一、工藝過程及其組成

工藝過程包括：毛坯制造工藝過程、機械加工工藝過程、熱處理工藝過程、裝配工藝過程等。工藝過程是產品生產過程中最主要的組成部分.生產過程中直接改變生產對象的形狀、尺寸、相互位置和材料性質等，使其成為成品或半產品的過程。1.工藝過程加工工藝過程由若干個按順序排列的工序組成。在各工序中還可由安裝、工位、工步和走刀組成（1）工序一個或一組工人在一個工作地（機械設備）對同一個或同時對幾個工件所連續完成的那一部分工藝過程，稱為工序。（2）安裝工件經一次裝夾后所完成的那一部分工序內容，稱為安裝。

2.加工工藝過程的組成例：表5-1單件小批生產的工藝過程工序號工序內容設備1車一端面，鉆中心孔*；

調頭，車另一端面，鉆中心孔車床I

2車大外圓及倒角；調頭，車小外圓、切槽及倒角車床II3銑鍵槽、去毛刺銑床表5-2大批大量生產的工藝過程工序號工序內容設備1銑兩端面，鉆兩端中心孔*銑端面鉆中心孔機床2車大外圓及倒角車床I3車小外圓、切槽及倒角車床II4銑鍵槽專用銑床5去毛刺鉗工臺圖5–2階梯軸討論：生產規模不同，工序的劃分不一樣。例：表5-1單件小批生產的工藝過程工序號工序內容設備1車一端面，鉆中心孔*；

調頭，車另一端面，鉆中心孔車床I

2車大外圓及倒角；調頭，車小外圓、切槽及倒角車床II3銑鍵槽、去毛刺銑床表5-2大批大量生產的工藝過程工序號工序內容設備1銑兩端面，鉆兩端中心孔*銑端面鉆中心孔機床2車大外圓及倒角車床I3車小外圓、切槽及倒角車床II4銑鍵槽專用銑床5去毛刺鉗工臺圖5–2階梯軸兩次兩次一次一次一次一次一次討論：安裝次數多好還是少好？（3）工步

工步是指在加工表面和加工工具不變的情況下，所連續完成的那一部分工序內容。（4）走刀

在一個工步中，有時因所需切除的金屬層較厚而不能一次切完，需分幾次切削，則每一次切削稱為一次走刀。（5）工位

為了完成一定的工序內容，工件一次裝夾后，與夾具或設備的可動部分一起，相對于刀具或設備的固定部分所占據的每一個位置稱為工位。

例：表5-1單件小批生產的工藝過程工序號工序內容設備1車一端面，鉆中心孔*；

調頭，車另一端面，鉆中心孔車床I

2車大外圓及倒角；調頭，車小外圓、切槽及倒角車床II3銑鍵槽、去毛刺銑床表5-2大批大量生產的工藝過程工序號工序內容設備1銑兩端面，鉆兩端中心孔*銑端面鉆中心孔機床2車大外圓及倒角車床I3車小外圓、切槽及倒角車床II4銑鍵槽專用銑床5去毛刺鉗工臺圖5–2階梯軸四個五個一個兩個三個兩個一個走刀是構成加工過程的最小單元。

(5)工位

圖5–3在三個工位上鉆、鉸圓盤零件上的孔工件機床夾具回轉部分夾具固定部分分度機構例：二、機械加工工藝規程概述

1.機械加工工藝規程與工藝文件機械加工工藝規程是規定產品或零部件機械加工工藝過程和操作方法的工藝文件。工藝規程：以文件的形式確定下來的工藝過程。工藝文件是指用于指導工人操作和用于生產、工藝管理等的各種技術文件。

機械加工工藝規程是在總結長期的生產實踐和科學實驗的基礎上，依據科學理論和必要的工藝試驗而制定的，并在生產過程的實踐中不斷得到改進和完善。2.機械加工工藝規程的作用：（1）

指導生產的主要技術文件：起生產的指導作用；

（2）

是生產組織和生產管理的依據：即生產計劃、調度、工人操作和質量檢驗等的依據；（3）

是新建或擴建工廠或車間主要技術資料。(4)是產品質量保證的基礎

總之，零件的機械加工工藝規程是每個機械制造廠或加工車間必不可少的技術文件。生產前用它做生產的準備，生產中用它做生產的指揮，生產后用它做生產的檢驗。3.

