机制工艺0581055

1、Chapter 5 Design of Machining Technics第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定第五章第五章 目录目录 第一节第一节 零件制造的工艺过程零件制造的工艺过程 第四节第四节 工艺路线的拟订工艺路线的拟订 第二节第二节 工艺规程的作用及设计步骤工艺规程的作用及设计步骤 第三节第三节 定位基准的选择定位基准的选择 第五节第五节 加工余量的确定加工余量的确定 第七节第七节 工艺尺寸的确定工艺尺寸的确定 第六节第六节 尺寸链尺寸链 第八节第八节 时间定额及经济分析时间定额及经济分析第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 在机械制造企

2、业中，常采用各种机械加工方法将毛坯加工成零件，然后将零在机械制造企业中，常采用各种机械加工方法将毛坯加工成零件，然后将零件装配成机械。为了使零件的机械加工过程满足件装配成机械。为了使零件的机械加工过程满足“优质、高效、低消耗优质、高效、低消耗”的要求，的要求，首先要制订合理的零件机械加工工艺规程，然后按照这一工艺规程对零件进行加首先要制订合理的零件机械加工工艺规程，然后按照这一工艺规程对零件进行加工。本章讨论的主要内容是制定机械加工工艺规程的基本原理和方法。工。本章讨论的主要内容是制定机械加工工艺规程的基本原理和方法。第一节第一节 零件制造的工艺过程零件制造的工艺过程一、生产过程一、生产过程

3、生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包括：原材料、半成品、成生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包括：原材料、半成品、成品的运输和保管；生产和技术准备工作；毛坯制造；零件的机械加工、热处理、品的运输和保管；生产和技术准备工作；毛坯制造；零件的机械加工、热处理、表面处理；产品的装配、调试以及油漆、包装等。表面处理；产品的装配、调试以及油漆、包装等。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定二、工艺过程 工艺过程是指生产过程中直接改变原材料（或毛坯）的形状尺寸、材料性工艺过程是指生产过程中直接改变原材料（或毛坯）的形状尺寸、材料性能、零件相对位置及产品外观，使之变为成品

4、的过程。它包括毛坯制造、机械加能、零件相对位置及产品外观，使之变为成品的过程。它包括毛坯制造、机械加工、热处理和装配等。工、热处理和装配等。机械加工工艺过程 用机械加工的方法，直接改变原材料或毛坯的形状、尺寸和表面质量，使之变为合格零件的过程，又称为工艺路线或工艺流程。装配工艺过程 将零件装配成部件或产品的过程。 1. 1. 工艺过程的组成工艺过程的组成 机械加工工艺过程是由一个或若干顺序排列的工序组成的，毛坯依次通过这机械加工工艺过程是由一个或若干顺序排列的工序组成的，毛坯依次通过这些工序转变为成品。为了便于分析机械加工的情况和制订工艺过程，将工艺过程些工序转变为成品。为了便于分析机械加工的

5、情况和制订工艺过程，将工艺过程分为如下几个组成部分。分为如下几个组成部分。 工序工序 一个（或一组）工人，在一个（或一组）工人，在一台机床一台机床（或（或同一个工作地点同一个工作地点），对），对一个一个（或几（或几个）个）工件工件所所连续完成连续完成的那部分工艺过程称为一个工序。它是组成工艺过程的基本的那部分工艺过程称为一个工序。它是组成工艺过程的基本单元，又是生产计划和成本核算的基本单元。单元，又是生产计划和成本核算的基本单元。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定工艺路线 通常把产品或零部件在生产过程中，由毛坯准备到成品包装入库，经过的各个工序的先后顺序，称为工艺路线。

6、工序划分的依据 划分工序的重要依据是工作地点是否变动。另一个依据是取决于对一个零件的加工是否连续进行。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定工序划分实例 如图所示的零件，在小批量生产条件下，其加工工艺过程可由以下几个工序组成，如下表示所示。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定工序号工序号工序名称工序名称加工设备（工作地点）加工设备（工作地点）10下料下料锯床锯床20车端面、钻中心孔、车外圆车端面、钻中心孔、车外圆车床车床30铣键槽铣键槽立式铣床立式铣床40磨外圆磨外圆磨床磨床50去毛刺去毛刺钳工台钳工台 生产类型不同，机械加工工艺过程制定也往往不同。例

7、如，在大批量生产条生产类型不同，机械加工工艺过程制定也往往不同。例如，在大批量生产条件下，上述工艺过程中的件下，上述工艺过程中的20工序就可能变两个工序，一为铣端面打中心孔，另一工序就可能变两个工序，一为铣端面打中心孔，另一工序为车外圆。可见加工工艺过程的制定是受到很多因素影响的。工序为车外圆。可见加工工艺过程的制定是受到很多因素影响的。阶梯轴加工工艺过程（小批量生产） 工步工步 当某一工序的加工表面较多时，可将该工序划分为若干不同工步。当某一工序的加工表面较多时，可将该工序划分为若干不同工步。 被加工的表面切削刀具、切削用量中的转速和进给量均保持不变的情况下被加工的表面切削刀具、切削用量中的

