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1、,3.1 基本概念,3.1.1 生產(chǎn)過程,1生產(chǎn)過程 機(jī)械產(chǎn)品制造時(shí)，由原材料到該機(jī)械產(chǎn)品出廠的全部勞動過程，稱為生產(chǎn)過程。 機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程包括以下幾個(gè)部分: 生產(chǎn)的準(zhǔn)備工作 如產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)，專用裝備的設(shè)計(jì)與制造，各種生產(chǎn)的組織及其其他生產(chǎn)所需物資的準(zhǔn)備工作。 原材料及半成品的運(yùn)輸與保管。 毛坯的制造過程，如鑄造、鍛造和沖壓等。,第3章 數(shù)控加工工藝基礎(chǔ), 零件的各種加工過程，如機(jī)械加工、焊接、熱處理和表面處理等。 部件和產(chǎn)品的裝配過程，包括組裝、部裝等。 產(chǎn)品的檢驗(yàn)、調(diào)試、油漆和包裝等。 工藝過程是指生產(chǎn)過程中直接改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成

2、品的過程。 采用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量，使其成為零件的過程稱為機(jī)械加工工藝過程。,3.1 基本概念,2.1.2 工藝過程及其組成,1工序 一個(gè)或一組工人，在一個(gè)工作地點(diǎn)對同一個(gè)或同時(shí)對幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程，稱為工序。 劃分工序的主要依據(jù)是設(shè)備(或工作地點(diǎn))、工人、工件是否變動和加工是否連續(xù)，若改變其中任意一個(gè)就構(gòu)成另一個(gè)工序。,3.1 基本概念,機(jī)械加工工藝過程是由一個(gè)或若干個(gè)順序排列的工序所組成，而每一個(gè)工序又可分為若干個(gè)安裝、工位、工步、走刀等。,階梯軸簡圖,3.1 基本概念,階梯軸加工工藝過程（單件小批生產(chǎn)）,階梯軸加工工藝過程（中批生產(chǎn)）,2

3、 . 安裝 安裝是指工件在加工之前，在機(jī)床或夾具上占據(jù)正確的位置（即為定位），然后加以夾緊的過程。在一個(gè)工序中，工件可能安裝一次，也可能需要安裝幾次。,3. 工位 為完成一定的工序內(nèi)容，一次裝夾工件后，工件（或裝配單元）與夾具或機(jī)床的可動部分一起相對刀具或機(jī)床的固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置，稱為工位。 為了減少工件的安裝次數(shù)，常采用各種回轉(zhuǎn)工作臺、回轉(zhuǎn)夾具或移動夾具，使工件在一次安裝中，先后處于幾個(gè)不同的位置進(jìn)行加工，不僅縮短了裝夾工件的時(shí)間，而且提高了加工精度和生產(chǎn)效率。,3.1 基本概念,多工位加工,利用回轉(zhuǎn)工作臺在一次安裝中順次完成裝卸工件、鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔四工位加工實(shí)例。,4. 工步 在

4、加工表面（或裝配時(shí)的連接面）和加工（或裝配）工具都不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序稱為工步。劃分工步的依據(jù)是加工表面和工具是否變化。 一次安裝中連續(xù)進(jìn)行的若干相同的工步看作是一個(gè)工步。用幾把刀具同時(shí)加工一個(gè)零件上的幾個(gè)表面的工步，稱為復(fù)合工步。 在數(shù)控加工中，有時(shí)將在一次安裝下用一把刀具連續(xù)切削零件的多個(gè)表面劃分為一個(gè)工步。 5.進(jìn)給(走刀) 進(jìn)給也稱走刀。在一個(gè)工步中，由于余量較大或其他原因，需要用同一把刀具對同一表面進(jìn)行多次切削，這樣，刀具對工件每切削一次就稱為一次進(jìn)給。,3.1 基本概念,簡化相同工步的實(shí)例 復(fù)合工步實(shí)例,3.1 基本概念,工序與安裝、工位及工步、進(jìn)給之間的關(guān)系,3

