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1、第六章 工艺规程设计,第六章 工艺规程设计,第一节 概 述 第二节 机械加工工艺规程设计 第三节 加工余量及工序尺寸 第四节 工艺尺寸链第五节 技术经济分析及工艺文件第六节 制订工艺规程实例第七节 机器装配工艺规程设计,第一节 概 述,产品、零件设计好之后进行加工之前需要进行工艺规程设计；工艺规程设计的好坏对到整个产品的生产制造影响很大。,第一节 概 述,一、生产过程与工艺过程机器的生产过程是将原材料转变为成品的全过程；在生产过程中，凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程；工艺过程可分为：机械制造工艺过程一般是指零件的机械加工工艺过程和机器的装配工艺
2、过程的总和。其它过程则称为辅助过程。,焊接,F22装配现场,第一节 概 述,工艺就是制造产品的方法；几种不同的工艺过程总有一种工艺过程在某一特定条件下是最合理的；把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式，用以指导生产，这些工艺文件即称为工艺规程；工艺规程不是一成不变的；,基于PLM平台的电子工艺规程输出技术,第一节 概 述,二、机械加工工艺过程的组成1.工序、工步和工作行程；2.装夹和工位。,工序工序是组成加工工艺过程的基本单元；一个工序是指一个（或一组）工人，在一台机床（或一个工作地点），对同一工件（或同时对几个工件）所连续完成的那一部分工艺过程；制订机械加工工艺过程中，列出主要工序名称及
3、其加工顺序的简略工艺过程，称为工艺路线。,第一节 概 述,工步；工步是在加工表面不变、加工工具不变、切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工序；工作行程；工作行程也叫走刀，是加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步。,机翼1肋上下缘条的加工工步,第一节 概 述,阶梯轴的加工,若阶梯轴的精度和表面粗糙度要求不高，则加工这根阶梯轴的工艺过程将包含下列加工内容：,（1）切一端面；(2)打中心孔；（3）切另一端面；（4）打中心孔；（5）车大外圆；(6)大外圆倒角；（7）车小外圆；（8）小外圆倒角；（9）铣键槽；（10）去毛刺。,第一节 概 述,根据车间加工条件和生产规模的不同，可以采用不同的方案来完成
4、上述工件的加工。在表61及表62中分别表示在单件小批生产及大批大量生产中工序的划分和所用的机床。,表6-1单件小批生产的工艺过程,表6-2 大批大量生产的工艺过程,第一节 概 述,从表中可以看出，随着生产规模的不同，工序的划分及每一个工序所包含的加工内容是不同的。,在单件小批生产的工序1中，包括四个工步：两次车端面；两次打中心孔。分为四个工步的原因是加工表面变了。在工序2 中也包括四个工步，这时加工表面和切削工具都变了。,第一节 概 述,装夹和工位装夹是由定位和夹紧过程组成，这一功能是由夹具完成的；采用转位或移位夹具、回转工作台或多轴机床上加工时，工件在机床上一次装夹后，要经过若干个位置依次进
5、行加工。工件在机床上所占据的每一个位置上所完成的那一部分工序就称为工位。,气动通用夹具,多工件装夹钻孔攻丝工装,第一节 概 述,三、生产类型与加工工艺过程的特点 一）生产类型生产类型的划分依据是产品或零件的年生产纲领，产品的年生产纲领就是产品的年生产量。而零件的年生产纲领由下式计算：N=Qn(1+a%)(1+b%)(件/年),N零件的年产纲领(件/年)Q产品的年产量（台年）n每台产品中该零件的数量（件/台）a%备品率b%废品率,第一节 概 述,按年生产纲领划分生产类型,表6-3 生产纲领与生产类型的关系,第一节 概 述,单件生产单个地生产不同结构和不同尺寸的产品，并且很少重复;批量生产一年中分
