第九章 机械加工工艺规程的制订 01

1、第9章 机械加工工艺规程的制订 工艺就是制造产品的方法，机械制造工艺过程一般是指零件的机械加工艺就是制造产品的方法，机械制造工艺过程一般是指零件的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过程，把工艺过程按一定的格式用文件的工工艺过程和机器的装配工艺过程，把工艺过程按一定的格式用文件的形式固定下来就是机械加工工艺规程。形式固定下来就是机械加工工艺规程。 生产规模的大小、工艺水平的高低、工厂长期形成的工艺经验的继承生产规模的大小、工艺水平的高低、工厂长期形成的工艺经验的继承以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺规程来体现。以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺规程来体现。因此，

2、机械加工工艺规程设计是一项重要的工作，要求设计者必须具备因此，机械加工工艺规程设计是一项重要的工作，要求设计者必须具备丰富的生产实践经验和广博的机械制造工艺基础理论知识。丰富的生产实践经验和广博的机械制造工艺基础理论知识。9.1 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成 机械加工工艺过程一般可分为工序、安装、工位、工步和走刀。机械加工工艺过程一般可分为工序、安装、工位、工步和走刀。 （1 1）工序）工序 工序是指：工序是指：一个（或一组）工人在一个工作地点对一个（或同时一个（或一组）工人在一个工作地点对一个（或同时对几个）工件连续完成的那一部分加工过程。对几个）工件连续完成的那一部分加工过

3、程。工作地、工人、零件和工作地、工人、零件和连续作业是构成工序的四个要素，其中任一要素的变更即构成新的工连续作业是构成工序的四个要素，其中任一要素的变更即构成新的工序。序。对同一个零件，同样的加工内容可以有不同的工序安排对同一个零件，同样的加工内容可以有不同的工序安排 工序号工序内容设备1 加工小端面，钻小端面中心孔，粗车小外圆，对小端倒角；加工大端面，钻大端面中心孔，粗车大外圆，对大端倒角；精车外圆。车床2铣键槽，手工去毛刺。铣床工序号工序内容设备1 加工小端面，钻小端面中心孔，粗车小外圆，对小端倒角。 车床2加工大端面，钻大端面中心孔，粗车大外圆，对大端倒角。 车床3精车外圆。车床4铣键槽

4、，手工去毛刺。铣床（2 2）安装）安装 在同一个工序中，工件每定位和夹紧一次所完成的那部分加工称在同一个工序中，工件每定位和夹紧一次所完成的那部分加工称为一个安装。为一个安装。在一个工序中，工件可能只需要安装一次，也可能需要在一个工序中，工件可能只需要安装一次，也可能需要安装几次。安装几次。工序号安装号工序内容设备11车小端面，钻小端面中心孔，粗车小端外圆，倒角。 车床2车大端面，钻大端面中心孔，粗车大端外圆，倒角。 3精车大端外圆。4精车小端外圆。21铣键槽，手工去毛刺。铣床（3 3）工位）工位 在工件的一次安装中在工件的一次安装中，通过分度，通过分度(或移位或移位)装置，使工件相对于机床床

5、装置，使工件相对于机床床身变换加工位置，身变换加工位置，我们把每一个加工位置上所完成的工艺过程称为工位。我们把每一个加工位置上所完成的工艺过程称为工位。在一个安装中，可能只有一个工位，也可能需要有几个工位。在一个安装中，可能只有一个工位，也可能需要有几个工位。 减少工件的安装次数 多工位加工工序1：装卸工件 工序2：钻孔工序3：扩孔 工序4：铰孔 可实现加工时间与辅助时间重叠。 减少辅助时间，缩短工时，提高效率。多工位加工的好处：多工位加工的好处：（4 4）工步）工步 在一个工位中，加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的在一个工位中，加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所完

6、成的加工，称为一个工步。情况下所完成的加工，称为一个工步。为了提高生产率，用几把刀具同时参与切削几个表面，这也可看作一个工步，称为复合工步。 提示： 小批量生产：产量少效率不是主要问题，主要应减少设备的台数及人员分配，所以不宜采取工序分散的办法。 大批大量生产：主要问题是要提高生产率，所以宜采用高效专业用设备，工序也较多。（5 5）走刀）走刀 在一个工步中，在一个工步中，有时因所切去的金属层很厚而不能一次切完，则有时因所切去的金属层很厚而不能一次切完，则需分几次进行切削，这时需分几次进行切削，这时每次切削就称为一次走刀。每次切削就称为一次走刀。 9 92 2 生产类型与机械加工工艺规程生产类型

7、与机械加工工艺规程 机械加工工艺规程的详细程度与生产类型有关，不同的生产类型由机械加工工艺规程的详细程度与生产类型有关，不同的生产类型由产品的生产纲领即年产量来区别。产品的生产纲领即年产量来区别。 （1 1）生产纲领）生产纲领 产品的生产纲领就是年生产量。生产纲领及生产类型与工艺过程的产品的生产纲领就是年生产量。生产纲领及生产类型与工艺过程的关系十分密切，生产纲领不同，生产规模也不同，工艺过程的特点也相关系十分密切，生产纲领不同，生产规模也不同，工艺过程的特点也相应而异。应而异。 零件的生产纲领通常按下式计算：零件的生产纲领通常按下式计算： N=QnN=Qn(1+(1+ +) ) (2)、生产

8、类型、生产类型产品有大有小，小到螺钉，大至收音机，船舶。其特征有的复杂，有的简单，批量和生产纲须也各不相同。1单件、小批生产特征：产品做得少，只做一件或数件； 一个工作台进行多工序和多品种的作业； 重型机器、大型船舶，新样机制造属此类型。 根据产品的大小、特征、批量和生产纲领，我们通常将产品的生产分成三种生产类型：生产类型生产类型单件、小批生产成批生产 大批、大量生产 2成批生产特征： 产品生产数量较多，周期地成批投入生产； 一个工作地顺序地、分批地完成不同工件的某些工序； 通用机床，数量需求不大，但常更新产品就属此类型。3. 大批、大量生产特征： 产品生产数量大，需连续不断地进行生产； 一个

