第1章11机械加工工艺规程制订 (1)

1、机械加工工艺规程的制订机械加工工艺规程的制订第第1章章1.1基本概念基本概念1.2零件图的工艺分析零件图的工艺分析1.3毛坯的选择毛坯的选择1.4定位基准及其选择定位基准及其选择1.5工艺路线的拟订工艺路线的拟订1.6加工余量的确定加工余量的确定1.7工序尺寸及其公差的确定工序尺寸及其公差的确定1.8机床与工艺装备的选择机床与工艺装备的选择1.9机械加工生产率和技术经济分析机械加工生产率和技术经济分析第1章机械加工工艺规程的制订1.1 基本概念基本概念1.1.1 1.1.1 生产过程和工艺过程生产过程和工艺过程 1. 1. 生产过程生产过程动机动机设想、知识和经验设想、知识和经验决策决策生产过

2、程生产过程材料材料能源能源信息信息生产手段生产手段产品产品生产系统的基本概念生产系统的基本概念n将原材料转变为成品的所有劳动过程。将原材料转变为成品的所有劳动过程。原材料原材料成品（机器）成品（机器） 生产过程包括生产过程包括 1 1）原材料、半成品和成品的运输与保管；）原材料、半成品和成品的运输与保管； 2 2） 生产技术准备工作生产技术准备工作 包括包括: :工艺设计工艺设计, ,专用工艺专用工艺装备的设计制造装备的设计制造, ,材料与工时定额的制订材料与工时定额的制订, ,生产资料生产资料的准备的准备, ,生产组织的调整等；生产组织的调整等； 3 3） 毛坯的制造毛坯的制造 如如: :铸

3、铸, ,锻锻, ,冲压冲压, ,焊接等；焊接等； 4 4） 零件的机械加工零件的机械加工, ,热处理和其他表面处理。热处理和其他表面处理。 5 5） 产品的装配、调试、检验、涂装和包装等。产品的装配、调试、检验、涂装和包装等。采用专业化生产，零部件标准化、通用化和产品系列化。采用专业化生产，零部件标准化、通用化和产品系列化。产品的完成产品的完成社会合作分工社会合作分工生生产产过过程程的的基基本本概概念念2、工艺过程、工艺过程在机械产品生产过程中，那些与原材料变为成品在机械产品生产过程中，那些与原材料变为成品直接有关的过程。直接有关的过程。设计设计试制试制生生产产准准备备工工作作毛毛坯坯机机加加

4、工工热热处处理理试试车车油油漆漆包包装装热处理热处理工艺过程工艺过程锻件锻件铸件铸件焊接件焊接件型材型材图纸图纸工艺工艺工装工装组织管理组织管理装装配配机械加工工艺过程：采用机械加采用机械加工的方法直接改变毛坯的形状、尺工的方法直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量，使其成为零件的过寸和表面质量，使其成为零件的过程，简称工艺过程。程，简称工艺过程。1.1.2 工艺过程的组成工艺过程的组成 机械加工工艺过程由一系列按机械加工工艺过程由一系列按 顺序排列着的加工方法即工序组成，工序又分为安顺序排列着的加工方法即工序组成，工序又分为安装、工位、工步和进给几个组成部分。装、工位、工步和进给几个组成部分。

5、1. 1. 工序工序 由一个或一组工人由一个或一组工人, ,在一个工作地点或一台机在一个工作地点或一台机床上，对同一个或床上，对同一个或几个几个零件进行加工所零件进行加工所连续连续完成的完成的那部分工艺过程。那部分工艺过程。 划分工序的依据：划分工序的依据：工作地点（或机床）是否变工作地点（或机床）是否变更和加工是否连续。更和加工是否连续。钻另一中心孔钻另一中心孔91087654321车一端面车一端面；钻中心孔钻中心孔 车另一端面车另一端面；车大外圆车大外圆；车小外圆车小外圆；大外圆倒角大外圆倒角小外圆倒角小外圆倒角铣键槽铣键槽去毛刺去毛刺工件要加工的表面工件要加工的表面例：例：表1-1 单件

6、小批生产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1 车一端面，钻中心孔*；调头，车另一端面，钻中心孔车床I2 车大外圆及倒角；调头，车小外圆、切槽及倒角车床II3铣键槽、去毛刺铣 床表1-2 大批大量生产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1铣两端面，钻两端中心孔*铣端面钻中心孔机床2 车大外圆及倒角车床 I3车小外圆、切槽及倒角车床II4铣键槽专用铣床 5去毛刺钳工台 生产规模不生产规模不同，工序的划同，工序的划分不一样。分不一样。 工序是组成工艺工序是组成工艺过程的基本单元，过程的基本单元，是生产计划和经济是生产计划和经济核算的基本单元。核算的基本单元。 辅助工序辅助工序：检验、检验、打标记等

7、。打标记等。2、安装：安装：1）定位：）定位：加工前，确定工件在机床上或夹具中占加工前，确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程。有正确位置的过程。2）夹紧：）夹紧：工件定位后将其固定，使其在加工过程工件定位后将其固定，使其在加工过程中的位置保持不变的操作。中的位置保持不变的操作。3）安装：）安装：将工件在机床上或夹具中定位后加以夹将工件在机床上或夹具中定位后加以夹紧的过程。紧的过程。安装安装= =定位定位+ +夹紧夹紧例：例：表1-1 单件小批生产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1 车一端面，钻中心孔*；调头，车另一端面，钻中心孔车床I2 车大外圆及倒角；调头，车小外圆、切槽及倒角车床

8、II3铣键槽、去毛刺铣 床表1-2 大批大量生产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1铣两端面，钻两端中心孔*铣端面钻中心孔机床2 车大外圆及倒角车床 I3车小外圆、切槽及倒角车床II4铣键槽专用铣床 5去毛刺钳工台图1-1 阶梯轴两次两次两次两次一次一次一次一次一次一次一次一次一次一次讨论：讨论： 安装次数多安装次数多好还是少好？好还是少好？3、工位：、工位：工件在机床上所占据的每一个待加工位工件在机床上所占据的每一个待加工位置（一次安装中先后对工件处于不同的位置进行置（一次安装中先后对工件处于不同的位置进行加工称为多工位加工）。加工称为多工位加工）。 在三个工位上钻、铰圆盘零件上的孔在三个

