第十章工藝規程設計第一節概述

機械加工工藝規程是機械加工工藝過程的主要技術文件，是指揮現場生產的依據。機械加工工藝規程是新產品投產前，進行有關的技術準備和生產準備的依據。機械加工工藝規程是新建、擴建或改建廠房（車間）的依據。1.機械加工工藝規程的作用1/13/20231機電系黃萬友機械制造上課講義(1)工藝過程卡片工藝過程卡片是以工序為單位簡要說明零件加工過程的一種工藝文件。

表10-1(2)工序卡片工序卡片是為每一道工序編制的一種工藝文件。表10-22.機械加工工藝規程的格式1/13/20232機電系黃萬友機械制造上課講義1）零件工作圖及其產品裝配圖；2）產品驗收的質量標準；3）零件的生產綱領；4）現場的生產條件（毛坯制造能力、機床設備、工藝裝備、工人技術水平，專用設備和工裝的制造能力）；5）國內外有關的先進制造工藝及今后生產技術的發展方向等；6）有關的工藝、圖紙、手冊及技術書刊等資料。制定機械加工工藝規程的原始資料1/13/20233機電系黃萬友機械制造上課講義3.制定機械加工工藝規程的步驟1.根據零件的生產綱領確定生產類型2.對被加工零件進行工藝分析

（零件分析）功用零件表面的技術要求結構工藝性1/13/20234機電系黃萬友機械制造上課講義1.根據零件的生產綱領確定生產類型2.對被加工零件進行工藝分析3.確定毛坯

1）毛坯的制造類型；2）毛坯的制造精度；3）毛坯圖制定機械加工工藝規程的步驟1/13/20235機電系黃萬友機械制造上課講義常用毛坯種類和特點種類特點鑄件多用于形狀復雜、尺寸較大的零件。其吸振性能好，但力學性能低。鑄造方法有砂型鑄造、離心鑄造等，有手工造型和機器造型。模型有木模和金屬模。木模手工造型用于單件小批生產或大型零件，生產效率低，精度低。金屬模用于大批大量生產，生產效率高、精度高。離心鑄造用于空心零件，壓力鑄造用于形狀復雜、精度高、大量生產、尺寸小的有色金屬零件鍛件用于制造強度高、形狀簡單的零件（軸類和齒輪類）。用模鍛和精密鍛造，生產效率高，精度高。單件小批生產用自由鍛沖壓件用于形狀復雜、生產批量較大的板料毛坯。精度較高，但厚度不宜過大型材用于形狀簡單或尺寸不大的零件。材料為各種冷拉和熱軋鋼材冷擠壓件用于形狀簡單、尺寸小和生產批量大的零件。如各種精度高的儀表件和航空發動機中的小零件焊接件用于尺寸較大、形狀復雜的零件，多用型鋼或鍛件焊接而成，其制造成本低，但抗振性差，容易變形，尺寸誤差大工程塑料用于形狀復雜、尺寸精度高、力學性能要求不高的零件粉末冶金尺寸精度高、材料損失少，用于大批量生產、成本高。不適于結構復雜、薄壁、有銳邊的零件1/13/20236機電系黃萬友機械制造上課講義1.根據零件的生產綱領確定生產類型2.對被加工零件進行工藝分析3.確定毛坯4.擬定工藝路線什么是工藝路線？工藝路線就是零件從毛坯到成品所經過工序的先后順序。

定位基準的選擇表面加工方法的選擇加工階段的劃分工序順序的安排工序集中與分散的安排制定機械加工工藝規程的步驟1/13/20237機電系黃萬友機械制造上課講義制定機械加工工藝規程的步驟1.根據零件的生產綱領確定生產類型2.對被加工零件進行工藝分析3.確定毛坯4.擬定工藝路線5.確定各工序所用的設備和工藝裝備6.確定加工余量、工序尺寸及公差7.確定切削用量及時間定額8.填寫工藝文件

