中 南 大 学

  机 械 制 造 工 艺 学   实 验 报 告

 机电工程 学院  机械设计制造及其自动化 专业 1003 班

姓 名         学号         指导老师李蔚            实验日期  2013    年 05   月  16 日

 

                      表1-5  -R控制图数据

                     -R控制图

 

第二篇：机械制造工艺学重点

工艺系统：机械加工中，由机床、夹具、刀具和工件等组成的统一体。

原始误差：在完成任何一个加工过程中，由于工艺系统各种原始误差的存在，使工件和刀具之间正确的几何关系遭到破坏而产生加工误差。

原始误差：与工艺系统初始状态有关的原始误差，加工原理误差，工件的装夹误差，调整误差，刀具误差，机床主轴回转误差，机床导轨导向误差，机床传动误差。与加工过程有关的原始误差：测量误差，刀具磨损，工艺系统受力变形，工艺系统受热变形，工件残余应力引起的变形。

研究加工精度的方法：单因素分析法：研究某一确定因素对加工精度的影响时，不考虑其他因素，通过分析计算或测试、试验，得出该因素与加工误差间的关系。

统计分析法：以生产中一批工件的实测结果为基础，运用数理统计的方法进行数据处理，用以控制工艺过程的正常进行。当发生质量问题时，可以从中判断误差的性质，找出误差出现的规律，以帮助解决有关的加工精度问题。 只适用于成批生产。

加工原理误差：由于采用近似的加工方法，近似的传动运动或近似的刀具轮廓而产生的加工误差，称为原理误差。

机床的几何误差：主轴回转运动误差：  主轴回转误差是指主轴的实际回转轴线与平均回转轴线在加工误差敏感方向上的最大变动量。

纯轴向窜动  纯轴向窜动对内外圆加工无影响，但加工端面时引起端面跳动，而对螺纹加工则造成螺距的小周期误差。纯径向跳动和漂  纯径向跳动指主轴实际回转轴线相对于主轴平均回转轴线在空间作平行移动。漂移也是径跳，但是主轴实际回转轴线的跳动方向和跳动量值均在随时间而变化。主轴轴心线漂移使工件产生圆度误差和表面波度

纯角度摆动：对工件的形状影响很大。车外圆时会产生圆柱度误差；镗孔时孔呈椭圆形。

主轴回转运动误差的影响因素：影响主轴回转运动误差的主要因素是主轴的误差、轴承的误差、轴承的间隙、与轴承配合零件的误差及主轴系统的径向不等刚度和热变形等。

当主轴采用滑动轴承时影响主轴回转精度的因素有：主轴颈和轴瓦内孔的圆度误差以及轴颈和轴瓦内孔的配合情况。对于车床，轴瓦内孔的圆度误差影响很小，而主轴的圆度误差影响很大。 轴心线的径跳取决于主轴颈的圆度误差。

      对于镗床，轴瓦内孔的圆度误差起主要作用，而主轴颈的圆度误差影响很小。

采用滚动轴承的主轴，影响主轴回转精度的因素有：内圈与主轴颈的配合；外圈与箱体孔的配合；外圈、内圈滚道的圆度和表面波度；外圈内滚道对外圆、内圈外滚道对内圆的同轴度；

滚动体的形状和尺寸精度。这些误差的综合使主轴轴心线产生纯径向跳动和漂移。

主轴回转精度的测量：检验棒方法。双向测量法，可真实的测出主轴的径跳和漂移。

提高主轴回转精度的措施 1）提高轴承精度2）提高主轴和箱体的制造精度3）高速主轴部件要进行动平衡，以消除激振力4）滚动轴承采用预紧  轴向加适当的预载荷，消除轴承间隙，使滚动体产生微量弹性变形，可提高刚度、回转精度和使用寿命 5）使主轴的回转误差不影响加工精度

