工艺规程概念、零件图、毛坯、基准及其分类、加工余量、尺寸链

1、L/O/G/O第3章 机械加工工艺规程的制定械加工工艺规程的制定械加工工艺规程的制定教学目标：教学目标： 机械制造工艺规程的概念、工艺规程的种类、工机械制造工艺规程的概念、工艺规程的种类、工艺规程的作用、机械加工工艺规程的设计步骤、艺规程的作用、机械加工工艺规程的设计步骤、零件的结构工艺性、生产纲领与生产类型、制定零件的结构工艺性、生产纲领与生产类型、制定工艺规程的原则；工艺规程的原则；任务: 了解工艺规程的概念和作用3.1.1 生产过程和工艺过程生产过程和工艺过程序号内 容举 例1原材料的运输与保管2技术准备过程如产品的开发和设计、工艺规程的编制、专用工装设备的设计和制造、各种生产资料的准备

2、和生产组织等方面的工作等3毛坯的制造如铸造、锻造、冲压、各种材料的棒料等4零件的加工如机械加工、焊接、铆接和热处理等5产品的装配如部装、调试、总装等6产品的检验如各种尺寸和位置精度的要求等1、生产过程、生产过程：将原材料转变为成品的全过程。：将原材料转变为成品的全过程。3.1.1 生产过程和工艺过程2 2工艺过程工艺过程 改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。成品或半成品的过程。铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配等工铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配等工艺过程，是生产过程的主要部分。艺

3、过程，是生产过程的主要部分。机械加工工艺过程机械加工工艺过程：采用机械加工的方法，直接改变毛坯的：采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为合格零件的过程。形状、尺寸和表面质量等，使其成为合格零件的过程。机械装配工艺过程机械装配工艺过程：将零件装配成部件或产品（机器）的过程。将零件装配成部件或产品（机器）的过程。3.1.2 工艺过程的组成1、机械加工工艺过程的组成、机械加工工艺过程的组成 工序包括：安装、工位、工步、走刀工序包括：安装、工位、工步、走刀（1）安装）安装 工件经一次装夹（定位和夹紧）后所完成的那一部分工序工件经一次装夹（定位和夹紧）后所完成的那一部分工序（

4、2）工位工位 为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件与夹具相对为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件与夹具相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置。刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置。（3）工步）工步 当加工表面、加工工具和切削用量中的转速和进给量均保持不变的情当加工表面、加工工具和切削用量中的转速和进给量均保持不变的情况下完成的那一部分工序。况下完成的那一部分工序。工序工序 ： 一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同时对一个或一组工人，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。几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。（4）走刀）走刀 在一个工步内，

5、因加工余量较大，在切削用量不变的条件下（转速、在一个工步内，因加工余量较大，在切削用量不变的条件下（转速、进给量），用同一把刀具对同一表面进行多次加工，每加工一次，称为一次走进给量），用同一把刀具对同一表面进行多次加工，每加工一次，称为一次走刀刀构成加工工艺过程的最小单元。构成加工工艺过程的最小单元。示例示例:图示阶梯轴的零件图示阶梯轴的零件3.1.4 生产纲领、生产类型及工艺特点生产纲领、生产类型及工艺特点1生产纲领（年产量）：生产纲领（年产量）：企业在计划期内应当生产的产品数企业在计划期内应当生产的产品数量和进度计划量和进度计划计划期常定为计划期常定为1年。年。 零件的生产纲领要计入备品和

6、废品的数量：零件的生产纲领要计入备品和废品的数量： N零件的年产量（件零件的年产量（件/年）；年）； Q产品的年产量（台产品的年产量（台/年）；年）； n每台产品中该零件的数量（件每台产品中该零件的数量（件/台）；台）； 备品率（备品率（%），汽车、拖拉机产品中为），汽车、拖拉机产品中为2030%； 废品率（废品率（%），汽车、拖拉机产品中为），汽车、拖拉机产品中为0.3%。)1 ( QnN3.1 基本概念基本概念2 2生产类型生产类型：企业（或车间）生产专业化程度的分类。企业（或车间）生产专业化程度的分类。单件生产单件生产单个地生产不同结构、尺寸的产品，且很少重复或完全不重复单个地生产不同结

7、构、尺寸的产品，且很少重复或完全不重复。成批生产成批生产一年中分批地制造相同的产品，制造过程有一定的重复性一年中分批地制造相同的产品，制造过程有一定的重复性周周期性的重复生产。期性的重复生产。大量生产大量生产产品的数量很大，大多数工作地按照一定的生产节拍进行某种产品的数量很大，大多数工作地按照一定的生产节拍进行某种零件的某道工序的重复加工。零件的某道工序的重复加工。如机械配件加工、专用设备制造、如机械配件加工、专用设备制造、重型机械制造、新产品试制。重型机械制造、新产品试制。 如汽车、拖拉机、轴承、发如汽车、拖拉机、轴承、发动机、自行车、洗衣机等的动机、自行车、洗衣机等的生产。按工艺特点分：生

8、产。按工艺特点分：大批大量生产中批生产单件小批生产如通用机床制造。如通用机床制造。 大批生产中批生产小批生产3.1 基本概念基本概念3 3工艺特点：工艺特点：生产类型不同，零件和产品制造工艺、所用设备及工艺装备、生产类型不同，零件和产品制造工艺、所用设备及工艺装备、对工人的技术要求、采取的技术措施和达到技术经济效果也会对工人的技术要求、采取的技术措施和达到技术经济效果也会不相同。不相同。各种生产类型的工艺特征如表各种生产类型的工艺特征如表3 3.4.4所示。所示。3.1 基本概念基本概念1 1、机械加工工艺规程、机械加工工艺规程概念概念：用表格的形式，成为指导性技术文件就是机械加用表格的形式，

