1、課題十五 機械加工工藝過程基本知識1【教學目的和要求】 了解機械加工工藝過程及其組成、生產綱領與生產類型、工藝規程及其作用、制訂原則、主要依據和程序，以及獲得加工精度的方法等內容。掌握工序、工步、工位等重要概念。熟悉不同生產類型的工藝特征。【教學內容摘要】 本課題闡述機械加工工藝過程的基本概念和內涵，主要包括生產過程和工藝過程、生產綱領與生產類型、工藝規程及其作用、制訂原則、主要依據和程序，以及獲得加工精度的方法等內容。【教學重點、難點】 教學重點是工藝過程及其組成、生產綱領與生產類型、工藝規程等概念的理解。難點是工序、工步、工位等重要概念正確把握。【教學方法和使用教具】講授法【教學時數】2學

2、時【教學內容】2一、生產過程和工藝過程1生產過程將原材料（或半成品）轉變為成品的全 過程，稱為生產過程32工藝過程在生產過程中，凡直接改變生產對象的形狀、尺寸、相對位置關系和性質等的過程，稱為工藝過程機械加工工藝過程是指利用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質量，使其轉變為成品的過程 4二、工藝過程的組成 51工序一個或一組工人，在一個工作地對一個或同時對幾個工件所連續完成的那部分工藝過程，稱為工序。工序是工藝過程的基本組成部分，也是確定工時定額、成本核算、配備工人、安排作業計劃和進行質量檢驗等的基本單元。劃分工序，即一系列加工內容是否屬于同一工序，關鍵是看加工這些內容的工作地是否

3、相同，加工是否連續。這里的“工作地”是指一臺機床、一個鉗工臺或一個裝配地點；這里的“連續”是指對一個具體的工件的加工是連續進行的，中間沒有插入另一個工件的加工。67892安裝安裝是指工件（或裝配單元）經一次裝夾后所完成的那部分工序。一道工序包含幾個安裝，只需看完成這道工序需要裝夾幾次。為了便于保證工件各表面間的位置精度，以及提高生產率，要盡量減少工序的安裝數，即減少工件加工時的裝夾次數。10為了減少工件加工時的裝夾次數，生產中常采用回轉工作臺、回轉夾具或移位夾具等工裝，使工件在一次裝夾中先后處于幾個不同位置接受加工113工位工件經一次裝夾后，工件（或裝配單元）與夾具或設備的可動部分一起相對刀具

4、或設備的固定部分所占據的每一個位置，稱為工位。 多工位加工一般應用于中批以上生產中。 124工步在加工表面（或裝配時的連接表面）和加工（或裝配）工具不變的情況下，所連續完成的那一部分工序，稱為工步。這里的“連續”指的是切削用量中的轉速與進給量均沒有發生改變。為了簡化工藝文件，對于在一次安裝中連續進行的若干相同的工步，常看作為一個工步（可稱為合并工步）。為了提高生產效率，用幾把不同的刀具或復合刀具同時加工一個工件上的幾個表面，也看成是一個工步，稱為復合工步。 135走刀 走刀是指切削工具在加工表面上每切削一次所完成的那一部分工步。一個工步可以包括一次或幾次走刀。 14三、生產綱領與生產類型1生產

5、綱領企業在計劃期內應當生產的產品產量和進度計劃稱為該產品的生產綱領。企業的計劃期常為一年，故生產綱領常被理解為企業一年內生產的產品數量，即年產量。15產品的生產綱領如何確定呢？產品中每種零件的生產綱領是指包括備品和廢品在內的年產量。可按下式計算：N=Qn(1+a%)(1+b%) 式中 N零件的生產綱領，（件/年）； Q產品的生產綱領，（臺/年）； n產品中該零件的數量，（件/臺）； a%備品率； b%廢品率。 162生產類型生產類型是指企業（或車間、工段、班組、工作地）生產專業化程度的分類。一般分為大量生產、成批生產和單件生產三種類型。 （1）單件生產 單件生產是指生產的產品品種很多，同一產品

6、的產量很小，各個工作地的加工對象經常改變，而且很少重復生產。 （2）大量生產 大量生產是指生產的產品數量很大，大多數工作地長期只進行某一工序的生產。17（3）成批生產成批生產是指一年中分批輪流生產幾種不同的產品，每種產品均有一定的數量，工作地的生產對象周期性地重復。每次投入或產出的同一產品（或零件）的數量稱為批量。按照批量的大小，成批生產可分為小批、中批和大批生產三種。小批生產的工藝特點接近單件生產，常將兩者合稱為單件小批生產；大批生產的工藝特點接近大量生產，常合稱為大批大量生產。 18生產類型的劃分，可根據生產綱領和產品的特點及零件的重量或工作地每月擔負的工序數同一企業或車間可能同時存在幾種

