机械制造工艺学第四章

1、 工艺规程：把工艺过程和操作方法按一定格式用文件形式固定下来用以指导生产的技术文件。工艺规程审定以后，不能随意更改，若在修改，必须重新审批。1、工艺规程是指导车间生产的重要技术文件。2、工艺规程是组织和管理生产的主要依据。 如生产准备和计划调度。新产品开发，根据工艺规程进行技术准备和生产准备（刀、量、夹具设计制造）原材料、毛坯、半成品供应，外购外协件采购，人员、成本核算等。3、是新建和扩建工厂车间的基本技术文件。 根据工艺规程确定设备、人员、车间面积和投资总额。第一节第一节 概述概述二、机械加工工艺规程的格式 工艺规程以表格形式填写。虽然国家没有对工艺规程表格进行统一的规定，但基本内容是相同的

2、。详细程度与产品的生产类型有关。小批生产：只需填写简单的机械加工工艺过程卡中批生产：采用详细的机械加工工艺卡大量生产：各工序要填写工序卡（调整卡和检验卡）。 数控工序填数控加工工序卡工序卡片中的工序图要求：视图的方位与工件加工时的方位相同；加工表面用粗实线表示，其他用细线表示；只标注本工序的工序尺寸和精度要求；标注定位与夹紧符号1、设计原则1）保证零件加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求。2）必须满足生产纲领要求，提高劳动生产率。3）人力和物力损耗少，降低生产成本。4）减轻工人劳动强度，有良好的工作环境，保障安全生产。5) 积极采用先进技术和工艺，减少材料和能源消耗，并应符合环保要求。1）

3、分析产品的零件图和装配图 了解产品性能用途，零件在产品中的位置和作用，找出主要技术条件和关键技术问题。 审查图纸的完整性，技术条件的合理性，所用材料的正确性。 2）工艺审查 检查图纸的技术条件是否合理，零件的结构工艺性是否好，是否缺少必要的尺寸、视图和技术条件。分析零件的结构工艺性。 结构工艺性：是指零件在满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性。使用性能相同而结构不同的两个零件，其加工难易程度和生产成本可能相差很大。 发现问题及时与设计部门协商，研究解决办法a)b)a）b）c）a）孔距箱壁太近： 需加长钻头才能加工钻头在圆角处容易引偏 b）加长箱耳，不需加长钻头即可加工c）结构上允许，将箱

4、耳设计在某一端，不需加长箱耳 几种零件的结构工艺性举例a）a）车螺纹时，螺纹根部不易清根，且工人操作紧张，易打刀 b）b）留有退刀槽，可使螺纹清根，工人操作相对容易，可避免打刀 a）插齿无退刀空间，小齿轮无法加工 a）b）b）留出退刀空间，小齿轮可以插齿加工 几种零件的结构工艺性举例a）两端轴颈需磨削加工，但砂轮圆角不能清根 a）b）留有退刀槽，磨削时可以清根b）a）锥面磨削加工时易碰伤圆柱面，且不能清根 a）b）留出砂轮越程空间，可方便地对锥面进行磨削加工 b）几种零件的结构工艺性举例a）a）斜面钻孔，钻头易引偏 b）b）结构允许，留出平台，可避免钻头偏斜 a）孔壁出口处有台阶面，钻孔时钻头

5、易引偏，易折断 a）b）b）结构允许，内壁出口处作成平面，钻孔位置容易保证 几种零件的结构工艺性举例a）a）加工面高度不同，需两次调整加工，影响加工效率 b）b）加工面在同一高度，一次调整可完成两个平面加工a）键槽方向不一致，需两次装夹才能完成加工 a）b）b）键槽方向一致，一次装夹即可完成加工几种零件的结构工艺性举例 依据零件在产品中的作用、零件本身的结构特依据零件在产品中的作用、零件本身的结构特征与外形尺寸、零件材料工艺特性以及生产批量等。征与外形尺寸、零件材料工艺特性以及生产批量等。 毛坯类型：毛坯类型： 铸件，锻件、型材、焊接件和冲压件。铸件，锻件、型材、焊接件和冲压件。 选择毛坯种类

6、和制造方法时，选择毛坯种类和制造方法时，一般希望毛坯的一般希望毛坯的尺寸形状尽量接近成品，以减少加工余量、提高材尺寸形状尽量接近成品，以减少加工余量、提高材料的利用率、缩短加工时间、降低加工成本，但是，料的利用率、缩短加工时间、降低加工成本，但是，毛坯精度越高，会相应增加毛坯的制造成本。毛坯精度越高，会相应增加毛坯的制造成本。3 3）确定毛坯）确定毛坯 选择毛坯时应考虑以下因素：选择毛坯时应考虑以下因素：（1）生产批量生产批量；批量大，可选择高精度高生产率的毛坯制造方；批量大，可选择高精度高生产率的毛坯制造方法，批量小可选择低成本的毛坯制造方法。法，批量小可选择低成本的毛坯制造方法。 铸件（木

7、模造型，金属模造型）、锻件（自由锻、模锻）铸件（木模造型，金属模造型）、锻件（自由锻、模锻）（2）工件的结构形状和尺寸大小工件的结构形状和尺寸大小； 复杂和薄壁零件一般不同用金属型铸造复杂和薄壁零件一般不同用金属型铸造，大尺寸零件不能，大尺寸零件不能用模锻、压铸和精铸。用模锻、压铸和精铸。外型复杂的小零件，可用精密毛坯制外型复杂的小零件，可用精密毛坯制造方法造方法，如压铸、熔模铸造，省去机械加工。，如压铸、熔模铸造，省去机械加工。（3）零件的机械性能）零件的机械性能； 同种材料不同毛坯制造方法其机械性能不同。如：金属型同种材料不同毛坯制造方法其机械性能不同。如：金属型浇注的毛坯比砂型浇注的毛坯