5、.1 基本概念,3.1.3 生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型 機(jī)械產(chǎn)品的制造工藝不僅與產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求有很大關(guān)系，而且也與企業(yè)的生產(chǎn)類型有很大關(guān)系，而企業(yè)的生產(chǎn)類型是由企業(yè)的生產(chǎn)綱領(lǐng)決定的。 （1）生產(chǎn)綱領(lǐng) 企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃稱為生產(chǎn)綱領(lǐng).計(jì)劃期通常為一年,因此生產(chǎn)綱領(lǐng)也常稱為年產(chǎn)量。,3.1 基本概念,（2）生產(chǎn)類型 根據(jù)生產(chǎn)鋼領(lǐng)的大小和產(chǎn)品品種的多少，機(jī)械加工生產(chǎn)類型可分為：單件生產(chǎn)、大量生產(chǎn)和成批生產(chǎn)三類。 單件生產(chǎn) 產(chǎn)品品種多，每一種產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、尺寸不同且產(chǎn)量少，各個(gè)工作地點(diǎn)的加工對象經(jīng)常改變且很少重復(fù)的生產(chǎn)類型。 大量生產(chǎn) 產(chǎn)品數(shù)量大，大多數(shù)工作地點(diǎn)長期按一定節(jié)拍進(jìn)行某

6、一個(gè)零件的某一道工序的加工。 成批生產(chǎn) 成批生產(chǎn)是指一年中分批輪流的制造幾種不同的產(chǎn)品，每種產(chǎn)品有一定的數(shù)量，工作地點(diǎn)的加工對象同期性地重復(fù)。,3.1 基本概念,3.2.1 制定的作用、基本要求、主要依據(jù)、步驟和格式,1工藝規(guī)程的作用 （1）工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件；（2）工藝規(guī)程是生產(chǎn)組織和管理工作的基本依據(jù)；（3）工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備和技術(shù)準(zhǔn)備的基本依據(jù)；（4）工藝規(guī)程是新建或擴(kuò)建工廠或車間的基本資料 。,3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定,用表格的形式規(guī)定機(jī)械零件制造工藝過程和操作方法等工藝文件稱為機(jī)械加工工藝規(guī)程。,2 、工藝規(guī)程的原則基本要求：“ 優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗” 技術(shù)上的先進(jìn)

7、性； 經(jīng)濟(jì)上的合理性； 良好的勞動條件及避免環(huán)境污染。,3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定,（1）產(chǎn)品裝配圖和零件工作圖。 （2）產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。 （3）產(chǎn)品驗(yàn)收的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 （4）現(xiàn)有的生產(chǎn)條件和資料。 （5）國內(nèi)、外同類產(chǎn)品的有關(guān)工藝資料等。,3工藝規(guī)程制訂的主要依據(jù),3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定,4、制訂工藝規(guī)程的步驟計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型； 分析零件圖及裝配圖，對零件進(jìn)行工藝分析； 選擇毛坯類型及制造方法； 設(shè)計(jì)工藝路線； 確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差； 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具； 確定切削用量及工時(shí)定額； 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法；

8、進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選擇最佳方案； 填寫工藝文件。,3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定,3.2.2 零件的工藝性分析,1 產(chǎn)品的零件圖和裝配圖分析 零件圖的完整性與正確性分析 零件技術(shù)要求分析 尺寸標(biāo)注方法分析 零件材料分析,汽車板彈簧與吊耳的配合,3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定,人們把零件在滿足使用要求的前提下所具有的制造可行性和加工經(jīng)濟(jì)性叫做零件的結(jié)構(gòu)工藝性。,a)結(jié)構(gòu)工藝性不好,b)結(jié)構(gòu)工藝性好,2 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析,3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定,3.2.3 毛坯的確定,毛坯的確定包括確定毛坯的種類和制造方法兩個(gè)方面。 常用的毛坯種類有鑄件、鍛件、型材、焊接件等。如鑄鐵材料毛坯均為鑄件，

