机械制造工艺学第2章

1、第二章第二章 机械加工工艺规程机械加工工艺规程本章学习目标本章学习目标1 1了解工艺规程制定的原则与步骤了解工艺规程制定的原则与步骤 2 2掌握工件定位基准的选择及其定位掌握工件定位基准的选择及其定位 3 3掌握工序加工余量和工序尺寸的确定方法掌握工序加工余量和工序尺寸的确定方法4. 4. 掌握典型工艺尺寸链的解算方法掌握典型工艺尺寸链的解算方法 第一节第一节 机械加工工艺规程概述机械加工工艺规程概述零件加工工艺流程、零件加工工序内容、切削用量、零件加工工艺流程、零件加工工序内容、切削用量、工时定额、各工序所采用的设备和工艺装备工时定额、各工序所采用的设备和工艺装备一、工艺规程的概念一、工艺规

2、程的概念包括：规定产品或零件规定产品或零件制造工艺过程制造工艺过程和和操作方法操作方法的的工艺文件工艺文件。 切削用量切削用量是切削时各运动参数的总称，包括切削速度、进给量和背吃刀量。是切削时各运动参数的总称，包括切削速度、进给量和背吃刀量。 工时定额工时定额是生产单位产品或完成一定工作量所规定的时间消耗量。如对车工是生产单位产品或完成一定工作量所规定的时间消耗量。如对车工加工一个零件、装配工组装一个部件或一个产品所规定的时间。加工一个零件、装配工组装一个部件或一个产品所规定的时间。工艺流程工艺流程指工业品生产中，从原料到制成成品各项工序安排的程序。指工业品生产中，从原料到制成成品各项工序安排

3、的程序。 二、工艺规程的作用二、工艺规程的作用2 2、是生产组织和生产准备工作的基本依据、是生产组织和生产准备工作的基本依据大批大量生产，工艺规程比较详细；单件小批生产，工艺规程较简单。大批大量生产，工艺规程比较详细；单件小批生产，工艺规程较简单。 无论生产规模大小，都必须有工艺规程，否则生产调度、技术准备、关键技无论生产规模大小，都必须有工艺规程，否则生产调度、技术准备、关键技术研究、器材配置等都无法安排，生产将陷入混乱。术研究、器材配置等都无法安排，生产将陷入混乱。3 3、是新建和扩建工厂（车间）的技术依据、是新建和扩建工厂（车间）的技术依据生产计划的制订、原材料的采购、工艺装备的设计、制

4、造与采购、机床负荷生产计划的制订、原材料的采购、工艺装备的设计、制造与采购、机床负荷的调整、作业计划的编排、劳动力的组织、工时定额的制订、成本的核算等的调整、作业计划的编排、劳动力的组织、工时定额的制订、成本的核算等生产所需要的机床和其它设备的种类、数量和规格，车间的面积、机床的布生产所需要的机床和其它设备的种类、数量和规格，车间的面积、机床的布置、生产工人的工种、技术等级及数量、辅助部门的安排等置、生产工人的工种、技术等级及数量、辅助部门的安排等1 1、是指导生产的主要技术文件，是指挥现场生产的依据、是指导生产的主要技术文件，是指挥现场生产的依据 三、制订工艺规程的原则三、制订工艺规程的原则

5、优质、高产和低成本优质、高产和低成本，即在保证产品质量的前提下，即在保证产品质量的前提下，争取最好的经济效益。争取最好的经济效益。1 1、技术上的先进性、技术上的先进性 在制定工艺规程时，要了解国内外本行业工艺技术在制定工艺规程时，要了解国内外本行业工艺技术的发展，通过必要的工艺试验，尽可能采用先进适用的工艺和工艺装备。的发展，通过必要的工艺试验，尽可能采用先进适用的工艺和工艺装备。2 2、经济上的合理性、经济上的合理性 在一定的生产条件下，可能会出现几种能够保证零在一定的生产条件下，可能会出现几种能够保证零件技术要求的工艺方案。此时应通过成本核算或相互对比，选择经济上最合件技术要求的工艺方案

6、。此时应通过成本核算或相互对比，选择经济上最合理的方案，使产品生产成本最低。理的方案，使产品生产成本最低。3 3、良好的劳动条件及避免环境污染、良好的劳动条件及避免环境污染 在制订工艺规程时，要注意保在制订工艺规程时，要注意保证工人操作时有良好而安全的劳动条件。因此，在工艺方案上要尽量采取机证工人操作时有良好而安全的劳动条件。因此，在工艺方案上要尽量采取机械化或自动化措施，以减轻工人繁重的体力劳动。同时，要避免环境污染。械化或自动化措施，以减轻工人繁重的体力劳动。同时，要避免环境污染。产品质量、生产率和经济性产品质量、生产率和经济性这三个方面有时相互矛盾，因此，合理的工艺规这三个方面有时相互矛

7、盾，因此，合理的工艺规程应该处理好这些矛盾，体现这三者的统一。程应该处理好这些矛盾，体现这三者的统一。四、制订工艺规程的原始资料四、制订工艺规程的原始资料1 1、产品全套装配图和零件图、产品全套装配图和零件图2 2、产品验收的质量标准、产品验收的质量标准3 3、产品的生产纲领、产品的生产纲领4 4、毛坯资料、毛坯资料5 5、本企业现有的生产条件、本企业现有的生产条件6 6、国内外同类产品的新技术、新工艺及其发展前景等相关信息、国内外同类产品的新技术、新工艺及其发展前景等相关信息7 7、有关的工艺手册及图册、有关的工艺手册及图册五、工艺规程文件的格式五、工艺规程文件的格式将工艺规程的内容，填入一

8、定格式的卡片将工艺规程的内容，填入一定格式的卡片，即成为生产准备，即成为生产准备和施工依据的工艺文件。常用的工艺文件格式有下列几种：和施工依据的工艺文件。常用的工艺文件格式有下列几种：1 1、机械加工工艺过程卡片、机械加工工艺过程卡片这种卡片以这种卡片以工序为单位，简要地列出了整个加工所经过的工艺路线工序为单位，简要地列出了整个加工所经过的工艺路线（包括（包括毛坯制造、机械加工和热处理等），它是制订其它工艺文件的基础，也是毛坯制造、机械加工和热处理等），它是制订其它工艺文件的基础，也是生产技术准备、编排作业计划和组织生产的依据。生产技术准备、编排作业计划和组织生产的依据。在这种卡片中，各工序的

