机械加工工艺规程设计1-4改

1、第七章 机械加工工艺规程设计学习内容 机械加工工艺过程的组成、零件结构加工工艺性、毛坯选择、定位基准选择、工艺路线的拟定、工序设计（切削用量选择、工艺尺寸链计算），提高生产率的工艺措施、工艺方案技术经济分析、典型零件的加工工艺。学习目的与要求掌握机械加工工艺的基本概念熟悉工艺规程的编制方法、步骤及其格式熟悉零件的毛坯选择和结构工艺性问题熟悉基准对于加工的重要性，掌握合理选择定位基准的原则掌握拟定零件加工工艺路线的原则和方法掌握工艺尺寸链的解算方法第一节 机械加工工艺规程概述学习的内容：机械加工工艺过程的组成机械加工工艺规程要求掌握：工序、安装、工位、工步、走刀的概念机械加工工艺文件种类及应用制

2、定机械加工工艺规程的步骤一、机械加工工艺过程及其组成机械产品的工艺过程包括毛坯制造、零件的机械加工与热处理及成品（部件或机器）的装配、调整、检验等，它是生产过程中的主要和重要组成部分。工艺过程是指生产过程中，直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和物理力学性质等，使其成为成品或半成品的过程。 1、工艺过程减速器毛坯制造齿轮生产轴生产箱体生产锻造轧制铸造机械加工热处理装配车削、滚齿等车削、磨削等铣削、镗削等高频淬火调质+齿轮轴箱体2、机械加工工艺过程一般的机械加工包括车、钳、刨、铣、拉、割等金属切削加工和磨削加工，但从广义上说，电加工、超声加工、激光加工、电子束和离子束加工等特种加工也是机械加工

3、工艺过程中的一部分。机械加工工艺过程直接决定了零件及机械产品的质量和性能，是整个工艺过程的重要组成部分。机械加工工艺过程是指用机械加工的方法直接改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和表面质量等，使其成为合格零件或机械成品的过程。 减速器毛坯齿轮轴箱体锻造轧制铸造机械加工改变形状热处理改变表面质量装配车削、滚齿等车削、磨削等铣削、镗削等高频淬火调质+齿轮生产轴生产箱体生产机械加工改变形状车削、滚齿等车削、磨削等机械加工改变形状车削、滚齿等铣削、镗削等车削、磨削等机械加工改变形状车削、滚齿等21 0.8 阶梯轴0.8 0.8 35 40 30 5 50 150 其余 倒角145 3.2 21 阶梯轴的机

4、械加工工艺过程改变形状改变尺寸改变表面质量3、机械加工工艺过程的组成为便于工艺过程的编制、执行和生产组织管理，需要把工艺过程划分为不同层次的单元：工序、安装、工步和走刀；加工工艺过程由一个或多个顺序排列的加工单元组成。21 0.8 阶梯轴0.8 0.8 35 40 30 5 50 150 其余 倒角145 3.2 21 例：阶梯轴的加工工艺针对不同生产类型采用不同的工艺过程单件生产时的加工工艺大批量生产时的加工工艺1 ）工序工作地、工人、工件、连续作业是构成工序的四个要素。划分工序的主要依据：工人是否变动、工作地是否变动、工件是否变动和工作是否连续。若机械加工中，工人、工作地、工件三不变且工作

5、连续，则属同一工序，否则该加工要划分成多个工序。工序是机械加工工艺过程中的基本单元，也是制订生产计划，组织生产及进行成本核算的基本单元。工序是一个或一组工人，在一个工作地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。 单件小批生产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1车一端面，钻中心孔*；调头，车另一端面，钻中心孔车床I2车大外圆及倒角；调头，车小外圆、切槽及倒角车床II3铣键槽、去毛刺铣 床大批大量生产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1铣两端面，钻两端中心孔*铣端面钻中心孔机床2车大外圆及倒角车床 I3车小外圆、切槽及倒角车床II4铣键槽专用铣床 5去毛刺钳工台阶梯轴讨论： 生产

6、规模不同，工序的划分不一样。工作地、工件、工人、连续作业是划分工序的依据。工序例：2）安装工件在加工前，先要把工件放准，确保工件在机床上或夹具中占有正确位置，这个过程称为定位。工件定位后要将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不便，这个操作称为夹紧。定位和夹紧几次就构成了几次安装。安装是经一次装夹（定位和夹紧）后所完成的那一部分工序。 单件小批生产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1车一端面，钻中心孔*；调头，车另一端面，钻中心孔车床I2车大外圆及倒角；调头，车小外圆、切槽及倒角车床II3铣键槽、去毛刺铣 床大批大量生产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1铣两端面，钻两端中心孔*铣端面钻中

