第2章工藝規(guī)程的制定課件

1、第2章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)計(jì)劃學(xué)時(shí)：26學(xué)時(shí)加工余量的確定本章要點(diǎn)定位基準(zhǔn)的選擇工藝路線(xiàn)擬訂工藝尺寸鏈工藝過(guò)程經(jīng)濟(jì)分析基本術(shù)語(yǔ)1教學(xué)目的及要求 本章概述 了解機(jī)械加工工藝過(guò)程的基本概念，如工序、安裝和工藝規(guī)程等，了解機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定步驟，掌握工藝規(guī)程制定中的重要問(wèn)題和內(nèi)容確定，理解工藝尺寸鏈的概念，掌握工藝尺寸鏈極值法解算公式并能應(yīng)用其解決常見(jiàn)的工藝尺寸鏈的問(wèn)題，了解機(jī)械加工生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的基本知識(shí)。 本章重點(diǎn)機(jī)械加工工藝過(guò)程的基本概念，粗精基準(zhǔn)的選擇原則，應(yīng)用工藝尺寸鏈進(jìn)行常用幾種工藝尺寸的計(jì)算。 本章難點(diǎn)工藝尺寸鏈的計(jì)算 2第二章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)Process Planning第一節(jié) 基本概

2、念Basic Concepts of Process Planning機(jī)械制造技術(shù)3機(jī)械制造：將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的全過(guò)程。 機(jī)械產(chǎn)品制造過(guò)程具體包括：原材料、半成品和成品的運(yùn)輸和保管生產(chǎn)和技術(shù)準(zhǔn)備工作，如產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、專(zhuān)用工裝設(shè)計(jì)和制造、各種生產(chǎn)資料的準(zhǔn)備以及生產(chǎn)組織等毛坯的制造零件的機(jī)械加工、熱處理和其它表面處理部件和產(chǎn)品的裝配、調(diào)整、檢驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)、油漆和包裝等生產(chǎn)與制造4200.07210.8圖1-3 階梯軸3240250.07350-0.0170.80.8354030550150其余倒角1453.221flashflash 機(jī)械加工工藝過(guò)程采用機(jī)械加工方法直接改變毛坯的形狀、尺

3、寸、各表面間相互位置及表面質(zhì)量，使之成為合格零件的過(guò)程，稱(chēng)為機(jī)械加工工藝過(guò)程。是機(jī)械產(chǎn)品制造過(guò)程的主要部分。它由按一定的順序排列的若干個(gè)工序組成，而每一個(gè)工序又可細(xì)分為安裝、工位、工步及行程等。機(jī)械加工工藝過(guò)程機(jī)械加工工藝過(guò)程組成5 工序是指由一個(gè)或一組工人在同一臺(tái)機(jī)床或同一個(gè)工作地，對(duì)一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程。工作地或機(jī)床和是否連續(xù)作業(yè)工序劃分的主要依據(jù)。若其中任一要素發(fā)生變更，則構(gòu)成了另一道工序。工序是工藝過(guò)程劃分的最小單元。 工序數(shù)目和工藝過(guò)程的確定與零件的技術(shù)要求、零件的數(shù)量和現(xiàn)有工藝條件等有關(guān)，如階梯軸零件的加工。機(jī)械加工工藝過(guò)程機(jī)械加工工藝過(guò)程組成6裝夾的含

4、義 ：使工件在機(jī)床或夾具中占據(jù)某一正確位置并夾緊的過(guò)程稱(chēng)為裝夾。 包括定位和夾緊兩項(xiàng)內(nèi)容。定位 使工件在機(jī)床或夾具上占有正確位置夾緊 對(duì)工件施加一定的外力，使其已確定的位置在加工過(guò)程中保持不變安裝的含義 ：在一道工序中，工件每經(jīng)一次裝夾后所完成的那部分工序稱(chēng)為安裝。有時(shí)在機(jī)床上需經(jīng)過(guò)多次裝夾才能完成一個(gè)工序的工作內(nèi)容。工位 ：在工件的一次安裝中，通過(guò)分度（或移位）裝置，使工件相對(duì)于機(jī)床床身變換加工位置，把工件相對(duì)于刀具所占據(jù)的每一個(gè)位置稱(chēng)為工位。機(jī)械加工工藝過(guò)程機(jī)械加工工藝過(guò)程組成7圖1-15 工件在夾具上裝夾（滾齒夾具）flash機(jī)械加工工藝過(guò)程機(jī)械加工工藝過(guò)程組成8 圖1-13 直接找正安

5、裝flash毛坯孔加工線(xiàn)找正線(xiàn) 圖1-14 劃線(xiàn)找正安裝flash機(jī)械加工工藝過(guò)程機(jī)械加工工藝過(guò)程組成9圖1-16 多工位加工1：裝卸工件 2：鉆孔 3：擴(kuò)孔 4：絞孔flash機(jī)械加工工藝過(guò)程機(jī)械加工工藝過(guò)程組成10工步指在加工表面不變、切削刀具不變的情況下所連續(xù)完成的那部分工序。（在一個(gè)工序中，若有幾把刀具同時(shí)加工幾個(gè)不同表面，通?？醋饕粋€(gè)工步，并稱(chēng)此工步為復(fù)合工步）a）立軸轉(zhuǎn)塔車(chē)床的一個(gè)復(fù)合工步 b）鉆孔、擴(kuò)孔復(fù)合工步圖1-5 復(fù)合工步機(jī)械加工工藝過(guò)程機(jī)械加工工藝過(guò)程組成11圖1-6 立軸轉(zhuǎn)塔車(chē)床圖1-7 铇平面圖1-8 鉆孔、擴(kuò)孔圖1-9 組合銑刀銑平面圖1-10 同時(shí)車(chē)外圓和倒角圖1

6、-11 同時(shí)銑削兩凸臺(tái)面機(jī)械加工工藝過(guò)程機(jī)械加工工藝過(guò)程組成12走刀指同一加工表面加工余量較大，可以分作幾次工作進(jìn)給，每次工作進(jìn)給所完成的工步稱(chēng)為一次走刀。一個(gè)工步可以包括一次或數(shù)次走刀。當(dāng)需要切除的金屬層很厚，不能在一次走刀下完成，則需分幾次走刀，走刀次數(shù)又稱(chēng)行程次數(shù)。 機(jī)械加工工藝過(guò)程機(jī)械加工工藝過(guò)程組成13 生產(chǎn)綱領(lǐng) N = Q n（1+% +% ） （1-1）式中 Q 產(chǎn)品年產(chǎn)量（件/年）； n 每臺(tái)產(chǎn)品中該零件數(shù)量（件/臺(tái)）； 備品率； 廢品率。 生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)類(lèi)型的劃分可按照年生產(chǎn)綱領(lǐng)劃分，產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)就是產(chǎn)品包括備品和廢品在內(nèi)的年生產(chǎn)量。生產(chǎn)綱領(lǐng)是設(shè)計(jì)或修改工藝規(guī)程的重要依據(jù)，

7、是車(chē)間（或工段）設(shè)計(jì)的基本文件 生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類(lèi)型14資金周轉(zhuǎn)要快零件加工、調(diào)整費(fèi)用要少保證裝配和銷(xiāo)售有足夠必要的儲(chǔ)備量。 生產(chǎn)批量 ：所謂生產(chǎn)批量是指一次投入或產(chǎn)出的同一產(chǎn)品（或零件）的數(shù)量。確定生產(chǎn)批量大小應(yīng)考慮三因素： 單件小批生產(chǎn)：?jiǎn)蝹€(gè)地生產(chǎn)不同結(jié)構(gòu)尺寸的產(chǎn)品，且很少重復(fù)的生產(chǎn)。如重型機(jī)械、大型船舶制造、新產(chǎn)品試制等。批量生產(chǎn)：成批地制造相同產(chǎn)品，且周期性地重復(fù)生產(chǎn)，如機(jī)床制造等。根據(jù)產(chǎn)品特征及批量大小，又分為小批、中批和大批生產(chǎn)三種。大批大量生產(chǎn)：產(chǎn)品數(shù)量很大，大多數(shù)工作地一直按照一定的節(jié)拍進(jìn)行同一種零件的某一道工序的加工，稱(chēng)為大量生產(chǎn)。如自行車(chē)、洗衣機(jī)、汽車(chē)等生產(chǎn)。 生產(chǎn)類(lèi)型：根據(jù)