9、说明不够具体，故一般不能直接指导工人操作，在这种卡片中，各工序的说明不够具体，故一般不能直接指导工人操作，而多作生产管理方面使用。但是，在单件小批生产中，由于通常不编制其而多作生产管理方面使用。但是，在单件小批生产中，由于通常不编制其它较详细的工艺文件，而是以这种卡片指导生产。它较详细的工艺文件，而是以这种卡片指导生产。2 2、机械加工工艺卡片、机械加工工艺卡片以以工序为单位，详细说明整个工艺过程工序为单位，详细说明整个工艺过程的工艺文件。是用来指导工人的工艺文件。是用来指导工人生产和帮助车间管理人员和技术人员掌握整个零件加工过程的一种主生产和帮助车间管理人员和技术人员掌握整个零件加工过程的一

10、种主要技术文件，广泛用于成批生产的零件和小批生产中的重要零件。要技术文件，广泛用于成批生产的零件和小批生产中的重要零件。3 3、机械加工工序卡片、机械加工工序卡片在机械加工工艺过程卡的基础上，在机械加工工艺过程卡的基础上，按每道工序的工序内容所按每道工序的工序内容所编制编制的一种工艺文件。更详细地说明整个零件的一种工艺文件。更详细地说明整个零件各个工序各个工序的加的加工要求，是用来具体指导工人操作的工艺文件。在这种卡片工要求，是用来具体指导工人操作的工艺文件。在这种卡片上，要画出上，要画出工序简图工序简图，注明该工序每个工步的内容、工艺参，注明该工序每个工步的内容、工艺参数、操作要求以及所用的

11、设备和工艺装备。用于大批量生产数、操作要求以及所用的设备和工艺装备。用于大批量生产的零件。的零件。工序简图上表示出被加工表面在该工序所达到的尺寸、公差工序简图上表示出被加工表面在该工序所达到的尺寸、公差和粗糙度及工件的安装方法。和粗糙度及工件的安装方法。六、制订工艺规程的步骤六、制订工艺规程的步骤1 1、熟悉和分析制订工艺规程的主要依据，计算生产纲领，确定生产类型；、熟悉和分析制订工艺规程的主要依据，计算生产纲领，确定生产类型；2 2、分析零件图及产品装配图，对零件结构进行工艺分析；、分析零件图及产品装配图，对零件结构进行工艺分析；3 3、拟定工艺路线；、拟定工艺路线；4 4、选择毛坯；、选择

12、毛坯；首先明确零件在产品中的作用、地位和工作条件，并找出其主要的技术首先明确零件在产品中的作用、地位和工作条件，并找出其主要的技术要求和规定它的依据，然后对零件图进行工艺审查。如果在审查过程中要求和规定它的依据，然后对零件图进行工艺审查。如果在审查过程中认为不合理或者是错误及遗漏，可提出修改意见。认为不合理或者是错误及遗漏，可提出修改意见。与零件的结构形状、尺寸大小、材料的机械性能和零件的生产类型及毛坯与零件的结构形状、尺寸大小、材料的机械性能和零件的生产类型及毛坯车间的具体生产条件有关。车间的具体生产条件有关。包括：定位基准面的选择；各表面的加工方法；加工阶段的划分；各表包括：定位基准面的选

13、择；各表面的加工方法；加工阶段的划分；各表面的加工顺序；工序集中或分散的程度；热处理及检验工序的安排；其面的加工顺序；工序集中或分散的程度；热处理及检验工序的安排；其它辅助工序（如清洗、去毛刺、去磁、倒角它辅助工序（如清洗、去毛刺、去磁、倒角 的安排等。的安排等。1010、填写工艺文件。、填写工艺文件。9 9、确定各工序的技术要求及检验方法；、确定各工序的技术要求及检验方法；8 8、确定各工序的设备、刀夹量具和辅助工具；、确定各工序的设备、刀夹量具和辅助工具；7 7、确定切削用量和工时定额；、确定切削用量和工时定额；6 6、确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差；、确定各工序的加工余量，计算

14、工序尺寸及公差；5 5、选择定位基准；、选择定位基准；一、工艺规程的概念一、工艺规程的概念二、工艺规程的作用二、工艺规程的作用三、制订工艺规程的原则三、制订工艺规程的原则四、制订工艺规程的原始资料四、制订工艺规程的原始资料五、工艺规程的文件格式五、工艺规程的文件格式六、制订工艺规程的步骤六、制订工艺规程的步骤小结小结第二节第二节 零件的结构工艺性分析零件的结构工艺性分析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的前提是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，制造的下，制造的可行性和经济性可行性和经济性。即零件的结构应方便于加工时。即零件的结构应方便于加工时工件的装夹、对刀、测

15、量，可以提高切削效率等。工件的装夹、对刀、测量，可以提高切削效率等。良好的结构工艺性是指在现有工艺条件下既能方便制造，又良好的结构工艺性是指在现有工艺条件下既能方便制造，又有较低的制造成本。结构工艺性不好会使加工困难，浪费材有较低的制造成本。结构工艺性不好会使加工困难，浪费材料和工时，有时甚至无法加工，所以应该对零件的结构进行料和工时，有时甚至无法加工，所以应该对零件的结构进行工艺性审查，如发现零件结构不合理之处，应与有关设计人工艺性审查，如发现零件结构不合理之处，应与有关设计人员一起分析，按规定手续对图样进行必要的修改及补充。员一起分析，按规定手续对图样进行必要的修改及补充。一、铸造零件的工

