工艺规程设计工艺规程设计第一节第一节 概概 述述 一、消费过程与工艺过程一、消费过程与工艺过程 机器的消费过程是将原资料转变为废机器的消费过程是将原资料转变为废品的全过程。在消费过程中，凡是改动消品的全过程。在消费过程中，凡是改动消费对象的外形、尺寸、位置和性质等，使费对象的外形、尺寸、位置和性质等，使其成为废品或半废品的过程称为工艺过程。其成为废品或半废品的过程称为工艺过程。工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊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，机械制接、机械加工、装配等工艺过程，机械制造工艺过程普通是指零件的机械加工工艺造工艺过程普通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。其它过程和机器的装配工艺过程的总和。其它过程那么称为辅助过程。过程那么称为辅助过程。 工艺就是制造产品的方法。工艺就是制造产品的方法。 一台构造一样、要求一样的机器，或者具有一样一台构造一样、要求一样的机器，或者具有一样要求的机器零件，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方式，用以指点消费，这些工容写成工艺文件的方式，用以指点消费，这些工艺文件即称为工艺规程。艺文件即称为工艺规程。 二、机械加工工艺过程的组成 1.工序、工步和任务行程 工序是组成加工工艺过程的根本单元。一个工序是指一个或一组工人，在一台机床或一个任务地点，对同一工件或同时对几个工件所延续完成的那一部分工艺过程。 制制定定机机械械加加工工工工艺艺过过程程，必必需需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展展的的先先后后顺顺序序。仅仅列列出出主主要要工工序序称称号号及及其其加加工工顺顺序序的简单工艺过程，称为工艺道路。的简单工艺过程，称为工艺道路。 工工步步是是在在加加工工外外表表不不变变、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延延续续完完成成的的那那部部分工序。分工序。 任任务务行行程程也也叫叫走走刀刀，是是加加工工工工具具在在加加工工外表上加工一次所完成的工步。外表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，必必需需对对工工件件进进展展装装夹夹，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。完成的。 采采用用转转位位或或移移位位夹夹具具、回回转转任任务务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，要要经经过过假假设设干干个个位位置置依依次次进进展展加加工工。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位。工位。三、零件三、零件获得加工精度的方法得加工精度的方法 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、外外形形精精度度和和位位置精度。置精度。 外外形形精精度度的的获得得根根据据第第一一章章所所述述，可可概概括括为以以下三种方法：下三种方法： 轨迹迹法法利利用用切切削削运运动中中刀刀具具刀刀尖尖的的运运动轨迹迹构构成成被被加加工工外外表表的的外外形形。所所能能到到达达的的精精度度，主主要要取决于取决于这种成形运种成形运动的精度。的精度。 成形法成形法利用成形刀具刀刃的几何外形切出工利用成形刀具刀刃的几何外形切出工件的外形。所能到达的精度，主要取决于刀刃的件的外形。所能到达的精度，主要取决于刀刃的外形精度和刀具的装外形精度和刀具的装夹精度。精度。展成法展成法利用刀具和工件作展成切削运利用刀具和工件作展成切削运动，刀，刀刃在被加工面上的包刃在被加工面上的包络面构成的成形外表。所能面构成的成形外表。所能到达的精度，主要取决于机床展成运到达的精度，主要取决于机床展成运动的的传动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。当当需需求求多多次次装装夹夹加加工工时时，有有关关外外表表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；假假设设工工件件一一次次装装夹夹加加工工多多个个外外表表时时，各各外外表表的的位位置置精精度度那那么么依依托机床的精度来保证。托机床的精度来保证。 尺寸精度的尺寸精度的获得方法，有以下四种：得方法，有以下四种： 试切法即先切法即先试切出很小一部分加工外表，丈量切出很小一部分加工外表，丈量试切后所得的尺寸，按照加工要求适当切后所得的尺寸，按照加工要求适当调整刀具切整刀具切削刃相削刃相对工件的位置，再工件的位置，再试切，再丈量，如此切，再丈量，如此经过两三次两三次试切和丈量，当被加工尺寸到达要求后，再切和丈量，当被加工尺寸到达要求后，再切削整个待加工面。切削整个待加工面。 定尺寸刀具法器具有一定尺寸精度的刀具来保定尺寸刀具法器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。被加工工件尺寸精度的方法。调整整法法利利用用机机床床上上的的定定程程安安装装、对刀刀安安装装或或预先先调整整好好的的刀刀架架，使使刀刀具具相相对机机床床或或夹具具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。 需需求求采采用用夹具具来来实现装装夹，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，需求先按试切法决议刻度盘上的整法的一种，需求先按试切法决议刻度盘上的刻度。刻度。 大批量消费中，多用定程挡块、样板、样件大批量消费中，多用定程挡块、样板、样件等对刀安装进展调整。等对刀安装进展调整。自自动控控制制法法运运用用一一定定的的安安装装，在在工工件件到到达达要要求求的的尺尺寸寸时，自自动停停顿加加工工。这种种方方法法可可分分为自自动丈丈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丈丈量量工工件件尺尺寸寸的的安安装装，在在到到达达要要求求时，停停顿进刀刀。后后者者是是根根据据预先先编制制好好的的机机床数控程序床数控程序实现进刀的。刀的。四、机械加工工艺与消费类型四、机械加工工艺与消费类型 1. 1.消费类型消费类型 消消费费类类型型的的划划分分根根据据是是产产品品或或零零件件的的年年消消费费纲纲领领，产产品品的的年年消消费费纲纲领领就就是是产产品的年消费量。