新版机械制造工艺课件ch2机械加工工艺规程.ppt

1、第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社第2章 机械加工工艺规程2.1 机械加工工艺规程2.2 机械加工工艺性审查2.3 毛坯的选择2.4 工艺路线的拟定2.5 工序设计2.6 数控加工工艺设计概述2.7 工艺方案的生产率和经济技术分析第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社2.1 机械加工工艺规程机械加工工艺规程机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。方法等的工艺文件。通常，机械加工工艺规程是用规定的表格或卡片等形式描述了某通常，机械加工工艺规程是用规定的表格或卡片等形式描述了某

2、种具体生产条件下，最合理或较合理的工艺过程和操作方法。种具体生产条件下，最合理或较合理的工艺过程和操作方法。机械加工工艺规程是指导机械零件生产的技术文件机械加工工艺规程是指导机械零件生产的技术文件，而且是一切，而且是一切有关生产人员都应严格执行、认真贯彻的具有约束力文件。有关生产人员都应严格执行、认真贯彻的具有约束力文件。工艺规程是在总结实践经验的基础上，依据科学的理论和必要的工艺规程是在总结实践经验的基础上，依据科学的理论和必要的工艺实验后制定的，反映了加工中的客观规律。工艺实验后制定的，反映了加工中的客观规律。经过审批确定下来的机械加工工艺规程，不得随意变更，若要修经过审批确定下来的机械加

3、工工艺规程，不得随意变更，若要修改与补充，则必须经过认真讨论和重新审批。改与补充，则必须经过认真讨论和重新审批。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社1.机械加工工艺规程的作用机械加工工艺规程的作用机械工艺规程在指导生产上发挥重要作用，主要体现在如下几个方机械工艺规程在指导生产上发挥重要作用，主要体现在如下几个方面：面：（1）工艺规程是指导生产的主要技术文件工艺规程是指导生产的主要技术文件机械加工工艺规程是指导现场生产的根据，所有从事机械零件生产机械加工工艺规程是指导现场生产的根据，所有从事机械零件生产的人员都要严格、认真地贯彻执行，用它指导生产可以实现优质、高产的人员都

4、要严格、认真地贯彻执行，用它指导生产可以实现优质、高产和低成本。和低成本。（2）工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据在生产管理中，产品投产前原材料及毛坯的供应、通用工艺装备的在生产管理中，产品投产前原材料及毛坯的供应、通用工艺装备的准备、机床负荷调整、专用工艺装备设计制造、作业计划编排、劳动力准备、机床负荷调整、专用工艺装备设计制造、作业计划编排、劳动力的组织及生产成本核算等都要以工艺规程作为基本依据。的组织及生产成本核算等都要以工艺规程作为基本依据。工艺装备是指机械零件加工时所使用的刀具、夹具、量检具、模具工艺装备是指机械零件加工时所使用的刀具、夹具、

5、量检具、模具等各种工具的总称。等各种工具的总称。（3）工艺规程是新、扩建工厂或车间的基本资料工艺规程是新、扩建工厂或车间的基本资料在新建或扩建工厂、车间时，需要工艺规程才能准确地确定所需机在新建或扩建工厂、车间时，需要工艺规程才能准确地确定所需机床种类和数量，工厂或车间的面积，机床的平面布置，生产工人的工种床种类和数量，工厂或车间的面积，机床的平面布置，生产工人的工种、等级、数量，以及各辅助部门的安排。、等级、数量，以及各辅助部门的安排。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社2.制定机械加工工艺规程的原则制定机械加工工艺规程的原则通常，制定机械加工工艺规程应遵循如下原则：

6、通常，制定机械加工工艺规程应遵循如下原则：（1）机械加工工艺规程制定应保证零件设计图样上所有技术要求能）机械加工工艺规程制定应保证零件设计图样上所有技术要求能够实现。够实现。在编制机械加工工艺规程时，如果发现设计图样上某一技术要求不在编制机械加工工艺规程时，如果发现设计图样上某一技术要求不适当，需向设计部门提出建议并与之协商，不可擅自修改设计图样或不适当，需向设计部门提出建议并与之协商，不可擅自修改设计图样或不按设计图样上的要求去做。按设计图样上的要求去做。（2）机械加工工艺规程制定应必须能满足生产纲领的要求。）机械加工工艺规程制定应必须能满足生产纲领的要求。（3）在满足技术要求和生产纲领要求

7、的前提下，所制定机械加工工）在满足技术要求和生产纲领要求的前提下，所制定机械加工工艺规程应使生产成本最低。艺规程应使生产成本最低。（4）机械加工工艺规程制定应注意减轻工人的劳动强度，保障生产）机械加工工艺规程制定应注意减轻工人的劳动强度，保障生产安全。安全。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社3.制定机械加工工艺规程的原始资料制定机械加工工艺规程的原始资料制定机械加工工艺规程需要依据必要原始资料，主要包括如下制定机械加工工艺规程需要依据必要原始资料，主要包括如下几个方面：几个方面：（1）产品的设计图（包括装配图、零件图及必要设计技术文件）产品的设计图（包括装配图、零件图

