加工工艺规程制定与工艺尺寸链课件.ppt

1、加工工艺规程制定与工艺尺寸链2第一节第一节 机械加工工艺规程概述机械加工工艺规程概述3 零件加工工艺流程、零件加工工序内容、切削用量、工时定额、各工序所采用的设备和工零件加工工艺流程、零件加工工序内容、切削用量、工时定额、各工序所采用的设备和工艺装备艺装备一、工艺规程的概念一、工艺规程的概念包括：包括：规定产品或零件制造工艺过程和操作方法的工艺文件。规定产品或零件制造工艺过程和操作方法的工艺文件。切削用量是切削时各运动参数的总称，包括切削速度、进给量和背吃刀量。切削用量是切削时各运动参数的总称，包括切削速度、进给量和背吃刀量。工时定额是生产单位产品或完成一定工作量所规定的时间消耗量。如对车工加

2、工一个零件、装配工组装一个工时定额是生产单位产品或完成一定工作量所规定的时间消耗量。如对车工加工一个零件、装配工组装一个部件或一个产品所规定的时间。部件或一个产品所规定的时间。工艺流程指工业品生产中，从原料到制成成品各项工序安排的程序。工艺流程指工业品生产中，从原料到制成成品各项工序安排的程序。4二、工艺规程的作用二、工艺规程的作用2 2、是生产组织和生产准备工作的基本依据、是生产组织和生产准备工作的基本依据大批大量生产，工艺规程比较详细；单件小批生产，工艺规程较简单。大批大量生产，工艺规程比较详细；单件小批生产，工艺规程较简单。无论生产规模大小，都必须有工无论生产规模大小，都必须有工艺规程，

3、否则生产调度、技术准备、关键技术研究、器材配置等都无法安排，生产将陷入混乱。艺规程，否则生产调度、技术准备、关键技术研究、器材配置等都无法安排，生产将陷入混乱。3 3、是新建和扩建工厂（车间）的技术依据、是新建和扩建工厂（车间）的技术依据生产计划的制订、原材料的采购、工艺装备的设计、制造与采购、机床负荷的调整、作业计划的编排、劳动生产计划的制订、原材料的采购、工艺装备的设计、制造与采购、机床负荷的调整、作业计划的编排、劳动力的组织、工时定额的制订、成本的核算等力的组织、工时定额的制订、成本的核算等生产所需要的机床和其它设备的种类、数量和规格，车间的面积、机床的布置、生产工人的工种、技术等级及生

4、产所需要的机床和其它设备的种类、数量和规格，车间的面积、机床的布置、生产工人的工种、技术等级及数量、辅助部门的安排等数量、辅助部门的安排等1 1、是指导生产的主要技术文件，是指挥现场生产的依据、是指导生产的主要技术文件，是指挥现场生产的依据 5三、制订工艺规程的原则三、制订工艺规程的原则优质、高产和低成本，即在保证产品质量的前提下，争取最好的经济效益。优质、高产和低成本，即在保证产品质量的前提下，争取最好的经济效益。1 1、技术上的先进性、技术上的先进性 在制定工艺规程时，要了解国内外本行业工艺技术的发展，通过必要的工艺试验，尽在制定工艺规程时，要了解国内外本行业工艺技术的发展，通过必要的工艺

5、试验，尽可能采用先进适用的工艺和工艺装备。可能采用先进适用的工艺和工艺装备。2 2、经济上的合理性、经济上的合理性 在一定的生产条件下，可能会出现几种能够保证零件技术要求的工艺方案。此时应通在一定的生产条件下，可能会出现几种能够保证零件技术要求的工艺方案。此时应通过成本核算或相互对比，选择经济上最合理的方案，使产品生产成本最低。过成本核算或相互对比，选择经济上最合理的方案，使产品生产成本最低。3 3、良好的劳动条件及避免环境污染、良好的劳动条件及避免环境污染 在制订工艺规程时，要注意保证工人操作时有良好而安全的劳动条件。在制订工艺规程时，要注意保证工人操作时有良好而安全的劳动条件。因此，在工艺

6、方案上要尽量采取机械化或自动化措施，以减轻工人繁重的体力劳动。同时，要避免环境污染。因此，在工艺方案上要尽量采取机械化或自动化措施，以减轻工人繁重的体力劳动。同时，要避免环境污染。产品质量、生产率和经济性这三个方面有时相互矛盾，因此，合理的工艺规程应该处理好这些矛盾，体现这产品质量、生产率和经济性这三个方面有时相互矛盾，因此，合理的工艺规程应该处理好这些矛盾，体现这三者的统一。三者的统一。6四、制订工艺规程的原始资料四、制订工艺规程的原始资料1 1、产品全套装配图和零件图、产品全套装配图和零件图2 2、产品验收的质量标准、产品验收的质量标准3 3、产品的生产纲领、产品的生产纲领4 4、毛坯资料

