加工工艺规程设计原则
《工艺规程设计》课件
确定工艺平面布置
要点一
总结词
工艺平面布置是根据生产流程和设备布局，合理规划各区 域的位置和功能，以提高生产效率和空间利用率。
要点二
详细描述
在确定工艺平面布置时，需要考虑设备的布局、物料流动 的路线、人员操作的便捷性等因素。合理的平面布置可以 提高生产效率、降低能耗、减少操作失误率等。同时，还 需要考虑工厂的整体规划和发展需求，为未来的扩展和升 级预留空间。在确定工艺平面布置时，需要进行多方面的 分析和评估，以确保布局的合理性和可行性。
案例三：某化工企业的工艺规程设计
总结词
安全与环保
详细描述
该化工企业在工艺规程设计中充分考虑安全 和环保因素，采用先进的安全控制技术和环 保处理设备，确保生产过程的安全和环保达
标。
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THANKS
特点
具有综合性、规范性、继承性和创新 性等特点，是生产过程的重要组成部 分。
工艺规程设计的重要性
保证产品质量
合理的工艺规程设计可以确保产 品加工过程的稳定性和可靠性， 从而提高产品质量。
提高生产效率
通过优化工艺流程和减少不必要 的环节，可以提高生产效率，降 低生产成本。
促进企业技术进步
先进的工艺规程设计是企业技术 进步的重要体现，有助于提高企 业的市场竞争力。
05
案例分析
案例一：某机械加工企业的工艺规程设计
总结词
工艺流程优化
详细描述
该机械加工企业通过对现有工艺流程的详细 分析，找出瓶颈环节和浪费，运用工艺工程 的方法进行优化，提高生产效率和产品质量 。
案例二：某电子制造企业的工艺规程设计
总结词
自动化与智能化
详细描述
该电子制造企业引入先进的自动化生产线和智能检测设备，对工艺规程进行重新 设计，实现高效、高精度、低成本的制造。
mmt05-5
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5.3.1 加工方法的选择
加工经济精度
在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备和工艺装 备，使用标准技术等级工人，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（图5-13AB段） 经济精度随年代增长和技术进步而不断提高（图5-14）
图5-10 外圆研磨示意图
图5-11 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。
23
5.2.3 精基准的选择
φ40 3.2 M8 φ20H7 D 10±0.1 其余 倒角1×45° 铸造圆角R3
C 1.6 15
粗 镗 IT12～13 Ra 5～20
粗 拉 IT9～10 Ra 1.25～5
图5-16 孔的典型加工工艺路线
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5.3.1 加工方法的选择
粗 铣 IT11～13 Ra 5～20 半 精 铣 IT8～11 Ra 2.5¬10 精 铣 IT6～8 Ra 0.63～5 粗 磨 IT8～10 Ra 1.25¬10 高速精铣 IT6～7 Ra 0.16¬1.25 精 磨 IT6～8 Ra 0.16¬1.25 宽刀精刨 IT6 Ra 0.16¬1.25 刮 研 Ra 0.04¬1.25 抛 光 Ra0.008¬1.25 研 磨 IT5～6 Ra0.008¬0.63 导 轨 磨 IT6 Ra0.16¬1.25 砂 带 磨 IT5～6 Ra0.01¬0.32 精 密 磨 IT5～6 Ra 0.04¬0.32 金刚石车 IT6 Ra0.02¬1.25
102
加工误差（µm）
第18章光学零件基本加工工艺规程设计 文档
? 锯切余量；
? 整平余量； ? 表面粗磨余量；
? 表面精磨、抛光余量； ? 定心磨边余量。
? ? 1.2(M n ? M n?1)
Δc
tc
Δj1
tj1
t j2
A
A
图18-1 加工余量的确定
三、各工序余量的计算
? 1.锯切余量与公差
2.研磨、抛光余量与公差
一般可以采用的数据：零件直径小于10mm时，单面余量取0.150.20mm，零件直径大于10mm时，单面余量取0.20-0.25mm。
第二节 加工余量
? 一、基本概念 ? 为了获得所需的零件形状、尺寸 和表面质量，必须从玻璃毛坯上 磨去一定量的光学材料层，此光 学材料层通常称为加工余量。
? 加工余量的种类： ? 线性尺寸余量 ? 角度余量 ? 工序余量 ? 总加工余量
? 根据光学零件加工工序的特点，一般零 件的全部加工余量是由下列余量组合而 成的。
? 确定粗磨余量 ? 确定粗磨完工尺寸 ? 设计粗磨工装 ? 选择粗磨辅助材料 ? 编制粗磨工艺规程
? （六）确定毛坯尺寸并绘制毛坯图
? （七）编制工艺规程，填写工艺卡片
? 设计工艺规程时，要充分发挥现有的生产技 术手段，同时应适当的采用最新的工艺技术。
? 工艺规程一旦确定下来，生产人员必须严格 遵守。当然工艺规程也不是一成不变的，随 着科学技术的发展，到一定时期，工艺规程 必须修改，否则就会阻碍生产的发展。
3.磨外圆与定心磨边余量与公差
焦距小于300mm，偏心差要求不高时： 易偏心零件：
机械加工工艺规程的设计原则
机械加工工艺规程的设计原则
一、准确性原则：
二、安全性原则：
机械加工涉及到复杂的机床操作和切削过程，所以工艺规程的设计必须要考虑操作人员的安全问题。
在规程设计中应该明确操作顺序和操作要求，提供必要的安全防护措施，规范操作人员的工作行为，确保加工过程的安全可靠。
三、经济性原则：
四、可操作性原则：
五、先进性原则：
六、可控性原则：
七、规范性原则：
综上所述，机械加工工艺规程的设计必须要遵循准确性、安全性、经济性、可操作性、先进性、可控性和规范性原则。
只有合理地设计和完善工艺规程，才能够保证产品的质量和工艺的稳定性，提高生产效率和经济效益。
(机械制造行业)第三章机械加工工艺规程的制定
第三章机械加工工艺规程的制定§3-1基本概念一．生产过程与工艺过程（一）生产过程从原材料到机械产品出厂的全部劳动过程。
包括：1）生产技术准备过程2）毛坯的制造3）零件的机械加工及热处理4）产品的装配、检验、试车、油漆、包装等。
