工艺规程的制订

1、第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学1 1第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学2 2本章主要内容本章主要内容第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学3 31. 工艺规程的作用工艺规程的作用1. 工艺规程是指导生产的主要技术文件工艺规程是指导生产的主要技术文件2. 工艺规程是组织生产和管理工作的基本依据工艺规程是组织生产和管理工作的基本依据3. 工艺规程是新建或扩建工厂或车间的基本

2、资料工艺规程是新建或扩建工厂或车间的基本资料机械加工工艺规程的基本知识和概念机械加工工艺规程的基本知识和概念 机械加工工艺规程简称为工艺规程，是指导机械加工机械加工工艺规程简称为工艺规程，是指导机械加工的主要技术文件。的主要技术文件。第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学4 4 它是以工序为单位说明一个零件全部加工过程的工艺它是以工序为单位说明一个零件全部加工过程的工艺卡片。这种卡片包括零件各个工序的名称、工序内容，经卡片。这种卡片包括零件各个工序的名称、工序内容，经过的车间、工段、所用的机床、刀具、夹具、量具，工时过的车

3、间、工段、所用的机床、刀具、夹具、量具，工时定额等。主要用于单件小批生产以及生产管理中。定额等。主要用于单件小批生产以及生产管理中。2. 常用工艺文件的种类常用工艺文件的种类（1）机械加工工艺过程卡片）机械加工工艺过程卡片第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学5 5 如表如表3-5所示，它是根据工艺卡片的每一道工序制订的，所示，它是根据工艺卡片的每一道工序制订的，主要用来具体指导操作工人进行生产的一种工艺文件。多用主要用来具体指导操作工人进行生产的一种工艺文件。多用于大批大量生产或成批生产中比较重要的零件。该卡片中附于大批

4、大量生产或成批生产中比较重要的零件。该卡片中附有工序简图，并详细记载了该工序加工所需的资料，如定位有工序简图，并详细记载了该工序加工所需的资料，如定位基准选择、工序尺寸及公差以及机床、刀具、夹具、量具、基准选择、工序尺寸及公差以及机床、刀具、夹具、量具、切削用量和工时定额等。切削用量和工时定额等。（2）机械加工工艺卡）机械加工工艺卡 它是以工序为单位，详细说明零件的机械加工工艺过程它是以工序为单位，详细说明零件的机械加工工艺过程,其内容介于工艺过程卡片和工序卡片之间。它用来指导工人其内容介于工艺过程卡片和工序卡片之间。它用来指导工人进行生产和帮助车间干部和技术人员掌握整个零件加工过程进行生产和

5、帮助车间干部和技术人员掌握整个零件加工过程的一种主要工艺文件，广泛用于成批生产和单件小批生产中的一种主要工艺文件，广泛用于成批生产和单件小批生产中比较重要的零件或工序。比较重要的零件或工序。 （3） 机械加工工序卡机械加工工序卡第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学6 6第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学7 7第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学8 8第二章第二章 20212

6、021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学9 9第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学1010第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学1111第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学1212产品整套装配图、零件图产品整套装配图、零件图质量标准质量标准生产纲领、生产类型生产纲领、生产类型毛坯情况毛坯情况本厂现有生产条件本厂现有生产条件先进技术、

7、工艺先进技术、工艺有关手册、图册有关手册、图册3. 制订机械加工工艺规程的原始资料制订机械加工工艺规程的原始资料第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学1313（1）机械加工工艺规程制定的原则机械加工工艺规程制定的原则（1）保证加工质量）保证加工质量（2）保证生产效率）保证生产效率（3）较低制造成本）较低制造成本（4）良好劳动条件）良好劳动条件4. 制订机械加工工艺规程的原则及步骤制订机械加工工艺规程的原则及步骤第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学14

8、14（2）步）步 骤骤分析研究产品图纸，进行工艺性分析分析研究产品图纸，进行工艺性分析选择和确定毛坯选择和确定毛坯拟订工艺路线拟订工艺路线详细拟定工序具体内容详细拟定工序具体内容选择设备、工装选择设备、工装确定工序余量、工序尺寸确定工序余量、工序尺寸确定切削用量、工时定额确定切削用量、工时定额技术经济分析技术经济分析填写工艺文件填写工艺文件第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学1515第一节第一节 毛坯的选择毛坯的选择 毛坯的选择包括毛坯的选择包括选择毛坯的种类选择毛坯的种类和和确定毛坯制确定毛坯制造方法造方法两方面。两方

9、面。 选择毛坯种类和制造方法时应全面考虑机械加选择毛坯种类和制造方法时应全面考虑机械加工成本和毛坯制造成本，以达到降低零件生产工成本和毛坯制造成本，以达到降低零件生产总成本目。总成本目。 影响毛坯选择因素是：影响毛坯选择因素是： 1）零件机械性能要求；）零件机械性能要求； 2）零件生产纲领大小；）零件生产纲领大小； 3）工件结构形状和尺寸；）工件结构形状和尺寸； 4）本厂现有生产条件。）本厂现有生产条件。第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学1616第二节第二节 工件的装夹工件的装夹 装夹的概念装夹的概念 在机械加工时，工

