第二章_机械加工工艺规程制订

1、机械制造机械制造技术技术课程课程第第一一章章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订 北京电子科技北京电子科技职业学院职业学院 机械机械制造制造系系第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订本章主要内容：机械制造工艺过程概述零件工艺性分析毛坯的选择定位基准的选择工艺路线的确定加工余量、工序尺寸的确定工艺规程制订的方法、步骤工艺过程技术经济分析第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l第一节第一节 机械加工工艺过程概述机械加工工艺过程概述一、生产过程与机械加工工艺过程一、生产过程与机械加工工艺过程l1、生产过程、生产过程将原材料变为成品的过程。将原材料变为成品的过程。

2、l2、工艺过程、工艺过程改变生产对象的形状、尺寸、改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其变为成品或半成品的相对位置和性质等，使其变为成品或半成品的过程。如：毛坯的制造、机械加工、热处理、过程。如：毛坯的制造、机械加工、热处理、工艺过程包括机械加工工艺过程和装工艺过程包括机械加工工艺过程和装配工艺过程。配工艺过程。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l3、工艺规程、工艺规程工艺过程的文字表达。工艺过程的文字表达。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l3、工位、工位一次装夹后，一次装夹后，工件与夹具或其他设备工件与夹具或其他设备相对于刀具或机床所占相对

3、于刀具或机床所占据的每一个位置。据的每一个位置。2134图图2-1 多工位加工多工位加工1：装卸工件：装卸工件 2：钻孔：钻孔 3：扩孔：扩孔 4：绞孔：绞孔第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订4、工步、工步指在加工表面不变、切削刀具不变的情况指在加工表面不变、切削刀具不变的情况下所连续完成的那部分工序。（在一个工步内，若有下所连续完成的那部分工序。（在一个工步内，若有几把刀具同时加工几个不同表面，称此工步为复合工几把刀具同时加工几个不同表面，称此工步为复合工步）步）a）立轴转塔车床的一个复合工步 b）钻孔、扩孔复合工步图

4、2-2 复合工步第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订5、走刀、走刀同一加工表面加工余量较大，可以分同一加工表面加工余量较大，可以分作几次工作进给，每次工作进给所完成的工步作几次工作进给，每次工作进给所完成的工步称为一次走刀。称为一次走刀。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订三、生产纲领、生产类型及其工艺特点三、生产纲领、生产类型及其工艺特点1 1、年生产纲领、年生产纲领l N N = = Q nQ n（1+1+% %）（）（1 +1 +% % ）l式中式中 Q Q 产品年产量（件产品年产量（件/ /年）；年）；l n n 每台产品中该零件数量（件每台产品中该

5、零件数量（件/ /台）；台）；l 备品率；备品率；l 废品率。废品率。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l2、生产类型、生产类型l单件生产：单个的制造不同结构和不同尺寸的产品，且很少单件生产：单个的制造不同结构和不同尺寸的产品，且很少重复。如：重型机器的制造重复。如：重型机器的制造 大型船舶大型船舶 产品试制等。产品试制等。l生产组织及工艺特点：采用通用机床；多用标准附件；靠划生产组织及工艺特点：采用通用机床；多用标准附件；靠划线及试切法保证尺寸精度；所用工艺文件简单（工艺过程综线及试切法保证尺寸精度；所用工艺文件简单（工艺过程综合卡片）合卡片）l大量生产：产品年生产纲领很

6、大，多数工作地点长期进行某大量生产：产品年生产纲领很大，多数工作地点长期进行某一零件的某一道工序。一零件的某一道工序。l生产组织及工艺特点：广泛采用专用机床、自动机床、自动生产组织及工艺特点：广泛采用专用机床、自动机床、自动生产线及专用工艺装备，自动化程度高；靠调整法保证尺寸生产线及专用工艺装备，自动化程度高；靠调整法保证尺寸精度；各种零件加工都有详细的工艺文件（工序卡片）；对精度；各种零件加工都有详细的工艺文件（工序卡片）；对工人技术水平要求低，对调整工技术水平要求高。工人技术水平要求低，对调整工技术水平要求高。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l成批生产：一年中分批地制

7、造相同的产品，生成批生产：一年中分批地制造相同的产品，生产呈周期性重复。产呈周期性重复。l批量：每批制造相同零件数量。批量：每批制造相同零件数量。l按批量分为：小批、中批、大批。按批量分为：小批、中批、大批。l生产组织及工艺特点：介于单间和大量之间。生产组织及工艺特点：介于单间和大量之间。l单件小批、中批（批量）、大批大量单件小批、中批（批量）、大批大量表表2.1 生产类型与年产量的关系生产类型与年产量的关系表表2.2 生产类型与工艺特点生产类型与工艺特点表表2.2 生产类型与工艺特点生产类型与工艺特点特特 点点 单件生产单件生产 成批量生产成批量生产 大批大量生产大批大量生产互换性互换性 修

8、配法装配修配法装配 普遍具有互换性普遍具有互换性 完全互换完全互换毛坯制造毛坯制造 木模手工木模手工 部分金属模部分金属模 金属模金属模 造型造型 机器造型机器造型机床及机床及 普通机床普通机床 普通机床普通机床 高效机床高效机床布置布置 机群式布置机群式布置 部分高效机床部分高效机床 流水线布置流水线布置夹夹 具具 通用夹具通用夹具 专用夹具专用夹具 高效专用夹高效专用夹 具具对工人对工人 熟熟 练练 中等熟练中等熟练 对调整工人对调整工人技术要求技术要求 技术要求较高技术要求较高第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订 (1)工艺规程是指导生产的重要技术文件。工艺规程是指导生