7、心孔机床2车大外圆及倒角车床 I3车小外圆、切槽及倒角车床II4铣键槽专用铣床 5去毛刺钳工台阶梯轴两次两次一次一次一次一次一次讨论： 安装次数多好还是少好？安装例3）工位为了减少工件的装夹次数，常采用各种回转工作台，回转夹具或移动夹具，使工件在一次装夹中，先后处于几个不同的位置进行连续加工。利用多工位加工的最大优点是可以大大提高加工生产率。工位是指为完成一定的工序部分，一次装夹工件后，通过分度（或者位移）装置，使工件相对于机床经过不同的位置顺次进行加工。 多工位加工 1：装卸工件 2：钻孔 3：扩孔 4：绞孔 采用多工位加工，可以提高生产率和保证被加工表面间的相互位置精度。4）工步工步是在加

8、工表面、加工工具及切削用量中转速和进给量（不包括背吃刀量）均保持不变的情况下，所连续完成的那一部分工序。 a）立轴转塔车床的一个复合工步 b）钻孔、扩孔复合工步 复合工步工步的要点有三个，即加工表面不变、加工刀具不变和机床的切削参数不变。若其中一个要素发生变化，就形成了一个新工步。 一个工序可以包含一个工步，也可以包含多个工步。 为了提供生产率，有时用几把刀具同时加工几个表面，这也可看成一个工步，称为复合工步。单件小批生产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1 车一端面，钻中心孔*；调头，车另一端面，钻中心孔车床I2车大外圆及倒角；调头，车小外圆、切槽及倒角车床II3铣键槽、去毛刺铣 床大批大

9、量生产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1铣两端面，钻两端中心孔*铣端面钻中心孔机床2车大外圆及倒角车床 I3车小外圆、切槽及倒角车床II4铣键槽专用铣床5去毛刺钳工台阶梯轴四个五个一个两个三个两个一个工步例5）走刀走刀是构成机械加工工艺过程的最小单元。走刀是刀具在加工表面上切削一次所完成的工步内容。走刀是在一个工步中所进行的每一次切削。如果在一个工步中的加工余量较大，就需要进行多次切削，即需要多次走刀。 二、机械加工工艺规程1、工艺规程 规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件称为工艺规程。其中，规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件称为机械加工工艺规程。 工艺规程是在具

10、体的生产条件下，最合理或较合理的工艺过程和操作方法，并按规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产的。工艺规程中包括各个工序的排列顺序，加工尺寸、公差及技术要求，工艺设备及工艺措施，切削用量及工时定额等内容。2、工艺规程的作用1）工艺规程是指导生产的主要技术文件。 合理的工艺规程是总结长期生产实践经验基础上，依据工艺理论和必要的工艺试验而拟定、保证产品质量和生产经济的指导性文件。2）工艺规程是生产准备和生产管理的基本依据。 工夹量具的设计制造或采购，原材料、半成品及毛坯的准备，劳动力及机床设备的组织安排，生产成本的核算等，都要以工艺规程为基本依据。 3）工艺规程是新建扩建工厂或车间时的基本

11、资料。 只有依据工艺规程和生产纲领才能确定生产所需机床类型和数量、机床布置、车间面积及工人工种、等级及数量等4）工艺规程还是工艺技术交流的主要文件形式。 工艺规程是机械制造企业的最主要的技术文件之一。大批大量生产类型要求有细致和严密的组织工作，因此要求有比较详细的机械加工工艺规程。单件小批生产由于分工比较粗糙，因此其机械加工工艺规程可以简单一些。 机械加工工艺规程的制定、修改与补充必须经过认真讨论和严格的审批手续。不过，所有的机械加工工艺规程几乎都要经过不断的修改与补充才能得以完善，只有这样，才能不断吸收先进经验，保证其合理性。 3、制订机械加工工艺规程的原则l）所设计的工艺规程必须保证机器零

12、件的加工质量和机器的装配质量，达到设计图样的规定。2）工艺过程应具有较高的生产效率，使产品能尽快投放市场。3）尽量降低制造成本。4）注意减轻工人的劳动强度，保证生产安全。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。 4、工艺规程设计所需原始资料l）产品装配图、零件图。2）产品验收质量标准。3）产品的年生产纲领。4）毛坯材料与毛坯生产条件。5）制造厂的生产条件，包括机床设备状态，工人技术水平，以及工厂供电、供气的能力等有关资料。6）工艺规程设计、工艺装备设计所用设计手册和有关标准。7）国内外有关制造技术资料等。 1）机械加工工艺过程卡片 它是以工序为单位说明一个零件全部加工

