1、工藝規程設計 工藝規程設計工藝規程設計第一節第一節 概概 述述 一、生產過程與工藝過程一、生產過程與工藝過程 機器的機器的是將原材料轉變為成品的全過程。在是將原材料轉變為成品的全過程。在生產過程中，凡是改變生產對象的形狀、尺寸、生產過程中，凡是改變生產對象的形狀、尺寸、位置和性質等，使其成為成品或半成品的過程稱位置和性質等，使其成為成品或半成品的過程稱為為工藝過程工藝過程。工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖。工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機械加工、裝配等工藝過程，壓、焊接、機械加工、裝配等工藝過程，機械制機械制造工藝過程造工藝過程一般是指零件的機械加工工藝過程和一般是指零件的機械加工工藝

2、過程和機器的裝配工藝過程的總和。其它過程則稱為輔機器的裝配工藝過程的總和。其它過程則稱為輔助過程。助過程。 工藝規程設計 工藝工藝就是制造產品的方法。就是制造產品的方法。 一臺結構相同、要求相同的機器，或者具有相一臺結構相同、要求相同的機器，或者具有相同要求的機器零件，均可以采用幾種不同的工藝同要求的機器零件，均可以采用幾種不同的工藝過程完成，但其中總有一種工藝過程在某一特定過程完成，但其中總有一種工藝過程在某一特定條件下是最合理的。人們把合理工藝過程的有關條件下是最合理的。人們把合理工藝過程的有關內容寫成工藝文件的形式，用以指導生產，這些內容寫成工藝文件的形式，用以指導生產，這些工藝文件即稱

3、為工藝文件即稱為工藝規程工藝規程。 工藝規程設計 二、機械加工工藝過程的組成二、機械加工工藝過程的組成 1.1.工序、工步和工作行程工序、工步和工作行程 工序工序是組成加工工藝過程的基本單元。一個是組成加工工藝過程的基本單元。一個工序是指一個（或一組）工人，在一臺機床（或工序是指一個（或一組）工人，在一臺機床（或一個工作地點），對同一工件（或同時對幾個工一個工作地點），對同一工件（或同時對幾個工件）所連續完成的那一部分工藝過程。件）所連續完成的那一部分工藝過程。 工藝規程設計 制訂機械加工工藝過程，必須確定該工制訂機械加工工藝過程，必須確定該工件要經過幾道工序以及工序進行的先后順序。件要經過幾

4、道工序以及工序進行的先后順序。僅列出主要工序名稱及其加工順序的簡略工僅列出主要工序名稱及其加工順序的簡略工藝過程，稱為藝過程，稱為工藝路線工藝路線。 工步工步是在加工表面不變、加工工具不變、切是在加工表面不變、加工工具不變、切削用量不變的條件下所連續完成的那部分工削用量不變的條件下所連續完成的那部分工序。序。 工作行程工作行程也叫走刀，是加工工具在加工表也叫走刀，是加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步。面上加工一次所完成的工步。 工藝規程設計 2. 2.裝夾和工位裝夾和工位 為完成零件的加工，必須對工件進行裝夾，為完成零件的加工，必須對工件進行裝夾，它是由定位和夾緊過程組成，這一功能是由夾

5、具它是由定位和夾緊過程組成，這一功能是由夾具完成的。完成的。 采用轉位或移位夾具、回轉工作臺或多軸采用轉位或移位夾具、回轉工作臺或多軸機床上加工時，工件在機床上一次裝夾后，要經機床上加工時，工件在機床上一次裝夾后，要經過若干個位置依次進行加工。工件在機床上所占過若干個位置依次進行加工。工件在機床上所占據的每一個位置上所完成的那一部分工序就稱為據的每一個位置上所完成的那一部分工序就稱為工位。工位。工藝規程設計三、零件獲得加工精度的方法三、零件獲得加工精度的方法 零件的加工精度包括尺寸精度、形狀精度和零件的加工精度包括尺寸精度、形狀精度和位置精度。位置精度。 形狀精度形狀精度的獲得根據第一章所述，

6、可概括為的獲得根據第一章所述，可概括為以下三種方法：以下三種方法： 軌跡法軌跡法利用切削運動中刀具刀尖的運動軌跡利用切削運動中刀具刀尖的運動軌跡形成被加工表面的形狀。所能達到的精度，主要形成被加工表面的形狀。所能達到的精度，主要取決于這種成形運動的精度。取決于這種成形運動的精度。 工藝規程設計成形成形法法利用成形刀具刀刃的幾何形狀切出工利用成形刀具刀刃的幾何形狀切出工件的形狀。所能達到的精度，主要取決于刀刃的件的形狀。所能達到的精度，主要取決于刀刃的形狀精度和刀具的裝夾精度。形狀精度和刀具的裝夾精度。展成法展成法利用刀具和工件作展成切削運動，刀利用刀具和工件作展成切削運動，刀刃在被加工面上的包

