机械加工工艺规程设计课件

機械加工工藝規程設計

3.1機械加工工藝過程概述 3.1.1生產過程和工藝過程 3.1.1.1生產過程機械產品製造時，由原材料到該機械產品出廠的全部勞動過程稱為機械產品的生產過程，包括生產的準備工作、原材料及半成品的運輸和保管、毛坯的製造、零件機械加工及熱處理、部件和產品的裝配、產品的檢驗、調試、油漆和包裝等。3.1機械加工工藝過程概述 3.1.1.2工藝過程在機械產品的生產過程中，毛坯的製造、機械加工、熱處理和裝配等，這些與原材料變為成品直接有關的過程稱為工藝過程。而在工藝過程中，用機械加工的方法直接改變毛坯形狀、尺寸和表面品質，使之成為合格零件的那部分工藝過程稱為機械加工工藝過程。 3.1.2機械加工工藝過程的組成機械加工工藝過程一般由一個或若干個工序組成。而工序又可分為安裝、工位、工步和進給，它們按一定順序排列，逐步改變毛坯的形狀、尺寸和材料的性能，使之成為合格的零件。3.1機械加工工藝過程概述

3.1.2.1工序工序是指一個（或一組）工人，在一個工作地點（如一臺設備）對一個（或同時對幾個）工件所連續完成的那一部分工藝過程。工序是工藝過程的基本單元，劃分工序的主要依據是零件加工過程中工作地點（設備）是否變動，該工序的工藝過程是否連續完成。如圖3-1所示的階梯軸，在生產批量較小時其工序的劃分如表3-1；加工批量較大時，可按表3-2劃分工序。3.1機械加工工藝過程概述3-1階梯軸簡圖3.1機械加工工藝過程概述表3-1階梯軸加工工藝過程（生產批量較小時）工序號工序內容設備1車端面，鑽中心孔，車全部外圓，車槽與倒角車床2銑鍵槽，去毛刺銑床3粗磨各外圓外圓磨床4熱處理高頻淬火機5精磨外圓外圓磨床表3-2階梯軸加工工藝過程（成批生產）工序號工序內容設備1銑端面，鑽中心孔銑端面鑽中心孔機床2車一端外圓，車槽與倒角車床3車另一端外圓，車槽與倒角車床4銑鍵槽銑床5去毛刺鉗工臺6粗磨外圓外圓磨床7熱處理高頻淬火機8精磨圓外圓磨床3.1機械加工工藝過程概述從表3-1和表3-2可以看出，當工作地點變動時，即構成另一工序；同時，在同一工序內所完成的工作必須是連續的，若不連續，也構成另一工序。如表3-2中的工序2和工序3，先將一批工件的一端全部車好，然後掉頭在同一車床上再車這批工件的另一端，儘管工作地點沒有變動，但對每一工件來說，兩端的加工是不連續的，也應劃分為兩道不同工序。不過，在這種情況下，究竟是先將工件的兩端全部車好再車另一階梯軸，還是先將這批工件一端全部車好後再分別車工件的另一端，對生產率和產品品質影響不大，可以由操作者自行決定，在工序的劃分上有時也把它當作一道工序。3.1機械加工工藝過程概述 3.2.1.2安裝在機械加工中，使工件在機床或夾具中佔據某一正確位置並被夾緊的過程，稱為裝夾。有時，工件在機床上需經過多次裝夾才能完成一個工序的工作內容。工件經一次裝夾後所完成的那一部分工序稱為安裝。在一個工序中，工件的工作位置可能只需一次安裝，也可能需要幾次安裝。例如表3-1的工序2，一次安裝即可銑出鍵槽；而工序1中，為了車出全部外圓則最少需要兩次安裝。零件在加工過程中應盡可能減少安裝次數，因為安裝次數愈多，安裝誤差就愈大，而且安裝工件的輔助時間也要增加。3.1機械加工工藝過程概述

3.2.1.3工位為了減少工件的安裝次數，在大批量生產時，常採用各種回轉工作臺、回轉夾具或移位夾具，使工件在一次安裝中先後處於幾個不同位置進行加工。工件在一次安裝下相對於機床或刀具每佔據1個加工位置所完成的那部分工藝過程稱為工位。圖3-2所示為一種用回轉工作臺在一次安裝中順次完成裝卸工件、鑽孔、擴孔和鉸孔4個工位加工的實例。圖3-2多工位加工工位1：裝卸工件工位2：鑽孔工位3：擴孔工位4：鉸孔3.1機械加工工藝過程概述

3.2.1.4工步工步是指加工表面、加工工具和切削用量中切削速度和進給量不變的情況下所完成的那一部分工序內容。一道工序可以包括幾個工步，也可以只包括1個工步。例如在表3-2的工序3中，包括車各外圓表面及車槽等工步。而工序4中採用鍵槽銑刀銑鍵槽時，就只包括1個工步。構成工步的任一因素改變後，一般即為另一工步。但對於那些在一次安裝中連續進行的若干相同工步，可簡寫成1個工步。有時為了提高生產率，用幾把不同刀具同時加工幾個不同表面，此類工步稱為複合工步（見圖3-3）。在工藝檔上，複合工步應視為1個工步。3.1機械加工工藝過程概述

3.2.1.5進給在1個工步內，若被加工表面要切除的金屬層很厚，需要分幾次切削，則每進行一次切削就是一次進給。圖3-3複合工步3.1機械加工工藝過程概述 3.1.3生產類型與工藝特徵機械產品的製造工藝不僅與產品的結構、技術要求有很大關系，而且也與產品的生產類型有很大關系，而產品的生產類型是由企業的生產綱領決定的。 3.1.3.1生產綱領企業在計畫期內應當生產的產品產量和進度計畫稱為生產綱領。計畫期常定為1年，所以年生產綱領也就是年產量。零件的年生產綱領可按下式計算：

N=Qn（1＋a%＋b%）3.1機械加工工藝過程概述式中N--零件的年生產綱領（件/年）；

Q--產品的年產量（臺/年）；

n--每臺產品中該零件的數量（件/臺）；

a%--備品的百分率；

b%--廢品的百分率。生產綱領的大小對生產組織和零件加工工藝過程起著重要的作用，它決定了各工序所需專業化和自動化的程度，決定了所應選用的工藝方法和工藝裝備。3.1機械加工工藝過程概述

