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加工工艺——产品制造的方法。工艺规程制订的原则——是优质、高产、低成本，即在保证产品质量的前题下，争取最好的经济效益。1.生产过程指把原材料转变为成品的全过程。机械工厂的生产过程一般包括原材料的验收、保管、运输，生产技术准备，毛坯制造，零件加工（含热处理），产品装配，检验以及涂装等。第一节概述一、生产过程和工艺过程企业组织产品生产的模式：1）生产全部零部件、组装机器。2）生产一部分关键的零部件，其余的由其它企业供应。3）完全不生产零部件，自己只负责设计与销售。企业在市场导向下，产品的生产过程主要可划分为四个阶段，即新产品开发、产品制造、产品销售和售后服务阶段。2.工艺过程把生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相工艺过程可根据其具体工作内容分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、表面处理、装配等不同的工艺过程。对位置和物理、力学性能等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。一个或一组工人在一个工作地点，对一个或同时对几个工件所连续完成的那部分工艺过程叫工序。例如图5-4二、机械加工工艺过程及其组成机械加工工艺过程是指用机械加工方法（主要是切削加工方法）逐步改变毛坯的形态（形状、尺寸以及表面质量），使其成为合格零件所进行的全部过程。工艺过程是由一个或若干个依次排列的工序所组成。毛坯顺次通过这些工序就变成了成品或半成品。1.工序图5.1阶梯轴的零件图若生产批量比较小则其加工工艺过程可由五个工序组成，如表5．1所示。棒料毛坯依次通过这五个工序就变成阶梯轴的产品零件。表5.1阶梯轴加工工艺过程工序号工序名称工作地点1车端面，钻中心孔车床2车外圆车床3铣键槽立式铣床4磨外圆磨床6去毛刺钳工台同样加工图5．l所示零件，若生产批量比较大，此时可将工序1变为两个工序:a）每个毛坯在一台车床上由一个工人车削一端面和钻其上的中心孔。b）卸下来转移到另一台车床上由另一个工人调头车削另一端面和钻中心孔.工件在机床或夹具中定位并夹紧的过程称为安装。2.安装每一个工序可能有一次安装，也可能有几次安装。如表5.l中第一工序，若对一个工件的两端连续进行车端面、钻中心孔，就需要两次安装（分别对两端进行加工），每次安装有两个工步（车端面和钻中心孔）。在同一工序中，安装次数应尽量少，既可以提高生产效率，又可以减少由于多次安装带来的加工误差。3.工位工件在一次安装后，工件与夹具或设备的可动部分一起相对于刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置上所完成的那一部分工艺过程称为工位。如图5-9所示采用多工位加工，可以提高生产率和保证被加工表面间的相互位置精度。图5－9多工位加工4.工步与复合工步在加工表面、切削刀具和切削用量（仅指转速和进给量）都不变的情况下，所连续完成的那部分工艺过程，称为一个工步。例图5-5、图5－6所示有时为了提高生产效率，经常把几个待加工表面用几把刀具同时进行加工，这可看作为一个工步，并称为复合工步，如图5-7所示。图5－6转塔自动车床的不同工步图5－7复合工步图5－5底座零件底孔加工工序5.走刀在一个工步内，有些表面由于加工余量太大，或由于其它原因，需用同一把刀具以及同一切削用量对同一表面进行多次切削。这样刀具对工件的每一次切削就称为一次走刀。如图5-4所示的零件加工。图5－4以棒料制造阶梯轴零件的年生产纲领按下列公式计算：N=Qn(1+a)(1+b)(3-1)式中N——零件的生产纲领，单位为件／年；Q——产品的年产量，单位为台／年；n——每台产品中所含该零件的数量，单位为件／台；a——零件的备品百分率；b——零件的废品百分率。1.生产纲领产品的年生产纲领就是产品的年生产量。三、生产纲领与生产类型2.生产类型的划分根据产品投入生产的连续性，可大致分为三种不同的生产类型。1.单件生产产品品种不固定，每一品种的产品数量很少，大多数工作地点的加工对象经常改变。