 机床导轨的误差：导轨在机床中起导向和承载作用。既是确定机床主要部件相对位置的基准，也是运动的基准；导轨是承载部件，存在着因磨损而降低导向精度的问题

.导轨误差对加工精度的影响：1）导轨在水平面内的直线度误差2）导轨在垂直面内的直线度误差3）前后道轨的平行度误差（扭曲）                 对车床：          外圆磨床。=1提高导轨直线度精度的措施（1）提高耐磨性，导轨的主要失效形式是磨损。采用耐磨合金铸铁，镶钢导轨，导轨淬火等措施，提高导轨的耐磨性（2）提高安装水平 首先要有良好的地基，然后调好安装水平，使用中还要定期检查3）加强维护、保养，经常保持导轨的清洁和润滑良好，并按计划及时检修，精密机床应禁止粗加工（4）采用新型导轨如滚动导轨、动压导轨、卸载导轨、静压导轨、喷涂或贴附聚四氟乙烯软带、双V型导轨等。

（三）机床传动链误差：传动链误差是指内联系的传动链中首末两端传动元件之间相对运动的误差。

3.减少传动链传动误差的措施 1）缩短传动链 2）减少各传动元件装配时的几何偏心，提高装配精度。 3）提高末端传动副的制造精度和装配精度4）在传动链中按减速比递增的原则分配各传动副的传动比，使末端传动副的降速比最大消除传动副的间隙。5）采用校正机构

其他几何误差

1.刀具误差，刀具误差主要指刀具的制造误差和尺寸磨损。它们对工件加工精度的影响，随刀具种类而异。刀具制造误差的影响

  1）单刃刀具，如车刀、刨刀、单刃镗刀等 对加工精度没有直接影响。2）成形刀具

如成形车刀、成形铣刀、成形砂轮等； 这类刀具在切削基面上的投影就是加工表面的母线形状，因此它们的制造误差、安装调整误差和刃磨误差都会影响工件的形状精度。3）定尺寸刀具，如键槽铣刀、三面刃盘铣刀、钻头、铰刀、拉刀、镗刀块等；4）展成法刀具

如齿轮滚刀、花键滚刀等，这类刀具的制造误差和刃磨好坏直接影响工件的形状和尺寸。

（2）刀具尺寸磨损即刀具在加工表面法向的磨损量。   

  减少刀具磨损对加工精度的影响：选用耐磨材料；合理选用刀具几何角度和切削用量； 正确刃磨刀具；采用正确的冷却润滑液；对刀具的尺寸磨损进行补偿。  

2.工件的装夹误差与夹具磨损:夹具误差首先影响工件被加工表面的位置精度，其次影响尺寸精度和形状精度 

3.4.调整误差:在机械加工中，由于“机床—夹具—工件—刀具”工艺系统没有调整到正确的位置而产生的加工误差.（1）试切法调整（2）调整法调整

4.调整误差的来源:1）测量误差,2）微进给的影响.     在试切中，在低速微进给时，常会出现进给机构的“爬行”现象，造成加工误差。3）切削厚度的影响

5.影响调整精度的因素还有：1）用定程机构调整2）用样件或样板调整

研究工艺系统受力变形的目的：采取措施减少或消除工艺系统受力变形对工件加工精度的影响。 刚度是材料在载荷作用下抵抗弹性变形的能力

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工艺系统受力变形对加工精度的影响

1.受力点位置变化引起的形状误差2.误差的复映规律3.其它力引起的加工误差（1）夹紧力引起的加工误差（2）重力引起的加工误差（3）惯性力和传动力引起的加工误差

误差复映：       在切削加工过程中，由于毛坯本身的误差（几何形状及相互位置误差）将使切削深度不断发生变化，促使工艺系统产生相应的变形，因而在工件表面上保留了与毛坯表面类似的形状和位置误差。这一现象称为误差复映规律。

