第三章数控加工工艺

1、1 内 容 提 纲第一节第一节 机械加工工艺的规定机械加工工艺的规定第二节第二节 零件的定位与装夹零件的定位与装夹第三节第三节 机械加工工艺路线机械加工工艺路线第四节第四节 机械加工工序的设计机械加工工序的设计第五节第五节 典型零件加工工艺分析典型零件加工工艺分析2 一、一、 生产过程与机械加工工艺过程生产过程与机械加工工艺过程 生产过程生产过程 是由原材料（或半成品）变为产品的过程。因此一个是由原材料（或半成品）变为产品的过程。因此一个工厂的生产过程，又可按车间分成若干个车间的生产过程。工厂的生产过程，又可按车间分成若干个车间的生产过程。包括：生产技术准备，毛坯制造，机械加工，热处理，装包括

2、：生产技术准备，毛坯制造，机械加工，热处理，装配，测试检验，涂装。配，测试检验，涂装。第一节 机械加工工艺的制定3工艺过程工艺过程 生产过程中直接改变加工对象的尺寸、形状、表面生产过程中直接改变加工对象的尺寸、形状、表面质量、性能以及相对位置关系的过程；使其成为成品或质量、性能以及相对位置关系的过程；使其成为成品或半成品的过程，是重要组成部分。半成品的过程，是重要组成部分。( (毛坯制造，机械加工毛坯制造，机械加工热处理，装配热处理，装配) )l工艺过程是生产过程的一部分。工艺过程是生产过程的一部分。4机械制造工艺过程机械制造工艺过程毛坯毛坯成品成品高质量高质量高效率高效率经济性经济性机机床床

3、刀刀具具夹夹具具量量具具加工工艺系统加工工艺系统能源能源切削切削原理原理信息系统信息系统工艺工艺规程规程物料流物料流数控数控程序程序产品开发产品开发生产过程生产过程 生产过程与机械加工工艺过程生产过程与机械加工工艺过程 机械加工 工艺过程 工艺过程 生产过程6 机械加工工艺过程是由若干个顺次排列的机械加工工艺过程是由若干个顺次排列的工序工序组成。组成。1. 1. 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）工件连续完成的那一部分工艺过程。时对几个）工件连续完成的那一部分工艺过程。 工人、工作地和工件三不变加上连续完成是构成

4、工序的工人、工作地和工件三不变加上连续完成是构成工序的四个要素，工序是组成工艺过程的基本单元。四个要素，工序是组成工艺过程的基本单元。二、机械加工工艺过程的组成二、机械加工工艺过程的组成7 工件在加工前，在机床或夹具中相对刀具应有一个正工件在加工前，在机床或夹具中相对刀具应有一个正确的位置并给予固定，这个过程称为装夹，一次装夹所完确的位置并给予固定，这个过程称为装夹，一次装夹所完成的那部分加工过程称为安装。安装是工序的一部分。成的那部分加工过程称为安装。安装是工序的一部分。 在同一工序中，安装次数应尽量少，既可以提高生产在同一工序中，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

5、带来的加工误差。效率，又可以减少由于多次安装带来的加工误差。2.2.安装安装8l工件在机床上占据工件在机床上占据每一个位置所完成的每一个位置所完成的加工加工3.3.工位工位94.4.工步工步复合工步示例复合工步示例1011实例一：实例一： 阶梯轴加工工艺过程（参考） 工序号工序号工序名称工序名称工作地点工作地点1车端面，钻中心孔车端面，钻中心孔车床车床2车外圆车外圆车床车床3铣键槽铣键槽立式铣床立式铣床4磨外圆磨外圆磨床磨床5去毛刺去毛刺钳工台钳工台12工序号工序号工序内容工序内容设备设备1铣端面，打中心孔铣端面，打中心孔铣端面打中心孔机床铣端面打中心孔机床2车大外圆及倒角车大外圆及倒角车床车

6、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大批量生产的工艺过程大批量生产的工艺过程13 是规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法是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。等的工艺文件。 工艺规程中包括各个工序的排列顺序，加工尺工艺规程中包括各个工序的排列顺序，加工尺寸、公差及技术要求，工艺装备及工艺措施切削用寸、公差及技术要求，工艺装备及工艺措施切削用量及工时定额、工人等级等。量及工时定额、工人等级等。1 1、机械加工工艺规程、机械加工工艺规程三、机械加工工艺规程三、机械加工工艺规程14 （1 1）机械加工工艺过程卡片）机械加工工艺过程