10、件在机床上或者夹具中需装夹好在机械加工时，工件在机床上或者夹具中需装夹好以后才能进行加工。装夹应实现两个方面：定位与以后才能进行加工。装夹应实现两个方面：定位与夹紧。夹紧。 定位：定位：为了使工件的被加工表面获得规定的尺寸和为了使工件的被加工表面获得规定的尺寸和位置精度要求必须使工件在机床或夹具中占有某一位置精度要求必须使工件在机床或夹具中占有某一正确的位置。正确的位置。 夹紧：夹紧：对工件施加一定的外力，使工件在加工过程对工件施加一定的外力，使工件在加工过程中保持定位后的正确位置不变动。中保持定位后的正确位置不变动。 第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机

11、 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学1717一、基准的概念及其分类一、基准的概念及其分类 基准：基准：是用来确定生产对象（工件）上几何要素间是用来确定生产对象（工件）上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。的几何关系所依据的那些点、线、面。 基准的分类：基准的分类：根据其功能的不同可分为根据其功能的不同可分为设计基准设计基准和和工艺基准工艺基准。 （一）设计基准（一）设计基准 设计基准：是设计图样上所采用的基准，是标注设计尺寸或位置公差的起点。 第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学1818 例如图例如图2-1a所示

12、钻套零件，其中心线所示钻套零件，其中心线o-o是各外圆表面和内孔是各外圆表面和内孔的设计基准，端面的设计基准，端面A是端面是端面B，C的设计基准，内孔的设计基准，内孔D的中心的中心线是外圆线是外圆40h6的径向跳动和端面的径向跳动和端面B的端面跳动的设计基准。的端面跳动的设计基准。 又如图又如图2-1b中，表面中，表面2和和3及孔及孔4的轴线的设计基准是表面的轴线的设计基准是表面1；孔；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。图图1-53 零零件件图图中中的的设设计计基基准准图图2-1a 钻套钻套图图2-1b 零件图中的设计基准零件图中的设计基准 第二章第二章 20212

13、021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学1919 (二）工艺基准二）工艺基准 工艺基准：是工艺过程中所采用的基准。工艺基准：是工艺过程中所采用的基准。 工艺基准的分类：按用途分为工艺基准的分类：按用途分为定位基准定位基准、测量基准测量基准、装配基准装配基准和和工序基准。工序基准。 （1）定位基准：）定位基准：在加工中用作定位的基准。如图所示，在加工中用作定位的基准。如图所示，与平面磨床磁力工作台相接触的表面为这道工序的定位与平面磨床磁力工作台相接触的表面为这道工序的定位基准。基准。 磨削平面时的定位基准磨削平面时的定位基准第二章第二章 202120

14、21年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学2020 （2）测量基准：）测量基准： 测量工件时所采用的测量工件时所采用的基准。基准。 如图所示，根据不同工如图所示，根据不同工序的要求测量同一个已序的要求测量同一个已加工表面位置时使用了加工表面位置时使用了两个不同的测量基准。两个不同的测量基准。 （a）为小圆的上母线，）为小圆的上母线， (b) 为大圆的下母线。为大圆的下母线。工件上的测量基准工件上的测量基准第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学2121（3 3）装配基准）装配基准 装

15、配时用来确定零件或部件在产品中相对位置所采装配时用来确定零件或部件在产品中相对位置所采用的基准。用的基准。 例如图所示的齿轮，以内孔和左端面确定安装在轴上的例如图所示的齿轮，以内孔和左端面确定安装在轴上的位置，内孔和左端面就是齿轮的装配基准。位置，内孔和左端面就是齿轮的装配基准。齿轮的装配基准齿轮的装配基准第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学2222（4 4）工序基准）工序基准 在工序图上用来确定该工序加工表面加工后的尺寸、形在工序图上用来确定该工序加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准，是某工序要达到的加工尺寸（即工序

16、状、位置的基准，是某工序要达到的加工尺寸（即工序尺寸的）起点。尺寸的）起点。 下图是一工件钻孔工序的工序简图。加工表面为下图是一工件钻孔工序的工序简图。加工表面为DD孔，孔，要求其中心线与要求其中心线与A A面垂直，并与面垂直，并与C C面和面和B B面保持距离面保持距离L1L1和和L2L2，因此表面因此表面A A，B B，C C均为本工序的工序基准。均为本工序的工序基准。工件钻孔工序基准工件钻孔工序基准第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学2323 二、工件的装夹方式二、工件的装夹方式 工件在机床上的装夹方式，取决于生产

