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第一章制造(zhìzào)工艺过程设计-基础知识－基本概念生产(shēngchǎn)过程工艺(gōngyì)过程仪器零件加工工艺过程第一页，共57页。生产过程包括：产品设计、生产准备、原材料的运输和保管、毛坯制造、零件加工、热处理、仪器装配和调试、检验和试车(shìchē)、生产服务等。生产(shēngchǎn)过程实质---原材料（或半成品）变为产品的过程。因此一个工厂的生产(shēngchǎn)过程，又可按车间分成若干个车间的生产(shēngchǎn)过程。零件的机械加工工艺过程（工艺路线或工艺流程）：用机械加工的方法，直接改变原材料或毛坯的形状、尺寸和相对位置与性能，使之变为合格零件—成品或半成品。工艺过程将零件装配成部件或产品的过程，称为装配工艺过程。一、机械制造工艺的基础知识第二页，共57页。一个(yīɡè)（或一组）工人，在一个(yīɡè)固定的工作地点（一台机床或一个(yīɡè)钳工台），对一个(yīɡè)（或同时对几个）工件所连续完成的那部分工艺过程，称为工序。它是工艺过程的基本单元，又是生产 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 和成本核算的基本单元。二、工艺(gōngyì)过程的组成工艺过程是由一个或若干个依次排列(páiliè)的工序所组成。毛坯顺次通过这些工序就变成了成品或半成品。1、工序第三页，共57页。若生产批量比较小则其加工工艺过程可由六个工序组成，如下(rúxià)表所示。棒料毛坯依次通过这六个工序就变成阶梯轴的产品零件。阶梯(jiētī)轴第四页，共57页。（1）阶梯轴加工工艺(gōngyì)过程工序号工序内容设备1车端面，钻中心孔车床2车外圆、车槽、倒角车床3铣键槽、去毛刺铣床4粗磨外圆磨床5热处理高频淬火机6精磨外圆磨床第五页，共57页。第六页，共57页。（2)阶梯轴加工(jiāgōng)工艺过程工序号工序内容设备1两边同时铣端面、钻顶尖孔铣端面钻顶尖孔机床2车一端外圆，车槽、倒角车床3车另一端外圆，车槽、倒角车床4铣键槽立式铣床5去毛刺钳工台6粗磨外圆磨床7热处理高频淬火8精磨外圆磨床同样加工上述零件，若生产批量比较大时，其加工工序(gōngxù)如下：第七页，共57页。在同一工序中，安装次数应尽量少，既可以提高生产(shēngchǎn)效率，又可以减少由于多次安装带来的加工误差。2、安装工件在加工前，在机床或夹具中相对刀具应有一个正确的位置并给予固定，这个(zhège)过程称为装夹，一次装夹所完成的那部分加工过程称为安装。安装是工序的一部分。每一个工序可能有一次安装，也可能有几次安装。如表中第一工序，若对一个工件的两端连续进行(jìnxíng)车端面、钻中心孔，就需要两次安装（分别对两端进行(jìnxíng)加工），每次安装有两个工步（车端面和钻中心孔）。第八页，共57页。采用多工位加工，可以提高生产率和保证被加工表面(biǎomiàn)间的相互位置精度。3、工位为减少工序中的装夹次数(cìshù)，常采用回转工作台或回转夹具，使工件在一次安装中，可先后在机床上占有不同的位置进行连续加工，每一个位置所完成的那部分工序，称一个工位。第九页，共57页。当其中有一个(yīɡè)因素变化时，则为另一个(yīɡè)工步。当同时对一个(yīɡè)零件的几个表面进行加工时，则为复合工步。在被加工的表面、切削用量（指切削速度、背吃刀量和进给量）、切削刀具均保持不变的情况下所完成的那部分(bùfen)工序，称工步。4、工步第十页，共57页。被加工的某一表面，由于余量较大或其它原因，在切削用量不变的条件下，用同一(tóngyī)把刀具对它进行多次加工，每加工一次，称一次走刀。5、走刀第十一页，共57页。例：工艺(gōngyì)编制第十二页，共57页。第十三页，共57页。第十四页，共57页。第十五页，共57页。第十六页，共57页。生产类型对工艺过程有着重要影响。当生产类型不同时，生产组织和生产管理、车间的机床(jīchuáng)布置、毛坯的制造方法、采用的工艺装备（刀、夹、量具）、加工方法以及工人的熟练程度等都有很大的不同，因此在制订工艺路线之前---明确生产类型。三、生产类型(lèixíng)对工艺过程的影响第十七页，共57页。（1）单件生产(shēngchǎn)生产类型(lèixíng)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：单个生产不同结构和不同尺寸的产品，并且很少重复。