模具制造工艺规程编制

1、第第2 2章章 模具制造工艺过程的编制模具制造工艺过程的编制本章主要内容：本章主要内容：2.1 基本概念基本概念2.2 编制工艺过程的依据编制工艺过程的依据2.3 零件图的工艺分析零件图的工艺分析2.4 毛坯选择毛坯选择2.5 定位基准的选择定位基准的选择2.6 工艺路线的拟订工艺路线的拟订2.7 加工余量的确定加工余量的确定2.8 工序尺寸及其公差的确定工序尺寸及其公差的确定2.9 定位误差分析与计算定位误差分析与计算2.10 装配、试模与调整、维修装配、试模与调整、维修2.1基基 本本 概概 念念一、模具制造的生产过程一、模具制造的生产过程 模具的生产过程，是指将用户提供的产品信息和制件的

2、技术信息模具的生产过程，是指将用户提供的产品信息和制件的技术信息通过结构分析、工艺性分析，设计成模具；并基于此，将原材料经通过结构分析、工艺性分析，设计成模具；并基于此，将原材料经过加工、装配，转变为具有使用性能的成型工具的全过程。过加工、装配，转变为具有使用性能的成型工具的全过程。原材料的运输、存放生产准备毛坯制造机加工、热处理装配试模包装、入库具体地说，模具生产过程分以下六个阶段：具体地说，模具生产过程分以下六个阶段：(1)模具方案确模具方案确定定 (2)模具结构设计模具结构设计 (3)生产准备生产准备 成型件材料、模块等坯成型件材料、模块等坯料加工；标准零、部件配购；根据造型设计，编制料

3、加工；标准零、部件配购；根据造型设计，编制NC、CNC加工代码组成的加工程序；以及刀具、工装等。加工代码组成的加工程序；以及刀具、工装等。 (4)模模具成型零件加工具成型零件加工 (5)装配与试模装配与试模(6)验收与试用。验收与试用。 二、二、模具制造工艺过程及其组成模具制造工艺过程及其组成 模具制造工艺过程定义为：直接改变生产对象的形状、尺模具制造工艺过程定义为：直接改变生产对象的形状、尺寸、相互位置及性能，将其转变为成品或半成品的过程。寸、相互位置及性能，将其转变为成品或半成品的过程。它是它是模具生产过程的主要部分，即从生产准备到验收、试模合格之模具生产过程的主要部分，即从生产准备到验收

4、、试模合格之前，属于制造工艺过程。前，属于制造工艺过程。1. 工序：工序：一个或一组工人在一个工作地对同一个或同时一个或一组工人在一个工作地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称为工序。对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程称为工序。 工序是构成工艺过程的工序是构成工艺过程的基本单位，基本单位，工序划分的工序划分的主要依据是加工地点是主要依据是加工地点是否变动和加工内容是否否变动和加工内容是否连续。连续。举例：举例：带肩导柱带肩导柱的车削，复杂型腔的数的车削，复杂型腔的数控加工。控加工。2.安装：安装：在零件加工之前，使工件在机床或夹具上在零件加工之前，使工件在机床或夹具上占有

5、正确的位置并将其紧固的过程称为占有正确的位置并将其紧固的过程称为装夹装夹（包包括定位与夹紧两个过程括定位与夹紧两个过程）。工件）。工件(或装配单元或装配单元)经经一次装夹后所完成的那一部分工序称为一次装夹后所完成的那一部分工序称为安装安装。 一个工序中可以只有一次安装，也可以有多次安装。一个工序中可以只有一次安装，也可以有多次安装。应尽量减少安装次数。举例：应尽量减少安装次数。举例：导柱外圆面、端面及中心孔导柱外圆面、端面及中心孔的车、钻。的车、钻。3.工位：工位：为了完成一定的工序部分，一次装夹工件为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件后，工件(或装配单元或装配单元)与夹具或设备的可动

6、部分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每一个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。位置称为工位。(位置是否改变位置是否改变) 举例：三轴钻床利用回转工作台换位使零件按照装卸、钻孔、扩孔和铰孔四个工位连续完成加工。4.工步工步 在加工表面和加工工具不在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那变的情况下，所连续完成的那一部分工序称为工步。一部分工序称为工步。 加工表面与加工工具只要改变一个，加工表面与加工工具只要改变一个，就应算作另一工步，就应算作另一工步，如对同一个孔进如对同一个孔进行钻孔、扩孔、铰孔，应作为三个工行钻孔、扩孔、铰孔，应作为三个工步

7、。在工艺卡片中，按工序写出各加步。在工艺卡片中，按工序写出各加工工步，就规定了一个工序的具体操工工步，就规定了一个工序的具体操作方法及次序。作方法及次序。多工位连续加工多工位连续加工工步的合并：工步的合并： （1）对那些在一次安装中连续进行）对那些在一次安装中连续进行的若干相同的工步，通常看作一个的若干相同的工步，通常看作一个工步。如：钻工步。如：钻4个孔个孔（2）对性质相同，尺寸相差不大的）对性质相同，尺寸相差不大的表面，可合并为一个工步。如：同表面，可合并为一个工步。如：同一工件不同尺寸外圆的车削。一工件不同尺寸外圆的车削。工步的合并工步的合并5.工作行程（走刀）：工作行程（走刀）：切削工

8、具在加工切削工具在加工表面上切削，每切去一层材料称为一表面上切削，每切去一层材料称为一个工作行程（走刀）。个工作行程（走刀）。 一个工步里可以有一个工作行程，也一个工步里可以有一个工作行程，也可以有多个工作行程。如外圆的余量较多，可以有多个工作行程。如外圆的余量较多，在粗车工步中可以有多次工作行程。在粗车工步中可以有多次工作行程。2.2 编制工艺规程的依据编制工艺规程的依据一、工艺规程的作用与内容工艺规程的作用与内容 1.工艺规程：工艺规程：把整个零件的全部加工过程按照一定的格式把整个零件的全部加工过程按照一定的格式所写成的书面文件。所写成的书面文件。它简要地规定了零件的加工顺序、选它简要地规