8、强度高；而离心浇注和压力浇浇注的毛坯比砂型浇注的毛坯强度高；而离心浇注和压力浇注又高于金属型。一般强度要求高的零件应采用锻件，但有注又高于金属型。一般强度要求高的零件应采用锻件，但有时也可采用球墨铸铁。时也可采用球墨铸铁。（4）本厂现有设备和技术水平。）本厂现有设备和技术水平。 各类毛坯的特点及适用范围 毛坯种类制造精度（IT）加工余量原 材 料工件尺寸工件形状机械性能适用生产类型型 材型材焊接件砂型铸造自由锻造普通模锻钢模铸造精密锻造压力铸造熔模铸造冲压件粉末冶金件 工程塑料件 13级以下13级以下1115101281181171081079 911大一般大大一般较小较小小很小小很小 较小各

9、种材料钢 材铸铁,铸钢,青铜钢材为主钢,锻铝,铜等铸铝为主钢材,锻铝等铸铁,铸钢,青铜铸铁,铸钢,青铜钢铁,铜,铝基材料工程塑料小 型大、中型各种尺寸各种尺寸中、小型中、小型小 型中、小型小型为主各种尺寸中、小尺寸 中、小尺寸简 单较复杂复 杂较简单一 般较复杂较复杂复 杂复 杂复 杂较复杂复杂较好有内应力差好好较好较好较好较好好一般 一般各种类型单 件单件小批单件小批中、大批量中、大批量大 批 量中、大批量中、大批量大 批 量中、大批量 中、大批量5）确定各道工序所使用的工艺装备）确定各道工序所使用的工艺装备； 包括选择机床、刀具、夹具和量具等。如果包括选择机床、刀具、夹具和量具等。如果需要

10、改装或自制设备应提出设计任务书。需要改装或自制设备应提出设计任务书。6）确定各主要工序的技术要求和检验方法）确定各主要工序的技术要求和检验方法；7）确定各工序加工余量、计算工序尺寸和公差）确定各工序加工余量、计算工序尺寸和公差；8）确定切削用量）确定切削用量；9）确定工时定额）确定工时定额；10）编制工艺文件）编制工艺文件。4）制订工艺路线； 包括：选择定位基准面，确定加工方法、安排加工顺序、安排热处理及其它辅助工序等。 一般应提出多个工艺方案，找出最合理的方案。 定位基准的种类：定位基准的种类：粗基准、精基准和辅助基准粗基准、精基准和辅助基准。1、粗基准：、粗基准：在第一道工序中，用未经加工

11、的毛坯表面作定在第一道工序中，用未经加工的毛坯表面作定位基准，这种表面称为粗基准位基准，这种表面称为粗基准。 注意：注意：粗基准一般只允许使用一次粗基准一般只允许使用一次。2、精基准：、精基准：用已加工的表面作为定位基准称精基准用已加工的表面作为定位基准称精基准。 正确选择定位基准对保证零件加工精度、合理安排加正确选择定位基准对保证零件加工精度、合理安排加工顺序有非常重要的作用。基准选择是制订工艺规程需工顺序有非常重要的作用。基准选择是制订工艺规程需要解决的首要问题。要解决的首要问题。3、辅助基准：当零件没有合适表面作定位基准时，需要在零、辅助基准：当零件没有合适表面作定位基准时，需要在零件上

12、加工出专门的定位基准，这种基准称辅助基准。如用作件上加工出专门的定位基准，这种基准称辅助基准。如用作轴类零件定位的顶尖孔。轴类零件定位的顶尖孔。面基准：面基准：主要加工面、零件的结合面、主要加工面、零件的结合面、 对称中心面、端面、轴肩。对称中心面、端面、轴肩。 线基准：线基准：孔轴的中心线、孔轴的中心线、 对称中心线。对称中心线。长度基准长度基准对称面对称面高度基准高度基准底面底面2-径向基准径向基准轴线轴线长度基准长度基准端面端面 设计基准是在零件结构设计时，用以确定零件在机器、部设计基准是在零件结构设计时，用以确定零件在机器、部件中的位置及其几何关系的基准。一般作为基准的要素是件中的位置

13、及其几何关系的基准。一般作为基准的要素是接触面、对称面或主要的回转轴线接触面、对称面或主要的回转轴线 1 1、设计基准、设计基准根据零件的结构和设计要求选定的基准根据零件的结构和设计要求选定的基准2215M1018265270设计设计基准基准工艺基准工艺基准 工艺基准是指零件在加工过程中，用来装夹定位、测量、检工艺基准是指零件在加工过程中，用来装夹定位、测量、检验零件已加工面时所用到的零件上的一些点、线、面。验零件已加工面时所用到的零件上的一些点、线、面。 2 2、工艺基准、工艺基准为便于加工和测量而选定的尺寸基准为便于加工和测量而选定的尺寸基准501626706040100设计基准设计基准工

14、艺基准工艺基准 选择粗基准考虑的重点是：选择粗基准考虑的重点是：如何保证加工表面有如何保证加工表面有足够的余量，不加工表面与加工表面间的尺寸、位置足够的余量，不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合图纸要求。符合图纸要求。 这两个方面有时是相互矛盾的，在选择时首先应这两个方面有时是相互矛盾的，在选择时首先应明确哪一方面是主要的。明确哪一方面是主要的。外圆1的轴线内孔3的轴线1）保证相互位置要求的原则 为保证加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应选择不加工表面作为粗基准。 如果工件有多个不加工表面。则应以其中与加工表面位置精度要求较高的表面为粗基准。 如果零件上每个表面都要加工则应以加工余量最小

15、的表面作为粗基准。 床身粗基准选择比较工序1工序1工序2工序2 2 2）保证加工表面余量合理分配的原则）保证加工表面余量合理分配的原则 如果必须保证某加工表面余量均匀，则应选择该表面为粗基准。3）便于工件装夹原则）便于工件装夹原则 作为粗基准的表面尽可能平整、光洁，且有足够大的尺寸，不允许有锻造飞边、铸造浇、冒口或其它缺陷。也不允许选用铸造分型面作粗基准。 4）粗基准一般不得重复使用的原则）粗基准一般不得重复使用的原则 在同一尺寸方向上粗基准只允许使用一次，以后加工都要选已经加工过的表面作为精基准。因为粗基准表面粗糙，多次使用同一粗基准会产生较大的定位误差。粗基准重复使用错误示例及改进 选择精