例如，重型机器制造、专业设备(shèbèi)制造和新产品试制等。1、生产类型第十八页，共57页。成批生产一年中分批地制造相同的产品，制造过程有一定的重复性。例如，机床制造就是比较(bǐjiào)典型的成批生产。每批制造的相同产品的数量称为批量。根据批量的大小，成批生产又可分为：小批生产---其工艺过程的工艺特点和单件小批生产相似(xiānɡsì)；大批生产---其工艺过程的特点和大量生产相似(xiānɡsì)；中批生产---其工艺过程的特点则介于单件小批生产和大批大量生产之间。第十九页，共57页。大量(dàliàng)生产例如，汽车(qìchē)、镜头、常见光电产品、轴承等的制造通常都是以大量生产的方式进行。产品数量很大，大多数工作地点经常重复地进行某一个零件的某一道(yīdào)工序的加工。第二十页，共57页。零件的生产(shēngchǎn)纲领可按下式计算：N零=N·n（1＋a）·（1十β）式中N零——零件的生产(shēngchǎn)纲领（件／年）；N——产品的生产(shēngchǎn)纲领（台／年）；n——每台产品中包含该零件的数量（件／台）；a——该零件备件的百分率；β——该零件废品的百分率。2、根据零件的生产纲领确定(quèdìng)零件的生产类型第二十一页，共57页。划分(huàfēn)生产类型的参考数据划分生产类型(lèixíng)---根据生产纲领，还要考虑零件的体积、质量等因素。第二十二页，共57页。各种(ɡèzhǒnɡ)生产类型的工艺过程的特点可归纳成表第二十三页，共57页。1.2工艺规程(guīchéng)制定一、工艺规程：1、概念：根据产量、设备、人工、规定(guīdìng)零件从毛坯加工到成品采取的所有技术文件总称。产品设计、生产准备、原材料的运输和保管、毛坯制造、零件加工、热处理、仪器装配和调试、检验和试车、生产服务----文件（工艺路线卡、机械加工卡、检验卡）。2、制定原则：技术要求(yāoqiú)、效率要求(yāoqiú)、经济要求(yāoqiú)第二十四页，共57页。3、制定步骤：（1）产品设计—工艺性 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 （2）明确生产(shēngchǎn)类型（3）确定毛坯图纸（4）拟定工艺路线—加工顺序、工序内容、基准、加工余量、工序尺寸（5）确定工艺装备（6）质量标准、技术要求二、制定工艺 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 主要问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 (wèntí)（一）加工方案、方法选择---毛坯确定、加工余量和基准选择（二）工艺路线确定第二十五页，共57页。返　回1、确定毛坯(máopī)的种类与零件的结构形状、尺寸大小、材料的机械性能和零件的生产类型及毛坯车间的具体(jùtǐ)生产条件有关。铸件(zhùjiàn)包括铸钢、铸铁、有色金属铸件。毛坯形状可以复杂，且吸振性能较好，机械性能较低--壳体零件。锻件机械性能较好，高的强度和冲击韧性，毛坯形状不宜复杂--轴类和齿轮类零件。型材圆形、方形及其它断面棒料、管料及板料。棒料--车床、六角及自动车床上加工轴类、盘类及套类中小型零件。冷拉棒料比热轧棒料精度高且机械性能好，直径较小。板料--冷冲压零件，厚度不宜过大。焊接件尺寸较大、形状复杂毛坯，采用型钢或锻件焊接成毛坯，焊接件吸振性能差，容易变形，尺寸误差大。工程塑料在机械制造业中普遍推广的一种毛坯，其形状可以很复杂，尺寸精度高，但机械性能差。（一）加工方案、方法选择第二十六页，共57页。返　回单件小批生产---木模手工砂型铸造和自由锻造，毛坯的精度低，成本高、废品率高、切削(qiēxiāo)加工劳动量大。选择(xuǎnzé)毛坯时应考虑的因素：大批量生产--采用精度(jīnɡdù)、生产率高方法---金属型铸造、精密铸造、模锻、冷冲压、粉末冶金等。减少切削加工劳动量，降低机械加工成本。零件的材料及机械性能要求；零件的结构形状与尺寸；生产纲领及生产类型；现有生产条件；充分考虑利用新技术、新工艺、新材料的可能性。第二十七页，共57页。（1）概念(gàiniàn)加工余量：加工时从加工表面切去的金属层厚度。工序余量：指某一表面在一道工序中切除(qiēchú)的金属层厚度。加工总余量与该表面工序余量关系为：n——加工该表面的工序（或工步）数目。2、加工余量确定(quèdìng)余量大小，影响工件加工质量、生产率和经济性。