5）产品的辅助劳动过程直接生产过程被加工对象的尺寸、形状或性能、位置产生一定的变化。
如：零件的机械加工、热处理、装配等。
间接生产过程：不使加工对象产生直接变化。
如：工装夹具的制造、工件的运输、设备的维护等。
（二）机械加工工艺过程是生产过程的一部分，是对零件采用各种加工方法，直接用于改变毛坯的形状、尺寸、表面粗糙度以及力学物理性能，使之成为合格零件的全部劳动过程。
工艺：使各种原材料、半成品成为成品的方法和过程工艺过程：在生产过程中，凡是改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品和半成品的过程。
二．机械加工工艺过程的组成1.工序一个或一组工人，在一台机床或一个工作地点对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。
划分工序的主要依据：工作地点是否改变和加工是否连续完成。
同一零件，同样的加工内容可以有不同的工序安排。
如图所示的阶梯轴的加工：加工内容：1．加工小端面 2.小端面钻中心孔3．加工大端面 4.大端面钻中心孔5．车大端外圆 6.对大端倒角7．车小端外圆8.对小端倒角9．精车外圆10．铣键槽11.去毛刺工序1：加工内容1到9——车床工序2：加工内容10、11——铣床（手工去毛刺）工序1：加工内容1、2、7、8—加工小端工序2：加工内容3、4、5、6—加工大端工序3：加工内容9工序4：加工内容10、11 第三种工序安排：工序1：加工内容：1、2、3、4—铣两端面打中心孔工序2：加工内容：5、6、7、8—仿形车外圆、倒角工序3：加工内容：9—精车外圆工序4：加工内容：1—铣键槽工序5：加工内容：11—去毛刺2、安装如果在一个工序中要对工件进行几次装夹，则每次装夹下完成的那部分加工内容称为一个安装。
机械制造工艺学第四章 机械加工工艺规程设计
（3）应尽量减小加工面积 支座底面设计为中凹可减少加工量，提高支撑精度和稳定性。
三、要考虑生产类型与加工方法
箱体零件： 单件小批时（a），其同轴孔的直径应设计成单向递减的，以便 在镗床上通过一次安装就能逐步加工出各孔。 大批生产时（b），为提高生产率，一般用双面联动组合机床加 工，这时应采用双向递减的孔径设计，用左、右两镗杆各镗两 端孔，以缩短加工工时。
床身导轨面自为基准
（4）互为基准原则
对工件上的两个相互位置精度要求很高的表面，互相作为 定位基准，反复进行加工。
优点： 可使两个加工表面间获得高的位置精度。 如：内外圆面同轴度要求比较高的套类零件的加工安排
第二节 机械加工工艺路线的制订
一、定位基准的选择
2、粗基准的选择原则 （1）保证位置精度原则
0.16-0.01
加工方法 钻 扩
铰 拉
镗
孔的加工方法
加工性质
加工经济精度(IT)
实心材料
12-11
粗扩
12
精扩
10
半精铰
11-10
精铰
9-8
细铰
7-6
粗拉
10-9
精拉
9-7
粗镗
12
半精镗
11
精镗
10-8
细镗
7-6
表面粗糙度Ra
20-2.5 20-10 10-2.5 10-5 5-1.25 1.25-0.32 5-2.5 2.5-0.63 20-10 10-5 5-1.25 1.25-0.32
加工方法
外圆加工的方法
加工性质
加工经济精度(IT) 表面粗糙度Ra（um）
车 外磨 研磨 超精加工
粗车 半精车
精车 金刚石车
课程设计-零件的机械加工工艺规程的编制及工装设计
课程设计-零件的机械加工工艺规程的编制及工装设计摘要本文旨在介绍零件机械加工工艺规程的编制方法和工装设计要点，为机械加工领域的学生和工程师提供参考。
引言机械加工工艺规程的编制是确保加工质量、提高生产效率的关键环节。
合理的工艺规程和工装设计能够显著提升加工精度和生产效率。
第一章：零件加工工艺规程编制1.1 零件分析对零件的几何形状、尺寸、材料等进行详细分析。
1.2 加工工艺路线确定根据零件特点确定加工顺序和加工方法。
1.3 工艺参数选择选择合适的切削参数，如切削速度、进给速度、切削深度等。
1.4 工艺文件编制编制工艺卡片、工艺流程图等工艺文件。
第二章：工装设计2.1 工装设计原则介绍工装设计的基本原则，如定位精度、夹紧稳定性等。
2.2 夹具设计根据加工工艺要求设计夹具，确保零件的定位和夹紧。
2.3 刀具选择选择合适的刀具，考虑刀具材料、类型、尺寸等因素。
2.4 量具与检测选择合适的量具，制定检测方案，确保加工质量。
第三章：工艺规程编制实例3.1 零件选择选择一个具体的零件作为工艺规程编制的实例。
3.2 工艺路线分析对选定零件的加工工艺路线进行详细分析。
3.3 工艺参数确定确定加工过程中的工艺参数。
3.4 工艺文件编制编制该零件的工艺卡片和工艺流程图。
第四章：工装设计实例4.1 夹具设计针对选定零件的加工特点，设计相应的夹具。
4.2 刀具选择与设计选择和设计适合该零件加工的刀具。
4.3 量具选择与检测方案选择适合的量具，并制定检测方案。
第五章：质量控制与优化5.1 加工质量控制制定加工过程中的质量控制措施。
5.2 工艺优化分析工艺过程中的瓶颈，提出优化建议。
5.3 成本控制考虑加工成本，提出成本控制措施。
结论机械加工工艺规程的编制和工装设计是确保加工质量和效率的重要环节。
通过合理的工艺设计和精确的工装配合，可以有效提升零件加工的精度和生产效率，为企业创造更大的价值。
机械制造工艺学第四章-2011
a） a）插齿无退刀空间，小齿轮无 法加工
b） b）留出退刀空间，小齿轮可 以插齿加工
几种零件的结构工艺性举例
a） a）两端轴颈需磨削加工，但砂 轮圆角不能清根
b） b）留有退刀槽，磨削时可以清根
a） a）锥面磨削加工时易碰伤圆柱 面，且不能清根
b） b）留出砂轮越程空间，可方便 地对锥面进行磨削加工
外圆光整加工方法简介
（1）研磨 研磨是一种光整加工和精密加工方法。将研 磨剂涂 （干式）或浇注在研具与工件间，工件 与研具在一定压力下作不断变更方向的相对运 动，磨粒在工件表面切除微量的金属层。研具 材料：铸铁、铜、铝等 研磨剂：由磨粒和研磨液（煤油或机油）组成 磨粒：氧化铝、碳化硅、金刚石和碳化硼等 研磨可获得很高的尺寸精度和形状精度。 精度达5级以上，粗糙度Ra<0.16um