8、转速和进给量均保持不变的情况下所完成的那部分工序内容。所完成的那部分工序内容。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定复合工步 为了提高生产率，常用几把刀具（或复合刀具）同时加工几个表面，这种工步称为复合工步，复合工步在工艺规程中视为一个工步。相同工步的处理 如果有几个完全相同的加工表面，所用刀具及切削用量也不变，拟订工艺规程时，为简化工艺，习惯上也将它们视为一个工步。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定a）立轴转塔车床的一个复合工步 b）钻孔、扩孔复合工步复合工步相同工步视为一个工步 走刀走刀 有些表面由于余量太大，或由于其他原因，需要在切削用量不变的

9、条件下，有些表面由于余量太大，或由于其他原因，需要在切削用量不变的条件下，用同一把刀具对它进行多次切削加工，刀具对工件的每一次切削称之为一次走刀，用同一把刀具对它进行多次切削加工，刀具对工件的每一次切削称之为一次走刀，如图所示。如图所示。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 安装安装 工件在机床或夹具中工件在机床或夹具中定位定位并并夹紧夹紧的过程称为安装。的过程称为安装。 在一道工序中，可能有一次也可有多次装夹。在一道工序中，可能有一次也可有多次装夹。 在同一道工序中，工件的几次装夹，一般会增加装夹的辅助时间，还会

10、降低在同一道工序中，工件的几次装夹，一般会增加装夹的辅助时间，还会降低加工精度加工精度。 工位工位 为减少工序中的装夹次数，常采用回转工作台或转位夹具，使工件在一次为减少工序中的装夹次数，常采用回转工作台或转位夹具，使工件在一次安装中，可经过机床上若干个位置依次进行加工，安装中，可经过机床上若干个位置依次进行加工，工件在机床上所占据的每一个工件在机床上所占据的每一个位置位置称为一个工位，如图所示。称为一个工位，如图所示。 采用多工位加工，可提高生产效率和保证被加工表面间的相互位置精度。采用多工位加工，可提高生产效率和保证被加工表面间的相互位置精度。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工

11、艺规程的制定 2. 生产类型对工艺过程的影响生产类型对工艺过程的影响 产品的用途不同，决定了其市场需求量是不同的，因此不同的产品有不同的产品的用途不同，决定了其市场需求量是不同的，因此不同的产品有不同的生产批量。生产批量。 第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定生产类型 生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类，亦即生产规模不同。生产类型的划分可按照生产纲领划分，产品的生产纲领就是产品的年生产量。生产类型划分 按照生产纲领可将生产类型划分为：单件生产、成批生产、大量生产。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定单件生产 单个（少量

12、）地生产不同结构和不同尺寸的产品，并且很少重复。成批生产 一年中分批轮流地制造几种不同的产品，每种产品均有一定的数量（称为批量），工作地的加工对象周期性地重复。大量生产 产品数量很大，大多数工作地点经常重复地进行某一零件的某一道工序的加工。 生产类型不同，其工艺过程的特点也不尽相同。各类生产类型的工艺过程特点如下表所示。 生产类型工艺特点单件生产成批生产大量生产工件的互换性一般是配对制造，没有互换性，广泛用钳工修配。大部分有互换性，少数用钳工修配。全部有互换性。某些精度较高的配合件用分组选择装配法。毛坯的制造方法及加工余量铸件用木模手工造型；锻件用自由锻。毛坯精度低，加工余量大。部分铸件用金属

13、模；部分锻件用模锻。毛坯精度中等，加工余量中等。铸件广泛采用金属模机器造型，锻件广泛采用模锻，以及其他高生产率的毛坯制造方法。毛坯精度高，加工余量小。机床设备通用机床。或数控机床，或加工中心。数控机床加工中心或柔性制造单元。设备条件不够时，也采用部分通用机床、部分专用机床。专用生产线、自动生产线、柔性制造生产线或数控机床。夹具多用标准附件，极少采用夹具，靠划线及试切法达到精度要求。广泛采用夹具或组合夹具，部分靠加工中心一次安装。广泛采用高生产率夹具，靠夹具及调整法达到精度要求。刀具与量具采用通用刀具和万能量具。 可以采用专用刀具及专用量具或三座标测量机。广泛采用高生产率刀具和量具，广泛采用统计

14、分析法保证质量。对工人的要求需要技术熟练的工人。需要一定熟练程度的工人和编程技术人员。对操作工人的技术要求较低，对生产线维护人员和调整人员要求有高的素质。工艺规程有简单的工艺路线卡。有工艺规程，对关键零件有详细的工艺规程。有详细的工艺规程。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定生产类型重型机械（W2000kg）中型机械（W=1002000kg）轻型机械（W100kg）单件生产520100小批生产51010200100500中批生产1002002005005005000大批生产500100050050005000500

