第4章机械加式技术

1、定位基准的选择定位基准的选择 4.1 工艺路线的拟定工艺路线的拟定 4.2 加工余量和工序尺寸的确定加工余量和工序尺寸的确定 4.3 制定工艺规程的技术依据和制定工艺规程的技术依据和 步骤步骤 4.4 所谓基准，就是确定零件上的某些点、线、所谓基准，就是确定零件上的某些点、线、 面时所依据的那些点、线、面。它是计算、测量面时所依据的那些点、线、面。它是计算、测量 或标注尺寸的起点。在机械加工过程中，基准选或标注尺寸的起点。在机械加工过程中，基准选 择不正确，往往引起测量和加工误差，不能保证择不正确，往往引起测量和加工误差，不能保证 零件的加工精度。定位基准选择正确与否，关系零件的加工精度。定位

2、基准选择正确与否，关系 到拟定工艺路线和夹具结构设计是否合理，并影到拟定工艺路线和夹具结构设计是否合理，并影 响到工件的加工精度、生产率和加工成本。本节响到工件的加工精度、生产率和加工成本。本节 先从机械加工的工艺过程来认识定位基准的选择。先从机械加工的工艺过程来认识定位基准的选择。 机械加工工艺过程（简称工艺过程），机械加工工艺过程（简称工艺过程）， 就是用机械加工的方法逐步改变毛坯的形就是用机械加工的方法逐步改变毛坯的形 状、尺寸、表面粗糙度以及物理力学性能，状、尺寸、表面粗糙度以及物理力学性能， 使之成为合格零件所进行的全部劳动过程。使之成为合格零件所进行的全部劳动过程。 它是由一系列按

3、顺序排列的工序组成，通它是由一系列按顺序排列的工序组成，通 过这些工序对工件进行加工，将毛坯逐步过这些工序对工件进行加工，将毛坯逐步 变为合格的零件。工序又可细分为装夹、变为合格的零件。工序又可细分为装夹、 工位、工步等。工位、工步等。 工序是指一个或一组工人在同一个工工序是指一个或一组工人在同一个工 作地点对同一个或同时对几个工件所连续作地点对同一个或同时对几个工件所连续 完成的那一部分工艺过程。完成的那一部分工艺过程。 划分工序的主要依据工件在加工过中划分工序的主要依据工件在加工过中 的工作地点、岗位工人、加工对象是否发的工作地点、岗位工人、加工对象是否发 生变化或是否连续完成，若其中一个

4、要素生变化或是否连续完成，若其中一个要素 发生变化，则成为另一道工序。发生变化，则成为另一道工序。 工件加工前使其在机床上或夹具中获得一个工件加工前使其在机床上或夹具中获得一个 正确而固定的位置的过程称为装夹。装夹包括工正确而固定的位置的过程称为装夹。装夹包括工 件定位和夹紧两部分内容。件定位和夹紧两部分内容。 工件经一次装夹后所完成的那一部分工序称工件经一次装夹后所完成的那一部分工序称 为安装。一个工序可以包括一个或几个安装。工为安装。一个工序可以包括一个或几个安装。工 件在加工过程中应尽可能减少安装次数，因为多件在加工过程中应尽可能减少安装次数，因为多 一次安装，就会增加安装工件的辅助时间

5、，还会一次安装，就会增加安装工件的辅助时间，还会 增加安装误差，影响工件的位置精度。增加安装误差，影响工件的位置精度。 3 3工位工位 工件在一次装夹后，工件与夹具或设备的可工件在一次装夹后，工件与夹具或设备的可 动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的 每一个位置称为工位。每一个位置称为工位。 为减少工件装夹次数，缩短辅助时间，提高为减少工件装夹次数，缩短辅助时间，提高 生产率，保证加工面间的相互位置精度，有时采生产率，保证加工面间的相互位置精度，有时采 用多工位加工，如图用多工位加工，如图4.1所示。利用回转工作台，所示。利用回转工作台， 工件在

