教学课件PPT机械加工工艺规程的设计.ppt
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第2章 机械加工工艺规程的设计第一节第一节 概述概述第二节第二节 机械加工的工艺过程设计机械加工的工艺过程设计第三节第三节 机械加工的工序设计机械加工的工序设计第四节第四节 计算机辅助工艺过程设计计算机辅助工艺过程设计第五节第五节 工艺过程的生产率和经济性工艺过程的生产率和经济性 第一节第一节 概述概述机械加工工艺规程机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件方法等的工艺文件通常，机械加工工艺规程是用规定的表格或卡片等形式描述了某通常，机械加工工艺规程是用规定的表格或卡片等形式描述了某种具体生产条件下，最合理或较合理的工艺过程和操作方法种具体生产条件下，最合理或较合理的工艺过程和操作方法机械加工工艺规程是指导机械零件生产的技术文件机械加工工艺规程是指导机械零件生产的技术文件，而且是一切，而且是一切有关生产人员都应严格执行、认真贯彻的具有约束力文件有关生产人员都应严格执行、认真贯彻的具有约束力文件工艺规程是在总结实践经验的基础上，依据科学的理论和必要的工艺规程是在总结实践经验的基础上，依据科学的理论和必要的工艺实验后制定的，反映了加工中的客观规律。
工艺实验后制定的，反映了加工中的客观规律经过审批确定下来的机械加工工艺规程，不得随意变更，若要修经过审批确定下来的机械加工工艺规程，不得随意变更，若要修改与补充，则必须经过认真讨论和重新审批改与补充，则必须经过认真讨论和重新审批 一、机械加工工艺规程的作用一、机械加工工艺规程的作用 1.机械加工工艺规程的作用机械加工工艺规程的作用机械工艺规程在指导生产上发挥重要作用，主要体现在如下几个方机械工艺规程在指导生产上发挥重要作用，主要体现在如下几个方面：面：（（1））工艺规程是指导生产的主要技术文件工艺规程是指导生产的主要技术文件机械加工工艺规程是指导现场生产的根据，所有从事机械零件生产机械加工工艺规程是指导现场生产的根据，所有从事机械零件生产的人员都要严格、认真地贯彻执行，用它指导生产可以实现优质、高产的人员都要严格、认真地贯彻执行，用它指导生产可以实现优质、高产和低成本和低成本2））工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据在生产管理中，产品投产前原材料及毛坯的供应、通用工艺装备的在生产管理中，产品投产前原材料及毛坯的供应、通用工艺装备的准备、机床负荷调整、专用工艺装备设计制造、作业计划编排、劳动力准备、机床负荷调整、专用工艺装备设计制造、作业计划编排、劳动力的组织及生产成本核算等都要以工艺规程作为基本依据。
的组织及生产成本核算等都要以工艺规程作为基本依据工艺装备是指机械零件加工时所使用的刀具、夹具、量检具、模具工艺装备是指机械零件加工时所使用的刀具、夹具、量检具、模具等各种工具的总称等各种工具的总称3））工艺规程是新、扩建工厂或车间的基本资料工艺规程是新、扩建工厂或车间的基本资料在新建或扩建工厂、车间时，需要工艺规程才能准确地确定所需机在新建或扩建工厂、车间时，需要工艺规程才能准确地确定所需机床种类和数量，工厂或车间的面积，机床的平面布置，生产工人的工种、床种类和数量，工厂或车间的面积，机床的平面布置，生产工人的工种、等级、数量，以及各辅助部门的安排等级、数量，以及各辅助部门的安排 2. 制定机械加工工艺规程的原则制定机械加工工艺规程的原则通常，制定机械加工工艺规程应遵循如下原则：通常，制定机械加工工艺规程应遵循如下原则：（（1）机械加工工艺规程制定应保证零件设计图样上所有技术要求能）机械加工工艺规程制定应保证零件设计图样上所有技术要求能够实现在编制机械加工工艺规程时，如果发现设计图样上某一技术要求不在编制机械加工工艺规程时，如果发现设计图样上某一技术要求不适当，需向设计部门提出建议并与之协商，不可擅自修改设计图样或不适当，需向设计部门提出建议并与之协商，不可擅自修改设计图样或不按设计图样上的要求去做。
按设计图样上的要求去做2）机械加工工艺规程制定应必须能满足生产纲领的要求机械加工工艺规程制定应必须能满足生产纲领的要求3）在满足技术要求和生产纲领要求的前提下，所制定机械加工工）在满足技术要求和生产纲领要求的前提下，所制定机械加工工艺规程应使生产成本最低艺规程应使生产成本最低4）机械加工工艺规程制定应注意减轻工人的劳动强度，保障生产）机械加工工艺规程制定应注意减轻工人的劳动强度，保障生产安全 3. 制定机械加工工艺规程的原始资料制定机械加工工艺规程的原始资料制定机械加工工艺规程需要依据必要原始资料，主要包括如下制定机械加工工艺规程需要依据必要原始资料，主要包括如下几个方面：几个方面：（（1）产品的设计图（包括装配图、零件图及必要设计技术文件）产品的设计图（包括装配图、零件图及必要设计技术文件等）；等）；（（2）产品的验收质量标准；）产品的验收质量标准；（（3）产品的生产纲领和生产类型；）产品的生产纲领和生产类型；（（4）现有生产条件；）现有生产条件；（（5）各种有关技术手册、标准及其它指导性文件资料各种有关技术手册、标准及其它指导性文件资料 二、二、 机械加工工艺规程的制订程序机械加工工艺规程的制订程序机械加工工艺规程是指导生产的约束性技术文件，它的编制须按照机械加工工艺规程是指导生产的约束性技术文件，它的编制须按照一定的程序步骤，并包含特定内容。
机械加工工艺规程制定过程与步骤一定的程序步骤，并包含特定内容机械加工工艺规程制定过程与步骤大体如下：大体如下：（（1））机械加工工艺性审查机械加工工艺性审查 阅读机器产品设计图纸，了解机器产品的用途、性能和工作条件，阅读机器产品设计图纸，了解机器产品的用途、性能和工作条件，熟悉零件在机器中的地位和作用审查设计图纸的完整性、统一性；审熟悉零件在机器中的地位和作用审查设计图纸的完整性、统一性；审查设计图纸的结构工艺性；审查图样标注的合理性；审查材料选用的合查设计图纸的结构工艺性；审查图样标注的合理性；审查材料选用的合理性2））毛坯选择毛坯选择毛坯选择需要考虑零件的结构、作用、生产纲领，还必需注意零件毛坯选择需要考虑零件的结构、作用、生产纲领，还必需注意零件毛坯制造的经济性和生产条件毛坯制造的经济性和生产条件3））机械加工工艺路线拟定机械加工工艺路线拟定这是制订机械加工工艺规程的核心这是制订机械加工工艺规程的核心其主要内容有：确定加工定位基准；确定工序划分采用工序集中原其主要内容有：确定加工定位基准；确定工序划分采用工序集中原则还是工序分散原则；确定各加工表面的加工方法；将机械加工工艺过则还是工序分散原则；确定各加工表面的加工方法；将机械加工工艺过程划分为几个加工阶段；安排加工顺序以及安排热处理、检验和其它工程划分为几个加工阶段；安排加工顺序以及安排热处理、检验和其它工序等。
序等 （（4））工序设计工序设计为各工序选择机床及工艺装备，对需要改装或重新设计的专用工艺为各工序选择机床及工艺装备，对需要改装或重新设计的专用工艺装备应提出具体设计任务书；确定零件加工过程中工序或工步的切削用装备应提出具体设计任务书；确定零件加工过程中工序或工步的切削用量；依据图纸要求和工艺路线，确定各工序的加工余量、计算工序尺寸量；依据图纸要求和工艺路线，确定各工序的加工余量、计算工序尺寸和公差；绘制工序简图依据图纸和技术要求，确定各主要工序的技术和公差；绘制工序简图依据图纸和技术要求，确定各主要工序的技术要求和检验方法确定生产过程中各道工序的时间定额要求和检验方法确定生产过程中各道工序的时间定额5））填写工艺文件填写工艺文件依据规定工艺文件格式，填写工艺规程内容包括对工艺规程审查依据规定工艺文件格式，填写工艺规程内容包括对工艺规程审查和批准签字等内容和批准签字等内容 机械加工工艺规程形式机械加工工艺规程形式机械加工工艺规程的详尽程度与生产类型、零件的设计精度、零件机械加工工艺规程的详尽程度与生产类型、零件的设计精度、零件加工工艺过程的自动化程度、零件及工序的重要程度等有关加工工艺过程的自动化程度、零件及工序的重要程度等有关。
一般情况，采用一般情况，采用普通加工方法的单件小批生产普通加工方法的单件小批生产机械加工工艺设计，机械加工工艺设计，只需编制简单的机械加工工艺过程卡，工艺过程卡见表只需编制简单的机械加工工艺过程卡，工艺过程卡见表2.1大批大量生产类型大批大量生产类型要求进行严密、细致的机械加工工艺设计工作，要求进行严密、细致的机械加工工艺设计工作，因此各工序都要编制工序卡，工序卡参见表因此各工序都要编制工序卡，工序卡参见表2.2对对有调整要求的工序有调整要求的工序要编制调整卡，检验工序要编制检验卡在批要编制调整卡，检验工序要编制检验卡在批量生产零件的机械加工工艺设计中，依据生产组织管理的完备程度和产量生产零件的机械加工工艺设计中，依据生产组织管理的完备程度和产品的批量适当确定机械加工工艺规程的复杂程度品的批量适当确定机械加工工艺规程的复杂程度对于对于加工精度要求高的关键零件的关键工序加工精度要求高的关键零件的关键工序，即使是普通加工方法，即使是普通加工方法的单件小批生产也应制定较详细的机械加工工艺规程的单件小批生产也应制定较详细的机械加工工艺规程(包括填写工序卡包括填写工序卡和检验卡等和检验卡等)，以确保产品质量。