9、成为指导性技术文件就是机械加工工艺规程（简称工艺规程）工工艺规程（简称工艺规程） 2 2、机械加工工艺规程、机械加工工艺规程内容内容: : 机械零件加工工序内容、切削用量、工时定额及各机械零件加工工序内容、切削用量、工时定额及各工序所采用的设备和工艺装备。工序所采用的设备和工艺装备。 3 3、机械加工工艺规程机械加工工艺规程作用作用 是指导生产的主要技术文件；是指导生产的主要技术文件； 是生产组织和生产管理工作的依据：组织原材料和毛坯的供应、机床调整、是生产组织和生产管理工作的依据：组织原材料和毛坯的供应、机床调整、专专 用工艺装备设计和制造、编制生产作业计划等，制定产品进度计划及相用工艺装备

10、设计和制造、编制生产作业计划等，制定产品进度计划及相应的调度计划；应的调度计划； 是新建、扩建或改建机械制造厂或车间的主要技术资料：机床种类、数量，是新建、扩建或改建机械制造厂或车间的主要技术资料：机床种类、数量，工厂或车间面积，机床的布置，生产工人工种、等级和数量等。工厂或车间面积，机床的布置，生产工人工种、等级和数量等。3.1.5 机械加工工艺规程机械加工工艺规程4、机械加工工艺规程的、机械加工工艺规程的种类种类 专用工艺规程专用工艺规程针对每一个产品和零件所设计的工艺规程。针对每一个产品和零件所设计的工艺规程。通用工艺规程：通用工艺规程： 典型工艺规程典型工艺规程为一组结构相似的零部件所

11、设计的通用工艺为一组结构相似的零部件所设计的通用工艺规程；规程；成组工艺规程成组工艺规程按成组技术原理将零件分成组，针对每一组按成组技术原理将零件分成组，针对每一组零件所设计的通用工艺规程。零件所设计的通用工艺规程。标准工艺规程标准工艺规程已纳入标准的工艺规程。已纳入标准的工艺规程。 3.1.5 机械加工工艺规程以工序为单位简要说明零件机械加以工序为单位简要说明零件机械加工工艺过程的一种工艺文件。主要工工艺过程的一种工艺文件。主要用于单件小批量生产或大批大量生用于单件小批量生产或大批大量生产的管理性文件。产的管理性文件。 5 5、机械加工工艺规程的、机械加工工艺规程的格式格式机械加工工艺过程卡

12、片：机械加工工艺过程卡片：机械加工工序卡片：机械加工工序卡片：调整卡片：调整卡片：检验卡片：检验卡片：操作指导卡片（作业指导书）：操作指导卡片（作业指导书）：标准零件或典型零件工艺过程卡片。标准零件或典型零件工艺过程卡片。在工艺过程卡片的基础上，以工序为单位详在工艺过程卡片的基础上，以工序为单位详细说明每个工步的加工内容、工艺参数、操细说明每个工步的加工内容、工艺参数、操作要求以及所用的设备和工艺装备等的工艺作要求以及所用的设备和工艺装备等的工艺文件（工序简图）。主要用于大批大量生产文件（工序简图）。主要用于大批大量生产和单件小批量生产的关键工序。和单件小批量生产的关键工序。用于自动与半自动机

13、床和锥齿轮、弧用于自动与半自动机床和锥齿轮、弧齿轮机床加工。如单轴自动车床调整齿轮机床加工。如单轴自动车床调整卡片、多轴自动车床调整卡片。卡片、多轴自动车床调整卡片。 用于建立工序质量用于建立工序质量控制点的工序。控制点的工序。 用于关键工序的检查。用于关键工序的检查。 3.1.5 机械加工工艺规程6 6、机械加工工艺规程的设计步骤、机械加工工艺规程的设计步骤1 1研究和分析产品的零件图及装配图研究和分析产品的零件图及装配图2 2根据零件的根据零件的生产纲领生产纲领确定零件的确定零件的生产类型生产类型 3 3确定毛坯的种类确定毛坯的种类4 4拟定零件机械加工工艺路线拟定零件机械加工工艺路线工艺

14、过程设计工艺过程设计5 5工序设计工序设计确定各工序的具体内容确定各工序的具体内容 6 6技术经济分析技术经济分析 7 7填写工艺文件填写工艺文件 生产类型的划分依据：生产类型的划分依据：根据生产纲领和产品及零件的特征（重量）；根据生产纲领和产品及零件的特征（重量）；工作地每月担负的工序数。工作地每月担负的工序数。工序数工序数20204040：小批生产；：小批生产；工序数工序数10102020：中批生产；：中批生产；工序数工序数1 11010：大批生产；：大批生产；工序数工序数1 1：大量生产。：大量生产。按要求格式填写。常用的机械加工工艺文件：机械按要求格式填写。常用的机械加工工艺文件：机械

15、加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片。加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片。机械加工工序卡片的编制：机械加工工序卡片的编制：绘制工序简图：按大致比例，画出大致轮廓。绘制工序简图：按大致比例，画出大致轮廓。加工表面用粗实线画出、标出工序尺寸及公差、加工表面用粗实线画出、标出工序尺寸及公差、表面粗糙度、形位公差；表面粗糙度、形位公差；定位基准、定位方式、夹紧部位及夹紧方式；定位基准、定位方式、夹紧部位及夹紧方式；该工序同时装夹的件数、排列方式、进给方向；该工序同时装夹的件数、排列方式、进给方向；若需要还应表示出工件或工具的回转方向、进给若需要还应表示出工件或工具的回转方向、进给方向。方向。填写工序内容

16、；切削用量；设备和工艺装备的名填写工序内容；切削用量；设备和工艺装备的名称及型号；时间定额。称及型号；时间定额。明确零件在产品中的作用、地位和工作条件；找出其明确零件在产品中的作用、地位和工作条件；找出其主要的技术要求和规定它的依据；对零件图进行工艺主要的技术要求和规定它的依据；对零件图进行工艺审查。审查。审查的内容主要是零件的结构工艺性审查。审查的内容主要是零件的结构工艺性审查。关键阶段，核心内容关键阶段，核心内容定位基准的选择；定位基准的选择；各表面加工方法的选择；各表面加工方法的选择；加工阶段的划分；加工阶段的划分；工序的划分（确定工序的分散和集中）；工序的划分（确定工序的分散和集中）；