3.1.3.2生產類型及其工藝特點根據生產綱領的大小和產品品種的多少，機械製造業的生產類型可分為：單件生產、成批生產和大量生產3種類型。 （1）單件生產它的基本特點是：產品品種多，但同一產品的產量少，而且很少重複生產，各工作地加工對象經常改變。例如重型機械產品製造和新產品試製等都屬於單件生產。3.1機械加工工藝過程概述 （2）成批生產它是分批地生產相同的零件，生產週期性重複。例如機床、機車、紡織機械等產品製造多屬於成批生產。同一產品（或零件）每批投入生產的數量稱為批量。批量可根據零件的年產量及1年中的生產批數計算確定。按照批量的大小和被加工零件的特徵，成批生產又可分為小批生產、中批生產和大批生產3種。在工藝方面，小批生產與單件生產相似，大批生產與大量生產相似，中批生產則介於單件生產和大量生產之間。 （3）大量生產它的基本特點是：產品的產量大、品種少，大多數工作地長期重複地進行某一零件的某一工序的加工。例如汽車、拖拉機和自行車等產品的製造多屬於大量生產。3.1機械加工工藝過程概述生產類型的劃分一方面要考慮生產綱領，即年產量；另一方面還必須考慮產品本身的大小和結構的複雜性。具體確定時可參考表3-3和表3-4。表3-3生產綱領與生產類型的關係生產類型零件的年生產綱領（件）重型零件中型零件輕型零件單件生產<5<10<100小批生產5～10010～200100～500中批生產100～300200～500500～5000大批生產300～1000500～50005000～50000大量生產>1000>5000>500003.1機械加工工藝過程概述不同生產類型零件的加工工藝有很大的差異，產量大、產品固定時，有條件採用各種高生產率的專用機床和專用夾具，以提高勞動生產率和降低成本，但在產量小、產品品種多時，目前多採用通用機床和通用夾具，生產率較低；當採用數控機床加工時，生產率將有很大的提高。各種生產類型的工藝特徵見表3-5。表3-4不同機械產品的零件重量型別機械產品類別零件的質量/kg輕型零件中型零件重型零件電子機械≤4＞4～30＞30機床≤15＞15～50＞50重型機械≤100＞100～2000＞20003.1機械加工工藝過程概述隨著技術進步和市場需求的變化，生產類型的劃分正發生著深刻的變化，傳統的大批量生產往往不能適應產品及時更新換代的需要，而單件小批生產的生產能力又跟不上市場之急需，因此各種生產類型都朝著生產過程柔性化的方向發展。成組技術（包括成組工藝、成組夾具）為這種柔性化生產提供了主要基礎。3.1機械加工工藝過程概述表3-5各種生產類型的工藝特徵工藝特徵生產類型單件小批中批大批大量

零件的互換性

用修配法，鉗工修配，缺乏互換性大部分具有互換性，裝配精度要求高時，靈活應用分組裝配法和調整法，同時還保留某些修配法具有廣泛的互換性，少數裝配精度較高，採用分組裝配法和調整法毛壞的制造方法與加工餘量木模手工造型或自由鍛造，毛坯精度低，加工餘量大部分採用金屬模鑄造和模鍛，毛壞精度和加工餘量中等廣泛採用金屬模機器造型、模鍛或其他高效方法，毛坯精度高、加工餘量小3.1機械加工工藝過程概述機床設備及其佈置形式通用機床，按機床類別採用機群式佈置部分通用機床和高效機床按工件類別分工段排列設備廣泛採用高效專用機床及自動機床，按流水線和自動線排列設備工藝裝備大多採用通用夾具、標準附件、通用刀具和萬能量具，靠劃線和試切法達到精度要求廣泛採用夾具，部分靠找正裝夾達到精度要求.，較多採用專用刀具和量具廣泛採用高效專用夾具、複合刀具、專用量具或自動檢驗裝置，靠調整法達到精度要求對工人技術要求需技術水準較高的工人需一般技術水準的工人對調整工的技術水準要求較高，對操作工的技術水準要求較低工藝檔有工藝過程卡，關鍵工序的工序卡有工藝過程卡，關鍵零件的工序卡有工藝過程卡和工序卡，關鍵工序要調整卡和檢驗卡成本較高中等較低3.2機械加工工藝規程的制訂 3.2.1機械加工工藝規程的作用 3.2.1.1是指導生產的重要技術檔工藝規程是依據工藝學原理和工藝試驗，經過生產驗證而確定的，是科學技術和生產經驗的結晶。所以，它是獲得合格產品的技術保證，是指導企業生產活動的重要檔。正因為這樣，在生產中必須遵守工藝規程，否則常常會造成廢品。但是，工藝規程也不是固定不變的，它可以根據生產實際情況進行修改，但必須要有嚴格的審批手續。3.2機械加工工藝規程的制訂 3.2.1.2是生產組織和生產準備工作的依據生產計畫的制訂，產品投產前原材料和毛坯的供應、工藝裝備的設計、製造與採購、機床負荷的調整、作業計畫的編排、勞動力的組織、工時定額的制訂以及成本的核算等，都是以工藝規程作為基本依據的。 3.2.1.3是新建和擴建工廠（車間）的技術依據在新建和擴建工廠（車間）時，生產所需要的機床和其他設備的種類、數量和規格，車間的面積、機床的佈置、生產工人的工種、技術等級及數量、輔助部門的安排等都是以工藝規程為基礎，根據生產類型來確定。除此以外，先進的工藝規程也起著推廣和交流先進經驗的作用，典型工藝規程可指導同類產品的生產。3.2機械加工工藝規程的制訂 3.2.2工藝規程制訂的原則工藝規程制訂的原則是優質、高產和低成本，即在保證產品品質的前提下，爭取最好的經濟效益。在具體制定時，還應注意下列問題： 1．技術上的先進性在制訂工藝規程時，要瞭解國內外本行業工藝技術的發展，通過必要的工藝試驗，盡可能採用先進適用的工藝和工藝裝備。 2．經濟上的合理性在一定的生產條件下，可能會出現幾種能夠保證零件技術要求的工藝方案。此時應通過成本核算或相互對比，選擇經濟上最合理的方案，使產品生產成本最低。3.2機械加工工藝規程的制訂 3．良好的勞動條件及避免環境污染

在制訂工藝規程時，要注意保證工人操作時有良好而安全的勞動條件。因此，在工藝方案上要儘量採取機械化或自動化措施，以減輕工人繁重的體力勞動。同時，要符合國家環境保護法的有關規定，避免環境污染。產品品質、生產率和經濟性這三個方面有時相互矛盾，因此，合理的工藝規程應用該處理好這些矛盾，體現這三者的統一。3.2機械加工工藝規程的制訂 3.2.3制訂工藝規程的原始資料 1．產品全套裝配圖和零件圖。 2．產品驗收的品質標準。 3．產品的生產綱領（年產量）。 4．毛坯資料毛坯資料包括各種毛坯製造方法的技術經濟特徵；各種型材的品種和規格，毛坯圖等；在無毛坯圖的情況下，需實際瞭解毛坯的形狀、尺寸及機械性能等。3.2機械加工工藝規程的制訂 5．本廠的生產條件為了使制訂的工藝規程切實可行，一定要考慮本廠的生產條件。如瞭解毛坯的生產能力及技術水準；加工設備和工藝裝備的規格及性能；工人技術水準以及專用設備與工藝裝備的製造能力等。 6．國內外先進工藝及生產技術發展情況工藝規程的制訂，要經常研究國內外有關工藝技術資料，積極引進適用的先進工藝技術，不斷提高工藝水準，以獲得最大的經濟效益。 7．有關的工藝手冊及圖冊3.2機械加工工藝規程的制訂 3.2.4制訂工藝規程的步驟 1．計算年生產綱領，確定生產類型。2．分析零件圖及產品裝配圖，對零件進行工藝分析。3．選擇毛坯。 4．擬訂工藝路線。 5．確定各工序的加工餘量，計算工序尺寸及公差。 6．確定各工序所用的設備及刀具、夾具、量具和輔助工具。 7．確定切削用量及工時定額。

3.2機械加工工藝規程的制訂 8．確定各主要工序的技術要求及檢驗方法。 9．填寫工藝檔。在制訂工藝規程的過程中，往往要對前面已初步確定的內容進行調整，以提高經濟效益。在執行工藝規程過程中，可能會出現前所未料的情況，如生產條件的變化，新技術、新工藝的引進，新材料、先進設備的應用等，都要求及時對工藝規程進行修訂和完善。3.2機械加工工藝規程的制訂 3.2.5工藝檔的格式將工藝規程的內容，填入一定的卡片，即成為生產準備和施工依據的工藝檔。常用的工藝檔格式有下列幾種： 3.2.5.1綜合工藝過程卡片這種卡片以工序為單位，簡要地列出了整個零件加工所經過的工藝路線（包括毛坯製造、機械加工和熱處理等），它是制訂其他工藝檔的基礎，也是生產技術準備、編排作業計畫和組織生產的依據。

