零件的生产过程
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第七章 机械加工工艺规程的制定
第一节 机械加工工艺过程的概念
一、零件的生产过程
1. 什么是生产过程？
原材料
成品（机器）
一、零件(产品）的生产过程
生产过程包括：
1) 原材料的运输、保管和准备； 2) 生产的准备工作； 3) 毛坯的制造； 4) 零件的机械加工与热处理； 5) 零件装配成机器； 6) 机器的质量检查及运行试验； 7) 机器的油漆、包装和入库。
2. 生产类型及其工艺特征
各种生产类型的工艺特征
P217 表7-3
四、机械加工工艺规程
1. 机械加工工艺规程的作用 什么是工艺过程？什么是工艺规程？ 优质、高产、低成本 工艺文件 规定产品或零件制造工艺过程和操作方法的工艺 文件，称工艺规程。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。
工序内容
设备
1 铣两端面，钻两端中心孔* 铣端面钻中
一次 心孔机床
2
车大外圆及倒角
一次 车床 I
3 车小外圆、切槽及倒角 一次 车床II
4 铣键槽
一次 专用铣床
5 去毛刺
钳工台
二、机械加工工艺过程的组成
3. 工步 工步是指在加工表面和加工工具不
变的情况下，所连续完成的那一部分 工序内容。
图7–1 阶梯轴
四、机械加工工艺规程
1. 机械加工工艺规程的作用
(1) 机械加工工艺规程是机械加工工艺过程的 主要技术文件，是指挥现场生产的依据。
(2)机械加工工艺规程是新产品投产前，进行 有关的技术准备和生产准备的依据。
(3) 机械加工工艺规程是新建、扩建或改建厂 房（车间）的依据。
四、机械加工工艺规程
2. 机械加工工艺规程的格式
(1)工艺过程卡片 工艺过程卡片是以工序为单位简要说明零件加工
过程的一种工艺文件。
P220 表7-4
(2)工序卡片 工序卡片是为每一道工序编制的一种工艺文件。
P221 表7-5
四、机械加工工艺规程
3. 制定机械加工工艺规程的原始资料 1）零件工作图及其产品装配图； 2）产品验收的质量标准； 3） 零件的生产纲领； 4） 现场的生产条件（毛坯制造能力、机床设备、工艺
焊接 件
工程
用于尺寸较大、形状复杂的零件，多用型钢或锻件焊接而成，其制造 成本低，但抗振性差，容易变形，尺寸误差大
用于形状复杂、尺寸精度高、力学性能要求不高的零件
铸件
多用于形状复杂、尺寸较大的零件。其吸振性能好，但力学性能低。 铸造方法有砂型铸造、离心铸造等，有手工造型和机器造型。模型有 木模和金属模。木模手工造型用于单件小批生产或大型零件，生产效 率低，精度低。金属模用于大批大量生产，生产效率高、精度高。离 心铸造用于空心零件，压力铸造用于形状复杂、精度高、大量生产、 尺寸小的有色金属零件
焊接 件
工程 塑料
粉末 冶金
用于尺寸较大、形状复杂的零件，多用型钢或锻件焊接而成，其制造 成本低，但抗振性差，容易变形，尺寸误差大 用于形状复杂、尺寸精度高、力学性能要求不高的零件
尺寸精度高、材料损失少，用于大批量生产、成本高。不适于结构复 杂、薄壁、有锐边的零件
五、制定机械加工工艺规程的步骤
1.根据零件的生产纲领确定生产类型 2.对被加工零件进行工艺分析 3.确定毛坯 4.拟定工艺路线
例、汽车产品的生产过程
钢材
锻造 锻件
铸铁 废钢 铝锭 辅助材料
┊
铸造 铸件
热处理
铁粉 碳粉
┊
粉末冶金 烧结
粉末冶金件
机械加工
缸体 曲轴 变速箱壳体 齿轮
┊
部件装配
发动机 变速器 转向器 驱动桥
┊
协作件、 电器系统
轮胎
其它部件
总装配
钢板
冲压
铆、焊接
装配
油漆
图 汽车生产过程
试车 汽车
2.工艺过程
1) 概念
二、机械加工工艺过程的组成
5. 工位
例：
工件 机床夹具回转部分 夹具固定部分
分度机构
图7–3 在三个工位上钻、铰圆盘零件上的孔
三、生产纲领与生产类型
1. 生产纲领
生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品 产量。 零件在计划期一年中的生产纲领N可按下式计算：
N Qn(1 a%)(1 b%)
