结构工艺性,基准,加工方法选择

1、 零件的结构工艺性零件的结构工艺性 返回索引 结构工艺性的一般原则 a.便于安装和加工，即便于定位和可靠的夹紧。 左图中的设计方案中，上表面需要加工，加工时 必须安装在工作台上，由于底部是斜面而装夹不稳。 1.1.1 斜面钻孔 斜面钻孔引起钻头偏斜或折断。 1.1.2 T型槽结构改进 b.便于加工和测量。 T形槽设计要考虑刀具的 进入和退出。 1.1.3钻孔空间 考虑钻孔时的加工 状况。钻夹头与工 件不发生碰撞。 1.1.4弯曲的孔 避免弯曲的孔。 1.1.5 尺寸要素的统一 尽量做到刀具规格统一，减少换刀，提 高效率 1.1.6 退刀槽 方便刀具退出。 攻丝不能 直到孔底 盲孔形状 1.2

2、有利于保证相互位置精度 图a必须两次加工，图b则可以一次加工出 来，有利与保证位置精度要求 1.3 减少加工量 图左的结构加工面较大，改为图右的 结构则可以减少加工量，使加工时间 缩短，降低成本、提高效率 1.4 简化零件结构 图a形状复杂，加工费时，图b形状简单， 有利于减少成本。 指出下图中结构工艺性问题 并请加以改正 7.2.1 工件的基准工件的基准 设计基准：设计基准：即设计零件的基准，如下图左：齿轮内孔、外圆和齿轮分即设计零件的基准，如下图左：齿轮内孔、外圆和齿轮分 度圆均以轴线为基准；而两端面是互为基准。下图右：表面度圆均以轴线为基准；而两端面是互为基准。下图右：表面2和和3及孔及

3、孔 4的轴线的设计基准是表面的轴线的设计基准是表面1的。孔的。孔5的轴线的设计基准是孔的轴线的设计基准是孔4的轴线。的轴线。 工艺基准：工艺基准：在制造零件时所使用的基准，它又分为在制造零件时所使用的基准，它又分为工序基准工序基准、定位基定位基 准、测量基准、装配基准。准、测量基准、装配基准。下图左在加工时、轴线并不实际存在，所下图左在加工时、轴线并不实际存在，所 以内孔实际是加工外圆和左端面的定位基准。以内孔实际是加工外圆和左端面的定位基准。 7.2.1 工艺基准工艺基准 工艺基准分为工序基准、定位基准、测量基准、装工艺基准分为工序基准、定位基准、测量基准、装 配基准。配基准。 1、工序基准

4、：、工序基准：在工艺文件上用以标定加工表面在工艺文件上用以标定加工表面 位置的基位置的基 准。准。 2、定位基准：、定位基准：在机械加工中，用来使工件在机床或夹具中在机械加工中，用来使工件在机床或夹具中 占有正确位置的点、线或面。它是工艺基准占有正确位置的点、线或面。它是工艺基准 中最主要的基准。中最主要的基准。 定位基准选择是否合理，对保证工件加工后的尺寸定位基准选择是否合理，对保证工件加工后的尺寸 精度和形位精度、安排加工顺序、提高生产率以及降低精度和形位精度、安排加工顺序、提高生产率以及降低 生产成本起着决定性的作用，它是制定工艺过程的主要生产成本起着决定性的作用，它是制定工艺过程的主要

5、 任务之一。任务之一。 定位基准可分为定位基准可分为粗基准粗基准和和精基准精基准两种两种 7.2.1 工艺基准工艺基准 3、测量基准：、测量基准：用以测量已加工表面尺寸及用以测量已加工表面尺寸及 位置的基准。位置的基准。 4、装配基准：、装配基准：用来确定零件或部件在机器用来确定零件或部件在机器 中的位置的基准。中的位置的基准。 7.2.2 定位基准的选择定位基准的选择 粗基准粗基准：毛坯表面的定位基准。毛坯表面的定位基准。 1. 选取不加工的表面作粗基准：这样可使加工表面具选取不加工的表面作粗基准：这样可使加工表面具 有较正确的相对位置，并有可能在一次安装中把大部有较正确的相对位置，并有可能