三、机床刚度的测定 1.单向静载测定法2.三向静载测量法3.工作状态测定法

机床部件的刚度曲线具有如下特点 （1）变形与受力的关系是非线性的。（2）加载曲线与卸载曲线不重合。 表明在加载—卸载循环中损失了能量，是消耗在克服零件间的摩擦力和接触面塑性变形所作的功（3）卸载完毕后变形没有恢复到原点，因此加载曲线与卸载曲线不能构成封闭图形。 （4）部件的实际刚度远远小于按实体估算的刚度。

四、影响机床部件刚度的因素  1.连接表面接触变形的影响  2.摩擦力的影响3.薄弱环节的影响（4）间隙的影响

五、五、减小工艺系统受力变形的主要措施1.提高接触刚度影响接触刚度的因素除零件的材料和硬度外，最主要的是连接表面粗糙度、形状误差和接触情况采取的措施：      提高连接表面的形状精度，减小粗糙度，尽可能增大配合表面之间的实际接触面积。

2.提高工件刚度：1）设置辅助支撑减少工件支撑长度 2）减小法向切削力 如增大刀具前角和主偏角，减小进给量和切削深度等 3）采用反向大进给走刀法

3.提高机床部件刚度为了提高六角转塔刀架的刚度，装置了导向套和加强杆。

（4）正确装夹工件减少夹紧变形：对于薄壁和薄板工件，若装夹方法或夹紧部位不当，将会引起夹紧变形，产生加工误差。

工艺系统的热变形：由于工艺系统热源分布不均匀性及各环节结构和材料的不同，使工艺系统各部分所产生的热变形既复杂又不均匀，从而破坏了刀具与工件之间的相对位置关系和相对运动关系。

内部热源来自切削过程的切削热，以不同比例传给工件、刀具、切屑及周围的介质。另一种是摩擦热，来自机床中各种运动副和动力源。外部热源来自外部环境

二、机床热变形引起的加工误差三、工件热变形引起的加工误差  当工件能够自由热伸长时，工件的热变形主要影响尺寸精度，否则工件还会产生圆柱度误差。四、刀具热变形引起的加工误差  当刀具连续工作时，刀具产生热变形而逐渐伸长，车削长轴时工件产生圆柱度误差。当采用调整法加工一批工件时，刀具的受热与冷却是间歇进行的。

五、减小和控制工艺热变形的主要措施（1）减小热源的影响（2）强制冷却，均衡温度场（3）加快热平衡（4）控制环境温度（5）采用补偿措施（6）改善机床结构

六、为尽快使机床进入热平衡状态，可采取如下措施：1）在加工前让机床高速空转，使机床迅速达到热平衡，然后进行加工；2）在机床适当部位增设附加热源，在预热期内人为向机床供热，加速其热平衡。避免阳光直照。均匀布置取暖器；冬天车间设门帘；建立恒温车间；、采用喷油冷却整台机床控制工艺系统热变形。

七、工件残余应力引起的误差 指当外部载荷去掉后，仍然残存在工件内部一部分金属对另一部分金属的作用力，是由于金属内部宏观或微观的组织发生了不均匀的体积变化而产生的。外界因素来自热加工和冷加工。

残余应力产生的原因

1.毛坯制造中产生的内应力2.冷校直产生的内应力3.切削加工产生的内应力

二、减小或消除残余应力的措施1.采用适当的热处理。工序对于铸、锻、焊接件，进行退火、正火或人工时效处理后再进入机械加工。对于重要零件，在粗加工和半精加工后还要进行时效处理，以消除毛坯制造及加工中的内应力2.给工件足够的变形时间3.零件结构要合理

 零件结构要简单，壁厚要均匀。

加工误差的统计分析法和综合分析实例：系统性误差和随机性误差两大类。

1.系统性误差（1）常值系统性误差（2）变值系统性误差

二、加工误差的统计分析：（一）分布图分析法1、实验分布图—直方图由于各组频率之和等于100%，故直方图上全部矩形面积之和等于1（二）点图分析法

样本的平均值表示该样本的尺寸分散中心，它主要决定于调整尺寸的大小和常值系统性误差：样本的标准偏差反映该批工件尺寸的分散程度，它是由变值系统性误差和随机性误差决定的。