17、工序的安排（机械加工工序、热处理工序、辅助工序）。工序的安排（机械加工工序、热处理工序、辅助工序）。（1 1）确定各工序所用的设备及工艺装备：）确定各工序所用的设备及工艺装备：机床、夹具、刀具、量具、辅助工具；机床、夹具、刀具、量具、辅助工具；（2 2）确定各工序的加工余量、工序尺寸及公差；）确定各工序的加工余量、工序尺寸及公差；（3 3）确定各工序的切削用量及工时定额。）确定各工序的切削用量及工时定额。对几种不同的方案进行分析比较，对几种不同的方案进行分析比较，选择最佳方案。选择最佳方案。 3.1.5 机械加工工艺规程3.2 零件的加工工艺性分析与毛坯的选择零件的加工工艺性分析与毛坯的选择零

18、件结构工艺性：零件结构工艺性： 所设计的零件在满足使用要求的前提下制造所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。的可行性和经济性。影响零件结构工艺性因素：影响零件结构工艺性因素：生产类型、制造条件、工艺技术的发展。生产类型、制造条件、工艺技术的发展。制定零件的机械加工工艺规程制定零件的机械加工工艺规程: :研究和分析产品的零件图及装配图，明确零件在产品中的作用、研究和分析产品的零件图及装配图，明确零件在产品中的作用、地位（重要性）和工作条件；地位（重要性）和工作条件；找出其主要的技术要求和规定它的依据；找出其主要的技术要求和规定它的依据；对零件图进行工艺审查对零件图进行工艺审查主

19、要是主要是零件结构工艺性。零件结构工艺性。 3.2 零件的加工工艺性分析与毛坯的选择零件的加工工艺性分析与毛坯的选择3.3.2.2.1 1 分析零件技术要求及合理性分析零件技术要求及合理性零件图上的视图是否完整和正确；零件图上的视图是否完整和正确；零件图上所标注的技术要求、尺寸、公差、表面粗糙度是否零件图上所标注的技术要求、尺寸、公差、表面粗糙度是否 齐全、合理；齐全、合理；零件材料是否立足于国内而且资源丰富又容易加工。零件材料是否立足于国内而且资源丰富又容易加工。3.2 零件的加工工艺性分析与毛坯的选择零件的加工工艺性分析与毛坯的选择3.3.2 2.2 .2 零件的结构工艺性审查零件的结构工

20、艺性审查1 1合理标注尺寸：适应加工工艺要求合理标注尺寸：适应加工工艺要求加工顺序、检验与测量。加工顺序、检验与测量。2 2零件的结构便于加工，有利于达到所要求的加工质量；零件的结构便于加工，有利于达到所要求的加工质量；3 3有利于减少加工和装配劳动量；有利于减少加工和装配劳动量；4 4有利于提高劳动生产率，与生产类型相适应；有利于提高劳动生产率，与生产类型相适应；5 5与先进的加工方法相适应：与先进的加工方法相适应：如箱体零件的同轴孔系如箱体零件的同轴孔系单件小批量生产单件小批量生产单向递减；单向递减；大批大量生产大批大量生产双向递减。双向递减。数控机床、加工中心数控机床、加工中心曲线、曲面

21、加工；曲线、曲面加工；特种加工：如方孔、异性孔、小孔、小深孔、特种加工：如方孔、异性孔、小孔、小深孔、窄缝窄缝电火花穿孔、电火花线切割工艺。电火花穿孔、电火花线切割工艺。3.2 零件的加工工艺性分析与毛坯的选择零件的加工工艺性分析与毛坯的选择结构工艺性分析示例：结构工艺性分析示例：阶梯表面过渡部位、轴的磨削终端阶梯表面过渡部位、轴的磨削终端越程槽（相等）；越程槽（相等）；3.2 零件的加工工艺性分析与毛坯的选择零件的加工工艺性分析与毛坯的选择尺寸标注考虑加工顺序尺寸标注考虑加工顺序3.2 零件的加工工艺性分析与毛坯的选择零件的加工工艺性分析与毛坯的选择避免曲面或斜面上钻孔避免曲面或斜面上钻孔防

22、止刀具损坏，提高加工精度。防止刀具损坏，提高加工精度。3.2 零件的加工工艺性分析与毛坯的选择零件的加工工艺性分析与毛坯的选择钻孔位置与铸件壁应离开一定距离：钻孔位置与铸件壁应离开一定距离： 3.2 零件的加工工艺性分析与毛坯的选择零件的加工工艺性分析与毛坯的选择减少装夹次数减少装夹次数提高位置精度：提高位置精度：3.2 零件的加工工艺性分析与毛坯的选择零件的加工工艺性分析与毛坯的选择凸台等高凸台等高一次走刀加工：一次走刀加工：3.2 零件的加工工艺性分析与毛坯的选择零件的加工工艺性分析与毛坯的选择设计工艺凸台作为加工时的定位基准设计工艺凸台作为加工时的定位基准方便加工：方便加工： 3.2 零

23、件的加工工艺性分析与毛坯的选择零件的加工工艺性分析与毛坯的选择减少加工工作量减少加工工作量提高配合精度：提高配合精度：3.2 零件的加工工艺性分析与毛坯的选择零件的加工工艺性分析与毛坯的选择使加工面等长度或成倍数，直径沿一个方向递减使加工面等长度或成倍数，直径沿一个方向递减便于便于刀具布置，在多刀半自动车床上加工，提高生产效率：刀具布置，在多刀半自动车床上加工，提高生产效率：3.2 零件的加工工艺性分析与毛坯的选择零件的加工工艺性分析与毛坯的选择连轴齿轮，轴径和齿轮直径相差太大，废工废料，也不连轴齿轮，轴径和齿轮直径相差太大，废工废料，也不便于锻造便于锻造分离分离3.2 零件的加工工艺性分析与

