机械制造工艺学第一章机械加工工艺规程设计ppt课件

1、1 机械加工的目的是将毛坯加工成符合产品要求的零件。机械加工的目的是将毛坯加工成符合产品要求的零件。通常，毛坯需要经过若干工序才能转化为符合产品要求的零通常，毛坯需要经过若干工序才能转化为符合产品要求的零件。同一种机器零件，可以采用几种不同的工艺过程完成，件。同一种机器零件，可以采用几种不同的工艺过程完成，但其中总有一种工艺过程在某一特定条件下是最经济、最合但其中总有一种工艺过程在某一特定条件下是最经济、最合理的。理的。 2 本章所要解决的重点是本章所要解决的重点是: : 在现有的生产条件下如何采在现有的生产条件下如何采用经济有效的加工方法，并将若干加工方法以合理路径安用经济有效的加工方法，并

2、将若干加工方法以合理路径安排以获得符合产品要求的零件。排以获得符合产品要求的零件。 学习本章，首先要掌握工序与安装、工位、工步、走学习本章，首先要掌握工序与安装、工位、工步、走刀、基准、生产过程与机械加工过程等概念，在此基础上刀、基准、生产过程与机械加工过程等概念，在此基础上将重点学习机械加工工艺规程的作用、内容及编制方法。将重点学习机械加工工艺规程的作用、内容及编制方法。3456本章要点机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题工艺尺寸链工艺尺寸链7 生产过程：将原材料转变为成品所有

3、相关劳动过程的总和。生产过程：将原材料转变为成品所有相关劳动过程的总和。 一台产品的生产过程包括的内容有：一台产品的生产过程包括的内容有： 原材料或半成品、元器件、标准件、工具、工装、设备的购置、运原材料或半成品、元器件、标准件、工具、工装、设备的购置、运输、检验、保管；输、检验、保管；生产准备工作：如编制工艺文件，专用工装及设备的设计与制造等；生产准备工作：如编制工艺文件，专用工装及设备的设计与制造等；毛坯制造；毛坯制造；零件的机械加工及热处理；零件的机械加工及热处理；产品装配与调试、性能试验及产品包装、发运等。产品装配与调试、性能试验及产品包装、发运等。生产过程生产过程 = = 工艺过程工

4、艺过程 + + 辅助过程辅助过程1.1.1生产过程与工艺过程生产过程与工艺过程1.1机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念8 生产过程：将原材料转变为成品所有相关劳动过程的总和。生产过程：将原材料转变为成品所有相关劳动过程的总和。 1.1.1生产过程与工艺过程生产过程与工艺过程1.1机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念9 工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、装配等工艺过程。工、装配等工艺过程。 本门课程只研究机械加工工艺过程和装配工艺过程；本门课程只研究机械加工工艺过程和装配工艺过程；铸造、锻造、冲压、焊接、热处

5、理等工艺过程是铸造、锻造、冲压、焊接、热处理等工艺过程是 课程的研究对象。课程的研究对象。 工艺过程：在生产过程中凡直接改变生产对象的尺寸、形状、性能(包括物理性能、化学性能、机械性能等)以及相对位置关系的过程。 1.1.1生产过程与工艺过程生产过程与工艺过程1.1机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念10 机械加工工艺过程：用机械加工的方法直接改变毛坯形状、尺机械加工工艺过程：用机械加工的方法直接改变毛坯形状、尺寸和机械性能等，使之变为合格零件的过程。寸和机械性能等，使之变为合格零件的过程。 机器的装配工艺过程：将零件装配成机器的过程。机器的装配工艺过程：将零件装配成机器的过程。

6、工艺规程：工艺过程的内容用表格的形式规定下来就是工艺规工艺规程：工艺过程的内容用表格的形式规定下来就是工艺规程。程。1.1.1生产过程与工艺过程生产过程与工艺过程1.1机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念11机械加工工艺过程机械加工工艺过程=N个工序个工序工序工序=p工步工步工步工步=q走刀走刀1.1.2机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成1.1机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念12l工序：工序： 是指一个或一组工人在同一个工作地对一个或同时对几是指一个或一组工人在同一个工作地对一个或同时对几个工件连续完成那一部分工艺过程。个工件连续完成那一部分工艺过程。l工

7、步：在被加工表面、切削用量、切削刀具均不变的情况下所完成的工步：在被加工表面、切削用量、切削刀具均不变的情况下所完成的那部分工艺内容。那部分工艺内容。l走刀是构成工艺过程的最小单元。加工工具在加工表面上加工一次所走刀是构成工艺过程的最小单元。加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步部分，又称工作行程。完成的工步部分，又称工作行程。 l 工序：工序： 是指一个或一组工人在同一个工作地对一个是指一个或一组工人在同一个工作地对一个或同时对几个工件连续完成那一部分工艺过程。或同时对几个工件连续完成那一部分工艺过程。l 区分工序的主要依据是工人和工作地点不变，工作对区分工序的主要依据是工人和工作地点不变

8、，工作对象不变，工作连续。只要其中任意一个因素发生变动，则视象不变，工作连续。只要其中任意一个因素发生变动，则视为不同工序。工序是组成工艺过程的基本单元。为不同工序。工序是组成工艺过程的基本单元。l 工序数目和工艺过程的确定与零件的技术要求、生产工序数目和工艺过程的确定与零件的技术要求、生产规模、现有工艺条件等有关，如阶梯轴零件加工。规模、现有工艺条件等有关，如阶梯轴零件加工。l 工艺路线：仅列出主要工序名称的简略工艺过程的简称。工艺路线：仅列出主要工序名称的简略工艺过程的简称。1.1.2机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成1.1机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念131.

