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1、1 2 加 工 工 藝 產 品 制 造 的 方 法 。 工 藝 規(guī) 程 制 訂 的 原 則 是 優(yōu) 質 、 高 產 、 低 成 本 ，即 在 保 證 產 品 質 量 的 前 題 下 ， 爭 取 最 好 的 經 濟 效益 。 3 指 把 原 材 料 轉 變 為 成 品 的 全 過 程 。 機 械 工 廠 的 生 產 過 程 一 般 包 括 原 材 料 的 驗 收 、 保管 、 運 輸 ， 生 產 技 術 準 備 ， 毛 坯 制 造 ， 零 件 加 工 （ 含熱 處 理 ） ， 產 品 裝 配 ， 檢 驗 以 及 涂 裝 ， 以 及 產 品 的 銷售 和 售 后 服 務 等 。一 、 生 產 過

2、程 與 機 械 加 工 工 藝 過 程1.生 產 過 程 4-1 概 述 4 企 業(yè) 組 織 產 品 生 產 的 模 式 ： 1） 生 產 全 部 零 部 件 、 組 裝 機 器 。2） 生 產 一 部 分 關 鍵 的 零 部 件 ， 其 余 的 由 其 它 企 業(yè) 供 應 。 3） 完 全 不 生 產 零 部 件 ， 自 己 只 負 責 設 計 與 銷 售 。 企 業(yè) 在 市 場 導 向 下 ， 產 品 的 生 產 過 程 主 要可 劃 分 為 四 個 階 段 ， 即 新 產 品 開 發(fā) 、 產 品 制 造 、產 品 銷 售 和 售 后 服 務 階 段 。 5 2.工 藝 過 程 把 生 產

3、 過 程 中 改 變 生 產 對 象 的 形 狀 、 尺 寸 、 相對 位 置 和 物 理 、 力 學 性 能 等 ， 使 其 成 為 成 品 或 半 成品 的 過 程 稱 為 工 藝 過 程 。 工 藝 過 程 可 根 據 其 具 體 工 作 內 容 分 為 鑄 造 、 鍛 造 、 沖壓 、 焊 接 、 機 械 加 工 、 熱 處 理 、 表 面 處 理 、 裝 配 等 不 同 的工 藝 過 程 。 6 機 械 加 工 工 藝 過 程 是 指 用 機 械 加 工 方 法 （ 主 要 是 切 削 加 工方 法 ） 逐 步 改 變 毛 坯 的 形 態(tài) （ 形 狀 、 尺 寸 以 及 表 面 質

4、量 ） ， 使其 成 為 合 格 零 件 所 進 行 的 全 部 過 程 。3.機 械 加 工 工 藝 過 程 7 一 個 或 一 組 工 人 在 一 個 工 作 地 點 ， 對 一 個 或 同 時 對 幾 個工 件 所 連 續(xù) 完 成 的 那 部 分 工 藝 過 程 叫 工 序 。 機 械 加 工 工 藝 過 程 的 基 本 單 元 是 工 序 。 工 序 又 是 由 安 裝 、工 位 、 工 步 及 走 刀 組 成 的 。 1. 工 序二 、 機 械 加 工 工 藝 過 程 及 其 組 成 8 工 件 在 機 床 或 夾 具 中 定 位 并 夾 緊 的 過 程 稱 為 安 裝 。2. 安

5、裝3. 工 位 工 件 在 一 次 安 裝 后 ， 工 件 與 夾 具 或 設 備 的 可 動部 分 一 起 相 對 于 刀 具 或 設 備 的 固 定 部 分 所 占 據 的 每一 個 位 置 上 所 完 成 的 那 一 部 分 工 藝 過 程 稱 為 工 位 。如 圖 5-3所 示 9 多 工 位 加 工 10 4. 工 步 在 加 工 表 面 、 切 削 刀 具 和 切 削 用 量 （ 僅 指 轉 速 和進 給 量 ） 都 不 變 的 情 況 下 ， 所 連 續(xù) 完 成 的 那 部 分 工 藝過 程 ， 稱 為 一 個 工 步 。 有 時 為 了 提 高 生 產 效 率 ， 經 常 把

6、幾 個 待 加 工 表 面用 幾 把 刀 具 同 時 進 行 加 工 ， 這 可 看 作 為 一 個 工 步 ， 并稱 為 復 合 工 步 。 11 5. 走 刀 在 一 個 工 步 內 ， 有 些 表 面 由 于 加 工 余 量 太 大 ， 或由 于 其 它 原 因 ， 需 用 同 一 把 刀 具 以 及 同 一 切 削 用 量 對同 一 表 面 進 行 多 次 切 削 。 這 樣 刀 具 對 工 件 的 每 一 次 切削 就 稱 為 一 次 走 刀 。 12 圖 以 棒 料 制 造 階 梯 軸 13零 件 的 年 生 產 綱 領 按 下 列 公 式 計 算 ： N=Q n(1+a)(1+b

7、) (3-1)式 中 N零 件 的 生 產 綱 領 ， 單 位 為 件 年 ； Q 產 品 的 年 產 量 ， 單 位 為 臺 年 ； n每 臺 產 品 中 所 含 該 零 件 的 數 量 ， 單 位 為 件 臺 ； a零 件 的 備 品 百 分 率 ； b零 件 的 廢 品 百 分 率 。 1. 生 產 綱 領 是 指 企 業(yè) 在 計 劃 期 內 應 當 生 產 的產 品 產 量 和 進 度 計 劃 。 產 品 的 年 生 產 綱 領 就 是 產 品 的年 生 產 量 。三 、 生 產 綱 領 與 生 產 類 型 14 2. 生 產 類 型 根 據 產 品 投 入 生 產 的 連 續(xù) 性 ，