6、一次安装中具有四个工位，即装卸、钻孔、工件在一次安装中具有四个工位，即装卸、钻孔、 扩孔和铰孔工位。扩孔和铰孔工位。 图图4.1 4.1 多工位加工多工位加工 4 4工步工步 工步是工序的一部分，它是在加工刀具、加工步是工序的一部分，它是在加工刀具、加 工表面和切削用量均不变的情况下所连续完成的工表面和切削用量均不变的情况下所连续完成的 那一部分工序。那一部分工序。 构成工步的要素是加工表面和加工工具。改构成工步的要素是加工表面和加工工具。改 变任意一个要素或两个要素同时改变，一般即成变任意一个要素或两个要素同时改变，一般即成 为另一个新的工步。为另一个新的工步。 在批量生产中，为了提高生产率

7、，常采用多在批量生产中，为了提高生产率，常采用多 刀多刃刀具或复合刀具同时加工零件的几个表面，刀多刃刀具或复合刀具同时加工零件的几个表面， 这样的工步称为复合工步。这在工艺过程中习惯这样的工步称为复合工步。这在工艺过程中习惯 上视为一个工步，如图上视为一个工步，如图4.2所示。所示。 在一个工步中，被加工的某一表面，在一个工步中，被加工的某一表面， 由于余量较大或其他原因，在切削用量不由于余量较大或其他原因，在切削用量不 变的条件下，用同一把刀具对其进行多次变的条件下，用同一把刀具对其进行多次 加工，每加工一次称为一次进给。加工，每加工一次称为一次进给。 4.1.24.1.2 生产类型及其特征

8、生产类型及其特征 生产纲领不同，生产类型不同，各工生产纲领不同，生产类型不同，各工 作地的专业化程度、采用的工艺方法、机作地的专业化程度、采用的工艺方法、机 床设备、工艺装备均不相同，零件的加工床设备、工艺装备均不相同，零件的加工 工艺过程也不同。我们必须了解各种不同工艺过程也不同。我们必须了解各种不同 的生产类型及其特征，以便制定更合理的的生产类型及其特征，以便制定更合理的 工艺规程。工艺规程。 生产类型是指企业（或车间、生产类型是指企业（或车间、 工段、班组、工作地）生产专业化工段、班组、工作地）生产专业化 程度的分类，一般分为单件生产、程度的分类，一般分为单件生产、 成批生产和大量生产三

9、种类型。成批生产和大量生产三种类型。 （1）单件生产。产品的种类繁多不定，数）单件生产。产品的种类繁多不定，数 量极少，工作地的加工对象经常改变，很少重复，量极少，工作地的加工对象经常改变，很少重复， 这种生产类型称为单件生产。例如，新产品试制、这种生产类型称为单件生产。例如，新产品试制、 专用设备制造、专用工具制造、重型机械制造等。专用设备制造、专用工具制造、重型机械制造等。 （2）成批生产。生产的产品种类比较少，）成批生产。生产的产品种类比较少， 而同一产品的产量比较大，一年中产品周期性地而同一产品的产量比较大，一年中产品周期性地 成批投入生产，工作地的加工对象周期性地更换，成批投入生产，

10、工作地的加工对象周期性地更换， 这种生产类型称为成批生产。这种生产类型称为成批生产。 一次投入或产出的同一产品（或零件）的数一次投入或产出的同一产品（或零件）的数 量称为生产批量。根据批量的大小，成批生产又量称为生产批量。根据批量的大小，成批生产又 分为小批生产、中批生产和大批生产。分为小批生产、中批生产和大批生产。 （3）大量生产。产品的产量很大，大）大量生产。产品的产量很大，大 多数工作地经常重复地进行某一零件的某多数工作地经常重复地进行某一零件的某 一工序的加工，这种生产类型称为大量生一工序的加工，这种生产类型称为大量生 产。产。 小批生产工艺过程的特点与单件生产小批生产工艺过程的特点与

11、单件生产 相似，大批生产工艺过程的特点与大量生相似，大批生产工艺过程的特点与大量生 产相似，中批生产工艺过程的特点则介于产相似，中批生产工艺过程的特点则介于 单件、小批生产与大批、大量生产之间。单件、小批生产与大批、大量生产之间。 例如：通用机床、机车的制造等属于中批例如：通用机床、机车的制造等属于中批 生产，飞机、航空发动机制造大多属于小生产，飞机、航空发动机制造大多属于小 批生产，汽车、自行车、轴承等的制造通批生产，汽车、自行车、轴承等的制造通 常属于大量生产类型。常属于大量生产类型。 2 2各种生产类型的工艺特征各种生产类型的工艺特征 企业在计划期内应当生产的产品产量和进度企业在计划期内