9、1.2机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成1.1机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念大大批批大大量量生生产产工工艺艺过过程程 工序号工序号 工序内容工序内容设备设备1铣两端面，打中心孔铣两端面，打中心孔专用机床专用机床2车大外圆及倒角车大外圆及倒角车床车床3车小外圆及倒角车小外圆及倒角车床车床4铣键槽铣键槽铣床铣床5去毛刺去毛刺钳工台钳工台14 工序号工序号 工序内容工序内容设备设备1车一端面，打中心孔车一端面，打中心孔掉头车另一端面，打中心孔掉头车另一端面，打中心孔车床车床2车大外圆及倒角车大外圆及倒角调头车小外圆及倒角调头车小外圆及倒角车床车床3铣键槽、去毛刺铣键槽、去

10、毛刺铣床铣床单单件件小小批批生生产产工工艺艺过过程程 1.1.2机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成1.1机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念151.1.2机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成1.1机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念161.1.2机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成1.1机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念17l 工步：在被加工表面、切削用量、切削刀具均不变的情况下工步：在被加工表面、切削用量、切削刀具均不变的情况下所完成的那部分工艺内容。所完成的那部分工艺内容。l 工步是构成工序的基本单元，其实质是工序的加工内容。

11、工步是构成工序的基本单元，其实质是工序的加工内容。l 由人和或设备连续完成的工序，该部分工序不改变工件由人和或设备连续完成的工序，该部分工序不改变工件的形状、尺寸和表面粗糙度，但它是完成工步所必需的，称的形状、尺寸和表面粗糙度，但它是完成工步所必需的，称为辅助工步，如更换刀具等。为辅助工步，如更换刀具等。 l 当同时对一个零件的几个表面进行加工时，则为复合工步。当同时对一个零件的几个表面进行加工时，则为复合工步。1.1.2机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成1.1机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念18复复合合工工步步1.1.2机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成1

12、.1机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念当同时对一个零件的几个表面进行加工时，则为复合工步。当同时对一个零件的几个表面进行加工时，则为复合工步。19l 工作行程：加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步部分，又称一次走刀。工作行程：加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步部分，又称一次走刀。 l 走刀是构成工艺过程的最小单元。走刀是构成工艺过程的最小单元。1.1.2机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成1.1机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念20l 装置：工件每装夹一次所完成的那部分工艺内容。装置：工件每装夹一次所完成的那部分工艺内容。l 安装是工序的一部分，每

13、一个工序可能有一个安装，也安装是工序的一部分，每一个工序可能有一个安装，也可能有多个安装。可能有多个安装。 l 在同一工序中，安装次数应尽量少，既可以提高生产效在同一工序中，安装次数应尽量少，既可以提高生产效率，又可以减少由于多次安装带来的加工误差。率，又可以减少由于多次安装带来的加工误差。l 工位：工件在每一个加工位置上所完成的那部分工艺内容。工位：工件在每一个加工位置上所完成的那部分工艺内容。l 如回转工作台或转位夹具等，采用多工位加工，可以如回转工作台或转位夹具等，采用多工位加工，可以提高生产率和保证被加工表面间的相互位置精度。提高生产率和保证被加工表面间的相互位置精度。 1.1.2机械

14、加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成1.1机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念21多工位加工多工位加工1.1.2机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成1.1机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念22螺栓的机械加工工艺过程螺栓的机械加工工艺过程1.1.2机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成1.1机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念23l 工序：是指一个或一组工人在同一个工作地对一个工序：是指一个或一组工人在同一个工作地对一个或同时对几个工件连续完成那一部分工艺过程。或同时对几个工件连续完成那一部分工艺过程。l 工步：在被加工表面、切削用量、切削

15、刀具均不变的情况工步：在被加工表面、切削用量、切削刀具均不变的情况下所完成的那部分工艺内容。下所完成的那部分工艺内容。l 工作行程是构成工艺过程的最小单元。加工工具在加工表工作行程是构成工艺过程的最小单元。加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步部分，又称走刀。面上加工一次所完成的工步部分，又称走刀。l 装置：工件每装夹一次所完成的那部分工艺内容。装置：工件每装夹一次所完成的那部分工艺内容。l 工位：工件在每一个加工位置上所完成的那部分工艺内容。工位：工件在每一个加工位置上所完成的那部分工艺内容。24螺栓的机械加工工艺过程螺栓的机械加工工艺过程251.1.3生产类型及其工艺特点生产类型及其工艺

16、特点1.1机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念机械产品制造工艺过程取决于企业的生产类型，而企业的生产类机械产品制造工艺过程取决于企业的生产类型，而企业的生产类型又由企业的生产纲领决定。型又由企业的生产纲领决定。生产纲领：是企业在计划期内应当生产的产品产量。生产纲领：是企业在计划期内应当生产的产品产量。某零件的年生产纲领就是包括备品和废品在内的年产量：某零件的年生产纲领就是包括备品和废品在内的年产量：N=Qn(1+a%)(1+b%)(N=Qn(1+a%)(1+b%)(件件/ /年年) )N-N-零件的年生产纲领，零件的年生产纲领，n-n-每台产品中该零件的数量，每台产品中该零件的数量