以确保产品质量不论生产类型如何，不论生产类型如何，数控加工工艺过程设计数控加工工艺过程设计都必须编制详细的数控都必须编制详细的数控加工工艺文件，完成数控加工编程工作加工工艺文件，完成数控加工编程工作 三、三、 零件的结构工艺性及毛坯选择零件的结构工艺性及毛坯选择 同一产品可以有多种不同结构,所需花费的加工量也不大相同所谓结构工艺性结构工艺性是指所设计的产品在能满足使用是指所设计的产品在能满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性要求的前提下，制造的可行性和经济性 也就是机器的和零件的结构是否便于加工，装配和维修即在满足机器工作性能的前提下能适应经济、高效制造过程的需要，达到优质、高产、低成本一）、结构工艺性（一）、结构工艺性 因齿间的轴向距离很小、因而小齿圈不能用滚齿加工、只能用插齿加工；又因插斜齿需专用螺旋导轨，因而它的结构工艺性不好若能采用电子束焊，先分别滚切两个齿轮，再将它们焊成一体，这样的制造工艺就较好，且能缩短齿轮间的轴向尺寸 例如双联斜齿轮的加工 由此可见，结构对工艺有着重要由此可见，结构对工艺有着重要的影响。
的影响 好处：好处：结构要素标准化，节约工具，减少工艺装备的工作，简化工艺装备 尺寸一致：尺寸一致：加工尺寸应能采用标准刀具加工减少刀具规格，避免专门制备工具零件尺寸规格标准化零件尺寸规格标准化工艺性差 工艺性好工艺性差 工艺性好 1. 零件结构无法加工或几乎无法加工零件结构无法加工或几乎无法加工零件结构工艺性最差的情况是零件结构致使零件无法加工或几乎无法零件结构工艺性最差的情况是零件结构致使零件无法加工或几乎无法加工，表加工，表2.3给出了两个例子这种情况是不能接受的，必须对零件结构给出了两个例子这种情况是不能接受的，必须对零件结构进行修改进行修改 2. 零件结构可以加工，但是加工非常困难零件结构可以加工，但是加工非常困难零件结构工艺性较差的情况是零件可以加工，但是零件结构致使零零件结构工艺性较差的情况是零件可以加工，但是零件结构致使零件加工非常困难，表件加工非常困难，表2.4给出了两个例子给出了两个例子由于客观原因造成零件难加工情况出现在原理验证样机或单件生产由于客观原因造成零件难加工情况出现在原理验证样机或单件生产中，有时这种难加工零件结构是可以接受的。
但是对于批量生产，这种中，有时这种难加工零件结构是可以接受的但是对于批量生产，这种情况是不能接受的难加工零件结构必须进行修改情况是不能接受的难加工零件结构必须进行修改 零件结构可以加工，但是加工非常困难零件结构可以加工，但是加工非常困难 3. 零件结构加工不存在技术障碍，但是经济性不好零件结构加工不存在技术障碍，但是经济性不好零件结构工艺性稍差的情况是零件加工不存在技术障碍，但是零件零件结构工艺性稍差的情况是零件加工不存在技术障碍，但是零件加工的经济性不好，表加工的经济性不好，表2.5给出了两个例子给出了两个例子在大批大量生产中，即便是客观原因造成上述零件结构工艺性问题在大批大量生产中，即便是客观原因造成上述零件结构工艺性问题出现，也是不可以长期被接受的，必须逐步设法改进其它情况下出现出现，也是不可以长期被接受的，必须逐步设法改进其它情况下出现零件结构工艺性不影响加工，但经济性不好问题能否被接受，尚需具体零件结构工艺性不影响加工，但经济性不好问题能否被接受，尚需具体分析 零件结构加工不存在技术障碍，但是经济性不好零件结构加工不存在技术障碍，但是经济性不好 4. 非常规加工方法对零件结构工艺性的影响非常规加工方法对零件结构工艺性的影响较多非常规加工方法已经用于生产实践，一些企业也配备了非常规较多非常规加工方法已经用于生产实践，一些企业也配备了非常规加工设备。
因此判断零件结构工艺性时亦应该考虑非常规加工方法对零加工设备因此判断零件结构工艺性时亦应该考虑非常规加工方法对零件结构设计带来很大的影响件结构设计带来很大的影响对于传统机械加工手段来说，对方孔、小孔、深孔、弯孔、窄缝等对于传统机械加工手段来说，对方孔、小孔、深孔、弯孔、窄缝等被认为是工艺性很被认为是工艺性很“差差”的典型，有时甚至认为它们是机械设计的禁区的典型，有时甚至认为它们是机械设计的禁区非常规加工方法的改变了这种判别标准对于电火花穿孔、电火花线切非常规加工方法的改变了这种判别标准对于电火花穿孔、电火花线切割工艺来说，加工方孔和加工圆孔的难易程度是一样的割工艺来说，加工方孔和加工圆孔的难易程度是一样的当企业具备了非常规加工设备时，对结构工艺性好与坏的判定标准当企业具备了非常规加工设备时，对结构工艺性好与坏的判定标准不能延续原有的传统标准，需要采用新的判定标准不能延续原有的传统标准，需要采用新的判定标准例如喷油嘴小孔、例如喷油嘴小孔、喷丝头小异形孔、涡轮叶片大量的小深孔和窄缝、静压轴承、静压导轨喷丝头小异形孔、涡轮叶片大量的小深孔和窄缝、静压轴承、静压导轨的内油腔等采用电加工后变难为易了。
非常规加工方法使零件结构中可的内油腔等采用电加工后变难为易了非常规加工方法使零件结构中可以采用小孔、小深孔、深槽和窄缝以采用小孔、小深孔、深槽和窄缝需要指出：与传统加工方法相比较，非常规加工方法目前还普遍存需要指出：与传统加工方法相比较，非常规加工方法目前还普遍存在加工效率低、加工成本高，以及需要专用设备等问题在加工效率低、加工成本高，以及需要专用设备等问题机械零件制造手段还是普遍以传统机械加工方式为主机械零件制造手段还是普遍以传统机械加工方式为主 （二）（二） 毛坯选择毛坯选择零件材料选用零件材料选用合理性合理性是通过选用零件适当的制造材料，可以使零是通过选用零件适当的制造材料，可以使零件具有足够机械性能等满足设计要求，使零件具有良好的机械制造工件具有足够机械性能等满足设计要求，使零件具有良好的机械制造工艺性，使零件制造过程和生产组织较为便利；并降低零件乃至机器制艺性，使零件制造过程和生产组织较为便利；并降低零件乃至机器制造成本通常，零件材料选用工作在图纸设计时已经完成，鉴于零件材料通常，零件材料选用工作在图纸设计时已经完成，鉴于零件材料选用的重要性以及零件材料选用与机械制造关系十分密切，选用的重要性以及零件材料选用与机械制造关系十分密切，在工艺审在工艺审查时需要对零件材料选用进行必要复核工作查时需要对零件材料选用进行必要复核工作。
零件选用材料的工艺审查，一般从如下几个方面考虑：零件选用材料的工艺审查，一般从如下几个方面考虑：1．选用材料的机械性能．选用材料的机械性能零件材料选用的首要标准就是材料的机械性能必须满足零件的功能零件材料选用的首要标准就是材料的机械性能必须满足零件的功能要求工艺审查零件材料选用主要是工艺审查零件材料选用主要是复核图纸设计选用金属材料在工厂现复核图纸设计选用金属材料在工厂现有生产条件下，能否达到零件设计要求和达到整机功能要求有生产条件下，能否达到零件设计要求和达到整机功能要求 2．．选用材料的工艺性选用材料的工艺性材料工艺性的可以从毛坯制造（铸造，锻造，焊接、切板，切棒）材料工艺性的可以从毛坯制造（铸造，锻造，焊接、切板，切棒）、机械加工、热处理、以及表面处理等多个方面衡量机械加工、热处理、以及表面处理等多个方面衡量一般地，一般地，铸造材料的工艺性能铸造材料的工艺性能是指材料的液态流动性、收缩率、偏是指材料的液态流动性、收缩率、偏析程度及产生缩孔的倾向性等析程度及产生缩孔的倾向性等锻造材料的工艺性锻造材料的工艺性是指材料的延展性、热脆性及冷态和热态下塑性是指材料的延展性、热脆性及冷态和热态下塑性变形的能力等。
变形的能力等焊接材料的工艺性焊接材料的工艺性是指材料的可焊性及焊缝产生裂纹的倾向性等是指材料的可焊性及焊缝产生裂纹的倾向性等材料的热处理工艺性是指材料的可淬性、淬火变形倾向性及热处理介质材料的热处理工艺性是指材料的可淬性、淬火变形倾向性及热处理介质对材料的渗透能力等对材料的渗透能力等冷加工工艺性冷加工工艺性是指材料的硬度、切削性、冷作硬化程度及切削后可是指材料的硬度、切削性、冷作硬化程度及切削后可能达到表面粗糙度等能达到表面粗糙度等在材料的工艺性方面，工艺审查需要在材料的工艺性方面，工艺审查需要复核选用材料是否能够高效、复核选用材料是否能够高效、低成本开展零件生产低成本开展零件生产特别关注特别关注热处理前后材料的机械性能变化、机械加工性能变化及热热处理前后材料的机械性能变化、机械加工性能变化及热处理变形量等对机械加工工艺规程编制的影响处理变形量等对机械加工工艺规程编制的影响 3.选用材料的经济性选用材料的经济性零件材料选用的零件材料选用的经济性经济性需要从材料本身的价格和材料的加工费用两需要从材料本身的价格和材料的加工费用两个方面权衡个方面权衡在满足性能和功能要求时，优先采用价廉材料，优先采用加工费低在满足性能和功能要求时，优先采用价廉材料，优先采用加工费低的材料。
