第六章工艺规程设计3-

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金属工艺学(邓文英, 郭晓鹏, 邢忠文主编) 06第六章

原则外，还应遵循如下几个原则： 1）基准面先加工； 2）主要表面先加工，其他次要表面后加工，但应安排在主要表面最后精加工或精整加工之前。
（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。

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

∴工艺规程应定期整顿，及时吸取合理化建议、技术革新成果、新技术和新工艺→使工艺规程更加完善和合理。
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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。
b、在大批大量生产中，为保证高的生产率和高的成品率。常把原用于高光洁度的加工方法用于获得较差的表面粗糙度。
如：连杆孔表面粗糙度要求为Ra为0.8μm，采用Ra可达0.04～0.32的珩磨加工方法，用以获得高质、高效率。
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§6.2 结构工艺性
一、结构和工艺的联系 1、结构工艺性
——同一产品可以有多种不同结构，所需花费的加工量也不大相同。
——所谓结构工艺性是指所设计的产品在能满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性。
——也就是机器和零件的结构是否便于加工，装配和维修。即在满足机器工作性能的前提下能适应经济、高效制造过程的需要，达到优质、高产、低成本。
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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
①结构应能分解成独立装配单元；好处：
a.以便于组织平行的流水装配作业，缩短装配期。 b.组件和具有独立功能的部件可单独进行检验和试车调整，更好地保证总装质量并减少装配时间和装配的劳动强度。

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

（3）便于装夹的原则——为使工件定位稳定，夹紧可靠，要求所选用的粗基准尽可能平整、光洁、不允许有锻造飞边，铸造浇铸口切痕或其它缺陷，并有足够的支承面积。（4）粗基准一般不准重复使用的原则——在同一尺寸方向上粗基准通常只允许使用一次，这是因为粗基准一般都很粗糙，重复使用同一粗基准所加工的两组表面之间的位置误差会相当大，因此，粗基准一般不得重复使用。
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

孔系的坐标尺寸，通常在零件图上已标注清楚。对于是未标注清楚的，就要计算孔系的坐标尺寸，这类问题，可以运用尺寸链原理，作为平面尺寸链问题进行解算。
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。

