【正文】 機(jī)械制造工藝學(xué)講稿 第 1 頁 共 345章 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定 目的與任 務(wù) ： 熟練掌握工藝過程設(shè)計(jì)和工序設(shè)計(jì)的有關(guān)內(nèi)容 掌握有關(guān)工藝規(guī)程制定的基本概念 了解工藝規(guī)程的作用、類型、格式和制定步驟 機(jī)械加工的基礎(chǔ)知識(shí) 生產(chǎn)過程與工藝過程 生產(chǎn)過程 有 廣義與 狹義 之分 狹義的生產(chǎn)過程： 機(jī) 械產(chǎn)品從原材料到成品之間各相互關(guān)聯(lián)的勞動(dòng)過程的總和。包括原材料的運(yùn)輸和保管、生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備、毛坯制造、工件加工與熱處理、部件和產(chǎn)品的裝配、檢驗(yàn)調(diào)試及油漆包裝等。 廣義的生產(chǎn)過程： 原材料 — 成品 — 用戶整個(gè)勞動(dòng)過程的總和。 工藝過程： 在生產(chǎn)過程中按一定順序逐漸改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀 (鑄造、鍛造等 )、尺寸 (機(jī)械加工 )、位置 (裝配 )和性能 (熱處理 )使其成為成品的過程。工藝過程又可具體地分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、熱處理和裝配等工藝過程。 生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型 生產(chǎn)綱領(lǐng) ： 生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng) 生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)要計(jì)入備品和廢品的數(shù)量，可按式（１－１）計(jì)算，即 Ｎ＝Ｑｎ（１＋ α＋β） 式中： Ｎ —— 零件的年產(chǎn)量，件／年； Ｑ —— 產(chǎn)品的年產(chǎn)量，臺(tái)／年； ｎ —— 每臺(tái)產(chǎn)品中，該零件數(shù)量，件／臺(tái)； α —— 備品的百分率； β — 廢品的百分率。 生產(chǎn)類型： 指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。一般分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)三種類型。 (1)單件生產(chǎn) 產(chǎn)品產(chǎn)量很少，品種很多，各工作地加工對(duì)象經(jīng)常改變，很少重復(fù)。例如，重型機(jī)械制造、專用設(shè)備制造和新產(chǎn)品試制等 都屬于單件生產(chǎn)。 (2)成批生產(chǎn) 一年中分批輪流地制造幾種不同的產(chǎn)品，每種產(chǎn)品均有一定的數(shù)量，工作地的加工對(duì)象周期地重復(fù)。例如，通用機(jī)床及電機(jī)等生產(chǎn)都屬于成批生產(chǎn)。 (3)大量生產(chǎn) 產(chǎn)品產(chǎn)量很大，工作地的加工對(duì)象固定不變，長(zhǎng)期進(jìn)行某零件的某道工序的加工。例如汽車、軸承等生產(chǎn)都屬于大量生產(chǎn)。 機(jī)械制造工藝學(xué)講稿 第 2 頁 共 34 頁 生產(chǎn)類型不同，則零件的加工工藝、工藝裝備、毛坯制造等工藝特點(diǎn)也不同。 生產(chǎn)類型對(duì)零件工藝規(guī)程制定影響很大。此外，生產(chǎn)同一產(chǎn)品，大量生產(chǎn)一般具有生產(chǎn)效率高、成本低、質(zhì)量可靠、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。因此，應(yīng)大力推廣產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化 、系列化，以便組織專業(yè)化的大批量生產(chǎn)，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。推行成組技術(shù)，以及采用數(shù)控機(jī)床、柔性制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等現(xiàn)代化的生產(chǎn)手段和方式，實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品多品種、小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化，是當(dāng)前機(jī)械制造工藝的重要發(fā)展方向。 各種生產(chǎn)類型的生產(chǎn)綱領(lǐng)及工藝特點(diǎn)如表 1— 1所示。 表 1— 1 各種生產(chǎn)類型的生產(chǎn)綱領(lǐng)及工藝特點(diǎn) 單位：件 生產(chǎn)類型 綱領(lǐng)及特點(diǎn) 單件生產(chǎn) 成批生產(chǎn) 大量生產(chǎn) 小 批 中 批 大 批 產(chǎn) 品 類 型 重型機(jī)械 5 5— 100 100— 300 3001000 1000 中型機(jī)械 20 20— 200 200— 500 5005000 5000 輕型機(jī)械 100 100— 500 5005000 5000～ 50000 50000 工 藝 特 點(diǎn) 毛坯的制造方法及加工余量 自由鍛造，木模手工造型；毛坯精度低，余量大 部分采用模鍛，金屬模造型；毛坯精度及余量中等 廣泛采用模鍛，機(jī)器造型等高效方法；毛坯精度高、余量小 機(jī)床設(shè)備及機(jī)床布置 通用機(jī)床拽機(jī)群式排列；部分采用數(shù)控機(jī)床及柔性制造單元 通用機(jī)床和部分專用機(jī)床及 高效自動(dòng)機(jī)床；機(jī)床按零件類別分工段排列 廣泛采用自動(dòng)機(jī)床、專用機(jī)床，采用自動(dòng)線或?qū)Ｓ脵C(jī)床流水線排列 夾具及尺寸保證 