（3）零件的机械性能； 同种材料，不同毛坯制造方法其机械性能不同。 如：金属型浇注的毛坯比砂型浇注的毛坯强度高；而 离心浇注和压力浇注又高于金属型。一般强度要求高 的零件应采用锻件，但有时也可采用球墨铸铁。
第二节、工艺路线的制订
工艺过程设计包括两个步骤：
零件加工的工艺路线制订和工序设计。
1）工艺路线制订主要是设计零件从毛坯到成品的整 个工艺过程；包括定位基准的确定、表面加工方法的 选择、加工顺序的安排和组合工序等。 2）工序设计主要是设计各工序的具体内容；包括加 工余量、工序尺寸的计算、机床、刀具的选择、工时 定额等。 两者紧密联系，设计工艺路线时，应考虑有关工 序设计的问题；设计工序时反过来可能又要修改工艺 路线。一般应多提出几种方案进行分析比较。
a）
a）键槽方向不一致，需两次 装夹才能完成加工
b） b）键槽方向一致，一次装夹即 可完成加工
机械加工工艺规程的制订
机械加工工艺规程的制订1．工艺规程的作用①工艺规程是指导生产的主要技术条件；②工艺规程是生产组织和生产管理工作的依据；③工艺规程是新建或扩建工厂及车间的基本资料。
2.工艺规程的设计原则①技术上的先进性②经济上的合理性③良好的劳动条件3.制订工艺规程所需的原始资料①产品的全套装配图和零件工作图②产品验收的质量标准③产品的生产纲领④毛坯资料⑤现场生产条件⑥工艺规程设计时应尽可能多了解新工艺、新方法4.工艺规程的制订步骤4.1零件的工艺分析1）零件技术要求分析①加工表面的尺寸精度②主要加工表面的形状精度③主要表面之间的相互位置精度④各加工表面粗糙度以及表面质量方面的其它要求⑤热处理及其它技术要求2）对零件图具体技术分析：①零件的视图、尺寸、公差和技术要求是否齐全②零件图所规定加工要求是否合理③零件的选材是否恰当3）零件结构工艺性分析①机械零件的结构，由于使用要求不同而具有各种形状②在分析零件的结构时，不仅要注意各物体表面本身特征，而且要注意这些表面的不同组合③在研究零件结构时，要注意审查零件的结构工艺性4.2选择毛坯类型1）毛坯种类的选择：由材料的力学性能要求，零件结构形状的尺寸大小，零件的生产纲领以及利用新技术，新工艺的可能性决定。
2）确定毛坯的形状和尺寸，确定毛坯形状和尺寸时应注意以下几个问题：①为使加工时工件安装稳定，有些铸件毛坯，需要铸出工艺凸台②为了保证零件加工质量和加工方便，常将一些零件作成一个整体毛坯，加工到一定形状后再切割分离。
4.3选择定位基准按照基准的选择原则，必须选择好各道工序的定位基准。
4.4工艺路线的拟定要解决的主要问题：零件各表面的加工方法和方案的选择，加工阶段的划分，确定工序的分散与集中，加工顺序安排和热处理安排等。
1）加工方法和加工方案的选择选择表面加工方案时，应注意以下几个问题①根据加工表面的技术要求，尽可能采用经济加工精度方案经济加工精度：是指在正常的加工条件下，（包括完好的机床设备、必要的工艺装备、标准的工人技术等级、标准的耗用时间和生产费用）所能达到的加工精度。
机械加工工艺规程及工艺文件
机械加工工艺规程及工艺文件一、机械加工工艺规程机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。
它是机械制造工厂最主要的技术文件。
其具体作用如下：1 ．工艺规程是指导生产的主要技术文件，是指挥现场生产的依据。
对于大批大量生产的工厂，由于生产组织严密，分工细致，要求工艺规程比较详细，才能便于组织和指挥生产。
对于单件小批生产的工厂，工艺规程可以简单些。
但无论生产规模大小，都必须有工艺规程，否则生产调度、技术准备、关键技术研究、器材配置等都无法安排，生产将陷入混乱。
同时，工艺规程也是处理生产问题的依据，如产品质量问题，可按工艺规程来明确各生产单位的责任。
按照工艺规程进行生产，便于保证产品质量、获得较高的生产效率和经济效益。
2 ．工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据。
首先，有了工艺规程，在新产品投入生产之前，就可以进行有关生产前的技术准备工作。
例如为零件的加工准备机床，设计专用的工、夹、量具等。
其次，工厂的设计和调度部门根据工艺规程，安排各零件的投料时间和数量，调整设备负荷，各工作地按工时定额有节奏地进行生产等，使整个企业的各科室、车间、工段和工作地紧密配合，保证均衡地完成生产计划。
3 ．工艺规程是新建或改（扩）建工厂或车间的基本资料。
在新建或改（扩）建工厂或车间时，只有依据工艺规程才能确定生产所需要的机床和其它设备的种类、数量和规格；车间的面积；机床的布局；生产工人的工种、技术等级及数量；辅助部门的安排。
但是，工艺规程并不是固定不变的，它是生产工人和技术人员在生产过程中的实践的总结，它可以根据生产实际情况进行修改，使其不断改进和完善，但必须有严格的审批手续。
二、工艺规程制订的原则工艺规程制定的原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量的前提下，争取最好的经济效益。
在制订工艺规程时应注意下列问题：1 ．技术上的先进性在制订工艺规程时，要了解国内外本行业的工艺技术的发展水平，通过必要的工艺试验，积极采用先进的工艺和工艺装备。
机械制造工艺学 第二章 机械加工工艺规程设计
南 通 大 学
附表:常用材料相对比价
材料 相对价格系数 1 1.75 8.05 8.27 8.05 10.04 11.5 14.2
铸铁 钢 铝 锌 铅 紫铜 黄铜 青铜
南 通 大 学
§2.2
工艺路线的制订
一、定位基准的选择
（一） 粗基准的选择
在选择粗基准时，一般应遵循下列原则：
1.保证互相位置要求的原则
锪端面 D, 保证尺寸12.95+0.4
D
Ø 12+0.027
南 通 大 学
工序30: 车端面B,保证50-0.3倒角1×450
4
1×450
50-0.3
工序40: 检验
南 通 大 学
工序50: 铣A面,保证3±0.1
3.2 4 3±0.1
工序60: 去毛刺
南 通 大 学
工序70: 铣两侧面 C,D至8,保证61±0.15
南 通 大 学
L2 L0
B C
12 -0.070
A
零 件 图
30-0.03
L1
南 通 大 学
例2: 应尽可能选用设计基准作为精基准
A--A
2-ø18 H11 ø30H7 其余
b
90
b
ø30H7孔,B面
都已加工好,现
要钻2-ø18 H11
R30
孔,如何定位?
