機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第3章課件

1、機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)第三章 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 機(jī)械加工工藝過程概述3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定3.3 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的準(zhǔn)備3.4 機(jī)械加工工藝路線的擬定3.5 機(jī)械加工工藝的設(shè)計(jì)3.6 機(jī)械加工工藝過程技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析3.1 機(jī)械加工工藝過程概述3.1.1 生產(chǎn)過程和工藝過程 3.1.1.1 生產(chǎn)過程 機(jī)械產(chǎn)品制造時(shí)，由原材料到該機(jī)械產(chǎn)品出廠的全部勞動(dòng)過程稱為機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，包括生產(chǎn)的準(zhǔn)備工作、原材料及半成品的運(yùn)輸和保管、毛坯的制造、零件機(jī)械加工及熱處理、 部件和產(chǎn)品的裝配、產(chǎn)品的檢驗(yàn)、調(diào)試、油漆和包裝等。 3.1 機(jī)械加工工藝過程概述3.1.1.2 工藝過程 在機(jī)械產(chǎn)品的生

2、產(chǎn)過程中，毛坯的制造、機(jī)械加工、熱處理和裝配等，這些與原材料變?yōu)槌善分苯佑嘘P(guān)的過程稱為工藝過程。而在工藝過程中，用機(jī)械加工的方法直接改變毛坯形狀、尺寸和表面質(zhì)量，使之成為合格零件的那部分工藝過程稱為機(jī)械加工工藝過程。3.1.2 機(jī)械加工工藝過程的組成 機(jī)械加工工藝過程一般由一個(gè)或若干個(gè)工序組成。而工序又可分為安裝、工位、工步和進(jìn)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(jī)械加工工藝過程概述3.1.2.1 工序 工序是指一個(gè)（或一組）工人，在一個(gè)工作地點(diǎn)（如一臺(tái)設(shè)備）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程。 工序是工藝過程的基本單元

3、，劃分工序的主要依據(jù)是零件加工過程中工作地點(diǎn)（設(shè)備）是否變動(dòng)，該工序的工藝過程是否連續(xù)完成。如圖3-1所示的階梯軸，在生產(chǎn)批量較小時(shí)其工序的劃分如表3-1；加工批量較大時(shí)，可按表3-2劃分工序。3.1 機(jī)械加工工藝過程概述表3-1 階梯軸加工工藝過程（生產(chǎn)批量較小時(shí)） 工 序 號(hào) 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 1 車端面，鉆中心孔，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(jī) 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(chǎn)） 工 序 號(hào) 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備1 銑端面，鉆中心孔 銑端面鉆中心孔機(jī)床2 車一端外圓，車槽與倒

4、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(tái)6 粗磨外圓 外圓磨床7 熱處理 高頻淬火機(jī)8 精磨圓 外圓磨床3.1 機(jī)械加工工藝過程概述 從表3-1和表3-2可以看出，當(dāng)工作地點(diǎn)變動(dòng)時(shí)，即構(gòu)成另一工序；同時(shí)，在同一工序內(nèi)所完成的工作必須是連續(xù)的，若不連續(xù)，也構(gòu)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，然后掉頭在同一車床上再車這批工件的另一端，盡管工作地點(diǎn)沒有變動(dòng)，但對(duì)每一工件來說，兩端的加工是不連續(xù)的，也應(yīng)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后再分別車工

5、件的另一端，對(duì)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量影響不大，可以由操作者自行決定，在工序的劃分上有時(shí)也把它當(dāng)作一道工序。3.1 機(jī)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(shù)，在大批量生產(chǎn)時(shí)，常采用各種回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)夾具或移位夾具，使工件在一次安裝中先后處于幾個(gè)不同位置進(jìn)行加工。工件在一次安裝下相對(duì)于機(jī)床或刀具每占據(jù)1個(gè)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(zhuǎn)工作臺(tái)在一次安裝中順次完成裝卸工件、鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔4個(gè)工位加工的實(shí)例。圖3-2 多工位加工工位1：裝卸工件 工位2：鉆孔工位 3：擴(kuò)孔 工位4：鉸孔3.1 機(jī)械加工工藝過程概述3.2.1.4 工步 工步是指加工表

6、面、加工工具和切削用量中切削速度和進(jìn)給量不變的情況下所完成的那一部分工序內(nèi)容。一道工序可以包括幾個(gè)工步，也可以只包括1個(gè)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中采用鍵槽銑刀銑鍵槽時(shí)，就只包括1個(gè)工步。 構(gòu)成工步的任一因素改變后，一般即為另一工步。但對(duì)于那些在一次安裝中連續(xù)進(jìn)行的若干相同工步，可簡(jiǎn)寫成1個(gè)工步。有時(shí)為了提高生產(chǎn)率，用幾把不同刀具同時(shí)加工幾個(gè)不同表面，此類工步稱為復(fù)合工步（見圖3-3）。在工藝文件上，復(fù)合工步應(yīng)視為1個(gè)工步。3.1 機(jī)械加工工藝過程概述3.2.1.5 進(jìn)給 在1個(gè)工步內(nèi)，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(jìn)行一次切削

7、就是一次進(jìn)給。圖3-3 復(fù)合工步3.1 機(jī)械加工工藝過程概述 式中 N - 零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）； Q - 產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)/年）； n - 每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺(tái)）； a% - 備品的百分率； b% - 廢品的百分率。 生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對(duì)生產(chǎn)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(yè)化和自動(dòng)化的程度，決定了所應(yīng)選用的工藝方法和工藝裝備。3.1 機(jī)械加工工藝過程概述3.1.3.2 生產(chǎn)類型及其工藝特點(diǎn) 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小和產(chǎn)品品種的多少，機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)類型可分為：?jiǎn)渭a(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)3種類型。 （1）單件生產(chǎn) 它的基本特點(diǎn)是：產(chǎn)品品種多，但同一產(chǎn)品的產(chǎn)量

8、少，而且很少重復(fù)生產(chǎn)，各工作地加工對(duì)象經(jīng)常改變。例如重型機(jī)械產(chǎn)品制造和新產(chǎn)品試制等都屬于單件生產(chǎn)。 3.1 機(jī)械加工工藝過程概述 生產(chǎn)類型的劃分一方面要考慮生產(chǎn)綱領(lǐng)，即年產(chǎn)量；另一方面還必須考慮產(chǎn)品本身的大小和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。具體確定時(shí)可參考表3-3和表3-4。表3-3 生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型的關(guān)系 生 產(chǎn) 類 型 零 件 的 年 生 產(chǎn) 綱 領(lǐng)（件） 重 型 零 件 中 型 零 件 輕 型 零 件 單件生產(chǎn) 5 10 1000 5000 500003.1 機(jī)械加工工藝過程概述 不同生產(chǎn)類型零件的加工工藝有很大的差異，產(chǎn)量大、產(chǎn)品固定時(shí)，有條件采用各種高生產(chǎn)率的專用機(jī)床和專用夾具，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和