的材料注意采用组合结构可以节约贵重材料注意采用组合结构可以节约贵重材料例如切削刀具采用组合结构，刀刃与刀杆采用不同材质注意通过例如切削刀具采用组合结构，刀刃与刀杆采用不同材质注意通过结构设计和选用先进加工方法提高材料利用率结构设计和选用先进加工方法提高材料利用率零件选用材料过于优良，实际上也是一种浪费零件选用材料过于优良，实际上也是一种浪费 4．．选用材料的供应情况选用材料的供应情况零件选材恰当与否还应考虑到当前本地的材料供应状况和本企业零件选材恰当与否还应考虑到当前本地的材料供应状况和本企业库存材料情况等等库存材料情况等等为了减少供应费用，简化供应和储存的材料品种，对于单件小批为了减少供应费用，简化供应和储存的材料品种，对于单件小批量生产的零件，应尽可能地减少选用材料品种和规格量生产的零件，应尽可能地减少选用材料品种和规格 一、机械加工工艺过程的组成一、机械加工工艺过程的组成1. 1. 工序、工步和走刀工序、工步和走刀 ① 工序：一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同时几个工件所连续完成的那一部分工艺过程它是组成工艺过程的基本单元 一组（个）工人一组（个）工人一个工作地（指机床）一个工作地（指机床）同一工件同一工件连续地加工连续地加工工序包括四要素工序包括四要素四要素任何一个改变都将视为不同工序。
四要素任何一个改变都将视为不同工序如热处理后再一次回（如热处理后再一次回到同一工作地）到同一工作地）第二节第二节 机械加工的工艺过程设计机械加工的工艺过程设计 ② ② 工步工步：在加工表面（或装配时的连接表面）不变、加工（或装配）工具不变和切削用量不变的情况下，所连续完成的那一部分工序加工表面不变（可以是单个表面或组合表面）加工表面不变（可以是单个表面或组合表面）工具不变（四角刀架，换刀）工具不变（四角刀架，换刀）切削用量切削用量工步包括三要素工步包括三要素 ③ ③ 走刀走刀：：( (工作行程工作行程) ) 在一个工步中，有时材料要分在一个工步中，有时材料要分几次去除，则其切去一层材料称为一次走刀工艺规程几次去除，则其切去一层材料称为一次走刀工艺规程中常不包含走刀，但对加工量影响大的场合，应规定走中常不包含走刀，但对加工量影响大的场合，应规定走刀（余量）刀（余量） 加工方案一加工方案一小批量生产：车小批量生产：车—铣、去毛刺铣、去毛刺加工方案二加工方案二大批量生产：大批量生产：1 1、粗车小端面、外圆、倒角、粗车小端面、外圆、倒角2 2、粗车大端面、外圆、倒角、粗车大端面、外圆、倒角3 3、精车小外圆、精车小外圆4 4、精车大外圆、精车大外圆5 5、铣键槽、去毛刺、铣键槽、去毛刺 为简化工艺文件，对于那些连续进为简化工艺文件，对于那些连续进行的若干个相同的工步，通常都看作行的若干个相同的工步，通常都看作一个工步。
如图加工的零件，在同一一个工步如图加工的零件，在同一工序中，连续钻四个工序中，连续钻四个Ф 5mmФ 5mm的孔，就的孔，就可看作一个工步可看作一个工步 为了提高生产率，用几把刀具同时参与切削几个表面，这为了提高生产率，用几把刀具同时参与切削几个表面，这也可看作一个工步，称为也可看作一个工步，称为复合工步复合工步端面或钻两端中心端面或钻两端中心孔，它们都是复合孔，它们都是复合工步例如：例如：铣端面、钻中心孔铣端面、钻中心孔，每个工位都是用两把刀具同时铣两，每个工位都是用两把刀具同时铣两 立轴转塔车床回转刀架立轴转塔车床回转刀架上的复合工步上的复合工步刨平面复合工步刨平面复合工步 组合铣刀铣平面复合工步组合铣刀铣平面复合工步钻、扩孔复合工步钻、扩孔复合工步 提示：提示： 小批量生产：小批量生产：产量少效率不是主要问题，产量少效率不是主要问题，主要应减少设备使的台数及人员分配，所以不主要应减少设备使的台数及人员分配，所以不宜采取工序分散的办法宜采取工序分散的办法 大批大量生产：大批大量生产：主要问题是要提高生产主要问题是要提高生产率，所以宜采用高效专业用设备，工序也较率，所以宜采用高效专业用设备，工序也较多。
多 2 2、安装和工位、安装和工位 ① ① 安装：安装：同一工序中，工件在机床或夹具中定位同一工序中，工件在机床或夹具中定位和夹紧一次，称为一次安装和夹紧一次，称为一次安装 ② ② 工位：工位：为了完成一定的工序内容，一次装夹后，为了完成一定的工序内容，一次装夹后，工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的某一个位置固定部分所占据的某一个位置 工件在加工中应尽量减少装夹次数，因为多一次装工件在加工中应尽量减少装夹次数，因为多一次装夹，就会增加装夹的时间，还会增加装夹误差夹，就会增加装夹的时间，还会增加装夹误差 减少装夹次数的有效办法是采用减少装夹次数的有效办法是采用多工位夹具多工位夹具 ① ① 减少工件的安装次数减少工件的安装次数 多工位多工位加工加工工序工序1 1：装卸工件：装卸工件 工序工序2 2：钻孔：钻孔工序工序3 3：扩孔：扩孔 工序工序4 4：铰孔：铰孔 ③③可实现加工时间与辅助可实现加工时间与辅助时间重叠时间重叠 ② ② 减少辅助时间，缩短减少辅助时间，缩短工时，提高效率。
工时，提高效率多工位加工的好处：多工位加工的好处： 粗基准：粗基准：选用毛坯表面来定位的基准选用毛坯表面来定位的基准 （在第一道工序中只能选用毛坯表面来定位） （在第一道工序中只能选用毛坯表面来定位） 精基准：精基准：采用已加工过的表面来定位的基准采用已加工过的表面来定位的基准 （在第一道工序之后的各工序中） （在第一道工序之后的各工序中）二、定位基准的选择 设计基准在零件的工程图中已经标出，加工中是否就设计基准在零件的工程图中已经标出，加工中是否就是以设计基准作为定位基准呢？是以设计基准作为定位基准呢？ 回答是否定的回答是否定的定位基准有粗、精、辅助基准之分定位基准有粗、精、辅助基准之分 辅助基准：辅助基准：( (有时会遇到这种情况有时会遇到这种情况) )，工件上没有能作为定位基，工件上没有能作为定位基准用的恰当表面，而在工件上专门设置或加工出定位表面常准用的恰当表面，而在工件上专门设置或加工出定位表面常用的有工艺孔和工艺塔子 用的有工艺孔和工艺塔子 辅助基准在零件辅助基准在零件上不起作用，纯粹是上不起作用，纯粹是为了工艺上的需要。
为了工艺上的需要加工完毕后，若有需加工完毕后，若有需要（如有碍外观等）要（如有碍外观等）可予以去除可予以去除粗粗基准和精基准所起作用不同，两者的选择原则也不一样基准和精基准所起作用不同，两者的选择原则也不一样 (1)粗基准的选择原则粗基准的选择原则1)1)两个出发点：两个出发点： a.a.保证各加工表面有足够余量保证各加工表面有足够余量 b.b.保证不加工表面的尺寸和位置符合图纸要求保证不加工表面的尺寸和位置符合图纸要求2)2)原则：原则： a.a.若工件必须首先保证某重要表面余量均匀，则应选该表若工件必须首先保证某重要表面余量均匀，则应选该表面为粗基准面为粗基准 如图如图车床床身的加工导轨表面要求硬度高，而且均匀车床床身的加工导轨表面要求硬度高，而且均匀 b.b.若工件必须首先保证加工若工件必须首先保证加工表面与不加工表面之间的位表面与不加工表面之间的位置要求，则应选不加工表面置要求，则应选不加工表面为粗基准，以达到壁厚均匀，为粗基准，以达到壁厚均匀，外形对称等要求外形对称等要求又如图，若又如图，若△△A>△BA>△B，，应选应选B B面，否则选面，否则选A A面。
面 c.c.若工件上每个表面都要加工，则应以余量最小的表面作若工件上每个表面都要加工，则应以余量最小的表面作为粗基准，以保证各表面都有足够余量为粗基准，以保证各表面都有足够余量 如图若以大端为粗基准，由于大小端外圆偏心有如图若以大端为粗基准，由于大小端外圆偏心有5 5毫米，则上侧单边为毫米，则上侧单边为3434，下侧单边为，下侧单边为24,24,加工余量不足加工余量不足分析：分析：毛坯：单边毛坯：单边2929，，零件：单边零件：单边2525；； 由于偏移由于偏移5 5，则一边为，则一边为2424，另一边为，另一边为3434，，2424的一边的一边加工不到加工不到 e.e.粗基准只允许使用一次粗基准只允许使用一次∵∵粗基准究竟是毛坯表面比较粗糙，重复定位精度低粗基准究竟是毛坯表面比较粗糙，重复定位精度低d.d.粗基准表面应尽可能平整光洁不能有飞边，浇口，冒口或粗基准表面应尽可能平整光洁不能有飞边，浇口，冒口或其它缺陷其它缺陷, ,以便使定位准确、夹紧可靠以便使定位准确、夹紧可靠 若粗基准表面有飞边，浇口，冒口等缺陷，在应用若粗基准表面有飞边，浇口，冒口等缺陷，在应用前应将其去除。
前应将其去除 (2) (2) 精基选择原则：精基选择原则： 1)1)出发点：出发点：应考虑减少定位误差，安装方便准确应考虑减少定位误差，安装方便准确①①基准重合原则：基准重合原则：尽可能选用设计基准作为精基准，避免基准尽可能选用设计基准作为精基准，避免基准不重合误差不重合误差 2)原则原则: 如图如图，加工中，为了保，加工中，为了保证尺寸证尺寸a a，，应如何进行定应如何进行定位位 如图如图，图，图b b方案：夹具简单，但孔中心距方案：夹具简单，但孔中心距a a难于保证为保难于保证为保证尺寸证尺寸a a需提高尺寸需提高尺寸c c的制造精度图的制造精度图 (c)(c)方案则相反方案则相反图b图c 基准统一的好处：基准统一的好处： a.a.有利于保证各加工表面的相互位置要求，避免基准转有利于保证各加工表面的相互位置要求，避免基准转换带来的误差换带来的误差 b.b.可简化夹具的设计与制造，缩短生产准备周期可简化夹具的设计与制造，缩短生产准备周期 典型方案：典型方案：轴类零中加工采用中心孔和箱体类零中加工轴类零中加工采用中心孔和箱体类零中加工采用一面两孔。