16、基准考虑的重点：选择精基准考虑的重点：如何减少定位误差，提如何减少定位误差，提高定位精度，装夹准确方便高定位精度，装夹准确方便。 1）基准重合原则基准重合原则 尽量选用设计基准作为定位基准。尽量选用设计基准作为定位基准。可避免因基准不可避免因基准不重合而引起的基准不重合误差。重合而引起的基准不重合误差。 常用的基准统一形式有： 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； 3）盘套类零件常使用止口面（端面和孔）作统一基准； 4）套类零件用一长孔和一止推面作统一基准。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

17、置精度； 2）可以简化夹具设计，减少工件搬动和翻转次数。注意：采用统一基准原则常常会带来基准不重合问题。此时应具体分析，根据实际情况选择精基准。 2）基准统一原则 尽可能选用统一的定位基准加工各表面，以保证各表面间的位置精度3）互为基准原则 对位置精度要求很高的表面可采用互为基准反复加工的方法来达到位置要求。如齿面淬火齿轮，要求磨齿面和内孔。轴径轴径锥孔 4）自为基准的原则。 某些精加工序要求加工余量小而均匀，常以加工表面本身作为定位基准，即。如以磨床导轨本身为基准来找正 ，连杆小孔的金刚镗。 浮动镗刀块1工件 2镗刀块 3镗杆5）便于夹紧原则。 选择的精基准应使定位准确，夹紧可靠。因此，应选

18、择具有较大长度和宽度的面作为精基准，以提高定位精度。外圆研磨示意图 1、经济加工精度、经济加工精度 各种加工方法所能达到的加工精度各种加工方法所能达到的加工精度和表面粗糙度都有一定范围。任何一种和表面粗糙度都有一定范围。任何一种加工方法，只要精心操作，均可获得较加工方法，只要精心操作，均可获得较高的加工精度，但加工成本会相应提高高的加工精度，但加工成本会相应提高 加工精度用加工误差来表示加工精度用加工误差来表示,加工精加工精度越高，加工误差越小。度越高，加工误差越小。 加工误差与加工成本成反比关系。加工误差与加工成本成反比关系。 当加工误差小到一定程度后，加工成当加工误差小到一定程度后，加工成

19、本会显著提高。本会显著提高。 经济加工精度：经济加工精度：指在正常加工条件指在正常加工条件下（机床、工艺装备、标准技术等级工下（机床、工艺装备、标准技术等级工人，不延长加工时间），某种加工方法人，不延长加工时间），某种加工方法所能获得的加工精度和表面粗糙度。所能获得的加工精度和表面粗糙度。 加工误差与成本关系C0AB 加工误差与成本关系C0ABv 经济精度随年代增长和技术进步而不断提高v 在正常加工条件下（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年代加工误差（m）196010-110-210-3192020001021

20、01100 加工精度与年代的关系 一般加工精密加工超精密加工4.2 工艺路线的制订工艺路线的制订 根据加工表面形状和技术要求确定加工方法。根据加工表面形状和技术要求确定加工方法。 无论多么复杂的无论多么复杂的零件，都是由若干个简单的几何零件，都是由若干个简单的几何表面表面（如外园、平面、孔等）组成，根据表面的加工（如外园、平面、孔等）组成，根据表面的加工要求和零件的结构特点可以选用相应的加工方法。要求和零件的结构特点可以选用相应的加工方法。 对具有一定技术要求的表面，一般都不是只用一对具有一定技术要求的表面，一般都不是只用一次加就能达到图纸要求的，次加就能达到图纸要求的，精密零件的主要表面，往

21、精密零件的主要表面，往往要经过几次加工逐步达到精度要求往要经过几次加工逐步达到精度要求，而达到同一精，而达到同一精度要求所采用的加工方法也是多种多样的。度要求所采用的加工方法也是多种多样的。 具体方法具体方法: 根据零件的结构特点、主要表面的技根据零件的结构特点、主要表面的技术要求术要求(包括从工艺角度提出来的包括从工艺角度提出来的)和工厂的具体条件，和工厂的具体条件，首先选择最终加工方法，然后再逐一选择前道工序的首先选择最终加工方法，然后再逐一选择前道工序的加工方法，选择主要表面的加工方法以后，再选择次加工方法，选择主要表面的加工方法以后，再选择次要表面的加工方法要表面的加工方法。如：直径如

22、：直径5050，精度，精度6 6级、表面粗糙度为级、表面粗糙度为0.80.8外园外园 最终加工方法精磨最终加工方法精磨, ,前道工序分别为粗车、半精车、粗磨、半精磨前道工序分别为粗车、半精车、粗磨、半精磨. .选择加工方法时应考虑如下因素选择加工方法时应考虑如下因素:1）加工表面的精度和表面粗糙度要求）加工表面的精度和表面粗糙度要求.同一精度有多种方同一精度有多种方法获得法获得,如如7级外圆级外圆.2）零件材料的加工性）零件材料的加工性. 淬火钢淬火钢磨削磨削;有色金属有色金属金金刚镗或高速精车刚镗或高速精车（因为磨削加容易堵塞砂轮）（因为磨削加容易堵塞砂轮）3）工件的形状和尺寸大小。如）工件

23、的形状和尺寸大小。如IT7的孔采用镗、铰、拉、的孔采用镗、铰、拉、磨等都可以，但箱体上的孔不宜拉或磨。磨等都可以，但箱体上的孔不宜拉或磨。4）生产批量和生产节拍要求。如：大批生产中齿轮内孔）生产批量和生产节拍要求。如：大批生产中齿轮内孔和平面多采用拉。和平面多采用拉。5）企业现有加工设备和加工能力）企业现有加工设备和加工能力 最终选择的加工方案应可靠保证达到图纸要求，在最终选择的加工方案应可靠保证达到图纸要求，在生产率和加工成本方面是经济合理的。生产率和加工成本方面是经济合理的。选择原则选择原则n 机床的加工范围与零件的尺寸大小相适应；机床的加工范围与零件的尺寸大小相适应；n 机床的加工精度与