16、艺结构一、铸造零件的工艺结构1 1、拔模斜度、拔模斜度铸件在内外壁沿起模方向应有斜度，称为拔模斜度。当斜度铸件在内外壁沿起模方向应有斜度，称为拔模斜度。当斜度较大时，应在图中表示出来，否则不予表示。较大时，应在图中表示出来，否则不予表示。2 2、铸造圆角、铸造圆角铸件表面相交处应有圆角，以免铸件冷却时产生缩孔或铸件表面相交处应有圆角，以免铸件冷却时产生缩孔或裂纹，同时防止脱模时砂型落砂。裂纹，同时防止脱模时砂型落砂。3 3、铸件壁厚、铸件壁厚铸件的壁厚应保持均匀或逐渐过渡。铸件的壁厚应保持均匀或逐渐过渡。a a 所示的零件只能用双顶尖加拨盘装夹，拨盘夹紧不方便，所示的零件只能用双顶尖加拨盘装夹

17、，拨盘夹紧不方便，b b 所示的结构，则可以方便地选择夹盘和顶尖。所示的结构，则可以方便地选择夹盘和顶尖。1 1、从零件方便装夹方面进行分析、从零件方便装夹方面进行分析二、零件机械加工的工艺结构二、零件机械加工的工艺结构左图所示的大平板工件在加工中不便装夹，为此，增设夹紧左图所示的大平板工件在加工中不便装夹，为此，增设夹紧的工艺凸缘或工艺孔，以便用螺钉、压板夹紧，且吊装、搬的工艺凸缘或工艺孔，以便用螺钉、压板夹紧，且吊装、搬运方便。运方便。2 2、从零件加工方面进行分析、从零件加工方面进行分析零件设计时尽量采用标准化数值；同时还应考虑加工时的进退刀、加工难易程度等方面；尽量考虑一次装夹就能加工

18、大部分工作表面；尽量减少不必要的加工，既节约了材料，又减轻重量。序序 号号（A）结构工艺性不好）结构工艺性不好（B）结构工艺性好）结构工艺性好说说 明明1键槽的尺寸、方位相同，可以在一次装键槽的尺寸、方位相同，可以在一次装夹中加工出全部键槽，以提高生产率夹中加工出全部键槽，以提高生产率2结构结构B避免了深孔加工，节约了材料，避免了深孔加工，节约了材料，减轻质量减轻质量3结构结构B的底面接触面积小，加工量小，的底面接触面积小，加工量小，稳定性好，有利于减小平面度误差稳定性好，有利于减小平面度误差轴上的键槽不在同一方向，铣削时需重复安装和对刀。若键槽布轴上的键槽不在同一方向，铣削时需重复安装和对刀

19、。若键槽布置在同一方向上可减少安装、调整次数，也易于保证位置精度。置在同一方向上可减少安装、调整次数，也易于保证位置精度。（1 1）尽量减少安装次数，降低安装误差和减少辅助工时，）尽量减少安装次数，降低安装误差和减少辅助工时，提高切削效率，保证精度。提高切削效率，保证精度。（2 2）避免深孔加工）避免深孔加工 避免深孔加工，提高连接强度，节约材料，减少加工量。避免深孔加工，提高连接强度，节约材料，减少加工量。 （3 3）应尽量减小加工面积）应尽量减小加工面积支座地面设计为中凹可减少加工量，提高稳定性，还可以支座地面设计为中凹可减少加工量，提高稳定性，还可以保证装配时零件间的很好配合。保证装配时

20、零件间的很好配合。车床进给箱箱体零件。单件小批时，其同轴孔的直径应设计成单向递减的，车床进给箱箱体零件。单件小批时，其同轴孔的直径应设计成单向递减的，以便在镗床上通过一次安装就能逐步加工出分布在同一轴线上的所有孔。大以便在镗床上通过一次安装就能逐步加工出分布在同一轴线上的所有孔。大批生产中，为提高生产率，一般用双面联动组合机床加工，这时应采用双向批生产中，为提高生产率，一般用双面联动组合机床加工，这时应采用双向递减的孔径设计，用左、右两镗杆各镗两端孔，以缩短加工工时。递减的孔径设计，用左、右两镗杆各镗两端孔，以缩短加工工时。3 3、要考虑生产类型与加工方法、要考虑生产类型与加工方法4 4、尽量

21、统一零件轮廓内圆弧的有关尺寸、尽量统一零件轮廓内圆弧的有关尺寸零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸，可减少刀具规格和换刀次数。轮廓内圆弧半径决定着刀具直径的大小，因而内圆弧半径不应过小。5 5、装配和维修对零件结构工艺性的要求、装配和维修对零件结构工艺性的要求零件的结构设计应考虑便于装配和维修时的拆装。左图所示螺钉装配空间太小，螺钉装不进，改进后的结构如右图所示。小结小结一、铸造零件的工艺结构一、铸造零件的工艺结构二、零件机械加工的工艺结构二、零件机械加工的工艺结构第三节第三节 机械加工的工艺过程设计机械加工的工艺过程设计 一、机械加工工艺过程的组成一、机械加工工艺过程的组成一个零件的

22、工艺过程可以有多种不同的加工方法和设备。为保一个零件的工艺过程可以有多种不同的加工方法和设备。为保证被加工零件的精度和生产效率，便于工艺过程的执行和生产证被加工零件的精度和生产效率，便于工艺过程的执行和生产组织管理，通常把机械加工工艺过程划分为不同层次的单元。组织管理，通常把机械加工工艺过程划分为不同层次的单元。组成机械加工工艺过程的基本单元是工序。机械加工工艺过程组成机械加工工艺过程的基本单元是工序。机械加工工艺过程是由一系列工序组成的，毛坯依次通过这些工序而变为成品。是由一系列工序组成的，毛坯依次通过这些工序而变为成品。工序又由工步、走刀、安装和工位组成。工序又由工步、走刀、安装和工位组成