12、应当生产的产品产量和进度 计划称为生产纲领。生产纲领中的产品产量通常计划称为生产纲领。生产纲领中的产品产量通常 就是产品的年产量。就是产品的年产量。 不同的生产类型形成不同的工艺特点，各种不同的生产类型形成不同的工艺特点，各种 生产类型具有不同的工艺特征。在制订工艺过程生产类型具有不同的工艺特征。在制订工艺过程 时，必须考虑不同生产类型的工艺特征，以满足时，必须考虑不同生产类型的工艺特征，以满足 优质、高产、低耗的要求。表优质、高产、低耗的要求。表4.1所示为各种生所示为各种生 产类型的工艺特征。产类型的工艺特征。 在各加工工序中，被加工表面位置精度的保在各加工工序中，被加工表面位置精度的保

13、证方法是制定工艺过程的重要任务，而定位基准证方法是制定工艺过程的重要任务，而定位基准 的作用主要是保证工件各表面之间的相互位置精的作用主要是保证工件各表面之间的相互位置精 度，因此，在研究和选择各类工艺基准时，首先度，因此，在研究和选择各类工艺基准时，首先 应选择定位基准。在机械加工过程中，正确选择应选择定位基准。在机械加工过程中，正确选择 定位基准，对保证零件表面间的相互位置精度、定位基准，对保证零件表面间的相互位置精度、 确定表面加工顺序以及夹具设计等都有很大的影确定表面加工顺序以及夹具设计等都有很大的影 响。我们要理解基准的选择原则，能够正确选择响。我们要理解基准的选择原则，能够正确选择

14、 定位基准，这样才能编制出合理的工艺规程。定位基准，这样才能编制出合理的工艺规程。 根据基准的应用场合和功用不同，基准可分根据基准的应用场合和功用不同，基准可分 为设计基准和工艺基准两大类。为设计基准和工艺基准两大类。 （1）设计基准。设计图样上所采用的基准称）设计基准。设计图样上所采用的基准称 为设计基准，它是根据零件或产品的工作条件和为设计基准，它是根据零件或产品的工作条件和 性能要求确定的。性能要求确定的。 （2）工艺基准。零件加工和装配过程中所采）工艺基准。零件加工和装配过程中所采 用的基准称为工艺基准。按用途不同，它又分为用的基准称为工艺基准。按用途不同，它又分为 工序基准、定位基准

15、和测量基准。工序基准、定位基准和测量基准。 工序基准。工序基准。 在工序图上用来确定本工序所加工表在工序图上用来确定本工序所加工表 面加工后应达到的尺寸、形状、位置所采面加工后应达到的尺寸、形状、位置所采 用的基准。工序基准不同，工序尺寸也不用的基准。工序基准不同，工序尺寸也不 同。图同。图4.4所示为某零件钻孔工序的工序简所示为某零件钻孔工序的工序简 图，图（图，图（a）和图（）和图（b）分别以端面）分别以端面M和和N 作为确定被加工孔轴线位置的工序基准，作为确定被加工孔轴线位置的工序基准， 其工序尺寸分别为其工序尺寸分别为20 0.1和和15 0.1。 定位基准。定位基准。 在加工中用来确

16、定工件位置所用的基准称为定位基在加工中用来确定工件位置所用的基准称为定位基 准。它用来确定工件在机床或夹具中的正确位置。使用准。它用来确定工件在机床或夹具中的正确位置。使用 夹具时，就是工件与夹具定位元件相接触的点、线、面，夹具时，就是工件与夹具定位元件相接触的点、线、面， 图图4.5（a）中）中BB是定位基准，图是定位基准，图4.5（b）中）中AA是定是定 位基准。位基准。 测量基准。测量基准。 工件在加工中或加工后测量时所用的基准称为测量工件在加工中或加工后测量时所用的基准称为测量 基准。如图基准。如图4.6所示，图（所示，图（a）是以上素线）是以上素线A作为测量基准，作为测量基准， 图（