采用一面两孔 ②②基准统一原则基准统一原则 尽可能选用统一的定位基准加工各表面，以保证各表尽可能选用统一的定位基准加工各表面，以保证各表面间的位置精度面间的位置精度注意：注意：基准统一原则常常会带来基准不重合的问题，此时基准统一原则常常会带来基准不重合的问题，此时应综合考虑应综合考虑 ③③自为基准原则自为基准原则 对于某些精加工或光整加工工序，因为这些工序要求余对于某些精加工或光整加工工序，因为这些工序要求余量小而均匀，以保证表面加工的质量并提高生产率，此时应选择量小而均匀，以保证表面加工的质量并提高生产率，此时应选择加工表面本身作为精基准如： 加工表面本身作为精基准如： 注意：注意：采用自为基准采用自为基准仅能提高表面质量，不能提高形位精度，仅能提高表面质量，不能提高形位精度，该该加工表面与其它表面之间形位精度则应由先行工序保证加工表面与其它表面之间形位精度则应由先行工序保证典型的采用自为典型的采用自为基准加工的方法基准加工的方法有：珩磨、高速有：珩磨、高速自由镗等自由镗等 ⑤⑤便于装夹的原则便于装夹的原则应满足定位准、稳定可靠，夹应满足定位准、稳定可靠，夹紧机构简单，操作方便的要求。
紧机构简单，操作方便的要求④④互为互为基准的原则基准的原则 指的是：对于某些位置度要求很高的表面，常采用互为指的是：对于某些位置度要求很高的表面，常采用互为基准反复加工的办法来达到位置度要求基准反复加工的办法来达到位置度要求如如车床主轴前后支承轴颈与前锥孔有很高的同轴度要求车床主轴前后支承轴颈与前锥孔有很高的同轴度要求措施：接触面积和分布面积尽可能大措施：接触面积和分布面积尽可能大 三、零件表面加工方法的选择三、零件表面加工方法的选择(1)(1)内容：内容：根据每个加工表面的技术要求，根据每个加工表面的技术要求，确定其加工方法及分几确定其加工方法及分几次加工2)(2)具体应考虑的因素具体应考虑的因素 ①①各加工方法：各加工方法：经济精度和表面粗糙度与表面加工技术要求相经济精度和表面粗糙度与表面加工技术要求相当最好不低于加工技术要求，否则要进行特别处理，改进工艺措当最好不低于加工技术要求，否则要进行特别处理，改进工艺措施同时要注意：施同时要注意： a a、、表中数据为一般情况下的数值，在某些条中下会发生变化表中数据为一般情况下的数值，在某些条中下会发生变化 b b、、在大批大量生产中，为保证高的生产率和高的成品率。
常在大批大量生产中，为保证高的生产率和高的成品率常把原用于高光洁度的加工方法用于获得较差的表面粗糙度把原用于高光洁度的加工方法用于获得较差的表面粗糙度 如：连杆孔表面粗糙度要求为 如：连杆孔表面粗糙度要求为RaRa为为0.8μm0.8μm，，采用采用RaRa可达可达0.040.04～～0.320.32的珩磨加工方法，用以获得高质、高效率的珩磨加工方法，用以获得高质、高效率 ④④本厂现有设备、技术不应一谓追求高精设备本厂现有设备、技术不应一谓追求高精设备 要充分利用现有设备要充分利用现有设备, ,挖掘企业潜力，发挥职工的积挖掘企业潜力，发挥职工的积极性和创造性极性和创造性 ③③生产类型生产类型 反映的是生产率与经济性关系大批反映的是生产率与经济性关系大批→→高效加工方法高效加工方法 如：采用拉削取代铣、刨、镗孔以获得高效率又如：如：采用拉削取代铣、刨、镗孔以获得高效率又如：农用齿轮直接采用锻造成型，无需切削加工农用齿轮直接采用锻造成型，无需切削加工 ②②材料的性质及可以加工性材料的性质及可以加工性 如：淬火钢应采用磨削加工，而有色金属磨削困难， 如：淬火钢应采用磨削加工，而有色金属磨削困难，一般应采用金刚镗或高速车削来进行精加工一般应采用金刚镗或高速车削来进行精加工。
四、四、 加工顺序的安排加工顺序的安排 机械零件常常有许多表面需要进行机械加工零件各加工表面往往需要分阶段分批次逐步进行加工，其间需要安排热处理工序和检验工序等各种辅助工序零件的加工顺序安排不是随意的，通常应遵循一些原则 1 1．．机械加工工序安排原则机械加工工序安排原则(1) (1) 先加工基准面原则先加工基准面原则 零件加工顺序安排应尽早加工用作精基准的表面，以便零件加工顺序安排应尽早加工用作精基准的表面，以便为后续加工提供可靠的高质量的定位基准为后续加工提供可靠的高质量的定位基准2) (2) 先主要后次要原则先主要后次要原则 零件的主要表面是加工精度和表面质量要求较高的面，零件的主要表面是加工精度和表面质量要求较高的面，其加工过程往往较为复杂，工序数目多，且零件主要表面的其加工过程往往较为复杂，工序数目多，且零件主要表面的加工质量对零件质量影响较大，因此安排加工顺序时应优先加工质量对零件质量影响较大，因此安排加工顺序时应优先考虑零件主要表面加工；零件一些次要表面如孔、键槽等，考虑零件主要表面加工；零件一些次要表面如孔、键槽等，可穿插在零件主要表面加工中间或其后进行。
可穿插在零件主要表面加工中间或其后进行 (3) (3) 先面后孔原则先面后孔原则 零件机械加工顺序应先进行平面加工工序，后进行孔加零件机械加工顺序应先进行平面加工工序，后进行孔加工工序如箱体、支架和连杆等工件，因平面轮廓平整，定工工序如箱体、支架和连杆等工件，因平面轮廓平整，定位稳定可靠，应先加工平面，然后以平面定位加工孔和其它位稳定可靠，应先加工平面，然后以平面定位加工孔和其它表面，这样容易保证平面和孔之间的相互位置精度表面，这样容易保证平面和孔之间的相互位置精度4) (4) 先粗后精原则先粗后精原则 零件加工顺序安排应先进行粗加工工序，后进行精加工零件加工顺序安排应先进行粗加工工序，后进行精加工工序机械加工精度要求较高零件的主要表面应按照粗加工、工序机械加工精度要求较高零件的主要表面应按照粗加工、半精加工、精加工、光整加工的顺序安排，使零件加工质量半精加工、精加工、光整加工的顺序安排，使零件加工质量逐步提高逐步提高 2 2．热处理工序的安排．热处理工序的安排(1) (1) 预备热处理安排预备热处理安排 通常，退火与正火处理安排在粗加工之前进行；通常，退火与正火处理安排在粗加工之前进行；正火处理可以匀化金相组织，改善材料切削性。
退火正火处理可以匀化金相组织，改善材料切削性退火处理可以降低锻件硬度，提高材料切削性，去除冷、处理可以降低锻件硬度，提高材料切削性，去除冷、热加工的应力，细化匀化晶粒，使碳化物球化，提高热加工的应力，细化匀化晶粒，使碳化物球化，提高冷加工性能冷加工性能调质处理可以使零件具有在强度、硬度、塑性和调质处理可以使零件具有在强度、硬度、塑性和韧性等方面普遍较好的综合机械性能调质处理通常韧性等方面普遍较好的综合机械性能调质处理通常安排在粗加工后进行安排在粗加工后进行 (2) (2) 最终热处理安排最终热处理安排 淬火、渗碳淬火等用于提高材料强度、表面硬度淬火、渗碳淬火等用于提高材料强度、表面硬度和耐磨性它们通常被安排在半精加工之后和磨削加和耐磨性它们通常被安排在半精加工之后和磨削加工之前氮化处理可以获得更高的表面硬度和耐磨性，更氮化处理可以获得更高的表面硬度和耐磨性，更高的疲劳强度由于氮化层较薄，所以氮化后磨削余高的疲劳强度由于氮化层较薄，所以氮化后磨削余量不能太大，故一般将其安排在粗磨之后，精磨之前量不能太大，故一般将其安排在粗磨之后，精磨之前进行通常氮化处理前应对零件进行调质处理和去内进行。
通常氮化处理前应对零件进行调质处理和去内应力处理，消除内应力，减少氮化变形，改善加工性应力处理，消除内应力，减少氮化变形，改善加工性能 (3) (3) 时效处理安排时效处理安排 时效处理可以消除毛坯制造和机械加工中产生时效处理可以消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力若铸件毛坯零件精度要求一般，可在的内应力若铸件毛坯零件精度要求一般，可在粗加工前或粗加工后进行一次时效处理铸件毛粗加工前或粗加工后进行一次时效处理铸件毛坯零件精度要求较高时，可安排多次时效处理坯零件精度要求较高时，可安排多次时效处理4) (4) 表面处理安排表面处理安排 零件的表面处理工序一般都安排在工艺过程的零件的表面处理工序一般都安排在工艺过程的最后进行表面处理包括表面金属镀层处理、表最后进行表面处理包括表面金属镀层处理、表面磷化处理、表面发蓝、发黑处理、表面钝化处面磷化处理、表面发蓝、发黑处理、表面钝化处理、铝合金的阳极化处理等理、铝合金的阳极化处理等 3 3．．检验工序安排检验工序安排检验工序分一般检验工序和特种检验工序，它们是工检验工序分一般检验工序和特种检验工序，它们是工艺过程中必不可少的工序一般检验工序通常安排在粗加艺过程中必不可少的工序。
一般检验工序通常安排在粗加工后、重要工序前后、转车间前后以及全部加工工序完成工后、重要工序前后、转车间前后以及全部加工工序完成后特种检验工序，如特种检验工序，如x x射线和超声波探伤等无损伤工件射线和超声波探伤等无损伤工件内部质量检验，一般安排在工艺过程开始时进行内部质量检验，一般安排在工艺过程开始时进行如磁力探伤、荧光探伤等检验工件表面质量的工序，如磁力探伤、荧光探伤等检验工件表面质量的工序，通常安排在精加工阶段进行通常安排在精加工阶段进行壳体零件的密封性检验一般安排在粗加工阶段进行壳体零件的密封性检验一般安排在粗加工阶段进行零件的静平衡和动平衡检查等一般安排在工艺过程的零件的静平衡和动平衡检查等一般安排在工艺过程的最后进行最后进行 五、工序的集中与分散五、工序的集中与分散 确定了加工方法和划分加工阶段之后，零件加工的各个工步确定了加工方法和划分加工阶段之后，零件加工的各个工步也就确定了如何将这些工步组合成工序呢？是将这些工步分散也就确定了如何将这些工步组合成工序呢？是将这些工步分散成各个单独工序，还是将某些工步集中在一个工序中加工？成各个单独工序，还是将某些工步集中在一个工序中加工？如： 1 1）工序集中的特点）工序集中的特点优点：优点： ① ①零件各加工表面的加工集中在少数几道工序内完成，各工零件各加工表面的加工集中在少数几道工序内完成，各工序内容多，工步多。