8、及必要设计技术文件等）；等）；（2）产品的验收质量标准；）产品的验收质量标准；（3）产品的生产纲领和生产类型；）产品的生产纲领和生产类型；（4）现有生产条件；）现有生产条件；（5）各种有关技术手册、标准及其它指导性文件资料。）各种有关技术手册、标准及其它指导性文件资料。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社4.制定机械加工工艺规程的过程与步骤制定机械加工工艺规程的过程与步骤机械加工工艺规程是指导生产的约束性技术文件，它的编制须按照机械加工工艺规程是指导生产的约束性技术文件，它的编制须按照一定的程序步骤，并包含特定内容。机械加工工艺规程制定过程与步骤一定的程序步骤，并包含特

9、定内容。机械加工工艺规程制定过程与步骤大体如下：大体如下：（1）机械加工工艺性审查机械加工工艺性审查 阅读机器产品设计图纸，了解机器产品的用途、性能和工作条件，阅读机器产品设计图纸，了解机器产品的用途、性能和工作条件，熟悉零件在机器中的地位和作用。审查设计图纸的完整性、统一性；审熟悉零件在机器中的地位和作用。审查设计图纸的完整性、统一性；审查设计图纸的结构工艺性；审查图样标注的合理性；审查材料选用的合查设计图纸的结构工艺性；审查图样标注的合理性；审查材料选用的合理性。理性。（2）毛坯选择毛坯选择毛坯选择需要考虑零件的结构、作用、生产纲领，还必需注意零件毛坯选择需要考虑零件的结构、作用、生产纲领

10、，还必需注意零件毛坯制造的经济性和生产条件。毛坯制造的经济性和生产条件。（3）机械加工工艺路线拟定机械加工工艺路线拟定这是制订机械加工工艺规程的核心。这是制订机械加工工艺规程的核心。其主要内容有：确定加工定位基准；确定工序划分采用工序集中原其主要内容有：确定加工定位基准；确定工序划分采用工序集中原则还是工序分散原则；确定各加工表面的加工方法；将机械加工工艺过则还是工序分散原则；确定各加工表面的加工方法；将机械加工工艺过程划分为几个加工阶段；安排加工顺序以及安排热处理、检验和其它工程划分为几个加工阶段；安排加工顺序以及安排热处理、检验和其它工序等。序等。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立

11、等 清华大学出版社（4）工序设计工序设计为各工序选择机床及工艺装备，对需要改装或重新设计的专用工艺为各工序选择机床及工艺装备，对需要改装或重新设计的专用工艺装备应提出具体设计任务书；确定零件加工过程中工序或工步的切削用装备应提出具体设计任务书；确定零件加工过程中工序或工步的切削用量；依据图纸要求和工艺路线，确定各工序的加工余量、计算工序尺寸量；依据图纸要求和工艺路线，确定各工序的加工余量、计算工序尺寸和公差；绘制工序简图。依据图纸和技术要求，确定各主要工序的技术和公差；绘制工序简图。依据图纸和技术要求，确定各主要工序的技术要求和检验方法。确定生产过程中各道工序的时间定额。要求和检验方法。确定生

12、产过程中各道工序的时间定额。（5）填写工艺文件填写工艺文件依据规定工艺文件格式，填写工艺规程内容。包括对工艺规程审查依据规定工艺文件格式，填写工艺规程内容。包括对工艺规程审查和批准签字等内容。和批准签字等内容。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社5.机械加工工艺规程形式机械加工工艺规程形式机械加工工艺规程的详尽程度与生产类型、零件的设计精度、零件机械加工工艺规程的详尽程度与生产类型、零件的设计精度、零件加工工艺过程的自动化程度、零件及工序的重要程度等有关。加工工艺过程的自动化程度、零件及工序的重要程度等有关。一般情况，采用一般情况，采用普通加工方法的单件小批生产普通加工

13、方法的单件小批生产机械加工工艺设计，机械加工工艺设计，只需编制简单的机械加工工艺过程卡，工艺过程卡见表只需编制简单的机械加工工艺过程卡，工艺过程卡见表2.1。大批大量生产类型大批大量生产类型要求进行严密、细致的机械加工工艺设计工作，要求进行严密、细致的机械加工工艺设计工作，因此各工序都要编制工序卡，工序卡参见表因此各工序都要编制工序卡，工序卡参见表2.2。对对有调整要求的工序有调整要求的工序要编制调整卡，检验工序要编制检验卡。在批要编制调整卡，检验工序要编制检验卡。在批量生产零件的机械加工工艺设计中，依据生产组织管理的完备程度和产量生产零件的机械加工工艺设计中，依据生产组织管理的完备程度和产品