24、毛坯的选择零件的加工工艺性分析与毛坯的选择确定毛坯的类型确定毛坯的类型铸件；锻件；焊接件；冲压件；型材（棒料、管料、板料）。铸件；锻件；焊接件；冲压件；型材（棒料、管料、板料）。对大型复杂零件对大型复杂零件铸铸焊、缎焊、缎焊等联合结构及工程塑料等。焊等联合结构及工程塑料等。3.2 零件的加工工艺性分析与毛坯的选择零件的加工工艺性分析与毛坯的选择3.4 基准及其分类基准及其分类基准设计基准 工艺基准 装配基准 测量基准 定位基准 工序基准 一、基准及其分类一、基准及其分类A是B、C的设计基准轴心线是外圆和端面的设计基准F是C、轴的设计基准A是B面平行度的设计基准： 在零件图上或实际的零件上，用来

25、确定其它在零件图上或实际的零件上，用来确定其它点、线、面位置时所依据的那些点、线、面，称为基准。点、线、面位置时所依据的那些点、线、面，称为基准。：按其功用可分为：按其功用可分为： 零件工作图上用来确定其它点、线、面位置的零件工作图上用来确定其它点、线、面位置的基准，为设计基准。基准，为设计基准。 是加工、测量和装配过程中使用的基是加工、测量和装配过程中使用的基准，又称制造基准。准，又称制造基准。a、 工序基准： 是指在工序图上，用来确定加工表是指在工序图上，用来确定加工表面位置的基准。它与加工表面有尺寸、位置要求。面位置的基准。它与加工表面有尺寸、位置要求。 b、 定位基准： 是加工过程中，

26、使工件相对机床或刀是加工过程中，使工件相对机床或刀具占据正确位置所使用的基准。具占据正确位置所使用的基准。将零件套在心轴将零件套在心轴上磨削上磨削40h640h6外外圆表面时，内孔圆表面时，内孔即定位基准即定位基准 C C、测量基准、测量基准 ：零件检验时，用以测量已加工表面尺零件检验时，用以测量已加工表面尺寸及位置的基准。寸及位置的基准。以内孔为基准（套在检验心轴上）去检验40h6外圆的径向圆跳动和端面B的端面圆跳动时内孔为测量基准 D、装配基准、装配基准 ：装配时用以确定零件在部件或产品装配时用以确定零件在部件或产品中位置的基准中位置的基准。装配基准 装配基准装配基准 上述基准应尽量重合。

27、上述基准应尽量重合。 1）设计机器零件时，应尽量以装配基准作为设计基准，）设计机器零件时，应尽量以装配基准作为设计基准，以便直接保证装配技术要求；以便直接保证装配技术要求； 2）在制定加工工艺规程时，应尽量以设计基准作为工序）在制定加工工艺规程时，应尽量以设计基准作为工序基准，以便直接保证零件的设计尺寸；基准，以便直接保证零件的设计尺寸； 3）在加工、测量时，应尽量使定位基准及测量基准与工）在加工、测量时，应尽量使定位基准及测量基准与工序基准重合，以消除因基准不重合带来的误差。序基准重合，以消除因基准不重合带来的误差。3、定位基准的选择 使用毛坯上未经加工的表面作为定位基准，称为粗基准。零件上

28、根据机械加工工艺需要而专门设计的定位基准。如用作轴类零件定位的顶尖孔，用作壳体类零件定位的工艺孔或工艺凸台（图2-1）等。使用已经过加工的表面作为定位基准，称为精基准。 工艺凸台A向A图2-1 小刀架上的工艺凸台保证相互位置要求原则如果首先要求保证工件上加工面与不加工面的相互位置要求，则应以不加工面作为粗基准。 （1 1）粗基准的选择原则）粗基准的选择原则 2）为保证加工表面余量合理分配原则-如果必须保证重要表面的加工余量均匀，应选择该毛坯面为粗基准。小轴，如重复使用毛小轴，如重复使用毛坯表面坯表面B B定位去分别定位去分别加工表面加工表面A A和和C C，必然，必然会使此两加工表面产会使此两

29、加工表面产生较大的同轴度误差生较大的同轴度误差3）粗基准一般不重复使用原则。 如果能够使用精基准，则粗如果能够使用精基准，则粗基准一般不重复利用。若没有精基准，粗基准不能使用两次以基准一般不重复利用。若没有精基准，粗基准不能使用两次以上。上。4)4)作为粗基准的表面，应尽量平整，没有浇口、冒口或飞边等作为粗基准的表面，应尽量平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷，以便使工件定位可靠，夹紧方便。缺陷，以便使工件定位可靠，夹紧方便。 基准重合原则选用被加工面工序基准作为精基准。统一基准原则当工件以某一表面作精基准定位，可以方便地加工大多数（或全部）其余表面时，应尽早将这个基准面加工出来，并达到一定精度，

30、以后大多数（或全部）工序均以它为精基准进行加工 。在实际生产中，经常使用的统一基准形式有： 1）轴类零件常使用两顶尖孔作统一基准； 2）箱体类零件常使用一面两孔（一个较大的平面和两个距离较远的销孔）作统一基准；采用统一基准原则好处： 1）有利于保证各加工表面之间的位置精度； 2）可以简化夹具设计，减少工件搬动和翻转次数。互为基准原则：当工件上两个加工表面之间的位置精度要当工件上两个加工表面之间的位置精度要求比较高时，可以采用两个加工表面互为基准的方法进行加工求比较高时，可以采用两个加工表面互为基准的方法进行加工。轴径轴径锥孔【例】主轴零件精基准选择自为基准原则：只要求均匀余量，位置精度不要求

31、【例】床身导轨面磨削加工4 4、互为基准原则、互为基准原则 当工件上两个加工当工件上两个加工表面之间的位置精表面之间的位置精度要求比较高时，度要求比较高时，可以采用两个加工可以采用两个加工表面互为基准的方表面互为基准的方法进行加工。法进行加工。便于装夹原则所选择的精基准，应能保证工件定位准确、可靠，并尽可能使夹具结构简单、操作方便。 此外，所选定位基面应有足够大的接触面积和分布面积。接触面积大能承受大的切削力，分布面积大可使定位稳定可靠。3.5 工艺路线的拟定工艺路线的拟定3.5 工艺路线的拟定工艺路线的拟定3.5.1 表面加工方法的选择表面加工方法的选择1经济加工精度和表面粗糙度经济加工精度