8、生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品本身的大小及結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，產(chǎn)品的制造可分為三種生產(chǎn)類(lèi)型。生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類(lèi)型15生產(chǎn)類(lèi)型不同，生產(chǎn)組織、設(shè)備布局、毛坯制造及機(jī)床、刀具的配置等方面就均有不同；生產(chǎn)類(lèi)型還影響著制訂工藝過(guò)程的繁簡(jiǎn)程度。對(duì)于簡(jiǎn)單零件的單件生產(chǎn)，一般只制訂工藝路線(xiàn)；而對(duì)于重要零件的單件生產(chǎn)、各類(lèi)零件的成批和大量生產(chǎn)，就要制訂詳細(xì)的工藝規(guī)程。表1-2 年產(chǎn)量與生產(chǎn)類(lèi)型生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類(lèi)型16表1-3 各種生產(chǎn)類(lèi)型工藝過(guò)程的主要特點(diǎn)生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類(lèi)型17指導(dǎo)生產(chǎn)的技術(shù)文件 生產(chǎn)組織管理的主要依據(jù) 新建或擴(kuò)建工廠(chǎng)車(chē)間的基本文件 技術(shù)交流 工藝規(guī)程 ：將制訂好的零（部）件的機(jī)械加工工藝過(guò)程按一

9、定的格式（通常為表格或圖表）和要求描述出來(lái)，作為指令性技術(shù)文件，用以指導(dǎo)生產(chǎn)，即為機(jī)械加工工藝規(guī)程。機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用 工藝規(guī)程的格式機(jī)械加工工藝過(guò)程卡機(jī)械加工工序卡機(jī)械加工工藝綜合卡機(jī)械加工檢驗(yàn)卡機(jī)械加工機(jī)床調(diào)整卡機(jī)械加工工藝規(guī)程18表1-4 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片機(jī)械加工工藝規(guī)程19表1-5 機(jī)械加工工序卡片機(jī)械加工工藝規(guī)程20表1-6 機(jī)械加工工藝卡片機(jī)械加工工藝規(guī)程21工藝規(guī)程設(shè)計(jì)原則 1）以保證零件加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求為前提。2）工藝過(guò)程有較高的生產(chǎn)效率和較低的成本。3）充分考慮和利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，盡可能作到平衡生產(chǎn)。4）盡量減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)，創(chuàng)造

10、良好、文明勞動(dòng)條件。5）積極采用先進(jìn)技術(shù)和工藝，減少材料和能源消耗，并應(yīng)符合環(huán)保要求。 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)原則 22產(chǎn)品的全套裝配圖及零件圖產(chǎn)品的驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類(lèi)型零件毛坯圖及毛坯生產(chǎn)情況本廠(chǎng)（車(chē)間）的生產(chǎn)條件各種有關(guān)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)資料國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝及生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用情況 制定機(jī)械加工工藝規(guī)程所需原始資料 機(jī)械加工工藝規(guī)程所需原始資料23、準(zhǔn)備性階段1圖紙研究 了解產(chǎn)品的用途、性能和工作條件，熟悉零件在產(chǎn)品中的地位和作用，明確零件的主要技術(shù)要求。審查圖紙上的尺寸、視圖和技術(shù)要求是否完整、正確、統(tǒng)一，分析主要技術(shù)要求是否合理、適當(dāng)，審查零件結(jié)構(gòu)工藝性。2熟悉或確定毛坯

11、確定毛坯的依據(jù)是零件在產(chǎn)品中的作用、零件本身的結(jié)構(gòu)特征與外形尺寸、零件材料工藝特性以及零件生產(chǎn)批量等。3定位基準(zhǔn)的確定 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)步驟機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)步驟24、工藝路線(xiàn)擬定階段4加工方法的選擇 根據(jù)零件形狀結(jié)構(gòu)、加工要求、生產(chǎn)綱領(lǐng)以及本廠(chǎng)的實(shí)際生產(chǎn)條件選擇所有加工表面的加工方法或加工方法鏈。5工序的集中與分散原則 確定各工序的加工內(nèi)容，決定工藝路線(xiàn)的長(zhǎng)短。6加工階段的劃分 機(jī)加工路線(xiàn)一般分為四個(gè)階段，各階段所完成的任務(wù)不同。7工序安排 機(jī)加工工序排序、熱處理工序安排、輔助工序安插。 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)步驟機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)步驟25、工序詳細(xì)設(shè)計(jì)階段 8加工余量的確定、工序尺寸

12、計(jì)算 工序余量的確定和工序尺寸的計(jì)算，包括利用工藝尺寸鏈計(jì)算工序尺寸。9機(jī)床、夾具、刀具、量具和輔具設(shè)計(jì)/選擇 選擇各工序的工藝裝備。10切削用量、工時(shí)定額確定 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)步驟、最終確定階段 對(duì)設(shè)計(jì)的工藝過(guò)程進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)和比較，經(jīng)反復(fù)修改完善，最終確定一個(gè)最優(yōu)的工藝過(guò)程。填寫(xiě)或打印工藝文件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)步驟26第二章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)Process Planning第二節(jié) 準(zhǔn)備性工作The Stage of Preparation for Process Planning機(jī)械制造技術(shù)27一、圖紙研究1）熟悉該產(chǎn)品的用途、性能、工作條件、作用2）加工表面技術(shù)條件的制定依據(jù)。3）檢查

13、零件圖的完整性、正確性。4）零件結(jié)構(gòu)工藝性分析5）發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)向有關(guān)部門(mén)提出改進(jìn)意見(jiàn)圖紙研究的目的圖紙研究的內(nèi)容 1）視圖關(guān)系：包括視圖的完備性、視圖的正確性、大致輪廓 2）技術(shù)要求：尺寸精度要求、形狀精度要求、位置精度要求、表面粗糙度要求、材料及熱處理要求、物理機(jī)械性能要求、其他要求 3）零件結(jié)構(gòu)工藝性28一、圖紙研究29一、圖紙研究30一、圖紙研究31一、圖紙研究32零件結(jié)構(gòu)工藝性 零件結(jié)構(gòu)工藝性指設(shè)計(jì)的零件是否能在現(xiàn)在的技術(shù)水平及設(shè)備條件下被經(jīng)濟(jì)、方便地制造出來(lái)，是否可能使用高效率的制造方法和充分發(fā)揮設(shè)備能力的程度。 零件結(jié)構(gòu)工藝性存在于零部件生產(chǎn)和使用的全過(guò)程，包括：毛坯生產(chǎn)、機(jī)械加工

14、、熱處理、機(jī)器裝配、機(jī)器使用、維護(hù)，直至報(bào)廢、回收和再利用等零件結(jié)構(gòu)工藝性331）生產(chǎn)類(lèi)型 生產(chǎn)類(lèi)型是影響結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝性的首要因素。常常同一種結(jié)構(gòu)，在單件小批生產(chǎn)中工藝性良好，在大批大量生產(chǎn)中未必也好，反之亦然。2）制造條件 機(jī)械零部件的結(jié)構(gòu)必須與制造廠(chǎng)的生產(chǎn)條件相適應(yīng)。具體生產(chǎn)條件應(yīng)包括：毛坯的生產(chǎn)能力及技術(shù)水平、機(jī)械加工設(shè)備和工藝裝備的規(guī)格及性能、熱處理設(shè)備條件與能力、技術(shù)人員和工人的技術(shù)水平以及輔助部門(mén)的制造能力和技術(shù)力量等。3）工藝技術(shù)的發(fā)展 隨著生產(chǎn)不斷發(fā)展，新的加工設(shè)備和工藝方法的不斷出現(xiàn)，以往認(rèn)為工藝性不好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在采用了先進(jìn)的制造工藝后，可能變得簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)。影響結(jié)構(gòu)工藝性的