3.2機械加工工藝規程的制訂在這種卡片中，由於各工序的說明不夠具體，故一般不能直接指導工人操作，而多作生產管理方面使用。但是，在單件小批生產中，由於通常不編制其他較詳細的工藝檔，而是以這種卡片指導生產。工藝過程卡片的格式見表3-6。3.2機械加工工藝規程的制訂表3-6工藝過程綜合卡片廠名綜合工藝過程卡片產品名稱及型號

零件名稱

零件圖號

材料名稱

毛坯種類

零件重量/kg毛重

第頁牌號

尺寸

淨重

共頁性能

每料件數

每臺件數

每批件數

工序號工序內容加工車間設備名稱及編號工藝裝備名稱及編號工人技術等級時間定額/min夾具刀具量具單件準備-終結

更改內容

編制

抄寫

校對

審核

批准

3.2機械加工工藝規程的制訂

3.2.5.2機械加工工藝卡片機械加工工藝卡片是以工序為單位，詳細說明整個工藝過程的工藝檔。它是用來指導工人生產和幫助車間管理人員和技術人員掌握整個零件加工過程的一種主要技術檔，廣泛用於成批生產的零件和小批生產中的重要零件。工藝卡片的主要內容包括：零件的材料、重量、毛坯的種類、工序號、工序名稱、工序內容、工藝參數、操作要求以及採用的設備和工藝裝備等。工藝卡片格式見表3-73.2機械加工工藝規程的制訂廠名機械加工工藝卡片產品名稱及型號

零件名稱

零件圖號

材料名稱

毛坯種類

零件重量毛重

第頁牌號

尺寸

淨重

共頁性能

每料件數

每臺件數

每批件數

工序安裝工步工序內容同時加工零件數切削用量工藝裝備名稱及編號工人技術等級時間定額/min切削深度切削速度r/min或每分鐘往復次數進給量夾具刀具量具單件準備-終結

更改內容

編制

抄寫

校對

審核

批准

表3-7機械加工工藝卡片

3.2機械加工工藝規程的制訂

3.2.5.3機械加工工序卡片機械加工工序卡片是根據工藝卡片為毎一道工序制訂的。它更詳細地說明整個零件各個工序的加工要求，是用來具體指導工人操作的工藝檔。在這種卡片上，要畫出工序簡圖，注明該工序每一工步的內容、工藝參數、操作要求以及所用的設備和工藝裝備。工序簡圖就是按一定比例用較小的投影繪出工序圖，可略去圖中的次要結構和線條，主視圖方向儘量與零件在機床上的安裝方向相一致，本工序的加工表面用粗實線或紅色粗實線表示，零件的結構、尺寸要與本工序加工後的情況相符合，並標注出本工序加工尺寸及上下偏差，加工表面粗糙度和工件的定位及夾緊情況。用於大批量生產的零件。機械加工工序卡片的格式見表3-8。3.2機械加工工藝規程的制訂表3-8機械加工工序卡工廠機械加工工序卡片產品名稱及型號零件名稱零件圖號工序名稱工序號第頁

共頁（工序圖）車間工段材料名稱材料牌號力學性能

同時加工工件數每料件數技術等級單件時間/min准-終時間/min

設備名稱設備編號夾具名稱夾具編號切削液

工步號工步內容

進給次數切削用量時間定額/min工藝裝備切削深度/mm進給量（mm/r）切削速（m/min）基本時間輔助時間名稱規格編號數量

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抄寫

校對

審核

批准

3.3制訂機械加工工藝規程的準備 3.3制訂機械加工工藝規程的準備在制訂零件的機械加工工藝規程時，首先要對照產品裝配圖分析零件的零件圖，明確零件在產品中的位置、作用及相關零件的位置關係，然後著重對零件進行結構分析和技術要求的分析。 3.3.1零件的技術要求分析零件圖樣上的技術要求，既要滿足設計要求，又要便於加工，而且齊全和合理。其技術要求包括下列幾個方面： 1．加工表面的尺寸精度、形狀精度和表面品質；

3.3制訂機械加工工藝規程的準備 2．各加工表面之間的相互位置精度；3．工件的熱處理和其他要求，如動平衡、鍍鉻處理、去磁等。零件的尺寸精度、形狀精度、位置精度和表面粗糙度的要求，對確定機械加工工藝方案和生產成本影響很大。因此，必須認真審查，以避免過高的要求使加工工藝複雜化和增加不必要的費用。3.3制訂機械加工工藝規程的準備在認真分析了零件的技術要求後，結合零件的結構特點，對零件的加工工藝過程便有一個初步的輪廓。加工表面的尺寸精度、表面粗糙度和有無熱處理要求，決定了該表面的最終加工方法，進而得出中間工序和粗加工工序所採用的加工方法。如，軸類零件上IT7級精度、表面粗糙度Ra1.6μm的軸頸表面，若不淬火，可用粗車、半精車、精車最終完成；若淬火，則最終加工方法選磨削，磨削前可採用粗車、半精車（或精車）等加工方法加工。表面間的相互位置精度，基本上決定了各表面的加工順序。3.3制訂機械加工工藝規程的準備 3.3.2零件結構分析零件的結構分析主要包括是以下三方面： 3.3.2.1零件表面的組成和基本類型儘管組成零件的結構多種多樣，但從形體上加以分析，都是由一些基本表面和特形表面組成的。基本表面有內外圓柱表面、圓錐表面和平面等；特形表面主要有螺旋面、漸開線齒形表面、圓弧面（如球面）等。在零件結構分析時，根據機械零件不同表面的組合形成零件結構上的特點，就可選擇與其相適應的加工方法和加工路線，例如外圓表面通常由車削或磨削加工；內孔表面則通過鑽、擴、鉸、鏜和磨削等加工方法獲得。3.3制訂機械加工工藝規程的準備機械零件不同表面的組合形成零件結構上的特點。在機械製造中，通常按零件結構和工藝過程的相似性，將各類零件大致分為軸類零件、套類零件、箱體類零件、齒輪類零件和叉架類零件等。 3.2.2.2主要表面與次要表面區分根據零件各加工表面要求的不同，可以將零件的加工表面劃分為主要加工表面和次要加工表面；這樣，就能在工藝路線擬定時，做到主次分開以保證主要表面的加工精度。3.3制訂機械加工工藝規程的準備 3.2.2.3零件的結構工藝性所謂零件的結構工藝性是指零件在滿足使用要求的前提下，製造該零件的可行性和經濟性。功能相同的零件，其結構工藝性可以有很大差異。所謂結構工藝性好，是指在現有工藝條件下，既能方便製造又有較低的製造成本。目前，關於零件結構工藝性的分析尚停留在定性分析階段，表3-9列舉了在常規工藝條件下，零件結構工藝性分析的實例，供設計零件和對零件結構工藝性分析時參考。3.3制訂機械加工工藝規程的準備

