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加工余量、工序尺寸及公差的确定工艺路线的制定工艺尺寸链第四章机械加工工艺规程设计概述时间定额和提高生产率的工艺途径工艺方案的比较与技术经济分析数控加工工序成组技术计算机辅助工艺过程设计第一节概述机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，是一切有关生产人员都应严格执行，认真贯彻的纪律性文件。一、机械加工工艺规程的作用1、根据机械加工工艺规程进行生产准备。2、机械加工工艺规程是生产计划、调度，工人的操作、质量检验等的依据。3、新建或扩建车间（或工段），其原始依据也是机械加工工艺规程。二、机械加工工艺规程的格式1、采用普通加工方法的单件小批生产，只须填写简单的机械加工工艺过程卡片。2、在中批生产中，多采用较详细的机械加工工艺卡片。3、大批大量生产类型要求有严格、细致的组织工作，因此各工序都要填写工序卡片。1）可靠地保证零件图样上所有技术要求的实现。2）必须满足生产纲领的要求。3）在满足技术要求和生产纲领要求的前提下，一般要求工艺成本最低。4）尽量减轻工人劳动强度，保证安全生产。5）积极采用先进技术和工艺，减少材料和能源消耗，并应符合环保要求。三、机械加工工艺规程设计原则机械加工工艺规程设计原则、步骤和内容1、机械加工工艺规程的设计原则产品的全套装配图及零件图产品的验收质量标准产品的生产纲领及生产类型零件毛坯图及毛坯生产情况本厂（车间）的生产条件各种有关手册、标准等技术资料国内外先进工艺及生产技术的发展与应用情况2、制定机械加工工艺规程所需原始资料1）阅读装配图和零件图了解产品的用途、性能和工作条件，熟悉零件在产品中的地位和作用，明确零件的主要技术要求。2）工艺审查审查图纸上的尺寸、视图和技术要求是否完整、正确、统一，分析主要技术要求是否合理、适当，审查零件结构工艺性。零件结构工艺性是指在满足使用要求的前提下，制造该零件的可行性和经济性。★★应予以高度重视。3、机械加工工艺规程设计步骤a）孔距箱壁太近：①需加长钻头才能加工②钻头在圆角处容易引偏b）加长箱耳，不需加长钻头即可加工c）结构上允许，将箱耳设计在某一端，不需加长箱耳几种零件的结构工艺性举例a）a）车螺纹时，螺纹根部不易清根，且工人操作紧张，易打刀b）b）留有退刀槽，可使螺纹清根，工人操作相对容易，可避免打刀c）插齿无退刀空间，小齿轮无法加工c）d）d）留出退刀空间，小齿轮可以插齿加工a）两端轴颈需磨削加工，但砂轮圆角不能清根b）留有退刀槽，磨削时可以清根a）锥面磨削加工时易碰伤圆柱面，且不能清根b）留出砂轮越程空间，可方便地对锥面进行磨削加工a）斜面钻孔，钻头易引偏b）结构允许，留出平台，可避免钻头偏斜a）孔壁出口处有台阶面，钻孔时钻头易引偏，易折断b）结构允许，内壁出口处作成平面，钻孔位置容易保证a）加工面高度不同，需两次调整加工，影响加工效率b）加工面在同一高度，一次调整可完成两个平面加工a）键槽方向不一致，需两次装夹才能完成加工b）键槽方向一致，一次装夹即可完成加工各类毛坯的特点及适用范围毛坯种类制造精度（IT）加工余量原材料工件尺寸工件形状机械性能适用生产类型型材型材焊接件砂型铸造自由锻造普通模锻钢模铸造精密锻造压力铸造熔模铸造冲压件粉末冶金件工程塑料件13级以下13级以下11～1510～128～118～117～108～107～99～11大一般大大一般较小较小小很小小很小较小各种材料钢材铸铁,铸钢,青铜钢材为主钢,锻铝,铜等铸铝为主钢材,锻铝等铸铁,铸钢,青铜铸铁,铸钢,青铜钢铁,铜,铝基材料工程塑料小型大、中型各种尺寸各种尺寸中、小型中、小型小型中、小型小型为主各种尺寸中、小尺寸中、小尺寸简单较复杂复杂较简单一般较复杂较复杂复杂复杂复杂较复杂复杂较好有内应力差好好较好较好较好较好好一般一般各种类型单件单件小批单件小批中、大批量中、大批量大批量中、大批量中、大批量大批量中、大批量中、大批量3)熟悉或确定毛坯确定毛坯的依据是零件在产品中的作用和生产纲领零件本身的结构。