24、零件的精度要求相适应；机床的加工精度与零件的精度要求相适应；n 机床的生产效率与零件的生产纲领相适应。机床的生产效率与零件的生产纲领相适应。产品变换周期短、生产批量大宜选用数控机床；产品变换周期短、生产批量大宜选用数控机床；复杂的曲线曲面加工宜选用数控机床；复杂的曲线曲面加工宜选用数控机床；生产批量很大，宜选用专用组合机床。生产批量很大，宜选用专用组合机床。选择加工中心时需要考虑企业经济实力和投资回收期限。选择加工中心时需要考虑企业经济实力和投资回收期限。 如果本厂没有合适的设备，应考虑采用外协加工方如果本厂没有合适的设备，应考虑采用外协加工方式；可以是零件外协，也可以是工序外协。式；可以是零

25、件外协，也可以是工序外协。1）粗车）粗车-半精车半精车-精车精车 （应用最广，适于低于（应用最广，适于低于8级表面）级表面）2）粗车）粗车-半精车半精车-粗磨粗磨-精磨精磨 （有淬火要求的表面，（有淬火要求的表面，IT6，Ra0.2）3）粗车）粗车-半精车半精车-精车精车-金刚石车金刚石车 （适于有色金属（适于有色金属,尺寸精度尺寸精度0.1u）4）粗车）粗车-半精车半精车-粗磨粗磨-精磨精磨-研磨、超精加工研磨、超精加工(粗糙度极小）粗糙度极小）研 磨IT5Ra 0.0080.32超 精 加 工IT5Ra 0.010.32砂 带 磨IT5Ra 0.010.16精 密 磨 削IT5Ra 0.0

26、080.08抛 光Ra 0.0081.25金 刚 石 车IT56Ra 0.021.25滚 压IT67Ra 0.161.25精 磨IT67Ra 0.161.25精 车IT78Ra1.2 55粗 磨IT89Ra 1.2510半 精 车IT1011Ra 2.512.5粗 车IT1213Ra 1080 1、外圆表面的加工路线（4条） 研磨是一种光整加工和精密加工方法。将研磨剂涂 （干式）或浇注在研具与工件间，工件与研具在一定压力下作不断变更方向的相对运动，磨粒在工件表面切除微量的金属层。 超精加工是用细粒度的磨条，在一定压力和切削速度下压在被加工表面上并作轴向往复振荡，从而进行微量切除的光整加工方法。

27、包括：工件回转、磨条轴向进给和磨条往复振摆三种运动。 超精加工用于内外园柱面、园锥面和滚动轴承套的沟道，其表面粗糙度可达Ra0.12um。如阀芯与阀体（3）砂带磨削）砂带磨削 高速运动的砂带，对缓慢进给的工件进行磨削加工的高速运动的砂带，对缓慢进给的工件进行磨削加工的方法。磨削效率高，主要用于降低表面粗糙度，具有抛光方法。磨削效率高，主要用于降低表面粗糙度，具有抛光作用，粗糙度可达作用，粗糙度可达Ra0.02（4）镜面磨削）镜面磨削 用经精细修整的砂轮对工件表面进行精密磨削的加工用经精细修整的砂轮对工件表面进行精密磨削的加工方法。所得的表面粗糙度及小方法。所得的表面粗糙度及小Ra0.01，既可

28、以降低表面，既可以降低表面粗糙度，也可以提高尺寸精度、形状和位置精度。粗糙度，也可以提高尺寸精度、形状和位置精度。（5）抛光）抛光 是利用是利用高速旋转布轮或布盘等软的研具，涂上抛光膏高速旋转布轮或布盘等软的研具，涂上抛光膏接触工件表面接触工件表面，或者工件高速回转用细粒度砂带或涂有抛，或者工件高速回转用细粒度砂带或涂有抛光膏的砂带与工件接触，磨粒在工件表面上切去粗糙的凸光膏的砂带与工件接触，磨粒在工件表面上切去粗糙的凸峰，峰，使工件表面获得光泽。使工件表面获得光泽。 抛光不能修正工件的尺寸和形状误差，抛光不能修正工件的尺寸和形状误差，只能减小表面粗只能减小表面粗糙度提高表面质量。糙度提高表面

29、质量。 孔的典型加工工艺路线 珩 磨IT56Ra0.041.25研 磨IT56Ra0.0080.63粗 镗IT1213Ra 520钻IT1013Ra 580半 精 镗IT1011Ra 2.510粗 拉IT910Ra 1.255扩IT913Ra 1.2540精 镗IT79Ra 0.635粗 磨IT911Ra1.2510精 拉IT79Ra0.160.63推IT68Ra0.081.25铰IT69Ra 0.3210金 刚 镗IT57Ra0.161.25精 磨IT78Ra0.080.63滚 压IT68Ra0.011.25手 铰IT5Ra0.081.251）钻）钻-粗拉粗拉-精拉精拉 多用于大批量生产中盘

30、套类零件圆孔、异形孔和花键多用于大批量生产中盘套类零件圆孔、异形孔和花键孔的加工，可达孔的加工，可达7级精度。其生产效率高。级精度。其生产效率高。 如果毛坯上有孔，刚可按排粗镗，如果无孔，则先钻如果毛坯上有孔，刚可按排粗镗，如果无孔，则先钻底孔。如果是模锻孔，可以直接粗拉。底孔。如果是模锻孔，可以直接粗拉。 拉刀为定尺寸刀具，一般加工出的孔为拉刀为定尺寸刀具，一般加工出的孔为H72）钻）钻-扩扩-铰铰-手铰手铰 应用最广，应用最广，多用于中小尺寸孔的加工多用于中小尺寸孔的加工。扩孔具有纠正。扩孔具有纠正位置误差的能力；铰孔可提高尺寸、形状精度降低表面粗位置误差的能力；铰孔可提高尺寸、形状精度降

31、低表面粗糙度，但不能提高位置精度。可达糙度，但不能提高位置精度。可达7级精度。级精度。 如果孔的尺寸、形状精度要求高，且表面粗糙度要求如果孔的尺寸、形状精度要求高，且表面粗糙度要求比较小时，可以安排手铰。比较小时，可以安排手铰。 铰刀为定尺寸刀具，一般加工出的孔为铰刀为定尺寸刀具，一般加工出的孔为H73）钻或粗镗）钻或粗镗-半精镗半精镗-精镗精镗-浮动镗或金刚镗浮动镗或金刚镗 浮动镗刀块1工件 2镗刀块 3镗杆4）钻或粗镗）钻或粗镗-粗磨粗磨-半精磨半精磨-精磨精磨-研磨或珩磨研磨或珩磨 多用于需要淬火且精度要求很高的孔。如连杆的大头孔加工。多用于需要淬火且精度要求很高的孔。如连杆的大头孔加工