9、工位上钻、铰圆盘零件上的孔工件机床夹具回转部分夹具固定部分分度机构多工位加工多工位加工4、工步：、工步：在一道工序中，当在一道工序中，当加工表面不变加工表面不变、切削切削工具不变工具不变、切削用量中的进给量切削用量中的进给量和和切削速度不变切削速度不变的情况下所完成的那部分工艺内容。的情况下所完成的那部分工艺内容。对于一次安装中连续进行的若干相同多工对于一次安装中连续进行的若干相同多工位加工的工步，通常算作一个工步。位加工的工步，通常算作一个工步。加工加工4个相同表面的工步个相同表面的工步用几把不同刀具或复合刀具同时加工一个用几把不同刀具或复合刀具同时加工一个零件的几个表面的工步，也看作一个工

10、步，零件的几个表面的工步，也看作一个工步，称为称为复合工步复合工步复合工步例：例：几个工步？几个工步？表1-1 单件小批生产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1 车一端面，钻中心孔*；调头，车另一端面，钻中心孔车床I2 车大外圆及倒角；调头，车小外圆、切槽及倒角车床II3铣键槽、去毛刺铣 床表1-2 大批大量生产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1铣两端面，钻两端中心孔*铣端面钻中心孔机床2 车大外圆及倒角车床 I3车小外圆、切槽及倒角车床II4铣键槽专用铣床 5去毛刺钳工台图1-1 阶梯轴四个四个五个五个一个一个两个两个三个三个两个两个一个一个5）进给（走刀）：切削刀具在工件表面切削刀具

11、在工件表面上每切削去一层金属所完成的那部分工艺上每切削去一层金属所完成的那部分工艺过程。是构成工艺过程中的最小单元。过程。是构成工艺过程中的最小单元。一个工步可以包括一次或几次走刀一个工步可以包括一次或几次走刀工序工序安装安装1 1安装安装2 2工位工位1 1工位工位2 2工位工位1 1工序工序工步工步1 1工步工步2 2进给进给1 1进给进给2 2进给进给1 1作业：作业：根据图示零件的两种加工工艺过程，根据图示零件的两种加工工艺过程，分析每种工艺有几道工序？每道工序有几分析每种工艺有几道工序？每道工序有几个工步和几次装夹？个工步和几次装夹？ （手机拍下来）（手机拍下来） .工序号工序号 工

12、工 序序 内内 容容 机床机床 1 车端面车端面,钻中心孔钻中心孔,粗车各外圆粗车各外圆,半精车半精车 车床车床 各外圆各外圆,切槽切槽,倒角倒角,车螺纹车螺纹 2 磨磨300.0065, 35 0.008, 45 0.008 磨床磨床 靠磨靠磨50台阶面台阶面 3 检验检验 生产批量较小时的机生产批量较小时的机械加工工艺过程械加工工艺过程生产批量较大时的机械加工工艺过程生产批量较大时的机械加工工艺过程 工工 序号序号 工工 序序 内内 容容 机床机床 1 两端同时铣端面钻中心孔两端同时铣端面钻中心孔 专用机床专用机床 2 粗车各外圆。粗车各外圆。 车床车床 3 半精车各外圆半精车各外圆 ,切

13、槽切槽,倒角。倒角。 多刀车床多刀车床 4 车螺纹。车螺纹。 车床车床 5 磨削磨削300.0065, 45 0.008 外圆至尺寸要求外圆至尺寸要求,靠磨靠磨50台肩台肩 磨床磨床 面。面。 6 磨削磨削35 0.008外圆至尺寸要求。外圆至尺寸要求。 磨床磨床 7 检验。检验。小结1.1.3 生产纲领与生产类型及其工艺特征生产纲领与生产类型及其工艺特征 ：企业在计划期内应生产的产企业在计划期内应生产的产品产量。品产量。零件的生产纲领零件的生产纲领还应包括备品和废品，还应包括备品和废品，可按下式计算：可按下式计算：N = Qn(1+a%)(1+b%)式中式中 Q Q产品的年生产纲领，单位：台

14、产品的年生产纲领，单位：台/ /年；年； n每台产品中所含零件的数量，单位：件每台产品中所含零件的数量，单位：件/台；台； a%备品率，对易损件应考虑一定数量的备品，以供用户修配的需要；备品率，对易损件应考虑一定数量的备品，以供用户修配的需要； b%废品率。废品率。 2 2、生产类型：、生产类型：指企业（或车间、工段、班组、工作指企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类。地）生产专业化程度的分类。单件生产单件生产：单个生产，很少重复或不重复的生产类型单个生产，很少重复或不重复的生产类型大量生产大量生产：产品数量很大，大多数工作地点重复进行产品数量很大，大多数工作地点重复进行成批生

15、产成批生产：一年中分批轮流地制造，工作地点周期重复一年中分批轮流地制造，工作地点周期重复 100500 5005000 500050000 50000 20200 200500 5005000 5000 5100 100300 3001000 1000单件生产小批生产中批生产大批生产大量生产轻型机械中型机械重型机械零件的年生产纲领（件/年）生产类型工作地每月担负的工序数 不作规定 2040 1020 110 1 生产类型与生产纲领的关系生产类型与生产纲领的关系 类型类型 特点特点项目项目单件小批生产单件小批生产中批生产中批生产大批大量生产大批大量生产加工对象加工对象毛坯的制造方毛坯的制造方法及