8、 可 大 致 分 為 三 種不 同 的 生 產 類 型 。（ 1） 單 件 生 產 產 品 品 種 不 固 定 ， 每 一 品 種的 產 品 數 量 很 少 ， 大 多 數 工 作 地點 的 加 工 對 象 經 常 改 變 。 例 如 ，重 型 機 械 、 造 船 業(yè) 等 一 般 屬 于 單件 生 產 。（ 2） 大 量 生 產 產 品 品 種 固 定 ， 每 種 產 品 數量 很 大 ， 大 多 數 工 作 地 點 的 加 工的 對 象 固 定 不 變 。 例 如 ， 汽 車 、軸 承 制 造 等 一 般 屬 于 大 量 生 產 。 15 在 成 批 生 產 中 ， 根 據 批 量 大 小

9、可 分 為 小 批 、 中批 和 大 批 生 產 。 小 批 生 產 的 特 點 接 近 于 單 件 生 產 的特 點 ， 大 批 生 產 的 特 點 接 近 于 大 量 生 產 的 特 點 ， 中批 生 產 的 特 點 介 于 單 件 和 大 量 生 產 特 點 之 間 。 因 此生 產 類 型 可 分 為 ： 單 件 小 批 生 產 ， 大 批 大 量 生 產 ，中 批 生 產 。 各 種 生 產 類 型 的 工 藝 特 點 見 表 4-3。 （ 3） 成 批 生 產 產 品 品 種 基 本 固 定 ， 但 數量 少 ， 品 種 較 多 ， 需 要 周 期 性地 輪 換 生 產 ， 大 多

10、 數 工 作 地 點的 加 工 對 象 是 周 期 性 的 變 換 。 16 生 產 綱 領 與 生 產 類 型 的 關 系生 產 類 型 零 件 年 生 產 綱 領 （ 件 /年 ）重 型 零 件 中 型 零 件 小 型 零 件單 件 生 產 5 20 100 小 批 生 產 5 100 20 200 100 500 中 批 生 產 100 300 200 500 500 5000 大 批 生 產 300 1000 500 5000 5000 50000 大 量 生 產 1000 5000 50000 17 各 種 生 產 類 型 的 工 藝 特 點 特 點 單 件 小 批 生 產 中 批

11、生 產 大 批 量 生 產 零 件互 換性 一 般 配 對 制 造 ，無 互 換 性 ， 常 采用 鉗 工 修 配 大 部 分 有 互 換 性 ，少 數 用 鉗 工 修 配 全 部 互 換 性 ， 高精 度 配 合 件 用 分組 裝 配 和 調 整 法毛 坯 及加 工余 量 木 模 手 工 造 型 或自 由 鍛 。 毛 坯 精度 低 ， 加 工 余 量大 部 分 采 用 金 屬 模鑄 造 或 模 鍛 。 毛坯 精 度 和 加 工 余量 中 等 常 用 金 屬 模 機 器造 型 、 模 鍛 等 高效 方 法 。 毛 坯 精度 高 ， 余 量 小 機 床設 備及布 置 通 用 機 床 按 機 群式

12、 排 列 ， 部 分 采用 數 控 機 床 或 加工 中 心 部 分 通 用 機 床 和高 效 機 床 、 數 控機 床 、 加 工 中 心 ，按 零 件 工 段 排 列 常 采 用 高 效 自 動機 床 ， 專 用 機 床 ，數 控 機 床 ， 按 自動 線 流 水 線 排 列 18 各 種 生 產 類 型 的 工 藝 特 點 （ 續(xù) ）特 點 單 件 小 批 生 產 中 批 生 產 大 批 量 生 產 工 裝及 達到 精度 的方 法 通 用 夾 具 、 標 準附 件 、 通 用 刀 具和 萬 能 量 具 。 靠劃 線 和 試 切 達 到精 度 采 用 專 用 及 成 組夾 具 、 專 用

13、刀 具及 量 具 ， 主 要 使用 調 整 法 達 到 精度 要 求 高 效 專 用 夾 具 量具 、 復 合 刀 具 、自 動 檢 測 裝 置 ，調 整 法 及 自 動 控制 達 到 精 度 對 工人 的要 求 需 要 技 術 熟 練 的工 人 需 要 一 定 技 術 水平 的 工 人 對 操 作 工 人 要 求低 ， 對 調 整 工 人的 技 術 要 求 較 高 工 藝文 件 有 簡 單 的 工 藝 過程 卡 ， 關 鍵 工 序有 工 序 卡 有 詳 細 的 工 藝 規(guī)程 ， 關 鍵 零 件 有工 序 卡 有 詳 細 的 工 藝 規(guī)程 和 工 序 卡 ， 關鍵 工 序 有 調 整 卡 、

14、檢 驗 卡 19 20 工 藝 規(guī) 程 的 作 用1. 工 藝 規(guī) 程 是 指 導 生 產 的 主 要 技 術 文 件2. 工 藝 規(guī) 程 是 組 織 生 產 和 管 理 工 作 的 基 本 依 據3. 工 藝 規(guī) 程 是 新 建 或 擴 建 工 廠 或 車 間 的 基 本 資 料四 、 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 簡 稱 為 工 藝 規(guī) 程 ， 是 規(guī) 定 產 品 或 零部 件 制 造 過 程 和 操 作 方 法 等 的 工 藝 文 件 ， 是 指 導 機 械 加 工的 主 要 技 術 文 件 。 21 它 是 以 工 序 為 單 位 說 明 一 個 零

15、件 全 部 加 工 過 程 的 工 藝卡 片 。 這 種 卡 片 包 括 零 件 各 個 工 序 的 名 稱 、 工 序 內 容 ， 經過 的 車 間 、 工 段 、 所 用 的 機 床 、 刀 具 、 夾 具 、 量 具 ， 工 時定 額 等 。 主 要 用 于 單 件 小 批 生 產 以 及 生 產 管 理 中 。 1.機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 的 種 類（ 1） 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片 22它 是 根 據 工 藝 卡 片 的 每 一 道 工 序 制 訂 的 ， 主 要 用 來 具 體 指 導操 作 工 人 進 行 生 產 的 一 種 工 藝 文 件 。 多 用 于

