第五章 機械加工工藝規(guī)程的制定

第五章機械加工工藝規(guī)程的制定本章主要介紹以下內容：5.1零件制造的工藝過程

5.2工藝規(guī)程的作用及設計步驟

5.3零件工藝性分析與毛坯的選擇

5.4定位基準的選擇

5.5工藝路線的擬定

5.6加工余量的確定

5.7尺寸鏈和工序尺寸的確定

5.8時間定額和經濟分析

難點：尺寸鏈和工序尺寸的確定;定位基準的選擇

機械加工的目的是將毛坯加工成符合產品要求的零件。通常，毛坯需要經過若干工序才能轉化為符合產品要求的零件。一個相同結構相同要求的機器零件，可以采用幾種不同的工藝過程完成，但其中總有一種工藝過程在某一特定條件下是最經濟、最合理的。

在現(xiàn)有的生產條件下，如何采用經濟有效的加工方法，合理地安排加工工藝路線以獲得符合產品要求的零件，這是本章所要解決的重點。

5.1零件制造的工藝過程一、幾個概念1、生產過程：從原材料或半成品到成品制造出來的各有關勞動過程的總和稱為工廠的生產過程。一臺產品的生產過程包括的內容有：1）原材料的購置、運輸、檢驗、保管；2）生產準備工作：如編制工藝文件，專用工裝及設備的設計與制造等；3）毛坯制造；4）零件的機械加工及熱處理；5）產品裝配與調試、性能試驗以及產品的包裝、發(fā)運等工作。提示：

生產過程往往由許多工廠或工廠的許多車間聯(lián)合完成，這有利于專業(yè)化生產，提高生產率、保證產品質量、降低生產成本。2、工藝過程：在生產過程中凡直接改變生產對象的尺寸、形狀、性能(包括物理性能、化學性能、機械性能等)以及相對位置關系的過程，統(tǒng)稱為工藝過程。

工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機械加工、裝配等工藝過程，本門課程只研究機械加工工藝過程和裝配工藝過程；

二、機械加工工藝過程

(一)定義：

用機械加工的方法，直接改變原材料或毛坯形狀、尺寸和性能等，使之變?yōu)楹细窳慵倪^程，稱為機械加工工藝過程，又稱工藝路線或工藝流程。(二)機械加工工藝過程的組成

機械加工工藝過程由若干個按一定順序排列的工序組成。

機械加工工藝過程組成

1）工序 指一個（或一組）工人在一個工作地點（如一臺機床或一個鉗工臺），對一個（或同時對幾個）工件連續(xù)完成的那部分工藝過程，稱為工序。

區(qū)分工序的主要依據是：工作地點固定和工作連續(xù)。

工序是組成工藝過程的基本單元，也是制定生產計劃、進行經濟核算的基本單元。工序又可細分為安裝、工位、工步、走刀等組成部分。

返回前進

2）安裝

工件加工前，使其在機床或夾具中相對刀具占據正確位置并給予固定的過程，稱為裝夾。（裝夾包括定位和夾緊兩過程）

安裝是指工件通過一次裝夾后所完成的那一部分工序。

例如：上圖中的第1道工序，若對工件的兩端連續(xù)進行車端面、鉆中心孔，就需要兩次安裝（分別進行加工），每次安裝有兩個工步（車端面和鉆中心孔）

3）工位

為了減少工序中的裝夾次數，常采用回轉工作臺或回轉夾具，使工件在在一次裝夾中，可先后在機床上占有不用的位置進行加工，每個位置上所完成的那一部分工序稱為一個工位。

下圖為在三軸鉆床上利用回轉工作臺，按四個工位連續(xù)完成每個工件的裝夾、鉆孔、擴孔和鉸孔。

采用多工位加工，可提高生產率和保證被加工表面的相互位置精度。4）工步

當加工表面、切削刀具、切削用量都不變的情況下所完成的那部分工序，稱為工步。工步是構成工序的基本單元。為了提高生產率，常常用幾把刀具同時加工幾個表面，這樣的工步稱為復合工步，如下圖所示。5）走刀