9、定了零件的加工顺序、选用机床、工具、工序的技术要求及必要的操作方法。用机床、工具、工序的技术要求及必要的操作方法。 2.工艺规程的作用：工艺规程的作用：用以组织、指导、管理和控制模具制用以组织、指导、管理和控制模具制造的各个工序。造的各个工序。二、工艺规程编制的原则与依据二、工艺规程编制的原则与依据 1.工艺规程编制的原则工艺规程编制的原则 在一定的条件下，以最简便的方法、最快的速度、最少在一定的条件下，以最简便的方法、最快的速度、最少的劳动量和最少的费用，可靠地加工出符合图纸各项要求的劳动量和最少的费用，可靠地加工出符合图纸各项要求的零件。的零件。2.工艺规程编制的依据工艺规程编制的依据 根

10、据必要的技术资料，生产计划根据必要的技术资料，生产计划(周期、进度、数量周期、进度、数量)，本厂的生产条件本厂的生产条件(设备、工人技术水平、生产场地、起重设备、工人技术水平、生产场地、起重运输等运输等)，结合需要的可能性，因地制宜地全面考虑。，结合需要的可能性，因地制宜地全面考虑。三、模具工艺工作三、模具工艺工作1. 模具工艺工作的主要内容模具工艺工作的主要内容(1)编制工艺文件编制工艺文件 模具工艺文件主要包括模具零件加工工艺规程、模具装模具工艺文件主要包括模具零件加工工艺规程、模具装配工艺要点或工艺规程、原材料清单、外购件清单和外协件配工艺要点或工艺规程、原材料清单、外购件清单和外协件清

11、单等。清单等。 (2)二类工具的设计和工艺编制二类工具的设计和工艺编制 二类工具二类工具(二级工具二级工具)是指加工模具零件和模具装配中所用是指加工模具零件和模具装配中所用的各种专用工具。经常设计的二类工具有：非标准的铰刀和的各种专用工具。经常设计的二类工具有：非标准的铰刀和铣刀、各型面检验样板、非标准量规、仿形加工用靠模、电铣刀、各型面检验样板、非标准量规、仿形加工用靠模、电火花成型加工电极、型面检验放大图样等。火花成型加工电极、型面检验放大图样等。(3)处理加工现场技术问题处理加工现场技术问题 处理模具零件加工和装配过程中出现的技术、质量和生处理模具零件加工和装配过程中出现的技术、质量和生

12、产管理问题是模具工艺技术人员的经常性工作之一。产管理问题是模具工艺技术人员的经常性工作之一。 (4)试模和鉴定工作试模和鉴定工作 模具在装配之后的试模是模具生产的主要环节，模具模具在装配之后的试模是模具生产的主要环节，模具设计人员、工艺人员和其他人员通过试模中出现的问题，设计人员、工艺人员和其他人员通过试模中出现的问题，提出解决问题的对策，并对模具的最终技术质量状态作出提出解决问题的对策，并对模具的最终技术质量状态作出正确的结论。正确的结论。2. 模具工艺文件的编制模具工艺文件的编制 模具工艺规程包括加工工艺规程、装配工艺规程和检模具工艺规程包括加工工艺规程、装配工艺规程和检验工艺规程三部分。

13、生产中常以工艺过程卡和工序卡来指验工艺规程三部分。生产中常以工艺过程卡和工序卡来指导、规范生产。导、规范生产。 2.3 零件图的工艺分析零件图的工艺分析一、零件的结构工艺性一、零件的结构工艺性 零件的结构工艺性：零件的结构工艺性：是指所设计的零件在满足使用要求是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，其的前提下，其制造的可行性和经济性制造的可行性和经济性。 零件的结构工艺性好，就有利于优质高产。结构工艺性零件的结构工艺性好，就有利于优质高产。结构工艺性的优劣，除与各个零件本身特点有关之外，的优劣，除与各个零件本身特点有关之外，还应考虑整机的还应考虑整机的装配工艺性和生产类型装配工艺性和生产类型。

14、1.原材料原材料 机械零件所采用的原材料，除满足使用性能要求外，还应机械零件所采用的原材料，除满足使用性能要求外，还应考虑：考虑： (1)便于采购，不随意使用贵重、稀缺材料；便于采购，不随意使用贵重、稀缺材料； (2)便于加工，不随意使用在原始状态下具有过高硬度、过高便于加工，不随意使用在原始状态下具有过高硬度、过高韧性的材料。韧性的材料。 2.各表面形状、结构应便于加工各表面形状、结构应便于加工二、零件图技术要求分析1. 零件的精度零件的精度分析分析 尺寸精度、形状精度和位置精度，以及表面粗糙尺寸精度、形状精度和位置精度，以及表面粗糙度。度。2. 零件材料分析零件材料分析 材料性能对加工方法

15、的影响。材料性能对加工方法的影响。3.其他技术要求其他技术要求 (1) 热处理、表面处理及其他防腐处理。热处理、表面处理及其他防腐处理。 (2) 特殊检验方法，如磁力探伤、特殊检验方法，如磁力探伤、X光检查、荧光检光检查、荧光检验等。验等。 (3)其他要求，如动平衡、退磁处理等。其他要求，如动平衡、退磁处理等。2.4 毛毛 坯坯 选选 择择一、毛坯的分类和选择原则一、毛坯的分类和选择原则 毛坯的选择应根据所用材料、零件结构、复杂程度、毛坯的选择应根据所用材料、零件结构、复杂程度、生产类型和本厂的生产条件几个方面来决定。生产类型和本厂的生产条件几个方面来决定。二、毛坯的形状和尺寸二、毛坯的形状和