14、的批量适当确定机械加工工艺规程的复杂程度。品的批量适当确定机械加工工艺规程的复杂程度。对于对于加工精度要求高的关键零件的关键工序加工精度要求高的关键零件的关键工序，即使是普通加工方法，即使是普通加工方法的单件小批生产也应制定较详细的机械加工工艺规程的单件小批生产也应制定较详细的机械加工工艺规程(包括填写工序卡包括填写工序卡和检验卡等和检验卡等)，以确保产品质量。，以确保产品质量。不论生产类型如何，不论生产类型如何，数控加工工艺过程设计数控加工工艺过程设计都必须编制详细的数控都必须编制详细的数控加工工艺文件，完成数控加工编程工作。加工工艺文件，完成数控加工编程工作。第2章 机加工艺规程机械制造工

15、艺学 常同立等 清华大学出版社第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社2.2 机械加工工艺性审查机械加工工艺性审查往往需要分为两个阶段或两个步骤完成的机械加工工艺性审查往往需要分为两个阶段或两个步骤完成的。第一阶段第一阶段，在设计部门完成机械产品设计图纸及其技术资料后，在设计部门完成机械产品设计图纸及其技术资料后，工艺人员进行第一阶段机械加工工艺审查（或工艺考核）。在工艺，工艺人员进行第一阶段机械加工工艺审查（或工艺考核）。在工艺审查过程中，工艺人员与设计人员通过协商方式，共同制定工艺审查审查过程中，工艺人员与设计

16、人员通过协商方式，共同制定工艺审查中出现问题的解决方案。其后，设计人员修正设计图纸，然后再次提中出现问题的解决方案。其后，设计人员修正设计图纸，然后再次提交工艺部门进入第二阶段工艺审查。交工艺部门进入第二阶段工艺审查。第二阶段第二阶段，除了例行的工艺审查内容外，重点检查第一阶段共，除了例行的工艺审查内容外，重点检查第一阶段共同制定工艺问题解决方案的落实情况。同制定工艺问题解决方案的落实情况。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社工艺审查内容主要包括四个方面：工艺审查内容主要包括四个方面：零件图的完整性与统一性零件图的完整性与统一性;零件的结构工艺性零件的结构工艺性;设计图

17、样标注合理性设计图样标注合理性;材料选用合理性。材料选用合理性。当上述四个方面出现图纸要求与现实技术能力水平相矛盾时，如果当上述四个方面出现图纸要求与现实技术能力水平相矛盾时，如果是由于客观原因造成矛盾（如客观合理的设计需求与现实加工能力之间是由于客观原因造成矛盾（如客观合理的设计需求与现实加工能力之间的矛盾）则出现了所谓的关键技术难题，需要攻关解决。的矛盾）则出现了所谓的关键技术难题，需要攻关解决。否则属于简单的工艺审查问题，可以通过工艺部门与设计部门协商否则属于简单的工艺审查问题，可以通过工艺部门与设计部门协商解决。解决。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社2.2.

18、1零件图的完整性与统一性审查零件图的完整性与统一性审查 编制机械加工工艺的设计图纸必需具备编制机械加工工艺的设计图纸必需具备完整性完整性和和统一性统一性。设计图纸的设计图纸的完整性完整性包括图纸数量的完整无缺，也包括图纸表达包括图纸数量的完整无缺，也包括图纸表达内容的完整无缺。内容的完整无缺。设计图纸的设计图纸的统一性统一性主要指在结构和图样标注等问题上，零件图主要指在结构和图样标注等问题上，零件图与总装图等表达内容具有一致性。与总装图等表达内容具有一致性。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社2.2.2零件的结构工艺性审查零件的结构工艺性审查零件的零件的结构工艺性结构工

19、艺性是指在满足使用要求的前提下，机械零件制造的是指在满足使用要求的前提下，机械零件制造的可行性和经济性。可行性和经济性。功能相同的零件，其结构工艺性可能有很大差异。零件结构工艺性功能相同的零件，其结构工艺性可能有很大差异。零件结构工艺性好是指在一定的工艺条件下，既能方便制造，又有较低的制造成本。好是指在一定的工艺条件下，既能方便制造，又有较低的制造成本。将零件设计成为将零件设计成为具有良好工艺性的结构具有良好工艺性的结构是设计人员追求的目标，但是设计人员追求的目标，但不是唯一目标。不是唯一目标。实际工程设计有一个过程，设计人员在开展工程设计时需要面对各实际工程设计有一个过程，设计人员在开展工程