機械加工工藝規程的內容機械加工工藝規程的內容主要包括：各工序加工內容與要求、所用機床和工藝裝備、工件的檢驗項目及檢驗方法、切削用量及工時定額等。加工工藝路線是指產品或零部件在生產過程中由毛坯準備到成品包裝入庫，經過各有關部門或工序的先后加工順序。工藝路線是制定加工工藝規程的重要依據。工藝裝備(簡稱工裝)是產品制造過程中所用的各種工具的總稱。它包括刀具、夾具、模具、量具、檢驗工具及輔助工具等。

機械加工工藝規程的格式機械加工工藝過程卡片機械加工工藝卡片機械加工工序卡片檢驗工序卡片

機械加工工藝過程卡片

用于單件小批生產。它的主要作用是慨略地說明機械加工的工藝路線。機械加工工藝過程卡片實例

機械加工工藝卡片

用于成批生產。它比工藝過程卡片詳細，比工序卡片簡單且較靈活，介于兩者之間。

機械加工工序卡片

用于大批大量生產。要求工藝文件更加完整和詳細，每個零件的各加工工序都要有工序卡片。

機械加工工序卡片實例4.制訂機械加工工藝規程的原則和基本要求

原則:(1)技術先進性(2)經濟合理性(3)有良好的勞動條件基本要求:（1）制定加工工藝規程，要確保零件的加工質量，可靠地達到產品圖樣所提出的全部技術要求；（2）要有合理的生產率，能夠完成生產任務；（3）要節約原材料，減少工時消耗，降低成本。（4）盡量減輕工人的勞動強度，實現安全生產，具有良好的工作條件。其中，保證加工質量是前提，而提高生產率和提高經濟性，有時會出現矛盾。如先進高效的生產設備或工藝裝備可提高生產效率，但是往往使投資增加（要綜合平衡）。5.制定工藝規程所需要的原始資料

（1）產品的零件圖以及該零件所在部件或總成的裝配圖；（2）產品質量的驗收標準；（3）產品的生產綱領（年產量、計劃）；（4）工廠現有生產條件。如毛坯的制造能力，現有加工設備、工藝裝備及使用狀況，專用設備、工裝的制造能力及工人的技術水平等。（5）有關手冊、標準及指導性文件。如機械加工工藝手冊、時間定額手冊、機床夾具設計手冊、公差技術標準，以及國內外（同行）先進工藝、生產技術發展狀況等方面的資料。

6、制定加工工藝規程的步驟及主要內容

（1）分析產品的零件圖及裝配圖，了解產品的工作原理和所加工零件在整個機器中的作用，分析零件圖的加工要求、結構工藝性，檢驗圖樣的完整性。（2）根據零件的生產綱領及零件的結構大小、復雜程度確定生產類型。（3）選擇和確定毛坯及其制造方式。（4）擬定工藝方案（制定機械加工工藝規程時定性分析的核心內容。需要提出幾種方案進行分析比較，選最優的方案）。包括：①選擇定位基準。②確定定位、夾緊方法。③確定各個表面的加工方法，如孔、平面、外圓等表面的加工。④確定工序的集中和分散。⑤安排加工順序。（5）確定各工序所采用的設備：包括通用機械和專用機械。（6）選擇工藝裝備：即確定各個工序所需要的刀具、夾具、量具和輔具。（7）確定各主要工序的技術檢驗要求以及檢驗方法。（8）確定各工序的加工余量、工序尺寸及公差。（9）確定切削用量，制定工時定額。（10）評價各種工藝方案，最后選定最佳工藝路線。（11）填寫工藝文件。三.機械加工路線的制定(一)定位基準的選擇定位基準又分為粗定位基準和精定位基準。粗基準：以未加工過的表面進行定位的基準稱粗基準，也就是第一道工序所用的定位基準為粗基準。精基準：以已加工過的表面進行定位的基準稱精基準。選擇定位基準主要是為了保證零件加工表面之間以及加工表面與未加工表面之間的相互位置精度，因此定位基淮的選擇應從有相互位置精度要求的表面間去找。