16、尺寸 工艺人员在分析产品图纸后，应该对所负责设计的工艺人员在分析产品图纸后，应该对所负责设计的工艺过程的那部分零件决定毛坯方案，而后在工艺过程的那部分零件决定毛坯方案，而后在编制工艺过编制工艺过程的同时，逐步决定毛坯尺寸和形状，画出毛坯图。程的同时，逐步决定毛坯尺寸和形状，画出毛坯图。1.毛坯形状毛坯形状 根据根据零件形状选择合适的毛坯形状零件形状选择合适的毛坯形状。2.毛坯尺寸毛坯尺寸 根据所采用的毛坯方案，估计各表面的工序数，根据所采用的毛坯方案，估计各表面的工序数，由各由各工序的加工余量决定毛坯的尺寸，工序的加工余量决定毛坯的尺寸，即在原零件尺寸基础上即在原零件尺寸基础上加上各表面在各工

17、序所有的加工余量的总和加上各表面在各工序所有的加工余量的总和(总加工余量总加工余量)，构成毛坯的尺寸。而后根据毛坯制造和零件机械加工所要构成毛坯的尺寸。而后根据毛坯制造和零件机械加工所要求的结构工艺性修改其形状，绘制毛坯图。求的结构工艺性修改其形状，绘制毛坯图。3.毛坯尺寸的确定方法毛坯尺寸的确定方法例例1：某模具零件的外形尺寸为某模具零件的外形尺寸为30mm 140mm 220mm，材料为，材料为Cr12MoV。 毛坯尺寸：毛坯尺寸：35mm145mm 225mm例例2：如图所示零件，试确定毛坯尺寸：如图所示零件，试确定毛坯尺寸外形尺寸：外形尺寸：4872 86毛坯尺寸毛坯尺寸5276 90

18、4. 坯料加工坯料加工长方体长方体毛坯加工工序：毛坯加工工序：备料备料锻造锻造热处理退火（回火）热处理退火（回火）刨（铣）六刨（铣）六面面磨平面。磨平面。圆形圆形坯料加工工序：坯料加工工序：备料备料车加工车加工内外圆磨表面。内外圆磨表面。 留磨余量留磨余量2.5 定位基准的选择定位基准的选择一、一、 概念：概念：（1）基准：基准：在零件的设计和制造过程中，用于确定其它点、在零件的设计和制造过程中，用于确定其它点、线、面的位置所依据的点、线、面。分别称为基准点、基线、面的位置所依据的点、线、面。分别称为基准点、基准线和基准面。准线和基准面。 1 1）设计基准：设计基准：在零件图上用以确定其它点、

19、线、面位置的在零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准基准. . 2）工艺基准工艺基准：零件在加工和装配中所使用的基准。：零件在加工和装配中所使用的基准。 定位基准：定位基准：用以确定工件在机床或夹具中正确位置所依据用以确定工件在机床或夹具中正确位置所依据的基准。的基准。 测量基准（检验基准）测量基准（检验基准）：测量零件已加工表面位置及尺寸：测量零件已加工表面位置及尺寸的基准。的基准。 装配基准：装配基准：装配时用于确定零件相互间正确装配位置的基装配时用于确定零件相互间正确装配位置的基准。准。二、定位基准二、定位基准1. 定位基准的特点定位基准的特点(1)工件定位时，所选定位基准可能是点、线

20、、面，工件定位时，所选定位基准可能是点、线、面，其中点或其中点或线应由某些具体的表面体现出来，这些表面称为定位基准线应由某些具体的表面体现出来，这些表面称为定位基准面。面。例如以中心线作定位基准，可由内、外圆表面或两对例如以中心线作定位基准，可由内、外圆表面或两对称的侧平面体现。称的侧平面体现。(2)工件定位时，往往通过它的定位表面放置在机床上或夹具工件定位时，往往通过它的定位表面放置在机床上或夹具中，这时定位基准面起支承作用，但并不是所有定位表面中，这时定位基准面起支承作用，但并不是所有定位表面都起支承作用。都起支承作用。如直接找正、划线找正定位，所找正的那如直接找正、划线找正定位，所找正的

21、那条线或那个面本身是定位基准，有时它是被加工表面，不条线或那个面本身是定位基准，有时它是被加工表面，不能起支承作用。能起支承作用。(3)工件定位时，应视零件加工的具体情况，根据工件定位时，应视零件加工的具体情况，根据六点定位原六点定位原则选择定位基准。则选择定位基准。需要限制的自由度少，可能只需一个表需要限制的自由度少，可能只需一个表面定位面定位(如平面如平面)；所需要限制的自由度多，则需要一组表；所需要限制的自由度多，则需要一组表面定位；限制六个自由度，必须沿三个坐标方向以三个表面定位；限制六个自由度，必须沿三个坐标方向以三个表面作定位基准。面作定位基准。2. 定位基准的分类定位基准的分类

22、粗基准粗基准：在加工的起始工序中在加工的起始工序中，只能用毛坯上未经加工，只能用毛坯上未经加工的表面作定位基准，则该表面称为粗基准。的表面作定位基准，则该表面称为粗基准。 精基准精基准：利用已经加工过的表面作定位基准利用已经加工过的表面作定位基准，称为精基，称为精基准。准。 由于产品的精度在很大程度上取决于定位基准选择是否由于产品的精度在很大程度上取决于定位基准选择是否合适，作为定位基准的表面应该具备一定的精确性。合适，作为定位基准的表面应该具备一定的精确性。但是，但是，在一个毛坯件的第一道机械加工工序，工件上各表面都是在一个毛坯件的第一道机械加工工序，工件上各表面都是毛面，所选用的基准面也只

23、能是毛面。因此，定位基准就毛面，所选用的基准面也只能是毛面。因此，定位基准就有粗基准有粗基准(毛基准毛基准)和精基准和精基准(光基准光基准)的差别，它们的情况的差别，它们的情况不同，选择的原则也就不一样。不同，选择的原则也就不一样。 3. 定位基准选择定位基准选择原则原则1）粗基准的选择）粗基准的选择 在选择粗基准时考虑的在选择粗基准时考虑的重点是：一是如何保证各加工重点是：一是如何保证各加工表面有足够的加工余量；二是保证各加工面与非加工面之表面有足够的加工余量；二是保证各加工面与非加工面之间的相互位置关系，三是保证装夹的稳定性和可靠性。间的相互位置关系，三是保证装夹的稳定性和可靠性。具具体选