9、降低成本，但在產(chǎn)量小、產(chǎn)品品種多時(shí)，目前多采用通用機(jī)床和通用夾具，生產(chǎn)率較低；當(dāng)采用數(shù)控機(jī)床加工時(shí)，生產(chǎn)率將有很大的提高。各種生產(chǎn)類型的工藝特征見表3-5。表3-4 不同機(jī)械產(chǎn)品的零件重量型別 機(jī)械產(chǎn)品類別 零 件 的 質(zhì) 量/kg 輕 型 零 件 中 型 零 件 重 型 零 件 電子機(jī)械 4 430 30 機(jī)床 15 1550 50 重型機(jī)械 100 1002000 20003.1 機(jī)械加工工藝過程概述 隨著技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)需求的變化，生產(chǎn)類型的劃分正發(fā)生著深刻的變化，傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)往往不能適應(yīng)產(chǎn)品及時(shí)更新?lián)Q代的需要，而單件小批生產(chǎn)的生產(chǎn)能力又跟不上市場(chǎng)之急需，因此各種生產(chǎn)類型都朝著生產(chǎn)過程

10、柔性化的方向發(fā)展。成組技術(shù)（包括成組工藝、成組夾具）為這種柔性化生產(chǎn)提供了主要基礎(chǔ)。3.1 機(jī)械加工工藝過程概述表3-5 各種生產(chǎn)類型的工藝特征 工藝特征 生 產(chǎn) 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(shí)，靈活應(yīng)用分組裝配法和調(diào)整法，同時(shí)還保留某些修配法 具有廣泛的互換性，少數(shù)裝配精度較高，采用分組裝配法和調(diào)整法 毛壞的制造方法與加工余量 木模手工造型或自由鍛造，毛坯精度低，加工余量大 部分采用金屬模鑄造和模鍛，毛壞精度和加工余量中等 廣泛采用金屬模機(jī)器造型、模鍛或其它高效方法，毛坯精度高、加工余量小3.1

11、 機(jī)械加工工藝過程概述 機(jī)床設(shè)備及其布置形式 通用機(jī)床，按機(jī)床類別采用機(jī)群式布置 部分通用機(jī)床和高效機(jī)床按工件類別分工段排列設(shè)備 廣泛采用高效專用機(jī)床及自動(dòng)機(jī)床，按流水線和自動(dòng)線排列設(shè)備 工藝裝備 大多采用通用夾具、標(biāo)準(zhǔn)附件、通用刀具和萬能量具，靠劃線和試切法達(dá)到精度要求 廣泛采用夾具，部分靠找正裝夾達(dá)到精度要求.，較多采用專用刀具和量具 廣泛采用高效專用夾具、復(fù)合刀具、專用量具或自動(dòng)檢驗(yàn)裝置，靠調(diào)整法達(dá)到精度要求 對(duì)工人技術(shù)要求 需技術(shù)水平較高的工人 需一般技術(shù)水平的工人 對(duì)調(diào)整工的技術(shù)水平要求較高，對(duì)操作工的技術(shù)水平要求較低 工藝文件 有工藝過程卡，關(guān)鍵工序的工序卡 有工藝過程卡，關(guān)鍵零件

12、的工序卡 有工藝過程卡和工序卡，關(guān)鍵工序要調(diào)整卡和檢驗(yàn)卡 成本 較高 中等 較低3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂3.2.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用 3.2.1.1 是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件 工藝規(guī)程是依據(jù)工藝學(xué)原理和工藝試驗(yàn)，經(jīng)過生產(chǎn)驗(yàn)證而確定的，是科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶。所以，它是獲得合格產(chǎn)品的技術(shù)保證，是指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的重要文件。正因?yàn)檫@樣，在生產(chǎn)中必須遵守工藝規(guī)程，否則常常會(huì)造成廢品。但是，工藝規(guī)程也不是固定不變的，它可以根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況進(jìn)行修改，但必須要有嚴(yán)格的審批手續(xù)。3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂3.2.2 工藝規(guī)程制訂的原則 工藝規(guī)程制訂的原則是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低成本，即在保證產(chǎn)品

13、質(zhì)量的前提下，爭(zhēng)取最好的經(jīng)濟(jì)效益。在具體制定時(shí)，還應(yīng)注意下列問題： 1技術(shù)上的先進(jìn)性 在制訂工藝規(guī)程時(shí)，要了解國(guó)內(nèi)外本行業(yè)工藝技術(shù)的發(fā)展，通過必要的工藝試驗(yàn)，盡可能采用先進(jìn)適用的工藝和工藝裝備。 2經(jīng)濟(jì)上的合理性 在一定的生產(chǎn)條件下，可能會(huì)出現(xiàn)幾種能夠保證零件技術(shù)要求的工藝方案。此時(shí)應(yīng)通過成本核算或相互對(duì)比，選擇經(jīng)濟(jì)上最合理的方案，使產(chǎn)品生產(chǎn)成本最低。3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂 3良好的勞動(dòng)條件及避免環(huán)境污染 在制訂工藝規(guī)程時(shí)，要注意保證工人操作時(shí)有良好而安全的勞動(dòng)條件。因此，在工藝方案上要盡量采取機(jī)械化或自動(dòng)化措施，以減輕工人繁重的體力勞動(dòng)。同時(shí)，要符合國(guó)家環(huán)境保護(hù)法的有關(guān)規(guī)定，避免環(huán)境

14、污染。 產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性這三個(gè)方面有時(shí)相互矛盾，因此，合理的工藝規(guī)程應(yīng)用該處理好這些矛盾，體現(xiàn)這三者的統(tǒng)一。3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂5本廠的生產(chǎn)條件 為了使制訂的工藝規(guī)程切實(shí)可行，一定要考慮本廠的生產(chǎn)條件。如了解毛坯的生產(chǎn)能力及技術(shù)水平；加工設(shè)備和工藝裝備的規(guī)格及性能；工人技術(shù)水平以及專用設(shè)備與工藝裝備的制造能力等。6國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝及生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展情況 工藝規(guī)程的制訂，要經(jīng)常研究國(guó)內(nèi)外有關(guān)工藝技術(shù)資料，積極引進(jìn)適用的先進(jìn)工藝技術(shù)，不斷提高工藝水平，以獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。7有關(guān)的工藝手冊(cè)及圖冊(cè)3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂3.2.4 制訂工藝規(guī)程的步驟 1計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型