2
车大外圆及倒角；调头，车 车床II
小外圆、切槽及倒角
3 铣键槽、去毛刺
铣床
工序号
来自百度文库
表7-2 大批大量生产的工艺过程
工序内容
设备
1 铣两端面，钻两端中心孔* 铣端面钻中 心孔机床
2
车大外圆及倒角
车床 I
3 车小外圆、切槽及倒角 4 铣键槽
车床II 专用铣床
5 去毛刺
钳工台
二、机械加工工艺过程的组成
2. 安装 工件经一次装夹后所完成的那一部
式中 Q——产品的年生产纲领，单位：台/年； n——每台产品中所含零件的数量，单位：件/台； a%——备品率，对易损件应考虑一定数量的备品，以供用户修配的需要； b%——废品率。
三、生产纲领与生产类型
2. 生产类型及其工艺特征
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。 一般分为： 1）大量生产 2）成批生产 3）单件生产
锻件 用于制造强度高、形状简单的零件（轴类和齿轮类）。用模锻和精密 锻造，生产效率高，精度高。单件小批生产用自由锻
冲压 用于形状复杂、生产批量较大的板料毛坯。精度较高，但厚度不宜过 件大
型材 用于形状简单或尺寸不大的零件。材料为各种冷拉和热轧钢材
冷挤 用于形状简单、尺寸小和生产批量大的零件。如各种精度高的仪表件 压件） 和航空发动机中的小零件
锻件 用于制造强度高、形状简单的零件（轴类和齿轮类）。用模锻和精密 锻造，生产效率高，精度高。单件小批生产用自由锻
冲压 用于形状复杂、生产批量较大的板料毛坯。精度较高，但厚度不宜过 件大
型材 用于形状简单或尺寸不大的零件。材料为各种冷拉和热轧钢材
冷挤 用于形状简单、尺寸小和生产批量大的零件。如各种精度高的仪表件 压件） 和航空发动机中的小零件
二、机械加工工艺过程的组成
1. 工序 一个或一组工人在一个工作地（机
械设备）对同一个或同时对几个工件 所连续完成的那一部分工艺过程，称 为工序。
图7–1 阶梯轴
讨论：
生产规模 不同，工序 的划分不一 样。
例：
表7-1 单件小批生产的工艺过程
工序号
工序内容
设备
1
车一端面，钻中心孔*；
车床I
调头，车另一端面，钻中心孔
一、零件(产品）的生产过程
生产过程包括：
1) 原材料的运输、保管和准备； 2) 生产的准备工作； 3) 毛坯的制造； 4) 零件的机械加工与热处理； 5) 零件装配成机器； 6) 机器的质量检查及运行试验； 7) 机器的油漆、包装和入库。
2.工艺过程
1) 概念 2) 毛坯制造工艺过程 3) 机械加工工艺过程 4) 热处理工艺过程 5) 装配工艺过程
分工序内容，称为安装。
图7–1 阶梯轴
讨论： 安装次数多 好还是少好？
例：
表7-1 单件小批生产的工艺过程
工序号
工序内容
设备
1
车一端面，钻中心孔*；两次 车床I
调头，车另一端面，钻中心孔
2
车大外圆及倒角；调头，车
小外圆、切槽及倒角 两次
车床II
3 铣键槽、去毛刺
一次 铣 床
工序号
表7-2 大批大量生产的工艺过程
2
车大外圆及倒角
两个 车床 I
3 车小外圆、切槽及倒角 三个 车床II
4 铣键槽
一个 专用铣床
5 去毛刺
钳工台
二、机械加工工艺过程的组成
4. 走刀 在一个工步中，有时因所需切除的
金属层较厚而不能一次切完，需分几 次切削，则每一次切削称为一次走刀。
二、机械加工工艺过程的组成
5. 工位
为了完成一定的工序内容，工件一次装 夹后，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 置称为工位。
2. 生产类型及其工艺特征
1）大量生产
产品的数量很大，产品的结构和规格比 较固定，产品生产可以连续进行，大部 分工作地的加工对象是单一不变的。 例如，汽车、拖拉机、轴承等产品的制造， 通常是以大量生产方式进行的。
2. 生产类型及其工艺特征
2）成批生产
产品数量较多，每年生产的产品结构和 规格可以预先确定，而且在某一段时间内是 比较固定的，生产可以分批进行，大部分工 作地的加工对象是周期轮换的。
例：
表7-1 单件小批生产的工艺过程
工序号
工序内容
设备
1
车一端面，钻中心孔*；四个 车床I
调头，车另一端面，钻中心孔