正态分布曲线的特点：1）曲线呈座钟形2）曲线与x轴围成的面积为13）当              时，曲线与x轴围成的面积为0.9973。因此常取正态分布曲线的实际分布范围为 +-3δ      ，工艺上称该原则为 6δ  准则。总使工件的尺寸公差T大于6σ4）曲线分布中心改变时，整个曲线将沿x轴平移，但曲线形状保持不变。5）工序标准差     决定了正态分布曲线的形状和分布范围。

（2）非正态分布曲线

        工件的实际分布有时并不近似于正态分布。原因是两组正态分布曲线的叠加，也即随机性误差混入了常值系统性误差。每组有各自的分散中心和标准偏差原因：是正态分布曲线的分散中心不断在移动，也即在随机性误差中混有变值系统性误差。

。 3.分布图分析法的应用

（1）确定各种加工方法的精度等级（2）判断加工误差的性质2）如果公差带中心与尺寸分布中心重合，则说明无规律性常值误差3）如果公差带中心与尺寸分布中心不重合，则两中心间的距离即为规律性常值误差4）如果实际的尺寸分布曲线不服从正态分布，则一定有显著的规律性变值误差。

（2）（3）判断工序能力：工序能力是指工序在一定时间内处于稳定状态下的实际加工能力。

。               称为工序能力系数，表示工序能力满足加工精度要求的程度

。（二）点图分析法（1）个值点图2.X_R图前者控制工艺过程质量指标的分布中心，后者控制工艺过程质量指标的分散程度。

加工误差综合分析实例;通常需要综合运用统计分析法和因素分析法

 保证和提高
加工精度的主要途径:一、减少或消除原始误差（1）大走刀反向进给切削（2）采用跟刀架和中心架（3）增大主偏角4）采用可伸缩的活动后顶尖（5）工件头部车出缩颈

二、补偿或抵消原始误差三、误差转移法 与变形转移法相同，前者指转移工艺系统的几何误差，后者指转移工艺系统的受力变形、热变形等 四、分化与均化原始误差  五、“就地加工”达到最终精度 六、加工过程中的积极控制

零件的加工质量:加工精度\加工表面质量

表面质量的含义有两方面内容:1.表面的几何特征.（1）表面粗糙度（2）表面波度（3）纹理方向2、表面层的物理力学性能,包括表面层的冷作硬化、表面层的残余应力和表面层金相组织的变化等

二、表面质量对零件使用性能的影响:1、表面质量对零件耐磨性的影响（1）表面粗糙度对耐磨性的影响（2）表面层的物理机械性能对耐磨性的影响（3）表面纹理方向对耐磨性的影响2、表面质量对零件疲劳强度的影响（1）表面粗糙度对疲劳强度的影响（2）表面层的物理机械性能对疲劳强度的影响3、对零件配合性质的影响4、对零件耐腐蚀性的影响

 减小表面粗糙度，可以提高零件的残余压应力能使表面微观裂纹愈合，腐蚀性介质不易侵入，可以提高零件的耐腐蚀性； 残余拉应力则使零件的耐腐蚀性降低。

三、表面完整性的概念（1）表面形貌:包括表面粗糙度、表面波度和纹理等,2\表面缺陷是指加工表面上出现的宏观裂纹、伤痕和腐蚀现象等。（3）微观组织与表面层的冶金化学特性（4）表面层物理力学性能（5）表层其他工程技术特性

四、影响表面质量的工艺因素及改善措施一、表面粗糙度的形成   包括与切削刀具有关的几何因素，与加工过程有关的物理因素和工艺系统的振动。可见当只考虑几何因素的影响时，减小主偏角、负偏角和进给量，增大刀尖圆弧半径可以减小表面粗糙度值。

                         （2）物理因素:与加工过程有关的物理因素造成的。

                          如：表面层的塑性变形，积屑瘤的生成，鳞刺的产生、工件的材质等。                 1）切削用量的影响:进给量对表面粗糙度的影响较大2).切削速度对表面粗糙度的影响也较大。加工塑性材料时，若以中速切削，则易形成积屑瘤，使表面粗糙度值增大；以高速或低速切削时，能得到较小的表面粗糙度值.