15、因素影響結(jié)構(gòu)工藝性的因素34零件結(jié)構(gòu)工藝性 對(duì)于零件機(jī)械加工結(jié)構(gòu)工藝性，主要從零件加工的難易性和加工成本兩方面考慮。 此外零件機(jī)械加工結(jié)構(gòu)工藝性還要考慮以下要求： 1）設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)要有足夠的加工空間，以保證刀具能夠接近加工部位，留有必要的退刀槽和越程槽等； 2）設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工，如應(yīng)盡量避免使鉆頭在斜面上鉆孔； 3）盡量減少加工面積，如對(duì)大平面或長(zhǎng)孔合理加設(shè)空刀等； 4）從提高生產(chǎn)率的角度考慮，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量使零件上相似的結(jié)構(gòu)要素（如退刀槽、鍵槽等）規(guī)格相同，并應(yīng)使類(lèi)似的加工面（如凸臺(tái)面、鍵槽等）位于同一平面上或同一軸截面上，以減少換刀或安裝次數(shù)及調(diào)整時(shí)間； 5）零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)便于加工時(shí)

16、的安裝與夾緊。零件機(jī)械加工結(jié)構(gòu)工藝性35零件結(jié)構(gòu)工藝性36零件結(jié)構(gòu)工藝性37零件結(jié)構(gòu)工藝性38零件結(jié)構(gòu)工藝性39二、 毛坯選擇1）設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的材料及機(jī)械性能 2）零件的結(jié)構(gòu)形狀及外形尺寸3）零件制造經(jīng)濟(jì)性4）生產(chǎn)綱領(lǐng)5）現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)水平1毛坯選擇原則2毛坯類(lèi)型 確定毛坯的依據(jù)是零件在產(chǎn)品中的作用、零件本身的結(jié)構(gòu)特征與外形尺寸、零件材料工藝特性以及零件生產(chǎn)批量等。常用的毛坯種類(lèi)有鑄件、鍛件、焊接件、沖壓件、型材等，其特點(diǎn)及應(yīng)用見(jiàn)表。40二、毛坯選擇表1-10 各類(lèi)毛坯的特點(diǎn)及其適用范圍 毛坯種類(lèi)制造精度（IT）加工余量原 材 料工件尺寸工件形狀機(jī)械性能適用生產(chǎn)類(lèi)型型 材型材焊接件砂型鑄造自由鍛

17、造普通模鍛鋼模鑄造精密鍛造壓力鑄造熔模鑄造沖壓件粉末冶金件工程塑料件13級(jí)以下13級(jí)以下1115101281181171081079911大一般大大一般較小較小小很小小很小較小各種材料鋼 材鑄鐵,鑄鋼,青銅鋼材為主鋼,鍛鋁,銅等鑄鋁為主鋼材,鍛鋁等鑄鐵,鑄鋼,青銅鑄鐵,鑄鋼,青銅鋼鐵,銅,鋁基材料工程塑料小 型大、中型各種尺寸各種尺寸中、小型中、小型小 型中、小型小型為主各種尺寸中、小尺寸中、小尺寸簡(jiǎn) 單較復(fù)雜復(fù) 雜較簡(jiǎn)單一 般較復(fù)雜較復(fù)雜復(fù) 雜復(fù) 雜復(fù) 雜較復(fù)雜復(fù)雜較好有內(nèi)應(yīng)力差好好較好較好較好較好好一般一般各種類(lèi)型單 件單件小批單件小批中、大批量中、大批量大 批 量中、大批量中、大批量大

18、批 量中、大批量中、大批量41二、毛坯選擇 常用的機(jī)械零件的毛坯有鑄件、鍛件、焊接件、型材、沖壓件以及粉末冶金、成型軋制件等。 零件的毛坯種類(lèi)有的已在圖紙上明確，如焊接件。有的隨著零件材料的選定而確定，如選用鑄鐵、鑄鋼、青銅、鑄鋁等，此時(shí)毛坯必為鑄件，且除了形狀簡(jiǎn)單的小尺寸零件選用鑄造型材外，均選用單件造型鑄件。 對(duì)于材料為結(jié)構(gòu)鋼的零件，除了重要零件如曲軸、連桿明確是鍛件外，大多數(shù)只規(guī)定了材料及其熱處理要求，這就需要工藝規(guī)程設(shè)計(jì)人員根據(jù)零件的作用、尺寸和結(jié)構(gòu)形狀來(lái)確定毛坯種類(lèi)。 如一般的階梯軸，若各階梯的直徑差較小，則可直接以圓棒料作毛坯；重要的軸或直徑差大的階梯軸，為了減少材料消耗和切削加工

19、量，則宜采用鍛件毛坯。2毛坯類(lèi)型42二、毛坯選擇1）毛坯的形狀 毛坯的形狀應(yīng)力求接近成品形狀，減少機(jī)械加工量。當(dāng)為鑄件毛坯時(shí)，要注意以下問(wèn)題。鑄件孔的最小尺寸鑄件的最小壁厚鑄件的拔模斜度鑄件圓角半徑鑄件澆注位置及分型面選擇 3毛坯形狀、尺寸確定43鑄件孔的最小尺寸44鑄件的最小壁厚45鑄件的拔模斜度46鑄件圓角半徑47鑄件澆注位置及分型面選擇48二、毛坯選擇1）毛坯的尺寸 以鑄件毛坯為例。首先要根據(jù)所選擇的毛坯鑄造方法，確定毛坯機(jī)械加工余量的等級(jí)，然后查鑄件-尺寸公差與機(jī)械加工余量GB/T 6414-1999 3毛坯形狀、尺寸確定49二、毛坯選擇1）內(nèi)容 毛坯形狀、尺寸及公差、分形（分模）面、

20、澆冒口位置、拔模斜度及圓角、毛坯組織及其它技術(shù)要求。2）毛坯圖的繪制鑄造毛坯圖4、毛坯圖繪制50二、毛坯選擇圖1-26 轉(zhuǎn)向機(jī)殼體鑄件圖51二、毛坯選擇圖1-26 轉(zhuǎn)向機(jī)殼體鑄件圖52三、定位基準(zhǔn)的選擇1）基準(zhǔn) 將用來(lái)確定加工對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線(xiàn)、面稱(chēng)為基準(zhǔn)。2）基準(zhǔn)分類(lèi)1、基準(zhǔn)的概念基 準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)測(cè)量基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)精基準(zhǔn)輔加基準(zhǔn)53設(shè)計(jì)基準(zhǔn)圖1-30 鉆套零件圖圖 1-30a 所示的鉆套軸線(xiàn) O-O 是各外圓表面及內(nèi)孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；端面 A 是端面 B 、 C 的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；內(nèi)孔表面 D 的軸心線(xiàn)是 40h6 外圓表面的徑向跳動(dòng)和端面 B 的端

21、面跳動(dòng)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。同樣，圖 1-30b 中的 F 面是 C 面和 E 面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，也是兩孔垂直度和 C 面平行度的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)； A 面為 B 面的距離尺寸及平行度設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。54設(shè)計(jì)基準(zhǔn)思考題 試指出圖1-31所示零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 圖1-31 鉆套零件圖a）圖1-31外圓表面和的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心線(xiàn)，平面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為母線(xiàn)C。b）圖1-31端面和的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為端面，外圓表面D2的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是內(nèi)孔D1。55工藝基準(zhǔn) 工藝基準(zhǔn) 在工藝過(guò)程中所采用的基準(zhǔn)。又可分為：工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)與裝配基準(zhǔn)。 工序基準(zhǔn) 工序基準(zhǔn)是在工序圖上用來(lái)確定本道工序所加工的表面加工后位置尺寸和位置關(guān)系的基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn)