2
车大外圆及倒角；调头，车 车床II
小外圆、切槽及倒角 五个
3 铣键槽、去毛刺
一个 铣 床
工序号
表7-2 大批大量生产的工艺过程
工序内容
设备
1 铣两端面，钻两端中心孔* 铣端面钻中
两个 心孔机床
根据批量的大小，成批生产又可分为小 批生产、中批生产和大批生产。 例如，通用机床（一般为车、铣、刨、钻、 磨床）等产品制造往往属于这种生产类型。
2. 生产类型及其工艺特征
3）单件生产
产品数量少，但种类、规格较多，多 数产品只能单个或少数几个地生产，很 少重复。 例如，重型机器、大型船舶制造及新 产品试制等常属于这种生产类型。
知识回顾 Knowledge Review
什么是工艺路线？ 工艺路线就是零件从毛坯到成品所经过工序的先后顺序。
定位基准的选择 表面加工方法的选择 加工阶段的划分 工序顺序的安排 工序集中与分散的安排
五、制定机械加工工艺规程的步骤
1.根据零件的生产纲领确定生产类型 2.对被加工零件进行工艺分析 3.确定毛坯 4.拟定工艺路线 5.确定各工序所用的设备和工艺装备 6.确定加工余量、工序尺寸及公差 7.确定切削用量及时间定额 8.填写工艺文件
1.根据零件的生产纲领确定生产类型 2.对被加工零件进行工艺分析 3.确定毛坯
1）毛坯的制造类型； 2）毛坯的制造精度； 3）毛坯图
种类
表7-6 常用毛坯种类和特点
特
点
铸件
多用于形状复杂、尺寸较大的零件。其吸振性能好，但力学性能低。 铸造方法有砂型铸造、离心铸造等，有手工造型和机器造型。模型有 木模和金属模。木模手工造型用于单件小批生产或大型零件，生产效 率低，精度低。金属模用于大批大量生产，生产效率高、精度高。离 心铸造用于空心零件，压力铸造用于形状复杂、精度高、大量生产、 尺寸小的有色金属零件
装备、工人技术水平，专用设备和工装的制造能力）； 5） 国内外有关的先进制造工艺及今后生产技术的发展
方向等； 6）有关的工艺、图纸、手册及技术书刊等资料。
五、制定机械加工工艺规程的步骤
1.根据零件的生产纲领确定生产类型 2.对被加工零件进行工艺分析
（零件分析） 功用
零件表面的技术要求 结构工艺性
五、制定机械加工工艺规程的步骤
第一节 机械加工工艺过程的概念
一、零件的生产过程
1. 什么是生产过程？
原材料
成品（机器）
一、零件(产品）的生产过程
生产过程包括：
1) 原材料的运输、保管和准备； 2) 生产的准备工作； 3) 毛坯的制造； 4) 零件的机械加工与热处理； 5) 零件装配成机器； 6) 机器的质量检查及运行试验； 7) 机器的油漆、包装和入库。
2. 生产类型及其工艺特征
各种生产类型的工艺特征
P217 表7-3
四、机械加工工艺规程
1. 机械加工工艺规程的作用 什么是工艺过程？什么是工艺规程？ 优质、高产、低成本 工艺文件 规定产品或零件制造工艺过程和操作方法的工艺 文件，称工艺规程。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。
工序内容
设备
1 铣两端面，钻两端中心孔* 铣端面钻中
一次 心孔机床
2
车大外圆及倒角
一次 车床 I
3 车小外圆、切槽及倒角 一次 车床II
4 铣键槽
一次 专用铣床
5 去毛刺
钳工台
二、机械加工工艺过程的组成
3. 工步 工步是指在加工表面和加工工具不
变的情况下，所连续完成的那一部分 工序内容。
图7–1 阶梯轴
四、机械加工工艺规程
1. 机械加工工艺规程的作用
(1) 机械加工工艺规程是机械加工工艺过程的 主要技术文件，是指挥现场生产的依据。
(2)机械加工工艺规程是新产品投产前，进行 有关的技术准备和生产准备的依据。
(3) 机械加工工艺规程是新建、扩建或改建厂 房（车间）的依据。
四、机械加工工艺规程
2. 机械加工工艺规程的格式
(1)工艺过程卡片 工艺过程卡片是以工序为单位简要说明零件加工
过程的一种工艺文件。
P220 表7-4
(2)工序卡片 工序卡片是为每一道工序编制的一种工艺文件。
P221 表7-5
四、机械加工工艺规程
3. 制定机械加工工艺规程的原始资料 1）零件工作图及其产品装配图； 2）产品验收的质量标准； 3） 零件的生产纲领； 4） 现场的生产条件（毛坯制造能力、机床设备、工艺