7、、毛坯资料5 5、本企业现有的生产条件、本企业现有的生产条件6 6、国内外同类产品的新技术、新工艺及其发展前景等相关信息、国内外同类产品的新技术、新工艺及其发展前景等相关信息7 7、有关的工艺手册及图册、有关的工艺手册及图册7五、工艺规程文件的格式五、工艺规程文件的格式将工艺规程的内容，填入一定格式的卡片，即成为生产准备和施工依据的工艺文件。常用的工艺文件格将工艺规程的内容，填入一定格式的卡片，即成为生产准备和施工依据的工艺文件。常用的工艺文件格式有下列几种：式有下列几种：1 1、机械加工工艺过程卡片、机械加工工艺过程卡片 这种卡片以工序为单位，简要地列出了整个加工所经过的工艺路线（包括毛坯制

8、造、机械加工和热处理这种卡片以工序为单位，简要地列出了整个加工所经过的工艺路线（包括毛坯制造、机械加工和热处理等），它是制订其它工艺文件的基础，也是生产技术准备、编排作业计划和组织生产的依据。等），它是制订其它工艺文件的基础，也是生产技术准备、编排作业计划和组织生产的依据。在这种卡片中，各工序的说明不够具体，故一般不能直接指导工人操作，而多作生产管理方面使用。但在这种卡片中，各工序的说明不够具体，故一般不能直接指导工人操作，而多作生产管理方面使用。但是，在单件小批生产中，由于通常不编制其它较详细的工艺文件，而是以这种卡片指导生产。是，在单件小批生产中，由于通常不编制其它较详细的工艺文件，而是以

9、这种卡片指导生产。89102 2、机械加工工序卡片、机械加工工序卡片 在机械加工工艺过程卡的基础上，按每道工序的工序内容所编制的一种工艺文件。更详细地说明整在机械加工工艺过程卡的基础上，按每道工序的工序内容所编制的一种工艺文件。更详细地说明整个零件各个工序的加工要求，是用来具体指导工人操作的工艺文件。在这种卡片上，要画出工序简图，个零件各个工序的加工要求，是用来具体指导工人操作的工艺文件。在这种卡片上，要画出工序简图，注明该工序每个工步的内容、工艺参数、操作要求以及所用的设备和工艺装备。用于大批量生产的零注明该工序每个工步的内容、工艺参数、操作要求以及所用的设备和工艺装备。用于大批量生产的零件

10、。件。工序简图上表示出被加工表面在该工序所达到的尺寸、公差和粗糙度及工件的安装方法。工序简图上表示出被加工表面在该工序所达到的尺寸、公差和粗糙度及工件的安装方法。1112六、制订工艺规程的步骤六、制订工艺规程的步骤1 1、熟悉和分析制订工艺规程的主要依据，计算生产纲领，确定生产类型；、熟悉和分析制订工艺规程的主要依据，计算生产纲领，确定生产类型；2 2、分析零件图及产品装配图，对零件结构进行工艺分析；、分析零件图及产品装配图，对零件结构进行工艺分析；3 3、拟定工艺路线；、拟定工艺路线；4 4、选择毛坯；、选择毛坯；首先明确零件在产品中的作用、地位和工作条件，并找出其主要的技术要求和规定它的依

11、据，然后对零件图进行工艺审查。如果在审查过程中认为不合理或者是错误及遗漏，可提出修改意见。与零件的结构形状、尺寸大小、材料的机械性能和零件的生产类型及毛坯车间的具体生产条件有关。包括包括：定位基准面的选择；各表面的加工方法；加工阶段的划分；各表面的加工顺序；工序集中或分散的程度；热处理及检验工序的安排；其它辅助工序（如清洗、去毛刺、去磁、倒角的安排等。131010、填写工艺文件。、填写工艺文件。9 9、确定各工序的技术要求及检验方法；、确定各工序的技术要求及检验方法；8 8、确定各工序的设备、刀夹量具和辅助工具；、确定各工序的设备、刀夹量具和辅助工具；7 7、确定切削用量和工时定额；、确定切削