表3-9零件結構工藝性分析示例序號零件結構工藝性不好工藝性好1

孔離箱壁太近，鑽頭在圓角處易引偏；箱壁高度尺寸大，需加長鑽頭方能鑽孔

加長箱耳，不需加長鑽頭，只要使用上允許將箱耳設計在某一端，則不需加長箱耳，即可方便加工2

車螺紋時，螺紋根部易打刀；且不能清根

留有退刀槽，可使螺紋清根，避免打刀3

插齒無退刀空間,小齒輪無法加工

大齒輪可滾齒或插齒，小齒輪可以插齒加工4

兩端軸頸需磨削加工，因砂輪圓角而不能清根

留有砂輪越程槽，磨削時可以清根5

斜面鑽孔，鑽頭易引偏

只要結構允許留出平臺，可直接鑽孔6

錐面加工時易碰傷圓柱面，且不能清根

可方便地對錐面進行加工3.3制訂機械加工工藝規程的準備7

加工面高度不同，需兩次調整刀具加工，影響生產率

加工面在同一高度，一次調整刀具可加工2個平面83個退刀槽的寬度有三種尺寸，需用3把不同尺寸刀具加工

同1個寬度尺寸的退刀槽，使用1把刀具即可加工9

加工面大，加工時間長，平面度誤差大加工面減小，節省工時，減少刀具損耗並且容易保證平面度要求3.3制訂機械加工工藝規程的準備序號零件結構工藝性不好工藝性好10

內壁孔出口處有階梯面，鑽孔時孔易鑽偏或鑽頭折斷

內壁孔出口處平整，鑽孔方便，易保證孔中心位置度11鍵槽設置在階梯軸900方向上，需兩次裝夾加工將階梯軸的兩個鍵槽設計在同一方向上，一次裝夾即可對2個鍵槽加工12

鑽孔過深，加工時間長，鑽頭耗損大，並且鑽頭易偏斜

鑽孔的一端留空刀，鑽孔時間短，鑽頭壽命長，且不易偏斜3.3制訂機械加工工藝規程的準備3.3制訂機械加工工藝規程的準備 3.3.3毛坯的選擇毛坯的確定，不僅影響毛坯製造的經濟性，而且影響機械加工的經濟性。所以在確定毛坯時，既要考慮熱加工方面的因素，也要兼顧冷加工方面的要求，以便從確定毛坯這一環節中，降低零件的製造成本。 3.3.3.1毛坯種類的選擇毛坯的種類很多，同一種毛坯又有多種製造方法，機械製造中常用的毛坯有以下幾種：3.3制訂機械加工工藝規程的準備 （1）鑄件形狀複雜的零件毛坯，宜採用鑄造方法製造。目前鑄件大多用砂型鑄造，它又分為木模手工造型和金屬模機器造型。木模手工造型鑄件精度低，加工表面餘量大，生產率低，適用於單件小批生產或大型零件的鑄造。金屬模機器造型生產率高，鑄件精度高，但設備費用高，鑄件的重量也受到限制，適用於大批量生產的中小鑄件。其次，少量品質要求較高的小型鑄件可採用特種鑄造（如壓力鑄造、離心製造和熔模鑄造等）。3.3制訂機械加工工藝規程的準備 （2）鍛件機械強度要求高的鋼製件，一般要用鍛件毛坯。鍛件有自由鍛造鍛件和模鍛件兩種。自由鍛造鍛件可用手工鍛打（小型毛坯）、機械錘鍛（中型毛坯）或壓力機壓鍛（大型毛坯）等方法獲得。這種鍛件的精度低，生產率不高，加工餘量較大，而且零件的結構必須簡單；適用於單件和小批生產，以及製造大型鍛件。模鍛件的精度和表面品質都比自由鍛件好，而且鍛件的形狀也可較為複雜，因而能減少機械加工餘量。模鍛的生產率比自由鍛高得多，但需要特殊的設備和鍛模，故適用於批量較大的中小型鍛件。3.3制訂機械加工工藝規程的準備 （3）型材型材按截面形狀可分為：圓鋼、方鋼、六角鋼、扁鋼、角鋼、槽鋼及其它特殊截面的型材。型材有熱軋和冷拉兩類。熱軋的型材精度低，但價格便宜，用於一般零件的毛坯；冷拉的型材尺寸較小、精度高，易於實現自動送料，但價格較高，多用於批量較大的生產，適用於自動機床加工。 （4）焊接件焊接件是用焊接方法而獲得的結合件，焊接件的優點是製造簡單、週期短、節省材料，缺點是抗振性差，變形大，需經時效處理後才能進行機械加工。除此之外，還有衝壓件、冷擠壓件、粉末冶金等其他毛坯。3.3制訂機械加工工藝規程的準備

3.3.3.2毛坯形狀和尺寸的確定毛坯形狀和尺寸，基本上取決於零件形狀和尺寸，盡可能接近零件形狀和尺寸，以利於節約材料和減少機械加工工作量。毛坯的形狀和尺寸，取決於毛坯各表面的加工餘量、毛坯種類、零件形狀和熱處理等多方面工藝因素的影響。下麵僅從機械加工工藝的角度，分析確定毛坯的形狀和尺寸時應考慮的問題。3.3制訂機械加工工藝規程的準備 （1）工藝搭子的設置有些零件，由於結構的原因，加工時不易裝夾穩定，為了裝夾方便迅速，可在毛坯上制出凸臺，即所謂的工藝搭子，見圖3-4。工藝搭子只在裝夾工件時用，零件加工完成後，一般都要切掉，但如果不影響零件的使用性能和外觀品質時，可以保留。圖3-4工藝搭子3.3制訂機械加工工藝規程的準備 （2）整體毛坯的採用在機械加工中，有時會遇到如磨床主軸部件中的三瓦軸承、發動機的連杆和車床的開合螺母等類零件。為了保證這類零件的加工品質和加工時方便，常做成整體毛坯，加工到一定階段後再切開，如圖3-5所示的連杆整體毛坯。圖3-5連杆整體毛坯3.3制訂機械加工工藝規程的準備 （3）合件毛坯的採用為了便於加工過程中的裝夾，對於一些形狀比較規則的小形零件，如T形鍵、扁螺母、小隔套等，應將多件合成一個毛坯，待加工到一定階段後或者大多數表面加工完畢後，再加工成單件。合件毛坯，在確定其長度尺寸時，既要考慮切割刀具的寬度和零件的個數，還應考慮切成單件後，切割的端面是否需要進一步加工，若要加工，還應留有一定的加工餘量。3.3制訂機械加工工藝規程的準備