17、，a%-a%-备品率，备品率，b%-b%-废废品率品率生产类型对工厂的生产过程和生产组织起决定性的作用。生产类型对工厂的生产过程和生产组织起决定性的作用。生产类型：企业生产类型：企业( (或车间、工段、班组、工作地或车间、工段、班组、工作地) )生产专业化程度的分类，生产专业化程度的分类，分为单件生产、成批生产和大量生产。分为单件生产、成批生产和大量生产。261.1.3生产类型及其工艺特点生产类型及其工艺特点1.1机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念生产类型分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型。生产类型分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型。（1 1单件生产：产品品种繁多，每

18、种产品仅生产一件或数件，工作单件生产：产品品种繁多，每种产品仅生产一件或数件，工作地的加工对象经常改变。重型机器、大型船舶的制造和新产品的试制属于地的加工对象经常改变。重型机器、大型船舶的制造和新产品的试制属于这种生产类型。这种生产类型。（2 2成批生产：产品品种较多，同一产品分批生产。通用机床的制成批生产：产品品种较多，同一产品分批生产。通用机床的制造往往属于这种生产类型。造往往属于这种生产类型。一次投入生产的同一产品或零件的数量称为生产批量。根据批量一次投入生产的同一产品或零件的数量称为生产批量。根据批量的大小，成批生产又可分为小批生产、中批生产、大批生产。就工艺过程的大小，成批生产又可分

19、为小批生产、中批生产、大批生产。就工艺过程的特点而言，小批生产与单件生产类似，大批生产与大量生产类似。的特点而言，小批生产与单件生产类似，大批生产与大量生产类似。（3 3大量生产：产品品种单一而固定，工作地长期进行一个零件某大量生产：产品品种单一而固定，工作地长期进行一个零件某道工序的加工。汽车、拖拉机、轴承、缝纫机、自行车等的制造属于这种道工序的加工。汽车、拖拉机、轴承、缝纫机、自行车等的制造属于这种生产类型。生产类型。 271.1.3生产类型及其工艺特点生产类型及其工艺特点1.1机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念各种生产类型的工艺过程特点各种生产类型的工艺过程特点类 型特 点

20、单 件 生 产成 批 生 产大 量 生 产加工对象经常改变周期性改变固定不变毛坯的制造方法及加工余量铸件用木模、手工造型；锻造用自由锻。毛坯精度低，加工余量大部分铸件用金属模，部分锻件采用模锻。毛坯精度中等，加工余量中等铸件广泛采用金属模机器造型。锻件广泛采用模锻以及其他高生产率的毛坯制造方法。毛坯精度高，加工余量小机床设备及其布置形式采用通用机床。机床按类别和规定大小采用“机群式”排列布置采用部分通用机床和部分高生产率的专用机床。机床设备按加工零件类别分“工段”排列布置广泛采用高生产率的专用机床及自动机床。按流水线形式排列布置工艺装备多用标准夹具，很少采用专用夹具，靠画线及试切法达到尺寸精度

21、；采用通用刀具与万能量具广泛采用专用夹具，部分靠画线进行加工；较多采用专用刀具和专用量具广泛采用先进高效夹具，靠夹具及调整法达到加工要求；广泛采用高生产率的刀具和量具281.1.3生产类型及其工艺特点生产类型及其工艺特点1.1机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念各种生产类型的工艺过程特点各种生产类型的工艺过程特点类 型特 点单 件 生 产成 批 生 产大 量 生 产对操作工人的要求需要技术熟练的操作工人操作工人需要一定的技术熟练程度对操作工人的技术要求较低，对调整工人的技术要求较高工艺文件有简单的工艺过程卡片有较详细的工艺规程，对重要零件需编制工艺卡片有详细编制的工艺文件零件的互换

22、性广泛采用钳工修配零件大部分有互换性，少数用钳工修配零件全部有互换性，某些配合要求很高的零件采用分组互换生产率低中等高单件加工成本高中等低291.1.3生产类型及其工艺特点生产类型及其工艺特点1.1机械加工工艺过程基本概念机械加工工艺过程基本概念301.2.1机械加工工艺规程的作用机械加工工艺规程的作用1.2机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定工艺规程：规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工工艺规程：规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。艺文件。机械加工工艺规程：规定零件机械加工工艺过程和操作方法等机械加工工艺规程：规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。的

23、工艺文件。 3132机械加工车间生产的计划、调度，工人的操作，零件的加工质量检验，加工成本的核算，都是以工艺规程为依据的。处理生产中的问题，也常以工艺规程作为共同依据。 车间生产新零件，需要根据工艺规程进行生产准备。如：关键工序的分析研究；准备所需刀、夹、量具；原材料及毛坯采购或制造；新设备购置或旧设备改装等，均需根据工艺规程来进行。 新建扩建批量或大批量机械加工车间工段时，应根据工艺规程确定所需机床的种类和数量以及在车间的布置，再由此确定车间的面积大小、动力和吊装设备配置以及所需工人的工种、技术等级、数量等。 工艺文件：指导工人操作和用于生产、工艺管理等的各种技术工艺文件：指导工人操作和用于

24、生产、工艺管理等的各种技术文件。文件。单件小批生产由于分工较粗，所以其机械加工工艺规程可以相单件小批生产由于分工较粗，所以其机械加工工艺规程可以相对较为简单，通常只说明零件的加工工艺路线，填写工艺对较为简单，通常只说明零件的加工工艺路线，填写工艺过程卡见表过程卡见表1-71-7）。）。大批大量生产要求有细致规范的组织工作，因此需要有详细的大批大量生产要求有细致规范的组织工作，因此需要有详细的机械加工工艺规程。除了工艺过程卡外，还应有相应的加机械加工工艺规程。除了工艺过程卡外，还应有相应的加工工序卡见表工工序卡见表1-81-8）。）。中小批量生产常采用机械加工工艺卡见表中小批量生产常采用机械加工