a
A
h
A
6.3
B
南 通 大 学
方案 A 工件
工序尺寸: 本道工序中,定位基准至加工面之间的尺寸。 一般情况下，工序尺寸的公差按“入体原则”标注。 例:
单边与双边余量 及
入体标注
单边与双边余量 及
入体标注
零件的加工工艺规程的制订原则及步骤
1零件的加工工艺规程的制订原则与步骤零件的加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低本钱，即在保证产品质量前提下，能尽可能提高劳动生产率和降低本钱。
在制订工艺规程时应注意以下问题技术上的先进性在制订零件的加工工艺规程时，应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验，并保证良好的劳动条件。
经济上的合理性在规定的生产纲领和生产批量下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或彼此对比，一般要求工艺本钱最低。
充分利用现有生产条件，少花钱、多办事。
有良好的劳动条件在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的办法，尽可能减轻工人的劳动强度，保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。
由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件，所以工艺规程还应正确、完整、统一和清楚。
所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。
必需靠得住地保证零件图上技术要求的实现。
在制订机械加工工艺规程时，若是发现零件图某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改零件图或不按零件图去做。
2零件的加工工艺计算零件年生产纲领，肯定生产类型。
对零件进行工艺分析在对零件的加工工艺规程进行制订之前，应首先对零件进行工艺分析。
其主要内容包括：（1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。
(2)分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度和设计基准等；(3)分析零件的材质、热处置及机械加工的工艺性。
肯定毛坯毛坯的种类和质量对零件加工质量、生产率、材料消耗和加工本钱都有密切关系。
毛坯的选择应以生产批量的大小、零件的复杂程度、加工表面及非加工表面的技术要求等几方面综合考虑。
正确选择毛坯的制造方式，可使整个工艺进程加倍经济合理，故应慎重对待。
在通常情况下，主要应以生产类型来决定。
制订零件的机械加工工艺线路(1)肯定各表面的加工方式。
在了解各类加工方式特点和掌握其加工经济精度和表面粗糙度的基础上，选择保证加工质量、生产率和经济性的加工方式。
工艺规程的作用及设计步骤
工艺规程的作用及设计步骤2009-11-2 15:46:00 来源：机械制造技术基础阅读： 258次我要收藏一、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。
它是在具体的生产条件下，最合理或较合理的工艺过程和操作方法，并按规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产的。
工艺规程中包括各个工序的排列顺序，加工尺寸、公差及技术要求，工艺设备及工艺措施，切削用量及工时定额等内容。
2、工艺规程的作用：（1）指导生产的主要技术文件：起生产的指导作用；（2）是生产组织和生产管理的依据：即生产计划、调度、工人操作和质量检验等的依据；（3）是新建或扩建工厂或车间主要技术资料。
总之，零件的机械加工工艺规程是每个机械制造厂或加工车间必不可少的技术文件。
生产前用它做生产的准备，生产中用它做生产的指挥，生产后用它做生产的检验。
3、工艺规程的格式：为了适应工业发展的需要，加强科学管理和便于交流，原机械电子工业部还制订了指导性技术文件JB/Z187.3—88《工艺规程格式》，要求各机械制造厂按统一规定的格式填写。
按照规定，属于机械加工工艺规程的有：1)机械加工工艺过程卡片。
2)机械加工工序卡片。
3)标准零件或典型零件工艺过程卡片。
4)单轴自动车床调整卡片。
5)多轴自动车床调整卡片。
6)机械加工工序操作指导卡片。
7)检验卡片等。
最常用的是：机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。
（1）机械加工工艺过程卡片：其格式见下表。
机械加工过程卡片此卡片的特点：是以工序为单位，简要说明产品或零、部件的加工过程的一种工艺文件。
它是生产管理的主要技术文件。
适用范围：广泛用于成批生产和单件小批生产中比较重要的零件。
（2）机械加工工序卡片：其格式见机械加工工序卡片（点击查看具体说明）。
此卡片的特点：在工艺过程卡片的基础上按每道工序所编的一种工艺文件，一般具有工序简图，并详细说明该工序的每一个工步的加工内容、工艺参数、操作要求以及所用设备和工艺装备等。
机械制造工艺-机械加工工艺规程PPT课件
六、加工阶段的划分 （粗、精加工分开的原则）
1.粗加工——切除大部分余量，以提高生产率为主要 目的。
2.半精加工——完成次要表面加工，为主要表面精加 工做准备。
3.精加工——保证各主要表面的精度和粗糙度。 4.光整加工，超精加工——获得更高的精度和更好 的表面粗糙度。
合理划分加工阶段有利于： 1.减小切削变形的影响。 2.避免浪费工时。 3.合理使用设备、人员。 4.便于热处理工序安排。
大型箱体零件要保证各孔余量均匀，可采取 立体画线方法找正。
保证各加工表面余量充足。
例：阶梯轴，φ100、φ50(毛坯φ108、φ55), 轴线偏心量3mm，应先加工φ100。 （3）便于装夹。 （4）只使用一次(不得重复使用)。
2.精基准选择 （1）基准重合（即定位基准与设计基准重合） 不产生基准不重合误差，定位精度高。 （2）统一基准（各工序定位基准相同） 各工序夹具统一，安装方式统一，易于保证各 表面之间位置精度 例：轴的统一基准：两端中心孔 齿轮的统一基准：内孔 箱体的统一基准：一面两销。（表1-11）中的 箱体顶面和两销孔。
（3）淬火、渗碳等——各表面加工之后主要表面磨削 之前。 （4）表面处理——工艺过程最后。 3.其它工序的安排 （1）检验工序
每道工序之后——自检（首件送检），阶段检验和 终检。
①粗加工之后，精加工之前； ②转到其它车间或工段前后 ③关键工序前后 ④终检 （2）其它：去毛刺、平衡、去磁、清洗等。
五、工序的集中与分散（例如：p8表1-2，表1-3） 两个不同的原则
（3）互为基准 基准→加工面； （加工面）→（基准）。 用于相互位置要求很高的表面，例：主轴的加
工：支承轴径前莫氏锥孔，后锥孔 （4）自为基准 以加工表面本身为基准。 例：床身导轨面的精（刨）工序，加工前用
机械加工工艺规程及其作用