17、图（b）是以下素线）是以下素线B作为测量基准。作为测量基准。 按照工序性质和作用不同，定位基准按照工序性质和作用不同，定位基准 又分为粗定位基准和精定位基准，分别简又分为粗定位基准和精定位基准，分别简 称为粗基准和精基准。称为粗基准和精基准。 粗基准：以未加工过的表面进行定位粗基准：以未加工过的表面进行定位 的基准。的基准。 精基准：以已加工过的表面进行定位精基准：以已加工过的表面进行定位 的基准。的基准。 选择粗基准应保证所有加工表面都有足够的选择粗基准应保证所有加工表面都有足够的 加工余量，而且各加工表面对不加工表面具有一加工余量，而且各加工表面对不加工表面具有一 定的位置精度。选择时一般

18、应遵循以下原则。定的位置精度。选择时一般应遵循以下原则。 选择重要表面为粗基准。选择重要表面为粗基准。 选择加工余量小的表面为粗基准。图选择加工余量小的表面为粗基准。图4.7 选择不加工并且与加工表面有相互位置选择不加工并且与加工表面有相互位置 精度要求的表面为粗基准。图精度要求的表面为粗基准。图4.8 选择比较平整、光滑、面积足够大的表面选择比较平整、光滑、面积足够大的表面 为粗基准，不允许有锻造飞边和铸造浇道、为粗基准，不允许有锻造飞边和铸造浇道、 冒口或其他缺陷，以确保定位准确，夹紧可冒口或其他缺陷，以确保定位准确，夹紧可 靠。靠。 在同一尺寸方向上，粗基准只允许在第一在同一尺寸方向上，

19、粗基准只允许在第一 道工序中使用一次，不得重复使用，以免产道工序中使用一次，不得重复使用，以免产 生较大的定位误差。生较大的定位误差。 选择精基准时，主要考虑如何保证零件的加选择精基准时，主要考虑如何保证零件的加 工精度。选择精基准一般应遵循以下基本原则。工精度。选择精基准一般应遵循以下基本原则。 基准重合原则。即尽可能把设计基准作基准重合原则。即尽可能把设计基准作 为定位基准，以免定位基准与设计基准不重合而为定位基准，以免定位基准与设计基准不重合而 引起的定位误差。引起的定位误差。 基准统一原则。即选择统一定位基准来基准统一原则。即选择统一定位基准来 加工尽可能多的表面，以保证各加工表面的位

20、置加工尽可能多的表面，以保证各加工表面的位置 精度。精度。 互为基准原则。对于零件上两个相互位互为基准原则。对于零件上两个相互位 置精度要求较高的表面，采取互相作为定位基准、置精度要求较高的表面，采取互相作为定位基准、 反复进行加工的方法来保证达到精度要求。反复进行加工的方法来保证达到精度要求。 自为基准原则。有些精加工工序，为了自为基准原则。有些精加工工序，为了 保证加工质量，要求加工余量小而均匀，采用加保证加工质量，要求加工余量小而均匀，采用加 工面自身作定位基准，称为自为基准原则。工面自身作定位基准，称为自为基准原则。 保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方

21、 便的原则。便的原则。 工序的集中与分散工序的集中与分散 加工顺序的安排加工顺序的安排 工艺路线是指零件加工所经过的整个工艺路线是指零件加工所经过的整个 路线，也就是仅列出工序名称的简略工艺路线，也就是仅列出工序名称的简略工艺 过程。工艺路线的拟定是制订工艺规程的过程。工艺路线的拟定是制订工艺规程的 重要内容，其主要任务就是根据图样的要重要内容，其主要任务就是根据图样的要 求，选择各个表面的加工方法和加工方案，求，选择各个表面的加工方法和加工方案， 确定各个表面的加工顺序以及整个工艺过确定各个表面的加工顺序以及整个工艺过 程的工序数目和各工序内容，合理安排热程的工序数目和各工序内容，合理安排热

22、 处理工序和其他辅助工序。处理工序和其他辅助工序。 4.2.4.2.1 1 表面加工方法的选择表面加工方法的选择 机械零件一般都是由一些简单的几何机械零件一般都是由一些简单的几何 表面（如外圆、内孔、平面或成形表面等）表面（如外圆、内孔、平面或成形表面等） 组合而成的，而每一表面达到同样质量要组合而成的，而每一表面达到同样质量要 求的加工方法可以有多种。零件各表面加求的加工方法可以有多种。零件各表面加 工方法的选择，不但影响加工质量而且影工方法的选择，不但影响加工质量而且影 响生产率和制造成本，因此，在选择各表响生产率和制造成本，因此，在选择各表 面的加工方法时，要综合考虑各方面工艺面的加工方