32、和表面粗糙度经济加工精度经济加工精度：在正常加工条件下（用符合质量标准的设备、：在正常加工条件下（用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，合理工时定额）所能达到工艺装备和标准技术等级的工人，合理工时定额）所能达到的加工精度。的加工精度。 尺寸公差：尺寸公差：IT01、IT0、IT1IT18，形位公差：，形位公差：112级。级。经济表面粗糙度经济表面粗糙度：在正常加工条件下（用符合质量标准的设：在正常加工条件下（用符合质量标准的设备、工艺装备、和标准技术等级的工人，合理工时定额）所备、工艺装备、和标准技术等级的工人，合理工时定额）所能达到的表面粗糙度值。能达到的表面粗糙度值。 各种加

33、工方法所能达到的经济加工精度、经济表面粗糙度值各种加工方法所能达到的经济加工精度、经济表面粗糙度值可查可查机械加工工艺手册机械加工工艺手册图图8-22， 8-23，8-24先选主要表面的最终加工方法，依次再推出前面一系列工序的先选主要表面的最终加工方法，依次再推出前面一系列工序的加工方法、顺序和次数；加工方法、顺序和次数；再选其它次要表面的加工方法。再选其它次要表面的加工方法。例例1 1：发动机气缸盖底面：平面度公差为：发动机气缸盖底面：平面度公差为0.04 0.04 mmmm，表面粗糙度，表面粗糙度RaRa为为0.80.8mm。磨削磨削精铣精铣粗铣；粗铣；例例2 2：箱体零件上：箱体零件上2

34、0H720H7孔的加工：铰孔的加工：铰扩扩钻。钻。 2加工方法的选择加工方法的选择（1）零件上加工表面的加工精度和表面粗糙度要求）零件上加工表面的加工精度和表面粗糙度要求（2）零件的材料和热处理要求：）零件的材料和热处理要求：采用与之相适应的加工方法。采用与之相适应的加工方法。（3）零件的形状和尺寸）零件的形状和尺寸（4）生产类型、生产率和经济性问题）生产类型、生产率和经济性问题 所选加工方法要与生产类型相匹配，保持良好的经济性。所选加工方法要与生产类型相匹配，保持良好的经济性。（5）本厂现有技术水平和生产条件）本厂现有技术水平和生产条件 充分利用本厂现有生产设备和工艺手段，挖掘企业潜力。充分

35、利用本厂现有生产设备和工艺手段，挖掘企业潜力。例例1 1：孔的精加工：镗、铰、拉、磨等方法完成精加工。：孔的精加工：镗、铰、拉、磨等方法完成精加工。对于箱体上的孔：镗（大孔）、铰（小孔）；而不用拉和磨对于箱体上的孔：镗（大孔）、铰（小孔）；而不用拉和磨，拉削拉刀费用高，箱体零件无回转中心，无法磨削。，拉削拉刀费用高，箱体零件无回转中心，无法磨削。大批大量生产：应选用生产率高，质量稳定的加工方法。如平大批大量生产：应选用生产率高，质量稳定的加工方法。如平面和孔的加工采用拉削、铣削加工。为了保证产品质量，可降级面和孔的加工采用拉削、铣削加工。为了保证产品质量，可降级使用高精度加工方法。使用高精度加

36、工方法。单件小批量生产：采用刨削、铣削平面和钻、扩、铰孔等。单件小批量生产：采用刨削、铣削平面和钻、扩、铰孔等。例例1 1：如淬火钢的精加工：如淬火钢的精加工磨削；磨削；例例2 2：有色金属的精加工：有色金属的精加工金刚镗、高速精细车。金刚镗、高速精细车。3.5 工艺路线的拟定工艺路线的拟定3.典型表面的加工方法典型表面的加工方法外圆表面的典型加工方法外圆表面的典型加工方法表表3-9内孔表面的典型加工方法内孔表面的典型加工方法表表3-11平面的典型加工方法平面的典型加工方法表表3-103.5 工艺路线的拟定工艺路线的拟定例：例：加工一个直径加工一个直径25H725H7表面粗糙度表面粗糙度Ra0

37、.8mRa0.8m的孔。的孔。1 1、 确定加工方案确定加工方案可有四种加工方案：可有四种加工方案： a. a.钻孔钻孔- -扩孔扩孔- -粗绞粗绞- -精绞；精绞； b. b.钻孔钻孔- -粗镗粗镗- -半精镗半精镗- -磨削；磨削； c. c.钻孔钻孔- -粗镗粗镗- -半精镗半精镗- -精镗精镗- -精细镗；精细镗； d. d.钻钻- -拉。拉。应根据零件加工表面的特点和产量等条件，确定采用其应根据零件加工表面的特点和产量等条件，确定采用其中一种加工方案。中一种加工方案。2.2. 加工阶段的划分；加工阶段的划分； 粗加工阶段：切除各加工表面上的大部分余量，并做出精基准。生产率 半精加工阶

38、段：减小粗加工留下的误差，为主要表面的精加工作好准备，并完成一些次要表面的加工。 精加工阶段：保证各主要表面达到图纸规定的要求。 光整加工阶段：进一步减小表面粗糙度、提高精度。 划分加工阶段的目的： 保证加工质量； 及早发现毛坯的缺陷； 合理使用设备 便于组织生产。 3.3. 加工顺序的安排加工顺序的安排1) 1) 切削加工工序的安排切削加工工序的安排 先基准后其它；先粗后精； 先主后次； 先面后孔。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3) 3) 检验工序的安排检验工序的安排 零件从一个车间送往另一个车间的前后； 零件粗加工阶段结束之后； 重要工序加工的前后； 零件