15、。 2分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。 3選擇毛坯。 4擬訂工藝路線。 5確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差。 6確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。 7確定切削用量及工時(shí)定額。 3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂 8確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。 9填寫工藝文件。 在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對(duì)前面已初步確定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，以提高經(jīng)濟(jì)效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會(huì)出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進(jìn)，新材料、先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時(shí)對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行修訂和完善。3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂 3.2.5 工藝文件的格式 將工藝規(guī)程

16、的內(nèi)容，填入一定的卡片，即成為生產(chǎn)準(zhǔn)備和施工依據(jù)的工藝文件。常用的工藝文件格式有下列幾種： 3.2.5.1 綜合工藝過程卡片 這種卡片以工序?yàn)閱挝?，?jiǎn)要地列出了整個(gè)零件加工所經(jīng)過的工藝路線（包括毛坯制造、機(jī)械加工和熱處理等），它是制訂其它工藝文件的基礎(chǔ)，也是生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備、編排作業(yè)計(jì)劃和組織生產(chǎn)的依據(jù)。 3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂 在這種卡片中，由于各工序的說明不夠具體，故一般不能直接指導(dǎo)工人操作，而多作生產(chǎn)管理方面使用。但是，在單件小批生產(chǎn)中，由于通常不編制其它較詳細(xì)的工藝文件，而是以這種卡片指導(dǎo)生產(chǎn)。工藝過程卡片的格式見表3-6。3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂表3-6 工藝過程綜合卡片廠

17、名綜合工藝過程卡片產(chǎn)品名稱及型號(hào)零件名稱零件圖號(hào)材料名稱毛坯種類零件重量/kg毛重第 頁牌號(hào)尺寸凈重共 頁性能每料件數(shù)每臺(tái)件數(shù)每批件數(shù)工序號(hào)工 序 內(nèi) 容加工車間設(shè)備名稱及編號(hào)工藝裝備名稱及編號(hào)工人技術(shù)等級(jí)時(shí)間定額/min夾具刀具量具單件準(zhǔn)備-終結(jié)更改內(nèi)容編制抄寫校對(duì)審核批準(zhǔn)3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂3.2.5.2 機(jī)械加工工藝卡片 機(jī)械加工工藝卡片是以工序?yàn)閱挝?，詳?xì)說明整個(gè)工藝過程的工藝文件。它是用來指導(dǎo)工人生產(chǎn)和幫助車間管理人員和技術(shù)人員掌握整個(gè)零件加工過程的一種主要技術(shù)文件，廣泛用于成批生產(chǎn)的零件和小批生產(chǎn)中的重要零件。工藝卡片的主要內(nèi)容包括：零件的材料、重量、毛坯的種類、工序號(hào)、

18、工序名稱、工序內(nèi)容、工藝參數(shù)、操作要求以及采用的設(shè)備和工藝裝備等。工藝卡片格式見表3-73.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂廠名機(jī)械加工工藝卡片產(chǎn)品名稱及型號(hào)零件名稱零件圖號(hào)材料名稱毛坯種類零件重量毛重第 頁牌號(hào)尺寸凈重共 頁性能每料件數(shù)每臺(tái)件數(shù)每批件數(shù)工序安裝工步工 序 內(nèi) 容同時(shí)加工零件數(shù)切 削 用 量工藝裝備名稱及編號(hào)工人技術(shù)等級(jí)時(shí)間定額/min切削深度切削速度r/min或每分鐘往復(fù)次數(shù)進(jìn)給量夾具刀具量具單件準(zhǔn)備-終結(jié)更改內(nèi)容編制抄寫校對(duì)審核批準(zhǔn)表3-7 機(jī)械加工工藝卡片3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂3.2.5.3 機(jī)械加工工序卡片 機(jī)械加工工序卡片是根據(jù)工藝卡片為毎一道工序制訂的。它更詳細(xì)地

19、說明整個(gè)零件各個(gè)工序的加工要求，是用來具體指導(dǎo)工人操作的工藝文件。在這種卡片上，要畫出工序簡(jiǎn)圖，注明該工序每一工步的內(nèi)容、工藝參數(shù)、操作要求以及所用的設(shè)備和工藝裝備。工序簡(jiǎn)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(jié)構(gòu)和線條，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)線或紅色粗實(shí)線表示，零件的結(jié)構(gòu)、尺寸要與本工序加工后的情況相符合，并標(biāo)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。用于大批量生產(chǎn)的零件。機(jī)械加工工序卡片的格式見表3-8。3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂表3-8 機(jī)械加工工序卡工廠機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品名稱及型號(hào)零件名稱零

20、件圖號(hào)工序名稱工序號(hào)第 頁共 頁（工序圖）車 間工 段材料名稱材料牌號(hào)力學(xué)性能同時(shí)加工工件數(shù)每料件數(shù)技術(shù)等級(jí)單件時(shí)間/min準(zhǔn)-終時(shí)間/min設(shè) 備 名 稱設(shè)備編號(hào)夾具名稱夾 具 編 號(hào)切 削 液工步號(hào)工 步 內(nèi) 容進(jìn)給次數(shù)切 削 用 量時(shí)間定額/min工 藝 裝 備切削深度/mm進(jìn)給量（mm/r）切削速（m/min）基本時(shí)間輔助時(shí)間名稱規(guī)格編號(hào)數(shù)量編制抄寫校對(duì)審核批準(zhǔn)3.3 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的準(zhǔn)備3.3 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的準(zhǔn)備 在制訂零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，首先要對(duì)照產(chǎn)品裝配圖分析零件的零件圖，明確零件在產(chǎn)品中的位置、作用及相關(guān)零件的位置關(guān)系，然后著重對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和技術(shù)要求的

21、分析。3.3.1 零件的技術(shù)要求分析 零件圖樣上的技術(shù)要求，既要滿足設(shè)計(jì)要求，又要便于加工，而且齊全和合理。其技術(shù)要求包括下列幾個(gè)方面： 1加工表面的尺寸精度、形狀精度和表面質(zhì)量； 3.3 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的準(zhǔn)備 2各加工表面之間的相互位置精度； 3工件的熱處理和其它要求，如動(dòng)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(duì)確定機(jī)械加工工藝方案和生產(chǎn)成本影響很大。因此，必須認(rèn)真審查，以避免過高的要求使加工工藝復(fù)雜化和增加不必要的費(fèi)用。3.3 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的準(zhǔn)備 在認(rèn)真分析了零件的技術(shù)要求后，結(jié)合零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)零件的加工工藝過程便有一個(gè)初步的輪廓

