第二章 机械加工工艺规程的制订(用)(恢复)

1、第一章 知识回顾1 1、掌握掌握生产过程、工艺过程、机械加工工艺过程的概念。生产过程、工艺过程、机械加工工艺过程的概念。熟悉熟悉机械加工机械加工工艺过程的组成，并工艺过程的组成，并会会划分工序、工步、安装、工位、走刀。划分工序、工步、安装、工位、走刀。2 2、会会计算生产纲领、确定生产类型计算生产纲领、确定生产类型3 3、了解了解获得加工精度的方法获得加工精度的方法4 4、掌握掌握机床夹具的组成和分类，机床夹具的组成和分类，熟悉熟悉六点定位原理，六点定位原理，记牢记牢各种典型定位各种典型定位元件定位情况（表元件定位情况（表2.82.8）。）。第二章第二章 机械加工工艺规程的制订机械加工工艺规程

2、的制订第一节第一节 工艺规程概述工艺规程概述一、工艺规程和机械加工工艺规程一、工艺规程和机械加工工艺规程二、工艺规程的作用二、工艺规程的作用三、工艺规程制订的原则三、工艺规程制订的原则四、工艺规程制订的原始资料四、工艺规程制订的原始资料五、工艺规程的格式五、工艺规程的格式六、制订工艺规程的步骤六、制订工艺规程的步骤一、工艺规程和机械加工工艺规程一、工艺规程和机械加工工艺规程 工艺规程工艺规程是在具体的生产条件下，说明并规定工艺过程的是在具体的生产条件下，说明并规定工艺过程的工艺文件工艺文件。 按生产过程工艺性质：热处理工艺规程、按生产过程工艺性质：热处理工艺规程、机械加工工艺规机械加工工艺规程

3、、机械装配工艺规程程、机械装配工艺规程等。等。机械加工工艺规程机械加工工艺规程-规定零件制造工艺过程和方法。规定零件制造工艺过程和方法。 机械装配工艺规程机械装配工艺规程-规定产品或部件装配工艺过程和方法。规定产品或部件装配工艺过程和方法。二、工艺规程的作用二、工艺规程的作用 1 是指导生产的主要技术文件 2 是生产组织与管理工作的基本依据，有法律效力 3 是新建或扩建工厂或车间的基本资料 三、工艺规程制订的原则三、工艺规程制订的原则总方针：总方针：优质、高产、低成本优质、高产、低成本u保证零件图纸上所有技术要求的实现。u在规定的生产纲领和生产批量下，追求工艺成本最低化。u提高生产率。u降低劳

4、动强度。u积极采用先进技术和工艺，减少材料和能源消耗，符合环保要求。四、工艺规程制订的原始资料四、工艺规程制订的原始资料产品的全套装配图及零件图产品的验收质量标准产品的生产纲领及生产类型零件毛坯图及毛坯生产情况本厂（车间）的生产条件各种有关手册、标准等技术资料国内外先进工艺及生产技术的发展与应用情况作业：搜集图书馆里所有和工艺规程设计有关的书； 记录 ：书名 出版社 作者五、工艺规程的格式五、工艺规程的格式 1 机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片2 机械加工工艺卡片机械加工工艺卡片3 机械加工工序卡片机械加工工序卡片工序卡轮廓图画法要求：工序卡轮廓图画法要求： 1 加工部位用粗实线画出

5、2 把本工序设计的所有加工要求标出 3 标出定位方式 4 夹紧方式、位置表达清楚阅读装配图和零件图阅读装配图和零件图工艺审查工艺审查熟悉和确定毛坯熟悉和确定毛坯拟定机械加工工艺路线拟定机械加工工艺路线确定满足各工序要求的工艺装备确定满足各工序要求的工艺装备确定各工序的技术要求和检验方法确定各工序的技术要求和检验方法确定加工余量、工序尺寸和公差确定加工余量、工序尺寸和公差确定切削用量和时间定额确定切削用量和时间定额填写工艺文件填写工艺文件六、六、 制订工艺规程的步骤制订工艺规程的步骤u审查分析零件图样的主要内容审查分析零件图样的主要内容l零件在机器中的装配位置、装配方法及零件的作用；l零件图的视

6、图、尺寸、公差、粗糙度及技术要求是否齐全、正确；l所规定的加工质量指标从零件的作用分析是否合理；l所选用的材料从加工工艺角度看是否恰当。u零件的结构工艺性零件的结构工艺性是指所设计零件在能满足是指所设计零件在能满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性。使用要求的前提下，制造的可行性和经济性。u零件的结构工艺性分析可从尺寸和公差标注、零件的组成要素和整体结构三方面衡量。l按加工顺序标注尺寸，避免多尺寸同时保证各要素的形状尽量简单，面积尽量小，各要素的形状尽量简单，面积尽量小，规格尽量标准和统一规格尽量标准和统一能采用普通设备和标准刀具进行加工，能采用普通设备和标准刀具进行加工，刀具易进入、退出

7、和顺利通过加工表面刀具易进入、退出和顺利通过加工表面加工面与非加工面应明显分开，加工加工面与非加工面应明显分开，加工面之间也应明显分开面之间也应明显分开能采用普通设备和标准刀具进行加工，能采用普通设备和标准刀具进行加工，刀具易进入、退出和顺利通过加工表面刀具易进入、退出和顺利通过加工表面各要素的形状尽量简单，各要素的形状尽量简单，面积尽量小，面积尽量小，规格尽量标准和统一规格尽量标准和统一加工面与非加工面应明显分开加工面与非加工面应明显分开加工面之间也应明显分开加工面之间也应明显分开尽量采用标准件通用件相似件尽量采用标准件通用件相似件有便于装夹的基准有便于装夹的基准有位置要求或同方向的表面有位

