1、    機械加工工藝規程設計和工序內容設計    王靚【摘 要】工藝規程是以工藝文件的形式確定下來的工藝過程，它是指導生產的主要技術文件，是生產組織管理和生產準備工作的重要依據。本文主要介紹了機械加工工藝規程編制的兩個核心環節：工藝規程設計和工序內容設計。【關鍵詞】機械加工；工藝規程；工序經審定批準的工藝規程是工廠生產活動中的關鍵性指導文件，對機械加工有著及其重要的意義。零件機械加工工藝規程一般包括：零件加工的工藝路線，各工序的具體加工內容，切削用量、工時定額以及所采用的設備和工藝裝備等。下面我們重點介紹機械加工工藝規程編制的兩個核心環節：工藝規程設計和

2、工序內容設計。1.工藝規程設計1.1定位基準的選擇定位基準有粗基準和精基準之分。在加工中，首先使用的是粗基準，但在選擇定位基準時，為了保證零件的加工精度，首先考慮的是選擇精基準，精基準選定后，再考慮合理的選擇粗基準。1.1.1精基準的選擇選擇精基準時，重點要考慮如何減少工件的定位誤差，以保證工件的加工精度，同時也要考慮工件裝卸方便，夾具結構簡單。最重要的兩個原則是：基準重合原則和基準統一原則。基準重合原則是指以工序基準作定位基準，以避免產生基準不重合誤差。而工序基準又應與設計基準重合，這樣設計基準、工序基準、定位基準均重合，從而避免了工序尺寸換算及基準不重合誤差的產生。基準統一原則是指當零件上

3、有許多表面需要進行多道工序加工時，應盡可能在各工序的加工中選用同一組基準定位。這樣可以較好的保證各個加工面的位置精度，同時各工序所用夾具定位方式統一，夾具結構相似，可減小夾具的設計、制造工作量。1.1.2粗基準的選擇選擇粗基準時，重點考慮如何保證各個加工面都能分配到合理的加工余量，保證加工面與不加工面的尺寸和位置精度，同時還應為后續工序提供可靠的精基準。要注意的是，粗基準應盡量避免重復使用，特別是在同一尺寸方向上只允許裝夾使用一次。因粗基準是毛面，表面粗糙、形狀誤差大，如果二次裝夾使用同一粗基準，兩次裝夾中加工出的表面就會產生較大的相互位置誤差。1.2表面加工方案的選擇在擬定零件的工藝路線時，

4、首先要確定各個表面的加工方法。選擇表面加工方法時應考慮以下幾方面的問題：一是要保證加工表面的加工精度和表面的粗糙度要求。一般總是首先根據零件主要表面的技術要求個工廠的具體條件，現選定它的最終加工方法，然后再逐一選定各有關前導工序的加工方法。二是應考慮生產率和經濟性的要求。大批大量生產時，應盡量采用高效率的先進的加工方法，如拉削內孔與平面等。但在年產量不大的情況下，應采用一般的加工方法，如鏜孔或鉆、擴、鉸或刨平面等。三是應考慮工件的材料。如有色金屬就不宜采用磨削的方法進行精加工，而淬火鋼的精加工就需采用磨削加工的方法。1.3加工階段的劃分在選定了零件上各表面的加工方法后，還需進一步確定這些加工方

5、法在工藝路線中的順序及位置，這與加工階段的劃分有關。當零件的加工質量要求特別高時，一般都要經過粗加工、半精加工和精加工三個階段，如果零件精度要求特別高或表面粗糙度值要求特別小時，還要經過光整加工階段。當然，劃分加工階段并不是絕對的。對于剛性好，加工精度要求不高或余量不大的工件就不必劃分加工階段；有些精度要求高的重型件，由于運輸安裝費時費工，一般也不劃分加工階段，而是在一次裝夾下完成全部粗加工和精加工任務。1.4機械加工順序的安排主要應遵循以下原則：一是先基面后其他。選作精基準的表面應該優先加工，以便為后續工序的加工提供精基準。二是先粗后精。整個零件的加工工序，應該是粗加工工序在前，相繼分別為半

6、精加工、精加工、光整加工工序。三是先主后次。先加工零件的主要表面及裝配基準面，然后再加工其他次要表面。四是先面后孔。對于箱體支架等類型的零件，平面的輪廓尺寸較大，用它定位比較穩定，因此選平面作精基準，先加工平面，然后用平面定位加工孔，這要有利于保證孔的加工精度。1.5工序集中與工序分散零件上加工表面的加工方法選擇好后，就可確定組成該零件的加工工藝過程的工序數。確定工序數有兩種截然不同的原則。一個是工序集中原則，一個是工序分散原則。所謂工序集中，就是把工件上較多的加工內容集中在一道工序中進行，而整個工藝過程由數量比較少的復雜工序組成；所謂工序分散，就是在每道工序中僅僅對工件上很少的幾個面進行加工

7、，整個工藝過程由數量比較多的簡單工序組成。應該說工序集中和分散各有特點，必須根據生產類型、工廠的設備條件、零件的結構特點和技術要求等具體的生產確定。2.工序內容設計2.1加工設備選擇零件的加工精度和生產率在很大程度上是由使用的機床所決定的。要根據已確定的工藝基本特征，結合零件的結構和質量要求，選擇出既能保證加工質量，又經濟合理的機床和工藝裝備。這時應該認真查閱有關手冊或實地調查，應將選定的機床或工裝的有關參數記錄下來，如機床的型號、規格、工作臺寬、t型槽尺寸；刀具形式、規格、與機床的連接關系；夾具、專用刀具設計要求，與機床的連接方式等等。2.2刀具選擇在加工設備定下來以后，刀具的選擇則主要取決

8、于個工序的加工方法、工件材料、加工精度、所用機床性能、生產率及經濟性等。選擇時主要確定刀具的材料、型號、主要切削參數等。在生產中，應該盡量采用標準刀具，必要時可采用高效復合刀具和其他一些專用刀具。2.3切削用量的確定確定切削用量時，應在基礎、刀具、加工余量等確定以后，綜合考慮工序的具體內容、加工精度、生產率、刀具壽命等因素。選擇切削用量的基本原則是：首先選取盡可能大的背吃刀量；其次要根據機床動力和剛性限制條件或已加工表面粗糙度的規定等，選取盡可能大的進給量，最后利用切削用量手冊選取或用公式計算確定最佳切削速度。2.4工序尺寸及公差計算計算各個工序加工時所應達到的工序尺寸及其公差是工序設計的主要工作之一。工序尺寸及其公差的確定與工序余量的大小、工序尺寸的標注方法、甚至基準選擇、中間工序安排等密切相關，就其性質和特點而言，一般可以歸納為以下兩大類：一類是當定位基準（或工序基準）與設計基準重合時，某表面本身各次加工工序尺寸的計算。對于這類問題，當決定了各工序間余量和工序所能達到的加工精度后，就可以計算各工序的尺寸和公差。計算的順序是從最后一道工序開始，由后向前推算。另一類是基準不重合時工序尺寸的計算。在零件的加工過程中，為了加工和檢驗方便可靠或由于零件表面的多次加工等原因，往往不能直接采用設計基準為定位基準，形狀復雜的零件在加工過程中需要多次轉換定位基準。