焊接 件
工程
用于尺寸较大、形状复杂的零件，多用型钢或锻件焊接而成，其制造 成本低，但抗振性差，容易变形，尺寸误差大
用于形状复杂、尺寸精度高、力学性能要求不高的零件
铸件
多用于形状复杂、尺寸较大的零件。其吸振性能好，但力学性能低。 铸造方法有砂型铸造、离心铸造等，有手工造型和机器造型。模型有 木模和金属模。木模手工造型用于单件小批生产或大型零件，生产效 率低，精度低。金属模用于大批大量生产，生产效率高、精度高。离 心铸造用于空心零件，压力铸造用于形状复杂、精度高、大量生产、 尺寸小的有色金属零件
焊接 件
工程 塑料
粉末 冶金
用于尺寸较大、形状复杂的零件，多用型钢或锻件焊接而成，其制造 成本低，但抗振性差，容易变形，尺寸误差大 用于形状复杂、尺寸精度高、力学性能要求不高的零件
尺寸精度高、材料损失少，用于大批量生产、成本高。不适于结构复 杂、薄壁、有锐边的零件
五、制定机械加工工艺规程的步骤
1.根据零件的生产纲领确定生产类型 2.对被加工零件进行工艺分析 3.确定毛坯 4.拟定工艺路线
例、汽车产品的生产过程
钢材
锻造 锻件
铸铁 废钢 铝锭 辅助材料
┊
铸造 铸件
热处理
铁粉 碳粉
┊
粉末冶金 烧结
粉末冶金件
机械加工
缸体 曲轴 变速箱壳体 齿轮
┊
部件装配
发动机 变速器 转向器 驱动桥
┊
协作件、 电器系统
轮胎
其它部件
总装配
钢板
冲压
铆、焊接
装配
油漆
图 汽车生产过程
试车 汽车
2.工艺过程
1) 概念
二、机械加工工艺过程的组成
5. 工位
例：
工件 机床夹具回转部分 夹具固定部分
分度机构
图7–3 在三个工位上钻、铰圆盘零件上的孔
三、生产纲领与生产类型
1. 生产纲领
生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品 产量。 零件在计划期一年中的生产纲领N可按下式计算：
N Qn(1 a%)(1 b%)
2
车大外圆及倒角；调头，车 车床II
小外圆、切槽及倒角
3 铣键槽、去毛刺
铣床
工序号
来自百度文库
表7-2 大批大量生产的工艺过程
工序内容
设备
1 铣两端面，钻两端中心孔* 铣端面钻中 心孔机床
2
车大外圆及倒角
车床 I
3 车小外圆、切槽及倒角 4 铣键槽
车床II 专用铣床
5 去毛刺
钳工台
二、机械加工工艺过程的组成
2. 安装 工件经一次装夹后所完成的那一部
式中 Q——产品的年生产纲领，单位：台/年； n——每台产品中所含零件的数量，单位：件/台； a%——备品率，对易损件应考虑一定数量的备品，以供用户修配的需要； b%——废品率。
三、生产纲领与生产类型
2. 生产类型及其工艺特征
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。 一般分为： 1）大量生产 2）成批生产 3）单件生产
锻件 用于制造强度高、形状简单的零件（轴类和齿轮类）。用模锻和精密 锻造，生产效率高，精度高。单件小批生产用自由锻
冲压 用于形状复杂、生产批量较大的板料毛坯。精度较高，但厚度不宜过 件大
型材 用于形状简单或尺寸不大的零件。材料为各种冷拉和热轧钢材
冷挤 用于形状简单、尺寸小和生产批量大的零件。如各种精度高的仪表件 压件） 和航空发动机中的小零件
锻件 用于制造强度高、形状简单的零件（轴类和齿轮类）。用模锻和精密 锻造，生产效率高，精度高。单件小批生产用自由锻
冲压 用于形状复杂、生产批量较大的板料毛坯。精度较高，但厚度不宜过 件大
型材 用于形状简单或尺寸不大的零件。材料为各种冷拉和热轧钢材
冷挤 用于形状简单、尺寸小和生产批量大的零件。如各种精度高的仪表件 压件） 和航空发动机中的小零件
二、机械加工工艺过程的组成
1. 工序 一个或一组工人在一个工作地（机
械设备）对同一个或同时对几个工件 所连续完成的那一部分工艺过程，称 为工序。
图7–1 阶梯轴
讨论：
生产规模 不同，工序 的划分不一 样。
例：
表7-1 单件小批生产的工艺过程
工序号
工序内容
设备
1
车一端面，钻中心孔*；
车床I
调头，车另一端面，钻中心孔
一、零件(产品）的生产过程