8、置要求或同方向的表面能在一次装夹中加工出来能在一次装夹中加工出来零件要有足够的刚性，便零件要有足够的刚性，便于采用高速和多刀切削于采用高速和多刀切削节省材料，减轻重量节省材料，减轻重量有便于装夹的基准有便于装夹的基准有位置要求或同方向的表面有位置要求或同方向的表面能在一次装夹中加工出来能在一次装夹中加工出来注：结构工艺性要根据具体的生产条件和生产类型进行分析，具有相对性。一、毛坯的种类l铸件l锻件l焊接件l型材l。1 1、铸件、铸件铸件是指将熔融的金属浇入铸型，凝固后所得到的金属毛坯。适用于形状较复杂的零件毛坯。铸件的材料可以是铸铁、铸钢、铸造铜合金和铸造铝合金。砂型铸造的铸件手工造型手工造型

9、整模造型整模造型分模造型分模造型挖砂造型挖砂造型活块造型活块造型刮板造型刮板造型全部用手全部用手工或手工工或手工工具完成工具完成的造型的造型整体模，平面分型面，型腔在一个砂箱内；造型简单，铸件精度表面质量较好。模样沿最大截面分为两半，型腔位于上、下两个砂箱，造型简便。模样为整体，但分型面不是平面，造型时手工挖去阻碍取模的型砂，生产率低，技术水平高。对铸件上妨碍起模的小部分做成活动部分，起模时先取出主体部分，再取出活动部分。用刮板代替模样造型。节约木材，缩短生产周期，生产率低，技术水平高，精度较差。机器造型用机器全部或至少完成紧砂操作的造型。生产效率高，劳动条件好，砂型质量好，铸件质量也好。但设

10、备和工艺装备费用高，生产准备时间较长，适于中小铸件的成批或大量生产2、锻件锻件指金属材料经过锻造变形而得到的毛坯。适用于力学性能高，材料又具有可锻性，形状比较简单的零件。生产批量大时，可用模锻代替自由锻。锻件材料一般为碳钢、合金钢和合金。3、型材主要通过热轧或冷拉而成，如各种热轧和冷拉的圆钢、板材、异型材等。适用于形状简单、尺寸变化不大的零件。4、焊接件焊接件是用焊接的方法将同种材料或不同种材料焊接在一起，从而获得的毛坯。如焊条电弧焊、氩弧焊、气焊等。焊接方法特别适宜于实现大型毛坯、结构复杂毛坯的制造。焊条电弧焊过程焊条电弧焊过程5、冲压件冲压件是通过冲压机床对薄钢板进行冷冲压加工而得到的零件

11、。它非常接近成品要求，精度高，适用于批量较大而零件厚度较小的板材类零件。材料一般为钢和其它塑性材料。6、粉末冶金件粉末冶金件是以金属粉末为原料，在高温下烧结而成,如激光熔覆技术等。主要用于成品零件的表面补修和改性。材料一般为各种金属和石墨。 毛坯的选择主要是毛坯的选择主要是确定确定毛坯的种类毛坯的种类 制造方法制造方法 制造精度等级制造精度等级二、毛坯的选择原则二、毛坯的选择原则1 1、零件材料和性能要求、零件材料和性能要求 （1）铸铁、青铜、铸铝等材料，除简单的小尺寸件用型材外，成形毛坯都采用铸件。（2）强度较高的黄铜、锻铝、钢材，除简单的小尺寸件用型材外，成形毛坯用锻件，其强度较好。但形状

12、复杂者也可以用铸钢铸造。合理选择毛坯，大致要考虑五个方面的因素。2 2、零件的结构形状和尺寸、零件的结构形状和尺寸（1）常见的阶梯轴，若台阶直径相差不大，可直接选取圆棒料；对直径差大的，为减少材料消耗和加工量，宜选择锻件毛坯。被加工件的结构形状是选择毛坯方案的主要依据，如：被加工件的结构形状是选择毛坯方案的主要依据，如：（2）尺寸较大的工件常用砂型铸造或自由锻造；中小型零件可选择模锻、精锻、精铸等方式；小尺寸工件除形状复杂、产量很大外，尽量采用型材下料。（3）某些特殊形状零件，强度要求高的如曲轴，应该采用锻件；壳体、底座等强度要求不高，重量大、形状较复杂的，常选用铸造毛坯，兼具吸振的优点。3

13、3、生产类型、生产类型（1）大批量生产中，尽量采用精度和生产率都比较高的毛坯制造方法。这时毛坯制造增加的费用可由材料耗费减少的费用及机械加工减少的费用来补偿。（2）单件小批量生产中，以型材为主，形状复杂、尺寸较大者用型材焊接件。只有形状很复杂、要求高的壳体、底座等大件，采用自由锻或砂型铸造。4 4、现有生产条件、现有生产条件5 5、充分考虑利用新技术、新工艺和新材料、充分考虑利用新技术、新工艺和新材料 选择毛坯时，应考虑现有生产条件，如现有毛坯的制造水平和设备情况，外协的可能性等。在可能时，应尽量组织外协，实现毛坯制造的社会专业化生产，以获得好的经济效益。 目前毛坯制造方面的新工艺、新技术和新

14、材料的应用越来越多，精铸、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金和工程塑料的应用日益广泛，这些方法可以大大减少机械加工量，节约材料并有十分显著的经济效益。 u选择毛坯时考虑的因素l零件的材料及其力学性能l零件的形状和尺寸l生产类型l具体生产条件（现场毛坯制造能力、外协的可能性）l新工艺、新技术和新材料的应用生产类型：小批量生产课堂练习：请选择毛坯的种类及生产形式？作业： 2.14、 2.11、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、线和面。 基准基准设计基准设计基准工艺基准工艺基准工序基准工序基准定位基准定位基准装配基准装配基准测量基准测量基准2、基准的分类设计基准设计基准-设计图样

15、上所采用的基准。 （设计基准是可逆的）顶面F的设计基准是底面D孔和轴线的设计基准是底面D和导向侧面E孔轴线的设计基准是孔和的轴线工艺基准工艺基准 - 工艺过程中采用的基准u分类l工序基准l定位基准l测量基准 l装配基准工序基准-某一工序加工表面所要达到的加工尺寸（即工序尺寸）的起点u零件在加工时，定位基准可以有多种选择（如下图）：la图：用三爪卡盘夹持工件lb图：表示用V形块定位lc图：用虎钳夹持工件大圆柱体，用支承钉定位ld图：用虎钳夹持工件小圆柱体，用支承钉定位定位基准-加工中用于定位的基准。u粗基准：用未经加工的毛坯表面作定位基准u精基准：用加工过的表面作定位基准u如果需要用于加工定位的