24、择时可采用下列原则：体选择时可采用下列原则：(1)当零件上只有一个非加工当零件上只有一个非加工表面时，表面时，为了保证非加工表为了保证非加工表面与加工表面之间的位置要面与加工表面之间的位置要求，求，应选择非加工表面作粗应选择非加工表面作粗基准基准(图图 (a)；如果零件上有如果零件上有多个非加工表面，则应以其多个非加工表面，则应以其中与加工面相互位置要求较中与加工面相互位置要求较高的表面作粗基准，高的表面作粗基准，如图如图 (b)所示。所示。(2)如果零件上没有非加工表面，选择粗基准时，应考虑合理如果零件上没有非加工表面，选择粗基准时，应考虑合理地分配各表面的加工余量。地分配各表面的加工余量。

25、应保证各主要加工表面都有足够的余量。应保证各主要加工表面都有足够的余量。为满足这个要求，为满足这个要求，应选择毛坯余量最小的表面作粗基准。应选择毛坯余量最小的表面作粗基准。如图如图2.13(c)所示的所示的阶梯轴。应选阶梯轴。应选58mm外圆表面作粗基准。外圆表面作粗基准。对于工件上的某些重要表面对于工件上的某些重要表面(如导轨和重要孔等如导轨和重要孔等)，为了尽，为了尽可能使其加工余量均匀，则可能使其加工余量均匀，则应选择重要表面作粗基准。应选择重要表面作粗基准。 或选择工件上那些加工面积较大，形状复杂，加工量或选择工件上那些加工面积较大，形状复杂，加工量较大的表面为粗基准。较大的表面为粗基

26、准。(c)(3) 粗基准应避免重复使用。粗基准应避免重复使用。在同一尺寸方向上，粗基准通在同一尺寸方向上，粗基准通常只允许使用一次，以免产生较大的定位误差。如图所示常只允许使用一次，以免产生较大的定位误差。如图所示的小轴加工，如重复使用的小轴加工，如重复使用B面去加工面去加工A、C面，则必然会使面，则必然会使A面与面与C面的轴线产生较大的同轴度误差面的轴线产生较大的同轴度误差。(4)选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷，选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠。以便定位可靠。2)精基准的选择精基准的选择 选择精基准考虑的重点是：选择精基准考虑的重点是：如何

27、减小定位误差，提高如何减小定位误差，提高加工精度。加工精度。同时考虑装夹方便，夹具结构简单。选择精基同时考虑装夹方便，夹具结构简单。选择精基准一般应遵循以下原则：准一般应遵循以下原则：(1) “基准重合基准重合”原则原则. 选择加工表面的选择加工表面的设计基准为定位基准设计基准为定位基准,称为称为“基准重合基准重合”原原则。则。(2)“基准统一基准统一”原则原则 当工件以某一组精基准定位可以比较方便地加工其他各当工件以某一组精基准定位可以比较方便地加工其他各表面时，应尽可能在多数工序中采用此组精基准定位，这表面时，应尽可能在多数工序中采用此组精基准定位，这就是就是“基准统一基准统一”原则。原则

28、。 (3)“自为基准自为基准”的原则的原则 当精加工或光整加工工序要求余量尽可能小而均匀时，当精加工或光整加工工序要求余量尽可能小而均匀时，应选择加工表面本身作为定位基准。例如磨削床身的导轨应选择加工表面本身作为定位基准。例如磨削床身的导轨面时，就是以导轨面本身作定位基准面时，就是以导轨面本身作定位基准(图图2.18)。此外，用。此外，用浮动铰刀铰孔，用圆拉刀拉孔，用无心磨床磨外圆表面等，浮动铰刀铰孔，用圆拉刀拉孔，用无心磨床磨外圆表面等，均为以加工表面本身作定位基准的实例。均为以加工表面本身作定位基准的实例。(4)“互为基准互为基准”的原则的原则 为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可采

29、用互为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可采用互为基准、反复加工的原则。如薄板的磨削、导套的内外圆为基准、反复加工的原则。如薄板的磨削、导套的内外圆面加工。面加工。(5)保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则 3）辅助基准的应用辅助基准的应用 工件定位时，为了保证加工表面的位置精度，多数情工件定位时，为了保证加工表面的位置精度，多数情况下优先选择设计基准或装配基准为主要定位基准，这些况下优先选择设计基准或装配基准为主要定位基准，这些基准一般为零件上的重要工作表面。但基准一般为零件上的重要工作表面。但有些零件的加工，有些零件的加工，为装夹方便或易

30、于实现基准统一，人为地制造一种定位基为装夹方便或易于实现基准统一，人为地制造一种定位基准，如零件上的准，如零件上的工艺凸台工艺凸台和轴类零件加工时的和轴类零件加工时的中心孔中心孔。这。这些表面不是零件上的工作表面，只是由于工艺需要而作出些表面不是零件上的工作表面，只是由于工艺需要而作出的，这种基准称为辅助基准。的，这种基准称为辅助基准。此外，零件上的某些次要表此外，零件上的某些次要表面面(非配合表面非配合表面)，因工艺上宜作定位基准而提高它的加工，因工艺上宜作定位基准而提高它的加工精度和表面质量，这种表面也称为辅助基准。精度和表面质量，这种表面也称为辅助基准。2.6工艺路线的拟订工艺路线的拟订

31、 机械加工工艺规程的制订，大体可分为两个部分：机械加工工艺规程的制订，大体可分为两个部分：拟拟订零件加工的工艺路线；确定各道工序的工序尺寸及公差订零件加工的工艺路线；确定各道工序的工序尺寸及公差、所用设备及工艺装备、切削规范和时间定额等。所用设备及工艺装备、切削规范和时间定额等。一、一、 表面加工方法的选择表面加工方法的选择 有一定技术要求的零件表面，一般不是用一种工艺方有一定技术要求的零件表面，一般不是用一种工艺方法一次加工就能达到设计要求的，所以对于精度要求较高法一次加工就能达到设计要求的，所以对于精度要求较高的表面，在选择加工方法时，总是根据各种工艺方法所能的表面，在选择加工方法时，总是