9、工作地重复不断地进行某工序的加工； 如汽车通用件（轴承、螺栓等）自行车等属此类生产类型。生产类型的划分：生产类型不仅决定于生产纲须，而且和产品的大小和复杂程度有关。 划分依据可参照下表：表3-1生产类型与生产纲领（年产量）的关系- -生产类型 重型机械 中型机械小型机械单件生产 5 20 5000 50000- - - 划分生产类型有利于进行生产的规划和管理。 大批、大量生产 宜广泛采用高产专用机床和自动化生产系统，按流水线或自动生产线排列进行生产，可大大提高生产率，从而降低成本，提高竞争力。单件、小批生产 宜采用通用性好的机床进行生产，以减少设备投资，从而降低成本。划分生产类型的意义划分生产

10、类型的意义 随着科技的发展和人民生产水平的提高，人们对产品的样式要求越来越高，而同一样式的数量越来越少，同一产品获取较高利润；“有效寿命”愈来愈短，因此要求制造系统具有高效生产能力又具快速转产的“柔性柔性”特性。 传统的专用机和生产线，对一种产品有较高的生产效率，但很难适应新产品的需要。因此，它是有很大的刚性刚性 。（即专用性） 而数控机床，加工中心能很好地适用于当今产品多品种，少批量生产自动化的要求。（3 3）机械加工工艺规程的作用）机械加工工艺规程的作用 一般说来，大批大量生产类型与单件小批生产要求的详细程度不同。一般说来，大批大量生产类型与单件小批生产要求的详细程度不同。机械加工工艺规程

11、的作用为：机械加工工艺规程的作用为： 1）它是它是指导生产的主要技术文件，指导生产的主要技术文件，一切有关的生产人员必须严格执一切有关的生产人员必须严格执行工艺规程。行工艺规程。 工艺规程是可以改变的，且总是随着生产的发展、新工艺和新技术工艺规程是可以改变的，且总是随着生产的发展、新工艺和新技术的不断出现而完善。的不断出现而完善。 2）工艺规程）工艺规程是生产准备工作和生产管理工作的主要依据。是生产准备工作和生产管理工作的主要依据。 3）工艺规程）工艺规程是新建或扩建工厂的原始资料。是新建或扩建工厂的原始资料。 4）工艺规程）工艺规程有利于积累、交流和推广行之有效的生产经验。有利于积累、交流和

12、推广行之有效的生产经验。（4）对工艺规程的要求）对工艺规程的要求(1)保证可靠地达到产品图纸所提出的全部技术要求。(2)能获得高质量、高生产效率。(3)有利于节约原材料和工时消耗，不断降低成本。(4)有利于减轻工人劳动强度，保证安全和良好的工作条件。（5）工艺文件的形式：）工艺文件的形式：多种多样，区别很大，主要决定于生产类型。在单件小批生产中一般只编制综合工艺过程卡综合工艺过程卡。在成批生产中多采用机械加工工艺卡片机械加工工艺卡片。大批大量生产中则要求完整和详细的文件，一般是工艺过工艺过程卡、工序卡片，程卡、工序卡片，有时甚至包括操作卡、调整卡操作卡、调整卡以及检验卡检验卡。各工厂采用的工艺

13、文件并无须统一格式，但基本内容大同小异。 （6 6）机械加工工艺规程的格式）机械加工工艺规程的格式 通常，机械加工工艺规程被填写成表格通常，机械加工工艺规程被填写成表格( (卡片卡片) )的形式。机械加工工的形式。机械加工工艺规程表格的形式不尽一致，但是其基本内容是相同的。艺规程表格的形式不尽一致，但是其基本内容是相同的。 93 制订机械加工工艺规程的方法、步骤制订机械加工工艺规程的方法、步骤 （1）分析被加工零件的原始资料。）分析被加工零件的原始资料。 （2）分析零件的制造工艺性，审查和改善零件的结构工艺性。）分析零件的制造工艺性，审查和改善零件的结构工艺性。 （3） 计算生产节拍。计算生产

14、节拍。 （4）选择毛坯。）选择毛坯。 （5）选择定位基准与定位基面。）选择定位基准与定位基面。 （6）确定单个表面的加工路线。）确定单个表面的加工路线。 （7）确定零件的加工路线。）确定零件的加工路线。 （8）计算与确定加工余量。）计算与确定加工余量。 （9）计算工序尺寸及其公差。）计算工序尺寸及其公差。（10）选择加工设备、刀具、量具和夹具等。）选择加工设备、刀具、量具和夹具等。（11）选择切削用量。即确定切削速度、进给量与调整尺寸等。）选择切削用量。即确定切削速度、进给量与调整尺寸等。（12）计算工时定额。）计算工时定额。（13）评价各种工艺路线。）评价各种工艺路线。一、制订工艺规程的原始

15、资料一、制订工艺规程的原始资料制订工艺规程的原始资料主要有：（1）产品整套装配图和零件工作图；（2）产品年产量；（3）本厂生产条件：设备、工装、工人技术水平等情况；（4）毛坯生产和供应条件；（5）产品的验收质量标准； 93 制订机械加工工艺规程的方法、步骤制订机械加工工艺规程的方法、步骤二、制订机械加工工艺规程的步骤二、制订机械加工工艺规程的步骤(1)原则：原则： 在保证质量的前提下，用最先进的、最经济合理的加工方案。(2)方法：方法：认真研究、分析原始资料。参照国内外文献、结合现场实际编程。虚心征求工人意见。(3)步骤：步骤：确定生产类型；确定生产类型；分析研究产品的装配图和零件图分析研究产