15、00大量生产1000500050000第二节第二节 工艺规程的作用及设计步骤工艺规程的作用及设计步骤 工艺规程工艺规程 把零件加工的全部工艺过程按一定格式写成的书面文件称为工把零件加工的全部工艺过程按一定格式写成的书面文件称为工艺规程艺规程。 工艺规程是指导生产的重要文件，也是组织和管理生产的基本依据，生产中工艺规程是指导生产的重要文件，也是组织和管理生产的基本依据，生产中必须严格遵守。一个良好的工艺规程可以促使产品达到优质、高产、低成本的目必须严格遵守。一个良好的工艺规程可以促使产品达到优质、高产、低成本的目的。工艺规程的修订是一件重要的事情、必须经过一定的审批程序。的。工艺规程的修订是一件

16、重要的事情、必须经过一定的审批程序。一、工艺规程的格式 生产中应用的工艺规程有多种形式，它的详简程度也有很大的差异，视零件生产中应用的工艺规程有多种形式，它的详简程度也有很大的差异，视零件的复杂程度和生产类型而定。工艺规程的格式请参阅的复杂程度和生产类型而定。工艺规程的格式请参阅JB/Z1 187.382。 常用的工艺规程格式有常用的工艺规程格式有工艺过程综合卡片（简称过程卡）工艺过程综合卡片（简称过程卡）、机械加工工艺卡机械加工工艺卡片片、机械加工工序卡机械加工工序卡和和检验卡片检验卡片等。等。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定工艺过程综合卡片 以工序为单位简要地表明

17、一个零件全部加工过程的卡片。在单件小批生产中一般只使用此卡。机械加工工艺卡片 它以工序为单位，较为详细地说明零件的机械加工工艺过程。在成批生产中多采用此卡，单件小批生产中关键件和复杂件多采用此卡。机械加工工序卡片 它是根据工艺卡片为每一道工序制订的一种工艺文件，主要用来具体指导操作工人进行加工。多用于大批大量或成批生产中比较重要的零件。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定二、工艺规程的作用 工艺规程是机械制造厂最主要的技术文件之一，它的主要作用有以下几种。工

18、艺规程是机械制造厂最主要的技术文件之一，它的主要作用有以下几种。 第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 它是组织生产和管理生产的重要依据。例如，在产品投产前要根据工艺规程进行有关的技术准备和生产准备工作，如安排原材料的供应、专用工装、设备的设计与制造、生产计划的编排、经济核算等。 它是指导生产实施的技术文件。按照工艺规程进行生产能达到优质、高产、低耗的综合性能指标。工艺规程是指导生产的法律性文件，生产中必须严格遵守。 它是新建和扩建工厂的基本资料 。用以决定所需要的机床设备的品种和数量、车间布局、占地面积、人员配备、投资力度及设计测算工作等。三、制定工艺规程的步骤 1.

19、1. 了解被加工零件的功用及其性能要求，进行工艺审查了解被加工零件的功用及其性能要求，进行工艺审查 通过阅读零件的工作图和有关装配图，了解它在整个产品中所起的作用及其通过阅读零件的工作图和有关装配图，了解它在整个产品中所起的作用及其应具备的性能要求，并侧重进行如下几方面的审查。应具备的性能要求，并侧重进行如下几方面的审查。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定（1 1）审查各项技术要求是否合理）审查各项技术要求是否合理 技术要求订得太低则不能满足产品性能质量要求，订得太高则增加制造难度，提高生产成本。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定（2 2）审查材

20、料选用是否合理）审查材料选用是否合理 材料选用恰当与否应从以下两方面加以审查： 从经济角度考虑，在满足零件功能的前提下，应尽量选用价廉的材料，以降低产品的成本。 从工艺上考虑，选用的材料不应引起制造的困难。加工实例加工实例 如图所示的销钉，方头部位要求淬硬至HRC58，2小孔要求装配时配作。原设计采用T8A材料，因零件很小，当头部淬火时，势必使销钉全部淬硬，致使2小孔无法配作，故原材料选用不合理。若改用20钢，头部采用局部渗碳淬火法，就可很好地避免上述工艺上的困难。 （3）工艺上对零件）工艺上对零件结构是否需提出特殊要求结构是否需提出特殊要求 有些零件结构上没有有些零件结构上没有可作为定位基准

21、用的恰当表可作为定位基准用的恰当表面，为便于加工制作，这时面，为便于加工制作，这时就必须在工件上设置或加工就必须在工件上设置或加工出必要的定位基面，称为辅出必要的定位基面，称为辅助基准，例如下图所示车床助基准，例如下图所示车床小刀架的工艺搭子等。小刀架的工艺搭子等。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 （4）审查零件的结构工艺性）审查零件的结构工艺性 所谓结构工艺性就是指零件的结构是否便于加工、装配和维修。零件的结构所谓结构工艺性就是指零件的结构是否便于加工、装配和维修。零件的结构工艺性审查需从以下几个方面考虑。工艺性审查需从以下几个方面考虑。第五章第五章 机械加工工艺规