7、卡片 以工序为单位，主要列出零件加工的工艺路线以工序为单位，主要列出零件加工的工艺路线和工序内容的概况，指导零件加工的流向。在单件和工序内容的概况，指导零件加工的流向。在单件小批生产中，通常不编制较详细的工艺文件，而以小批生产中，通常不编制较详细的工艺文件，而以这种卡片指导生产。这种卡片指导生产。15机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片16 （2 2）机械加工工序卡片）机械加工工序卡片 是根据每一道工序制定的，详细地标识该工序的加是根据每一道工序制定的，详细地标识该工序的加工表面、工序尺寸及公差、定位基准、装夹方式、刀具、工表面、工序尺寸及公差、定位基准、装夹方式、刀具、工艺参数等信息，绘

8、有工序简图和工艺内容的符号，是工艺参数等信息，绘有工序简图和工艺内容的符号，是指导工人操作的重要工艺文件。主要用于大批量生产或指导工人操作的重要工艺文件。主要用于大批量生产或成批生产中较重要的零件。成批生产中较重要的零件。 17181920主要有以下几方面：（1）工艺规程是指导生产的主要技术文件（2）工艺规程是生产组织和生产管理工作的依据（3）工艺规程是新建、扩建或改建机械制造厂的主要 技术资料。2 2、工艺规程的作用、工艺规程的作用21四、制订机械加工工艺规程的准备性工作四、制订机械加工工艺规程的准备性工作（一）生产类型（一）生产类型可以反映企业生产专门化程度。可以反映企业生产专门化程度。分

9、为三类：分为三类：l单件生产单件生产l成批生产（小批、中批、大批）成批生产（小批、中批、大批）l大量生产大量生产22（二）零件的工艺分析1 1分析、审查零件图样和产品的装配图分析、审查零件图样和产品的装配图1) 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检查内容：检查内容：检查零件视图是否正确、足够，检查零件视图是否正确、足够，表达是否直观、清楚，表达是否直观、清楚，绘制是否符合国家标准，绘制是否符合国家标准，尺寸、公差以及技术要求的标注是否齐全、合理等。尺寸、公差以及技术要求的标注是否齐全、合理等。 232) 2) 零件的技术要求分析零件的技术要求分析包括内容：包括内容： 精

10、度；加工表面的粗糙度以及表面质量方面的其精度；加工表面的粗糙度以及表面质量方面的其它要求；热处理要求；它要求；热处理要求； 要注意分析这些要求在保证使用性能的前提下是要注意分析这些要求在保证使用性能的前提下是否经济合理，在现有生产条件下能否实现。否经济合理，在现有生产条件下能否实现。 特别要分析主要表面的技术要求特别要分析主要表面的技术要求 243) 3) 零件的材料分析零件的材料分析 分析所提供的毛坯材质本身的机械性能和热处理状分析所提供的毛坯材质本身的机械性能和热处理状态，毛坯的铸造品质和被加工部位的材料硬度，是否有态，毛坯的铸造品质和被加工部位的材料硬度，是否有白口、夹砂、疏松等。判断其

11、加工的难易程度，为选择白口、夹砂、疏松等。判断其加工的难易程度，为选择刀具材料和切削用量提供依据。刀具材料和切削用量提供依据。25图图a a图图b b图图c c(4) 合理的标注尺寸合理的标注尺寸26图图d d图图e e正确272 2 零件的结构工艺性分析零件的结构工艺性分析 、概念：零件的结构工艺性指在满足使用性能的、概念：零件的结构工艺性指在满足使用性能的 前提下，是否以较高的生产率和最低的成本方前提下，是否以较高的生产率和最低的成本方 便地加工出来的特性（可行性与经济性）。便地加工出来的特性（可行性与经济性）。28、零件的结构工艺性分析应考虑几方面：、零件的结构工艺性分析应考虑几方面：