16、品的装配图和零件图,进行工艺审查进行工艺审查;熟悉产品熟悉产品,性性能能,用途和工作条件用途和工作条件,零件在产品中的作用；零件在产品中的作用；了解零件图上各项技术条件的依据,确定关键性技术问题。检查尺寸,视图及技术条件是否是否合理,主要:a.审查各项技术要求是否合理；过高的精度,表面粗糙度及其他要求会使工艺过程复杂化，成本提高;b.审查零件的结构工艺性是否好；便于加工的安装，尽可能减少加工和转配的劳动量； c.审查材料选用是否恰当；确定毛坯的种类和尺寸；确定毛坯的种类和尺寸；(应考虑生产批量，零件材料及毛坯生产条件）a.一般采用：铸件、锻件、焊接件；b.毛坯精度提高，材料利用率提高，大大节约

17、机械加工工时，但毛坯精度过高往往使毛坯制造困难。因此，毛坯种类和制造方法的选择要根据生产类型和具体生产条件而定。达到高质量，降低生产产品生产成本。拟定零件加工工艺路线；拟定零件加工工艺路线；订出全部由粗到精的加工工序，内容包括选择定位基准，定位夹紧方案，各表面加工方法；可提出几个方案对比。 选择和确定机床设备，刀具，及工时定额，对于专用工艺设备，应提出设计任务书。确定工序尺寸及其公差；确定切削用量；确定时间定额；填写工艺文件； 9.4 结构工艺性结构工艺性 同一产品可以有多种不同结构,所需花费的加工量也不大相同。所谓结构工艺性结构工艺性是指所设计的产品在能满足使用要求的前提下，制造的可行性和经

18、济性。 也就是机器的和零件的结构是否便于加工，装配和维修。即在满足机器工作性能的前提下能适应经济、高效制造过程的需要，达到优质、高产、低成本。一、结构和工艺的联系一、结构和工艺的联系1、结构工艺性、结构工艺性 因齿间的轴向距离很小、因而小齿圈不能用滚齿加工、只能用插齿加工；又因插斜齿需专用螺旋导轨，因而它的结构工艺性不好。若能采用电子束焊，先分别滚切两个齿轮，再将它们焊成一体，这样的制造工艺就较好，且能缩短齿轮间的轴向尺寸。 例如双联斜齿轮的加工焊接处整体结构 由此可见，结构对工艺有着重要由此可见，结构对工艺有着重要的影响。的影响。 产品的加工量、生产成本及材料消耗。具体分析比较下述各项特征：

19、a.机器或零件结构的通用化，标准化程度；b.老产品零部件的重复利用程度；c.平均加工精度和表面粗糙度系数;d.关键零件工艺的复杂程度e.材料利用率f.采用自动化加工方法的可能性 2、结构工艺性衡量的主要依据、结构工艺性衡量的主要依据 必须对毛坯制造,机械加工到装配调试的整个工艺过程进行综合分析比较,全面评价。 3、结构工艺性具有综合性、结构工艺性具有综合性 不同生产规模,不同生产条件的工厂 来说,对产品结构工艺性的要求是不同的。4、结构工艺性又具有相对性、结构工艺性又具有相对性二、零件结构工艺性二、零件结构工艺性 提高零件结构工艺性，应遵循以下原则：(1)、减轻零件重量、减轻零件重量 (2)、

20、保证加工的可能性和经济性、保证加工的可能性和经济性 (3) 、零件尺寸规格标准化、零件尺寸规格标准化 (4)、正确标注尺寸及规定加工要求、正确标注尺寸及规定加工要求序号（A）结构工艺性不好（B）结构工艺性好说 明1在结构（A）中，件2上的凹槽a不便于加工和测量。宜将凹槽a改在件1上，如结构（B）2键槽的尺寸、方位相同，则可在一次装夹中加工出全部键槽，以提高生产效率3在结构（A）的加工面不便于引进刀具序号（A）结构工艺性不好（B）结构工艺性好说 明4箱体类零件的外表面比内表面容易加工，应以外部连接表面代替内部连接表面5结构（B）的三个凸台表面，可在一次走刀中加工完毕6结构（B）底面的加工劳动量较

21、小，且有利于装夹平稳、可靠序号（A）结构工艺性不好（B）结构工艺性好说 明7结构（B）有退刀槽，保证了加工的可能性，减少刀具（砂轮）的磨损8加工结构（A）上的孔时钻头容易引偏9加工表面与非加工表面之间要留有台阶，便于退刀序号（A）结构工艺性不好（B）结构工艺性好说 明10加工表面长度相等或成倍数，直径尺寸沿一个方向递减，便于布置刀具，可在多刀半自动车床上加工，如结构（B）所示11凹槽尺寸相同，可减少刀具种类，减少换刀时间，如结构（B）所示 9 95 5 定位基准的选择定位基准的选择 基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的

22、那些点、线、面。线、面。 设计时零件尺寸的标注、制造时工件的定位、检查时尺寸的测量以设计时零件尺寸的标注、制造时工件的定位、检查时尺寸的测量以及装配时零、部件的装配位置等都要用到基准的概念。及装配时零、部件的装配位置等都要用到基准的概念。 从设计和工艺两个方面看，可把基准分为两大类，即设计基准和工从设计和工艺两个方面看，可把基准分为两大类，即设计基准和工艺基准。艺基准。 951 设计基准设计基准 设计基准是设计图样上采用的基准，即标注设计尺寸的起点。设计基准是设计图样上采用的基准，即标注设计尺寸的起点。952 工艺基准工艺基准 工艺基准是在工艺过程中所采用的基准。工艺基准是在工艺过程中所采用的

23、基准。工艺基准按其用途不同又可工艺基准按其用途不同又可分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准 （1）工序基准工序基准 工序基准是在工序图上用工序基准是在工序图上用以确定该工序所加工表面加工以确定该工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准。后的尺寸、形状、位置的基准。它是某一工序所要达到的加工它是某一工序所要达到的加工尺寸尺寸(即工序尺寸即工序尺寸)的起点。的起点。 被加工孔被加工孔 （2）定位基准定位基准 工件在装夹过程中用作定位的基准叫定位基准。工件在装夹过程中用作定位的基准叫定位基准。定位基准对工艺规程的影响。直接影响： a.工序的数目；b