17、批量、工件工件在机床上的装夹方式，取决于生产批量、工件大小及复杂程度、加工精度要求及定位的特点等。大小及复杂程度、加工精度要求及定位的特点等。主要装夹形式有三种：主要装夹形式有三种：直接找正装夹、划线找正装直接找正装夹、划线找正装夹和夹具装夹。夹和夹具装夹。 1）直接找正装夹）直接找正装夹 将工件装在机床上，然后按工件的某个（或某些）表面，将工件装在机床上，然后按工件的某个（或某些）表面，用划针或用百分表等量具进行找正，以获得工件在机床用划针或用百分表等量具进行找正，以获得工件在机床上的正确位置。直接找正装夹效率较低，但找正精度可上的正确位置。直接找正装夹效率较低，但找正精度可以很高，适用于单

18、件小批生产或定位精度要求特别高的以很高，适用于单件小批生产或定位精度要求特别高的场合。场合。第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学2424第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学2525 2）划线找正装夹）划线找正装夹 这种装夹方法是按图纸要求在工件表面上事先划出这种装夹方法是按图纸要求在工件表面上事先划出位置线、加工线和找正线，装夹工件时，先按找正位置线、加工线和找正线，装夹工件时，先按找正线找正工件的位置，然后夹紧工件（图线找正工件的位置，然后夹紧工

19、件（图2-3）。）。 划线找正装夹不需要专用设备，通用性好，但效率划线找正装夹不需要专用设备，通用性好，但效率低，精度也不高，通常划线找正精度只能达到低，精度也不高，通常划线找正精度只能达到0.10.5mm。此方法多用于单件小批生产中铸件。此方法多用于单件小批生产中铸件的粗加工工序。的粗加工工序。第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学26263第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学2727 3）使用夹具装夹）使用夹具装夹 使用夹具装夹，工件在夹具中可迅

20、速而正确的定位使用夹具装夹，工件在夹具中可迅速而正确的定位和夹紧（图和夹紧（图2-4）。）。 这种装夹方式效率高、定位精度好而可靠，还可以这种装夹方式效率高、定位精度好而可靠，还可以减轻工人的劳动强度和降低对工人技术水平的要求，减轻工人的劳动强度和降低对工人技术水平的要求，因而广泛应用于各种生产类型因而广泛应用于各种生产类型。第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学28284第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学2929 三、工件的定位原理三、工件的定位

21、原理 （一）六点定位规则（一）六点定位规则 1.工件的自由度及其限制工件的自由度及其限制 任何一个位置尚未确定的工件，均具有六个自由度，即任何一个位置尚未确定的工件，均具有六个自由度，即沿空间三个直角坐标轴沿空间三个直角坐标轴X、Y、Z方向的移动与绕它们的方向的移动与绕它们的转动，分别以转动，分别以 表示。表示。 要使物体在空间具有确定的位置（即定位），就必须对要使物体在空间具有确定的位置（即定位），就必须对这六个自由度加以约束。这六个自由度加以约束。 第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学3030 如图如图2-5所示所示

22、,在在XOY平面上布置不在一条直线上的三个支承点平面上布置不在一条直线上的三个支承点1，2，3，当六方体的底面与这三个支承点接触时，工件的，当六方体的底面与这三个支承点接触时，工件的X转动，转动， Y转动，转动，Z移动三个自由度就被限制；移动三个自由度就被限制； 然后在然后在XOZ平面上布置两个支承点平面上布置两个支承点4，5，当工件侧面与之接触，当工件侧面与之接触时，工件的时，工件的Y移动和移动和Z转动两个自由度就被限制；转动两个自由度就被限制； 再在再在YOZ平面上布置一个支承点平面上布置一个支承点6，使工件背面靠在这个支承，使工件背面靠在这个支承点上，工件的点上，工件的X移动自由度就被限

23、制。移动自由度就被限制。 用图中如此设置的六个支承点用图中如此设置的六个支承点,去分别限制工件的六个自由度，去分别限制工件的六个自由度，从而使工件在空间得到确定位置的方法，称为从而使工件在空间得到确定位置的方法，称为工件的六点定位工件的六点定位原理。原理。图图2-5 工件的六点定位工件的六点定位 第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学3131 六点定位规则六点定位规则工件定位时，用合理分布的六个支承点与工工件定位时，用合理分布的六个支承点与工件的定位基准相接触来限制工件的六个自由件的定位基准相接触来限制工件的六个自由度，使

24、工件的位置完全确定，称为度，使工件的位置完全确定，称为“六点定六点定位规则位规则”，简称，简称“六点定位六点定位”。第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学3232 两点说明：两点说明： 1）机械加工中关于自由度的概念与力学中自由度）机械加工中关于自由度的概念与力学中自由度的概念不完全相同。的概念不完全相同。 机械加工中的自由度实际上是指工件在空间位置的不确机械加工中的自由度实际上是指工件在空间位置的不确定性。这里特别要注意将定位与夹紧的概念区分开来。定性。这里特别要注意将定位与夹紧的概念区分开来。工件一经夹紧，其空间位置就