16、大 批 大 量 生 產 或成 批 生 產 中 比 較 重 要 的 零 件 。 該 卡 片 中 附 有 工 序 簡 圖 ， 并 詳細 記 載 了 該 工 序 加 工 所 需 的 資 料 ， 如 定 位 基 準 選 擇 、 工 序 尺寸 及 公 差 以 及 機 床 、 刀 具 、 夾 具 、 量 具 、 切 削 用 量 和 工 時 定額 等 。 （ 2） 機 械 加 工 工 藝 卡 它 是 以 工 序 為 單 位 ， 詳 細 說 明 零 件 的 機 械 加 工 工 藝 過 程 ,其 內 容 介 于 工 藝 過 程 卡 片 和 工 序 卡 片 之 間 。 它 用 來 指 導 工 人進 行 生 產 和

17、 幫 助 車 間 干 部 和 技 術 人 員 掌 握 整 個 零 件 加 工 過 程的 一 種 主 要 工 藝 文 件 ， 廣 泛 用 于 成 批 生 產 和 單 件 小 批 生 產 中比 較 重 要 的 零 件 或 工 序 。 （ 3） 機 械 加 工 工 序 卡 23 產 品 整 套 裝 配 圖 、 零 件 圖質 量 標 準生 產 綱 領 、 生 產 類 型毛 坯 情 況本 廠 現 有 生 產 條 件先 進 技 術 、 工 藝有 關 手 冊 、 圖 冊2. 制 訂 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 的 原 始 資 料 24 （1）機械加工工藝規(guī)程制定的原則（ 1） 保 證 加 工 質 量（

18、2） 保 證 生 產 效 率（ 3） 較 低 制 造 成 本（ 4） 良 好 勞 動 條 件3. 制 訂 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 的 原 則 及 步 驟 25 （ 2） 步 驟 分 析 研 究 產 品 圖 紙工 藝 性 分 析選 擇 毛 坯擬 訂 工 藝 路 線選 擇 設 備 、 工 裝確 定 工 序 余 量 、 工 序 尺 寸確 定 切 削 用 量 、 工 時 定 額技 術 經 濟 分 析填 寫 工 藝 文 件 26 各 類 毛 坯 的 特 點 及 適 用 范 圍 毛 坯 種 類 制 造 精 度（ IT） 加 工余 量 原 材 料 工 件 尺 寸 工 件形 狀 機 械 性 能 適 用

19、 生 產類 型型 材型 材 焊 接 件砂 型 鑄 造自 由 鍛 造普 通 模 鍛鋼 模 鑄 造精 密 鍛 造壓 力 鑄 造熔 模 鑄 造沖 壓 件粉 末 冶 金 件 工 程 塑 料 件 13級 以 下13級 以 下11 1510 128 118 117 108 107 9 9 11 大一 般大大一 般較 小較 小小很 小小很 小 較 小 各 種 材 料鋼 材鑄 鐵 ,鑄 鋼 ,青 銅鋼 材 為 主鋼 ,鍛 鋁 ,銅 等鑄 鋁 為 主鋼 材 ,鍛 鋁 等鑄 鐵 ,鑄 鋼 ,青 銅鑄 鐵 ,鑄 鋼 ,青 銅鋼鐵 ,銅 ,鋁 基 材 料工 程 塑 料 小 型大 、 中 型各 種 尺 寸各 種 尺 寸

20、中 、 小 型中 、 小 型小 型中 、 小 型小 型 為 主各 種 尺 寸中 、 小 尺 寸 中 、 小 尺 寸 簡 單較 復 雜復 雜較 簡 單一 般較 復 雜較 復 雜復 雜復 雜復 雜較 復 雜復 雜 較 好有 內 應 力差好好較 好較 好較 好較 好好一 般 一 般 各 種 類 型單 件單 件 小 批單 件 小 批中 、 大 批 量中 、 大 批 量大 批 量中 、 大 批 量中 、 大 批 量大 批 量中 、 大 批 量 中 、 大 批 量 27 4-2 零 件 的 工 藝 性 分 析 28 29 30 31 32 在 加 工 時 用 于 工 件 定 位 的 基 準 稱 為 定 位

21、 基 準 。 又 可 進 一 步分 為 ： 使 用 未 經 機 械 加 工 表 面 作 為 定 位 基 準 ， 稱 為 粗 基 準 。零 件 上 根 據 機 械 加 工 工 藝 需 要 而 專 門 設 計 的 定 位 基 準 。如 用 作 軸 類 零 件 定 位 的 頂 尖 孔 ， 用 作 殼 體 類 零 件 定 位 的工 藝 孔 或 工 藝 凸 臺 （ 圖 ） 等 。使 用 經 過 機 械 加 工 表 面 作 為 定 位 基 準 ， 稱 為 精 基 準 。 33a） b） c） 保 證 相 互 位 置 要 求 原 則 如 果 首 先 要 求 保 證 工 件 上 加工 面 與 不 加 工 面

22、的 相 互 位 置 要 求 ， 則 應 以 不 加 工 面 作 為 粗基 準 。 余 量 均 勻 分 配 原 則 如 果 首 先 要 求 保 證 工 件 某 重 要 表面 加 工 余 量 均 勻 時 ， 應 選 擇 該 表 面 的 毛 坯 面 作 為 粗 基 準 。 圖 5-7 粗 基 準 選 擇 比 較 34圖 5-8 床 身 粗 基 準 選 擇 比 較 工 序 1 工 序 1工 序 2 工 序 2 便 于 工 件 裝 夾 原 則 要 求 選 用 的 粗 基 準 面 盡 可 能 平 整、 光 潔 ， 且 有 足 夠 大 的 尺 寸 ， 不 允 許 有 鍛 造 飛 邊 、 鑄 造 澆、 冒 口