9、产的重要技术文件。 (2)工艺规程是生产组织和生产准备工作的依据。工艺规程是生产组织和生产准备工作的依据。 (4)先进的工艺规程也起着推广和交流先进经验的作先进的工艺规程也起着推广和交流先进经验的作用，典型工艺规程可指导同类产品的生产用，典型工艺规程可指导同类产品的生产。表表2.3 机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡表表2.4 机械加工工艺卡片机械加工工艺卡片表表2.5 机械加工工序卡片机械加工工序卡片第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l第二节第二节 零件的工艺性分析零件的工艺性分析l零件工艺性：是指所设计的零件在满足使用要零件工艺性：是指所设计的零件在满足使用要求的前提

10、下制造的可行性和经济性求的前提下制造的可行性和经济性l一、零件结构工艺性一、零件结构工艺性l应从整体考虑应从整体考虑l熟悉产品的性能、用途、工作条件，分析零件熟悉产品的性能、用途、工作条件，分析零件的受力状态。的受力状态。 表表2.6 零件结构工艺性分析零件结构工艺性分析低低好好差差表表2.6 零件结构工艺性分析零件结构工艺性分析第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l二、检查图纸的完整性和正确性二、检查图纸的完整性和正确性l主要分析尺寸标注是否合理主要分析尺寸标注是否合理l尺寸标注的工艺性要求：尺寸标注的工艺性要求：l1、按加工顺序标注尺寸，避免多尺寸同时保证。、按加工顺序标

11、注尺寸，避免多尺寸同时保证。l2、由定位基准或调整基准标注尺寸，避免基准不重、由定位基准或调整基准标注尺寸，避免基准不重合误差。合误差。l3、由形状简单和易接近的轮廓为基准标注尺寸，避、由形状简单和易接近的轮廓为基准标注尺寸，避免尺寸换算。（便于测量）免尺寸换算。（便于测量）第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l三、审查零件材料选择是否恰当三、审查零件材料选择是否恰当l例：方头销材料例：方头销材料T8A,方头部分方头部分l局部淬火局部淬火HRC55-60,直径直径l为为2H7的小孔在装配时与的小孔在装配时与l另一零件配作。分析上述技术另一零件配作。分析上述技术l条件是否合理。

12、显然条件是否合理。显然,由于零件较小由于零件较小,局部淬火时局部淬火时,会整体淬硬会整体淬硬,则在装配时则在装配时,不能与另一零件配作。不能与另一零件配作。l改进意见改进意见:材料改为材料改为20#钢钢,方头局部方头局部淬火淬火,对对2H7的小孔处镀铜保护。改的小孔处镀铜保护。改进后进后,既能满足原要求既能满足原要求,又能在装配时又能在装配时,能够与另一零件配作。能够与另一零件配作。 第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l四、分析零件的技术要求四、分析零件的技术要求 1、加工表面的尺寸精度、形状精度和表面质量。、加工表面的尺寸精度、形状精度和表面质量。 2、各加工表面之间的相

13、互位置精度。、各加工表面之间的相互位置精度。 3、工件的热处理和其他要求，如动平衡、镀铬处理、工件的热处理和其他要求，如动平衡、镀铬处理、末注圆角、去毛刺等。末注圆角、去毛刺等。 五、审查零件要素的工艺性五、审查零件要素的工艺性 1、各要素的形状尽量简单、面积小，规格尽量标准和、各要素的形状尽量简单、面积小，规格尽量标准和统一。统一。 2、尽量采用普通设备和标准刀具加工。、尽量采用普通设备和标准刀具加工。 六、零件结构工艺性评定指标六、零件结构工艺性评定指标第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l第三节第三节 毛坯的选择毛坯的选择l一、毛坯种类的选择一、毛坯种类的选择l 1.铸

14、件铸件l形状复杂的零件毛坯，宜采用铸造方法制造。形状复杂的零件毛坯，宜采用铸造方法制造。l（1) 1) 木模砂型手工造型木模砂型手工造型 l铸件重量不受限制，毛坯的尺寸精度低，加工铸件重量不受限制，毛坯的尺寸精度低，加工余量大，生产效率低，多用于单件小批生产。余量大，生产效率低，多用于单件小批生产。l 第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l（2 ) 2 ) 金属模砂型机器造型金属模砂型机器造型 l铸件最大重量可达铸件最大重量可达250Kg250Kg，毛坯的尺寸精度高，毛坯的尺寸精度高，加工余量小，生产效率高，多用于大批大量

15、生加工余量小，生产效率高，多用于大批大量生产。产。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l（3 ) 3 ) 金属型浇铸法金属型浇铸法 l铸件重量小于铸件重量小于100 Kg100 Kg，毛坯的尺寸精度高，机，毛坯的尺寸精度高，机械性能好，多用于大批大量生产。械性能好，多用于大批大量生产。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l（4 ) 4 ) 离心浇铸法离心浇铸法 l铸件重量达铸件重量达200 Kg200 Kg，效率高，材料消耗低，多，效率高，材料消耗低，多用于大批大量生产。用于大批大量生产。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l（5 ) 5

