基本工艺设计作业规程的编制.doc

工艺规程编制
在生产过程中，按本单位实际状况，依照设计技术规定，需制定必要工艺规程，以利于安排生产。零件加工工艺规程就是一系列不同工序综合。由于生产规模与详细状况不同，对于同一零件加工工序也许有诸多方案，应当依照详细条件，采用其中最完善（从工艺上来说）和最经济一种方案。
1. 影响编制工艺规程因素
a) 生产规模是决定生产类型（单件、成批、大量）重要因素，也是设备、工夹量具、机械化与自动化限度等选取。
b) 制造零件所用到坯料或型材形状、尺寸和精度是选取加工总余量和加工过程中头几道工序决定因素。
c) 零件材料性质（硬度、可加工性、热解决在工艺路线中排列先后等）是决定热解决工序和选用设备及切削用量根据。
d) 零件制造精度，涉及尺寸公差、形位公差以及零件图上所指定或技术条件中所补充指定规定。
e) 零件表面粗糙度是决定表面上光精加工工序类别和次数重要因素。
f) 特殊限制条件，例如工厂设备和用品条件等。
g) 编制加工规程要在既定生产规程与生产条件下达到多、快、好、省生产效果。
2. 工艺规程编制环节
工艺规程编制，可按下列环节进行：
a) 研究零件图及技术条件。如零件复杂、规定高，要先详细熟悉在机器中所起作用、加工材料及热解决办法、毛坯类别与尺寸，并分析对零件制造精度规定，然后选取毛基面，再选取零件重要表面加工所需光基面。
b) 加工毛基面和光基面拟定后，最初工序（由毛基面所决定）和重要表面粗、精加工工序（在某种限度上由光基面决定）已很荆楚，也就能编制零件加工顺序。
c) 分析已加工表面粗糙度，在已拟加工顺序中增添光精加工工序。
d) 依照加工时便利状况，拟定并排列零件上下不重要表面加工所需所有别的工序（带自由尺寸表面加工、减小零件质量工序、改进外观工序、不重要螺纹切削等）。这一类次要工序往往分派在已设计了重要工序之间（或与之合并），也有时放在加工过程末尾。这时必要考虑到，由于次要工序排列不当，在执行中会有损坏精密加工后重要表面也许性。
e) 如果有限制加工工艺规程选取特殊条件存在，普通要作补充阐明，以修正加工顺序。
f) 拟定每一工序所需机床和工具，填写工艺卡和工序卡。
g) 详细拟定工艺规程时，必要进行所有加工时间标定和单件加工时间结算，并计算每一工序所需机床台数。但有时把已拟订好工艺规程作某些修正（例如个别机床任务太少，则有必要把几种单独工序合并成一种工序）。
h) 为了使所编制工艺规程具备最大经济性，在拟定了规程所有项目后来，必要再减产该零件加工与否还也许作出同样完善而更为经济工艺规程。可对工艺规程方案和分别算出成本作比较，然后拟定最为经济方案。由此可见，在这最后环节中，也也许对已拟订工艺规程有所修正。
因而，在普通场合，工艺规程拟订必要依照工艺条件与经济条件，用逐次修正办法来进行。
3. 工艺卡片
将工艺规程内容填入一定格式卡片，即称为生产准备和施工根据工艺文献。常用工艺卡片有：
1) 工艺过程综合卡片
这种卡片重要列出整个零件加工所通过工艺路线，涉及毛坯、机械加工和热解决等。它是制定其她工艺文献基本，也是生产技术准备、编制作业筹划和组织生产根据。这种卡片，由于各工序阐明不够详细，故普通不能直接指引工人操作，而都作为生产管理以便使用。在单件生产中，普通不编其她较详细工艺文献，而是以这种卡片指引生产。工艺过程综合卡片格式见表1。
2) 机械加工工艺卡片
这种卡片是以工序为单位详细阐明整个工艺过程工艺文献。它是用来指引工人生产和协助车间管理人员掌握整个零件加工过程一种重要技术文献，广泛用于成批生产零件和小批量生产中重要零件。工艺卡片内容涉及零件工艺特性（材料、质量、加工表面及其精度和表面粗糙度等）、毛坯性质、各道工序详细内容及加工规定等，其格式见表2。
3) 机械加工工序卡片
这种卡片是用来详细指引工人进行操作一种工艺文献。它是依照工艺卡片为每个工序制定，并详细阐明每一工步内容，多用于大批量生产零件和成批生产中重要零件。工序卡片中详细记载了该工序和加工所必须工艺资料，如定位基准选取、工件安装办法、工序尺寸及公差以及机床、刀具、量具、切削用量选取和工时定额拟定等，其格式见表3。
4. 生产类型工艺特点与工序安排原则
各种生产类型重要工艺特点见表4，工序安排原则见表5。
5. 基本表面加工工艺方案
基本表面普通指外圆表面、孔、平面和齿形表面，基本表面加工工艺可参见表6～9。
6. 影响加工余量因素和平面加工余量控制
加工余量合理控制是保证加工精度重要工艺参数，影响加工余量因素见表10，平面加工余量选取见表11。