生产过程包括：
1) 原材料的运输、保管和准备； 2) 生产的准备工作； 3) 毛坯的制造； 4) 零件的机械加工与热处理； 5) 零件装配成机器； 6) 机器的质量检查及运行试验； 7) 机器的油漆、包装和入库。
2.工艺过程
1) 概念 2) 毛坯制造工艺过程 3) 机械加工工艺过程 4) 热处理工艺过程 5) 装配工艺过程
分工序内容，称为安装。
图7–1 阶梯轴
讨论： 安装次数多 好还是少好？
例：
表7-1 单件小批生产的工艺过程
工序号
工序内容
设备
1
车一端面，钻中心孔*；两次 车床I
调头，车另一端面，钻中心孔
2
车大外圆及倒角；调头，车
小外圆、切槽及倒角 两次
车床II
3 铣键槽、去毛刺
一次 铣 床
工序号
表7-2 大批大量生产的工艺过程
2
车大外圆及倒角
两个 车床 I
3 车小外圆、切槽及倒角 三个 车床II
4 铣键槽
一个 专用铣床
5 去毛刺
钳工台
二、机械加工工艺过程的组成
4. 走刀 在一个工步中，有时因所需切除的
金属层较厚而不能一次切完，需分几 次切削，则每一次切削称为一次走刀。
二、机械加工工艺过程的组成
5. 工位
为了完成一定的工序内容，工件一次装 夹后，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 置称为工位。
2. 生产类型及其工艺特征
1）大量生产
产品的数量很大，产品的结构和规格比 较固定，产品生产可以连续进行，大部 分工作地的加工对象是单一不变的。 例如，汽车、拖拉机、轴承等产品的制造， 通常是以大量生产方式进行的。
2. 生产类型及其工艺特征
2）成批生产
产品数量较多，每年生产的产品结构和 规格可以预先确定，而且在某一段时间内是 比较固定的，生产可以分批进行，大部分工 作地的加工对象是周期轮换的。
例：
表7-1 单件小批生产的工艺过程
工序号
工序内容
设备
1
车一端面，钻中心孔*；四个 车床I
调头，车另一端面，钻中心孔
2
车大外圆及倒角；调头，车 车床II
小外圆、切槽及倒角 五个
3 铣键槽、去毛刺
一个 铣 床
工序号
表7-2 大批大量生产的工艺过程
工序内容
设备
1 铣两端面，钻两端中心孔* 铣端面钻中
两个 心孔机床
根据批量的大小，成批生产又可分为小 批生产、中批生产和大批生产。 例如，通用机床（一般为车、铣、刨、钻、 磨床）等产品制造往往属于这种生产类型。
2. 生产类型及其工艺特征
3）单件生产
产品数量少，但种类、规格较多，多 数产品只能单个或少数几个地生产，很 少重复。 例如，重型机器、大型船舶制造及新 产品试制等常属于这种生产类型。
知识回顾 Knowledge Review
什么是工艺路线？ 工艺路线就是零件从毛坯到成品所经过工序的先后顺序。
定位基准的选择 表面加工方法的选择 加工阶段的划分 工序顺序的安排 工序集中与分散的安排
五、制定机械加工工艺规程的步骤
1.根据零件的生产纲领确定生产类型 2.对被加工零件进行工艺分析 3.确定毛坯 4.拟定工艺路线 5.确定各工序所用的设备和工艺装备 6.确定加工余量、工序尺寸及公差 7.确定切削用量及时间定额 8.填写工艺文件
1.根据零件的生产纲领确定生产类型 2.对被加工零件进行工艺分析 3.确定毛坯
1）毛坯的制造类型； 2）毛坯的制造精度； 3）毛坯图
种类
表7-6 常用毛坯种类和特点
特
点
铸件
多用于形状复杂、尺寸较大的零件。其吸振性能好，但力学性能低。 铸造方法有砂型铸造、离心铸造等，有手工造型和机器造型。模型有 木模和金属模。木模手工造型用于单件小批生产或大型零件，生产效 率低，精度低。金属模用于大批大量生产，生产效率高、精度高。离 心铸造用于空心零件，压力铸造用于形状复杂、精度高、大量生产、 尺寸小的有色金属零件
装备、工人技术水平，专用设备和工装的制造能力）； 5） 国内外有关的先进制造工艺及今后生产技术的发展
方向等； 6）有关的工艺、图纸、手册及技术书刊等资料。
五、制定机械加工工艺规程的步骤
1.根据零件的生产纲领确定生产类型 2.对被加工零件进行工艺分析
（零件分析） 功用
零件表面的技术要求 结构工艺性
五、制定机械加工工艺规程的步骤