32、根据各种工艺方法所能达到的加工经济精度和表面粗糙度等因素来选定它的最后达到的加工经济精度和表面粗糙度等因素来选定它的最后加工方法，然后再选定前面一系列准备工序的加工方法和加工方法，然后再选定前面一系列准备工序的加工方法和顺序，经过逐次加工达到其设计要求。顺序，经过逐次加工达到其设计要求。选择零件各表面加工方法的基本思路：选择零件各表面加工方法的基本思路：1.被加工表面的精度和表面质量要求被加工表面的精度和表面质量要求 所采用加工方法的经济精度应能保证零件图样所规所采用加工方法的经济精度应能保证零件图样所规定的精度和表面质量要求。定的精度和表面质量要求。 例如，材料为碳钢，尺寸精例如，材料为碳钢

33、，尺寸精度为度为IT7，表面粗糙度，表面粗糙度Ra=0.8m的外圆柱面，应该选用的外圆柱面，应该选用磨削加工方法作为达到工件加工精度的最终加工方法。磨削加工方法作为达到工件加工精度的最终加工方法。 当多种加工方法的加工经济精度都能满足被加工表面的当多种加工方法的加工经济精度都能满足被加工表面的精度和表面粗糙度要求时，选择何种加工方法则取决于零精度和表面粗糙度要求时，选择何种加工方法则取决于零件的结构形状、尺寸大小、材料、热处理等项因素。件的结构形状、尺寸大小、材料、热处理等项因素。例如例如IT7的孔的孔，采用镗、铰、磨、拉削加工均可达到精度要求，采用镗、铰、磨、拉削加工均可达到精度要求，都符合

34、加工经济精度。但是，对模板上的孔，则不应选择都符合加工经济精度。但是，对模板上的孔，则不应选择拉削和内圆磨削加工，宜采用镗削、铰削加工；对于位置拉削和内圆磨削加工，宜采用镗削、铰削加工；对于位置精度要求较高的孔采用坐标镗或坐标磨加工，而不宜采用精度要求较高的孔采用坐标镗或坐标磨加工，而不宜采用铰削加工，因为铰削加工，因为铰孔不能纠正孔的位置偏差铰孔不能纠正孔的位置偏差。被加工表面。被加工表面的尺寸大小对选择加工方法也有一定的影响。例的尺寸大小对选择加工方法也有一定的影响。例如孔径较如孔径较大时宜选用镗孔，而加工直径小的孔，则采用铰孔较为适大时宜选用镗孔，而加工直径小的孔，则采用铰孔较为适当。当

35、。2 零件材料的性质及热处理要求零件材料的性质及热处理要求 对于加工质量要求高的有色金属零件，一般采用精细对于加工质量要求高的有色金属零件，一般采用精细车、精细铣或金刚镗进行加工，应避免采用磨削加工。淬车、精细铣或金刚镗进行加工，应避免采用磨削加工。淬火后的钢质零件宜采用磨削加工和特种加工。火后的钢质零件宜采用磨削加工和特种加工。3 生产率和经济性要求生产率和经济性要求 所选择的零件加工方法，除保证产品的质量和经济精度所选择的零件加工方法，除保证产品的质量和经济精度要求外，应有尽可能高的生产率。尤其在大批量生产时，要求外，应有尽可能高的生产率。尤其在大批量生产时，应尽量采用高效率的先进加工方法

36、和设备，以达到大幅度应尽量采用高效率的先进加工方法和设备，以达到大幅度提高生产效率的目的。提高生产效率的目的。二、工艺阶段的划分二、工艺阶段的划分1. 工艺过程四个阶段的划分工艺过程四个阶段的划分(1) 粗加工阶段主要任务是切除加工表面上的大部分余量，粗加工阶段主要任务是切除加工表面上的大部分余量，使毛坯的形状和尺寸尽量接近成品。使毛坯的形状和尺寸尽量接近成品。粗加工阶段应考虑的主要是如何提高劳动生产率。(2)半精加工阶段：主要任务是减小粗加工后留下的误差和表半精加工阶段：主要任务是减小粗加工后留下的误差和表面缺陷层，使被加工面达到一定的精度，同时完成一些次面缺陷层，使被加工面达到一定的精度，

37、同时完成一些次要表面的加工要表面的加工(如钻孔、攻螺纹、切槽等如钻孔、攻螺纹、切槽等) 。(3)精加工阶段精加工阶段:主要任务是使精度要求高的表面达到规定的主要任务是使精度要求高的表面达到规定的质量要求。质量要求。要求的加工精度较高，各表面的加工余量和切削用量都比较小。(4)光整加工阶段主要任务是提高被加工表面的尺寸精度和减光整加工阶段主要任务是提高被加工表面的尺寸精度和减小表面粗糙度，一般不能纠正形状和位置误差。小表面粗糙度，一般不能纠正形状和位置误差。对尺寸精度和表面粗糙度要求特别高的表面才安排光整加工。2.划分工艺阶段的原因及原则划分工艺阶段的原因及原则(1)保证加工质量（渐精的概念）保

38、证加工质量（渐精的概念） 逐级提高零件的精度，消除或减小加工过程中的内应力逐级提高零件的精度，消除或减小加工过程中的内应力和变形。和变形。(2)合理使用设备合理使用设备(3)便于热处理工序的安排便于热处理工序的安排(4)便于及时发现毛坯缺陷和保护已加工表面便于及时发现毛坯缺陷和保护已加工表面 三、三、工序的划分工序的划分确定工序数目的两个原则：工序集中原则和工序分散原则确定工序数目的两个原则：工序集中原则和工序分散原则1.工序集中的特点：工序集中的特点：（1） 工件在一次装夹后，可以加工多个表面，能较好地保工件在一次装夹后，可以加工多个表面，能较好地保证表面之间的相互位置精度；可以减少装夹工件