16、工件表面是斜面或曲面等不便于定位的表面，为了加工工件时定位方便，在工件上专门加工出定位面作为定位基准，这样的定位基准称为辅助基准。u举例：轴类零件用于加工定位的顶尖孔就是典型的附加基准；三爪卡盘夹持零件时，用于定位的圆柱表面是典型的固有基准工艺凸台A向A图5-1 小刀架上的工艺凸台u采用不同的测量方法（如上图所示），零件的测量基准可以有多种：la图：以轴线C1为测量基准lb图：表示用量规检测时，以母线C2为测量基准lc图：用卡尺检测时，以母线C3为测量基准测量基准-测量中用于定位的基准。上图是某装配结构图的局部，Z1圆柱表面和Z2端面是齿轮在轴上的装配基准。装配基准-装配中用于定位的基准。u基

17、准是客观存在的（包括轮廓要素和中心要素）u基准要确切l要分清是圆柱面还是圆柱面的轴线l分清轴线的区段l一个几何关系就有一个基准基准基准设计基准设计基准工艺基准工艺基准工序基准工序基准定位基准定位基准装配基准装配基准测量基准测量基准粗基准粗基准精基准精基准辅助基准辅助基准作业： 1 实习过程中，选择4种典型零件。填写机械加工工艺过程，选择1至2道重要工序，填写机械加工工序卡片，绘制工序简图。 2 找出每一道工序的工序基准和定位基准。基准基准设计基准设计基准工艺基准工艺基准工序基准工序基准定位基准定位基准装配基准装配基准测量基准测量基准粗基准粗基准精基准精基准辅助基准辅助基准知识回顾基准基准设计基

18、准设计基准工艺基准工艺基准工序基准工序基准定位基准定位基准装配基准装配基准测量基准测量基准粗基准粗基准精基准精基准辅助基准辅助基准u总体选择要求：l保证加工面与非加工面的位置要求l合理分配各加工面的余量l为后续工序提供精基准一、粗基准的选择原则：u为了保证加工面与非加工面之间的位置要求，应选择非加工面为粗基准。当工件上有多个非加工面与加工面之间有位置要求时，应以其中要求较高的非加工面为粗基准。l为了保证各加工面都有足够的加工余量，应选择毛坯余量最小的面为粗基准工序1工序1工序2工序2l为了保证重要加工面的余量小而均匀，应选择重要加工面为粗基准。当工件上有多个重要加工面都要求保证余量均匀时，应选

19、余量要求最严的面为粗基准。在同一尺寸方向上，通常只允许使用一次。后果：A与C表面的轴线产生较大的同轴度误差错误：以毛坯面B定位加工表面A和C选作粗基准的表面应平整光洁，要避开锻造飞边、铸造浇口、冒口、分型面、毛刺等缺陷部位，以保证定位准确，夹紧可靠。u总则：保证加工精度；装夹方便可靠。u原则1基准重合原则：采用设计基准作为定位基准，避免基准不重合误差二、精基准的选择吊架镗孔支架u原则2基准统一原则：在工件加工过程中，尽可能采用统一的定位基准。u优点：减少夹具种类、简化夹具结构、减少装夹次数及工件搬动翻转次数，广泛用于自动线生产中。u实际生产中，经常使用的统一基准形式有：l轴类零件常使用两个顶尖

20、孔作统一基准l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l盘套类零件常使用止口面（一端面和一短圆孔）作统一基准l套类零件用一长孔和一止推面作统一基准。u原则3自为基准原则：当某些表面精加工要求加工余量小而均匀时，选择加工表面本身作为定位基准。u常见的自为基准加工方法：拉孔、浮动镗刀镗孔、浮动铰刀铰孔、衍磨孔u注意：遵循自为基准原则时，不能提高加工面的位置精度，只能提高加工面本身的精度。u原则4互为基准原则：为了使加工面间有较高的位置精度，小而均匀的加工余量，可采取反复加工、互为基准原则。轴径轴径锥孔【例】主轴零件精基准选择u原则5便于装夹原则：应使夹具结构简单、操

21、作方便。u注意：上述5条原则中，前4条均有其各自的应用条件，唯有最后一条，即便于装夹原则是始终不能违反的。在考虑工件如何定位的同时，必须认真分析工件夹紧，遵守夹紧机构的设计原则。u作业：习题2.3u选择加工表面的加工方法u安排工序的先后顺序u确定工序集中与分散的程度u选择设备和工艺装备uABjQj成本成本Q加工误差加工误差加工误差（或加工精度）和成本的关系加工误差（或加工精度）和成本的关系负指数函数曲线负指数函数曲线经济精度范围经济精度范围u加工经济精度指在正常条件下（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）所能保证的加工精度。u经济表面粗糙度指在正常的加工条件下

22、所能保证的表面粗糙度。u各种加工方法所能达到的经济精度和经济表面粗糙度等级，可参看有关资料或工艺手册。外圆加工方法的适用范围序序号号加工方法加工方法经济精度经济精度经济粗糙度经济粗糙度适用范围适用范围1粗车IT11IT1212.550淬硬钢以外的各种金属2粗车-半精车IT8IT103.26.33粗车-半精车-精车IT6IT70.81.64粗车-半精车-精车-滚压（或抛光）IT5IT60.0250.25粗车-半精车-磨削IT6IT70.40.8钢或铸铁6粗车-半精车-粗磨-精磨IT5IT60.10.47粗车-半精车-粗磨-精磨-超精加工（或轮式超精磨）IT5IT60.0120.18粗车-半精车-

