第六章工艺规程设计
金属工艺学(邓文英, 郭晓鹏, 邢忠文主编) 06第六章
（2）划线工序的安排 形状较复杂的铸件、锻件和焊接件等，在单件
小批生产中，为了给安装和加工提供依据，一般在 切削加工之前安排划线工序。
有时为了加工的需要，在切削加工工序之间， 可能还要进行第二次或多次划线。
为了保证精基准的精度，在加工底面和导向面时，以加工 后的顶面为辅助精基准。并且在粗加工和时效之后，又以精加 工后的顶面为精基准，对底面和导向面进行精刨和精细加工（ 刮研），进一步提高精加工阶段定位基准的精度，利于保证加 工精度。
4. 工艺过程
表 6-6 续
表 6-6 续
四、成形零件数控加工工艺
表6-4 单件小批生产轴的工艺过程
工 序 号
工序 名称
工序内容
加工简图
Ⅰ
车
倒头车两端面， 钻中心孔
设备 卧式车床
1.粗车、半精车右端φ40、
φ25外圆、槽和倒角，留
Ⅱ
车
磨削余量1mm; 2. .粗车、半精车左端
φ30、φ25外圆、槽和倒
角，留磨削余量1mm
卧式车床
Ⅲ
铣
粗、精铣键 槽
Ⅳ
热处 理
调质 40~45HRC
在机械加工中，要完全确定工件的
正确位置，必须有六个相应的支承点，
来限定工件的六个自由度，称为工件
的“六点定位原理”。
在Oxy平面上，限制
三个
自由度；在Oxz平面上，限制
两个自由度；在Oyz平面上，限制
一个自由度。
超定位或过定位 前后顶尖已限了制了 五个自由度，而三
爪卡盘又限制了 两个 自由度，在 两个自由 度上，定位点多于一个。
机械制造技术基础第六章课后题答案
6-1什么是生产过程，工艺过程和工艺规程（1）生产过程一一将原材料转变为成品的过程。
（2）工艺过程一一在生产过程中，凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。
（3）工艺规程一一把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式，用以指导生产，这些工艺文件称为工艺规程。
6-2何谓工序、工步、走刀（1）工序是指一个（或一组）工人，在一台机床上（或一个工作地点）对同一工件（或同时对几个工件）所连续完成的那部分工艺过程。
（2）工步是在加工表面不变，加工工具不变，切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工序。
（3）走刀又叫工作行程，是加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步。
6-3零件获得尺寸精度、形状精度、位置精度的方法有哪些（1）零件获得尺寸精度的方法：试切法、定尺寸刀具法、调整法、自动控制法。
（2）零件获得形状精度的方法：轨迹法、成形法、展成法。
（3）零件获得位置精度的方法：找正法、装夹法。
6-4不同生产类型的工艺过程的特点：p222-223表6-4.6-5试述工艺规程的设计原则、设计内容、设计步骤。
（1）工艺规程的设计原则：1所设计的工艺规程应能保证机器零件的加工质量（或机器的装配质量），达到设计图样上规定的各项技术要求。
2应使工艺过程具有较高的生产率，使产品尽快投放市场。
3设法降低制造成本。
4注意减轻劳动工人的劳动强度、保证生产安全。
（2）工艺规程的设计内容及步骤：1分析研究产品的零件图及装配图。
2确定毛坯。
3拟定工艺路线，选择定位基准。
4确定各工序所采用的设备。
5确定各工序所采用的刀具、夹具、量具和辅助工具。
6确定各主要工序的技术技术要求及检验方法。
7确定各工序的加工余量，计算工序尺寸和公差。
8确定切削用量。
9确定工时定额。
10技术经济分析。
11填写工艺文件。
6-6拟定工艺路线需完成那些工作拟定工艺路线须完成的工作：1确定加工方法。
2安排加工顺序。
3确定夹紧方法。
第六章 工艺过程的基本知识
3、大量生产 每年的产品数量很大，产品品种单一， 每台设备上经常重复生产某工件的一道工 序，如汽车、拖拉机制造多为大量生产。 一些标准件生产，如轴承、螺栓等也属于 大量生产。 大量生产的组织形式多为流水线或自动 线形式，广泛采用高效率专用设备和工艺 装备，对工人技术水平要求不高。
第二节 工件的安装和夹具
1、直接找正法
如图a所示，在车床上加工偏心轴上与小外圆A同轴的孔。 因工件安装以偏心轴的大外圆B定位，加工孔时，必须保证 加工出孔的中心线与小外圆A的中心线同轴。这样，在定位 时，如图b所示，要用划线盘或百分表直接找正，使偏心轴 小外圆A的中心线与主轴中心线重合，以保证加工孔与偏心 轴小外圆A的同轴度要求。
中型产品
≤10 ＞ 10～50 ＞ 150～500 ＞500 ～5000