22、是加工中用作定位的基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)可進(jìn)一步分為粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)和附加基準(zhǔn)。測(cè)量基準(zhǔn)零件測(cè)量時(shí)所采用的基準(zhǔn)，稱(chēng)為測(cè)量基準(zhǔn)。裝配基準(zhǔn)裝配時(shí)用來(lái)確定零件或部件在機(jī)器中的相對(duì)位置所采用的基準(zhǔn)，稱(chēng)為裝配基準(zhǔn)。56工序基準(zhǔn) 工序基準(zhǔn) 工序基準(zhǔn)是在工序圖上用來(lái)確定本道工序所加工的表面加工后位置尺寸和位置關(guān)系的基準(zhǔn)。圖1-32a 支座零件第1工序（車(chē)削）57工序簡(jiǎn)圖：工藝文件中的工序簡(jiǎn)圖可以清楚直觀(guān)地表達(dá)出工序的內(nèi)容，其繪制要求有以下幾點(diǎn)： 工序簡(jiǎn)圖可以按比例縮小，并盡量用較少的投影繪出，可以略去視圖中的次要結(jié)構(gòu)和線(xiàn)條。 工序簡(jiǎn)圖主視圖方向盡量與零件在機(jī)床上的安裝方向相一致。 本工序的加工表面用粗實(shí)線(xiàn)表示，其余表

23、面用細(xì)實(shí)線(xiàn)表示。 零件的結(jié)構(gòu)、尺寸要與本工序加工后的情況相符，不能將后面加工工序形成的結(jié)構(gòu)在前面工序的簡(jiǎn)圖中反映出來(lái)。 工序簡(jiǎn)圖應(yīng)該使用規(guī)定符號(hào)表示出定位及夾緊情況。 工序簡(jiǎn)圖中應(yīng)標(biāo)注本工序加工尺寸及上下偏差、加工表面粗糙度、確定加工表面位置的主要定位尺寸。工序簡(jiǎn)圖58工序基準(zhǔn) 圖1-32c 支座零件第3工序（鉆、锪 4 分布孔）59表1-8 定位及夾緊符號(hào) 工序簡(jiǎn)圖60三、生產(chǎn)類(lèi)型和機(jī)械加工工藝規(guī)程表1-9 定位及夾緊符號(hào)（續(xù)） 61工序基準(zhǔn) 圖1-32d 支座零件第4工序（磨內(nèi)孔、端面）圖1-32e 支座零件第5工序（磨外圓、臺(tái)階面）62工序基準(zhǔn) 盡可能用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作工序基準(zhǔn)。 當(dāng)采用設(shè)計(jì)基

24、準(zhǔn)為工序基準(zhǔn)有困難時(shí)，可另選工序基準(zhǔn)，但必須可靠地保證零件的設(shè)計(jì)尺寸和技術(shù)要求。 所選工序基準(zhǔn)應(yīng)盡可能用于工件的定位和工序尺寸的檢查。工序基準(zhǔn)的選擇應(yīng)主要考慮如下兩個(gè)方面的問(wèn)題63定位基準(zhǔn)在加工時(shí)用于工件定位的基準(zhǔn)稱(chēng)為定位基準(zhǔn)。又可進(jìn)一步分為：使用未經(jīng)機(jī)械加工表面作為定位基準(zhǔn)，稱(chēng)為粗基準(zhǔn)。零件上根據(jù)機(jī)械加工工藝需要而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的定位基準(zhǔn)。如用作軸類(lèi)零件定位的頂尖孔，用作殼體類(lèi)零件定位的工藝孔或工藝凸臺(tái)（圖1-33）等。粗基準(zhǔn)使用經(jīng)過(guò)機(jī)械加工表面作為定位基準(zhǔn)，稱(chēng)為精基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)附加基準(zhǔn)64定位基準(zhǔn) 工藝凸臺(tái)A向A圖1-33 小刀架上的工藝凸臺(tái)65三、定位基準(zhǔn)的選擇2、粗基準(zhǔn)選擇保證相互位置要求原則

25、如果首先要求保證工件上加工面與不加工面的相互位置要求，則應(yīng)以不加工面作為粗基準(zhǔn)。 保證不加工表面與加工表面相互位置關(guān)系； 多個(gè)情況下，選位置精度較高者 被加工零件上如有不加工表面應(yīng)選不加工面作粗基準(zhǔn)，這樣可以保證不加工表面相對(duì)于加工表面具有較為精確的相對(duì)位置余量均勻分配原則如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均勻時(shí)，應(yīng)選擇該表面的毛坯面作為粗基準(zhǔn)。 余量足夠 重要表面余量均勻 總金屬切除量少 66粗基準(zhǔn)選擇 a）b）c）圖1-34 粗基準(zhǔn)選擇比較如圖1-34a 加工時(shí)，若以不加工外圓表面1作粗基準(zhǔn)定位（如用三爪卡盤(pán)夾外圓），則加工后內(nèi)孔2與外圓1同軸，可以保證零件壁厚均勻，但加工面（內(nèi)孔）2

26、加工余量不均勻，見(jiàn)圖1-34b。若以零件毛坯孔3作粗基準(zhǔn)定位（如用四爪卡盤(pán)夾外圓1，以毛坯孔3直接找正），則加工面（內(nèi)孔）2與毛坯孔3同軸，可以保證加工余量均勻，但加工面（內(nèi)孔）2與不加工面外圓1不同軸，即壁厚不均勻，見(jiàn)圖1-34c。67粗基準(zhǔn)選擇 圖1-35 床身粗基準(zhǔn)選擇比較工序1工序1工序2（a）工序2（b）flash再如車(chē)床床身加工，導(dǎo)軌面是床身的重要表面，不但精度要求高，而且要求材料的組織致密，金相組織均勻。為此在鑄造時(shí)，置導(dǎo)軌面于下方，并采取激冷措施。這時(shí)若以導(dǎo)軌面為粗基準(zhǔn)加工底面，再以底面為基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面，即可保證其余量均勻（見(jiàn)圖1-35a），否則若以底面為粗基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面（見(jiàn)圖

27、1-35b）就無(wú)法滿(mǎn)足這一要求。68粗基準(zhǔn)選擇思考題1-2 圖5-3所示柱塞桿零件，如何選擇其粗基準(zhǔn)？（提示：A部分余量較B部分大） 思考題1-2答案：根據(jù)粗基準(zhǔn)選擇第2條原則，加工時(shí)為保證有足夠的余量，應(yīng)選B作為粗基準(zhǔn) 。圖1-36柱塞桿零件粗基準(zhǔn)的選擇69三、定位基準(zhǔn)的選擇1、粗基準(zhǔn)選擇便于工件裝夾原則要求選用的粗基準(zhǔn)面盡可能平整、光潔，且有足夠大的尺寸，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆、冒口或其它缺陷。也不宜選用鑄造分型面作粗基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用原則 因?yàn)榇只鶞?zhǔn)本身是毛坯表面，精度和粗糙度均較差，如果在兩次裝卡中重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)，就會(huì)造成兩次加工出的表面之間出現(xiàn)較大的位置誤差。70粗基

28、準(zhǔn)選擇 a) b) 圖1-37 粗基準(zhǔn)重復(fù)使用錯(cuò)誤示例及改進(jìn)圖1-37a所示零件，如第一道工序以不加工外圓表面1定位，加工內(nèi)孔2，若第二道工序仍以外圓表面定位加工均布孔4（見(jiàn)圖1-37a），則孔4將與孔2產(chǎn)生較大的同軸度誤差。正確的工藝方案應(yīng)以已加工過(guò)的內(nèi)孔2定位加工均布孔4（如圖1-37b所示）71三、定位基準(zhǔn)的選擇3、精基準(zhǔn)選擇三個(gè)問(wèn)題（須同時(shí)考慮） 能經(jīng)濟(jì)合理地達(dá)到零件的加工要求 其加工的粗基面如何選擇 采用第二精基面滿(mǎn)足特殊的加工要求二條要求 各加工表面有足夠的加工余量（至少不留黑癍） 定位基準(zhǔn)有足夠的接觸面積和分布面積 一關(guān)鍵減少誤差 四項(xiàng)原則 基準(zhǔn)重合原則 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 自為基準(zhǔn)原

29、則 互為基準(zhǔn)原則72精基準(zhǔn)選擇原則1）基準(zhǔn)重合原則應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，即謂基準(zhǔn)重合原則。這樣可避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的定位誤差。在對(duì)加工面位置尺寸和位置關(guān)系有決定性影響的工序中，特別是當(dāng)位置公差要求較嚴(yán)時(shí)，一般不應(yīng)違反這一原則。否則，將由于存在基準(zhǔn)不重合誤差，而增大加工難度。 定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 特別在最終工序 目的避免基準(zhǔn)不重合誤差73粗基準(zhǔn)選擇 圖5-5所示活塞零件，設(shè)計(jì)要求活塞銷(xiāo)孔與頂面距離C1，公差一般為0.10.2mm。若加工銷(xiāo)孔時(shí)以止口面（一大平面加一短圓柱面）定位，直接保證的尺寸是C2。此時(shí)，為了使尺寸C1達(dá)到規(guī)定的精度，必須同時(shí)嚴(yán)格控制尺寸C和C2（尺寸C