23、精车-精细车（金刚车）IT5以上0.0250.4有色金属9粗车-半精车-粗磨-精磨-超精磨（或镜面磨）IT5以上0.0060.025极高精度的外圆加工10粗车-半精车-粗磨-精磨-研磨IT5IT60.0060.1平面加工方法的适用范围序序号号加工方法加工方法经济精度经济精度经济粗糙度经济粗糙度适用范围适用范围1粗车IT11IT1312.550端面2粗车-半精车IT8IT103.26.33粗车-半精车-精车IT7IT80.81.64粗车-半精车-磨削IT6IT80.20.85粗刨（或粗铣）IT11IT136.325一般不淬硬平面6粗刨（或粗铣）-精刨（或精铣）IT8IT101.66.37粗刨（或

24、粗铣）-精刨（或精铣）-刮研IT6IT70.10.8精度要求较高的不淬硬平面，批量大时宜采用宽刃精刨8以宽刃精刨代替上述刮研IT70.20.89粗刨（或粗铣）-精刨（或精铣）-磨削IT70.20.8大量生产，较小的平面10粗刨（或粗铣）-精刨（或精铣）-粗磨-精磨IT6IT70.0250.411粗铣-拉IT7IT90.20.8高精度平面12粗铣-精铣-磨削-刮研IT5级以上0.0060.1序序号号加工方法加工方法经济精度经济精度经济粗糙度经济粗糙度适用范围适用范围1钻IT11IT1312.5加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯和有色金属。孔径1520mm2钻-铰IT8IT101.66.33钻-粗铰-精

25、铰IT7IT80.81.64钻-扩IT10IT116.312.5同上5钻-扩-铰IT8IT91.63.26钻-扩-粗铰-精铰IT70.81.67钻-扩-粗铰-手铰IT6IT70.20.48钻-扩-拉IT7IT90.11.6大批大量生产9粗镗（或扩孔）IT11IT136.312.5除淬火钢外的各种材料，毛坯有铸出孔或锻出孔10粗镗（粗扩）-精镗（精扩）IT9IT101.63.211粗镗（粗扩）-半精镗（精扩）-精镗（铰）IT7IT80.81.612粗镗（粗扩）-精镗（精扩）-精镗-浮动镗刀精镗IT6IT70.40.8孔加工方法的适用范围序序号号加工方法加工方法经济精度经济精度经济粗糙度经济粗糙度

26、适用范围适用范围13粗镗（扩）-半精镗-磨孔IT7IT80.20.8主要用于钢材，不宜用于有色金属14粗镗（扩）-半精镗-粗磨-精磨IT6IT70.10.215粗镗-半精镗-精镗-精细镗（金刚镗）IT6IT70.050.4精度要求高的有色金属16钻-（扩）-粗铰-精铰-绗磨钻-（扩）-拉-绗磨粗镗-半精镗-精镗-绗磨IT6IT70.0250.2精度要求很高的孔17以研磨代替上述方法中的绗磨IT5IT60.0060.118钻（或粗镗）-扩（半精镗）-精镗-金刚镗-脉冲滚挤IT6IT70.1成批大量生产的有色金属件的小孔孔加工方法的适用范围（续）u选择加工方法时考虑的因素 通常根据经验或查表来确定

27、加工方法，但满足同样精度要求的加工方法往往有多种，决策时应考虑以下因素：l工件材料的性质（淬火钢磨削；有色金属精加工精细车、精细镗或金刚镗）l工件的形状和尺寸l生产类型、生产率和经济性l具体生产条件l充分利用新工艺、新技术l满足某些特殊要求，如表面纹路方向。（思考：IT7级的孔可用什么方法加工？）u划分加工阶段：各加工阶段的主要任务l粗加工：从坯料上切出较多余量l半精加工：在粗加工和精加工之间进行l精加工：从工件上切出较少余量，能获得较高的精度和表面粗粗度l光整加工：精加工后进行，从工件不切出或切出极薄的金属层，以获得很光洁的表面或强化表面。一般不用来提高位置精度。l超精密加工：按照超稳定、超

28、微量切除等原则，实现加工尺寸误差和形状误差在0.1um以下的加工技术。u划分加工阶段的原因l保证加工质量l合理使用设备l便于安排热处理工序l及时发现毛坯缺陷l精加工、光整加工安排在后，可保护精加工过的表面少受磕碰或损坏。u机加工顺序的安排原则l原则1：先加工基准面选为精基准的表面应安排在起始工序先进行加工，以尽快为后续工序的加工提供精基准。l原则2：先粗后精对于精度和表面质量要求较高的零件，其粗、精加工应分开。即按粗加工半精加工精加工、光整加工的顺序进行。l原则3：先主后次先安排主要表面的加工，后安排次要表面的加工。次要表面加工应放在主要表面半精加工后、精加工前完成。l原则4：先面后孔当零件上

29、有较大的平面可作定位基准时，可先加工出来用作定位面，以面定位，加工孔。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。对于箱体、支架和连杆等工件应先加工平面后加工孔。综上，一般机械加工的顺序是：加工精基准粗加工主要表面精加工主要表面光整加工主要表面超精密加工主要表面。次要表面的加工穿插在各阶段之间进行。u热处理工序的安排l最终热处理工序（调质、淬火、渗碳淬火、液体碳氮共渗、渗碳）目的：提高力学性能安排：精加工前后说明：变形大的热处理，如渗碳淬火应安排在精加工磨削前进行，以纠正热处理变形；调质也应安排在精加工前进行。变形小的热处理，如渗氮，应安排在精加工后进行。表面装

30、饰性镀层和发蓝处理，机加工完毕后进行。l预备热处理（正火、退火、时效处理）目的：改善加工性能，为最终热处理作准备，消除残余应力安排：粗加工前后或需要消除应力处说明：放在粗加工前，可改善加工时材料的加工性能，并减少车间之间的运输工作量；放在粗加工后，有利于粗加工后残余应力的消除。调质安排在粗加工后。u辅助工序的安排l（检验、去毛刺、倒掕、清洗、防锈、去磁、平衡等）安排时机：粗加工阶段结束后重要工序前后送往外车间加工的前后，如热处理工序前后全部加工工序完成后u确定工序集中和分散的程度工序分散：将工件的加工分散在较多的工序内进行。每道工序的加工内容很少工序分散：将工件的加工分散在较多的工序内进行。每