2）刀具几何形状的影响:前角适当增大，刀具容易切入工件，排屑通畅，塑性变形小，可以减小表面粗糙度值。 但前角太大，刀刃有嵌入工件的倾向，反而会增大表面粗糙度值。 后角增大，减小了刀具后刀面与加工表面间的摩擦，可以减小表面粗糙度。 但后角过大，使刀刃强度降低，易于产生振动。

3）工件材料的影响:工件材料的塑性愈大，切削后的表面就愈粗糙。 塑性材料加工时变形较大，与刀具的粘结作用较强。反之，脆性材料容易得到较小的表面粗糙度值。 因此中碳4）冷却液的影响,使用冷却液能有效减小表面粗糙度值。 钢材料经常调质或正火处理后再进行切削加工.   冷却液可以减小刀具与工件之间的摩擦，降低切削区的温度，减小塑性变形，并能抑制积屑瘤和鳞刺的产生。

 （3）工艺系统的振动:提高工艺系统的刚度，增强抗振性，可以改善表面粗糙度。

二、影响表面粗糙度的因素及改善措施:磨粒大多为负前角，使工件材料受挤压产生塑性变形，并沿磨粒两侧流动。磨削加工砂轮速度高，金属塑性变形大，产生的磨削热多，对表面粗糙度有很大影响。（1）砂轮的粒度（2）砂轮的硬度      砂轮的硬度是指磨粒在磨削力的作用下，从砂轮表面脱落的难易程度。砂轮的硬度应与工件的材料相适应；

     

影响零件表面层物理力学性能的因素及其改善措施:一、表面层的冷作硬化1.冷作硬化的原因及衡量指标:机械加工过程中，加工表面受切削力的作用而产生塑性变形，使晶格扭曲，晶粒被拉长、纤维化，甚至破碎，表面层得到强化，其硬度和强度都有所提高，这种现象称为冷作硬化.  表层的冷作硬化程度取决于切削力的大小、切削温度的高低和塑性变形速度的快慢。 适当的冷作硬化可以改善表面层的物理机械性能，但冷作硬化过度反而会降低零件的表面质量。表面层的显微硬度    H冷硬层深度       h冷硬程度      N

2.影响冷作硬化的主要因素:1）刀具的影响,前角增大，加工表面的塑性变形减小，使冷硬程度减轻。刀尖圆弧半径增大，对表面的挤压作用加强，使冷硬程度提高。后刀面磨损量增大，刀具与已加工的表面的摩擦加剧，使冷硬程度提高。2）切削用量的影响3）工件材料的影1.表面层金相组织变化与磨削烧伤原因:机械加工过程中，当工件的加工区及其邻近区域的温度超过工件材料金相组织变化的临界点时，金相组织就会发生变化，这种现象就称为磨削烧伤1）磨削加工时，大多数磨粒具有负前角，在磨粒的切削、刻划和滑擦作用下，单位面积上的切削力比其它加工方法要大几十倍，磨削加工单位面积上所消耗的功率及所产生的热量都远远大于其它加工方法，磨削区形成瞬时高温。

2）磨削加工时产生大量的切削热，只有少部分热量被切屑、砂轮、冷却液和大气带走，所以使工件表面温升很大。

1）如果工件表面层温度未超过相变温度Ac3,但超过马氏体的转换温度，这时马氏体将转变为硬度较低的回火屈氏体或索氏体，这叫回火烧伤。

2）当工件表面层温度超过相变温度Ac3,如果这时有充分的切削液，则表面层将急冷形成二次淬火马氏体，硬度比回火马氏体高，但很薄，只有几微米厚，其下为硬度较低的回火索氏体和屈氏体，导致表面层总的硬度降低，这称为淬火烧伤。