序内容多，工步多 ②②有利于采用高效的专用设备和工艺装备，生产效率高有利于采用高效的专用设备和工艺装备，生产效率高 ③③生产面积和操作工人数减少，工艺路线短生产面积和操作工人数减少，工艺路线短 ④④可简化生产计划和生产组织工作可简化生产计划和生产组织工作 ⑤⑤工件装夹次数减少，辅助时间缩短，加工表面间的位置精工件装夹次数减少，辅助时间缩短，加工表面间的位置精度易于保证度易于保证缺点：缺点： 设备工艺装备投资大、调整、维护复杂，生产准备工作设备工艺装备投资大、调整、维护复杂，生产准备工作量大，更换新产品困难，柔性差量大，更换新产品困难，柔性差 2 2）工序分散的特点）工序分散的特点: : ① ①工序多，工艺过程长，各工序加工内容少，工序多，工艺过程长，各工序加工内容少，有的情况只有一有的情况只有一 个工步 ②②所使用的设备和工艺装备较简单，易于调整，所使用的设备和工艺装备较简单，易于调整，掌握 ③③有利于选用合理的切削用量，减少工序基本时有利于选用合理的切削用量，减少工序基本时间间 ④④设备数量多，生产面积大，人员多，但不易于设备数量多，生产面积大，人员多，但不易于适应新产品的生产。
适应新产品的生产 工序的集中与分散程度必须根据生产规模、零件工序的集中与分散程度必须根据生产规模、零件的结构特点和技术要求、机床设备等具体生产条件进的结构特点和技术要求、机床设备等具体生产条件进行综合分析确定行综合分析确定 如： 如：a.a.单件小批：在通用数控机床上实现工序集单件小批：在通用数控机床上实现工序集中中 b.b.大批大量生产：宜采用专机来实现工序集中大批大量生产：宜采用专机来实现工序集中 c.c.成批生产：集中为宜，不宜采用昂贵设备和工成批生产：集中为宜，不宜采用昂贵设备和工艺装备使工序集中，而是采用多刀多工位进行工序集艺装备使工序集中，而是采用多刀多工位进行工序集中工序集中与分散的选择工序集中与分散的选择 六、加工阶段的划分六、加工阶段的划分（（1 1）按加工性质和作用不同，工艺路线可分成如下几个阶段按加工性质和作用不同，工艺路线可分成如下几个阶段① ① 粗加工阶段粗加工阶段 主要任务：切除大部分加工余量 主要任务：切除大部分加工余量 主要问题：如何获得高的生产率 主要问题：如何获得高的生产率 特点：加工精度低，表面粗糙度大 特点：加工精度低，表面粗糙度大② ② 半精加工阶段半精加工阶段 主要任务： 主要任务： a.a.主要表面消除粗加工留下的误差。
达到一定的精主要表面消除粗加工留下的误差达到一定的精度及精加工余量为精加工作准备度及精加工余量为精加工作准备 b.b.完成一些次要表面如钻孔、铣键槽等的加工完成一些次要表面如钻孔、铣键槽等的加工 ⑤ 荒加工 毛坏余量特别大，表面极其粗糙在粗加工前进行去皮加工 ③ ③ 精加工阶段精加工阶段 任务：使各主要表面达到图纸要求任务：使各主要表面达到图纸要求④ ④ 光整加工阶段光整加工阶段 a.a.主要任务：对主要任务：对IT6 IT6 以上，以上，Ra<0.2Ra<0.2的表面进行加工的表面进行加工 如孔表面的珩磨，外圆面的抛光 如孔表面的珩磨，外圆面的抛光 b.b.注意：光整加工不能纠正几何形状和相互位置误差注意：光整加工不能纠正几何形状和相互位置误差 （（2 2）划分加工阶段的理由）划分加工阶段的理由①①粗加工，切削余量大，工艺单位受力粗加工，切削余量大，工艺单位受力↑↑，热变形，热变形↑↑，粗加工，粗加工与精加工分开，与精加工分开，可实现自然时效可实现自然时效②②有利于合理使用机床设备有利于合理使用机床设备 a.a.粗加工：功率大，切削效率高。
粗加工：功率大，切削效率高 b.b.精加工：精度高，受力小，有利于延长等精度机床的寿精加工：精度高，受力小，有利于延长等精度机床的寿命命③③有利于插入必要的热处理程序有利于插入必要的热处理程序 工艺过程以热处理工序为界自然地划分为各阶段 工艺过程以热处理工序为界自然地划分为各阶段 如：粗加工之后 如：粗加工之后→→去应力时效；精加工后去应力时效；精加工后→→淬火；精加工淬火；精加工后：冰冷处理及低温回火后：冰冷处理及低温回火④④及早发现毛坯缺陷，及早发现毛坯缺陷，及时报废或修补，避免造成更大浪费及时报废或修补，避免造成更大浪费⑤⑤表面精加工安排在最后，可防止或减少损伤表面精加工安排在最后，可防止或减少损伤 （（3 3）不划分加工阶段的情况）不划分加工阶段的情况①①加工要求不高，工件刚性足够，毛坯质量高，切削余量加工要求不高，工件刚性足够，毛坯质量高，切削余量小时，为减小夹紧力的影响，粗加工后应松开，以较小力小时，为减小夹紧力的影响，粗加工后应松开，以较小力重新夹紧再进行精加工重新夹紧再进行精加工②②有些重型零件中，为减少安装运输费用有些重型零件中，为减少安装运输费用 第三节 机械加工的工序设计在工序设计阶段，工序设计为每一道加工工序在工序设计阶段，工序设计为每一道加工工序选择选择适当的适当的机床设备机床设备并配备并配备工艺装备工艺装备；；确定确定切削用量切削用量；；确定确定加工余量加工余量；；确定确定工序尺寸及公差工序尺寸及公差等。
等 一、一、 机床和工艺装备的选择机床和工艺装备的选择1. 机床的选择机床的选择机床是实现机械切削加工（包括磨削等）的主要设备机床设备机床是实现机械切削加工（包括磨削等）的主要设备机床设备选择应遵循的原则是：选择应遵循的原则是：(1) 机床的主要规格尺寸应与被加工零件的外廓尺寸相适应；机床的主要规格尺寸应与被加工零件的外廓尺寸相适应； (2) 机床的加工精度应与工序要求的加工精度相适应；机床的加工精度应与工序要求的加工精度相适应； (3) 机床的生产率应与被加工零件的生产类型相适应；机床的生产率应与被加工零件的生产类型相适应； (4) 机床的选择应充分考虑工厂现有设备情况机床的选择应充分考虑工厂现有设备情况 如果需要改装或设计专用机床，则应提出设计任务书，阐明与加如果需要改装或设计专用机床，则应提出设计任务书，阐明与加工工序内容有关的参数、生产率要求，保证零件质量的条件以及机床工工序内容有关的参数、生产率要求，保证零件质量的条件以及机床总体布置形式等总体布置形式等 2. 工艺装备的选择工艺装备的选择工艺装备主要指工艺装备主要指夹具夹具、、刀具刀具、、量具量具和和辅助工具辅助工具等工艺装备选择首先需要满足零件加工需求。
一般地，夹具与量具选工艺装备选择首先需要满足零件加工需求一般地，夹具与量具选择要注意其精度应与工件的加工精度要求相适应刀具的类型、规格和择要注意其精度应与工件的加工精度要求相适应刀具的类型、规格和精度应符合零件的加工要求精度应符合零件的加工要求工艺装备的配备还应该与零件的生产类型相适应，才能在满足产品工艺装备的配备还应该与零件的生产类型相适应，才能在满足产品质量的前提下，提高生产率，并降低生产成本质量的前提下，提高生产率，并降低生产成本 单件小批量生产中单件小批量生产中，夹具应尽量选用通用工具，如卡盘、虎钳和回，夹具应尽量选用通用工具，如卡盘、虎钳和回转台等，为提高生产率可积极推广和使用成组夹具或组合夹具刀具一转台等，为提高生产率可积极推广和使用成组夹具或组合夹具刀具一般采用通用刀具或标准刀具，必要时也可采用高效复合刀具及其它专用般采用通用刀具或标准刀具，必要时也可采用高效复合刀具及其它专用刀具量具应普遍采用通用量具量具应普遍采用通用量具大批大量生产大批大量生产中，机床夹具应尽量选用高效的液压或气动等专用夹中，机床夹具应尽量选用高效的液压或气动等专用夹具刀具可采用高效复合刀具及其它专用刀具。
量具应采用各种量规和具刀具可采用高效复合刀具及其它专用刀具量具应采用各种量规和一些高效的检验工具选用的量具精度应与工序设计工件的加工精度相一些高效的检验工具选用的量具精度应与工序设计工件的加工精度相适应如果工序设计需要采用专用的工艺装备，则应提出设计任务书如果工序设计需要采用专用的工艺装备，则应提出设计任务书中批量生产中批量生产应综合权衡生产率、生产成本等多方面因素，可适当选应综合权衡生产率、生产成本等多方面因素，可适当选用专用工艺装备用专用工艺装备 二、加工余量与工序尺寸及公差的确定二、加工余量与工序尺寸及公差的确定1．加工余量的定义： 在由毛坯变为成品的过程中，在某加工表面切除的金属的总厚度，称为该表面的加工总余量此外还有 a.工序间加工余量：每一道工序切除的金属层厚度b.单边余量：象平面的加工余量，它等于实际切除金属层厚度c.双边余量：为外园和孔等旋转表面，其加工余量指的是直径上的，即表面实际切除的金属层厚度为加工余量的一半 a.机加工中、工序公差按入体原则 即： Ⅰ.对轴类： 单向负偏差 Ⅱ.对孔类： 单向正偏差“入体”原则的好处: 保证孔轴尺寸计算中计算公式一致 。