16、) 熔模铸造熔模铸造l多用于形状复杂小型零多用于形状复杂小型零件的毛坯，尺寸精度高，件的毛坯，尺寸精度高，无需或少许机械加工，无需或少许机械加工，生产周期长，成本高。生产周期长，成本高。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l（6 6）压力铸）压力铸造造l采用专用设备把采用专用设备把液态或半液态的液态或半液态的金属压入金属型金属压入金属型腔而形成的毛坯，腔而形成的毛坯，多用外形复杂或多用外形复杂或薄壁的零件。薄壁的零件。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制

17、订l2.锻件锻件l机械强度要求高的钢制件（结构简单），一般机械强度要求高的钢制件（结构简单），一般要用锻件毛坯。要用锻件毛坯。l（1 1） 自由锻自由锻 l锻件的形状简单，锻件的形状简单，l尺寸精度低，尺寸精度低，l加工余量大。加工余量大。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l（2 2） 模锻模锻 l可锻出复杂形状，锻件的纤维组织好，尺寸精可锻出复杂形状，锻件的纤维组织好，尺寸精度高，加工余量小。度高，加工余量小。l（3 3） 精密模锻精密模锻 l锻件的尺寸精度高，可直接进行精加工。锻件的尺寸精度高，可直接进行精加工。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l3

18、.型材型材l型材按截面形状可分为圆钢、方钢、六角钢、扁钢、型材按截面形状可分为圆钢、方钢、六角钢、扁钢、角钢、槽钢及其他特殊截面的型材。角钢、槽钢及其他特殊截面的型材。l4.焊接件焊接件l抗振性差，变形大，需经时效处理后才能进行机械加抗振性差，变形大，需经时效处理后才能进行机械加工。工。 l5.冲压件、冷挤压件、粉末冶金等其他毛坯。冲压件、冷挤压件、粉末冶金等其他毛坯。l二、毛坯形状和尺寸的确定二、毛坯形状和尺寸的确定ll.工艺凸台、工艺孔等的设置工艺凸台、工艺孔等的设置图图2.3 工艺凸台、工艺孔确定工艺凸台、工艺孔确定图图2.3 工艺凸台、工艺孔确定工艺凸台、工艺孔确定l定位基准定位基准

19、加工表面加工表面工艺凸台A向A图图2.4 整体毛坯的采用整体毛坯的采用图图2.5 合件毛坯的采用合件毛坯的采用(扁螺母整体毛坯及加工 )第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l三、毛坯种类选择中应注意的问题三、毛坯种类选择中应注意的问题l1.零件材料及其力学性能零件材料及其力学性能 l2.零件的结构形状与外形尺寸零件的结构形状与外形尺寸l3.生产类型生产类型l4.现有生产条件现有生产条件l5.充分考虑利用新工艺、新技术和新材料的可充分考虑利用新工艺、新技术和新材料的可能性能性第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l第四节第四节 定位基准的选择定位基准的选择l一、

20、基准及分类一、基准及分类l1、基准：依据的意思，在零件图上或零件实体上，、基准：依据的意思，在零件图上或零件实体上，用来确定点、线、面位置所依据的点、线、面。用来确定点、线、面位置所依据的点、线、面。l2、基面：作为基准的点、线，总是由具体的表面来、基面：作为基准的点、线，总是由具体的表面来体现的，该表面称为基面。体现的，该表面称为基面。l3、基准分类、基准分类l(1)设计基准：零件图上用来确定一些点、线、面位置设计基准：零件图上用来确定一些点、线、面位置所依据的点、线、面或其组合称设计基准。（即零件所依据的点、线、面或其组合称设计基准。（即零件图上标图上标注注设计尺寸的起点）设计尺寸的起点）

21、图图2.6 设计基准设计基准图图2.7 设计基准设计基准第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l(2)工艺基准工艺基准：零件在：零件在工艺过程中使用的基准工艺过程中使用的基准称为工艺基准。称为工艺基准。la工序基准：工序图上工序基准：工序图上用来标定被加工表面位用来标定被加工表面位置置的基准。的基准。l工序尺寸：标定被加工工序尺寸：标定被加工表面位置的尺寸。表面位置的尺寸。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订lb定位基准：工件加工时定位所用的基准。定位基准：工件加工时定位所用的基准。（即工件上与夹具定位元件相接触的表面）（即工件上与夹具定位元件相接触的表面）l

22、主要定位基准：与被加工表面有尺寸和位置关主要定位基准：与被加工表面有尺寸和位置关系的定位基准。系的定位基准。l辅助定位基准：辅助定位基准：第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订lC测量基准：测量被加工表面位置所用的基准。测量基准：测量被加工表面位置所用的基准。lD装配基准：在机器装配过程中用来确定零部件位置装配基准：在机器装配过程中用来确定零部件位置的基准。的基准。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l二、工件的定位二、工件的定位l1、定位：在机床加工工件时，必须先使工件在机床、定位：在机床加工工件时，必须先使工件在机床或夹具中占有某一个正确位置，这一过程称定

