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第2章 機械加工工藝規(guī)程的制訂 一、名詞解釋 1.生產過程（p37） 生產過程是指把原材料(半成品)轉變?yōu)槌善返娜^程.機械產品的生產過程,一般包括: ①生產與技術的準備,如工藝設計和專用工藝裝備的設計和制造,生產計劃的編制,生產資料的準備;②毛坯的制造,如鑄造,鍛造,沖壓等;③零件的加工,如切削加工,熱處理,表面處理等;④產品的裝配,如總裝,部裝,調試檢驗和油漆等;⑤生產的服務,如原材料,外購件和工具的供應,運輸,保管等. 2.工藝過程（p37） 工藝過程是指在生產過程中改變生產對象的形狀,尺寸,相對位置和性質等,使其成為成品或半成品的過程.如毛坯的制造,機械加工,熱處理,裝配等均為工藝過程. 在工藝過程中,若用機械加工的方法直接改變生產對象的形狀,尺寸和表面質量,使之成為合格零件的工藝過程,稱為機械加工工藝過程.同樣,將加工好的零件裝配成機器使之達到所要求的裝配精度并獲得預定技術性能的工藝過程,稱為裝配工藝過程 3.生產綱領（p38） 企業(yè)在計劃期內應當生產的產品產量和進度計劃稱為生產綱領。 4.工藝規(guī)程（p40） 規(guī)定產品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件稱為工藝規(guī)程。 5.零件結構工藝性（p44） ①零件的整體結構、組成各要素的幾何形狀應盡量簡單統(tǒng)一。②盡量減少切削加工量，減少材料及切削刀具的消耗量。③盡可能采用普通設備和標準刀、量具加工，且刀具易切入、切出而順利通過加工表面。④要便于裝夾，裝夾次數(shù)少。⑤零件加工部位要有足夠的剛性，以減少加工過程中的變形，提高加工精度。⑥盡可能采用標準件、通用件、借用件和相似件。 6.基準、設計基準、工藝基準（p48） 基準分為設計基準和工藝基準。 設計基準：是設計圖樣上所采用的基準。 工藝基準：是在加工過程中所采用的基準。分為工序基準、定位基準、測量基準、裝配基準。 7.粗基準、精基準（p49） 粗基準：機械加工的最初工序只能用工件毛坯上未經加工表面作定位基準。 精基準：用已經加工過的表面作定位基準。 在制定零件機械加工工藝規(guī)程時，總是先考慮選擇怎樣的精基準定位把工件加工到設計要求，然后考慮選擇什么樣的粗基準定位，把用作精基準的表面加工出來。 8.加工經濟精度（p52） 是指在正常的加工條件（采用符合質量標準的設備、工藝裝備和標準技術等級工人，不延長加工時間）下所能保證的加工精度。 9.加工余量、工序余量、加工總余量（p61） 加工余量：是指加工過程中所切去的金屬層厚度。 工序余量：是相鄰兩工序的工序尺寸只差。 加工總余量：是毛坯尺寸與零件圖樣的設計尺寸之差。 10.工序尺寸（p64） 零件每一道工序加工規(guī)定達到的尺寸。 11.工藝尺寸鏈（p65） 在零件的加工過程中,為了加工和檢驗的方便,有時需要進行一些工藝尺寸的計算.為使這種計算迅速準確,按照尺寸鏈的基本原理,將這些有關尺寸以一定順序首尾相連排列成一封閉的尺寸系統(tǒng),即構成了零件的工藝尺寸鏈,簡稱工藝尺寸鏈. 12.機械加工時間定額（p73） 在一定生產條件下，規(guī)定生產一件產品或完成一道工序所需消耗的時間。 二、簡答題 1.簡述工藝過程的組成。（p37-38，里面注意可能會有名詞解釋） ①工序 是指一個或一組工人,在一個工作地點對一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程. ②安裝 工件在加工前,在機床或夾具上先占據一正確位置 (定位 ),然后再夾緊的過程稱為（裝夾）.