22、。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(jìn)而得出中間工序和粗加工工序所采用的加工方法。如，軸類零件上IT7級(jí)精度、表面粗糙度Ra1.6m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，磨削前可采用粗車、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(jī)械加工工藝規(guī)程的準(zhǔn)備 3.3.2 零件結(jié)構(gòu)分析 零件的結(jié)構(gòu)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 盡管組成零件的結(jié)構(gòu)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?；颈砻嬗袃?nèi)

23、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(jié)構(gòu)分析時(shí)，根據(jù)機(jī)械零件不同表面的組合形成零件結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，就可選擇與其相適應(yīng)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(nèi)孔表面則通過鉆、擴(kuò)、鉸、鏜和磨削等加工方法獲得。3.3 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的準(zhǔn)備 機(jī)械零件不同表面的組合形成零件結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)。在機(jī)械制造中，通常按零件結(jié)構(gòu)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(qū)分 根據(jù)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

24、工表面；這樣，就能在工藝路線擬定時(shí)，做到主次分開以保證主要表面的加工精度。3.3 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的準(zhǔn)備 3.2.2.3 零件的結(jié)構(gòu)工藝性 所謂零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指零件在滿足使用要求的前提下，制造該零件的可行性和經(jīng)濟(jì)性。功能相同的零件，其結(jié)構(gòu)工藝性可以有很大差異。所謂結(jié)構(gòu)工藝性好，是指在現(xiàn)有工藝條件下，既能方便制造又有較低的制造成本。目前，關(guān)于零件結(jié)構(gòu)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(guī)工藝條件下，零件結(jié)構(gòu)工藝性分析的實(shí)例，供設(shè)計(jì)零件和對(duì)零件結(jié)構(gòu)工藝性分析時(shí)參考。3.3 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的準(zhǔn)備 表3-9 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析示例序號(hào)零 件 結(jié) 構(gòu) 工 藝 性 不 好 工

25、 藝 性 好1 孔離箱壁太近，鉆頭在圓角處易引偏；箱壁高度尺寸大，需加長(zhǎng)鉆頭方能鉆孔 加長(zhǎng)箱耳，不需加長(zhǎng)鉆頭，只要使用上允許將箱耳設(shè)計(jì)在某一端，則不需加長(zhǎng)箱耳，即可方便加工 2車螺紋時(shí)，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(shí)可以清根 5 斜面鉆孔，鉆頭易引偏 只要結(jié)構(gòu)允許留出平臺(tái)，可直接鉆孔 6 錐面加工時(shí)易碰傷圓柱面，且不能清根 可方便地對(duì)錐面進(jìn)行加工 3.3 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的準(zhǔn)備7 加工面高度不同，需兩次調(diào)整刀具加工，

26、影響生產(chǎn)率 加工面在同一高 度 ，一次調(diào)整刀具可加工2個(gè)平面 8 3個(gè)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(gè)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(shí)間長(zhǎng)，平面度誤差大 加工面減小，節(jié)省工時(shí)，減少刀具損耗并且容易保證平面度要求 3.3 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的準(zhǔn)備序號(hào)零 件 結(jié) 構(gòu) 工 藝 性 不 好 工 藝 性 好10 內(nèi)壁孔出口處有階梯面，鉆孔時(shí)孔易鉆偏或鉆頭折斷 內(nèi)壁孔出口處平整，鉆孔方便，易保證孔中心位置度 11鍵槽設(shè)置在階梯軸900方向上，需兩次裝夾加工 將階梯軸的兩個(gè)鍵槽設(shè)計(jì)在同一方向上，一次裝夾即可對(duì)2個(gè)鍵槽加工 12 鉆孔過深，加工時(shí)間長(zhǎng)，

27、鉆頭耗損大，并且鉆頭易偏斜 鉆孔的一端留空刀，鉆孔時(shí)間短，鉆頭壽命長(zhǎng)，且不易偏斜3.3 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的準(zhǔn)備3.3 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的準(zhǔn)備3.3.3 毛坯的選擇 毛坯的確定，不僅影響毛坯制造的經(jīng)濟(jì)性，而且影響機(jī)械加工的經(jīng)濟(jì)性。所以在確定毛坯時(shí)，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(huán)節(jié)中，降低零件的制造成本。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制造方法，機(jī)械制造中常用的毛坯有以下幾種：3.3 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的準(zhǔn)備 （1） 鑄件 形狀復(fù)雜的零件毛坯，宜采用鑄造方法制造。目前鑄件大多用砂型鑄造，它又分為木模手工造型和金屬

28、模機(jī)器造型。木模手工造型鑄件精度低，加工表面余量大，生產(chǎn)率低，適用于單件小批生產(chǎn)或大型零件的鑄造。金屬模機(jī)器造型生產(chǎn)率高，鑄件精度高，但設(shè)備費(fèi)用高，鑄件的重量也受到限制，適用于大批量生產(chǎn)的中小鑄件。其次，少量質(zhì)量要求較高的小型鑄件可采用特種鑄造（如壓力鑄造、離心制造和熔模鑄造等）。3.3 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的準(zhǔn)備 （2） 鍛件 機(jī)械強(qiáng)度要求高的鋼制件，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(jī)械錘鍛（中型毛坯）或壓力機(jī)壓鍛（大型毛坯）等方法獲得。這種鍛件的精度低，生產(chǎn)率不高，加工余量較大，而且零件的結(jié)構(gòu)必須簡(jiǎn)單；適用于單件和小批生產(chǎn)，以及制造大

29、型鍛件。 模鍛件的精度和表面質(zhì)量都比自由鍛件好，而且鍛件的形狀也可較為復(fù)雜，因而能減少機(jī)械加工余量。模鍛的生產(chǎn)率比自由鍛高得多，但需要特殊的設(shè)備和鍛模，故適用于批量較大的中小型鍛件。3.3 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的準(zhǔn)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(jià)格便宜，用于一般零件的毛坯；冷拉的型材尺寸較小、精度高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送料，但價(jià)格較高，多用于批量較大的生產(chǎn)，適用于自動(dòng)機(jī)床加工。 （4） 焊接件 焊接件是用焊接方法而獲得的結(jié)合件，焊接件的優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)單、周期短、節(jié)省材料，缺點(diǎn)是抗振性差，變形大