22、程的制定机械加工工艺规程的制定 尽量减少加工面，节省工时，减少动力消耗。 尺寸应尽量规格化、标准化。 尽量减少调整、安装、走刀次数。 保证刀具正常工作、加工方便（应具有必要的退刀槽、工作空间等）。 结构应与生产类型、设备条件相适应。 结构应便于装拆。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 2. 2. 根据零件的生产纲领确定零件的生产类型根据零件的生产纲领确定零件的生产类型 零件的生产纲领可按下式进行计算

23、：零件的生产纲领可按下式进行计算：(1)(1)NN n零式中：式中：N零零零件的生产纲领（件零件的生产纲领（件/年）；年）； N产品的生产纲领（台产品的生产纲领（台/年）；年）； n每台产品中包含该零件的件数（件每台产品中包含该零件的件数（件/台）；台）； 该零件的备品率；该零件的备品率； 该零件的废品率。该零件的废品率。 如前所述，生产类型将直接影响生产的组织形式和工艺规程的设计。如前所述，生产类型将直接影响生产的组织形式和工艺规程的设计。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 3. 3. 确定毛坯种类确定毛坯种类 毛坯选择对零件加工工艺过程影响很大。它涉及工序的内容和数

24、量、材料消毛坯选择对零件加工工艺过程影响很大。它涉及工序的内容和数量、材料消耗以及加工工时等方面。耗以及加工工时等方面。 机械制造所用的毛坯主要有以下几种：机械制造所用的毛坯主要有以下几种：铸件 用于铸造形状复杂的零件毛坯，依据零件产量和精度要求可以采用不同的铸造方法。铸件的机械性能较低。锻件 适用于形状简单，对强度有一定要求的零件，经过锻造的零件，材料的纤维组织连续、分布合理，其强度较高，机械性能良好。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定型材 通常按截面形状分类：圆钢、方钢、角钢、槽钢等。有热轧料和冷拉料两种。热轧型材的精度低，为IT15IT16，冷拉料精度高，为IT9

25、IT12，但直径小，价格贵。工程塑料 尺寸精度高，形状可以很复杂，但机械性能差。其它新型材料 如碳纤维复合材料、粉末冶金材料等。焊接件 将钢或型钢焊成所需要的结构，制造简便，生产周期短，适用于机架、机座等大件焊接，但焊接变形大，抗震性差，焊后必须进行热处理。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定选择毛坯时应考虑的因素 零件的材料及其机械性能的要求。 零件的结构形状和外形尺寸。 生产类型。对大批大量生产，宜采用精度高的毛坯制造方法，以降低材料消耗和加工工时。在单件小批生产中，常采用木模手工砂型铸造和自由锻造，毛坯精度较低。 毛坯生产车间的生产条件。第五章第五章 机械加工工艺规

26、程的制定机械加工工艺规程的制定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

27、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、大批量第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 4.4.拟定零件加工的工艺路线拟定零件加工的工艺路线 拟定工艺路线应制订出零件由粗加工到精加工的全部加工工序，其主要内容拟定工艺路线应制订出零件由粗加工到精加工的全部加工工序，其主要内容包括：包括： 选择定位基准和定位夹紧方式。 选择表面加工方法（铣、车、磨等）。 划分加工阶段（粗一半精一精光整），以及确定工序的集中与分散。 安排切削

28、加工、热处理、检验和辅助工序的顺序。这是最关键的一步、一般需提出几个工艺方案作详细比较，确定最合理的方案。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 5. 确定各工序所采用的设备、工艺装备和辅助工具确定各工序所采用的设备、工艺装备和辅助工具 6. 计算工序间的加工余量、工序尺寸和公差，绘制工序简图计算工序间的加工余量、工序尺寸和公差，绘制工序简图 7. 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 8. 确定各主要工序的技术检验要求及检验方法确定各主要工序的技术检验要求及检验方法 9. 技术经济分析技术经济分析 10编写工艺文件，对不同的生产类型，填不同的工艺卡

29、片编写工艺文件，对不同的生产类型，填不同的工艺卡片第三节第三节 定位基准的选择定位基准的选择 定位基准的选择是制订工艺过程时所要解决的最重要问题之一，它直接影响定位基准的选择是制订工艺过程时所要解决的最重要问题之一，它直接影响工序的顺序和数目、夹具结构的复杂程度以及能否保证零件的加工精度要求。工序的顺序和数目、夹具结构的复杂程度以及能否保证零件的加工精度要求。 基准基准 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、线、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、线、面称为基准。面称为基准。一、基准的分类 根据基准的功用不同，基准可分为设计基准和工艺基准两大类。根据基准的功用

30、不同，基准可分为设计基准和工艺基准两大类。 1. 1. 设计基准设计基准 设计基准是在设计图样上所采用的基准，如下图所示。设计基准是在设计图样上所采用的基准，如下图所示。 2. 2. 工艺基准工艺基准 工艺基准是指在工艺过程中所采用的基准。按其作用不同工艺基准可以分为工艺基准是指在工艺过程中所采用的基准。按其作用不同工艺基准可以分为工序基准工序基准、定位基准定位基准、测量基准测量基准和和装配基准装配基准。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定工序基准 在工序简图上，用来确定被加工表面尺寸、形状和相互位置关系的基准。定