1、粗基準的選擇(1)某些表面不需加工，則應選擇其中與加工表面有相互位置精度要求的表面為粗基準。(此原則簡稱：相互位置原則)(2)選擇要求加工余量小而均勻的重要表面為粗基準，以保證該表面有足夠而均勻的加工余量。(此原則簡稱：余量均勻原則)(3)選擇比較平整、光滑、有足夠大面積的表面為粗基準。該表面不允許有澆、冒口的殘跡和飛邊，以確保安全、可靠、誤差小。(此原則簡稱：光滑平整原則)(4)粗基準在同一定位方向上只允許在零件加工工序中使用一次，不允許重復使用。(此原則簡稱：一次使用原則)因為粗基準的精度和粗糙度都很差，如果重復使用，則不能保證工件相對刀具的位置在重復使用粗基準的工序中都一致，因而影響加工精度。2、精基準的選擇選擇精基準時主要考慮應保證加工精度并使工件裝夾得方便、準確、可靠。因此，要遵循以下幾個原則：(1)基準重合的原則

盡量選擇工序基準（或設計基準）為定位基準。這樣可以減少由于定位基準轉化引起的加工誤差。設計基準（定位基準）若本道工序的加工精度為δ，則只要δ≤δA2，即可滿足加工要求例一：圖示零件加工臺階面切削平面δ（本道工序加工精度）設計基準定位基準若要滿足加工精度必須有：－稱為基準不重合誤差(2)基準統一的原則

盡可能使各個工序的定位基準相同。如軸類零件的整個加工過程中大部分工序都以兩個頂尖孔為定位基準；齒輪加工的工藝過程中大部分工序以內孔和端面為定位基準；箱體加工中，若批量較大，大部分工序以平面和兩個銷孔為定位基準。基準不變的好處是，可使各工序所用的夾具統一，從而減少了設計和制造夾具的時間和費用，加速了生產準備工作，降低了生產成本；多數表面用同一組定位基準進行加工，避免因基準轉換過多帶來的誤差，有利于保證其相互位置精度；由于基準不變就有可能在一次裝夾中加工許多表面，使各表面之間達到很高的位置精度，又可避免由于多次裝夾帶來的裝夾誤差和減少多次裝載工件的輔助時間，有利于提高生產率。圖5-7以頂面和兩銷孔定位鏜孔支架(3)互為基準，反復加工的原則

當兩個表面相互位置精度要求較高時，則兩個表面互為基準反復加工，可以不斷提高定位基準的精度，保證兩個表面之間相互位置精度。如加工套筒類，當內、外圓柱表面的同軸度要求較高時，先以孔定位加工外圓，再以外圓定位加工孔，反復加工幾次就可大大提高同軸度精度。又如加工精密齒輪，當齒面經高頻淬火后磨削時，因輪齒表面淬火層很薄，為保證磨削余量均勻，采用先以齒面為基準磨削內孔，再以內孔表面定位磨削齒面。軸徑軸徑主軸零件精基準選擇(4)自為基準的原則