《机械制造技术基础》教学大纲及教案全套

《机械制造技术基础》教学大纲及教案全套第一章：机械制造概述教学目标：1. 了解机械制造的基本概念、分类和特点。

2. 掌握机械制造过程的基本步骤。

3. 熟悉机械制造中的常见问题和解决方案。

教学内容：1. 机械制造的基本概念和分类。

2. 机械制造过程的基本步骤。

3. 机械制造中的常见问题和解决方案。

教学方法：1. 讲授法：讲解机械制造的基本概念、分类和特点。

2. 案例分析法：分析机械制造过程中的实际案例，讨论常见问题和解决方案。

教学资源：1. 教材：《机械制造技术基础》。

2. 课件：机械制造过程的图片和视频。

教学评估：1. 课堂讨论：评估学生对机械制造过程的理解和分析能力。

2. 课后作业：评估学生对机械制造基本概念和步骤的掌握程度。

第二章：金属切削原理教学目标：1. 了解金属切削的基本概念和原理。

2. 掌握金属切削过程中刀具与工件的相互作用。

3. 熟悉金属切削过程中切削力、切削热和切削变形的基本规律。

教学内容：1. 金属切削的基本概念和原理。

2. 刀具与工件的相互作用。

3. 切削力、切削热和切削变形的规律。

教学方法：1. 讲授法：讲解金属切削的基本概念和原理。

2. 实验法：观察和分析刀具与工件的相互作用。

3. 数值分析法：计算切削力、切削热和切削变形。

教学资源：1. 教材：《机械制造技术基础》。

2. 实验设备：刀具、工件和切削实验机。

3. 课件：金属切削过程的动画和图表。

教学评估：1. 课堂讨论：评估学生对金属切削原理的理解。

2. 实验报告：评估学生对刀具与工件相互作用实验的分析能力。

第三章：金属切削机床及刀具教学目标：1. 了解金属切削机床的分类和结构。

2. 掌握金属切削机床的工作原理和操作方法。

3. 熟悉刀具的类型、结构和选用原则。

教学内容：1. 金属切削机床的分类和结构。

2. 金属切削机床的工作原理和操作方法。

3. 刀具的类型、结构和选用原则。

教学方法：1. 讲授法：讲解金属切削机床的分类和结构。

工艺规程设计PPT参考幻灯片

相同时，可通过计算少数不同工序的单
件工序成本
St1
St
1 与S t
V1
2C进1 行评比。 N
St 2
V2
C2 N
当产量N为一定数时，可根据上式直
接案计为算可出选方S t案1 与。S t 2 ，若St1 St2，则第2方
13
第五节机械加工工艺的技术经济性分析
若产量N为一变量时，则可根据上式作出曲线进行比较，如图6-19所示。产量N小于临界产
图6-18 单件工艺成本与年产量N的关系
11
第五节机械加工工艺的技术经济性分析
2.工艺方案的经济评比一般可分为以下两种情况:
(1)当需评比的工艺方案均采用现有设备或其基本投资相近时，可用工艺成本评比各方案经济性的优劣。
12
第五节机械加工工艺的技术经济性分析
1)两加工方案中少数工序不同，多数工序
tbe m
(6-25)
6
第五节机械加工工艺的技术经济性分析
二、工艺成本
制订某一零件的机械加工工艺规程时，在同样能满足被加工零件各项技术要求和产品交货期的条件下，通过技术分析一般都可以拟订出几种不同的工艺方案。不同的工艺方案有不同的经济效果。为了选取在给定生产条件下最为经济合理的工艺方案，必须对各种不同的工艺方案进行经济分析。
第六章工艺规程设计
第一节概述
一、生产过程与工艺过程
机器的生产过程是将原材料转变为成品的全过程。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。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，机械制造工艺过程一般是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。其它过程则称为辅助过程。

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 。

机械制造技术基础-卢秉恒答案第六章

6-9 一般情况下，机械加工过程都要划分为几个阶段进行，为什么？
解：加工过程可以划分为以下几个阶段：①粗加工阶段
②半精加工阶段③精加工阶段④光整加工阶段
划分加工阶段的原因是：①粗加工阶段中切除金属较多，
产生的切削刀和切削热都增多，所需的夹紧力也比较
大，因而加工的零件内应力和变形也较大，不能够满足要求，所以要分为以上四个阶段。 ②可合理的使用机床设备。 ③为了在加工过程中插入热处理工序，同时让热处理发挥充分的效果。
6-12：试分析影响工序余量的因素，为什么在计算本工序加工余量时必须考虑本工序装夹误差的影响
因为：①上工序的表面粗糙度（Ra）②上工序的表面破
坏层（Da）③上工序的尺寸公差（Ta）④需要单独考虑的误差⑤ 本工序的安装误差本工序的装夹误差包括定位误差和夹紧误差，这两种误差会影响加工时的磨削余量等，所以计算本工序加工余量，需考虑工序装夹误差。
6-11：什么是加工余量、工序余量和总余量？
答：在由毛坯变为成品的过程中，在某加工表面上切除
金属层的总厚度称为该表面的加工总余量
每一道工序所切除的金属层厚度称为工序间加工余量
对于外圆和孔等旋转表面而言，加工余量是从直径上
考虑的，称为对称余量，即实际所切削的金属层厚度是直径上的加工余量之半。平面的加工余量则是单边余量，它等于实际所切除的金属层厚度
加工右端面时的设计基准与定位基准重合
∴A1的工序尺寸就等于设计尺寸
6-17 解：
其中25+0-0.3为封闭环，A3为减环，50+0-0.1为增环 ∴A3=50-25=25㎜ ES（A3）=0.3-0.1=0.2㎜ EI（A3）=0 ∴A3的工序尺寸为25+0.2+0