例如，重型机械、造船业等一般属于单件生产。2.大量生产产品品种固定，每种产品数量很大，大多数工作地点的加工的对象固定不变。例如，汽车、轴承制造等一般属于大量生产。生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类.在成批生产中，根据批量大小可分为小批、中批和大批生产。小批生产的特点接近于单件生产的特点，大批生产的特点接近于大量生产的特点，中批生产的特点介于单件和大量生产特点之间。因此生产类型可分为：单件小批生产，大批大量生产，中批生产。各种生产类型的工艺特点见表3-3。3.成批生产产品品种基本固定，但数量少，品种较多，需要周期性地轮换生产，大多数工作地点的加工对象是周期性的变换。计算节拍的公式：t=60Φ/N（3-2）式中t——节拍，单位为min/件；Φ——机床每年工作时数，单位为h；N——零件生产纲领，单位为件。Φ=cmnη式中c——每天班次（以2计算）；m——每年周数（以51计算）；n——每周一班工作时数（以35计算）；η——设备利用率，一般取0.94～0.96。三、节拍节拍是指生产每一个零件所规定的时间指标。1.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.工艺规程是组织生产和管理工作的基本依据3.工艺规程是新建或扩建工厂或车间的基本资料四、机械加工工艺规程机械加工工艺规程简称为工艺规程，是指导机械加工的主要技术文件。它是以工序为单位说明一个零件全部加工过程的工艺卡片。这种卡片包括零件各个工序的名称、工序内容，经过的车间、工段、所用的机床、刀具、夹具、量具，工时定额等。主要用于单件小批生产以及生产管理中。2.常用工艺文件的种类（1）机械加工工艺过程卡片1982年机械工业部制订了部颁标准（参阅JB／ZI187.3—82）。在单件小批生产中，一般只编制内容比较简单的工艺过程综合卡片（简称过程卡），见。表上有：产品名称和型号；零件的名称和图号；毛坯的种类和材料；工序的序号、名称和内容；完成各工序的车间、设备和工序装备及工时定额等。表5．3在成批生产中，一般编制较详细的工艺卡片，在工艺卡片上除要填写上述的内容外，还要详细说明每一工序所包括工位和工步的顺序、工艺尺寸和技术要求。对主要工序还要画出工序草图，在图上表示出被加工表面在该工序所达到的尺寸、公差和粗糙度及工件的安装方法等，在单件小批生产中，某些重要零件的加工有时也制定工艺卡片。见表5．4（2）机械加工工艺卡它是以工序为单位，详细说明零件的机械加工工艺过程,其内容介于工艺过程卡片和工序卡片之间。它用来指导工人进行生产和帮助车间干部和技术人员掌握整个零件加工过程的一种主要工艺文件，广泛用于成批生产和单件小批生产中比较重要的零件或工序。在大批、大量生产中，则要求在工艺卡片的基础上，分别为每一工序编制工序卡，在工序卡片上画有工序图，图上要表示出完成本工序后的零件形状、尺寸、公差和技术条件，工件的安装方式，刀具的形状及位置等。在中小批量生产中，有时个别重要工序也编制工序卡片。主要用来具体指导操作工人进行生产的一种工艺文件。多用于大批大量生产或成批生产中比较重要的零件。该卡片中附有工序简图，并详细记载了该工序加工所需的资料，如定位基准选择、工序尺寸及公差以及机床、刀具、夹具、量具、切削用量和工时定额等。对于在各种自动或半自动机床上完成的工序，还要编制调整卡片。对于检验工序，还要编制检验卡片等。见表5.5（3）机械加工工序卡表5.5机械加工工序卡•产品整套装配图、零件图•质量标准•生产纲领、生产类型•毛坯情况•本厂现有生产条件•先进技术、工艺•有关手册、图册3.制订机械加工工艺规程的原始资料（1）机械加工工艺规程制定的原则（1）保证加工质量（2）保证生产效率（3）较低制造成本（4）良好劳动条件4.制订机械加工工艺规程的原则及步骤（2）步骤•分析研究产品图纸•工艺性分析•选择毛坯•拟订工艺路线•选择设备、工装•确定工序余量、工序尺寸•确定切削用量、工时定额•技术经济分析•填写工艺文件•定义——零件结构的工艺性是指所设计的零件在满足要求的前题下，制造的可行性和经济性。