25、不能再改变，但这并不意工件一经夹紧，其空间位置就不能再改变，但这并不意味着其空间位置是确定的。例如，味着其空间位置是确定的。例如，如图如图所示板状工件安所示板状工件安放在平面磨床的磁性工作台上，扳动磁性开关后，工件放在平面磨床的磁性工作台上，扳动磁性开关后，工件即被夹紧，其位置就被固定。但工件放在工作台什么位即被夹紧，其位置就被固定。但工件放在工作台什么位置上并不确定，也即工件的置上并不确定，也即工件的 X、 Y的移动和的移动和Z的转动三个的转动三个自由度未被限制。自由度未被限制。 2）六点定位原则中）六点定位原则中“点点”的含义是限制自由度，的含义是限制自由度，不要机械地理解成接触点。例如，

26、如图所示板状工不要机械地理解成接触点。例如，如图所示板状工件安放工作台上限制了件安放工作台上限制了3个自由度，是三点定位。个自由度，是三点定位。实际上，工件与工作台面接触点可能有多个。实际上，工件与工作台面接触点可能有多个。 第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学3333还回第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学3434 2.常见定位方式所能限制的自由度常见定位方式所能限制的自由度 P19：表：表2-1 常见定位方式所能限制的自由度常见定位方式所能限制

27、的自由度 （二）限制自由度与加工要求的关系（二）限制自由度与加工要求的关系 完全定位完全定位 工件的六个自由度完全被限制的定位。工件的六个自由度完全被限制的定位。 例如，加工连杆的大头孔时，要求大头孔中心线应与例如，加工连杆的大头孔时，要求大头孔中心线应与小头孔中心线相互平行，并与端面垂直；大小头孔中小头孔中心线相互平行，并与端面垂直；大小头孔中心距也有严格要求。根据这些要求，采用如图所示的心距也有严格要求。根据这些要求，采用如图所示的定位方式。定位方式。第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学3535 平面定位元件平面定位

28、元件1相当于三点支承，相当于三点支承，限制了连杆的限制了连杆的X转动，转动， Y转动，转动，Z移动三个自由度；短销移动三个自由度；短销2相当相当于二点支承，限制了连杆的于二点支承，限制了连杆的X移移动，动，Y 移动两个自由度；圆柱移动两个自由度；圆柱挡销挡销3相当于一点支承，限制了相当于一点支承，限制了连杆的连杆的Z转动一个自由度。转动一个自由度。 这样的定位把工件的六个自由这样的定位把工件的六个自由度被相当于六个支承点的定位度被相当于六个支承点的定位元件都完全限制了，这就是完元件都完全限制了，这就是完全定位。全定位。连杆的完全定位连杆的完全定位第二章第二章 20212021年年1111月月1

29、212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学3636 不完全定位：不完全定位：按加工要求，允许有一个或几个自由度不被限制的定位。按加工要求，允许有一个或几个自由度不被限制的定位。 如图所示，若在工件上铣键槽如图所示，若在工件上铣键槽,要求保证工序尺寸要求保证工序尺寸X，Y，Z及键槽侧面和及键槽侧面和底面分别与工件侧面和底面平行，那么加工时必须限制全部六个自由度，底面分别与工件侧面和底面平行，那么加工时必须限制全部六个自由度，即采用完全定位即采用完全定位(见图见图(a)； 若在工件上铣台阶面，要求保证工序尺寸若在工件上铣台阶面，要求保证工序尺寸Y，Z及两平面分别与工件底面及两平

30、面分别与工件底面和侧面平行，那么加工时只要限制除和侧面平行，那么加工时只要限制除X移动以外的五个自由度就够了移动以外的五个自由度就够了(见见图图(b)，因为，因为X移动对工件的加工精度并无影响；移动对工件的加工精度并无影响； 若在工件上铣顶平面，仅要求保证工序尺寸若在工件上铣顶平面，仅要求保证工序尺寸Z及与工件底面平行，那么及与工件底面平行，那么只要限制只要限制X转动，转动， Y转动，转动，Z移动三个自由度就行了移动三个自由度就行了(见图见图(c)。完全定位与不完全定位完全定位与不完全定位第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺

31、学学3737 欠定位欠定位 工件加工时必须限制的自由度未被完全限制，称为欠定位。工件加工时必须限制的自由度未被完全限制，称为欠定位。 欠定位不能保证工件的正确安装位，因而是不允许的。欠定位不能保证工件的正确安装位，因而是不允许的。 图示为在铣床上加工长方体零件台阶面的两种定位方案。图示为在铣床上加工长方体零件台阶面的两种定位方案。为保证尺寸为保证尺寸B和和H，需限制除，需限制除 以外的以外的5个自由度。个自由度。 若采用图若采用图a的定位方式，只能限制的定位方式，只能限制 、 、 3个自由度，个自由度，属欠定位，无法保证尺寸属欠定位，无法保证尺寸B。在图。在图b中，加入一块支承板中，加入一块支