23、位。或夹具中占有某一个正确位置，这一过程称定位。l工件定位可归纳为以下三点：工件定位可归纳为以下三点：l（1）一个工件在空间有六个不定度；）一个工件在空间有六个不定度；l（2）运用各种定位元件限制工件某一方向上的不定）运用各种定位元件限制工件某一方向上的不定度，工件在该方向上的位置就确定了。度，工件在该方向上的位置就确定了。l（3）通过多个定位元件的组合，限制一定数目的不）通过多个定位元件的组合，限制一定数目的不定度，才可满足该工序的加工精度要求。定度，才可满足该工序的加工精度要求。图图2.8 工件的六个自由度工件的六个自由度第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l夹紧：夹紧：

24、l2、六点定位原则：用适当布置的六个点来限制工件、六点定位原则：用适当布置的六个点来限制工件的六个自由度。的六个自由度。l工件定位一般有下述四种情况：工件定位一般有下述四种情况：l（1）完全定位：工件在夹具中定位时，六个自由度）完全定位：工件在夹具中定位时，六个自由度均被限制，称为完全定位。均被限制，称为完全定位。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订（1）完全定位）完全定位第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l（2）部分定位（不完全定位）：工件在夹具）部分定位（不完全定位）：工件在夹具中定位时，六个自由度没有被全部限制，但能中定位时，六个自由度没有被全部限制

25、，但能满足加工要求称为部分定位。满足加工要求称为部分定位。l此时可能有两种情况：此时可能有两种情况：l由于工件结构特点，不必限制所有不定度；由于工件结构特点，不必限制所有不定度；l由于加工精度要求，不必限制所有不定度由于加工精度要求，不必限制所有不定度第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l（2）部分定位）部分定位第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l（3）欠定位：工件在夹具中定位时，若定位）欠定位：工件在夹具中定位时，若定位支承点数目少于工序加工所要求的数目，工件支承点数目少于工序加工所要求的数目，工件定

26、位不足，称为欠定位。定位不足，称为欠定位。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l（4）重复定位（过定位）：工件在夹具中定）重复定位（过定位）：工件在夹具中定位时，若几个定位支承点重复限制一个或几个位时，若几个定位支承点重复限制一个或几个不定度，称为重复定位。不定度，称为重复定位。l注：（注：（1）当以形、位精度较低的毛坯面定位）当以形、位精度较低的毛坯面定位时，不允许重复定位。时，不允许重复定位。l（2）为提高定位稳定性和刚度，以加工过的）为提高定位稳定性和刚度，以加工过的表面定位时，可以出现重复定位。表面定位时，可以出现重复定位。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工

27、艺规程制订图图2.14 一面两孔定位一面两孔定位菱形销的结构菱形销的结构第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l三、定位基准的选择三、定位基准的选择l粗基准：在最初的加工工序中，只能用毛坯上粗基准：在最初的加工工序中，只能用毛坯上未加工的表面作定位基准，这种基准称粗基准。未加工的表面作定位基准，这种基准称粗基准。l精基准：在中间工序或最终工序中，用加工过精基准：在中间工序或最终工序中，用加工过的表面作基准，这种基准称精基准。的表面作基准，这种基准称精基准。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l1、精基准的选择、精基准的选择l（1）基准重合原则：精基准应与设计基

28、准重）基准重合原则：精基准应与设计基准重合，以减少基准不重合误差。合，以减少基准不重合误差。图图2.15第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l如下图所示如下图所示:支架零件支架零件,孔的设计基准是孔的设计基准是1平面平面,定位基准定位基准则是底平面则是底平面,定位基准与设计基准不重合定位基准与设计基准不重合,存在基准不存在基准不重合误差重合误差B采用采用1平面定位平面定位则定位基准与设计则定位基准与设计基准重合基准重合,消除了消除了基准不重合误差基准不重合误差B.第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l（2）基准统一原则）基准统一原则 ：尽量在大多数工序中采用

29、同一：尽量在大多数工序中采用同一种精基准。种精基准。l优点优点 简化工艺规程的制订，夹具统一，减少工装设简化工艺规程的制订，夹具统一，减少工装设计制作的时间和成本计制作的时间和成本l一次装夹可以加工多个表面，减少基准变换带来的一次装夹可以加工多个表面，减少基准变换带来的误差，减少装夹时间，有利提高各表面的相互位置精误差，减少装夹时间，有利提高各表面的相互位置精度。度。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订如阶梯轴的加工如阶梯轴的加工, ,为保证各为保证各表面之间的位置精度应表面之间的位置精度应选择两端的中心孔作为选择两端的中心孔作为统一的定位基准统一的定位基准, ,进行加进行加

30、工。工。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l如箱体的加工如箱体的加工, ,为保证各表面之间的位置精度为保证各表面之间的位置精度, ,应选择一面两孔作为统一的定位基准。应选择一面两孔作为统一的定位基准。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l（3）互为基准原则：位置精度要求高的表面，）互为基准原则：位置精度要求高的表面，可以采用互为基准、反复加工可以采用互为基准、反复加工 。图图2.16第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l（4）自为基准原则）自为基准原则 ：精度高（精加工或光整精度高（精

31、加工或光整加工）时，要求加工余量小而且均匀的表面加工）时，要求加工余量小而且均匀的表面图图2.17第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订图2.18浮动镗刀块1工件 2镗刀块 3镗杆第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订图2.19 外圆研磨示意图第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l（5）便于装夹原则）便于装夹原则 ：定位准确，安装方便，定位准确，安装方便，夹紧可靠。（应有足够大的面积和精度夹紧可靠。（应有足够大的面积和精度 且夹且夹紧时不变位）紧时不变位）第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订图2.20活塞精基准的选择活塞精基准

