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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(chǎn)過程（p37） 生產(chǎn)過程是指把原材料(半成品)轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程.機械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程,一般包括: ①生產(chǎn)與技術(shù)的準備,如工藝設(shè)計和專用工藝裝備的設(shè)計和制造,生產(chǎn)計劃的編制,生產(chǎn)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(chǎn)品的裝配,如總裝,部裝,調(diào)試檢驗和油漆等;⑤生產(chǎn)的服務(wù),如原材料,外購件和工具的供應(yīng),運輸,保管等. 2.工藝過程（p37） 工藝過程是指在生產(chǎn)過程中改變生產(chǎn)對象的形狀,尺寸,相對位置和性質(zhì)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(chǎn)對象的形狀,尺寸和表面質(zhì)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(yù)定技術(shù)性能的工藝過程,稱為裝配工藝過程 3.生產(chǎn)綱領(lǐng)（p38） 企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃稱為生產(chǎn)綱領(lǐng)。 4.工藝規(guī)程（p40） 規(guī)定產(chǎn)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(jié)構(gòu)工藝性（p44） ①零件的整體結(jié)構(gòu)、組成各要素的幾何形狀應(yīng)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(shè)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(shè)計基準、工藝基準（p48） 基準分為設(shè)計基準和工藝基準。 設(shè)計基準：是設(shè)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(jīng)加工表面作定位基準。 精基準：用已經(jīng)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(shè)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(jīng)濟精度（p52） 是指在正常的加工條件（采用符合質(zhì)量標準的設(shè)備、工藝裝備和標準技術(shù)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(shè)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(guān)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(gòu)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(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)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(jù)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(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工藝內(nèi)容稱為（安裝）. ③工位 為完成—定的工序內(nèi)容,一次裝夾工件后,工件 (或裝配單元)與夾具或設(shè)備的可動部分一起相對刀具或設(shè)備固定部分所占據(jù)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(chǎn)類型及按年產(chǎn)量可劃分為哪幾種類型？（p39） 單件生產(chǎn) 單件生產(chǎn)的基本特點是:生產(chǎn)的產(chǎn)品種類繁多,每種產(chǎn)品的產(chǎn)量很少,而且很少重復(fù)生產(chǎn). 成批生產(chǎn) 成批生產(chǎn)的基本特點是:分批的生產(chǎn)相同的產(chǎn)品,生產(chǎn)呈周期性重復(fù).成批生產(chǎn)又可按其批量大小分為小批量生產(chǎn),中批量生產(chǎn),大批量生產(chǎn)三種類型. 大量生產(chǎn) 大量生產(chǎn)的基本特點是:產(chǎn)量大,品種少,大多數(shù)工作長期重復(fù)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(chǎn)品的零件圖和裝配圖；產(chǎn)品生產(chǎn)綱領(lǐng)；有關(guān)手冊、圖冊、標準、類似產(chǎn)品的工藝資料；工廠的生產(chǎn)條件；國內(nèi)外有關(guān)的工藝技術(shù)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(shè)計階段和生產(chǎn)技術(shù)準備階段。 5.簡述零件的結(jié)構(gòu)工藝性。（p44） ①零件的整體結(jié)構(gòu)、組成各要素的幾何形狀應(yīng)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(shè)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(jié)構(gòu)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(shù)要求，從而初步確定主要表面及其加工方案、定位基準、技術(shù)關(guān)鍵以及加工階段的劃分。 ①一般是根據(jù)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(jié)合材料與熱處理要求進而確定其加工方案，這是關(guān)鍵的一步。 ②根據(jù)各點、線、面的設(shè)計基準及位置公差等要求，選擇定位基準。 ③根據(jù)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(shù)關(guān)鍵，擬定采取哪些技術(shù)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(xué)性能②零件材料的工藝性③零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。④生產(chǎn)類型⑤工廠生產(chǎn)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(yīng)選非加工面為粗基準。當(dāng)工件上有多個非加工面與加工面之間有位置要求時，則應(yīng)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(yīng)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(yīng)選擇其為粗基準。 ④粗基準應(yīng)避免重復(fù)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(yīng)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(yīng)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(nèi)孔及基準端面,再以內(nèi)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(yīng)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(nèi)孔進行磨削加工. 3)先主后次 根據(jù)零件的功用和技術(shù)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(yīng)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(jié)束.也有放在最后加工的,但此時應(yīng)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(zhì)量也受影響. 12.簡述預(yù)備熱處理與最終熱處理的目的。（p57） 預(yù)備熱處理的目的是改善加工性能,消除內(nèi)應(yīng)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(diào)質(zhì)等. 調(diào)質(zhì)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(diào)質(zhì)也可作為預(yù)備熱處理.由于調(diào)質(zhì)后零件的綜合力學(xué)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(xué)性能. 13.零件加工表面粗糙度在什么范圍內(nèi)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(zhì)量 零件在粗加工時,由于要切除掉大量金屬,因而會產(chǎn)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(chǎn)生較大的變形.而且經(jīng)過粗加工后零件的內(nèi)應(yīng)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(zhì)量,保證了零件的加工要求. 2) 合理使用機床設(shè)備 粗加工一般要求功率大,剛性好,生產(chǎn)率高而精度不高的機床設(shè)備.而精加工需采用精度高的機床設(shè)備,劃分加工階段后就可以充分發(fā)揮粗,精加工設(shè)備各自性能的特點,避免以粗干精,做到合理使用設(shè)備.這樣不但提高了粗加工的生產(chǎn)效率,而且也有利于保持精加工設(shè)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(yīng)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(jù)主要有哪些？（p60） 主要根據(jù)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(jù)有關(guān)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(jīng)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(chǎn)或少數(shù)大量生產(chǎn)的工廠中采用. (2)經(jīng)驗估算法 本方法是根據(jù)工廠的生產(chǎn)技術(shù)水平,依靠實際經(jīng)驗確定加工余量.為防止因余量過小而產(chǎn)生廢品,經(jīng)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(chǎn). (3)查表修正法 此法是根據(jù)各工廠長期的生產(chǎn)實踐與試驗研究所積累的有關(guān)加工余量數(shù)據(jù),制成各種表格并匯編成手冊,確定加工余量時,查閱有關(guān)手冊,再結(jié)合本廠的實際情況進行適當(dāng)修正后確定,目前此法應(yīng)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(chǎn)對象的尺寸,形狀,相對位置以及表面狀態(tài)或材料性質(zhì)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(nèi)). 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(chǎn)品或零部件所消耗的時間. 輔助時間的確定方法隨生產(chǎn)類型而異.大批大量生產(chǎn)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(chǎn)則可根據(jù)以往統(tǒng)計資料來確定;單件小批生產(chǎn)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(nèi)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(nèi)恢復(fù)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(jié)時間Te 準備與終結(jié)時間是指工人為了生產(chǎn)一批產(chǎn)品或零部件,進行準備和結(jié)束工作所消耗的時間.在單件或成批生產(chǎn)中,每當(dāng)開始加工一批工件時,工人需要熟悉工藝文件,領(lǐng)取毛坯,材料,工藝裝備,安裝刀具和夾具,調(diào)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(jié)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(nèi)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(chǎn)的單件工時定額的計算公式 T 應(yīng)為: T = T +T / n 大批大量生產(chǎn)時,由于 n 的數(shù)值很大,T / n ≈ 0,故不考慮準備終結(jié)時間,即: T = T 19.簡述提高機械加工生產(chǎn)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(chǎn)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(jié)時間Te