23、 或 其 它 缺 陷 。 也 不 宜 選 用 鑄 造 分 型 面 作 粗 基 準 。粗 基 準 一 般 不 得 重 復 使 用 原 則 35 a) b) 圖 粗 基 準 重 復 使 用 錯 誤 示 例 及 改 進 36圖 階 梯 軸 的 加 工 若 每 個 表 面 都 加 工 ， 則 以 余 量 最 小 的 表 面 作 為 粗 基 準 ， 以 保 證 各 表 面 都 有 足 夠 的 余 量 。 37 基 準 重 合 原 則 選 用 被 加 工 面 設 計 基 準 作 為 精 基 準設 計 基 準 與 定 位 基 準 不 重 合 誤 差 只 發(fā) 生 在 用 調 整 法 獲 得 加工 尺 寸 的

24、情 況 。基 準 不 重 合 誤 差 值 等 于 設 計 基 準 與 定 位 基 準 之 間 尺 寸 的 變化 量 。基 準 不 重 合 一 般 發(fā) 生 在 下 列 情 況 ： 用 設 計 基 準 定 位 不 可 能 或 不 方 便 ； 在 選 擇 精 基 準 時 優(yōu) 先 考 慮 了 基 準 統(tǒng) 一 原 則 。設 計 基 準 與 測 量 基 準 不 重 合 也 會 產 生 基 準 不 重 合 誤 差 ?；?準 不 重 合 誤 差 不 僅 指 尺 寸 誤 差 ， 對 位 置 誤 差 也 要 考 慮 38設 計 基 準 （ 定 位 基 準 ） 11 AA 22 AA 若 本 道 工 序 的 加 工

25、 精 度 為 ， 則 只 要 A2， 即 可 滿足 加 工 要 求例 ： 圖 示 零 件 加 工 臺 階 面切 削 平 面 （ 本 道 工 序 加 工 精 度 ） 39 設 計 基 準定 位 基 準11 AA 22 AA 3A 12 AA若 要 滿 足 加 工 精 度 必 須 有 ： 1A 稱 為 基 準 不 重 合 誤 差 1A 40圖 主 軸 箱 零 件 精 基 準 選 擇 基 準 統(tǒng) 一 原 則 當 工 件 以 某 一 表 面 作 精 基 準 定 位 ， 可以 方 便 地 加 工 大 多 數 （ 或 全 部 ） 其 余 表 面 時 ， 應 盡 早 將 這個 基 準 面 加 工 出 來 ，

26、 并 達 到 一 定 精 度 ， 以 后 大 多 數 （ 或 全部 ） 工 序 均 以 它 為 精 基 準 進 行 加 工 41 在 實 際 生 產 中 ， 經 常 使 用 的 統(tǒng) 一 基 準 形 式 有 ： 1） 軸 類 零 件 常 使 用 兩 頂 尖 孔 作 統(tǒng) 一 基 準 ； 2） 箱 體 類 零 件 常 使 用 一 面 兩 孔 （ 一 個 較 大 的 平 面 和 兩 個距 離 較 遠 的 銷 孔 ） 作 統(tǒng) 一 基 準 ； 3） 盤 套 類 零 件 常 使 用 止 口 面 （ 一 端 面 和 一 短 圓 孔 ） 作 統(tǒng)一 基 準 ； 4） 套 類 零 件 用 一 長 孔 和 一 止 推

27、 面 作 統(tǒng) 一 基 準 。采 用 統(tǒng) 一 基 準 原 則 好 處 ： 1） 有 利 于 保 證 各 加 工 表 面 之 間 的 位 置 精 度 ； 2） 可 以 簡 化 夾 具 設 計 ， 減 少 工 件 搬 動 和 翻 轉 次 數 。 注 意 ： 采 用 統(tǒng) 一 基 準 原 則 常 常 會 帶 來 基 準 不 重 合 問 題。 此 時 ， 需 針 對 具 體 問 題 進 行 具 體 分 析 ， 根 據 實 際 情 況 選擇 精 基 準 。 42 互 為 基 準 原 則 軸 徑軸 徑 錐 孔圖 主 軸 零 件 精 基 準 選 擇【 例 】 主 軸 零 件 精 基 準 選 擇 （ 圖 、 圖

28、5-18） 圖 5 18 以 齒 形 表 面 定 位 加 工 1 卡 盤 ； 2 滾 柱 ； 3 齒 輪 43 自 為 基 準 原 則 【 例 】 床 身 導 軌 面 磨 削 加 工 （ 圖 5-20）圖 5-20 導 軌 磨 削 基 準 選 擇 44 基 準 重 合 原 則 基 準 統(tǒng) 一 原 則 互 為 基 準 原 則 自 為 基 準 原 則 便 于 裝 夾 原 則 保 證 相 互 位 置 要 求 原 則 余 量 均 勻 分 配 原 則 便 于 工 件 裝 夾 原 則 粗 基 準 一 般 不 得 重 復 使 用 原 則 45 46圖 加 工 誤 差 與 成 本 關 系C 0 A B v 經

29、 濟 精 度 隨 年 代 增 長 和 技 術 進 步 而 不 斷 提 高 （ 圖 ）v 在 正 常 加 工 條 件 下 （ 采 用 符 合 質 量 標 準 的 設 備 和 工 藝 裝備 ， 使 用 標 準 技 術 等 級 工 人 ， 不 延 長 加 工 時 間 ） ， 一 種 加工 方 法 所 能 保 證 的 加 工 精 度 和 表 面 粗 糙 度 （ 圖 5-21AB段 ）加工誤差（m） 196010-110-210-3 1920 2000102101100 年 代圖 加 工 精 度 與 年 代 的 關 系 一 般 加 工精 密 加 工超 精 密 加 工 47 1） 零 件 加 工 表 面

