《工艺规程设计》PPT课件.ppt

工艺规程设计工艺规程设计第一节第一节 概概 述述 一、生产过程与工艺过程一、生产过程与工艺过程 机器的机器的生产过程生产过程是将原材料转变为成品的全是将原材料转变为成品的全过程在生产过程中，凡是改变生产对象的形状、过程在生产过程中，凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等，使其成为成品或半成品的尺寸、位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程称为过程称为工艺过程工艺过程工艺过程又可分为铸造、锻工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、装配等工艺过程，造、冲压、焊接、机械加工、装配等工艺过程，机械制造工艺过程机械制造工艺过程一般是指零件的机械加工工艺一般是指零件的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过程的总和其它过程则过程和机器的装配工艺过程的总和其它过程则称为辅助过程称为辅助过程  工艺工艺就是制造产品的方法就是制造产品的方法 一台结构相同、要求相同的机器，或者具有相同一台结构相同、要求相同的机器，或者具有相同要求的机器零件，均可以采用几种不同的工艺过要求的机器零件，均可以采用几种不同的工艺过程完成，但其中总有一种工艺过程在某一特定条程完成，但其中总有一种工艺过程在某一特定条件下是最合理的。

人们把合理工艺过程的有关内件下是最合理的人们把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式，用以指导生产，这些工容写成工艺文件的形式，用以指导生产，这些工艺文件即称为艺文件即称为工艺规程工艺规程  二、机械加工工艺过程的组成二、机械加工工艺过程的组成 1.1.工序、工步和工作行程工序、工步和工作行程 工序工序是组成加工工艺过程的基本单元一个工是组成加工工艺过程的基本单元一个工序是指一个（或一组）工人，在一台机床（或一序是指一个（或一组）工人，在一台机床（或一个工作地点），对同一工件（或同时对几个工件）个工作地点），对同一工件（或同时对几个工件）所连续完成的那一部分工艺过程所连续完成的那一部分工艺过程  制制订订机机械械加加工工工工艺艺过过程程，，必必须须确确定定该该工工件件要要经经过过几几道道工工序序以以及及工工序序进进行行的的先先后后顺顺序序仅仅列列出出主主要要工工序序名名称称及及其其加加工工顺顺序序的的简简略略工工艺过程，称为艺过程，称为工艺路线工艺路线 工工步步是是在在加加工工表表面面不不变变、、加加工工工工具具不不变变、、切切削削用用量量不不变变的的条条件件下下所所连连续续完完成成的的那那部部分分工工序。

序 工作行程工作行程也叫走刀，是加工工具在加工表也叫走刀，是加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步面上加工一次所完成的工步  2.2.装夹和工位装夹和工位 为为完完成成零零件件的的加加工工，，必必须须对对工工件件进进行行装装夹夹，，它它是是由由定定位位和和夹夹紧紧过过程程组组成成，，这这一一功功能能是是由由夹夹具具完成的 采采用用转转位位或或移移位位夹夹具具、、回回转转工工作作台台或或多多轴轴机机床床上上加加工工时时，，工工件件在在机机床床上上一一次次装装夹夹后后，，要要经经过过若若干干个个位位置置依依次次进进行行加加工工工工件件在在机机床床上上所所占占据据的的每每一一个个位位置置上上所所完完成成的的那那一一部部分分工工序序就就称称为为工工位三、零件获得加工精度的方法三、零件获得加工精度的方法 零零件件的的加加工工精精度度包包括括尺尺寸寸精精度度、、形形状状精精度度和和位位置精度 形状精度形状精度的获得根据第一章所述，可概括为以的获得根据第一章所述，可概括为以下三种方法：下三种方法： ⑴ ⑴轨迹法轨迹法——利用切削运动中刀具刀尖的运动轨迹利用切削运动中刀具刀尖的运动轨迹形成被加工表面的形状。

