CA6140車床831007車床撥叉機加工工藝和銑Ф40孔兩端面專用夾具設計-版本1

CA6140車床831007車床撥叉機加工工藝和銑40孔兩端面專用夾具設計-版本1,CA6140,車床,831007,撥叉機,加工,工藝,40,端面,專用,夾具,設計,版本 目錄前言- 2 -1 零 件 的 分 析- 3 -1.1 零件的作用- 3 -1.2 零件的工藝分析- 3 -2 工 藝 規 程 設 計- 4 -2.1確定毛坯的制造形式- 4 -2.2 基面的選擇- 4 -2.2.1粗基準的選擇- 4 -2.2.2 精基準的選擇- 4 -2.3 制定工藝路線- 4 -2.3.1 工藝路線方案一- 5 -2.3.2 工藝路線方案二- 5 -2.3.3 工藝方案的比較與分析- 5 -2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定- 6 -2.5 確定切削量及基本工時- 7 -3 銑40mm孔的兩端面夾具設計- 14 -3.1設計思想及不同方案對比- 14 -3.1.1設計思想- 14 -3.1.2 不同方案對比- 14 -3.1.3問題的提出- 15 -3.1.4定位基準選擇- 15 -3.2 定位分析與定位誤差計算- 15 -3.3對刀及引導裝置設計- 15 -3.4夾緊機構設計與夾緊力計算- 15 -3.5夾具設計及操作的簡要說明- 17 -設計心得與體會- 18 -參考文獻- 19 -前言機械制造技術基礎是機械設計制造及其自動化（或機械工程及自動化）專業的一門重要的專業基礎課。機械設計是機械工程的重要組成部分，是決定機械性能的最主要因素。由于各產業對機械的性能要求不同而有許多專業性的機械設計。在機械制造廠的生產過程中,用來安裝工件使之固定在正確位置上,完成其切削加工 、檢驗、裝配、焊接等工作,所使用的工藝裝備統稱為夾具。如機床夾具、檢驗夾具、焊接夾具、裝配夾具等。 機床夾具的作用可歸納為以下四個方面： 1.保證加工精度 機床夾具可準確確定工件、刀具和機床之間的相對位置，可以保證加工精度。2.提高生產效率 機床夾具可快速地將工件定位和夾緊，減少輔助時間。3.減少勞動強度 采用機械、氣動、液動等夾緊機構，可以減輕工人的勞動強度。4.擴大機床的工藝范圍 利用機床夾具，可使機床的加工范圍擴大，例如在臥式車床刀架處安裝鏜孔夾具，可對箱體孔進行鏜孔加工。機械制造裝備設計課程設計是機械設計中的一個重要的實踐性教學環節，也是機械類專業學生較為全面的機械設計訓練。其目的在于：1.培養學生綜合運用機械設計基礎以及其他先修課程的理論知識和生產實際知識去分析和解決工程實際問題的能力，通過課設訓練可以鞏固、加深有關機械課設方面的理論知識。2.學習和掌握一般機械設計的基本方法和步驟。培養獨立設計能力，為以后的專業課程及畢業設計打好基礎，做好準備。3.使學生具有運用標準、規范手冊、圖冊和查詢有關設計資料的能力。我國的裝備制造業盡管已有一定的基礎，規模也不小，實力較其它發展中國家雄厚。但畢竟技術基礎薄弱，滯后于制造業發展的需要。我們要以高度的使命感和責任感，采取更加有效的措施，克服發展中存在的問題，把我國從一個制造業大國建設成為一個制造強國，成為世界級制造業基礎地之一。1 零 件 的 分 析1.1 零件的作用題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的22孔與操縱機構相連，二下方的55mm半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。1.2 零件的工藝分析零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產工藝簡單，鑄造性能優良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求需要加工的表面：1.小孔的上端面、大孔的上下端面；2.小頭孔mm以及與此孔相通的mm的錐孔、螺紋孔；3.大頭半圓孔mm；位置要求：小頭孔上端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.05mm、大孔的上下端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm。由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為粗基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據各加工方法的經濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復雜的加工曲面，所以根據上述技術要求采用常規的加工工藝均可保證。2 工 藝 規 程 設 計2.1確定毛坯的制造形式零件材料為HT200?？紤]到零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，生產類型為大批生產，故選擇鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級CT9級，已知此撥叉零件的生產綱領為4000件/年，零件的質量是1.0Kg/個，可確定該撥叉生產類型為大批生產，所以初步確定工藝安排為：加工過程工序劃分階段；工序適當集中；加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。2.2 基面的選擇基面的選擇是工藝規程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產效率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成大批報廢，使生產無法正常進行。2.2.1粗基準的選擇以零件的底面為主要的定位粗基準，以兩個小頭孔外圓表面為輔助粗基準。這樣就可以達到限制五個自由度，再加上垂直的一個機械加緊，就可以達到完全定位。2.2.2 精基準的選擇考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據“基準重合”原則和“基準統一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準，以兩個小頭孔內圓柱表面為輔助的定位精基準。當設計基準和工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門的計算，此處不再重復。2.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。再生產綱領已確定為大批生產的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用的夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。處此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。2.3.1 工藝路線方案一工序 粗銑40mm孔的兩頭的端面，73mm孔的上下端面。工序 精銑40mm孔的兩頭的端面，73mm孔的上下端面。工序 粗鏜、半精鏜、精鏜55mm孔至圖樣尺寸。工序 鉆、擴、鉸兩端22mm孔至圖樣尺寸。工序 鉆M8的螺紋孔，鉆8的錐銷孔鉆到一半，攻M8的螺紋。工序 銑斷保證圖樣尺寸。工序 去毛刺，檢查。2.3.2 工藝路線方案二工序 粗銑40mm孔的兩頭的端面。工序 鉆、鉸兩端22mm孔之圖樣尺寸。工序 粗銑中間孔上端面至25mm，周徑至71mm；粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至73mm；精銑中間孔下端面至周徑至73mm；工序 粗鏜、半精鏜、精鏜55mm孔至圖樣尺寸。工序 鉆8mm的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。工序 銑斷保證圖樣尺寸工序 去毛刺，檢查。2.3.3 工藝方案的比較與分析上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工完與22mm的孔有垂直度要求的面再加工孔。而方案二悄悄相反，先是加工完22mm的孔，再以孔的中心軸線來定位加工完與之有垂直度要求的三個面。方案一的裝夾次數少，但在加工22mm的時候最多只能保證一個面定位面與之的垂直度要求。其他兩個面很難保證。因此，此方案有很大的弊端。方案二在加工三個面時都是用22mm孔的中心軸線來定位這樣很容易就可以保證其與三個面的位置度要求。這樣也體現了基準重合的原則。很是審美！其他的工序尤為平常簡單無需再議。這樣一比較最終的工藝方案為：工序 粗銑40mm孔的兩頭的端面。工序 鉆、鉸兩端22mm孔之圖樣尺寸。工序 粗銑中間孔上端面至25mm，周徑至71mm；粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至73mm；精銑中間孔下端面至周徑至73mm；工序 粗鏜、半精鏜、精鏜55mm孔至圖樣尺寸。工序 鉆8mm的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。工序 銑斷保證圖樣尺寸工序 去毛刺，檢查。以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程綜合卡片”。2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定撥叉零件材料為HT200，毛坯重量約為1.6,生產類型為大批生產，采用砂型鑄造毛坯。根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.