39、全部加工结束之后。3.5.2 加工阶段的划分加工阶段的划分 粗到精进行加工粗到精进行加工加工精度逐步提高。加工精度逐步提高。1粗加工阶段：粗加工阶段：从坯料上切除较多余量，所能达到的精度和表从坯料上切除较多余量，所能达到的精度和表 面质量较低的加工过程。面质量较低的加工过程。2半精加工阶段：半精加工阶段：在粗加工和精加工之间进行的加工过程。在粗加工和精加工之间进行的加工过程。3精加工阶段：精加工阶段：从表面上切除较少余量，所得精度和表面质量从表面上切除较少余量，所得精度和表面质量 都比较高的加工过程。都比较高的加工过程。4光整光整(精密和超精密精密和超精密)加工阶段：加工阶段：从工件上不切除或

40、切除极薄从工件上不切除或切除极薄 的金属层，用以获得很光洁的表面或强化其表面的加工过程。的金属层，用以获得很光洁的表面或强化其表面的加工过程。一般在热处理前进行。目的：一般在热处理前进行。目的：使工件上次要表面达到技术要求使工件上次要表面达到技术要求次要表面的最终次要表面的最终加工；加工；为工件上主要表面的精加工作好准备，使主要表面为工件上主要表面的精加工作好准备，使主要表面消除粗加工时留下的误差，并达到一定的精度和表消除粗加工时留下的误差，并达到一定的精度和表面粗糙度面粗糙度为精加工提供合适精加工余量。为精加工提供合适精加工余量。目的：使主要表面达到图样上规定的目的：使主要表面达到图样上规定

41、的技术要求技术要求最终加工。最终加工。特点：生产率高，精度低，表面粗糙度值大特点：生产率高，精度低，表面粗糙度值大。目的：切除各加工表面的大部分余量；提供目的：切除各加工表面的大部分余量；提供精基准。精基准。如珩磨、抛光、研磨。如珩磨、抛光、研磨。目的：进一步提高尺寸精度、形状精度和降低表面粗糙目的：进一步提高尺寸精度、形状精度和降低表面粗糙度值，度值， 以上。以上。不能用来提高位置精度不能用来提高位置精度自为基准的加工方法。自为基准的加工方法。mRa32. 06IT3.5 工艺路线的拟定工艺路线的拟定划分加工阶段的好处（原因）划分加工阶段的好处（原因）（1）及时发现毛坯缺陷，避免浪费工时。）

42、及时发现毛坯缺陷，避免浪费工时。 （2）有利于保证加工质量。）有利于保证加工质量。 （3）有利于合理使用设备和安排操作工人。）有利于合理使用设备和安排操作工人。（4）便于组织生产（安排热处理工序）。）便于组织生产（安排热处理工序）。（5）精加工和光整加工安排在后，避免表面磕碰损坏。）精加工和光整加工安排在后，避免表面磕碰损坏。毛坯的各种缺陷毛坯的各种缺陷气孔、砂眼、加工余量不足等，在气孔、砂眼、加工余量不足等，在粗加工后即可发现，便于及时修补或决定报废，以免粗加工后即可发现，便于及时修补或决定报废，以免继续加工造成工时和费用的浪费。继续加工造成工时和费用的浪费。粗加工造成的误差可通过半精加工粗

43、加工造成的误差可通过半精加工和精加工逐步得到纠正。和精加工逐步得到纠正。粗加工可在功率大，刚性好，生产率高的粗加工可在功率大，刚性好，生产率高的设备上进行，可充分发挥设备的潜力（旧设设备上进行，可充分发挥设备的潜力（旧设备的利用）；备的利用）；精加工余量较小，利用精度高的设备，容精加工余量较小，利用精度高的设备，容易保证加工精度，利于长期保持设备的精度易保证加工精度，利于长期保持设备的精度。划分加工阶段是对整个工艺过程而言，应以主要加工面来分析划分加工阶段是对整个工艺过程而言，应以主要加工面来分析。并不是所有的零件都要划分加工阶段，应用时应灵活掌握。并不是所有的零件都要划分加工阶段，应用时应灵

44、活掌握。如对于加工质量要求不高，刚性好，毛坯精度较高，余量小的如对于加工质量要求不高，刚性好，毛坯精度较高，余量小的工件可少划分或不划分加工阶段；工件可少划分或不划分加工阶段；对于刚性好的重型工件，由于装夹及运输费时，常在一次装对于刚性好的重型工件，由于装夹及运输费时，常在一次装夹下完成粗精加工。夹下完成粗精加工。精密加工精密加工恒温洁净环境；恒温洁净环境；粗加工前可安排退火或正火；粗加工前可安排退火或正火；粗加工后可安排时效处理（消除残余应力）；粗加工后可安排时效处理（消除残余应力）；半精加工后可进行淬火处理，热处理引起的变半精加工后可进行淬火处理，热处理引起的变形可在精加工中消除。形可在精

45、加工中消除。3.5 工艺路线的拟定工艺路线的拟定3.5.3 安排工序的先后顺序安排工序的先后顺序工序的安排工序的安排1机械加工工序的安排机械加工工序的安排原则：原则：先基准面后其它先基准面后其它(基准先行基准先行)先粗后精先粗后精先主后次先主后次先面后孔先面后孔各表面的加工按照由粗到精的加工阶各表面的加工按照由粗到精的加工阶段进行，加工精度逐步提高。先安排段进行，加工精度逐步提高。先安排粗加工，中间安排半精加工，最后安粗加工，中间安排半精加工，最后安排精加工或光整加工。排精加工或光整加工。优先考虑基准面的加工，为后续工序优先考虑基准面的加工，为后续工序提供精基准。提供精基准。对于箱体、连杆、支