31、道工序的加工内容很少工序集中：将工件的加工集中在少数几道工序内完成工序集中：将工件的加工集中在少数几道工序内完成组织集中组织集中 指采用人为的组织指采用人为的组织措施实现集中，如措施实现集中，如卧式车床的顺序加卧式车床的顺序加工。工。机械集中机械集中指采用技术上的措指采用技术上的措施集中，如多刀、施集中，如多刀、多刃和多轴机床、多刃和多轴机床、自动机床、数控机自动机床、数控机床、加工中心床、加工中心. .u工序集中的特点l采用高效专用设备和工艺装备、生产率高l装夹次数少，易于保证表面间位置精度，减少工序间运输量l工序数目少，可减少机床数量、工人数、生产面积，简化生产计划和生产组织工作l投资大，

32、调整维修复杂，生产准备工作量大，转换新产品比较费时。u工序分散的特点l设备、工艺装备简单l调整维修方便，生产准备工作量少，易于平衡工序时间，适应产品更换l可采用合理的切削用量，减少基本时间l设备数量多，操作工人多，占地面积大u工序集中和分散的选用l单件小批：组织集中，即采用人为的组织措施集中，以便简化生产组织工作。如卧式车床的顺序加工。l大批大量：机械集中（多刀、多轴机床、组合机床、自动机）l成批生产：工序适当集中，办法：采用高效机床，如转塔车床、多刀半自动车床、数控机床l重型零件：工序适当集中l刚性差且精度高的精密零件：工序适当分散。l发展趋势：工序集中。一般机械加工的顺序是：加工精基准（基

33、准先行）粗加工主要表面精加工主要表面光整加工主要表面超精密加工主要表面（先主后次，搭架子） 次要表面的加工穿插在各阶段之间进行（先主后次，填层）。u选择设备和工艺装备u确定表面加工余量及工序尺寸公差u确定切削用量u制定时间定额3. 机床的规格与加工工件的尺寸相适应机床的规格与加工工件的尺寸相适应5、合理选用数控机床。合理选用数控机床。2. 机床的生产率与生产类型相适应。机床的生产率与生产类型相适应。1. 机床的精度应与加工精度相适应机床的精度应与加工精度相适应. .4、机床的选择应结合现场的实际情况。机床的选择应结合现场的实际情况。一般：单件小批：通用机床、工装；大批、大量：专机、组机、专用工

34、装数控机床：可用于各种生产类型。刀具尽可能用标准的。1. 选择机床设备的基本原则选择机床设备的基本原则. 机床的种类应与加工方法相适应机床的种类应与加工方法相适应. .1、单件小批生产：采用各种通用夹具和机床附件，如卡盘、虎钳、分度头等。有组合夹具站的，可采用组合夹具。3、多品种中、小批生产可采用可调夹具或成组夹具。2、大批大量生产为提高劳动生产率应采用专用高效夹具。工艺装备的选择工艺装备的选择4、采用数控加工时夹具要敞开，其定位、夹紧元件不能影响加工走刀（如碰撞等）。夹具的选择夹具的选择1、一般优先采用标准刀具。3、刀具的类型、规格和精度等级应符合加工要求。2、若采用工序集中时，应采用各种高

35、效的专用刀具、复合刀具和多刃刀具等。4、数控加工对刀具的刚性及寿命要求较普通加工严格。应合理选择各种刀具、辅具（刀柄、刀套、夹头等）。刀具的选择刀具的选择1、单件小批生产应广泛采用通用量具，如游标卡尺、百分尺和千分表等。3、量具的精度必须与加工精度相适应。2、大批大量生产应采用各种量规和高效的专用检验夹具和量仪等。量具的选择量具的选择一、加工余量的基本概念一、加工余量的基本概念 加工余量可分为工序余量和总余量。工序余量工序余量指某一表面在一道工序中被切除的金属层厚度，也是相邻两工序基本尺寸之差。工序余量的计算工序余量的计算对于外表面 对于内表面 加工时从加工表面上切去的金属层厚度。baZabZ

36、此处，加工余量均是非对称的单边余量单边余量旋转表面的加工余量是对称的双边余量双边余量。baddZabddZ对于轴对于孔abZTTZZTminmaxu工序尺寸的公差按工序尺寸的公差按“入体原则入体原则”标注。毛坯尺寸公差按双标注。毛坯尺寸公差按双向对称偏差形式标注。向对称偏差形式标注。被包容面的工序尺寸取上偏差为零；包容面的工序尺寸取下偏差为零工序余量公差工序余量公差余量公差等于前工序与本工序的工序尺寸公差之和。（二）总加工余量（二）总加工余量指零件从毛坯变为成品时从某一表面所切除的金属层总厚度。其值等于某一表面的毛坯尺寸与零件设计尺寸之差，也等于该表面各工序余量之和 niiZZ1总u上工序的各

37、种表面缺陷和误差l表面粗糙度Ra和表面缺陷层深度Dal上工序的尺寸公差Tal上工序的形位公差au本工序的装夹误差b定位误差定位误差夹紧误差夹紧误差夹具在机床上的装夹误差夹具在机床上的装夹误差二、影响加工余量的因素二、影响加工余量的因素 本工序的加工余量必须满足下式：本工序的加工余量必须满足下式： 用于对称余量时： 用于单边余量时：aaaaaTSHZ2)(2aaaaaTSHZ三、加工余量的确定三、加工余量的确定u查表法查表法（注意注意：在确定加工余量时，要分别确定加工总余量和工序余在确定加工余量时，要分别确定加工总余量和工序余量；量；粗加工工序余量不能用查表法得到，而是由总余量减去其粗加工工序余

38、量不能用查表法得到，而是由总余量减去其他各工序余量而得到他各工序余量而得到）机械加工工艺手册机械加工工艺手册u经验估算法经验估算法（单件小批）（单件小批）u分析计算法分析计算法作业：加工余量在作业：加工余量在手册手册多少页？多少页？一、基准重合时，工序尺寸及其公差的计算一、基准重合时，工序尺寸及其公差的计算 当工序基准、定位基准或测量基准与设计基准重合，表面多次加工时，工序尺寸及公差的计算是比较容易的。其计算顺序是由最后一道工序向前推算。确定毛坯总余量和工序余量。确定毛坯总余量和工序余量。确定工序公差（工序尺寸的公差都按经济精度确定）。确定工序公差（工序尺寸的公差都按经济精度确定）。求工序基本