30、，需經(jīng)時(shí)效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。 除此之外，還有沖壓件、冷擠壓件、粉末冶金等其它毛坯。3.3 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的準(zhǔn)備3.3.3.2 毛坯形狀和尺寸的確定 毛坯形狀和尺寸，基本上取決于零件形狀和尺寸，盡可能接近零件形狀和尺寸，以利于節(jié)約材料和減少機(jī)械加工工作量。毛坯的形狀和尺寸，取決于毛坯各表面的加工余量、毛坯種類、零件形狀和熱處理等多方面工藝因素的影響。下面僅從機(jī)械加工工藝的角度，分析確定毛坯的形狀和尺寸時(shí)應(yīng)考慮的問題。3.3 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的準(zhǔn)備（1）工藝搭子的設(shè)置 有些零件，由于結(jié)構(gòu)的原因，加工時(shí)不易裝夾穩(wěn)定，為了裝夾方便迅速，可在毛坯上制出凸臺(tái)，即所謂的工藝搭子，見圖3- 4

31、。工藝搭子只在裝夾工件時(shí)用，零件加工完成后，一般都要切掉，但如果不影響零件的使用性能和外觀質(zhì)量時(shí)，可以保留。圖3- 4 工藝搭子3.3 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的準(zhǔn)備（2）整體毛坯的采用 在機(jī)械加工中，有時(shí)會(huì)遇到如磨床主軸部件中的三瓦軸承、發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿和車床的開合螺母等類零件。為了保證這類零件的加工質(zhì)量和加工時(shí)方便，常做成整體毛坯，加工到一定階段后再切開，如圖3-5所示的連桿整體毛坯。圖3-5 連桿整體毛坯3.3 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的準(zhǔn)備（3）合件毛坯的采用 為了便于加工過程中的裝夾，對(duì)于一些形狀比較規(guī)則的小形零件，如T形鍵、扁螺母、小隔套等，應(yīng)將多件合成一個(gè)毛坯，待加工到一定階段后或者大多數(shù)表

32、面加工完畢后，再加工成單件。合件毛坯，在確定其長(zhǎng)度尺寸時(shí)，既要考慮切割刀具的寬度和零件的個(gè)數(shù)，還應(yīng)考慮切成單件后，切割的端面是否需要進(jìn)一步加工，若要加工，還應(yīng)留有一定的加工余量。3.3 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的準(zhǔn)備3.3.3.3 繪制毛坯圖 在確定了毛坯種類、形狀和尺寸后，還應(yīng)繪制一張毛坯圖，作為毛坯生產(chǎn)單位的產(chǎn)品圖樣。繪制毛坯圖，是在零件圖的基礎(chǔ)上，在相應(yīng)的加工表面上加上毛坯余量。但繪制時(shí)還要考慮毛坯的具體制造條件，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。并用雙點(diǎn)劃線在毛坯圖中表示出零件的表面，以區(qū)別加工表

33、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(yīng)在圖上寫明具體的技術(shù)要求，如未注圓角、起模斜度、熱處理要求、組織要求、表面質(zhì)量及硬度要求等。3.3 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的準(zhǔn)備圖3-6 鍛件毛坯圖3.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂3.4.1 定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)與精基準(zhǔn)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(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)，以已加工過的表面作定位基準(zhǔn)的稱為精基準(zhǔn)。 在加工中，首先使用的是粗基準(zhǔn)，但在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，為了保證零件的加工精度，首先考慮的是選擇精基準(zhǔn)。3.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂3.4.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，主要考慮如何

34、保證加工面都能分配到合理的加工余量，以及加工面與不加工面之間的位置尺寸和位置精度，同時(shí)還要為后續(xù)工序提供可靠的精基準(zhǔn)。具體選擇時(shí)一般遵循下列原則：（1）不加工面作粗基準(zhǔn) 對(duì)于同時(shí)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(yīng)選擇不加工表面作粗基準(zhǔn)。 3.4 機(jī)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(zhǔn)加工孔B，加工時(shí)余量不均勻，但加工后的孔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(zhǔn)加工時(shí)（圖3-7b），加工余量均勻，但加工后內(nèi)孔與外圓不同軸，壁厚不均勻。當(dāng)零件有幾個(gè)不加工

35、面時(shí)，應(yīng)選與加工面的相對(duì)位置要求高的不加工面為粗基準(zhǔn)。圖3-7 粗基準(zhǔn)的選擇3.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂（2）合理分配加工余量 對(duì)于具有較多加工表面的工件，選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)考慮合理的分配各加工表面的加工余量。在加工余量的分配上應(yīng)注意兩點(diǎn)：圖3-8 階梯軸毛坯粗基準(zhǔn)的選擇3.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂 保證各主要加工表面都有足夠的余量。 為滿足這個(gè)要求，應(yīng)選擇毛坯精度高、余量小的表面作粗基準(zhǔn)。如圖3-8所示的階梯軸毛坯，毛坯大小頭的同軸度誤差為03mm，大頭最小加工余量為8mm，小頭的最小加工余量為5mm，若以加工余量大的大頭為粗基準(zhǔn)先車小頭，則小頭可能會(huì)因加工余量不足而使工件報(bào)廢。而以加工余

36、量小的小頭為粗基準(zhǔn)先車大頭，則大頭的加工余量足夠，經(jīng)過加工的大頭外圓與小頭毛坯外圓基本同軸，再以經(jīng)過加工的大頭外圓為精基準(zhǔn)車小頭，小頭的余量也就足夠了。 3.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂 對(duì)于工件上的某些重要表面（如導(dǎo)軌和重要孔等），為了盡可能使加工余量均勻，則應(yīng)選擇重要表面作粗基準(zhǔn)。如圖3-9所示的車床床身，導(dǎo)軌表面是重要表面，要求耐磨性好，且在整個(gè)導(dǎo)軌表面內(nèi)具有大體一致的力學(xué)性能。因此，加工時(shí)應(yīng)選導(dǎo)軌表面作為粗基準(zhǔn)加工床腿底面（圖3-9a），然后以床腿底面為基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌平面（圖3-9b）。圖3-9 車床床身的粗基準(zhǔn)選擇3.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂（3）粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用 在同一尺寸方向上

37、，粗基準(zhǔn)只允許使用一次以避免產(chǎn)生較大的定位誤差。如圖3-10所示的小軸加工，如重復(fù)使用B面去加工A、C面，則必然會(huì)使A面與C面的軸線產(chǎn)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(jī)械加工工藝路線的擬訂（4）粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整 所選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口和飛邊等缺陷，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。3.4.1.2 精基準(zhǔn)的選擇原則 精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)從保證零件加工精度出發(fā)，同時(shí)考慮裝夾方便，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。選擇時(shí)一般應(yīng)遵循以下原則： （1）基準(zhǔn)重合的原則 所謂基準(zhǔn)重合是指以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)以避免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差，這一原則稱為基準(zhǔn)重合原則。 “基準(zhǔn)重合”原則對(duì)于保證