1/13/20238機電系黃萬友機械制造上課講義第二節機械加工工藝規程設計一、機械加工工藝規程設計的內容及步1.分析零件圖和產品裝配圖

設計工藝規程時，首先應分析零件圖和該零件所在部件或總成的裝配圖，了解該零件在部件或總成中的位置和功用，以及部件或總成對該零件提出的技術要求，分析其關鍵技術要求和應采取的相應工藝措施，形成工藝規程設計的總體構思。1/13/20239機電系黃萬友機械制造上課講義

2.對零件圖和裝配圖進行工藝審查審查圖紙上的視圖、尺寸公差和技術要求是否正確、統一、完整，對零件設計的結構工藝性進行評價，如發現有不合理之處應及時提出，并同有關設計人員商討圖紙修改方案，報主管領導審批。第二節機械加工工藝規程設計1/13/202310機電系黃萬友機械制造上課講義3.由年生產綱領研究確定零件生產類型4.確定毛坯要根據零件生產類型和毛坯制造的生產條件綜合考慮,只要有可能，應提倡采用精密鑄造、精密鍛造、冷軋、冷擠壓、粉末冶金等先進的毛坯制造方法。第二節機械加工工藝規程設計1/13/202311機電系黃萬友機械制造上課講義5.擬定工藝路線主要內容包括：選擇定位基準，確定各表面加工方法，劃分加工階段，確定工序集中和分散程度，安排工序順序等。通過技術、經濟的對比分析，最后確定一種最佳工藝方案。

第二節機械加工工藝規程設計1/13/202312機電系黃萬友機械制造上課講義6.確定各工序所用機床設備和工藝裝備，對需要改裝或重新設計的專用工藝裝備要提出設計任務書。7.確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。1/13/202313機電系黃萬友機械制造上課講義8.確定各工序的技術要求及檢驗方法。

9.確定各工序的切削用量和工時定額。10.編制工藝文件。第二節機械加工工藝規程設計1/13/202314機電系黃萬友機械制造上課講義二、工藝路線的擬訂擬訂工藝路線是設計工藝規程最為關鍵的一步，需順序完成以下幾個方面的工作。1.定位基準的選擇在工藝規程設計中，正確選擇定位基準，對保證零件加工要求、合理安排加工順序有著至關重要的影響。第二節機械加工工藝規程設計1/13/202315機電系黃萬友機械制造上課講義

定位基準有精基準與粗基準之分，用毛坯上未經加工的表面作為定位基準，這種定位基準稱為粗基準。用加工過的表面作定位基準，這種定位基準成為精基準。在選擇定位基準時往往先根據零件的加工要求選擇精基準，由工藝路線向前反推，最后考慮選用哪一組表面作為粗基準才能把精基準加工出來。第二節機械加工工藝規程設計1/13/202316機電系黃萬友機械制造上課講義⑴精基準的選擇原則選擇精基準一般應遵循以下幾項原則：1)基準重合原則:應盡可能選擇被加工表面的設計基準作為精基準，這樣可以避免由于基準不重合引起的定位誤差。2)統一基準原則:應盡可能選擇用同一組精基準加工工件上盡可能多的表面，以保證各加工表面之間的相對位置精度。

第二節機械加工工藝規程設計1/13/202317機電系黃萬友機械制造上課講義3)互為基準原則：當工件上兩個加工表面之間的位置精度要求比較高時，可以采用兩個加工表面互為基準反復加工的方法。4)自為基準原則：一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均勻，常以加工表面自身作為精基準。

第二節機械加工工藝規程設計1/13/202318機電系黃萬友機械制造上課講義上述四項選擇精基準的原則，有時不可能同時滿足，應根據實際條件決定取舍。第二節機械加工工藝規程設計1/13/202319機電系黃萬友機械制造上課講義⑵粗基準的選擇原則工件加工的第一道工序要用粗基準，粗基準選擇得正確與否，不但與第一道工序的加工有關，而且還將對工件加工的全過程產生重大影響。第二節機械加工工藝規程設計1/13/202320機電系黃萬友機械制造上課講義