31、位基准 定位基准是指加工中用作定位的基准。用夹具装夹时，定位基准就是工件上与夹具的定位元件相接触的表面。测量基准 测量基准是指测量时所使用的基准。装配基准 装配基准是指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。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定二、工件的装夹与获得加工精度的方法 1. 1. 工件的装夹工件的装夹 随生产类型、加工精度和工件大小的不同，工件的装夹方法也有所不同。工随生产类型、加工精度和工件大小的不同，工件的装夹方法也有所不同。工件的装夹方法可分为以下几类。件的装夹方法可分为以下几类。 （1 1）直接找正装夹法）直接找正装夹法 将工件直接放在机

32、床上，用角尺、百分表（千分表）等对被加工表面进行找将工件直接放在机床上，用角尺、百分表（千分表）等对被加工表面进行找正，从而确定工件相对于刀具的正确位置，然后再夹紧，如图所示。正，从而确定工件相对于刀具的正确位置，然后再夹紧，如图所示。 这种方法比较费时，对工人技术水平要求高，常用于单件、小批生产，也常这种方法比较费时，对工人技术水平要求高，常用于单件、小批生产，也常用于对位置精度要求很高的工件的加工。用于对位置精度要求很高的工件的加工。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定直接找正安装 （2）划线找正装夹法 切削加工前，预先在毛坯上划出中心线、对称线及各待加工表面的加工线

33、等，切削加工前，预先在毛坯上划出中心线、对称线及各待加工表面的加工线等，然后按线找正工件在机床上的位置并夹紧，如图所示。然后按线找正工件在机床上的位置并夹紧，如图所示。 这种方法适用于单件、小批生产，尤其是大型复杂铸件或锻件的加工。但是，这种方法适用于单件、小批生产，尤其是大型复杂铸件或锻件的加工。但是，这种方法的装夹精度较低（这种方法的装夹精度较低（0.20.5mm），因此只能用于相对位置精度要求较低），因此只能用于相对位置精度要求较低的场合。的场合。 （3）专用夹具装夹法 夹具固定在机床上，工件在夹具中定位并夹紧，如图所示。这种方法方便、夹具固定在机床上，工件在夹具中定位并夹紧，如图所示。

34、这种方法方便、迅速、精度较高且稳定，广泛应用于成批和大量生产。迅速、精度较高且稳定，广泛应用于成批和大量生产。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定毛坯孔加工线找正线划线找正安装工件在夹具上装夹（滚齿夹具）第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 2. 2. 获得加工精度的方法获得加工精度的方法 （1 1）获得尺寸精度的方法）获得尺寸精度的方法 零件在机械加工中获得尺寸精度的方法大致有下列四种。零件在机械加工中获得尺寸精度的方法大致有下列四种。 试切法 先试切出很小的一部分加工表面，测量试切所得的尺

35、寸，按加工要求作适当先试切出很小的一部分加工表面，测量试切所得的尺寸，按加工要求作适当的调整，再试切再测量，直到被加工尺寸达到要求后，再切削整个待加工表面，的调整，再试切再测量，直到被加工尺寸达到要求后，再切削整个待加工表面，如图所示。如图所示。 定尺寸刀具法 用具有一定尺寸精度的刀具来保证被加工零件的尺寸精度。如用钻头、丝锥、用具有一定尺寸精度的刀具来保证被加工零件的尺寸精度。如用钻头、丝锥、铰刀、拉刀等加工孔，其加工精度由刀具本身精度来保证。铰刀、拉刀等加工孔，其加工精度由刀具本身精度来保证。 调整法 利用机床上的定程装置或对刀装置获得尺寸精度的方法称调整法，如图所示。利用机床上的定程装置

36、或对刀装置获得尺寸精度的方法称调整法，如图所示。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 自动控制法 使用一定的控制装置，在尺寸达到要求值时自动停止加工。数控机床上具有使用一定的控制装置，在尺寸达到要求值时自动停止加工。数控机床上具有控制刀架或工作台精确移动的一整套数字控制装置，尺寸的获得由预先编制好的控制刀架或工作台精确移动的一整套数字控制装置，尺寸的获得由预先编制好的程序通过计算机数字控制装置自动控制。程序通过计算机数字控制装置自动控制。 第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定（2 2）获得形状）获得形状精度的方法精度的方法 零件在机械加工中获得形状精

37、度的方法有轨迹法、成形法和范成法三种。前面已作过介绍，在此不再重复。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定三、定位基准的选择 定位基准的选择是制订工艺过程时所要解决的最重要问题之一。它直接影响定位基准的选择是制订工艺过程时所要解决的最重要问题之一。它直接影响工序的顺序和数目、夹具结构的复杂程度以及能否保证零件的精度要求。定位基工序的顺序和数目、夹具结构的复杂程度以及能否保证零件的精度要求。定位基准又分为准又分为精基准精基准、粗基准粗基准和和辅助基准辅助基准。粗基准 采用未加工过的表面进行定位的基准称为粗基准。精基准 采用已加工过的表面进行定位的基准称为精基准。辅助基准 该基