加工余量及工序尺寸机械制造技术基础

第六章工艺规程设计
（1）基准重合时的情况对于加工过程中基准面没有变换的情况，工序尺寸的确定比较简单。在决定了各工序余量和工序所能达到的经济精度之后，就可以由最后一道工序开始往前推算。
第六章工艺规程设计
工序名称铰孔精镗孔半精镗孔粗镗孔毛坯孔
工序双边余量（mm） 0.2
0.6
工序间余量（公称余量）=上工序的基本尺
寸-本工序的基本尺寸
n
Z0 Zi
i 1
第六章工艺规程设计
（a）被包容面（轴）
（b）包容面（孔）
加工余量示意图
第六章工艺规程设计
（a）被包容面（轴）（b）包容面（孔）加工余量与工序尺寸示意图
第六章工艺规程设计
2.影响加工余量的因素
• 上工序的表面粗糙度 Rya
工序的经济精最小极限尺度（mm）寸（mm）
0.025
179.993
0.04
工序尺寸及其偏差（mm）
1800.018 0.007
3.2
0.10
6
0.25
3
第六章工艺规程设计
（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，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。
对于外圆和内孔，其最
小单边余量为：
uuv uuv
2Zmin Ta 2(Rya Da ) 2 a b
第六章工艺规程设计
3.加工余量的确定主要以查表法为主。二、工序尺寸及其公差的确定
如前所述，各工序余量的去除，形成工序尺寸，但需要在工序简图或工艺规程中将这些尺寸标注出来，专供加工时使用。确定工序尺寸是制订工艺规程的主要工作之一。一般分以下几种情况：

东华大学硕士研究生入学考试大纲-814 机械制造技术基础

东华大学硕士研究生入学考试大纲科目编号：814 科目名称：机械制造技术基础一、考试总体要求机械制造技术基础是现代制造技术与装备的重要基础，也是机械工程及自动化学科的重要基础理论与实践课程，其主要涉及金属切削机理、工艺、刀具、夹具、机床、工艺系统及其控制，主要包括切削过程及控制、基准及其工件安装基础、机械加工方法与装备、机械制造质量分析与控制、工艺规程设计等。

要求考生了解和掌握机械制造工艺及其工艺系统对机械加工精度、表面质量等的影响，能够综合运用所学知识和优质、高效、低耗、节能、环保等目标，合理地进行工艺规程设计，包括工件定位夹紧方案设计、加工精度分析、工艺尺寸链的分析计算等。

二、考试内容及比例第一章绪论(5%)产品开发的重要性；制造活动的定义；生产类型与组织形式；零件的制造过程。

重点要求：制造活动的定义；生产类型与组织形式；零件的制造过程。

第二章切削过程及控制(15%)基本概念；刀具角度；刀具种类；刀具材料；刀具选用；金属切削层的变形；切屑的类型及控制；切削力；切削热和切削温度；刀具的磨损与破损、刀具寿命及刀具状态监控；切削用量；磨削机理。

重点要求：刀具的角度；刀具的材料；切削力；磨削机理。

第三章基准及其工件安装基础(20%)机床夹具的概念、用途和分类；基准概念；定位原理及其夹紧机构；定位误差及其计算；工件的安装方案设计。

重点要求：定位原理及其应用；夹紧的基本概念；定位误差计算。

第四章机械加工方法与装备(10%)车削、铣削、刨削、磨削、钻削和镗削加工方法；机床的基本结构、分类和型号。

重点要求：常用机床和加工方法的分类、特点及其主要和应用。

第五章机械制造质量分析与控制(20%)机械加工精度与误差；工艺过程的统计分析；机械加工表面质量。

重点要求：工艺系统几何误差；工艺系统受力变形引起的误差；工艺系统受热变形引起的误差；内应力重新分布引起的误差；加工误差的正态分布规律及其计算与分析方法；机械加工表面质量对机器使用性能的影响；影响表面粗糙度的因素；影响加工表面物理机械性能的因素。

机械制造技术基础(第三版)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——将原材料转变为成品的过程。

（2）工艺过程——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——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。