12、用量和工时定额；6 6、确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差；、确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差；5 5、选择定位基准；、选择定位基准；14一、工艺规程的概念一、工艺规程的概念二、工艺规程的作用二、工艺规程的作用三、制订工艺规程的原则三、制订工艺规程的原则四、制订工艺规程的原始资料四、制订工艺规程的原始资料五、工艺规程的文件格式五、工艺规程的文件格式六、制订工艺规程的步骤六、制订工艺规程的步骤小结小结15第二节第二节 零件的结构工艺性分析（专题）零件的结构工艺性分析（专题）16 零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性。即零件的结零件的结构工艺性

13、是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性。即零件的结构应方便于加工时工件的装夹、对刀、测量，可以提高切削效率等。构应方便于加工时工件的装夹、对刀、测量，可以提高切削效率等。良好的结构工艺性是指在现有工艺条件下既能方便制造，又有良好的结构工艺性是指在现有工艺条件下既能方便制造，又有 低的制造成本。结构工艺性不好会使加工低的制造成本。结构工艺性不好会使加工困难，浪费材料和工时，有时甚至无法加工，所以应该对零件的结构进行工艺性审查，如发现零件结构不困难，浪费材料和工时，有时甚至无法加工，所以应该对零件的结构进行工艺性审查，如发现零件结构不合理之处，应与有关设计人员一起分析，按规定

14、手续对图样进行必要的修改及补充。合理之处，应与有关设计人员一起分析，按规定手续对图样进行必要的修改及补充。第二节第二节 零件结构工艺性分析零件结构工艺性分析一、零件结构工艺性的概念一、零件结构工艺性的概念17二、合理标注零件的尺寸、公差和表面粗糙度二、合理标注零件的尺寸、公差和表面粗糙度1 1、按照加工顺序标注尺寸，避免多尺寸同时保证（避免封闭环）、按照加工顺序标注尺寸，避免多尺寸同时保证（避免封闭环）满足设计要求的尺寸标注直接影响装配精度，参照第七章。满足工艺要求的尺寸应满足一下三点。满足设计要求的尺寸标注直接影响装配精度，参照第七章。满足工艺要求的尺寸应满足一下三点。如图如图3-2a所示齿

15、轮轴，端面所示齿轮轴，端面A磨削加工后，可得尺寸磨削加工后，可得尺寸45和和165；端面；端面 B磨削加工后可得尺寸磨削加工后可得尺寸45、60和和145，但两组尺寸中，都只能直接得到一个尺寸，其余尺寸需要通过换算得到，将增加零件的精度要求，工艺性但两组尺寸中，都只能直接得到一个尺寸，其余尺寸需要通过换算得到，将增加零件的精度要求，工艺性不好。故改为不好。故改为b图标注方案。图标注方案。182 2、由定位基准或调整基准标注尺寸，避免基准不重合误差。、由定位基准或调整基准标注尺寸，避免基准不重合误差。图图3-3a以左端面作为定位基准，轴向尺寸均以左以左端面作为定位基准，轴向尺寸均以左端面为标注基

16、准，当加工面距左端面较远不便测量端面为标注基准，当加工面距左端面较远不便测量时，可改为图时，可改为图b所示的某轴肩作为调整基准标注轴所示的某轴肩作为调整基准标注轴向尺寸。向尺寸。并标注尺寸并标注尺寸L连接定位基准和调整基准。连接定位基准和调整基准。193 3、由形状简单和易接近的轮廓要素为基准标注尺寸，、由形状简单和易接近的轮廓要素为基准标注尺寸，避免尺寸换算避免尺寸换算 如零件上轮廓要素是平面或圆柱面，则应从这些表面标注尺寸。如零件上轮廓要素是平面或圆柱面，则应从这些表面标注尺寸。如轮廓要素由一些复杂的不规则表面组成，则由孔的轴线为基准如轮廓要素由一些复杂的不规则表面组成，则由孔的轴线为基准

17、标注尺寸。如图标注尺寸。如图3-4所示，可以避免尺寸换算，简化工艺装备，提所示，可以避免尺寸换算，简化工艺装备，提高加工精度。高加工精度。尺寸公差、几何公差和表面粗糙度的标注，应根据零件的功能尺寸公差、几何公差和表面粗糙度的标注，应根据零件的功能经济合理地决定。过高则增加加工难度与成本，过低则影响工作经济合理地决定。过高则增加加工难度与成本，过低则影响工作性能。性能。20三、零件要素的工艺性三、零件要素的工艺性 1.各要素的形状应尽量简单，面积应尽量小，规格应尽量标准统一。各要素的形状应尽量简单，面积应尽量小，规格应尽量标准统一。2.能采用普通设备与标准刀具进行加工，且刀具易进入、退出和顺利通