12、(1) (1) 有利于达到所要求的加工质量有利于达到所要求的加工质量 a a、合理确定零件的加工精度与表面质量、合理确定零件的加工精度与表面质量 b b、保证位置精度的可能性、保证位置精度的可能性 (2) (2) 有利于减少加工劳动量有利于减少加工劳动量 a a、尽量减少不必要的加工面积、尽量减少不必要的加工面积 b b、尽量避免或简化内表面的加工、尽量避免或简化内表面的加工 C C、 有利于提高劳动生产率有利于提高劳动生产率 29(3)(3)有利于提高劳动生产率有利于提高劳动生产率 零件的有关尺寸应力求一致，并能用标准刀具加工。零件的有关尺寸应力求一致，并能用标准刀具加工。 减少零件的安装次

13、数减少零件的安装次数 零件的结构应便于加工零件的结构应便于加工 避免在斜面上钻孔和钻头单刃切削避免在斜面上钻孔和钻头单刃切削 便于多刀或多件加工便于多刀或多件加工30第二节 零件的定位与夹紧 31第二节 零件的定位与夹紧 32 3334n工件在夹具中工件在夹具中 的正确定位，是的正确定位，是通过工件上的定位基准面与夹通过工件上的定位基准面与夹具的定位元件相接触面实现。具的定位元件相接触面实现。无需找正。无需找正。n由于夹预先在机床上调整好位由于夹预先在机床上调整好位置，因此工件通过夹具相对于置，因此工件通过夹具相对于机床也就占有了正确的位置。机床也就占有了正确的位置。n通过夹具的对刀导向装置，

14、保通过夹具的对刀导向装置，保证了工件加工表面相对于刀具证了工件加工表面相对于刀具的正确位置。的正确位置。1-1-快换钻套快换钻套 2-2-钻套用衬套钻套用衬套 3-3-钻模板钻模板 4-4-开口垫圈开口垫圈 5-5-螺母螺母 6-6-心轴心轴 7-7-夹具夹具体体353637383940414243 4445自由度的概念自由度的概念 46 47 （书上（书上P54) )48 49 （见书上（见书上P54）50限制工件自由度与加工要求的关系限制工件自由度与加工要求的关系n工件的六个自由度不一定都限制，需根据加工要求而工件的六个自由度不一定都限制，需根据加工要求而定。定。n确定自由度：要根据加工要

15、求所必须限制的自由度。确定自由度：要根据加工要求所必须限制的自由度。n根据加工要求，所研究对象为工件的被加工表面的工根据加工要求，所研究对象为工件的被加工表面的工序基准，若它的某自由度妨碍到被加工表面的技术要序基准，若它的某自由度妨碍到被加工表面的技术要求，则该自由度需被限制。求，则该自由度需被限制。5152 535455565758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 596061二、常见定位方式和定位元件二、常见定位方式和定位元件n常见的常见的3种定位方式种定位方式、工件以平面定位、工件以平面定位支承板支承板、工件以内孔定位工件以内孔定位圆柱销（长，短圆柱销（长，短）、

16、工件以外圆定位工件以外圆定位V形块（长，短形块（长，短）62636465 V形块的结构形式66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粗基准粗基准精基准精基准辅加基准辅加基准 定位基准定位基准一、定位基准一、定位基准1 1）概念：是加工中用来使工件在机床或夹具上定位的所）概念：是加工中用来使工件在机床或夹具上定位的所 依据的工件上的点、线、面。依据的工件上的点、线、面。2 2）分类：）分类： （1 1）粗基准和精基准）粗基准和精基准 粗基准粗基准- 加工的起始工序中，只能用毛坯上未经加工的起始工序中，只能用毛坯上未经 加工的表面

17、作为定位基准。加工的表面作为定位基准。 精基准精基准- 利用工件上已加工过的表面作定位基准面。利用工件上已加工过的表面作定位基准面。（2）辅助基准）辅助基准 6869 选择定位基准主要是为了保证零件加工表面之间以选择定位基准主要是为了保证零件加工表面之间以及加工表面与未加工表面之间的相互位置精度。及加工表面与未加工表面之间的相互位置精度。定位基准定位基准粗基准粗基准精基准精基准辅助基准辅助基准l定位基准的选择定位基准的选择70（1）基准重合的原则基准重合的原则 （2）基准不变的原则基准不变的原则 （3）互为基准，反复加工的原则互为基准，反复加工的原则 （4）自为基准的原则自为基准的原则 （5）