3.3.3.3繪製毛坯圖在確定了毛坯種類、形狀和尺寸後，還應繪製一張毛坯圖，作為毛坯生產單位的產品圖樣。繪製毛坯圖，是在零件圖的基礎上，在相應的加工表面上加上毛坯餘量。但繪製時還要考慮毛坯的具體製造條件，如鑄件上的孔、鍛件上的孔和空檔、法蘭等的最小鑄出和鍛出條件；鑄件和鍛件表面的起模斜度（拔模斜度）和圓角；分型面和分模面的位置等。並用雙點劃線在毛坯圖中表示出零件的表面，以區別加工表面和非加工表面，見圖3-6。除了圖中表示的尺寸、精度外，還應在圖上寫明具體的技術要求，如未注圓角、起模斜度、熱處理要求、組織要求、表面品質及硬度要求等。3.3制訂機械加工工藝規程的準備圖3-6鍛件毛坯圖3.4機械加工工藝路線的擬訂 3.4.1定位基準的選擇定位基準有粗基準與精基準之分。在加工的起始工序中，只能用毛坯上未加工的表面作定位基準，這種定位基準稱為粗基準，以已加工過的表面作定位基準的稱為精基準。在加工中，首先使用的是粗基準，但在選擇定位基準時，為了保證零件的加工精度，首先考慮的是選擇精基準。3.4機械加工工藝路線的擬訂 3.4.1.1粗基準的選擇選擇粗基準時，主要考慮如何保證加工面都能分配到合理的加工餘量，以及加工面與不加工面之間的位置尺寸和位置精度，同時還要為後續工序提供可靠的精基準。具體選擇時一般遵循下列原則： （1）不加工面作粗基準對於同時有加工表面與不加工表面的工件，為了保證不加工表面與加工表面之間的位置要求，應選擇不加工表面作粗基準。3.4機械加工工藝路線的擬訂如圖3-7所示，鑄件毛坯孔B與外圓有偏心，若以不加工面外圓面A（圖3-7a）為粗基準加工孔B，加工時餘量不均勻，但加工後的孔B與不加工的外圓面A基本同軸，較好的保證了壁厚均勻。若選擇孔B作為粗基準加工時（圖3-7b），加工餘量均勻，但加工後內孔與外圓不同軸，壁厚不均勻。當零件有幾個不加工面時，應選與加工面的相對位置要求高的不加工面為粗基準。圖3-7粗基準的選擇3.4機械加工工藝路線的擬訂 （2）合理分配加工餘量對於具有較多加工表面的工件，選擇粗基準時，應考慮合理的分配各加工表面的加工餘量。在加工餘量的分配上應注意兩點：圖3-8階梯軸毛坯粗基準的選擇3.4機械加工工藝路線的擬訂 ①保證各主要加工表面都有足夠的餘量。為滿足這個要求，應選擇毛坯精度高、餘量小的表面作粗基準。如圖3-8所示的階梯軸毛坯，毛坯大小頭的同軸度誤差為0～3mm，大頭最小加工餘量為8mm，小頭的最小加工餘量為5mm，若以加工餘量大的大頭為粗基準先車小頭，則小頭可能會因加工餘量不足而使工件報廢。而以加工餘量小的小頭為粗基準先車大頭，則大頭的加工餘量足夠，經過加工的大頭外圓與小頭毛坯外圓基本同軸，再以經過加工的大頭外圓為精基準車小頭，小頭的餘量也就足夠了。3.4機械加工工藝路線的擬訂 ②對於工件上的某些重要表面（如導軌和重要孔等），為了盡可能使加工餘量均勻，則應選擇重要表面作粗基準。如圖3-9所示的車床床身，導軌表面是重要表面，要求耐磨性好，且在整個導軌表面內具有大體一致的力學性能。因此，加工時應選導軌表面作為粗基準加工床腿底面（圖3-9a），然後以床腿底面為基準加工導軌平面（圖3-9b）。圖3-9車床床身的粗基準選擇3.4機械加工工藝路線的擬訂 （3）粗基準應避免重複使用在同一尺寸方向上，粗基準只允許使用一次以避免產生較大的定位誤差。如圖3-10所示的小軸加工，如重複使用B面去加工A、C面，則必然會使A面與C面的軸線產生較大的同軸度誤差。圖3-10小軸加工A、C—加工面B—毛坯面3.4機械加工工藝路線的擬訂 （4）粗基準的表面應平整所選作粗基準的表面應平整，沒有澆口、冒口和飛邊等缺陷，以便定位準確，夾緊可靠。

3.4.1.2精基準的選擇原則精基準的選擇應從保證零件加工精度出發，同時考慮裝夾方便，夾具結構簡單。選擇時一般應遵循以下原則： （1）基準重合的原則所謂基準重合是指以設計基準作為定位基準以避免產生基準不重合誤差，這一原則稱為基準重合原則。“基準重合”原則對於保證表面間的相互位置精度（如平行度，垂直度，同軸度等）亦完全適用。3.4機械加工工藝路線的擬訂 （2）基準統一原則當工件上有許多表面需要進行多道工序加工時，應盡可能在多個工序中採用同一組基準定位，這就是“基準統一”原則。例如，軸類零件的大多數工序都以頂尖孔為定位基準；齒輪的齒坯和齒形多採用齒輪的內孔及基準端面為定位基準；箱體零件加工大多以一組平面或一面兩孔作統一基準加工孔系和端面。當零件上的加工表面很多，可在工件上選一組精基準，或在工件上專門設計一組定位面，用它們定位來加工工件上盡可能多的表面，這就遵循了基準統一原則。3.4機械加工工藝路線的擬訂採用“基準統一”原則時，若統一的基準為設計基準，又符合了基準重合原則，此時是最理想的定位方案。當統一的基準與設計基準不重合時，此時的加工精度雖然不如基準重合時那樣容易保證，即增加了一個基準不重合誤差，但在某些情況下，仍然比基準多次轉換時加工經濟性好。當採用基準統一原則無法保證加工表面的位置精度時，若能考慮先採用基準統一原則進行粗、半精加工，最後採用基準重合原則進行精加工來保證表面間的相互位置精度。這樣既保證了加工精度，又充分地利用了基準統一原則的優點。採用“基準統一”原則可較好地保證各加工面的位置精度，也可減小工裝設計及製造的費用，提高生產率，並且可以避免基準轉換所造成的誤差。3.4機械加工工藝路線的擬訂 （3）“自為基準”原則有些精加工工序為了保證加工品質，要求加工餘量小而均勻，採用加工表面本身作為定位基準，就是“自為基準”原則。例如磨削床身的導軌面時，就是以導軌面本身作定位基準（圖3-11）。此外，用浮動鉸刀鉸孔，浮動鏜刀鏜孔，圓拉刀拉孔，無心磨床磨外圓表面等，均是以加工表面本身作定位基準的實例。圖3-11床身導軌面的磨削3.4機械加工工藝路線的擬訂 （4）“互為基準”原則為了使加工面獲得均勻的加工餘量和較高的位置精度，可採用加工面間互為基準，反復加工的原則。例如加工精密齒輪時，通常是齒面淬硬後再磨齒面及內孔。由於齒面磨削餘量小，為了保證加工要求，採用圖3-12所示裝夾方式。先以齒面為基準磨內孔，再以內孔為基準磨齒面，這樣不但使齒面磨削餘量小而均勻，而且能較好地保證內孔與齒切圓有較高的同軸度。圖3-12精密齒輪內孔的磨削1-卡盤2-滾柱3-齒輪3.4機械加工工藝路線的擬訂 （5）裝夾方便原則工件定位要穩定，夾緊可靠，操作方便，夾具結構簡單。以上介紹精基準選擇的幾項原則，每項原則只能說明一個方面的問題。理想的情況是基準既“重合”又“統一”，同時又能使定位穩定、可靠、操作方便，夾具結構簡單。但實際運用中往往出現相互矛盾的情況，這就要求從技術和經濟兩方面進行綜合分析，抓住主要矛盾，進行合理選擇。工件上的定位精基準，一般是工件上具有較高精度要求的重要工作表面，但有時為了使基準統一或定位可靠，操作方便，人為地製造一種基準面，這些表面在零件使用中並不起作用，僅在加工中起定位作用，如頂尖孔，工藝凸臺等，這類基準稱為輔助基準。3.4機械加工工藝路線的擬訂 3.4.2表面加工方案的選擇

3.4.2.1各種加工方法所能達到的經濟精度及表面粗糙度為了正確選擇表面加工方法，首先應瞭解各種加工方法的特點和掌握加工經濟精度的概念。所謂加工經濟精度是指在正常的加工條件下（採用符合品質的標準設備，工藝裝備和標準技術等級的工人，不延長加工時間）所能保證的加工精度。3.4機械加工工藝路線的擬訂各種加工方法所能達到的加工經濟精度和表面粗糙度，以及各種典型表面的加工方案已製成表格，在機械加工手冊中都能查到。表3-11、表3-12、表3-13中分别摘录了外圆、内孔和平面等典型表面的加工方法和加工方案以及所能达到的加工经济精度和表面粗糙度，供选用时参考。这里要指出的是，加工经济精度的数值并不是一成不变的，随着科学技术的发展，工艺技术的改进，加工经济精度会逐步提高。序號加工方法經濟精度（公差等級表示）表面粗糙度值Ra/m適用範圍1粗車IT11～1310～50