重型产品
≤5 ＞ 5～100 ＞100 ～300
大批
＞5000 ～50000
＞300 ～1000
大量生产
＞ ～50000
＞5000
＞1000
1、单件生产 不重复或很少重复生产单个或少量的不同结构 或尺寸的产品，称为单件生产。 单件生产中，因产品种类经常变化，所以多用 通用机床，对工人技术水平要求较高，车间机床 多为机群式排列，以提高适应性。灵活多变为其 工艺特点，如新产品试制等。 2、成批生产 每一计划期内（月或季）投入产品种类较少， 数量较大，每隔一段时间又重复生产称为成批生 产。成批生产又分为小批、中批和大批生产。如 中型内燃机和机床的生产，多为成批生产。
钻四个相同孔的工步
复合工步
为了提高生产率，同时对一个零件的几个表面进 行加工，称为复合工步
（5）走刀
在一个工步中，被加工的某一表面，由 于余量较大或其他原因，在切削用量不变的 条件下，用同一把刀具对它进行多次加工。 刀具对工件的每次加工称为一次走刀。
工艺规程的制定
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二、制订工艺规程的原始资料 制订工艺规程的原始资料主要有：
（1）产品整套装配图和零件工作图； （2）产品年产量； （3）本厂生产条件：设备、工装、工人技术水平 等情况； （4）毛坯生产和供应条件； （5）产品的验收质量标准。
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整体结构
例如：双联斜齿轮的加工
∵齿轮间的轴向距离很小∴小齿圈 不能用滚齿加工、只能用插齿加工； 又∵插斜齿需专用螺旋导轨。
∴它的结构工艺性不好。
焊接处
——若能采用电子束焊，先分别滚切 两个齿轮，再将它们焊成一体，这样 的制造工艺就较好，且能缩短齿轮间 的轴向尺寸。
——由此可见，结构对工艺有着重要的
影响。
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2、结构工艺性衡量的主要依据 ——产品的加工量、生产成本及材料消耗。
具体分析比较下述各项特征（6个）： a.机器或零件结构的通用化、标准化程度 b.老产品零部件的重复利用程度 c.平均加工精度和表面粗糙度系数 d.关键零件工艺的复杂程度 e.材料利用率 f.采用自动化加工方法的可能性
措施：减小铸件壁厚。壁厚减小一倍，重量减 小2/3倍。采用焊接件，重量下降20～30%、加 工量减小30～50%。
——大批量生产采用冲压件焊接结构
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减轻零件重量
1和2采 用冲压 件代替 铸件， 可节省 材料和 工时。
采用轧制型材，减少直径，节省材料
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(2)保证加工的可能性和经济性 要素：必须考虑加工时的安装、对刀、测量和提高切削效率。
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⑤选择和确定机床设备、刀具、工时定额； ——对于专用工艺设备，应提出设计任务书。 ⑥确定工序尺寸及其公差； ⑦确定切削用量； ⑧确定时间定额； ⑨填写工艺文件。
机械制造工艺学第3版王先奎习题解答6
mm。
计算协调环的公差和极限偏差：T3=T0-T1-T2=0.15-0.062-0.062=0.026mm。 由于：ES0=ES1-(EI2+EI3)，所以：EI3=ES1-EI2-ES0=0.062-(-0.062)-0.25=-0.126 由于：EI0=EI1-(ES2+ES3), 所以：ES3=EI1-ES2-EI0=0-0-0.1= - 0.1
T
i 1
m
2
i
T12 T22 0.052 0.12 0.112 mm，双边公差为 T0q=0.224mm。
分布位置：大数互换法分布范围为 6σ，合格率为 99.73%，有 0.27%可能不合格； 而完全互换法分布范围约为 8σ（0.3/(0.224/2)≈8） ，合格率为 100%。 以上分析是假定两种互换法的分布中心和公差中心重合。 6-14 减速器中某轴上的零件的尺寸为 A1=40mm，A2=36mm，A3=4mm，要求装配后齿轮轴向间隙 A0= mm，结构如图 5-43 所示。试用极值法和统计法分别确定 A1, A2，A3 的公差及分布位置。
解：尺寸链如上图所示，A0 为封闭环，A1 为增环，A2 和 A3 为减环，封闭环公称尺寸 A0=0 （1）采用极值法求解（尺寸链反计算问题） 根据第三版教材 P282，按等公差原则进行初步分配，根据式（6-4）: Tav1 T0 / m