6、在一次安装中把大部 分加工表面加工出来。分加工表面加工出来。 选择定位基准是为了保证工件的位置精度，因此，选择选择定位基准是为了保证工件的位置精度，因此，选择 定位基准总是从有位置精度要求的表面开始进行选择的定位基准总是从有位置精度要求的表面开始进行选择的 粗基准的选择原则粗基准的选择原则 2. 选取要求加工余量均匀的表面作为粗基准：这样可以保选取要求加工余量均匀的表面作为粗基准：这样可以保 证作为粗基准的表面加工时余量均匀。证作为粗基准的表面加工时余量均匀。 粗基准的选择原则粗基准的选择原则 3. 对于所有表面都要加工的表面，选取余量和公差最小对于所有表面都要加工的表面，选取余量和公差最小

7、的表面作粗基准，以避免余量不足而造成废品。的表面作粗基准，以避免余量不足而造成废品。 粗基准的选择原则粗基准的选择原则 4.选取光洁、平整、面积大的表面作粗基准；选取光洁、平整、面积大的表面作粗基准； 5.粗基准不应重复使用。一般情况下，粗基准只允许使用粗基准不应重复使用。一般情况下，粗基准只允许使用 一次。一次。 精基准的选择原则精基准的选择原则 对于形位公差精度要求较高的零件，应采用对于形位公差精度要求较高的零件，应采用 已加工过的表面作为定位基准。这种定位基准面已加工过的表面作为定位基准。这种定位基准面 叫做精基准。叫做精基准。 精基准的选择原则：精基准的选择原则： 1. 基准重合原则：

8、基准重合原则：选用定位基准与设计基准重合选用定位基准与设计基准重合 的原则的原则 精基准的选择原则精基准的选择原则 2. 基准统一原则：基准统一原则：位置精度要求较高的各加工表面，位置精度要求较高的各加工表面， 尽可能在多数工序中统一用同一基准。尽可能在多数工序中统一用同一基准。 精基准的选择原则精基准的选择原则 3、互为基准原则：、互为基准原则：在需要加工的各表面中，加工时互在需要加工的各表面中，加工时互 相以对方为定位基准。相以对方为定位基准。 精基准的选择原则精基准的选择原则 4、自为基准原则：、自为基准原则：以加工表面自身作为定位基准。以加工表面自身作为定位基准。 总之，无论是粗基准还

9、是精基准的选择，都必须总之，无论是粗基准还是精基准的选择，都必须 首先使工件定位稳定，安全可靠，然后再考虑夹具设首先使工件定位稳定，安全可靠，然后再考虑夹具设 计容易、结构简单、成本低廉等技术经济原则。计容易、结构简单、成本低廉等技术经济原则。 7.3 工艺路线的制定 7.3.1加工经济精度及加工方法 的选择 零件表面质量的概念零件表面质量的概念 零件几何参数：零件几何参数： 宏观几何参数：宏观几何参数： 包括：包括：尺寸、形状、位置尺寸、形状、位置等要素。等要素。 微观几何参数：微观几何参数： 指：指：微观表面粗糙程度。微观表面粗糙程度。 1.1 加加 工工 精精 度度 加工精度：指零件经切

10、削加工后，其尺寸、加工精度：指零件经切削加工后，其尺寸、 形状、位置等参数同理论参数的相符合的形状、位置等参数同理论参数的相符合的 程度，偏差越小，加工精度越高，它包括：程度，偏差越小，加工精度越高，它包括： a. 尺寸精度：尺寸精度：零件尺寸参数的准确程度。零件尺寸参数的准确程度。 b.b.形状精度：形状精度：零件形状与理想形状接近程度。零件形状与理想形状接近程度。 c.c.位置精度：位置精度：零件上实际要素（点、线、面）相对零件上实际要素（点、线、面）相对 于基准之间位置的准确度。于基准之间位置的准确度。 1.1 加加 工工 精精 度度 国家标准规定：常用的精度等级分为国家标准规定：常用的