30、1、C2和C構(gòu)成一個(gè)尺寸鏈，其中C1是封閉環(huán)，尺寸C和C2公差之和應(yīng)小于或等于尺寸C1的公差）。而這兩個(gè)尺寸從功能要求出發(fā)，均不需嚴(yán)格控制，且在加工頂面時(shí)（通常采用車(chē)削方法），尺寸C也確實(shí)較難控制。因此在大批量生產(chǎn)中，常以頂面定位加工銷(xiāo)孔，以使尺寸C1容易保證。圖1-38活塞零件簡(jiǎn)圖74精基準(zhǔn)選擇原則2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則當(dāng)工件以某一表面作精基準(zhǔn)定位，可以方便地加工大多數(shù)（或全部）其余表面時(shí)，應(yīng)盡早地將這個(gè)基準(zhǔn)面加工出來(lái)，并達(dá)到一定精度，以后大多數(shù)（或全部）工序均以它為精基準(zhǔn)進(jìn)行加工這樣有利于保證各加工表面之間的位置精度；可以簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)，減少工件搬動(dòng)和翻轉(zhuǎn)次數(shù)。注意：采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則常常會(huì)帶來(lái)基準(zhǔn)

31、不重合問(wèn)題。此時(shí)，需針對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行具體分析，根據(jù)實(shí)際情況選擇精基準(zhǔn)。大部分表面采用同一組精基面加工簡(jiǎn)化工藝規(guī)程和夾具設(shè)計(jì)減少基準(zhǔn)變換所帶來(lái)的基準(zhǔn)更換誤差75精基準(zhǔn)選擇 圖1-39所示為某廠(chǎng)批量生產(chǎn)的X62W銑床立柱簡(jiǎn)圖，該零件選擇立導(dǎo)軌A、C面為統(tǒng)一精基準(zhǔn)。在最初的工序中，首先將立導(dǎo)軌加工好，以后的各工序均以此為精基準(zhǔn)定位，依次加工出底面1、懸梁導(dǎo)軌2、側(cè)面4以及孔系3（軸孔），以保證軸孔（主軸孔）、懸梁導(dǎo)軌及底面與立導(dǎo)軌的垂直度；側(cè)面與軸孔的平度以及軸孔間的中心距和平行度。圖1-39 銑床立柱簡(jiǎn)圖76精基準(zhǔn)選擇 圖1-40所示大批量生產(chǎn)條件下加工床頭箱體的工藝路線(xiàn)，采用頂面和頂面上兩工藝孔

32、做統(tǒng)一精基準(zhǔn)。圖1-40 主軸箱零件精基準(zhǔn)選擇flash77精基準(zhǔn)選擇 圖1-42 以頂面和兩銷(xiāo)孔定位 鏜孔支架圖1-41 置于箱體中部的吊架支承 吊架78精基準(zhǔn)選擇 在實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)常使用的統(tǒng)一基準(zhǔn)形式有： 1）軸類(lèi)零件常使用兩頂尖孔作統(tǒng)一基準(zhǔn)； 2）箱體類(lèi)零件常使用一面兩孔（一個(gè)較大的平面和兩個(gè)距離較遠(yuǎn)的銷(xiāo)孔）作統(tǒng)一基準(zhǔn)； 3）盤(pán)套類(lèi)零件常使用止口面（一端面和一短圓孔）作統(tǒng)一基準(zhǔn)； 4）套類(lèi)零件用一長(zhǎng)孔和一止推面作統(tǒng)一基準(zhǔn)。需要指出，采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則常常會(huì)帶來(lái)基準(zhǔn)不重合問(wèn)題。此時(shí)，需針對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行具體分析，根據(jù)實(shí)際情況選擇精基準(zhǔn)。例如圖1-38所示活塞零件，采用止口面作統(tǒng)一精基準(zhǔn)，而銷(xiāo)孔

33、加工工序中，為保證尺寸C1，采用頂面作精基準(zhǔn)。79精基準(zhǔn)選擇原則3）互為基準(zhǔn)原則對(duì)某些位置精度要求高的表面，可以采用互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的方法來(lái)保證其位置精度。軸徑軸徑錐孔圖1-43 主軸零件精基準(zhǔn)選擇【例】主軸零件精基準(zhǔn)選擇（圖1-43）如臥式銑床主軸（圖1-43），前端7:24錐孔對(duì)支承軸徑的同軸度要求很高，為保證這一要求，采用互為基準(zhǔn)的原則進(jìn)行加工，有關(guān)的工藝過(guò)程如下：先以精車(chē)后的前后支撐軸頸為基準(zhǔn)，粗、精車(chē)錐孔（通孔已鉆出）及后端38H9錐孔(錐度為1:5 ）；再以7:24錐孔和38H9錐孔定位，粗、精磨支承軸頸及各外圓面；然后以支承軸頸為基準(zhǔn)粗、精磨7:24錐孔。通過(guò)這樣互為基準(zhǔn)、反復(fù)

34、加工，確保兩者的同軸度誤差滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 80精基準(zhǔn)選擇原則4）自為基準(zhǔn)原則【例】床身導(dǎo)軌面磨削加工（圖1-44）對(duì)一些精度要求很高的表面，在精密加工時(shí)，為了保證加工精度，要求加工余量小而且均勻，這時(shí)可以已經(jīng)精加工過(guò)的表面自身作為定位基準(zhǔn)，這就是自為基準(zhǔn)的原則。 如圖1-44所示的床身導(dǎo)軌，在磨削前通過(guò)精刨或精銑已達(dá)到一定精度，磨削時(shí)希望余量小而均勻，安裝時(shí)可以導(dǎo)軌面自身為定位基準(zhǔn)，通過(guò)調(diào)整工件下面的四個(gè)楔鐵，用千分表找正導(dǎo)軌面定位。圖1-44 導(dǎo)軌磨削基準(zhǔn)選擇flash81精基準(zhǔn)選擇原則圖1-46 浮動(dòng)鏜刀塊1工件 2鏜刀塊 3鏜桿便于裝夾原則所選擇的精基準(zhǔn)，應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確、可靠，并盡

35、可能使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。圖1-45 外圓研磨示意圖【例】鉸孔、拉孔、研磨（圖1-45）【例】浮動(dòng)鏜刀塊鏜孔（圖1-46）82精基準(zhǔn)選擇原則圖1-47 搖桿零件圖4012H7鑄造圓角R3其余倒角145600.059.520H71.63.23.23.21.64018M83.2R127100.1ABDC1545【思考題 1-3】選擇圖1-47所示搖桿零件的定位基準(zhǔn)。零件材料為HT200，毛坯為鑄件，生產(chǎn)批量：5000件。 1.精基準(zhǔn)的選擇：該零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是20H7孔及端面A。根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，應(yīng)選20H7孔及端面A作定位精基準(zhǔn)。從統(tǒng)一基準(zhǔn)的原則出發(fā)，以20H7孔及端面A定位可以方便地加工其他

36、表面，也應(yīng)選20H7孔及端面A作統(tǒng)一精基準(zhǔn)。在本例中基準(zhǔn)重合與統(tǒng)一基準(zhǔn)原則相一致。2. 粗基準(zhǔn)的選擇：本例中零件毛坯為一般鑄件，20H7孔及12H7孔及12H7孔均較小，一般不鑄出，故不存在重要加工面加工余量均勻問(wèn)題，此時(shí)應(yīng)著重考慮加工面與不加工面的位置要求。本例中20H7孔要求與40外圓同軸，因此在加工20H7孔時(shí)，應(yīng)以40外圓作粗基準(zhǔn)。83三、定位基準(zhǔn)的選擇4、附加基準(zhǔn)的選擇1）工藝上要求 2 ） 尋求統(tǒng)一基準(zhǔn)面使定位方便3）尋求合理定位面如用作軸類(lèi)零件定位的頂尖孔，用作殼體類(lèi)零件定位的工藝孔或工藝凸臺(tái)（圖1-33）等。工藝凸臺(tái)A向A圖1-33 小刀架上的工藝凸臺(tái)84第二章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)P