32、承板后，除后，除 以外的以外的5个自由度均被限制，尺寸个自由度均被限制，尺寸B和和H可以得可以得到保证。到保证。 第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学3838第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学3939 过定位过定位 如果工件的某一个自由度被定位元件重复限制，称为过如果工件的某一个自由度被定位元件重复限制，称为过定位。定位。 过定位是否允许，要视具体情况而定。通常，如果工件过定位是否允许，要视具体情况而定。通常，如果工件的定位面经过机械加工，且形状

33、、尺寸、位置精度均较的定位面经过机械加工，且形状、尺寸、位置精度均较高，则过定位是允许的。合理的过定位起到加强工艺系高，则过定位是允许的。合理的过定位起到加强工艺系统刚度和增加定位稳定性的作用。反之，如果工件的定统刚度和增加定位稳定性的作用。反之，如果工件的定位面是毛坯面，或虽经过机械加工，但加工精度不高，位面是毛坯面，或虽经过机械加工，但加工精度不高，这时过定位一般是不允许的，因为它可能造成定位不准这时过定位一般是不允许的，因为它可能造成定位不准确，或定位不稳定，或发生定位干涉等情况。确，或定位不稳定，或发生定位干涉等情况。 第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星

34、期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学4040 （三）正确处理过定位（三）正确处理过定位 如图所示的连杆定位方案，长销限制了如图所示的连杆定位方案，长销限制了 、 、 、 四个四个自由度，支承板限制了自由度，支承板限制了 、 、 三个自由度，其中三个自由度，其中 、 被两个定位元件重复限制，这就产生过定位。当工件小头孔被两个定位元件重复限制，这就产生过定位。当工件小头孔与端面有较大垂直度误差时夹紧力将使连杆变形，或使长销与端面有较大垂直度误差时夹紧力将使连杆变形，或使长销弯曲（如图弯曲（如图c），造成连杆加工误差。若采用图），造成连杆加工误差。若采用图d方案，即方案，即将长销改为短销，就

35、不会产生过定位。将长销改为短销，就不会产生过定位。第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学4141第三节第三节 定位基准的选择定位基准的选择定位基准定位基准1、粗基准、粗基准2、精基准、精基准采用毛坯上未经加工的表面作为定位基准。采用经过加工的表面作为定位基准。第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学4242 在制定零件加工工艺过程时，合理地选择定位基准，对保证在制定零件加工工艺过程时，合理地选择定位基准，对保证零件的位置精度，安排加工顺序有着决定性的影响

36、。零件的位置精度，安排加工顺序有着决定性的影响。 选择定位基准应从有相互位置精度要求的表面中选择，且尽选择定位基准应从有相互位置精度要求的表面中选择，且尽量与设计基准或装配基准重合。量与设计基准或装配基准重合。 一、一、粗基准的选择原则粗基准的选择原则 （一）余量均匀原则（一）余量均匀原则 如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准。第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学4343 实例：车床床身加工中，导轨面是最重

37、要的表面，它不仅精度要求高，而且要求导轨面有均匀的金相组织和较高的耐磨性，应使导轨面去除余量小且均匀。因此应选择导轨面为粗基准，先加工底面（如图2-11a），然后再以底面为精基准加工导轨面（如图2-11b）。这就可以保证导轨面的加工余量均匀。 图图2-11 车床床身加工车床床身加工第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学4444 （二）（二）保证相互位置要求原则保证相互位置要求原则 选择不加工表面作为粗基准，若有几个不加工表面，选择不加工表面作为粗基准，若有几个不加工表面，选其中与加工表面位置精度要求高的一个，以保证选其中与

38、加工表面位置精度要求高的一个，以保证两者的位置精度。两者的位置精度。 如图如图2-12所示，以不加工的外圆表面作粗基准，可所示，以不加工的外圆表面作粗基准，可以保证内孔加工后壁厚均匀。同时还可以在一次安以保证内孔加工后壁厚均匀。同时还可以在一次安装中加工出大部分要加工的表面。装中加工出大部分要加工的表面。 图图2-12 用不需加工的外圆作粗基准用不需加工的外圆作粗基准第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学4545 （三）粗基准一般不得重复使用原则粗基准一般不得重复使用原则 在同一尺寸方向上，粗基准通常只允许使用一次，在同一

39、尺寸方向上，粗基准通常只允许使用一次，以免产生较大的定位误差。以免产生较大的定位误差。 因为粗基准本身是毛坯表面，精度和粗糙度均较差，因为粗基准本身是毛坯表面，精度和粗糙度均较差，如果在两次装卡中重复使用同一粗基准，就会造成如果在两次装卡中重复使用同一粗基准，就会造成两次加工出的表面之间出现较大的位置误差。两次加工出的表面之间出现较大的位置误差。第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学4646 （四）粗基准应平整、光滑，无浇冒口、飞边（四）粗基准应平整、光滑，无浇冒口、飞边等，定位、夹紧可靠。等，定位、夹紧可靠。 选择粗基准