品的年消费量。 零件的年消费纲领由下式计算：零件的年消费纲领由下式计算： 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 按按年年消消费纲领划划分分消消费类型型，如如表表6-16-1所示所示 表表6 61 1消消费纲领与消与消费类型的关系型的关系 出于消费效率、本钱、质量等方面出于消费效率、本钱、质量等方面的思索，单件、小批量消费与大批量消费的思索，单件、小批量消费与大批量消费能够有不同的工艺过程。不仅如此，消费能够有不同的工艺过程。不仅如此，消费类型不同，工艺规程制定的要求也不同。类型不同，工艺规程制定的要求也不同。 各种消费类型的工艺过程特点可归各种消费类型的工艺过程特点可归纳成表纳成表6 62 2。 表表6-26-2各种消费类型工艺过程的主要特点各种消费类型工艺过程的主要特点 2.2.消费类型与组织方式消费类型与组织方式 产品的用途不同，决议了其市场需求量产品的用途不同，决议了其市场需求量是不同的，因此不同的产品有不同的消费批是不同的，因此不同的产品有不同的消费批量。需求的批量不同，构成了不同的消费规量。需求的批量不同，构成了不同的消费规模类型，如大批量、中小批量、单件消费等。模类型，如大批量、中小批量、单件消费等。不同的消费类型即消费规模不同，消费组织不同的消费类型即消费规模不同，消费组织的方式及相应的工艺过程也大不一样。的方式及相应的工艺过程也大不一样。 大批量消费往往是由自动消费线、公用大批量消费往往是由自动消费线、公用消费线来完成的，单件、小批消费往往是由消费线来完成的，单件、小批消费往往是由通用设备，靠工人的技术或技艺来完成的。通用设备，靠工人的技术或技艺来完成的。数控技术及设备的智能化使单件小批消费也数控技术及设备的智能化使单件小批消费也接近大批消费的效率及本钱。接近大批消费的效率及本钱。 单件、小批消费时，往往采用单件、小批消费时，往往采用多工序集中在一同。大批量消费时，多工序集中在一同。大批量消费时，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义务。水线上协调完成加工义务。 大批量消大批量消费时费时，产产品的开品的开发过发过程和程和大批量制造大批量制造过过程中程中间间往往往往还还有小批量有小批量试试制制阶阶段，以防止市段，以防止市场风险场风险及完善消及完善消费预备费预备任任务务。这这些些阶阶段段间间往往有往往有较较明确的界限，中明确的界限，中间还间还要要进进展展评评价与分析。价与分析。单单件、小批消件、小批消费费中，中，产产品的开品的开发过发过程与消程与消费过费过程往往程往往结结合合为为一体。一体。 这些界限不是绝对的，在矫捷制这些界限不是绝对的，在矫捷制造、并行工程等先进制造方式下，大造、并行工程等先进制造方式下，大批量消费时，产品开发和消费组织阶批量消费时，产品开发和消费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消费方式及针对不同的产品所选用的消费方式及制造技术的准那么：制造技术的准那么： 质量、本钱、消费率长期以来是评价质量、本钱、消费率长期以来是评价机电产品制造过程的三大准那么。机电产品制造过程的三大准那么。 如今运用的是如今运用的是 T T交货时间交货时间Q Q质量质量C C本钱本钱S S效力的准那么。效力的准那么。 产品品的的制制造造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普普通通是是一一个装配的个装配的过程。程。 企企业组织产品的消品的消费可以有多种方式：可以有多种方式： 消消费全部零部件、全部零部件、组装机器。装机器。 消消费一一部部分分关关键的的零零部部件件，其其他他的的由由其其它企它企业供供应。 完全不消完全不消费零部件，只担任零部件，只担任设计及及销售。售。 第第一一种种方方式式的的企企业业，必必需需拥拥有有加加工工一一切切零零件件、完完成成一一切切工工序序的的设设备备，构构成成大大而而全全、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，顺顺应应性性差差，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，定定岗岗人人员员也也有有忙忙闲闲不不均均情况。情况。 第第三三种种方方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消消费费。但但对对于于中中心心技技术术和和工工艺艺应应该该本本人人掌掌握握时时，或或大大批批量量消消费费中中附附加加值值比比较较大大的的零零部部件件消消费费，这这一一方方式式就就有有缺乏之处。缺乏之处。 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位位置置。实实践践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方式。的方式。 许许多多产产品品复复杂杂的的大大工工业业多多采采用用第第二二种种方式，如汽车制造业。方式，如汽车制造业。 对对第第二二种种方方式式及及第第三三种种方方式式来来说说，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展展全全检检或或按按数数理理统统计计方方法法进进展展抽抽检检。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、工五、工艺规程的程的设计原那么及原始原那么及原始资料料1.1.工工艺规程程设计须遵照以下原那么：遵照以下原那么：所所设计的的工工艺规程程应能能保保证机机器器零零件件的的加加工工质量量，到达到达设计图纸上上规定的各定的各项技技术要求；要求；应使使工工艺过程程具具有有较高高的的消消费率率，使使产品品尽尽快快投投放放市市场；设法降低制造本法降低制造本钱；留意减留意减轻工人的工人的劳动强度，保度，保证消消费平安。平安。2.2.设计工工艺规程必需具程必需具备以下原始以下原始资料：料： 产品装配品装配图、零件、零件图；产品品验收收质量量规范；范；产品的年消品的年消费纲领；毛坯毛坯资料与毛坯消料与毛坯消费条件；条件； 制制造造厂厂的的消消费条条件件，包包括括机机床床设备和和工工艺配配备的的规格格、性性能能和和如如今今的的技技术形形状状、工工人人的的技技术程程度度、工工厂厂自自制制工工艺配配备的的才才干干以以及及工工厂厂供供电、供气的才干等有关供气的才干等有关资料；料；工工艺规程程设计、工工艺配配备设计所所需需求求的的设计手手册和有关册和有关规范；范；国内外先国内外先进制造技制造技术资料等。料等。