 D、走刀
6、一个工序的定义，强调的是。
A、工作地点固定与工作连续B、只能加工一个工件
C、只能是一个工人完成D、只能在一台机床上完成
7、安装次数越多，则。
A、生产率越高B、精度越高C、生产率和精度越低
8、单件小批生产的特征是。
A、毛坯粗糙，工人技术水平要求低
B、毛坯粗糙，工人技术水平要求高
C、毛坯精化，工人技术水平要求高
答案：BBBCBACB
四、机械加工工艺规程
一）工艺规程的类型和格式
1. 定义：规定零件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件称为机械加工工艺规程。依据现有生产条件（如设备、工装、技术条件、批量、刀具等）
2. 机械加工工艺过程卡片:以工序为单位，简要说明产品或零、部件的加工过程的一种工艺文件。一般包括:工序的顺序、工序名称、每一道工序内容、车间、设备、工装、工时定额等见表3-6,广泛用于成批生产和单件生产中比较重要的零件。
3. 机械加工工艺卡片:以工序为单位详细说明零件机械加工工艺过程的技术文件。不仅说明了工序的顺序，且详细说明了每个工序包括安装、工位、工步的顺序和工作内容，加工表面的工序尺寸、公差和技术要求和车间、设备名称及编号、工装、刀具、量具、工时定额。见表3-7
4. 机械加工工序卡片：按每一道工序所编制的一种工艺文件，一般有工序简图，并详细说明了该工序的每一个工步的加工内容、工艺参数（主轴转速、切削速度、进给量、背吃刀量、进给次数和工时定额等）、操作要求以及车间、所用设备和工艺装备。主要适用于大批量生产中所有零件，中批生产中的重要零件和单件生产中的关键工序。见表格3-8
二）工艺规程的作用
1. 工艺规程是指导生产的主要技术文件
2. 工艺规程是生产、组织和管理工作的基本依据
如生生产管理中，原材料和毛坯的供应、机床设备、工艺装备的调配、专用装备和设计和制造、作业计划的安排、劳动力的组织以及生产成本的核算等都是以工艺规程作为依据的。
3. 工艺规程是生产准备和技术准备的基本依据
如：确定机床和其它设备的种类、规格、数量、车间面积、机床的布置、工人的工种、等级和数量及辅助部份和安排。
五、制定工艺规程的步骤
1. 原始资料的准备
1）、产品的装配图和零件图
2）、技术说明书（确定产品结构、工作原理、技术性能等方面说明的文件）
3）产品验收标准
4）产品的生产纲领和生产类型
5）现有生产条件，（如：工厂设备和工艺装备的情况以专用设备和装备的制造能力，工人的技术等级，各种工艺资料，如工艺手册、图册和各种标准）
2. 制定工艺规程的步骤
1）对图纸进行零件结构的工艺分析（如：零件形状、结构、尺寸精度、形位公差、工作环境、零件装配图中的工作原理、技术性能等）
2）确定毛坯的类型和制造方法（如：铸件（砂型铸造、金属模铸造、压力铸造和精密铸造）、锻件（自由锻、模锻、精密锻造）、型材（圆钢、方钢、角钢、槽钢）、焊接件（气焊、电弧焊、电渣焊）、）
3）选择定位基准（根据形位公差和尺寸精度）
4）拟定工艺路线
5）确定加工余量、工序尺寸及其公差（根据计算）
6）确定各工序的设备、刀具、夹具、量具和辅助工具
7）确定各工序的切削用量及时间定额
8）确定主要工序的技术要求及检验方法
9）进行技术分析
10）填写工艺文件