40、时，必须考虑定位准确、夹紧可靠操作选择粗基准时，必须考虑定位准确、夹紧可靠操作方便等，要求选用的粗基准尽可能平整、光洁和有方便等，要求选用的粗基准尽可能平整、光洁和有足够大的尺寸，不允许有飞边、浇冒口等缺陷，方足够大的尺寸，不允许有飞边、浇冒口等缺陷，方便工件装夹。便工件装夹。 第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学4747 二、精基准的选择原则二、精基准的选择原则精基准选择重点考虑：减少定位误差保证加工精度第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学484

41、8 （一） 基准重合原则基准重合原则 应尽量选择加工表面的设计基准作为精基准，即谓应尽量选择加工表面的设计基准作为精基准，即谓“基准重基准重合合”原则。即尽量使定位基准与设计基准重合的原则。原则。即尽量使定位基准与设计基准重合的原则。 这样可避免由于基准不重合而产生的定位误差。在对加工面这样可避免由于基准不重合而产生的定位误差。在对加工面位置尺寸和位置关系有决定性影响的工序中，特别是当位置位置尺寸和位置关系有决定性影响的工序中，特别是当位置公差要求较严时，一般不应违反这一原则。否则，将由于存公差要求较严时，一般不应违反这一原则。否则，将由于存在基准不重合误差，而增大加工难度在基准不重合误差，而

42、增大加工难度。图图2-14第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学4949图图2-14a2-14a所示的零件，设计尺寸为所示的零件，设计尺寸为a a和和c c，设顶面，设顶面B B和底面和底面A A已加工好已加工好( (即尺寸即尺寸a a已已经保证经保证) )，现在用调整法铣削一批零件的，现在用调整法铣削一批零件的C C面。为保证设计尺寸面。为保证设计尺寸c c，以，以A A面定位，面定位，则定位基准则定位基准A A与设计基准与设计基准B B不重合，见图不重合，见图(b)(b)。由于铣刀是相对于夹具定位面。由于铣刀是相对于夹

43、具定位面( (或机床工作台面或机床工作台面) )调整的，对于一批零件来说，刀具调整好后位置不再变动。调整的，对于一批零件来说，刀具调整好后位置不再变动。加工后尺寸加工后尺寸c c的大小除受本工序加工误差的大小除受本工序加工误差( (j)j)的影响外，还与上道工序的加的影响外，还与上道工序的加工误差工误差(Ta)(Ta)有关。这一误差是由于所选的定位基准与设计基准不重合而产生有关。这一误差是由于所选的定位基准与设计基准不重合而产生的，这种定位误差称为基准不重合误差。它的大小等于设计的，这种定位误差称为基准不重合误差。它的大小等于设计( (工序工序) )基准与定基准与定位基准之间的联系尺寸位基准之

44、间的联系尺寸a(a(定位尺寸定位尺寸) )的公差的公差TaTa。从图从图(c)中可看出，欲加工尺寸中可看出，欲加工尺寸c的误差包括的误差包括j和和Ta，为了保证尺寸，为了保证尺寸c的精度，的精度，应使：应使：jTaTc图图2-14a第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学5050 显然，采用基准不重合的定位方案，必须控制该工序的加工误显然，采用基准不重合的定位方案，必须控制该工序的加工误差和基准不重合误差的总和不超过尺寸差和基准不重合误差的总和不超过尺寸c公差公差Tc。这样既缩小。这样既缩小了本道工序的加工允差，又对前面工序

45、提出了较高的要求，使了本道工序的加工允差，又对前面工序提出了较高的要求，使加工成本提高，当然是应当避免的。所以，在选择定位基准时，加工成本提高，当然是应当避免的。所以，在选择定位基准时，应当尽量使定位基准与设计基准相重合。应当尽量使定位基准与设计基准相重合。 如图如图2-14b2-14b所示，以所示，以B B面定位加工面定位加工C C面，使得基准重合，此时尺面，使得基准重合，此时尺寸寸a a的误差对加工尺寸的误差对加工尺寸c c无影响，本工序的加工误差只需满足：无影响，本工序的加工误差只需满足：jTcjTc 即可。即可。图图2-14b显然，这种基准重合的情况能使显然，这种基准重合的情况能使本工

46、序允许出现的误差加大，使本工序允许出现的误差加大，使加工更容易达到精度要求，经济加工更容易达到精度要求，经济性更好。但是，这样往往会使夹性更好。但是，这样往往会使夹具结构复杂，增加操作的困难。具结构复杂，增加操作的困难。而为了保证加工精度，有时不得而为了保证加工精度，有时不得不采取这种方案。不采取这种方案。第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学5151 （二） 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多的表面，这就是应采用同一组基准定位加工零件上尽可能多的表面，这就是基准统一原则。基准统一原则。 这样