走刀（又稱工作行程）是指刀具相對工件加工表面進行一次切削所完成的那部分工作。每個工步可包括一次走刀或幾次走刀。

(三)機械加工工藝過程與生產類型

不同的生產類型，其生產過程和生產組織、車間的機床布置、毛坯的制造方法、采用的工藝裝備、加工方法以及工人的熟練程度（技術水平）等都有很大的不同，因此在制定工藝路線時必須明確該產品的生產類型。（不同生產類型的加工工藝過程舉例）。

1、生產綱領：

指包括備品、備件在內的該產品的年產量。產品的年生產綱領就是產品的年生產量。零件的年生產綱領由下式計算N=Qn(1+a)(1+b)式中：

N：零件的生產綱領（件/年）；

Q:產品的年產量（臺/年）；

n:單臺產品該零件的數量（件/年）；

a:備品率，以百分數計；

b:廢品率，以百分數計。

2、生產類型：

根據生產綱領的大小，生產可分為三種類型：1）單件生產：

定義：單個的生產不同結構和不同尺寸的產品。

特點：產品的種類繁多。2）成批生產：

定義：一年中分批、分期地制造同一產品。

特點：生產品種較多，每種品種均有一定數量，各種產品分批、分期輪番進行生產。小批生產：生產特點與單件生產基本相同。

中批生產：生產特點介于小批生產和大批生產之間。

大批生產：生產特點與大量生產相同。3）大量生產：

定義：全年中重復制造同一產品。特點：產品品種少、產量大，長期重復進行同一產品的加工。

小測驗參考答案為：1）B2）B3）B4）C5）B6）A7）C8）B。

返回

5.2工藝規(guī)程的作用及設計步驟一、工藝規(guī)程1、定義：

規(guī)定產品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件稱為工藝規(guī)程。其中，規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件稱為機械加工工藝規(guī)程。工藝規(guī)程中包括各個工序的排列順序，加工尺寸、公差及技術要求，工藝設備及工藝措施，切削用量及工時定額等內容。

2、工藝規(guī)程的作用：

（1）指導生產的主要技術文件：起生產的指導作用；

（2）是生產組織和生產管理的依據：即生產計劃、調度、工人操作和質量檢驗等的依據；

（3）是新建或擴建工廠或車間主要技術資料。

總之，零件的機械加工工藝規(guī)程是每個機械制造廠或加工車間必不可少的技術文件。生產前用它做生產的準備，生產中用它做生產的指揮，生產后用它做生產的檢驗。3、工藝規(guī)程的格式：

為了適應工業(yè)發(fā)展的需要，加強科學管理和便于交流，原機械電子工業(yè)部還制訂了指導性技術文件JB/Z187.3—88《工藝規(guī)程格式》，要求各機械制造廠按統(tǒng)一規(guī)定的格式填寫。

按照規(guī)定，屬于機械加工工藝規(guī)程的有：1)機械加工工藝過程卡片。

2)機械加工工序卡片。

3)標準零件或典型零件工藝過程卡片。

4)單軸自動車床調整卡片。

5)多軸自動車床調整卡片。

6)機械加工工序操作指導卡片。

7)檢驗卡片等。

最常用的是：機械加工工藝過程綜合卡片和機械加工工序卡片。（1）機械加工工藝過程綜合卡片：

其格式見表5.4。

此卡片的特點：是以工序為單位，簡要說明產品或零、部件的加工過程的一種工藝文件。它是生產管理的主要技術文件。

適用范圍：廣泛用于單件小批生產。

（2）機械加工工序卡片其格式見教材表5.5。此卡片的特點：在工藝過程卡片的基礎上按每道工序所編的一種工藝文件，一般具有工序簡圖，并詳細說明該工序的每一個工步的加工內容、工藝參數、操作要求以及所用設備和工藝裝備等。