18、过加工表面。能采用普通设备与标准刀具进行加工，且刀具易进入、退出和顺利通过加工表面。3.加工面与非加工面应明显分开，加工面之间也应明显分开。加工面与非加工面应明显分开，加工面之间也应明显分开。211.尽量采用标准件、通用件和相似件；2.有便于装夹的基准，如图3.5所示；3.有位置要求或同方向的表面能一次装夹 中加工出来；4.零件要有足够的刚性，便于高速和多刀 切削，如图3-6所示；5.节省材料，减轻质量。四、零件整体结构的工艺性四、零件整体结构的工艺性 零件是各尺寸、各要素组成的一个整体。因此对零件的整体结构的工艺性由以下五点要求。22五、零件结构工艺性的评定指标五、零件结构工艺性的评定指标

19、以上属于根据生产经验做出的工艺结构定性分析，近年来，有关部门探讨与研究结构工艺性的定量分析，并推荐以下5项只要指标。1.加工精度系数Ka：2.结构继承性系数Ks：3.结构标准化系数Kst：4.结构要素统一化系数e：5.材料利用系数Km：近年来，随着并行工程（CE）引入设计制造领域，产生了可制造性设计（DFM）和可装配性设计（DFA）新观点，通过产品优化设计技术，实现产品易于制造、装配以获得最低制造和装配成本的目的。acK产品图样中标注有公差要求的尺寸数产品的表面的总数sK 产品中借用件数+通用件数产品零件总数stK产品中标准件数产品零件总数eK 产品中各零件所用统一结构要素数该结构要素的尺寸规

20、格数mK 产品净重该产品的材料消耗工艺定额23 毛坯的选择主要是确定毛坯的种类、制造方法和制造精度等级。毛坯的选择主要是确定毛坯的种类、制造方法和制造精度等级。毛坯的形状、尺寸越接近成品，切削余量就越小毛坯的形状、尺寸越接近成品，切削余量就越小;但从加工成本考虑，切削余量越小，制造毛坯和但从加工成本考虑，切削余量越小，制造毛坯和余量加工的成本相对而言就越高。所以选择毛坯时应从制造毛坯和机械加工两方面来考虑。余量加工的成本相对而言就越高。所以选择毛坯时应从制造毛坯和机械加工两方面来考虑。第三节第三节 确确 定定 毛毛 坯坯24一、毛坯的种类一、毛坯的种类1 1、铸件、铸件铸件是指将熔融的金属浇入

21、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。的材料可以是铸铁、铸钢、铸造铜合金和铸造铝合金。252 2、锻件、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，可用零件。生产批量大时，可用模锻模锻代替自由锻。锻件材料一般为碳钢、合金钢和合金。代替自由锻。锻件材料一般为碳钢、合金钢和合金。263

22、 3、型材、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。不大的零件。274 4、焊接件、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、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285 5、冲压件、冲压件

23、冲压件是通过冲压机床对薄钢板进行冲压件是通过冲压机床对薄钢板进行冷冲压加工冷冲压加工而得到的零件。它非常接近成品要求，精度高，适用于而得到的零件。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。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。296 6、粉末冶金件、粉末冶金件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。修和改性。材料一般为各种金属和石墨。30二

24、、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。）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 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。）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。但形状复杂者也可以用铸钢铸造。但形状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。合理选择毛坯，大致要考虑五个方面的因素。312 2、零件的结构形状和尺寸、零件的结构形状和尺寸

25、（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，应该采用锻件而不用板材；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。323 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

26、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。334 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

27、少机械加工量，节约材料并有十分显著的经济效益。34小结小结铸件铸件锻件锻件型材型材焊接件焊接件粉末冶金件粉末冶金件冲压件冲压件毛坯的种类毛坯的种类毛坯的选择原则毛坯的选择原则零件材料和性能要求零件材料和性能要求零件结构形状和尺寸零件结构形状和尺寸生产类型生产类型现有生产条件现有生产条件新技术、新工艺、新材料新技术、新工艺、新材料 35按工件上定位表面的不同，定位基准分为粗基准、精基准。粗基准:用毛坯上未经加工的表面作为定位基准。精基准:而利用工件上已加工过的表面作为定位基准面。在制订工艺规程时，采用粗基准定位，加工出精基准表面；然后采用精基准定位，加工零件的其他表面。第四节第四节 定位基准的选