38、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(jī)械加工工藝路線的擬訂（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 當(dāng)工件上有許多表面需要進(jìn)行多道工序加工時(shí)，應(yīng)盡可能在多個(gè)工序中采用同一組基準(zhǔn)定位，這就是“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。例如，軸類零件的大多數(shù)工序都以頂尖孔為定位基準(zhǔn)；齒輪的齒坯和齒形多采用齒輪的內(nèi)孔及基準(zhǔn)端面為定位基準(zhǔn)；箱體零件加工大多以一組平面或一面兩孔作統(tǒng)一基準(zhǔn)加工孔系和端面。 當(dāng)零件上的加工表面很多，可在工件上選一組精基準(zhǔn)，或在工件上專門設(shè)計(jì)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(zhǔn)統(tǒng)一原則。3.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂 采用“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則時(shí)，若統(tǒng)一的基準(zhǔn)為設(shè)計(jì)

39、基準(zhǔn)，又符合了基準(zhǔn)重合原則，此時(shí)是最理想的定位方案。當(dāng)統(tǒng)一的基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，此時(shí)的加工精度雖然不如基準(zhǔn)重合時(shí)那樣容易保證，即增加了一個(gè)基準(zhǔn)不重合誤差，但在某些情況下，仍然比基準(zhǔn)多次轉(zhuǎn)換時(shí)加工經(jīng)濟(jì)性好。 當(dāng)采用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則無法保證加工表面的位置精度時(shí)，若能考慮先采用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則進(jìn)行粗、半精加工，最后采用基準(zhǔn)重合原則進(jìn)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(zhǔn)統(tǒng)一原則的優(yōu)點(diǎn)。 采用“基準(zhǔn)統(tǒng)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(shè)計(jì)及制造的費(fèi)用，提高生產(chǎn)率，并且可以避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所造成的誤差。3.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂（3）“自為基準(zhǔn)”原則

40、有些精加工工序?yàn)榱吮ＷC加工質(zhì)量，要求加工余量小而均勻，采用加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，就是“自為基準(zhǔn)”原則。例如磨削床身的導(dǎo)軌面時(shí)，就是以導(dǎo)軌面本身作定位基準(zhǔn)（圖3-11）。此外，用浮動(dòng)鉸刀鉸孔，浮動(dòng)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(zhǔn)的實(shí)例。圖3-11 床身導(dǎo)軌面的磨削3.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂（4）“互為基準(zhǔn)”原則 為了使加工面獲得均勻的加工余量和較高的位置精度，可采用加工面間互為基準(zhǔn)，反復(fù)加工的原則。例如加工精密齒輪時(shí)，通常是齒面淬硬后再磨齒面及內(nèi)孔。由于齒面磨削余量小，為了保證加工要求，采用圖3-12所示裝夾方式。先以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以內(nèi)孔為基

41、準(zhǔn)磨齒面，這樣不但使齒面磨削余量小而均勻，而且能較好地保證內(nèi)孔與齒切圓有較高的同軸度。圖3-12 精密齒輪內(nèi)孔的磨削1-卡盤 2-滾柱 3-齒輪3.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂（5）裝夾方便原則 工件定位要穩(wěn)定，夾緊可靠，操作方便，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 以上介紹精基準(zhǔn)選擇的幾項(xiàng)原則，每項(xiàng)原則只能說明一個(gè)方面的問題。理想的情況是基準(zhǔn)既“重合”又“統(tǒng)一”，同時(shí)又能使定位穩(wěn)定、可靠、操作方便，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但實(shí)際運(yùn)用中往往出現(xiàn)相互矛盾的情況，這就要求從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面進(jìn)行綜合分析，抓住主要矛盾，進(jìn)行合理選擇。 工件上的定位精基準(zhǔn)，一般是工件上具有較高精度要求的重要工作表面，但有時(shí)為了使基準(zhǔn)統(tǒng)一或定位可靠，操

42、作方便，人為地制造一種基準(zhǔn)面，這些表面在零件使用中并不起作用，僅在加工中起定位作用，如頂尖孔，工藝凸臺(tái)等，這類基準(zhǔn)稱為輔助基準(zhǔn)。3.4 機(jī)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(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度及表面粗糙度 為了正確選擇表面加工方法，首先應(yīng)了解各種加工方法的特點(diǎn)和掌握加工經(jīng)濟(jì)精度的概念。所謂加工經(jīng)濟(jì)精度是指在正常的加工條件下（采用符合質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，工藝裝備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)的工人，不延長(zhǎng)加工時(shí)間）所能保證的加工精度。3.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂 各種加工方法所能達(dá)到的加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度，以及各種典型表面的加工方案已制成表格，在機(jī)械加工手冊(cè)中都能查

43、到。表3-11、表3-12、表3-13中分別摘錄了外圓、內(nèi)孔和平面等典型表面的加工方法和加工方案以及所能達(dá)到的加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度，供選用時(shí)參考。這里要指出的是，加工經(jīng)濟(jì)精度的數(shù)值并不是一成不變的，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工藝技術(shù)的改進(jìn)，加工經(jīng)濟(jì)精度會(huì)逐步提高。 序號(hào)加 工 方 法經(jīng)濟(jì)精度（公差等級(jí)表示）表面粗糙度值Ra/ m適 用 范 圍1粗車IT11131050 2粗車半精車 IT8102.56.3 適用于淬火鋼以外的各種金屬3粗車半精車 IT780.81.64粗車半精車精車滾壓（或拋光）IT780.0250.25粗車半精車磨削IT780.40.8 主要用于淬火鋼，也可用于未淬火鋼，但不宜

44、加工有色金屬6粗車半精車粗磨精磨 IT670.10.47粗車半精車粗磨精磨超精加工（或輪式超精磨）IT50.0120.1（或Rz0.1）3.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂表3-11 外圓柱面加工方案序號(hào)加 工 方 法經(jīng)濟(jì)精度（公差等級(jí)表示）表面粗糙度值Ra/ m適 用 范 圍1 粗車 IT1113 12.550 端 面2 粗車半精車 IT810 3.26.33 粗車半精車精車 IT78 0.81.64 粗車半精車磨削 IT68 0.20.83.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂8 粗車半精車精車精細(xì)車（金鋼車）IT670.0250.4 主要用于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）I

45、T50.0060.025（或Rz0.05） 極高精度的外圓加工10 粗車半精車粗磨精磨研磨 IT50.0060.1 （或Rz0.05 ） 表3-12 平面加工方案3.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂5 粗刨（或粗銑） IT11136.325 一般不淬硬平面（端銑表面粗糙度Ra值較?。? 粗刨（或粗銑）精刨（或精銑） IT8101.66.37 粗刨（或粗銑）精刨（或精銑）刮研 IT670.10.8 精度要求較高的不淬硬平面批量較大時(shí)宜采用寬刃精刨方案8 以寬刃精刨代替上述刮研 IT70.20.89 粗刨（或粗銑）精刨（或精銑）磨削 IT70.20.8 精度求高的淬火硬平面或不淬硬平面10 粗刨（或粗銑