23、法时，要综合考虑各方面工艺 因素的影响，选择经济合理的加工方法。因素的影响，选择经济合理的加工方法。 零件的表面形状、尺寸及其精度、零件的表面形状、尺寸及其精度、 表面粗糙度；表面粗糙度； 零件的整体结构、质量、材料性能零件的整体结构、质量、材料性能 和热处理要求等；和热处理要求等； 生产量和生产条件的因素。生产量和生产条件的因素。 表表4.4表表4.6分别摘录了分别摘录了常见的外圆、常见的外圆、 孔、平面的加工方法所能达到的经济精度孔、平面的加工方法所能达到的经济精度 和表面粗糙度，供选用时参考。和表面粗糙度，供选用时参考。 对于加工精度要求较高、结构和形状对于加工精度要求较高、结构和形状

24、比较复杂、钢性较差的零件，应把整个加比较复杂、钢性较差的零件，应把整个加 工过程划分为几个阶段，来保证零件的精工过程划分为几个阶段，来保证零件的精 度要求。度要求。 零件加工分为如下四个阶段。零件加工分为如下四个阶段。 （1）粗加工阶段。主要任务是切除大部分加）粗加工阶段。主要任务是切除大部分加 工余量，应着重考虑如何获得高的生产率。工余量，应着重考虑如何获得高的生产率。 （2）半精加工阶段。主要完成次要表面的加）半精加工阶段。主要完成次要表面的加 工，并为主要表面的精加工作好准备。工，并为主要表面的精加工作好准备。 （3）精加工阶段。使各主要表面达到图样规）精加工阶段。使各主要表面达到图样规

25、 定的质量要求。定的质量要求。 （4）光整加工阶段。对质量要求较高的表面，）光整加工阶段。对质量要求较高的表面， 需进行光整加工，以进一步提高尺寸精度和减少需进行光整加工，以进一步提高尺寸精度和减少 表面粗糙度。表面粗糙度。 （1）保证加工质量。）保证加工质量。 （2）有利于合理选择和使用设备。）有利于合理选择和使用设备。 （3）便于及时发现零件的毛坯缺陷。）便于及时发现零件的毛坯缺陷。 （4）便于安排热处理工序，使冷热加工工）便于安排热处理工序，使冷热加工工 序配合的更好。序配合的更好。 （5）便于合理组织生产和工艺布置。）便于合理组织生产和工艺布置。 工序集中与工序分散是拟定工艺路线工序集

26、中与工序分散是拟定工艺路线 时，确定工序数目（或工序内容多少）的时，确定工序数目（或工序内容多少）的 两种不同原则，它与设备类型的选择有着两种不同原则，它与设备类型的选择有着 密切关系。密切关系。 （1）工序集中。）工序集中。 就是将工件的加工集中在少数几道工序内完就是将工件的加工集中在少数几道工序内完 成。每道工序的加工内容较多，而总的工序数目成。每道工序的加工内容较多，而总的工序数目 减少了。减少了。 （2）工序分散。）工序分散。 就是将工件的加工分散在较多的工序内进行。就是将工件的加工分散在较多的工序内进行。 每道工序的加工内容很少，少到仅一个简单的工每道工序的加工内容很少，少到仅一个简

27、单的工 步，而总的工序数目却增多了。步，而总的工序数目却增多了。 （1）工序集中的特点）工序集中的特点 减少工序数目，简化了工艺路线，缩短了减少工序数目，简化了工艺路线，缩短了 生产周期。生产周期。 减少了机床设备、操作工人和生产面积，减少了机床设备、操作工人和生产面积， 还简化了生产计划和组织工作。还简化了生产计划和组织工作。 工件装夹次数少，易于保证零件表面间的工件装夹次数少，易于保证零件表面间的 位置精度。位置精度。 采用高效专用机床设备及工艺装备，生产采用高效专用机床设备及工艺装备，生产 率高。但投资大，调整和维修复杂，生产准备工率高。但投资大，调整和维修复杂，生产准备工 作量大，不利

