1.2 机械加工工艺规程的制定

机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法的工艺文件。它是根据加工对象的具体情况和实际的生产条件，采用合理的加工方法和过程，按规定的形式制订的，包括机械加工工艺过程卡、工序卡、检验工序卡和机床调整卡等。

工艺文件是指指导工人操作和用于生产、工艺管理等的各种技术文件。

1.2.1 机械加工工艺规程的作用

一般来说，单件小批生产由于分工较粗，所以其机械加工工艺规程可以相对较为简单，通常只说明零件的加工工艺路线，填写工艺过程卡（见表1-7）。而大批大量生产要求有细致规范的组织工作，因此需要有详细的机械加工工艺规程。除了工艺过程卡外，还应有相应的加工工序卡（见表1-8）。中小批量生产常采用机械加工工艺卡（见表1-9），其详细程度介于工艺过程卡和加工工序卡之间。但是不管生产类型如何，都必须有章可循，即都必须有机械加工工艺规程，它是每个机械制造厂或加工车间必不可少的技术文件。

表1-7 机械加工工艺过程卡

表1-8 机械加工工序卡

表1-9 机械加工工序卡

机械加工工艺规程是在总结实践经验的基础上，依据科学的理论和必要的工艺试验制定的，反映了加工中的客观规律。因此，机械加工工艺规程是指导工人操作和用于生产、工艺管理工作的主要技术文件，又是新产品投产前进行生产准备和技术准备的依据以及新建、扩建车间或工厂的原始资料。

机械工艺规程是经过认真讨论和严格逐级审批的，因而也是工厂生产中的工艺纪律，有关人员必须严格执行。但机械加工工艺规程也不是一成不变的，所有的机械加工工艺规程几乎都必须经过不断的修改与补充，及时吸取合理化建议、技术革新成果、新技术和新工艺，才能得以完善。

1.2.2 制定工艺规程的原则、原始资料及步骤

1.制定原则

为了使产品优质、高产、低消耗地进行生产，编制工艺规程时应遵循以下原则：

1）技术上的先进性

编制工艺规程时，要充分利用工艺方面的最新科学技术成就，广泛采用国内外先进经验。若受本企业生产条件和资金等方面的限制暂时不能采用先进工艺和技术，应有明确规划，并在现有条件下保持工艺规程尽可能高的技术先进性。

2）技术上的可行性

编制工艺规程要从本厂实际条件出发，充分利用现有设备，根据企业活力消除生产中的薄弱环节。由于工艺的灵活性较大，一定要照顾到工序间生产能力的平衡。

3）经济上的合理性

在一定生产条件下，要对多种工艺方案进行对比，尤其是产品的关键件、复杂件的工艺方案，在通过核算和方案评比的基础上，选择能保证质量而经济上最合理的工艺方案。

4）劳动条件的良好性

为使工人从繁重的体力劳动中解放出来，应尽量采用程控、数控、数显等先进技术。在配备工装时应尽可能采用电、液、气动夹具。

2.原始资料

制定工艺规程时，一般应具备以下资料：

（1）被加工零件的零件图，包括必要的部件图和总装图。

（2）零件的验收质量标准。

（3）零件的生产纲领和投产批量。

（4）毛坯材料和毛坯生产条件。

（5）现有的生产条件和资料，包括设备的规格、数量、性能、精度等级，以及工人的技术水平、专用设备和工装的设计制造能力等。

（6）国内外同类产品的有关工艺资料。

（7）各种相关手册、标准及指导性文件。

3.制定步骤

根据以上资料，并遵循工艺规程制定基本原则，按以下步骤制定机械加工工艺规程。

1）研究产品的装配图和零件图，进行工艺分析

了解产品的用途、性能和工作条件，熟悉零件在产品中的地位和作用；审查图纸上的尺寸、视图和技术要求是否完整、正确、统一；找出主要技术要求和分析关键的技术问题；审查零件的结构工艺性。