20、设计时需要面对各种各样的现实条件，因此设计师首先解决的是产品的有无，然后是产品种各样的现实条件，因此设计师首先解决的是产品的有无，然后是产品的好坏，其次才是产品的便宜与否。的好坏，其次才是产品的便宜与否。在现实世界中，零件结构工艺性不尽完美的例子还是能够看到的，在现实世界中，零件结构工艺性不尽完美的例子还是能够看到的，这说明这说明零件结构工艺性问题具有普遍性零件结构工艺性问题具有普遍性；审查零件结构工艺性具有重要审查零件结构工艺性具有重要性性。零件结构工艺性优劣与特定历史时期的特定企业的技术能力和设备零件结构工艺性优劣与特定历史时期的特定企业的技术能力和设备情况都有关系，目前尚不能给出统一的标

21、准。这是情况都有关系，目前尚不能给出统一的标准。这是零件结构工艺性问题零件结构工艺性问题的复杂性的复杂性，同时说明审查零件结构工艺性也需要具体问题具体分析。，同时说明审查零件结构工艺性也需要具体问题具体分析。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社零件结构工艺性差可以概括为三个层次，分别是零件结构工艺性差可以概括为三个层次，分别是零件结构无法加工或几乎无法加工；零件结构无法加工或几乎无法加工；零件结构可以加工，但是加工非常困难；零件结构可以加工，但是加工非常困难；零件加工不存在技术障碍，但是零件加工的经济性不好。零件加工不存在技术障碍，但是零件加工的经济性不好。下面结合一些

22、例子，对零件结构工艺性差的三个层次作概要说下面结合一些例子，对零件结构工艺性差的三个层次作概要说明。明。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社1.零件结构无法加工或几乎无法加工零件结构无法加工或几乎无法加工零件结构工艺性最差的情况是零件结构致使零件无法加工或几乎无法零件结构工艺性最差的情况是零件结构致使零件无法加工或几乎无法加工，表加工，表2.3给出了两个例子。这种情况是不能接受的，必须对零件结构给出了两个例子。这种情况是不能接受的，必须对零件结构进行修改。进行修改。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社2.零件结构可以加工，但是加工非常困难零件结构

23、可以加工，但是加工非常困难零件结构工艺性较差的情况是零件可以加工，但是零件结构致使零零件结构工艺性较差的情况是零件可以加工，但是零件结构致使零件加工非常困难，表件加工非常困难，表2.4给出了两个例子。给出了两个例子。由于客观原因造成零件难加工情况出现在原理验证样机或单件生产由于客观原因造成零件难加工情况出现在原理验证样机或单件生产中，有时这种难加工零件结构是可以接受的。但是对于批量生产，这种中，有时这种难加工零件结构是可以接受的。但是对于批量生产，这种情况是不能接受的。难加工零件结构必须进行修改。情况是不能接受的。难加工零件结构必须进行修改。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大

24、学出版社零件结构可以加工，但是加工非常困难零件结构可以加工，但是加工非常困难第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社3.零件结构加工不存在技术障碍，但是经济性不好零件结构加工不存在技术障碍，但是经济性不好零件结构工艺性稍差的情况是零件加工不存在技术障碍，但是零件零件结构工艺性稍差的情况是零件加工不存在技术障碍，但是零件加工的经济性不好，表加工的经济性不好，表2.5给出了两个例子。给出了两个例子。在大批大量生产中，即便是客观原因造成上述零件结构工艺性问题在大批大量生产中，即便是客观原因造成上述零件结构工艺性问题出现，也是不可以长期被接受的，必须逐步设法改进。其它情况下出现出现

25、，也是不可以长期被接受的，必须逐步设法改进。其它情况下出现零件结构工艺性不影响加工，但经济性不好问题能否被接受，尚需具体零件结构工艺性不影响加工，但经济性不好问题能否被接受，尚需具体分析。分析。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社零件结构加工不存在技术障碍，但是经济性不好零件结构加工不存在技术障碍，但是经济性不好第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社零件局部结构工艺性的一些实例 第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社4.非常规加工方法对零件结构工艺性的影响非常规加工方法对零件结构工艺性的影响较多非常规加工方法已经用于生产实践，

26、一些企业也配备了非常规较多非常规加工方法已经用于生产实践，一些企业也配备了非常规加工设备。因此判断零件结构工艺性时亦应该考虑非常规加工方法对零加工设备。因此判断零件结构工艺性时亦应该考虑非常规加工方法对零件结构设计带来很大的影响。件结构设计带来很大的影响。对于传统机械加工手段来说，对方孔、小孔、深孔、弯孔、窄缝等对于传统机械加工手段来说，对方孔、小孔、深孔、弯孔、窄缝等被认为是工艺性很被认为是工艺性很“差差”的典型，有时甚至认为它们是机械设计的禁区的典型，有时甚至认为它们是机械设计的禁区。非常规加工方法的改变了这种判别标准。对于电火花穿孔、电火花线。非常规加工方法的改变了这种判别标准。对于电火