16、加工余量法及加工余量经常变化经常变化木模手工造型木模手工造型;自由锻自由锻;毛坯精毛坯精度低度低,加工余量加工余量大大周期性变化周期性变化部分铸件用金属部分铸件用金属模模;部分锻件用部分锻件用模锻模锻;毛坯精度毛坯精度中等中等,加工余量加工余量中等中等固定不变固定不变广泛采用金属模机广泛采用金属模机器造型、压铸、精器造型、压铸、精铸、模锻；毛坯精铸、模锻；毛坯精度高，加工余量小度高，加工余量小 生产类型的工艺特点生产类型的工艺特点 类型类型 特点特点项目项目单件小批生产单件小批生产中批生产中批生产大批大量生大批大量生产产机床设备及其机床设备及其布置形式布置形式夹具夹具刀具和量具刀具和量具通用机

17、床，按通用机床，按类别和规格大类别和规格大小，采用小，采用“机机群式群式”排列布排列布置置通用夹具或组通用夹具或组合夹具合夹具通用刀具和量通用刀具和量具具部分采用通用机床，部部分采用通用机床，部分采用专用机床，按零分采用专用机床，按零件分类，部分布置成流件分类，部分布置成流水线，部分布置成水线，部分布置成“机机群式群式”广泛使用专用夹具，可广泛使用专用夹具，可调夹具调夹具按零件产品和精度，部按零件产品和精度，部分采用通用刀具和量具，分采用通用刀具和量具，部分采用专用刀具和量部分采用专用刀具和量具具广泛采用专广泛采用专用机床，按用机床，按流水线或自流水线或自动线布置动线布置广泛使用高广泛使用高效

18、率的专用效率的专用夹具夹具广泛使用高广泛使用高效率专用刀效率专用刀具和量具具和量具 类类型型 特点特点项目项目单件小批生产单件小批生产中批生产中批生产大批大量生产大批大量生产工件的装夹方法工件的装夹方法装配方法装配方法操作工人平均技操作工人平均技术水平术水平生产率生产率成本成本工艺文件工艺文件划线找正装夹，必要划线找正装夹，必要时采用通用夹具或专时采用通用夹具或专用夹具装夹用夹具装夹广泛采用配刮广泛采用配刮高高低低高高用简单的工艺过程卡用简单的工艺过程卡管理生产管理生产部分采用划线找正、部分采用划线找正、广泛采用通用或专用广泛采用通用或专用夹具装夹夹具装夹少量采用配刮，多采少量采用配刮，多采用

19、互换装配法用互换装配法一般一般一般一般一般一般有较详细的工艺规程，有较详细的工艺规程，用工艺卡管理生产用工艺卡管理生产广泛采用专用夹具广泛采用专用夹具装夹装夹采用互换装配法采用互换装配法低低高高低低详细制订工艺规程，详细制订工艺规程，用工序卡、操作卡用工序卡、操作卡及调整卡管理生产及调整卡管理生产1.1.获得尺寸精度的方法获得尺寸精度的方法 1 1）试切法）试切法 经过数次试切、测量，直至达经过数次试切、测量，直至达到要求尺寸。生产率低，加工精度取决于工人到要求尺寸。生产率低，加工精度取决于工人的技术水平常用于单件小批量生产。的技术水平常用于单件小批量生产。 1.1.4 获得加工精度的方法获得

20、加工精度的方法 零件加工精度包括尺寸精度、形状精度和零件加工精度包括尺寸精度、形状精度和表面相互位置精度。表面相互位置精度。1 1）试切法）试切法2 2）调整法）调整法 预先调整好的刀具位置，然后加工预先调整好的刀具位置，然后加工一批工件。常用于批量、大量生产。一批工件。常用于批量、大量生产。3 3）定尺寸刀具法）定尺寸刀具法 用刀具的尺寸保证工件的加用刀具的尺寸保证工件的加工尺寸。如用钻头、铰刀、拉刀来加工孔。操作简工尺寸。如用钻头、铰刀、拉刀来加工孔。操作简单，生产率高，加工精度稳定。单，生产率高，加工精度稳定。 4 4）自动控制法）自动控制法 自动测量自动测量 在工件达到要求时，自动测量

21、装使在工件达到要求时，自动测量装使机床自动退刀并停止工作。机床自动退刀并停止工作。 数字控制数字控制 尺寸的获得尺寸的获得( (刀架的移动或工作台的刀架的移动或工作台的移动移动) )由预先编制好的程序通过计算机数字控制装由预先编制好的程序通过计算机数字控制装置自动控制。置自动控制。2.2.获得形状精度的方法获得形状精度的方法1 1）刀尖轨迹法）刀尖轨迹法 通过刀尖的运动轨迹来获得形通过刀尖的运动轨迹来获得形状精度的方法。状精度的方法。 2 2）仿形法）仿形法 刀具按照仿形装置进给对工件进刀具按照仿形装置进给对工件进行加工的方法。行加工的方法。 3 3）成形法）成形法 利用成形刀具对工件进行加工

22、获得利用成形刀具对工件进行加工获得形状精度的方法。形状精度的方法。 4 4）展成法（）展成法（又称滚切法）利用刀具和工件作利用刀具和工件作展成切削运动形成包络面，从而获得形状精度的方展成切削运动形成包络面，从而获得形状精度的方法。法。 （滚齿、插齿）（滚齿、插齿）3.3.获得位置精度的方法（工件的安装方法）获得位置精度的方法（工件的安装方法）1 1）直接找正安装）直接找正安装 用划针、百分表等工具直用划针、百分表等工具直接找正工件位置并加以夹紧的方法。接找正工件位置并加以夹紧的方法。单件小批量单件小批量2）按划线找正安装）按划线找正安装先用划针画出要加工表面的位置，先用划针画出要加工表面的位置