外圓表面（40mm及73mm外表面）考慮到此表面為非加工表面，其精度為鑄造精度CT9即可。又因它們是對稱的兩個零件最后還需銑斷，故對40mm的中心軸線的尺寸偏差為1201.25的范圍內。2. 兩小孔毛坯為實心，兩內孔精度要求界于IT7IT8之間，參照切屑加工簡明實用手冊表8-21確定工序尺寸及余量：鉆孔：21.8mm 2Z=21.8mm鉸孔：mm 2Z=0.2mm3.中間孔（55mm及73mm）中間孔尺寸相對較大可以鑄造，根據機械制造工藝設計手冊表1-13得：孔的鑄造毛坯為49. 73的孔是在55孔的基礎之上銑削加工得到，其軸向尺寸上下表面距離為30mm，由于其對軸向的尺寸要求不高，直接鑄造得到。參照切屑加工簡明實用手冊表8-95確定73mm工序尺寸及余量：粗銑：71mm Z=4mm精銑：73mm Z=1mm參照切屑加工簡明實用手冊表8-95確定55mm工序尺寸及余量：粗 鏜：53mm 2Z=4mm半精鏜：54mm精 鏜：55mm 4.螺紋孔及銷孔無可非議此銷尺寸鑄造為實體。參照切屑加工簡明實用手冊表8-70確定鉆8螺紋孔和8圓柱銷孔及螺紋孔的攻絲。5.銑斷2.5 確定切削量及基本工時 工序 粗銑40mm孔的兩頭的端面。1. 加工條件工件材料：HT200，硬度190260HBS，b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：粗銑兩頭端面至51mm、粗銑大孔端面至30mm。機床：X52K立式銑床參數。刀具：涂層硬質合金盤銑刀45mm，選擇刀具前角o5后角o8，副后角o=8，刀齒斜角s=10,主刃Kr=60,過渡刃Kr=30,副刃Kr=5過渡刃寬b=1mm。2.計算切削用量 1）銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=2mm，一次走刀即可完成所需長度。2）計算切削速度 按簡明手冊V c=算得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據X52K立式銑床參數，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度 V c=3.1480475/1000=1.06m/s,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。3)校驗機床功率 查簡明手冊Pcc=1.5kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=2mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=1.06m/s，f z=0.15mm/z。4）計算基本工時tmL/ Vf=9.4s。工序 鉆、鉸兩端22mm孔之圖樣尺寸。1. 加工條件工件材料：HT200，硬度190260HBS，b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：鉆孔至21.8mm，精鉸至22mm，保證孔壁粗糙度Ra=1.6m。機床：Z512臺式鉆床。刀具：YG8硬質合金麻花鉆21.8mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角12、二重刃長度=2.5mm、橫刀長b=1.5mm、寬l=3mm、棱帶長度 、 、。YG8硬質合金鉸刀22mm。2.計算切削量1）查切削用量簡明手冊 。 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇，最終決定選擇機床已有的進給量 。2）鉆頭磨鈍標準及壽命后刀面最大磨損限度（查簡明手冊）為0.5.mm，壽命3）切削速度查切削用量簡明手冊 修正系數 故。查簡明手冊機床實際轉速為。故實際的切削速度3. 計算基本工時由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。鉆和精鉸的切削用量如下：鉆孔： 。精鉸： 。工序 粗銑中間孔上端面至25mm，周徑至71mm；粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至73mm；精銑中間孔下端面至周徑至73mm。1. 加工條件工件材料：HT200，硬度190260HBS，b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：粗銑中間孔上端面至25mm，周徑至71mm；粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；保證粗糙度Ra=3.2m；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至73mm；精銑中間孔下端面至保證20mm,周徑至73mm，保證端面粗糙度Ra=3.2m，保證孔壁粗糙度Ra=6.3m。機床：X63臥式銑床。刀具：涂層硬質合金盤銑刀45mm，選擇刀具前角o5后角o8，副后角o=8，刀齒斜角s=10,主刃Kr=60,過渡刃Kr=30,副刃Kr=5過渡刃寬b=1mm。2.計算切削量 1）銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=4mm，一次走刀即可完成所需長度。2）計算切削速度 按簡明手冊V c=算得 Vc98mm/s，n=780r/min,Vf=490mm/s據X52K立式銑床參數，選擇nc=750r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度 V c=3.1480750/1000=1.78m/s,實際進給量為f zc=V fc/ncz=750/(30010)=0.25mm/z。3)校驗機床功率 查簡明手冊Pcc=2kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=1mm，nc=750r/min,Vfc=475mm/s，V c=1.78m/s， f z=0.15mm/z。4）計算基本工時粗銑中間孔上端面至25 mm，周徑至71mm；tm1=L/ Vf=13s粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至71mm；tm2=L/ Vf=13s精銑小孔上端面至50mm，tm3=L/ Vf=8s；精銑中間孔上端面至周徑至73mm，tm4= L/ Vf=10s；精銑中間孔下端面至周徑至73mm，tm5= L/ Vf=10s。工序 粗鏜、半精鏜、精鏜55mm孔至圖樣尺寸。1. 加工條件工件材料：HT200，硬度190260HBS，b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：粗鏜中間孔至53mm、半精鏜中間孔至54mm、精鏜中間孔至55mm。機床：T616臥式鏜床。刀具：YG8硬質合金鏜刀。2.計算切削量單邊余量 分三次切除，則 第一次。根據簡明手冊4.2-20查得，取 。根據簡明手冊4.2-21查得，?。?。3.計算切削基本工時：同理，當第二次，第三次時，進給量和，機床主軸轉速都取64r/min，切削基本工時分別為100s和80s。工序 鉆8mm的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。1. 加工條件工件材料：HT200，硬度190260HBS，b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：先鉆8mm的錐銷孔，鉆到一半后將與該孔配合的軸安裝進去，把兩者配做加工，為的使保證孔與軸的同軸度，同時在尺寸上保證距上端面10mm；再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。機床：組合機床。刀具：8mm麻花鉆、7.5mm麻花鉆、8mm的絲錐。2.計算切削量（1）鉆8mm的錐銷孔根據切削手冊查得，進給量為0.180.33mm/z,現取f=0.3mm/z，v=5m/min，則：查簡明手冊表4.2-15，取。所以實際切削速度為：計算切削基本工時：（2）鉆M8的螺紋孔刀具：7.5mm麻花鉆。根據切削手冊查得，進給量為0.180.33mm/z,現取f=0.3mm/z，v=5m/min，則：查簡明手冊表4.2-15，取。所以實際切削速度為：計算切削基本工時：（3）攻M8x1mm的螺紋刀具：絲錐M6，P=1mm切削量選為：，機床主軸轉速為：，按機床使用說明書選?。?，則 ；機動時，計算切削基本工時：工序 銑斷保證圖樣尺寸1. 加工條件工件材料：HT200，硬度190260HBS，b =0.16Gpa，鑄造。加工要求：銑斷后保證兩邊對稱相等。 刀具：YG硬質合金圓盤銑刀，厚度為4mm。 機床：組合機床。2.計算切削量查切削手冊，選擇進給量為：,切削速度為：，則：根據簡明手冊表4.2-39，取，故實際切削速度為：查切削手冊表4.2-40，剛好有。計算切削基本工時：工序 去毛刺，檢查。3 銑40mm孔的兩端面夾具設計3.1設計思想及不同方案對比3.1.1設計思想（1）保證加工精度 工件通過機床夾具進行安裝，包含了二層含義：一是工件通過夾具上的定位元件獲得正確的位置，稱為定位；二是通過夾緊機構使工件的既定位置在加工過程中保持不變，稱為夾緊。這樣，就可以準確確定工件與機床、刀具之間的相對位置，保證工件加工表面的位置精度，且精度穩定。這是必須做到的最基本要求，其關鍵是正確的定位、夾緊和導向方案，夾具制造的技術要求，定位誤差的分析和驗算。 （2）夾具的總體方案應與年生產綱領相適應 在大批量生產時，盡量采用快速與高效的定位、夾緊機構和動力裝置，提高自動化程度，符合生產節拍要求。在中、小批量生產時，夾具應有一定的可調性，以適應多品種工件的加工。 （3）安全、方便、減輕勞動強度 機床夾具要有工作安全性考慮，必要時加裝保護裝置。要符合工人的操作位置和習慣，有合適的工件裝卸位置和空間，使工人操作方便。大批量生產和工件笨重時，盡可能減輕工人勞動強度。 （4）排屑順暢 機床夾具中積聚切屑會影響到工件的定位精度，切屑的熱量會使工件和夾具產生熱變形，影響加工精度。清理切屑將增加輔助時間、降低生產率，因此夾具設計中要對排屑問題給予足夠的重視。 （5）機床夾具應具有良好的強度、剛度和結構工藝性 機床夾具設計時，要考慮方便制造、檢測、調整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。3.1.2 不同方案對比方案一：采用光滑的平面來限制兩個自由度，再用兩個移動的V形來夾緊，限制四個自由度，完全定位。方案二：采用四個球頭釘來限制兩個自由度，在采用一個固定一個移動的V形塊來限制三個自由度，定位合理。兩個方案對比，采用一個固定一個移動的V形塊進行固定，可以更加容易操作，提高效率，一端固定一端移動的V形塊夾具比兩端都移動V形塊制造成本低。采用四個球頭支撐釘比光滑的平面更加容易排屑和散熱，因此選擇方案二。3.1.3問題的提出為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。并設計工序-粗銑40mm孔的兩頭的端面。本夾具是用來粗銑40mm孔的兩頭的端面,包括后面工序的精銑，該工序完成后此端面主要作為后道工序的精基準，所以主要考慮如何提高勞動生產率,降低勞動強度和表面粗糙度要求。3.1.4定位基準選擇由于是第一道工序，只能是以底面為粗基準。由于底面是粗基準，所以采用四個球頭支撐釘。 3.2 定位分析與定位誤差計算本夾具采用一面兩銷進行固定，平面采用四個圓角釘，限制了Z軸的移動，X軸的旋轉，兩個自由度。采用一個固定V形塊，一個移動V形塊，限制了X、Y軸的移動和Z軸的旋轉，限制了三個自由度。一共限制了五個自由度，工件定位合理。定位誤差分析，由于工件下大斷面沒有公差要求和40的外圓也沒有公差要求，因此夾具只要夾緊不讓工件在工作時移動就可以，沒有誤差要求。3.3對刀及引導裝置設計 對刀裝置選取方形對刀塊3.4夾緊機構設計與夾緊力計算1）.切削力 查表得其中： 修正系數 z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數考慮在內。安全系數 K=其中：為基本安全系數1.5，為加工性質系數1.1 為刀具鈍化系數1.1， 為斷續切削系數1.1 所以 2) 夾緊力采用V型塊夾緊防止轉動=K=2.5=0.16R=18得出=11.2防止移動= K=2.5=0.2得出=8686.1N由于工件所受夾緊力大于工件所受的切削力，而且實際夾緊力大于所需夾緊力。故本夾具安全可靠。3.5夾具設計及操作的簡要說明便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序為銑削切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。本夾具的最大優點就是結構如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率避免干涉。應使夾具結構簡單，簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產力，使用快速螺旋夾緊機構。設計心得與體會兩周的課程設計結束了，在這次的課程設計中不僅檢驗了我所學習的知識，也培養了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設計過程中，與同學分工設計，和同學們相互探討，相互學習，相互監督。學會了合作，學會了寬容，學會了理解。 課程設計是我們專業課程知識綜合應用的實踐訓練，著是我們邁向社會，從事職業工作前一個必不少的過程”千里之行始于足下”，通過這次課程設計，我深深體會到這句千古名言的真正含義我今天認真的進行課程設計，學會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎 通過這次夾具設計，本人在多方面都有所提高。通過這次夾具設計，綜合運用本專業所學課程的理論和生產實際知識進行一次夾具設計工作的實際訓練從而培養和提高學生獨立工作能力，鞏固與擴充了夾具設計等課程所學的內容，掌握夾具設計的方法和步驟，掌握夾具設計的基本的模具技能懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了夾具的基本結構，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規范和標準，同時各科相關的課程都有了全面的復習，獨立思考的能力也有了提高。 在這次設計過程中，體現出自己單獨設計夾具的能力以及綜合運用知識的能力，體會了學以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發現自己平時學習的不足和薄弱環節，從而加以彌補。在此感謝我們的老師.，老師嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣.這次模具設計的每個實驗細節和每個數據，都離不開老師您的細心指導。 同時感謝對我幫助過的同學們，謝謝你們對我的幫助和支持，讓我感受到同學的友誼。 由于本人的設計能力有限，在設計過程中難免出現錯誤，懇請老師們多多指教,我十分樂意接受你們的批評與指正，本人將萬分感謝。參考文獻1黃如林.切屑加工簡明實用手冊M.北京：化學工業出版社,2004.7.2王紹俊.機械制造工藝手冊M. 北京:機械工業出版社,1985.3孟少農.機械加工工藝手冊M.北京:機械工業出版社,1991.4 楊叔子.機械加工工藝師手冊M.北京:機械工業出版社，2001.5 王光斗、王春福機床夾具設計手冊M上海：上?？茖W技術出版社，2001.6吳宗澤、羅圣國.機械設計課程設計手冊M. 北京:高等教育出版社2006.朱孝錄，機械傳動設計手冊M.北京：電子工業出版社，2007.7蔡春源，楊文通，機械零件設計手冊M.第3版.北京：冶金工業出版社，1994.8王萬均，胡中任.，實用機械設計手冊M.中國農業機械出版社.1984.9成大先，王德夫，.機械設計手冊M.第4版.北京：化學工業出版社，2002.10孫桓，陳作模，葛文杰.機械原理M.第7版.北京：高等教育出版社，2005.11張淑娟，周靜卿，趙鳳芹.機械制圖與計算機繪圖M.中國農業大學出版社，2004.12單祖輝，材料力學M.北京：高等教育出版社.200413王鐸，王宏鈺.理論力學M.6版.北京：高等教育出版社，2002.14甘永立，幾何量公差與檢測M.8版.上?？茖W技術出版社，2008.15中國農業機械化科學研究院農業機械設計手冊（上）M北京：機械工業出版社，198816郭愛蓮，新編機械工程技術手冊M北京：經濟日報出版社，199117 吳宗澤，機械設計師手冊（上）M. 北京：機械工業出版社，2002.1.18 沈鴻，機械工程手冊，第14卷M北京：機械工業出版社，1982.8.19王光斗、王春福主編機床夾具設計手冊M上海：上?？茖W技術出版社，2002,23.（5）.20趙家齊主編機械制造工藝學課程設計指導書M北京：機械工業出版社，2003,24.（1）.21 孫巳德主編機床夾具圖冊M北京：機械工業出版社，2000,28.（10）.22 李慶余主編機械制造裝備設計M北京：機械工業出版社,2009.10.23王先逵主編機械制造工藝學M北京：機械工業出版社，2002,30.（7）.- 19 -機械加工工序卡片產品型號零件圖號產品名稱撥叉零件名稱 撥叉共6頁第1頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號金工銑削HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數鑄 件21設備名稱設備型號設備編號同時加工件數立式銑床X52K1夾具編號夾具名稱切削液銑面夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數工步工時r/minm/minmm/minmm機動輔助1粗銑兩端孔至51硬質合金盤形銑刀4751.062.5219.42 設 計（日 期）校 對（日期）審 核（日期）標準化（日期）會 簽（日期）標記處數更改文件號簽 字 日 期標記處數更改文件號簽 字 日 期機械加工工序卡片產品型號零件圖號產品名稱杠桿零件名稱杠桿共6頁第2頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號金工20鉆削HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數鑄件21設備名稱設備型號設備編號同時加工件數臺式鉆床Z5121夾具編號夾具名稱切削液YG8硬質合金麻花鉆工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數工步工時r/minm/minmm/minmm機動輔助1擴兩端小孔至21.8YG8硬質合金麻花鉆4601.91.11.9172精鉸兩端小孔至22+0.021 0YG8硬質合金麻花鉆8900.110.114 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數更改文件號簽 字 日 期標記處數更改文件號簽 字 日 期機械加工工序卡片產品型號零件圖號產品名稱撥叉零件名稱撥叉共6頁第3頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號金工銑削HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數鑄件21設備名稱設備型號設備編號同時加工件數立式銑床X603夾具編號夾具名稱切削液銑面夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數工步工時r/minm/minmm/smm機動輔助1粗銑中間孔上端面至71涂層硬質合金盤形銑刀7501.781.811102精銑中間孔上端面至73+0.5 