圖10-1所示套筒法蘭零件，表面1為不加工表面，為保證鏜孔后零件的壁厚均勻，應選表面1作粗基準鏜孔、車外圓、車端面。

圖10-1套筒法蘭加工實例

第二節機械加工工藝規程設計1/13/202321機電系黃萬友機械制造上課講義2)合理分配加工余量的原則從保證重要表面加工余量均勻考慮，應選擇重要表面作粗基準。圖10-2床身加工粗基準選擇第二節機械加工工藝規程設計1/13/202322機電系黃萬友機械制造上課講義如機床床身零件的加工，第一道工序應該選則導軌面作粗基準加工床身底面(圖10-2a)，然后再以加工過的床身底面作精基準加工導軌面(圖10-2b)，此時從導軌面上去除的加工余量小而均勻。第二節機械加工工藝規程設計1/13/202323機電系黃萬友機械制造上課講義3)便于裝夾的原則為使工件定位穩定，夾緊可靠，要求所選用的粗基準盡可能平整、光潔，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆冒口切痕或其它缺陷，并有足夠的支承面積。第二節機械加工工藝規程設計1/13/202324機電系黃萬友機械制造上課講義4)粗基準一般不得重復使用的原則

上述4項選擇粗基準的原則，有時不能同時兼顧，只能根據主次決擇。

第二節機械加工工藝規程設計1/13/202325機電系黃萬友機械制造上課講義2.表面加工方法的選擇機器零件的結構形狀都是由一些最基本的幾何表面組成的，機器零件的加工過程就是獲得這些幾何表面的過程。同一種表面可以選用各種不同的加工方法，但每種加工方法所能獲得的加工質量、所用加工時間和費用卻是各不相同的。第二節機械加工工藝規程設計1/13/202326機電系黃萬友機械制造上課講義

工程技術人員的任務，就是要根據具體加工條件選用最適當的加工方法，保證加工出合乎圖紙要求的機器零件。在選擇加工方法時，一般總是首先根據零件主要表面的技術要求和工廠具體條件，先選定它的最終工序加工方法，然后再逐一選定該表面各有關前道工序的加工方法。

第二節機械加工工藝規程設計1/13/202327機電系黃萬友機械制造上課講義

零件的加工表面都有一定的加工要求，一般都不可能通過一次加工就能達到要求，而是要通過多次加工（即多道工序）才能逐步達到要求。第二節機械加工工藝規程設計1/13/202328機電系黃萬友機械制造上課講義確定加工方法的步驟可概括如下，在分析研究零件圖的基礎上：⑴首先要根據每個加工表面的技術要求，確定加工方法及加工方案。⑵確定加工方法時要考慮被加工材料的性質。第二節機械加工工藝規程設計1/13/202329機電系黃萬友機械制造上課講義⑶確定加工方法要考慮到生產類型，即要考慮生產率何經濟性的問題。大批大量可采用專用高效率的設備，單件小批生產通常采用通用設備和工藝裝備。(4)確定加工方法要考慮本廠（本車間）的現有設備和技術條件，應該充分利用現有設備，挖掘企業潛力。第二節機械加工工藝規程設計1/13/202330機電系黃萬友機械制造上課講義3.加工階段的劃分當零件的加工質量要求較高時，一般都要經過不同的加工階段，逐步達到加工要求，即所謂的“漸精”原則。一般要經過粗加工、半精加工和精加工等三個階段，如果零件的加工精度要求特別高、表面粗糙度要求特別小時，還要經過光整加工階段。第二節機械加工工藝規程設計1/13/202331機電系黃萬友機械制造上課講義第二節機械加工工藝規程設計各個加工階段的主要任務概述如下:(1)粗加工階段

高效地切除加工表面上的大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品。(2)半精加工階段

切除粗加工后留下的誤差，使被加工工件達到一定精度，為精加工作準備，并完成一些次要表面的加工。1/13/202332機電系黃萬友機械制造上課講義第二節機械加工工藝規程設計(3)精加工階段