23、，再按划线用划针找正工件在机床上的位置并加以夹紧。再按划线用划针找正工件在机床上的位置并加以夹紧。3）用夹具安装）用夹具安装将工件直接安装在夹具的定位元件将工件直接安装在夹具的定位元件上。上。批量和大批量批量和大批量 使用各种通用的或使用各种通用的或专用的工艺装备装夹工专用的工艺装备装夹工件，这些装夹工件的装件，这些装夹工件的装备称为机床夹具，简称备称为机床夹具，简称夹具夹具。图图1-1 1.1.5 机械加工工艺规程概述机械加工工艺规程概述 用表格的形式将机械加工工艺过程的内容书写用表格的形式将机械加工工艺过程的内容书写出来，成为指导性技术文件，就是机械加工工艺规出来，成为指导性技术文件，就是

24、机械加工工艺规程程( (简称工艺规程简称工艺规程) )。 1.1.工艺规程的作用工艺规程的作用1 1）它是指导生产的主要技术文件）它是指导生产的主要技术文件工艺规程是最工艺规程是最合理的工艺过程的表格化，是在工艺理论和实践合理的工艺过程的表格化，是在工艺理论和实践经验的基础上制订的。经验的基础上制订的。2）它是组织和管理生产的基本依据）它是组织和管理生产的基本依据在产品投产前，在产品投产前，要根据工艺规程进行有关的技术准备和生产准备工要根据工艺规程进行有关的技术准备和生产准备工作，如安排原材料的供应、通用工装设备的准备、作，如安排原材料的供应、通用工装设备的准备、专用工装设备的设计与制造、生产

25、计划的编排、经专用工装设备的设计与制造、生产计划的编排、经济核算等工作。济核算等工作。3）它是新建和扩建工厂的基本资料）它是新建和扩建工厂的基本资料新建或扩建厂新建或扩建厂房或车间时，要根据工艺规程来确定所需要的机床房或车间时，要根据工艺规程来确定所需要的机床设备的品种和数量、机床的布置、占地面积、辅助设备的品种和数量、机床的布置、占地面积、辅助部门的安排等。部门的安排等。2.工艺规程的格式工艺规程的格式1）机械加工工艺过程卡）机械加工工艺过程卡工艺过程卡主要列出了零件加工所工艺过程卡主要列出了零件加工所经过的整个路线经过的整个路线(称为工艺路线称为工艺路线)，以及工装设备和工时等内容。，以及

26、工装设备和工时等内容。2）机械加工工艺卡）机械加工工艺卡工艺卡是以工序为单位，详细说明零件工艺卡是以工序为单位，详细说明零件工艺过程的工艺文件。广泛用于批量生产的零件和小批生产的工艺过程的工艺文件。广泛用于批量生产的零件和小批生产的重要零件。重要零件。3）机械加工工序卡）机械加工工序卡工序卡是用来具体指导生产人员操作的工序卡是用来具体指导生产人员操作的一种最详细的工艺文件。在大批、大量生产时采用。一种最详细的工艺文件。在大批、大量生产时采用。强调工步内容强调工步内容工序简图的绘制方法工序简图的绘制方法按按比例比例绘制，以绘制，以最少最少的视图的视图表达，视图中与本工序无关的次要结构和线条略去表

27、达，视图中与本工序无关的次要结构和线条略去不画，主视图的方向与工件在机床上的安装方向一不画，主视图的方向与工件在机床上的安装方向一致，本工序致，本工序加工表面用粗实线加工表面用粗实线表示，其他表面用细表示，其他表面用细实线表示，图中要标注本工序加工后的实线表示，图中要标注本工序加工后的表面尺寸、表面尺寸、精度和表面粗糙度精度和表面粗糙度，用规定的，用规定的符号符号表示出工件的表示出工件的定定位和夹紧位和夹紧情况。情况。3、制订工艺规程的原则、制订工艺规程的原则所制订的工艺规程，能所制订的工艺规程，能在一定的生产条件下在一定的生产条件下，以最快的，以最快的速度、最少的劳动量和最低的费用，可靠地加

28、工出符合速度、最少的劳动量和最低的费用，可靠地加工出符合要求的零件。同时还应在充分要求的零件。同时还应在充分利用本企业现有生产条件利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内外先进工艺技术和经验，并的基础上，尽可能采用国内外先进工艺技术和经验，并保证有良好的劳动条件。保证有良好的劳动条件。工艺规程是直接指导生产和操作的重要文件，在工艺规程是直接指导生产和操作的重要文件，在编制时还应做到编制时还应做到正确、完整、统一和清晰正确、完整、统一和清晰。所用。所用术语、符号、计量单位和编号都要符合标准。术语、符号、计量单位和编号都要符合标准。4、制订工艺规程的原始资料、制订工艺规程的原始资料1）产品的

29、整套装配图和零件工作图）产品的整套装配图和零件工作图2）产品验收的质量标准）产品验收的质量标准3）产品的生产纲领和生产类型）产品的生产纲领和生产类型4）产品零件毛坯生产条件及毛坯图等资料）产品零件毛坯生产条件及毛坯图等资料5）现有的生产条件和资料（包括毛坯生产条件、）现有的生产条件和资料（包括毛坯生产条件、协作关系、工艺装备、工人技术状态等）协作关系、工艺装备、工人技术状态等）6）国内外新技术新工艺及其发展前景。）国内外新技术新工艺及其发展前景。5制订工艺规程的步骤制订工艺规程的步骤1）分析零件图和产品装配图）分析零件图和产品装配图2）选择毛坯）选择毛坯3）选择定位基准）选择定位基准4）拟定工

30、艺路线）拟定工艺路线5）确定加工余量和工序尺寸）确定加工余量和工序尺寸6）确定切削用量和工时定额）确定切削用量和工时定额7）确定各工序的设备、工装、刀具）确定各工序的设备、工装、刀具8）确定各主要工序的技术要求及检验方法）确定各主要工序的技术要求及检验方法9）填写工艺文件）填写工艺文件1.2 零件图的工艺分析零件图的工艺分析1.检查零件图的完整性和正确性检查零件图的完整性和正确性2.零件的技术要求分析零件的技术要求分析1)加工表面的尺寸精度。加工表面的尺寸精度。2)主要加工表面的形状精度。主要加工表面的形状精度。3)主要加工表面之间的相互位置精度。主要加工表面之间的相互位置精度。4)加工表面的

