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1、第四章工艺设计标准化第四章工艺设计标准化1本讲稿第一页，共三十六页第四章第四章 工艺设计标准化工艺设计标准化4.1 4.1 概述概述4.2 4.2 工艺过程标准化的方法工艺过程标准化的方法4.3 4.3 工艺设计标准化的内容工艺设计标准化的内容4.4 4.4 数控工艺及其标准化数控工艺及其标准化2本讲稿第二页，共三十六页4.1 4.1 概述概述4.1.14.1.1工艺标准化的概念工艺标准化的概念工艺设计标准化工艺设计标准化应用标准化原理，根据产应用标准化原理，根据产品特点，结合企业实际情况，对产品的工艺过品特点，结合企业实际情况，对产品的工艺过程内容、工艺文件、工艺要素以及工艺典型化程内容、工
2、艺文件、工艺要素以及工艺典型化等方面进行统一规定，并贯彻执行的过程。等方面进行统一规定，并贯彻执行的过程。目的目的：以工艺过程为研究对象，将工艺的先进：以工艺过程为研究对象，将工艺的先进技术、成熟经验以文件形式统一起来，使工艺技术、成熟经验以文件形式统一起来，使工艺达到合理化、科学化和最优化。达到合理化、科学化和最优化。标准化标准化：在：在优化优化的基础上的基础上统一。统一。3本讲稿第三页，共三十六页4.1 4.1 概述概述4.1.24.1.2工艺标准化的意义工艺标准化的意义传统工艺设计存在的问题传统工艺设计存在的问题重视设计、轻视工艺，造成工艺设计水平较低：重视设计、轻视工艺，造成工艺设计水
3、平较低：工艺设计的质量取决于工艺人员，且存在工艺多样工艺设计的质量取决于工艺人员，且存在工艺多样性，使得工艺装备品种、规格、数量增加，生产计划性，使得工艺装备品种、规格、数量增加，生产计划管理复杂，增加生产成本，延长生产周期管理复杂，增加生产成本，延长生产周期一份工艺只针对一个零件，忽略同类零件之间的联一份工艺只针对一个零件，忽略同类零件之间的联系，很少继承同类零件的优秀工艺；工艺人员工作繁系，很少继承同类零件的优秀工艺；工艺人员工作繁重，没有时间研究新工艺重，没有时间研究新工艺4本讲稿第四页，共三十六页4.1 4.1 概述概述工艺标准化的意义工艺标准化的意义从根本上克服上述问题，最有效的途径
4、便是在成组从根本上克服上述问题，最有效的途径便是在成组技术原理的基础上实现工艺设计的标准化和自动化技术原理的基础上实现工艺设计的标准化和自动化提高产品的工艺水平，即全面贯彻、推行工艺标准提高产品的工艺水平，即全面贯彻、推行工艺标准化是保证产品质量可靠性的有效途径化是保证产品质量可靠性的有效途径研究、开发、利用标准化技术可以有效的实现多品研究、开发、利用标准化技术可以有效的实现多品种、小批量生产，从而节省大量的用于手工重复劳动种、小批量生产，从而节省大量的用于手工重复劳动的技术准备时间，提高效率，降低成本的技术准备时间，提高效率，降低成本5本讲稿第五页，共三十六页4.1.34.1.3工艺标准化与
5、工艺标准化与CAPPCAPP的关系的关系 工艺设计标准化是工艺设计标准化是CAPPCAPP的基础，的基础，CAPPCAPP的产的产生是工艺标准化发展的必然趋势，两者相辅相生是工艺标准化发展的必然趋势，两者相辅相成。成。随着制造技术的不断发展，随着制造技术的不断发展，CAPPCAPP和工艺标和工艺标准化有着各自不同的工作范围和侧重点。准化有着各自不同的工作范围和侧重点。标准化和标准化和CAPPCAPP都是企业制造技术发展必不都是企业制造技术发展必不可少的组成部分。可少的组成部分。6本讲稿第六页，共三十六页4.2 4.2 工艺过程标准化的方法工艺过程标准化的方法4.2.14.2.1工艺标准化的方法
6、工艺标准化的方法典型工艺法典型工艺法 典型工艺是最早的工艺设计标准化的体现，它的着眼典型工艺是最早的工艺设计标准化的体现，它的着眼点在于使零件整个工艺过程（工序顺序和工序内容）实现点在于使零件整个工艺过程（工序顺序和工序内容）实现标准化。标准化。典型工艺主要适用于产品品种和零件结构形状比较稳典型工艺主要适用于产品品种和零件结构形状比较稳定的系列产品或批量较大的场合。定的系列产品或批量较大的场合。7本讲稿第七页，共三十六页4.2 4.2 工艺过程标准化的方法工艺过程标准化的方法成组工艺法成组工艺法 成组工艺首先着眼于缩小工艺标准化的范围，从构成零件工成组工艺首先着眼于缩小工艺标准化的范围，从构成
7、零件工艺过程的每一个工序入手，实现工序标准化；不要求零件属于同艺过程的每一个工序入手，实现工序标准化；不要求零件属于同一型，只要一组零件的某个工序能在同一型号设备上，采用相同一型，只要一组零件的某个工序能在同一型号设备上，采用相同的工艺装备和调整方法进行加工，则这组零件在该工序上便可归的工艺装备和调整方法进行加工，则这组零件在该工序上便可归并成组。这种方式尤其适合于产品加工由刚性制造向柔性制造转并成组。这种方式尤其适合于产品加工由刚性制造向柔性制造转化。化。在设计成组工艺规程时，回转体零件一般采用复合零件法；在设计成组工艺规程时，回转体零件一般采用复合零件法；非回转体零件一般采用复合路线法。非
8、回转体零件一般采用复合路线法。8本讲稿第八页，共三十六页4.2 4.2 工艺过程标准化的方法工艺过程标准化的方法复合零件法复合零件法 复合零件是拥有同组零件的全部待加工表明要素复合零件是拥有同组零件的全部待加工表明要素的零件，在设计成组工艺规程时，要先在分类的基础的零件，在设计成组工艺规程时，要先在分类的基础上确定每组零件的复合零件，然后按复合零件设计工上确定每组零件的复合零件，然后按复合零件设计工艺规程，此工艺规程作为该类零件的成组工艺。艺规程，此工艺规程作为该类零件的成组工艺。9本讲稿第九页，共三十六页4.2 4.2 工艺过程标准化的方法工艺过程标准化的方法10本讲稿第十页，共三十六页4.