18、应能使工件装夹稳定可靠、夹具简单。应能使工件装夹稳定可靠、夹具简单。 l精基准的选择精基准的选择711 1、基准重合、基准重合 加工表面的设计基准（工序基准加工表面的设计基准（工序基准 ）与定位基准一致。）与定位基准一致。 否则产生基准不重合误差。否则产生基准不重合误差。72 尽可能使各个工序的定位基准相同。如轴类零件的尽可能使各个工序的定位基准相同。如轴类零件的整个加工过程中大部分工序都以两个顶尖孔为定位基准；整个加工过程中大部分工序都以两个顶尖孔为定位基准；齿轮加工的工艺过程中大部分工序以内孔和端面为定位齿轮加工的工艺过程中大部分工序以内孔和端面为定位基准；箱体加工中，若批量较大，大部分工

19、序以平面和基准；箱体加工中，若批量较大，大部分工序以平面和两个销孔为定位基准。两个销孔为定位基准。 （2）基准不变的原则）基准不变的原则73 当两个表面相互位置精度要求较高时，则两个表面当两个表面相互位置精度要求较高时，则两个表面互为基准反复加工，可以不断提高定位基准的精度，保证互为基准反复加工，可以不断提高定位基准的精度，保证两个表面之间相互位置精度。两个表面之间相互位置精度。 如加工套筒类，当内、外圆柱表面的同轴度要求较高如加工套筒类，当内、外圆柱表面的同轴度要求较高时，先以孔定位加工外圆，再以外圆定位加工孔，反复加时，先以孔定位加工外圆，再以外圆定位加工孔，反复加工几次就可大大提高同轴度

20、精度。工几次就可大大提高同轴度精度。 （3）互为基准，反复加工的原则）互为基准，反复加工的原则74 当精加工或光整加工工序要求余量小而均匀时，可选择当精加工或光整加工工序要求余量小而均匀时，可选择加工表面本身为精基准，以保证加工质量和提高生产率。加工表面本身为精基准，以保证加工质量和提高生产率。 如精铰孔时，铰刀与主轴采用浮动连接，加工时是以如精铰孔时，铰刀与主轴采用浮动连接，加工时是以孔本身为定位基准。又如磨削床身导轨面时，常在磨头上孔本身为定位基准。又如磨削床身导轨面时，常在磨头上装百分表以导轨面本身为基准来找正工件，或者用观察火装百分表以导轨面本身为基准来找正工件，或者用观察火花的方法来

21、找正工件。应用这种精基准加工工件，只能提花的方法来找正工件。应用这种精基准加工工件，只能提高加工表面的尺寸精度，不能提高表面间的相互位置精度，高加工表面的尺寸精度，不能提高表面间的相互位置精度，后者应由先行工序保证。后者应由先行工序保证。 （4）自为基准的原则）自为基准的原则75箱体加工的精基准的选择箱体加工的精基准的选择（5）应能使工件装夹稳定可靠、夹具简单）应能使工件装夹稳定可靠、夹具简单76（1）选择选择加工余量小而均匀加工余量小而均匀的重要表面为粗基准，以保证该表面有的重要表面为粗基准，以保证该表面有 足够而均匀的加工余量。足够而均匀的加工余量。 （2）某些表面不需加工，则应选择其中某

22、些表面不需加工，则应选择其中与加工表面有相互位置精度与加工表面有相互位置精度要求要求的表面为粗的表面为粗基准。基准。（3）选择比较选择比较平整、光滑、有足够大面积平整、光滑、有足够大面积的表面为粗基准，不允许的表面为粗基准，不允许有浇、冒口的残迹和飞边，以确保安全、可靠、误差小。有浇、冒口的残迹和飞边，以确保安全、可靠、误差小。 （4）粗基准在一般情况下只允许在第一道工序中使用一次，尽量避粗基准在一般情况下只允许在第一道工序中使用一次，尽量避免重复使用。因为粗基准的精度和粗糙度都很差，如果重复使用，免重复使用。因为粗基准的精度和粗糙度都很差，如果重复使用，则不能保证工件相对刀具的位置在重复使用

23、粗基准的工序中都一致，则不能保证工件相对刀具的位置在重复使用粗基准的工序中都一致，因而影响加工精度。因而影响加工精度。 l粗基准的选择77拟定零件机械加工工艺路线时，要解决的主要问题有：拟定零件机械加工工艺路线时，要解决的主要问题有：一、一、零件各表面的加工方法及使用设备的选择零件各表面的加工方法及使用设备的选择 二、二、 加工阶段的划分加工阶段的划分 三、三、 工序的集中和分散工序的集中和分散 四、工序的安排四、工序的安排 第三节 机械加工工艺路线78（1）各种加工方法的经济加工精度和粗糙度）各种加工方法的经济加工精度和粗糙度 所谓某种加工方法的经济精度，是指在正常的工作所谓某种加工方法的经