25、工艺卡见表1-91-9），其详细程），其详细程度介于工艺过程卡和加工工序卡之间。度介于工艺过程卡和加工工序卡之间。333435361 1技术上的先进性技术上的先进性2 2技术上的可行性技术上的可行性3 3经济上的合理性经济上的合理性4 4劳动条件的良好性劳动条件的良好性373839 1阅读装配图和零件图，进行工艺分析 1)熟悉产品的性能、用处、工作条件; 2)检查尺寸、视图、技术要求是否完整齐全; 3)审查各项技术要求是否合理; 4)审查零件材料选用是否合理; 5)审查零件的结构工艺性(a)弹簧吊耳内侧面的粗糙度弹簧吊耳内侧面的粗糙度Ra3.2可以改为可以改为Ra25，这样在铣削加工时可以增大

26、，这样在铣削加工时可以增大进给量，提高加工效率；进给量，提高加工效率；(b)方头销的小孔方头销的小孔2为配作，当材料为配作，当材料T8A淬硬到淬硬到HRC5560时，由于长度较短，时，由于长度较短，整个零件势必全部淬硬，造成该小孔难以加工。可考虑改用材料整个零件势必全部淬硬，造成该小孔难以加工。可考虑改用材料20Cr。1阅读装配图和零件图，进行工艺分析阅读装配图和零件图，进行工艺分析 4041零件结构工艺性分析示例a） b）c） d）42零件结构工艺性分析示例续）e） f）g） h）i） j）43a)b)零件结构工艺性分析示例续）k） l）m） n）o） p）44q） r）s） t）u） v）

27、零件结构工艺性分析示例续）45零件结构工艺性分析示例续）w） x）y） z）46 3熟悉或确定毛坯 确定毛坯依据是零件在产品中的作用、零件本身的结构特征与外形尺寸、零件材料工艺特性以及零件生产批量等。常用的毛坯种类有铸件、锻件、焊接件、冲压件、型材等，其特点及应用见下表。 2. 确定生产类型制定工艺规程时，必须首先根据零件的生产纲领确定其生产类型，才能使制定的工艺规程与生产类型相适应，以取得良好的经济效益。47各类毛坯的特点及适用范围 毛坯种类制造精度IT）加工余量原 材 料工件尺寸工件形状力学性能适用生产类型型 材型材焊接件砂型铸造自由锻造普通模锻钢模铸造精密锻造压力铸造熔模铸造冲压件粉末冶

28、金件 工程塑料件 13级以下13级以下1115101281181171081079 911大一般大大一般较小较小小很小小很小较小各种材料钢 材铸铁,铸钢,青铜钢材为主钢,锻铝,铜等铸铝为主钢材,锻铝等铸铁,铸钢,青铜铸铁,铸钢,青铜钢铁,铜,铝基材料工程塑料小 型大、中型各种尺寸各种尺寸中、小型中、小型小 型中、小型小型为主各种尺寸中、小尺寸 中、小尺寸简 单较复杂复 杂较简单一 般较复杂较复杂复 杂复 杂复 杂较复杂复杂较好有内应力差好好较好较好较好较好好一般 一般各种类型单 件单件小批单件小批中、大批量中、大批量大 批 量中、大批量中、大批量大 批 量中、大批量 中、大批量 4. 拟订工艺

29、路线 主要内容包括：选择定位基准，确定各表面加工方法，划分加工阶段，划分工序、确定工序顺序等。在拟定工艺路线时，需同时提出几种可能的加工方案，然后通过技术、经济的对比分析,最后确定一种最为合理的工艺方案。48 5. 确定各工序所用机床设备和工艺装备选择机床设备的原则如下：选择机床设备的原则如下：（1机床的主要规格尺寸应与被加工零件的外形轮廓尺寸相适应；机床的主要规格尺寸应与被加工零件的外形轮廓尺寸相适应；（2机床的精度应与工序要求的加工精度相适应；机床的精度应与工序要求的加工精度相适应；（3机床的生产率应与被加工零件的生产类型相适应；机床的生产率应与被加工零件的生产类型相适应；（4机床的选择应

30、适应工厂现有的设备条件。机床的选择应适应工厂现有的设备条件。49选择工艺装备的原则选择工艺装备的原则:1夹具的选择。单件小批生产，应尽量选用通用工具，为提高生产率可夹具的选择。单件小批生产，应尽量选用通用工具，为提高生产率可积极推广和使用成组夹具或组合夹具。大批大量生产可采用高效的液压、气积极推广和使用成组夹具或组合夹具。大批大量生产可采用高效的液压、气动等专用工具。夹具的精度应与工件的加工精度要求相适应。动等专用工具。夹具的精度应与工件的加工精度要求相适应。2刀具的选择。一般采用通用刀具或标准刀具，必要时也可采用高效复刀具的选择。一般采用通用刀具或标准刀具，必要时也可采用高效复合刀具及其他专