32、的选择第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l选择图2-21所示摇杆零件的定位基准。零件材料为HT200，毛坯为铸件，生产批量：5000件4012H7铸造圆角铸造圆角R3其其余余倒角倒角145600.059.520H71.63.23.23.21 .64018M83.2R127100.1ABDC1545图2.21 摇杆零件图第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订图2.22定位基准选择实例定位基准选择实例第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订图2.22定位基准选择实例定位基准选择实例第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l2、粗基准的

33、选择、粗基准的选择l(1)如果必须保证零件上加工表面与不加工表如果必须保证零件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应选择不需要加工的表面之间的位置要求，则应选择不需要加工的表面作为粗基准。若零件上有多个不加工表面，面作为粗基准。若零件上有多个不加工表面，要选择其中与加工表面的位置精度要求较高的要选择其中与加工表面的位置精度要求较高的表面作为粗基准。表面作为粗基准。l (2)如果必须保证零件某重要表面的加工余量如果必须保证零件某重要表面的加工余量均匀，则应以该表面为粗基准。均匀，则应以该表面为粗基准。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订图2.23保证加工表面与非加工表面的位

34、置精度保证加工表面与非加工表面的位置精度第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订a a）b b）c c）图2.24保证加工表面与非加工表面的位置精度保证加工表面与非加工表面的位置精度第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订图2.25保证重要表面加工余量均匀保证重要表面加工余量均匀第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l（3）若零件具有多个加）若零件具有多个加工表面，选择粗基准时工表面，选择粗基准时应合理分配加工余量。应合理分配加工余量。应考虑应考虑l保证各表面都有足够保证各表面都有足够的加工余量（应以加工的加工余量（应以加工余量小的表面为粗基余量小的

35、表面为粗基准）。准）。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l重要表面需保证余量小而均匀（重要表面为粗基重要表面需保证余量小而均匀（重要表面为粗基准）。准）。l要保证总的金属切除量最小（以尺寸大、形状复杂要保证总的金属切除量最小（以尺寸大、形状复杂的面为粗基准）。的面为粗基准）。l（4）粗基准不能重复使用。）粗基准不能重复使用。l（5）粗基准表面应光滑平整，定位准确，夹紧可靠。）粗基准表面应光滑平整，定位准确，夹紧可靠。（尽可能选用面积较大、平整光洁的表面作粗基准。（尽可能选用面积较大、平整光洁的表面作粗基准。应避免使用有飞边、浇注系统、冒口或其他缺陷的表应避免使用有飞边、浇注

36、系统、冒口或其他缺陷的表面作粗基准）面作粗基准） 第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订图2.27粗基准不能重复使用粗基准不能重复使用第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订n思考：图思考：图2.28轴套零件如何进行粗基准选择轴套零件如何进行粗基准选择第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l第五节第五节 工艺路线拟定工艺路线拟定l经济精度：指在正常的机床、刀具、工人等工作条件经济精度：指在正常的机床、刀具、工人等工作条件下，以最有利的时间消耗所能达到的加工精度。下，以最有利的时间消耗所能达到的加

37、工精度。加工误差与成本关系C0AB加工误差（m）196010-110-210-319202000102101100年代加工精度与年代的关系 一般加工精密加工超精密加工第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l一、加工方法和加工方案的选择一、加工方法和加工方案的选择 l1.各种加工方法所能达到的经济精度及表面粗各种加工方法所能达到的经济精度及表面粗糙度。糙度。l2.选择表面加工方案时考虑的因素选择表面加工方案时考虑的因素 l(1)选择能获得相应经济精度的加工方法。选择能获得相应经济精度的加工方法。 l例如，加工精度为例如，加工精度为IT7，表面粗糙度为，表面粗糙度为Ra0.4um的

38、外圆柱面，通过精细车削是可以的外圆柱面，通过精细车削是可以达到要求的，但不如磨削达到要求的，但不如磨削经济。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l(2)零件材料的可加工性能。例如，淬火钢的精加工要零件材料的可加工性能。例如，淬火钢的精加工要用磨削，有色金属圆柱面的精加工为避免磨削时堵塞用磨削，有色金属圆柱面的精加工为避免磨削时堵塞砂轮，则要用高速精细车。砂轮，则要用高速精细车。l(3)工件的结构形状和尺寸大小。例如，对于加工精度工件的结构形状和尺寸大小。例如，对于加工精度要求为要求为IT7的孔，采用镗削、铰削、拉削和磨削均可的孔，采用镗削、铰削、拉削和磨削均可达到要求。但箱体

39、上的孔，一般不宜选用拉孔或磨孔，达到要求。但箱体上的孔，一般不宜选用拉孔或磨孔，而宜选择镗孔而宜选择镗孔(大孔大孔)或铰孔或铰孔(小孔小孔)。l(4)生产类型。生产类型。 l(5)现有生产条件现有生产条件 第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l3.选择各表面加工方法应注意的事项选择各表面加工方法应注意的事项l（1）首先确定最终加工方法，然后往前倒推，）首先确定最终加工方法，然后往前倒推，确定其它加工方法。确定其它加工方法。l（2）各表面加工方法确定后，应综合考虑各）各表面加工方法确定后，应综合考虑各表面相互位置精度要求，采用适当的调整措施。表面相互位置精度要求，采用适当的调整