所能达到的精度，主要形成被加工表面的形状所能达到的精度，主要取决于这种成形运动的精度取决于这种成形运动的精度 ⑵⑵成形成形法法——利用成形刀具刀刃的几何形状切出工利用成形刀具刀刃的几何形状切出工件的形状所能达到的精度，主要取决于刀刃的件的形状所能达到的精度，主要取决于刀刃的形状精度和刀具的装夹精度形状精度和刀具的装夹精度⑶⑶展展成成法法——利利用用刀刀具具和和工工件件作作展展成成切切削削运运动动，，刀刀刃刃在在被被加加工工面面上上的的包包络络面面形形成成的的成成形形表表面面所所能能达达到到的的精精度度，，主主要要取取决决于于机机床床展展成成运运动动的的传传动动链链精度与刀具的制造精度精度与刀具的制造精度 位位置置精精度度的的获获得得与与工工件件的的装装夹夹方方式式和和加加工工方方法法有有关关当当需需要要多多次次装装夹夹加加工工时时，，有有关关表表面面的的位位置置精精度度依依赖赖夹夹具具的的正正确确定定位位来来保保证证；；如如果果工工件件一一次次装装夹夹加加工工多多个个表表面面时时，，各各表表面面的的位位置置精精度度则则依依靠靠机床的精度来保证机床的精度来保证。

 尺寸精度尺寸精度的获得方法，有以下四种：的获得方法，有以下四种： ⑴ ⑴试切法试切法－即先试切出很小一部分加工表面，测量－即先试切出很小一部分加工表面，测量试切后所得的尺寸，按照加工要求适当调整刀具切试切后所得的尺寸，按照加工要求适当调整刀具切削刃相对工件的位置，再试切，再测量，如此经过削刃相对工件的位置，再试切，再测量，如此经过两三次试切和测量，当被加工尺寸达到要求后，再两三次试切和测量，当被加工尺寸达到要求后，再切削整个待加工面切削整个待加工面 ⑵ ⑵定尺寸刀具法定尺寸刀具法－用具有一定尺寸精度的刀具来保－用具有一定尺寸精度的刀具来保证被加工工件尺寸精度的方法证被加工工件尺寸精度的方法⑶⑶调调整整法法－－利利用用机机床床上上的的定定程程装装置置、、对对刀刀装装置置或或预预先先调调整整好好的的刀刀架架，，使使刀刀具具相相对对机机床床或或夹夹具具满满足足一一定的位置精度要求，然后加工一批工件定的位置精度要求，然后加工一批工件 需需要要采采用用夹夹具具来来实实现现装装夹夹，，加加工工后后工工件件精精度度的的一致性好一致性好  在机床上按照刻度盘进刀然后切削，也是调在机床上按照刻度盘进刀然后切削，也是调整法的一种，需要先按试切法决定刻度盘上的整法的一种，需要先按试切法决定刻度盘上的刻度。

刻度 大批量生产中，多用定程挡块、样板、样件大批量生产中，多用定程挡块、样板、样件等对刀装置进行调整等对刀装置进行调整⑷⑷自自动动控控制制法法－－使使用用一一定定的的装装置置，，在在工工件件达达到到要要求求的的尺尺寸寸时时，，自自动动停停止止加加工工这这种种方方法法可可分分为为自自动动测测量量和和数数字字控控制制两两种种，，前前者者机机床床上上具具有有自自动动测测量量工工件件尺尺寸寸的的装装置置，，在在达达到到要要求求时时，，停停止止进进刀刀后后者者是是根根据据预预先先编编制制好好的的机机床数控程序实现进刀的床数控程序实现进刀的四、机械加工工艺与生产类型四、机械加工工艺与生产类型 1.1.生产类型生产类型 生产类型的生产类型的划分依据是产品或零件划分依据是产品或零件的年生产纲领，产品的年生产纲领就是产的年生产纲领，产品的年生产纲领就是产品的年生产量品的年生产量  零件的年生产纲领由下式计算：零件的年生产纲领由下式计算： N=Qn(1+a%)(1+b%)N=Qn(1+a%)(1+b%) ( (件件/ /年年) ) N N－－零件的年产纲领零件的年产纲领 ( (件件/ /年年) ) Q Q－－产品的年产量产品的年产量 （台／年）（台／年） n n－－每台产品中该零件的数量（件每台产品中该零件的数量（件/ /台）台） a%a%－－备品率备品率 b%b%－－废品率废品率 按按年年生生产产纲纲领领划划分分生生产产类类型型，，如如表表6-16-1所示所示  表表6 6－－1 1　生产纲领与生产类型的关系　生产纲领与生产类型的关系 出于生产效率、成本、质量等方面出于生产效率、成本、质量等方面的考虑，单件、小批量生产与大批量生产的考虑，单件、小批量生产与大批量生产可能有不同的工艺过程。

