工艺规划制定

1、1.工艺规程的作用工艺规程的作用1）指导生产的主要技术文件）指导生产的主要技术文件 2）生产组织和管理的基本依据）生产组织和管理的基本依据 3）新建或扩建工厂或车间的基本资料）新建或扩建工厂或车间的基本资料2.制定工艺规程的方法与步骤制定工艺规程的方法与步骤1）零件的工艺分析）零件的工艺分析2）毛坯的确定）毛坯的确定3）工艺路线的设计）工艺路线的设计4）详细的拟定工序的具体内容）详细的拟定工序的具体内容5）对工艺方案进行技术经济分析）对工艺方案进行技术经济分析6）填写工艺文件）填写工艺文件 工件的定位过程工件的定位过程为了使工件的被加工表面获得规定为了使工件的被加工表面获得规定的尺寸和位置精度

2、要求必须使工件在机床或夹具中占有某一正的尺寸和位置精度要求必须使工件在机床或夹具中占有某一正确的位置。确的位置。3基准基准设计基准：设计基准：是指零件图上的一个点、线或面，据此以标定其它点、线或面的位置。一般互为基准。原始基准：原始基准：是工件上，（在工序单上或其它工艺文件上），据此以标定被加工表面位置的点、线或面。定位基准：定位基准：是工件上的一个面，当工件在夹具上（或直接在设备上）定位时，它使工件在原始尺寸上获得确定的位置。测量基准：测量基准：是工件上的一个表面、表面的母线或表面上的一个点，据此以测量被加工表面的位置。装夹的概念装夹的概念在机械加工时，工件在机床上或者夹具中需装夹好以后才能

3、在机械加工时，工件在机床上或者夹具中需装夹好以后才能进行加工。装夹应实现两个方面：定位与夹紧。进行加工。装夹应实现两个方面：定位与夹紧。1） 定位定位 使工件在机床上或夹具中占有某一个正确的位置。使工件在机床上或夹具中占有某一个正确的位置。2） 夹紧夹紧 对工件施加一定的外力，使工件在加工过程中保持对工件施加一定的外力，使工件在加工过程中保持定位后的正确位置不变动。定位后的正确位置不变动。 装夹方式装夹方式工件在机床上的装夹方式，取决于生产批量、工件大小及复工件在机床上的装夹方式，取决于生产批量、工件大小及复杂程度、加工精度要求及定位的特点等。主要装夹形式有三种杂程度、加工精度要求及定位的特点

4、等。主要装夹形式有三种：直接找正装夹、划线找正装夹和夹具装夹。：直接找正装夹、划线找正装夹和夹具装夹。1）直接找正装夹）直接找正装夹将工件装在机床上，然后按工件的某个（或某些）表面，将工件装在机床上，然后按工件的某个（或某些）表面，用划针或用百分表等量具进行找正，以获得工件在机床上的正用划针或用百分表等量具进行找正，以获得工件在机床上的正确位置。直接找正装夹效率较低，但找正精度可以很高，适用确位置。直接找正装夹效率较低，但找正精度可以很高，适用于单件小批生产或定位精度要求特别高的场合于单件小批生产或定位精度要求特别高的场合2）划线找正装夹）划线找正装夹这种装夹方法是按图纸要求在工件表面上事先划

5、出位置线、这种装夹方法是按图纸要求在工件表面上事先划出位置线、加工线和找正线，装夹工件时，先按找正线找正工件的位置，加工线和找正线，装夹工件时，先按找正线找正工件的位置，然后夹紧工件（图然后夹紧工件（图2-22）。）。划线找正装夹不需要专用设备，通用性好，但效率低，精划线找正装夹不需要专用设备，通用性好，但效率低，精度也不高，通常划线找正精度只能达到度也不高，通常划线找正精度只能达到0.10.5mm。此方法多。此方法多用于单件小批生产中铸件的粗加工工序。用于单件小批生产中铸件的粗加工工序。 3）使用夹具装夹）使用夹具装夹使用夹具装夹，工件在夹具中可迅速而正确的定位和使用夹具装夹，工件在夹具中可

6、迅速而正确的定位和夹紧（图夹紧（图2-23）。）。这种装夹方式效率高、定位精度好而可靠，还可以减这种装夹方式效率高、定位精度好而可靠，还可以减轻工人的劳动强度和降低对工人技术水平的要求，因轻工人的劳动强度和降低对工人技术水平的要求，因而广泛应用于各种生产类型而广泛应用于各种生产类型。定位原理定位原理学习要点：学习要点：定位是机械加工中一个极为重要的问题。定位是机械加工中一个极为重要的问题。学习本节要深刻理解和牢固掌握定位原理，熟知常用学习本节要深刻理解和牢固掌握定位原理，熟知常用的定位方法。深刻理解欠定位与过定位的概念，能正的定位方法。深刻理解欠定位与过定位的概念，能正确分析和处理有关欠定位与

7、过定位的问题。深刻理解确分析和处理有关欠定位与过定位的问题。深刻理解定位误差的概念，能正确计算定位误差。定位误差的概念，能正确计算定位误差。六点定位六点定位任何一个位置尚未确定的工件，均具有六个自由度，即沿任何一个位置尚未确定的工件，均具有六个自由度，即沿空间三个直角坐标轴空间三个直角坐标轴X、Y、Z方向的移动与绕它们的转动，分方向的移动与绕它们的转动，分别以别以 X 、 Y 、 Z 、 、 、 表示。要使工件在机床表示。要使工件在机床夹具中正确定位，必须限制或约束工件的这些自由度。夹具中正确定位，必须限制或约束工件的这些自由度。如图如图2-24中所示，采用六个定位支承点合理布置，使工件有关中