3）当工件表面温度超过相变温度Ac3，则马氏体转变为奥氏体，如果这时无切削液，则表面硬度急剧下降，工件表层被退火，这种现象称为退火烧伤。干磨时很容易产生这种现象。

2.影响磨削烧伤的因素及改善措施:原则： 减少磨削热，并使所产生的磨削热尽量少传给工件:（1）合理的选用砂轮.砂轮硬度太高，容易产生烧伤；选择具有弹性的结合剂，可以减轻烧伤；2）正确选择磨削用量。为了减少烧伤，并保持较高的生产率，在选择磨削用量时，应选择较大的工件速度和较小的磨削深度，同时应提高砂轮速度。3）改善冷却条件措施：

采用高压大流量冷却：既可增强冷却作用，又可冲洗砂轮表面，但机床需配备防护罩，防止冷却液四处飞溅。采用喷雾冷却，采用喷雾冷却。

三、表面层残余应力

1.残余应力产生的原因： 在机械加工中，由于切削力和切削热的作用，工件表面层金属产生塑性变形或金相组织发生变化，导致表面层与基体的交界处产生相互平衡的应力，称为表面层残余应力。一般切削加工时，切削温度不算高，表面层金属以冷态塑性变形为主，表面层产生残余压应力。对磨削加工和高速加工，切削区的温度较高，表面层金属以热态塑性变形为主，表面层产生残余拉应力。

表面残余应力产生的原因：（1）冷态塑性变形引起的残余应力（2）热态塑性变形引起的残余应力（3）金相组织变化引起残余应力

2.影响表面层残余应力及磨削裂纹的因素：磨削用量是影响磨削裂纹的首要因素    其次，磨削裂纹的产生与工件材料及热处理规范有很大关系。

3.四、提高和改善零件表面层的物理力学性能的措施：（一）零件破坏形式和最终工序的选择，残余应力的数值和性质主要取决于最终加工方法的选择。1.疲劳破坏，最终工序应选能在加工表面产生残余压应力的加工方法2.滑动磨损，最终工序应选择能在加工表面上产生残余拉应力的加工方法。3.滚动摩擦，最终工序选择能在表面层下产生压应力的加工方法。       

（二）表面强化工艺1.喷丸强化，使表面产生冷硬层和残余压应力2.滚压加工，使其产生塑性变形，工件表面上原有的波峰填充到相邻的波谷中，以减小表面粗糙度值，并使表面产生冷硬层和残余压应力，3.液体磨料强化

（三）工艺系统的振动：1、振动对机械加工过程的危害（1）影响零件的加工质量（2）影响刀具和设备的寿命（3）影响生产率（4）污染环境

2、机械振动的类型1）自由振动：在初始干扰力作用下，系统的平衡被破坏，并仅靠弹性恢复力来维持的振动称为自由振动。2）受迫振动：系统在周期性变化的激振力（干扰力）持续作用下所产生的振动称为受迫振动。（3）自激振动：在没有周期性干扰力的作用下，由振动系统本身产生的交变力所激发和维持的振动称为自激振动。

3、1、受迫振动产生的原因：1）系统外部的周期性激振力（2）高速回转零件的质量不平衡引起的振动（3）传动机构的缺陷和往复运动部件的惯性力引起的振动（4）切削过程的间歇性  特点：1）受迫振动是周期性的激振力引起的，不会被阻尼衰减掉，振动本身也不能使激振力变化。受迫振动的稳态过程是简谐振动。2）受迫振动的频率等于激振力的频率，振幅的大小取决于激振力、系统刚度、频率比和阻尼比。

三、机械加工中的自激振动：在没有周期性变化的外力作用下，刀具和工件之间也可能产生强烈的相对振动，并在加工表面留下明显的振纹，这种现象称为自激振动，也称为颤振。

颤振系统的特性：（1）颤振的频率等于或接近于系统的固有频率。（2）颤振是一种不衰减的振动，但切削一旦停止，就随之消失。（3）颤振是否产生及其幅值的大小取决于每一振动周期内系统所获得的能量与所消耗能量的大小。