38、准在工件使用中并无用处，仅仅是为了工件加工的方便而设置的基准称为辅助基准，如轴类零件的中心孔。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 1. 1. 精基准的选择原则精基准的选择原则 精基准的选择应能保证加工精度和装夹可靠方便。选择精基准时应遵循下列精基准的选择应能保证加工精度和装夹可靠方便。选择精基准时应遵循下列原则。原则。 （1 1）基准重合原则）基准重合原则 采用设计基准作为定位基准称为基准重合原则。这样可消除基准不重合误差，采用设计基准作为定位基准称为基准重合原则。这样可消除基准不重合误差，有利于保证加工精度，如下图所示。有利于保证加工精度，如下图所示。主轴箱零件精基准

39、选择第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 （2 2）基准统一原则）基准统一原则 在工件加工过程中应尽可能选用统一的定位基准称为基准统一原则。例如，在工件加工过程中应尽可能选用统一的定位基准称为基准统一原则。例如，下图零件大多数工序统一以下图零件大多数工序统一以“一面二孔一面二孔”定位。采用基准统一的原则，可以简化定位。采用基准统一的原则，可以简化工艺过程，减少夹具种类，避免基准转换过多所造成的加工误差。工艺过程，减少夹具种类，避免基准转换过多所造成的加工误差。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 （3 3）自为基准原则）自为基准原则 在精加工或光整加

40、工工序中要求加工余量小而均匀时，可以选择加工表面本在精加工或光整加工工序中要求加工余量小而均匀时，可以选择加工表面本身作为定位基准，这就称为自为基准。例如，浮动镗孔和浮动铰孔等孔加工方法身作为定位基准，这就称为自为基准。例如，浮动镗孔和浮动铰孔等孔加工方法都是自为基准的实例。都是自为基准的实例。浮动镗刀块1工件 2镗刀块 3镗杆 （4 4）互为基准，反复加工原则）互为基准，反复加工原则 当需要保证均匀的加工余量或加工表面具有较高的相互位置精度时，应遵守当需要保证均匀的加工余量或加工表面具有较高的相互位置精度时，应遵守互为基准，反复加工的原则。互为基准，反复加工的原则。 （5 5）便于装夹原则）

41、便于装夹原则 所选择的精基准应能保证定位准确、可靠、夹紧机构简单，操作方便。所选择的精基准应能保证定位准确、可靠、夹紧机构简单，操作方便。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定轴径轴径锥孔主轴零件精基准选择第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 2. 2. 粗基准的选择原则粗基准的选择原则 粗基准的选择主要应考虑到加工表面与不加工表面之间的位置要求，加工表粗基准的选择主要应考虑到加工表面与不加工表面之间的位置要求，加工表面余量的合理分配，定位精度和装夹的可靠性。面余量的合理分配，定位精度和装夹的可靠性。 （1 1）保证相互位置要求的原则）保证相互位置要求

42、的原则 为了保证不加工表面与加工表面之间相互位置要求，一般选择不加工表面为为了保证不加工表面与加工表面之间相互位置要求，一般选择不加工表面为粗基准。粗基准。 （2 2）保证加工表面加工余量合理分布的原则）保证加工表面加工余量合理分布的原则 为保证重要加工表面的加工余量均匀，应选重要加工面为粗基准。为保证重要加工表面的加工余量均匀，应选重要加工面为粗基准。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定床身粗基准选择比较工序1工序1工序2工序2第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 （3 3）粗基准不重复使用的原则）粗基准不重复使用的原则 粗基准相对已加工面来说，精

43、度低，粗糙度数值大，重复使用会造成较大的粗基准相对已加工面来说，精度低，粗糙度数值大，重复使用会造成较大的定位误差。因此在同一尺寸方向，通常只允许使用一次，避免重复使用。定位误差。因此在同一尺寸方向，通常只允许使用一次，避免重复使用。 （4 4）便于工件装夹的原则）便于工件装夹的原则 为了保证定位准确、夹紧可靠，为了保证定位准确、夹紧可靠，选用的粗基准应尽可能平整、光洁选用的粗基准应尽可能平整、光洁和有足够大的尺寸，要避开锻造飞和有足够大的尺寸，要避开锻造飞边、铸造浇冒口、分型面或其它缺边、铸造浇冒口、分型面或其它缺陷。当用夹具装夹时，选择的粗基陷。当用夹具装夹时，选择的粗基准面，还应使夹具结