8、所示，采用六个定位支承点合理布置，使工件有关定位基面与其相接触，每一个定位支承点限制了工件的一个自定位基面与其相接触，每一个定位支承点限制了工件的一个自由度，便可将工件六个自由度完全限制，使工件在空间的位置由度，便可将工件六个自由度完全限制，使工件在空间的位置被唯一地确定。这就是通常所说的工件的六点定位原则。被唯一地确定。这就是通常所说的工件的六点定位原则。两点说明：两点说明：1）机械加工中关于自由度的概念与力学中自由度的概念不完全相同。）机械加工中关于自由度的概念与力学中自由度的概念不完全相同。机械加工中的自由度实际上是指工件在空间位置的不确定性。这里特别要注机械加工中的自由度实际上是指工件

9、在空间位置的不确定性。这里特别要注意将定位与夹紧的概念区分开来。工件一经夹紧，其空间位置就不能再改变，意将定位与夹紧的概念区分开来。工件一经夹紧，其空间位置就不能再改变，但这并不意味着其空间位置是确定的。例如，图但这并不意味着其空间位置是确定的。例如，图2-25所示板状工件安放在平所示板状工件安放在平面磨床的磁性工作台上，扳动磁性开关后，工件即被夹紧，其位置就被固定。面磨床的磁性工作台上，扳动磁性开关后，工件即被夹紧，其位置就被固定。但工件放在工作台什么位置上并不确定，既可以放在但工件放在工作台什么位置上并不确定，既可以放在1的位置上（图中实线所的位置上（图中实线所示），也可以放在示），也可以

10、放在2的位置上（图中虚线所示），也即工件的的位置上（图中虚线所示），也即工件的 X、 Y 和和 Z三三个自由度未被限制。个自由度未被限制。2）六点定位原则中）六点定位原则中点点的含义是限制自由度，不要机械地理解成接触点。的含义是限制自由度，不要机械地理解成接触点。例如，图例如，图2-25所示板状工件安放工作台上限制了所示板状工件安放工作台上限制了3个自由度，是三点定位。实个自由度，是三点定位。实际上，工件与工作台面接触点可能有多个。际上，工件与工作台面接触点可能有多个。 欠定位欠定位工件加工时必须限制的自由度未被完全限制，称为欠定工件加工时必须限制的自由度未被完全限制，称为欠定位。欠定位不能保

11、证工件的正确安装位，因而是不允许的。位。欠定位不能保证工件的正确安装位，因而是不允许的。图图2-35为在铣床上加工长方体零件台阶面的两种定位方案。为在铣床上加工长方体零件台阶面的两种定位方案。为保证尺寸为保证尺寸B和和H，需限制除，需限制除 以外的以外的5个自由度。若采用图个自由度。若采用图a的定位方式，只能限制的定位方式，只能限制 X、Y、Z3个自由度，属欠定位，无个自由度，属欠定位，无法保证尺寸法保证尺寸B。在图。在图b中，加入一块支承板后，除中，加入一块支承板后，除 以外的以外的5个个自由度均被限制，尺寸自由度均被限制，尺寸B和和H可以得到保证。可以得到保证。 过定位过定位如果工件的某一

12、个自由度被定位元件重复限制，称为过定如果工件的某一个自由度被定位元件重复限制，称为过定位。位。过定位是否允许，要视具体情况而定。通常，如果工件的过定位是否允许，要视具体情况而定。通常，如果工件的定位面经过机械加工，且形状、尺寸、位置精度均较高，则过定位面经过机械加工，且形状、尺寸、位置精度均较高，则过定位是允许的。合理的过定位起到加强工艺系统刚度和增加定定位是允许的。合理的过定位起到加强工艺系统刚度和增加定位稳定性的作用。反之，如果工件的定位面是毛坯面，或虽经位稳定性的作用。反之，如果工件的定位面是毛坯面，或虽经过机械加工，但加工精度不高，这时过定位一般是不允许的，过机械加工，但加工精度不高，

13、这时过定位一般是不允许的，因为它可能造成定位不准确，或定位不稳定，或发生定位干涉因为它可能造成定位不准确，或定位不稳定，或发生定位干涉等情况。等情况。 过定位实例分析之一过定位实例分析之一图图2-36所示为加工连杆小头孔工序中以连杆大头孔和端面定所示为加工连杆小头孔工序中以连杆大头孔和端面定位的两种情况。图位的两种情况。图b中，长圆柱销限制了中，长圆柱销限制了 X、 Y 、 X 、 Y 4个自由度，支承板限制了个自由度，支承板限制了 Z 、 X 、 Y 3个自由度。个自由度。显然显然X 、 Y 被被2个定位元件重复限制，出现了过定位。如果个定位元件重复限制，出现了过定位。如果工件孔与端面垂直度

14、保证很好，则此过定位是允许的。但若工件工件孔与端面垂直度保证很好，则此过定位是允许的。但若工件孔与端面垂直度误差较大，且孔与销的配合间隙又很小时，定位孔与端面垂直度误差较大，且孔与销的配合间隙又很小时，定位后会造成工件歪斜及端面接触不好的情况，压紧后就会使工件产后会造成工件歪斜及端面接触不好的情况，压紧后就会使工件产生变形或圆柱销歪斜。结果将导致加工后的小头孔与大头孔的轴生变形或圆柱销歪斜。结果将导致加工后的小头孔与大头孔的轴线平行度达不到要求。这种情况下应避免过定位的产生。最简单线平行度达不到要求。这种情况下应避免过定位的产生。最简单的解决办法是将长圆柱定位销改成短圆柱销（图的解决办法是将长

15、圆柱定位销改成短圆柱销（图a所示），由于所示），由于短圆柱销仅限制短圆柱销仅限制 X 、Y 2个移动自由度，个移动自由度， X 、 Y 的重的重复定位被避免了。复定位被避免了。定位基准的选择定位基准的选择学习要点：定位基准的选择是零件加工工艺规程制定的重要问学习要点：定位基准的选择是零件加工工艺规程制定的重要问题，要深刻理解并牢固掌握粗基准及精基准的选择原则，并会题，要深刻理解并牢固掌握粗基准及精基准的选择原则，并会灵活地使用这些原则。灵活地使用这些原则。粗基准的选择粗基准的选择 粗基准选择一般应遵循以下原则：粗基准选择一般应遵循以下原则： 1)保证相互位置要求原则保证相互位置要求原则 如果首