4）拟定机械加工工艺路线选择定位基准、确定加工方法、安排加工顺序以及安排热处理、检验和其他工序等55））确定满足各工序要求的工艺装备包括机床、夹具、刀具、量具、辅具等。工艺装备的选择在满足零件加工工艺的需要和可靠地保证零件加工质量的前提下，应与生产批量和生产节拍相适应，并应充分利用现有条件，以降低生产准备费用。对必须改装或重新设计的专用或成组工艺装备，应在进行经济性分析和论证的基础上提出设计任务书。6）确定各主要工序的技术要求和检验方法7）确定各工序加工余量，计算工序尺寸和公差8）确定切削用量9）确定时间定额10）填写工艺文件回首页在加工时用于工件定位的基准称为定位基准。用未经机械加工表面作为定位基准，称为粗基准。零件上根据机械加工工艺需要而专门设计的定位基准。如用作轴类零件定位的顶尖孔，用作壳体类零件定位的工艺孔或工艺凸台等。粗基准用经过机械加工表面作为定位基准，称为精基准。精基准附加基准第二节工艺路线的制订工艺凸台A向A辅助基准一、定位基准的选择定位基准的选择a）b）c）粗基准选择比较1、粗基准的选择粗基准的选择将影响加工面与不加工面的相互位置，或影响到加工余量的分配。◆◆保证相互位置要求原则——如果首先要求保证工件上加工面与不加工面的相互位置要求，则应以不加工面作为粗基准。◆◆余量均匀分配原则——如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准。床身粗基准选择比较工序1工序1工序2工序2选择粗基准的原则◆◆便于工件装夹原则——要求选用的粗基准面尽可能平整、光洁，且有足够大的尺寸，不允许有锻造飞边、铸造浇、冒口或其它缺陷。也不宜选用铸造分型面作粗基准。◆◆粗基准一般不得重复使用原则◆◆基准重合原则---选用被加工面设计基准作为精基准◆◆统一基准原则---当工件以某一表面作精基准定位，可以方便地加工大多数（或全部）其余表面时，应尽早将这个基准面加工出来，并达到一定精度，以后大多数（或全部）工序均以它为精基准进行加工2、精基准的选择◆◆互为基准原则---某些位置要求很高的表面，常采用互为基准反复加工的方法来达到位置度的要求。◆◆便于装夹原则——所选择的精基准，应能保证工件定位准确、可靠，并尽可能使夹具结构简单、操作方便。◆◆自为基准原则---旨在减小表面粗糙度，减少加工余量和保证加工余量均匀的工序，常以加工面本身为基准进行加工。加工误差与成本关系CΔ0AB经济精度随年代增长和技术进步而不断提高在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级工人，不延长加工时间），一种加工方法所能保证的加工精度和表面粗糙度11、加工经济精度、加工经济精度年代加工误差（μm）196010-110-210-319202000102101100加工精度与年代的关系一般加工精密加工超精密加工二、加工经济精度与加工方法的选择1）零件加工表面的精度和表面粗糙度要求2）零件材料的加工性3）生产批量和生产节拍要求4）企业现有加工设备和加工能力5）经济性选择加工方法应考虑的问题选择加工方法应考虑的问题22、加工方法的选择、加工方法的选择33、机床的选择、机床的选择根据产品变换周期的长短和生产批量的大小以及零件表面的复杂程度等因素，决定选择数控机床或普通机床。研磨IT5Ra0.008~0.32超精加工IT5Ra0.01~0.32砂带磨IT5Ra0.01～0.16精密磨削IT5Ra0.008~0.08抛光Ra0.008~1.25金刚石车IT5～6Ra0.02~1.25滚压IT6～7Ra0.16~1.25精磨IT6～7Ra0.16~1.25精车IT7～8Ra1.25～5粗磨IT8～9Ra1.25～10半精车IT10～11Ra2.5～12.5粗车IT12～13Ra10～80外圆表面的典型加工工艺路线三、典型表面加工路线典型表面加工路线1、外圆表面的加工路线孔的典型加