13、过程的工艺卡片。这种卡片包括零件各个工序的名称、工序内容，经过的车间、工段、所用的机床、刀具、夹具、量具，工时定额等。主要用于单件小批生产以及生产管理中。 2）机械加工工序卡 它是根据工艺卡片的每一道工序制订的，主要用来具体指导操作工人进行生产的一种工艺文件。多用于大批大量生产或成批生产中比较重要的零件。该卡片中附有工序简图，并详细记载了该工序加工所需的资料，如定位基准选择、工序尺寸及公差以及机床、刀具、夹具、量具、切削用量和工时定额等。3）机械加工工艺卡 它是以工序为单位，详细说明零件的机械加工工艺过程,其内容介于工艺过程卡片和工序卡片之间。它用来指导工人进行生产和帮助车间管理和技术人员掌握

14、整个零件加工过程的一种主要工艺文件，广泛用于成批生产和单件小批生产中比较重要的零件或工序。5、机械加工工艺文件的类型机械加工工艺过程卡片 它是以工序为单位说明一个零件全部加工过程的工艺卡片。这种卡片包括零件各个工序的名称、工序内容。卡片包括零件经过的车间、工段、所用的机床、刀具、夹具、量具，工时定额等。工艺过程卡片主要用于单件小批生产以及生产管理中。机械加工工序卡片它是根据工艺卡片的每一道工序制订的，主要用来具体指导操作工人进行生产的一种工艺文件。多用于大批大量生产或成批生产中比较重要的零件。记载了该工序加工所需的机床、刀具、夹具、量具、切削用量和工时定额等。卡片中附有工序简图，并详细记载了该

15、工序加工所需的资料，如定位基准选择、工序尺寸及公差。# 8机械加工工艺卡片它是以工序为单位，详细说明零件的机械加工工艺过程,其内容介于工艺过程卡片和工序卡片之间。它用来指导工人进行生产和帮助车间管理和技术人员掌握整个零件加工过程的一种主要工艺文件，广泛用于成批生产和单件小批生产中比较重要的零件或工序。6、制订机械加工工艺规程的步骤及内容1）由产品的年生产纲领研究确定零件生产类型。2）分析零件图和产品装配图 首先应分析零件图和该零件所在部件或总成的装配图，了解它们的技术要求，分析其主要技术关键和应相应采取的工艺措施，形成总体构思。3）对零件图和装配图进行工艺审查 审查图样上的视图、尺寸公差和技术

16、要求是否正确、完整，对零件设计的结构工艺性进行评价，如发现有不合理之处应及时同有关设计人员商讨修改方案。4）确定毛坯种类和制造方法 提高毛坯制造质量，可以减少机械加工劳动量，降低机械加工成本，但同时可能会增加毛坯的制造成本，要根据零件生产类型和毛坯制造的生产条件综合考虑。 5）拟订工艺路线 选择定位基准，确定各表面加工方法，划分加工阶段，确定工序集中和分散程度，确定工序顺序等。需提出几种方案，然后通过技术经济分析，确定一种最为合理的工艺方案6）工序设计 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 确定各工序的技术要求及检验方法。 确定各工序的切削用量和工时定额。 确定各工序所用机床设备和工艺装

17、备（含刀具、夹具、量具、辅具等），对需要改装或重新设计的专用工艺装备要提出设计任务书。7）编制工艺文件。 第二节 零件结构工艺性与毛坯选择学习内容：零件加工结构工艺性分析毛坯的选择要求掌握：零件加工工艺性要求毛坯的种类及选择一、零件结构工艺性零件结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下，其制造的可行性和经济性。制订零件的机械加工工艺规程的第一步： 审查零件图样和对零件进行结构工艺性分析。 零件的结构工艺性包括： 零件在各个制造过程中的工艺性，有零件结构在铸造、锻造、冲压、焊接等毛坯制造的工艺性和切削加工的工艺性。 1、零件的技术要求分析零件技术要求包括下列几个方面： （1）加上表面的

18、尺寸精度； （2）形状精度； （3）相互位置精度； （4）表面粗糙度以及表面质量方面要求； （5）热处理要求及其它要求（如动平衡等）。分析零件技术要求的目的： 找出零件的主要表面（即精度要求较高的面），一是决定主要表面的加工方法；应采取什么工艺措施，二是检查技术要求的合理性。如发现图样上的视图、尺寸标注、技术要求有错误或遗漏，或结构工艺性不好时，应提出修改意见。但修改时必须征得设计人员的同意，并经过一定的审批手续。2、审查零件结构的工艺性工艺性与零件的生产批量及具体生产条件相关。2. 加工表面的几何形状应尽可能简单；3. 便于安装、定位准确、夹紧可靠；4. 便于加工、易于测量；1. 零件的加工