16、先要求保证工件上加工面与不加工面的相互位置要求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。，则应以不加工面作为粗基准。 2)余量均匀分配原则余量均匀分配原则如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时，应选择如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准该表面的毛坯面作为粗基准。 例例 如图如图 加工时，若以不加工外圆表面加工时，若以不加工外圆表面1作粗基准定作粗基准定位（如用三爪卡盘夹外圆），则加工后内孔位（如用三爪卡盘夹外圆），则加工后内孔2与外圆与外圆1同轴，可以保证零件壁厚均匀，但加工面（内孔）同轴，可以保证零件壁厚均匀

17、，但加工面（内孔）2加加工余量不均匀，见图工余量不均匀，见图b。若以零件毛坯孔。若以零件毛坯孔3作粗基准定作粗基准定位（如用四爪卡盘夹外圆位（如用四爪卡盘夹外圆1，以毛坯孔，以毛坯孔3直接找正），直接找正），则加工面（内孔）则加工面（内孔）2与毛坯孔与毛坯孔3同轴，可以保证加工余同轴，可以保证加工余量均匀，但加工面（内孔）量均匀，但加工面（内孔）2与不加工面外圆与不加工面外圆1不同轴，不同轴，即壁厚不均匀，见图即壁厚不均匀，见图c。 图 粗基准选择比较a)法兰盘零件 b)以外圆面1为粗基准 c）以内孔毛面3为粗基准 1外圆表面（不加工） 2内孔加工面 3内孔毛面 4均布孔粗基准一般不得重复使用

18、原则粗基准一般不得重复使用原则 因为粗基准本身是毛坯表面，精度和粗糙度均较因为粗基准本身是毛坯表面，精度和粗糙度均较差，如果在两次装卡中重复使用同一粗基准，就会造差，如果在两次装卡中重复使用同一粗基准，就会造成两次加工出的表面之间出现较大的位置误差。成两次加工出的表面之间出现较大的位置误差。例如图例如图a所示零件，如第一道工序以不加工外圆所示零件，如第一道工序以不加工外圆表面表面1定位，加工内孔定位，加工内孔2，若第二道工序仍以外圆表面，若第二道工序仍以外圆表面定位加工均布孔定位加工均布孔4（见图（见图a），则孔），则孔4将与孔将与孔2产生较产生较大的同轴度误差。正确的工艺方案应以已加工过的内

19、大的同轴度误差。正确的工艺方案应以已加工过的内孔孔2定位加工均布孔定位加工均布孔4（如图（如图b所示）所示）a） b） 图 粗基准重复使用错误示例及改进 精基准选择原则精基准选择原则 选择精基准的两条主要原则选择精基准的两条主要原则 1）基准重合原则）基准重合原则 应尽量选择加工表面的设计基准作为精基准，即应尽量选择加工表面的设计基准作为精基准，即谓谓基准重合基准重合原则。这样可避免由于基准不重合而产生原则。这样可避免由于基准不重合而产生的定位误差。在对加工面位置尺寸和位置关系有决定的定位误差。在对加工面位置尺寸和位置关系有决定性影响的工序中，特别是当位置公差要求较严时，一性影响的工序中，特别

20、是当位置公差要求较严时，一般不应违反这一原则。否则，将由于存在基准不重合般不应违反这一原则。否则，将由于存在基准不重合误差，而增大加工难度误差，而增大加工难度。例如，如图所示活塞零件，设计要求活塞销孔与顶面例如，如图所示活塞零件，设计要求活塞销孔与顶面距离距离C1，公差一般为，公差一般为0.10.2mm。若加工销孔时以。若加工销孔时以止口面（一大平面加一短圆柱面）定位，直接保证的止口面（一大平面加一短圆柱面）定位，直接保证的尺寸是尺寸是C2。此时，为了使尺寸。此时，为了使尺寸C1达到规定的精度，达到规定的精度，必须同时严格控制尺寸必须同时严格控制尺寸C和和C2（尺寸（尺寸C1、C2和和C构成构

21、成一个尺寸链，其中一个尺寸链，其中C1是封闭环，尺寸是封闭环，尺寸C和和C2公差之和公差之和应小于或等于尺寸应小于或等于尺寸C1的公差）。而这两个尺寸从功能的公差）。而这两个尺寸从功能要求出发，均不需严格控制，且在加工顶面时（通常要求出发，均不需严格控制，且在加工顶面时（通常采用车削方法），尺寸采用车削方法），尺寸C也确实较难控制。因此在大也确实较难控制。因此在大批量生产中，常以顶面定位加工销孔，以使尺寸批量生产中，常以顶面定位加工销孔，以使尺寸C1容容易保证易保证。 活塞零件简图活塞零件简图2）统一基准原则）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当工件以某一表面作精基

22、准定位，可以方便地加工大多数（或全部）其余表面时，应尽早地将这个基准面加工出来，并（或全部）其余表面时，应尽早地将这个基准面加工出来，并达到一定精度，以后大多数（或全部）工序均以它为精基准进达到一定精度，以后大多数（或全部）工序均以它为精基准进行加工。行加工。例如图所示为某厂批量生产的例如图所示为某厂批量生产的X62W铣床立柱简图，该零铣床立柱简图，该零件选择立导轨件选择立导轨A、C面为统一精基准。在最初的工序中，首先面为统一精基准。在最初的工序中，首先将立导轨加工好，以后的各工序均以此为精基准定位，依次加将立导轨加工好，以后的各工序均以此为精基准定位，依次加工出底面工出底面1、悬梁导轨、悬梁

23、导轨2、侧面、侧面4以及孔系以及孔系3（轴孔（轴孔），以），以保证轴孔保证轴孔（主轴孔）、悬梁导轨及底面与立导轨的垂直度；（主轴孔）、悬梁导轨及底面与立导轨的垂直度；侧面与侧面与轴孔的平度以及轴孔轴孔的平度以及轴孔间的中心距和平行度间的中心距和平行度。选择精基准的其他原则选择精基准的其他原则3）“互为基准互为基准”原则原则 对某些位置精度要求高的表面，可对某些位置精度要求高的表面，可以采用互为基准、反复加工的方法来保证其位置精度，这就是以采用互为基准、反复加工的方法来保证其位置精度，这就是“互为基准互为基准”的原则。的原则。 4）“自为基准自为基准”的原则的原则 对一些精度要求很高的表面，在精