7、絡面形成的成形表面。所能刃在被加工面上的包絡面形成的成形表面。所能達到的精度，主要取決于機床展成運動的傳動鏈達到的精度，主要取決于機床展成運動的傳動鏈精度與刀具的制造精度。精度與刀具的制造精度。工藝規程設計 位置精度的獲得與工件的裝夾方式和加工方位置精度的獲得與工件的裝夾方式和加工方法有關。當需要多次裝夾加工時，有關表面的位法有關。當需要多次裝夾加工時，有關表面的位置精度依賴夾具的正確定位來保證；如果工件一置精度依賴夾具的正確定位來保證；如果工件一次裝夾加工多個表面時，各表面的位置精度則依次裝夾加工多個表面時，各表面的位置精度則依靠機床的精度來保證。靠機床的精度來保證。 工藝規程設計 尺寸精度

8、尺寸精度的獲得方法，有以下四種：的獲得方法，有以下四種： 試切法試切法即先試切出很小一部分加工表面，測量即先試切出很小一部分加工表面，測量試切后所得的尺寸，按照加工要求適當調整刀具切試切后所得的尺寸，按照加工要求適當調整刀具切削刃相對工件的位置，再試切，再測量，如此經過削刃相對工件的位置，再試切，再測量，如此經過兩三次試切和測量，當被加工尺寸達到要求后，再兩三次試切和測量，當被加工尺寸達到要求后，再切削整個待加工面。切削整個待加工面。 定尺寸刀具法定尺寸刀具法用具有一定尺寸精度的刀具來保用具有一定尺寸精度的刀具來保證被加工工件尺寸精度的方法。證被加工工件尺寸精度的方法。工藝規程設計調整法調整法

9、利用機床上的定程裝置、對刀裝置或利用機床上的定程裝置、對刀裝置或預先調整好的刀架，使刀具相對機床或夾具滿足預先調整好的刀架，使刀具相對機床或夾具滿足一定的位置精度要求，然后加工一批工件。一定的位置精度要求，然后加工一批工件。 需要采用夾具來實現裝夾，加工后工件精度需要采用夾具來實現裝夾，加工后工件精度的一致性好。的一致性好。 工藝規程設計 在機床上按照刻度盤進刀然后切削，也是調在機床上按照刻度盤進刀然后切削，也是調整法的一種，需要先按試切法決定刻度盤上的整法的一種，需要先按試切法決定刻度盤上的刻度?？潭?。 大批量生產中，多用定程擋塊、樣板、樣件大批量生產中，多用定程擋塊、樣板、樣件等對刀裝置進

10、行調整。等對刀裝置進行調整。工藝規程設計自動控制法自動控制法使用一定的裝置，在工件達到使用一定的裝置，在工件達到要求的尺寸時，自動停止加工。這種方法可要求的尺寸時，自動停止加工。這種方法可分為自動測量和數字控制兩種，前者機床上分為自動測量和數字控制兩種，前者機床上具有自動測量工件尺寸的裝置，在達到要求具有自動測量工件尺寸的裝置，在達到要求時，停止進刀。后者是根據預先編制好的機時，停止進刀。后者是根據預先編制好的機床數控程序實現進刀的。床數控程序實現進刀的。工藝規程設計四、機械加工工藝與生產類型四、機械加工工藝與生產類型 1.1.生產類型生產類型 生產類型的生產類型的劃分依據是產品或零件劃分依據

11、是產品或零件的年生產綱領，產品的年生產綱領就是的年生產綱領，產品的年生產綱領就是產品的年生產量。產品的年生產量。 工藝規程設計 零件的年生產綱領由下式計算：零件的年生產綱領由下式計算： N=Qn(1+a%)(1+b%)N=Qn(1+a%)(1+b%) ( (件件/ /年年) ) N N零件的年產綱領零件的年產綱領 ( (件件/ /年年) ) Q Q產品的年產量產品的年產量 （臺年）（臺年） n n每臺產品中該零件的數量（件每臺產品中該零件的數量（件/ /臺）臺） a%a%備品率備品率 b%b%廢品率廢品率工藝規程設計 按年生產綱領劃分生產類型，如按年生產綱領劃分生產類型，如表表6-16-1所示

12、所示 表表6 61 1生產綱領與生產類型的關系生產綱領與生產類型的關系工藝規程設計 出于生產效率、成本、質量等方面出于生產效率、成本、質量等方面的考慮，單件、小批量生產與大批量生的考慮，單件、小批量生產與大批量生產可能有不同的工藝過程。不僅如此，產可能有不同的工藝過程。不僅如此，生產類型不同，工藝規程制訂的要求也生產類型不同，工藝規程制訂的要求也不同。不同。 各種生產類型的工藝過程特點可歸各種生產類型的工藝過程特點可歸納成表納成表6 62 2。 工藝規程設計表表6-26-2各種生產類型工藝過程的主要特點各種生產類型工藝過程的主要特點 工藝規程設計2.2.生產類型與組織方式生產類型與組織方式 產