不仅如此，生产可能有不同的工艺过程不仅如此，生产类型不同，工艺规程制订的要求也不同类型不同，工艺规程制订的要求也不同 各种生产类型的工艺过程特点可归各种生产类型的工艺过程特点可归纳成表纳成表6 6－－2 2 表表6-26-2　各种生产类型工艺过程的主要特点　各种生产类型工艺过程的主要特点 2.2.生产类型与组织方式生产类型与组织方式 产品的用途不同，决定了其市场需求量产品的用途不同，决定了其市场需求量是不同的，因此不同的产品有不同的生产批是不同的，因此不同的产品有不同的生产批量需求的批量不同，形成了不同的生产规求的批量不同，形成了不同的生产规模类型，如大批量、中小批量、单件生产等模类型，如大批量、中小批量、单件生产等不同的生产类型即生产规模不同，生产组织不同的生产类型即生产规模不同，生产组织的方式及相应的工艺过程也大不相同的方式及相应的工艺过程也大不相同 大批量生产往往是由自动生产线、大批量生产往往是由自动生产线、专用生产线来完成的，单件、小批生产往专用生产线来完成的，单件、小批生产往往是由通用设备，靠工人的技术或技艺来往是由通用设备，靠工人的技术或技艺来完成的。

完成的数控技术及设备的智能化使单件数控技术及设备的智能化使单件小批生产也接近大批生产的效率及成本小批生产也接近大批生产的效率及成本 单件、小批生产时，往往采用单件、小批生产时，往往采用多工序集中在一起大批量生产时，多工序集中在一起大批量生产时，一个零件往往分成了许多工序，在流一个零件往往分成了许多工序，在流水线上协调完成加工任务水线上协调完成加工任务 大批量生产时，产品的开发过程和大批量生产时，产品的开发过程和大批量制造过程中间往往还有小批量试制大批量制造过程中间往往还有小批量试制阶段，以避免市场风险及完善生产准备工阶段，以避免市场风险及完善生产准备工作这些阶段间往往有较明确的界限，中作这些阶段间往往有较明确的界限，中间还要进行评估与分析单件、小批生产间还要进行评估与分析单件、小批生产中，产品的开发过程与生产过程往往结合中，产品的开发过程与生产过程往往结合为一体  这些界限不是绝对的，在敏捷制这些界限不是绝对的，在敏捷制造、并行工程等先进制造模式下，大造、并行工程等先进制造模式下，大批量生产时，产品开发和生产组织阶批量生产时，产品开发和生产组织阶段之间往往消除了明显的界限。

段之间往往消除了明显的界限 针对不同的产品所选用的生产模式及针对不同的产品所选用的生产模式及制造技术的准则：制造技术的准则： 质量、成本、生产率长期以来是评价质量、成本、生产率长期以来是评价机电产品制造过程的三大准则机电产品制造过程的三大准则 现在应用的是现在应用的是 T T（（交货时间）交货时间）Q Q（（质量）质量）C C（（成本）成本）S S（（服务）的准则服务）的准则  产产品品的的制制造造过过程程包包括括了了零零件件、、部部件件、、整整机机的的制制造造部部件件和和整整机机的的制制造造一一般般是是一一个装配的过程个装配的过程 企业组织产品的生产可以有多种模式：企业组织产品的生产可以有多种模式： ⑴ ⑴生产全部零部件、组装机器生产全部零部件、组装机器 ⑵⑵生生产产一一部部分分关关键键的的零零部部件件，，其其余余的的由由其其它企业供应它企业供应 ⑶ ⑶完全不生产零部件，只负责设计及销售完全不生产零部件，只负责设计及销售 第第一一种种模模式式的的企企业业，，必必须须拥拥有有加加工工所所有有零零件件、、完完成成所所有有工工序序的的设设备备，，形形成成大大而而全全、、小小而而全全的的工工厂厂。