24、对一些精度要求很高的表面，在精密加工时，为了保证加工精度，要求加工余量小而且均匀，这密加工时，为了保证加工精度，要求加工余量小而且均匀，这时可以已经精加工过的表面自身作为定位基准，这就是时可以已经精加工过的表面自身作为定位基准，这就是自为基自为基准准的原则。的原则。 定位基准选择实例分析定位基准选择实例分析例选择如图所示主轴箱体零件的定位基准。例选择如图所示主轴箱体零件的定位基准。 解：解：1.精基准的选择：根据基准重合的原则，应以箱体底面作定位精基准。但精基准的选择：根据基准重合的原则，应以箱体底面作定位精基准。但由于该零件有其特殊性由于该零件有其特殊性箱体内墙上有孔需要加工，且内墙至两端面

25、距离较大，箱体内墙上有孔需要加工，且内墙至两端面距离较大，镗孔时需配置镗孔支承，以加强镗杆的刚度。若采用箱体底面定位，加工内墙孔时镗孔时需配置镗孔支承，以加强镗杆的刚度。若采用箱体底面定位，加工内墙孔时箱口朝上，需使用吊架支承，增加了加工的难度。为便于保证孔系的加工精度和提箱口朝上，需使用吊架支承，增加了加工的难度。为便于保证孔系的加工精度和提高生产效率，在大批量生产中多采用顶面及顶面上两工艺孔做统一精基准，而在中高生产效率，在大批量生产中多采用顶面及顶面上两工艺孔做统一精基准，而在中小批量生产中则采用底面和导向面（图中未标出）做统一精基准。小批量生产中则采用底面和导向面（图中未标出）做统一精

26、基准。 工艺路线的拟定工艺路线的拟定 学习要点：掌握加工经济精度的概念，了解常见表面的典型学习要点：掌握加工经济精度的概念，了解常见表面的典型加工方法与加工路线，理解并掌握加工阶段的划分原则，加工加工方法与加工路线，理解并掌握加工阶段的划分原则，加工顺序的安排原则，工序集中与工序分散的特点及其应用顺序的安排原则，工序集中与工序分散的特点及其应用。 一、表面加工方法的选择一、表面加工方法的选择 一）加工经济精度一）加工经济精度 指在正常的加工条件下（采用符合质量标准的设备和工艺指在正常的加工条件下（采用符合质量标准的设备和工艺装备，使用标准技术等级的工人、不延长加工时间），一种加装备，使用标准技

27、术等级的工人、不延长加工时间），一种加工方法所能保证的加工精度和表面粗糙度。工方法所能保证的加工精度和表面粗糙度。二）选择表面加工方法应考虑的因素二）选择表面加工方法应考虑的因素（1）工件材料的性质）工件材料的性质（2）工件的形状和尺寸）工件的形状和尺寸（3）选择加工方法应与生产类型相适应）选择加工方法应与生产类型相适应（4）具体的生产条件）具体的生产条件三）各种表面的典型加工路线三）各种表面的典型加工路线外圆表面的加工路线外圆表面的加工路线 给出了外圆表面的典型加工路线，以及路线中各工序所能给出了外圆表面的典型加工路线，以及路线中各工序所能达到的精度和粗糙度。这些路线有可概括成四条基本路线：

28、达到的精度和粗糙度。这些路线有可概括成四条基本路线：1. 粗车粗车-半精车半精车-精车精车 这是应用最广泛的一条工艺路线。这是应用最广泛的一条工艺路线。只要工件材料可以进行切削加工，精度要求不高于只要工件材料可以进行切削加工，精度要求不高于IT7、粗糙、粗糙度度Ra 0.8m的零件表面，均可采用此加工路线。如果精度的零件表面，均可采用此加工路线。如果精度要求较低，可只取到半精车，甚至只取到粗车。要求较低，可只取到半精车，甚至只取到粗车。2. 粗车粗车-半精车半精车-粗磨粗磨-精磨精磨 此工艺路线主要用于黑色金属此工艺路线主要用于黑色金属材料，特别是结构钢零件和半精车后有淬火要求的零件。表材料，

29、特别是结构钢零件和半精车后有淬火要求的零件。表面精度要求不高于面精度要求不高于IT6、粗糙度、粗糙度Ra 值不小于值不小于0.16m的外圆表的外圆表面，均可安排此工艺路线。面，均可安排此工艺路线。 3粗车粗车-半精车半精车-粗磨粗磨-精磨精磨-光整加工光整加工 若采用第二条工艺路线若采用第二条工艺路线仍不能满足精度、尤其是粗糙度的要求，可采用此工艺路线，仍不能满足精度、尤其是粗糙度的要求，可采用此工艺路线，即在精磨以后增加一道光整加工工序。常用的光整加工方法有即在精磨以后增加一道光整加工工序。常用的光整加工方法有研磨、砂带磨削、低粗糙度磨削、超精加工以及抛光等。研磨、砂带磨削、低粗糙度磨削、超

30、精加工以及抛光等。4. 粗车粗车-半精车半精车-精车精车-金刚石车金刚石车 此加工路线主要适用于工件材此加工路线主要适用于工件材料不宜采用磨削加工的高精度外圆表面，如铜、铝等有色金属料不宜采用磨削加工的高精度外圆表面，如铜、铝等有色金属及其合金以及非金属材料的零件表面。及其合金以及非金属材料的零件表面。孔的加工路线孔的加工路线图是典型的孔的加工路线框图。可把它归纳为以下四条基本的加工路图是典型的孔的加工路线框图。可把它归纳为以下四条基本的加工路线：线：1) 钻（粗镗）钻（粗镗）-粗拉粗拉-精拉精拉 此加工路线多用于大批量生产中加工盘套类零件此加工路线多用于大批量生产中加工盘套类零件的圆孔、单键