31、用刀具。刀具的类型、规格和精度应符合零件的加工要求。合刀具及其他专用刀具。刀具的类型、规格和精度应符合零件的加工要求。3量具的选择。单件小批量生产应采用通用量具，大批大量生产应采用量具的选择。单件小批量生产应采用通用量具，大批大量生产应采用各种量规和一些高效的检验工具。选用的量具精度应与零件的加工精度相适各种量规和一些高效的检验工具。选用的量具精度应与零件的加工精度相适应。应。 5. 确定各工序所用机床设备和工艺装备506. 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。7. 确定各工序的技术要求及检验方法。 8. 确定各工序的切削用量和工时定额。9. 编制工艺文件。5152 制定机械加工工艺过程

32、需要考虑的问题很多，本节制定机械加工工艺过程需要考虑的问题很多，本节只讨论毛坯的确定、基准选择、工艺路线拟定、加工余只讨论毛坯的确定、基准选择、工艺路线拟定、加工余量确定和工艺尺寸计算问题。量确定和工艺尺寸计算问题。1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.1确定毛坯确定毛坯53选择毛坯，主要是确定毛坯的种类、制造方法及其制选择毛坯，主要是确定毛坯的种类、制造方法及其制造精度。造精度。毛坯的形状、尺寸越接近成品，切削加工余量就越少，毛坯的形状、尺寸越接近成品，切削加工余量就越少，从而可以提高材料的利用率和生产效率，然而这样往往会从而可以提高材料的利用率和生产效率

33、，然而这样往往会使毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，从而增使毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，从而增加毛坯的制造成本。所以选择毛坯时应从机械加工和毛坯加毛坯的制造成本。所以选择毛坯时应从机械加工和毛坯制造两方面出发，综合考虑以获得最佳效果。制造两方面出发，综合考虑以获得最佳效果。1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.1确定毛坯确定毛坯541毛坯的种类毛坯的种类1铸件铸件（1砂型铸造的铸件。它又有木模手工造型生产效率低，适用砂型铸造的铸件。它又有木模手工造型生产效率低，适用于单件小批生产或大型零件的铸造和金属模机器造型之分生产效率于单件小批生产

34、或大型零件的铸造和金属模机器造型之分生产效率高，铸件精度也高，但设备费用高，铸件的重量也受限制，适用于大批高，铸件精度也高，但设备费用高，铸件的重量也受限制，适用于大批量生产的中小型铸件）。量生产的中小型铸件）。（2金属型铸造铸件，它适用于大批量生产中的尺寸不大的有色金属型铸造铸件，它适用于大批量生产中的尺寸不大的有色金属铸件。金属铸件。（3离心铸造铸件，它适用于批量较大的黑色金属和有色金属的离心铸造铸件，它适用于批量较大的黑色金属和有色金属的旋转体铸件。旋转体铸件。（4压力铸造铸件，它适用于批量较大的形状复杂、尺寸较小的压力铸造铸件，它适用于批量较大的形状复杂、尺寸较小的有色金属铸件。有色金

35、属铸件。（5精密铸造铸件，一般用来铸造形状复杂的铸钢件。精密铸造铸件，一般用来铸造形状复杂的铸钢件。1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.1确定毛坯确定毛坯551毛坯的种类毛坯的种类2锻件锻件锻件适用于强度要求高、形状比较简单的零件毛坯，锻件适用于强度要求高、形状比较简单的零件毛坯，其锻造方法有自由锻和模锻两种。其锻造方法有自由锻和模锻两种。自由锻造锻件适用于单件小批生产及大型锻件。自由锻造锻件适用于单件小批生产及大型锻件。模锻件主要适用于批量较大的中小型零件。模锻件主要适用于批量较大的中小型零件。1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主

36、要问题1.3.1确定毛坯确定毛坯561毛坯的种类毛坯的种类3焊接件焊接件焊接件是根据需要将型材或钢板焊接而成的毛坯件，焊接件是根据需要将型材或钢板焊接而成的毛坯件，它制作方便、简单，但需要经过热处理才能进行机械加它制作方便、简单，但需要经过热处理才能进行机械加工，适用于单件小批生产中制造大型毛坯。其优点是制工，适用于单件小批生产中制造大型毛坯。其优点是制造简便、加工周期短、毛坯质量小；缺点是焊接件抗振造简便、加工周期短、毛坯质量小；缺点是焊接件抗振动性差，机械加工前需经过时效处理以消除内应力。动性差，机械加工前需经过时效处理以消除内应力。1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程

37、的主要问题1.3.1确定毛坯确定毛坯574冲压件冲压件冲压件是通过冲压设备对薄钢板进行冷冲压加工而冲压件是通过冲压设备对薄钢板进行冷冲压加工而得到的零件，它可以非常接近成品要求，冲压零件可以得到的零件，它可以非常接近成品要求，冲压零件可以作为毛坯，有时还可以直接成为成品。冲压件的尺寸精作为毛坯，有时还可以直接成为成品。冲压件的尺寸精度高。它适用于批量较大而零件厚度较小的中小型零件。度高。它适用于批量较大而零件厚度较小的中小型零件。1毛坯的种类毛坯的种类1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.1确定毛坯确定毛坯581毛坯的种类毛坯的种类5型材型材型材主要通过热轧

38、或冷拉而成。热轧的精度低，价格型材主要通过热轧或冷拉而成。热轧的精度低，价格较冷拉的便宜，用于一般零件的毛坯。冷拉的尺寸小，精较冷拉的便宜，用于一般零件的毛坯。冷拉的尺寸小，精度高，易于实现自动送料，但价格昂贵，多用于批量较大度高，易于实现自动送料，但价格昂贵，多用于批量较大且在自动机床上进行加工的情形。按其截面形状不同，型且在自动机床上进行加工的情形。按其截面形状不同，型材可分为圆钢、方钢、六角钢、扁钢、角钢、槽钢以及其材可分为圆钢、方钢、六角钢、扁钢、角钢、槽钢以及其他特殊截面的型材。他特殊截面的型材。1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.1确定毛坯确定