23、。一个或一组工人，在一个或一组工人，在一个工作地点一个工作地点上，对一个工件（或一组上，对一个工件（或一组工件）进行加工所工件）进行加工所连续连续完成的那部分工艺过程称为完成的那部分工艺过程称为工序工序。1 1、工序、工序1 1、一个工人在一台车床上完成车外圆、端面、螺纹、一个工人在一台车床上完成车外圆、端面、螺纹、 切断；切断；2 2、一组工人刮研一台机床的导轨；、一组工人刮研一台机床的导轨； 3 3、一组工人对一批零件去毛刺；、一组工人对一批零件去毛刺； 举例：4 4、在车床上加工一批阶梯轴，分两种情况来加工：、在车床上加工一批阶梯轴，分两种情况来加工：（1 1）对每一根轴连续进行粗车和精

24、车外圆；）对每一根轴连续进行粗车和精车外圆；（2 2）先对整批轴进行粗车外圆，然后再依次精车外圆。）先对整批轴进行粗车外圆，然后再依次精车外圆。生产规模不同，加工条件不同，其工艺过程及工序的划分也不同。生产规模不同，加工条件不同，其工艺过程及工序的划分也不同。生产阶梯轴时，根据加工是否连续和变换机床的情况，小批量生产，三道工生产阶梯轴时，根据加工是否连续和变换机床的情况，小批量生产，三道工序；大批大量生产，五道工序。序；大批大量生产，五道工序。在在被加工表面、加工工具被加工表面、加工工具不变的条件下所不变的条件下所连续完成连续完成的那部分的那部分工序内容，称为工序内容，称为工步工步。2、工步、

25、工步一个工序含有一个或几个工步。工步是划分工序的单元，一个工序含有一个或几个工步。工步是划分工序的单元，加加工表面、加工工具和连续加工工表面、加工工具和连续加工3 3个要素中有一个发生变化就是个要素中有一个发生变化就是另一个工步。另一个工步。为提高生产率，采用多刀同时加工一个零件的几个表面时，也看为提高生产率，采用多刀同时加工一个零件的几个表面时，也看作一个工步，并称为作一个工步，并称为复合工步复合工步。对于在一次安装中连续加工的若干相同工步，可写成一个工步。对于在一次安装中连续加工的若干相同工步，可写成一个工步。例如，在工件上钻削例如，在工件上钻削4个个 15mm孔，可写成：钻孔，可写成：钻

26、4 15mm。在一个工步内，如果要切除的金属层很厚，需要对同一表面进在一个工步内，如果要切除的金属层很厚，需要对同一表面进行几次切削，这时行几次切削，这时刀具每切削一次刀具每切削一次称作称作一次走刀一次走刀。3 3、走刀、走刀 一个工步又可分为几次走刀进行；一个工步又可分为几次走刀进行； 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。 将工件在机床或夹具中将工件在机床或夹具中每定位、夹紧一次每定位、夹紧一次所完成的那一部分所完成的那一部分工序内容称为工序内容称为安装安装。4 4、安装、安装在加工前，应先使工件在机床上或夹具中放在正确的位置上，在加工前，应先使工件在机床上或夹具中放

27、在正确的位置上，这一过程称为这一过程称为定位定位。工件定位后将其固定住，使其在加工过程中保持定位位置不工件定位后将其固定住，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作称为变的操作称为夹紧夹紧。注意：注意：在一道工序内，工件可能安装数次，安装次数越多，装夹误差越大。在一道工序内，工件可能安装数次，安装次数越多，装夹误差越大。一联轴器，其中工序一联轴器，其中工序30内容：在车床上加工出外圆、内容：在车床上加工出外圆、 30孔和三个端面。孔和三个端面。安装一：车端面、车外圆、车安装一：车端面、车外圆、车 30孔、倒角孔、倒角245；安装二：车端面；安装二：车端面、车端面、车端面B、倒角、倒角245。工工

28、 序序安安 装装工工 步步工工 序序 内内 容容设备设备1010铸造铸造2020时效时效3030一一1 1三爪卡盘夹三爪卡盘夹 5050外圆外圆车端面车端面C C车床车床2 2车外圆保证尺寸车外圆保证尺寸 1001003 3钻钻 3030至尺寸至尺寸 28284 4扩扩 3030孔至孔至 30305 5倒角倒角二二6 6调头、三爪卡盘夹调头、三爪卡盘夹 100100外圆外圆车另一端面车另一端面A A7 7车端面车端面B B8 8倒角倒角联轴器加工工艺过程（中批生产）联轴器加工工艺过程（中批生产） 工件在机床上工件在机床上所占据的每一个待加工位置都所占据的每一个待加工位置都称为一个称为一个工位工

29、位。5 5、工位、工位下图所示为一利用回转工作台在一次安装中顺次完成装卸工件、下图所示为一利用回转工作台在一次安装中顺次完成装卸工件、钻孔、扩孔和铰孔四工位加工的例子。钻孔、扩孔和铰孔四工位加工的例子。工位工位装卸工件装卸工件 工位工位钻孔钻孔工位工位扩孔扩孔 工位工位铰孔铰孔工序与工步、走刀、安装及工位之间的关系图工序与工步、走刀、安装及工位之间的关系图二、定位基准的选择二、定位基准的选择按工件上定位表面的不同，定位基准分为粗基准、精基准。按工件上定位表面的不同，定位基准分为粗基准、精基准。用毛坯上用毛坯上未经加工的表面未经加工的表面作为定位基准，称为作为定位基准，称为粗基准粗基准。而利用工

30、件上而利用工件上已加工过的表面已加工过的表面作为定位基准面，称为作为定位基准面，称为精基准精基准。在制订工艺规程时，采用粗基准定位，加工出精基准表面；然在制订工艺规程时，采用粗基准定位，加工出精基准表面；然后采用精基准定位，加工零件的其他表面。后采用精基准定位，加工零件的其他表面。精基准的选择精基准的选择粗基准的选择粗基准的选择重点考虑如何减重点考虑如何减少定位误差，提少定位误差，提高加工精度和安高加工精度和安装方便装方便重点考虑如何保重点考虑如何保证各加工表面有证各加工表面有足够的余量足够的余量1 1、精基准的选择原则、精基准的选择原则基准重合原则基准重合原则尽可能尽可能选用设计基准作为定位