（二）产生颤振的学说1.负摩擦激振学说2.再生颤振学说3.坐标联系学说（振型耦合原理）

四、机械加工中振动的控制（一）消除或减弱产生强迫振动的条件2.消除或减弱产生强迫振动的条件（1）减小激振力（2）调整振幅频率：通过改变电机转速或传动比，使激振力的频率远离固有频率，避免共振。（3）提高工艺系统的刚度和阻尼（4）采取隔振措施

（二）消除或减弱产生自激振动的条件：1.合理选择切削用量2.合理选择刀具参数3.增加切削阻尼适当减小刀具后角，可以增大工件和刀具后刀面之间的摩擦阻尼；还可在后刀面上磨出带有负后角的消振棱。

（三）提高工艺系统的抗振性和稳定性的措施：1.提高工艺系统的刚度2.增大系统阻尼四）采用减振装置1）摩擦式减振器（2）动力式减振器（3)冲击式减振器

4.1.1   机械加工工艺规程作用：1，机械加工车间生产的计划、调度，工人的操作，零件的加工质量检验，加工成本的核算，都是以工艺规程为依据的,2；车间生产新零件，需要根据工艺规程进行生产准备。 3；工艺规程是新建机械制造厂（车间）的基本技术文件

机械加工工艺规程设计原则：以保证零件加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求为前提。满足生产纲领要求。工艺过程有较高的生产效率和较低的成本。充分利用现有生产条件，尽可能作到平衡生产。尽量减轻工人劳动强度，保证安全生产，创造良好、文明劳动条件。积极采用先进技术和工艺，减少材料和能源消耗，并应符合环保要求。

制定机械加工工艺规程所需原始资料：产品的全套装配图及零件图产品的验收质量标准；

 产品的生产纲领及生产类型；零件毛坯图及毛坯生产情况； 本厂（车间）的生产条件

各种有关手册、标准等技术资料， 国内外先进工艺及生产技术的发展与应用情况

 机械加工工艺规程设计步骤和内容：1．阅读装配图和零件2．工艺审查  审查图纸上的尺寸、视图和技术要求是否完整、正确、统一，分析主要技术要求是否合理、适当，审查零件结构工艺性图 3．熟悉或确定毛坯4. 选择定位基准（见4.2节）5. 拟定加工路线（见4.2节）6. 确定满足各工序要求的工艺装备7. 确定各主要工序技术要求和检验方法8. 确定各工序加工余量，计算工序尺寸和公差。9. 确定切削用量10. 确定时间定额（见4.7.1节）

11. 编制数控加工程序（对数控加工）12. 评价工艺路线13. 填写或打印工艺文件

定位基准概念：在加工时用于工件定位的基准称为定位基准。又可进一步分为：粗基准、精基准、附加基准。

使用未经机械加工表面作为定位基准，称为粗基准。使用经过机械加工表面作为定位基准，称为精基准。零件上根据机械加工工艺需要而专门设计的定位基准。

粗基准的选择： 保证相互位置要求原则：如果首先要求保证工件上加工面与不加工面的相互位置要求，则应以不加工面作为粗基准。余量均匀分配原则；便于工件装夹原则；粗基准一般不得重复使用原则。

精基准的选择： 基准重合原则——选用被加工面设计基准作为精基准； 统一基准原则； 互为基准原则；自为基准原则 便于装夹原则 在实际生产中，经常使用的统一基准形式有：1）轴类零件常使用两顶尖孔作统一基准；2）箱体类零件常使用一面两孔（一个较大的平面和两个距离较远的销孔）作统一基准 3）盘套类零件常使用止口面（一端面和一短圆孔）作统一基准； 4）套类零件用一长孔和一止推面作统一基准。 采用统一基准原则好处：1）有利于保证各加工表面之间的位置精度； 2）可以简化夹具设计，减少工件搬动和翻转次数。