46、）精刨（或精銑）磨削 IT670.0250.411 粗銑拉 IT79 0.20.8 大量生產(chǎn)，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0.0060.1（或Rz0.05） 高精度平面序號(hào) 加 工 方 法 經(jīng)濟(jì)精度 （公差等級(jí)表示） 表面粗糙度值/ m 適 用 范 圍1 鉆 IT111312.5加工未淬火鋼及鑄鐵的實(shí)心毛坯， 也可用于加工有色金屬，孔徑小于1520mm 2 鉆鉸 IT8101.66.3 3 鉆粗鉸IT780.81.6 4 鉆擴(kuò)IT10116.312.5 加工未淬火鋼及鑄鐵的實(shí)心毛坯，也可用于加工有色金屬，孔徑大于 1520mm 5 鉆擴(kuò)鉸I T891.63

47、.2 6 鉆擴(kuò)粗鉸精鉸IT70.81.6 7 鉆擴(kuò)機(jī)鉸手鉸IT670.20.43.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂表3-13 孔加工方案3.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂 8 鉆擴(kuò)拉IT790.11.6 大批大量生產(chǎn)（精度由拉刀的精度而定） 9 粗鏜（或擴(kuò)孔）IT11136.312.5 除淬火鋼外各種材料，毛坯有鑄出孔或鍛出孔 10 粗鏜（粗?jǐn)U）半精鏜（精擴(kuò)）IT9101.63.2 11 粗鏜（粗?jǐn)U）半精鏜（精擴(kuò)）精鏜（鉸）IT780.81.6 12 粗鏜（粗?jǐn)U）半精鏜（精擴(kuò)）精鏜 浮動(dòng)鏜刀精鏜 IT670.40.8 13 粗鏜（擴(kuò)）半精鏜磨孔 IT780.20.8 主要用于淬火鋼，也可用于未淬鋼 但不

48、宜用于有色金屬 14 粗鏜（擴(kuò)）半精鏜粗磨精磨IT780.10.2 15 粗鏜半精鏜精鏜精鏜精細(xì)鏜（金剛鏜）IT670.050.4 主要用于精度要求高的有色金屬 16 鉆（擴(kuò)）粗鉸精鉸珩磨；鉆 （擴(kuò)）拉珩磨；粗鏜半精鏜精鏜珩磨IT670.0250.2 精度要求很高的孔 17 以研磨代替上述方法中的珩磨IT560.0060.13.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂3.4.2.2 選擇表面加工方案時(shí)考慮的因素 選擇表面加工方案，一般是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或查表來確定，再結(jié)合實(shí)際情況或工藝試驗(yàn)進(jìn)行修改。表面加工方案的選擇，應(yīng)同時(shí)滿足加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性等方面的要求，具體選擇時(shí)應(yīng)考慮以下幾方面的因素：（1）選擇能獲得

49、相應(yīng)經(jīng)濟(jì)精度的加工方法 例如加工精度為 IT7，表面粗糙度為Ra0.4 m的外圓柱面，通過精細(xì)車削是可以達(dá)到要求的，但不如磨削經(jīng)濟(jì)。（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(shí)堵塞砂輪，則要用高速精細(xì)車或精細(xì)鏜（金剛鏜）。3.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂（3）工件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小 例如對(duì)于加工精度要求為IT7的孔，采用鏜削、鉸削、拉削和磨削均可達(dá)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(chǎn)類型 大批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)采用高效率的先進(jìn)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(shí)加工幾個(gè)表面，對(duì)于復(fù)

50、雜的表面采用數(shù)控機(jī)床及加工中心等；單件小批生產(chǎn)時(shí)，宜采用刨削，銑削平面和鉆、擴(kuò)、鉸孔等加工方法，避免盲目地采用高效加工方法和專用設(shè)備而造成經(jīng)濟(jì)損失。 （5）現(xiàn)有生產(chǎn)條件 充分利用現(xiàn)有設(shè)備和工藝手段，發(fā)揮工人的創(chuàng)造性，挖掘企業(yè)潛力，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。 3.4 機(jī)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 零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，都應(yīng)劃分加工階段。一般劃分為粗加工、半精加工和精加工三個(gè)階段。如果零件要求的精度特別高，表面粗糙度很細(xì)時(shí)，還應(yīng)増加光整加工和超精密加工階段。各加工階段的主要任務(wù)是： （1）粗加工階段 主要任務(wù)是切除毛坯上各加工表面的大部分加工余量，使毛坯

51、在形狀和尺寸上接近零件成品。因此，應(yīng)采取措施盡可能提高生產(chǎn)率。同時(shí)要為半精加工階段提供精基準(zhǔn)，并留有充分均勻的加工余量，為后續(xù)工序創(chuàng)造有利條件。3.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂（2）半精加工階段 達(dá)到一定的精度要求，并保證留有一定的加工余量，為主要表面的精加工作準(zhǔn)備。同時(shí)完成一些次要表面的加工（如緊固孔的鉆削，攻螺紋，銑鍵槽等）。（3）精加工階段 主要任務(wù)是保證零件各主要表面達(dá)到圖紙規(guī)定的技術(shù)要求。（4）光整加工階段 對(duì)精度要求很高（IT6以上），表面粗糙度很?。ㄐ∮赗a0.2m）的零件，需安排光整加工階段。其主要任務(wù)是減小表面粗糙度或進(jìn)一步提高尺寸精度和形狀精度。3.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂

52、 劃分加工階段的原因是： （1）保證加工質(zhì)量的需要 零件在粗加工時(shí)，由于要切除掉大量金屬，因而會(huì)產(chǎn)生較大的切削力和切削熱，同時(shí)也需要較大的夾緊力，在這些力和熱的作用下，零件會(huì)產(chǎn)生較大的變形。而且經(jīng)過粗加工后零件的內(nèi)應(yīng)力要重新分布，也會(huì)使零件發(fā)生變形。如果不劃分加工階段而連續(xù)加工，就無法避免和修正上述原因所引起的加工誤差。加工階段劃分后，粗加工造成的誤差，通過半精加工和精加工可以得到修正，并逐步提高零件的加工精度和表面質(zhì)量，保證了零件的加工要求。 3.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂（2）合理使用機(jī)床設(shè)備的需要 粗加工一般要求功率大，剛性好，生產(chǎn)率高而精度不高的機(jī)床設(shè)備。而精加工需采用精度高的機(jī)床設(shè)備