19、精度、表面粗糙度值选择应合理；5. 提高标准化程度。1）零件要便于在夹具上装夹及减少在夹具上装夹的次数增加可装夹的工艺面、工艺边或工艺孔增加可装夹的工艺凸台箱体中多个孔要从大到小排列增加工艺轴段2）要便于进刀和退刀车螺纹要有退刀槽，磨削表面要有砂轮越程槽ab3）零件的加工要减少刀具的种类、调整次数和走刀次数尽量采用相同的螺孔结构被加工平面要尽能设计在一个平面尽量采用相同的槽和圆角使用可多件加工的结构相同孔和槽的加工方向要尽可能一致4）零件结构要便于加工避免在斜面上钻孔或单刃切削避免在箱体内表面加工内表面要加工才能保证安装质量修改减少切削加工难度减少加工面积零件的工艺分析零件的工艺分析二、毛坯的

20、选择零件是由毛坯按照其技术要求经过各种加工而最后形成的。毛坯选择的正确与否，不仅影响产品质量，而且对制造成本也有很大的影响。因此，正确地选择毛坯有着重大的技术经济意义。要加工如图所示带键槽的轴，应选什么毛坯。种类特 点铸件多用于形状复杂、尺寸较大的零件。其吸振性能好，但力学性能低。铸造方法有砂型铸造、离心铸造等，有手工造型和机器造型。模型有木模和金属模。木模手工造型用于单件小批生产或大型零件，生产效率低，精度低。金属模用于大批大量生产，生产效率高、精度高。离心铸造用于空心零件，压力铸造用于形状复杂、精度高、大量生产、尺寸小的有色金属零件锻件用于制造强度高、形状简单的零件（轴类和齿轮类）。用模锻

21、和精密锻造，生产效率高，精度高。单件小批生产用自由锻型材用于形状简单或尺寸不大的零件。材料为各种冷拉和热轧钢材常用毛坯种类和特点1、毛坯的种类种类特 点焊接件用于尺寸较大、形状复杂的零件，多用型钢或锻件焊接而成，其制造成本低，但抗振性差，容易变形，尺寸误差大冲压件用于形状复杂、生产批量较大的板料毛坯。精度较高，但厚度不宜过大冷挤压件用于形状简单、尺寸小和生产批量大的零件。如各种精度高的仪表件和航空发动机中的小零件工程塑料用于形状复杂、尺寸精度高、力学性能要求不高的零件粉末冶金尺寸精度高、材料损失少，用于大批量生产、成本高。不适于结构复杂、薄壁、有锐边的零件常用毛坯种类和特点（续）2、确定毛坯时

22、应考虑的因素毛坯的种类和制造方法对零件的加工质量、生产率、材料消耗及加工成本都有影响。提高毛坯精度，可减少机械加工的劳动量，提高材料利用率，降低机械加工成本，但毛坯制造成本增加，两者是相互矛盾的。选择毛坯应综合考虑下列因素。(1) 零件的材料及对零件力学性能的要求 当零件的材料确定后，毛坯的类型也就大致确定了。 (2) 零件的结构形状与外形尺寸 钢质的一般用途的阶梯轴，如台阶直径相差不大，可用棒料；若台阶直径相差大，则宜用锻件，以节约材料和减少机械加工工作量。 (3) 生产类型 大批大量生产时，应选毛坯精度和生产率都高的先进的毛坯制造方法，使毛坯的形状、尺寸尽量接近零件的形状、尺寸，以节约材料

23、，减少机械加工工作量，由此而节约的费用会远远超出毛坯制造所增加的费用，获得好的经济效益。 (4) 生产条件 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。 (5) 充分考虑利用新工艺、新技术和新材料 随着毛坯制造专业化生产的发展，目前毛坯制造方面的新工艺、新技术和新材料的应用越来越多，如精铸、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金和工程塑料的应用日益广泛，这些方法可大大减少机械加工量，节约材料，有十分显著的经济效益，我们在选择毛坯时，应于充分考虑，在可能的条件下，尽量采用。学习内容：表面加工方法加工阶段的划分加工顺序的安排工序集中与分散的特点要求掌握：加工方案选择的依据