27、花穿孔、电火花线切割工艺来说，加工方孔和加工圆孔的难易程度是一样的。切割工艺来说，加工方孔和加工圆孔的难易程度是一样的。当企业具备了非常规加工设备时，对结构工艺性好与坏的判定标准当企业具备了非常规加工设备时，对结构工艺性好与坏的判定标准不能延续原有的传统标准，需要采用新的判定标准。不能延续原有的传统标准，需要采用新的判定标准。例如喷油嘴小孔、例如喷油嘴小孔、喷丝头小异形孔、涡轮叶片大量的小深孔和窄缝、静压轴承、静压导轨喷丝头小异形孔、涡轮叶片大量的小深孔和窄缝、静压轴承、静压导轨的内油腔等采用电加工后变难为易了。非常规加工方法使零件结构中可的内油腔等采用电加工后变难为易了。非常规加工方法使零件

28、结构中可以采用小孔、小深孔、深槽和窄缝。以采用小孔、小深孔、深槽和窄缝。需要指出：与传统加工方法相比较，非常规加工方法目前还普遍存需要指出：与传统加工方法相比较，非常规加工方法目前还普遍存在加工效率低、加工成本高，以及需要专用设备等问题。在加工效率低、加工成本高，以及需要专用设备等问题。机械零件制造手段还是普遍以传统机械加工方式为主。机械零件制造手段还是普遍以传统机械加工方式为主。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社2.2.3 图样标注的合理性图样标注的合理性设计图样标注一般包括：设计图样标注一般包括：尺寸及尺寸公差尺寸及尺寸公差、形位公差形位公差、表面粗糙度表面粗糙度

29、、表面物理性能表面物理性能、技术要求及有关技术文件技术要求及有关技术文件等等。等等。图样标注的合理性有两层含义图样标注的合理性有两层含义：一方面图样标注可以使设计图纸满：一方面图样标注可以使设计图纸满足设计要求，即零件图表达内容满足产品装配及产品性能要求，并使产足设计要求，即零件图表达内容满足产品装配及产品性能要求，并使产品最终实现其技术指标；另一方面，图样标注应符合机械加工制造要求品最终实现其技术指标；另一方面，图样标注应符合机械加工制造要求，可以高效和低成本地制造。，可以高效和低成本地制造。工艺审查图样标注的合理性主要从机械加工工艺方面审查零件图样工艺审查图样标注的合理性主要从机械加工工艺

30、方面审查零件图样标注是否满足加工制造要求，满足程度如何。标注是否满足加工制造要求，满足程度如何。工艺审查图样标注的合理性可以分为两个层次工艺审查图样标注的合理性可以分为两个层次：首先，图样标注使：首先，图样标注使零件能够被制造出来。这是工艺审查的最低要求和最根本要求。然后，零件能够被制造出来。这是工艺审查的最低要求和最根本要求。然后，图样标注应使零件的制造成本低、效率高。图样标注应使零件的制造成本低、效率高。例如设计图样标注尺寸精度标注超出了零件加工方法的经济加工精例如设计图样标注尺寸精度标注超出了零件加工方法的经济加工精度，则零件加工成本大大增加；如果设计图样标注尺寸精度要求进一步度，则零件

31、加工成本大大增加；如果设计图样标注尺寸精度要求进一步提高，则可能使零件加工制造变得十分困难，而不仅仅是增加制造成本提高，则可能使零件加工制造变得十分困难，而不仅仅是增加制造成本的问题。的问题。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社下面展开探讨图样标注合理性问题下面展开探讨图样标注合理性问题。1.尺寸及尺寸公差标注尺寸及尺寸公差标注零件的尺寸标注主要反映了零件表面之间的相互关系，也反映零件的尺寸标注主要反映了零件表面之间的相互关系，也反映了设计者选用的设计基准。了设计者选用的设计基准。合理的尺寸标注应该使零件设计基准更容易被选用作工序基准合理的尺寸标注应该使零件设计基准更容

32、易被选用作工序基准、定位基准和测量基准。如果零件还要经过数控机床加工，则相关、定位基准和测量基准。如果零件还要经过数控机床加工，则相关尺寸标注应方便数控工艺设计及数控编程、便于检验验收。尺寸标注应方便数控工艺设计及数控编程、便于检验验收。零件的尺寸公差则反映出零件设计精度要求。设计精度与制造零件的尺寸公差则反映出零件设计精度要求。设计精度与制造误差是一对矛盾，事实上工艺审查能够缓和其中可能的对立性。合误差是一对矛盾，事实上工艺审查能够缓和其中可能的对立性。合理的尺寸公差标注应该是满足机械产品装配和性能的前提下，努力理的尺寸公差标注应该是满足机械产品装配和性能的前提下，努力使加工制造更为容易，生