31、基准选用设计基准作为定位基准，以避免定位基准与设计，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。基准不重合而引起的基准不重合误差。图图1 基准不重合误差示例基准不重合误差示例图图2 2 基准重合工件示例基准重合工件示例图图1 1为保证尺寸为保证尺寸c c的精度的精度(Tc)(Tc)要求，应使：要求，应使：cajTT 图图2 2尺寸尺寸a a的误差对加工尺寸的误差对加工尺寸c c无影响，加工误差只需满足：无影响，加工误差只需满足：cjT显然这种基准重合的情况能使工序允许出现的误差加大，经济性更好。显然这种基准重合的情况能使工序允许出现的误差加大，经济性更好。b公差公差Tc（2）基准统一

32、原则）基准统一原则指尽可能采用指尽可能采用同一个定位基准同一个定位基准来加工工件上的各个加工表面。来加工工件上的各个加工表面。选作统一基准表面要求：选作统一基准表面要求：面积大，精度高，孔距远。面积大，精度高，孔距远。常用的有：常用的有： 轴类（两顶尖孔）轴类（两顶尖孔） 箱体类（一面二孔）箱体类（一面二孔） 盘套类（一端面一孔）盘套类（一端面一孔）平面销孔1销孔2基准重合原则基准重合原则基准统一原则基准统一原则矛盾？矛盾？对对尺寸精度较高尺寸精度较高的加工表面应服从的加工表面应服从基准重合原则基准重合原则，以免使，以免使工序尺寸的实际公差减小，给加工带来困难；此外，一般工序尺寸的实际公差减小

33、，给加工带来困难；此外，一般主要考虑主要考虑基准统一原则基准统一原则。一般这样处理：一般这样处理：两个重要原则两个重要原则（3）自为基准原则）自为基准原则当某些当某些精加工表面精加工表面要求要求加工余量小而均匀加工余量小而均匀时，可选择该时，可选择该加工表加工表面本身面本身作为定位基准，以提高加工面本身的精度和表面质量。作为定位基准，以提高加工面本身的精度和表面质量。 床身导轨面自为基准床身导轨面自为基准（4）互为基准原则）互为基准原则指某个工件上有两个指某个工件上有两个相互位置精度要求很高相互位置精度要求很高的表面，采用的表面，采用工件上的这工件上的这两个表面两个表面互相作为定位基准，反复进

34、行加工。互相作为定位基准，反复进行加工。可使两个加工表面间获得高的位置精度，加工余量小而均匀。可使两个加工表面间获得高的位置精度，加工余量小而均匀。优点：优点：如：内外圆面同轴度要求比较高的套类零件如：内外圆面同轴度要求比较高的套类零件2 2、粗基准的选择原则、粗基准的选择原则为了保证工件加工表面与不加工表面的相互位置精度，选择为了保证工件加工表面与不加工表面的相互位置精度，选择不加工表面不加工表面作为粗基准。如果零件有多个不加工表面，应选作为粗基准。如果零件有多个不加工表面，应选择其中择其中与加工表面相互位置要求高的表面与加工表面相互位置要求高的表面作为粗基准。作为粗基准。（1 1）工件表面

35、间相互位置要求原则）工件表面间相互位置要求原则粗基准选择实例粗基准选择实例内孔和端面需要加工，外圆表面不需要加工。铸造时内孔内孔和端面需要加工，外圆表面不需要加工。铸造时内孔B B与与外圆外圆A A之间有偏心。要求保证内外圆同心度好。之间有偏心。要求保证内外圆同心度好。 拨杆粗基准的选择拨杆粗基准的选择加工加工 2020 mmmm孔，要求保证孔，要求保证 2020 mmmm与不加工表面与不加工表面 4040 mmmm外圆有较外圆有较高的同轴度。高的同轴度。工件如果必须保证某重要表面的余量均匀，则选择工件如果必须保证某重要表面的余量均匀，则选择该重要表面该重要表面为粗基准。为粗基准。一机床床身，

36、要求导轨面有较好的耐磨性，以保持其导向精度。一机床床身，要求导轨面有较好的耐磨性，以保持其导向精度。（a a）（b b）（2 2）重要表面余量均匀原则）重要表面余量均匀原则若零件上各个表面均需加工，则以若零件上各个表面均需加工，则以加工余量最小的表面加工余量最小的表面为粗基为粗基准，准，以保证各加工表面都有足够的加工余量，不至于造成废品。以保证各加工表面都有足够的加工余量，不至于造成废品。加工铸造或锻造的轴套，通常孔的加工余量较大，而外圈表面的加工余量较小，加工铸造或锻造的轴套，通常孔的加工余量较大，而外圈表面的加工余量较小，这时就应该以外圈表面作为粗基准来加工孔。这时就应该以外圈表面作为粗基

37、准来加工孔。轴套轴套（3 3）余量足够原则）余量足够原则阶梯轴的加工阶梯轴的加工选择选择平整光洁的表面平整光洁的表面作为粗基准（便于装夹）。作为粗基准（便于装夹）。作为粗基准的表面不应有飞边、浇口、冒口及其他缺陷，也作为粗基准的表面不应有飞边、浇口、冒口及其他缺陷，也不宜选用铸造分型面作粗基准。若无法避免，则应在使用前不宜选用铸造分型面作粗基准。若无法避免，则应在使用前对其修整。这样可减少定位误差，并使工件夹紧可靠。对其修整。这样可减少定位误差，并使工件夹紧可靠。（4 4）定位可靠性原则）定位可靠性原则（5 5）不重复使用原则）不重复使用原则在同一尺寸方向上在同一尺寸方向上粗基准只准使用一次粗

38、基准只准使用一次。否则加工出的各表。否则加工出的各表面之间会有较大的位置误差。面之间会有较大的位置误差。以表面以表面B B为粗基准加工表面为粗基准加工表面A A之后，若仍以表面之后，若仍以表面B B为粗基准来加工表面为粗基准来加工表面C C ？第一道工序先以不加工外圆表面第一道工序先以不加工外圆表面1 1定位，加工内孔定位，加工内孔2 2；第二道工；第二道工序仍以外圆表面定位加工均布孔序仍以外圆表面定位加工均布孔4 4 ？粗、精基准的选择使用，必注意：粗、精基准的选择使用，必注意：精基准选择在前，精基准选择在前，使用在后，粗基准选择在后使用在先。使用在后，粗基准选择在后使用在先。粗、精基准选择