所以，Tav1=T0/3=0.15/3=0.05 由于 A3 为垫圈，便于加工，取 A3 为协调环。 根据加工的难易程度，取 T1=T2=0.062，则 T3=0.026，基本为 IT9 级精度。A2 为外尺寸，按基轴制确 定极限偏差，则 A2 360.062 mm，A1 为内尺寸，按基孔制确定极限偏差，则 A1 400
工艺流程安全设计管理制度
第一章总则第一条为确保企业生产过程中的安全，预防和减少事故发生，保障员工生命财产安全，提高企业的经济效益和社会效益，特制定本制度。
第二条本制度适用于企业内部所有涉及工艺流程设计、施工、操作、维护等环节的安全管理工作。
第三条本制度遵循“安全第一、预防为主、综合治理”的原则，要求各部门严格按照国家有关安全生产的法律、法规和标准执行。
第二章安全设计要求第四条工艺流程设计应充分考虑以下安全因素：1. 设备选型：选用符合国家规定、安全可靠、性能优良的设备，确保生产过程中的安全性。
2. 设备布局：合理规划设备布局，确保操作人员有足够的安全操作空间，避免交叉作业。
3. 介质选择：选用无毒、无害或低毒、低害的介质，减少对环境和人体的危害。
4. 控制系统：设置完善的安全控制系统，实现自动化、远程控制，降低操作风险。
5. 防爆设计：对易燃易爆场所，采用防爆设施，防止火灾、爆炸事故发生。
6. 防护措施：设置必要的安全防护设施，如防护栏、防护罩、安全阀等，防止人员伤害。
7. 应急处理：制定应急预案，明确事故发生时的应急处理措施，确保事故得到及时有效控制。
第五条工艺流程设计应满足以下安全标准：1. 符合国家安全生产法律法规和标准；2. 符合企业安全生产规章制度和操作规程；3. 符合行业标准和企业实际生产需求。
第三章安全设计审查第六条工艺流程设计完成后，需经以下审查：1. 设计部门内部审查：设计部门对设计文件进行内部审查，确保设计文件符合安全设计要求。
2. 安全管理部门审查：安全管理部门对设计文件进行审查，提出修改意见，确保设计文件符合安全标准。
3. 专家评审：邀请相关领域的专家对设计文件进行评审，提出专业意见和建议。
第四章安全设计变更管理第七条工艺流程设计变更应遵循以下程序：1. 变更申请：变更申请单位填写变更申请表，说明变更原因和内容。
2. 审批：变更申请经设计部门、安全管理部门和主管领导审批。
3. 设计变更：根据审批意见进行设计变更，并重新进行安全设计审查。
6试题库之第六章 工艺规程设计.
第六章工艺规程设计一、单项选择1.选择精基准时，有时可设法在零件上专门加工一组供工艺定位用的辅助基准是：（）CA．符合基准重合加工；B．便于互为基准加工；C．便于统一基准加工；D．使定位准确夹紧可靠，夹具结构简单，工件安装方便。
2.一个部件可以有（）基准零件。
AA．一个；B．两个；C．三个；D．多个。
3.（）是工艺过程的基本单元，又是生产计划和成本核算的基本单元。
AA．工序；B．工位；C．走刀；D．工步4.轴类零件定位用的顶尖孔是属于( )：AA．精基准；B．粗基准；C．辅助基准；D．自为基准。
5.不能提高零件被加工表面的定位基准的位置精度的定位方法是（）。
cA．基准重合；B．基准统一；C．自为基准加工；D．基准不变。
6.经济加工精度是在（）条件下所能保证的加工精度和表面粗糙度。
DA ．最不利；B．最佳状态； C ．最小成本；D．正常加工。
7.在机械加工中直接改变工件的形状、尺寸和表面性能使之变成所需零件的过程称为（）。
BA．生产过程；B．工艺过程；C．工艺规程8.直线尺寸链采用极值算法时，其封闭环的下偏差等于（）。
CA．增环的上偏差之和减去减环的上偏差之和；B．增环的上偏差之和减去减环的下偏差之和；C．增环的下偏差之和减去减环的上偏差之和；D．增环的下偏差之和减去减环的下偏差之和。
9.装配系统图表示了（）。
①①装配过程②装配系统组成③装配系统布局④机器装配结构10.装配尺寸链组成的最短路线原则又称（）原则。
③①尺寸链封闭②大数互换③一件一环④平均尺寸最小工序余量公差等于( )。
①①上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和②上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差③上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和的二分之一④上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差的二分之一11.构成工序的要素之一是（）。