39、尺寸。求工序基本尺寸。标注工序尺寸公差（按标注工序尺寸公差（按“入体原则入体原则”确定上下偏差）。确定上下偏差）。加工某工件上加工某工件上 6060+0.03+0.03mmmm的孔，加工工序为：的孔，加工工序为：粗镗孔粗镗孔半精镗孔半精镗孔磨孔磨孔工工 序序 名名 称称工序余量工序余量加工经济精度加工经济精度工序基本尺寸工序基本尺寸工序尺寸及公差工序尺寸及公差磨磨0.40.4半精镗半精镗1.61.6粗镗粗镗7 7毛坯毛坯9 9加工某工件上加工某工件上 6060+0.03+0.03mmmm的孔，加工工序为：的孔，加工工序为：粗镗孔粗镗孔半精镗孔半精镗孔磨孔磨孔工工 序序 名名 称称工序余量工序余

40、量加工经济精度加工经济精度工序基本尺寸工序基本尺寸工序尺寸及公差工序尺寸及公差磨磨0.40.4IT7( )IT7( )6060 60半精镗半精镗1.61.6IT9( )IT9( )60600.40.4 = = 59.659.6 59.6 粗镗粗镗7 7IT12( )IT12( )59.659.61.61.6 = = 5858 58毛坯毛坯9 9（ 2 2 ）58587 7 = = 5151 5120.0300.0300.07400.07400.300.30一、切削用量的选择原则一、切削用量的选择原则 合理切削用量是指使刀具的切削性能和机床的动合理切削用量是指使刀具的切削性能和机床的动力性能得到

41、充分发挥，并在保证加工质量的前提下，力性能得到充分发挥，并在保证加工质量的前提下，获得高生产率和低加工成本的切削用量。获得高生产率和低加工成本的切削用量。包括：包括：V，f，ap，fvaALdfvaPpwwp03101、切削用量同加工生产率的关系、切削用量同加工生产率的关系结论：三者对切削效率的影响程度一样结论：三者对刀具耐用度的影响程度是不同的，结论：三者对刀具耐用度的影响程度是不同的， vc 影响影响最大，最大， f 次之，次之， ap 最小。最小。 3/13/21pcTafCT2、切削用量同刀具耐用度的关系、切削用量同刀具耐用度的关系 利用上述两公式，选用一定的切削条件进行计算，可利用上

42、述两公式，选用一定的切削条件进行计算，可以得到如下的结果：以得到如下的结果： （1） f 保持不变，保持不变，ap增至增至3ap，如仍保持刀具合理的耐，如仍保持刀具合理的耐用度，则用度，则vc必须降低必须降低15，此时生产率，此时生产率P3ap2.1P，即生，即生产率提高至产率提高至2倍。倍。（2）ap保持不变，保持不变，f 增至增至3f，如仍保持刀具合理的耐用度，如仍保持刀具合理的耐用度，则则vc必须降低必须降低32，此时生产率，此时生产率P3ap1.5P。结论：增大结论：增大ap比增大比增大f更有利于提高生产率。更有利于提高生产率。选择切削用量的基本原则：选择切削用量的基本原则：在刀具寿命

43、已确定的条件下，欲使金属切除率最大，应在刀具寿命已确定的条件下，欲使金属切除率最大，应首先选择首先选择尽量大的背吃刀量尽量大的背吃刀量ap ，其次再根据机床动力和，其次再根据机床动力和刚性限制条件或已加工表面粗糙度的要求选择刚性限制条件或已加工表面粗糙度的要求选择尽量大的尽量大的进给量进给量f，最后依据三要素与刀具寿命关系式计算确定，最后依据三要素与刀具寿命关系式计算确定切切削速度削速度vc 。 二、切削用量的选择方法二、切削用量的选择方法 1 1、确定背吃刀量、确定背吃刀量a ap p： 粗加工时，一次走刀尽可能切除本工序全部余量。粗加工时，一次走刀尽可能切除本工序全部余量。半精加工时，被吃

44、刀量取为半精加工时，被吃刀量取为0.52mm。精加工时，被吃刀量取为精加工时，被吃刀量取为0.10.4mm。2 2、确定进给量、确定进给量f ： 粗加工时，进给量粗加工时，进给量f f的选择受切削力的限制的选择受切削力的限制。在工艺系。在工艺系统强度和刚度允许的情况下选择较大的进给量，一般统强度和刚度允许的情况下选择较大的进给量，一般取取 f =0.3 =0.30.9mm0.9mmr r。 生产实际中多采用查表法确定合理的进给量生产实际中多采用查表法确定合理的进给量。粗加工时，根据工件材料、车刀刀杆的尺寸、工件直粗加工时，根据工件材料、车刀刀杆的尺寸、工件直径及已确定的背吃刀量来选择进给量径及

45、已确定的背吃刀量来选择进给量 ( (查阅查阅切削用切削用量手册量手册) )。作业：进给量在作业：进给量在手册手册多少页？多少页？半精加工和精加工半精加工和精加工的的a ap p值较小，产生的切削力不大，故进值较小，产生的切削力不大，故进给量给量主要受到表面粗糙度的限制主要受到表面粗糙度的限制，一般选得较小，常取，一般选得较小，常取f =0.08 =0.080.50mm0.50mmr r。3 3、确定切削速度、确定切削速度vc 在在a ap p和和f f 选定后，再选定后，再根据规定达到的合理寿命根据规定达到的合理寿命T(min)T(min)，就，就可以确定切削速度可以确定切削速度vc ( (单