通用夾具，標(biāo)準(zhǔn)附件或組合夾具；劃線試切保證尺寸 通用夾具，專用或成組夾具；定程法保證尺寸 高效專用夾具；定程及自動(dòng)測(cè)量控制尺寸 刀具、量具 通用刀具，標(biāo)準(zhǔn)量具 專用或標(biāo)準(zhǔn)刀具、量具 專用刀具、量具，自動(dòng)測(cè)量 零件的互換性 配對(duì)制造，互換性低，多采用鉗工修配 多數(shù)互換，部分試配或修配 全部互換，高精度偶件采用分組裝配、配磨 工藝文件的 要求 編制簡(jiǎn)單的工藝過程卡片 編制詳細(xì)的工藝 規(guī)程及關(guān)鍵工序的工序卡片 編制詳細(xì)的工藝規(guī)程、工序卡片、調(diào)整卡片 生產(chǎn)率 用傳統(tǒng)加工方法，生產(chǎn)率低，用數(shù)控機(jī)床可提高生產(chǎn)率 中等 高 成 本 較高 中等 低 對(duì)工人的技術(shù)要求 需要技術(shù)熟練 96工人 需要一定熟練程度的技術(shù)工人 對(duì)操作工人的技術(shù)要求較低，對(duì)調(diào)整工人的技術(shù)要求較高 發(fā)展趨勢(shì) 采用成組工藝、數(shù)控機(jī)床、加工中心及柔性制造單元 采用成組工藝，用柔性制造 系統(tǒng)或柔性自動(dòng)線 用計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化制造系統(tǒng)、車間或無人工廠，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制 工 藝過程的組成 機(jī)械加 工工 藝過程 是由一個(gè)或若干個(gè)順序排列的工序組成的，而工序又可分為安裝、工位、工步和走刀等。 １、 工序 機(jī)械制造工藝學(xué)講稿 第 3 頁 共 34 頁 一個(gè) (或一組 )工人，在一個(gè)工作地點(diǎn)，對(duì)一個(gè) (或同時(shí)幾個(gè) )工件所連續(xù)完成的那部 分工藝過程叫做工序。工序是工藝過程的基本單元，也是生產(chǎn)計(jì)劃的基本單元。 圖 1— 1所示的階梯軸，如果各表面都需要進(jìn)行機(jī)械加工，則根據(jù)其生產(chǎn)類型和生產(chǎn)車間的不同，應(yīng)采用不同加工方案。屬于單件小批生產(chǎn)時(shí)可用表 1— 2方案加工；如果屬于大批大量生產(chǎn)，則應(yīng)嫁用表 1— 3方案加工。 圖 1— 1 階梯軸 安裝 在一個(gè)加工工序中，有時(shí)需要對(duì)工 件進(jìn)行多次裝夾加工，工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序稱為安裝。 工位 為完成一定的工序內(nèi)容，一次裝夾工件后，工件與夾具或機(jī)床的可動(dòng)部分一起相對(duì)刀具或機(jī)床的固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置，稱為工位。 圖 1— 2 包括四個(gè)相同表面 圖 1— 3 多刀加工的復(fù)合工步 加工的復(fù)合工步 工步 在加工表面和加工工具都不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工藝過程叫工步。為了提高生產(chǎn)效率，采用幾把刀具或一把復(fù)合刀具同時(shí)加工一個(gè)或幾個(gè)表面可算作一個(gè)工步，稱為復(fù)合工步。如 圖 12和圖 13所示。 5．走刀 有些工步，由于余量較大，需要同一刀具對(duì)同一表面進(jìn)行多次切削，刀具對(duì)工件每切削一次就稱為一次走刀。 如圖 1— 5所示。 機(jī)械制造工藝學(xué)講稿 第 4 頁 共 34 頁 圖 1— 4 多工位加工 圖 1— 5 棒料車削加工成階梯軸的多次走刀 工位 Ⅰ — 裝卸工件工位 Ⅱ — 鉆孔 Ⅲ — 擴(kuò)孔 Ⅳ — 鉸孔 基準(zhǔn) 基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對(duì)象上的幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。基準(zhǔn)有虛有實(shí)。 根據(jù)作用不同，基準(zhǔn)可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。 設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是零件設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn)。 例如，圖 1— 6 所示三個(gè)零件圖樣 。 圖 1— 6(a)中對(duì)尺寸 20mm 而言， B面是 A面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)， A 面也是 B面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，它們互為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 圖 1— 6(b)中對(duì)同軸度而言， φ 50mm 的軸線是 φ 30mm 軸線的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；而 φ 50mm圓柱面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是 φ 50mm的軸線， φ 30mm 圓柱面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是 φ 50mm的軸線。 圖 1— 6(c)中對(duì)尺寸 45mm 而言，圓柱面的下母線 D 是槽底面 C 的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。又如圖1— 7— 所示主軸箱箱體圖樣， 頂面 F 的設(shè)計(jì)墓準(zhǔn)是底面 D，孔Ⅲ和孔Ⅳ軸線的設(shè)計(jì)基 準(zhǔn)是底面 D和導(dǎo)向側(cè)面 E，孔Ⅱ軸線的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是孔Ⅲ和孔Ⅳ的軸線。