28、择定位基准的选择精基准的选择精基准的选择粗基准的选择粗基准的选择重点考虑如何减少定位误差，提高加工精度和安装方便重点考虑如何保证各加工表面有足够的余量36图1 基准不重合误差示例图2 基准重合工件示例图1为保证尺寸c的精度(Tc)要求，应使：cajTT 图2尺寸a的误差对加工尺寸c无影响，加工误差只需满足：cjT显然这种基准重合的情况能使工序允许出现的误差加大，经济性更好。b公差公差Tc1 1、精基准的选择原则、精基准的选择原则基准重合原则基准重合原则 尽可能选用设计基准作为定位基准，以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。37（2）基准统一原则）基准统一原则指尽可能采用同一个定

29、位基准来加工工件上的各个加工表面。选作统一基准表面要求：面积大，精度高，孔距远。常用的有：轴类（两顶尖孔）箱体类（一面二孔）盘套类（一端面一孔）38平面销孔1销孔239基准重合原则基准统一原则矛盾？矛盾？对尺寸精度较高的加工表面应服从基准重合原则，以免使工序尺寸的实际公差减小，给加工带来困难；此外，一般主要考虑基准统一原则。处理方法：两个重要原则（3）自为基准原则 当某些精加工表面要求加工余量小而均匀时，可选择该加工表面本身作为定位基准，以提高加工面本身的精度和表面质量。床身导轨面自为基准40（4）互为基准原则）互为基准原则 指某个工件上有两个相互位置精度要求很高的表面，采用工件上的这两个表面

30、互相作为定位基准，反复进行加工。可使两个加工表面间获得高的位置精度，加工余量小而均匀。优点：如：内外圆面同轴度要求比较高的套类零件412 2、粗基准的选择原则、粗基准的选择原则 为了保证工件加工表面与不加工表面的相互位置精度，选择不加工表面作为粗基准。如果零件有多个不加工表面，应选择其中与加工表面相互位置要求高的表面作为粗基准。（1）工件表面间相互位置要求原则粗基准选择实例 内孔和端面需要加工，外圆表面不需要加工。铸造时内孔B与外圆A之间有偏心。要求保证内外圆同心度好。42 工件如果必须保证某重要表面的余量均匀，则选择该重要表面为粗基准。如：一机床床身，要求导轨面有较好的耐磨性，以保持其导向精

31、度。（a a）（b b）（2）合理分配各加工面的余量43 若零件上各个表面均需加工，则以加工余量最小的表面为粗基准，以保证各加工表面都有足够的加工余量，不至于造成废品。加工铸造或锻造的轴套，通常孔的加工余量较大，而外圈表面的加工余量较小，这时就应该以外圈表面作为粗基准来加工孔。（2）合理分配各加工面的余量阶梯轴的加工44（3）不重复使用原则在同一尺寸方向上粗基准只准使用一次。否则加工出的各表面之间会有较大的位置误差。如下图所示。以表面以表面B B为粗基准加工表面为粗基准加工表面A A之后，之后，若仍以表面若仍以表面B B为粗基准来加工表面为粗基准来加工表面C C？选择平整光洁的表面作为粗基准（

32、便于装夹）。作为粗基准的表面不应有飞边、浇口、冒口及其他缺陷，也不宜选用铸造分型面作粗基准。若无法避免，则应在使用前对其修整。这样可减少定位误差，并使工件夹紧可靠。（4）定位可靠性原则45 粗、精基准的选择使用，必注意：精基准选择在前，使用在后，粗基准选择在后使用在先。粗、精基准的选择使用，必注意：精基准选择在前，使用在后，粗基准选择在后使用在先。粗、精基准选择的各条原则，从不同方面提出的要求，在具体使用时常常会互相矛盾，必须结合具体的粗、精基准选择的各条原则，从不同方面提出的要求，在具体使用时常常会互相矛盾，必须结合具体的生产条件进行分析，抓住主要矛盾，灵活选用这些原则。生产条件进行分析，抓

33、住主要矛盾，灵活选用这些原则。46第五节第五节 工艺路线的制定工艺路线的制定 机械加工工艺路线是指零件由毛坯到成品过程中加工各工序的先后顺序。机械加工工艺路线是指零件由毛坯到成品过程中加工各工序的先后顺序。工艺路线的拟定主要工艺路线的拟定主要解决的问题解决的问题:选择加工方法选择加工方法确定加工顺序确定加工顺序划分加工工序划分加工工序47一、零件表面加工方法的选择一、零件表面加工方法的选择基本原则：基本原则：既要保证零件的加工质量既要保证零件的加工质量,又要使加工成本最低。又要使加工成本最低。为此，必须熟悉各种加工方法所为此，必须熟悉各种加工方法所能达到的经济精度及表面粗糙度。能达到的经济精度