24、.夹具结构的复杂程度；c.零件的精度是否易于保证 （如基准重合）； （3）测量基准测量基准 测量时所采用的基准即测量基准。测量时所采用的基准即测量基准。 各种基准DdC加工面设计基准定位基面定位基准工序基准测量基准C+d/(2*sin(a/2)（4）装配基准装配基准 装配基准是装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用装配基准是装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准。的基准。基准分析注意事项：基准分析注意事项： 1)作为基准的点、线、面在工件上不一定能具体找到，而是由某些具作为基准的点、线、面在工件上不一定能具体找到，而是由某些具体表面来体现，这些表面叫体表面来体现，这些

25、表面叫基面基面。因此，选择定位基准就是选择恰当。因此，选择定位基准就是选择恰当的定位基面。的定位基面。 2)除了尺寸关系的基准问题外，表面角度位置精度除了尺寸关系的基准问题外，表面角度位置精度(平行度，垂直度平行度，垂直度等等)的关系，也同样具有基准关系。的关系，也同样具有基准关系。 定位基准又分为粗基准和精基准。在加工的最初工序中，只能用定位基准又分为粗基准和精基准。在加工的最初工序中，只能用毛坯上未经加工的表面作为定位基准，这种定位基准叫粗基准。在以毛坯上未经加工的表面作为定位基准，这种定位基准叫粗基准。在以后的工序中，则使用已经过加工的表面作定位基准，这种定位基准称后的工序中，则使用已经

26、过加工的表面作定位基准，这种定位基准称为精基准。为精基准。 粗基准：粗基准：选用毛坯表面来定位的基准。（在第一道工序中只能选用毛坯表面来定位）精基准：精基准：采用已加工过的表面来定位的基准。（在第一到工序之后的各工序中）9.5.3 定位定位基准的选择基准的选择 设计基准在零件的工程图中已经标出，加工中是否就是以设计基准作为定位基准呢？ 回答是否定的。定位基准有粗、精、辅助基准之分。辅助基准：辅助基准：(有时回遇到这种情况)，工件上没有能作为定位基准用的恰当表面，而在工件上专门设置或加工出定位表面。常用的有工艺孔和工艺塔子。工艺塔子 辅助基准在零件上不起作用，纯粹是为了工艺上的需要。加工完毕后，

27、若有需要（如有碍外观等）可予以去除。粗基准和精基准所起作用不同，两者的选择原则也不一样。9.5.4 粗基准的选择粗基准的选择1)、两个出发点：、两个出发点： a.保证各加工表面有足够余量。b.保证不加工表面的尺寸和位置符合图纸要求。2)、粗基准的选择原则、粗基准的选择原则（1）若工件必须首先保证）若工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀某重要表面的加工余量均匀，则应选该表，则应选该表面为粗基准。面为粗基准。 例如车床床头箱，其主轴孔的精度要求很高，要求在加工主轴孔时余量例如车床床头箱，其主轴孔的精度要求很高，要求在加工主轴孔时余量均匀，使加工时的切削力和工艺系统的弹性变形均匀。这样就会有利于

28、保均匀，使加工时的切削力和工艺系统的弹性变形均匀。这样就会有利于保证高的尺寸精度和形状精度。因此选用主轴孔为粗基准加工底面（或顶证高的尺寸精度和形状精度。因此选用主轴孔为粗基准加工底面（或顶面），再以底面（或顶面）为基准加工主轴孔。面），再以底面（或顶面）为基准加工主轴孔。（2）在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件上）在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件上每个每个表面都要加工表面都要加工，则应以加工余量最小的表面作为粗基准。这样，可使，则应以加工余量最小的表面作为粗基准。这样，可使这个表面在加工中不致因加工余量不足，造成加工后仍留有部分毛面，这个表面在加工中不致因加

29、工余量不足，造成加工后仍留有部分毛面，致使工件报废。致使工件报废。 例如、铸造和锻造的轴套，常是孔的加工余量较大，这时就以外圆表例如、铸造和锻造的轴套，常是孔的加工余量较大，这时就以外圆表面为粗基准来加工内孔。面为粗基准来加工内孔。（3）在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件）在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件有的表有的表面不需要加工时，面不需要加工时，则应以不加工表面中与加工表面的位置精度要求较则应以不加工表面中与加工表面的位置精度要求较高的表面为粗基准。若既需保证某重要表面加工余量均匀，又要求保证不高的表面为粗基准。若既需保证某重要表面加工余量均匀，又要求保证不

30、加工表面与加工表面的位置精度，则仍按本原则处理。加工表面与加工表面的位置精度，则仍按本原则处理。21（4）选作粗基准的表面，）选作粗基准的表面，应尽可能平整和光洁应尽可能平整和光洁，不能有飞边、浇口、，不能有飞边、浇口、冒口及其它缺陷，以便定位准确，装夹可靠。冒口及其它缺陷，以便定位准确，装夹可靠。（5）粗基准在）粗基准在同一尺寸方向上通常只允许使用一次同一尺寸方向上通常只允许使用一次，否则定位误，否则定位误差太大。但是，当毛坯是精密铸件或精密锻件时，毛坯质量高，而工件加差太大。但是，当毛坯是精密铸件或精密锻件时，毛坯质量高，而工件加工精度要求又不高时，可以重复使用某一粗基准。工精度要求又不高