40、措施。l（3）使选定的加工方法即满足各工序的要求，）使选定的加工方法即满足各工序的要求，又符合整个工艺设计的合理性。又符合整个工艺设计的合理性。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l二、加工顺序的安排二、加工顺序的安排l1.划分加工阶段划分加工阶段 l划分加工阶段的原因划分加工阶段的原因 (1)有利于保证零件的加工精度有利于保证零件的加工精度内应力重新分布，达平衡；及早发现毛坯缺陷；内应力重新分布，达平衡；及早发现毛坯缺陷；保护重要表面不受损伤。保护重要表面不受损伤。 (2)合理使用设备合理使用设备 (3)有利于热处理工序的安排有利于热处理工序的安排第二章第二章 机械加工工艺

41、规程制订机械加工工艺规程制订l2.各加工阶段的任务各加工阶段的任务l(1)粗加工阶段粗加工阶段：切去大部分加工余量，使毛坯形状接切去大部分加工余量，使毛坯形状接近成品。近成品。l(2)半精加工阶段半精加工阶段：使主要加工表面达到一定精度，且使主要加工表面达到一定精度，且留有一定的余量，完成次要表面的加工。留有一定的余量，完成次要表面的加工。l(3)精加工阶段精加工阶段：完成主要表面的加工，使之达到图纸完成主要表面的加工，使之达到图纸要求。要求。l(4)光整加工阶段光整加工阶段 ：（对精度要求很高（对精度要求很高(IT6以上以上)，表，表面粗糙度很小面粗糙度很小(小于小于Ra 0.2m)的零件，

42、需安排光整加的零件，需安排光整加工阶段。）其主要任务是减小表面粗糙度，且可提高工阶段。）其主要任务是减小表面粗糙度，且可提高零件的耐疲劳强度，对尺寸精度和形状精度有一定提零件的耐疲劳强度，对尺寸精度和形状精度有一定提高，但不能提高位置精度。高，但不能提高位置精度。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l3.机械加工工序的安排机械加工工序的安排l(1)基准先行基准先行l(2)先粗后精先粗后精 l(3)先主后次先主后次 l(4)先面后孔先面后孔 第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l4.热处理工序的安排热处理工序的安排l(1)预备热处理预备热处理 l 退火和正火退

43、火和正火 ：消除残余应力消除残余应力,细化晶粒，改善切削细化晶粒，改善切削性能。性能。l锻件正火以消除锻造表面的硬度不均锻件正火以消除锻造表面的硬度不均,改善切削性能。改善切削性能。l铸件退火铸件退火l 时效处理时效处理 ：消除内应力（铸件：消除内应力（铸件,为进一步消除残余为进一步消除残余应力应力,粗加工后粗加工后,还应按排时效处理。还应按排时效处理。结构复杂结构复杂,精度要精度要求高求高,刚性差刚性差,应在精加工前再按排一次时效处理。应在精加工前再按排一次时效处理。 第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l(2)加工中的热处理（最终热处理加工中的热处理（最终热处理 ）l 调

44、质调质 ：可获得良好的综合机械性能可获得良好的综合机械性能,一般按排在粗一般按排在粗加工后，半精加工前。加工后，半精加工前。l 淬火：淬火：可提高工件的硬度和耐磨性可提高工件的硬度和耐磨性,由于处理后的由于处理后的硬度较高硬度较高,一般按排在半精加工后精加工前。（磨削之一般按排在半精加工后精加工前。（磨削之前）前）l 表面淬火表面淬火 ：主要用于提高工件表面的硬度及耐磨主要用于提高工件表面的硬度及耐磨性，并保持良好的综合机械性能。性，并保持良好的综合机械性能。l渗碳淬火：渗碳淬火：l渗氮处理渗氮处理 （氰化氰化, ,氮化氮化 ）：还可提高耐腐蚀性）：还可提高耐腐蚀性,由于处由于处理层比较薄理层

45、比较薄,一般按排在表面的最终加工之前。一般按排在表面的最终加工之前。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l5.辅助工序的安排辅助工序的安排l(1)检验工序的安排检验工序的安排l粗加工后，精加工前粗加工后，精加工前;送往外车间前后送往外车间前后;重要工序和工重要工序和工时长的工序前后时长的工序前后;零件加工结束后，人库前。零件加工结束后，人库前。l(2)防腐工序（电镀防腐工序（电镀 发蓝）安排在工艺过程最后发蓝）安排在工艺过程最后l(3)表面强化工序表面强化工序 l(4)手工操作工序手工操作工序 （去磁、去毛刺、打标记、清洗除去磁、去毛刺、打标记、清洗除油、涂防锈油等）。油、涂

46、防锈油等）。l(5)探伤工序探伤工序 l(6)平衡工序平衡工序 第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l三、工序集中与分散三、工序集中与分散l工序集中与分散是拟定工艺路线的两个不同原工序集中与分散是拟定工艺路线的两个不同原则则l工序集中：是零件的加工集中在少数工序内完工序集中：是零件的加工集中在少数工序内完成，而每一道工序的加工内容却比较多。成，而每一道工序的加工内容却比较多。l工序分散：整个工艺过程中工序数量多，而每工序分散：整个工艺过程中工序数量多，而每一道工序的加工内容则比较少。一道工序的加工内容则比较少。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l1.工序集