第六章计算机辅助工艺规程设计

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

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环”，协调环公差带的位置由装配尺寸链确定。协调环通常选易于
制造并可用通用量具测量的尺寸
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第六章工艺规程设计/机器装配工艺规程设计
1．完全互换装配法
采用完全互换法装配时，应用极值法计算装配尺寸链
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第六章工艺规程设计/机器装配工艺规程设计
套件
是在每一个基准零件上装上一个或若干个零件构成的
组件
是在一个基准件上，装上若干零件和套件构成的
部件
是在一个基准件上，装上若干组件、套件和零件构成的
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第六章工艺规程设计/机器装配工艺规程设计
装配工艺系统图
零零零零零
零
件件件件件
件
基准零件
部部件件
不足之处是：装配后有极少数产品达不到规定的装配精度要求，须采取另外的返修措施。
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第六章工艺规程设计/机器装配工艺规程设计
分组选配法
装配尺寸链的分组选配法
将组成环公差按完全互换法求得后，放大若干倍，使之达到经济公差的数值。然后，按此数值加工零件，再将加工所得的零件按尺寸大小分成若干组（分组数与公差放大倍数相等）。最后，将对应组的零件装配起来。
第六章工艺规程设计/机器装配工艺规程设计
手机装配体
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第六章工艺规程设计/机器装配工艺规程设计
手机PCB板装配体
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第六章工艺规程设计/机器装配工艺规程设计
桑塔纳2000转向机构
齿轮齿杆液压转向机构
现代制造技术研究所
技术参数: A) 行车(吊车)
速度1 ... 180 m/min
输送长度 >100 m
b) 导轨
机械承重.000 N/m
倾角
5°, (30°)
输送原则:非连续输送输送层:单层楼面
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2006-12-28
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第六章工艺规程设计/机器装配工艺规程设计
无人输送系统
Einsatz als Durchlaufsystem 通道式输送系统
划分行星轮装配单元
组件行星轮
组件轴
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第六章工艺规程设计/机器装配工艺规程设计
行星轮装配线
包装
防尘盖连接安全
-
轴旋入连接壳体从仓库取出
环连
垫片等供给
接
轴装入壳体中
轴从仓库中取出轴套压入
-
仓库输出预先安排
-
仓库输出预先安排行星轮装配并与轴连接
现代制造技术研究所
大批量生产中零件数较少、零件可用加工经济精度制造者，或零件数较多但装配精度要求不高者
大批量生产中零件数略多、装配精度有一定要求，零件加工公差较完全互换法可适当放宽；完全互换法适用产品的其它一些部件装配
适用于大批量生产中零件数少、装配精度要求较高又不便采用其它调整装置的场合
用于单件小批生产中装配精度要求高的场合
调整法
装配过程中调整零件之间的相互位置，或选用尺寸分级的调整件，以保证装配精度
动调整法多用于对装配间隙要求较高并可以设置调整机构的场合；静调整法多用于大批量生产中零件数较多、装配精度要求较高的场合
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第六章工艺规程设计/机器装配工艺规程设计
装配尺寸链
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第六章工艺规程设计/机器装配工艺规程设计
装配线的形式
Rundtaktautomaten 转动节拍装配
Längstaktautomaten 长流水线节拍装配
(Flexible) Montagezellen 柔性装配单元
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Montagesystem 装配系统
Einsatz als Überbringersystem (Taxibetrieb) 过渡式输送系统 (Taxibetrieb)
现代制造技术研究所
Förderprinzip: Unstetigförderer
输送原则:非连续输送
Förderebene:
flurgebunden
输送层:单层楼面
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组套件件
机器装配系统示意图
机器
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第六章工艺规程设计/机器装配工艺规程设计