47、做可以简化工艺规程的制订工作，减少夹具设计、制造这样做可以简化工艺规程的制订工作，减少夹具设计、制造工作量和成本，缩短生产准备周期；由于减少了基准转换，工作量和成本，缩短生产准备周期；由于减少了基准转换，便于保证各加工表面的相互位置精度。便于保证各加工表面的相互位置精度。 例如加工轴类零件时，采用两中心孔定位加工各外圆表例如加工轴类零件时，采用两中心孔定位加工各外圆表面，就符合基准统一原则。面，就符合基准统一原则。 箱体零件采用一面两孔定位，齿轮的齿坯和齿形加工多箱体零件采用一面两孔定位，齿轮的齿坯和齿形加工多采用齿轮的内孔及一端面为定位基准，均属于基准统一采用齿轮的内孔及一端面为定位基准，均

48、属于基准统一原则。原则。 第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学5252 （三）互为基准原则（三）互为基准原则 当对工件上两个相互位置精度要求很高的表面进行当对工件上两个相互位置精度要求很高的表面进行加工时，需要用两个表面互相作为基准，反复进行加工时，需要用两个表面互相作为基准，反复进行加工，以保证位置精度要求。加工，以保证位置精度要求。 例如要保证精密齿轮的齿圈跳动精度，在齿面淬硬后，例如要保证精密齿轮的齿圈跳动精度，在齿面淬硬后，先以齿面定位磨内孔，再以内孔定位磨齿面，从而保证先以齿面定位磨内孔，再以内孔定位磨齿面，从

49、而保证位置精度。位置精度。 再如车床主轴的前锥孔与主轴支承轴颈间有严格的同轴再如车床主轴的前锥孔与主轴支承轴颈间有严格的同轴度要求，加工时就是先以轴颈外圆为定位基准加工锥孔，度要求，加工时就是先以轴颈外圆为定位基准加工锥孔，再以锥孔为定位基准加工外圆，如此反复多次，最终达再以锥孔为定位基准加工外圆，如此反复多次，最终达到加工要求。到加工要求。第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学5353 （四）自为基准原则（四）自为基准原则 某些要求加工余量小而均匀的精加工工序，选择加工表面本某些要求加工余量小而均匀的精加工工序，选择加工

50、表面本身作为定位基准，称为自为基准原则。身作为定位基准，称为自为基准原则。 如图如图2-15所示，磨削车床导轨面，用可调支承支承床身零件，所示，磨削车床导轨面，用可调支承支承床身零件，在导轨磨床上，用百分表找正导轨面相对机床运动方向的正在导轨磨床上，用百分表找正导轨面相对机床运动方向的正确位置，然后加工导轨面以保证其余量均匀，满足对导轨面确位置，然后加工导轨面以保证其余量均匀，满足对导轨面的质量要求。的质量要求。 还有浮动镗刀镗孔、珩磨孔、拉孔、无还有浮动镗刀镗孔、珩磨孔、拉孔、无 心磨外圆等也都是心磨外圆等也都是自为基准的实例。自为基准的实例。 图图2-15第二章第二章 20212021年年

51、1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学5454 (五五) 便于装夹原则便于装夹原则 所选精基准应保证工件安装可靠，夹具设计简单、所选精基准应保证工件安装可靠，夹具设计简单、操作方便。操作方便。第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学5555 三、定位基准选择示例三、定位基准选择示例 图图2-16 车床进刀轴架车床进刀轴架工艺过程：工艺过程：1）划线；）划线；2）粗精刨底面和凸台）粗精刨底面和凸台3）粗精镗）粗精镗32H7孔孔4）钻、扩、铰）钻、扩、铰16H9 孔孔第二章第二章 20212

52、021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学5656第四节第四节 工艺路线的拟定工艺路线的拟定 工艺路线的概念：工艺路线的概念： 是指零件生产过程中，由毛坯到产品所经过的工序是指零件生产过程中，由毛坯到产品所经过的工序先后顺序。先后顺序。 拟定工艺路线时需要考虑：选择定位基准，常见表面拟定工艺路线时需要考虑：选择定位基准，常见表面的典型加工方法与加工路线，加工阶段的划分原则，的典型加工方法与加工路线，加工阶段的划分原则，加工顺序的安排原则，工序集中与工序分散的程度等加工顺序的安排原则，工序集中与工序分散的程度等问题。问题。第二章第二章 20212021

53、年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学5757 一、表面加工方法的选择一、表面加工方法的选择 （一）加工经济精度（一）加工经济精度 所谓经济精度所谓经济精度就是在满足使用要求的条件下最低的精度，就是在满足使用要求的条件下最低的精度，成本最低，从而达到追求利益最大化的目的。成本最低，从而达到追求利益最大化的目的。 加工经济精度加工经济精度是指在正常的加工条件下（采用符合质量是指在正常的加工条件下（采用符合质量标准的设备和工艺装备，使用标准技术等级的工人、不标准的设备和工艺装备，使用标准技术等级的工人、不延长加工时间），一种加工方法所能保证的加工精度和延长