0涂層硬質合金盤形銑刀7501.781.811103粗銑中間孔下端面至71涂層硬質合金盤形銑刀7501.781.811104精銑中間孔下端面至73+0.5 0涂層硬質合金盤形銑刀7501.781.81110 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數更改文件號簽 字 日 期標記處數更改文件號簽 字 日 期機械加工工序卡片產品型號零件圖號產品名稱杠桿零件名稱杠桿共6頁第4頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號金工鉆孔HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數鑄件21設備名稱設備型號設備編號同時加工件數臥式鏜床T6161夾具編號夾具名稱切削液YG8硬質合金鋼鏜刀 夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1粗鏜中間孔至53YG8硬質合金鋼鏜刀2450.6121302半精鏜中間孔至54+0.2 0YG8硬質合金鋼鏜刀640.90.30.611003精鏜中間孔至55+0.4 0YG8硬質合金鋼鏜刀641.40.120.4180 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數更改文件號簽 字 日 期標記處數更改文件號簽 字 日 期機械加工工序卡片產品型號零件圖號產品名稱撥叉零件名稱撥叉共6頁第5頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號金工50孔加工HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數 鑄件21設備名稱設備型號設備編號同時加工件數組合機床1夾具編號夾具名稱切削液8麻花鉆 夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數工步工時sr/minm/minmm/rmm機動輔助1攻M8螺紋孔7.5麻花鉆 塞規1950.10.30.071322攻M8螺紋7.5麻花鉆、絲錐1951.251323鉆8的錐銷孔，先鉆一半，在與軸配做配通8麻花鉆 塞規1950.10.30.07132 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數更改文件號簽 字 日 期標記處數更改文件號簽 字 日 期機械加工工序卡片產品型號零件圖號產品名稱撥叉零件名稱撥叉共6頁第6頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號金工銑斷HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數鑄件21設備名稱設備型號設備編號同時加工件數組合機床夾具編號夾具名稱切削液YG硬質合金圓盤銑刀 夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數工步工時sr/minm/minmm/rmm機動輔助1銑斷YG硬質合金圓盤銑刀951380.031262 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）XX機械加工工藝過程卡片產品型號零件圖號產品名稱撥叉831008零件名稱撥叉共1頁第1頁材料牌號HT200毛 坯 種 類鑄造毛坯外形尺寸210X191每毛坯可制件數1每臺件數1備 注工序號工序名稱工 序 內 容車間工段設 備工 藝 裝 備工 時準終單件1鑄造鑄造2熱處理正火(消除內應力)熱處理3銑粗銑40mm孔的兩頭的端面金工X52K立式銑床硬質合金盤形銑刀、游標卡尺、專用夾具9.44鉆、鉸鉆、鉸兩端22mm孔之圖樣尺寸金工Z512臺式鉆床YG8硬質合金麻花鉆、塞規、高速鋼鉸刀、專用夾具115銑粗銑中間孔上、下端面至71、精銑中間孔上下、端面至73+0.5 0金工X63臥式銑床涂層硬質合金盤形銑刀、專用夾具406鏜粗鏜、半精鏜、精鏜55mm孔至圖樣尺寸金工T616臥式鏜床YG8硬質合金鋼鏜刀、游標卡尺、專用夾具2107鉆鉆8mm的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋金工組合機床麻花鉆、絲錐、塞規、專用夾具968銑斷中間銑斷保證圖樣尺寸金工組合機床YG硬質合金圓盤銑刀、專用夾具1269去毛刺金工10終檢按零件圖樣要求全面檢查質檢11入庫倉庫設計(日期)審核(日期)標準化(日期)會簽(日期)標記處數更改文件號簽字日期標記處數更改文件號簽 字 日 期工序制訂與并行工程產品設計是用于產品，及它的部件裝配的計劃。為了把產品設計轉化成一個實際存在的物體，這需要一個制造計劃。而制訂一個這樣的計劃的行動就叫做工序制訂。它是產品設計和制造之間的連接。工序制訂包括決定加工順序和制造產品所必須完成的裝配步驟。在這篇文章中，我們將對工序制訂和他的一些相關的主題進行解釋。首先，我們應該區別在這篇文章中被反復提到的工序制訂和生產計劃。工序制訂與如何制造產品和它的零件等工程技術問題有關。制造零件和裝配產品需要什么樣的設備和工具？工序制訂與產品制造物流管理有關系。它在工序制訂后面與原料分類及獲得滿足制造充分數量產品要求的資源有關。工序制訂工序制訂包括決定最適當的制造及裝配步驟和順序，可計劃的工序范圍和多樣性通常由于公司車間可用設備和技術能力而受到限制。在公司內部不能夠制造的零件必須到外部市場購買。工序制訂所提及的工序選擇同樣也受到詳細設計資料的限制。我們稍后將會回到這一點。工序制訂通常是由制造工程師完成的。（工業工程師擁有其他權利。）工序制訂者必須熟悉工廠中詳細可用的制造流程并且能夠說明工程圖?；谥朴喺叩闹R，技術和經驗，用于制造每個零件的工序步驟以最合乎邏輯的順序被發展制訂。下列各項是在工序制訂范圍里的許多決定和詳細資料：.設計圖的說明. 在工序制訂的開始，產品設計的這一部分（材料、尺寸、公差、表面處理、等等）必須進行分析。.工序和順序. 工序制訂者必須選擇哪一個工序是必需的及必需工序的序列。此外還必須準備好一個簡短的工序步驟描述。.設備選擇. 大體上，工序制訂者必須逐步展開利用工廠現有機器的計劃。另外，組件必須被購買或在新設備上的投資必須被制定。.工具、沖模、鑄模、夾具、量具. 工序必須決定每個工序需要什么工具。這些工具的實際設計和制造通常通過委派工具設計部門和工具庫或者聯系專攻那種工具制造的外面廠商來完成。.方法分析. 車間規劃、小工具、提升重物的提升間、甚至在一些人工操作情景中的肢體動作也被指定。.操作步驟. 工作測量技術被用來為每個操作設定時間標準。.切削工具和切削條件. 這些必須對加工操作通過推薦標準手冊來進行詳細說明。零件工序制訂對于單個零件，加工順序通過一種被稱為進路表的表格來進行文件證明備份。 （不是所有的公司使用進路表這個名字；另外的一個名字是“操作說明書?！保┚腿绻こ虉D被用于詳細說明產品設計一樣，進路表被用于詳細說明工序計劃。他們是類似的，一個用于產品設計，另一個用于制造。典型的進路表，如圖21.1 中舉例，包括下列信息：（1）所有工作部分要執行的操作都按照他們應當被執行的順序列出來；（2）一個指出關于零件圖尺寸公差必須完成加工的每個操作的簡短描述；（3）用于完成這個操作的特定設備；（4）象沖模，鉆模，切削刀具，鉆夾具或夾具，和量具這樣的特定工具。一些公司還包括時間設置，周期標準和其他數據。他被稱為進路表是因為工序順序規定了零件在工廠中必須遵循的路線。如表21-1中，列出了在準備一個進路表時所需要的一些指導方針。進路表包含 XYZ在內的機械工廠零件號081099材料 1050 H18 A1序號零件名稱發電機軸 產品尺寸 60mm diam,206mm length操作內容面向末端(0.003mm).粗車直徑至52.00mm.在50.00mm處結束車削面向并車削長15.00mm直徑為42.00mm的軸肩退刀結束.表面加工至200.00mm長.粗車直徑到52.0mm.至50.mm車削結束.鉆4個直徑為7.5mm的孔銑6.5mm深x方向5.00mm寬的槽在對面銑寬10.00mm的槽制訂者MPGroover校核: N.Needed日期08/12/xx頁數 1/1注釋加工方法設備裝備時間設置操作時間1020304050latheL45DrillMillMillL45G0810D09M32F630G08100.7hrJ555F6621.5hr1.0hr3.0min.0.5hr0.7hr4.8min5.2min3.2min6.2min圖 21.1 詳細說明工序計劃的典型進路表表21-1 準備一個進路表的典型指導方針連續操作步驟的操作序號應該以10，20，30，等形式列出。如果必要的話這允許插入新的操作。當一個工件從一個工作站到另一個工作站， 新的操作和序號必須進行詳細說明。當一個工件從一個夾具到另一個夾具，盡管有可能在同一設備上，新的操作和序號也必須進行詳細說明。當在一條生產線上如果一個工件從一個工人到另一個工人，新的操作和序號也必須進行詳細說明。開始原料基礎工序二級工序特性加強工序最后工序完成零件特性加強工序不一定是必須的在特性加強之后,有時需要一些二級工序圖21.2 在零件制造中的典型工序順序 制造單個零件的典型加工順序包括：（1）一個基本工序，（2）二級工序，（3） 提高物質特性工序，和（3）最后工序。在圖21.2中顯示了這種序列。一個基本工序決定了工件的起始造型。金屬鑄件，塑料成型，金屬精煉是基本工序中的實例。 