37、rocess Planning第三節(jié) 工藝路線(xiàn)的擬定Determine the Machining Route機(jī)械制造技術(shù)85一、加工方法的選擇圖1-48 加工誤差與成本關(guān)系C0AB 經(jīng)濟(jì)精度隨年代增長(zhǎng)和技術(shù)進(jìn)步而不斷提高（圖1-49） 在正常加工條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備和工藝裝備，使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)工人，不延長(zhǎng)加工時(shí)間），一種加工方法所能保證的加工精度和表面粗糙度（圖1-48AB段）1、加工經(jīng)濟(jì)精度 加工誤差（m）196010-110-210-319202000102101100年代圖1-49 加工精度與年代的關(guān)系 一般加工精密加工超精密加工86典型表面的加工路線(xiàn)研 磨IT5Ra 0.0

38、080.32超 精 加 工IT5Ra 0.010.32砂 帶 磨IT5Ra 0.010.16精 密 磨 削IT5Ra 0.0080.08拋 光Ra 0.0081.25金 剛 石 車(chē)IT56Ra 0.021.25滾 壓IT67Ra 0.161.25精 磨IT67Ra 0.161.25精 車(chē)IT78Ra1.2 55粗 磨IT89Ra 1.2510半 精 車(chē)IT1011Ra 2.512.5粗 車(chē)IT1213Ra 1080圖1-73 外圓表面的典型加工工藝路線(xiàn) 87外圓表面典型的加工路線(xiàn)粗車(chē)-半精車(chē)-精車(chē) 這是應(yīng)用最廣泛的一條工藝路線(xiàn)。只要工件材料可以進(jìn)行切削加工，精度要求不高于IT7、粗糙度Ra 0

39、.8m的零件表面，均可采用此加工路線(xiàn)。如果精度要求較低，可只取到半精車(chē)，甚至只取到粗車(chē)。 粗車(chē)-半精車(chē)-粗磨-精磨此工藝路線(xiàn)主要用于黑色金屬材料，特別是結(jié)構(gòu)鋼零件和半精車(chē)后有淬火要求的零件。表面精度要求不高于IT6、粗糙度Ra 值不小于0.16m的外圓表面，均可安排此工藝路線(xiàn)。粗車(chē)-半精車(chē)-粗磨-精磨-光整加工若采用第二條工藝路線(xiàn)仍不能滿(mǎn)足精度、尤其是粗糙度要求，可采用此工藝路線(xiàn)，即在精磨后增加一道光整加工工序。常用的光整加工方法有研磨、砂帶磨削、低粗糙度磨削、超精加工以及拋光等。粗車(chē)-半精車(chē)-精車(chē)-金剛石車(chē)此加工路線(xiàn)主要適用于工件材料不宜采用磨削加工的高精度外圓表面，如銅、鋁等有色金屬及其合

40、金以及非金屬材料的零件表面。88典型表面的加工路線(xiàn) 圖1-74 孔的典型加工工藝路線(xiàn) 珩 磨IT56Ra0.041.25研 磨IT56Ra0.0080.63粗 鏜IT1213Ra 520鉆IT1013Ra 580半 精 鏜IT1011Ra 2.510粗 拉IT910Ra 1.255擴(kuò)IT913Ra 1.2540精 鏜IT79Ra 0.635粗 磨IT911Ra1.2510精 拉IT79Ra0.160.63推IT68Ra0.081.25餃IT69Ra 0.3210金 剛 鏜IT57Ra0.161.25精 磨IT78Ra0.080.63滾 壓IT68Ra0.011.25手 餃IT5Ra0.081.

41、2589內(nèi)孔表面典型的加工路線(xiàn)鉆（粗鏜）-粗拉-精拉此加工路線(xiàn)多用于大批量生產(chǎn)中加工盤(pán)套類(lèi)零件的圓孔、單鍵孔和花鍵孔。加工出的孔的尺寸精度可達(dá)IT7，且加工質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高。當(dāng)工件上無(wú)鑄出或鍛出的毛坯孔時(shí)，第一道工序安排鉆孔；若有毛坯孔，則安排粗鏜孔；如毛坯孔的精度好，也可直接拉孔。鉆-擴(kuò)-鉸此工藝路線(xiàn)主要用于直徑D50mm的中小孔加工，是一條應(yīng)用最為廣泛的加工路線(xiàn)，在各種生產(chǎn)類(lèi)型中都有應(yīng)用。加工后孔的尺寸精度通常達(dá)IT68，表面粗糙度Ra 0.83.2m。若尺寸形狀精度和粗糙度要求還要高，可在機(jī)鉸后安排一次手鉸。由于鉸削加工對(duì)孔的位置誤差的糾正能力差，因此孔的位置精度主要由鉆-擴(kuò)來(lái)保證；

42、位置精度要求高的孔不宜采用此加工方案。90內(nèi)孔表面典型的加工路線(xiàn)鉆（粗鏜）-半精鏜-精鏜-浮動(dòng)鏜（或金剛鏜）這也是一條應(yīng)用非常廣泛的加工路線(xiàn)，在各種生產(chǎn)類(lèi)型中都有應(yīng)用。用于加工未經(jīng)淬火的黑色金屬及有色金屬等材料的高精度孔和孔系（IT57級(jí)，Ra0.161.25m）。與鉆-擴(kuò)-鉸工藝路線(xiàn)不同的是： 1.所能加工的孔徑范圍大，一般孔徑D18mm即可采用裝夾式鏜刀鏜孔； 2.加工出孔的位置精度高，如金剛鏜多軸鏜孔，孔距公差可控制在0.0050.01mm，常用于加工位置精度要求高的孔或孔系，如連桿大小頭孔，機(jī)床主軸箱孔系等。鉆（粗鏜）-半精鏜-粗磨-精磨-研磨（或珩磨）這條工藝路線(xiàn)用于黑色金屬特別是淬

43、硬零件的高精度的孔加工。其中研磨孔的原理和工藝與前述外圓研磨相同，只是此時(shí)研具是一圓棒。說(shuō)明：上述孔加工路線(xiàn)其加工精度主要取決于操作者操作水平，對(duì)特小孔加工，采用特種加工方法。91金剛鏜金剛鏜是指在精密鏜頭上安裝刃磨質(zhì)量良好的金剛石鏜刀頭(現(xiàn)常用涂層硬質(zhì)合金刀具或陶瓷刀具代替）進(jìn)行高速、小進(jìn)給的精鏜孔加工，其工藝特點(diǎn)與金剛石車(chē)外圓相同。金剛鏜床也有精密和普通之分。精密金剛鏜床指金剛鏜床的鏜頭采用空氣（或液體）靜壓軸承，送進(jìn)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)采用空氣（或液體）靜壓導(dǎo)軌，鏜刀采用金剛石鏜刀進(jìn)行高速、小進(jìn)給的鏜孔加工92金剛鏜圖1-76 浮動(dòng)鏜刀結(jié)構(gòu)浮動(dòng)鏜刀塊屬定尺寸刀具，插在鏜刀桿的方槽中，不夾緊，可沿刀桿

44、徑向自由滑動(dòng)，如圖1-75所示。切削時(shí)兩刀刃所受的切削力相等，可獲得高尺寸精度和低表面粗糙度。但對(duì)孔的形狀和位置誤差的糾正能力很差，所以孔的形狀和位置精度應(yīng)在精鏜時(shí)保證。浮動(dòng)鏜刀塊的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1-76。刀刃重磨以后可通過(guò)微調(diào)機(jī)構(gòu)恢復(fù)到原來(lái)的直徑。圖1-75 浮動(dòng)鏜刀在鏜桿上的安裝93珩磨珩磨圖1-74是一種常用的孔的光整加工方法。它用28塊細(xì)粒度的砂條（280#320），沿圓周均勻排列組成珩磨頭，加工時(shí)珩磨頭旋轉(zhuǎn)并作上下往復(fù)進(jìn)給，使加工表面產(chǎn)生網(wǎng)狀加工紋路，見(jiàn)圖5-24。珩磨頭按加工孔徑大小設(shè)計(jì)。各砂條在機(jī)械或液壓力的作用下壓向孔的表面，產(chǎn)生所需的徑向切削壓力（0.41.5MPa）。珩磨頭與機(jī)床