33、产成本更低。使加工制造更为容易，生产成本更低。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社2.形位公差标注形位公差标注形位公差标注主要反映了零件设计对位置精度和形状精度的要形位公差标注主要反映了零件设计对位置精度和形状精度的要求。求。形位公差往往是精密机械零部件设计须特别注意的关键内容形位公差往往是精密机械零部件设计须特别注意的关键内容，形位公差标注对机械产品的性能影响非常大。但是零件设计图标注形位公差标注对机械产品的性能影响非常大。但是零件设计图标注的形位公差要求往往使零件制造难度大幅度增加。的形位公差要求往往使零件制造难度大幅度增加。合理的形位公差标注应该是满足实际产品要求

34、的前提下，尽量合理的形位公差标注应该是满足实际产品要求的前提下，尽量方便加工制造，尽量压低生产成本。方便加工制造，尽量压低生产成本。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社3.表面粗糙度及表面物理性能表面粗糙度及表面物理性能零件实际加工所能达到的表面粗糙度及表面物理性能与多方面都零件实际加工所能达到的表面粗糙度及表面物理性能与多方面都有关系，如零件材料、零件加工方法、生产成本等等。有关系，如零件材料、零件加工方法、生产成本等等。工艺审查时一方面考察设计要求的必要性，另一方面需要积极寻工艺审查时一方面考察设计要求的必要性，另一方面需要积极寻找低成本、高效率的解决方案。找低成本

35、、高效率的解决方案。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社4.技术要求及技术文件技术要求及技术文件技术要求及技术文件往往补充说明了图示方式不便于表达的机械制技术要求及技术文件往往补充说明了图示方式不便于表达的机械制造要求，它们是正确制造产品的不可少的组成部分。造要求，它们是正确制造产品的不可少的组成部分。例如热处理渗碳层厚度及表面硬度，零件表面涂漆要求，机器的装例如热处理渗碳层厚度及表面硬度，零件表面涂漆要求，机器的装配方法及技术要求，机器的调试试验，零部件验收标准等等。配方法及技术要求，机器的调试试验，零部件验收标准等等。技术要求及技术文件往往会涉及较多专业领域，如机械

36、加工、毛坯技术要求及技术文件往往会涉及较多专业领域，如机械加工、毛坯制造、装配、调试试验等等。制造、装配、调试试验等等。技术要求及技术文件的工艺审查应分别由工艺部门相关专业人员分技术要求及技术文件的工艺审查应分别由工艺部门相关专业人员分别进行审查并进行会签。别进行审查并进行会签。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社2.2.4 材料选用合理性材料选用合理性零件材料选用零件材料选用合理性合理性是通过选用零件适当的制造材料，可以使是通过选用零件适当的制造材料，可以使零件具有足够机械性能等满足设计要求，使零件具有良好的机械制造零件具有足够机械性能等满足设计要求，使零件具有良好的

37、机械制造工艺性，使零件制造过程和生产组织较为便利；并降低零件乃至机器工艺性，使零件制造过程和生产组织较为便利；并降低零件乃至机器制造成本。制造成本。通常，零件材料选用工作在图纸设计时已经完成，鉴于零件材通常，零件材料选用工作在图纸设计时已经完成，鉴于零件材料选用的重要性以及零件材料选用与机械制造关系十分密切，料选用的重要性以及零件材料选用与机械制造关系十分密切，在工艺在工艺审查时需要对零件材料选用进行必要复核工作审查时需要对零件材料选用进行必要复核工作。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社零件选用材料的工艺审查，一般从如下几个方面考虑：零件选用材料的工艺审查，一般从如下

38、几个方面考虑：1选用材料的机械性能选用材料的机械性能零件材料选用的首要标准就是材料的机械性能必须满足零件的功能零件材料选用的首要标准就是材料的机械性能必须满足零件的功能要求。要求。工艺审查零件材料选用主要是工艺审查零件材料选用主要是复核图纸设计选用金属材料在工厂现复核图纸设计选用金属材料在工厂现有生产条件下，能否达到零件设计要求和达到整机功能要求有生产条件下，能否达到零件设计要求和达到整机功能要求。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社2选用材料的工艺性选用材料的工艺性材料工艺性的可以从毛坯制造（铸造，锻造，焊接、切板，切棒材料工艺性的可以从毛坯制造（铸造，锻造，焊接、切