24、划分加工阶段的主要目的机加工工序安排的原则热处理工序的安排第三节 工艺路线的确定图5-13 加工误差与成本关系C0AB 经济精度随年代增长和技术进步而不断提高（图5-14） 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（图5-13AB段）196010-110-210-319202000102101100年代图5-14 加工精度与年代的关系 一般加工精密加工超精密加工一、表面加工方法的选择1、加工经济精度加工方案经济精度公差等级表面粗糙度Ra（m）适用范围粗车半精车 精车 滚压（或抛光）ITll13 IT8

25、9 IT78 IT6750100326381600820适用于除淬火钢以外的金属材料粗车半精车磨削 粗磨精磨 超精磨IT67 IT57 IT540080100400012010除不宜用于有色金属外，主要适用于淬火钢件的加工粗车半精车精车金刚石车IT560025040主要用于有色金属粗车半精车粗磨精磨镜面磨 精车精磨研磨 粗研抛光IT5以上IT5以上IT5以上0250200050100025040主要用于高精度要求的钢件加工2、表面加工方法的选择1）常用加工方案所能达到的经济精度和表面粗超度外圆表面加工方案及其经济精度加工方案经济精度公差等级表面粗糙度Ra（m）适用范围钻扩铰粗铰精铰铰粗铰精铰I

26、Tll13ITl011IT89 IT78 IT89IT78502550160320080160160320080160加工未淬火钢及其铸铁的实心毛坯，也可用于加工有色金属（所得表面粗糙度Ra值稍大）钻（扩）拉IT78080160大批、大量生产（精度可由拉刀精度而定），如校正拉削后，则Ra可降低到040020粗镗（扩）半精镗磨 精镗（或铰） 浮动镗IT89 IT78 IT672550160320080160020040除淬火钢外的各种钢材，毛坯上已有铸出或锻出的孔粗镗（扩）半精镗磨 粗磨精磨IT78 IT67020080010020主要用于淬火钢，不宜用于有色金属粗磨半精磨精磨金刚镗IT6700

27、5020主要用于精度要求高的有色金属钻（扩）粗铰精铰 拉珩磨粗镗半精镗精镗珩磨IT67IT67 IT67002502000250200025020精度要求很高的孔，若以研磨代替珩磨，精度可达IT6以上，Ra可降低到0l001内孔表面加工方案及其经济精度加工方案经济精度公差等级表面粗糙度Ra（m）适用范围粗车半粗车 精车 磨ITll13IT89 IT78 IT6750320630080160020080适用于工件的端面加工粗刨（或粗铣） 精刨（或精铣） 刮研ITll13IT79IT565060630010080适用于不淬硬的平面（用端铣加工，可得较低的粗糙度值）粗刨（或粗铣）精刨（或精铣）宽刃精

28、刨 IT67020080批量较大，宽刃精刨效率高粗刨（或粗铣）精刨（或精铣）磨 粗磨精磨IT67 IT560200800025040适用于精度要求较高的平面加工粗铣拉IT69020080适用于大量生产中加工较小的不淬火平面粗铣精铣磨研磨 抛光IT56IT5以上00250200025010适用于高精度平面的加工平面加工方法及其经济精度 与零件加工表面的精度和表面粗糙度要求相适应 与零件加工表面的几何精度、形状精度和位置精度相适应 与零件材料的加工性相适应 与生产批量和生产节拍要求相适应 与企业现有加工设备和加工能力相适应 经济性2）选择表面加工方法应遵循的原则加工方法的选择步骤 先选定最终工序的

29、加工方法，再选该表面各有关前道工序的加工方法。先选主要表面的加工方案和加工方法，再选次要表面的加工方案和加工方法。表格应用的举例：要求孔的加工精度为IT7级，粗糙度Ra1.63.2m，确定孔的加工方案 查表 可有下面四种加工方案：（1）钻一扩一粗铰一精铰：此方案用得最多，在大批、大量生产中常用在自动机床或组合机床上，在成批生产中常用在立钻、摇臂钻、六角车床等连续进行各个工步加工的机床上。该方案一般用于加工小于 80mm的孔径，工件材料为未淬火钢或铸铁，不适于加工大孔径，否则刀具过于笨重。 加工方法的选择举例（2）粗镗一半精镗一精镗：此方案用于加工毛坯本身有铸出或锻出的孔，但其直径不宜太小，否则

30、因镗杆太细容易发生变形而影响加工精度，箱体零件的孔加工常用这种方案。 （3）粗镗一半精镗一粗磨一精磨：此方案适用于淬火的工件。 （4）钻（扩）一拉：此方案适用于成批或大量生产的中小型零件，其材料为未淬火钢、铸铁及有色金属。 外圆表面的典型加工工艺路线 研 磨 IT5 Ra 0.0080.32超 精 加 工 IT5 Ra 0.010.32砂 带 磨 IT5 Ra 0.010.16精 密 磨 削 IT5 Ra 0.0080.08抛 光 Ra 0.0081.25金 刚 石 车 IT56 Ra 0.021.25滚 压 IT67 Ra 0.161.25精 磨 IT67 Ra 0.161.25精 车 IT