9、鋼材料毛坯一般為鍛件或型材等。 各種毛坯的制造方法很多。確定毛坯時(shí)主要考慮下列因素： （1）零件的材料及其力學(xué)性能 （2）生產(chǎn)類型 （3）零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸。,3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定,3.2.5 工藝路線的擬定,3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定,工藝路線的擬定是制定工藝規(guī)程的重要內(nèi)容之一，其主要內(nèi)容包括：選擇各加工表面的加工方法、劃分加工階段、劃分工序以及安排工序的先后順序等。 1、加工方法的選擇 機(jī)械零件的形狀是多種多樣的，但它們都是由平面、外圓柱面、內(nèi)圓柱面或曲面、成形面等基本表面組成的。每一種表面都有多種加工方法，具體選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)零件的加工精度、表面粗糙度、材料、結(jié)構(gòu)形狀、尺

10、寸及生產(chǎn)類型等因素，選用相應(yīng)的加工方法和加工方案。,3.2.4 定位基準(zhǔn)的選擇,3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定,外圓表面的加工方案如下圖所示,1）外圓表面加工方法的選擇,3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定,2）內(nèi)孔表面加工方法的選擇 內(nèi)孔表面加工方法有鉆孔、擴(kuò)孔、鏜孔、拉孔、磨孔和光整加工。下圖所示為常用的孔加工方案。,3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定,3）平面加工方法的選擇 平面的主要加工方法有銑削、刨削、車削、磨削和拉削等，精度要求高的平面還需要經(jīng)過研磨或刮削加工。常見的平面加工方式如下圖所示。,（1）平面輪廓,平面輪廓常用的加工方法有數(shù)控銑削、線切割及磨削等。,平面輪廓類零件 a) 內(nèi)平面輪廓

11、 b) 外平面輪廓,4）平面輪廓和曲面輪廓的加工,3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定,（2）立體曲面輪廓,曲面的行切法加工,立體曲面輪廓的加工方法主要是數(shù)控銑削，多用球頭銑刀，以“行切法”加工，如圖所示。根據(jù)曲面形狀、刀具形狀以及精度要求等通常采用二軸半聯(lián)動或三軸聯(lián)動。對精度和表面粗糙度要求高的曲面，當(dāng)用三軸聯(lián)動的“行切法”加工不能滿足要求時(shí)，可用模具銑刀，選擇四坐標(biāo)或五坐標(biāo)聯(lián)動加工。,3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定,2 加工階段的劃分,(1) 粗加工階段 在這一階段中要切除大量的加工余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)率。 (2) 半精加工階段 在這一階段中應(yīng)為主要表面

12、的精加工作好準(zhǔn)備(達(dá)到一定加工精度，保證一定的加工余量)，并完成一些次要表面的加工(鉆孔、攻螺紋、銑鍵槽等)，一般在熱處理之前進(jìn)行。 （3）精加工階段 保證各主要表面達(dá)到圖樣規(guī)定的尺寸精度和表面粗糙度要求，主要目標(biāo)是全面保證加工質(zhì)量。 （4） 光整加工階段 對于零件上精度要求很高，表面粗糙度值要求很小(1T6及IT6以上，Ra0.2m)的表面，還需進(jìn)行光整加工。,1） 加工階段的劃分,3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定,2）劃分加工階段的原因,（1）保證加工質(zhì)量 粗加工造成的加工誤差可通過半精加工和精加工逐步得到糾正，保證加工質(zhì)量。 （2）有利于合理使用設(shè)備 粗加工余量大、切削用量大，要求功率大、

13、剛性好、生產(chǎn)率高，精度要求不高的設(shè)備。精加工切削力小，對機(jī)床破壞小，可采用精度高的設(shè)備。 （3）便于安排熱處理工序 使冷、熱加工工序配合得更好 例如，粗加工后工件殘余應(yīng)力大，一般要安排去應(yīng)力熱處理（如時(shí)效處理），以消除殘余應(yīng)力。精加工前要安排淬火等最終熱處理，熱處理引起變形又可在精加工中予以消除。 （4）便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷 對毛坯的各種缺陷，如鑄件的氣孔、夾砂和余量不足等，在粗加工各表面后即可發(fā)現(xiàn)，便于及時(shí)報(bào)廢或修補(bǔ)。 （5）精加工、光整加工安排在最后，可保護(hù)精加工后的表面不受損傷。,3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定,3、 加工順序的安排,（1）基面先行原則 用作精基準(zhǔn)的表面應(yīng)優(yōu)先加工出來，因