31、表面粗糙度以及表面质量方面的其他要求。加工表面的表面粗糙度以及表面质量方面的其他要求。5)热处理要求。热处理要求。6)其他要求其他要求(如动平衡、未注圆角或倒角、去毛刺、毛坯要如动平衡、未注圆角或倒角、去毛刺、毛坯要求等求等)。3.零件的结构工艺性分析零件的结构工艺性分析良好的结构工艺性：良好的结构工艺性：在满足在满足使用性能使用性能的前提下，能以较的前提下，能以较高的生产率和最低的生产成本高的生产率和最低的生产成本方便地加工出成品。方便地加工出成品。 4 4. . 零件的切削加工工艺性零件的切削加工工艺性 1) 1) 应使用标准化参数应使用标准化参数。如采用标准配合、如采用标准配合、标准尺寸

32、等。标准尺寸等。 2) 2) 便于在机床上安装。便于在机床上安装。3) 3) 便于加工便于加工 避免内表面的加工避免内表面的加工 应有退刀槽应有退刀槽减少安装次数减少安装次数减少机床调整次数减少机床调整次数减少加工面积减少加工面积提高工件加工时的刚度提高工件加工时的刚度加筋板加筋板减少加工困难减少加工困难小结1.3 1.3 毛坯的选择毛坯的选择 1.1.毛坯的种类毛坯的种类 1 1）铸件）铸件: :铸造铸造1.3 1.3 毛坯的选择毛坯的选择 1.1.毛坯的种类毛坯的种类 1 1）铸件）铸件: :结构复杂零件的毛坯结构复杂零件的毛坯 木模砂型手工造型木模砂型手工造型 铸件重量不受限制，毛坯的尺

33、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。1.3 1.3 毛坯的选择毛坯的选择 1.1.毛坯的种类毛坯的种类 1 1）铸件）铸件: :结构复杂零件的毛坯结构复杂零件的毛坯 木模砂型手工造型木模砂型手工造型 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。 金属模砂型机器造型金属模砂型机器造型 铸件最大重量可达铸件最大重量可达250250KgKg，毛坯的尺寸精度高，加工余毛坯的尺寸精度高，加工余

34、量小，生产效率高，多用于大批大量生产。量小，生产效率高，多用于大批大量生产。 金属型浇铸法金属型浇铸法 铸铸 件重量小于件重量小于100 100 KgKg，毛坯的尺寸精度高，毛坯的尺寸精度高，机械性能好，多用于大批大量生产。机械性能好，多用于大批大量生产。 离心浇铸法离心浇铸法 铸件重量达铸件重量达200 200 KgKg，效率高，材料消耗低，多用于大效率高，材料消耗低，多用于大批大量生产。批大量生产。 熔模铸造熔模铸造（失蜡铸造） 多用于形状复杂小型零件的毛坯，尺寸精度高，多用于形状复杂小型零件的毛坯，尺寸精度高，无需或少许机械加工，生产周期长，成本高。无需或少许机械加工，生产周期长，成本高

35、。 压力铸造压力铸造 采用专用设备把液态或半液态的金属压入金属型腔采用专用设备把液态或半液态的金属压入金属型腔而形成的毛坯，多用外形复杂或薄壁的零件。而形成的毛坯，多用外形复杂或薄壁的零件。 2 2）锻件）锻件 对强度有一定要求对强度有一定要求, ,结构较简单零件的毛坯结构较简单零件的毛坯 自由锻自由锻 锻件的形状简单，尺寸精度低，加工锻件的形状简单，尺寸精度低，加工余量大。余量大。 模锻模锻 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。 精密模锻精密模锻 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

36、加工。 3 3）型材）型材 有热轧和冷拔两种有热轧和冷拔两种 钢板，管材，圆钢等钢板，管材，圆钢等 4 4） 焊接件焊接件 根据需要由型材或钢板焊接而成的毛坯件，制根据需要由型材或钢板焊接而成的毛坯件，制造简单、方便，生产周期短，但需经时效处理后才造简单、方便，生产周期短，但需经时效处理后才能进行机械加工。能进行机械加工。5 5）冲压挤压件）冲压挤压件你们吃饭你们吃饭的盘子是的盘子是不是冲压不是冲压件？件？ 2 2、毛坯选择时应考虑的因素、毛坯选择时应考虑的因素 1 1）零件的材料及力学性能要求。）零件的材料及力学性能要求。 由于材料的工艺特性，决定了其毛坯的制造方法，由于材料的工艺特性，决定

37、了其毛坯的制造方法，当零件的材料选定后，毛坯的类型就大致确定了。当零件的材料选定后，毛坯的类型就大致确定了。 a.a.灰口灰口铸铁铸铁b.b.材料材料42CrMo42CrMo 2 2）零件的结构类型及尺寸大小）零件的结构类型及尺寸大小 大型且结构较简单的零件毛坯多用大型且结构较简单的零件毛坯多用 砂型铸造或自由锻；砂型铸造或自由锻；结构复杂的毛坯多用结构复杂的毛坯多用 铸造；铸造；小型零件可用小型零件可用 模锻件或压力铸造毛坯；模锻件或压力铸造毛坯；板状钢质零件多用板状钢质零件多用 锻件毛坯或板材；锻件毛坯或板材；轴类零件的毛坯，如直径和台阶相差不大，可用轴类零件的毛坯，如直径和台阶相差不大，