2粗車—半精車IT8～102.5～6.3適用於淬火鋼以外的各種金屬3粗車—半精車IT7～80.8～1.64粗車—半精車—精車—滾壓（或拋光）IT7～80.025～0.25粗車—半精車—磨削IT7～80.4～0.8主要用於淬火鋼，也可用於未淬火鋼，但不宜加工有色金屬6粗車—半精車—粗磨—精磨IT6～70.1～0.47粗車—半精車—粗磨—精磨—超精加工（或輪式超精磨）IT50.012～0.1（或Rz0.1）3.4機械加工工藝路線的擬訂表3-11外圓柱面加工方案序號加工方法經濟精度（公差等級表示）表面粗糙度值Ra/m適用範圍1粗車

IT11～1312.5～50

端面2粗車—半精車

IT8～103.2～6.33粗車—半精車—精車

IT7～80.8～1.64粗車—半精車—磨削

IT6～80.2～0.83.4機械加工工藝路線的擬訂8粗車—半精車—精車—精細車（金鋼車）IT6～70.025～0.4主要用於要求較高的有色金屬加工9粗車—半精車—粗磨—精磨—超精磨（或鏡面磨）IT50.006～0.025（或Rz0.05）極高精度的外圓加工10粗車—半精車—粗磨—精磨—研磨

IT50.006～0.1（或Rz0.05）表3-12平面加工方案3.4機械加工工藝路線的擬訂5粗刨（或粗銑）

IT11～136.3～25一般不淬硬平面（端銑表面粗糙度Ra值較小）6粗刨（或粗銑）—精刨（或精銑）

IT8～101.6～6.37粗刨（或粗銑）—精刨（或精銑）—刮研

IT6～70.1～0.8精度要求較高的不淬硬平面批量較大時宜採用寬刃精刨方案8以寬刃精刨代替上述刮研

IT70.2～0.89粗刨（或粗銑）—精刨（或精銑）—磨削

IT70.2～0.8

精度求高的淬火硬平面或不淬硬平面10粗刨（或粗銑）—精刨（或精銑）—磨削

IT6～70.025～0.411粗銑—拉

IT7～90.2～0.8大量生產，較小的平面（精度視拉刀精度而定）12粗銑—精銑—磨削—研磨

IT5以上0.006～0.1（或Rz0.05）高精度平面序號

加工方法經濟精度（公差等級表示）表面粗糙度值/m

適用範圍1鑽IT11～1312.5加工未淬火鋼及鑄鐵的實心毛坯，也可用於加工有色金屬，孔徑小於15～20mm2鑽—鉸IT8～101.6～6.33鑽—粗鉸IT7～80.8～1.64鑽—擴IT10～116.3～12.5

加工未淬火鋼及鑄鐵的實心毛坯，也可用於加工有色金屬，孔徑大於15～20mm5鑽—擴—鉸IT8～91.6～3.26鑽—擴—粗鉸—精鉸IT70.8～1.67鑽—擴—機鉸—手鉸IT6～70.2～0.43.4機械加工工藝路線的擬訂表3-13孔加工方案3.4機械加工工藝路線的擬訂8鑽—擴—拉IT7～90.1～1.6大批大量生產（精度由拉刀的精度而定）9粗鏜（或擴孔）IT11～136.3～12.5

除淬火鋼外各種材料，毛坯有鑄出孔或鍛出孔10粗鏜（粗擴）—半精鏜（精擴）IT9～101.6～3.211粗鏜（粗擴）—半精鏜（精擴）—精鏜（鉸）IT7～80.8～1.612粗鏜（粗擴）—半精鏜（精擴）—精鏜—浮動鏜刀精鏜IT6～70.4～0.813

粗鏜（擴）—半精鏜—磨孔

IT7～80.2～0.8

主要用於淬火鋼，也可用於未淬鋼但不宜用於有色金屬14粗鏜（擴）—半精鏜—粗磨—精磨IT7～80.1～0.215粗鏜—半精鏜—精鏜—精鏜—精細鏜（金剛鏜）IT6～70.05～0.4主要用於精度要求高的有色金屬16

