机械制造工艺理论 文档.doc

二．机械制造工艺理论

(一)概述

机械制造工艺，是将各种原材料、半成品加工成为产品的方法和过程，是机械工业的基础技术之一。采造工艺及设备是提高质量、节能节材、降低成本、提高劳动生产率、减轻环境污染、提高企业经济和社会效随着机械工业的发展和科学技术的进步，机械制造工艺的内涵和面貌不断发生变化，而且变化和发展的速一二十年的技术进展和未来发展趋势主要有如下几个方面：

（1．常规工艺的不断优化

保持原有工艺原理不变，通过改善工艺条件，优化工艺参数实现常规工艺优化；以工艺方法为中心，实现工艺、工艺材料、检测控制系统成套供应服务，使优化工艺易于为企业采用。

2．新型加工方法的不断出现和发展

新型加工方法的类型有：精密加工和超精密加工、微细加工、特种加工及高密度能加工、新型材料加工、工、表面功能性覆层技术以及复合加工。）

3．工艺设计由“经验”走向“定量分析”

计算机数值模拟技术在铸造、锻压、焊接等传统工艺中开始得到应用。它可以预测缩孔、缩松、裂纹等缺措施，确定工艺规范，优化工艺方案，从而控制及确保毛坯件的质量。再以物理模拟和专家系统，使工艺断”走向“定量分析”，使工艺设计由人工计算、画图到工艺计算机辅助设计。

4．自动化等高新技术与工艺的紧密结合

应用集成电路、可编程控制器PLC、计算机辅助工艺规程编制CAPP、数控加工NC、计算机辅助设计CAD、人以及制造技术、制造系统。

5．“机械制造技术系统” 的形成

在加工工艺流程中，重视“辅助工序”；在工艺装备中，重视辅助工装及工艺材料的配套发存储、检验、包装等辅助生产过程；物流、能量流与信息流的集成。

要制定出合理的零件制造工艺过程，首先要掌握目前有哪些可供选用的加工方法，并能够针对零件的具体用。其次还必须解决各表面的加工顺序和热处理如何安排的问题。要做到后一点，不仅需要工艺理论知识践经验。

另外，零件的工艺过程不仅是生产过程，同时也是消耗过程。其涉及面广，灵活性大，在一定的生产条件案可能有很多。因此，在寻求最佳工艺方案时，应充分了解和合理利用本企业和社会协作渠道所能提供的获取最佳的社会经济效益。

（二）产品工艺过程设计

产品工艺过程设计，是产品设计完成之后投入制造之前最重要的工作阶段，它是产品生产工艺准备容。一般包括产品结构工艺性审查及工艺方案的初步设计、工艺方案设计与评价、工艺技术选择、工艺流化、工艺规程编制等主要阶段。

1．产品结构工艺性审查及工艺方案的初步设计

（1）新产品设计开发阶段中，产品设计人员与工艺人员应共同找出从工艺角度看是关键的零、部和决定其工艺方案初步设计。

（2）发现工艺上有疑难问题，应与产品设计上的问题同步安排科研开发课题。

（3）在工艺方案设计中要大胆设想多种可行方案，但在决定前要客观的论证和评价，既要敢于创于科学分析和试验验证。

2．工艺方案设计

工艺方案是指导产品工艺准备工作的技术依据和纲领，是工艺技术选择、工艺流程

工艺方案设计的原则是：

(（1）在满足产品使用要求，保证产品质量的同时，充分考虑生产周期、工艺成本和环境保护。)（2）根据本企业能力，充分发挥现有设备的作用，并积极采用先进工艺技术和设备，不断提高企(（3）满足当前生产批量的要求，并适当考虑产品的发展和销售前景。)

(工艺方案的分类及内容：

（1）单件小批生产的工艺方案

①在产品设计过程中就对关键性零部件的设计进行工艺性审查与工艺方案的初步设计；

②在产品设计完成后进行：全部零部件的工艺方案和工艺路线设计，工艺规程等工艺文件以及工艺

③通用工艺装备和工艺材料的准备（取自库存或新购），专用工艺装备的设计、准备（自制或订货

（2）大批大量生产的工艺方案

①在设计过程中就对关键性零部件的设计进行工艺性审查与工艺方案的初步设计；

②设计完成后，按单件小批量生产的条件，为制造验证设计产品功能的样机编制全部零部件的工线、工艺规程和其他工艺文件以及工艺定额等，设计和准备必不可少的专用装备；

③在产品设计的功能水平通过功能样机试验并得到验证准备投产后，按规定的批量生产条件，编制其他工艺文件（包括外协件的技术条件、选择外协件的生产单位），设计和准备专用工艺装备，按此工艺并进行全部试验，以验证产品设计的工艺性以及工艺设计的可行性、加工质量的稳定性以及生产的工效等④在总结工艺试验样机的试制和验证的基础上，修正试制工艺，方可开始正式投产。

工艺方案的评价：

生产同一产品（零部件）可以有多种工艺方案。在确定工艺方案时，不仅要考虑工用性，同时要考虑其经济性。一般要考虑产品质量的稳定性和工艺成本的降低，对于能达到同一质量稳定果不同的各种方案进行比较，通常采用比较工艺成本的方法。

3．工艺技术选择

工艺技术的合理选择是工艺方案设计及实施的最重要环节，同时也是制定工艺路线或工艺于同一种零部件或产品，无论是毛坯制造、机械加工，还是热处理、表面保护、装配，往往可以用不同的工因而更增加了工艺技术选择的复杂性。

影响工艺技术合理选择的因素很多，应主要考虑如下三个因素：

（1）零件的材料、形状和尺寸：例如同为轴类钢件，中小电机轴可采用圆钢下料车削加工成型；而大型气经冶炼铸锭、锻造后车削加工成型。同为箱体形铸钢件，如果尺寸、质量较大，则只能采用砂型铸造；如小，则熔模铸造也是一种可供考虑的方法。

（2）产品的生产类型：

①按一定时间内产品产量的连续程度划分，分为单件小批生产、成批生产和大量（连续）生产

②按产品品种和产量的关系划分，分为多品种小批量、中品种中批量和少品种大批量

③按产品销售方式，分为定货生产和存货生产)

（3）不同工艺方法的特点和使用范围：

① 不同的毛坯制造方法，通过以下几方面的因素显示出不从而产生不同的技术经济效果。

ⅰ材料的组织和力学性能的发挥。正确选择毛坯制造方法，可能潜力提高毛坯的内部质量。例如同是铝合金件，锻件、挤压件及压铸件的性能明显高于砂型铸件。

ⅱ毛坯的尺寸精度、表面粗糙度等外部质量。手工砂型铸造和质量较差；压铸、精冲等少无切屑工艺的表面质量好。

ⅲ生产效率和设备投资。不同方法之间也极不相同，它决定了的适应性和经济性。

ⅳ对零件的材料、形状、尺寸、重量的适应性。它决定了各种工艺可能性。例如铸铁、铸铝材料只能采用铸造方法，薄壁工件不能采用砂型铸造，外形尺寸过大的铸件不

②合理选择机械加工方法，主要考虑如下因素：

ⅰ零件的表面形状和尺寸，这决定了可能可能采用的加工方法床。

ⅱ零件要求的尺寸精度和表面粗糙度，它决定了最终加工方法