38、可用 棒料；棒料；如各台阶尺寸相差较大，则宜选择如各台阶尺寸相差较大，则宜选择 锻件。锻件。3 3）生产纲领）生产纲领 当零件的生产当零件的生产批量较大批量较大时，应选用时，应选用精度和生精度和生产率均较高产率均较高的毛坯制造方法，如模锻、金属型机的毛坯制造方法，如模锻、金属型机器造型铸造和精密铸造等。器造型铸造和精密铸造等。4 4）现有生产条件）现有生产条件 选择毛坯时选择毛坯时, ,应综合考虑本厂的毛坯制造的生产应综合考虑本厂的毛坯制造的生产条件条件, ,工艺水平及外部协作工艺水平及外部协作的可能性和经济性。的可能性和经济性。5 5）充分利用新工艺、新材料）充分利用新工艺、新材料 对材料有

39、强度要求的应选择锻件对材料有强度要求的应选择锻件; ;对材料没有对材料没有强度要求的可不选择锻件。强度要求的可不选择锻件。3、毛坯的形状与尺寸的确定、毛坯的形状与尺寸的确定1）为加工时安装工件的方便，有些铸件毛坯需铸出工艺凸台。）为加工时安装工件的方便，有些铸件毛坯需铸出工艺凸台。2）装配后需形成同一工作表面的两个相关零件，为保证加工）装配后需形成同一工作表面的两个相关零件，为保证加工质量并使加工方便，常将分离零件先做成一个整体毛坯，加工质量并使加工方便，常将分离零件先做成一个整体毛坯，加工到一定阶段再切割分离。到一定阶段再切割分离。图图1-10车床开合螺母外壳简图车床开合螺母外壳简图3 3）

40、对于形状比较规则的小型零件，为了提高机械加工的生产率）对于形状比较规则的小型零件，为了提高机械加工的生产率和便于安装，应将多件合成一个毛坯，当加工到一定阶段后，和便于安装，应将多件合成一个毛坯，当加工到一定阶段后，再分离成单件。再分离成单件。图图1-111-11滑键的零件图与毛坯图滑键的零件图与毛坯图a)a)滑键零件图滑键零件图b)b)毛坯图毛坯图4、毛坯图、毛坯图 ！(1)绘制零件的简化图绘制零件的简化图将零件的外形轮廓和内部主要将零件的外形轮廓和内部主要结构绘出，对一些次要表面，如倒角、螺纹、槽、小孔结构绘出，对一些次要表面，如倒角、螺纹、槽、小孔等经过加工出来的结构可不画出。不需加工的表

41、面用粗等经过加工出来的结构可不画出。不需加工的表面用粗实线绘制，需加工的用双点画线绘制。实线绘制，需加工的用双点画线绘制。(2)附加余量层附加余量层将加工余量按比例用粗实线画在加工将加工余量按比例用粗实线画在加工表面上，剖表面上，剖切处的余量打上网纹线切处的余量打上网纹线，以区别剖面线。，以区别剖面线。(3)标注尺寸和技术要求标注尺寸和技术要求1)尺寸标注。所有表面尺寸和需加工表面的毛坯余量。尺寸标注。所有表面尺寸和需加工表面的毛坯余量。2)技术要求标注。技术要求标注。包括毛坯的结构形状、加工余量、尺寸及公差、包括毛坯的结构形状、加工余量、尺寸及公差、机械加工的粗基准、毛坯技术要求等。机械加工

42、的粗基准、毛坯技术要求等。图图1-12毛坯图的示例毛坯图的示例1.4 1.4 定位基准及其选择定位基准及其选择1.4.1 基准的概念及其分类基准的概念及其分类基准：零件上用以确定其它点、线、面位置所依据的那些点、基准：零件上用以确定其它点、线、面位置所依据的那些点、线、面。是测量或标注尺寸的起点。分为设计基准和工艺基准。线、面。是测量或标注尺寸的起点。分为设计基准和工艺基准。设计基准设计基准：零件图上零件图上用以确定其他点、线、用以确定其他点、线、面位置的基准。它是标面位置的基准。它是标注设计尺寸的起点。注设计尺寸的起点。工艺基准：工艺基准：在零件在零件加工、测量和装配加工、测量和装配过程中所

43、使用的基准。过程中所使用的基准。按用途分为：按用途分为：定位基准定位基准在加工时，用以确定零件在在加工时，用以确定零件在机床夹具中的正确位机床夹具中的正确位置置所采用的基准。又分为精基准和粗基准。所采用的基准。又分为精基准和粗基准。工序基准工序基准在工艺文件上用以在工艺文件上用以标定被加工表面位置标定被加工表面位置的基准。的基准。测量基准测量基准零件检验时，用以测量已加工表面尺寸及位置的零件检验时，用以测量已加工表面尺寸及位置的基准。基准。装配基准装配基准装配时用以确定零件在机器中位置的基准。装配时用以确定零件在机器中位置的基准。基准在工件上并不一定具体存在。基准在工件上并不一定具体存在。基基

44、 准准设计基准设计基准工艺基准工艺基准工序基准工序基准定位基准定位基准测量基准测量基准装配基准装配基准附加基准附加基准原有基准原有基准粗基准粗基准精基准精基准基准的分类基准的分类定位基准实例定位基准实例工序工序基准基准实例实例测量基准实例测量基准实例装配基准实例装配基准实例1.4.2定位基准的选择定位基准的选择 选择定位基准时，是从选择定位基准时，是从保证工件加工精度保证工件加工精度要求出要求出发的，因此，定位基准的选择应发的，因此，定位基准的选择应先选择精基准，再选先选择精基准，再选择粗基准。择粗基准。1.1.精基准的选择原则精基准的选择原则(1)(1)基准重合原则基准重合原则即选用即选用设

45、计基准作为定位基准设计基准作为定位基准，以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。合误差。图图1-14基准不重合误差示例基准不重合误差示例Ta+Ta+j jTcTc为保证尺寸为保证尺寸c的精的精度度(Tc)要求，应使要求，应使 如右图，此时尺寸a的误差对加工尺寸c无影响，加工误差只需满足：显然这种基准重合的情况能使工序允许出现的误差加大，使加工更容易达到精度要求，经济性更好。Ta+Ta+j jTcTc图图1-15基准重合工件安装示意图基准重合工件安装示意图A夹紧表面夹紧表面B定位基面定位基面 C加工面加工面Ta+Ta+j jTcTc为保