14、為定位基準(zhǔn)的表面越精確，裝夾誤差就越小。 （2）先粗后精原則 各個(gè)表面的加工順序按照粗加工半精加工精加工光整加工的順序依次進(jìn)行，逐步提高表面的加工精度和減小表面粗糙度。 （3）先主后次原則 零件的主要工作表面、裝配基面應(yīng)先加工，從而能及早發(fā)現(xiàn)毛坯中主要表面可能出現(xiàn)的缺陷。次要表面可穿插進(jìn)行，放在主要加工表面加工到一定程度后、最終精加工之前進(jìn)行。 （4）先面后孔原則 對箱體、支架類零件，平面輪廓尺寸較大，一般先加工平面，再加工孔和其他尺寸，這樣安排加工順序，一方面用加工過的平面定位，穩(wěn)定可靠；另一方面在加工過的平面上加工孔，比較容易，并能提高孔的加工精度，特別是鉆孔，孔的軸線不易偏斜。,1） 切

15、削加工順序的安排原則,3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定,2）熱處理工序的安排,（1）預(yù)備熱處理 安排在機(jī)械加工之前，以改善材料的切削性能及消除內(nèi)應(yīng)力為主要目的。常用的方法有退火、正火和調(diào)質(zhì)。 （2）去除內(nèi)應(yīng)力熱處理 主要是消除毛坯制造或工件加工過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。一般安排在粗加工之后，精加工之前，常用的方法有人工時(shí)效、退火等。 （3）最終熱處理 以達(dá)到圖樣規(guī)定的零件的強(qiáng)度、硬度和耐磨性為主要目的，常用的方法有表面淬火、滲碳、滲氮和調(diào)質(zhì)、淬火等應(yīng)安排在半精加工之后，磨削加工之前。滲氮處理可以放在半精磨之后，精磨之前。,3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定,熱處理工序的安排,3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制

16、定,3）輔助工序的安排,輔助工序的種類很多，如檢驗(yàn)、去毛刺、倒棱邊、去磁、清洗、動平衡、涂防銹漆和包裝等。 其中檢驗(yàn)工序是主要的輔助工序，它是監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量的主要措施，除在每道工序的進(jìn)行中操作者都必須自行檢查外，還須在下列情況下安排單獨(dú)的檢驗(yàn)工序：（1）粗加工階段結(jié)束之后。（2）重要工序之后。（3）零件從一個(gè)車間轉(zhuǎn)到另一個(gè)車間時(shí)。（4）特種性能(磁力擦傷、密封性等)檢驗(yàn)之前。（5）零件全部加工結(jié)束之后。,3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定,4、工序的集中與分散,（1）工序集中原則 就是指每道工序包括盡可能多的加工內(nèi)容,將工件的加工，集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成。 特點(diǎn)：減少了設(shè)備的數(shù)量，減少了操作工人和生產(chǎn)面積。減少了工序數(shù)目，減少了運(yùn)輸工作量，簡化了生產(chǎn)計(jì)劃工作，縮短了生產(chǎn)周期。減少了工件的裝夾次數(shù)，有利于提高生產(chǎn)率，也易于保證這些表面的位置精度。,1）工序劃分原則,3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定,（2）工序分散原則 就是將工件的加工分散在較多的工序內(nèi)進(jìn)行。每道工序的加工內(nèi)容很少，最少時(shí)即每道工序僅完成一個(gè)簡單的工步。 特點(diǎn)：采用比較簡單的機(jī)床和工藝裝備。對工人的技術(shù)要求低。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量小，