工件(或裝配單元)經一次裝夾后所完成的那一部分工藝內容稱為（安裝）. ③工位 為完成—定的工序內容,一次裝夾工件后,工件 (或裝配單元)與夾具或設備的可動部分一起相對刀具或設備固定部分所占據的每一個位置,稱為（工位） ④工步 工步是指被加工表面(或裝配時的連接表面 )和切削(或裝配)工具不變的情況下所連續(xù)完成的那一部分工序.一個工序可以包括幾個工步,也可以只有一個工步. ⑤進給 若被加工表面切去的金屬層很厚,需分幾次切削,則每進行一次切削就是一次進給.一個工步可以包括一次進給或幾次進給. 2.簡述生產類型及按年產量可劃分為哪幾種類型？（p39） 單件生產 單件生產的基本特點是:生產的產品種類繁多,每種產品的產量很少,而且很少重復生產. 成批生產 成批生產的基本特點是:分批的生產相同的產品,生產呈周期性重復.成批生產又可按其批量大小分為小批量生產,中批量生產,大批量生產三種類型. 大量生產 大量生產的基本特點是:產量大,品種少,大多數(shù)工作長期重復的進行某個零件的某一道工序的加工. 3.簡述制定工藝規(guī)程的原始資料與基本步驟。（p43） 主要有產品的零件圖和裝配圖；產品生產綱領；有關手冊、圖冊、標準、類似產品的工藝資料；工廠的生產條件；國內外有關的工藝技術的發(fā)展情況等。 4.零件的工藝性分析具體分為哪兩個階段。（p44） 設計階段和生產技術準備階段。 5.簡述零件的結構工藝性。（p44） ①零件的整體結構、組成各要素的幾何形狀應盡量簡單統(tǒng)一。②盡量減少切削加工量，減少材料及切削刀具的消耗量。③盡可能采用普通設備和標準刀、量具加工，且刀具易切入、切出而順利通過加工表面。④要便于裝夾，裝夾次數(shù)少。⑤零件加工部位要有足夠的剛性，以減少加工過程中的變形，提高加工精度。⑥盡可能采用標準件、通用件、借用件和相似件。 6.簡述零件的工藝性分析與工藝規(guī)程的制定。（p47） 首先，分析零件的結構組成和幾何形狀特征屬于哪一類典型零件范疇，從而初步確定該零件機械加工的主要方法。 其次，分析零件加工表面的技術要求，從而初步確定主要表面及其加工方案、定位基準、技術關鍵以及加工階段的劃分。 ①一般是根據零件的尺寸公差等級、形位公差、表面粗糙度要求確定主要加工表面，結合材料與熱處理要求進而確定其加工方案，這是關鍵的一步。 ②根據各點、線、面的設計基準及位置公差等要求，選擇定位基準。 ③根據材料及熱處理要求選擇熱處理方法，安排熱處理工序。 ④最后確定該零件加工中的技術關鍵，擬定采取哪些技術措施。 7.簡述毛坯的種類和選擇。（p47） 毛坯主要有鑄件、鍛件、焊接件、各種型材及板料等。 選擇時要考慮的因素：①零件材料及其力學性能②零件材料的工藝性③零件的結構形狀和尺寸。④生產類型⑤工廠生產條件。 8.（重點）簡述粗基準的選擇原則。（p49） ①為了保證加工面與非加工面之間的位置要求，應選非加工面為粗基準。當工件上有多個非加工面與加工面之間有位置要求時，則應以其中要求較高的非加工面為粗基準。 ②為了保證各加工面都有足夠的加工余量，應選擇毛坯余量最小的面為粗基準。 ③為了保證重要加工面的余量均勻，應選擇其為粗基準。 ④粗基準應避免重復使用，在同一尺寸方向上，通常只允許使用一次。 ⑤作粗基準的表面應平整光潔，以使工件定位穩(wěn)定可靠，夾緊方便。 9.（重點）簡述精基準的選擇原則。（p49） 10.簡述選擇零件表面加工方法的主要有哪些？（p52） 11.簡述機械加工工序的安排原則（p57） 1)基準先行 零件加工一般多從精基準的加工開始,再以精基準定位加工其它表面.因此,選作精基準的表面應安排在工藝過程起始工序先進行加工,以便為后續(xù)工序提供精基準.