31、时，可以重复使用某一粗基准。955 精基准的选择精基准的选择 1)出发点：出发点：应考虑减少定位误差，安装方便准确。 2)原则：原则：1）“基准重合基准重合” 原则原则 应尽量选用被加工表面的应尽量选用被加工表面的设计基准作为精基准设计基准作为精基准，即，即“基准重合基准重合”的原的原则。这样可以避免因基准不重合而引起的误差则。这样可以避免因基准不重合而引起的误差bc。 （2）“基准统一基准统一”原则原则 应选择应选择多个表面加工时都能使用的定位基准作为精基准多个表面加工时都能使用的定位基准作为精基准，即，即“基准统基准统一一”的原则。这样便于保证各加工表面间的相互位置精度，避免基准变换的原则

32、。这样便于保证各加工表面间的相互位置精度，避免基准变换所产生的误差，并简化夹具的设计制造工作。所产生的误差，并简化夹具的设计制造工作。 如轴类零件，采用顶尖孔作统一基准加工各外圆表面。又如，机床床如轴类零件，采用顶尖孔作统一基准加工各外圆表面。又如，机床床头箱多采用底面和导向面加工各轴孔，而一般箱体形零件常采用一大平面头箱多采用底面和导向面加工各轴孔，而一般箱体形零件常采用一大平面和两个距离较远的孔为精基准来完成各种工序的加工。和两个距离较远的孔为精基准来完成各种工序的加工。 （3）“互为基准互为基准”原则原则 当两个表面的相互位置精度及其自身的尺寸与形状精度都要求很高时，当两个表面的相互位置

33、精度及其自身的尺寸与形状精度都要求很高时，可采用这可采用这两个表面互为基准，反复多次进行精加工。两个表面互为基准，反复多次进行精加工。 例如，精密齿轮高频淬火后，为消除淬火变形、提高齿面与轴孔的精例如，精密齿轮高频淬火后，为消除淬火变形、提高齿面与轴孔的精度并保证齿面淬硬层的深度和厚度均匀，则在磨削加工时就以齿面定位度并保证齿面淬硬层的深度和厚度均匀，则在磨削加工时就以齿面定位磨削轴孔，再以轴孔定位磨削齿面。这样可以保证轴孔与齿面有较高的磨削轴孔，再以轴孔定位磨削齿面。这样可以保证轴孔与齿面有较高的相互位置精度。相互位置精度。 （4）“自为基准自为基准”原则原则 在某些要求加工余量尽量小而均匀

34、的精加工工序中，应尽量选择在某些要求加工余量尽量小而均匀的精加工工序中，应尽量选择加工加工表面本身作为定位基准表面本身作为定位基准。 例如，用浮动镗刀镗孔、圆拉刀拉孔、珩磨及无心磨床磨削外圆等。例如，用浮动镗刀镗孔、圆拉刀拉孔、珩磨及无心磨床磨削外圆等。（5 5）、便于装夹的原则）、便于装夹的原则应满足定位准、稳定可靠，夹紧机构简单，操作方便的要求。措施：接触面积和分布面积尽可能大。注意：采用自为基准仅能提高表面质量，不能提高形位精度，该加工表面与其它表面之间形位精度则应由先行工序保证9 96 6 工艺路线的制订工艺路线的制订 9 96 61 1 加工经济精度与加工方法的选择加工经济精度与加工

35、方法的选择 了解各种加工方法所能达到的经济精度及表面粗糙度是拟定零件加了解各种加工方法所能达到的经济精度及表面粗糙度是拟定零件加工工艺路线的基础。工工艺路线的基础。 （1 1）加工经济精度）加工经济精度 所谓加工经济精度是指在正常加工条件下所谓加工经济精度是指在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、（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，不延长加工时间）工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精所能保证的加工精度和表面粗糙度。度和表面粗糙度。机械加工的经济精度机械加工的经济精度影响加工的精度的因素有很多，如机床本身的精度、切削余量、进给速度、刀具磨损情况等

36、。也就是说，同一种加工方法，随着加工条件的改变，所能达到的加工精度是不一样的。所谓经济精度是这样定义的。 各种加工方法的加工误差和加工成本之间存在一定的关系。这种关系呈负指数函数曲线形状。成本加工误差12034 是指在正常的机床、刀具、人工等工作条件下，以合适的工时消耗，某种加工方法所能达到的加工精度。在经济精度范围内，加工精度和加工成本是相互适应的。 有利于合理地选择加工方法； 有利于准确地标注产品的技术要求 。经济精度：经济精度：经济精度的重要性：经济精度的重要性：各种加工方法的加工经济精度及表面粗糙度可查阅手册。如书本P*页。（2 2）加工方法的选择）加工方法的选择1）所选加工方法的经济

37、精度及表面粗糙度应与加工表面的要求相适应。）所选加工方法的经济精度及表面粗糙度应与加工表面的要求相适应。2）所选加工方法应能保证加工表面的几何形状精度与表面相互位置精度）所选加工方法应能保证加工表面的几何形状精度与表面相互位置精度要求。要求。3）所选加工方法应与零件材料的可加工性相适应。）所选加工方法应与零件材料的可加工性相适应。4 4）加工方法应与生产类型相适应。）加工方法应与生产类型相适应。5）加工方法应与本厂现有生产条件相适应。）加工方法应与本厂现有生产条件相适应。具体应考虑的因素各加工方法：各加工方法：经济精度和表面粗糙度与表面加工技术要求相当。最好不低于加工技术要求，否则要进行特别处

38、理，改进工艺措施。同时要注意：a、表中数据为一般情况下的数值，在某些条中下会发生变化。b、在大批大量生产中，为保证高的生产率和高的成品率。常把原用于高光洁度的加工方法用于获得较差的表面粗糙度。如：连杆孔表面粗糙度要求为Ra为0.8m，采用Ra可达0.040.32的珩磨加工方法，用以获得高质、高效率。本厂现有设备、技术不应一谓追求高精设备本厂现有设备、技术不应一谓追求高精设备 要充分利用现有设备,挖掘企业潜力，发挥职工的积极性和创造性。 生产类型生产类型 反映的是生产率与经济性关系。大批高效加工方法。 如：采用拉削取代铣、刨、镗孔以获得高效率。又如：农用齿轮直接采用锻造成型，无需切削加工。 材料