(二)装配精度装配尺寸链
机器装配精度
相互位置精度相互运动精度相互配合精度
影响装配精度的因素
零件的加工精度装配方法与装配技术零件间的接触质量力、热、内应力引起的零件变形旋转零件的不平衡
200 (... 300) t/h
Förderlängen: 输送距离
bis 2000 m
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第六章工艺规程设计/机器装配工艺规程设计
电力悬挂式轨道
结构/原理:
依赖于车间房顶的轨道网,包含直线，曲线，岔道，交叉点升降站台
每个行车有独自的驱动单元轨道面上有持续供电的电缆模块式结构
Weichen/Verzweigungen möglich 可实现岔道/分支
Technische Daten:技术参数
Mittlere Stücklast/Gehänge一般工件重量 10 ...
200 (2000) kg Fördergeschwindigkeit: 输送速度 6 ... 30
m/min Fördermenge:输送量
第六章工艺规程设计/机器装配工艺规程设计
第一节第二节第三节第四节第五节第六节
第七节第八节
工艺规程设计概述机械加工工艺规程设计工序余量与工序尺寸工艺尺寸链机械加工工艺的技术经济性分析机器装配工艺规程设计
机器装配概述
保证装配精度的装配方法
装配工艺规程设计
装配自动化
机械产品设计的工艺性评价成组技术
I 0.453 D 0.001D，D A B A, B分别为尺寸分段的首尾两个尺寸值
M
T0
N 1
Ij
j 1
4) 确定各组成环的极限偏差组成环尺寸的极限偏差一般按“偏差入体标注”原则配置。 5) 核算封闭环的极限尺寸
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第六章工艺规程设计/机器装配工艺规程设计
10
第六章工艺规程设计/机器装配工艺规程设计
案例介绍
装配结构
距离测量
3D剖面
2D/3D 图面批注意见
现代制造技术研究所
2006-12-28
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第六章工艺规程设计/机器装配工艺规程设计
汽车传动系统数字原型
动力输出轴
变速齿轮
变速操纵杆
动力输入轴
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齿轮拨叉
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装配尺寸链的建立确定封闭环：通常装配尺寸链封闭环就是装配精度要求装配尺寸链查找方法：
取封闭环两端的零件为起点，沿装配精度要求的位置方向，以装配基准面为联系线索，分别查明装配关系中影响装配精度要求的那些有关零件，直至找到同一基准零件或同一基准表面为止。所有零件上连接两个装配基准面间的位置尺寸和位置关系，便是装配尺寸链的组成环
完全互换装配法
【例】图示齿轮部件，齿轮空套在轴上，要求齿轮与挡圈的轴向间隙为0.1～0.35。已知各零件有关的基本尺寸为： A1 = 30 , A2 = 5 , A3 = 43, A4 300.05（标准件），A5 = 5 。用完全互换法装配，试确定各组成环的偏差。
【解】
1）建立装配尺寸链（如图）
式，得到：EI5 = - 0.12 , ES5 = 0.1
最后可确定： A5
50.1 0.12
A2
A1 A0
A5 A4
A3
齿轮与轴部件装配
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第六章工艺规程设计/机器装配工艺规程设计
不完全互换装配法
其实质是将组成环的制造公差适当放大，使零件容易加工。
统计互换装配方法适于在大批大量生产中装配那些装配精度要求较高且组成环数又多的机器结构。
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第六章工艺规程设计/机器装配工艺规程设计
基准零件
零件2
基础零件1
套件
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第独六立章工装艺配规程单设计元/机的器装划配工分艺规程设计
装配单元
机器中能独立装配的部分
基准零件
用于联结相关零件（套件/组件/部件）并确定各零件的相对位置的零件。
装配尺寸链组成的最短路线（最少环数）原则
组成装配尺寸链时，应使每个有关零件只有一个尺寸列人装配尺寸链。相应地，应将直接连接两个装配基准面间的那个位置尺寸或位置关系标注在零件图上
又称一件一环原则
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2006-12-28
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第六章工艺规程设计/机器装配工艺规程设计
装配尺寸链
装配尺寸链的完全互换法采用极值算法计算装配尺寸链封闭环公差的分配
2）确定各组成环的公差：按等公差法计算，各组成环公差为：
T1 = T2 = T3 = T4 = T5 = （0.35-0.1）

第六章 工艺规程设计3-

金属工艺学(邓文英, 郭晓鹏, 邢忠文主编) 06第六章

第六章 工艺过程的基本知识