44、构简单，操作准面，还应使夹具结构简单，操作方便。方便。第四节第四节 工艺路线的拟定工艺路线的拟定 制订机械加工工艺规程时，首先要拟定工艺路线，然后详细地进行工序设计。制订机械加工工艺规程时，首先要拟定工艺路线，然后详细地进行工序设计。 拟定工艺路线是确定工艺过程的总体布局。其任务是在规定的条件下，确定某零拟定工艺路线是确定工艺过程的总体布局。其任务是在规定的条件下，确定某零件加工的工序内容、数目和先后顺序。件加工的工序内容、数目和先后顺序。 工艺路线不仅影响加工质量和生产率，而且影响工人的劳动强度和经济性。工艺路线不仅影响加工质量和生产率，而且影响工人的劳动强度和经济性。所以，应该多提出几种方

45、案，进行分析比较，从中选择最佳方案。所以，应该多提出几种方案，进行分析比较，从中选择最佳方案。 一、零件各表面加工方法及使用设备的选择 1. 1. 加工方法的选择加工方法的选择 在制订零件的工艺路线时，要确定各表面的加工方法。选择加工方法应满足在制订零件的工艺路线时，要确定各表面的加工方法。选择加工方法应满足质量、生产率与经济性各方面的要求，首先满足质量要求。为此，必须了解各种质量、生产率与经济性各方面的要求，首先满足质量要求。为此，必须了解各种加工方法的特点及掌握加工经济精度的概念。加工方法的特点及掌握加工经济精度的概念。 （1 1）经济加工精）经济加工精度和表面粗糙度度和表面粗糙度 经济加

46、工精度是指经济加工精度是指在正常加工条件下（采在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工级的工人，不延长加工时间），所能保证的加时间），所能保证的加工精度。工精度。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 （2 2）加工方法和加工方案的选择）加工方法和加工方案的选择 在选择加工方法时，应该考虑下列因素：在选择加工方法时，应该考虑下列因素： 满足零件的精度要求。所选加工方法的经济加工精度及经济表面粗糙度与零件的精度和表面粗糙度要求相适应。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定加

47、工方法选择实例 加工一个精度等级为IT7级，表面粗糙度为Ra0.8的外圆，通过精车虽然可以达到要求，但不如磨削经济，如图所示 。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 要考虑被加工材料的性质。加工方法选择实例 例如，淬火钢宜采用磨削加工。而硬度低、韧性较大的有色金属的精加工一般不宜采用磨削的方法加工，因为磨屑容易堵塞砂轮工作表面，故通常采用高速精密车削和金刚镗削的方法加工。 要考虑工件的结构形状和尺寸大小。加工方法选择实例 例如，精度等级为IT7级的孔，可以采用镗削、铰削、拉削、磨削等加工方法。但对于箱体上的孔，一般不宜采用拉孔和磨孔，而宜采镗孔和铰孔。大直径的孔采用镗削，

48、小直径的孔采用铰削；又如直径很小的孔，可以采用电火花加工；长径比大的深孔，采用深孔钻加工。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 要考虑生产类型。所选加工方法要与生产类型相适应。 要考虑具体生产条件。 其他特殊要求。如加工纹理方向。加工方法选择实例 在大批大量生产中，可以采用生产率高、质量稳定的加工方法。例如，孔采用拉削，外圆采用仿形加工，孔系采用专用机床加工。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定典型表面加工方法 外圆磨无心磨车铣加工滚压加工铣削成形磨（横磨）主运动 进给运动外圆表面加工方法 刀 具T/ RT主运动 进给运动 工 件表 面 成 形 原

49、理 图RRRRRTRRT/ R车削成形车削拉削研磨第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定典型表面加工方法内圆表面加工方法表 面 成 形 原 理 图钻扩铰镗拉挤行星式内圆磨主运动 进给运动刀 具主运动 进给运动工 件RRTRRT/ RTRTRTTRTT内圆磨无心磨第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定典型表面加工方法主运动 进给运动平面加工方法刀 具主运动 进给运动工 件表 面 成 形 原 理 图RTRTTT刨插周铣端铣平磨端面平磨车拉T第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定典型表面加工方法主运动 进给运动齿形加工方法刀 具主运动 进给

50、运动工 件表 面 成 形 原 理 图RTRTTR/TRRR/T铣齿指状铣刀铣齿成形磨齿滚齿剃齿插齿蜗杆砂轮磨齿碟形砂轮磨齿锥形砂轮磨齿第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定典型表面加工路线研 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 0.0080.08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IT1011R

51、a 2.512.5粗 车IT1213Ra 1080外圆表面的典型加工工艺路线 第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定典型表面加工路线珩 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饺IT69Ra 0.3210金 刚 镗IT57Ra0.161.25精 磨IT78Ra0.080.