39、的性质及可以加工性。材料的性质及可以加工性。如：淬火钢应采用磨削加工，而有色金属磨削困难，一般应采用金刚镗或高速车削来进行精加工。9 96 62 2 加工顺序的安排加工顺序的安排1 1工序顺序的安排原则（工序顺序的安排原则（4 4条）条）（1 1）先加工基准面，再加工其它表面）先加工基准面，再加工其它表面 这条原则有两个含义：这条原则有两个含义： 工艺路线开始安排的加工面应该是选作定位基准的精基准面，然工艺路线开始安排的加工面应该是选作定位基准的精基准面，然后再以精基准定位，加工其它表面。后再以精基准定位，加工其它表面。 为保证一定的定位精度，当加工面的精度要求很高时，精加工前为保证一定的定位

40、精度，当加工面的精度要求很高时，精加工前一般应先精修一下精基准。一般应先精修一下精基准。（2 2）一般情况下，先加工平面，后加工孔）一般情况下，先加工平面，后加工孔 这条原则的含义是：这条原则的含义是： 当零件上有较大的平面可作定位基准时，可先加工出来作定位面，当零件上有较大的平面可作定位基准时，可先加工出来作定位面，以面定位，加工孔。这样可以保证定位稳定、准确，安装工件往往也比以面定位，加工孔。这样可以保证定位稳定、准确，安装工件往往也比较方便。较方便。 在毛坯面上钻孔，容易使钻头引偏，若该平面需要加工，则应在在毛坯面上钻孔，容易使钻头引偏，若该平面需要加工，则应在钻孔之前先加工平面。钻孔之

41、前先加工平面。（3 3）先加工主要表面，后加工次要表面）先加工主要表面，后加工次要表面 这里所说的主要表面是指：设计基准面，主要工作面。而次要表面这里所说的主要表面是指：设计基准面，主要工作面。而次要表面是指键槽、螺孔等其它表面。次要表面和主要表面之间往往有相互位置是指键槽、螺孔等其它表面。次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求。因此，一般要在主要表面达到一定的精度之后，再以主要表面定要求。因此，一般要在主要表面达到一定的精度之后，再以主要表面定位加工次要表面。位加工次要表面。（4）先安排粗加工工序，后安排精加工工序）先安排粗加工工序，后安排精加工工序 对于精度和表面质量要求较高的零件，其粗

42、精加工阶段应该分开。对于精度和表面质量要求较高的零件，其粗精加工阶段应该分开。 2 2热处理工序及表面处理工序的安排（热处理工序及表面处理工序的安排（4 4条）条）（1 1）对于）对于改善金相组织改善金相组织和切削性能而进行的热处理工序（如退火、正火、和切削性能而进行的热处理工序（如退火、正火、调质等），应安排在切削加工之前。调质等），应安排在切削加工之前。（2 2）对于）对于削除内应力削除内应力而进行的热处理工序（如人工时效、退火、正火而进行的热处理工序（如人工时效、退火、正火等），一般安排在粗加工之后，精加工之前。等），一般安排在粗加工之后，精加工之前。（3 3）对于）对于提高零件表面硬度

43、提高零件表面硬度的热处理工序（如淬火、渗碳淬火等），一的热处理工序（如淬火、渗碳淬火等），一般安排在半精加工之后，精加工之前；般安排在半精加工之后，精加工之前；（4 4）对于）对于提高零件表面耐磨性或耐腐蚀性提高零件表面耐磨性或耐腐蚀性而安排的热处理工序以及以装而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和表面处理工序（如镀铬、阳极氧化、镀锌、饰为目的而安排的热处理工序和表面处理工序（如镀铬、阳极氧化、镀锌、发蓝处理等）一般都放在工艺过程的最后。发蓝处理等）一般都放在工艺过程的最后。 3 3其它工序的安排其它工序的安排 检查、检验工序、去毛刺、平衡、清洗工序等也是工艺规程的重要组检查、

44、检验工序、去毛刺、平衡、清洗工序等也是工艺规程的重要组成部分。成部分。（1 1）检查、检验检查、检验工序一般安排在：工序一般安排在：零件加工完毕之后；零件加工完毕之后；从一个车间从一个车间转到另一个车间的前后；转到另一个车间的前后；工时较长或重要的关键工序的前后。工时较长或重要的关键工序的前后。（2 2）切削加工之后，应安排）切削加工之后，应安排去毛刺去毛刺处理。处理。（3 3）工件在进入装配之前，一般都应安排）工件在进入装配之前，一般都应安排清洗清洗。（4 4）采用磁力夹紧工件的工序（如在平面磨床上用电磁吸盘夹紧工件），）采用磁力夹紧工件的工序（如在平面磨床上用电磁吸盘夹紧工件），工件被磁化

45、，应安排工件被磁化，应安排去磁去磁处理，并在去磁后进行清洗。处理，并在去磁后进行清洗。9 96 63 3 工序集中程度的确定工序集中程度的确定 在安排工序时还应考虑工序中所包含加工内容的多少。在安排工序时还应考虑工序中所包含加工内容的多少。 在每道工序中所安排的加工内容多，则一个零件的加工只集中在少在每道工序中所安排的加工内容多，则一个零件的加工只集中在少数几道工序里完成，这时工艺路线短，称为数几道工序里完成，这时工艺路线短，称为工序集中工序集中。 反之，在每道工序里安排的内容少，一个零件的加工分散在很多工反之，在每道工序里安排的内容少，一个零件的加工分散在很多工序里完成，这时工艺路线长，称为