28、于产品更新换代作量大，不利于产品更新换代 （2）工序分散的特点）工序分散的特点 工序内容单一，机床设备及工艺装备简单，工序内容单一，机床设备及工艺装备简单， 调整和维修容易。调整和维修容易。 机床设备数量多，工人数量多，生产面积机床设备数量多，工人数量多，生产面积 大。大。 工序数目多，工件在加工过程中装卸次数工序数目多，工件在加工过程中装卸次数 多，不利于保证零件表面间的位置精度。多，不利于保证零件表面间的位置精度。 生产准备工作量小，有利于产品更新换代。生产准备工作量小，有利于产品更新换代。 复杂工件的机械加工工艺路线复杂工件的机械加工工艺路线 中要经过切削加工、热处理、表中要经过切削加工

29、、热处理、表 面处理和检验等工序，因此，在面处理和检验等工序，因此，在 拟定工艺路线时，工艺人员要全拟定工艺路线时，工艺人员要全 面考虑，合理安排。下面介绍各面考虑，合理安排。下面介绍各 个工序的一般安排原则。个工序的一般安排原则。 （1）基面先行。）基面先行。 先加工基准面，再以它为基准加工其他表面。先加工基准面，再以它为基准加工其他表面。 （2）先粗后精。）先粗后精。 先进行粗加工，后进行精加工。先进行粗加工，后进行精加工。 （3）先主后次。）先主后次。 先加工主要表面，后加工次要表面。先加工主要表面，后加工次要表面。 （4）先面后孔。）先面后孔。 对于箱体、支架等零件，应先加工平面后加工

30、对于箱体、支架等零件，应先加工平面后加工 孔。孔。 （1）安排在粗加工前的热处理工序有：退火、）安排在粗加工前的热处理工序有：退火、 正火、人工时效等。正火、人工时效等。 （2）安排在粗加工以后半精加工以前的热处）安排在粗加工以后半精加工以前的热处 理工序有：调质、时效、退火等。理工序有：调质、时效、退火等。 （3）安排在半精加工以后精加工以前的热处）安排在半精加工以后精加工以前的热处 理工序有：渗碳、淬火、高频淬火以及去应力退理工序有：渗碳、淬火、高频淬火以及去应力退 火。火。 （4）安排在精加工以后的热处理工序有：氮）安排在精加工以后的热处理工序有：氮 化、接触电加热淬火等。化、接触电加热

31、淬火等。 3表面处理工序的安排表面处理工序的安排 除工艺需要的表面处理视工艺要求而定外，除工艺需要的表面处理视工艺要求而定外， 一般表面处理都安排在工艺过程的最后。一般表面处理都安排在工艺过程的最后。 4检验工序的安排检验工序的安排 检验工序属于机械加工工艺过程的辅助工序，检验工序属于机械加工工艺过程的辅助工序， 是保证产品质量的重要措施。除各工序操作者或是保证产品质量的重要措施。除各工序操作者或 检验员自检或抽检外，在关键工序之后、送往外检验员自检或抽检外，在关键工序之后、送往外 车间加工前后、零件全部加工结束之后，一般均车间加工前后、零件全部加工结束之后，一般均 安排独立检验。安排独立检验

32、。 5其他工序其他工序 去毛刺、倒钝锐边、去磁、清洗，涂防锈油去毛刺、倒钝锐边、去磁、清洗，涂防锈油 等都是不可忽视的辅助工序。等都是不可忽视的辅助工序。 零件要成为合格的产品，从毛坯开始需零件要成为合格的产品，从毛坯开始需 经过一次次的切削加工才能完成。在机加经过一次次的切削加工才能完成。在机加 工中，我们把所切除的金属层厚度称为加工中，我们把所切除的金属层厚度称为加 工余量，每次加工后达到的尺寸称为工序工余量，每次加工后达到的尺寸称为工序 尺寸。本节简要介绍加工余量和工序尺寸尺寸。本节简要介绍加工余量和工序尺寸 的确定问题。的确定问题。 加工余量的确定是机械加工中一个很重加工余量的确定是机