加工经济精度 ：在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备和工艺装备，使用标准技术等级工人，不延长加工时间），一种加工方法所能保证的加工精度和表面粗糙度

加工方法选择：1）零件加工表面的精度和表面粗糙度要求2）零件材料的加工性3）生产批量和生产节拍要求4）企业现有加工设备和加工能力5）经济性

工艺顺序安排原则： 先基准后其他——先加工基准面，再加工其他表面

 先面后孔——有两层含义：  1）当零件上有较大的平面可以作定位基准时，先将其加工出来，再以面定位，加工孔，可以保证定位准确、稳定2）在毛坯面上钻孔或镗孔，容易使钻头引偏或打刀，先将此面加工好，再加工孔，则可避免上述情况的发生

 先主后次——也有两层含义：1）先考虑主要表面加工，再安排次要表面加工，次要表面加工常常从加工方便与经济角度出发进行安排 2）次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位进行加工

 先粗后精

热处理和表面处理工序的安排：为改善工件材料切削性能而进行的热处理工序（如退火、正火等），应安排在切削加工之前，进行为消除内应力而进行的热处理工序（如退火、人工时效等），最好安排在粗加工之后，也可安排在切削加工之，为了改善工件材料的力学物理性质而进行的热处理工序（如调质、淬火等）通常安排在粗加工后、精加工前进行。其中渗碳淬火一般安排在切削加工后，磨削加工前。而表面淬火和渗氮等变形小的热处理工序，允许安排在精加工后进行，为了提高零件表面耐磨性或耐蚀性而进行的热处理工序以及以装饰为目的的热处理工序或表面处理工序（如镀铬、镀锌、氧化、煮黑）一般放在工艺过程的最后。

工序集中：使每个工序中包括尽可能多的工步内容，从而使总的工序数目减少；优点：1）有利于保证工件各加工面之间的位置精度2）有利于采用高效机床，可节省工件装夹时间，减少工件搬运次数；3）可减小生产面积，并有利于管理。

工序分散： 使每个工序的工步内容相对较少，从而使总的工序数目较多

 工序分散优点：每个工序使用的设备和工艺装备相对简单，调整、对刀比较容易，对操作工人技术水平要求不高。

4.5.1  时间定额; 定义: 在一定生产条件下，生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间

基本时间：直接改变生产对象的性质，使其成为合格产品或达到工序要求所需时间（包括切入、切出时间）,辅助时间：为实现工艺过程必须进行的各种辅助动作时间，如装卸工件、启停机床、改变切削用量及进退刀等.布置工作地时间：包括更换刀具、润滑机床、清理切屑、收拾工具等,休息和生理需要时间：工人在工作班内，为恢复体力和满足生理需要所需时间，常按操作时间2％计,准备终结时间：如熟悉工艺文件、领取毛坯、安装夹具、调整机床、发送成品等

2  提高生产效率的途径: 缩短基本时间,提高切削用量（切削速度、进给量、切削深度等）；

 采用多刀多刃进行加工（如以铣削代替刨削，采用组合刀具等）；

 采用复合工步，使多个表面加工基本时间重合（如多刀加工，多件加工等）。

 缩短辅助时间:使辅助动作实现机械化和自动化（如采用自动上下料装置、先进夹具、自动测量装置等）； 使辅助时间与基本时间重叠（如采用多位夹具或多位工作台，使工件装卸时间与加工时间重叠；采用在线测量，使测量时间与加工时间重叠等） 缩短布置工作地时间 缩短准备终结时间

GT定义:将多种零件（部件或产品）按其相似性分类成组，并以这些零件组（部件组或产品组）为基础组织生产，实现多品种、中小批量生产的产品设计、制造工艺和生产管理的合理化。

划分零件组; 视检法 分类编码法, 生产流程分析法

成组工艺过程设计: 综合零件法,  综合路线法

4.9.2  CAPP基本方法:派生式 ( 变异式 ) CAPP系统 半创成式CAPP系统