31、孔和花键孔。加工出的孔的尺寸精度可达的圆孔、单键孔和花键孔。加工出的孔的尺寸精度可达IT7，且加工质量稳，且加工质量稳定，生产效率高。当工件上无铸出或锻出的毛坯孔时，第一道工序安排钻定，生产效率高。当工件上无铸出或锻出的毛坯孔时，第一道工序安排钻孔；若有毛坯孔，则安排粗镗孔；如毛坯孔的精度好，也可直接拉孔。孔；若有毛坯孔，则安排粗镗孔；如毛坯孔的精度好，也可直接拉孔。 2) 钻钻-扩扩-铰铰 此工艺路线主要用于直径此工艺路线主要用于直径D50mm的中小孔加工，是一条应的中小孔加工，是一条应用最为广泛的加工路线，在各种生产类型中都有应用。加工后孔的尺寸精用最为广泛的加工路线，在各种生产类型中都有

32、应用。加工后孔的尺寸精度通常达度通常达IT68，表面粗糙度，表面粗糙度Ra 0.83.2m。若尺寸形状精度和粗糙。若尺寸形状精度和粗糙度要求还要高，可在铰后安排一次手铰。由于铰削加工对孔的位置误差的度要求还要高，可在铰后安排一次手铰。由于铰削加工对孔的位置误差的纠正能力差，因此孔的位置精度主要由钻纠正能力差，因此孔的位置精度主要由钻-扩来保证；位置精度要求高的孔扩来保证；位置精度要求高的孔不宜采用此加工方案不宜采用此加工方案。车外圆3) 钻（粗镗）钻（粗镗）-半精镗半精镗-精镗精镗-浮动镗（或金刚镗）浮动镗（或金刚镗） 这也是一条应用非常广泛这也是一条应用非常广泛的加工路线，在各种生产类型中都

33、有应用。用于加工未经淬火的黑色金属的加工路线，在各种生产类型中都有应用。用于加工未经淬火的黑色金属及有色金属等材料的高精度孔和孔系（及有色金属等材料的高精度孔和孔系（IT57级，级，Ra0.161.25m）。与）。与钻钻-扩扩-铰工艺路线不同的是：铰工艺路线不同的是： 1.所能加工的孔径范围大，一般孔径所能加工的孔径范围大，一般孔径D18mm即可采用装夹式镗刀镗孔；即可采用装夹式镗刀镗孔； 2.加工出孔的位置精度高，如金刚加工出孔的位置精度高，如金刚镗多轴镗孔，孔距公差可控制在镗多轴镗孔，孔距公差可控制在0.0050.01mm，常用于加工位置精，常用于加工位置精度要求高的孔或孔系，如连杆大小头

34、孔，机床主轴箱孔系等。度要求高的孔或孔系，如连杆大小头孔，机床主轴箱孔系等。 4) 钻（粗镗）钻（粗镗）-半精镗半精镗-粗磨粗磨-精磨精磨-研磨（或珩磨）研磨（或珩磨） 这条工艺路线用于黑色这条工艺路线用于黑色金属特别是淬硬零件的高精度的孔加工。其中研磨孔的原理和工艺与前述金属特别是淬硬零件的高精度的孔加工。其中研磨孔的原理和工艺与前述外圆研磨相同，只是此时研具是一圆棒。外圆研磨相同，只是此时研具是一圆棒。平面加工路线平面加工路线 粗铣粗铣-半精铣半精铣-精铣精铣-高速精铣高速精铣 铣削是平面加工中用得最多的铣削是平面加工中用得最多的方法。若采用高速精铣作为终加工，不但可达到较高的精度，方法。

35、若采用高速精铣作为终加工，不但可达到较高的精度，而且可获得较高的生产效率。而且可获得较高的生产效率。 加工阶段的划分加工阶段的划分 为了保证零件的加工质量生产效率和经济性，通常在安为了保证零件的加工质量生产效率和经济性，通常在安排工艺路线时，将其划分成几个阶段。对于一般精度零件，可排工艺路线时，将其划分成几个阶段。对于一般精度零件，可划分成粗加工半精加工和精加工三个阶段。对精度要求高和划分成粗加工半精加工和精加工三个阶段。对精度要求高和特别高的零件，还需安排精密加工（含光整加工）和超精密加特别高的零件，还需安排精密加工（含光整加工）和超精密加工阶段。各阶段的主要任务是：工阶段。各阶段的主要任务

36、是： 1）粗加工阶段）粗加工阶段 主要去除各加工表面的大部分余量，并加主要去除各加工表面的大部分余量，并加工出精基准。工出精基准。2）半精加工阶段）半精加工阶段 减少粗加工阶段留下的误差，使加工面减少粗加工阶段留下的误差，使加工面达到一定的精度，为精加工做好准备，并完成一些精度要求不达到一定的精度，为精加工做好准备，并完成一些精度要求不高表面的加工。高表面的加工。3）精加工阶段）精加工阶段 主要是保证零件的尺寸形状位置精度及主要是保证零件的尺寸形状位置精度及表面粗糙度，这是相当关键的加工阶段。大多数表面至此加表面粗糙度，这是相当关键的加工阶段。大多数表面至此加工完毕，也为少数需要进行精密加工或

37、光整加工的表面做好工完毕，也为少数需要进行精密加工或光整加工的表面做好准备。准备。 4）精密和超精密加工阶段）精密和超精密加工阶段 精密和超精密加工采用一些高精精密和超精密加工采用一些高精度的加工方法，如精密磨削珩磨研磨金刚石车削等，度的加工方法，如精密磨削珩磨研磨金刚石车削等，进一步提高表面的尺寸、形状精度，降低表面粗糙度，最终进一步提高表面的尺寸、形状精度，降低表面粗糙度，最终达到图纸的精度要求。达到图纸的精度要求。 工序顺序的安排原则工序顺序的安排原则在安排加工顺序时一般应遵循以下原则：在安排加工顺序时一般应遵循以下原则： 1) 先基准面后其它先基准面后其它 应首先安排被选作精基准的表面