39、板，切棒）、机械加工、热处理、以及表面处理等多个方面衡量。）、机械加工、热处理、以及表面处理等多个方面衡量。一般地，一般地，铸造材料的工艺性能铸造材料的工艺性能是指材料的液态流动性、收缩率、偏是指材料的液态流动性、收缩率、偏析程度及产生缩孔的倾向性等。析程度及产生缩孔的倾向性等。锻造材料的工艺性锻造材料的工艺性是指材料的延展性、热脆性及冷态和热态下塑性是指材料的延展性、热脆性及冷态和热态下塑性变形的能力等。变形的能力等。焊接材料的工艺性焊接材料的工艺性是指材料的可焊性及焊缝产生裂纹的倾向性等。是指材料的可焊性及焊缝产生裂纹的倾向性等。材料的热处理工艺性是指材料的可淬性、淬火变形倾向性及热处理介

40、质材料的热处理工艺性是指材料的可淬性、淬火变形倾向性及热处理介质对材料的渗透能力等。对材料的渗透能力等。冷加工工艺性冷加工工艺性是指材料的硬度、切削性、冷作硬化程度及切削后可是指材料的硬度、切削性、冷作硬化程度及切削后可能达到表面粗糙度等。能达到表面粗糙度等。在材料的工艺性方面，工艺审查需要在材料的工艺性方面，工艺审查需要复核选用材料是否能够高效、复核选用材料是否能够高效、低成本开展零件生产低成本开展零件生产。特别关注特别关注热处理前后材料的机械性能变化、机械加工性能变化及热热处理前后材料的机械性能变化、机械加工性能变化及热处理变形量等对机械加工工艺规程编制的影响。处理变形量等对机械加工工艺规

41、程编制的影响。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社3.选用材料的经济性选用材料的经济性零件材料选用的零件材料选用的经济性经济性需要从材料本身的价格和材料的加工费用两需要从材料本身的价格和材料的加工费用两个方面权衡。个方面权衡。在满足性能和功能要求时，优先采用价廉材料，优先采用加工费低在满足性能和功能要求时，优先采用价廉材料，优先采用加工费低的材料。的材料。注意采用组合结构可以节约贵重材料。注意采用组合结构可以节约贵重材料。例如切削刀具采用组合结构，刀刃与刀杆采用不同材质。注意通过例如切削刀具采用组合结构，刀刃与刀杆采用不同材质。注意通过结构设计和选用先进加工方法提高材料

42、利用率。结构设计和选用先进加工方法提高材料利用率。零件选用材料过于优良，实际上也是一种浪费零件选用材料过于优良，实际上也是一种浪费。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社4选用材料的供应情况选用材料的供应情况零件选材恰当与否还应考虑到当前本地的材料供应状况和本企业零件选材恰当与否还应考虑到当前本地的材料供应状况和本企业库存材料情况等等。库存材料情况等等。为了减少供应费用，简化供应和储存的材料品种，对于单件小批为了减少供应费用，简化供应和储存的材料品种，对于单件小批量生产的零件，应尽可能地减少选用材料品种和规格量生产的零件，应尽可能地减少选用材料品种和规格。第2章 机加工艺

43、规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社2.3 毛坯的选择毛坯的选择是机械加工过程的起点，它也是机械加工工艺设计毛坯的选择是机械加工过程的起点，它也是机械加工工艺设计的重要内容。的重要内容。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社2.3.1 毛坯的种类毛坯的种类机械零件的毛坯主要可分为铸件、锻件、冲压件、焊接件、型机械零件的毛坯主要可分为铸件、锻件、冲压件、焊接件、型材等多种。材等多种。1.铸件铸件铸件是常见的毛坯形式，形状较为复杂的毛坯经常采用铸件。铸件是常见的毛坯形式，形状较为复杂的毛坯经常采用铸件。通常，铸件的重量可能占机器设备整机重量的通常，铸件的重量可能占机器

44、设备整机重量的50%以上。以上。铸件毛坯的优点是：适应性广，灵活性大，加工余量小，批量铸件毛坯的优点是：适应性广，灵活性大，加工余量小，批量生产成本低；铸件缺点是内部组织疏松，力学性能较差。生产成本低；铸件缺点是内部组织疏松，力学性能较差。铸件成型方法主要有砂型铸造、金属型铸造、压力铸造和精密铸件成型方法主要有砂型铸造、金属型铸造、压力铸造和精密铸造等等。铸造等等。按材质不同，铸件分为铸铁件、铸钢件、有色合金铸件等等。按材质不同，铸件分为铸铁件、铸钢件、有色合金铸件等等。不同铸造方法和不同材质的铸件在力学性能、尺寸精度、表面不同铸造方法和不同材质的铸件在力学性能、尺寸精度、表面质量及生产成本等