32、。 多用于箱体孔系的加工；大多用于箱体孔系的加工；大尺寸孔加工；有色金属孔的精加尺寸孔加工；有色金属孔的精加工用金刚镗。工用金刚镗。 浮动镗：浮动镗：镗刀块安装的刀杆镗刀块安装的刀杆的方孔中，加工精度和生产效率的方孔中，加工精度和生产效率均比较高。均比较高。金刚镗：金刚镗：是精密镗头上安装金刚石刀具或硬质合金刀具进行高速小是精密镗头上安装金刚石刀具或硬质合金刀具进行高速小进给量的切削加工，可获得很高的尺寸、形状精度。如连杆小头孔进给量的切削加工，可获得很高的尺寸、形状精度。如连杆小头孔 珩磨 是利用安装在珩磨头园周上的若干砂条（油石），由膨开机构将砂条沿径向胀开，压向工件孔壁，同时珩磨头作回转

33、运动和直线往复运动，以实现对孔的低速磨削和摩擦抛光。(应用实例：气缸套） 珩磨时应使用冷却润滑液，以冲去切屑和磨粒碎末，冷却加工表面，常用煤油加入少量（2030%）锭子油。 为使整个孔壁能得到均匀加工砂条在孔的两端都要伸出一段越程量，伸出量大小产生腰鼓形误差，伸出量太大产生喇叭口误差。平面典型加工工艺路线 抛 光Ra0.0081.25研 磨IT56Ra0.0080.63精 密 磨IT56Ra 0.040.32半 精 铣IT811Ra 2.510精 铣IT68Ra 0.635高 速 精 铣IT67Ra 0.161.25导 轨 磨IT6Ra0.161.25精 磨IT68Ra 0.161.25宽 刀

34、 精 刨IT6Ra 0.161.25粗 磨IT810Ra 1.2510精 刨IT68Ra 0.635半 精 刨IT811Ra 2.510半 精 车IT811Ra 2.510粗 铣IT1113Ra 520粗 刨IT1113Ra 520砂 带 磨IT56Ra0.010.32金 刚 石 车IT6Ra0.021.25刮 研Ra 0.041.25精 车IT68Ra 1.255粗 车IT1213Ra 1080精 拉IT69Ra 0.322.5粗 拉IT1011Ra 5201）粗铣）粗铣-半精铣半精铣-精铣精铣-高速铣高速铣 铣是平面加工的主要方法，其生产效率高铣是平面加工的主要方法，其生产效率高 近年来发

35、展的高速铣其精度可达近年来发展的高速铣其精度可达IT6-IT72）粗刨）粗刨-半精刨半精刨-精刨精刨-宽刃精刨、刮研宽刃精刨、刮研 适于窄长表的加工，多用于单件小批生产，其生产效率不高，适于窄长表的加工，多用于单件小批生产，其生产效率不高，逐步被铣所代替。逐步被铣所代替。3）粗铣（刨）粗铣（刨）-半精铣（刨）半精铣（刨）-粗磨粗磨-精磨精磨-研磨研磨 如果有淬火要求，淬火在粗磨之前进行如果有淬火要求，淬火在粗磨之前进行4）粗拉）粗拉-精拉精拉 主要用于大批量生产中平面的加工，刀具成本高主要用于大批量生产中平面的加工，刀具成本高5）粗车）粗车-半精车半精车-精车精车-金刚石车金刚石车 主要用于有

36、色金属零件的平面加工，如果是黑色金属，精车主要用于有色金属零件的平面加工，如果是黑色金属，精车后可安排精密磨。后可安排精密磨。（1）刮研）刮研（2）宽刃精刨）宽刃精刨1、加工顺序安排原则：、加工顺序安排原则：1）基准优先原则。先加工基准面，再加工其他表面基准优先原则。先加工基准面，再加工其他表面 首先安排基准面的加工，因为后续工序要用它作精基首先安排基准面的加工，因为后续工序要用它作精基准。如：准。如：轴类零件先加工端面和中心孔，箱体类零件先加轴类零件先加工端面和中心孔，箱体类零件先加工厂出一个面和两个孔。工厂出一个面和两个孔。 在重要表面加工之前，应修整精基准，以保证重要表在重要表面加工之前

37、，应修整精基准，以保证重要表面的加工精度面的加工精度.如轴淬火后，精磨之前，研磨中心孔。如轴淬火后，精磨之前，研磨中心孔。 在在单件小批生产中，对于复杂铸件要安排划线单件小批生产中，对于复杂铸件要安排划线，以便，以便加工精基准时按划线找正工件。加工精基准时按划线找正工件。 2）先面后孔原则。先加工平面，后加工孔）先面后孔原则。先加工平面，后加工孔 对箱体支架等零件，平面轮廓尺寸大，定位比较稳对箱体支架等零件，平面轮廓尺寸大，定位比较稳定，因此定，因此选平面作精基准，再以平面定位加工孔选平面作精基准，再以平面定位加工孔。 为防止在毛面上钻孔引起钻头引偏，应将面加工以为防止在毛面上钻孔引起钻头引偏

38、，应将面加工以后再加工孔。后再加工孔。3）先主后次原则。先加工主要表面，后加工次要表面）先主后次原则。先加工主要表面，后加工次要表面 主要表面是指工作表面、装配表面主要表面是指工作表面、装配表面；次要表面指非；次要表面指非工作面（键槽、螺孔）。次要表面加工工作量小，工作面（键槽、螺孔）。次要表面加工工作量小，次次要表面一般放在主要表面的主要加工结束之后，而在要表面一般放在主要表面的主要加工结束之后，而在最后精加工之前最后精加工之前。如钻孔、攻丝等。如钻孔、攻丝等。 对和主要表面有位置要求的表面，如箱体主轴孔对和主要表面有位置要求的表面，如箱体主轴孔端面的螺钉孔，与主轴有位置要求，可安排在主轴孔