38、的加工应首先安排被选作精基准的表面的加工，再以加工出的精基准为定位基准，安排其它表面的加工。该原，再以加工出的精基准为定位基准，安排其它表面的加工。该原则还有另外一层意思，是指精加工前应先修一下精基准。例如，则还有另外一层意思，是指精加工前应先修一下精基准。例如，精度要求高的轴类零件，第一道加工工序就是以外圆面为粗基准精度要求高的轴类零件，第一道加工工序就是以外圆面为粗基准加工两端面及顶尖孔，再以顶尖孔定位完成各表面的粗加工；精加工两端面及顶尖孔，再以顶尖孔定位完成各表面的粗加工；精加工开始前首先要修整顶尖孔，以提高轴在精加工时的定位精度加工开始前首先要修整顶尖孔，以提高轴在精加工时的定位精度

39、，然后再安排各外圆面的精加工。，然后再安排各外圆面的精加工。 2) 先粗后精先粗后精 这是指先安排各表面粗加工，后安排精加工这是指先安排各表面粗加工，后安排精加工。3) 先主后次先主后次 主要表面一般指零件上的设计基准面和重要工作主要表面一般指零件上的设计基准面和重要工作面。这些表面是决定零件质量的主要因素，对其进行加工是面。这些表面是决定零件质量的主要因素，对其进行加工是工艺过程的主要内容，因而在确定加工顺序时，要首先考虑工艺过程的主要内容，因而在确定加工顺序时，要首先考虑加工主要表面的工序安排，以保证主要表面的加工精度。在加工主要表面的工序安排，以保证主要表面的加工精度。在安排好主要表面加

40、工顺序后，常常从加工的方便与经济角度安排好主要表面加工顺序后，常常从加工的方便与经济角度出发，安排次要表面的加工。此外，次要表面和主要表面之出发，安排次要表面的加工。此外，次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主间往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位进行加工。要表面定位进行加工。4) 先面后孔先面后孔 这主要是指箱体和支架类零件的加工而言。一般这主要是指箱体和支架类零件的加工而言。一般这类零件上既有平面，又有孔或孔系，这时应先将平面（通这类零件上既有平面，又有孔或孔系，这时应先将平面（通常是装配基准）加工出来，再以平面为基准加工孔或孔系。

41、常是装配基准）加工出来，再以平面为基准加工孔或孔系。此外，在毛坯面上钻孔或镗孔，容易使钻头引偏或打刀。此此外，在毛坯面上钻孔或镗孔，容易使钻头引偏或打刀。此时也应先加工面，再加工孔，以避免上述情况的发生。时也应先加工面，再加工孔，以避免上述情况的发生。 工序的集中与分散工序的集中与分散 当选定了各表面的加工方法和确定了阶段划分以后，就可以将同一阶当选定了各表面的加工方法和确定了阶段划分以后，就可以将同一阶段中的各加工表面组合成若干工序。组合时可采用集中或分散的原则段中的各加工表面组合成若干工序。组合时可采用集中或分散的原则。工序集中原则：工序集中原则：是使每个工序包括尽可能多的内容，因而使总的

42、工序是使每个工序包括尽可能多的内容，因而使总的工序数目减少。工序分散与此相反。数目减少。工序分散与此相反。 工序集中的特点：工序集中的特点：组织工作简单；设备少，生产面小；安装次数少，组织工作简单；设备少，生产面小；安装次数少，运输路线短；便于使用高生产率设备，特别是数控机床和加工中心等，运输路线短；便于使用高生产率设备，特别是数控机床和加工中心等，可提高产品质量和生产率。设备成本费高，调整、维修费时，生产准备可提高产品质量和生产率。设备成本费高，调整、维修费时，生产准备时间较长。工序分散的特点与此相反。时间较长。工序分散的特点与此相反。划分加工阶段的好处划分加工阶段的好处1）有利于保证零件的

43、加工质量。）有利于保证零件的加工质量。2）便于及时发现毛坯的缺陷，可以避免以后精加工的经济损）便于及时发现毛坯的缺陷，可以避免以后精加工的经济损失。失。 3）可以合理安排加工设备和操作工人，有利于延长精加工设）可以合理安排加工设备和操作工人，有利于延长精加工设备的寿命。备的寿命。 4）便于组织生产。）便于组织生产。热处理工序的安排热处理工序的安排 由于航空、航天产品要求重量轻，强度高，所以常采用优质材料，并由于航空、航天产品要求重量轻，强度高，所以常采用优质材料，并广泛地进行热处理。热处理工序的性质，特别是热处理工序在工艺路线中广泛地进行热处理。热处理工序的性质，特别是热处理工序在工艺路线中的

44、位置，对机械加工工序的内容，数目和顺序有很大的影响。的位置，对机械加工工序的内容，数目和顺序有很大的影响。热处理的目的有：热处理的目的有： 1） 提高材料的机械性能提高材料的机械性能 在毛坯制造以后，其硬度，强度以及其它机械性能一般都不能满足产品在毛坯制造以后，其硬度，强度以及其它机械性能一般都不能满足产品提出的要求。因此，常采用一些热处理方法，淬火，调质，化学处理等提出的要求。因此，常采用一些热处理方法，淬火，调质，化学处理等。 2）改善材料的加工性）改善材料的加工性 金属的切削加工性一般用切削速度，切削力，加工能达到金属的切削加工性一般用切削速度，切削力，加工能达到的表面粗糙度表示。一般用

45、退火或正火等使硬度降低，组织均的表面粗糙度表示。一般用退火或正火等使硬度降低，组织均匀。在加工韧性较大的材料时，则用热处理来提高其硬度，以匀。在加工韧性较大的材料时，则用热处理来提高其硬度，以改善其加工性。如铝合金采用淬火改善其加工性。如铝合金采用淬火时效的方法来提高其硬时效的方法来提高其硬度。度。 3）消除内应力）消除内应力 在毛坯制造和机械加工的过程中，工件要产生内应力，当在毛坯制造和机械加工的过程中，工件要产生内应力，当内应力的平衡条件遭到破坏时，内应力就要重新分布，使工件内应力的平衡条件遭到破坏时，内应力就要重新分布，使工件变形，从而影响加工精度。常安排消除内应力的热处理工序。变形，从