47、中的特点工序集中的特点l(1)有利于采用高生产率的专用设备和工艺装备。有利于采用高生产率的专用设备和工艺装备。l(2)减少了工序数目，缩短了工艺路线减少了工序数目，缩短了工艺路线l(3)减少了设备数量，减少了操作工人和生产面积。减少了设备数量，减少了操作工人和生产面积。l(4)减少了工件安装次数，缩短了辅助时间。减少了工件安装次数，缩短了辅助时间。l(5)专用设备和工艺装置复杂，生产准备工作和投资都专用设备和工艺装置复杂，生产准备工作和投资都比较大，转换新产品比较困难。比较大，转换新产品比较困难。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l2.工序分散的特点工序分散的特点l(1)设

48、备和工艺装备结构都比较简单，调整方设备和工艺装备结构都比较简单，调整方便，对工人的技术水平要求低。便，对工人的技术水平要求低。l(2)可采用最有利的切削用量，减少机动时间。可采用最有利的切削用量，减少机动时间。l(3)容易适应生产产品的变换。容易适应生产产品的变换。l(4)设备数量多，操作工人多，占用生产面积设备数量多，操作工人多，占用生产面积大。大。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l第六节第六节 加工余量及工序尺寸确定加工余量及工序尺寸确定l一、加工余量的概念一、加工余量的概念l加工余量加工余量 从工件表面上从工件表面上,切除的金属层厚度。切除的金属层厚度。l1.工序余

49、量工序余量 （相邻两工序相邻两工序,工序尺寸之差）工序尺寸之差）l2.加工总余量加工总余量l3.最大余量、最小余量和工序余量公差最大余量、最小余量和工序余量公差第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l二、工序尺寸公差的标注二、工序尺寸公差的标注l一般按极值尺寸一般按极值尺寸“人体人体”原则标注原则标注l对于被包容面（轴）：公称尺寸为最大尺寸，对于被包容面（轴）：公称尺寸为最大尺寸，公差为单边负偏差。公差为单边负偏差。l对于包容面（孔）：公称尺寸为最小尺寸，公对于包容面（孔）：公称尺寸为最小尺寸，公差为单边正偏差。差为单边正偏

50、差。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l特例：特例：1.当工序尺寸与设计尺寸一致时，其工当工序尺寸与设计尺寸一致时，其工序尺寸及公差的标注和设计一致。序尺寸及公差的标注和设计一致。l2.毛坯尺寸公差一般采用双向标注。毛坯尺寸公差一般采用双向标注。l3.孔心距尺寸公差一般采用双向标注。孔心距尺寸公差一般采用双向标注。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l三、加工余量的组成三、加工余量的组成l1.1.上工序的加工精度上工序的加工精度l(1)(1)上工序的尺寸公差上工序的尺寸公差TaTal(2)(2)上工序的形状和位置公差上工序的形状和位置公差a al2.2.上

51、工序的表面质量上工序的表面质量l(1)(1)上工序的表面粗糙度上工序的表面粗糙度Ral(2)(2)上工序的表面缺陷上工序的表面缺陷Dal3.3.本工序的安装误差本工序的安装误差b bl(1)(1)本工序的定位误差本工序的定位误差l(2)(2)本工序的夹紧误差本工序的夹紧误差第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订RaDaeab加工余量构成第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l四、四、加工余量确定方法加工余量确定方法 l(1)(1)分析计算法分析计算法l单边余量单边余量:Zb=Ta+Ra+Da+|a+b|l双边

52、余量双边余量: : 2 Zb=Ta+2(Ra+Da)+2|a+b|l在应用时在应用时,要根据具体情况进行必要的修正要根据具体情况进行必要的修正l无心外圆磨不计安装误差无心外圆磨不计安装误差l双边余量双边余量: 2 Zb=Ta+2(Ra+Da)+2|a|l浮动铰刀铰孔、拉刀拉孔即浮动铰刀铰孔、拉刀拉孔即不计安装误差又可不计形位不计安装误差又可不计形位误差误差l双边余量双边余量: 2 Zb=Ta+2(Ra+Da) 第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l研磨研磨,珩磨珩磨,超精加工等超精加工等,主要为降低表面粗糙度主要为降低表面粗糙度.则则:l双边余量双边余量: 2 Zb= 2Ra

53、.l还需提高尺寸精度和形状精度时还需提高尺寸精度和形状精度时:l双边余量：双边余量：2 Zb=Ta+ 2Ra+2|a| (2)(2)经验估算法经验估算法 l(3)(3)查表修正法（手册查出的余量为公称余量，但一查表修正法（手册查出的余量为公称余量，但一般计算第一道工序的切削用量时应采用最大余量）般计算第一道工序的切削用量时应采用最大余量）第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l五、工序尺寸及公差的确定五、工序尺寸及公差的确定l1.基准重合时基准重合时l（1）工序尺寸确定方法：）工序尺寸确定方法：从图纸的设计尺寸开始，从图纸的设计尺寸开始，逆着加工顺序推算到毛坯尺寸。逆着加工顺序