33、械加工中一个很重 要的问题，合理地确定加工余量具有很大要的问题，合理地确定加工余量具有很大 的经济意义。余量过大，会浪费材料，增的经济意义。余量过大，会浪费材料，增 加工作量，降低生产率，从而增加产品成加工作量，降低生产率，从而增加产品成 本。余量太小，提高毛坯的制造精度，造本。余量太小，提高毛坯的制造精度，造 成表面加工的困难。甚至毛坯表面缺陷未成表面加工的困难。甚至毛坯表面缺陷未 能完全切除就达到尺寸要求，从而使工件能完全切除就达到尺寸要求，从而使工件 报废。下面主要讲述加工余量的基本概念报废。下面主要讲述加工余量的基本概念 和确定方法。和确定方法。 （1）加工余量：）加工余量：是指加工过

34、程中所切除的金是指加工过程中所切除的金 属层厚度。它有工序余量和加工总余量（毛坯余属层厚度。它有工序余量和加工总余量（毛坯余 量）之分。量）之分。 （2）工序余量：）工序余量：某表面在一道工序中所切除某表面在一道工序中所切除 的金属层厚度。也就是同一表面相邻的前后工序的金属层厚度。也就是同一表面相邻的前后工序 尺寸之差。尺寸之差。 （3）基本余量：）基本余量：按照基本尺寸计算出的工序按照基本尺寸计算出的工序 余量。如图余量。如图4.13所示，若前工序的基本尺寸为所示，若前工序的基本尺寸为a， 本工序的基本尺寸为本工序的基本尺寸为b，本工序的基本余量为，本工序的基本余量为z， 则则 对于外表面：

35、对于外表面：z= ab 对于内表面：对于内表面：z = b a 工序余量有单面余量和双面余量之分，平工序余量有单面余量和双面余量之分，平 面的加工余量为单面余量，对称结构的对面的加工余量为单面余量，对称结构的对 称表面、回转表面的加工余量为双面余量，称表面、回转表面的加工余量为双面余量， 如图如图4.14所示，所示， 对于轴：对于轴：2z= da db 对于孔：对于孔：2z = Db Da 由于毛坯制造和各机械加工工序都存在着加由于毛坯制造和各机械加工工序都存在着加 工偏差，因此，实际切除的工序余量是变化的，工偏差，因此，实际切除的工序余量是变化的， 与基本余量是有出入的，所以又有最小余量和最

36、与基本余量是有出入的，所以又有最小余量和最 大余量之分。大余量之分。 对于外表面：工序最小余量为前工序最小极对于外表面：工序最小余量为前工序最小极 限尺寸与本工序最大极限尺寸之差；工序最大量限尺寸与本工序最大极限尺寸之差；工序最大量 为前工序最大极限尺寸与本工序最小极限尺寸之为前工序最大极限尺寸与本工序最小极限尺寸之 差，即差，即 zmin = amin bmax zmax = amax bmin 对于内表面：工序最小余量为本工序对于内表面：工序最小余量为本工序 最小极限尺寸与前工序最大极限尺寸之差；最小极限尺寸与前工序最大极限尺寸之差； 工序最大量为本工序最大极限尺寸与前工工序最大量为本工序

37、最大极限尺寸与前工 序最小极限尺寸之差。即序最小极限尺寸之差。即 zmin = bmin amax zmax = bmax amin （4）加工总余量：零件从毛坯到成品的整）加工总余量：零件从毛坯到成品的整 个切削过程中，某一表面所切除的金属层个切削过程中，某一表面所切除的金属层 总厚度，称为该表面的加工总余量。总余总厚度，称为该表面的加工总余量。总余 量也就是毛坯尺寸与零件尺寸之差，它等量也就是毛坯尺寸与零件尺寸之差，它等 于各工序余量的总和，即于各工序余量的总和，即 Z0 = z1 + z2 + + zi 确定加工余量的方法通常有分析计算确定加工余量的方法通常有分析计算 法、经验估算法和查

38、表修正法三种。法、经验估算法和查表修正法三种。 （1）分析计算法。）分析计算法。 （2）经验估算法。）经验估算法。 （3）查表法。）查表法。 常用的各种加工方法的加工余量如表常用的各种加工方法的加工余量如表 4.7表表4.15。 工件上的设计尺寸及其公差是经过各加工工工件上的设计尺寸及其公差是经过各加工工 序后得到的，每道工序的工序尺寸都不相同，它序后得到的，每道工序的工序尺寸都不相同，它 们是逐步向设计尺寸接近的。为了保证工件的设们是逐步向设计尺寸接近的。为了保证工件的设 计要求，需要规定各工序的工序尺寸及其公差。计要求，需要规定各工序的工序尺寸及其公差。 工序尺寸及其公差的确定与工序余量的