AA．同一台机床；B．同一套夹具；C．同一把刀具；D．同一个加工表面12.工时定额由下列几种时间组成的，其中改变工件的尺寸、形状相对位置所花的时间属于（ A ）A．基本时间B．辅助时间C．生理与休息时间D．布置工作地13.确定最小加工余量依据之一是（C ）A．上工序的工序尺寸B．本工序的工序尺寸C．上工序的工序尺寸公差D．本工序的工序尺寸公差14.生产产品的品种多而很少重复，同一零件的生产量很少的生产，称（A ）A．单件生产B．小批生产C．中批生产D．大量生产15.下列因素中不影响最小工序余量的是D 。
机械制造基础第六章 第一、二、三节
粗拉 IT9～10 Ra 1.25～5
饺 IT6～9 Ra 0.32~10
精镗 IT7～9 Ra 0.63～5
粗磨 IT9～11 Ra1.25～10
精拉 IT7～9 Ra0.16~0.63
推 IT6～8 Ra0.08~1.25
手饺 IT5
Ra0.08~1.25
精磨 IT7～8 Ra0.08~0.63
3.工艺过程—在生产过程中凡直接改变生产对象的尺寸、形状、性能（包括 物理性能、化学性能、机械性能等）以及相对位置关系的过程，统称为工艺 过程，工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、装配等工艺 过程。本课程只研究机械加工工艺过程和装配工艺过程。 4．机械制造工艺过程—指零件的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过 程的总和。
（6）选择不同的生产模式和制造技术的准则是什么？过去是——质量、生 产率、成本也称为切削加工的技术指标；现在是——T（交货时间）、Q （质量）、C（成本）、S（服务）
2.生产组织方式（三种）
（1）生产全部零件，并组装整机 特点：1）必须拥有加工所有零件及部装、总装的设备，形成大而全，小 而全的企业。 2）市场一旦有变化适应性差 3）设备负载不平衡，固定资产利用率低。 4）定岗人员忙闲不均，不便管理，难以调动全员积极性。
半精铣 IT8～11 Ra 2.5¬10
第六章习题答案机械制造工艺学
2
2
Δ0 = Δ1 - Δ2 - Δ 4 - Δk 解得： Δk = -0.107
⑧计算中间尺寸
Akm = Ak + Δk = 7 + (-0.107) = 6.893
初步拟定补偿环的尺寸 Akc = 6.893± 0.018
⑨验算装配后封闭环的极限尺寸
L0E max = A0m + 1 T 0L = 0.1+ 1 × 0.222 = 0.211
⑥计算协调环平均尺寸，除协调环之外各环的中间偏差
Δ0 = 0.15 + 0.05 = 0.1 2
Δ2 = - 0.018 = -0.009 2
Δ3 = - 0.015 = -0.0075 2
Δ4 = - 0.018 = -0.009 2
由 Δ0 = Δ1 - Δ2 - Δ3 - Δ4 得 Δ1 = 0.0745
③选择 A3 为修配环，属于“越修越大”的情况
④查表可得：T1 = 0.1 T2 = T4 = 0.043 T3 = Tk = 0.03（6 经济加工精度 IT 9）
按照入体原则，确定上述各组成环的尺寸
A2
=
A4
=
17
0 -0.043
mm
A1 = 41-00.1 mm
⑤计算封闭环实际公差 T 0L = T1 + T 2 + Tk + T 4 = 0.222
修配装配法是将装配尺寸链中各组成环的公差相对于互换装配法所求之值增大使其能按现有生产条件下较经济的加工精度制造装配时通过去除补偿环或称修配环是预先选定的某一组成环部分材料改变其实际尺寸使封闭环达到精度要求的装配方法
《机械制造工艺学》习题参考答案
常同立、杨家武、佟志忠编著 清华大学出版社
机械制造技术基础第六章
机械制造技术基础第六章
第四节 工艺尺寸链
一、尺寸链及尺寸链计算公式
1. 在工件加工和机器装配过程中，由相互连
接的尺寸形成的封闭尺寸组，称为尺寸链。
图6-10 尺寸链示例
机械制造技术基础第六章
2.基准面在加工时经过转换的情况
在复杂零件的加工过程中，常常出现定位基 准不重合或加工过程中需要多次转换工艺基准时， 工序尺寸的计算就复杂多了，不能用上面所述的 反推计算法，而是需要借助尺寸链的分析和计算， 并对工序余量进行验算以校核工序尺寸及其上下 偏差，在下节详述。
3.孔系坐标尺寸的计算
机械制造技术基础第六章
3.尺寸精度的获得方法 (1)试切法 (2)定尺寸刀具法 (3) (4)自动控制法
机械制造技术基础第六章
四、机械加工工艺与生产类型
1.