當精加工或光整加工工序要求余量小且均勻時，可選擇加工表面本身為精基準，以保證加工質量和提高生產率。如精鉸孔時，鉸刀與主軸采用浮動連接，加工時是以孔本身為定位基準。又如磨削車床床身導軌面時，常在磨頭上裝百分表以導軌面本身為基準來找正工件，或者用觀察火花的方法來找正工作。再如精鏜連桿小頭孔，以自身定位。先在小頭孔中安裝活動定位銷，定位夾緊后，再將定位銷從孔中拔出來。應用這種精基準加工工件，只能提高加工表面的尺寸精度，不能提高表面間的相互位置精度，后者應由先行工序保證。(5)應能使工作裝夾穩定可靠、夾具簡單一般常采用面積大、精度較高和粗糙度較低的表面為精基準。加工箱體類和支架類零件時常選用裝配基準為精基準，因為裝配基準多數面積大、裝夾穩定、方便，設計夾具也較簡單。

上述有關粗、精基準選擇原則中的每一項，只說明某一方面問題，在實際應用中，有時不能同時兼顧。因此要根據零件的生產類型及具體的生產條件，并結合整個的工藝路線進行全面考慮，抓住主要矛盾，靈活運用上述原則，正確選擇粗、精基準。(二)表面加工方法的選擇1.保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求;2.保證零件加工表面的位置精度要求;3.要根據工件材料選擇合適的加工方法;4.在保證質量的前提下,要兼顧到生產效率和經濟性的要求;5.要兼顧企業自身的實際狀況.研磨IT5Ra0.008~0.32超精加工IT5Ra0.01~0.32砂帶磨IT5Ra0.01～0.16精密磨削IT5Ra0.008~0.08拋光Ra0.008~1.25金剛石車IT5～6Ra0.02~1.25滾壓IT6～7Ra0.16~1.25精磨IT6～7Ra0.16~1.25精車IT7～8Ra1.25～5粗磨IT8～9Ra1.25～10半精車IT10～11Ra2.5～12.5粗車IT12～13Ra10～80外圓表面的典型加工工藝路線珩磨IT5～6Ra0.04~1.25研磨IT5～6Ra0.008~0.63粗鏜IT12～13Ra5～20鉆IT10～13Ra5～80半精鏜IT10～11Ra2.5～10粗拉IT9～10Ra1.25～5擴IT9～13Ra1.25~40精鏜IT7～9Ra0.63～5粗磨IT9～11Ra1.25～10精拉IT7～9Ra0.16~0.63推IT6～8Ra0.08~1.25餃IT6～9Ra0.32~10金剛鏜IT5～7Ra0.16~1.25精磨IT7～8Ra0.08~0.63滾壓IT6～8Ra0.01~1.25手餃IT5Ra0.08~1.25孔的典型加工工藝路線平面典型加工工藝路線拋光Ra0.008?1.25研磨IT5～6Ra0.008?0.63精密磨IT5～6Ra0.04?0.32半精銑IT8～11Ra2.5?10精銑IT6～8Ra0.63～5高速精銑IT6～7Ra0.16?1.25導軌磨IT6Ra0.16?1.25精磨IT6～8Ra0.16?1.25寬刀精刨IT6Ra0.16?1.25粗磨IT8～10Ra1.25?10精刨IT6～8Ra0.63～5半精刨IT8～11Ra2.5～10半精車IT8～11Ra2.5～10粗銑IT11～13Ra5～20粗刨IT11～13Ra5～20砂帶磨IT5～6Ra0.01?0.32金剛石車IT6Ra0.02?1.25刮研Ra0.04?1.25精車IT6～8Ra1.25～5粗車IT12～13Ra10～80精拉IT6～9Ra0.32～2.5粗拉IT10～11Ra5～20

舉例：要求孔的加工精度為IT7級，粗糙度Ra=1.6～3.2μm，確定孔的加工方案?？捎邢旅嫠姆N加工方案：①鉆——擴——粗鉸——精鉸；②粗鏜——半精鏜——精鏜；③粗鏜——半精鏜——粗磨——精磨；④鉆(擴)——拉。加工方法的選擇