39、大小工序尺寸及其公差的确定与工序余量的大小 和工序基准的选择有关。下面介绍工序基准与设和工序基准的选择有关。下面介绍工序基准与设 计基准重合时工序尺寸及其公差的确定方法。计基准重合时工序尺寸及其公差的确定方法。 当工序基准与设计基准重合时，被加当工序基准与设计基准重合时，被加 工表面的最终工序的尺寸及公差一般可直工表面的最终工序的尺寸及公差一般可直 接按零件图样规定的尺寸和公差确定。中接按零件图样规定的尺寸和公差确定。中 间各工序的尺寸则根据零件图样规定的尺间各工序的尺寸则根据零件图样规定的尺 寸依次加上（对于外表面）或减去（对于寸依次加上（对于外表面）或减去（对于 内表面）各工序的加工余量求

40、得，计算的内表面）各工序的加工余量求得，计算的 顺序是由后向前推算（逆推法），直到毛顺序是由后向前推算（逆推法），直到毛 坯尺寸。坯尺寸。 工序尺寸公差主要根据加工方法、经济精度工序尺寸公差主要根据加工方法、经济精度 等确定，并按等确定，并按“入体原则入体原则”确定上下偏差。即对确定上下偏差。即对 于外尺寸（轴），其尺寸偏差按于外尺寸（轴），其尺寸偏差按h配置，而内尺配置，而内尺 寸（孔），其尺寸偏差按寸（孔），其尺寸偏差按H配置。表面粗糙度按配置。表面粗糙度按 工序的经济精度进行选择。工序的经济精度进行选择。 工序基准或定位基准与设计基准不重合时，工序基准或定位基准与设计基准不重合时， 工序

41、尺寸及其公差的计算需用工艺尺寸链来进行工序尺寸及其公差的计算需用工艺尺寸链来进行 分析，这里不作要求。分析，这里不作要求。 4.4.1 制定工艺规程的技术依据制定工艺规程的技术依据 4.4.2 制定工艺规程的步骤制定工艺规程的步骤 机械加工的工艺规程制定了零件机械加工过机械加工的工艺规程制定了零件机械加工过 程和操作方法，主要用于生产组织和生产管理。程和操作方法，主要用于生产组织和生产管理。 作为工艺管理人员，首先应具备机械加工工艺规作为工艺管理人员，首先应具备机械加工工艺规 程的基本知识，懂得合理选择定位基准，安排工程的基本知识，懂得合理选择定位基准，安排工 艺路线，确定加工余量，同时要求具

42、有一定的实艺路线，确定加工余量，同时要求具有一定的实 践经验，这样才能编制出合理的工艺规程。践经验，这样才能编制出合理的工艺规程。 下面介绍制定工艺规程的技术依据和步骤。下面介绍制定工艺规程的技术依据和步骤。 在编制工艺规程之前，首先要广泛收在编制工艺规程之前，首先要广泛收 集有关的原始资料，并以此作为制定工艺集有关的原始资料，并以此作为制定工艺 规程的技术依据。规程的技术依据。 制定工艺规程的技术依据如下。制定工艺规程的技术依据如下。 （1）装配图和零件图。从装配图中了解产品的结构和零件在装配图）装配图和零件图。从装配图中了解产品的结构和零件在装配图 中的位置、作用，从零件图中了解零件的结构特点和技术要求。中的位置、作用，从零件图中了解零件的结构特点和技术要求。 （2）零件的生产纲领和投产批量。用以确定其生产类型，选择机床）零件的生产纲领和投产批量。用以确定其生产类型，选择机床 及工艺装备。及工艺装备。 （3）企业、工厂（或车间）的生产条件。以此最大限度地挖掘本单）企业、工厂（或车间）的生产条件。以此最大限度地挖掘本单 位的潜力，确定能适应本单位生产的工艺过程。位的潜力，确定能适应本单位生产的工