53、，劃分加工階段后就可以充分發(fā)揮粗、精加工設(shè)備各自性能的特點(diǎn)，避免以粗干精，做到合理使用設(shè)備。這樣不但提高了粗加工的生產(chǎn)效率，而且也有利于保持精加工設(shè)備的精度和使用壽命。（3）及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷 毛坯上的各種缺陷（如氣孔、砂眼、夾渣或加工余量不足等），在粗加工后即可被發(fā)現(xiàn)，便于及時(shí)修補(bǔ)或決定報(bào)廢，以免繼續(xù)加工后造成工時(shí)和加工費(fèi)用的浪費(fèi)。3.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂（4）便于安排熱處理 熱處理工序使加工過程劃分成幾個(gè)階段，如精密主軸在粗加工后進(jìn)行去除應(yīng)力的人工時(shí)效處理，半精加工后進(jìn)行淬火，精加工后進(jìn)行低溫回火和冰冷處理，最后再進(jìn)行光整加工。這幾次熱處理就把整個(gè)加工過程劃分為粗加工半精加工精加工光整

54、加工階段。 在零件工藝路線擬訂時(shí)，一般應(yīng)遵守劃分加工階段這一原則，但具體應(yīng)用時(shí)還要根據(jù)零件的情況靈活處理，例如對(duì)于精度和表面質(zhì)量要求較低而工件剛性足夠，毛坯精度較高，加工余量小的工件，可不劃分加工階段。又如對(duì)一些剛性好的重型零件，由于裝夾吊運(yùn)很費(fèi)時(shí)，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(jī)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(gè)加工階段是對(duì)整個(gè)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(zhì)來判斷。例如工件的定位基準(zhǔn)，在半精加工階段甚至在粗加工階段就需要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段中安排某些鉆孔之類的粗加工工序也是常有的。3.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂

55、3.4.3.2 工序順序的安排 （1）機(jī)械加工工序的安排 基準(zhǔn)先行 零件加工一般多從精基準(zhǔn)的加工開始，再以精基準(zhǔn)定位加工其它表面。因此，選作精基準(zhǔn)的表面應(yīng)安排在工藝過程起始工序先進(jìn)行加工，以便為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。例如軸類零件先加工兩端中心孔，然后再以中心孔作為精基準(zhǔn)，粗、精加工所有外圓表面。齒輪加工則先加工內(nèi)孔及基準(zhǔn)端面，再以內(nèi)孔及端面作為精基準(zhǔn)，粗、精加工齒形表面。3.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂 先粗后精 精基準(zhǔn)加工好以后，整個(gè)零件的加工工序，應(yīng)是粗加工工序在前，相繼為半精加工、精加工及光整加工。按先粗后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，最后再進(jìn)行精加工

56、和光整加工。在對(duì)重要表面精加工之前，有時(shí)需對(duì)精基準(zhǔn)進(jìn)行修整，以利于保證重要表面的加工精度，如主軸的高精度磨削時(shí)，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(duì)內(nèi)孔進(jìn)行磨削加工。3.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂 先主后次 根據(jù)零件的功用和技術(shù)要求。先將零件的主要表面和次要表面分開，然后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(duì)位置要求，應(yīng)以主要表面作為基準(zhǔn)進(jìn)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后，精加工以前一次加工結(jié)束。也有放在最后加工的，但此時(shí)應(yīng)注意不要碰傷已加工好的主要表面。

57、 先面后孔 對(duì)于箱體、底座、支架等類零件，平面的輪廓尺寸較大，用它作為精基準(zhǔn)加工孔，比較穩(wěn)定可靠，也容易加工，有利于保證孔的精度。如果先加工孔，再以孔為基準(zhǔn)加工平面，則比較困難，加工質(zhì)量也受影響。3.4 機(jī)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(xué)性能，改善工件材料的加工性能和消除內(nèi)應(yīng)力，其安排主要是根據(jù)工件的材料和熱處理的目的來進(jìn)行。 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(nèi)應(yīng)力。如含碳量大于0.5%的低碳鋼和低碳合金鋼，為降低硬度便于切削，常采用退火；含碳量低于0.3%的低碳鋼和低碳合金鋼為避免硬度過低切削時(shí)粘刀，一般采用正火以提高硬度；退火和

58、正火常安排在毛坯制造之后粗加工之前。3.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂 調(diào)質(zhì) 調(diào)質(zhì)處理即淬火后的高溫回火，能獲得均勻細(xì)致的索氏體組織，為以后表面淬火和滲氮作組織準(zhǔn)備，常安排在粗加工之后半精加工之前進(jìn)行。 時(shí)效處理 時(shí)效處理主要用于消除毛坯制造和機(jī)械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。常安排在粗加工之后進(jìn)行。對(duì)于加工精度要求不高的工件，也可放在粗加工之前進(jìn)行。 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(jìn)行，因淬火后工件硬度很高，且有一定變形，需再進(jìn)行磨削或研磨加工，以修正熱處理工序產(chǎn)生的變形。在淬火工序之前需將銑鍵槽、車螺紋、鉆螺紋底孔、攻螺紋等次要表面的加工進(jìn)行

59、完畢，以防止零件淬硬后不能加工。3.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂 滲碳淬火 滲碳淬火適用于低碳鋼和低碳合金鋼，其目的是使零件表層含碳量增加，經(jīng)淬火后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。由于滲碳淬火變形大，且滲碳層深度一般為0.52 mm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。 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(qiáng)度和抗蝕性。由于滲氮處理溫度較低，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(jìn)行。為減小滲氮變形，在切削加工之后一般需進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。3.4 機(jī)械加工工藝路

60、線的擬訂 （3）檢驗(yàn)工序的安排 檢驗(yàn)工序一般安排在粗加工后，精加工前；送往外車間前后；重要工序和工時(shí)長(zhǎng)的工序前后；零件加工結(jié)束后，入庫(kù)前。 （4）其它工序的安排 表面強(qiáng)化工序 如滾壓、噴丸處理等，一般安排在工藝過程的最后。 表面處理工序 如發(fā)藍(lán)、電鍍等一般安排在工藝過程的最后。 3.4 機(jī)械加工工藝路線的擬訂 探傷工序 如X 射線檢查、超聲波探傷等多用于零件內(nèi)部質(zhì)量的檢查，一般安排在工藝過程的開始。磁力探傷、熒光檢驗(yàn)等主要用于零件表面質(zhì)量的檢驗(yàn)，通常安排在該表面加工結(jié)束以后。 平衡工序 包括動(dòng)、靜平衡，一般安排在精加工以后。 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