工工艺路线珩磨IT5～6Ra0.04~1.25研磨IT5～6Ra0.008~0.63粗镗IT12～13Ra5～20钻IT10～13Ra5～80半精镗IT10～11Ra2.5～10粗拉IT9～10Ra1.25～5扩IT9～13Ra1.25~40精镗IT7～9Ra0.63～5粗磨IT9～11Ra1.25～10精拉IT7～9Ra0.16~0.63推IT6～8Ra0.08~1.25铰IT6～9Ra0.32~10金刚镗IT5～7Ra0.16~1.25精磨IT7～8Ra0.08~0.63滚压IT6～8Ra0.01~1.25手铰IT5Ra0.08~1.252、孔的加工路线平面典型加工工艺路线抛光Ra0.008¬1.25研磨IT5～6Ra0.008¬0.63精密磨IT5～6Ra0.04¬0.32半精铣IT8～11Ra2.5¬10精铣IT6～8Ra0.63～5高速精铣IT6～7Ra0.16¬1.25导轨磨IT6Ra0.16¬1.25精磨IT6～8Ra0.16¬1.25宽刀精刨IT6Ra0.16¬1.25粗磨IT8～10Ra1.25¬10精刨IT6～8Ra0.63～5半精刨IT8～11Ra2.5～10半精车IT8～11Ra2.5～10粗铣IT11～13Ra5～20粗刨IT11～13Ra5～20砂带磨IT5～6Ra0.01¬0.32金刚石车IT6Ra0.02¬1.25刮研Ra0.04¬1.25精车IT6～8Ra1.25～5粗车IT12～13Ra10～80精拉IT6～9Ra0.32～2.5粗拉IT10～11Ra5～203、平面的加工路线1)先基准后其他2)先面后孔3)3)先主后次4)先粗后精四、工序顺序的安排工序顺序的安排1、工艺顺序的安排原则为改善工件材料切削性能而进行的热处理工序（如退火、正火等），应安排在切削加工之前进行为消除内应力而进行的热处理工序（如退火、人工时效等），最好安排在粗加工之后为了改善工件材料的力学物理性质而进行的热处理工序（如调质、淬火等）通常安排在粗加工后、精加工前进行。其中渗碳淬火一般安排在切削加工后，磨削加工前。而表面淬火和渗氮等变形小的热处理工序，允许安排在精加工后进行为了提高零件表面耐磨性或耐蚀性而进行的热处理工序以及以装饰为目的的热处理工序或表面处理工序（如镀铬、镀锌、氧化、煮黑等）一般放在工艺过程的最后。22、热处理和表面处理工序的安排、热处理和表面处理工序的安排除操作工人自检外，下列情况应安排检验工序：①零件加工完毕后；②从一个车间转到另一个车间前后；③重要工序前后。去毛刺工序通常安排在切削加工之后。清洗工序在零件加工后装配之前，研磨、珩磨等光整加工工序之后，以及采用磁力夹紧加工去磁后，应对工件进行认真地清洗。3、检验工序的安排4、其他工序的安排使每个工序中包括尽可能多的工步内容，从而使总的工序数目减少优点：1）有利于保证工件各加工面之间的位置精度；2）有利于采用高效机床，可节省工件装夹时间，减少工件搬运次数；3）可减小生产面积，并有利于管理。使每个工序的工步内容相对较少，从而使总的工序数目较多工序分散优点：每个工序使用的设备和工艺装备相对简单，调整、对刀比较容易，对操作工人技术水平要求不高工序集中工序集中工序分散工序分散五、工序的集中与分散工序的集中与分散传统的流水线、自动线生产，多采用工序分散的组织形式传统的流水线、自动线生产，多采用工序分散的组织形式（个别工序亦有相对集中的情况）（个别工序亦有相对集中的情况）工序集中与工序分散的应用工序集中与工序分散的应用由于市场需求的多变性由于市场需求的多变性，对生产过程的柔性要求，对生产过程的柔性要求越来越高，加之加工中心越来越高，加之加工中心等先进设备的采用，工序等先进设备的采用，工序集中将越来越成为生产的集中将越来越成为生产的主流方式主流方式多品种、中小批量生产，多品种、中小批量生产，为便于转换和管理，多采用为便于转换和管理，多采用工序集中方式工序集中方式粗加工阶段——主要任务是以高生产率去除加工面多余的材料半精加工阶段——使加工面达到一定的加工精度，为精加