39、端面的螺钉孔，与主轴有位置要求，可安排在主轴孔精加工之后，因为这些次要表面的加工面积小，切削精加工之后，因为这些次要表面的加工面积小，切削力小，不会影响其它已加工表面的精度。力小，不会影响其它已加工表面的精度。4）先粗后精原则。先粗加工后精加工先粗后精原则。先粗加工后精加工 粗粗半精半精精精光整，对于精度和表面质量光整，对于精度和表面质量要求高的表面，其粗精加工应分开，要求高的表面，其粗精加工应分开，主要表面的精加工主要表面的精加工放在最后进行，以放在最后进行，以免损伤主要表面免损伤主要表面。 对于易出现废品的工序，应安排在前面加工，次要表对于易出现废品的工序，应安排在前面加工，次要表面可放在

40、后面，以免造成工时损失。面可放在后面，以免造成工时损失。 安排加工顺序时应注意退刀槽、倒角等工作的安排安排加工顺序时应注意退刀槽、倒角等工作的安排 有些零件为保证质量要求，最终精加工放在装配之有些零件为保证质量要求，最终精加工放在装配之后进行。如连杆小头孔铜套的加工后进行。如连杆小头孔铜套的加工。 热处理工序安排，影响零件的加工质量和材料的使用性能。热处理工序安排，影响零件的加工质量和材料的使用性能。1）退火与正火（预备热处理）退火与正火（预备热处理） 安排在机械加工之前，以安排在机械加工之前，以降低硬度、均匀组织、细化降低硬度、均匀组织、细化晶粒，改善切削性能，同时可以消除毛坯制造时的内应力

41、晶粒，改善切削性能，同时可以消除毛坯制造时的内应力。 含碳量大于含碳量大于0.5%碳钢碳钢退火退火 ,降低硬度降低硬度 含碳量小于含碳量小于0.5%碳钢碳钢正火正火 ,提高硬度，改善切削性能。提高硬度，改善切削性能。 对于对于锻造毛坯，一般用正火锻造毛坯，一般用正火，消除表面软硬不均匀，消除表面软硬不均匀，以利于切削。对于以利于切削。对于铸造毛坯一般用退火铸造毛坯一般用退火（如铸铁，退火可（如铸铁，退火可消除白口）。消除白口）。 调质处理能得到组织细密均匀的回火索氏体，有时也调质处理能得到组织细密均匀的回火索氏体，有时也作预备处理作预备处理.2）时效处理）时效处理 时效处理的目的：时效处理的目

42、的：消除残余应力消除残余应力。 时效处理分为：时效处理分为：人工时效和自然时效人工时效和自然时效。 自然时效：自然时效：把铸件或焊接件露天放置几个月或几年。把铸件或焊接件露天放置几个月或几年。 人工时效：人工时效：把铸件或焊接件以把铸件或焊接件以501000C/h的速度的速度加热至加热至5005500C保温一段时间，然后从保温一段时间，然后从200500C /h的速度随炉冷却。的速度随炉冷却。 目前机床铸件大多采用人工时效代替自然时效，目前机床铸件大多采用人工时效代替自然时效，但对于精密机床铸件来说仍以自然时效为好但对于精密机床铸件来说仍以自然时效为好。 对于尺寸大、结构复杂的铸件，需要粗加工

43、前安对于尺寸大、结构复杂的铸件，需要粗加工前安排时效处理，在粗加工后精加工前，还要安排一次时排时效处理，在粗加工后精加工前，还要安排一次时效处理，进一步消除毛坯的内应力，同时消除粗加工效处理，进一步消除毛坯的内应力，同时消除粗加工产生的内应力。产生的内应力。 对于一般铸件，一般只按排一次。可在粗加工对于一般铸件，一般只按排一次。可在粗加工之前，也可在粗加工之后进行。通常之前，也可在粗加工之后进行。通常安排在粗加工安排在粗加工之后精加工之前进行，但有时为减少运输，对精度之后精加工之前进行，但有时为减少运输，对精度要求不太高的零件，可安排在机加之前进行。要求不太高的零件，可安排在机加之前进行。 对

44、于精密零件（如精密丝杆、轴承、量具等）对于精密零件（如精密丝杆、轴承、量具等）为消除残余奥氏体，使尺寸稳定不变还采用冷处理，为消除残余奥氏体，使尺寸稳定不变还采用冷处理，温度为零下负温度为零下负80度，度，冷处理又称定性处理冷处理又称定性处理。 淬火提高材料的强度和硬度。淬火后，塑性韧性差，内应力大、淬火提高材料的强度和硬度。淬火后，塑性韧性差，内应力大、易于开裂，组织不稳定，淬火后必须回火以取得所需要的组织易于开裂，组织不稳定，淬火后必须回火以取得所需要的组织和硬度。淬火一般在半精加工以后，精加工以前（磨削前）。和硬度。淬火一般在半精加工以后，精加工以前（磨削前）。 注意：注意：铣槽、钻孔、

45、攻丝去毛刺等工序，应在淬火之前铣槽、钻孔、攻丝去毛刺等工序，应在淬火之前完成，完成，以防淬硬后无法加工。以防淬硬后无法加工。 4）渗碳与氮化）渗碳与氮化 渗碳：温度高，渗碳：温度高，9000C，易变形，安排在精加工前（煤油）。易变形，安排在精加工前（煤油）。不需渗碳的表面用镀铜或预留加工余量的方法来保护不需渗碳的表面用镀铜或预留加工余量的方法来保护。 氮化：提高硬度和疲劳性能，温度低，氮化：提高硬度和疲劳性能，温度低，5000C，变形小，氮化变形小，氮化深度深度0.5 mm，安排在粗磨后精磨前，（氨气），安排在粗磨后精磨前，（氨气）不需氮化的表面镀镍保护。氮化前一般应安排调质处理不需氮化的表面