当当市市场场发发生生变变化化时时，，适适应应性性差差，，难难以以作作到到设设备备负负载载的的平平衡衡，，固固定定资资产产利利用用率率差差，，定岗人员也有忙闲不均情况定岗人员也有忙闲不均情况 第第三三种种模模式式具具有有场场地地占占用用少少、、固固定定设设备备投投入入少少、、转转产产容容易易等等优优点点，，较较适适宜宜市市场场变变化化快快的的产产品品生生产产但但对对于于核核心心技技术术和和工工艺艺应应该该自自己己掌掌握握时时，，或或大大批批量量生生产产中中附附加加值值比比较较大大的的零零部部件件生产，这一模式就有不足之处生产，这一模式就有不足之处  这这种种组组织织方方式式中中，，更更显显示示出出知知识识在在现现代代制制造造业业的的突突出出作作用用和和地地位位实实际际上上是是将将制制造造业业由由资资金金密密集集型型向向知知识识密密集集型型过过渡渡的模式 许多产品复杂的大工业多采用第二种许多产品复杂的大工业多采用第二种模式，如汽车制造业模式，如汽车制造业  对对第第二二种种模模式式及及第第三三种种模模式式来来说说，，零零部件供应的质量是重要的。

部件供应的质量是重要的 保保证证质质量量的的措措施施可可以以采采取取主主机机厂厂有有一一套套完完善善的的质质量量检检测测手手段段，，对对供供应应零零件件进进行行全全检检或或按按数数理理统统计计方方法法进进行行抽抽检检为为了了保保证证及及时时供供货货及及质质量量的的另另一一个个措措施施是是可可以以向向两个供应商订货两个供应商订货五、工艺规程的设计原则及原始资料五、工艺规程的设计原则及原始资料1.1.工艺规程设计须遵循以下原则：工艺规程设计须遵循以下原则：⑴⑴所所设设计计的的工工艺艺规规程程应应能能保保证证机机器器零零件件的的加加工工质质量量，，达到设计图纸上规定的各项技术要求；达到设计图纸上规定的各项技术要求；⑵⑵应应使使工工艺艺过过程程具具有有较较高高的的生生产产率率，，使使产产品品尽尽快快投投放放市场；市场；⑶⑶设法降低制造成本；设法降低制造成本；⑷⑷注意减轻工人的劳动强度，保证生产安全注意减轻工人的劳动强度，保证生产安全2.2.设计工艺规程必须具备以下原始资料：设计工艺规程必须具备以下原始资料： ⑴⑴产品装配图、零件图；产品装配图、零件图；⑵⑵产品验收质量标准；产品验收质量标准；⑶⑶产品的年生产纲领；产品的年生产纲领；⑷⑷毛坯材料与毛坯生产条件；毛坯材料与毛坯生产条件； ⑸⑸制制造造厂厂的的生生产产条条件件，，包包括括机机床床设设备备和和工工艺艺装装备备的的规规格格、、性性能能和和现现在在的的技技术术状状态态、、工工人人的的技技术术水水平平、、工工厂厂自自制制工工艺艺装装备备的的能能力力以以及及工工厂厂供供电电、、供气的能力等有关资料；供气的能力等有关资料；⑹⑹工工艺艺规规程程设设计计、、工工艺艺装装备备设设计计所所需需要要的的设设计计手手册和有关标准；册和有关标准；⑺⑺国内外先进制造技术资料等。

国内外先进制造技术资料等。