b.毛坯制造偏差取对称正负偏差2．一个规定：工序尺寸公差的取定 3.加工总余量的计算 加工总余量 Z=Z1+Z2+……+Zn最大工序余量： Z2max=D1max-D2min =Z2+δ2最小工序余量： Z2min=D1min-D2max=Z2-δ1工序余量公差：δz2=Z2max-Z2min=δ1+δ21) 对轴类尺寸：工序中： 对孔类尺寸：如图如图，工序中： 最大工序余量： Z2max=D2max-D1min=Z2+δ2 最小工序余量： Z2min=D2min-D1max=Z2-δ1 工序余量公差： δz2=Z2max-Z2min=δ1+δ2 验证了用“入体”的好处 4.加工总余量对工艺过程的影响 加工总余量的大小对制订工艺过程有一定影响 a.总余量不够:导致不足以去除零件上有误差和缺陷部分，达不到加工要求 b.总余量过大：导致加工劳动量增大，材料、工具、电力消耗增大，成本增高 c.加工总余量的数值与毛坯制造精度有关；若毛坯精度差，余量分布不均匀，应规定较大的余量 d.加工总余量的大小还与生产类型有关；批量小 Z0可大些；批量大，Z0 减小 5.工序余量的确定：（1）方法：按经验估算或查阅相关手册。
注意：查表与当前技术资料为准，因为随着技术的进步，这些值有所变化2）工序余间对精加工的影响 a.余量过大：精加工工小时过长，甚至破坏加工精度和表面粗糙度 b.余量过小：工件某些部位加工不出来 c.余量不均：影响加工精度 ①上工序的表面粗糙度Ha及缺陷层Ta 如图如图 ②工序的尺寸公差δa 如图如图 本工序基本余量必须大于上工序的尺寸公差否则上一工序的误差将带入下一工序 ③由于毛坯制造、热处理以及工件存放的时所引起的形状误差或位量误差Pa0 ④本工序的按装误差安装误差： a.定位误差 b.夹紧误差 c.夹具本身误差 中心遍距e：δmax-δmin=2e 上述Pa和 具有方向性，对工序余量的影响表现为向量和 ∴工序间最小余量Zmin a.对平面：单边余量：Zb=δa+Ha+Ta+( ) b.对外圆和孔：双边余量：2Zb=δa+2(Ha+Ta)+2( ) δa:工序尺寸公差； Ha:上工序Ra降值； Ta:上工序缺陷层； :形位； :装配误差； c.浮动镗（自为基准）,不能纠正孔的偏差和弯曲。
2Zb=δa+2(Ha+Ta) d.光整加工：去除上工序留下的表面痕迹 2Zb=δa+2Ha 光整加工：仅用于提高表面粗糙度 2Zb=2Ha 三、工三、工艺艺尺寸链尺寸链一）、尺寸链一）、尺寸链 尺寸链指的是在零件加工或机器装配过程中，由相互联系的尺寸形成的封闭尺寸组 1.尺寸链的分类 (1)出现在零件中，称之为零件尺寸链 (2)由工艺尺寸组成，称之为工艺尺寸链 (3)出现在装配中，称之为装配尺寸链2. 尺寸链的含义尺寸链的含义包含两个意思： (1)封闭性：尺寸链的各尺寸应构成封闭形式（并且是按照一定顺序首尾相接的 (2)关联性：尺寸链中的任何一个尺寸变化都将直接影响其它尺寸的变化 尺寸链的有关术语尺寸链的有关术语 在零件加工或机器装配过程中，最后自然形成（即间接获得或间接保证）的尺寸表示方法：下标加∑，如A∑、L∑ 1. 尺寸键的环尺寸键的环构成尺寸链的每一个尺寸都称为“环”可分为组成环 Ai封闭环 A∑增环减环2. 封闭环封闭环 二）、二）、 尺寸链的计算方法尺寸链的计算方法(1) 极值解法：这种方法又叫极大极小值解法。
它是按误差综合后的两个最不利情况，即各增环皆为最大极限尺寸而各减环皆为最小极限尺寸的情况；以及各增环皆为最小极限尺寸而备减环皆为最大极限尺寸的情况，来计算封闭环极限尺寸的方法 尺寸链的计算方法，有如下两种：(2) 概率解法：又叫统计法应用概率论原理来进行尺寸键计算的一种方法如算术平均、均方根偏差等 1．已知组成环，求封闭环 根据各组成环基本尺寸及公差（或偏差），来计算封闭环的基本尺寸及公差（或偏差），称为“尺寸链的正计算”这种计算主要用在审核图纸，验证设计的正确性求解尺寸链的情形：如下例：1．已知组成环，求封闭环．已知组成环，求封闭环 尺寸链的正计算2．已知封闭环，求组成环．已知封闭环，求组成环 尺寸链的反计算3.已知封闭环及部分组成环，求其余组成环已知封闭环及部分组成环，求其余组成环 尺寸链的中间计算 例如齿轮减速箱装配后，要求轴承左端面与左端轴套之间的间隙为L∑ 此尺寸可通过事先检验零件的实际尺寸L1、L2、L3、L4、L5 ，就可预先知L∑的实际尺寸是否合格? 2．已知封闭环，求组成环 根据设计要求的封闭环基本尺寸及公差（或偏差），反过来计算各组成环基本尺寸及公差（或偏差），称为“尺寸链的反计算”。
如齿轮零件轴向尺寸加工，采用的工序如图，现需控制幅板厚度10土0.15，如何控制L1、L2、L3 工序1；车外圆，车两端面后得L1=40 工序2；车一端幅板，至深度L2. 工序3：车另一端帽板，至深度L3并保证10士0.15 由上述工序安排可知，幅板厚度10士0.15是按尺寸L1、L2、l3加工后间接得到的因此,为了保证10士15，势必对L1，L2，L3的尺寸偏差限制在一定范围内即已知封闭环L∑ =10士0.15，求出各组成环L1，L2，L3尺寸的上下偏差 3.已知封闭环及部分组成环，求其余组成环 根据封闭环和其他组成环的基本尺寸及公差（或偏差）来计算尺寸链中某一组成环的基本尺寸及公差（或偏差） 其实质属于反计算的一种，也可称作“尺寸链的中间计算”这种计算在工艺设计上应用较多，如基准的换算，工序尺寸的确定等 总之，尺寸链的基本理论，无论对机器的设计，或零件的制造、检验，以及机器的部件（组件）装配，整机装配等，都是一种很有实用价值的如能正确地运用尺寸链计算方法，可有利于保证产品质量、简化工艺、减少不合理的加工步骤等尤其在成批、大量生产中，通过尺寸链计算，能更合理地确定工序尺寸、公差和余量，从而能减少加工时间，节约原料，降低废品率，确保机器装配精度。
毛坯设计工艺路线工序设计工时定额工装设计余量分配切削用量工时定额机床刀具选用工序图绘制一、一、 CAPP系统的结构组成系统的结构组成工艺设计：工艺设计：生产准备工作第一步，是连接设计与制造的桥梁， 工艺设计的结果是完成加工工艺规程工艺规程：工艺规程：决定零件加工方法、加工路线，是工装设计 制造的主要依据CAPP第四节第四节 计算机辅助工艺过程设计计算机辅助工艺过程设计 典型的工艺规程卡片典型的工艺规程卡片 CAPP技术的发展：技术的发展： 交互式CAPP→→ 派生式CAPP →→ 创成式CAPP →→ 智能型CAPP 面向零件CAPP →→ 面向产品CAPP →→ 面向企业CAPP PP：：加工工艺过程编制（Process Planning） →→生产过程编制（ Production Planning） CAPPCAPP系统结构组成系统结构组成 •零件信息获取模块零件信息获取模块 有人机交互、由CAD模型转换等方法。
•工艺决策工艺决策 按预定的决策逻辑，进行比较、推理和决策加工工艺规程•工艺数据库与知识库工艺数据库与知识库 包含工艺设计所要求的工艺数据和规则 工艺数据：加工方法、加工余量、切削用量、刀夹量具等； 规则：决策规则、加工方法选择、工序工步归并规则等、•人机交互界面人机交互界面 是用户的操作环境•工艺文件管理与输出工艺文件管理与输出 包括工艺文件格式化显示和打印输出等CAPPCAPP系统结构组成系统结构组成 零件信息描述要求零件信息描述要求：： ①描述应准确、完整，与实际生产要求相一致，适合计算机处理； ②应简洁易懂，易于理解和掌握，便于输入操作； ③数据结构要合理，利于提高处理效率，便于信息集成零件信息描述内容零件信息描述内容：①①零件几何信息零件几何信息：包括零件几何形状、尺寸、以及各几何元素间的拓扑关系方法：可从零件三维模型进行描述；也可将结构分解，对分解的形体或型面单元分别进行描述②②零件工艺信息零件工艺信息：加工精度、表面粗糙度、零件材料、毛坯特征、热处理等③③生产管理信息生产管理信息：加工批量、生产周期等二、 零件信息的描述与输入二、 零件信息的描述与输入 CAPP零件信息描述基本方法零件信息描述基本方法1）零件分类编码描述法 ）零件分类编码描述法 原理：原理：基于成组技术原理，制订或选用一套编码系统，对零件进行编码，通过编码实现对零件几何信息和工艺信息进行描述的目的。
特点：特点：简单易行，但零件描述粗糙，无法对零件形状、尺寸、精度进行详细描述，没有足够信息进行决策应用：应用：适用于派生式CAPP系统目前CAPP系统很少单独使用该方法 2）形状特征描述法）形状特征描述法 原理：原理：将零件形状特征按顺序输入计算机，按设定的数据结构进 行组织，形成供CAPP调用的零件信息模型优点：优点： ①零件特征与加工方法相对应，便于推导加工工艺； ②零件特征包括尺寸、公差、粗糙度等信息，为工序设计、尺 寸链计算、工艺路线的安排提供了方便应用：应用：在众多CAPP系统中得到了应用回转体零件加工回转体零件加工二叉树结构表示二叉树结构表示 3）语言描述法）语言描述法 用计算机能够识别的语言对零件形状和工艺特征进行描述，需要用户学习掌握所选用语言的词法和语法，描述过程比较繁琐4）知识表示描述法）知识表示描述法 用人工智能中的知识表示方法来描述零件信息，包括人工智能框架表示法、产生式规则法和谓词逻辑表示法等5）直接将）直接将CAD作业结果作为作业结果作为CAPP的输入的输入 将CAPP系统与CAD系统直接相连，使CAPP操作所需的各种工艺信息直接来源于CAD系统，避免繁杂和枯燥的手工信息输入。