34、及表面粗糙度。1 1、加工经济精度和经济表面粗糙度的概念、加工经济精度和经济表面粗糙度的概念加工经济精度是指在正常加工条件下（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，合加工经济精度是指在正常加工条件下（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，合理的加工时间）所能保证的加工精度。相应的粗糙度称为经济表面粗糙度。理的加工时间）所能保证的加工精度。相应的粗糙度称为经济表面粗糙度。48对某种加工方法，用于加工何种等级的零件才经济合理？对某种加工方法，用于加工何种等级的零件才经济合理？AB误差误差 加 工 成 本 CCLL加工误差与加工成本的关系加工误差与加工成本的关系观察观

35、察A A点左侧曲线，这说明某种加点左侧曲线，这说明某种加工方法加工精度的提高是有极限的。工方法加工精度的提高是有极限的。观察观察B B点右侧，这说明对于一种点右侧，这说明对于一种加工方法，成本的下降也是有加工方法，成本的下降也是有极限的，即有最低成本。极限的，即有最低成本。加工经济精度是指一个加工经济精度是指一个精度范围而不是一个值。精度范围而不是一个值。49一般加工精密加工19201960200010210110010-110-210-3加工误差加工误差（m）加工经济精度与年代的关系加工经济精度与年代的关系超精密加工502 2、各种加工方法所能达到的经济精度和表面粗糙度、各种加工方法所能达到

36、的经济精度和表面粗糙度 外圆加工方法外圆加工方法孔加工方法孔加工方法平面加工方法平面加工方法51加工方法加工方法加工性质加工性质加工经济精度加工经济精度(IT)表面粗糙度表面粗糙度Ra车车粗车粗车13-1150-12.5半精车半精车10-86.3-3.2精车精车8-71.6-0.8金刚石车金刚石车6-50.4-0.012外磨外磨粗磨粗磨9-81.6-0.8半精磨半精磨8-70.8-0.4精磨精磨7-60.4-0.1研磨研磨粗研粗研6-50.1-0.006精研精研50.025-0.006超精加工超精加工精精50.025-0.006精密精密50.006外圆加工的方法外圆加工的方法52孔的加工方法孔

37、的加工方法加工方法加工方法加工性质加工性质加工经济精度加工经济精度(IT)表面粗糙度表面粗糙度Ra钻钻实心材料实心材料13-1112.5扩扩粗扩粗扩12-1112.5-6.3精扩精扩10-96.3-3.2铰铰半精铰半精铰9-83.2-1.6精铰精铰8-71.6-0.8细铰细铰7-60.4-0.2拉拉粗拉粗拉10-93.2-1.6精拉精拉9-71.6-0.1镗镗粗镗粗镗13-1112.5-6.3半精镗半精镗10-93.2-1.6精镗精镗8-71.6-0.8细镗细镗7-60.8-0.453加工方法加工方法加工性质加工性质加工经济精度加工经济精度(IT)表面粗糙度表面粗糙度Ra铣铣粗铣粗铣13-11

38、25-6.3精铣精铣10-86.3-1.6刨刨粗刨粗刨13-1125-6.3精刨精刨10-86.3-1.6平磨平磨半精磨半精磨8-71.6-0.8精磨精磨70.8-0.4精密磨精密磨60.4-0.025研磨研磨粗研粗研7-60.4-0.2精研精研50.1-0.006平面加工方法平面加工方法543 3、选择表面加工方法应考虑的主要因素、选择表面加工方法应考虑的主要因素（2 2）工件材料的性质）工件材料的性质（3 3）生产类型）生产类型（4 4）具体生产条件）具体生产条件（1 1）加工表面的精度和粗糙度要求）加工表面的精度和粗糙度要求554 4、典型表面的加工路线、典型表面的加工路线（1 1）外圆

39、表面的加工路线）外圆表面的加工路线 粗车粗车半精车半精车精车：常用材料（淬火钢除外），中等要求的表面；精车：常用材料（淬火钢除外），中等要求的表面；粗车粗车半精车半精车精车精车金刚石车：有色金属，要求较高的表面；金刚石车：有色金属，要求较高的表面；粗车粗车半精车半精车粗磨粗磨精磨：需要淬硬的材料，要求较高的表面；精磨：需要淬硬的材料，要求较高的表面；粗车粗车半精车半精车粗磨粗磨光整加工或（超）精密加工：黑色金属材料，表面精度、粗糙度要求质量高的光整加工或（超）精密加工：黑色金属材料，表面精度、粗糙度要求质量高的表面。表面。56（2 2）孔加工路线）孔加工路线 钻孔钻孔扩孔扩孔铰铰精铰：主要用于