39、的各条原则，从不同方面提出的要求，在具体粗、精基准选择的各条原则，从不同方面提出的要求，在具体使用时常常会互相矛盾，必须结合具体的生产条件进行分析，使用时常常会互相矛盾，必须结合具体的生产条件进行分析，抓住主要矛盾，灵活选用这些原则。抓住主要矛盾，灵活选用这些原则。小结小结二、定位基准的选择二、定位基准的选择1、精基准的选择（、精基准的选择（5原则原则）2、粗基准的选择（、粗基准的选择（5原则原则）一、机械加工工艺过程的组成一、机械加工工艺过程的组成1 1、工序、工序2 2、工步、工步3 3、走刀、走刀4 4、安装、安装5 5、工位、工位第四节 工艺路线的拟定机械加工工艺路线机械加工工艺路线是

40、指零件是指零件由毛坯到成品过程中加工各工序由毛坯到成品过程中加工各工序的先后顺序的先后顺序。工艺路线的拟定主要工艺路线的拟定主要解决的问题解决的问题: :选择加工方法选择加工方法确定加工顺序确定加工顺序划分加工工序划分加工工序一、零件表面加工方法的选择一、零件表面加工方法的选择基本原则：基本原则：既要保证零件的加工质量既要保证零件的加工质量, ,又要使加工成本最低。又要使加工成本最低。为此，必须熟悉各种为此，必须熟悉各种加工方法所能达到的加工方法所能达到的经济精度经济精度及及表面粗糙表面粗糙度度。1 1、加工经济精度和经济表面粗糙度的概念、加工经济精度和经济表面粗糙度的概念加工经济精度加工经济

41、精度是指在正常加工条件下（采用符合质量标准的是指在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，合理的加工时间）设备、工艺装备和标准技术等级的工人，合理的加工时间）所能保证的加工精度。相应的粗糙度称为所能保证的加工精度。相应的粗糙度称为经济表面粗糙度经济表面粗糙度。对某种加工方法，用于加工何种等级的零件才经济合理？对某种加工方法，用于加工何种等级的零件才经济合理？AB误差误差 加 工 成 本 CCLL加工误差与加工成本的关系加工误差与加工成本的关系观察观察A A点左侧曲线，这说点左侧曲线，这说明某种加工方法加工精明某种加工方法加工精度的提高是有极限的。度的提高是有极限的

42、。观察观察B B点右侧，这说明点右侧，这说明对于一种加工方法，对于一种加工方法，成本的下降也是有极成本的下降也是有极限的，即有最低成本。限的，即有最低成本。加工经济精度是加工经济精度是指一个精度范围指一个精度范围而不是一个值。而不是一个值。一般加工精密加工19201960200010210110010-110-210-3加工误差加工误差（m）加工经济精度与年代的关系加工经济精度与年代的关系超精密加工2 2、各种加工方法所能达到的经济精度和表面粗糙度、各种加工方法所能达到的经济精度和表面粗糙度 外圆加工方法外圆加工方法孔加工方法孔加工方法平面加工方法平面加工方法加工方法加工方法加工性质加工性质加

43、工经济精度加工经济精度(IT)表面粗糙度表面粗糙度Ra车车粗车粗车13-1280-10半精车半精车11-1010-2.5精车精车8-75-1.25金刚石车金刚石车6-51.25-0.02外磨外磨粗磨粗磨9-810-1.25半精磨半精磨8-72.5-0.63精磨精磨7-61.25-0.16研磨研磨粗研粗研6-50.63-0.16精研精研50.32-0.04超精加工超精加工精精50.32-0.08精密精密50.16-0.01外圆加工的方法外圆加工的方法孔的加工方法孔的加工方法加工方法加工方法加工性质加工性质加工经济精度加工经济精度(IT)表面粗糙度表面粗糙度Ra钻钻实心材料实心材料12-1120-

44、2.5扩扩粗扩粗扩1220-10经扩经扩1010-2.5铰铰半精铰半精铰11-1010-5精铰精铰9-85-1.25细铰细铰7-61.25-0.32拉拉粗拉粗拉10-95-2.5精拉精拉9-72.5-0.63镗镗粗镗粗镗1220-10半精镗半精镗1110-5精镗精镗10-85-1.25细镗细镗7-61.25-0.32加工方法加工方法加工性质加工性质加工经济精度加工经济精度(IT)表面粗糙度表面粗糙度Ra铣铣粗铣粗铣12-1120-5精铣精铣10-95-0.63刨刨粗刨粗刨12-1120-10精刨精刨10-910-2.5平磨平磨半精磨半精磨8-72.5-1.25精磨精磨70.63-0.16精密磨

45、精密磨60.16-0.016研磨研磨粗研粗研7-60.63-0.32精研精研50.32-0.08平面加工方法平面加工方法3 3、选择表面加工方法应考虑的主要因素、选择表面加工方法应考虑的主要因素（2 2）工件材料的性质）工件材料的性质（3 3）生产类型）生产类型（4 4）具体生产条件）具体生产条件（1 1）加工表面的精度和粗糙度要求）加工表面的精度和粗糙度要求4 4、典型表面的加工路线、典型表面的加工路线（1 1）外圆表面的加工路线）外圆表面的加工路线 粗车粗车半精车半精车精车精车：常用材料（淬火钢除外），中等要：常用材料（淬火钢除外），中等要求的表面；求的表面； 粗车粗车半精车半精车精车精车

46、金刚石车金刚石车：有色金属，要求较高的：有色金属，要求较高的表面；表面； 粗车粗车半精车半精车粗磨粗磨精磨精磨：需要淬硬的材料，要求较高：需要淬硬的材料，要求较高的表面；的表面； 粗车粗车半精车半精车粗磨粗磨光整加工或（超）精密加工光整加工或（超）精密加工：黑色：黑色金属材料，表面精度、粗糙度要求质量高的表面。金属材料，表面精度、粗糙度要求质量高的表面。 外圆表面加工路线如下图所示：外圆表面加工路线如下图所示： （2 2）孔加工路线）孔加工路线 钻孔钻孔扩孔扩孔铰铰精铰精铰：主要用于中、小直径（：主要用于中、小直径（d d50mm50mm）的精密孔。的精密孔。 钻或扩（粗镗）钻或扩（粗镗）粗拉

