11第11章 机械加工工艺规程

中国劳动社会保障出版社《机械制造工艺基础》（少学时第二版）§11—1基本概念§11—2基准的选择§11—3工艺路线的拟定§11—4毛坯的选择§11—5加工余量和工序尺寸的确定第11章机械加工工艺规程第11章机械加工工艺规程§11—1基本概念一、机械产品的生产过程与工艺过程1．生产过程（1）原材料、半成品和成品的运输和保存（2）生产和技术准备工作，如产品的开发和设计、工艺及工艺装备的设计与制造（3）毛坯制造和处理，零件的机械加工，热处理及其它表面处理（4）部件或产品的装配、检测、调试、包装2．工艺过程

工艺过程：改变产品形状、尺寸、相对位置和材料性能，使之成为半成品或成品的过程工艺过程分为：毛坯制造、机械加工、热处理和装配等工艺过程二、工艺过程的组成机械加工工艺过程分为：工序、安装、工位、工步齿轮轴加工过程包括：下料、粗车、调质、精车、铣削、淬火、磨削1．工序工序是指同一个（或一组）工人，在同一台机床（或同一场所），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2．安装在同一道工序中工件每定位和夹紧一次所完成的那部分工序内容3．工位工件在一次安装后，工件相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置称为工位4．工步工步：在加工表面、切削刀具和切削用量都保持不变的情况下所完成的那一部分工序内容为了提高生产效率，常将几个待加工表面用几把刀具同时加工，这种由刀具合并起来的工步称为复合工步三、生产类型及其工艺特征1．生产类型机械制造业的生产一般分为单件生产、成批生产、大量生产三种类型2．各种生产类型的工艺特征四、机械加工工艺文件1．机械加工工艺过程卡以工序为单位，简要说明产品或零、部件的加工（或装配）过程所经过的整个工艺路线2．机械加工工艺卡以工序为单元，详细说明产品（或零、部件）在某一工艺阶段中的工序号、工序名称、工序内容、工艺参数、操作要求以及采用的设备和工艺装备3．机械加工工序卡工序卡是在机械加工工艺过程卡或机械加工工艺卡的基础上，对每道工序所编制的一种工艺文件工序卡一般具有工序简图，并详细说明该工序的每个工步的加工（或装配）内容、工艺参数、操作要求以及所有设备和工艺装备第11章机械加工工艺规程§11—2基准的选择一、设计基准设计基准：在设计零件时，根据零件功用，为满足零件设计性能要求，确定零件表面在机器（或部件）中位置的一些点、线或面二、工艺基准1．工序基准工序基准：在工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准M、N为被加工孔轴线的工序基准2．定位基准在加工中用做定位的基准称为定位基准在使用夹具时，其定位基准就是工件与夹具定位组件相接触的点、线、面套筒工序图以平面定位铣削套筒键槽

以心轴定位铣削套筒键槽3．测量基准测量时所采用的基准称为测量基准。测量基准是据以测量已加工表面位置的点、线、面以B为基准零件以A为基准

在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，即为装配基准4．装配基准三、定位基准的选择粗基准：在最初工序中，只能用工件上的未经加工的毛坯表面作为定位基准精基准：采用经过加工的表面作为定位基准1．粗基准的选择一是保证所有加工表面都有足够的加工余量；二是保证零件上加工表面和不加工表面之间具有一定的位置精度（1）选择不加工表面（2）选择加工余量最小的表面（4）选择平整光滑的表面（5）选择加工余量要求均匀的表面（3）选择比较牢固可靠的表面加工床腿的底平面加工导轨面2．精基准的选择（1）尽可能采用设计基准或装配基准作为定位变速箱箱盖钻孔基准（2）尽可能使定位基准和测量基准重合工件

正确

不正确（3）尽可能使基准统一在车、铣、磨等工序中始终用中心孔作为精基准（4）选择精度高、安装稳定性可靠的表面作为精基准，并尽可能选用形状简单和尺寸较大的表面作为精基准（5）选择精基准应考虑使夹具设计容易，结构简单，操作方便正确不正确