46、位：单位：m ms)s)。3/13/21pcTafCT由此公式确定的切削速度需要结合机床主轴的转速进行修正。由此公式确定的切削速度需要结合机床主轴的转速进行修正。 时间定额时间定额 是指在一定的生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。pjnfaZljt1、基本时间、基本时间tj直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置、表面状态或材料性质等所消耗的时间。工作行程的计算长度，包括加工表面长度、刀具切入和切出长度工序余量Z工件转速n进给量f切削深度pa2、辅助时间、辅助时间tf装卸工件、开停机床、引进或退出刀具、改变切削用量、试切、测量工件装卸工件、开停机床、引进或退出刀具、改变切削

47、用量、试切、测量工件为实现工艺过程所必须进行的各种辅助动作所消耗的时间确定辅助时间的方法：确定辅助时间的方法：大批量生产：将各辅助动作分解，查表确定各分解动作的时间，然后累加大批量生产：将各辅助动作分解，查表确定各分解动作的时间，然后累加中小批量生产：按基本时间的百分比进行估算，并在实际生产中修正。中小批量生产：按基本时间的百分比进行估算，并在实际生产中修正。作业时间TBfjBtt t3、布置工作地时间、布置工作地时间tb为使加工正常进行，工人照管工作地（如更换刀具、调整刀具、润滑机床、清理切屑、收拾工具）所消耗的时间通常按操作时间的2% 7%计算4、休息与生理需要时间、休息与生理需要时间tx

48、通常按操作时间的2% 计算为恢复体力和满足生理需要所消耗的时间5、准备与终结时间、准备与终结时间tzz准终时间是工人为生产一批产品或零件，进行准备和结束工作所消耗的时间tzz既不是直接消耗在每个工件上，也不是消耗在一个工作班内，而是消耗在一批工件上。分摊到每个工件上的时间为tzz/n，n为批量。熟悉工艺文件熟悉工艺文件领料领装备领料领装备 安装刀具夹具安装刀具夹具调整机床调整机床 拆还工装，送交成品拆还工装，送交成品单件和成批生产的单件和成批生产的单件计算时间单件计算时间tdj：nttttttzzbxfjdj大量生产时，大量生产时，0tnzzbxfjdjttttt一、缩短时间定额一、缩短时间定

49、额缩减基本时间缩减基本时间1（1 1）提高切削用量）提高切削用量pafn，注意注意：采用高速切削和强力切削时，机床的刚：采用高速切削和强力切削时，机床的刚度和功率都需加强度和功率都需加强（2 2）减少或重合切削行程长度）减少或重合切削行程长度a 多刀车削多刀车削f利用利用n把刀具或复合刀具对工件的同一表面或把刀具或复合刀具对工件的同一表面或N个表面个表面同时加工，或利用宽刃刀具或成形刀具改纵向进给为同时加工，或利用宽刃刀具或成形刀具改纵向进给为横向进给同时加工多个表面，实现复合工步。横向进给同时加工多个表面，实现复合工步。b 宽刃和成形刀横向进给切削宽刃和成形刀横向进给切削f钻、扩孔同时进行切

50、削行程长度重合注意：采用多刀或多刃加工时，要尽量做到粗、精分开。由于刀具间的位置精度会直接影响工件的精度，所以调整精度要求较高。多刀铣削箱体切削行程长度重合1 1）顺序多件加工）顺序多件加工2 2）平行多件加工）平行多件加工3 3）平行顺序加工）平行顺序加工fa 顺序多件加工顺序多件加工工作台工作台刨刀刨刀工件工件fc 平行顺序加工平行顺序加工砂轮砂轮fb 平行多件加工平行多件加工铣刀铣刀（3 3）采用多件加工）采用多件加工缩减辅助时间缩减辅助时间2（1 1）采用先进夹具）采用先进夹具工件工件双工位夹具双工位夹具图图 双工位夹具双工位夹具大批大量生产中，采用大批大量生产中，采用高效的气动夹具或

51、液压高效的气动夹具或液压夹具；单件小批和中批夹具；单件小批和中批生产中，采用组合夹具生产中，采用组合夹具、可调夹具或成组夹具。、可调夹具或成组夹具。采用多位夹具，使装卸采用多位夹具，使装卸工件时间和基本时间重工件时间和基本时间重合。合。 使辅助操作自动化；使辅助操作自动化； 使辅助时间和基本时间重合使辅助时间和基本时间重合卸装工件工件粗铣刀粗铣刀精铣刀精铣刀图图 立式连续回转工作台铣床立式连续回转工作台铣床（2 2）采用连续加工方法）采用连续加工方法（3 3）采用主动测）采用主动测 量或数字显量或数字显 示自动测量示自动测量 装置装置缩减布置工作地时间缩减布置工作地时间3减少换刀次数、换减少换

52、刀次数、换刀时间和调整刀具刀时间和调整刀具时间。前者主要依时间。前者主要依靠提高刀具的耐用靠提高刀具的耐用度实现，后两者可度实现，后两者可通过改进刀具的装通过改进刀具的装夹和调整方法，采夹和调整方法，采用对刀辅具来实现。用对刀辅具来实现。螺纹车刀几何角度与用样板对刀 缩减准备和终结时间缩减准备和终结时间4（1 1）扩大零件批量）扩大零件批量1 1）采用成组技术）采用成组技术2 2）零、部件通用化、标准化）零、部件通用化、标准化3 3）产品系列化）产品系列化（2 2）减少调整机床、刀具和夹具的时间）减少调整机床、刀具和夹具的时间1 1）采用易调整的先进设备）采用易调整的先进设备2 2）夹具和刀具

53、通用化；）夹具和刀具通用化；3 3）减少换刀和调刀时间）减少换刀和调刀时间4 4）减少夹具在机床上的装夹找正时间）减少夹具在机床上的装夹找正时间先进的毛坯制作方法先进的毛坯制作方法少无切削新工艺少无切削新工艺特种加工特种加工精铸精铸精锻精锻粉末冶金粉末冶金改进加工方法改进加工方法冷挤冷挤冷轧冷轧滚压滚压滚轧滚轧电火花电火花线切割线切割拉削代铣、钻、铰拉削代铣、钻、铰粗磨代铣平面粗磨代铣平面以铣代刨以铣代刨以精刨、精磨代刮研以精刨、精磨代刮研采用新工艺和新方法提高机械加工自动化程度1 1）大批大量大批大量：多工位组合机床、组合机床自动线；：多工位组合机床、组合机床自动线；2 2）中小批中小批：数