在众多零件信息描述中，适合轴类零件的方法较多，箱体在众多零件信息描述中，适合轴类零件的方法较多，箱体类等复杂零件信息描述仍是一个薄弱环节类等复杂零件信息描述仍是一个薄弱环节 三、 三、 CAPP系统的基本原理和方法系统的基本原理和方法1、派生式、派生式CAPP工作原理：工作原理：利用零件相似性检索现有工艺的一种软件系统要求先对零件编码，根据编码确定所属零件族，调用该族零件标准工艺，经过编辑修改，最终获得零件工艺规程派派生生式式CAPP工工作作原原理理 零件族特征矩阵库零件族特征矩阵库 派生式派生式CAPP开发过程开发过程 1)根据产品特点与生产情况，确定编码系统； 2)进行零件编码； 3)对零件分类，形成若干零件族，建立零件族特征矩阵库； 4)对各零件族构造“典型零件”； 5)编制“典型零件”标准工艺和相应的工序内容； 6)建立工艺数据库，存储常用工艺数据和规范； 7)编制系统程序，实现各功能模块 派生式派生式CAPP特点特点 1)以成组技术为基础，理论上比较成熟； 2)应用范围比较广泛，有较好的实用性； 3)适用于结构比较简单的零件，尤其回转类零件； 4)继承企业较成熟的传统工艺，但系统柔性度较差； 5)对于相似性较差的复杂零件，难以编码描述。
派生式派生式CAPP举例举例CAM－－I派生式派生式CAPP系统工作流程系统工作流程（美国计算机辅助制造公司） 2、创成式、创成式CAPP工作原理工作原理 ：：根据零件模型和工艺信息，应用决策逻辑，模拟工艺人员决策过程，自动创成加工工艺规程，完成机床刀具选择和工艺过程优化创成式创成式CAPP系统工作原理系统工作原理 创成式创成式CAPP开发过程开发过程 1)确定系统对象范围，是针对回转体零件还是非回转体零件； 2)确定零件描述方法，是型面单元描述还是体素组合语言描述； 3)确定和建立工艺决策模型，用决策表还是决策树； 4)建立加工资源数据库，包括机床、夹具、刀具、切削用量等； 5)设计系统主控模块、人机接口模块、工艺文件生成和输出模块创成式创成式CAPP特点特点 1)通过逻辑推理，自动决策生成零件工艺规程，无需人为干预； 2)具有较高的柔性，适应范围广； 3)便于与CAD和CAM系统的集成； 4)系统实现较为困难，目前只能处理特定环境下的特定零件 SIP系统结构组成系统结构组成：由制造资源模块、零件特征定义模块、工艺决策以及主控模块组成，其中工艺决策模块是系统核心系统核心，零件信息是决策对象，制造资源信息是决策约束决策约束。
创成式创成式CAPP举例举例（上海交大（上海交大SIP系统）系统） 制造资源的构成制造资源的构成•车间层资源车间层资源 包括粗加工、精加工、热处理、装配等生产车间•设备层资源设备层资源 包括不同的机床和工艺装备• 知识层资源知识层资源 包括决策规则、切削参数、加工余量和工时定额等工艺数据 工艺决策知识的表示工艺决策知识的表示决策表决策表决策树决策树 3、综合式、综合式CAPP原理：原理：综合派生式CAPP采取派生与创成相结合的方法生成工艺规程，即工艺设计采用派生法，工序设计则采用创成决策方法产生特点：特点：综合派生式与创成式CAPP两者优点，具有系统简洁、快捷、灵活、实用性强的特点 四、四、 CAPP专家系统专家系统专家系统专家系统：是一种求解问题的智能软件系统，它把人类专家的经验和知识表示成计算机能够接受和处理的符号形式，采用专家的推理和控制策略，处理和解决只有专家才能解决的问题 通常软件系统通常软件系统 ＝＝ 数据数据 ＋＋ 算法算法 专专 家家 系系 统统 ＝＝ 知识知识 ＋＋ 推理推理专家系统组成：专家系统组成： l •知识库知识库 专家系统核心，包含常识性知识和启发性知识。
启发性知识是专家系统逻辑推理的主要知识源•数据库数据库 用于存储用户输入的原始数据（事实）和推理过程的动态数据•推理机推理机 是一种具有推理能力的计算机软件程序，用来控制和协调整个 系统运行的软件模块•解释模块解释模块 对专家系统推理结果作出必要解释，使用户了解专家系统 推理过程，接受所推理的结果•知识获取模块知识获取模块 将人类专家的专门知识提取出来，经整理转化为计算机 内部数据结构形式，是知识库建立和维护的工具和手段•用户接口模块用户接口模块 将专家和用户输入的信息转换为系统可以接受的形式， 同时把系统的推理结论转换为人类易于理解的形式专家系统组成专家系统组成 专家系统特点专家系统特点•启发性启发性 能使用判别性知识以及已确定的理论 知识进行推理；•透明性透明性 能解释其推理过程；•灵活性灵活性 能把新知识不断加入已有知识库，使其 逐步完善和精练 专家系统的知识表示专家系统的知识表示 产生式规则法、语义网络法和框架表示法是目前较产生式规则法、语义网络法和框架表示法是目前较为流行的知识表示方法。
为流行的知识表示方法产生式规则法产生式规则法 是最常用的知识表示方法，其一般形式为： IF <条件1> AND/OR<条件2>AND/OR……AND/OR<条件n> THEN <结论1>或<操作1>， <结论2>或<操作2>,……<结论n>或<操作n>例： IF <表面为外圆柱面> AND <精度等级为IT8～IT10> AND <表面粗糙度为Ra≤0.8um> THEN <选用加工过程为：粗车→半精车→精车>优点：优点：• 产生式规则结构接近人类专家思考问题方式；• 各条规则相互独立，易于查询、修改和扩充；• 容易添加解释功能，以便观察系统如何进行推理；• 具有描述不确定知识的能力 1）正向推理）正向推理 从已知事实出发，按照给定控制策略，利用生产式规则 最终推断出结论在CAPP系统中，由毛坯一步步推导出最终零件的整 个加工工艺过程正向推理机应具有的功能正向推理机应具有的功能：• 能够根据已知的事实，知道运用知识库中哪些知识；• 能将推理后得到的结论存入数据库，并记录整个推理过程；• 能够判断何时结束系统推理；•必要时向用户提问，要求用户补充输入所需的推理条件。
专家系统推理方式专家系统推理方式正向推理不足正向推理不足－盲目推理，求解了许多与目标解无关的子目标； 2）反向推理）反向推理 先提出假设，然后反向寻找支持假设的证据在CAPP系统中，由最终零件通过逐步加上加工余量，使之最终成为毛坯的推理过程反向推理机应具有的功能：反向推理机应具有的功能：• 能够提出假设，并运用知识库中的知识判断假设的真假；• 若为真，则记录使用了哪些知识（以备解释之用）；• 若为假，则系统应重新提出新的假设，再进行判断；• 能够判断何时结束推理；• 必要时能够向用户提出补充条件要求反向推理不足反向推理不足－盲目选择目标，求解了许多假设的子目标 3）双向推理）双向推理： 综合利用正向推理和反向推理优点，克服其不足 先根据事实库中一些原始数据，利用正向推理帮助人们选择假设，再利用反向推理进一步证明这些假设是否成立，如此反复，直至最后得出结论 专家系统开发语言专家系统开发语言：：Lisp、Prolog等智能型程序设计语言， 需逐个模块开发，开发效率很低 专家系统开发工具专家系统开发工具: 有骨架型、通用型、辅助型等。
EMYCIN为最早、最常用专家系统开发典型工具，它是将MYCIN专家系统中有关传染病诊断知识和内容移走，剩下专家系统专家系统“骨架骨架”（（Shell），），包含不可缺少的推理机、知识获取、解释和控制功能模块包含不可缺少的推理机、知识获取、解释和控制功能模块，，被称之为基本(Essential) 的MYCIN ，即EMYCIN 这样开发者仅需完成相关应用知识库的建立，便完成专家系统的开发，大大缩短专家系统开发周期 第五节 工艺过程的生产率和经济性经济性是工艺方案的重要指标优良的工艺方案应使机械加工过程经济性是工艺方案的重要指标优良的工艺方案应使机械加工过程具有较高的生产率，优良的工艺方案能够用更短的时间完成同样的机械具有较高的生产率，优良的工艺方案能够用更短的时间完成同样的机械加工工作量加工工作量劳动生产率是一个工人在单位时间内生产出合格产品的数量劳动劳动生产率是一个工人在单位时间内生产出合格产品的数量劳动生产率是衡量生产效率的综合性指标，表示了一个工人在单位时间内为生产率是衡量生产效率的综合性指标，表示了一个工人在单位时间内为社会创造财富多少社会创造财富多少。
一、一、 时间定额与提高生产率措施时间定额与提高生产率措施1. 时间定额时间定额时间定额时间定额是生产计划、成本核算的主要依据时间定额是计算新建是生产计划、成本核算的主要依据时间定额是计算新建厂设备数量、工人数量、车间布置和组织生产的主要依据厂设备数量、工人数量、车间布置和组织生产的主要依据时间定额是在一定生产条件下，规定完成一件产品或完成一道工序时间定额是在一定生产条件下，规定完成一件产品或完成一道工序所消耗的时间合理的时间定额能促进工人生产技能不断提高，也能促所消耗的时间合理的时间定额能促进工人生产技能不断提高，也能促进生产率不断提高进生产率不断提高时间定额由下面几部分组成：时间定额由下面几部分组成：(1)基本时间基本时间tj 直接改变工件尺寸、形状、相对位置、表面状态或材料性质等工艺直接改变工件尺寸、形状、相对位置、表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间，叫做过程所消耗的时间，叫做基本时间基本时间机械加工的基本时间还包括刀具切机械加工的基本时间还包括刀具切入、切削加工和刀具切出等时间入、切削加工和刀具切出等时间2)辅助时间辅助时间tf 在一道工序中，为完成工艺过程所进行的各种辅助动作所消耗的时在一道工序中，为完成工艺过程所进行的各种辅助动作所消耗的时间，叫做间，叫做辅助时间辅助时间。