11、精度等级分为2020级，级， 分别用分别用IT01IT01、IT0IT0、IT1IT1、IT2IT2IT18IT18表示。表示。 数字越大，精度越低。其中数字越大，精度越低。其中IT5-IT13IT5-IT13常用。常用。 高高 精精 度：度：IT5IT5、IT6 IT6 通常由磨削加工获得。通常由磨削加工获得。 中等精度：中等精度：IT7-IT10 IT7-IT10 通常由精车、铣、刨获得。通常由精车、铣、刨获得。 低低 精精 度：度：IT11-IT13 IT11-IT13 通常由粗车、铣、刨、钻通常由粗车、铣、刨、钻 等加工方法获得。等加工方法获得。 1.1.1 尺尺 寸寸 精精 度度 2

12、5 0 -0.04 零件尺寸要素的误差大小。零件尺寸要素的误差大小。 问：问：精度的高低与哪两个因精度的高低与哪两个因 素有关？素有关？ 基本尺寸和公差大小基本尺寸和公差大小。 1.1.2 形形 状状 精精 度度 25 轴加工后可能产生的形状误差轴加工后可能产生的形状误差 0 0.013 1.1.2 形形 状状 精精 度度 指零件上实际要素的形状与理想形状相符指零件上实际要素的形状与理想形状相符 合的程度；合的程度； 国家标准规定了六类形状公差（见下表）国家标准规定了六类形状公差（见下表） 形状精度的标注：框格分为形状精度的标注：框格分为2 2格，格， 箭头指向待表达的表面，数字表示箭头指向待

13、表达的表面，数字表示 允许误差的大小，单位为毫米。允许误差的大小，单位为毫米。 1.1.3 位位 置置 精精 度度 指零件的实际要素（点、线、面）相对指零件的实际要素（点、线、面）相对 于基准之间位置的准确度。于基准之间位置的准确度。 圆圈中的英文字母表示基准，框格分圆圈中的英文字母表示基准，框格分3 3格，箭头指向待格，箭头指向待 表达的表面表达的表面 零件加工方法及其相应的精度等级零件加工方法及其相应的精度等级 精度等级精度等级尺寸精度范围尺寸精度范围Ra值范围值范围 （m） 相应的加工方法相应的加工方法 低精度低精度IT13IT 112512.5粗车、粗镗、粗铣、粗刨、钻孔等粗车、粗镗、

14、粗铣、粗刨、钻孔等 中等中等 精度精度 IT10IT 96.33.2半精车、半精镗、半精铣、半精刨、半精车、半精镗、半精铣、半精刨、 扩孔等扩孔等 IT8IT 71.60.8精车、精镗、精铣、精刨、粗磨、粗精车、精镗、精铣、精刨、粗磨、粗 铰等铰等 高精度高精度IT7IT 60.80.2精磨、精铰等精磨、精铰等 特别特别 精密精密 精度精度 IT5IT2Ra0.2研磨、珩磨、超精加工、抛光等研磨、珩磨、超精加工、抛光等 零件加工方法及其相应的精度等级零件加工方法及其相应的精度等级 1.2 表表 面面 粗粗 糙糙 度度 表面粗糙度：表面粗糙度：零件微观表面高低不平的零件微观表面高低不平的 程度。程度。 产生的原因产生的原因： 1）切削时刀具与工件相）切削时刀具与工件相 对运动产生的磨擦；对运动产生的磨擦； 2）机床、刀具和工件在加工时的振动；）机床、刀具和工件在加工时的振动； 3）切削时从零件表面撕裂的切屑产生的痕迹；）切削时从零件表面撕裂的切屑产生的痕迹； 4）加工时零件表面发生塑性变形。）加工时零件表面发生塑性变形。 2.3 2.3 常见加工方法的常见加工方法的RaRa表面特征表面特征 加工加工方法方法Ra(Ra(微米微米) )表面特征表面特征 粗车粗车粗镗粗镗5050 可见明显刀痕可见