30、的 精 度 和 表 面 粗 糙 度 要 求2） 零 件 材 料 的 加 工 性3） 生 產 批 量 和 生 產 節(jié) 拍 要 求4） 企 業(yè) 現 有 加 工 設 備 和 加 工 能 力5） 經 濟 性 48 研 磨IT5Ra 0.0080.32超 精 加 工IT5Ra 0.010.32砂 帶 磨IT5Ra 0.01 0.16精 密 磨 削IT5Ra 0.0080.08拋 光 Ra 0.0081.25金 剛 石 車IT5 6Ra 0.021.25滾 壓IT6 7Ra 0.161.25精 磨IT6 7Ra 0.161.25精 車IT7 8Ra1.2 5 5粗 磨IT8 9Ra 1.25 10半 精

31、車IT10 11Ra 2.5 12.5粗 車IT12 13Ra 10 80 圖 5-15 外 圓 表 面 的 典 型 加 工 工 藝 路 線 49圖 5-16 孔 的 典 型 加 工 工 藝 路 線 珩 磨IT5 6Ra0.041.25研 磨IT5 6Ra0.0080.63粗 鏜IT12 13Ra 5 20 鉆IT10 13Ra 5 80 半 精 鏜IT10 11Ra 2.5 10粗 拉IT9 10Ra 1.25 5擴IT9 13Ra 1.2540 精 鏜IT7 9Ra 0.63 5粗 磨IT9 11Ra1.25 10精 拉IT7 9Ra0.160.63推IT6 8Ra0.081.25餃IT6

32、 9Ra 0.3210 金 剛 鏜IT5 7Ra0.161.25精 磨IT7 8Ra0.080.63 滾 壓IT6 8Ra0.011.25手 餃IT5Ra0.081.25 50圖 5-17 平 面 典 型 加 工 工 藝 路 線 拋 光Ra0.0081.25研 磨IT5 6Ra0.0080.63精 密 磨IT5 6 Ra 0.040.32 半 精 銑IT8 11Ra 2.510 精 銑IT6 8Ra 0.63 5 高 速 精 銑IT6 7Ra 0.161.25 導 軌 磨IT6Ra0.161.25精 磨IT6 8Ra 0.161.25寬 刀 精 刨IT6Ra 0.161.25粗 磨IT8 10

33、Ra 1.2510精 刨IT6 8Ra 0.63 5半 精 刨IT8 11Ra 2.5 10半 精 車IT8 11 Ra 2.5 10 粗 銑IT11 13Ra 5 20粗 刨IT11 13Ra 5 20 砂 帶 磨IT5 6Ra0.010.32 金 剛 石 車IT6Ra0.021.25刮 研Ra 0.041.25精 車IT6 8Ra 1.25 5粗 車IT12 13Ra 10 80 精 拉IT6 9Ra 0.32 2.5粗 拉IT10 11Ra 5 20 51 v 粗 加 工 階 段 主 要 任 務 是 去 除 加 工 面 多 余 的 材 料v 半 精 加 工 階 段 使 加 工 面 達 到

34、 一 定 的 加 工 精 度 ， 為 精加 工 作 好 準 備v 精 加 工 階 段 使 加 工 面 精 度 和 表 面 粗 糙 度 達 到 要 求v 光 整 加 工 階 段 對 于 特 別 精 密 的 零 件 ， 安 排 此 階 段 ，以 確 保 零 件 的 精 度 要 求v 有 利 于 保 證 零 件 的 加 工 精 度 ；v 有 利 于 設 備 的 合 理 使 用 和 精 密 機 床 的 精 度 保 持 ；v 有 利 于 人 員 的 合 理 安 排 ；v 可 及 早 發(fā) 現 毛 坯 缺 陷 ， 以 減 少 損 失 。 52 v 使 每 個 工 序 中 包 括 盡 可 能 多 的 工 步

35、內 容 ， 從 而 使 總 的 工序 數 目 減 少v 優(yōu) 點 ： 1） 有 利 于 保 證 工 件 各 加 工 面 之 間 的 位 置 精 度 ； 2） 有 利 于 采 用 高 效 機 床 ， 可 節(jié) 省 工 件 裝 夾 時 間 ， 減 少工 件 搬 運 次 數 ； 3） 可 減 小 生 產 面 積 ， 并 有 利 于 管 理 。v 使 每 個 工 序 的 工 步 內 容 相 對 較 少 ， 從 而 使 總 的 工 序 數 目較 多v 工 序 分 散 優(yōu) 點 ： 每 個 工 序 使 用 的 設 備 和 工 藝 裝 備 相 對 簡單 ， 調 整 、 對 刀 比 較 容 易 ， 對 操 作 工

36、人 技 術 水 平 要 求 不 高 53 54 保 證 相 互 位 置 要 求 原 則余 量 均 勻 分 配 原 則便 于 工 件 裝 夾 原 則粗 基 準 一 般 不 得 重 復 使 用 原 則 基 準 重 合 原 則基 準 統(tǒng) 一 原 則互 為 基 準 原 則自 為 基 準 原 則 便 于 裝 夾 原 則 55 先 基 準 后 其 他 先 加 工 基 準 面 ， 再 加 工 其 他 表 面先 面 后 孔 有 兩 層 含 義 ：先 主 后 次 也 有 兩 層 含 義 ：先 粗 后 精 56 v 為 改 善 工 件 材 料 切 削 性 能 而 進 行 的 熱 處 理 工 序 （ 如 退 火、