•功能相同的零件，其结构工艺性可以有很大差异。•良好的结构工艺性是指在现有工艺条件下既能方便制造，又有较低的制造成本。•零件结构工艺性的分析，包括零件尺寸和公差的标注、零件的组成要素和整体结构等方面的分析。第二节零件的结构工艺性分析•铸件：便于造型、拔模斜度•璧厚均匀、无尖边、尖角•锻件：形状简单、无尖边、尖角、飞刺，便于出模在毛坯制造方面在装配方面•便于装配、减少修配量在加工方面•合理标注零件的技术要求•便于加工、减少加工•数控加工工艺性分析（见表9-1）•减轻零件重量•保证加工的可行性、经济性•零件尺寸、规格、结构要素标准化•正确标注图纸尺寸及加工技术要求。在装配方面在加工方面•便于分解独立装配单元•便于平行、流水作业•调整方便、减轻装配劳动•便于达到装配精度第3节确定毛坯的种类与零件的结构形状、尺寸大小、材料的机械性能和零件的生产类型及毛坯车间的具体生产条件有关。铸件包括铸钢、铸铁、有色金属及合金的铸件等。铸件毛坯的形状可以相当复杂，尺寸可以相当大，且吸振性能较好，但铸件的机械性能较低，一般壳体零件的毛坯多用铸件。锻件机械性能较好，有较高的强度和冲击韧性，但毛坯的形状不宜复杂，如轴类和齿轮类零件的毛坯常用锻件。型材包括圆形、方形、六角形及其它断面形状的棒料、管料及板料。棒料常用在普通车床、六角车床及自动和半自动车床上加工轴类、盘类及套类等中小型零件。冷拉棒料比热轧棒料精度高且机械性能好，但直径较小。板料常用冷冲压的方法制成零件，但毛坯的厚度不宜过大。焊接件对尺寸较大、形状较复杂的毛坯，可采用型钢或锻件焊接成毛坯，但焊接件吸振性能差，容易变形，尺寸误差大。工程塑料它是近年来在机械制造业中普遍推广的一种毛坯，其形状可以很复杂，尺寸精度高，但机械性能差。在大批、大量生产中，常采用精度和生产率较高的毛坯制造方法，如金属型铸造、精密铸造、模锻、冷冲压、粉末冶金等，使毛坯的形状更接近于零件的形状。因此可大量减少切削加工的劳动量，甚至可不需要进行切削加工，从而提高了材料的利用率，降低了机械加工的成本。在单件小批生产中，一般采用木模手工砂型铸造和自由锻造，因此毛坯的精度低，成本高、废品率高、切削加工劳动量大。定位基准1、粗基准2、精基准第四节定位基准选择采用毛坯上未经加工的表面作为定位基准。采用经过加工的表面作为定位基准。基准：用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些几何要素称为基准。基准为点、线、面等几何要素。基准分为设计基准和工艺基准两类。一、设计基准：零件设计图样上所采用的基准，称为设计基准。一个零件可以有一个或几个设计基准。二、工艺基准：零件在工艺过程中所采用的基准，称为工艺基准。工艺基准包括：工序基准定位基准测量基准装配基准1、工序基准：在工序图上，用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、位置的基准称为工序基准。工序基准可以采用工件上的实际点、线、面，也可以是工件表面的几何中心、对称面或对称线等。例：2、定位基准：工件在机床或夹具中进行加工时，用于定位的基准称为定位基准。3、测量基准：在测量时所用的基准，称为测量基准。4、装配基准：机器装配时，用来确定零件或部件在产品中相对位置所采用的基准，称为装配基准。定位基准1、粗基准2、精基准采用毛坯上未经加工的表面作为定位基准。采用经过加工的表面作为定位基准。三、定位基准（一）、精基准选择1、基准重合原则重点考虑：•减少定位误差•保证加工精度（1）设计基准与定位基准不重合误差只发生在用调整法获得加工尺寸的情况。（2）基准不重合误差值等于设计基准与定位基准之间尺寸的变化量。（3）基准不重合一般发生在下列情况：①用设计基准定位不可能或不方便；②在选择精基准时优先考虑了基准统一原则。（4）设计基准与测量基准不重合也会产生基准不重合误差。（5）基准不重合误差不仅指尺寸误差，而且对位置误差也要考虑。举例（1）基准重合的原则尽量选择工序基准（或设计基准）为定位基准。这样可以减少由于定位不准确引起的加工误差。(a)(b)(c)图5．7（a）是在钻床上成批加工工件孔的工序简图，N面为尺寸B的工序基准。若选N面为尺寸B的定