40、中、小直径（精铰：主要用于中、小直径（d d50mm50mm）的精密孔。）的精密孔。钻或扩（粗镗）钻或扩（粗镗）粗拉粗拉精拉：用于大量生产中尺寸中等的孔、花键孔等。精拉：用于大量生产中尺寸中等的孔、花键孔等。钻或粗镗钻或粗镗半精镗半精镗精镗精镗浮动镗浮动镗金刚镗：广泛用于箱体零件的孔系加工、有色金属零件的精密孔的金刚镗：广泛用于箱体零件的孔系加工、有色金属零件的精密孔的加工。加工。钻或粗镗钻或粗镗半精镗半精镗粗磨粗磨精磨精磨珩磨或研磨：主要用于淬硬零件或要求高的零件。珩磨或研磨：主要用于淬硬零件或要求高的零件。57（3 3）平面加工路线）平面加工路线 平面加工方法主要是铣削、刨削和磨削平面加工

41、方法主要是铣削、刨削和磨削。粗铣粗铣半精铣半精铣精铣精铣高速铣：用于精度和粗糙度要求高的平面加工，生产率高。高速铣：用于精度和粗糙度要求高的平面加工，生产率高。粗刨粗刨半精刨半精刨精刨精刨刮或研磨：多用于单件、小批生产，生产率低。刮或研磨：多用于单件、小批生产，生产率低。粗铣（刨）粗铣（刨）半精铣（刨）半精铣（刨）粗磨粗磨精密磨、导轨磨、研磨、砂带磨：主要用于淬硬零件和精度要求精密磨、导轨磨、研磨、砂带磨：主要用于淬硬零件和精度要求高、表面粗糙度值要求小的平面加工。高、表面粗糙度值要求小的平面加工。粗拉粗拉精拉：用于大量生产。精拉：用于大量生产。58加工方法的选择顺序是：加工方法的选择顺序是：

42、先主要表面，后次要表面；先主要表面，后次要表面；先考虑最终加工，后推至前面加工方法，先考虑最终加工，后推至前面加工方法，即：先主后次，先终后前，综合考虑。即：先主后次，先终后前，综合考虑。某轴材料某轴材料4545钢，轴颈尺寸精度钢，轴颈尺寸精度IT6IT6、Ra0.4Ra0.4，表面淬火，试确定其加工路线？，表面淬火，试确定其加工路线？粗车粗车半精车半精车粗磨粗磨精磨精磨59二、加工顺序的安排二、加工顺序的安排1 1、切削加工顺序的安排、切削加工顺序的安排基本原则基本原则基准先行基准先行穿插次要穿插次要先粗后精先粗后精先面后孔先面后孔60加工阶段的划分加工阶段的划分 加工阶段加工阶段粗加工阶段

43、粗加工阶段半精加工阶段半精加工阶段精加工阶段精加工阶段光整加工阶段光整加工阶段高效率地去除各加工表面上的大部分余量，获得高的生高效率地去除各加工表面上的大部分余量，获得高的生产率。产率。消除主要表面上经粗加工后留下的加工误差，保证精加工消除主要表面上经粗加工后留下的加工误差，保证精加工余量，完成次要表面的加工（钻孔、攻螺纹、铣键槽等）。余量，完成次要表面的加工（钻孔、攻螺纹、铣键槽等）。全面保证加工质量，使主要表面达到图纸要求。全面保证加工质量，使主要表面达到图纸要求。进一步提高尺寸精度，减小表面粗糙度，但不能提高形进一步提高尺寸精度，减小表面粗糙度，但不能提高形位精度。位精度。61 但将工艺

44、路线划分为几个加工阶段会增加工序数目，从而增加加工成本。因此在工件刚度高、工艺但将工艺路线划分为几个加工阶段会增加工序数目，从而增加加工成本。因此在工件刚度高、工艺路线不划分阶段也能够保证加工精度的情况下，就不应该划分加工阶段。路线不划分阶段也能够保证加工精度的情况下，就不应该划分加工阶段。由于划分了加工阶段，带来了两个有利条件：由于划分了加工阶段，带来了两个有利条件：1 1、粗加工完各表面后，可及时发现毛坯的缺陷，及时报废或修补；、粗加工完各表面后，可及时发现毛坯的缺陷，及时报废或修补；2 2、精加工表面的工序安排在最后，可保护已加工表面少受损伤。、精加工表面的工序安排在最后，可保护已加工表