37、正 火 等 ） ， 應 安 排 在 切 削 加 工 之 前 進 行v 為 消 除 內 應 力 而 進 行 的 熱 處 理 工 序 （ 如 退 火 、 人 工 時 效等 ） ， 最 好 安 排 在 粗 加 工 之 后 ， 也 可 安 排 在 切 削 加 工 之 前v 為 了 改 善 工 件 材 料 的 力 學 物 理 性 質 而 進 行 的 熱 處 理 工 序（ 如 調 質 、 淬 火 等 ） 通 常 安 排 在 粗 加 工 后 、 精 加 工 前 進 行。 其 中 滲 碳 淬 火 一 般 安 排 在 切 削 加 工 后 ， 磨 削 加 工 前 。 而表 面 淬 火 和 滲 氮 等 變 形 小

38、的 熱 處 理 工 序 ， 允 許 安 排 在 精 加工 后 進 行v 為 了 提 高 零 件 表 面 耐 磨 性 或 耐 蝕 性 而 進 行 的 熱 處 理 工 序以 及 以 裝 飾 為 目 的 的 熱 處 理 工 序 或 表 面 處 理 工 序 （ 如 鍍 鉻、 鍍 鋅 、 氧 化 、 煮 黑 等 ） 一 般 放 在 工 藝 過 程 的 最 后 。 57 除 操 作 工 人 自 檢 外 ， 下 列 情 況 應 安 排 檢 驗 工 序 ： 零 件 加 工 完 畢 后 ； 從 一 個 車 間 轉 到 另 一 個 車 間 前 后 ； 重 要 工 序 前 后 。v 去 毛 刺 工 序 通 常 安

39、排 在 切 削 加 工 之 后 。v 清 洗 工 序 在 零 件 加 工 后 裝 配 之 前 ， 研 磨 、 珩 磨 等 光 整加 工 工 序 之 后 ， 以 及 采 用 磁 力 夾 緊 加 工 去 磁 后 ， 應 對 工件 進 行 認 真 地 清 洗 。 58 59 v 加 工 余 量 加 工 過 程 中 從 加 工 表 面 切 去 材 料 層 厚 度v 工 序 （ 工 步 ） 余 量 某 一 表 面 在 某 一 工 序 （ 工 步 ）中 所 切 去 的 材 料 層 厚 度 v 總 加 工 余 量 零 件 從 毛 坯 變 為 成 品 切 除 材 料 層 總 厚 度1nS iiZ Z式 中 Z

40、 S 總 加 工 余 量 ； Zi 第 i道 工 序 加 工 余 量 ； n 該 表 面 加 工 工 序 數 。 60 v 計 算 法 采 用 計 算 法 確 定 加 工 余 量 比 較 準 確 ， 但 需 掌握 必 要 的 統(tǒng) 計 資 料 和 具 備 一 定 的 測 量 手 段 。v 經 驗 法 由 一 些 有 經 驗 的 工 程 技 術 人 員 或 工 人 根 據現 場 條 件 和 實 際 經 驗 確 定 加 工 余 量 。 此 法 多 用 于 單 件 小 批生 產 。v 查 表 法 利 用 各 種 手 冊 所 給 的 表 格 數 據 ， 再 結 合 實 際加 工 情 況 進 行 必 要

41、的 修 正 ， 以 確 定 加 工 余 量 。 此 法 方 便 、迅 速 ， 生 產 上 應 用 較 多 。 61 1） 確 定 各 工 序 加 工 余 量 ；2） 從 最 終 加 工 工 序 開 始 ， 即 從 設 計 尺 寸 開 始 ， 逐 次 加 上（ 對 于 被 包 容 面 ） 或 減 去 （ 對 于 包 容 面 ） 每 道 工 序 的 加 工余 量 ， 可 分 別 得 到 各 工 序 的 基 本 尺 寸 ；3） 除 最 終 加 工 工 序 取 設 計 尺 寸 公 差 外 ， 其 余 各 工 序 按 各自 采 用 的 加 工 方 法 所 對 應 的 加 工 經 濟 精 度 確 定 工

42、序 尺 寸 公差 ；4） 除 最 終 工 序 外 ， 其 余 各 工 序 按 “ 入 體 原 則 ” 標 注 工 序尺 寸 公 差 ；5） 毛 坯 余 量 通 常 由 毛 坯 圖 給 出 ， 故 第 1工 序 余 量 由 計 算 確定 。 62 機 床 的 精 度機 床 的 生 產 率機 床 的 加 工 尺 寸 范 圍工 藝 裝 備刀 具量 具 63 64 q 縮 短 基 本 時 間 ： 提 高 切 削 用 量 （ 切 削 速 度 、 進 給 量 、 切 削 深 度 等 ） ； 采 用 多 刀 多 刃 進 行 加 工 （ 如 以 銑 削 代 替 刨 削 ， 采 用 組合 刀 具 等 ） ； 采

43、 用 復 合 工 步 ， 使 多 個 表 面 加 工 基 本 時 間 重 合 （ 如 多刀 加 工 ， 多 件 加 工 等 ） 。 q 縮 短 輔 助 時 間 ： 使 輔 助 動 作 實 現 機 械 化 和 自 動 化 （ 如 采 用 自 動 上 下 料裝 置 、 先 進 夾 具 等 ） ； 使 輔 助 時 間 與 基 本 時 間 重 疊 （ 如 采 用 多 位 夾 具 或 多 位工 作 臺 ， 使 工 件 裝 卸 時 間 與 加 工 時 間 重 疊 ； 采 用 在 線 測 量 ，使 測 量 時 間 與 加 工 時 間 重 疊 等 ） 65 q 縮 短 布 置 工 作 地 時 間 ：q 縮 短