39、的次数和证表面之间的相互位置精度；可以减少装夹工件的次数和辅助时间；减少工件在机床之间的搬运次数，有利于缩短辅助时间；减少工件在机床之间的搬运次数，有利于缩短生产周期。生产周期。（2）可减少机床数量、操作工人，节省车间生产面积，简可减少机床数量、操作工人，节省车间生产面积，简化生产计划和生产组织工作。化生产计划和生产组织工作。2. 工序分散具有以下特点：工序分散具有以下特点：（1）机床设备及工装比较简单，调整方便，生产工人易于机床设备及工装比较简单，调整方便，生产工人易于掌握。掌握。（2）可以采用最合理的切削用量，减少机动时间。可以采用最合理的切削用量，减少机动时间。（3）设备数量多，操作工人

40、多，生产面积大。设备数量多，操作工人多，生产面积大。四、四、 加工顺序的安排加工顺序的安排1.切削加工工序的安排切削加工工序的安排 零件的被加工表面不仅有自身的精度要求，而且各表面零件的被加工表面不仅有自身的精度要求，而且各表面之间还常有一定的位置要求，在零件的加工过程中要注意之间还常有一定的位置要求，在零件的加工过程中要注意基准的选择与转换。安排加工顺序应遵循以下原则：基准的选择与转换。安排加工顺序应遵循以下原则：(1) 先粗后精先粗后精：即先进行粗加工，再进行半精加工，最后进：即先进行粗加工，再进行半精加工，最后进行精加工和光整加工。行精加工和光整加工。(2)基面先行：基面先行：先加工基准

41、表面，后加工其他表面。在零件加先加工基准表面，后加工其他表面。在零件加工的各阶段，应先把基准面加工出来，以便后续工序用它工的各阶段，应先把基准面加工出来，以便后续工序用它来定位加工其他表面。来定位加工其他表面。(3)先主后次：先主后次：先加工主要表面，后加工次要表面。零件的工先加工主要表面，后加工次要表面。零件的工作表面、装配基面等应先加工。而键槽、螺孔等往往和主作表面、装配基面等应先加工。而键槽、螺孔等往往和主要表面之间有相互位置要求，一般应安排在主要表面之后要表面之间有相互位置要求，一般应安排在主要表面之后加工。加工。(4)先面后孔：先面后孔：先加工平面，后加工内孔。对于箱体、模板类先加工

42、平面，后加工内孔。对于箱体、模板类零件平面轮廓尺寸较大，用它定位，稳定可靠，一般总是零件平面轮廓尺寸较大，用它定位，稳定可靠，一般总是先加工出平面作精基准，然后加工内孔。先加工出平面作精基准，然后加工内孔。2.热处理工序的安排热处理工序的安排 热处理工序在工艺路线中的安排，主要取决于零件热热处理工序在工艺路线中的安排，主要取决于零件热处理的目的。处理的目的。(1)改善金属组织和加工性能的热处理工序改善金属组织和加工性能的热处理工序，如退火、正火和，如退火、正火和调质等，调质等，一般安排在粗加工前、后。一般安排在粗加工前、后。(2)提高零件硬度和耐磨性的热处理工序，提高零件硬度和耐磨性的热处理工

43、序，如淬火、渗碳淬火如淬火、渗碳淬火等，等，一般安排在半精加工之后，精加工、光整加工之前。一般安排在半精加工之后，精加工、光整加工之前。渗氮处理渗氮处理温度低、变形小，且渗氮层较薄，渗氮工序应尽温度低、变形小，且渗氮层较薄，渗氮工序应尽量靠后，量靠后，如安排在工件粗磨之后，精磨、光整加工之前如安排在工件粗磨之后，精磨、光整加工之前。(3)时效处理工序，时效处理的目的在于减小或消除工件的内时效处理工序，时效处理的目的在于减小或消除工件的内应力，一般在粗加工之后精加工之前进行。应力，一般在粗加工之后精加工之前进行。对于高精度的对于高精度的零件，在加工过程中常进行多次时效处理。零件，在加工过程中常进

44、行多次时效处理。 举例：举例： 锻造锻造退火退火粗加工粗加工半精加工半精加工淬火与回淬火与回火火精加工精加工钳工抛光钳工抛光镀铬镀铬钳工装配钳工装配（T8A,T10A） 锻造锻造退火退火粗加工粗加工调质或高温回火调质或高温回火精加精加工工淬火与回火淬火与回火钳工抛光钳工抛光镀铬镀铬钳工装配钳工装配（5CrNiMo, 5CrMnMo,9SiCr）3.辅助工序安排辅助工序安排 辅助工序主要包括检验、去毛刺、清洗、防锈、刻辅助工序主要包括检验、去毛刺、清洗、防锈、刻字等。其中检验工序是主要的辅助工序。为保证产品质量，字等。其中检验工序是主要的辅助工序。为保证产品质量，及时剔除废品，防止浪费工时，并使

45、责任明确，检验工序及时剔除废品，防止浪费工时，并使责任明确，检验工序一般安排在零件粗加工或半精加工结束之后；重要工序加一般安排在零件粗加工或半精加工结束之后；重要工序加工前后；零件送外车间工前后；零件送外车间(如热处理如热处理)加工之前；零件全部加加工之前；零件全部加工结束之后。工结束之后。（1）粗加工、半精加工后，精加工前的检验）粗加工、半精加工后，精加工前的检验（2）重要工序加工前后的检验）重要工序加工前后的检验（3）热处理前的检验）热处理前的检验（4）特种性能的检验）特种性能的检验（6）零件从此车间转送到另一车间前后的检验）零件从此车间转送到另一车间前后的检验（7）装配前的检验）装配前的