起始造型常常必須通過改變起始造型操作（或者接近于最終造型）的二級工序來精制。二級工序習慣于和基本工序一起提供起始造型。當砂型鑄造是基本工序，車加工通常是二級工序。當軋鋼廠制造金屬片是基本工序，沖壓操作象沖裁和彎曲通常是二級工序。當塑料注入成型是基本工序時，二級工序通常是不必要的，因為他的大多數幾何特征制造通過別的方式如成型制造來完成。塑料成型和其他操作的二級工序被稱為凈成型工序的并發二級工序。需要一些但并不多的二級工序的操作就是所提到的近似凈成型工序。許多有印象的摸鍛件就是這一類。這類零件能夠經常在鍛造（初級工序）階段被成型，因此減少了必要的加工（二級工序）。 一旦模型被建立，許多零件的下一步是改良它們的機械物理性能。提高特性工序并不改變零件模型，然而，它卻能改變零件的物理特性。金屬零件的熱處理操作就是最普通的實例。類似的如玻璃通過熱處理來制造鋼化玻璃。對于大多數零件的制造來說，這些特性加強工序如在圖21.2指出的可選擇路徑那樣在加工工序中并不需要。 最后工序通常對零件（或裝配體）的表面提供一個涂層。例如電鍍，薄膜沉積技術，涂漆。表面處理的目的是改善外觀，改變顏色，或者表面保護防止腐蝕和磨損等等。在很多零件中最后工序是并不需要的；例如，塑料成型就很少需要最后程序。當必須需要最后程序，他通常是加工順序的最后一步。表21-2列出了一些普通原料加工的典型加工順序：表21-2 一些典型加工順序基本工序開始原料二級工序最后成型加強工序最后工序砂型鑄造 砂型鑄件加工車加工零件（可選擇）涂漆拉摸鑄造拉摸鑄件（凈成型）拉摸鑄造（可選擇）涂漆玻璃鑄造玻璃錠擠壓 ，吹塑法玻璃器皿 熱處理（無）注塑成型 模型制品（凈成型）成型塑料（無）（無）軋扎金屬片l切割模彎曲模沖壓（無）電鍍 噴漆軋扎金屬片l深沖壓沖壓（無）電鍍 噴漆鍛造 鍛件（凈成型） 加工機加工件（無）電鍍 噴漆軋扎和 棒材拉拔 棒料磨削加工機加工件熱處理電鍍 噴漆擠壓鋁壓出型材切削擠壓零件（無）陽極電鍍 噴漆霧化金屬粉末擠壓PM 零件燒結噴漆粉碎陶器粉末擠壓陶器燒結上釉錠拉拔矽塊鋸和碾磨硅片清洗鋸 和 磨削矽塊氧化，CVD，PVD蝕化IC芯片表面處理裝配工序制訂一個既定產品的典型裝配方法由以下因素決定的：（1）預期產品數量；（2）裝配產品的復雜性，例如，不同組件的數量；和（3）常用裝配工序，例如，機械定位焊接。對于小數量產品，通常在人工裝配線上進行裝配。對于大量制造的一打或這樣組件的簡單零件，要采用適當的自動化裝配線。無論如何，這里有一個工作必須被完成的優先順序。這個優先需求經常用一個優先表來進行圖表描繪。裝配工序制訂包括裝配指令的發展，但是更詳細地，對于小批量生產，在一個崗位完成整個裝配。對于一個裝配線上的大批量生產，工序制訂由一種分配工作條件到裝配線個別工位并被叫做人工投入線性平衡法的程序組成。這種裝配線按照裝配線平衡解決方案決定的順序發送工作單元到個別工位。在個別組成，任意工具或夾具的工序制訂時，一條裝配線的決定，設計，和制造必須被完成,并且工作站的必須被列出來。制造或購買決定在工序制定過程中出現的一個重大問題是一個特定零件應該在公司內部的工廠內生產還是從外部銷售商處購買，并且這個問題的答案被認為是制造或購買決定。如果公司沒有技術設備或制造零件所必須的詳細制造工序中的專門技術，那么答案就很明顯了：因為沒有其他選擇零件必須購買。然而，在很多例子中，零件既可以在利用現有設備在內部制造或者可以從外部擁有相似制造能力的生產銷售商處購買。在我們的關于制造或購買的決定的討論中，他應該認識到在開始幾乎所有的制造者從供應商那里購買原料。一個機械加工廠從一個金屬經銷商購買他的起動柄原料或從一個鑄造廠購買他的砂型鑄件。一個塑料成型廠從一個化工廠購買他的模塑料。一個沖壓廠可以去經銷商或直接從軋鋼廠購買金屬片。很少的公司能夠在操作中從原料一直進行垂直整合，這看來至少購買一些也許在他的工廠可以另外制造的零件是合理的。也有可能為公司使用的每一個組成要求制造或購買決定。這里有許多影響制造或購買決定的因素。在表21-3中列出一列影響決定的因素和結果。一個人可能認為成本是決定是購買還是制造零件的最重要的因素。如果一個外部經銷商比公司工廠更精通于制造零件的工序，因而公司內部生產成本可能比經銷商賺取成本后的價格還要高?？墒?，如果購買決定導致公司工廠設備和勞動的閑置，可是購買零件的表面優勢就會喪失?？紤]以下例子，例21.1制造或購買決定為一個特定零件被引述的價格是100個單位的每單位$20.00。制造零件的成分如下所示： 單位原料成本=每單位$8.00 直接勞動成本=每單位6.00 勞動加班150%=每單位9.00 設備修理成本=每單位5.00 總計=每單位28.00表21-3制造或購買決定因素因素在制造或購買決定的說明和效果零件成本是如何比較的？這也許被看作是在制造或購買決定的最重要的因素。然而，成本比較并不明顯，如例21.1這種加工可以在內部使用嗎？如果一個給定工序的設備和專門技術在內部不能用，那么購買是顯而易見的決定。經銷商經常適合精通特定工序，這使得他們在內外比較中有較強的成本競爭力。然而，如果公司不發展在對于制造該類型產品的重要特定工序的專門技術，這將影響公司的長期成本運算。什么是產品總產量？必需的單位總數在產品的生命上是主要因數。如果總生產量增大，這用意支持制造決定。較低的生產量支持購買決定。什么是產品預期壽命？較長的產品壽命趨向于支持這種決定組成是不是一個標準項目？標準目錄項目（舉例來說，硬件項目如螺栓，螺釘，螺母，和其他標準件）由那些專門制造這種產品的廠商以低成本制造。在標準件上，成本比較幾乎一直支持一個購買決定供應商是否值得信賴？一個經銷商在關鍵零件的交貨延誤將導致公司總裝配廠的停工。擁有保證交貨期和質量報告的供應商比那些有較少報告的供應商要受到優先考慮的。公司工廠是不是已經全能力操作？在最高要求周期中，公司也許被迫從外部經銷商購買一部分必需的產品來增大列出工廠設備能力。公司需要一個其它可能的供給來源嗎？公司有時為他們的生產工廠從外部經銷商購買的零件來維持可選擇的貨源。附件2：外文原文Process Planning and Concurrent Engineering The product design is the plan for the product and its components and subassemblies.To convert the product design into a physical entity ,a manufacturing plan is needed .The activity of developing such a plan is called process planning .It is the link between product design and manufacturing .Process planning involves determining the sequence of processing and assembly steps that must be accomplished to make the product .In the present chapter ,we examine processing planning and several related topics. At the outset ,we should distinguish between process planning and production planning ,which is covered in the following chapter. Process planning is concerned with the engineering and technological issues of how to make the products and its parts. What types of equipment and tooling are required to fabricate the parts and assemble the product ? Production planning is concerned with the logistics of making the product .After process planning is concerned with ordering the materials and obtaining the resources required to make the product in sufficient quantities to satisfy demand for it.Process Planning Process planning involves determining the most appropriate manufacturing and assembly processes and the sequence in which they should be accomplished to produce a given part or product according to specifications set forth in the product design documentation.The scope and variety of processes that can be planned are generally limited by the available processing equipment and technological capabilities of the company of plant .Parts that cannot be made internally must be purchased from outside vendors. It should be mentioned that the choice of processes is also limited by the details of the product design.This is a point we will return to later. Process planning is usually accomplished by manufacturing engineers .