46、序里完成，这时工艺路线长，称为工序分散工序分散。工序集中具有以下特点：工序集中具有以下特点： （1）在工件的一次装夹中，可以加工好工件上多个表面。这样，可）在工件的一次装夹中，可以加工好工件上多个表面。这样，可以较好地保证这些表面之间的相互位置精度；同时可以减少装夹次数和以较好地保证这些表面之间的相互位置精度；同时可以减少装夹次数和辅助时间，并减少工件在机床之间的搬运次数和工作量，有利于缩短生辅助时间，并减少工件在机床之间的搬运次数和工作量，有利于缩短生产周期。例如，加工中心机床就可以实现在一次装夹中，完成工件的多产周期。例如，加工中心机床就可以实现在一次装夹中，完成工件的多种加工。种加工。

47、（2）可以减少机床和夹具的数量，并相应地减少操作工人，节省车）可以减少机床和夹具的数量，并相应地减少操作工人，节省车间面积，简化生产计划和生产组织管理工作。间面积，简化生产计划和生产组织管理工作。工序分散具有以下特点：工序分散具有以下特点： （1 1）机床设备及工夹具比较简单，调整比较容易，能较快地更换、生）机床设备及工夹具比较简单，调整比较容易，能较快地更换、生产不同的产品。产不同的产品。 （2 2）生产工人易于掌握生产技术，对工人的技术水平要求较低。）生产工人易于掌握生产技术，对工人的技术水平要求较低。 一般情况下，单件小批生产多遵循工序集中原则，大批大量生产则为一般情况下，单件小批生产多

48、遵循工序集中原则，大批大量生产则为工序集中与工序分散两者兼有。但从今后发展看，随着数控机床应用的工序集中与工序分散两者兼有。但从今后发展看，随着数控机床应用的普及，工序集中程度将日益增加。普及，工序集中程度将日益增加。 工序的集中与分散程度必须根据生产规模、零件的结构特点和技术要求、机床设备等具体生产条件进行综合分析确定。如：a.单件小批：在通用数控机床上实现工序集中b.大批大量生产：宜采用专机来实现工序集中c.成批生产：集中为宜，不宜采用昂贵设备和工艺装备使工序集中，而是采用多刀多工位进行工序集中。工序集中与分散的选择9 96 64 4 加工阶段的划分加工阶段的划分 加工阶段划分的必要性：加

49、工阶段划分的必要性：（1 1）粗加工时，切削层厚，切削热量大，无法消除因热变形带来的加工）粗加工时，切削层厚，切削热量大，无法消除因热变形带来的加工误差，也无法消除因粗加工留在工件表层的残余应力产生的加工误差。误差，也无法消除因粗加工留在工件表层的残余应力产生的加工误差。（2 2）后续加工容易把已加工好的加工面划伤。）后续加工容易把已加工好的加工面划伤。（3 3）不利于及时发现毛坯的缺陷。若在加工最后一个表面时才发现毛坯）不利于及时发现毛坯的缺陷。若在加工最后一个表面时才发现毛坯有缺陷，则前面的加工就浪费了。有缺陷，则前面的加工就浪费了。（4 4）不利于合理地使用设备。把精密机床用于粗加工，使

50、精密机床会过）不利于合理地使用设备。把精密机床用于粗加工，使精密机床会过早地丧失精度。早地丧失精度。（5 5）不利于合理地使用技术工人。高技术工人完成粗加工任务是人力资）不利于合理地使用技术工人。高技术工人完成粗加工任务是人力资源的一种浪费。源的一种浪费。不划分加工阶段的情况加工要求不高，工件刚性足够，毛坯质量高，切削余量小时，为减小夹紧力的影响，粗加工后应松开，以较小力重新夹紧。再进行精加工。有些重型零件中，为减少安装运输费用。 将高精零件的工艺过程划分为几个加工阶段将高精零件的工艺过程划分为几个加工阶段（1 1）粗加工阶段）粗加工阶段 主要是去除各加工表面的余量，作出精基准。关键问题是提高

51、生产率。主要是去除各加工表面的余量，作出精基准。关键问题是提高生产率。（2 2）半精加工阶段）半精加工阶段 减小粗加工中留下的误差，达到一定的精度，为精加工做好准备。减小粗加工中留下的误差，达到一定的精度，为精加工做好准备。（3 3）精加工阶段）精加工阶段 在精加工阶段，应确保尺寸、形状和位置精度达到或基本达到（精密在精加工阶段，应确保尺寸、形状和位置精度达到或基本达到（精密件）图纸规定的精度要求以及表面粗糙度要求。件）图纸规定的精度要求以及表面粗糙度要求。（4 4）精密、超精密加工、光整加工阶段）精密、超精密加工、光整加工阶段 对那些精度要求很高的零件，在工艺过程的最后安排珩磨或研磨、精对那

52、些精度要求很高的零件，在工艺过程的最后安排珩磨或研磨、精密磨、超精加工、金刚石车、金刚镗或其它特种加工方法加工，以达到零密磨、超精加工、金刚石车、金刚镗或其它特种加工方法加工，以达到零件最终的精度要求。件最终的精度要求。 荒加工荒加工毛坏余量特别大，表面极其粗糙。在粗加工前进行去皮加工。 光整加工阶段光整加工阶段a.主要任务：对IT6 以上，Ra0.2的表面进行加工。如孔表面的珩磨，外圆面的抛光。 b.注意：光整加工不能纠正几何形状和相互位置误差。97 加工余量、工序尺寸及公差的确定加工余量、工序尺寸及公差的确定1 1加工总余量（毛坯余量）与工序余量加工总余量（毛坯余量）与工序余量 毛坯尺寸与

53、零件设计尺寸之差称为加工总余量毛坯尺寸与零件设计尺寸之差称为加工总余量。加工总余量的大小取决。加工总余量的大小取决于加工过程中各个工步切除金属层厚度的总和。每一工序所切除的金属层于加工过程中各个工步切除金属层厚度的总和。每一工序所切除的金属层厚度称为工序余量。加工总余量和工序余量的关系可用下式表示：厚度称为工序余量。加工总余量和工序余量的关系可用下式表示：Zi为第一道粗加工工序的加工余量。它与毛坯的制造精度有关为第一道粗加工工序的加工余量。它与毛坯的制造精度有关 。 niinZZZZZ121工序加工余量有下面两种情况：工序加工余量有下面两种情况： （1）在平面上，加工余量为非对称的单边余量。）

