第十二章 机械制造工艺规程设计1

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6）确定各工序的加工余量，计算工序尺寸 和公差 7）确定切削用量 8）确定各工序工时定额 9）评价工艺路线 对所制定的工艺方案应 进行技术经济分析，并应对多种工艺方案 进行比较，或采用优化方法，以确定出最 优工艺方案填写或打印工艺文件。 Mj2 12.13
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第二节 机械加工工艺规程设计 一、零件图的审查： 1、零件图与装配图的分析 通过分析，了解产品的用途、性能要求、工 作条件及功能，分析零件的主要技术要求 与技术难点，寻求最佳方案加以解决
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(3)型材 型材按截面形状可分为：圆钢、方钢、 六角钢、扁钢、角钢、槽钢及其它特殊截 面的型材。型材有热轧和冷拉两类。热轧 的型材精度低，但价格便宜，用于一般零 件的毛坯；冷拉的型材尺寸较小、精度高， 易于实现自动送料，但价格较高，多用于 批量较大的生产，适用于自动机床加工。
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(4)焊接件 焊接件是用焊接方法而获得的结合件， 焊接件的优点是制造简单、周期短、节省 材料，缺点是抗振性差，变形大，需经时 效处理后才能进行机械加工。 除此之外，还有冲压件、冷挤压件、 粉末冶金等其它毛坯。
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零件图分析的内容 1）零件图的完整性与正确性、结构上的合 理性 2）零件图上技术要求的合理性 尺寸精度、形状精度位置精度、热处理、 等 3）零件材料的选择是否合理
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2、零件结构工艺性分析 零件的结构分析主要包括以下三方面 (1)零件表面的组成和基本类型 根据机械零件不同表面的组合形成零件结构上的特 点，就可选择与其相适应的加工方法和加工路线， 例如外圆表面通常由车削或磨削加工；内孔表面 则通过钻、扩、铰、镗和磨削等加工方法获得。 机械零件不同表面的组合形成零件结构上的特点。 在机械制造中，通常按零件结构和工艺过程的相 似性，将各类零件大致分为轴类零件、套类零件、 箱体类零件、齿轮类零件和叉架类零件等。
第十二章机械制造工艺规程设计 本章要求; 1、掌握机械加工工艺过程设计的基本原理、原则 和方法 2、掌握制定工艺规程的原则， 3、掌握尺寸链、工序尺寸及公差的原理和计算方 法，并能正确地应用它来分析和解决实际工艺问 题 4、零件结构工艺性分析，技术要求分析
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概述 本章首先介绍制订机械加工工艺规程的步骤 和方法；然后重点讨论机械加工工艺过程 设计中的主要问题，包括定位基准的选择， 加工路线的拟订，工序尺寸及公差的确定 等；最后对计算机辅助工艺过程设计 （CAPP）原理和工艺过程的经济性分析 进行简要说明。
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在认真分析了零件的技术要求后，结合零件的结构特 点，对零件的加工工艺过程便有一个初步的轮廓。 加工表面的尺寸精度、表面粗糙度和有无热处理要 求，决定了该表面的最终加工方法，进而得出中间 工序和粗加工工序所采用的加工方法。如，轴类零 件上 IT7 级精度、表面粗糙度 Ra1.6μ m 的轴颈 表面，若不淬火，可用粗车、半精车、精车最终完 成；若淬火，则最终加工方法选磨削，磨削前可采 用粗车、半精车（或精车）等加工方法加工。表面 间的相互位置精度，基本上决定了各表面的加工顺 序。
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毛坯种类选择中应注意的问题 (1)零件材料及其力学性能 零件的材料大致确定了毛坯的种类。 例如材料为铸铁和青铜的零件应选择铸件 毛坯；钢质零件形状不复杂，力学性能要 求不太高时可选型材；重要的钢质零件， 为保证其力学性能，应选择锻件毛坯、
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(2)零件的结构形状与外形尺寸 形状复杂的毛坯，一般用铸造方法制造。薄壁 零件不宜用砂型铸造；中小型零件可考虑用先进 的铸造方法；大型零件可用砂型铸造。 一般用途的阶梯轴，如各阶梯直径相差不大， 可用圆棒料；如各阶梯直径相差较大，为减少材 料消耗和机械加工的劳动量，则宜选择锻件毛坯。 尺寸大的零件一般选择自由锻造；中小型零件可 选择模锻件；一些小型零件可做成整体毛坯。
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3）确定毛坯的种类及其制造方法 常用的机械零件的毛坯有铸件、锻件、焊接件、型材、 冲压件以及粉末冶金、成型轧制件等。零件的毛坯种类有 的已在图纸上明确，如焊接件。有的随着零件材料的选定 而确定，如选用铸铁、铸钢、青铜、铸铝等，此时毛坯必 为铸件，且除了形状简单的小尺寸零件选用铸造型材外， 均选用单件造型铸件。对于材料为结构钢的零件，除了重 要零件如曲轴、连杆明确是锻件外，大多数只规定了材料 及其热处理要求，这就需要工艺规程设计人员根据零件的 作用、尺寸和结构形状来确定毛坯种类。如作用一般的阶 梯轴，若各阶梯的直径差较小，则可直接以圆棒料作毛坯； 重要的轴或直径差大的阶梯轴，为了减少材料消耗和切削 加工量，则宜采用锻件毛坯。常用毛坯的特点及适用范围 见表 。
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三、工艺规程设计的原则与步骤 1、设计原则 1） 编制工艺规程应以保证零件加工质量，达到设 计图纸规定的各项技术要求为前提。 2）在保证加工质量的基础上，应使工艺过程有较 高的生产效率和较低的成本。 3）应充分考虑和利用现有生产条件，尽可能作到 平衡生产。 4）尽量减轻工人劳动强度，保证安全生产，创造 良好、文明劳动条件。 5）积极采用先进技术和工艺，力争减少材料和能 源消耗，并应符合环境保护要求。
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应牢牢把握住机械加工工艺过程设计的基本 原理、原则和方法 （如选择定位基准的原则，选择加工方法的 原则，工序划分及工序顺序安排的原则， 确定余量的原则和方法，工序尺寸及公差 的确定方法，工艺尺寸链原理及应用等）， 并通过一定的实践掌握制订机械加工工艺 规程的步骤和方法。