13、品的用途不同，決定了其市場需求產品的用途不同，決定了其市場需求量是不同的，因此不同的產品有不同的生量是不同的，因此不同的產品有不同的生產批量。需求的批量不同，形成了不同的產批量。需求的批量不同，形成了不同的生產規模類型，如大批量、中小批量、單生產規模類型，如大批量、中小批量、單件生產等。不同的生產類型即生產規模不件生產等。不同的生產類型即生產規模不同，生產組織的方式及相應的工藝過程也同，生產組織的方式及相應的工藝過程也大不相同。大不相同。工藝規程設計 大批量生產往往是由自動生產線、大批量生產往往是由自動生產線、專用生產線來完成的，單件、小批生產專用生產線來完成的，單件、小批生產往往是由通用設備

14、，靠工人的技術或技往往是由通用設備，靠工人的技術或技藝來完成的。數控技術及設備的智能化藝來完成的。數控技術及設備的智能化使單件小批生產也接近大批生產的效率使單件小批生產也接近大批生產的效率及成本。及成本。工藝規程設計 單件、小批生產時，往往采用單件、小批生產時，往往采用多工序集中在一起。大批量生產時，多工序集中在一起。大批量生產時，一個零件往往分成了許多工序，在一個零件往往分成了許多工序，在流水線上協調完成加工任務。流水線上協調完成加工任務。工藝規程設計 大批量生產時，產品的開發過程和大批量生產時，產品的開發過程和大批量制造過程中間往往還有小批量試大批量制造過程中間往往還有小批量試制階段，以避

15、免市場風險及完善生產準制階段，以避免市場風險及完善生產準備工作。這些階段間往往有較明確的界備工作。這些階段間往往有較明確的界限，中間還要進行評估與分析。單件、限，中間還要進行評估與分析。單件、小批生產中，產品的開發過程與生產過小批生產中，產品的開發過程與生產過程往往結合為一體。程往往結合為一體。 工藝規程設計 這些界限不是絕對的，在敏捷制這些界限不是絕對的，在敏捷制造、并行工程等先進制造模式下，大造、并行工程等先進制造模式下，大批量生產時，產品開發和生產組織階批量生產時，產品開發和生產組織階段之間往往消除了明顯的界限。段之間往往消除了明顯的界限。工藝規程設計 針對不同的產品所選用的生產模式及針

16、對不同的產品所選用的生產模式及制造技術的準則：制造技術的準則： 質量、成本、生產率長期以來是評價質量、成本、生產率長期以來是評價機電產品制造過程的三大準則。機電產品制造過程的三大準則。 現在應用的是現在應用的是 T T（交貨時間）（交貨時間）Q Q（質量）（質量）C C（成本）（成本）S S（服務）的準則。（服務）的準則。 工藝規程設計 產品的產品的制造過程制造過程包括了零件、部件、包括了零件、部件、整機的制造。部件和整機的制造一般是整機的制造。部件和整機的制造一般是一個裝配的過程。一個裝配的過程。 企業組織產品的生產可以有多種模式：企業組織產品的生產可以有多種模式： 生產全部零部件、組裝機器

17、。生產全部零部件、組裝機器。 生產一部分關鍵的零部件，其余的由其生產一部分關鍵的零部件，其余的由其它企業供應。它企業供應。 完全不生產零部件，只負責設計及銷售。完全不生產零部件，只負責設計及銷售。工藝規程設計 第一種模式的企業，必須擁有加第一種模式的企業，必須擁有加工所有零件、完成所有工序的設備，工所有零件、完成所有工序的設備，形成大而全、小而全的工廠。當市場形成大而全、小而全的工廠。當市場發生變化時，適應性差，難以作到設發生變化時，適應性差，難以作到設備負載的平衡，固定資產利用率差，備負載的平衡，固定資產利用率差，定崗人員也有忙閑不均情況。定崗人員也有忙閑不均情況。工藝規程設計 第三種模式具

18、有場地占用少、固第三種模式具有場地占用少、固定設備投入少、轉產容易等優點，較定設備投入少、轉產容易等優點，較適宜市場變化快的產品生產。但對于適宜市場變化快的產品生產。但對于核心技術和工藝應該自己掌握時，或核心技術和工藝應該自己掌握時，或大批量生產中附加值比較大的零部件大批量生產中附加值比較大的零部件生產，這一模式就有不足之處。生產，這一模式就有不足之處。 工藝規程設計 這種組織方式中，更顯示出知識在這種組織方式中，更顯示出知識在現代制造業的突出作用和地位。實際上現代制造業的突出作用和地位。實際上是將制造業由資金密集型向知識密集型是將制造業由資金密集型向知識密集型過渡的模式。過渡的模式。 許多產品復雜的大工業多采用第二種許多產品復雜的大工業多采用第二種模式，如汽車制造業。模式，如汽車制造業。 工藝規程設計 對第二種模式及第三種模式來說，零對第二種模式及第三種模式來說，零部件供應的質量是重要的。部件供應的質量是重要的。 保證質量的措施可以采取主機廠有一保證質量的措施可以采取主機廠有一套完善的質量檢測手段，對供應零件進套完善的質量檢測手段，對供應零件進行全檢或按數理統計方法進行抽檢。為行全檢或按數理統計方法進行抽檢。為了保證及時供貨及質量的另一個措施是了保證及時供貨及質量的另一個措施是可以向兩