54、在平面上，加工余量为非对称的单边余量。 （2）在回转表面（外圆及孔）上，加工余量为对称余量。）在回转表面（外圆及孔）上，加工余量为对称余量。aabbZZZZZdadadbdb 在加工过程中，实际切去的余量大小是变化的。因此，加工余量又分在加工过程中，实际切去的余量大小是变化的。因此，加工余量又分为公称加工余量为公称加工余量Z、最大加工余量、最大加工余量Zmaxmax和最小加工余量和最小加工余量Zminmin。 最小加工余量，就是保证该工序加工表面的精度和表面质量所需切除最小加工余量，就是保证该工序加工表面的精度和表面质量所需切除的金属层的最小深度。的金属层的最小深度。Zminmin=aminm

55、inbmaxmaxZmaxmax=amaxmaxbminmin加工余量变化的公差则为加工余量变化的公差则为TZ Z=ZmaxmaxZminmin=amaxmaxaminminbmaxmaxbminmin=Ta aTb b式中式中 TZ Z 加工余量的公差；加工余量的公差； Ta a、Tb b 分别为上工序、本工序加工尺寸分别为上工序、本工序加工尺寸的公差。的公差。 加工方向Tb前工序基本尺寸a本工序基本尺寸b 对于某工序加工尺寸对于某工序加工尺寸(工序尺寸工序尺寸)的公差，一般按的公差，一般按“入体原则入体原则”标注，标注，即对被包容面即对被包容面(轴轴)，最大加工尺寸就是基本尺寸，取上偏差为

56、零；而对，最大加工尺寸就是基本尺寸，取上偏差为零；而对包容面包容面(孔孔)，最小加工尺寸就是基本尺寸，取下偏差为零。，最小加工尺寸就是基本尺寸，取下偏差为零。 在图中，本工序的最大加工尺寸在图中，本工序的最大加工尺寸为基本尺寸为基本尺寸b，因此公称余量，因此公称余量Zb b为为Zb b=amaxmaxbmaxmax = ZminminTa a即本工序的公称余量为本工序的最小即本工序的公称余量为本工序的最小余量与上工序的加工尺寸公差之和。余量与上工序的加工尺寸公差之和。加工方向Tb前工序基本尺寸a本工序基本尺寸b2影响加工余量的因素影响加工余量的因素（1）加工表面上的表面粗糙度）加工表面上的表面

57、粗糙度Ry y和表面缺陷层的深度和表面缺陷层的深度Ha a。表面上原有。表面上原有的的Ry y+Ha a应在本工序加工时切除，其数据可查表。应在本工序加工时切除，其数据可查表。（2）加工前或上工序的尺寸公差）加工前或上工序的尺寸公差Ta a 。在加工面上存在着各种几何形。在加工面上存在着各种几何形状误差，如圆度、圆柱度等。这些误差的大小一般均包含在上工序的状误差，如圆度、圆柱度等。这些误差的大小一般均包含在上工序的公差公差Ta a的范围内，所以应将的范围内，所以应将Ta a计入加工余量，其数值可查表。计入加工余量，其数值可查表。加工方向Tb前工序基本尺寸a本工序基本尺寸b（3）加工前和上工序各

58、表面间相互位置的空间偏差）加工前和上工序各表面间相互位置的空间偏差a a。这项误差包括轴。这项误差包括轴心线的弯曲、偏移、偏斜以及平行度、垂直度等误差。心线的弯曲、偏移、偏斜以及平行度、垂直度等误差。a a的数值与加工的数值与加工方法有关，可查表。如轴类零件，其轴线有直线度误差方法有关，可查表。如轴类零件，其轴线有直线度误差，则加工余量必，则加工余量必须至少增加须至少增加2才能保证该轴在加工后消除弯曲的影响。因此，细长轴因才能保证该轴在加工后消除弯曲的影响。因此，细长轴因内应力而变形，其加工余量比用同样方法加工的一般短轴要大些。内应力而变形，其加工余量比用同样方法加工的一般短轴要大些。 （4）

59、本工序加工时的装夹误差）本工序加工时的装夹误差zjzj。它会影响切削刀具与被加工表面的。它会影响切削刀具与被加工表面的相对位置，使加工余量不够，所以也应计入加工余量。相对位置，使加工余量不够，所以也应计入加工余量。3加工余量的计算加工余量的计算（1）对于单边余量（加工平面时）：）对于单边余量（加工平面时）： （2）对于对称双边余量（加工外圆和孔时）：）对于对称双边余量（加工外圆和孔时）：其中其中是位置偏差是位置偏差a a和装夹误差和装夹误差zjzj之和与之和与Zb b之间的夹角。之间的夹角。 按上述方法计算所得的加工余量是最为经济合理的，但需要有比较按上述方法计算所得的加工余量是最为经济合理的

60、，但需要有比较全面充分的资料，且计算过程较复杂，所以，在实际生产上，加工余量全面充分的资料，且计算过程较复杂，所以，在实际生产上，加工余量常是按有关工艺手册和资料结合具体情况加以修正而确定的。常是按有关工艺手册和资料结合具体情况加以修正而确定的。coszjaayabZHRTZ）（cos 222minzjaayababZHRTZTZ）（98 尺寸链原理尺寸链原理981 尺寸链的定义和组成尺寸链的定义和组成 在零件加工或机器装配过程中，由相互关联的尺寸彼此首尾相接形成在零件加工或机器装配过程中，由相互关联的尺寸彼此首尾相接形成的封闭尺寸组，称为的封闭尺寸组，称为尺寸链尺寸链。 在零件加工过程中，由