余量太小，不易去掉上道工序所遗留下来的表面缺陷及表面的相互位置误差；余量太大，工时和材料的浪费，很大的切削热和切削力，使工件产生变形，影响加工质量。第二十八页，共57页。图2加工余量与工序(gōngxù)公差的关系外表面（被包容面）加工(jiāgōng)，本工序的基本余量为第二十九页，共57页。（2）影响(yǐngxiǎng)加工余量的因素上工序表面质量Ra、Ia；尺寸(chǐcun)公差（Ta）；位置偏差的影响在上工序加工后的表面上或毛坯表面上，存在着表面微观粗糙度值Ra和表面缺陷层Ia（包括冷硬层。氧化层、裂纹等），必须在本工序中切除。Ra、Ta的大小与所用(suǒyònɡ)的加工方法有关,Ta的数值可参考。表第三十页，共57页。表1各种(ɡèzhǒnɡ)加工方法Ta的数值（um）上工序尺寸公差(gōngchā)（Ta）的影响：可根据(gēnjù)选用的加工方法所能达到的经济精度，查阅《金属机械加工工艺人员手册》确定。第三十一页，共57页。1）上工序表面位置空间(kōngjiān)偏差（）的影响：包括轴线(zhóuxiàn)的直线度、平行度、垂直度；轴内外圆的同轴度；平面的平面度等。为了保证加工质量，必须在本工序中给予纠正。数值与上工序的加工方法和零件的结构有关。2）本工序加工时装(shízhuāng)夹误差（Δεb）的影响：包括定位、夹紧误差、夹具制造误差。影响加工表面与刀具相对位置，有可能因余量不足而造成废品，必须给予余量补偿。各种因素对车削轴类零件加工余量影响的示意图。第三十二页，共57页。影响(yǐngxiǎng)加工余量的因素第三十三页，共57页。经验估算法：根据工艺人员的经验确定加工余量。（适应于单件、小批量生产）查表修正法：先查手册，然后根据实际情况(qíngkuàng)进行适当修正。（查工艺手册，广泛采用）分析计算法：分析各项因素，根据关系式计算。（贵重材料，大批生产；需要资料，较少采用）（3）确定(quèdìng)加工余量的方法第三十四页，共57页。计算(jìsuàn)法根据上面所述各种因素对加工余量的影响(yǐngxiǎng)，并由图3可得出下面的计算公式。对称表面（双边，如孔或轴）的基本余量为：或非对称表面（单边，如平面）的基本余量为：第三十五页，共57页。（4）工序(gōngxù)尺寸及其公差的确定1）基准重合时，工序尺寸及其公差的计算当工序基准、定位基准或测量基准与设计基准重合，表面(biǎomiàn)多次加工时，计算顺序是由最后一道工序开始，即由设计尺寸开始向前推算到毛坯尺寸计算步骤：定毛坯(máopī)总余量和工序余量定工序公差求工序基本尺寸标注工序尺寸公差第三十六页，共57页。第三十七页，共57页。2）基准不重合时，工序(gōngxù)尺寸及其公差的计算当零件加工过程中多次转换工艺基准，引起测量基准、定位基准或工序基准与设计基准不重合时，需利用工艺尺寸链原理进行(jìnxíng)工序尺寸及其公差的计算第三十八页，共57页。（5）时间(shíjiān)定额时间(shíjiān)定额一定的生产规模、生产技术和生产组织的条件下，完成某一工序所需要的时间，称为工序单件时间或工序单件时间定额。它是计算产品成本和企业经济核算(jīnɡjìhésuàn)的依据，也是新建或扩建工厂（或车间）时决定所需设备和人员的依据。工序单件时间的组成，可表示如下：t单=t基十t辅十t服十t休第三十九页，共57页。基准的概念基准是确定零件上某些点、线、面位置时所依据的那些点、线、面（或者说是用来确定生产对象上几何(jǐhé)要素间的几何(jǐhé)关系所依据的那些点、线、面）基准的分类：1）设计基准——零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准。2）工艺基准——工序基准、定位基准、装配基准--零件加工、定位、装配过程中采用的基准。制订工艺规程时要解决(jiějué)的主要问题3．定位基准(jīzhǔn)的选择第四十页，共57页。定位基准——加工时用以确定零件在机床夹具中的正确位置所采用(cǎiyòng)的基准工序基准——用以标定被加工表面位置（或者说确定某加工精度）的基准装配基准——装配时用以确定零件在机器中位置的基准3）测量基准——用以测量已加工表面尺寸和位置的基准说明：基准是依据，因此必然客观存在，但不一定具体存在：有的是轮廓要素，可直接接触；有的是中心要素，不可触摸，常由某些具体存在的基面来体现制订工艺规程时要解决的主要(zhǔyào)问题第四十一页，共57页。制订(zhìdìng)工艺规程时要解决的主要问题第四十二页，共57页。