24、济精度，是指在正常的工作条件下（包括完好的机床设备、必要的工艺装备、标准的条件下（包括完好的机床设备、必要的工艺装备、标准的工人技术等级、标准的耗用时间和生产费用）所能达到的工人技术等级、标准的耗用时间和生产费用）所能达到的加工精度。与经济加工精度相似，各种加工方法所能达到加工精度。与经济加工精度相似，各种加工方法所能达到的表面粗糙度也有一个较经济的范围。的表面粗糙度也有一个较经济的范围。 一、一、 加工方法的选择加工方法的选择79、决定加工方法时要考虑被加工材料的性质。、决定加工方法时要考虑被加工材料的性质。 、首先要根据每个加工表面的技术要求，确定加工方、首先要根据每个加工表面的技术要求，

25、确定加工方 法及加工方案。法及加工方案。（2）加工方法和加工方案的选择）加工方法和加工方案的选择80 、选择加工方法还要考虑本厂（或本车间）的现有设备、选择加工方法还要考虑本厂（或本车间）的现有设备 情况及技术条件。应该充分利用现有设备，挖掘企业情况及技术条件。应该充分利用现有设备，挖掘企业 潜力，发挥工人群众的积极性和创造性。有时虽有该潜力，发挥工人群众的积极性和创造性。有时虽有该 项设备，但因负荷的平衡问题，还得改用其它的加工项设备，但因负荷的平衡问题，还得改用其它的加工 方法。方法。、选择加工方法要考虑到生产类型，即要考虑生产率、选择加工方法要考虑到生产类型，即要考虑生产率 和经济性的问

26、题。和经济性的问题。81828384 表格应用的举例：要求孔的加工精度为表格应用的举例：要求孔的加工精度为 IT7级，粗糙度级，粗糙度1.63.2um，确定孔的加工方案，确定孔的加工方案 钻一扩一粗铰一精铰钻一扩一粗铰一精铰 粗镗一半精镗一精镗粗镗一半精镗一精镗 方案用得最多，在大批量生产中常用在自动方案用得最多，在大批量生产中常用在自动机床或组合机床上，在成批生产中常用在立钻、机床或组合机床上，在成批生产中常用在立钻、摇臂钻、六角车床等连续进行各个工步加工的摇臂钻、六角车床等连续进行各个工步加工的机床上。该方案一般用于加工小于机床上。该方案一般用于加工小于 30mm的孔的孔径，工件材料为未淬

27、火钢或铸铁，不适于加工径，工件材料为未淬火钢或铸铁，不适于加工大孔径，否则刀具过于笨重。大孔径，否则刀具过于笨重。 方案用于加工毛坯本身有铸出或锻出的孔，方案用于加工毛坯本身有铸出或锻出的孔，但其直径不宜太小，否则因镗杆太细容易发生但其直径不宜太小，否则因镗杆太细容易发生变形而影响加工精度，箱体零件的孔加工常用变形而影响加工精度，箱体零件的孔加工常用这种方案。这种方案。 85、粗镗、粗镗半精镗半精镗粗磨粗磨精磨精磨 、钻（扩）、钻（扩）拉。拉。 方案适用于淬火的工件。方案适用于淬火的工件。 方案适用于成批或大量生产的中小型方案适用于成批或大量生产的中小型零件，其材料为未淬火钢、铸铁及有色零件，

28、其材料为未淬火钢、铸铁及有色金属。金属。 86 机床工作区域的尺寸应当与零件的外廓尺寸相适机床工作区域的尺寸应当与零件的外廓尺寸相适应，也就是根据零件的外廓尺寸来选择机床的形式应，也就是根据零件的外廓尺寸来选择机床的形式和规格，以便充分发挥机床的使用性能。和规格，以便充分发挥机床的使用性能。 机床的精度应该与工件要求的加工精度相机床的精度应该与工件要求的加工精度相适应。机床精度过低，不能满足工件加工精适应。机床精度过低，不能满足工件加工精度的要求；过高，则是一种浪费。度的要求；过高，则是一种浪费。 二、二、 设备的选择设备的选择87 机床的功率刚度和工作参数应该与最合理的机床的功率刚度和工作参