44、 準 備 終 結 時 間 ：主 要 是 減 少 換 刀 時 間 和 調 刀 時 間采 用 自 動 換 刀 裝 置 或 快 速 換 刀 裝 置使 用 不 重 磨 刀 具采 用 樣 板 或 對 刀 塊 對 刀采 用 新 型 刀 具 材 料 以 提 高 刀 具 耐 用 度在 中 小 批 量 生 產 中 采 用 成 組 工 藝 和 成 組 夾 具在 數 控 加 工 中 ， 采 用 離 線 編 程 及 加 工 過 程 仿 真 技 術 66 生 產 成 本 生 產 一 件 產 品 或 一 個 零 件 所 需 費 用 總 和工 藝 成 本 生 產 成 本 中 與 工 藝 過 程 直 接 有 關 的 部 分工

45、 藝 成 本 可 分 為 兩 部 分 ： q 可 變 費 用 ： 與 年 產 量 有 關 且 與 之 成 比 例 的 費 用 ， 記 為 CV包 括 材 料 費 CVM， 機 床 工 人 工 資 及 工 資 附 加 費 CVP， 機 床 使用 費 CVE， 普 通 機 床 折 舊 費 CVD， 刀 具 費 CVC， 通 用 夾 具 折舊 費 CVF等 CV=CVM+CVP+CVE+CVD+CVC+CVFq 不 變 費 用 ： 與 年 產 量 的 變 化 沒 有 直 接 關 系 的 費 用 ， 記 為C N。 包 括 調 整 工 人 工 資 及 工 資 附 加 費 CSP， 專 用 機 床 折

46、舊費 CSD， 專 用 夾 具 折 舊 費 CSF等CN=CSP+CSD+CSF 67 68 裝 配 尺 寸 鏈 在 機 器 設 計 和 裝 配 過程 中 ， 由 有 關 零 件 尺寸 形 成 的 尺 寸 鏈工 藝 尺 寸 鏈 在 加 工 過 程 中 ， 由 同 一 零 件 有 關 工 序尺 寸 所 形 成 的 尺 寸 鏈 69 v 增 環(huán) 該 環(huán) 變 動 （ 增 大 或 減 小 ） 引 起 封 閉 環(huán) 同 向變 動 （ 增 大 或 減 小 ） 的 環(huán)v 減 環(huán) 該 環(huán) 變 動 （ 增 大 或 減 小 ） 引 起 封 閉 環(huán) 反 向變 動 （ 減 小 或 增 大 ） 的 環(huán)設 計 尺 寸 往

47、往 是 封 閉 環(huán)加 工 余 量 往 往 是 封 閉 環(huán) 70尺 寸 A0是 加 工 過 程 間 接 保 證 的 ， 尺 寸 鏈 的 封 閉 環(huán) ；尺 寸 A1和 A2是 在 加 工 中 直 接 獲 得 的 ， 是 尺 寸 鏈 的 組 成 環(huán) 。A1為 增 環(huán) ， A2為 減 環(huán) 。 圖 5-34 工 藝 尺 寸 鏈 a 1 a 2a 0A 1 A 2A 0b) c)A 1 A 2A 0a)A BC0.05 A 0.1 C 工 藝 尺 寸 鏈 示 例 （ 圖 5-34） ： 工 件 A、 C面 已 加 工好 ， 現 以 A面 定 位 用 調 整 法 加 工 B面 ， 要 求 保 證 B、 C面

48、 距 離A0【 例 】 71 1） 工 藝 尺 寸 鏈 全 部 組 成 環(huán) 為 同 一 零 件 工 藝 尺 寸 所形 成 的 尺 寸 鏈 。2） 裝 配 尺 寸 鏈 全 部 組 成 環(huán) 為 不 同 零 件 設 計 尺 寸 所形 成 的 尺 寸 鏈 。3） 零 件 尺 寸 鏈 全 部 組 成 環(huán) 為 同 一 零 件 設 計 尺 寸 所形 成 的 尺 寸 鏈 。4） 設 計 尺 寸 鏈 裝 配 尺 寸 鏈 與 零 件 尺 寸 鏈 ， 統(tǒng) 稱 為設 計 尺 寸 鏈 。 72 1） 長 度 尺 寸 鏈 全 部 環(huán) 為 長 度 的 尺 寸 鏈2） 角 度 尺 寸 鏈 全 部 環(huán) 為 角 度 的 尺 寸

49、鏈3） 直 線 尺 寸 鏈 全 部 組 成 環(huán) 平 行 于 封 閉 環(huán) 的 尺 寸 鏈 。4） 平 面 尺 寸 鏈 全 部 組 成 環(huán) 位 于 一 個 或 幾 個 平 行 平 面內 ， 但 某 些 組 成 環(huán) 不 平 行 于 封 閉 環(huán) 的 尺 寸 鏈 。5） 空 間 尺 寸 鏈 組 成 環(huán) 位 于 幾 個 不 平 行 平 面 內 的 尺 寸鏈 。 73 74從 根 本 上 解 決 人 工 設 計 效 率 低 ， 周 期 長 ， 成 本 高 的 問 題可 以 提 高 工 藝 規(guī) 程 設 計 的 質 量 ， 并 有 利 于 實 現 工 藝 規(guī) 程設 計 的 優(yōu) 化 和 標 準 化可 以 使 工

50、藝 設 計 人 員 從 煩 瑣 重 復 的 工 作 中 解 放 出 來 ， 集中 精 力 去 提 高 產 品 質 量 和 工 藝 水 平CAPP 是 連 接 CAD 和 CAM 系 統(tǒng) 的 橋 梁 ， 是 發(fā) 展 計 算 機集 成 制 造 的 不 可 缺 少 的 關 鍵 技 術 設 計 效 率 低 ， 周 期 長 ， 成 本 高不 必 要 的 花 色 繁 多 ， 不 利 于 管 理設 計 質 量 參 差 不 齊 ， 難 于 實 現 優(yōu) 化 設 計工 藝 人 員 短 缺 和 老 化 是 全 球 機 械 制 造 業(yè) 面 臨 的 共 同 問 題 75 該 類 系 統(tǒng) 以 成 組 技 術 （ Grou