46、镀镍保护。氮化前一般应安排调质处理。注意：当工件需要渗碳处理时，由于工件渗碳变形大，常将渗碳注意：当工件需要渗碳处理时，由于工件渗碳变形大，常将渗碳工序放在次要表面加工前进行，在次要表面加工以后再淬硬。工序放在次要表面加工前进行，在次要表面加工以后再淬硬。5）表面处理：表面处理： 目的：目的：提高耐磨性，抗腐蚀能力和导电率等提高耐磨性，抗腐蚀能力和导电率等。 常用表面处理方法：常用表面处理方法：金属镀层（铬、锌、铜），形成氧化金属镀层（铬、锌、铜），形成氧化膜（发蓝，镁合金，氧化，铝合金阳极化），表面处理安排膜（发蓝，镁合金，氧化，铝合金阳极化），表面处理安排在最后进行。在最后进行。3、其他工

47、序安排、其他工序安排 包括检验、去毛刺、退磁、清洗、涂防锈油和特种检验等包括检验、去毛刺、退磁、清洗、涂防锈油和特种检验等 1）检验）检验 检验工序一般安排在粗加工之后，重要工序之后，零件检验工序一般安排在粗加工之后，重要工序之后，零件从一个车间转另一个车间时从一个车间转另一个车间时（如转热处理车间），特种性能（如转热处理车间），特种性能检验（密封性、磁力探伤）之前，全部加工以后。检验（密封性、磁力探伤）之前，全部加工以后。2）特种检验）特种检验 X射线、超声波探伤检查工件材料内部质量，安排在射线、超声波探伤检查工件材料内部质量，安排在工艺过程开始。工艺过程开始。荧光检验、磁力探伤主要检查工件

48、的荧光检验、磁力探伤主要检查工件的表面质量，通常安排在精加工阶段。荧光检验也可安表面质量，通常安排在精加工阶段。荧光检验也可安排在机加工前检查毛坯的裂纹。排在机加工前检查毛坯的裂纹。3）退磁、清洗、涂防锈油）退磁、清洗、涂防锈油 用磁力夹紧的工件应安排退磁工序，退磁在清洗之用磁力夹紧的工件应安排退磁工序，退磁在清洗之前进行。前进行。 清洗一般安排在最后进行。清洗一般安排在最后进行。 一般用丙酮、无水乙醇去油污一般用丙酮、无水乙醇去油污。 清先结束后涂防锈油，再入库（或装配）清先结束后涂防锈油，再入库（或装配） v 使每个工序中包括尽可能多的工步内容，从而使总的工序数目减少v 优点： 1）有利于

49、保证工件各加工面之间的位置精度； 2）有利于采用高效机床，可节省工件装夹时间，减少工件搬运次数； 3）可减小生产面积，并有利于管理。v 使每个工序的工步内容相对较少，从而使总的工序数目较多v 工序分散优点：每个工序使用的设备和工艺装备相对简单，调整、对刀比较容易，对操作工人技术水平要求不高 v 粗加工阶段主要任务是去除加工面多余的材料v 半精加工阶段使加工面达到一定的加工精度，为精加工作好准备v 精加工阶段使加工面精度和表面粗糙度达到要求v 光整加工阶段对于特别精密的零件，安排此阶段，以确保零件的精度要求v 有利于保证零件的加工精度；粗精分开，可逐步修正前道工序的加工误差，消除内应力；v有利于

50、保护精加工表面免受损伤；v 有利于设备的合理使用和精密机床的精度保持；v 有利于人员的合理安排；v便于安排热处理工序。v 可及早发现毛坯缺陷，以减少损失。 加工阶段的划分也不是绝对的。当质量要求不高，工件刚性好，毛坯质量高，加工余量小时可以不划分加工阶段。对于重型零件，由于安装运输费时费工，一般也不划分加工阶段，为减少夹紧变形对加工精度的影响，粗加工后应松开夹紧机构，再用较小的夹紧力进行精加工。 加工阶段是对零件的整个加工过程而言，而不能以某一表面的加工来判断。一、加工余量的概念一、加工余量的概念 零件的尺寸形状和位置要求，需经多道工序才能达到，零件的尺寸形状和位置要求，需经多道工序才能达到，

51、因此需要确定每道工序应达到的尺寸，即工序尺寸。因此需要确定每道工序应达到的尺寸，即工序尺寸。 工序尺寸：工序尺寸：是指某工序加工时应达到的尺寸。是指某工序加工时应达到的尺寸。1、加工总余量和工序余量、加工总余量和工序余量1）加工余量：指在加工过程中从被加工面加工余量：指在加工过程中从被加工面 上切除的材料层厚度。上切除的材料层厚度。 加工余量分为：加工余量分为：工序余量和加工总余量工序余量和加工总余量。 工序余量：工序余量：完成某工序所需切除的金属层的厚度完成某工序所需切除的金属层的厚度。 加工总余量：加工总余量：从毛坯到成品切除金属层的总厚度，等于毛从毛坯到成品切除金属层的总厚度，等于毛坯尺

52、寸与零件设计尺寸之差，也等于各工序余量的总和坯尺寸与零件设计尺寸之差，也等于各工序余量的总和。Z0=Z1 +Z2 +Z3+Zi 20h8 25Z1为第一道粗加工工序的加工余量,与毛坯制造精度有关,毛坯精度高则加工余量小，精度低则加工余量大。加工余量:分单边余量和双边余量。工序余量等于相邻工序尺寸之差。 对于非对称表面是单边余量，加工余量等于实际切除金属层厚度。对称表面为双边余量，实际切除金属层厚度，是工序余量的一半。 对外园和孔等旋转表面，其加工余量指的是直径上的，即表面实际切除的金属层厚度为加工余量的一半。由于工序尺寸有公差，故工序余量的由于工序尺寸有公差，故工序余量的实际大小是变化的。因此

53、余量又分最大工实际大小是变化的。因此余量又分最大工序余量和最小工序余量。序余量和最小工序余量。外表面余量计算的基本公式：外表面余量计算的基本公式：工序余量工序余量=上工序基本尺寸上工序基本尺寸-本工序基本尺寸本工序基本尺寸工序最大余量工序最大余量=上工序最大极限尺寸上工序最大极限尺寸-本工序最小本工序最小极限尺寸极限尺寸工序最小余量工序最小余量=上工序最小极限尺寸上工序最小极限尺寸-本工序最大本工序最大极限尺寸极限尺寸内表面余量计算内表面余量计算(略略)工序余量的公差工序余量的公差TZ=Zmax-Zmin=Tb+Ta工序尺寸标注工序尺寸标注一般按一般按“入体原则入体原则”标注极限偏差标注极限偏