29、数应该与最合理的切削用量相适应。粗加工时选择有足够功率和足切削用量相适应。粗加工时选择有足够功率和足够刚度的机床，以免切削深度和进给量的选用受够刚度的机床，以免切削深度和进给量的选用受限制；精加工时选择有足够刚度和足够转速范围限制；精加工时选择有足够刚度和足够转速范围的机床，以保证零件的加工精度和粗糙度。的机床，以保证零件的加工精度和粗糙度。 机床生产率应该与工件的生产类机床生产率应该与工件的生产类型相适应。对于大批、大量生产，宜采型相适应。对于大批、大量生产，宜采用高效率机床、专用机床、组合机床或用高效率机床、专用机床、组合机床或自动机床；对于单件小批生产，一般选自动机床；对于单件小批生产，

30、一般选择通用机床。择通用机床。 881.粗加工阶段粗加工阶段 2.半精加工阶段半精加工阶段 是加工开始阶段，在这个阶段中，尽量将是加工开始阶段，在这个阶段中，尽量将零件各个被加工表面的大部分余量从毛坯上零件各个被加工表面的大部分余量从毛坯上切除。这个阶段主要问题是如何提高生产率。切除。这个阶段主要问题是如何提高生产率。 这一阶段为主要表面的精加工做好准备，切去的这一阶段为主要表面的精加工做好准备，切去的余量，并达到一定的，为精加工留有一定的余量。余量，并达到一定的，为精加工留有一定的余量。在此阶段还要完成一些次要表面的加工，如钻孔、在此阶段还要完成一些次要表面的加工，如钻孔、攻丝、铣键槽等。攻

31、丝、铣键槽等。三、三、 加工阶段的划分加工阶段的划分893.精加工阶段精加工阶段 4.光整加工阶段光整加工阶段 在这个阶段将切去很少的余量，保证各在这个阶段将切去很少的余量，保证各主要表面达到较高的精度和较低的粗糙主要表面达到较高的精度和较低的粗糙度值（精度度值（精度710级，级，0.832m）。）。 主要是为了得到更高的尺寸精度和更低的粗主要是为了得到更高的尺寸精度和更低的粗糙度值（精度糙度值（精度59级），只从被加工表面级），只从被加工表面上切除极少的余量。上切除极少的余量。 90 、在粗加工阶段，由于切除大量的多余金属，可、在粗加工阶段，由于切除大量的多余金属，可以及早发现毛坯的缺陷裂纹

32、、气孔等），以便及时处理，以及早发现毛坯的缺陷裂纹、气孔等），以便及时处理，避免过多浪费工时。避免过多浪费工时。 、粗加工阶段容易引起工件的变形，这是由于切除余量大，、粗加工阶段容易引起工件的变形，这是由于切除余量大，一方面毛坯的内应力重新分布而引起变形，另一方面由于切削力、切一方面毛坯的内应力重新分布而引起变形，另一方面由于切削力、切削热及夹紧力都比较大，因而造成工件的受力变形和热变形。为了使削热及夹紧力都比较大，因而造成工件的受力变形和热变形。为了使这些变形充分，应在粗加工之后留有一定的时间。然后再通过逐步减这些变形充分，应在粗加工之后留有一定的时间。然后再通过逐步减少加工余量和切削用量的

33、办法消除上述变形。少加工余量和切削用量的办法消除上述变形。 l 将工艺过程划分粗、精加工阶段的原因是：将工艺过程划分粗、精加工阶段的原因是： 91 、划分加工阶段可以合理使用机床。如粗加工阶、划分加工阶段可以合理使用机床。如粗加工阶段可以使用功率大、精度较低的机床；精加工阶段可以段可以使用功率大、精度较低的机床；精加工阶段可以使用功率小、精度高的机床。这样有利于充分发挥粗加使用功率小、精度高的机床。这样有利于充分发挥粗加工机床的动力，又有利于长期保持精加工机床的精度。工机床的动力，又有利于长期保持精加工机床的精度。 、划分加工阶段可在各个阶段中插人必要的热处、划分加工阶段可在各个阶段中插人必要