54、推算到毛坯尺寸。l例如：一光轴，直径例如：一光轴，直径Dh6, Ra0.8m，工艺过程为：，工艺过程为：粗车粗车半精车半精车粗磨粗磨精磨。试确定各工序尺寸。精磨。试确定各工序尺寸。l（2）工序尺寸公差确定：）工序尺寸公差确定：按各工序的经济精度确定按各工序的经济精度确定, ,然后在按然后在按“入体原则入体原则”标注。标注。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l练习练习2 2：加工套筒零件的内孔：加工套筒零件的内孔, ,设计尺寸为设计尺寸为, , 72.572.5+0.03+0.03mm,mm, Ra0.4mRa0.4m。经过粗镗、半精镗、精镗、经过粗镗、半精镗、精镗、粗磨和精

55、磨五次加工粗磨和精磨五次加工, ,试确定各次加工的工序尺寸及试确定各次加工的工序尺寸及公差。公差。l( (精磨精磨 0.20.2mm mm 粗磨粗磨 0.30.3mm mm 精镗精镗 1.51.5mm mm 半精镗半精镗 2.0mm2.0mm粗镗粗镗 4.04.0mm mm 总余量总余量 8.08.0mm.)mm.)l( (粗磨后粗磨后, ,经济精度经济精度IT8,IT8,公差值公差值0.045mm, 0.045mm, 精镗后精镗后, ,经济经济精度精度IT9,IT9,公差值公差值0.074mm,0.074mm,半精镗后半精镗后, ,经济精度经济精度IT10,IT10,公公差值差值0.12mm

56、,0.12mm,粗镗后粗镗后, ,经济精度经济精度IT12,IT12,公差值公差值0.3mm,0.3mm,毛毛坯公差值坯公差值2mm)2mm)第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l解解:1:1:按查表法确定各工序余量按查表法确定各工序余量l精磨精磨 0.2mm 粗磨粗磨 0.3mm 精镗精镗 1.5mm 半精镗半精镗 2.0mm粗镗粗镗 4.0mm 总余量总余量 8.0mm.l2. 2. 推算各工序尺寸推算各工序尺寸l精磨后精磨后,由零件图知由零件图知: 72.5l粗磨后粗磨后 72.5-0.2=72.3l精镗后精镗后 72.3-0.3=72l半精镗后半精镗后 72-1.5=

57、70.5l粗镗后粗镗后 70.5-2=68.5l毛坯孔毛坯孔 68.5-4=64.5第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l3. 3. 确定各工序尺寸公差确定各工序尺寸公差精磨后精磨后, ,应达到设计图纸的要求应达到设计图纸的要求:72.5:72.5+0.03+0.03粗磨后粗磨后, ,经济精度经济精度IT8,IT8,公差值公差值0.045,0.045,按按“入体原则入体原则”标注标注为为:72.3:72.3+0.045+0.045; ;精镗后精镗后, ,经济精度经济精度IT9,IT9,公差值公差值0.074,0.074,标注为标注为:70:70+0.074+0.074半精镗后

58、半精镗后, ,经济精度经济精度IT10,IT10,公差值公差值0.12,0.12,标注为标注为70.570.5+0.12+0.12; ;粗镗后粗镗后, ,经济精度经济精度IT12,IT12,公差值公差值0.3,0.3,标注为标注为 68.568.5+0.3+0.3毛坯孔毛坯孔: 64.5: 64.51mm1mm。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l第七节第七节 切削用量的确定及工时定额的估算切削用量的确定及工时定额的估算l一、切削用量的确定一、切削用量的确定l1. 1. 确定切削用量的方法确定切削用量的方法l单件小批生产一般不规定切削用量单件小批生产一般不规定切削用量,加工

59、时加工时,由操作人由操作人员根据具体加工情况自行确定员根据具体加工情况自行确定;l大批大量生产为充分发挥高效率大批大量生产为充分发挥高效率,高精度设备的作用高精度设备的作用,必须严格的规定切削用量必须严格的规定切削用量,并填入工艺卡片并填入工艺卡片,切实执行。切实执行。第二章第二章 机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订l切削用量确定的原则切削用量确定的原则:l(1)粗车时切削用量确定的原则粗车时切削用量确定的原则l对加工精度和表面质量要求不高对加工精度和表面质量要求不高,毛坯的余量大而不均匀毛坯的余量大而不均匀,因因此此,粗加工选择切削用量的出发点是充分发挥机床潜力和刀粗加工选择切削用量的

60、出发点是充分发挥机床潜力和刀具的切削性能具的切削性能,使单件工序时间最短以提高生产率使单件工序时间最短以提高生产率,降低加工降低加工成本。成本。l(2)精车时切削用量的选择原则精车时切削用量的选择原则l精车时精车时,加工精度及表面质量要求较高加工精度及表面质量要求较高,加工余量小而均匀加工余量小而均匀.因此因此,选择切削用量的出发点选择切削用量的出发点,应是在保证加工质量的前提下应是在保证加工质量的前提下,应尽量提高生产率。应尽量提高生产率。l增大切削速度增大切削速度,切削变形小切削变形小,切削力小切削力小,能抑制积屑瘤和鳞刺能抑制积屑瘤和鳞刺的产生。的产生。第二章第二章 机械加工工艺规程制订