47、粗拉精拉精拉：用于大量生产中尺寸中等：用于大量生产中尺寸中等的孔、花键孔等。的孔、花键孔等。 钻或粗镗钻或粗镗半精镗半精镗精镗精镗浮动镗浮动镗金刚镗金刚镗：广泛用于箱：广泛用于箱体零件的孔系加工、有色金属零件的精密孔的加工。体零件的孔系加工、有色金属零件的精密孔的加工。 钻或粗镗钻或粗镗半精镗半精镗粗磨粗磨精磨精磨珩磨或研磨珩磨或研磨：主要用于：主要用于淬硬零件或要求高的零件。淬硬零件或要求高的零件。孔加工常用加工路线如下图所示孔加工常用加工路线如下图所示 （3 3）平面加工路线）平面加工路线 平面加工方法主要是铣削、刨削和磨削平面加工方法主要是铣削、刨削和磨削。 粗铣粗铣半精铣半精铣精铣精铣

48、高速铣高速铣：用于精度和粗糙度要求高：用于精度和粗糙度要求高的平面加工，生产率高。的平面加工，生产率高。 粗刨粗刨半精刨半精刨精刨精刨刮或研磨刮或研磨：多用于单件、小批生产，：多用于单件、小批生产，生产率低。生产率低。 粗铣（刨）粗铣（刨）半精铣（刨）半精铣（刨）粗磨粗磨精密磨、导轨磨、研精密磨、导轨磨、研磨、砂带磨磨、砂带磨：主要用于淬硬零件和精度要求高、表面粗糙度值：主要用于淬硬零件和精度要求高、表面粗糙度值要求小的平面加工。要求小的平面加工。 粗拉粗拉精拉精拉：用于大量生产。：用于大量生产。平面加工路线如下图所示平面加工路线如下图所示 加工方法的选择顺序是：加工方法的选择顺序是：先主要表

49、面，后次要表面；先主要表面，后次要表面；先考虑最终加工，后推至前面加工方法，先考虑最终加工，后推至前面加工方法，即：即：先主后次，先终后前，综合考虑。先主后次，先终后前，综合考虑。某轴材料某轴材料4545钢，轴颈尺寸精度钢，轴颈尺寸精度IT6IT6、Ra0.32Ra0.32，表面淬火，表面淬火，试确定其加工路线？试确定其加工路线？粗车粗车半精车半精车粗磨粗磨精磨精磨二、加工阶段的划分二、加工阶段的划分 加工阶段加工阶段粗加工阶段粗加工阶段半精加工阶段半精加工阶段精加工阶段精加工阶段光整加工阶段光整加工阶段高效率地去除各加工表面上的大部分余高效率地去除各加工表面上的大部分余量，量，获得高的生产率

50、获得高的生产率。消除主要表面上经粗加工后留下的加工消除主要表面上经粗加工后留下的加工误差，误差，保证精加工余量保证精加工余量，完成次要表面，完成次要表面的加工（钻孔、攻螺纹、铣键槽等）。的加工（钻孔、攻螺纹、铣键槽等）。全面保证加工质量全面保证加工质量，使主要表面达到，使主要表面达到图纸要求。图纸要求。进一步提高尺寸精度，减小表面粗糙度，进一步提高尺寸精度，减小表面粗糙度，但不能提高形位精度。但不能提高形位精度。但将工艺路线划分为几个加工阶段会增加工序数目，从而但将工艺路线划分为几个加工阶段会增加工序数目，从而增加加工成本增加加工成本。因此在工件刚度高、工艺路线不划分阶段。因此在工件刚度高、工

51、艺路线不划分阶段也能够保证加工精度的情况下，就不应该划分加工阶段。也能够保证加工精度的情况下，就不应该划分加工阶段。由于划分了加工阶段，带来了两个有利条件：由于划分了加工阶段，带来了两个有利条件：1 1、粗加工完各表面后，可及时发现毛坯的缺陷，及时、粗加工完各表面后，可及时发现毛坯的缺陷，及时报废或修补；报废或修补；2 2、精加工表面的工序安排在最后，可保护已加工表面、精加工表面的工序安排在最后，可保护已加工表面少受损伤。少受损伤。三、加工顺序的安排三、加工顺序的安排1 1、切削加工顺序的安排、切削加工顺序的安排基本原则基本原则基准先行基准先行先主后次先主后次先粗后精先粗后精先面后孔先面后孔2

52、 2、热处理工序的安排、热处理工序的安排预备热处理预备热处理最终热处理最终热处理时效处理时效处理退火：退火：高碳钢、合金钢等，高碳钢、合金钢等，降低硬度，便于切削；降低硬度，便于切削；正火：正火：低碳钢，提高硬度，低碳钢，提高硬度，便于切削；便于切削；调质：调质：淬火后高温回火。淬火后高温回火。位置位置：粗加工前后；：粗加工前后；目的目的：改善切削性能：改善切削性能，消除内应力。，消除内应力。淬火、渗碳、氮化等淬火、渗碳、氮化等位置位置：半精加工后，：半精加工后，精加工前；精加工前；目的目的：提高强度、硬：提高强度、硬度。度。自然时效自然时效人工时效人工时效 位置位置：粗加工前、后，：粗加工前

53、、后，半精加工后，精加工前半精加工后，精加工前目的目的：消除内应力，防：消除内应力，防止变形、开裂。止变形、开裂。3 3、辅助工序的安排、辅助工序的安排 表面处理表面处理检验工序检验工序其它工序安排其它工序安排金属镀层金属镀层非金属镀层非金属镀层氧化膜氧化膜位置位置：工艺过程最后；：工艺过程最后；目的目的：美观。：美观。质量检验质量检验特种检验（无损探伤、特种检验（无损探伤、磁力探伤、水压、超磁力探伤、水压、超速试验）速试验）位置位置：粗加工及关键工序后：粗加工及关键工序后、送往外车间加工前后、零、送往外车间加工前后、零件全部加工结束之后；件全部加工结束之后；目的目的：质量控制。：质量控制。去