例如軸類零件先加工兩端中心孔,然后再以中心孔作為精基準,粗,精加工所有外圓表面.齒輪加工則先加工內孔及基準端面,再以內孔及端面作為精基準,粗,精加工齒形表面. 2)先粗后精 精基準加工好以后,整個零件的加工工序,應是粗加工工序在前,相繼為半精加工,精加工及光整加工.按先粗后精的原則先加工精度要求較高的主要表面,即先粗加工再半精加工各主要表面,最后再進行精加工和光整加工.在對重要表面精加工之前,有時需對精基準進行修整,以利于保證重要表面的加工精度,如主軸的高精度磨削時,精磨和超精磨削前都須研磨中心孔;精密齒輪磨齒前,也要對內孔進行磨削加工. 3)先主后次 根據零件的功用和技術要求.先將零件的主要表面和次要表面分開,然后先安排主要表面的加工,再把次要表面的加工工序插入其中.次要表面一般指鍵槽,螺孔,銷孔等表面.這些表面一般都與主要表面有一定的相對位置要求,應以主要表面作為基準進行次要表面加工,所以次要表面的加工一般放在主要表面的半精加工以后,精加工以前一次加工結束.也有放在最后加工的,但此時應注意不要碰傷已加工好的主要表面. 4)先面后孔 對于箱體,底座,支架等類零件,平面的輪廓尺寸較大,用它作為精基準加工孔,比較穩(wěn)定可靠,也容易加工,有利于保證孔的精度.如果先加工孔,再以孔為基準加工平面,則比較困難,加工質量也受影響. 12.簡述預備熱處理與最終熱處理的目的。（p57） 預備熱處理的目的是改善加工性能,消除內應力和為最終熱處理準備良好的金相組織.其熱處理工藝有退火,正火,時效,調質等. 調質即是在淬火后進行高溫回火處理,它能獲得均勻細致的回火索氏體組織,為以后的表面淬火和滲氮處理時減少變形做準備,因此調質也可作為預備熱處理.由于調質后零件的綜合力學性能較好,對某些硬度和耐磨性要求不高的零件,也可作為最終熱處理工序. 最終熱處理的目的是提高硬度,耐磨性和強度等力學性能. 13.零件加工表面粗糙度在什么范圍內不得安排淬火工序？（p57） 一般情況下，零件加工表面粗糙度Ra≤0.8μm時，不得安排淬火工序。 14.簡述劃分加工階段的作用。（p59） 1) 保證加工質量 零件在粗加工時,由于要切除掉大量金屬,因而會產生較大的切削力和切削熱,同時也需要較大的夾緊力,在這些力和熱的作用下,零件會產生較大的變形.而且經過粗加工后零件的內應力要重新分布,也會使零件發(fā)生變形.如果不劃分加工階段而連續(xù)加工,就無法避免和修正上述原因所引起的加工誤差.加工階段劃分后,粗加工造成的誤差,通過半精加工和精加工可以得到修正,并逐步提高零件的加工精度和表面質量,保證了零件的加工要求. 2) 合理使用機床設備 粗加工一般要求功率大,剛性好,生產率高而精度不高的機床設備.而精加工需采用精度高的機床設備,劃分加工階段后就可以充分發(fā)揮粗,精加工設備各自性能的特點,避免以粗干精,做到合理使用設備.這樣不但提高了粗加工的生產效率,而且也有利于保持精加工設備的精度和使用壽命. 3) 及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷和保護已加工表面 毛坯上的各種缺陷(如氣孔,砂眼,夾渣或加工余量不足等),在粗加工后即可被發(fā)現(xiàn),便于及時修補或決定報廢,以免繼續(xù)加工后造成工時和加工費用的浪費. 4) 便于安排熱處理 熱處理工序使加工過程劃分成幾個階段,如精密主軸在粗加工后進行去除應力的人工時效處理,半精加工后進行淬火,精加工后進行低溫回火和冰冷處理,最后再進行光整加工.這幾次熱處理就把整個加工過程劃分為粗加工——半精加工——精加工——光整加工階段. 15.劃分加工階段的依據主要有哪些？（p60） 主要根據零件加工表面的尺寸公差等級、表面粗糙度、熱處理要求等劃分加工階段。 