39、毛坯591毛坯的种类毛坯的种类6冷挤压件冷挤压件冷挤压件是在压力机上通过挤压模挤压而成的，其生冷挤压件是在压力机上通过挤压模挤压而成的，其生产效率高。冷挤压毛坯精度高，表面粗糙度值小，可以不产效率高。冷挤压毛坯精度高，表面粗糙度值小，可以不再进行机械加工，但要求材料塑性好，主要为有色金属和再进行机械加工，但要求材料塑性好，主要为有色金属和塑性好的钢材。适用于大批量生产中制造形状简单的小型塑性好的钢材。适用于大批量生产中制造形状简单的小型零件。零件。1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.1确定毛坯确定毛坯601毛坯的种类毛坯的种类7粉末冶金件粉末冶金件粉末冶金

40、件是以金属粉末为原料，在压力机上通过模粉末冶金件是以金属粉末为原料，在压力机上通过模具压制成型后经高温烧结而成。其生产效率高，零件的具压制成型后经高温烧结而成。其生产效率高，零件的精度高，表面粗糙度值小，一般可不再进行精加工，但精度高，表面粗糙度值小，一般可不再进行精加工，但金属粉末成本较高，适用于大批大量生产中压制形状较金属粉末成本较高，适用于大批大量生产中压制形状较简单的小型零件。简单的小型零件。1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.1确定毛坯确定毛坯612毛坯选择应考虑的因素毛坯选择应考虑的因素1零件的材料及其力学性能零件的材料及其力学性能当零件的材料

41、选定以后，毛坯的类型就大体确定了。例如，当零件的材料选定以后，毛坯的类型就大体确定了。例如，材料为铸铁的零件，应选择铸造毛坯；而对于重要的钢质零件，材料为铸铁的零件，应选择铸造毛坯；而对于重要的钢质零件，力学性能要求高时，可选择锻造毛坯。力学性能要求高时，可选择锻造毛坯。2零件的结构和尺寸零件的结构和尺寸形状复杂的毛坯常采用铸件，但对于形状复杂的薄壁件，形状复杂的毛坯常采用铸件，但对于形状复杂的薄壁件，一般不能采用砂型铸造；对于一般用途的阶梯轴，如果各段直一般不能采用砂型铸造；对于一般用途的阶梯轴，如果各段直径相差不大、力学性能要求不高时，可选择棒料做毛坯，倘若径相差不大、力学性能要求不高时，

42、可选择棒料做毛坯，倘若各段直径相差较大，为了节省材料，应选择锻件。各段直径相差较大，为了节省材料，应选择锻件。1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.1确定毛坯确定毛坯622毛坯选择应考虑的因素毛坯选择应考虑的因素3生产类型生产类型当零件的生产批量较大时，应采用精度和生产率都比较高的当零件的生产批量较大时，应采用精度和生产率都比较高的毛坯制造方法，这时毛坯制造增加的费用可由材料减少的费用以毛坯制造方法，这时毛坯制造增加的费用可由材料减少的费用以及机械加工减少的费用来补偿。及机械加工减少的费用来补偿。4现有生产条件现有生产条件选择毛坯类型时，要结合本企业的具体生

43、产条件，如现场毛选择毛坯类型时，要结合本企业的具体生产条件，如现场毛坯制造的实际水平和能力、外协的可能性等。坯制造的实际水平和能力、外协的可能性等。5充分考虑利用新技术、新工艺和新材料的可能性充分考虑利用新技术、新工艺和新材料的可能性为了节约材料和能源，减少机械加工余量，提高经济效益，为了节约材料和能源，减少机械加工余量，提高经济效益，只要有可能，就必须尽量采用精密铸造、精密锻造、冷挤压、粉只要有可能，就必须尽量采用精密铸造、精密锻造、冷挤压、粉末冶金和工程塑料等新工艺、新技术和新材料。末冶金和工程塑料等新工艺、新技术和新材料。1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题

44、1.3.1确定毛坯确定毛坯633确定毛坯时的几项工艺措施确定毛坯时的几项工艺措施加工毛坯时，由于一些零件形状特殊，安装和加工不大方便，加工毛坯时，由于一些零件形状特殊，安装和加工不大方便，必须采取一定的工艺措施才能进行机械加工。必须采取一定的工艺措施才能进行机械加工。1工艺搭子的设置工艺搭子的设置为了便于安装，有些铸件毛坯需铸出凸台，即所谓的工艺搭为了便于安装，有些铸件毛坯需铸出凸台，即所谓的工艺搭子。子。工艺搭子工艺搭子1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.1确定毛坯确定毛坯643确定毛坯时的几项工艺措施确定毛坯时的几项工艺措施2整体毛坯的采用整体毛坯的采

45、用在机械加工中，有时会遇到如磨床主轴部件中的三瓦轴承、发动在机械加工中，有时会遇到如磨床主轴部件中的三瓦轴承、发动机的连杆和车床的开合螺母等零件。为了保证这类零件的加工质量和机的连杆和车床的开合螺母等零件。为了保证这类零件的加工质量和加工时方便，常做成整体毛坯，加工到一定阶段后再切开。加工时方便，常做成整体毛坯，加工到一定阶段后再切开。连杆整体毛坯连杆整体毛坯1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.1确定毛坯确定毛坯653确定毛坯时的几项工艺措施确定毛坯时的几项工艺措施3合件毛坯的采用合件毛坯的采用为了便于加工过程中的装夹，对于一些形状比较规则的小形零为了便于