（Other titles include in industrial engineer.) The process planner must be familiar with the particular manufacturing processes available in the factory and be able to interpret engineering drawings .Based on the planners knowledge,skill,and experience ,the processing steps are developed in the most logical sequence to make each part .Following is a list of the many decisions and details usually include within the scope of process planning : .Interpretation of design drawings. The part of product design must be analyzed (materials,dimensions,tolerances ,surface finished,etc.) at the start of the process planning procedure. .Process and sequence. The process planner must select which processes are required and their sequence.A brief description of processing steps must be prepared. .Equipment selection . In general , process planners must develop plans that utilize existing equipment in the plant .Otherwise ,the component must be purchased ,or an investment must be made in new equipment . .Tools ,dies,molds,fixtures,and gages. The process must decide what tooling is required for each processing step.The actual design and fabrication of these tools is usually delegated to a tool design department and tool room ,or an outside vendor specializing in that type of tool is contacted. Methods analysis . Workplace layout ,small tools ,hoists for lifting heavy parts ,even in some cases hand and body motions must be specified for manual operations .The industrial engineering department is usually responsible for this area. .Work standards. Work measurement techniques are used to set time standards for each operation . .Cutting tools and cutting conditions. These must be specified for machining operations ,often with reference to standard handbook recommendations. Process Planning for parts For individual parts,the processing sequence is documented on a form called a route sheet .(Not all companies use the name route sheet ;another name is “operation sheet .”)Just as engineering drawings are used to specify the product design ,route sheets are used to specify the process plan .They are counterparts,one for product design ,the other for manufacturing .A typical route sheet ,illustrated in Fig.21.1,includes the following information: (1) all operations to be performed on the work part ,listed in the order in which they should be performed ; (2) a brief description of each operation indicating the processing to be accomplished,with references to dimensions and tolerances on the part drawing; (3) the specific machines on which the work to be done; and (4) special tooling such as dies molds ,cutting tools,jigs or fixtures ,and gages.Some companies also include setup times ,cycle time standards,and other data.It is called a route sheet because the processing sequence defines the route that the part must follow in the factory .Some of the guidelines in preparing a route sheet are listed in Table 21-1. Decisions on process to be used to fabricate a given part are based largely on the starting material for the part .This starting material is selected by the product designer.Once the material has been specified ,the range of the possible processing operation is reduced considerably .The product designers decisions on starting material are based primarily on functional requirements ,although economics and manufacturability a role in the selection.Route SheetXYZ Machine Shop,Inc.Part no.081099Material 1050 H18 A1No.Part name Shaft ,generatorStock size 60mm diam,206mm lengthOperation descriptionFace end (approacx.3 mm).Rough turn to 52.00 mm diam Finish turn to 50.00 mm diam.Face and turn shoulder to 42.00 mm diam.and 15.00 mm lenghthReverse end.Face end to 200.00mm length.Rough turn to 52.00mm diam.Finish turn to 50.00mm diam Drill 4radial holes 7.50mm diamMill 6.5 mm deep X 5.00 mm wide slotMill 10.00 mm wide flat ,opposite side.PlannerMPGrooverCheck by: N.NeededDate 08/12/xxPage 