9、2 4.2 工艺过程标准化的方法工艺过程标准化的方法复合路线法复合路线法 将零件族中各零件需加工的工序都列在工艺卡片将零件族中各零件需加工的工序都列在工艺卡片上，然后进行工序叠加，形成零件族的成组工艺。上，然后进行工序叠加，形成零件族的成组工艺。首先分析零件族内全部零件的工艺路线，从中选首先分析零件族内全部零件的工艺路线，从中选出工序较多、流程合理、代表性强的一条作为基础工出工序较多、流程合理、代表性强的一条作为基础工艺路线，然后将其他零件的工序按合理的位置安插到艺路线，然后将其他零件的工序按合理的位置安插到基础工艺路线中，就可得到一条适于整个零件族的成基础工艺路线中，就可得到一条适于整个零件
10、族的成组工艺路线。组工艺路线。11本讲稿第十一页，共三十六页4.2 4.2 工艺过程标准化的方法工艺过程标准化的方法12本讲稿第十二页，共三十六页4.2 4.2 工艺过程标准化的方法工艺过程标准化的方法4.2.24.2.2工艺优化的方法工艺优化的方法工序优化工序优化：建立数学模型，利用目标函数来评：建立数学模型，利用目标函数来评价各个方案，找出最佳工艺参数值得到花最少价各个方案，找出最佳工艺参数值得到花最少的设备费用和时间的工序。的设备费用和时间的工序。工艺过程优化工艺过程优化：工艺路线网络图或穷举法找出：工艺路线网络图或穷举法找出最小时间（费用）的路线。最小时间（费用）的路线。13本讲稿第十
11、三页，共三十六页4.2 4.2 工艺过程标准化的方法工艺过程标准化的方法14本讲稿第十四页，共三十六页4.2 4.2 工艺过程标准化的方法工艺过程标准化的方法15本讲稿第十五页，共三十六页4.3 4.3 工艺设计标准化的内容工艺设计标准化的内容4.3.14.3.1工艺文件标准化工艺文件标准化 通过统一企业工艺文件格式、项目、种类、通过统一企业工艺文件格式、项目、种类、编写方法等，达到工艺文件的完整性。包括：编写方法等，达到工艺文件的完整性。包括：工艺规程、工艺守则、材料定额及典型工艺说工艺规程、工艺守则、材料定额及典型工艺说明书等。明书等。16本讲稿第十六页，共三十六页4.3 4.3 工艺设计
12、标准化的内容工艺设计标准化的内容17本讲稿第十七页，共三十六页4.3 4.3 工艺设计标准化的内容工艺设计标准化的内容18本讲稿第十八页，共三十六页4.3 4.3 工艺设计标准化的内容工艺设计标准化的内容19本讲稿第十九页，共三十六页4.3 4.3 工艺设计标准化的内容工艺设计标准化的内容4.3.24.3.2工艺要素标准化工艺要素标准化工艺余量和公差标准化：制订保证质量，节约工艺余量和公差标准化：制订保证质量，节约材料和工时的加工余量及公差标准。材料和工时的加工余量及公差标准。20本讲稿第二十页，共三十六页4.3 4.3 工艺设计标准化的内容工艺设计标准化的内容21本讲稿第二十一页，共三十六页
13、切削参数标准化：针对零件特点及其它影切削参数标准化：针对零件特点及其它影响因素，根据实际情况制定切削参数标准。响因素，根据实际情况制定切削参数标准。22本讲稿第二十二页，共三十六页4.3 4.3 工艺设计标准化的内容工艺设计标准化的内容工艺尺寸标准化：对需要用定尺寸刀具加工工艺尺寸标准化：对需要用定尺寸刀具加工的型面，将各工序的工艺尺寸标准化，加以限的型面，将各工序的工艺尺寸标准化，加以限用，能够减少大量的刀具、量具的使用。用，能够减少大量的刀具、量具的使用。23本讲稿第二十三页，共三十六页4.3 4.3 工艺设计标准化的内容工艺设计标准化的内容4.3.34.3.3工艺术语及符号标准化工艺术语