適用范圍：主要用于大批大量生產中所有零件，中批生產中的重要零件和單件小批生產中的關鍵工序。

二、工藝規(guī)程設計所需原始資料（1）產品裝配圖、零件圖；

（2）產品驗收質量標準；

（3）產品的年生產綱領；

（4）毛坯材料與毛坯生產條件； （5）制造廠的生產條件（6）工藝規(guī)程設計、工藝裝備設計所用設計手冊和有關標準；

（7）國內外先進制造技術資料等。三、工藝規(guī)程的設計原則（1）必須可靠保證零件圖紙上所有技術要求的實現(xiàn);（2）保證經濟上的合理性：即要成本低，消耗要小；（3）保證良好的安全工作條件：盡量減輕工人的勞動強度，保障生產安全，創(chuàng)造良好的工作環(huán)境；（4）要從本廠實際出發(fā);（5）所制訂的工藝規(guī)程隨著實踐的檢驗和工藝技術的發(fā)展與設備的更新，應能不斷地修訂完善。

四、機械加工工藝規(guī)程設計的內容及步驟1.分析零件圖和產品裝配圖；2.對零件圖和裝配圖進行工藝審查；3.由零件生產綱領確定零件生產類型；4.確定毛坯種類；5.擬定零件加工工藝路線；6.確定各工序所用機床設備和工藝裝備(含刀具、夾具、量具、輔具等)。7.確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差；8.確定各工序的技術要求及檢驗方法；9.確定各工序的切削用量和工時定額；10.編制工藝文件。

返回5.3零件工藝性分析與毛坯的選擇一、零件工藝性分析1、查零件圖的完整性：

審查零件圖上的尺寸標注是否完整、結構表達是否清楚。2、分析技術要求是否合理：（1）加工表面的尺寸精度；

（2）主要加工表面的形狀精度；

（3）主要加工表面的相互位置精度；

（4）表面質量要求；

（5）熱處理要求。

注意：零件上的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的標注，應根據零件的功能經濟合理地決定。過高的要求會增加加工難度，過低的要求會影響工作性能，兩者都是不允許的。3、審查零件材料選用是否適當：

材料的選擇既要滿足產品的使用要求，又要考慮產品成本，盡可能采用常用材料，如45號鋼，少用貴重金屬。

4、零件的結構工藝性分析：（1）零件結構工藝性：

是指所設計的零件在能滿足使用要求的前提下制造的可行性和經濟性。

它包括零件的各個制造過程中的工藝性，有零件結構的鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理、切削加工等工藝性。由此可見，零件結構工藝性涉及面很廣，具有綜合性，必須全面綜合地分析。在制訂機械加工工藝規(guī)程時，主要進行零件切削加工工藝性分析。（2）機械加工對零件局部結構工藝性的要求