舉例：要求孔的加工精度為IT7級，粗糙度Ra=1.6～3.2μm，確定孔的加工方案?？捎邢旅嫠姆N加工方案：①鉆——擴——粗鉸——精鉸；②粗鏜——半精鏜——精鏜；③粗鏜——半精鏜——粗磨——精磨；④鉆(擴)——拉。加工方法的選擇方案①鉆—擴—粗鉸—精鉸；用得最多，在大批、大量生產中常用在自動機床或組合機床上，在成批生產中常用在立鉆、搖臂鉆、六角車床等連續進行各個工步加工的機床上。該方案一般用于加工小于80mm的孔徑，工件材料為未淬火鋼或鑄鐵，不適于加工大孔徑，否則刀具過于笨重。方案②粗鏜——半精鏜——精鏜；用于加工毛坯本身有鑄出或鍛出的孔，但其直徑不宜太小，否則因鏜桿太細容易發生變形而影響加工精度，箱體零件的孔加工常用這種方案。方案③粗鏜——半精鏜——粗磨——精磨；適用于淬火的工件。方案④鉆(擴)——拉；適用于成批或大量生產的中小型零件，其材料為未淬火鋼、鑄鐵及有色金屬。加工方法的選擇舉例(三)加工階段的劃分粗加工階段光整加工階段精加工階段半精加工階段加工階段切除大量多余材料，主要提高生產率。完成次要表面加工(鉆、攻絲、銑鍵槽等)主要表面達到一定要求，為精加工作好余量準備安排在熱處理前。主要表面達到圖紙要求。進一步提高尺寸精度降低粗糙度，但不能提高形狀、位置精度劃分加工階段的主要目的：（1）保證加工質量

粗加工余量大，較大夾緊力、切削力、切削熱，工件產生較大變形和加工誤差，通過半精、精加工逐步糾正。（2）合理使用設備

有利于按照不同要求選不同精度、剛性、功率的機床。（3）便于安排熱處理工序

熱處理常穿插在加工階段之間，也便于組織生產。（4）及時發現毛坯的缺陷

以決定零件的報廢或修補，避免盲目加工造成的浪費?；嫦刃邢让婧罂紫戎骱蟠蜗却趾缶?.機械加工順序的安排進給路線短換刀次數少(四)加工順序的安排2.熱處理工序的安排退火：用于高碳鋼、合金鋼等，降低硬度，便于切削；正火：用于低碳鋼，提高硬度，便于切削；調質：淬火后高溫回火預備熱處理最終熱處理去除內應力處理位置：粗加工前目的：改善切削性能，消除內應力位置：半精加工后精加工后目的：提高強度、硬度；表面裝飾，防銹

位置：粗加工前、后，半精加工后，精加工前目的：消除內應力，防止變形、開裂。淬火、滲碳氮化、鍍鉻、發黑處理等自然時效人工時效3、檢驗工序的安排檢驗工序是保證產品質量和防止產生廢品的重要措施。在每個工序中，操作者都必須自行檢驗。在操作者自檢的基礎上，在下列場合還要安排獨立檢驗工序：①零件加工完畢后；②從一個車間轉到另一個車間前后；③重要工序前后。4、其它工序的安排去毛刺工序通常安排在切削加工之后。清洗工序在零件加工后裝配之前，研磨、珩磨等光整加工工序之后，以及采用磁力夾緊加工去磁后，應對工件進行認真地清洗。(五)工序的集中與分散在制定工藝過程中，為便于組織生產、安排計劃和均衡機床的負荷，常將工藝過程劃分為若干個工序。劃分工序時有兩個原則，即工序的集中和工序的分散。工序集中：使每個工序中包括盡可能多的工步內容，從而使總的工序數目減少優點：1）有利于保證工件各加工面之間的位置精度；2）有利于采用高效機床，可節省工件裝夾時間，減少工件搬運次數；3）可減小生產面積，并有利于管理。工序分散：使每個工序的工步內容相對較少，從而使總的工序數目較多工序分散優點：每個工序