45、主軸采用浮動(dòng)連接，即以被加工孔自身定位，以避免主軸回轉(zhuǎn)誤差影響珩孔精度。珩磨可提高孔的尺寸和形狀精度，但對(duì)孔的位置誤差無(wú)糾正能力。珩孔的加工質(zhì)量與珩孔前孔的質(zhì)量有關(guān)，通常，珩孔后尺寸和形狀精度可提高一級(jí)。圖1-74 珩孔的工作原理94典型表面的加工路線(xiàn)圖1-75 平面典型加工工藝路線(xiàn) 拋 光Ra0.0081.25研 磨IT56Ra0.0080.63精 密 磨IT56Ra 0.040.32半 精 銑IT811Ra 2.510精 銑IT68Ra 0.635高 速 精 銑IT67Ra 0.161.25導(dǎo) 軌 磨IT6Ra0.161.25精 磨IT68Ra 0.161.25寬 刀 精 刨I(mǎi)T6Ra 0

46、.161.25粗 磨IT810Ra 1.2510精 刨I(mǎi)T68Ra 0.635半 精 刨I(mǎi)T811Ra 2.510半 精 車(chē)IT811Ra 2.510粗 銑IT1113Ra 520粗 刨I(mǎi)T1113Ra 520砂 帶 磨IT56Ra0.010.32金 剛 石 車(chē)IT6Ra0.021.25刮 研Ra 0.041.25精 車(chē)IT68Ra 1.255粗 車(chē)IT1213Ra 1080精 拉IT69Ra 0.322.5粗 拉IT1011Ra 52095平面表面典型的加工路線(xiàn)粗銑-半精銑-精銑-高速精銑銑削是平面加工中用得最多的方法。若采用高速精銑作為終加工，不但可達(dá)到較高的精度，而且可獲得較高的生產(chǎn)效率

47、。高速精銑的工藝特點(diǎn)是：高速（Vc= 200300m/min），小進(jìn)給（f = 0.030.10 mm / Z）,小吃深（ap2 mm，其精度和效率，主要取決于銑床的精度和銑刀的材料結(jié)構(gòu)和精度，以及工藝系統(tǒng)的剛度。粗刨-半精刨-精刨-寬刀精刨或刮研此工藝路線(xiàn)以刨削加工為主。通常，刨削的生產(chǎn)率較銑削低，但機(jī)床運(yùn)動(dòng)精度易于保證刨刀的刃磨和調(diào)整也較方便，故在單件小批生產(chǎn)特別在重型機(jī)械生產(chǎn)中還應(yīng)用較多。96平面表面典型的加工路線(xiàn)粗拉-精拉這是一條適合于大批量生產(chǎn)的加工路線(xiàn)，主要特點(diǎn)是生產(chǎn)率高，特別是對(duì)臺(tái)階面或有溝槽的表面，優(yōu)點(diǎn)更為突出。如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的底平面曲軸軸瓦的半圓孔及分界面，都是一次拉削完成的。

48、由于拉削設(shè)備和拉刀價(jià)格昂貴，因此只有在大批量生產(chǎn)中使用才經(jīng)濟(jì)。粗車(chē)-半精車(chē)-精車(chē)-金剛石車(chē)此工藝路線(xiàn)以刨削加工為主。通常，刨削的生產(chǎn)率較銑削低，但機(jī)床運(yùn)動(dòng)精度易于保證刨刀的刃磨和調(diào)整也較方便，故在單件小批生產(chǎn)特別在重型機(jī)械生產(chǎn)中還應(yīng)用較多。粗銑（刨）-半精銑（刨）-粗磨-精磨-研磨精密磨砂帶磨或拋光此工藝路線(xiàn)主要用于淬硬表面或高精度表面的加工，淬火工序可安排在半精銑（刨）之后。97加工方法的選擇原則 1）加工方法的選擇要與零件加工要求相適應(yīng) 2）加工方法的選擇要與零件加工經(jīng)濟(jì)精度相適應(yīng) 3）加工方法的選擇要與零件加工生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng) 4）加工方法的選擇要與零件形狀結(jié)構(gòu)相適應(yīng) 5）加工方法的選擇要

49、與零件尺寸大小相適應(yīng) 6）加工方法的選擇要與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際相適應(yīng)98加工方法的選擇不同加工方法組合可以達(dá)到不同加工精度，同一加工精度可用不同加工方法達(dá)到 由后往前推的原則綜合考慮其他表面滿(mǎn)足整個(gè)工藝過(guò)程合理性要求加工表面的加工方法選擇 99二、工序集中與工序分散 使每個(gè)工序中包括盡可能多的工步內(nèi)容，從而使總的工序數(shù)目減少 優(yōu)點(diǎn)： 1）有利于保證工件各加工面之間的位置精度； 2）有利于采用高效機(jī)床，可節(jié)省工件裝夾時(shí)間，減少工件搬運(yùn)次數(shù)； 3）可減小生產(chǎn)面積，并有利于管理。 使每個(gè)工序的工步內(nèi)容相對(duì)較少，從而使總的工序數(shù)目較多 工序分散優(yōu)點(diǎn)：每個(gè)工序使用的設(shè)備和工藝裝備相對(duì)簡(jiǎn)單，調(diào)整、對(duì)刀比較容易，

50、對(duì)操作工人技術(shù)水平要求不高工序集中工序分散100二、工序集中與工序分散 傳統(tǒng)的流水線(xiàn)、自動(dòng)線(xiàn)生產(chǎn)，多采用工序分散的組織形式（個(gè)別工序亦有相對(duì)集中的情況）工序集中與工序分散的應(yīng)用 由于市場(chǎng)需求的多變性，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的柔性要求越來(lái)越高，加之加工中心等先進(jìn)設(shè)備的采用，工序集中將越來(lái)越成為生產(chǎn)的主流方式 多品種、中小批量生產(chǎn)，為便于轉(zhuǎn)換和管理，多采用工序集中方式101二、工序集中與工序分散 集中和分散是指工序內(nèi)容而言單件小批集中；大批量生產(chǎn)集中分散均可集中是發(fā)展趨勢(shì)不能絕對(duì)化使用注意事項(xiàng)102三、加工階段的劃分 粗加工階段主要任務(wù)是去除加工面多余的材料,并加工出精基準(zhǔn)。主要問(wèn)題是提高生產(chǎn)率 半精加工階段

51、使加工面達(dá)到一定的加工精度，為精加工作好準(zhǔn)備繼續(xù)切除余量；主要表面達(dá)到一定的精度，留一定的精加工余量，為精加工作準(zhǔn)備；完成一些次要表面加工 精加工階段使加工面精度和表面粗糙度達(dá)到要求切除余量少；主要表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度、形位精度和粗糙度 光整加工階段精密和超精密加工采用一些高精度的加工方法，最終達(dá)到圖紙的精度要求。切除余量極少；降低表面粗糙度；達(dá)到極高精度；一般不能提高形位精度加工階段的劃分103三、加工階段的劃分 有利于保證零件的加工質(zhì)量有利于設(shè)備的合理使用和精密機(jī)床的精度保持有利于熱處理工序的安插有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，以減少損失劃分加工階段的好處明顯，但并非絕對(duì)104四、工序排序 先基

52、準(zhǔn)后其他有兩層含義： 1）首先安排被選作精基準(zhǔn)的表面的加工，再以加工出的精基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，安排其它表面的加工。 2）精加工前應(yīng)先修一下精基準(zhǔn)。 先粗后精 指先安排各表面粗加工，后安排精加工。 先主后次也有兩層含義： 1）先考慮主要表面加工，再安排次要表面加工，次要表面加工常常從加工方便與經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)進(jìn)行安排 2）次要表面和主要表面之間往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位進(jìn)行加工先面后孔有兩層含義： 1）當(dāng)零件上有較大的平面可以作定位基準(zhǔn)時(shí)，先將其加工出來(lái)，再以面定位，加工孔，可以保證定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定 2）在毛坯面上鉆孔或鏜孔，容易使鉆頭引偏或打刀，先將此面加工好，再加工孔