51、p Technology 簡 稱 GT） 為 基 礎 ，根 據 零 件 編 碼 查 找 所 屬 零 件 組 ， 調 出 零 件 組 的 標 準 工 藝 ， 進行 適 當 的 編 輯 或 修 改 ， 生 成 所 需 的 工 藝 規(guī) 程 。 零 件 組矩 陣零 件編 碼 查 找零 件 組 輸 入 表頭 信 息 工 藝 規(guī)程 格 式工 藝 規(guī) 程打 印 輸 出 標 準 工 藝路 線 文 件 標 準 工 序文 件 CAM-I 推 出 的 派 生 式 CAPP 系 統(tǒng) 框 圖 工 作 要 素處 理應 用程 序工 藝 路 線檢 索 /編 輯 標 準 工 序檢 索 /編 輯工 藝 規(guī) 程存 儲 器 76標

52、準 工 藝規(guī) 程 文 件 特 征 矩陣 文 件零 件 圖 編 碼 第 零 件 組零 件 組形 成工 藝 規(guī) 程設 計 a） 準 備 階段 派 生 式 CAPP 系 統(tǒng) 工 作 的 兩 個 階 段零 件 圖標 準 工 藝檢 索編 碼 第 零 件 組零 件 組搜 索 工 藝 規(guī) 程（ 編 輯 ）b） 使 用 階 段派 生 式 CAPP 系 統(tǒng) 工 作 的 兩 個 階 段 77 派 生 式 CAPP 系 統(tǒng) 特 點 ： 1） 程 序 簡 單 ， 易 于 實 現 。 目 前 多 用 于 回 轉 體 類 零 件 CAPP系 統(tǒng) 。 2） 需 人 工 參 與 決 策 ， 自 動 化 程 度 不 高 。 3

53、） 具 有 濃 厚 的 企 業(yè) 色 彩 ， 局 限 性 較 大 。從 無 到 有 生 成（ 工 藝 決 策 算 法 和 邏 輯 推 理 ）零 件 信 息 描 述 零 件 工 藝 規(guī) 程 78 派 生 式 CAPP系 統(tǒng) 完 全 以 人 的 經 驗 為 基 礎 ， 難 于 保 證 設 計最 優(yōu) ， 且 局 限 性 較 大 ； 完 全 創(chuàng) 成 式 CAPP系 統(tǒng) 還 不 成 熟 。 將 兩 者 結 合 起 來 ， 采 用 部 分 創(chuàng) 成 ， 部 分 派 生 （ 或 部 分 人工 干 預 ） 的 方 法 是 一 種 可 取 的 方 案 。 79 零 件 加 工 表 面 可 分 為 基 本 形 面 和

54、 輔 助 形 面 ； 形 面 可 用特 征 參 數 進 行 描 述 ； 形 面 與 一 定 的 加 工 方 法 相 聯(lián) 系 較 粗 糙 ， 信 息 輸 入 不 完 整 多 用 于 只 需 制 定 簡 單 工 藝 路 線 的 場 合 只 適 用 于 派 生 式 CAPP 系 統(tǒng)1） 成 組 編 碼 法 ： 輸 入 工 作 量 大 是 其 主 要 的 弱 點2） 形 面 描 述 法 ： 可 完 整 地 描 述 零 件 的 幾 何 、 工 藝 信 息 ， 是 目 前 CAPP 系 統(tǒng) 使 用 最 多 的 信 息 輸 入 方 法 多 采 用 菜 單 （ 交 互 ） 方 式 輸 入 ， 便 于 操 作

55、80 特 點 ： 1） 直 觀 ， 容 易 建 立 ， 便 于 編 程 2） 難 于 擴 展 和 修 改 形 式 ： 由 樹 根 、 節(jié) 點 、 分 支 構 成 ； 分 支 上 方 給 出 向 一 種 狀態(tài) 轉 換 的 可 能 性 或 條 件 （ 確 定 性 條 件 ） 條 件 滿 足 ， 繼 續(xù) 沿 分 支 前 進 ， 實 現 邏 輯 “ 與 ”條 件 不 滿 足 ， 回 出 發(fā) 節(jié) 點 并 轉 向 另 一 分 支 ， 實 現 邏 輯 “ 或 ”分 支 終 點 列 出 應 采 取 的 行 動 （ 決 策 行 動 ）1） 決 策 樹 81 派 生 式 CAPP 系 統(tǒng) 利 用 成 組 技 術

56、原 理 和 典 型 工 藝 規(guī) 程 進行 工 藝 決 策 ， 經 驗 性 較 強 。 創(chuàng) 成 式 CAPP 系 統(tǒng) 利 用 工 藝 決 策 算 法 （ 如 決 策 表 、 決 策樹 等 方 法 ） 和 邏 輯 推 理 方 法 進 行 工 藝 決 策 ， 較 派 生 式 前 進了 一 步 ， 但 存 在 著 算 法 死 板 、 結 果 唯 一 、 系 統(tǒng) 不 透 明 等 弱點 ； 且 程 序 工 作 量 大 ， 修 改 困 難 。 采 用 專 家 系 統(tǒng) 進 行 工 藝 決 策1） 什 么 是 專 家 系 統(tǒng) ： 在 特 定 領 域 內 具 有 與 該 領 域 人 類 專家 相 當 智 能 水 平 的 計 算 機 知 識 程 序 處 理 系 統(tǒng) 。 專 家 系 統(tǒng) 主要 用 于 處 理 現 實 世 界 中 提 出 的 需 要 由 專 家 來 分 析 和 判 斷 的復 雜 問 題 （ 工 藝 規(guī) 程 設 計 正 屬 于 這 類 問 題 ） 。 82 謝 謝