34、的热处理工序。如在粗加工之后进行去除内应力的时效处理；理工序。如在粗加工之后进行去除内应力的时效处理；在半精加工后进行淬火处理等。在半精加工后进行淬火处理等。 92三、 工序的划分 工序集中工序集中 工序分散工序分散 将若干个工步集中在一个将若干个工步集中在一个工序内完成，因此一个工件的工序内完成，因此一个工件的加工，只须集中在少数几个工加工，只须集中在少数几个工序内完成。最大限度的集中是序内完成。最大限度的集中是在一个工序内完成工件所有表在一个工序内完成工件所有表面的加工。面的加工。 工序的数目多，工艺路工序的数目多，工艺路线长，每个工序所包括的线长，每个工序所包括的工步少，最大限度的分散工

35、步少，最大限度的分散是在一个工序内只包括一是在一个工序内只包括一个简单的工步。个简单的工步。 93l工件各表面的加工顺序，一般按照下述原则安排工件各表面的加工顺序，一般按照下述原则安排：（4 4）先平面加工后孔加工。）先平面加工后孔加工。（1 1）先粗加工后精加工；）先粗加工后精加工；（2 2）先基准面加工后其它面加工：）先基准面加工后其它面加工：（3 3）先主要表面加工后次要表面加工；）先主要表面加工后次要表面加工；1 1、 加工顺序的确定加工顺序的确定四、四、 工序的安排工序的安排94 为了改善工件材料的机械性能和切削性能，在加工过为了改善工件材料的机械性能和切削性能，在加工过程中常常需要

36、安排热处理工序。程中常常需要安排热处理工序。 分为：预备热处理、时效处理和最终热处理。分为：预备热处理、时效处理和最终热处理。 2 2、 热处理及表面处理工序的安排热处理及表面处理工序的安排95一、一、 加工余量的概念加工余量的概念 为了保证零件图上某平面的精度和粗糙度值，需要从为了保证零件图上某平面的精度和粗糙度值，需要从其毛坯表面切去全部多余的金属层，这一金属层的总厚度其毛坯表面切去全部多余的金属层，这一金属层的总厚度称为该表面的称为该表面的加工总余量加工总余量。每一工序所切除的金属层厚度每一工序所切除的金属层厚度称为称为工序余量工序余量。可见某表面的加工总余量与该表面工序余。可见某表面的

37、加工总余量与该表面工序余量之间的关系为：量之间的关系为：式中式中nn加工该表面的工序（或工步）数目。加工该表面的工序（或工步）数目。 niZZZZZ 21总第四节 机械加工工序的设计961 1、 上工序表面质量上工序表面质量RaRa，DaDa的影响的影响 在上工序加工后的表面上或毛坯表面上，存在着表面微在上工序加工后的表面上或毛坯表面上，存在着表面微观粗糙度值观粗糙度值Ra和表面缺陷层和表面缺陷层Da（包括冷硬层。氧化层、（包括冷硬层。氧化层、裂纹等），必须在本工序中切除。裂纹等），必须在本工序中切除。Ra, Ta的大小与所用的的大小与所用的加工方法有关。加工方法有关。二、二、 影响加工余量的

38、因素影响加工余量的因素97 它包括各种几何形状误差如锥度、椭圆度、平面度等它包括各种几何形状误差如锥度、椭圆度、平面度等 的大小可根据选用的加工方法所能达到的经济精度，查阅的大小可根据选用的加工方法所能达到的经济精度，查阅金属机械加工工艺人员手册金属机械加工工艺人员手册确定。确定。Ta2 2、 上工序尺寸公差（上工序尺寸公差（T Ta a）的影响）的影响98 此误差除包括定位和夹紧误差外，还包括夹具本身此误差除包括定位和夹紧误差外，还包括夹具本身的制造误差，其大小为三者的向量和。它将直接影响的制造误差，其大小为三者的向量和。它将直接影响被加工表面与刀具的相对位置，因此有可能因余量不被加工表面与