31、78 Ra1.2 55粗 磨 IT89 Ra 1.2510半 精 车 IT1011 Ra 2.512.5粗 车 IT1213 Ra 1080典型表面加工路线 珩 磨 IT56 Ra0.041.25研 磨 IT56 Ra0.0080.63粗 镗 IT1213 Ra 520钻 IT1013 Ra 580半 精 镗 IT1011 Ra 2.510粗 拉 IT910 Ra 1.255扩 IT913 Ra 1.2540精 镗 IT79 Ra 0.635粗 磨 IT911 Ra1.2510精 拉 IT79 Ra0.160.63推 IT68 Ra0.081.25饺 IT69 Ra 0.3210金 刚 镗 I

32、T57 Ra0.161.25精 磨 IT78 Ra0.080.63滚 压 IT68 Ra0.011.25手 饺 IT5 Ra0.081.25孔的典型加工工艺路线 # 34抛 光 Ra0.0081.25研 磨 IT56 Ra0.0080.63精 密 磨 IT56 Ra 0.040.32半 精 铣 IT811 Ra 2.510精 铣 IT68 Ra 0.635高 速 精 铣 IT67 Ra 0.161.25导 轨 磨 IT6 Ra0.161.25精 磨 IT68 Ra 0.161.25宽 刀 精 刨 IT6 Ra 0.161.25粗 磨 IT810 Ra 1.2510精 刨 IT68 Ra 0.6

33、35半 精 刨 IT811 Ra 2.510半 精 车 IT811 Ra 2.510粗 铣 IT1113 Ra 520粗 刨 IT1113 Ra 520砂 带 磨 IT56 Ra0.010.32金 刚 石 车 IT6 Ra0.021.25刮 研 Ra 0.041.25精 车 IT68 Ra 1.255粗 车 IT1213 Ra 1080精 拉 IT69 Ra 0.322.5粗 拉 IT1011 Ra 520平面典型加工工艺路线 对于加工精度要求较高和粗糙度值要求较低的零件，通常将工艺过程划分为粗加工和精加工两个阶段；对于加工精度要求很高、粗糙度值要求很低的零件，则常划分为粗加工阶段、半精加工阶

34、段、精加工阶段和光整加工阶段。 1、加工阶段划分1）粗加工阶段： 任务：在这个阶段尽量将零件各个被加工表面的大部分余量从毛坯上切除。这个阶段主要问题是如何提高生产率。 粗加工后精度： IT11-13，Ra12.5-502）半精加工阶段： 任务：为主要表面的精加工做好准备，切去的余量介于粗加工和精加工之间，并达到一定的精度和粗糙度值，为精加工留有一定的余量。在此阶段还要完成一些次要表面的加工，如钻孔、攻丝、铣键槽等。 半精加工后精度：IT10-12，Ra3.2-6.3二、加工阶段的划分3）精加工阶段： 任务：在这个阶段将切去很少的余量，保证各主要表面达到较高的精度和较低的粗糙度值。 加工精度：I

35、T710级，Ra0.41.6 4）光整加工阶段： 主要是为了得到更高的尺寸精度和更低的粗糙度值（精度59级），只从被加工表面上切除极少的余量。 粗加工： IT11-13，Ra12.5-50半精加工：IT10-12，Ra3.2-6.3精加工： IT7-10，Ra0.4-1.6 消除变形，保证质量：粗加工阶段容易引起工件的变形，这是由于切除余量大，一方面毛坯的内应力重新分布而引起变形，另一方面由于切削力、切削热及夹紧力都比较大，因而造成工件的受力变形和热变形。为了使这些变形充分，应在粗加工之后留有一定的时间。然后再通过逐步减少加工余量和切削用量的办法消除上述变形。 合理使用机床、人员。如粗加工阶段

36、可以使用功率大、精度较低的机床；精加工阶段可以使用功率小、精度高的机床。这样有利于充分发挥粗加工机床的动力，又有利于长期保持精加工机床的精度。 可在各个阶段中插入必要的热处理工序。如在粗加工之后进行去除内应力的时效处理；在半精加工后进行淬火处理等。 发现缺陷：在粗加工阶段，由于切除大量的多余金属，可以及早发现毛坯的缺陷裂纹、气孔等），以便及时处理，避免过多浪费工时。2、将工艺过程划分粗、精加工阶段的原因 先基准后其他先加工基准面，再加工其他表面 三、加工顺序的安排1、机械加工工序的安排外圆定位先加工中心孔轴承孔定位先加工底面 先面后孔有两层含义： 1）当零件上有较大的平面可以作定位基准时，先将