46、检验2.7 加工余量的确定加工余量的确定一、加工余量的概念一、加工余量的概念1.总加工余量和工序加工余量总加工余量和工序加工余量（1）总加工余量：总加工余量：为了得到零件上某一表面所要求的精度为了得到零件上某一表面所要求的精度和表面质量而从毛坯表面上切除的全部多余的金属层厚度，和表面质量而从毛坯表面上切除的全部多余的金属层厚度，称为该表面的总加工余量。称为该表面的总加工余量。（2）工序加工余量工序加工余量：为完成某一个工序而从该表面上切除：为完成某一个工序而从该表面上切除的金属层厚度，称为工序加工余量。的金属层厚度，称为工序加工余量。总加工余量与工序加工余量的关系为：总加工余量与工序加工余量的

47、关系为：式中：式中：Z总总总加工余量；总加工余量；Zi第第i道工序的加工余量；道工序的加工余量；n工序数目。工序数目。2.公称加工余量、最大加工余量和最小加工余量公称加工余量、最大加工余量和最小加工余量（1）公称加工余量：通常所说的加工余量又称公称加工余）公称加工余量：通常所说的加工余量又称公称加工余量，其值等于量，其值等于前后工序的基本尺寸之差前后工序的基本尺寸之差。式中：式中：Zb本工序的加工余量；本工序的加工余量；a前工序的工序尺寸；前工序的工序尺寸；b本工序的工序尺寸。本工序的工序尺寸。加工余量有双边余量和单边余量之分，加工余量有双边余量和单边余量之分，平面的加工余量是单边余量，它等于

48、平面的加工余量是单边余量，它等于实际切削的金属层厚度。对于外圆和实际切削的金属层厚度。对于外圆和孔等回转表面，加工余量指双边余量，孔等回转表面，加工余量指双边余量，即以直径方向计算，实际切削的金属即以直径方向计算，实际切削的金属为加工余量数值的一半。为加工余量数值的一半。对于外表面的单边余量对于外表面的单边余量 Zb=a-b 对于内表面的单边余量对于内表面的单边余量 Zb=b-a 对于轴对于轴 2Zbda-db 对于孔对于孔 2Zb=db-da （2）最大加工余量和最小加工余量）最大加工余量和最小加工余量 最大加工余量最大加工余量：前工序最大工序尺寸和本工序最小工序尺：前工序最大工序尺寸和本工

49、序最小工序尺寸之差；寸之差； 最小加工余量：最小加工余量： 前工序最小尺寸与本工序最大尺寸之差。前工序最小尺寸与本工序最大尺寸之差。 对外表面：对外表面：Zbmax=amax-bminZbmin=amin-bmaxTzb=Tbmax-Tbmin =Ta+Tb式中：式中：Tzb本工序加工余量公差；本工序加工余量公差；Tb本工序工序尺寸公差；本工序工序尺寸公差；Ta前工序工序尺寸公差。前工序工序尺寸公差。Zbmin本工序最大和最小加工余量；本工序最大和最小加工余量；bmax、bmin本工序最大和最小尺寸；本工序最大和最小尺寸；amax、amin前工序最大和最小尺寸；前工序最大和最小尺寸；Zamax

50、、Zamin前工序最大和最小加工余量，前工序最大和最小加工余量， 加工余量的公差带，一般是按加工余量的公差带，一般是按“入体原则入体原则” 分布在零件分布在零件加工表面上的。加工表面上的。毛坯尺寸的公差，一般采用双向标注毛坯尺寸的公差，一般采用双向标注.二、二、确定加工余量的方法确定加工余量的方法1. 影响工序余量的因素影响工序余量的因素(1)上道工序的尺寸公差上道工序的尺寸公差T(2)上道工序表面粗糙度上道工序表面粗糙度Ry（表面轮廓最大高度）和表面缺陷层厚度（表面轮廓最大高度）和表面缺陷层厚度H(3)本工序加工时的安装误差本工序加工时的安装误差：包括定位误差、夹紧误差（夹紧变形）：包括定位

51、误差、夹紧误差（夹紧变形）及夹具误差及夹具误差(4)上道工序留下的平面度、直线度之类的位置误差上道工序留下的平面度、直线度之类的位置误差缺陷层正常组织RyH三爪卡盘主轴中心e2e2. 确定加工余量一般有如下三种方法：确定加工余量一般有如下三种方法：(1)分析计算法分析计算法(2) 查表修正法查表修正法 此法是以工艺手册、生产实践和各种试验研究积累的有关此法是以工艺手册、生产实践和各种试验研究积累的有关加工余量的资料数据为基础，并结合实际的加工情况来确定加工余量的资料数据为基础，并结合实际的加工情况来确定加工余量的方法，应用比较广泛。在查表时应注意表中的数加工余量的方法，应用比较广泛。在查表时应

52、注意表中的数据是公称值，对称表面据是公称值，对称表面(轴和孔轴和孔)是加工余量的双边值，非对是加工余量的双边值，非对称表面的加工余量是单边值。称表面的加工余量是单边值。(3)经验估算法经验估算法 此法是根据工艺人员的实践经验来确定加工余量的方法。此法是根据工艺人员的实践经验来确定加工余量的方法。这种方法不太准确，并且为了避免因加工余量不够而产生废这种方法不太准确，并且为了避免因加工余量不够而产生废品的情况，估计的加工余量一般偏大，常用于模具零件。品的情况，估计的加工余量一般偏大，常用于模具零件。 2.8 工序尺寸及其公差的确定工序尺寸及其公差的确定一、一、工艺基准与设计基准重合时工序尺寸及其公

53、差的确定工艺基准与设计基准重合时工序尺寸及其公差的确定 是指定位基准、工序基准、测量基准与设计基准重合时，是指定位基准、工序基准、测量基准与设计基准重合时，同一表面经过多次加工才能满足加工精度要求，应如何确同一表面经过多次加工才能满足加工精度要求，应如何确定各道工序的工序尺寸及其公差。其方法是考虑各工序的定各道工序的工序尺寸及其公差。其方法是考虑各工序的余量和此种加工方法所能达到的经济精度，从最后一道工余量和此种加工方法所能达到的经济精度，从最后一道工序向前推算序向前推算: :(1) 确定工序公差确定工序公差 最后一道工序的尺寸公差等于或小于设最后一道工序的尺寸公差等于或小于设计尺寸公差，其余