图2-48齿轮的装配(zhuāngpèi)基准传动轴传动(chuándòng)齿轮键第四十三页，共57页。粗基准的选择（保证加工余量，保证非加工面符合要求）1）便于装夹原则选尺寸、位置可靠，平整光洁，有一定面积，方便夹紧的表面作基准，不应有飞边、浇口、冒口及其他缺陷，这样可减小定位误差，并能保证零件夹紧可靠。选有技术要求、加工余量小的重要非加工表面作为粗基准2）余量均匀原则选有技术要求、加工余量均匀的重要非加工表面作为粗基准3）相互位置原则加工表面与非加工表面间有位置要求时，应选(yīnɡxuǎn)非加工表面作为粗基准4）一次性原则粗基准在同一尺寸方向只能用一次选择粗基准时，如上述原则互相矛盾，应具体情况具体分析，权衡利弊，保证主要要求制订工艺规程(guīchéng)时要解决的主要问题第四十四页，共57页。第四十五页，共57页。第四十六页，共57页。第四十七页，共57页。精基准的选择（减少误差，提高定位精度）：1）基准重合原则：即选择设计基准作为定位基准2）基准统一原则：即采用同一基准加工尽可能多的表面3）自为基准原则：即精加工某些余量小而均匀的重要表面时，以其自身作为基准4）互为基准原则：即加工位置精度要求高的两表面时，以二表面互相作为基准，反复进行加工准确可靠原则：即保证定位准确，夹紧可靠，设计简单(jiǎndān)，操作方便第四十八页，共57页。第四十九页，共57页。（二）工艺路线的制订工艺路线不但影响加工质量和生产效率，而且影响工人的劳动强度，影响设备投资、车间面积(miànjī)、生产成本等。是制订工艺规程的关键一步。1）表面加工方法的选择先根据技术要求确定加工方案以及分几次加工应考虑材料的性质应考虑生产类型应考虑本厂的现有设备及技术条件应考虑工件的形状、重量、物理特性应作加工经济精度和经济粗糙度分析制订(zhìdìng)工艺规程时要解决的主要问题第五十页，共57页。2）加工阶段的划分工艺过程的四个加工阶段：粗加工阶段——切除各表面大部分余量；考虑劳动效率。半精加工阶段——完成(wánchéng)次要表面的加工；为精加工作准备。精加工阶段——保证达到图纸要求。光整阶段——提高尺寸精度，降低粗糙度。制订工艺(gōngyì)规程时要解决的主要问题第五十一页，共57页。划分加工阶段应考虑(kǎolǜ)的因素：保证加工质量粗加工切削力、切削热、夹紧力、变形都大，不可能达到高精度合理利用机床设备合理安排热处理和检验工序及时发现毛坯缺陷，及时修补或报废精加工应放在最后，避免损伤已加工表面制订工艺规程(guīchéng)时要解决的主要问题第五十二页，共57页。加工顺序的安排复杂工件的机械加工工艺路线通常要经过切削加工、热处理和辅助工序切削加工安排顺序四原则：基准先行（便于定位(dìngwèi)）先粗后精（防止变形）先主后次（避免浪费）先面后孔（保证孔的位置精度）制订工艺规程时要解决的主要(zhǔyào)问题第五十三页，共57页。热处理工序的安排：预热处理：退火，正火，调质，时效处理去应力处理：人工时效，自然时效，退火，冰冷处理（0~-80℃，1~2小时）最终热处理：淬火-回火，渗碳淬火，渗氮，正火，调质。辅助工序的安排：包括：检验、去毛刺、倒棱、清洗(qīngxǐ)、防锈、表面强化、退磁、平衡等制订工艺规程时要解决(jiějué)的主要问题第五十四页，共57页。检验是主要的辅助工序，一般安排在：粗加工之后，精加工之前重要工序前后零件转换(zhuǎnhuàn)车间前特殊性能检验前（如磁力探伤）零件全部加工完毕，入库之前制订工艺(gōngyì)规程时要解决的主要问题第五十五页，共57页。工序的集中与分散工序集中——即将工件的加工，集中在少数几道工序内完成特点：采用高效专用设备及工装，生产效率高减少设备数量(shùliàng)，相应减少操作工人和生产面积减少工序数目，简化生产计划减少安装次数，缩短辅助时间，保证位置精度缩短加工时间，减少运输工作量，缩短生产周期大批、大量生产应采用专用高效夹具制订(zhìdìng)工艺规程时要解决的主要问题第五十六页，共57页。工序的集中与分散工序分散--即将工件的加工，分散在较多的工序内完成特点：设备简单，调整、维修方便对工人技术要求低， 培训 焊锡培训资料ppt免费下载焊接培训教程 ppt 下载特设培训下载班长管理培训下载培训时间表下载 时间短生产准备量小，易于平衡(pínghéng)工序时间可采用合理的切削用量，缩短基本时间易更换产品设备数量多，操作工人多，占地面积大单件、小批生产采用通用夹具制订(zhìdìng)工艺规程时要解决的主要问题第五十七页，共57页。