46、加工过程中的装夹，对于一些形状比较规则的小形零件，如件，如T形键、扁螺母、小隔套等，应将多件合成一个毛坯，待加工形键、扁螺母、小隔套等，应将多件合成一个毛坯，待加工到一定阶段后或者大多数表面加工完毕后，再加工成单件。到一定阶段后或者大多数表面加工完毕后，再加工成单件。扁螺母整体毛坯及加工扁螺母整体毛坯及加工1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.1确定毛坯确定毛坯664毛坯图的绘制毛坯图的绘制绘制毛坯图，是在零件图的基础上，在相应的加工表绘制毛坯图，是在零件图的基础上，在相应的加工表面上加上毛坯余量。但绘制时还要考虑毛坯的具体制造条面上加上毛坯余量。但绘制时还

47、要考虑毛坯的具体制造条件，如铸件上的孔、锻件上的孔和空挡、法兰等的最小铸件，如铸件上的孔、锻件上的孔和空挡、法兰等的最小铸出和锻出条件；铸件和锻件表面的起模斜度拔模斜度出和锻出条件；铸件和锻件表面的起模斜度拔模斜度和圆角；分型面和分模面的位置等。和圆角；分型面和分模面的位置等。在毛坯图中用双点画线表示出零件的表面，以区别加在毛坯图中用双点画线表示出零件的表面，以区别加工表面和非加工表面。工表面和非加工表面。1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.1确定毛坯确定毛坯67 在讨论工件的表面位置精度或误差时，总是相对工件在讨论工件的表面位置精度或误差时，总是相对工件

48、本身的其他一些表面点、线而言，因此后者就成为研本身的其他一些表面点、线而言，因此后者就成为研究表面位置精度或误差的出发点，即所谓基准。究表面位置精度或误差的出发点，即所谓基准。 基准：是确定生产对象上的某些点、线、面的位置所基准：是确定生产对象上的某些点、线、面的位置所依据的那些点、线、面。依据的那些点、线、面。1基准的概念与分类基准的概念与分类1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.2定位基准选择定位基准选择6869 1阅读装配图和零件图，进行工艺分析确定生产类型3熟悉或确定毛坯4. 拟订工艺路线5. 确定各工序所用机床设备和工艺装备6. 确定各工序的加工余

49、量，计算工序尺寸及公差。7. 确定各工序的技术要求及检验方法。 8. 确定各工序的切削用量和工时定额。9. 编制工艺文件。 制定机械加工工艺过程需要考虑的问题很多，本节制定机械加工工艺过程需要考虑的问题很多，本节只讨论毛坯的确定、基准选择、工艺路线拟定、加工余只讨论毛坯的确定、基准选择、工艺路线拟定、加工余量确定和工艺尺寸计算问题。量确定和工艺尺寸计算问题。1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题70基准基准设计基准设计基准设计图上用来设计图上用来标定其它点、标定其它点、线、面位置的线、面位置的点、线、面点、线、面工艺基准工艺基准加工过程中所加工过程中所采用的基准采用

50、的基准工序基准工序基准工序图上用来确定本工序加工表工序图上用来确定本工序加工表面的尺寸和位置时所依据的基准。面的尺寸和位置时所依据的基准。定位基准定位基准加工时使工件在机床或夹具上占有加工时使工件在机床或夹具上占有正确位置所依据的基准。正确位置所依据的基准。装配基准装配基准在机器装配时，确定零件在部件在机器装配时，确定零件在部件或产品中的位置时所依据的基准。或产品中的位置时所依据的基准。测量基准测量基准在测量工件已加工表面的尺寸和位在测量工件已加工表面的尺寸和位置时所依据的基准。置时所依据的基准。1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.2定位基准选择定位基准选

51、择71设计图上用来标定其它点、线、面位置的点、线、面设计图上用来标定其它点、线、面位置的点、线、面设计基准设计基准1基准的概念与分类基准的概念与分类1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.2定位基准选择定位基准选择72工序基准工序基准工序图上用来确定本工序加工表面的尺寸和位置时所依据的基准。工序图上用来确定本工序加工表面的尺寸和位置时所依据的基准。A为加工面，本工序要求为为加工面，本工序要求为A对对B的尺寸的尺寸H和和A对对B的平行度的平行度(当没有特殊标注时，当没有特殊标注时，平行度要求包括在平行度要求包括在H的尺寸公差范围内的尺寸公差范围内)，因此外圆下母

52、线因此外圆下母线B为工序基准。为工序基准。键槽的工序基准包括凸肩面键槽的工序基准包括凸肩面A和外圆和外圆下母线下母线B，还有外圆表面的轴向对称，还有外圆表面的轴向对称面面D。1基准的概念与分类基准的概念与分类1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.2定位基准选择定位基准选择73加工表面为孔，要求其中心线与加工表面为孔，要求其中心线与A面垂直，并面垂直，并与与B、C面有尺寸要求，因此表面面有尺寸要求，因此表面A、B、C均均为本工序的工序基准。为本工序的工序基准。工序基准工序基准工序图上用来确定本工序加工表面的尺寸和位置时所依据的基准。工序图上用来确定本工序加工表