生产类型的划分依据是产品或零件的年生产 纲领，产品的年生产纲领就是产品的年生产量。
N=Qn(1+a%)(1+b%)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
式中
N——零件的年产纲领(件/年)
机械制造技术基础第六章
4.极值法解尺寸链的计算公式
图6-12 基本尺寸、极限偏差、公差与中间偏差
机械制造技术基础第六章
4.极值法解尺寸链的计算公式
(1)封闭环基本尺寸A0等于所有增环基本尺寸 (Ap)之和减去所有减环基本尺寸 (Aq)
k
m
A0＝∑Ap-∑Aq
p＝1 q＝k+1
式中 m—— k——
2)应使工艺过程具有较高的生产率，使产品尽 3) 4)注意减轻工人的劳动强度，保证生产安全。
工艺检修安全操作规程范本
工艺检修安全操作规程范本第一章总则第一条为了加强工艺检修的安全管理，保障人员的生命安全和财产安全，提高工艺检修的质量和效益，制订本规程。
第二条本规程适用于工艺检修的各个环节，涉及的人员包括工人、技术人员和管理人员等。
第三条工艺检修必须按照规程要求进行。
第四条工艺检修的安全责任是每个人的共同责任，不得推卸或转嫁。
第五条工艺检修执行过程中，必须严格遵守国家法律法规和相关规范的要求，确保操作的安全性和合理性。
第六条进行工艺检修前，必须负责相关工作的人员进行全面的安全评估和风险分析，制定相应的安全措施和应急预案。
第七条工艺检修过程中，必须进行随时检查和检验，确保设备和工艺的完整性和安全性。
第八条工艺检修完成后，必须进行总结验收，总结工艺问题，提出改进建议。
第二章工艺检修的安全管理第九条工人必须经过相应的培训和考核，持有相应的证书才能上岗作业。
第十条工人必须熟悉工艺检修操作的相关规范和流程，严格按照操作规程进行作业。
第十一条工人必须时刻保持清醒和专注的状态，不得受酒精、药物等物质的影响进行工艺检修操作。
第十二条作业现场必须清洁整齐，不得有杂物和阻塞物，设备必须正常运行和稳定。
第十三条工艺检修现场必须设置明显的安全警示标识，提醒人员注意安全。
第十四条工艺检修现场必须设置专门的防护措施，包括防护网、防护栏杆等。
第十五条作业现场必须设置消防设备，保证现场的消防安全。
第十六条工艺检修现场必须有专门的安全管理人员进行现场监督和指导。
第十七条工艺检修中发现的问题和事故必须及时上报，做好事故记录和调查处理。
第三章工艺检修的安全操作流程第十八条工艺检修前必须进行设备的停工检查和设备的安全评估。
第十九条工艺检修前必须制定相应的安全措施和应急预案。
第二十条工艺检修操作前必须进行培训，确保操作人员熟悉操作规程。
第二十一条工艺检修操作必须按照操作流程进行，不得随意变动。
第二十二条工艺检修操作过程中必须进行安全检查，确保操作的安全性。
金属工艺学第六章 工艺过程基本知识1
3、 举例：
（1） 轴类零件： 车床主轴：45号钢模锻件 ； 阶梯轴（直径相差不大）：棒料
（2） 箱体或支架： 铸造件或焊接件
（3） 齿轮： 小齿轮：棒料 ；大多数中型齿 轮：模锻件 ；大型齿轮：铸钢件
第三节 工件的定位原理及定位基准的选择
第二节 零件工艺性分析与毛坯的选择
一、零件工艺性分析
零件结构工艺性： 是指所设计的零件在能满足使用要求 的前提下制造的可行性和经济性。 它包括零件的各个制造过 程中的工艺性，有零件结构的铸造、锻造、冲压、焊接、热 处理、切削加工等工艺性。
1、查零件图的完整性 审查零件图上的尺寸标注是否完整、结构表达是否清楚。
1、机械加工工艺规程 1）定义： 规定产品或零部件制造工艺
过程和操作方法等的工艺文件称为工艺规程。 其中，规定零件机械加工工艺过程和操作方 法等的工艺文件称为机械加工工艺规程。
2、工艺规程的作用：
（1） 指导生产的主要技术文件； （2） 是生产组织和生产管理的依据； （3） 是新建或扩建工厂或车间主要技术资料。
小批生产 中批生产 大批生产 3）大量生产
生产类型的划分:
零 件 的 年 产 量 （ 件 ）
生 产 类 型 重 型 零 件中 型 零 件 轻 型 零 件
单 件 生 产< 5
< 10
< 100
成 批 小批 5～ 100 10～ 200 100～ 500
生 产 中批 100～ 300 200～ 500 500～ 5000
例2:图示零件左图加工较为困难，而改为右图的组合件，加工 并不困难。
10）被加工表面形状应尽量简单
四）零件结构和尺寸标注应便于测量
例1:图示零件18000.025 外圆应采用百分尺测量，左图的结构
机械制造基础试题库5
第一章诸论（习题略）第二章机械制造技术装备2－1 车削直径80mm，长200mm棒料外圆，若选用＝4mm，f＝0.5mm，n=240 r/min，试问切削速度υ，切削机动时间，金属切除率为多少？2－2 已知一外圆车刀切削部分的主要几何角度为：＝、、、、。