54、毛刺、倒钝锐边去毛刺、倒钝锐边去磁去磁清洗清洗涂防锈油涂防锈油目的目的：安全。：安全。先安排这些表面的加工顺序：先安排这些表面的加工顺序：粗车外圆粗车外圆精车外圆精车外圆磨外圆磨外圆退刀槽、倒角、键槽等次要表面的加工从加工的方便出发，穿退刀槽、倒角、键槽等次要表面的加工从加工的方便出发，穿插其中。插其中。平端面、打中心孔平端面、打中心孔粗车外圆粗车外圆精车外圆、倒角、切退刀槽精车外圆、倒角、切退刀槽铣键槽铣键槽磨外圆磨外圆总的加工顺序：总的加工顺序：主要表面为主要表面为两端轴径两端轴径及装传动件的及装传动件的3535圆柱面圆柱面。四、工序的集中与分散四、工序的集中与分散工序分散工序分散是将工件

55、的加工分散在较多的工序内完是将工件的加工分散在较多的工序内完成。每道工序的加工内容很少，有时甚至每道工成。每道工序的加工内容很少，有时甚至每道工序只有一个工步。序只有一个工步。发展趋势：发展趋势：工序集中工序集中工序集中工序集中就是将工件的加工集中在少数几道工序就是将工件的加工集中在少数几道工序内完成。每道工序的加工内容较多。内完成。每道工序的加工内容较多。零件的加工顺序确定以后，在确定各工序的加工内容时，零件的加工顺序确定以后，在确定各工序的加工内容时，可有两种设计思路：可有两种设计思路：一、表面加工方法的选择一、表面加工方法的选择二、加工阶段的划分二、加工阶段的划分 三、加工顺序的安排三、

56、加工顺序的安排四、工序的集中与分散四、工序的集中与分散小结小结外圆、孔、平面外圆、孔、平面粗加工粗加工半精加工半精加工精加工精加工光整加工光整加工切削加工切削加工热处理热处理辅助工序辅助工序第五节 工序内容的设计1 1、机床设备的选择、机床设备的选择一、机床设备及工艺装备的选择一、机床设备及工艺装备的选择2 2、工艺装备的选择、工艺装备的选择二、加工余量的确定二、加工余量的确定 加工余量加工余量是指零件加工前后从加工表面切除的材料层厚度，是指零件加工前后从加工表面切除的材料层厚度，可分为工序余量和加工总余量。可分为工序余量和加工总余量。工序尺寸工序尺寸是指本工序加工后应达到的尺寸。是指本工序加

57、工后应达到的尺寸。1 1、工序余量和加工总余量的概念、工序余量和加工总余量的概念（1 1）工序余量工序余量。相邻两工序的工序尺寸之差称为。相邻两工序的工序尺寸之差称为工序余量工序余量。即在一道工序中所切除的金属层厚度，所以余量是正值。即在一道工序中所切除的金属层厚度，所以余量是正值。对于对于非对称非对称的加工表面，如图、所示的加工余量称为的加工表面，如图、所示的加工余量称为单边余量单边余量，其工序余量计算式如下：，其工序余量计算式如下： 对于外表面：对于外表面：b b = = A AB B 对于内表面：对于内表面：b b = = B BA A其中其中b b单边加工余量；单边加工余量； A A上

58、工序的工序尺寸；上工序的工序尺寸； B B本工序的工序尺寸。本工序的工序尺寸。回转体回转体表面的工序尺寸以直径计算，如图表面的工序尺寸以直径计算，如图c c、d d所示回转体表面所示回转体表面的加工余量称为的加工余量称为双边余量双边余量，其工序余量计算式为：，其工序余量计算式为：轴：轴：b b = = A AB B 孔：孔：b b = = B BA A其中其中b b双边加工余量；双边加工余量； A A上工序的工序尺寸；上工序的工序尺寸；B B本工序的工序尺寸。本工序的工序尺寸。（2 2）加工总余量加工总余量（也称毛坯余量）。（也称毛坯余量）。加工总余量加工总余量是指各个工是指各个工序余量的总和

59、，也就是从毛坯变为成品的整个加工过程中，序余量的总和，也就是从毛坯变为成品的整个加工过程中，某一加工表面上所切除的金属总厚度。某一加工表面上所切除的金属总厚度。总加工余量与工序余量的关系如下：总加工余量与工序余量的关系如下： 2 2、工序余量与工序尺寸的关系、工序余量与工序尺寸的关系由于工序尺寸有公差，故实际切除的余量是一个由于工序尺寸有公差，故实际切除的余量是一个变值变值，致使，致使加工余量有加工余量有基本余量基本余量（公称余量）、（公称余量）、最大加工余量最大加工余量和和最小加最小加工余量工余量之分。之分。工序尺寸的公差一般均按工序尺寸的公差一般均按“入体原则入体原则”标注，毛坯的尺寸按标

60、注，毛坯的尺寸按“对称原则对称原则”标注。标注。即对于即对于被包容面被包容面（轴）（轴）, ,基基本尺寸本尺寸即即最大工序尺寸最大工序尺寸；对于对于包容面包容面（孔），（孔），基本基本尺寸尺寸则是则是最小工序尺寸最小工序尺寸. .难点难点工序余量与工序尺寸关系工序余量与工序尺寸关系基本余量基本余量是相邻两工序基本是相邻两工序基本尺寸之差；尺寸之差；最小加工余量最小加工余量是前工序最小是前工序最小工序尺寸和本工序最大工序工序尺寸和本工序最大工序尺寸之差；尺寸之差；最大加工余量最大加工余量是前工序最大是前工序最大工序尺寸和本工序最小工序工序尺寸和本工序最小工序尺寸之差。尺寸之差。工序加工余量的变动