前言毕业设计是大学生毕业前把所学基础知识和专业知识与工程实际相结合，进行综合运用的一次实践，是培养学生创新能力的重要环节.长期以来，毕业设计缺乏系统和规范的设计指导书，造成这一现象的原因是毕业设计题目的多样性和专业领域之间的差异.事实上，就如何运用所学知识进行规范化和科学化的设计，不同机械专业的毕业设计具有多共性的方法体系和都应遵循的基本原则，将这些共同的知识提取和集中起来，对不同专业和不同层次的机械工程类毕业设计都具有普遍的指导意义.21世纪是中华民族腾飞的新纪元，当代大学生责无旁贷地担负着振兴我国经济、科研和文化水平的重担.在以知识创新为特征的21世纪，培养和造就具有创新意识和综合能力的新一代大学生是我国高等教育的基本方针.毕业设计作为大学生走向岗位前的一次重要的实践性教学环节，一方面，通过毕业设计，大学生将对所学的知识结构进行重新整合，将所学知识与工程问题相结合，掌握一定的设计方法体系和手段，熟悉国家有关标准和规范，积累一定的实践经验，培养分析问题和解决问题的能力，从而全面掌握进行科技创新所必需的知识和技能，这是毕业设计的主要目标.另一方面，毕业设计还是大学生施展才华、进行创新设计的大好时机，它使同学们可以在所从事的专业领域和具体的设计题目中进行有关创新设计，提出新的科技方案以及解决工程问题的新思路、新工艺或新方法，为科技进步和社会发展奉献自己的聪明才智.毕业设计是同学们在校学习的最后学习阶段，也是同学们的知识和能力深化和升华的重要过程，同时还是毕业与否的重要依据.同学们不仅应以积极主动的态度完成好毕业设计，还应充分利用毕业设计进行工程实践能力的训练，强化创新意识，以适应将来激烈的竞争环境；同时通过毕业设计实践，培养严肃认真的科学态度、优良的思想品质和严谨求实的工作作风，这样才能在未来的工作岗位上驾轻就熟、不断取得新的成就.作为高等工科院校教学计划的重要组成部分，毕业设计教学过程是对大学生进行科学教育，强化创新意识和工程意识，进行工程基本训练和提高工程实践能力的重要培养阶段；是对大学生进行综合素质教育，培养严肃认真的科学态度、优良的思想品质和严谨求实的工作作风的重要途径.通过毕业设计教学过程，培养学生树立正确的设计思想和掌握现代化设计方法，使同学们能够综合运用多科学的理论、知识与技能，解决具有一定复杂程度的工程实际问题，并培养学生勇于实践、勇于探索和开拓创新的精神.同时通过毕业设计教学过程，贯彻理论与实践相结合、教育与科研和生产相结合以及教育与国民经济建设相结合的三个结合，实现毕业设计的教学、教育功能和社会功能.另外毕业设计还是衡量高等学校教育质量和办学效益的重要评价内容.第一章工艺分析一．制定机械加工工艺规程1．机械加工工艺规程及其作用机械加工工艺规程将制订好的零（部）件的机械加工工艺过程按一定的格式（通常为表格或图表）和要求描述出来，作为指令性技术文件，即为机械加工工艺规程.包括：机械加工工艺过程卡——为说明零件机械加工工艺过程的工艺文件；工序卡——对每道工序作详细说明、可直接用于指导工人操作的工艺文件；检验工序卡——对成批或大量生产中重要检验工序作详细说明、指导检验的工艺文件； 机床调整卡——大批量生产中对由自动线、流水线上的机床以及由自动机或半自动机完成的工序，为调整工提供机床调整依据的工艺文件.机械加工工艺规程的格式不同的生产类型对工艺规程的要求不同.单件小批生产由于生产的分工较粗，通常只需说明零件的加工工艺路线（即其加工工序顺序），填写工艺过程卡.对于大批量生产，因其生产组织严密、分工细致，工艺规程应尽量详细，要求对每道加工工序的加工精度、操作过程、切削用量、使用的设备及刀、夹、量具等均作出具体规定.因此除了工艺过程卡外，还应有相应的加工工序.此外，必要时还需要检验工序卡和机床调整卡.中小批量生产经常采用机械加工工艺卡，其详细程度介于工艺过程卡和加工工序卡之间.2. 机械加工工艺规程及其作用（续）机械加工工艺规程的作用1. 工艺规程是指导生产的主要技术文件机械加工车间生产的计划、调度，工人的操作，零件的加工质量检验，加工成本的核算，都是以工艺规程为依据的.处理生产中的问题，也常以工艺规程作为共同依据.如处理质量事故，应按工艺规程来确定各有关单位、人员的责任.2. 工艺规程是生产准备工作的主要依据车间要生产新零件时，首先要制订该零件的机械加工工艺规程，再根据工艺规程进行生产准备.如：新零件加工工艺中的关键工序的分析研究；准备所需的刀、夹、量具（外购或自行制造）；原材料及毛坯的采购或制造；新设备的购置或旧设备改装等，均必须根据工艺来进行.3. 工艺规程是新建机械制造厂（车间）的基本技术文件新建（改.扩建）批量或大批量机械加工车间（工段）时，应根据工艺规程确定所需机床的种类和数量以及在车间的布置，再由此确定车间的面积大小、动力和吊装设备配置以及所需工人的工种、技术等级、数量等.3. 机械加工工艺规程的设计原则及所需的原始资料机械加工工艺规程的设计原则1. 编制工艺规程应以保证零件加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求为前提.2. 在保证加工质量的基础上，应使工艺过程有较高的生产效率和较低的成本.3. 应充分考虑和利用现有生产条件，尽可能作到均衡生产.4. 尽量减轻工人劳动强度，保证安全生产，创造良好、文明劳动条件.5. 积极采用先进技术和工艺，力争减少材料和能源消耗，并应符合环境保护要求.制订机械加工工艺规程所需的原始资料. 制订零件的机械加工工艺规程时，需具备下列原始资料：1). 产品的全套装配图及零件图.2). 产品的验收质量标准.3). 产品的生产纲领及生产类型.4). 零件毛坯图及毛坯生产情况.零件毛坯图通常由毛坯车间技术人员设计.机械加工工艺人员应研究毛坯图并了解毛坯的生产情况，如了解毛坯的余量、结构工艺性、铸件的分型面和浇冒口位置、模锻件的出模斜度和飞边位置等，以便正确选择零件加工时的装夹部位和装夹方法，合理确定工艺过程.5). 本厂（车间）的生产条件. 应全面了解工厂（车间）设备的种类、规格和精度状况，工人的技术水平，现有的刀、夹、量具规格，以及专用设备、工艺装备的设计制造能力，等等.6). 各种有关手册、标准等技术资料.7). 国内外先进工艺及生产技术的发展与应用情况.4. 加工工艺规程的设计步骤1.分析零件工作图和产品装配图阅读零件工作图和产品装配图，以了解产品的用途、性能及工作条件，明确零件在产品中的位置、功用及其主要的技术要求.2.工艺审查主要审查零件图上的视图、尺寸和技术要求是否完整、正确；分析各项技术要求制订的依据，找出其中的主要技术要求和关键技术问题，以便在设计工艺规程时采取措施予以保证；审查零件的结构工艺性（参见2.6节）.3.确定毛坯的种类及其制造方法常用的机械零件的毛坯有铸件、锻件、焊接件、型材、冲压件以及粉末冶金、成型轧制件等.零件的毛坯种类有的已在图纸上明确，如焊接件.有的随着零件材料的选定而确定，如选用铸铁、铸钢、青铜、铸铝等，此时毛坯必为铸件，且除了形状简单的小尺寸零件选用铸造型材外，均选用单件造型铸件.对于材料为结构钢的零件，除了重要零件如曲轴、连杆明确是锻件外，大多数只规定了材料及其热处理要求，这就需要工艺规程设计人员根据零件的作用、尺寸和结构形状来确定毛坯种类.如作用一般的阶梯轴，若各阶梯的直径差较小，则可直接以圆棒料作毛坯；重要的轴或直径差大的阶梯轴，为了减少材料消耗和切削加工量，则宜采用锻件毛坯.常用毛坯的特点及适用范围见表5-4.4.拟定机械加工工艺路线这是机械加工工艺规程设计的核心部分，其主要内容有：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、检验和其它工序等（见5.2和5.3节）.5.确定各工序所需的机床和工艺装备工艺装备包括夹具、刀具、量具、辅具等.机床和工艺装备的选择应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，与生产批量和生产节拍相适应，并应优先考虑采用标准化的工艺装备和充分利用现有条件，以降低生产准备费用.对必须改装或重新设计的专用机床、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.确定各工序的加工余量，计算工序尺寸和公差.7.确定切削用量.8.确定各工序工时定额.9.评价工艺路线 对所制定的工艺方案应进行技术经济分析，并应对多种工艺方案进行比较，或采用优化方法，以确定出最优工艺方案.10.填写或打印工艺文件.二．定位基准的选择拟订加工路线的第一步是选择定位基准.定位基准的选择合理与否，将直接影响所制订的零件加工工艺规程的质量.基准选择不当，往往会增加工序，或使工艺路线不合理，或使夹具设计困难，甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求.