7、生產類型，判斷企業或車間的生產類型，應根據企業或車間中占主導地位的產品的生產類型來確定。在制訂工藝規程時，應首先確定生產類型，因為不同的生產類型具有不同的工藝特點，依據生產類型的工藝特點，才能制訂出合理的工藝規程。 19四、工藝規程工藝規程是規定產品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件。1工藝規程的作用 （1）工藝規程是組織和指導生產的主要技術文件。 （2）工藝規程是生產準備和計劃調度的主要依據。 （3）工藝規程是新建或擴建工廠、車間的基本技術文件。 （4）工藝規程是進行技術交流的重要文件。 隨著科學技術的進步，工藝規程也應不斷得到改進和完善。但更改工藝規程必須履行嚴格的審批手續。 20

8、2制訂工藝規程的原則、主要依據和程序（1）制訂工藝規程的原則 所制訂的工藝規程應保證能在一定的生產條件下，以最高的生產率、最低的成本、可靠地生產出符合要求的產品。（2）制訂工藝規程的主要依據(原始資料) 應具有以下原始資料：產品的成套裝配圖和零件工作圖。產品驗收的質量標準。產品的生產綱領。毛坯的生產條件及生產技術水平或協作關系等。工廠現有生產設備、生產能力、技術水平、外協條件等。新技術、新工藝的應用和發展情況。有關的工藝手冊和資料以及國家的有關法規等。 21（3）制訂工藝規程的程序 一般按下列程序進行：研究零件圖和裝配圖，進行工藝分析。熟悉并分析其它制訂工藝規程所需的原始資料。確定生產類型。選

9、擇毛坯。擬定工藝路線，包括各加工表面加工方法與加工方案的選擇及相應的定位、夾緊方案的初步設計、確定加工順序、劃分加工階段等內容。進行各工序的詳細設計，包括確定加工余量、計算工序尺寸及其公差、選擇機床設備和工藝裝備、確定切削用量及工時定額等。進行技術經濟分析，確定最佳方案。填寫工藝文件。工藝文件是一些不同格式的卡片，填寫完畢并經審批后，就可以在生產中指導工人操作和用于生產、工藝管理等。 223工藝文件（1）工藝文件的類型與格式（2）工序簡圖23五、獲得加工精度的方法加工精度即零件加工后的實際幾何參數(尺寸、形狀和表面間相互位置)，與理想幾何參數的符合程度。其偏離程度稱為加工誤差。加工精度包括尺寸

10、精度、形狀精度和位置精度三個方面。 241獲得尺寸精度的方法(1) 試切法 通過試切測量調整再試切，反復進行直到被加工尺寸（工序尺寸）達到要求的精度為止的加工方法稱為試切法。試切法的生產率低，加工精度主要取決于工人的技術水平，常用于單件小批生產。25(2) 調整法 在機床上先調整好刀具和工件在工序尺寸方向上的相對位置，并在一批工件的加工過程中保持這個位置不變，以保證工件工序尺寸精度的方法稱為調整法。調整法生產效率高，加工精度較穩定，常用于中批以上的生產中。 (3) 定尺寸刀具法 用刀具的相應尺寸來保證工件被加工部位工序尺寸的方法稱為定尺寸刀具法。這種方法生產率較高，操作簡便，加工精度較穩定。

11、26（4）主動測量法 在加工過程中，利用自動測量裝置邊加工邊測量加工尺寸，并將測量結果與要保證的工序尺寸比較后，或使機床繼續工作，或使機床停止工作，就是主動測量法。該方法生產率高，加工精度穩定，是目前機械加工的發展方向之一。27（5）自動控制法 在加工過程中，利用測量裝置或數控裝置等，自動控制加工過程的加工方法稱為自動控制法。該方法生產率高，加工質量穩定，加工柔性好，能適應多品種中小批量生產，是計算機輔助制造（CAM）的重要基礎，也是目前機械加工的發展方向之一。28 2獲得形狀精度的方法 (1) 刀尖軌跡法 依靠刀具相對于工件的運動軌跡來獲得形狀精度的方法稱為刀尖軌跡法。所獲得的形狀精度取決于成形運動的精度。 (2)成形法 利用成形刀具對工件進行加工的方法稱為成形法。 29(3) 仿形法 通過仿形裝置作進給運動對工件進行加工的方法稱為仿形法。隨著數控加工的廣泛應用，機械式仿形法的應用將日益減少。(4) 展成法 利用工件和刀具作展成切削運動進行加