试用主剖面参考系绘出该车刀的几何角度。
2－3车削外圆36mm，中径33mm，内径29mm,螺距6mm梯形螺纹时，若使用刀具前角为，左刃后角，右刃后角。
试计算左、右刃工作前、后角是多少？2－4 用切断刀切断外径为D＝30mm的轴类零件，已知切断刀的几何参数：当切断刀刀尖安装低于工件中心等高面h＝2mm，＝，，时的工作前角、工作后角；并将切断刀的有关几何角度标注在计算简图上。
2－5 什么是硬质合金？常用的牌号有几大类？各类硬质合金的常用牌号有哪些？如何选用？2－6什么是逆铣？什么是顺铣？各有何切削加工特点？2－7试分析题图2－1所示的三种车螺纹时的传动原理图各有何特点？2－8在Y3150E型滚齿机上加工斜齿轮，已知工件m＝4mm、Z＝56、β＝、右旋；滚刀K＝1，λ＝，左旋。
试进行展成运动链、差动传动链的调整计算。
2－9 题图2－2所示零件的A、B、C面的φ10H7孔及φ30H7孔均已加工，试分析加工φ12H7孔时选用哪些表面定位最为合理？为什么？2－10分析题图2－3所列定位方案：⑴ 指出各定位元件所限制的自由度；⑵ 判断有无欠定位或过定位；⑶对不合理的定位方案提出改进意见。
图中：（a）图过三通管中心打一孔，使孔轴线与管轴线OX、OZ垂直相交；（b）车阶梯轴外圆；（d）在圆盘零件上钻孔，保证孔与外圆同轴；（e）钻绞连杆零件小头孔，保证小头孔与大头孔之间的距离及两孔平行度。
2－11分析题图2－4所列加工零件中必须限制的自由度，选择定位基准和定位元件，并在图中示意画出；确定夹紧力作用点的位置和作业方向，并用规定的符号在图中标出。
图（a）过球心打一孔；图（c）在小轴上铣槽，保证尺寸H和L；图（d）过轴心打通孔，保证尺寸L；图（e）支座零件上加工两通孔，保证尺寸A和 H 。
机械工艺制造基础课程第六章-2
2）制造基准 工序基准：在工序 简图上用来确定本 B 工序加工表面加工 后的尺寸、形状、 位置的基准。 工序 尺寸的起点也是工 序基准。
a A E
O
b C D E
F
O O
F
O
a)
b)
定位基准：是工件在夹具或机床上定位时，
用以确定工件在工序尺寸方向上相对于刀具的 正确位置的基准。 度量基准：用于检验已加工表面的尺寸及各 表面之间位置精度的基准。 装配基准：在机器装配中， 用于确定零件或 部件在机器中正确位置的基准。 必须指出，作为定位基准的点或线，总是以具 体表面来体现的，这种表面称为基面。
工件装夹方法
直接找正装夹—— 精度高，效率低，对工人技术水平 高 划线找正装夹—— 精度不高，效率低，多用于形状复 杂的铸件 夹具装夹—— 精度和效率均高，广泛采用
找正线
加工线
直接找正安装
flash
毛坯孔
划线找正安装
flash
工件在夹具上装夹（滚齿夹具）
基准及其分类 按基准的作用不同，常 把基准分为设计基准和 制造基准两大类。 1）设计基准 在设计零件图样时， 用 以确定其他点、线、面 位置的基准称为设计基 准。
◆互为基准原则 【例】主轴零件精基准选择
轴径 轴径 锥孔
◆自为基准原则 【例】床身导轨面磨削加工
主轴零件精基准选择
导轨磨削基准选择
【例】铰孔、拉孔、研磨 【例】浮动镗刀块镗孔
外圆研磨示意图
浮动镗刀块
1—工件 2—镗刀块 3—镗杆
◆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。
欠定位
工件加工时必须限制的自由度未被完全限制，称为欠定 位。欠定位不能保证工件的正确安装，因而是不允许的。
第六章计算机辅助工艺规程设计
6.2.3 派生法CAPP系统实例
1. TOJICAP系统：该系统用于生成回转体零件 的工艺规程。工艺规程内容详细完整，系统 采用BASIC语言编程。
2. WLCAPP系统：WLCAPP系统是北京理工大 学为航天部某卫星制造厂开发的派生CAPP系 统，采用FOXBASE为主要开发工具，运行环 境为各类微机。整个系统有计算机辅助编码 子系统和计算机辅助工艺设计子系统组成， 通过分级下拉式菜单驱动各模块的运行。
派生法CAPP系统的工作原理：是根据成组 技术中相似性原理，如果零件的结构形状相似， 则它们的工艺规程也有相似性。
第六章计算机辅助工艺规程设计
6.2.2派生法CAPP系统的研制过程
1．零件编码 ：首先对已有的零件进行编码。 编码方法有手工编码和计算机辅助编码两种 方法。 手工编码是编码人员根据分类系统的编 码法则，对照零件图用人工方式逐一编出各 码位的代码。 计算机辅助编码以人机对话方式进行， 把零件的信息输入给计算机，计算机软件进 行逻辑判断并自动编出零件的代码，并在终 端显示器上显示或打印输出。
第六章计算机辅助工艺规程设计