54、控机床、柔性制造系统：数控机床、柔性制造系统当零件加工时，多次转换工艺基准，引起测量基准、定位当零件加工时，多次转换工艺基准，引起测量基准、定位基准与设计基准不重合，这时，需要利用基准与设计基准不重合，这时，需要利用工艺尺寸链工艺尺寸链原理原理来进行工序尺寸及其公差的计算。来进行工序尺寸及其公差的计算。加工套筒零件的尺寸链加工套筒零件的尺寸链1 1、尺寸链的定义和特征、尺寸链的定义和特征在在零件加工零件加工或或机器装配过程机器装配过程中，由一系列中，由一系列相互联系相互联系的尺寸所形的尺寸所形成的成的封闭封闭图形，称为图形，称为尺寸链尺寸链。一、尺寸链的基本概念一、尺寸链的基本概念尺寸链尺寸链

55、装配尺寸链装配尺寸链工艺尺寸链工艺尺寸链在零件的加工在零件的加工过程中所形成过程中所形成的尺寸链。的尺寸链。u尺寸链形式l按环的几何特征分：长度尺寸链和角度尺寸链l按应用场合分：装配尺寸链、工艺尺寸链、零件尺寸链l按各环所处空间位置分：直线尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链尺寸链的主要特征如下：尺寸链的主要特征如下：（1 1）封闭性封闭性。尺寸链必须是。尺寸链必须是首尾相接且封闭首尾相接且封闭的尺寸组合。其中，的尺寸组合。其中，应包含应包含一个间接保证的尺寸一个间接保证的尺寸和和若干个对此有影响的直接获得的若干个对此有影响的直接获得的尺寸尺寸。（2 2）关联性关联性。尺寸链中间接保证的尺寸精度是受

56、这些直接获。尺寸链中间接保证的尺寸精度是受这些直接获得的尺寸精度所支配的，彼此间得的尺寸精度所支配的，彼此间具有特定的函数关系具有特定的函数关系，并且间，并且间接保证的尺寸精度必然低于直接获得的尺寸精度。接保证的尺寸精度必然低于直接获得的尺寸精度。2 2、尺寸链的组成和尺寸链简图的作法、尺寸链的组成和尺寸链简图的作法组成尺寸链的组成尺寸链的各个尺寸各个尺寸称为尺寸链的称为尺寸链的环环，按性质不同可分为，按性质不同可分为组成环和封闭环组成环和封闭环。 （1 1）封闭环）封闭环指在尺寸链中最后形成或未标注指在尺寸链中最后形成或未标注间接保证间接保证的尺寸。每个尺的尺寸。每个尺寸链中，寸链中，封闭环

57、只能有一个封闭环只能有一个，用，用A A0 0表示。表示。（2 2）组成环）组成环除封闭环以外的其他环都称为除封闭环以外的其他环都称为组成环组成环。根据组成环对封闭环。根据组成环对封闭环影响，将其分成如下两类：影响，将其分成如下两类： 增环增环在尺寸链中，当其余各组成环不变，而该环增大使封闭环也增在尺寸链中，当其余各组成环不变，而该环增大使封闭环也增大的，称为大的，称为增环增环。引起封闭环同向变动。引起封闭环同向变动。 减环减环在尺寸链中，当其余各组成环不变，而该环增大使封闭环减小在尺寸链中，当其余各组成环不变，而该环增大使封闭环减小的环，称为的环，称为减环减环。引起封闭环异向变动。引起封闭环

58、异向变动。（3 3）尺寸链简图的作法）尺寸链简图的作法常采用常采用标箭头标箭头的方法来判断增减环。在尺寸链图中用首尾相接的单向箭头的方法来判断增减环。在尺寸链图中用首尾相接的单向箭头顺序表示各尺寸环，其中与封闭环箭头方向顺序表示各尺寸环，其中与封闭环箭头方向相反相反者为者为增环增环, ,与封闭环箭头与封闭环箭头方向方向相同相同者为者为减环减环。封闭环封闭环A1A0A2A3减环减环ABC 1 1、封闭环确定、封闭环确定 2 2、组成环确定、组成环确定1 1、封闭环的基本属性为、封闭环的基本属性为“派派生生”，表现为，表现为尺寸间接获得尺寸间接获得。 关键关键 关键关键1 1、封闭环确定后才能确定

59、、封闭环确定后才能确定。2 2、直接获得。、直接获得。3 3、对封闭环有影响、对封闭环有影响二、尺寸链计算的基本公式（极值法）二、尺寸链计算的基本公式（极值法）1 1、封闭环的基本尺寸、封闭环的基本尺寸封闭环的基本尺寸封闭环的基本尺寸等于所有增环基本尺寸之和减去所有减等于所有增环基本尺寸之和减去所有减环基本尺寸之和，即：环基本尺寸之和，即：011mnijijmAAA0AiAjA 封闭环的基本尺寸；封闭环的基本尺寸； 增环的基本尺寸；增环的基本尺寸； 减环的基本尺寸；减环的基本尺寸； m m 增环的数量；增环的数量；n n 组成环的总数（不包括封闭环）。组成环的总数（不包括封闭环）。2 2、封闭

60、环的极限尺寸、封闭环的极限尺寸封闭环的最大极限尺寸封闭环的最大极限尺寸等于所有增环最大极限尺寸之和，减去等于所有增环最大极限尺寸之和，减去所有减环最小极限尺寸之和；而所有减环最小极限尺寸之和；而封闭环的最小极限尺寸封闭环的最小极限尺寸等于所等于所有增环最小极限尺寸之和，减去所有减环最大极限尺寸之和。有增环最小极限尺寸之和，减去所有减环最大极限尺寸之和。即：即：maxmin0max11mnijij mAAA minmax0min11mnijij mAAA 3 3、封闭环的上、下偏差和公差、封闭环的上、下偏差和公差封闭环的上偏差封闭环的上偏差等于所有增环上偏差之和减去所有减环下偏差等于所有增环上偏