工厂
工艺过程综合卡片
产品名称及型号

零件名称

零件图号

材料
名称

毛坯
种类

零件质量（kg）
毛重

第 页
牌号

尺寸

净重

共 页
性能

每批件数

工序号
工序内容
加工车间
设备名称及编号
工艺装备名称及编号
技术级别
时间定额（min）
夹具
刀具
量具
单件
准备终结

更改内容

编制

校对

审核

会签

表1 工艺过程综合卡片
表2 机械加工工艺卡片
工厂
机械加工工艺卡片
产品名称及型号

零件名称

零件图号

材料
名称

毛坯
种类

零件质量（kg）
毛重

第 页
牌号

尺寸

净重

共 页
性能

每台件数

每批件数

工序号
装夹
工步
工序内容
同步加工零件数
切削用量
设备名称及编号
工艺装备名称及编号
技术级别
工时定额（min）
背吃刀量
（mm）
切削速度
（m/min）
每分钟转数或往复次数
进给量
（mm/r）或（mm/双行程）
夹具
刀具
量具
单件
准备终结

更改内容

编制

校对

审核

会签

表3 机械加工工序卡片
工厂
机械加工
工序卡片
产品名称及型号
零件名称
零件图号
工序名称
工 序 号
第 页

共 页

车 间
工 段
材料名称
材料牌号
力学性能

同步加工件数
技术级别
单位时间（min）
准备终结时间（min）

设备名称
设备编号
夹具名称
夹具编号
切削液

更改内容

工步号
工步内容
计算数据（mm）
走刀次数
切 削 用 量
工时定额（min）
刀具、量具及辅助工具
直径或
长度
走刀长度
单边余量
背吃
刀量
（mm）
进给量
（mm/r）
每分钟转数或双行程数
切削速度
（m/min）
基本时间
辅助时间
工作时间
服务地点
工步号
名称
规格
编号
数量

编制

校对

审核

会签

表4 各种生产类型重要工艺特点
特 征 性 质
单 件 生 产
成 批 生 产
大 量 生 产
生产方式特点
事先不能决定与否重复生产
周期性地批量生产
按一定节拍长期不变生产某一二种零件
零件互换性
普通采用试配办法，很少具备互换性
大某些有互换性，少数采用试配法
具备完全互换性，高精度配合件用分组选配法
毛坯制造办法及加工余量
木模手工造型，自由锻，精度低，余量大
某些用金属模，模锻，精度和加工余量中档
广泛采用金属模和机器造型、模锻及其她高生产率办法，精度高，余量小
设备及其布置方式
通用机床按种类和规格以“机群式”布置
采用某些通用机床和某些高生产率专用设备，按零件类别布置
广泛采用专用机床及自动机床并按流水线布置
夹具
多用原则附件，必要时用组合夹具，很少用专用夹具，靠划线及试切法达到精度
广泛采用专用夹具，某些用划线法达到精度
广泛用高生产率夹具，靠调节法达到精度
刀具及量具
通用刀具及量具
较多用专用刀具及量具
广泛用高生产率刀具及量具
工艺文献
只规定工艺过程卡片
规定有工艺卡片，核心工序有工序卡片
规定有详细完善工艺文献、如工序卡片、调节卡片等
工艺定额
靠经验同级分析法制定
重要复杂零件用实际测定法制定
运用技术计算和实际测定法制定
对工人技术规定
需要技术纯熟工人
需要一定技术纯熟限度工人
对工人技术规定较低，但对调节工技术规定高
生产率
低
中
高
成本
高
中
低