54、加工时间），一种加工方法所能保证的加工精度和表面粗糙度。表面粗糙度。第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学5858任何一种加工方法的加工精度与加工成任何一种加工方法的加工精度与加工成本之间有如图本之间有如图2-7所示关系。所示关系。 图中图中为加工误差，表示加工精度，为加工误差，表示加工精度，C表表示加工成本。由图中曲线可知，两者关示加工成本。由图中曲线可知，两者关系的总趋势是加工成本随着加工误差的系的总趋势是加工成本随着加工误差的下降而上升，但在不同的误差范围内成下降而上升，但在不同的误差范围内成本上升的比率不同。本上升

55、的比率不同。 A点左侧曲线，加工误差减少一点，加工点左侧曲线，加工误差减少一点，加工成本会上升很多；加工误差减少到一定成本会上升很多；加工误差减少到一定程度，投入的成本再多，加工误差的下程度，投入的成本再多，加工误差的下降也微乎其微，这说明某种加工方法加降也微乎其微，这说明某种加工方法加工精度的提高是有极限的（图中工精度的提高是有极限的（图中L）。）。 在在B点右侧，即使加工误差放大许多，成点右侧，即使加工误差放大许多，成本下降却很少，这说明对于一种加工方本下降却很少，这说明对于一种加工方法，成本的下降也是有极限的，即有最法，成本的下降也是有极限的，即有最低成本（图中低成本（图中CL）。只有在

56、曲线的）。只有在曲线的AB段，段，加工成本随着加工误差的减少而上升的加工成本随着加工误差的减少而上升的比率相对稳定。比率相对稳定。 可见，只有当加工误差等于曲线可见，只有当加工误差等于曲线AB段对应段对应的误差值时，采用相应的加工方法加工才是的误差值时，采用相应的加工方法加工才是经济的，该误差值所对应的精度即为该加工经济的，该误差值所对应的精度即为该加工方法的经济精度。因此，加工经济精度是指方法的经济精度。因此，加工经济精度是指一个精度范围而不是一个值。一个精度范围而不是一个值。 图图2-17第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺

57、艺 学学5959 P29：表：表2-2表表2-4列出了外圆加工、孔加工、平面加列出了外圆加工、孔加工、平面加工中各种加工方法的加工经济精度和表面粗糙度。工中各种加工方法的加工经济精度和表面粗糙度。第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学6060 （二）选择表面加工方法应考虑的因素（二）选择表面加工方法应考虑的因素 （1）工件材料的性质）工件材料的性质 （2）工件的形状和尺寸）工件的形状和尺寸 （3）选择加工方法应与生产类型相适应）选择加工方法应与生产类型相适应 （4）具体的生产条件）具体的生产条件第二章第二章 2021202

58、1年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学6161 （三）各种表面的典型加工路线（三）各种表面的典型加工路线 1.外圆表面的加工路线外圆表面的加工路线 图图2-18给出了外圆表面的四条典型加工路线，以及路线给出了外圆表面的四条典型加工路线，以及路线中各工序所能达到的精度和粗糙度。中各工序所能达到的精度和粗糙度。图图2-18 外圆表面的加工路线外圆表面的加工路线第二章第二章 20212021年年1111月月1212日星期五日星期五机机 械械 制制 造造 工工 艺艺 学学62621. 粗车粗车-半精车半精车-精车精车 这是应用最广泛的一条工艺路线。这是应用最

59、广泛的一条工艺路线。只要工件材料可以进行切削加工，精度要求不高于只要工件材料可以进行切削加工，精度要求不高于IT7、粗糙度粗糙度Ra 0.8m的零件表面，均可采用此加工路线。的零件表面，均可采用此加工路线。如果精度要求较低，可只取到半精车，甚至只取到粗车。如果精度要求较低，可只取到半精车，甚至只取到粗车。2. 粗车粗车-半精车半精车-粗磨粗磨-精磨精磨 此工艺路线主要用于此工艺路线主要用于黑色黑色金属材料金属材料，特别是结构钢零件和半精车后有淬火要求的，特别是结构钢零件和半精车后有淬火要求的零件。表面精度要求不高于零件。表面精度要求不高于IT6、粗糙度、粗糙度Ra 值不小于值不小于0.4m的外

60、圆表面，均可安排此工艺路线。的外圆表面，均可安排此工艺路线。3粗车粗车-半精车半精车-精车精车-金刚石车金刚石车 此加工路线主要此加工路线主要适用适用于工件材料不宜采用磨削加工于工件材料不宜采用磨削加工的高精度外圆表面，如铜、的高精度外圆表面，如铜、铝等有色金属及其合金以及非金属材料的零件表面。铝等有色金属及其合金以及非金属材料的零件表面。4.粗车粗车-半精车半精车-粗磨粗磨-精磨精磨-光整加工光整加工 若采用第二条工若采用第二条工艺路线仍不能满足精度、尤其是粗糙度的要求，可采用艺路线仍不能满足精度、尤其是粗糙度的要求，可采用此工艺路线，即在精磨以后增加一道光整加工工序。常此工艺路线，即在精磨