39、刀具的相对位置，因此有可能因余量不足而造成废品，所以必须给予余量补偿。足而造成废品，所以必须给予余量补偿。 3、 本工序加工时装夹误差（b）的影响991、 尺寸链概念尺寸链概念 工件在加工中、检验或装配过程中所形成的具有相工件在加工中、检验或装配过程中所形成的具有相互联系并按一定顺序排列的封闭的尺寸链环。互联系并按一定顺序排列的封闭的尺寸链环。三、尺寸链100(1)(1)按尺寸链的应用范围分按尺寸链的应用范围分 工艺尺寸链工艺尺寸链 在加工过程中，工件上各相关的工艺在加工过程中，工件上各相关的工艺尺寸所组成的尺寸链；尺寸所组成的尺寸链； 装配尺寸链装配尺寸链 在机器设计和装配过程中，各相关的在

40、机器设计和装配过程中，各相关的零部件间相互联系的尺寸所组成的尺寸链。零部件间相互联系的尺寸所组成的尺寸链。2、尺寸链的分类101（2 2）按尺寸链中各组成环所在的空间位置分）按尺寸链中各组成环所在的空间位置分 线性尺寸链线性尺寸链 尺寸链中各环位于同一平面内且彼此尺寸链中各环位于同一平面内且彼此平行；平行； 平面尺寸链平面尺寸链 尺寸链中各环位于同一平面或彼此平尺寸链中各环位于同一平面或彼此平行的平面内，各环之间可以不平行，平面尺寸可以转化行的平面内，各环之间可以不平行，平面尺寸可以转化为两个相互垂直的线性尺寸链；为两个相互垂直的线性尺寸链； 空间尺寸链空间尺寸链102CAB如图中所示如图中所

41、示, ,A A、B B面面在上一在上一道工序中已经加工完成，本道工序中已经加工完成，本道工序加工道工序加工C C面面。A A面面为定位基准、也是加工为定位基准、也是加工C C面的工序基准。面的工序基准。B B面面为设计基准；为设计基准；A A与与B B面不重合，故通过保证面不重合，故通过保证工序尺寸工序尺寸A A来保证设计尺寸来保证设计尺寸A0A0。3 3、 尺寸链计算的基本公式尺寸链计算的基本公式1034、工艺尺寸链的应用、工艺尺寸链的应用（一）定位基准与设计基准不重合时（一）定位基准与设计基准不重合时如图主轴箱体主轴孔如图主轴箱体主轴孔的加工，底面是设的加工，底面是设计基准，尺寸、计基准，

42、尺寸、是设计尺寸。其中是设计尺寸。其中和的尺寸分别为和的尺寸分别为： A=6000.20mm；B=3500.30mm。零件加工时为了保证主轴孔的精度，镗孔时以顶面为定位零件加工时为了保证主轴孔的精度，镗孔时以顶面为定位基准，从而使镗模能安置中间导向支承。基准，从而使镗模能安置中间导向支承。104（一）定位基准与设计基准不重合时（一）定位基准与设计基准不重合时=?105解题步骤如下：解题步骤如下：step1:画出尺寸链图画出尺寸链图 step2: 确定封闭环确定封闭环 封闭环封闭环step3: 确定组成环中增确定组成环中增环与减环环与减环 增环增环减环减环step4: 利用工艺尺寸链利用工艺尺寸

43、链原理与公式求未知环原理与公式求未知环 ？106的求解步骤如下：的求解步骤如下：）基本尺寸）基本尺寸C=AB=600-350=250mm已知：已知：A=6000. 20mm；B=3500.30mm。封闭环封闭环增环增环减环减环2）上、下偏差）上、下偏差ES(C)=EI(A)-EI(B) =(-0.2)(-0.3)=+0.1mmEI(C)=ES(A)-ES(B)=0.2-0.3=-0.1mm C=2500.1mmstep5: 验算验算 T( B)=T(A)+T(C)=0.60mm 结论：计算正确结论：计算正确 107分析：分析： 如果本工序采用基准重合原则，既以面如果本工序采用基准重合原则，既以面2定位，则定位，则工序尺寸的公差为工序尺寸的公差为(0.30mm) 0.60mm，而以上基准，而以上基准不重合时，工序尺寸的公差为不重合时，工序尺寸的公差为(0.01mm）0.20mm。可见可见,这比基准重合时的公差值小，即加工该道工序尺这比基准重合时的公差值小，即加工该道工序尺寸寸C要求高，使得加工困难度提高，由此可知，在制定要求高，使得加工困难度提高，由此可知，在制定加工工艺时，应尽量采用基准重合原则加工工艺时，应尽量采用基准重合原则.108（二）测量基准与设计基准不重