1/1CommentsDeptMachineToolingSetupSdt1020304050latheL45DrillMillMillL45G0810D09M32F630G08100.7hrJ555F6621.5hr1.0hr3.0min.0.5hr0.7hr4.8min5.2min3.2min6.2min Fig.21.1 Typical routes sheet for specifying the process plan Table 21-1 Typical Guidelines in Preparing a Route Sheet .Operation numbers for consecutive processing steps should be listed as 10,20,30,etc This allows new operations to be inserted if necessary. .A new operation and number shouled be specified when a work part leaves one workstation and is transferred to another station. .A new operation and number should be specified if a part is transferred to another workholder(e.g.,jig or fixture),even if it is on the same machine tool. .A new operation and number should be specified if the work part is transferred from one worker to another ,as on a production line. Starting raw materialBasic processSecondary process Property-enhancing processesFinishing operations Finished partProperty-enhancing processes not always required Additionary secondary processes sometimes required following property enhancement Fig.21.2 Typical sequence of processes required in part fabrication A typical processing sequence to fabricate an individual part consists of : (1) a basic process,(2)secondary processes ,(3) operations to enhance physical properties,and (4)finishing operations.The sequence is shown in Fig.21.2. A basic process determines the starting geometry of the workpart.Metal casting ,plastic molding ,and roling of sheet metal are examples of basic processes.The starting geometry must often be refined by secondary processes,operations that transform the starting geometry (or close to final geometry ).The secondary geometry processes that might be used are closely correlated to the basic process that provides the starting geometry.When sand casting is the basic processes,machining operations are generally the second processes .When a rolling mill produces sheet metal,stamping operations such as punching and bending are the secondary processes.When plastic injection molding is the basic process ,secondary operations are often unnecessary,because most of the geometric features that would otherwise require machining can be created by the molding operation.Plastic molding and other operation that require no subsequent secondary processing are called net shape processes.Operations that require some but not much secondary processing (usually machining ) are referred to as near net shape processes.Some impression die forgings are in this category .These parts can often be shaped in the forging operation(basic processes)so that minimal machining (secondary processing )is required . Once the geometry has been established ,the next step for some parts is to improve their mechanical and physical properties .Operations to enhance properties do not alter the geometry of the part;instead,they alter physical properties .Heat treating operations on metal parts are the most common examples .Similar heating treatments are performed on glass to produce tempered glass.For most manufactured parts ,these property-enhancing operations are not required in the processing sequence ,as indicated by the alternative arrow path in Fig.21.2. Finally finish operations usually provide a coat on the work parts (or assembly )surface. Examples inclued electroplating ,thin film deposition techniques ,and painting.The purpose of the coating is to enhance appearance ,change color ,or protect the surface from corrosion,abrasion ,and so forth .Finishing operations are not required on many parts ;for example, plastic molding rarely require finishing .When finishing is required ,it is usually the final step in the processing sequence .Table 21-2 presents some typical processing sequences for common materials used in manufacturing . In most cases,parts and materials arriving at the factory have complete their basic process.Thus ,the first operation in the process plan follows the basic process that has provided the starting geometry of the part .For example ,machined parts begain as bar stock or castings or forgings,which are purchased from outide vendors.The process plan begains with the machining operations in the companys own plant .Stempings begin as sheet metal coils or strips that are bought from the rolling mill.These