37、其加工出来，再以面定位，加工孔，可以保证定位准确、稳定 2）在毛坯面上钻孔或镗孔，容易使钻头引偏或打刀，先将此面加工好，再加工孔，则可避免上述情况的发生 。1、机械加工工序的安排（续） 先主后次也有两层含义： 1）先考虑主要表面加工，再安排次要表面加工，次要表面加工常常从加工方便与经济角度出发进行安排 2）次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位进行加工 先粗后精 1、机械加工工序的安排（续）先粗加工后精加工 1）预备热处理目的：为改善工件材料切削性能，消除毛坯制造内应力而进行的热处理工序方法：退火、正火加工安排：应安排在粗加工之前进行 2）改善力学性

38、能的热处理目的：提高材料强度、表面硬度和耐磨性方法：调质、淬火、渗碳淬火、渗氮加工安排：在粗加工后、精加工前进行。调质安排在粗加工后进行；渗碳淬火安排在半精加工后，磨削加工前表面淬火和渗氮等变形小的热处理工序，可安排在精加工后进行 2、热处理工序的安排3）时效处理目的：为消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力方法：人工时效、自然时效加工安排：粗加工之后，也可安排在切削加工之前 4）表面处理目的：为了提高零件表面耐磨性或耐蚀性、表面装饰方法：镀铬、镀锌、氧化、煮黑加工安排：一般放在工艺过程的最后。2、热处理工序的安排（续）四、工序集中与工序分散1、工序集中1）工序集中含义：将若干个工步集中在一个工

39、序内完成，一个工件的加工，只须集中在少数几个工序内完成。最大限度的集中是在一个工序内完成工件所有表面的加工。例如在一台组合机床上可同时完成缝纫机壳体14个孔的加工。2）特点：采用工序集中可以减少工件的装夹次数，在一次装夹中可以加工许多表面，有利于保证各表面之间的相互位置精度，也可以减少机床的数量，相应地减少工人的数量和机床的占地面积。但所需要的设备复杂，操作和调整工作也较复杂。 在制定工艺过程中，为便于组织生产、安排计划和均衡机床的负荷，常将工艺过程划分为若干个工序。划分工序时有两个原则，即工序的集中和工序的分散。2、工序分散1）工序分散含义：工序的数目多，工艺路线长，每个工序所包括的工步少。

40、最大限度的分散是在一个工序内只包括一个简单的工步。2）特点：工序分散可以使所需要的设备和工艺装备结构简单、调整容易、操作简单，能较快的适应产品的变换。有利于选择合理的切削用量，减少机动 时间。但所需的机床数量多、占地面积大、 工艺路线长。# 48 传统的流水线、自动线生产，多采用工序分散的组织形式（个别工序亦有相对集中的情况） 由于市场需求的多变性，对生产过程的柔性要求越来越高，加之加工中心等先进设备的采用，工序集中将越来越成为生产的主流方式 多品种、中小批量生产，为便于转换和管理，多采用工序集中方式3、工序集中与工序分散的应用例 如图所示的阶梯轴,零件，当单件小批生产时，其加工工艺的工序可划

41、分成4道（见表1所示）。表1 阶梯轴加工工艺过程（单件小批生产）工序号工序内容工艺装备1 车两端面、钻两中心孔、车全部外圆、车槽与倒角、去毛刺C616普通车床，标准车刀通用夹具、通用量具2铣键槽、去毛刺X51立式铣床，标准铣刀通用夹具、通用量具3钻孔、去毛刺Z525立式钻床，标准钻头通用夹具、通用量具4磨外圆M114W外圆磨床，标准砂轮通用夹具、通用量具第四节 定位基准的选择学习内容：基准的分类粗基准的选择精基准的选择要求掌握：各类基准的划分粗基准和精基准的定义粗基准的选择原则精基准的选择原则一、基准的概念及其分类1基准的概念基准是用来确定生产对象上几何要素间几何关系所依据的那些点、线和面。