鑽—（擴）—粗鉸—精鉸—珩磨；鑽—（擴）—拉—珩磨；粗鏜—半精鏜—精鏜—珩磨IT6～70.025～0.2

精度要求很高的孔

17

以研磨代替上述方法中的珩磨IT5～60.006～0.13.4機械加工工藝路線的擬訂

3.4.2.2選擇表面加工方案時考慮的因素選擇表面加工方案，一般是根據經驗或查表來確定，再結合實際情況或工藝試驗進行修改。表面加工方案的選擇，應同時滿足加工品質、生產率和經濟性等方面的要求，具體選擇時應考慮以下幾方面的因素： （1）選擇能獲得相應經濟精度的加工方法例如加工精度為IT7，表面粗糙度為Ra0.4m的外圓柱面，通過精細車削是可以達到要求的，但不如磨削經濟。 （2）零件材料的可加工性能例如淬火鋼的精加工要用磨削，有色金屬圓柱面的精加工為避免磨削時堵塞砂輪，則要用高速精細車或精細鏜（金剛鏜）。3.4機械加工工藝路線的擬訂 （3）工件的結構形狀和尺寸大小例如對於加工精度要求為IT7的孔，採用鏜削、鉸削、拉削和磨削均可達到要求。但箱體上的孔，一般不宜選用拉孔或磨孔，而宜選擇鏜孔（大孔）或鉸孔（小孔）。 （4）生產類型大批量生產時，應採用高效率的先進工藝，例如用拉削方法加工孔和平面，用組合銑削或磨削同時加工幾個表面，對於複雜的表面採用數控機床及加工中心等；單件小批生產時，宜採用刨削，銑削平面和鑽、擴、鉸孔等加工方法，避免盲目地採用高效加工方法和專用設備而造成經濟損失。（5）現有生產條件充分利用現有設備和工藝手段，發揮工人的創造性，挖掘企業潛力，創造經濟效益。3.4機械加工工藝路線的擬訂 3.4.3工序順序的安排 3.4.3.1加工階段的劃分零件的加工品質要求較高時，都應劃分加工階段。一般劃分為粗加工、半精加工和精加工三個階段。如果零件要求的精度特別高，表面粗糙度很細時，還應増加光整加工和超精密加工階段。各加工階段的主要任務是： （1）粗加工階段主要任務是切除毛坯上各加工表面的大部分加工餘量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品。因此，應採取措施盡可能提高生產率。同時要為半精加工階段提供精基準，並留有充分均勻的加工餘量，為後續工序創造有利條件。3.4機械加工工藝路線的擬訂 （2）半精加工階段達到一定的精度要求，並保證留有一定的加工餘量，為主要表面的精加工作準備。同時完成一些次要表面的加工（如緊固孔的鑽削，攻螺紋，銑鍵槽等）。 （3）精加工階段主要任務是保證零件各主要表面達到圖紙規定的技術要求。 （4）光整加工階段對精度要求很高（IT6以上），表面粗糙度很小（小於Ra0.2m）的零件，需安排光整加工階段。其主要任務是減小表面粗糙度或進一步提高尺寸精度和形狀精度。3.4機械加工工藝路線的擬訂劃分加工階段的原因是： （1）保證加工品質的需要零件在粗加工時，由於要切除掉大量金屬，因而會產生較大的切削力和切削熱，同時也需要較大的夾緊力，在這些力和熱的作用下，零件會產生較大的變形。而且經過粗加工後零件的內應力要重新分佈，也會使零件發生變形。如果不劃分加工階段而連續加工，就無法避免和修正上述原因所引起的加工誤差。加工階段劃分後，粗加工造成的誤差，通過半精加工和精加工可以得到修正，並逐步提高零件的加工精度和表面品質，保證了零件的加工要求。3.4機械加工工藝路線的擬訂 （2）合理使用機床設備的需要粗加工一般要求功率大，剛性好，生產率高而精度不高的機床設備。而精加工需採用精度高的機床設備，劃分加工階段後就可以充分發揮粗、精加工設備各自性能的特點，避免以粗幹精，做到合理使用設備。這樣不但提高了粗加工的生產效率，而且也有利於保持精加工設備的精度和使用壽命。 （3）及時發現毛坯缺陷毛坯上的各種缺陷（如氣孔、砂眼、夾渣或加工餘量不足等），在粗加工後即可被發現，便於及時修補或決定報廢，以免繼續加工後造成工時和加工費用的浪費。3.4機械加工工藝路線的擬訂 （4）便於安排熱處理熱處理工序使加工過程劃分成幾個階段，如精密主軸在粗加工後進行去除應力的人工時效處理，半精加工後進行淬火，精加工後進行低溫回火和冰冷處理，最後再進行光整加工。這幾次熱處理就把整個加工過程劃分為粗加工－半精加工－精加工－光整加工階段。在零件工藝路線擬訂時，一般應遵守劃分加工階段這一原則，但具體應用時還要根據零件的情況靈活處理，例如對於精度和表面品質要求較低而工件剛性足夠，毛坯精度較高，加工餘量小的工件，可不劃分加工階段。又如對一些剛性好的重型零件，由於裝夾吊運很費時，也往往不劃分加工階段而在一次安裝中完成粗精加工。3.4機械加工工藝路線的擬訂還需指出的是，將工藝過程劃分成幾個加工階段是對整個加工過程而言的，不能單純從某一表面的加工或某一工序的性質來判斷。例如工件的定位基準，在半精加工階段甚至在粗加工階段就需要加工的很準確，而在精加工階段中安排某些鑽孔之類的粗加工工序也是常有的。3.4機械加工工藝路線的擬訂 3.4.3.2工序順序的安排 （1）機械加工工序的安排①基準先行零件加工一般多從精基準的加工開始，再以精基準定位加工其他表面。因此，選作精基準的表面應安排在工藝過程起始工序先進行加工，以便為後續工序提供精基準。例如軸類零件先加工兩端中心孔，然後再以中心孔作為精基準，粗、精加工所有外圓表面。齒輪加工則先加工內孔及基準端面，再以內孔及端面作為精基準，粗、精加工齒形表面。3.4機械加工工藝路線的擬訂 ②先粗後精精基準加工好以後，整個零件的加工工序，應是粗加工工序在前，相繼為半精加工、精加工及光整加工。按先粗後精的原則先加工精度要求較高的主要表面，即先粗加工再半精加工各主要表面，最後再進行精加工和光整加工。在對重要表面精加工之前，有時需對精基準進行修整，以利於保證重要表面的加工精度，如主軸的高精度磨削時，精磨和超精磨削前都須研磨中心孔；精密齒輪磨齒前，也要對內孔進行磨削加工。3.4機械加工工藝路線的擬訂 ③先主後次根據零件的功用和技術要求。先將零件的主要表面和次要表面分開，然後先安排主要表面的加工，再把次要表面的加工工序插入其中。次要表面一般指鍵槽、螺孔、銷孔等表面。這些表面一般都與主要表面有一定的相對位置要求，應以主要表面作為基準進行次要表面加工，所以次要表面的加工一般放在主要表面的半精加工以後，精加工以前一次加工結束。也有放在最後加工的，但此時應注意不要碰傷已加工好的主要表面。 ④先面後孔對於箱體、底座、支架等類零件，平面的輪廓尺寸較大，用它作為精基準加工孔，比較穩定可靠，也容易加工，有利於保證孔的精度。如果先加工孔，再以孔為基準加工平面，則比較困難，加工品質也受影響。3.4機械加工工藝路線的擬訂 （2）熱處理工序的安排熱處理可用來提高材料的力學性能，改善工件材料的加工性能和消除內應力，其安排主要是根據工件的材料和熱處理的目的來進行。 ①正火、退火正火和退火是為了改善切削加工性能和消除毛坯的內應力。如含碳量大於0.5%的低碳鋼和低碳合金鋼，為降低硬度便於切削，常採用退火；含碳量低於0.3%的低碳鋼和低碳合金鋼為避免硬度過低切削時粘刀，一般採用正火以提高硬度；退火和正火常安排在毛坯製造之後粗加工之前。3.4機械加工工藝路線的擬訂 ②調質調質處理即淬火後的高溫回火，能獲得均勻細緻的索氏體組織，為以後表面淬火和滲氮作組織準備，常安排在粗加工之後半精加工之前進行。 ③時效處理時效處理主要用於消除毛坯製造和機械加工中產生的內應力。常安排在粗加工之後進行。對於加工精度要求不高的工件，也可放在粗加工之前進行。 ④淬火淬火處理的目的主要是提高零件材料的硬度和耐磨性。淬火工序一般安排在半精加工與精加工之間進行，因淬火後工件硬度很高，且有一定變形，需再進行磨削或研磨加工，以修正熱處理工序產生的變形。在淬火工序之前需將銑鍵槽、車螺紋、鑽螺紋底孔、攻螺紋等次要表面的加工進行完畢，以防止零件淬硬後不能加工。3.4機械加工工藝路線的擬訂⑤滲碳淬火滲碳淬火適用於低碳鋼和低碳合金鋼，其目的是使零件表層含碳量增加，經淬火後使表層獲得高的硬度和耐磨性，而芯部仍保持其較高的韌性。由於滲碳淬火變形大，且滲碳層深度一般為0.5～2mm之間，因此滲碳淬火工序一般安排在半精加工與精加工之間。⑥滲氮處理滲氮是使氮原子滲入金屬表面而獲得一層含氮化合物的處理方法。滲氮層可以提高零件表面的硬度，耐磨性，疲勞強度和抗蝕性。由於滲氮處理溫度較低，變形小，且滲氮層較薄（在0.6～0.7mm），因此常安排在精加工之間進行。為減小滲氮變形，在切削加工之後一般需進行調質處理。3.4機械加工工藝路線的擬訂 （3）檢驗工序的安排檢驗工序一般安排在粗加工後，精加工前；送往外車間前後；重要工序和工時長的工序前後；零件加工結束後，入庫前。 （4）其他工序的安排 ①表面強化工序如滾壓、噴丸處理等，一般安排在工藝過程的最後。 ②表面處理工序如發藍、電鍍等一般安排在工藝過程的最後。