raw materials are supplied outside sources so that the secondary processes,property-enhancing operations ,and finishing operatios can be performed in the companys own factory. In addition to the route sheet ,a more detailed description of eac operation is usually prepared. This is filed in the particular production department office where the operation is performed.It lists specific details of the operation ,such as cutting conditionsand toolings(if the operation is machining )and other instructions that may be useful to the amchine operator.The desciptions often include sketches of the machine setup. Table 21-2 Some Typical Process SequenceBasic ProcessStarting MaterialSecondary processesFinal shapeEnhancing ProcessesFinishing ProcessesSand casting Sand castingMachiningMachined part(optional)PaintingDie casting Die casting(Net shape)Die casting(optional)PaintingCasting of glassGlass ingotPressing ,blow moldingGlass ware Heat treatment(None)Injection modeling Molded part(Net shape)Plastic Molding(None)(None)RollingSheet metalBlanking punching bending formingStamping(None)Plating paintingRollingSheet metalDeep drawingDrawing(None)Plating paintingForging Forging(near net shape) MachiningMachined part (None)Plating paintingRolling and bar drawing Bar stockMachining grindingMachined partHeat treatmentPlating paintingExtrusion of aluminum ExtrudateCutoffExtruded part(None)Painting anodizingAtomizeMetal powdersPressPM partSinterPaintComminutionCeramic powderspressCeramic wareSinterGlazeIngot pullingSilicon bouleSawing and grindingSilicon waferCleaningSawing and grindingSilicon bouleOxidation,CVD,PVDetchingIC chipCoatingProcessing Planning for Assemblies The type of assembly method used for a given product depends on factors such as : (1) the anticipated production quantities ;(2) complexity of the assembled product ,for example ,the number of distinct components ;and (3)assembly processes used ,for example ,mechanical assembly versus welding .For a product that is to be made in relatively small quantities ,assembly is usually performed on manual assembly lines .For simple products of a dozen or so components,to be made in large quantities ,automated assembly systems are appropriate .In any case ,there is a precedence order in which the work must be accomplished .The precedence requirements are sometimes portrayed graphically on a precedence diagram. Process planning for assembly involves development of assembly instructions,but in more detail .For low production quantities,the entire assembly is completed at a single station .For high production on an assembly line ,process planning consists of allocating work elements to the individual stations of the line, a procedure called line balancing.The assembly line routes the work unit to individual stations in the proper order as determined by the line balance solution.As in process planning for individual components ,any tools and fixtures required to accomplish an assembly task must be determined ,designed,and built;and the workstation arrangement must be laid out.Make or Buy Decision An important question that arises in process planning is whether a given part should be produced in the companys own factory or purchased from an outside vendor ,and the answer to this question is known as the make or buy decision .If the company does not possess the technological equipment or expertise in the particular manufacturing processes required to make the part ,then the answer is obvious: The part must be purchased because there is no internal alternative .However ,in many cases ,the part could either be made internally using existing equipment ,or it could be purchased externally from a vendor that process similar manufacturing capability. In our discussion of the make or buy decision ,it should be recognized at the outset that nearly all manufactures buy their raw materials from supplies .A machine shop purchases its starting bar stock from a metals distributor and its sand castings from a foundry .A plastic molding plant buys its molding compound from a chemical company.A stamping press factory purchases sheet metal either fro a distributor or direct from a rolling mill.Very few companies are vertically integrate