保證各主要表面達到零件圖規定的加工質量要求。(4)光整加工階段主要任務是降低表面粗糙度或進一步提高尺寸精度和形狀精度，但一般不能糾正表面間位置誤差。1/13/202333機電系黃萬友機械制造上課講義第二節機械加工工藝規程設計劃分加工階段的主要目的是：(1)保證零件加工質量劃分階段以后，粗加工階段造成的加工誤差，可以通過半精加工和精加工階段予以逐步修正，零件的加工質量容易得到保證。(2)有利于及早發現毛坯缺陷,以便及時報廢或修補，避免繼續加工造成浪費。(3)有利于合理利用機床設備1/13/202334機電系黃萬友機械制造上課講義第二節機械加工工藝規程設計(4)為了在機械加工工序中插入必要的熱處理工序，同時使熱處理發揮充分的效果，這就自然的把機械加工工藝過程劃分為幾個階段，并且每個階段各有其特點及應該達到的目的。

此外，將工件加工劃分為幾個階段，還有利于保護精加工過的表面少受磕碰、切屑滑傷等損壞。1/13/202335機電系黃萬友機械制造上課講義第二節機械加工工藝規程設計將工藝過程劃分成幾個階段是對整個加工過程而言的，不能拘泥于某一表面的加工。劃分加工階段并不是絕對的1/13/202336機電系黃萬友機械制造上課講義第二節機械加工工藝規程設計4.工序的集中與分散確定加工方法之后，就要根據零件的生產類型和工廠(車間)具體條件確定工藝過程的工序數。確定零件加工過程工序數有兩種不同的原則，一種是工序集中原則，另一種是工序分散原則。1/13/202337機電系黃萬友機械制造上課講義第二節機械加工工藝規程設計按工序集中原則組織工藝過程的特點是:(1)有利于采用自動化程度較高的高效機床和工藝裝備，生產效率高;(2)工序數少，設備數少，可相應減少操作工人數和生產面積;1/13/202338機電系黃萬友機械制造上課講義第二節機械加工工藝規程設計(3)工件的裝夾次數少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相互位置精度要求。

按工序分散原則組織工藝過程，就是使每個工序所包括的加工內容盡量少些，其極端情況是每個工序只包括一個簡單工步。1/13/202339機電系黃萬友機械制造上課講義第二節機械加工工藝規程設計按工序分散原則組織工藝過程的特點是:(1)所用機床和工藝裝備簡單，易于調整對刀;(2)對操作工人的技術水平要求不高;(3)工序數多，設備數多，操作工人多，生產占用面積大。1/13/202340機電系黃萬友機械制造上課講義第二節機械加工工藝規程設計5.工序順序的安排(1)機械加工工序的安排一般遵循以下幾個原則:a)先加工定位基準面，再加工其它表面;b)先加工主要表面，后加工次要表面;c)先安排粗加工工序，后安排精加工工序;d)先加工平面，后加工孔。1/13/202341機電系黃萬友機械制造上課講義第二節機械加工工藝規程設計(2)熱處理工序及表面處理工序的安排

為改善工件材料切削性能安排的熱處理工序，例如退火、正火、調質等，應在切削加工之前進行。為消除工件內應力安排的熱處理工序，例如人工時效、退火等，最好安排在粗加工階段之后進行。1/13/202342機電系黃萬友機械制造上課講義第二節機械加工工藝規程設計為改善工件材料機械性能的熱處理工序，例如淬火、滲碳淬火等，一般都安排在半精加工和精加工之間進行。為提高工件表面耐磨性、耐蝕性安排的熱處理工序以及以裝飾為目的而安排的熱處理工序，例如鍍鉻、鍍鋅、發蘭等，一般都安排在工藝過程最后階段進行。1/13/202343機電系黃萬友機械制造上課講義第二節機械加工工藝規程設計(3)其它工序的安排為保證零件制造質量，防止產生廢品，需在下列場合安排檢驗工序:1)粗加工全部結束之后;2)送往外車間加工的前后;3)工時較長和重要工序