创成法CAPP系统的工作原理
目前技术上存在的困难 ¡ 零件图样上的各种信息要完全难确地描述还有在
困难，持别是对复杂零件的三维模型的建立也还 没有完全解决。 ¡ 工艺知识是一种经验型知识，如何建立完善的工 艺决策模型，使计算机能够识别、处理还有待进 一步解决。 ¡ 工艺过程的优化理论还不完善，没有严格的理论 和数学模型。
标准工艺规程是由各种加工工序组成的，一个工 序又可以分为多个工步，所以工步是标准工艺规程中 最基本的组成要素。如车外圆、钻孔、铣平面、磨外 圆、滚齿、拉花键等。
第六章计算机辅助工艺规程设计
第六章 CAPP
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6.1.3 CAPP的类型及其工作原理
原因：大多数工艺规程无法建立适用的数学模型
和通用算法－－→工艺知识和工艺规程难以用程序 代码表示，只适用处理简单的、特定环境下的某类 零件。
用途：
目前的创成式CAPP系统都是针对某一产品或 某一工厂专门设计的半创成式CAPP系统。
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6-2 CAPP中零件信息的 描述和输入
1.零件信息的描述内容与要求； 2.成组代码描述； 3.型面特征描述； 4.从CAD系统直接输入零件信息；
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6.2.1 零件信息的描述
如何描述和表达零件的工艺特征信息，使 CAPP系统正确地检索相似零件的工艺规程
或生成新的工艺规程→是CAPP系统开发面
如何识别生产活动中有关事物的相似性，并充分利 用它把各种问题按其相似性归类成组，寻求解决这 一组问题相对统一的最优方案，以取得所期望的经 济效益。
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6.2.2 成组代码法(分类编码法)
第六章 CAPP
学习内容：
概述 CAPP中零件信息的描述和输入 派生式CAPP系统 创成式CAPP系统
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学习重点：
1.CAPP中零件信息的描述和输入； 2.派生式CAPP和创成式CAPP系统的工作原理
及过程
学习难点：
CAPP中零件信息的描述和输入 学习过程中应注意的问题： 1.对比传统工艺设计和计算机辅助工艺设计的 过程，理解其功能和意义；
6.2.1 零件信息的描述
零件工艺信息:
毛坯特征、零件材料、加工精度、表面租糙度、热 处理、表面处理、配合关系等技术要求→信息都是 制定工艺过程时必需的，又称之为非几何信息。
零件信息描述中应有生产管理信息→每一产品中该
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第七节 机器装配工艺规程设计
各种生产类型装配工作的特点如下表所示
生产类型 基本特征
大批大量生产
成批生产
产品固定，生产活动经 常反复，生产周期一般 较短
分批交替投产或多 品种同时投产，主 产活动在一定时期 内重复
单件小批生产
产品经常变换，不 定期重复生产，生 产周期一般较长
组织形式
装配工艺方法
多采用流水装配线：有 连续移动、间隔移动及 可变节奏等移动方式， 还可采用自动装配机或 自动装配线。
精度并不完全取决于零件的加工精度； ➢装配精度的保证应从产品结构、机械加工和装配工艺 方法等几方面综合考虑；
➢装配方法不同，解算尺寸链的方法及结果也不同；
第七节 机器装配工艺规程设计
保证装配精度的工艺方法：
1.互换法
实质是通过控制零件的加工误差来保证产品装配精度。 ① 完全互换法 条件：各有关零件的公差之和小于或等于装配公差：
按互换法装配，允许有 少量简单的调整，精密 偶件成对供应或分组供 应装配，无任何修配工 作
采用固定流水装配 ，流水装配，或可 变节奏流水装配。
主要采用互换法， 但灵活运用其它保 装配精度的装配工 艺方法，如调整法 、修配法及合并法 以节约加工费用
多采用固定装配或 固定式流水装配， 同时对批量较大的 部件亦可采用流水 装配
式中 —装配公差 —各有关零件的制造公差
第七节 机器装配工艺规程设计
② 不完全互换法 条件：有关零件公差之防止和的平方根小于或等于装配公差：
式中 —装配公差 —各有关零件的制造公差
❖与前者相比，此法零件的公差可以放大些，使加工容易而
经济，同时仍能保证装配精度。
第七节 机器装配工艺规程设计
互换法的特点： ➢装配过程简单，生产率高； ➢对工人技术水平要求不高，易于扩大生产； ➢便于组织流水作业及自动化装配； ➢容易实现零、部件的专业协作，降低成本； ➢备件供应方便。