3.4機械加工工藝路線的擬訂 ③探傷工序如X射線檢查、超聲波探傷等多用於零件內部品質的檢查，一般安排在工藝過程的開始。磁力探傷、螢光檢驗等主要用於零件表面品質的檢驗，通常安排在該表面加工結束以後。 ④平衡工序包括動、靜平衡，一般安排在精加工以後。在安排零件的工藝過程中，不要忽視去毛刺、倒棱和清洗等輔助工序。在銑鍵槽、齒面倒角等工序後應安排去毛刺工序。零件在裝配前都應安排清洗工序，特別在研磨等光整加工工序之後，更應注意進行清洗工序，以防止殘餘的磨料嵌入工件表面，加劇零件在使用中的磨損。3.4機械加工工藝路線的擬訂 3.4.4工序的組合工序組合有兩種不同的原則，即工序集中和工序分散。 3.4.4.1工序集中工序集中就是零件的加工集中在少數工序內完成，而每一道工序的加工內容卻比較多；其特點是： （1）有利於採用高生產率的專用設備和工藝裝備，如採用多刀多刃、多軸機床、數控機床和加工中心等，從而大大提高生產率。 （2）減少了工序數目，縮短了工藝路線，從而簡化了生產計畫和生產組織工作。3.4機械加工工藝路線的擬訂 （3）減少了設備數量，相應地減少了操作工人和生產面積。 （4）減少了工件安裝次數，不僅縮短了輔助時間，而且在一次安裝下能加工較多的表面，也易於保證這些表面的相對位置精度。 （5）專用設備和工藝裝置複雜，生產準備工作和投資都比較大，尤其是轉換新產品比較困難。3.4機械加工工藝路線的擬訂 3.4.4.2工序分散工序分散是整個工藝過程中工序數量多，而每一道工序的加工內容則比較少。其特點是： （1）設備和工藝裝備結構都比較簡單，調整方便，對工人的技術水準要求低。 （2）可採用最有利的切削用量，減少機動時間。 （3）容易適應生產產品的變換。 （4）設備數量多，操作工人多，佔用生產面積大。3.4機械加工工藝路線的擬訂工序集中和工序分散各有特點；在擬訂工藝路線時，工序是集中還是分散，即工序數量是多還是少，主要取決於生產規模和零件的結構特點及技術要求。在一般情況下，單件小批生產時，多將工序集中。大批量生產時，既可採用多刀、多軸等高效率機床將工序集中，也可將工序分散後組織流水線生產；目前的發展趨勢是傾向於工序集中。3.5機械加工工序的設計 3.5.1加工餘量的確定在選擇了毛坯，擬訂出加工工藝路線之後，就需確定加工餘量，計算各工序的工序尺寸。加工餘量大小與加工成本有密切關係，加工餘量過大不僅浪費材料，而且增加切削工時，增大刀具和機床的磨損，從而增加成本；加工餘量過小，會使前一道工序的缺陷得不到糾正，造成廢品，從而也使成本增加，因此，合理地確定加工餘量，對提高加工品質和降低成本都有十分重要的意義。3.5機械加工工序的設計

3.5.1.1加工餘量的概念在機械加工過程中從加工表面切除的金屬層厚度稱為加工餘量。加工餘量分為工序餘量和加工總餘量。工序餘量是指為完成某一道工序所必須切除的金屬層厚度，即相鄰兩工序的工序尺寸之差。加工總餘量是指由毛坯變為成品的過程中，在某加工表面上所切除的金屬層總厚度，即毛坯尺寸與零件圖設計尺寸之差。3.5機械加工工序的設計由於毛坯尺寸和各工序尺寸不可避免地存在公差，因此無論是加工總餘量還是工序餘量實際上是個變動值，因而加工餘量又有基本餘量、最大餘量和最小餘量之分，通常所說的加工餘量是指基本餘量。加工餘量、工序餘量的公差標注應遵循“入體原則”即：“毛坯尺寸按雙向標注上、下偏差；被包容表面尺寸上偏差為零，也就是基本尺寸為最大極限尺寸（如軸）；對包容面尺寸下偏差為零，也就是基本尺寸為最小極限尺寸（如內孔）。加工過程中，工序完成後的工件尺寸稱為工序尺寸。由於存在加工誤差，各工序加工後的尺寸也有一定的公差，稱為工序公差。工序公差帶的佈置也採用“入體原則”法。圖3-13表示加工餘量及其公差的關係。從圖中可見，不論是被包容面還是包容面，其加工總餘量均等於各工序餘量之和。Z0＝Za＋Zb＋Zc＋...即式中－加工總餘量；－第i道工序餘量，n為工序數。3.5機械加工工序的設計3.5機械加工工序的設計圖3-13加工餘量及公差a）被包容面加工餘量及公差b）包容面加工餘量及公差3.5機械加工工序的設計加工餘量還有雙邊餘量和單邊餘量之分，平面加工餘量是單邊餘量，它等於實際切削的金屬層厚度。對於外圓和孔等回轉表面，加工餘量是指雙邊餘量，即以直徑方向計算，實際切削的金屬為加工餘量數值的一半。如圖3-14所示，由圖可知：對於外表面的單邊餘量Zb=a–b對於內表面的單邊餘量Zb=b-a對於軸2Zb=Da-Db對於孔2Zb=Db-Da式中Zb－本工序的基本餘量；Da－上工序的基本尺寸；Db－本工序的基本尺寸。3.5機械加工工序的設計圖3-14加工餘量3.5機械加工工序的設計 3.5.1.2確定加工餘量應考慮的因素為切除前工序在加工時留下的各種缺陷和誤差的金屬層，又考慮到本工序可能產生的安裝誤差而不致使工件報廢，必須保證一定數值的最小工序餘量。為了合理確定加工餘量，首先必須瞭解影響加工餘量的因素。影響加工餘量的主要因素有：（1）前工序的尺寸公差由於工序尺寸有公差，上工序的實際工序尺寸有可能出現最大或最小極限尺寸。為了使上工序的實際工序尺寸在極限尺寸的情況下，本工序也能將上工序留下的表面粗糙度和缺陷層切除，本工序的加工餘量應包括上工序的公差。3.5機械加工工序的設計 （2）前工序的形狀和位置公差當工件上有些形狀和位置偏差不包括在尺寸公差的範圍內時，這些誤差又必須在本工序加工糾正，在本工序的加工餘量中必須包括它。 （3）前工序的表面粗糙度和表面缺陷為了保證加工品質，本工序必須將上工序留下的表面粗糙度和缺陷層切除。圖3-15工件的安裝誤差3.5機械加工工序的設計 （4）本工序的安裝誤差安裝誤差包括工件的定位誤差和夾緊誤差，若用夾具裝夾，還應有夾具在機床上的裝夾誤差。這些誤差會使工件在加工時的位置發生偏移，所以加工餘量還必須考慮安裝誤差的影響。如圖3-15所示用三爪自動定心卡盤夾持工件外圓加工孔時，若工件軸心線偏移機床主軸回轉軸線一個e值，造成內孔切削餘量不均勻，為使上工序的各項誤差和缺陷在本工序切除，應將孔的加工餘量加大2e。3.5機械加工工序的設計

3.5.1.3確定加工餘量的方法確定加工餘量的方法有3種：分析計算法、經驗估算法和查表修正法。 （1）分析計算法本方法是根據有關加工餘量計算公式和一定的試驗資料，對影響加工餘量的各項因素進行分析和綜合計算來確定加工餘量。用這種方法確定加工餘量比較經濟合理，但必須有比較全面和可靠的試驗資料。目前，只在材料十分貴重，以及軍工生產或少數大量生產的工廠中採用。3.5機械加工工序的設計 （2）經驗估算法本方法是根據工廠的生產技術水準，依靠實際經驗確定加工餘量。為防止因餘量過小而產生廢品，經驗估計的數值總是偏大，這種方法常用於單件小批量生產。 （3）查表修正法此法是根據各工廠長期的生產實踐與試驗研究所積累的有關加工餘量數據，製成各種表格並彙編成手冊，確定加工餘量時，查閱有關手冊，再結合本廠的實際情況進行適當修正後確定，目前此法應用較為普遍。3.5機械加工工序的設計 3.5.2工序尺寸及其公差的確定 3.5.2.1基準重合時工序尺寸及公差的確定當零件定位基準與設計基準（工序基準）重合時，零件工序尺寸及其公差的確定方法是：先根據零件的具體要求確定其加工工藝路線，再通過查表確定各道工