52、63滚 压IT68Ra0.011.25手 饺IT5Ra0.081.25孔的典型加工工艺路线 第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定典型表面加工路线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 精 刨IT6Ra 0.161.25粗 磨IT810Ra 1.2510精 刨IT68Ra 0.635半 精 刨IT811

53、Ra 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 520第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定加工方案选择实例 要求加工60mm，精度为IT7级，表面粗糙度为Ra=1.6m的孔，确定孔的加工方案。 确定终加工方法：通过查表，精铰、精镗、精磨和拉孔都可达到上述要求。 确定加工方案：通过终加工方

54、法反推即可得到如下加工方案。 钻扩粗铰精铰 粗镗半精镗精镗 粗镗半精镗粗磨精磨 钻/粗镗拉 确定最终加工方案：根据上述原则选择适当的加工方案。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 2. 2. 设备和工艺装备的选择设备和工艺装备的选择 在设计工序时，需要具体选定所用的机床以及夹具、切削工具和量具。在设计工序时，需要具体选定所用的机床以及夹具、切削工具和量具。 （1 1）机床的选择）机床的选择 为使所选择的机床能满足工序的要求，必须考虑下列因素：为使所选择的机床能满足工序的要求，必须考虑下列因素： 机床的工作精度和工序的加工精度相适应。 机床工作区的尺寸应和工件的轮廓尺寸相适

55、应。 机床的功率与刚度和工序的性质相适应，机床的切削用量范围应和工件要求的合理切削用量相适应。 机床的生产率应和工件的生产类型相适应。 如果需要改装某一设备或设计专用机床，则应提出设计任务书，列出与加工工序内容有关的参数。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 （2 2）夹具的选择）夹具的选择 在选择机床以后，要考虑在机床上装夹工件的夹具。在选择时，一般应首先在选择机床以后，要考虑在机床上装夹工件的夹具。在选择时，一般应首先考虑采用通用夹具。在机械产品的生产中，对于那些构形十分复杂，而且加工精考虑采用通用夹具。在机械产品的生产中，对于那些构形十分复杂，而且加工精度要求很高的

56、产品，为保证质量、提高劳动生产率并减轻劳动强度，常采用专用度要求很高的产品，为保证质量、提高劳动生产率并减轻劳动强度，常采用专用夹具。夹具。 目前，从标准化的基础上发展起来的组合夹具，能为生产迅速提供夹具，可目前，从标准化的基础上发展起来的组合夹具，能为生产迅速提供夹具，可大大缩短生产准备周期、降低生产成本。另外，成组夹具的推广使用，可大大减大大缩短生产准备周期、降低生产成本。另外，成组夹具的推广使用，可大大减少专用夹具的数量，这不但可提高生产率而且也可大大降低生产成本。少专用夹具的数量，这不但可提高生产率而且也可大大降低生产成本。 随着科学技术的发展，夹具将向标准化、组合化、精密化和自动化方

57、向发展。随着科学技术的发展，夹具将向标准化、组合化、精密化和自动化方向发展。 （3 3）刀具的选择）刀具的选择 刀具的类型、构造、尺寸和材料的选择，主要取决于工序所采用的加工方法、刀具的类型、构造、尺寸和材料的选择，主要取决于工序所采用的加工方法、被加工表面的形状、尺寸和精度以及工件的材料等因素。被加工表面的形状、尺寸和精度以及工件的材料等因素。 在在般情况下，应尽量优先采用标准的切削刀具。般情况下，应尽量优先采用标准的切削刀具。 在按工序集中的原则组织生产时，常采用专用的复合切削工具，这不但可扩在按工序集中的原则组织生产时，常采用专用的复合切削工具，这不但可扩大机床的功能，而且可节省加工时间

58、，同时，还可提高其位置精度。大机床的功能，而且可节省加工时间，同时，还可提高其位置精度。 （4 4）量具的选择）量具的选择 选择测量工具时，首先要考虑被检验特性的精度要求，以便正确地反映工件选择测量工具时，首先要考虑被检验特性的精度要求，以便正确地反映工件的实际加工情况。的实际加工情况。 所选测量工具的类型，主要取决于生产的类型。在单件和小批生产时，广泛所选测量工具的类型，主要取决于生产的类型。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及检验量具等。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及检验量具等。有时也采用自动检验量具以提高生产率。有

59、时也采用自动检验量具以提高生产率。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定二、加工阶段的划分 工艺路线按工序性质的不同，一般可划分成几个加工阶段，即粗加工阶段、工艺路线按工序性质的不同，一般可划分成几个加工阶段，即粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段和光整加工阶段。半精加工阶段、精加工阶段和光整加工阶段。粗加工阶段 这个阶段的主要任务是切除大部分余量，其特点是加工余量大。该阶段追求的目标是提高生产率。半精加工阶段 这个阶段的任务是达到一般的技术要求，即各次要表面达到最终要求，并为主要表面的精加工作准备。精加工阶段 这个

60、阶段的主要任务是达到零件的全部技术要求。该阶段的目标是保证产品质量。光整加工阶段 在零件上有要求特别高的表面（精度在IT5级以上，粗糙度Ra0.10.01m）时，在精加工阶段后，还要进行光整加工。光整加工一般不能用来提高位置精度。第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定划分加工阶段的原因 保证加工质量，提高生产率。 合理地使用机床设备。粗加工时采用功率大、刚性好、精度不高的高效率机床，精加工时可采用高精度机床。 便于及时发现毛坯缺陷，以免后期加工才发现而造成工时浪费。 便于安排热处理工序、使冷、热加工配合协调 第五章第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定三、工序