54、工序公差按经济精度确定计尺寸公差，其余工序公差按经济精度确定(见有关手册见有关手册)(2) 求工序基本尺寸求工序基本尺寸 从零件图上的设计尺寸开始，一直往从零件图上的设计尺寸开始，一直往前推算到毛坯尺寸，某工序基本尺寸等于后道工序基本尺前推算到毛坯尺寸，某工序基本尺寸等于后道工序基本尺寸加上或减去后道工序余量。寸加上或减去后道工序余量。(3) 标注工序尺寸公差标注工序尺寸公差 最后一道工序的公差按设计尺寸标最后一道工序的公差按设计尺寸标注，其余工序尺寸公差按入体方向标注。注，其余工序尺寸公差按入体方向标注。 (4) 确定毛坯总余量和工序余量。确定毛坯总余量和工序余量。例例3 某工件上有某工件上

55、有20+0.021(H7)的孔，加工工序为：钻孔的孔，加工工序为：钻孔扩孔扩孔粗铰粗铰精铰。求各工序尺寸。精铰。求各工序尺寸。工序名称工序名称工序余量工序余量精度等级精度等级基本基本尺寸尺寸工序尺寸工序尺寸精铰精铰（68） 0.06 IT7(+0.021）20 20+0.021粗铰粗铰 （811）0.09IT9(+0.052 )19.9419.94+0.052扩孔扩孔 （910） 1.05 IT10(+0.084 )19.8519.85+0.084钻孔钻孔 （1114）18.8IT13(+0.33 )18.818.8+0.33二、二、工艺基准与设计基准不重合时工序尺寸及其公差的确定工艺基准与设

56、计基准不重合时工序尺寸及其公差的确定 1.工艺尺寸链的基本概念工艺尺寸链的基本概念1) 工艺尺寸链的定义和特征工艺尺寸链的定义和特征工艺尺寸链的主要特征工艺尺寸链的主要特征(1)封闭性封闭性尺寸链中各个尺寸首尾相接形成一个封闭的系尺寸链中各个尺寸首尾相接形成一个封闭的系统。不封闭就不成为尺寸链。统。不封闭就不成为尺寸链。(2)关联性关联性任何一个能直接保证的尺寸及其精度的变化，任何一个能直接保证的尺寸及其精度的变化，必将影响间接保证的尺寸和其精度。必将影响间接保证的尺寸和其精度。工艺尺寸链：工艺尺寸链：零件零件加工过程中，同一加工过程中，同一工件上相互联系、工件上相互联系、按一定顺序排列成按一

57、定顺序排列成封闭图形的尺寸组封闭图形的尺寸组合，称为工艺尺寸合，称为工艺尺寸链，简称尺寸链。链，简称尺寸链。2)工艺尺寸链的组成工艺尺寸链的组成 （1）环：组成尺寸链的每一个尺寸，称为尺寸链的环。）环：组成尺寸链的每一个尺寸，称为尺寸链的环。 （2）封闭环：加工过程中）封闭环：加工过程中间接得到的尺寸间接得到的尺寸，称为尺寸链，称为尺寸链的封闭环。的封闭环。每个尺寸链中有且仅有一个封闭环。每个尺寸链中有且仅有一个封闭环。用加下标用加下标o(或或）的字母表示。）的字母表示。 （3）组成环：）组成环：除封闭环以外的其他环，称为组成环。组除封闭环以外的其他环，称为组成环。组成环的尺寸是直接保证的成环

58、的尺寸是直接保证的，它又影响到封闭环的尺寸。按，它又影响到封闭环的尺寸。按其对封闭环的影响又可分为其对封闭环的影响又可分为增环和减环增环和减环。 （4）增环）增环当其余组成环不变，该环当其余组成环不变，该环增大增大(或减小或减小)使使封封闭环随之增大闭环随之增大(或减小或减小)的环，称为增环。为简明起见，给的环，称为增环。为简明起见，给该环冠一个向右的箭头。该环冠一个向右的箭头。 （5）减环）减环当其余组成环不变，该环增大当其余组成环不变，该环增大(或减小或减小)使封使封闭环减小闭环减小(或增大或增大)的环，称为减环。为简明起见，给该环的环，称为减环。为简明起见，给该环冠一个向左的箭头。冠一个

59、向左的箭头。3）工艺尺寸链的画法）工艺尺寸链的画法（1）封闭环的确定）封闭环的确定 正确确定封闭环是解算工艺尺寸链最关键的一步。正确确定封闭环是解算工艺尺寸链最关键的一步。如果如果封闭环确定错了，整个尺寸链的解算将是错误的。要认准封闭环确定错了，整个尺寸链的解算将是错误的。要认准封闭环是封闭环是“间接、派生、最后间接、派生、最后”获得的尺寸这一关键点。获得的尺寸这一关键点。（2）然后从封闭环一端开始，按照尺寸之间的联系首尾相）然后从封闭环一端开始，按照尺寸之间的联系首尾相连，依次画出对封闭环有影响的尺寸，直到封闭环的另一连，依次画出对封闭环有影响的尺寸，直到封闭环的另一端，形成一个封闭图形，就

60、构成一个尺寸链。端，形成一个封闭图形，就构成一个尺寸链。（3）按照各组成环对封闭环的影响，确定其为增环或减环。）按照各组成环对封闭环的影响，确定其为增环或减环。 对于环数多的尺寸链，可以采用箭头法，即先给对于环数多的尺寸链，可以采用箭头法，即先给A尺尺寸的上方寸的上方(或下方或下方)任意画箭头方向，然后沿着规定好的方任意画箭头方向，然后沿着规定好的方向给各环依次画下去，向给各环依次画下去，凡箭头方向与封闭环凡箭头方向与封闭环A的箭头方的箭头方向相同的环为减环，相反的为增环。向相同的环为减环，相反的为增环。注意：所建立的尺寸链，应是最短的注意：所建立的尺寸链，应是最短的(即使组成环数最少即使组成