粗基准选择一般应遵循以下原则：(1)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.(2)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.1. 粗基准的选择(续）上述两个原则是选择粗基准时最主要的原则.这两个原则常常是相互矛盾的，需根据具体情况加以选择.除上述两个原则外，选择粗基准时还要考虑以下两点：（1）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.（2）粗基准一般不得重复使用原则因为粗基准本身是毛坯表面，精度和粗糙度均较差，如果在两次装卡中重复使用同一粗基准，就会造成两次加工出的表面之间出现较大的位置误差.2. 精基准选择原则选择精基准的两条主要原则（1）基准重合原则应尽量选择加工表面的设计基准作为精基准，即谓"基准重合"原则.这样可避免由于基准不重合而产生的定位误差.在对加工面位置尺寸和位置关系有决定性影响的工序中，特别是当位置公差要求较严时，一般不应违反这一原则.否则，将由于存在基准不重合误差，而增大加工难度.三．工艺路线的拟定1．加工经济精度与加工方法的选择加工经济精度指在正常的加工条件下（采用符合质量标准的设备和工艺装备，使用标准技术等级的工人、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.加工精度与成本的关系任何一种加工方法的加工精度与加工成本之间有如图图5-14所示关系.图中δ为加工误差，表示加工精度，C表示加工成本.由图中曲线可知，两者关系的总趋势是加工成本随着加工误差的下降而上升，但在不同的误差范围内成本上升的比率不同.A点左侧曲线，加工误差减少一点，加工成本会上升很多；加工误差减少到一定程度，投入的成本再多，加工误差的下降也微乎其微，这说明某种加工方法加工精度的提高是有极限的（图中δL）.在B点右侧，即使加工误差放大许多，成本下降却很少，这说明对于一种加工方法，成本的下降也是有极限的，即有最低成本（图中CL）.只有在曲线的AB段，加工成本随着加工误差的减少而上升的比率相对稳定.可见，只有当加工误差等于曲线AB段对应的误差值时，采用相应的加工方法加工才是经济的，该误差值所对应的精度即为该加工方法的经济精度.因此，加工经济精度是指一个精度范围而不是一个值.图5-14工精度与加工成本的关系 图5-15 加工精度与年代的关系加工精度与年代的关系各种加工方法的经济精度随年代增长和技术进步而不断提高,见图5-15.表5-5,表5-6,表5-7分别给出了外圆表面，内孔及平面加工中各种加工方法所对应的经济加工精度和表面粗糙度.表5-8为常用机床加工的形位精度，可供选择时参考.2．典型表面的加工路线外圆表面的加工路线图5-16给出了外圆表面的典型加工路线，以及路线中各工序所能达到的精度和粗糙度.这些路线可概括成四条基本路线：1. 粗车-半精车-精车这是应用最广泛的一条工艺路线.只要工件材料可以进行切削加工，精度要求不高于IT7、粗糙度Ra ≥ 0.8μm的零件表面，均可采用此加工路线.如果精度要求较低，可只取到半精车，甚至只取到粗车.2. 粗车-半精车-粗磨-精磨此工艺路线主要用于黑色金属材料，特别是结构钢零件和半精车后有淬火要求的零件.表面精度要求不高于IT6、粗糙度Ra 值不小于0.16μm的外圆表面，均可安排此工艺路线.3．粗车-半精车-粗磨-精磨-光整加工若采用第二条工艺路线仍不能满足精度、尤其是粗糙度的要求，可采用此工艺路线，即在精磨以后增加一道光整加工工序.常用的光整加工方法有研磨、砂带磨削、低粗糙度磨削、超精加工以及抛光等.4. 粗车-半精车-精车-金刚石车此加工路线主要适用于工件材料不宜采用磨削加工的高精度外圆表面，如铜、铝等有色金属及其合金以及非金属材料的零件表面.图5-16 外圆表面的典型加工工艺路线3．典型表面的加工路线（续）孔的加工路线图5-17是典型的孔的加工路线框图.可把它归纳为以下四条基本的加工路线：1) 钻（粗镗）-粗拉-精拉此加工路线多用于大批量生产中加工盘套类零件的圆孔、单键孔和花键孔.加工出的孔的尺寸精度可达IT7，且加工质量稳定，生产效率高.当工件上无铸出或锻出的毛坯孔时，第一道工序安排钻孔；若有毛坯孔，则安排粗镗孔；如毛坯孔的精度好，也可直接拉孔.2) 钻-扩-铰此工艺路线主要用于直径D＜φ50mm的中小孔加工，是一条应用最为广泛的加工路线，在各种生产类型中都有应用.加工后孔的尺寸精度通常达IT6～8，表面粗糙度Ra 0.8～3.2μm.若尺寸﹑形状精度和粗糙度要求还要高，可在机铰后安排一次手铰.由于铰削加工对孔的位置误差的纠正能力差，因此孔的位置精度主要由钻-扩来保证；位置精度要求高的孔不宜采用此加工方案.3) 钻（粗镗）-半精镗-精镗-浮动镗（或金刚镗）这也是一条应用非常广泛的加工路线，在各种生产类型中都有应用.用于加工未经淬火的黑色金属及有色金属等材料的高精度孔和孔系（IT5～7级，Ra0.16～1.25μm）.与钻-扩-铰工艺路线不同的是：1.所能加工的孔径范围大，一般孔径D≥φ18mm即可采用装夹式镗刀镗孔；2.加工出孔的位置精度高，如金刚镗多轴镗孔，孔距公差可控制在±0.005～±0.01mm，常用于加工位置精度要求高的孔或孔系，如连杆大小头孔，机床主轴箱孔系等.4) 钻（粗镗）-半精镗-粗磨-精磨-研磨（或珩磨）这条工艺路线用于黑色金属特别是淬硬零件的高精度的孔加工.其中研磨孔的原理和工艺与前述外圆研磨相同，只是此时研具是一圆棒.图5-17 孔的典型加工工艺路线4．典型表面的加工路线（续）平面加工路线图5-18为常见平面加工路线框图，可概括为五条基本工艺路线：1) 粗铣-半精铣-精铣-高速精铣铣削是平面加工中用得最多的方法.若采用高速精铣作为终加工，不但可达到较高的精度，而且可获得较高的生产效率.高速精铣的工艺特点是：高速（V c= 200～300m/min），小进给（f = 0.03～0.10 mm / Z）,小吃深（a p＜2 mm＝，其精度和效率，主要取决于铣床的精度和铣刀的材料﹑结构和精度，以及工艺系统的刚度.2) 粗刨-半精刨-精刨-宽刀精刨或刮研此工艺路线以刨削加工为主.通常，刨削的生产率较铣削低，但机床运动精度易于保证刨刀的刃磨和调整也较方便，故在单件小批生产﹑特别在重型机械生产中还应用较多.宽刀精刨可以达到较高的精度和较低的表面粗糙度，在大平面精加工中用以代替刮研. 刮研是获得精密平面的传统加工方法，由于其生产率低，劳动强度大，已逐渐被其它机械加工方法代替，但在单件小批生产中仍普遍采用.3) 粗铣（刨）-半精铣（刨）-粗磨-精磨-研磨﹑精密磨﹑砂带磨或抛光此工艺路线主要用于淬硬表面或高精度表面的加工，淬火工序可安排在半精铣（刨）之后.4) 粗拉-精拉这是一条适合于大批量生产的加工路线，主要特点是生产率高，特别是对台阶面或有沟槽的表面，优点更为突出.如发动机缸体的底平面﹑曲轴轴瓦的半圆孔及分界面，都是一次拉削完成的.由于拉削设备和拉刀价格昂贵，因此只有在大批量生产中使用才经济.5) 粗车-半精车-精车-金刚石车此加工路线主要用于有色金属零件的平面加工，这些零件有时就是外圆或内孔的端面.如果是黑色金属，则在精车以后安排精磨﹑砂带磨等工序.图5-18 平面加工路线5．加工阶段的划分加工阶段的划分为了保证零件的加工质量﹑生产效率和经济性，通常在安排工艺路线时，将其划分成几个阶段.对于一般精度零件，可划分成粗加工﹑半精加工和精加工三个阶段.对精度要求高和特别高的零件，还需安排精密加工（含光整加工）和超精密加工阶段.各阶段的主要任务是：1）粗加工阶段主要去除各加工表面的大部分余量，并加工出精基准.2）半精加工阶段减少粗加工阶段留下的误差，使加工面达到一定的精度，为精加工做好准备，并完成一些精度要求不高表面的加工.3）精加工阶段主要是保证零件的尺寸﹑形状﹑位置精度及表面粗糙度，这是相当关键的加工阶段.大多数表面至此加工完毕，也为少数需要进行精密加工或光整加工的表面做好准备.4）精密和超精密加工阶段精密和超精密加工采用一些高精度的加工方法，如精密磨削﹑珩磨﹑研磨﹑金刚石车削等，进一步提高表面的尺寸、形状精度，降低表面粗糙度，最终达到图纸的精度要求.