它包括装卸工件、开停机床、改变切削用量、测量它包括装卸工件、开停机床、改变切削用量、测量工件等所消耗的时间工件等所消耗的时间 基本时间和辅助时间的总和称为作业时间基本时间和辅助时间的总和称为作业时间 (3)布置工作地时间布置工作地时间tb 布置工作地时间是为了维持机械加工作业正常进行，工人照管工作布置工作地时间是为了维持机械加工作业正常进行，工人照管工作地消耗的时间，即用于调整和更换刀具，维护机床，清洁工作场地的时地消耗的时间，即用于调整和更换刀具，维护机床，清洁工作场地的时间一般可按下式估算一般可按下式估算tb=α (tj+tf) 其中：其中：α与生产环境有关，可与生产环境有关，可 2％～％～7％近似取值％近似取值4)休息与生理需要时间休息与生理需要时间tx 工人在工作班内为恢复体力和满足生理需要所消耗的时间，叫做休工人在工作班内为恢复体力和满足生理需要所消耗的时间，叫做休息与自然需要时间一般可按下式估算息与自然需要时间一般可按下式估算tx=β ( tj + tf ) （（2.11））其中：其中：β 约为约为2％。
％ (5)准备终结时间准备终结时间tz 加工一批零件时，开始和终了时所做的准备与终结工作而消耗的时加工一批零件时，开始和终了时所做的准备与终结工作而消耗的时间，叫做准备与终结时间间，叫做准备与终结时间如熟悉工艺文件、领取毛坯、安装刀具和夹具、调整机床以及归还如熟悉工艺文件、领取毛坯、安装刀具和夹具、调整机床以及归还工艺装备和送交成品等所消耗的时间都是准备与终结时间工艺装备和送交成品等所消耗的时间都是准备与终结时间成批生产时的单件时间定额为成批生产时的单件时间定额为td= tj+tf+tb+tx + tz/N = ( tj+tf)(1+α+β)+ tz/N （（2.12））准备终结时间对一批零件只消耗一次零件批量准备终结时间对一批零件只消耗一次零件批量N越大，分摊到每越大，分摊到每个工件上的准备终结时间越小所以成批生产零件节省时间，具有经济个工件上的准备终结时间越小所以成批生产零件节省时间，具有经济性 2. 提高劳动生产率的工艺途径提高劳动生产率的工艺途径提高生产率实际上就是减少工时定额一般来说，提高生产率可提高生产率实际上就是减少工时定额一般来说，提高生产率可以从如下几个方面考虑：以从如下几个方面考虑：(1) 缩短基本时间。
缩短基本时间首先首先考虑采用新技术、新工艺、新方法和新设备等提高切削用量，考虑采用新技术、新工艺、新方法和新设备等提高切削用量，提高去除金属材料的速度这是提高生产率的最有效办法提高去除金属材料的速度这是提高生产率的最有效办法其次其次考虑减少切削行程，减少机械加工工作量，从而缩短基本时考虑减少切削行程，减少机械加工工作量，从而缩短基本时间再次再次考虑采用复合工步加工，使工步的部分或全部基本时间重合，考虑采用复合工步加工，使工步的部分或全部基本时间重合，从而减少工序基本时间从而减少工序基本时间最后最后可以采用多工件同时加工方式减少基本时间机床在一次安可以采用多工件同时加工方式减少基本时间机床在一次安装中，同时加工几个工件，减少了每个工件上消耗的基本时间和辅助装中，同时加工几个工件，减少了每个工件上消耗的基本时间和辅助时间 (2) 缩短辅助时间主要有两种方法，缩短辅助时间主要有两种方法，其一是采用先进工装夹具，缩短辅助时间；其一是采用先进工装夹具，缩短辅助时间；其二是采用多工位机床或多工位机床夹具使辅助时间与基本时间重其二是采用多工位机床或多工位机床夹具使辅助时间与基本时间重合3) 缩短布置工作地时间主要通过采用先进刀具和先进的对刀装置缩短布置工作地时间主要通过采用先进刀具和先进的对刀装置等，缩短微调刀具和每次换刀时间，提高刀具使用寿命，从而减少工作等，缩短微调刀具和每次换刀时间，提高刀具使用寿命，从而减少工作地点服务时间。
地点服务时间4) 缩短准备与终结时间的主要方法是扩大零件的生产批量和减少缩短准备与终结时间的主要方法是扩大零件的生产批量和减少机床及夹具的调整时间机床及夹具的调整时间利用成组技术可以将结构、技术条件和工艺过程相近的零件进行归利用成组技术可以将结构、技术条件和工艺过程相近的零件进行归类加工，减少准备与终结时间类加工，减少准备与终结时间 二、二、 工艺方案的经济技术分析工艺方案的经济技术分析在制定机械加工工艺规程时，需要考察工艺方案的经济性指标在制定机械加工工艺规程时，需要考察工艺方案的经济性指标在经济性分析时，对生产规模较大的主要零件的工艺方案选择，应该用在经济性分析时，对生产规模较大的主要零件的工艺方案选择，应该用工艺成本来评定其经济性工艺成本来评定其经济性1. 机械加工工艺成本机械加工工艺成本制造一个零件或一件产品时，所必需的一切费用的总和称为制造一个零件或一件产品时，所必需的一切费用的总和称为生产成本生产成本工艺成本工艺成本是生产成本中与机械加工工艺过程直接相关的一部分费用是生产成本中与机械加工工艺过程直接相关的一部分费用去除工艺成本后去除工艺成本后剩余的生产成本剩余的生产成本与工艺过程没有直接关系，这部分费用与工艺过程没有直接关系，这部分费用包括：行政人员工资、厂房折旧费等，它们基本上不随工艺方案的变化而改包括：行政人员工资、厂房折旧费等，它们基本上不随工艺方案的变化而改变。
进行工艺方案的技术经济分析时，不必分析生产成本，只需要考虑工艺变进行工艺方案的技术经济分析时，不必分析生产成本，只需要考虑工艺成本即可成本即可 工艺成本工艺成本还可以细分为还可以细分为可变费用可变费用和和不变费用不变费用两部分可变费用可变费用与产品产量有关，用与产品产量有关，用V表示不变费用不变费用与产品产量没有关系，用符号与产品产量没有关系，用符号C表示若用若用S表示单件工艺成本，用表示单件工艺成本，用Sn表示年工艺成本，用表示年工艺成本，用N表示该产品表示该产品的年产量则的年产量则Sn = C + VN （（2.13））S = C/N + V （（2.14））如果某种工艺方案的不变费用如果某种工艺方案的不变费用C较其它方案的不变费用大，且其可较其它方案的不变费用大，且其可变费用变费用V亦较其它工艺方案的可变费用大，显然该种工艺方案的经济性亦较其它工艺方案的可变费用大，显然该种工艺方案的经济性不好。
在其它复杂情况下，工艺方案的经济性需要采用一些方法和手段不好在其它复杂情况下，工艺方案的经济性需要采用一些方法和手段进行分析进行分析 工艺方案的技术经济分析工艺方案的技术经济分析通常工艺方案的经济性分析主要采用两种方法：一种是比较各个通常工艺方案的经济性分析主要采用两种方法：一种是比较各个工艺方案的工艺成本；另一种是通过计算工艺方案的技术经济指标进行工艺方案的工艺成本；另一种是通过计算工艺方案的技术经济指标进行评判1 1））若各工艺方案的基本投资相近；或者可以使用现有设备，不若各工艺方案的基本投资相近；或者可以使用现有设备，不需要增加基本投资的情况下，可以采用工艺成本作为评价各方案经济性需要增加基本投资的情况下，可以采用工艺成本作为评价各方案经济性的依据假设两个工艺方案的全年工艺成本分别为假设两个工艺方案的全年工艺成本分别为Snl= C1+VlN，，Sn2= C2+V2N且有C1> C2，，Vl< V2当产量当产量N一定时，先分别依据公式（一定时，先分别依据公式（2.13）绘制两种方案的全年工）绘制两种方案的全年工艺成本曲线图如图艺成本曲线图如图2.21所示，比较工艺成本曲线，选工艺成本小的方所示，比较工艺成本曲线，选工艺成本小的方案。
当计划产量案当计划产量N
除了上述简单情况外，判断工艺方案的经济性往往需要进一步判断工除了上述简单情况外，判断工艺方案的经济性往往需要进一步判断工艺成本低是否由于增加投资而得到的，需要考虑基本投资的经济效益，即艺成本低是否由于增加投资而得到的，需要考虑基本投资的经济效益，即考虑不同方案的基本投资回收期考虑不同方案的基本投资回收期 假设第一方案基本投资假设第一方案基本投资K1大，但工艺成本大，但工艺成本S1小；第二方案基本投小；第二方案基本投资资K2小，但工艺成本小，但工艺成本S2较大回收期是指第二方案比第一方案多花费的投资，需多长的时间才回收期是指第二方案比第一方案多花费的投资，需多长的时间才能由工艺成本的降低而收回回收期用能由工艺成本的降低而收回回收期用τ表示则τ= (K2 - K1)/(S1 - S2)显然，回收期愈短，则工艺方案的经济效益愈好显然，回收期愈短，则工艺方案的经济效益愈好一般工艺方案的回收期应小于所用设备的使用年限；也应小于市一般工艺方案的回收期应小于所用设备的使用年限；也应小于市场对该产品的需求年限国家规定夹具回收期为场对该产品的需求年限国家规定夹具回收期为2 ~ 3年，机床回收期年，机床回收期为为4 ~ 6年。
年当工艺方案按工艺成本和基本投资回收期比较，结果差别不明显当工艺方案按工艺成本和基本投资回收期比较，结果差别不明显时，可适当补充某些相对指标评定例如，每件产品所需的劳动量、每时，可适当补充某些相对指标评定例如，每件产品所需的劳动量、每一工人的年产量、每台设备的年产量、每平方米生产面积的年产量、材一工人的年产量、每台设备的年产量、每平方米生产面积的年产量、材料利用系数、设备负荷率、工艺装备系数、设备构成比料利用系数、设备负荷率、工艺装备系数、设备构成比(专用与通用之专用与通用之比比)、钳工修配劳动量与机床加工工时之比、单件产品的原材料消耗与、钳工修配劳动量与机床加工工时之比、单件产品的原材料消耗与电力消耗等电力消耗等此外，还须考虑改善劳动条件、提高生产率、促进生产技术发展此外，还须考虑改善劳动条件、提高生产率、促进生产技术发展等问题。