53、面的尺寸和位置时所依据的基准。1基准的概念与分类基准的概念与分类1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.2定位基准选择定位基准选择741基准的概念与分类基准的概念与分类测量基准测量基准测量基准在测量工件已加工表面的尺寸和位置时所依据的基准。在测量工件已加工表面的尺寸和位置时所依据的基准。1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.2定位基准选择定位基准选择测量基准75ABNM床身装配基准装配基准在机器装配时，确定零件在部件或产品中的位置时所依据的基准。在机器装配时，确定零件在部件或产品中的位置时所依据的基准。齿轮以其内孔及一齿轮以

54、其内孔及一端面装配到与其配合的端面装配到与其配合的轴上，因此齿轮内孔轴上，因此齿轮内孔A及端面及端面B即为装配基准；即为装配基准；主轴箱部件装配时，主轴箱部件装配时，以其底面以其底面M和小侧面和小侧面N与床身的相应面接触，与床身的相应面接触，确定主轴箱部件在车床确定主轴箱部件在车床上的相对位置，因此上的相对位置，因此M和和N为主轴箱部件的装为主轴箱部件的装配基准。配基准。1基准的概念与分类基准的概念与分类1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.2定位基准选择定位基准选择76分析基准时需注意：分析基准时需注意：l 作为基准的点、线、面在工件上不一定存在，如中心、

55、对作为基准的点、线、面在工件上不一定存在，如中心、对称面或对称线等。称面或对称线等。l 体现工艺基准的具体表面称为基面。体现工艺基准的具体表面称为基面。l 作为基准，可以是没有面积的点和线，但体现该基准具体作为基准，可以是没有面积的点和线，但体现该基准具体表面总是有一定面积的。表面总是有一定面积的。l 基准不重合，产生定位误差。基准不重合，产生定位误差。1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.2定位基准选择定位基准选择77定位误差：由于定位不准而造成某一工序在工序尺寸定位误差：由于定位不准而造成某一工序在工序尺寸( (通常指通常指加工表面对工序基准的距离尺寸加

56、工表面对工序基准的距离尺寸) )或位置要求方面的误差。或位置要求方面的误差。基准不重合误差：工序基准相对定位基准的理想位置在工序基准不重合误差：工序基准相对定位基准的理想位置在工序尺寸要求方向上的最大位置变动量。基准不重合误差只有尺寸要求方向上的最大位置变动量。基准不重合误差只有在采用调整法加工时才会产生，在试切法加工中不会产生。在采用调整法加工时才会产生，在试切法加工中不会产生。2基准不重合误差基准不重合误差1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.2定位基准选择定位基准选择78设设e面已加工好，需要在铣床上用调整法加工面已加工好，需要在铣床上用调整法加工f面

57、和面和g面。面。在加工在加工f面时若选面时若选e面为定位基准，则面为定位基准，则f面的设计基准和定位基面的设计基准和定位基准都是准都是e面，基准重合，没有基准不重合误差，尺寸面，基准重合，没有基准不重合误差，尺寸A的制造的制造公差为公差为TA。2基准不重合误差基准不重合误差1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.2定位基准选择定位基准选择79加工加工g面时，定位基准有两种不同的选择方案：面时，定位基准有两种不同的选择方案：方案方案：加工时选用：加工时选用f面作为定位基准，定位基准与设计基准重合，没面作为定位基准，定位基准与设计基准重合，没有基准不重合误差，尺寸

58、有基准不重合误差，尺寸B的制造公差为的制造公差为TB；但这种定位方式的夹具结构；但这种定位方式的夹具结构复杂，夹紧力的作用方向与铣削力方向相反，不够合理，操作也不方便。复杂，夹紧力的作用方向与铣削力方向相反，不够合理，操作也不方便。2基准不重合误差基准不重合误差1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.2定位基准选择定位基准选择80方案方案：是选用：是选用e面作为定位基准来加工面作为定位基准来加工g面，此时，工序尺寸面，此时，工序尺寸C是直接得到的，尺寸是直接得到的，尺寸B是是间接得到的，由于定位基准间接得到的，由于定位基准e与设计基准与设计基准f不重合而给不重

59、合而给g面加工带来的基准不重合误面加工带来的基准不重合误差等于设计基准差等于设计基准f面相对于定位基准面相对于定位基准e面在尺寸面在尺寸B方向上的最大变动量方向上的最大变动量TA。2基准不重合误差基准不重合误差1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.2定位基准选择定位基准选择81 一次安装加工两孔A和B，孔B在X方向定位基准C与设计基准A不重合，基准不重合误差为联系尺寸22的公差0.2。2基准不重合误差基准不重合误差1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.2定位基准选择定位基准选择82l 定位误差仅出现在调整法加工当中；定位误

60、差仅出现在调整法加工当中；l 定位误差应控制在工序公差的定位误差应控制在工序公差的1/31/31/51/5之内；之内；l 基准不重合误差不仅指定位过程而言，对度量也有类似基准不重合误差不仅指定位过程而言，对度量也有类似的情况；的情况；l 各表面的位置精度也同于尺寸关系。各表面的位置精度也同于尺寸关系。分析定位误差时需注意：分析定位误差时需注意：2基准不重合误差基准不重合误差1.3制定机械加工工艺过程的主要问题制定机械加工工艺过程的主要问题1.3.2定位基准选择定位基准选择8384在加工时用于工件定位的基准称为定位基准。又可进一步分为：使用未经机械加工表面作为定位基准，称为粗基准。零件上根据机械