详见7.2节.划分加工阶段的好处1）有利于保证零件的加工质量.2）便于及时发现毛坯的缺陷，可以避免以后精加工的经济损失.3）可以合理安排加工设备和操作工人，有利于延长精加工设备的寿命.4）便于组织生产.6．加工顺序的安排机械加工工序顺序的安排原则在安排加工顺序时一般应遵循以下原则：1) 先基准面后其它应首先安排被选作精基准的表面的加工，再以加工出的精基准为定位基准，安排其它表面的加工.该原则还有另外一层意思，是指精加工前应先修一下精基准.例如，精度要求高的轴类零件，第一道加工工序就是以外圆面为粗基准加工两端面及顶尖孔，再以顶尖孔定位完成各表面的粗加工；精加工开始前首先要修整顶尖孔，以提高轴在精加工时的定位精度，然后再安排各外圆面的精加工.2) 先粗后精这是指先安排各表面粗加工，后安排精加工.3) 先主后次主要表面一般指零件上的设计基准面和重要工作面.这些表面是决定零件质量的主要因素，对其进行加工是工艺过程的主要内容，因而在确定加工顺序时，要首先考虑加工主要表面的工序安排，以保证主要表面的加工精度.在安排好主要表面加工顺序后，常常从加工的方便与经济角度出发，安排次要表面的加工.例如，图5.5所示的车床主轴箱体工艺路线，在加工作为定位基准的工艺孔时，可以同时方便地加工出箱体顶面上所有紧固孔，故将这些紧固孔安排在加工工艺孔的工序中进行加工.此外，次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位进行加工.7．加工顺序的安排（续）热处理和表面处理工序的安排1）为改善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.2）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，精加工之前进行；有时也可安排在切削加工之前进行.3）为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，磨削加工前进行.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.4）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.检验工序的安排在工艺规程中，应在下列情况下安排常规检验工序:1）重要工序的加工前后；2）不同加工阶段的前后，如粗加工结束﹑精加工前；精加工后﹑精密加工前；3) 工件从一个车间转到另一个车间前后；4）零件的全部加工结束以后.8．加工顺序的安排（续）工序的集中与分散零件的加工顺序确定以后，在确定各工序的具体加工内容时，可有两种设计思路：一种是工序数多而各工序的加工内容少，称之为工序分散；另一种是工序数少而各工序的加工内容多，称之为工序集中.工序集中特点1）在一次安装中可加工出多个表面，不但减少了安装次数，而且易于保证这些表面之间的位置精度；2）有利于采用高效的专用机床和工艺装备；3）所用机器设备的数量少，生产线的占地面积小，使用的工人也少，易于管理；4）机床结构通常较为复杂，调整和维修比较困难.工序分散的特点是:1）使用的设备较为简单，易于调整和维护；2）有利于选择合理的切削用量；3）使用的设备数量多，占地面积较大，使用的工人数量也多.工序集中与工序分散的应用工序设计时究竟是采取工序分散还是工序集中，应根据生产纲领﹑零件的技术要求﹑产品的市场前景以及现场的生产条件等因素综合考虑后决定.。
机械制造工艺学第二版王先奎机械制造工艺学ch41机械加工工艺规程设计概述
更 改 内 容
走
程
次 背吃 数刀
量 （m m）
切削用量
进给量
（ mm/r 或 mm/ min）
切削速 度 （ r/min ）或双 行程数 /min
切削 速度 （m/ min ）
工作定额 （min）
基 辅 工服 本 助 作务 时 时 地时 间 间 点间
刀具量具及辅助 工具
工 步 号
名规 编数 称格 号量
第四章 机械加工工艺规程设计 第一节 概述
一、机械加工工艺规程旳作用 二、机械加工工艺规程旳格式 三、机械加工工艺规程旳设计原
则、环节和内容
一、机械加工工艺规程旳作用
1）机械加工工艺规程是生产旳计划、调度，工人旳操作、 质量检验等活动旳根据。
2）机械加工工艺规程是生产准备工作（涉及技术准备工作） 旳根据。
内壁孔出 口处平整，钻 孔方便，易保 证孔中心位置 度
附加定位 基准，加工时 保证 A.B 面平 行，加工后， 将附加定位基 准去掉
图例6：
键槽设置在阶梯 17 轴 90°方向上，需两
次装夹加工
钻孔过深，加工 18 时 间 长 ， 钻 头 耗 损
大，并且钻头易偏斜
进.排气（油）通 19 道设计在孔壁上，加
1）在单件小批生产中，一般只编写简朴旳机械加工工艺 过程卡片；
2）在中批生产中，多采用机械加工工艺卡片；
3）在大批大量生产中，则要求有详细和完整旳工艺文件， 要求各工序都要有机械加工工序卡；
4）对半自动及自动机床，则要求有机床调整卡，对工序 则要求有检验工序卡等。
（工厂名）
表 1-8 机械加工共序卡片
7、拟定各工序旳加工余量、计算工序尺寸和公 差。
8、拟定切削用量 a) 在单件小批生产中，切削用量多由操作 者决定，机械加工工艺过程卡中一般不作 明确要求。 b) 在中批，尤其是在大批大量生产中，为 了确保生产旳合理性和节奏均衡，要求必 须要求切削用量，并不得随意改动。
机械加工工艺规程的设计原则
机械加工工艺规程的设计原则
1.确保工艺能够满足产品质量要求：机械加工工艺规程应确保产品的
工艺要求能够满足设计要求和使用要求，保证产品的质量。
2.确定合理的加工工艺流程：应根据产品的特点和加工材料的性质，
在与清洗、切割、锻造、焊接、钻孔、滚压、冷拔等工序相结合的加工工
艺流程中确定合理的加工工艺流程。
4.确定合理的设备选型和使用要求：应根据加工工艺流程和产品要求，合理选择加工设备和工具，确保设备的操作能够满足加工工艺流程和产品
质量要求。
5.精益求精，优化加工工艺：机械加工工艺规程应不断探求新的工艺
技术和方法，借助科技手段和数据分析，逐步优化加工工艺，提高产能、
提高质量和降低成本。
第二章 机械加工工艺规程的设计
图 1－4 以棒料制造阶梯轴的工作行程
注意： 1）构成工步的任一因素改变后，均视为另一工步 2）在工件一次安装中,连续进行若干相同工步，
为简化工艺文件,可视为一个复合工步。 3）采用多刀加工均视为一个复合工步。
X
√
X√
应尽量减少使用刀具的种类
X√
X√
减少加工的安装次数
镗孔
（2）零件结构应便于度量 锥孔两端最好留有圆柱面 花键齿采用偶数
（3）零件结构应有足够的刚度
对该轴类零件进行工艺审查：
生产类型为中批量。 毛坯为锻件， 材料为40Cr， 零件需作调质处理， 硬度HB240-280
多轴肩
粗糙度太低 缺退刀槽
（2）最终热处理 最终热处理安排在半精加工以后和磨削加工之前 （但有氮化处理时，应安排在精磨之后），主要用于提 高材料的强度和硬度。 调质处理：初加工或半精加工以后，使钢材获得一 定的强度、硬度及良好的冲击韧性等； 淬火、渗碳淬火：半精加工以后，提高表面硬度； 氮化、氰化：精加工之后，提高表面的耐磨性、耐 疲劳性、耐蚀性及耐高温性。
一、机械加工工艺规程的作用
1、是生产准备工作的依据 2、是组织生产的指导性文件 3、是新建和扩建工厂（或车间）时的原始资料 4、便于积累、交流和推广行之有效的生产经验
二、 机械加工工艺规程的制订程序
（一）机械加工工艺规程的设计原则
1、确保加工质量，达到产品图样所提出的技术条件。 2、提高生产率，按期完成并力争超额完成生产任务。 3、减少人力和物力的消耗，降低生产成本。 4、降低工人的劳动强度，提供安全良好的工作条件。
所谓经济精度及表面粗糙度是指在正常加工条件 下某一加工方法所能保证的加工精度及表面粗糙度。