45、面少受损伤。622 2、热处理工序的安排、热处理工序的安排预备热处理预备热处理最终热处理最终热处理时效处理时效处理退火：高碳钢、合金钢等，退火：高碳钢、合金钢等，降低硬度，便于切削；降低硬度，便于切削；正火：低碳钢，提高硬度，正火：低碳钢，提高硬度，便于切削；便于切削；调质：淬火后高温回火。调质：淬火后高温回火。位置：粗加工前后；位置：粗加工前后；目的：改善切削性能，消除内目的：改善切削性能，消除内应力。应力。淬火、渗碳、氮化等淬火、渗碳、氮化等位置：半精加工后，精加工位置：半精加工后，精加工前；前；目的：提高强度、硬度。目的：提高强度、硬度。自然时效自然时效人工时效人工时效 位置：粗加工前、

46、后，半精加工后位置：粗加工前、后，半精加工后，精加工前，精加工前目的：消除内应力，防止变形、开目的：消除内应力，防止变形、开裂。裂。633 3、辅助工序的安排、辅助工序的安排 表面处理表面处理检验工序检验工序其它工序安排其它工序安排金属镀层金属镀层非金属镀层非金属镀层氧化膜氧化膜位置：工艺过程最后；位置：工艺过程最后；目的：美观。目的：美观。质量检验质量检验特种检验（无损探伤、特种检验（无损探伤、磁力探伤、水压、超磁力探伤、水压、超速试验）速试验）位置：粗加工及关键工序后、送往外车位置：粗加工及关键工序后、送往外车间加工前后、零件全部加工结束之后；间加工前后、零件全部加工结束之后；目的：质量控

47、制。目的：质量控制。去毛刺、倒钝锐边去毛刺、倒钝锐边去磁去磁清洗清洗涂防锈油涂防锈油目的：安全。目的：安全。64三、工序的集中与分散三、工序的集中与分散2.工序分散是将工件的加工分散在较多的工序内完成，每道工序的加工内容很少，有时甚至每道工工序分散是将工件的加工分散在较多的工序内完成，每道工序的加工内容很少，有时甚至每道工序只有一个工步。特点：装备简单、维护容易；生产准备工作量小、产品换型简单；采用合理切削序只有一个工步。特点：装备简单、维护容易；生产准备工作量小、产品换型简单；采用合理切削用量、减少基本时间；设备数量和操作工多，占用生产面积大。用量、减少基本时间；设备数量和操作工多，占用生产

48、面积大。工序集中选用：单件小批量工序集中选用：单件小批量采用组织集中；大批大量采用组织集中；大批大量采用机械集中；重型零件采用机械集中；重型零件适当集中。适当集中。工序分散选用：结构简单的产品；刚性差且精度高的精密工件。工序分散选用：结构简单的产品；刚性差且精度高的精密工件。1.工序集中就是将工件的加工集中在少数几道工序内完成，每道工序的加工内容较多。特点：生产工序集中就是将工件的加工集中在少数几道工序内完成，每道工序的加工内容较多。特点：生产效率高；简化生产计划和组织工作；专用装备的投资大、维护复杂；生产准备工作量大，新产品转效率高；简化生产计划和组织工作；专用装备的投资大、维护复杂；生产准

49、备工作量大，新产品转换费时。换费时。零件的加工顺序确定以后，在确定各工序的加工内容时，可有两种设计思路：零件的加工顺序确定以后，在确定各工序的加工内容时，可有两种设计思路：651 1、机床设备的选择、机床设备的选择 1 1）机床精度与工件精度相适应；）机床精度与工件精度相适应；2 2）机床规格与工件的外形尺寸相适应；）机床规格与工件的外形尺寸相适应；3 3）与现有加工条件相适应，如设备负荷的平衡状况等。）与现有加工条件相适应，如设备负荷的平衡状况等。四、机床设备及工艺装备的选择四、机床设备及工艺装备的选择2 2、工艺装备的选择、工艺装备的选择 1 1）夹具的选择：优先选用各种通用家具和机床附件

50、；）夹具的选择：优先选用各种通用家具和机床附件；2 2）刀具的选择：类型、规格和精度等级应负荷加工要求；）刀具的选择：类型、规格和精度等级应负荷加工要求；3 3）量具的选择：单件小批量应采用通用量具，大批量应用极限量块和高效的专用检验间距和测）量具的选择：单件小批量应采用通用量具，大批量应用极限量块和高效的专用检验间距和测量仪器，精度应相适应。量仪器，精度应相适应。66第六节第六节 加工余量、工序尺寸及公差确定加工余量、工序尺寸及公差确定 加工余量是指零件加工前后从加工表面切除的材料层厚度，加工余量是指零件加工前后从加工表面切除的材料层厚度，可分为工序余量和加工总余量。可分为工序余量和加工总余