42、在零件图或实际零件上，每个尺寸的标注、加工、测量都有一个参考点、线或面，这些参考点、线和面就是所谓的基准 零件的尺寸基准（点、线和面）2基准的分类 根据基准的作用不同，把基准分为：设计基准和工艺基准。1）设计基准设计基准是从设计角度考虑，为满足零件在机器或部件之中对其结构、性能的特定要求而选定的一些基准。 设计基准可以从零件的作用和尺寸的标注中分析出来。 端面C是端面A、B的设计基准；中心线O-O是外圆柱面D和d的设计基准；中心O是E面的设计基准。2）工艺基准工艺基准是在制造零件和装配机器的过程中所使用的基准。 工艺基准按其用途又分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。工序基准为消除基准不

43、重合误差，应尽量使工序基准和设计基准重合。 工序基准是在工序图上用来确定本工序上零件加工表面尺寸、形状和位置所依据的基准。 法兰盘加工的工序基准 如图左的零件，若加工端面B时的工序图为右图，工序尺寸为l4，则工序基准为端面A，而其设计基准是端面C。测量基准 测量基准不一定和设计基准重合，测量基准面所产生的测量基准与设计基准面间的位置差值就是测量原理误差。测量基准是零件在加工中和加工后，测量尺寸、形位误差时所依据的基准。当加工端面A、B，并保证尺寸l1、l2时，测量基准就是它的设计基准端面C。但当以设计基准为测量基准不方便或不可能时，也可采用其它表面为测量基准。如表面E的设计基准为中心O，而测量

44、基准为外圆D的母线F，则此时的测量尺寸为 l。装配基准 图为蜗轮轴装配基准的示意图，从图中看出蜗轮定位轴肩与轴向主要设计基准是重合的。装配基准是用来确定零件或部件在机器中位置的基准。 定位基准作为设计基准的点、线和面在实际零件上不一定存在（如轴和孔的轴线，槽的对称面等），此时需要用工件上实际存在的面对工件定位，这些面称为定位基准面。定位基准面所产生的定位基准与设计基准间的位置差值就是定位误差。定位基准是在机械加工中，用作工件定位的基准。 法兰盘加工的定位基准右图，加工齿轮外圆或切齿时，以内孔和端面为定位基准。左图，加工E面的工件是以外圆d在v形块1上定位时，其定位基准则是外圆d的两条母线。定位

45、基准常用的是“面”，所以也称为定位面，常以符号“v”表示，其尖端指向定位面。右图为切齿轮时的定位基准表示法。按基准面的加工状况分为：粗基准和精基准。1、定位基准分类 使用未经机械加工表面作为定位基准，称为粗基准。 零件上根据机械加工工艺需要而专门设计的定位基准。如用作轴类零件定位的顶尖孔，用作壳体类零件定位的工艺孔或工艺凸台等。粗基准 使用经过机械加工表面作为定位基准，称为精基准。精基准 辅助基准 二、定位基准的选择 工艺凸台A向A小刀架上的工艺凸台辅助基准定位基准的选择顺序制订工艺规程时，能否正确且合理地选择定位基准，将直接影响到被加工零件的位置精度、各表面加工的先后顺序，在某些情况下，还会

46、影响到所采用工艺装备的复杂程度和加工效率等。在选择定位基准时，通常按如下顺序进行选择： （1）首先选择精基准 选择零件上的哪一组（个）表面作为精基准，方能保证零件的精度要求？是否需要第二组（个）表面作为精基准，以及如何进行转换？ （2）然后选择粗基准 粗基准是为加工精基准服务的，为了加工出上述精基准，应选择哪一组（个）毛坯表面作为粗基准？粗精基准的用途不同，在选择时所考虑的侧重点也不同。下面对它们的选择原则分别加以说明。2、粗基准的选择粗基准选择得是否合理，直接影响到各个加工表面加工余量的分配，以及加工表面和非加工表面的相互位置关系。1）选择非加工表面作为粗基准有些零件上的个别表面不需要进行机

47、械加工，为了保证加工表面和非加工表面的位置关系，应该选择非加工表面作为粗基准。 例如，图所示的零件，内孔2和端面需要加工，外圆1表面不需加工，铸造时内孔2相对外圆1有偏心。为了保证加工后零件的壁厚均匀，应该选择外圆表面作为粗基准。以不加工表面作为粗基准1外圆 2内孔a）b）c）粗基准选择比较如图(a)所示，为保证皮带的轮缘厚度均匀，以不加工表面1为粗基准，车外圆表面。又如图(b)所示，为保证零件的壁厚均匀，应以不加工的外圆表面1为粗基准，镗内孔。余量不均匀同轴零件余量均匀不同轴1211223以不加工表面为粗基准拨叉要镗22H9孔，要保证壁厚均匀，以毛面40作粗基准。床身粗基准选择比较工序1工序1工序2工序2 2）保证重要表面余量均匀，选择其为粗基准余量均匀分配原则如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时，应选择该