14、及符号标准化24本讲稿第二十四页，共三十六页表示加工性质的语言表示加工性质的语言表示加工对象的语言：在机械制图标准的基础表示加工对象的语言：在机械制图标准的基础上即哪里一些概念和规则，用比较简单的符号上即哪里一些概念和规则，用比较简单的符号表示零件的加工表面。表示零件的加工表面。工序内容的表述工序内容的表述25本讲稿第二十五页，共三十六页4.3 4.3 工艺设计标准化的内容工艺设计标准化的内容4.3.44.3.4工艺文件管理标准化工艺文件管理标准化 工艺文件的会签制度、工艺文件的归档和工艺文件的会签制度、工艺文件的归档和发放办法、工艺文件的更改办法等标准。发放办法、工艺文件的更改办法等标准。4
15、.3.54.3.5工艺装备标准化工艺装备标准化采用标准工装和通用工装采用标准工装和通用工装提高自制工装零部件的标准化程度提高自制工装零部件的标准化程度26本讲稿第二十六页，共三十六页4.3 4.3 工艺设计标准化的内容工艺设计标准化的内容4.3.64.3.6日常的工艺文件标准化审查工作日常的工艺文件标准化审查工作完整性审查完整性审查正确性审查正确性审查统一性审查统一性审查27本讲稿第二十七页，共三十六页4.4 4.4 数控工艺及其标准化数控工艺及其标准化4.4.14.4.1数控工艺的特点数控工艺的特点工序少，工步多工序少，工步多工序、工步内容特别详细，刀具每次切削过程工序、工步内容特别详细，刀
16、具每次切削过程都需详尽描述都需详尽描述28本讲稿第二十八页，共三十六页4.4 4.4 数控工艺及其标准化数控工艺及其标准化29本讲稿第二十九页，共三十六页4.4 4.4 数控工艺及其标准化数控工艺及其标准化4.4.24.4.2数控工艺设计标准化数控工艺设计标准化待加工表面类型按切削过程相似性进行归类待加工表面类型按切削过程相似性进行归类30本讲稿第三十页，共三十六页被加工表面加工顺序优化被加工表面加工顺序优化在预定应达到的零件加工精度和生产率的要求下，在预定应达到的零件加工精度和生产率的要求下，根据实际生产条件提出加工顺序的优化规则，如根据实际生产条件提出加工顺序的优化规则，如孔加孔加工顺序的
17、优化原则：低精度孔先加工，高精度孔后加工顺序的优化原则：低精度孔先加工，高精度孔后加工；同类精度中，普通孔先加工，阶梯孔后加工；在工；同类精度中，普通孔先加工，阶梯孔后加工；在普通孔或阶梯孔中，小直径孔先加工，大直径孔后加普通孔或阶梯孔中，小直径孔先加工，大直径孔后加工工根据现场经验制定一个加工顺序表，内容可以随生根据现场经验制定一个加工顺序表，内容可以随生产条件的变化而改动产条件的变化而改动4.4 4.4 数控工艺及其标准化数控工艺及其标准化31本讲稿第三十一页，共三十六页4.4 4.4 数控工艺及其标准化数控工艺及其标准化32本讲稿第三十二页，共三十六页4.4 4.4 数控工艺及其标准化数
18、控工艺及其标准化33本讲稿第三十三页，共三十六页4.4 4.4 数控工艺及其标准化数控工艺及其标准化表面加工链及加工余量分配的确定表面加工链及加工余量分配的确定示例示例1 1：一个大平面（加工余量：一个大平面（加工余量10mm10mm），它的），它的加工链可以制订如下：第一次粗加工留余量加工链可以制订如下：第一次粗加工留余量7mm-7mm-第二次粗加工留余量第二次粗加工留余量4mm-4mm-第三次粗加工第三次粗加工留余量留余量1mm-1mm-半精加工留余量半精加工留余量0.2mm-0.2mm-精加工结精加工结束束示例示例2 2：一个精度比较高的螺孔加工链如下：钻：一个精度比较高的螺孔加工链如下：钻中心孔中心孔-预钻预钻-扩孔扩孔-锪平面锪平面-倒角倒角-攻螺纹攻螺纹34本讲稿第三十四页，共三十六页4.4 4.4 数控工艺及其标准化数控工艺及其标准化机床、刀具、工装夹具的选择原则制定机床、刀具、工装夹具的选择原则制定常用切削参数的确定常用切削参数的确定35本讲稿第三十五页，共三十六页4.4 4.4 数控工艺及其标准化数控工艺及其标准化待加工表面名称统一及代码化待加工表面名称统一及代码化工艺规程格式统一和规范化工艺规程格式统一和规范化工序图格式标准化工序图格式标准化加工过程描述用语的规范化加工过程描述用语的规范化36本讲稿第三十六页，共三十六页