16.簡述影響加工余量的因素。（p63） 1) 前工序的尺寸公差 2) 前工序的形狀和位置公差 3) 前工序的表面粗糙度和表面缺陷 4)本工序的安裝誤差 17.確定加工余量的方法有哪些？（p63） (1)分析計算法 本方法是根據有關加工余量計算公式和一定的試驗資料,對影響加工余量的各項因素進行分析和綜合計算來確定加工余量.用這種方法確定加工余量比較經濟合理,但必須有比較全面和可靠的試驗資料.目前,只在材料十分貴重,以及軍工生產或少數(shù)大量生產的工廠中采用. (2)經驗估算法 本方法是根據工廠的生產技術水平,依靠實際經驗確定加工余量.為防止因余量過小而產生廢品,經驗估計的數(shù)值總是偏大,這種方法常用于單件小批量生產. (3)查表修正法 此法是根據各工廠長期的生產實踐與試驗研究所積累的有關加工余量數(shù)據,制成各種表格并匯編成手冊,確定加工余量時,查閱有關手冊,再結合本廠的實際情況進行適當修正后確定,目前此法應用較為普遍. 18.完成一個工件或一道工序的時間為單件時間，主要有哪幾部分組成？（時間額定的組成）（p73多選） 1)基本時間 Tb 基本時間是指直接改變生產對象的尺寸,形狀,相對位置以及表面狀態(tài)或材料性質等工藝過程所消耗的時間.對于切削加工來說,基本時間就是切除金屬所消耗的時間(包括刀具的切入和切出時間在內). 2)輔助時間Ta 輔助時間是為實現(xiàn)工藝過程所必須進行的各種輔助動作所消耗的時間.它包括:裝卸工件,開停機床,引進或退出刀具,改變切削用量,試切和測量工件等所消耗的時間. 基本時間和輔助時間的總和稱為作業(yè)時間.它是直接用于制造產品或零部件所消耗的時間. 輔助時間的確定方法隨生產類型而異.大批大量生產時,為使輔助時間規(guī)定得合理,需將輔助動作分解,再分別確定各分解動作的時間,最后予以綜合;中批生產則可根據以往統(tǒng)計資料來確定;單件小批生產常用基本時間的百分比進行估算. 3)布置工作地時間 Ts 布置工作地時間是為了使加工正常進行,工人照管工作地(如更換刀具,潤滑機床,清理切屑,收拾工具等)所消耗的時間.它不是直接消耗在每個工件上的.而是消耗在一個工作班內的時間,再折算到每個工件上的.一般按作業(yè)時間的 2% ~ 7% 估算. 4)休息與生理需要時間 Tr 休息與生理需要時間是工人在工作班內恢復體力和滿足生理上的需要所消耗的時間. T 是按一個工作班為計算單位,再折算到每個工件上的.對機床操作工人一般按作業(yè)時間的 2% 估算. 以上四部分時間的總和稱為單件時間 T ,即 T = T +T + T + T 5)準備與終結時間Te 準備與終結時間是指工人為了生產一批產品或零部件,進行準備和結束工作所消耗的時間.在單件或成批生產中,每當開始加工一批工件時,工人需要熟悉工藝文件,領取毛坯,材料,工藝裝備,安裝刀具和夾具,調整機床和其它工藝裝備等所消耗的時間以及加工一批工件結束后,需拆下和歸還工藝裝備,送交成品等所消耗的時間.T 既不是直接消耗在每個工件上的,也不是消耗在一個工作班內的時間,而是消耗在一批工件上的時間.因而分攤到每個工件的時間為T / n ,其中 n 為批量.故單件和成批生產的單件工時定額的計算公式 T 應為: T = T +T / n 大批大量生產時,由于 n 的數(shù)值很大,T / n ≈ 0,故不考慮準備終結時間,即: T = T 19.簡述提高機械加工生產率的工藝途徑。（p75） ①縮短基本時間Tb（例如提高切削用量、縮短切削行程、采用高生產率的加工方法等） ②縮短輔助時間Ta（例如采用先進的工具、夾具和量具。使輔助時間和基本時間相重合等。） ③縮短布置工作的時間Ts ④縮短準備與終結時間Te