54、差。 对于外表面对于外表面(被包容面被包容面)：工序尺寸公差带取上偏差为：工序尺寸公差带取上偏差为零零，即加工后基本尺寸等于最大极限尺寸。即加工后基本尺寸等于最大极限尺寸。对于内表面对于内表面(包容面包容面)：工序尺寸公差带取下偏差为零，：工序尺寸公差带取下偏差为零，加工后基本尺加工后基本尺寸等于最小极限尺寸。寸等于最小极限尺寸。 孔孔10+0.2 轴轴 30-0.14孔距尺寸：孔距尺寸：按对称偏差标注按对称偏差标注毛坯尺寸：毛坯尺寸：也常取对称偏差标注也常取对称偏差标注 加工余量的大小对制订工艺过程有一定影响。加工余量的大小对制订工艺过程有一定影响。余量余量不够则不能保证加工质量，余量过大不

55、仅增加机械加不够则不能保证加工质量，余量过大不仅增加机械加工的劳动量工的劳动量而且增加材料、电力、工具等的损耗，从而且增加材料、电力、工具等的损耗，从而增加制造成本。而增加制造成本。 加工总余量的数值一般与毛坯的制造精度有关加工总余量的数值一般与毛坯的制造精度有关，同样的毛坯制造方法，总余量的大小又与生产类型有同样的毛坯制造方法，总余量的大小又与生产类型有关，批量大总余量就可小一些。关，批量大总余量就可小一些。精加工工序要求有一个合适的余量范围，精加工工序要求有一个合适的余量范围，加工余加工余量过大会使精加工工时过长，甚至不能达到精加工的量过大会使精加工工时过长，甚至不能达到精加工的目的目的，

56、（因为破坏了精度和表面质量）；，（因为破坏了精度和表面质量）；加工余量过加工余量过小会使工件的某些部位加工不出来。小会使工件的某些部位加工不出来。此外加余量不均此外加余量不均匀，会产生复印误差影响加工精度，所以精加工时必匀，会产生复印误差影响加工精度，所以精加工时必须保证工序余量的大小和均匀性。须保证工序余量的大小和均匀性。）上工序的尺寸公差）上工序的尺寸公差Ta ：由于上道工序加工后，表面由于上道工序加工后，表面存在尺寸误差和形状误差，为了使加工表面不残留上存在尺寸误差和形状误差，为了使加工表面不残留上工序的这些误差，本工序的加工余量应包括工序的这些误差，本工序的加工余量应包括Ta这一项这一

57、项）上道工序产生的表面粗糙度）上道工序产生的表面粗糙度Ry 因尺寸测量是在表面粗糙度的高峰上进行，本工序因尺寸测量是在表面粗糙度的高峰上进行，本工序必须把上工序留下的表面粗糙度全部切除，以降低表必须把上工序留下的表面粗糙度全部切除，以降低表面粗糙度。面粗糙度。）上道工序的表面缺陷层）上道工序的表面缺陷层a 因为切削加工都在表面因为切削加工都在表面上留下一层塑性变形层，这层组织已经破坏，必须在上留下一层塑性变形层，这层组织已经破坏，必须在本工序中全部切除。本工序中全部切除。 在光整加工阶段，上工序的表面粗糙度和表面破在光整加工阶段，上工序的表面粗糙度和表面破坏层是组成加工余量的主要因素。坏层是组

58、成加工余量的主要因素。 5）本工序的安装误差）本工序的安装误差b ：如果本工序有安装误差（包括定位、夹：如果本工序有安装误差（包括定位、夹紧误差）则在确定加工余量时应增加抵消这个误差余量，否则不紧误差）则在确定加工余量时应增加抵消这个误差余量，否则不能切除上工序的表面粗糙度和表面破坏层。能切除上工序的表面粗糙度和表面破坏层。综上所述，综上所述，最小加工余量的计算公式最小加工余量的计算公式(单边余量单边余量) Zbmin=a+Ry+T缺缺a+ | a+ b| 双边余量双边余量 Zbmin=a/2+Ry+T缺缺a+ | a+ b| 4）上工序的空间误差）上工序的空间误差a ：工件上某些形状和位置误

59、差不：工件上某些形状和位置误差不包括在尺寸公差范围内，但这些误差又须在加工中纠正，包括在尺寸公差范围内，但这些误差又须在加工中纠正，否则上道工序留下的表面粗糙度和破坏层无法切除。如直否则上道工序留下的表面粗糙度和破坏层无法切除。如直线度、位置度、同轴度及平行度等。线度、位置度、同轴度及平行度等。三种方法：计算法、查表法、经验法。、计算法 比较准确，但必需有相关统计资料。同时根据具体情况进行简化计算。1)对于浮动镗、拉、浮动铰，由于不能纠正位置误差，故最小余量为：Zbmin=Ta/2+ Ry+H缺a2)对于无心外圆磨，没有装夹误差Zbmin=a+Ry+T缺a+ | a| 3)对于研磨，珩磨、抛等

60、光整加工，主要切除粗糙度Zbmin=Ry、查表法 根据工艺设计手册中的数据,并结合实际加工情况进行修正，确定加工余量； 需要指出的是，目前国内各种手册所给的余量多数为基本余量，基本余量等于最小余量与上一工序尺寸公差之和，即基本余量中包含了上一工序尺寸公差。在应用时需加以注意。、经验法 根据工艺人员的设计经验确定加工余量，由于主观上怕了废品，一般余量比较大，多用于单件小批生产。1）确定各工序加工余量；2）从最终加工工序开始，即从设计尺寸开始，逐次加上（对于被包容面）或减去（对于包容面）每道工序的加工余量，可分别得到各工序的基本尺寸；3）除最终加工工序取设计尺寸公差外，其余各工序按各自采用的加工方