46、架、底座等零件，先加工好平对于箱体、连杆、支架、底座等零件，先加工好平面，以面定位加工孔，易于保证平面与孔的位置精度面，以面定位加工孔，易于保证平面与孔的位置精度定位稳定、可靠、刀具的切削条件好。定位稳定、可靠、刀具的切削条件好。加工精基准加工精基准粗加工主要面粗加工主要面次要面加工次要面加工精加工主精加工主要表面要表面光整加工。光整加工。先安排零件主要表面加工先安排零件主要表面加工装配基面、工作表面；装配基面、工作表面；后安排零件次要表面加工后安排零件次要表面加工键槽、紧固件的光孔、键槽、紧固件的光孔、螺孔、退刀槽、倒角。螺孔、退刀槽、倒角。 次要表面的加工可穿插在各阶段间进行（在主要表次要

47、表面的加工可穿插在各阶段间进行（在主要表面的半精加工后进行）面的半精加工后进行）增加了阶段间的时间间增加了阶段间的时间间隔，便于工件有足够时间让残余应力重新分布并引隔，便于工件有足够时间让残余应力重新分布并引起变形，以便在后续工序纠正其变形。起变形，以便在后续工序纠正其变形。3.5 工艺路线的拟定工艺路线的拟定3.3. 加工顺序的安排加工顺序的安排2) 2) 处理工序的安排处理工序的安排 预热处理预热处理 正火、退火、时效处理：安排在粗加工之后或之前；正火、退火、时效处理：安排在粗加工之后或之前； 调制处理：安排在精加工之前，或作为最终热处理；调制处理：安排在精加工之前，或作为最终热处理； 最

48、终热处理：最终热处理： 淬火、渗碳、渗氮：安排在磨削加工之前或精加工之后。淬火、渗碳、渗氮：安排在磨削加工之前或精加工之后。预备热处理预备热处理消除残余消除残余应力处理应力处理最终热处理最终热处理表面装饰表面装饰性镀层和性镀层和发兰处理发兰处理一般安排在粗加工前一般安排在粗加工前粗加工、半精加工和粗加工、半精加工和精加工之间精加工之间一般安排在精加工前一般安排在精加工前一般都安排在机械一般都安排在机械加工完毕后加工完毕后调质处理调质处理（淬火后再高温回火）：（淬火后再高温回火）： 其作用：是获得细致均匀的组织，其作用：是获得细致均匀的组织，提高零件的综合机械性能。提高零件的综合机械性能。应用：

49、应用：安排在粗加工后，半精加工安排在粗加工后，半精加工前。常用于中碳钢和合金钢前。常用于中碳钢和合金钢 。时效处理时效处理：其作用：是消除毛坯制：其作用：是消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力造和机械加工中产生的内应力 。应用：应用：一般安排在毛坯制造出来和一般安排在毛坯制造出来和粗加工后。常用于大而复杂的铸件粗加工后。常用于大而复杂的铸件 。淬火淬火：将钢加热到一定的温度，保：将钢加热到一定的温度，保温一段时间，然后在冷却介质中迅温一段时间，然后在冷却介质中迅速冷却，以获得高硬度组织的一种速冷却，以获得高硬度组织的一种热处理工艺热处理工艺 。其作用是：其作用是：提高零件的硬度。提高零件的硬度

50、。 应应用：一般安排在磨削前用：一般安排在磨削前 。渗碳处理渗碳处理：提高工件表面的硬度和耐磨性，可安排在半精加工之前或之后：提高工件表面的硬度和耐磨性，可安排在半精加工之前或之后进行。进行。 为提高工件表面耐磨性、耐蚀性安排的热处理工序以及以装饰为目的为提高工件表面耐磨性、耐蚀性安排的热处理工序以及以装饰为目的而安排的热处理工序，例如而安排的热处理工序，例如镀铬、镀锌、发兰镀铬、镀锌、发兰等，一般都安排在工艺过程等，一般都安排在工艺过程最后阶段进行。最后阶段进行。 3辅助工序的安排辅助工序的安排 检验检验：每道工序要安排自检，下列情况应安排检验工序：每道工序要安排自检，下列情况应安排检验工序

51、：去毛刺：去毛刺：清洗清洗：去掉切屑、油污：去掉切屑、油污安排在精加工前、完工后进行。安排在精加工前、完工后进行。防绣防绣：涂防绣油。：涂防绣油。去磁去磁：平面磨削：平面磨削磁力夹紧；磁力探伤磁力夹紧；磁力探伤应在去磁机上进行应在去磁机上进行去磁处理。去磁处理。平衡平衡：静平衡、动平衡。：静平衡、动平衡。探伤探伤检验工件内部质量检验工件内部质量安排在精加工阶段；安排在精加工阶段；密封性、工件平衡和重量检验密封性、工件平衡和重量检验安排在工艺过程最后进行。安排在工艺过程最后进行。l粗加工阶段之后；粗加工阶段之后；l关键工序加工前、后；关键工序加工前、后；l零件跨车间转序时（如热处理前后）；零件跨

52、车间转序时（如热处理前后）；l特种性能（探伤、密封性）检验之前；特种性能（探伤、密封性）检验之前；l零件全部加工完后。零件全部加工完后。对后续加工无影响对后续加工无影响集中去毛刺；集中去毛刺；对后续加工有影响对后续加工有影响在工序中去毛在工序中去毛刺（为工序的一个工步）。刺（为工序的一个工步）。常用去毛刺方法：手工锉刀、机动常用去毛刺方法：手工锉刀、机动、钢丝毛刷。钢丝毛刷。3.5 工艺路线的拟定工艺路线的拟定3.5.4 工序的集中和分散（工序的数量的多少）工序的集中和分散（工序的数量的多少）划分加工工序划分加工工序 为便于组织生产、安排计划和均衡机床负荷，常将工艺过程划为便于组织生产、安排计

53、划和均衡机床负荷，常将工艺过程划分为若干个工序，划分工序有两种不同的原则：分为若干个工序，划分工序有两种不同的原则：工序集中工序集中：工序数少而各工序的加工内容多工序数少而各工序的加工内容多将零件的加工内容集中在少数几道工序中完成。将零件的加工内容集中在少数几道工序中完成。工序分散工序分散：工序数多而各工序的加工内容少工序数多而各工序的加工内容少将零件的加工内容分散到很多道工序中完成。将零件的加工内容分散到很多道工序中完成。3.5 工艺路线的拟定工艺路线的拟定 工序集中特点：工序集中特点：（1）有利于采用高效的专用设备和工艺装备，提高生产率。如）有利于采用高效的专用设备和工艺装备，提高生产率。