零件结构工艺性是指零件在能满足设计功能和精度要求的前提下，制造的可行性和经济性。零件的结构设计必须考虑到加工时的装夹、对刀、测量和切削效率。结构工艺性不好会使加工困难，浪费工时，有时甚至无法加工。工艺性可行与否同生产类型密切相关。如果发现零件的加工工艺性较差或生产成本较高，应与有关设计人员共同研究，进行必要的修改。如表1-10所示，使用性能完全相同的零件，因结构稍有不同，其制造成本就有很大的差别。

归纳起来，可从以下几个方面来分析用机械加工工艺方法制作的零件的结构工艺性：

表1-10 零件机械加工结构工艺性的对比

（1）零件应由一些简单或者有规律的表面，如平面、回转面、螺旋面、渐开线面等组成，避免奇异无规律的表面，否则将给加工带来困难。

（2）零件表面的有关尺寸应标准化和规格化。例如，孔、螺纹、轴径等的尺寸标准化、规格化，可采用标准刀具加工，也便于与标准件配合和便于加工、装配及用户的使用。

（3）零件有关表面形状应与加工刀具形状相适应，否则将增加加工难度。

（4）尽量减小加工面积。这样既减少了加工工作量，又保证接触良好。

（5）零件的结构应保证加工时刀具的引进和退出。

（6）零件的结构应能尽量减少加工时的装夹以及换刀次数。

（7）不需要加工的毛坯表面不要设计成加工面，要求不高的面不要设计成精度高、粗糙度值小的表面。

（8）应能定位准确、夹紧可靠，以便于加工，便于测量。

2）确定生产类型

制定工艺规程时，必须首先根据零件的生产纲领确定其生产类型，才能使制定的工艺规程与生产类型相适应，以取得良好的经济效益。

3）熟悉或确定毛坯

毛坯的形状和尺寸越接近成品零件即毛坯精度越高，则零件的机械加工劳动量越小，材料消耗越少，因而机械加工的生产率提高，成本降低。但这样可能造成毛坯制造费用的提高。应根据零件的材料及机械性能、零件的结构形状及外形尺寸、生产纲领和生产条件等多方面因素综合考虑毛坯种类及其制造方法。

4）拟定工艺路线

拟定工艺路线即制订出全部加工从粗到精的加工工序。其主要内容包括选择定位基准、定位夹紧方法及各表面的加工方法、安排加工顺序等。这是关键性的一步，一般需要提出几个方案进行分析比较。

5）确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及其公差

6）选择各工序使用的机床设备及工艺装备

选择机床设备的原则如下：

（1）机床的主要规格尺寸应与被加工零件的外形轮廓尺寸相适应；

（2）机床的精度应与工序要求的加工精度相适应；

（3）机床的生产率应与被加工零件的生产类型相适应；

（4）机床的选择应适应工厂现有的设备条件。

如果需要改装或设计专用机床，应提出设计任务书，阐明与加工工序内容有关的参数、生产率要求，保证零件质量的条件以及机床总体布置形式等。

选择工艺装备，即确定各工序所用的刀具、夹具、量具和辅助工具等。

（1）夹具的选择。单件小批生产，应尽量选用通用工具，如各种卡盘、虎钳和回转台等，为提高生产率可积极推广和使用成组夹具或组合夹具。大批大量生产可采用高效的液压、气动等专用工具。夹具的精度应与工件的加工精度要求相适应。

（2）刀具的选择。一般采用通用刀具或标准刀具，必要时也可采用高效复合刀具及其他专用刀具。刀具的类型、规格和精度应符合零件的加工要求。

（3）量具的选择。单件小批量生产应采用通用量具，大批大量生产应采用各种量规和一些高效的检验工具。选用的量具精度应与零件的加工精度相适应。

如果需要采用专用的工艺装备，应提出设计任务书。

另需注意的是，机床设备和工艺装备的选择不仅要考虑设备投资的当前效益，还要考虑产品改型及转产的可能性，应使其具有足够的柔性。

7）确定切削用量及时间定额

应当从保证工件加工表面的质量、生产率、刀具耐用度以及机床功率等因素来考虑选择切削用量。而时间定额目前主要是按经生产实践积累起来的统计资料确定的。

8）填写工艺文件