表5 工序安排原则
工序类别
工 序
安 排 原 则
机械加工

1. 对于形状复杂、尺寸较大毛坯或尺寸偏差较大毛坯，应一方面安排划线工序，为精鸡肫加工提供找正基准
2. 按“先基面后其她”顺序，一方面加工精基准面
3. 在重要表面加工前应对精基准进行修正
4. 按“先主后次，先粗后精”顺序，对精度规定较高各重要表面进行粗加工、半精加工和精加工
5. 对于与重要表面有位置精度规定次要表面应安排在重要表面加工之后加工
6. 对于易浮现废品工序，精加工和光整加工可恰当提前，普通状况重要表面精加工和光整加工应放在最后阶段进行
热解决
退火与正火
属于毛坯预备性热解决，应安排在机械加工之迈进行
时 效
为了消除残存应力，对于尺寸大、构造复杂铸件，需在粗加工前、后各安排一次时效解决；对于普通铸件在锻造后或粗加工后安排一次时效解决；对于精度规定高铸件，在半精加工前、后各安排一次时效解决；对于精度高、刚度差零件，在粗车、粗磨、半精磨后各需安排一次时效解决
淬 火
淬火后工件硬度提高且易变形，应安排在精加工阶段磨削加工迈进行
渗 碳
渗碳易产生变形，应安排在精加工迈进行，为控制渗碳层厚度，渗碳前需要安排精加工
渗 氮
普通安排在工艺过程后部、该表面最后加工之前。渗氮解决前应调质
辅助工序
中间检查
普通安排在粗加工所有结束之后，精加工之前；送往外车间加工先后（特别是热解决先后）；耗费工时较多和重要工序先后
特种检查
荧光检查、磁力探伤重要用于表面质量检查，普通安排在精加工阶段。荧光检查如用于检查毛坯裂纹，则安排在加工前
表面解决
电镀、涂层、发蓝、氧化、阳极化等表面解决工序普通安排在工艺过程最后进行

表6 外圆表面加工方案
序号
加 工 方 案
经济加工精度级别（IT）
加工表面粗糙度
Ra（μm）
适 用 范 围
1
粗车
11～12
50～12.5
合用于淬火钢以外各种金属
2
粗车—半精车
8～10
6.3～3.2
3
粗车—半精车—精车
6～7
1.6～0.8
4
粗车—半精车—精车—滚压（或抛光）
5～6
0.2～0.025
5
粗车—半精车—磨削
6～7
0.8～0.4
重要用于淬火钢，也可用于未淬火钢，但不适当加工非铁金属
6
粗车—半精车—粗磨—精磨
5～6
0.4～0.1
7
粗车—半精车—粗磨—精磨—超精加工（或轮式超精磨）
5～6
0.1～0.012
8
粗车—半精车—精车—金刚石车
5～6
0.4～0.025
重要用于规定较高非铁金属加工
9
粗车—半精车—粗磨—精磨—超精磨
（或镜面磨）
5级以上
＜0.025
极高精度钢或铸铁外圆加工
10
粗车—半精车—粗磨—研磨
5级以上
＜0.1

表7 孔加工方案
序号
加 工 方 案
经济加工精度
级别（IT）
加工表面粗糙度
Ra（μm）
适 用 范 围
1
钻
11～12
12.5
加工未淬火钢及铸铁实心毛坯，也可用于加工非铁金属（但粗糙度稍高），孔径＜20mm
2
钻—铰
8～9
3.2～1.6
3
钻—粗铰—精铰
7～8
1.6～0.8
4
钻—扩
11
12.5～6.3
加工未淬火钢及铸铁实心毛坯，也可用于加工非铁金属（但粗糙度稍高），孔径＜20mm
5
钻—扩—铰
8～9
3.2～1.6
6
钻—扩—粗铰—精铰
7
1.6～0.8
7
钻—扩—机铰—手铰
6～7
0.4～0.1
8
钻—（扩）—拉（或推）
7～9
1.6～0.1
大批大量生产中小零件通孔
9
粗镗（或扩孔）
11～12
12.5～6.3
除淬火钢外各种材料，毛坯有铸出孔或锻出孔
10
粗镗（粗扩）—半精镗（精扩）
9～10
3.2～1.6
11
粗镗（粗扩）—半精镗（精扩）—精镗（铰）
7～8
1.6～0.8
12
粗镗（扩）—半精镗（精扩）—精镗—浮动镗刀块精镗
6～7
0.8～0.4
13
精镗（扩）—半精镗—磨孔
7～8
0.8～0.2
重要用于加工淬火钢，也可用于不淬火钢，但不适当用于非铁金属
14
粗镗（扩）—半精镗—粗磨—精磨
6～7
0.2～0.1
15
粗镗—半精镗—精镗—金刚镗
6～7
0.4～0.05
重要用于精度规定较高非铁金属加工
16
钻—（扩）—粗铰—精铰—珩磨
6～7
0.2～0.025
精度规定很高孔
17
以研磨代替上述方案中珩磨
5～6
＜0.1
18
钻（或粗镗）—扩（半精镗）—精镗—金刚镗—脉冲滚挤
6～7
0.1
成批大量生产非铁金属零件中小孔，铸铁箱体上孔