46、而影响加工精度。常安排消除内应力的热处理工序。1) 退火与正火：退火与正火的目的是消除组织的不均匀，提退火与正火：退火与正火的目的是消除组织的不均匀，提高加工性，高碳合金钢用退火降低硬度，低碳合金钢用正火高加工性，高碳合金钢用退火降低硬度，低碳合金钢用正火提高硬度。提高硬度。 2) 调质：调质是为了获得组织均匀细致的回火索氏体组织。调质：调质是为了获得组织均匀细致的回火索氏体组织。使零件不仅有一定的强度和硬度，而且还有良好的冲击韧性使零件不仅有一定的强度和硬度，而且还有良好的冲击韧性，综合机械性能好。，综合机械性能好。 3) 淬火：淬火： 淬火是为了提高工件的硬度，满足零件最终的性淬火是为了提

47、高工件的硬度，满足零件最终的性能要求。能要求。 4）渗碳：对于低碳合金钢的零件，要求表面硬度高，而内）渗碳：对于低碳合金钢的零件，要求表面硬度高，而内部韧性好的时候，常采用渗碳处理。一般是局部渗碳，因而部韧性好的时候，常采用渗碳处理。一般是局部渗碳，因而需要对不要求渗碳的表面采取保护措施。需要对不要求渗碳的表面采取保护措施。保护法：保护法：检验工序的安排检验工序的安排在工艺规程中，应在下列情况下安排常规检验工序在工艺规程中，应在下列情况下安排常规检验工序:1）重要工序的加工前后；）重要工序的加工前后； 2）不同加工阶段的前后，如粗加工结束精加工前；精加工）不同加工阶段的前后，如粗加工结束精加工

48、前；精加工后精密加工前；后精密加工前； 3) 工件从一个车间转到另一个车间前后；工件从一个车间转到另一个车间前后； 4）零件的全部加工结束以后。）零件的全部加工结束以后。 机床工艺装备的选择机床工艺装备的选择工序设计的内容包括：工序设计的内容包括：设备和工艺装备的选择；设备和工艺装备的选择；确定加工余量；确定加工余量；工序的尺寸及其偏差；工序的尺寸及其偏差；有时还要确定切削用量和时间定额。有时还要确定切削用量和时间定额。设备和工艺装备的选择设备和工艺装备的选择设备是指所用机床。设备是指所用机床。工艺装备包括夹具，切削工具和量具。工艺装备包括夹具，切削工具和量具。1机床的选择机床的选择考虑因素：

49、考虑因素：（1）机床的工作精度和工序的加工精度相适应；）机床的工作精度和工序的加工精度相适应；（2）机床工作区的尺寸应和工件的轮廓尺寸相适应；）机床工作区的尺寸应和工件的轮廓尺寸相适应；（3）机床的功率与刚度应和工序的性质相适应，另外，机床）机床的功率与刚度应和工序的性质相适应，另外，机床的加工用量范围应和工件要求的合理切削用量相适应；的加工用量范围应和工件要求的合理切削用量相适应；（4）机床的生产率应和工件的生产计划相适应；）机床的生产率应和工件的生产计划相适应；（5）充分利用现有的设备，并尽量优先选用国产机床。）充分利用现有的设备，并尽量优先选用国产机床。 在试制新产品和小批量生产时，较多

50、选用数控机床和加工在试制新产品和小批量生产时，较多选用数控机床和加工中心机床，以减少工艺装备的设计和制造，这可大大缩短生产中心机床，以减少工艺装备的设计和制造，这可大大缩短生产周期和提高经济性。周期和提高经济性。2夹具的选择夹具的选择在考虑工件在机床上装夹时，一般应考虑采用通用夹具。当通在考虑工件在机床上装夹时，一般应考虑采用通用夹具。当通用夹具不能满足要求时才采用专用夹具。用夹具不能满足要求时才采用专用夹具。3切削工具的选择切削工具的选择类型选择：例如：钻孔需要用钻头，车外圆用车刀。类型选择：例如：钻孔需要用钻头，车外圆用车刀。 根据加工表面的形状。根据加工表面的形状。构造选择：例如：选择镶

51、硬质合金的，还是具有转位刀头的。构造选择：例如：选择镶硬质合金的，还是具有转位刀头的。尺寸选择：钻头的直径尺寸选择：钻头的直径根据加工的尺寸和精度。根据加工的尺寸和精度。材料选择：如车刀是选硬质合金，还是选用高速钢材料选择：如车刀是选硬质合金，还是选用高速钢 根据工件的材料。根据工件的材料。 一般情况下，应尽量优先采用标准的切削工具。在按工序一般情况下，应尽量优先采用标准的切削工具。在按工序集中的原则组织生产时，常用专用的复合切削工具，不但可扩集中的原则组织生产时，常用专用的复合切削工具，不但可扩大机床的功能，还可节省加工时间，同时还可提高位置精度。大机床的功能，还可节省加工时间，同时还可提高

52、位置精度。4量具的选择量具的选择精度：是指所选量具的精度应与要求检验的精度相适应。精度：是指所选量具的精度应与要求检验的精度相适应。例如要检验的精度是几个微米，而选游标卡尺来测量就不合适例如要检验的精度是几个微米，而选游标卡尺来测量就不合适了，应选用千分尺。了，应选用千分尺。类型：指量具的类型，是选通用量具，还是选用专用量具。类型：指量具的类型，是选通用量具，还是选用专用量具。这主要取决于生产类型。在单件和小批生产时，广泛采用通用这主要取决于生产类型。在单件和小批生产时，广泛采用通用量具。在大批和大量生产时，主要采用专用的界限量规，检验量具。在大批和大量生产时，主要采用专用的界限量规，检验测具