6、批地制造相同的产品，制造过程有一定的重复性。每批制造的相同产品的数量称为批量。根据批量的大小，成批生产又可分为：小批生产、中批生产和大批生产。小批生产的工艺过程的特点和单件生产相似；大批生产的工艺过程的特点和大量生产相似；中批生产的工艺过程的特点则介于单件小批生产和大批大量生产之间;大批量生产产品数量很大，大多数工作地点经常重复地进行某一个零件的某一道工序的加工。,第一节 概 述,单件、小批量生产与大批量生产可能有不同的工艺过程;对单件小批生产，可能只要制订一个简单的工艺路线就行了；对于大批量生产，应该制订一个详细的工艺规程，详细地给出各种工艺参数。这样做主要是因为对大批量生产来说，每个工序、
7、工步节省1秒种，就会带来可观的效益;同时，详细的工艺规程，也是进行工夹具设计制造的依据。,第一节 概 述,各种生产类型的工艺过程特点可归纳成表64。,表64各种生产类型工艺过程的主要特点,第一节 概 述,二）生产类型与组织方式,产品的用途不同，决定了其市场需求量是不同的，因此不同的产品有不同的生产批量;需求的批量不同，形成了不同的生产规模类型，如大批量、中小批量、单件生产等;不同的生产类型即生产规模不同，生产组织的方式及相应的工艺过程也大不相同;,单件、小批：长江三峡巨型发电机组,大批量：斯巴鲁水平对置发动机,第一节 概 述,针对不同的产品所选用的生产模式及制造技术的准则是什么？质量、成本、生
8、产率长期以来是评价机电产品制造过程的三大准则；随着科学技术的飞速发展及人们消费水平的提高，质量、成本、生产率这三大准则的内涵有了新的发展。T（交货时间）Q（质量）C（成本）S（服务）的准则被提出来了；服务实际上也可看作质量的一个要素，单独提出来，引起更多重视。,第一节 概 述,由于市场竞争的日趋激烈，快速响应制造的概念被提出来了；最早上市的几家公司往往占有市场份额的80%以上，往往可以有较高的价格，即使生产成本较大，企业仍能获得丰厚利润；决策一个产品的生产组织、开发方式及制造工艺时，不仅要对工艺技术有深刻透彻的掌握，而且能从管理学角度作出有战略眼光的选择。,第一节 概 述,企业组织产品的生产可
9、以有多种模式：,生产全部零部件、组装机器；生产一部分关键的零部件，其余的由其它企业供应；完全不生产零部件，只负责设计及销售。,第一种模式的企业，必须形成大而全、小而全的工厂。当市场发生变化时，适应性差，难以作到设备负载的平衡，而且固定资产利用率差，定岗人员也有忙闲不均情况，影响管理和全员的积极性；,第一节 概 述,第三种模式具有固定设备投入少、转产容易等优点，适宜市场的变化。但对于核心技术和工艺应该自己掌握时，或大批量生产中附加值比较大的零部件生产，这一模式就有不足之处。许多高新技术开发区“两头在内、中间在外”的企业均是这种方式；国外敏捷制造中的动态联盟，其实质即是在INTERNET信息技,洛
10、克希德马丁公司在“联合攻击机”项目中的异地协同网络结构,支持下，在全球范围内实现这一生产模式。,第一节 概 述,许多产品复杂的大工业多采用第二种模式；美国的三大汽车公司周围密布着数以千计的中小企业，承担汽车零配件、汽车生产所需的专用工模具、专用设备的生产供应，形成一个繁荣的产业；日本的汽车工业也是如此，汽车生产厂家只控制整车、车身和发动机的设计和生产。日本电装、丰田工机、美国的TRW、德尔福都是专门生产汽车零部件的巨型企业，它们对多家汽车生产厂供货。,第一节 概 述,工艺规程设计须遵循以下原则：1)保证机器零件的加工质量(或机器的装配质量)，达到设计图纸上规定的各项技术要求；2)应使工艺过程具有较高的生产率，使产品尽快投放市场；3)设法降低制造成本；4)注意减轻工人的劳动强度，保证生产安全。,四、工艺规程的设计原则及原始资料,第一节 概 述,设计工艺规程必须具备以下原始资料：1)产品装配图、零件图；2)产品验收质量标准；3)产品的年生产纲领；4)毛坯材料与毛坯生产条件；5)制造厂的生产条件；6)工艺规程设计、工艺装备设计所需要的设计手册和有关标准；7)国内外先进制造技术资料等。,