以修配法及调整法 为主，互换件比例 较少
第七节 机器装配工艺规程设计
各种生产类型装配工作的特点如下表所示（续）
生产类型 工艺过程
大批大量生产成批生产Fra bibliotek工艺过程划分很细，力 工艺过程的划分须 求达到高度的均衡性 适合于批量的大小
，尽量使生产均衡
单件小批生产
一般不订详细工艺文件 ，工序可适当调度，工 艺也可灵活掌握
第六章工艺规程设计
2020年7月16日星期四
第六章 工艺规程设计
第一节 概 述
第二节 机械加工工艺规程设计 第三节 加工余量及工序尺寸 第四节 工艺尺寸链 第五节 技术经济分析及工艺文件 第六节 制订工艺规程实例 第七节 机器装配工艺规程设计
第七节 机器装配工艺规程设计
概述
▪装配是按照规定的技术要求，将零件或部件进行配合和连
步骤：零件预先测量分组，装配时再在各对应组中凭工人经 验直接选配。
特点：配合件的公差可以不等； 在分组的范围中直接选配，既能达到理想的装配质 量，又能较快地选择合适零件，保证生产节奏。
在满足零件经济精度要求，首先考虑采用完全互换法装配 。在大量大批生产条件下，可考虑采用不完全互换法。
第七节 机器装配工艺规程设计
2.选配法
❖ 用于成批大量生产时组成环不多装配精度很高情况下。 ❖实质是将各组成环公差放大按经济精度加工，然后选择 合适的零件进行装配。
（1）直接选配法 工人凭经验挑选合适零件试凑的装配方法。
纫机、电气开关
采掘机械
一般通用没备及通用工 、夹量具
手工操作比重大，要求 工人有高的技术水平和 多方面的工艺知识
重型机床、重型机器、 汽轮机、大型内燃机、 大型锅炉
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达到装配精度的工艺方法
装配精度：是指产品装配后实际达到的精度。
影响装配精度的因素： ➢零件的加工精度是保证产品装配精度的基础，但装配
工艺装备
手工操作 要求
应用实例
专业化程度高，宜采用 专用高效工艺装备，易 于实现机械化自动化
手工操作比重小，熟练 程度容易提高，便于培 养新工人
通用设备较多，但 也采用一定数量的 专用工、夹、量具
手工操作比重不小 ，技术水平要求较 高
汽车、拖拉机、内燃机 机床、机车车辆、
、滚动轴承、手表、缝 中小型锅炉、矿山
（4）分组数不宜过多，否则将增加费用，对应组数量不等。
（5）应严格组织对零件的精密测量、分组、识别、保管和运 送等工作。
分组装配法的适用于组成件少而装配精度要求很高的情 况下。 典型案例：大量生产滚动轴承的工厂，一般都采用自动 化测量和分组等措施。
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复合选配法
➢复合选配法是直接选配法和分组选配法的的复合。
接，使之成为半成品或成品的过程，称为装配。装配是机 器制造中的后期工作，是决定产品质量的关键环节。
汽车发动机零部件
发动机装配
汽车发动机成品
第七节 机器装配工艺规程设计
机器装配生产类型及其特点
▪机械装配的生产类型按装配工作的生产批量大致可分
为大批大量生产、成批生产及单件小批生产三种。 ▪不同的生产类型，其装配工作的特点有其内在的联系， 而装配工艺方法亦各有侧重。
分组选配法的特点：
➢零件制造精度不高，却可获得很高的装配精度； ➢组内零件可以互换，装配效率高； ➢增加零件测量、分组、存贮、运输工作量，组不宜太多。
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分组选配法的注意事项：
（1）配合件公差应相等，且应同向扩大，扩大倍数为分组数。
活塞销孔与销配合精度 要求高，按完全互换法 设计，零件加工精度要 求很高；若适当降低零 件加工精度，经测量后 分为4组，对应组进行 装配，仍能够保证装配 精度相同。
第七节 机器装配工艺规程设计
（2）配合件的表面粗糙度、形位公差不能随着公差的放大降 低要求。 （3）保证零件分组装配中都能配套，不产生某一组零件由于 过多或过少，无法配套而造成积压和浪费。
数目不等
对应组数量相等
对应组数量不等
解决：不等公差分组（保证对应组数量相等）； 加工配套零件进行装配。
第七节 机器装配工艺规程设计
（2）分组选配法 先将互配零件测量和分组，然后按对应组零件装配
（3）复合选配法 先将零件测量分组，然后在组内再直接选配。
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直接选配法
直接选配法的特点：
➢简单易行，但挑选零件花时较多，装配质量取决于工人技 术水平； ➢不宜采用在节拍要求严格的大批大量流水线装配中。
分组选配法