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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
yohozh@
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
4.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。
四.检验工序的安排
1.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。
2.其他工序的安排 3.去毛刺工序 通常安排在切削加工之后。 4.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。
10～12 较小
8～11 较小
8～11 小
7～10 很小
8～10 小
7～9
很小
9～11 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
确定工序尺寸一般方法 1）确定各工序加工余量； 2）从最终加工工序开始，即从设计尺寸开始，逐次加上（对于被包容面）或减去（对于包 容面）每道工序的加工余量，可分别得到各工序的基本尺寸； 3）除最终加工工序取设计尺寸公差外，其余各工序按各自采用的加工方法所对应的加工经 济精度确定工序尺寸公差； 4）除最终工序外，其余各工序按“入体原则”标注工序尺寸公差； 5）毛坯余量通常由毛坯图给出，故第 1 工序余量由计算确定。 表 5-6 主轴孔工序尺寸及公差的确定
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。 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、零件本身的结构特征与外形尺寸、零件材料工 艺特性以及零件生产批量等。常用的毛坯种类有铸件、锻件、焊接件、冲压件、型材等，其 特点及应用见表 5-4 表 5-4 各类毛坯的特点及适用范围
要求不高
工序集中与工序分散的应用 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
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况） 多品种、中小批量生产，为便于转换和管理，多采用工序集中方式 由于市场需求的多变性，对生产过程的柔性要求越来越高，加之加工中心等先进设备的采用， 工序集中将越来越成为生产的主流方式
4.准备终结时间：如熟悉工艺文件、领取毛坯、安装夹具、调整机床、发送成品等 4.单件时间与单件工时定额计算
1）单件时间
TS = tB + tA + tC + tR
2）单件工时定额
TQ
=
tB
+ tA
+ tC
+ tR
——基本时间 tA——辅助时间 tC——布置工作地时间 tR——休息和生理需要时间 tP——准备终结时间 B——批量
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毛坯种类 制造精度 加工 原 材 料 （IT） 余量
工件尺寸
工 件 机械性能 适 用 生 产
形状
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
大
一般
13 级以下 大
13 级以下 大
11～15 一般
工艺流程的设计原则
一.加工工艺规程设计原则
1）以保证零件加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求为前提。 2）工艺过程有较高的生产效率和较低的成本。 3）充分考虑和利用现有生产条件，尽可能作到平衡生产。 4）尽量减轻工人劳动强度，保证安全生产，创造良好、文明劳动条件。 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。 6）制定机械加工工艺规程所需原始资料
加工余量确定方法 计算法——采用计算法确定加工余量比较准确，但需掌握必要的统计资料和具备一定的测量 手段。 查表法——利用各种手册所给的表格数据，再结合实际加工情况进行必要的修正，以确定加 工余量。此法方便、迅速，生产上应用较多。 需要指出的是，目前国内各种手册所给的余量多数为基本余量，基本余量等于最小余量与上 一工序尺寸公差之和，即基本余量中包含了上一工序尺寸公差，此点在应用时需加以注意。 经验法——由一些有经验的工程技术人员或工人根据现场条件和实际经验确定加工余量。此 法多用于单件小批生产。
浮动镗 精镗
半精镗 粗镗
毛坯孔
0.1
100
7
Ra 0.8
0.5 100-0.1=99.9
8
Ra 1.6
2.4 99.9-0.5=99.4 10 Ra 3.2
5
99.4-2.4=97
12 Ra 6.3
100- 8 =92
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五.时间定额
1.定义: 在一定生产条件下，生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间 组成
简单 复杂 复杂 简单 一般 较复杂 较复杂 复杂 复杂 复杂 较复杂 复杂
较好
各种类型
有内应力 单 件
差
单件小批
好
单件小批
好
中、大批量
较好
中、大批量
较好
大批量
较好
中、大批量
较好
中、大批量
好
大批量
一般
中、大批量
一般
中、大批量
4. 选择定位基准 5. 拟定加工路线 6. 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。 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.编制数控加工程序（对数控加工） 11.评价工艺路线
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
二.加工工艺规程设计步骤
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
三.热处理和表面处理工序的安排
1.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
2.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，也 可安排在切削加工之前
3.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
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工序集中 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
工序分散 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
加工阶段的划分 粗加工阶段——主要任务是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，为精加工作好准备 精加工阶段——使加工面精度和表面粗糙度达到要求 光整加工阶段——对于特别精密的零件，安排此阶段，以确保零件的精度要求
加工阶段划分的意义 有利于保证零件的加工精度； 有利于设备的合理使用和精密机床的精度保持； 有利于人员的合理安排； 可及早发现毛坯缺陷，以减少损失
2.基本时间：直接改变生产对象的性质，使其成为合格产品或达到工序要求所需时间 （包括切入、切出时间）
3.辅助时间：为实现工艺过程必须进行的各种辅助动作时间，如装卸工件、启停机床、 改变切削用量及进退刀等
布置工作地时间：包括更换刀具、润滑机床、清理切屑、收拾工具等。 休息和生理需要时间：工人在工作班内，为恢复体力和满足生理需要所需时间