46、证尺寸为保证尺寸c的精的精度度(Tc)要求，应使要求，应使基准统一原则基准统一原则应采用同一组基准定位加工零件上尽可能应采用同一组基准定位加工零件上尽可能多的表面。多的表面。 如阶梯轴的加工如阶梯轴的加工, ,为保证各表面之间的位置精为保证各表面之间的位置精度应选择两端的度应选择两端的中心孔中心孔作为统一的作为统一的定位基准定位基准, ,进行加工。进行加工。 如箱体的加工如箱体的加工, ,为保证各表面之间的位置精为保证各表面之间的位置精度度, ,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。 盘类零件如齿轮的齿坯和齿形加工多采用齿盘类零件如齿轮的齿坯和齿形加工多采用齿轮的

47、内孔及一端面为定位基准。轮的内孔及一端面为定位基准。3) 3) 自为基准原则自为基准原则 为保证某重要表面加工余量均匀为保证某重要表面加工余量均匀, ,应选择加工应选择加工表面自身作为定位基准表面自身作为定位基准, ,这一原则称为自为基这一原则称为自为基准原则。准原则。 如图所示如图所示:机床导轨面是重要表面为保证导轨面加工余机床导轨面是重要表面为保证导轨面加工余量小且均匀量小且均匀,选导轨面自身作为定位基准选导轨面自身作为定位基准,加工前用千分加工前用千分表找正导轨面，这样就可以从导轨面上去除一层小且表找正导轨面，这样就可以从导轨面上去除一层小且均匀的加工余量。均匀的加工余量。4) 4) 互

48、为基准互为基准 为保证某为保证某重要表面重要表面加工加工余量小余量小且均匀且均匀, ,并与其它表面之间的位置精度并与其它表面之间的位置精度, ,应采用互应采用互为基准反复加工的原则进行加工。为基准反复加工的原则进行加工。 如精密齿轮的加工淬火后需磨齿面如精密齿轮的加工淬火后需磨齿面, ,为保为保证齿面与内孔之间的位置精度及从齿面上去证齿面与内孔之间的位置精度及从齿面上去除一层小且均匀的加工余量除一层小且均匀的加工余量, ,须先以齿面为须先以齿面为基准磨内孔基准磨内孔, ,然后再以磨过的内孔为基准磨然后再以磨过的内孔为基准磨齿面齿面, ,这样互为基准反复加工这样互为基准反复加工, ,既去除一层小

49、既去除一层小且均匀的加工余量且均匀的加工余量, ,又保证了齿面与内孔之又保证了齿面与内孔之间的位置精度。间的位置精度。5 5) ) 简便可靠原则简便可靠原则所选精基准保证工件安装可靠粗基准的选择原则粗基准的选择原则（保证足够余量，尽快获得精基面）（保证足够余量，尽快获得精基面） 图图1-17床身加工的粗基准选择床身加工的粗基准选择若主要要求保证加工面与不加工面间的位置要求，则应选不若主要要求保证加工面与不加工面间的位置要求，则应选不加工面加工面 为粗基准。为粗基准。 作为粗基准的表面，应尽量平整光洁，有一定面积，以使工作为粗基准的表面，应尽量平整光洁，有一定面积，以使工件定位可靠、夹紧方便。件

50、定位可靠、夹紧方便。粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次。粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次。93 定位支座零件定位支座零件94 支座零件第支座零件第1工序（车削）工序（车削）95 支座零件第支座零件第2工序（钻孔）工序（钻孔）96支座零件第支座零件第3工序（钻、锪工序（钻、锪 4 分布孔）分布孔）97支座零件第支座零件第4工序（磨内工序（磨内孔、端面）孔、端面）支座零件第支座零件第5工序（磨外工序（磨外圆、台阶面）圆、台阶面）基基 准准设计基准设计基准工艺基准工艺基准工序基准工序基准定位基准定位基准测量基准测量基准装配基准装配基准附加基准附加基准原有基准原有基准粗基准粗基准精基准精基准基准的分

51、类基准的分类1.5工艺路线的拟订工艺路线的拟订 工艺路线的制工艺路线的制订不但影响加工质订不但影响加工质量和生产效率，而量和生产效率，而且影响工人的劳动且影响工人的劳动强度，影响设备投强度，影响设备投资、车间面积、生资、车间面积、生产成本等。是制订产成本等。是制订工艺规程的关键一工艺规程的关键一步。步。1.5.1表面加工方法的选择表面加工方法的选择 各种零件都是由各种零件都是由外圆、内孔、平面及成型表面外圆、内孔、平面及成型表面等组合而等组合而成。选择加工表面加工方法和加工方案时，应考虑：成。选择加工表面加工方法和加工方案时，应考虑：(1)加工表面的技术要求和生产率及经济性加工表面的技术要求和

52、生产率及经济性一般要先根据表一般要先根据表面的精度和表面粗糙度选定最终加工方法，再确定表面的整个面的精度和表面粗糙度选定最终加工方法，再确定表面的整个加工方案。加工方案。(2)工件材料的性质工件材料的性质例如，淬硬钢零件的精加工要采用磨削例如，淬硬钢零件的精加工要采用磨削的加工方法；非铁金属零件的精加工应采用精细车或精细镗等的加工方法；非铁金属零件的精加工应采用精细车或精细镗等加工方法，而不应采用磨削。加工方法，而不应采用磨削。(3)工件的结构和尺寸工件的结构和尺寸例如，对于例如，对于IT7精度等级的孔采用拉精度等级的孔采用拉削、铰削、镗削和磨削等加工方法都可。削、铰削、镗削和磨削等加工方法都