表8 平面加工方案
序号
加 工 方 案
经济加工精度级别（IT）
加工表面粗糙度Ra（μm）
适 用 范 围
1
粗车—半精车
8～9
6.3～3.2
端面
2
粗车—半精车—精车
6～7
1.6～0.8
3
粗车—半精车—磨削
7～9
0.8～0.2
4
粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）
7～9
6.3～1.6
普通不淬硬平面（端铣粗糙度可较低）
5
粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）—刮研
5～6
0.8～0.1
精度规定较高不淬硬平面
批量较大时宜采用宽刃精刨方案
6
粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）—宽刃精刨
6～7
0.8～0.2
7
粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）—磨削
6～7
0.8～0.2
精度规定较高淬硬平面或不淬硬平面
8
粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）—粗磨—精磨
5～6
0.4～0.25
9
粗铣—拉
6～9
0.8～0.2
大量生产，较小平面
10
粗铣—精铣—磨削—研磨
5级以上
＜0.1
高精度平面

表9 齿形加工方案
齿形加工方案
刀具
机床
加 工 精 度 及 适 用 范 围
成形法
成形铣齿
模数铣刀
铣床
加工精度和生产率均低，加工9级如下齿轮
拉齿
齿轮拉刀
拉床
精度和生产率高，仅用于大量生产，宜拉内齿轮
展成法
滚齿
齿轮滚刀
滚齿机
普通加工6～10级精度齿轮，最高达4级。生产率高，通用性大。常加工直齿、斜齿外啮合圆柱齿轮及涡轮
插齿
插齿刀
插齿机
普通加工7～9级精度齿轮，最高达6级。生产率高，通用性大。适于加工内、外啮合齿轮、扇形齿轮、齿条等
剃齿
剃齿刀
剃齿机
加工5～7级精度齿轮，生产率很高。重要用于滚（插）齿后，淬火前精加工
珩齿
珩磨轮
珩齿机或剃齿机
加工6～7级精度齿轮，多用于经剃齿和高频淬火后齿形精加工
磨齿
砂轮
磨齿机
加工3～4级精度齿轮，生产率低，加工成本高，用于淬硬齿轮精加工

表10 影响加工余量因素
影 响 因 素
说 明
加工前（或毛坯）表面质量（表面缺陷层深度H和表面粗糙度）
1. 铸件冷硬、气孔和夹渣层，锻件和热解决件氧化皮、脱碳层、表面裂纹等表面缺陷层，以及切削加工后残存应力层
2. 前工序加工后表面粗糙度
前工序尺寸公差Ta
1.前工序加工后尺寸误差和形状误差，其总和不超过前工序尺寸公差Ta
2.当加工一批零件时，若不考虑其她误差，本工序加工余量不应不大于Ta
前工序形状与位置公差（如直线度、同轴度、垂直度公差等）ρa
1. 前工序加工后产生形状与位置误差，两者之和普通不大于前工序形状与位置公差
2. 当不考虑其她误差存在，本工序加工余量不应不大于ρa
3. 当存在两种以上形状与位置误差时，其总误差为各误差向量和
本工序加工时安装误差εb
安装误差等于定位误差和夹紧误差向量和

表11 平面刨、铣、磨、刮加工余量 （mm）
加工性质
加工面长度
加 工 面 宽 度
≤100
＞100～300
＞300～1000
加工余量
公差
加工余量
公差
加工余量
公差
粗加工后精刨或精铣
≤300
＞300～1000
＞1000～
1.0
1.5
2.0
0.3
0.5
0.7
1.5
2.0
2.5
0.5
0.7
1.2
2
2.5
3.0
0.7
1.0
1.2
精加工后磨削，零件在装夹时未经校准
≤300
＞300～1000
＞1000～
0.3
0.4
0.5
0.1
0.12
0.15
0.4
0.5
0.6
0.12
0.15
0.15
—
0.6
0.7
—
0.15
0.15
精加工后磨削，零件装夹时用百分表校准或装夹在夹具中
≤300
＞300～1000
＞1000～
0.2
0.25
0.3
0.1
0.12
0.15
0.25
0.3
0.4
0.12
0.15
0.15
—
0.4
0.4
—
0.15
0.15
刮削
≤300
＞300～1000
＞1000～
0.15
0.2
0.25
0.06
0.1
0.12
0.15
0.2
0.25
0.06
0.1
0.12
0.2
0.25
0.3
0.1
0.12
0.15