正确第11章机械加工工艺规程一、制定工艺规程的技术依据和步骤1．制定工艺规程的技术依据（1）产品的装配图和零件图（2）产品验收的质量标准（3）毛坯的生产情况，如毛坯车间的生产能力与技术水平，各种材料、型材的品种规格（4）产品的生产类型和生产纲领（5）企业的生产条件2．制定工艺规程的步骤二、工艺路线的拟定1．各表面加工方法的选择2．常见表面的加工方法3．工序的集中与分散（1）工序集中的特点优点：1）减少工件的安装定位次数2）减少定位夹具的数量3）减少设备数量、工作场地和工人4）简化生产管理缺点：1）调整机床比较复杂2）对机床精度要求较高3）对工人的技术操作水平要求较高（2）工序分散的特点优点：1）可采用比较简单的机床或单能机床2）调整方便，容易实现单机自动化，实现自动装卸工件，自动测量等3）工人便于掌握操作技能，可使用技能水平较低的工人，每道工序容易选择最佳切削用量缺点：1）工序流程长2）工人、设备、工装较多3）对生产管理要求高4．加工顺序的安排（1）划分加工阶段（2）切削加工顺序的安排（3）热处理工序的安排（4）辅助工序主要包括：检验、清洗、去毛坯刺和防锈检验工序的安排：1）粗加工阶段结束后，避免致命缺陷造成进一步的加工浪费2）重要工序之后，保证工序加工质量3）转下工序前，通过检验确保合格工序半成品向下流转；如发现问题，分析原因，明确责任，加强管理，及时改进4）全部加工完成后，保证成品合格入库三、工艺路线拟定实例1．分析零件图样2．选择材料45钢的圆棒料一般生产条件下小批量生产3．确定加工方案4．确定热处理工艺调质处理安排在粗车后精车前，齿面高频淬火安排在滚齿后磨齿前5．确定加工基准齿轮轴的两中心孔即是零件的径向设计基准，也是加工基准和测量基准6．拟定加工工艺路线

第11章机械加工工艺规程§11—4毛坯的选择一、毛坯的种类二、选择毛坯应考虑的因素1．零件的材料及力学性能要求2．零件的结构形状及大小3．生产类型4．现有生产条件5．尽量采用新工艺、新材料三、毛坯的形状和尺寸毛坯上的一些表面必须留有加工余量，以便机械加工。毛坯尺寸与零件实际尺寸差值称为毛坯加工余量第11章机械加工工艺规程一、加工余量的确定1．加工余量的基本概念2．加工余量的确定方法（1）经验法为了防止因余量不足而产生废品，所估算的余量往住偏大，常用于单件、小批量生产（2）查表法根据工厂生产实践中统计的数据和试验研究积累的关于加工余量的资料数据为基础编制的加工余量标准，考虑不同加工方法和加工条件，查得的数据再结合实际加工情况进行修正，最后确定合理的加工余量二、工序尺寸及其公差的确定1．工序尺寸的确定前工序的工序尺寸=本工序的工序尺寸－本工序的工序余量（1）外表面前工序的工序尺寸=本工序的工序尺寸＋本工序的工序余量（2）内表面2．工序尺寸公差的确定原则（1）最终工序的公差，当工序基准与设计基准重合时，一般是零件图样规定的尺寸公差（2）毛坯尺寸公差按照制造方法或所选型材的规格确定（3）中间工序的公差按照该工序加工方法的经济加工精度确定（4）确定工序尺寸公差时，最后一道工序的公差按设计尺寸标注，其余工序公差的选择原则是：外尺寸（轴）的尺寸偏差按h配置，内尺寸（孔）的尺寸偏差按H配置（5）在确定工序尺寸及其公差时，下列情况应特殊处理：

当被加工表面的后继工序中要用做定位基准，而该工序的公差又不能满足定位精度要求时，必须按定位精度要求缩小该工序的工序尺寸公差

需要渗碳、渗氮的零件表面，渗碳、渗氮前的加工工序及公差，必须与零件图样中规定的渗碳、渗氮层深度允许的变化量相符合。这时，工序尺寸及其公差应按工艺尺寸链计算结果确定三、加工余量与工序尺寸确定实例1．齿轮轴右边φ（20±0.006）mm外圆的加工工路线：粗车→调质→半精车→磨（1）计算加工余量外圆粗车余量z3＝2㎜半精车余量z2＝1.3㎜磨削余量z1＝0.2㎜z＝z1＋z2＋z3＝0.2＋1.3＋2＝3.5㎜（2）计算各工序基本尺寸按照“由后向前”的方法计算各工序公称尺寸磨削后（最终工序）：d1=20 mm

半精车后：d2=d1+z1=20+0.2=20.2 mm

粗车后：d3=d2+z2=20.2+1.3=21.5 mm（3）确定公差及表面粗糙度半精车后：尺寸公差等级为IT10，表面粗糙度值为Ra3.2 μm。

粗车后：尺寸公差等级为IT13，表面粗糙度值为Ra12.5 μm。

查标准公差数值表，得轴公称尺寸为φ20 mm的公差：IT10级为0.084 mm，IT13级为0.33 mm

根据各加工工序所能达到的经济精度，确定公差及表面粗糙度

2．输出轴φ36㎜外圆加工工路线：粗车→调质→半精车（1）计算加工余量粗车余量z2＝2㎜半精车余量z1＝1.4㎜z＝z1＋z2＝1.4＋2＝3.4㎜（2）计算各工序基本尺寸半精车后（最终工序）：D1＝36㎜粗车后：D2＝D1＋z1＝36＋1.4＝37.4㎜圆棒料：D3＝D2＋z2＝D1＋z1＋z2＝36＋1.4＋2＝39.4㎜（3）确定公差半精车后：尺寸公差为±0.15 mm，表面粗糙度值为Ra6.3 μm。