53、可。(4) 生产类型生产类型选择加工方法要与生产类型相适应。选择加工方法要与生产类型相适应。(5) 具体生产条件具体生产条件应充分利用现有设备和工艺手段，发挥应充分利用现有设备和工艺手段，发挥群众的创造性，挖掘企业潜力。群众的创造性，挖掘企业潜力。(6)特殊要求特殊要求如表面纹路方向的要求等。如表面纹路方向的要求等。外圆表面加工方采及其经济精度外圆表面加工方采及其经济精度加工方案加工方案经济精度经济精度公差等级公差等级表面粗糙度表面粗糙度RaRa(m)(m)适用范围适用范围粗车粗车半精车半精车精车精车滚压滚压( (或抛光或抛光) )ITllITll13 13 IT8IT89 9 IT7IT78

54、 8 IT6IT67 750501001003 32 26 63 38 81 16 60 008082 20 0适用于除淬火钢以外适用于除淬火钢以外的金属材料的金属材料粗车粗车半精车半精车磨削磨削粗磨粗磨精磨精磨超精磨超精磨IT6IT67 7 IT5IT57 7 IT5IT540400 0808010100 040400 00120120 01010除不宜用于有色金属除不宜用于有色金属外，主要适用于淬火外，主要适用于淬火钢件的加工钢件的加工粗车粗车半精车半精车精车精车金刚石车金刚石车IT5IT56 60 00250250 04040主要用于有色金属主要用于有色金属粗车粗车半精车半精车粗磨粗磨精

55、磨精磨镜面磨镜面磨精车精车精磨精磨研磨研磨粗研粗研抛光抛光IT5IT5以上以上IT5IT5以上以上IT5IT5以上以上0250250 020200 005050 010100 00250250 04040主要用于高主要用于高精度要求的钢件加工精度要求的钢件加工外圆表面的加工方法：外圆表面的加工方法：粗车粗车IT1311Ra2512.5半精车半精车IT109Ra6.33.2精车精车IT87Ra1.60.8粗磨粗磨IT87Ra0.80.4精磨精磨IT65Ra0.40.2金刚石车金刚石车IT65Ra0.80.02滚压滚压IT76Ra0.20.1研磨研磨IT54Ra0.10.01精密磨削精密磨削IT5

56、Ra0.10.012超精加工超精加工IT5Ra0.10.01沙带磨削沙带磨削IT65Ra0.20.012抛光抛光Ra0.20.025加工方案加工方案经济精度经济精度公差等级公差等级表面粗糙度表面粗糙度RaRa(m)(m)适用范围适用范围钻钻扩扩铰铰粗铰粗铰精铰精铰铰铰粗铰粗铰精铰精铰ITllITll1313ITl0ITl01111IT8IT89 IT79 IT78 IT88 IT89 9IT7IT78 85050252550501 160603 320200 080801 160601 160603 320200 080801 16060加工未淬火钢及其铸铁的加工未淬火钢及其铸铁的实心毛坯，也

57、可用于实心毛坯，也可用于加工有色金属加工有色金属( (所得表所得表面粗糙度面粗糙度RaRa值稍大值稍大) )钻钻(扩扩)拉拉IT7IT78 80 080801 16060大批、大量生产大批、大量生产( (精度可由精度可由拉刀精度而定拉刀精度而定) )，如校，如校正拉削后，则正拉削后，则RaRa可降可降低到低到0 040400 02020粗镗粗镗( (扩扩)半精镗半精镗磨磨精镗精镗( (或铰或铰) )浮动镗浮动镗ITllITll1313IT8IT89 IT79 IT78 8 IT6IT67 7252550501 160603 320200 080801 160600 020200 04040除淬

58、火钢外的各种钢材，除淬火钢外的各种钢材，毛坯上已有铸出或锻毛坯上已有铸出或锻出的孔出的孔粗镗粗镗( (扩扩)半精镗半精镗磨磨 粗磨粗磨精磨精磨IT7IT78 8 IT6IT67 70200200 080800 010100 02020主要用于淬火钢，不宜用主要用于淬火钢，不宜用于有色金属于有色金属粗磨粗磨半精磨半精磨精磨精磨金刚镗金刚镗IT6IT67 70 005050 02020主要用于精度要求高的有主要用于精度要求高的有色金属色金属钻钻(扩扩)粗铰粗铰精铰精铰拉拉珩磨珩磨粗镗粗镗半精镗半精镗精镗精镗珩磨珩磨IT6IT67 7IT6IT67 IT67 IT67 70 00250250 020

59、200 00250250 020200 00250250 02020精度要求很高的孔，若以精度要求很高的孔，若以研磨代替珩磨，精度研磨代替珩磨，精度可达可达IT6IT6以上，以上，RaRa可降可降低到低到0 0l l0 00101内孔表面加工方案及其经济特度内孔表面加工方案及其经济特度内圆表面的加工方法内圆表面的加工方法钻孔钻孔IT1311Ra2512.5粗镗粗镗IT1311Ra2512.5扩孔扩孔IT109Ra6.33.2半精镗半精镗IT109Ra6.33.2粗拉粗拉IT87Ra1.60.8精拉精拉IT76Ra0.80.4粗铰粗铰IT87Ra3.21.6精铰精铰IT76Ra0.80.4手铰手

60、铰IT76Ra0.40.2精镗精镗IT87Ra1.60.8粗磨粗磨IT87Ra1.60.8精磨精磨IT76Ra0.40.2金刚镗金刚镗IT76Ra0.80.2珩磨珩磨IT64Ra0.40.05精密磨削精密磨削IT5Ra0.20.025研磨研磨IT65Ra0.10.01滚压滚压IT76Ra0.20.1平面加工方法及其经济精度平面加工方法及其经济精度加工方案加工方案经济精度经济精度公差等级公差等级表面粗糙度表面粗糙度RaRa(m)(m)适用范围适用范围粗车粗车半粗车半粗车粗车粗车磨磨ITllITll1313IT8IT89 IT79 IT78 IT68 IT67 750503 320206 6303