54、如 自动化机床、组合机床等。自动化机床、组合机床等。（2）机床数量少、操作工人人数少、生产面积少）机床数量少、操作工人人数少、生产面积少易于管理；易于管理；（3）工件装夹次数少。一次装夹可加工多个表面，有利于保证）工件装夹次数少。一次装夹可加工多个表面，有利于保证 各表面间的位置精度；降低辅助时间和工序间的运输量。各表面间的位置精度；降低辅助时间和工序间的运输量。（4）设备和工艺装备复杂）设备和工艺装备复杂生产技术准备工作量大，周期长；生产技术准备工作量大，周期长； 投资大，调整、维修复杂；产品更新换代费时。投资大，调整、维修复杂；产品更新换代费时。3.5 工艺路线的拟定工艺路线的拟定工序分散

55、特点：工序分散特点：可采用结构简单设备和工艺装备可采用结构简单设备和工艺装备调整、维修方便；生产技调整、维修方便；生产技术准备工作量少；容易适应产品更新换代；易于平衡工序时术准备工作量少；容易适应产品更新换代；易于平衡工序时间，组织流水作业。间，组织流水作业。有利于采用最合理的切削用量，减少机动时间。有利于采用最合理的切削用量，减少机动时间。设备数量多，操作工人多，占用生产面积大；工艺路线和生设备数量多，操作工人多，占用生产面积大；工艺路线和生产周期长（在制品占用量大）。产周期长（在制品占用量大）。3.5 工艺路线的拟定工艺路线的拟定3.6 加工余量的确定加工余量的确定3.7 工序尺寸和公差的

56、确定工序尺寸和公差的确定一、加工余量的确定一、加工余量的确定加工余量加工余量加工过程中从加工表面切去加工过程中从加工表面切去金属层厚度。分金属层厚度。分为工序余量和总余量。为工序余量和总余量。 工序余量工序余量某一表面在一道工序中切去的金属层厚度。某一表面在一道工序中切去的金属层厚度。abZb 包容表面（孔）包容表面（孔）式中式中Z Zb b ：本工序余量；：本工序余量； a a ：前工序基本尺寸；：前工序基本尺寸； b b ：本工序基本尺寸。：本工序基本尺寸。 被包容表面（轴）被包容表面（轴）baZb2、基本余量（公称余量）、 最大余量、最小余量 由于毛坯制造和各个工序尺寸都存在着误差，加工

57、余量由于毛坯制造和各个工序尺寸都存在着误差，加工余量也是个变动值。当工序尺寸用基本尺寸计算时，所得到的加也是个变动值。当工序尺寸用基本尺寸计算时，所得到的加工余量称为公称余量。工余量称为公称余量。 1)基本余量（公称余量）被包容面加工余量及公差被包容面加工余量及公差被包容面：被包容面：Zmax=amax bmin 包容面：包容面：Zmax= bmax amin Zmin=amin bmax Zmin= bmin amax 2)最大余量、最小余量TzTz= =Zmax-ZminZmax-Zmin=Ta-Tb=Ta-Tb3) 余量公差：式中式中 Ta：上道工序的工序尺寸公差；：上道工序的工序尺寸公

58、差； Tb ：本道工序的工序尺寸公差本道工序的工序尺寸公差； 工序尺寸的公差按工序尺寸的公差按“入体入体”原则标注。原则标注。 “入体入体”原则原则：指标注工件尺寸公差时应向材料实体方：指标注工件尺寸公差时应向材料实体方向单向标注。向单向标注。 对于轴，其尺寸越加工越小，上偏差取对于轴，其尺寸越加工越小，上偏差取0，下偏差为负，下偏差为负-最大尺寸为基本尺寸最大尺寸为基本尺寸。 对于孔，其尺寸越加工越大，其尺寸下偏差为对于孔，其尺寸越加工越大，其尺寸下偏差为0，上偏，上偏差为正差为正-最小尺寸为基本尺寸最小尺寸为基本尺寸。毛坯尺寸公差按双向对称偏差形式标注。毛坯尺寸公差按双向对称偏差形式标注。

59、工序加工余量和工序尺寸公差关系图工序加工余量和工序尺寸公差关系图a:被包容体件粗、半精、精加工的工序余量被包容体件粗、半精、精加工的工序余量b:包容体件粗、半精、精加工的工序余量包容体件粗、半精、精加工的工序余量总加工余量零件从毛坯变为成品切除金属层总厚度。零件从毛坯变为成品切除金属层总厚度。1nSiiZZv 计算法采用计算法确定加工余量比较准确，但需掌握必要的统计资料和具备一定的测量手段。v 经验法由一些有经验的工程技术人员或工人根据现场条件和实际经验确定加工余量。此法多用于单件小批生产。v 查表法利用各种手册所给的表格数据，再结合实际加工情况进行必要的修正，以确定加工余量。此法方便、迅速，

60、生产上应用较多。任务五任务五 工艺尺寸链工艺尺寸链一、尺寸链的概念与组成一、尺寸链的概念与组成二、尺寸链计算公式二、尺寸链计算公式三、尺寸链的应用和解算方法三、尺寸链的应用和解算方法一、尺寸链的概念与组成一、尺寸链的概念与组成 装配尺寸链装配尺寸链在机器设计和装配过程中，由有关零件设计尺寸所组成的尺寸链。工艺尺寸链工艺尺寸链在加工过程中，由同一零件有关工序尺寸所组成的尺寸链。 v 增环增环该环增大引起封闭增大，用该环增大引起封闭增大，用A Ai i表示。表示。v 减环减环该环增大引起封闭环减小，用该环增大引起封闭环减小，用A Ai i表示。表示。3、尺寸链图、尺寸链图 将尺寸链中各相应的环，用