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第一节 机械加工工艺规程概述
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(2)主要表面与次要表面区分 根据零件各加工表面要求的不同，可以 将零件的加工表面划分为主要加工表面和 次要加工表面；这样，就能在工艺路线拟 定时，做到主次分开以保证主要表面的加 工精度。
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(3)零件的结构工艺性 所谓零件的结构工艺性是指零件在满 足使用要求的前提下，制造该零件的可行 性和经济性。功能相同的零件，其结构工 艺性可以有很大差异。所谓结构工艺性好， 是指在现有工艺条件下，既能方便制造又 有较低的制造成本。表12.3
学习要点：
了解机械加工工艺规程的作用， 掌握械加工工艺规程设计的原则和步骤， 了解常用毛坯的特点及适用范围。
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一、机械加工工艺规程及其作用 1、 机械加工工艺规程的定义 根据规定和经验将“正确”的零件机械 加工过程用文字和图表的形式规定下来，反 过来指导生产的工艺文件称为工艺规程 将制订好的零（部）件的机械加工工艺过程 按一定的格式（通常为表格或图表）和要求 描述出来，作为指令性技术文件，即为机械 加工工艺规程。
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对于零件机械加工结构工艺性，主要从零件加 工的难易性和加工成本两方面考虑。在满足 使用要求的前提下，一般对零件的技术要求 应尽量降低，同时对零件每一个加工表面的 设计，应充分考虑其可加工性和加工的经济 性，使其加工工艺路线简单，有利于提高生 产效率，并尽可能使用标准刀具和通用工装 等，以降低加工成本。
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1、机械加工工艺规程的格式 不同的生产类型对工艺规程的要求不同。 1）单件小批生产由于生产的分工比较粗糙， 通常只需说明零件的加工工艺路线（即其 加工工序顺序），填写工艺过程卡（见 表）。
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2）对于大批量生产，因其生产组织严密、 分工细致，工艺规程应尽量详细，要求对 每道加工工序的加工精度、操作过程、切 削用量、使用的设备及刀、夹、量具等均 作出具体规定。因此除了工艺过程卡外， 还应有相应的加工工序卡（见表 ）。此 外，必要时还需要检验工序卡和机床调整 卡。
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5.)本厂（车间）的生产条件。 应全面了解 工厂（车间）设备的种类、规格和精度状 况，工人的技术水平，现有的刀、夹、量 具规格，以及专用设备、工艺装备的设计 制造能力，等等。 6)各种有关手册、标准等技术资料。 7)国内外先进工艺及生产技术的发展与应用 情况。
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3、加工工艺规程的设计步骤 1）分析零件工作图和产品装配图 阅读零件工作图 和产品装配图，以了解产品的用途、性能及工 作条件，明确零件在产品中的位置、功用及其 主要的技术要求。 2）工艺审查 主要审查零件图上的视图、尺寸和技 术要求是否完整、正确；分析各项技术要求制 订的依据，找出其中的主要技术要求和关键技 术问题，以便在设计工艺规程时采取措施予以 保证；审查零件的结构工艺性
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2、制订机械加工工艺规程所需的原始资料 制订零件的机械加工工艺规程时,需具备下 列原始资料： 1）产品的全套装配图及零件图。 2）产品的验收质量标准。 3)产品的生产纲领及生产类型。
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4)零件毛坯图及毛坯生产情况。 零件毛坯图通常由毛坯车间技术人员设计。机 械加工工艺人员应研究毛坯图并了解毛坯的生产 情况，如了解毛坯的余量、结构工艺性、铸件的 分型面和浇冒口位置、模锻件的出模斜度和飞边 位置等，以便正确选择零件加工时的装夹部位和 装夹方法，合理确定工艺过程。
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二、机械加工工艺规程的类型及格式 包括： 机械加工工艺过程卡——为说明零件机械加工工艺 过程的工艺文件； 工序卡——对每道工序作详细说明、可直接用于指 导工人操作的工艺文件； 检验工序卡——对成批或大量生产中重要检验工序 作详细说明、指导检验的工艺文件； 机床调整卡——大批量生产中对由自动线、流水线 上的机床以及由自动机或半自动机完成的工序， 为调整工提供机床调整依据的工艺文件。
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3）中小批量生产经常采用机械加工工艺卡 （见表 ），其详细程度介于工艺过程卡 和加工工序卡之间。
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4、机械加工工艺规程的作用 (1) 机械加工工艺规程是机械加工工艺过程 的主要技术文件，是指挥现场生产的依据。 (2)机械加工工艺规程是新产品投产前，进行 有关的技术准备和生产准备的依据。 (3) 机械加工工艺规程是新建、扩建或改建 厂房（车间）的依据。
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箱体类零件结构？技术要求？
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二、毛坯的确定 毛坯的确定，不仅影响毛坯制造的经 济性，而且影响机械加工的经济性。所以 在确定毛坯时，既要考虑热加工方面的因 素，也要兼顾冷加工方面的要求，以便从 确定毛坯这一环节中，降低零件的制造成 本。
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