53、，則可避免上述情況的發(fā)生機(jī)械加工工序的安排105四、工序排序 為改善工件材料切削性能而進(jìn)行的熱處理工序（如退火、正火等），應(yīng)安排在切削加工之前進(jìn)行 為消除內(nèi)應(yīng)力而進(jìn)行的熱處理工序（如退火、人工時(shí)效等），最好安排在粗加工之后，也可安排在切削加工之前 為了改善工件材料的力學(xué)物理性質(zhì)而進(jìn)行的熱處理工序（如調(diào)質(zhì)、淬火等）通常安排在粗加工后、精加工前進(jìn)行。其中滲碳淬火一般安排在切削加工后，磨削加工前。而表面淬火和滲氮等變形小的熱處理工序，允許安排在精加工后進(jìn)行 為了提高零件表面耐磨性或耐蝕性而進(jìn)行的熱處理工序以及以裝飾為目的的熱處理工序或表面處理工序（如鍍鉻、鍍鋅、氧化、煮黑等）一般放在工藝過(guò)程的最后。

54、熱處理和表面處理工序的安排106四、工序排序除操作工人自檢外，下列情況應(yīng)安排檢驗(yàn)工序： 零件加工完畢后； 從一個(gè)車(chē)間轉(zhuǎn)到另一個(gè)車(chē)間前后； 重要工序前后。 不同加工階段的前后，如粗加工結(jié)束精加工前；精加工后精密加工前；其他工序的安排 去毛刺工序 通常安排在切削加工之后。 清洗工序 在零件加工后裝配之前，研磨、珩磨等光整加工工序之后，以及采用磁力夾緊加工去磁后，應(yīng)對(duì)工件進(jìn)行認(rèn)真地清洗。檢驗(yàn)工序的安排107五、機(jī)加工工藝路線(xiàn)的擬定舉例108五、機(jī)加工工藝路線(xiàn)的擬定舉例109五、機(jī)加工工藝路線(xiàn)的擬定舉例110機(jī)械制造技術(shù)第二章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)Process Planning第四節(jié) 工序詳細(xì)設(shè)計(jì)Detai

55、led Design of Process Planning111一、加工余量 工序（工步）余量在某一工序（工步）中所切去的材料層厚度，還可以定義為相鄰兩工序基本尺寸之差。 加工余量的概念 總加工余量零件從毛坯變?yōu)槌善非谐牧蠈涌偤穸龋?-3）式中 ZS 總加工余量； Zi 第i道工序加工余量； n 該表面加工工序數(shù)。112一、加工余量 最大余量 最小余量（1-4）（被包容尺寸）（包容尺寸）（1-5）（被包容尺寸）（包容尺寸）式中 Zmax ，Zmin ，Zm 最大、最小、平均余量； TZ 余量公差； amax ，amin 上工序最大、最??； bmax ，bmin 本工序最大、最??； Ta 上

56、工序尺寸公差； Tb 本工序尺寸公差。 余量公差（1-7）（被包容尺寸與包容尺寸）113余量過(guò)大，將增加金屬材料、動(dòng)力、刀具和勞動(dòng)量的消耗，并使切削力增大而引起工件變形較大；余量過(guò)小則不能保證加工質(zhì)量。工序余量的影響比較復(fù)雜，除第一道工序余量與毛坯制造基本有關(guān)，其他工序余量主要受以下幾個(gè)方面的影響。上工序的尺寸公差；上工序產(chǎn)生的表面粗糙度；上工序留下的空間誤差；本工序的裝夾誤差； 工序余量的影響因素一、加工余量114一、加工余量加工余量確定方法 計(jì)算法采用計(jì)算法確定加工余量比較準(zhǔn)確，但需掌握必要的統(tǒng)計(jì)資料和具備一定的測(cè)量手段。 經(jīng)驗(yàn)法由一些有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員或工人根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定加

57、工余量。此法多用于單件小批生產(chǎn)。 查表法利用各種手冊(cè)所給的表格數(shù)據(jù)，再結(jié)合實(shí)際加工情況進(jìn)行必要的修正，以確定加工余量。此法方便、迅速，生產(chǎn)上應(yīng)用較多目前國(guó)內(nèi)各種手冊(cè)所給的余量多數(shù)為基本余量。各種手冊(cè)提供的數(shù)據(jù)不一定與具體加工情況完全相符，余量值大多偏大，須根據(jù)工廠(chǎng)的具體情況加以修正。 各種鑄、鍛件的總余量已由有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)給出，并由熱加工工藝人員在毛坯圖上標(biāo)定。對(duì)于圓棒料毛坯，在選用標(biāo)準(zhǔn)直徑的同時(shí)，總余量也就確定。因此，用查表法確定加工余量時(shí)，粗加工工序余量一般應(yīng)由總余量減去后續(xù)各半精加工和精加工的工序余量之和而求得。115最小余量構(gòu)成（圖1-83） 采用浮動(dòng)鏜刀塊鏜孔式中 Ry上一工序表面粗糙

58、度； Ha上一工序表面缺陷層； ea 上一工序形位誤差； b本工序裝夾誤差。（1-8） 無(wú)心磨床磨外圓 研磨、拋光平面RyHaeab圖1-83 最小加工余量構(gòu)成一、加工余量116二、工序尺寸和公差的確定確定工序尺寸一般方法（基準(zhǔn)重合情況）1）確定各工序加工余量；2）從最終加工工序開(kāi)始，即從設(shè)計(jì)尺寸開(kāi)始，逐次加上（對(duì)于被包容面）或減去（對(duì)于包容面）每道工序的加工余量，可分別得到各工序的基本尺寸；3）除最終加工工序取設(shè)計(jì)尺寸公差外，其余各工序按各自采用的加工方法所對(duì)應(yīng)的加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸公差；4）除最終工序外，其余各工序按“入體原則”標(biāo)注工序尺寸公差；5）毛坯余量通常由毛坯圖給出，故第1工序

59、余量由計(jì)算確定。在工藝基準(zhǔn)無(wú)法與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合情況下，或基準(zhǔn)在后續(xù)工序中也要被加工的情況下，需要通過(guò)工藝尺寸鏈進(jìn)行工序尺寸公差的換算。 117二、工序尺寸和公差的確定確定工序尺寸（工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合且不變情況）列表法表1-20 主軸孔工序尺寸及公差的確定浮動(dòng)鏜 0.1 100 7 Ra 0.8 精鏜 0.5 100-0.1=99.9 8 Ra 1.6半精鏜 2.4 99.9-0.5=99.4 10 Ra 3.2 粗鏜 97-925 99.4-2.4=97 12 Ra 6.3 毛坯孔 92工序名稱(chēng)加工余量工序基本尺寸加工經(jīng)濟(jì)精度(IT)工序尺寸及公差表面 粗糙度逆序填寫(xiě)工序名稱(chēng)已知毛坯尺寸粗加

60、工余量計(jì)算確定照抄零件圖尺寸零件圖毛坯要求經(jīng)濟(jì)精度零件圖入體標(biāo)注原則118二、工序尺寸和公差的確定表1-21 主軸孔工序尺寸及公差的確定 精磨 0.1 50 6 Ra 0.4 粗磨 0.3 50+0.1=50.1 8 Ra 1.6 精車(chē) 1.1 50.1+0.3=50.4 11 Ra 3.2 粗車(chē) 56-51.5=4.5 50.4+1.1=51.5 13 Ra 12.5 鍛件 56工序名稱(chēng)加工余量工序基本尺寸加工經(jīng)濟(jì)精度(IT)工序尺寸及公差表面 粗糙度 某軸直徑尺寸為 mm（精度IT6），粗糙度為Ra0.8m。若采用加工方法為：粗車(chē)-精車(chē)-粗磨-精磨。試確定各加工工序的工序尺寸及公差?！舅伎?/p>