45、方面可能有所不同。质量及生产成本等方面可能有所不同。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社2.锻件锻件锻件常用作受力情况复杂、重载、力学性能要求较高零件的毛锻件常用作受力情况复杂、重载、力学性能要求较高零件的毛坯。坯。锻件是金属经过塑性变形得到的，其力学性能和内部组织较铸锻件是金属经过塑性变形得到的，其力学性能和内部组织较铸件好。件好。锻件的生产方法主要是自由锻和模锻。锻件的形状复杂程度受锻件的生产方法主要是自由锻和模锻。锻件的形状复杂程度受到很大限制。到很大限制。锻件材料种类较多，不同材料、不同热处理方法零件的

46、机械性锻件材料种类较多，不同材料、不同热处理方法零件的机械性能差别较大。能差别较大。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社3.冲压件冲压件冲压件是常温下通过对良好塑性的金属薄板进行变形和分离工冲压件是常温下通过对良好塑性的金属薄板进行变形和分离工序加工而成。序加工而成。冲压件的特点是重量较轻，且具有一定的强度和刚度、并有一冲压件的特点是重量较轻，且具有一定的强度和刚度、并有一定的尺寸精度和表面质量；但是冲压模具制造成本高。定的尺寸精度和表面质量；但是冲压模具制造成本高。冲压件材料通常采用塑性好的碳钢、合金钢和有色金属。冲压件材料通常采用塑性好的碳钢、合金钢和有色金属。第2

47、章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社4.焊接件焊接件焊接是一种永久性的金属连接加工方法，不是毛坯件的主要制造方焊接是一种永久性的金属连接加工方法，不是毛坯件的主要制造方法。法。焊接件毛坯的优点是重量较轻，且机械性能较好。特别是焊接件还焊接件毛坯的优点是重量较轻，且机械性能较好。特别是焊接件还可以是异种材质的；焊接件毛坯的缺点是焊缝处及其附近机械加工性能可以是异种材质的；焊接件毛坯的缺点是焊缝处及其附近机械加工性能不好。不好。焊接件作为毛焊接件作为毛坯通常出现在下列坯通常出现在下列几种情况下：复杂几种情况下：复杂大型结构件的毛坯大型结构件的毛坯、异种材质零件毛、异种材质零件毛

48、坯、某些特殊形状坯、某些特殊形状零件或结构件作毛零件或结构件作毛坯、单件小批量生坯、单件小批量生产的毛坯。产的毛坯。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社5.型材型材机械加工中常用型材是圆钢、方钢、扁钢、钢管及钢板等，型机械加工中常用型材是圆钢、方钢、扁钢、钢管及钢板等，型材经过切割下料后可以直接作为毛坯。材经过切割下料后可以直接作为毛坯。型材通常分为热轧型材和冷拉型材。型材通常分为热轧型材和冷拉型材。冷拉型材表面质量和尺寸精度较高，当零件成品质量要求与冷冷拉型材表面质量和尺寸精度较高，当零件成品质量要求与冷拉型材质量相符时，可以选用冷拉型材。拉型材质量相符时，可以选用冷

49、拉型材。普通机械加工零件通常选用热轧型材制作毛坯。普通机械加工零件通常选用热轧型材制作毛坯。第2章 机加工艺规程机械制造工艺学 常同立等 清华大学出版社2.3.2.毛坯选择方法毛坯选择方法零件毛坯选择需综合考虑多方面因素。通常主要包括如下几个方面零件毛坯选择需综合考虑多方面因素。通常主要包括如下几个方面因素：因素：(1)零件的材料零件的材料 设计图纸选用材料是毛坯选择考虑的重要因素。例如，设计图纸选设计图纸选用材料是毛坯选择考虑的重要因素。例如，设计图纸选用铸铁或铸钢时，毛坯选用铸件。用铸铁或铸钢时，毛坯选用铸件。(2)零件的力学性能要求零件的力学性能要求 零件的力学性能要求通常是选择毛坯种类

50、的主要考虑因素。例如，零件的力学性能要求通常是选择毛坯种类的主要考虑因素。例如，当零件受力情况复杂，力学性能要求较高时，选用钢材锻件毛坯；当零当零件受力情况复杂，力学性能要求较高时，选用钢材锻件毛坯；当零件力学性能较低时，可以选用铸铁件。件力学性能较低时，可以选用铸铁件。(3)零件的形状及尺寸零件的形状及尺寸 零件的形状复杂程度和零件的尺寸也是选择毛坯种类的重要因素。零件的形状复杂程度和零件的尺寸也是选择毛坯种类的重要因素。通常，通常，形状复杂的零件形状复杂的零件宜采用铸件毛坯；宜采用铸件毛坯；大型复杂零件大型复杂零件可以考虑选可以考虑选用铸件或焊接件作为毛坯。用铸件或焊接件作为毛坯。各个台阶