53、等。测具等。加工余量的确定加工余量的确定 一、一、 加工余量的概念加工余量的概念总加工余量：为了获得零件上某一表面所要求的精度和表面总加工余量：为了获得零件上某一表面所要求的精度和表面粗糙度，而从毛坯这一表面上切去的全部多余金属层，称为粗糙度，而从毛坯这一表面上切去的全部多余金属层，称为该表面的总加工余量。该表面的总加工余量。工序加工余量：在完成一个工序时，从某一表面上所切去的工序加工余量：在完成一个工序时，从某一表面上所切去的金属层。金属层。总加工余量和工序加工余量的关系：总加工余量和工序加工余量的关系：Z=Zi Z总加工余量，总加工余量，Zi工序加工余量，工序加工余量，n工序数目。工序数目

54、。加工余量又有基本余量，最大余量和最小余量。加工余量又有基本余量，最大余量和最小余量。基本余量等于前后工序的基本尺寸之差。基本余量等于前后工序的基本尺寸之差。Z1=| L2-L1|式中：式中：Z1：本工序余量；：本工序余量； L1：本工序基本尺寸；：本工序基本尺寸； L2：前工序的基本尺寸。：前工序的基本尺寸。对最大最小余量的计算，以加工外表面为例：对最大最小余量的计算，以加工外表面为例：注：一般工序注：一般工序习惯上按习惯上按“入体入体”原则来标注。原则来标注。Z1max=L2max-L1min=L2-(L1-1)=L2-L1+1=Z1+1Z1min=L2min-L1max=L2-2- L1

55、=L2-L1-2=Z1-2z1=1+2 其中：其中：1：尺寸：尺寸L1的公差；的公差； 2：尺寸：尺寸L2的公差；的公差； z1 ：基本余量：基本余量Z1的公差。的公差。对于内表面的计算与此相同。此外，在确定余量时还要考虑是对于内表面的计算与此相同。此外，在确定余量时还要考虑是单面余量还是双面余量。对于平面加工来说单面余量还是双面余量。对于平面加工来说Z1是单面余量，而是单面余量，而对于圆柱面来说，如给出直径余量是双面，给出半径余量是单对于圆柱面来说，如给出直径余量是双面，给出半径余量是单面。面。二、二、 影响加工余量的因素影响加工余量的因素工序加工余量的确定：应当使被加工表面经过本工序工序加

56、工余量的确定：应当使被加工表面经过本工序加工后，不再留有上一工序的加工痕迹和缺陷。加工后，不再留有上一工序的加工痕迹和缺陷。影响因素：影响因素： （1）前工序的表面质量应把前一工序留下的表面粗）前工序的表面质量应把前一工序留下的表面粗糙度的最大高度糙度的最大高度Ry和表面缺陷层的深度和表面缺陷层的深度T切除掉。切除掉。Ry和和T的数值和加工方法有关的数值和加工方法有关2）前工序加工的尺寸公差（）前工序加工的尺寸公差（a） 考虑是按入体原则标注。考虑是按入体原则标注。 （3）前工序的位置关系误差（）前工序的位置关系误差（a） （4）本工序的安装误差（）本工序的安装误差（b） a和和b有方向，一般

57、取其向量和。有方向，一般取其向量和。 则：单边余量：则：单边余量：Zba+( Rya+Ta)+ 双边余量：双边余量：Zba+2( Rya+Ta）+下标下标a代表前一工序，代表前一工序，b代表本工代表本工序，序，Zb本工序的加工余量。本工序的加工余量。bare+bare+工序尺寸的确定工序尺寸的确定 一般简单工序的基本尺寸采取一般简单工序的基本尺寸采取“由后往前推由后往前推”的方法，根的方法，根据（最终工序尺寸）零件图的尺寸，加上或减去工序的加工据（最终工序尺寸）零件图的尺寸，加上或减去工序的加工余量而得。余量而得。例：对一个外表面的加工，例：对一个外表面的加工，L1为最终工序，为最终工序，L2

58、为中间工序，为中间工序，L3为毛坯尺寸。为毛坯尺寸。则：则：L2=L1+Z1，推广：推广：Ln=Ln-1Zn-1=L1Zi。外表面是外表面是+，内表面是，内表面是-。公差：一般按该加工方法的经济加工精度来选定，习惯上按公差：一般按该加工方法的经济加工精度来选定，习惯上按“入体入体”原则来标注。原则来标注。例：图例：图(a)所示为零件的部分要求，图（所示为零件的部分要求，图（b)所示为有关的加工简图所示为有关的加工简图 L1和和L2是最终工序，所以均可直接取自零件图。是最终工序，所以均可直接取自零件图。L1=32-0.1，L2=48-0.1，L3，L4是中间工序，确定加工余量是中间工序，确定加工

59、余量Z1=0.2，Z2=0.3，L3，L4的公差，的公差，按经济加工精度（细车按经济加工精度（细车IT10）查得公差为）查得公差为0.1，0.1，L3=L1+Z1+Z2,L3=32+0.2+0.3=32.5， L4=L2+Z2=48.3， L3-l3=32.5-0.1，L4-l4=48.3-0.1。 工艺过程经济分析工艺过程经济分析 学习要点：掌握时间定额的组成，了解提高生产效学习要点：掌握时间定额的组成，了解提高生产效率的方法，掌握工艺成本的概念，能够对不同的工艺方率的方法，掌握工艺成本的概念，能够对不同的工艺方案进行比较，了解工艺过程优化的基本原理和方法。案进行比较，了解工艺过程优化的基本原理和方法。时间定额时间定额 时间定额是指在一定生产条件下，规定生产一件产品或完时间定额是指在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。时间定额是安排作业计划、进行成本成一道工序所需消耗的时间。时间定额是安排作业计划、进行成本核算、确定设备数量、人员编制及规划生产面积的重要依据，是工核算、确定设备数量、人员编制及规划生产面积的重要依据，是工艺规程的重要组成部分。艺规程的重要组成部分。单件时间的计算公式：单件时间的计