機械加工對零件局部結構工藝性的要求列舉如下：1）便于刀具的趨進和退出：如邊緣孔的鉆削；

2）保證刀具正常工作：

圖a所示結構，孔的入口端和出口端都是斜面或曲面，鉆孔時鉆頭兩個刃受力不均，容易引偏，而且鉆頭也容易損壞，宜改用圖b所示結構。

圖c所示孔結構，入口是平的，但出口都是曲面，宜改用圖d所示結構。

3）保證能以較高的生產率加工：①被加工表面形狀應盡量簡單

圖a所示鍵槽形狀只能用生產率較低的鍵槽銑刀加工，圖b所示結構就能用生產率較高的三面刃銑刀加工。

②盡量減少加工面積

圖1所示兩種氣缸套零件，圖b所示結構比圖a所示結構加工面積小，工藝性好。

圖2所示箱體零件耳座結構，圖b、圖c所示結構不但省料而且生產效率高，它的工藝性就優(yōu)于圖a所示結構。

③盡量減少加工過程的裝夾次數

加工圖示零件螺孔，需作兩次裝夾，先鉆、攻螺孔B、C，然后翻身裝夾，再鉆、攻螺孔A。如果設計允許，宜將螺孔A改成圖左上角的結構。

④盡量減少工作行程次數（舉例）⑤應統(tǒng)一或減少尺寸種類

上圖軸上槽寬尺寸統(tǒng)一，可減少刀具種類，減少換刀時間。

⑥避免深孔加工：

⑦用外表面聯(lián)接代替內表面聯(lián)接：例如

⑧零件的結構應與生產類型相適應。例如：在大批量生產中，圖a所示箱體同軸孔系結構是工藝性好的結構；在單件小批生產中，則認為圖b是工藝性好的結構。原因

這是因為在大批大量生產中采用專用雙面組合鏜床加工，此機床可以從箱體兩端向中進給鏜孔。采用專用組合鏜床，一次性投資雖然高，但因產量大，分攤到每個零件上的工藝成本并不多，經濟上仍是合理的。 ⑨有位置要求或同方向的表面能在一次裝夾中加工出來。

⑩零件要有足夠的剛性，便于采用高速和多刀切削。

加工時，工件要承受切削力和夾緊力的作用，工件剛性不足易發(fā)生變形，影響加工精度。圖示兩種零件結構，圖b所示結構有加強筋，零件剛性好，加工時不易產生變形，其工藝性就比圖a所示結構好。3）機械加工對零件整體結構工藝性的要求

零件是各要素、各尺寸組成的一個整體，所以更應考慮零件整體結構的工藝性，具體有以下幾點要求：1）盡量采用標準件、通用件。

2）在滿足產品使用性能的條件下，零件圖上標注的尺寸精度等級和表面粗糙度要求應取最經濟值。3）盡量選用切削加工性好的材料。4）有便于裝夾的定位基準和夾緊表面。

5）節(jié)省材料，減輕質量。

二、毛坯的選擇1、毛坯的種類：

（1）鑄造毛坯：適合做形狀復雜零件的毛坯；（2）鍛造毛坯：適合做形狀簡單零件的毛坯；（3）型材：適合做軸、平板類零件的毛坯；（4）焊接毛坯：適合板料、框架類零件的毛坯。

2、選擇毛坯的原則：

（1）選擇原則：

毛坯的形狀和尺寸應盡量接近零件的形狀和尺寸，以減少機械加工。

（2）毛坯選擇應考慮的因素：

1）生產綱領的大?。?/p>

對于大批大量生產，應選擇高精度的毛坯制造方法，以減少機械加工，節(jié)省材料。

2）現(xiàn)有生產條件：要考慮現(xiàn)有的毛坯制造水平和設備能力。

3、舉例：

（1）軸類零件：

車床主軸：45號鋼模鍛件；階梯軸（直徑相差不大）：棒料

（2）箱體：

鑄造件或焊接件。

（3）齒輪：

小齒輪：棒料；大多數中型齒輪：模鍛件；大型齒輪：鑄鋼件返回

5.4定位基準的選擇一、基準的概念及分類1、基準的定義：

在零件圖上或實際的零件上，用來確定其它點、線、面位置時所依據的那些點、線、面，稱為基準。2、基準的分類：按其功用可分為：1）設計基準：

零件工作圖上用來確定其它點、線、面位置的基準，為設計基準。2）工藝基準：

是加工、測量和裝配過程中使用的基準，又稱制造基準。

a、工序基準：

是指在工序圖上，用來確定加工表面位置的基準。它與加工表面有尺寸、位置要求。

b、定位基準：

是加工過程中，使工件相對機床或刀具占據正確位置所使用的基準。

c、度量基準（測量基準）：

是用來測量加工表面位置和尺寸而使用的基準。

d、裝配基準：

是裝配過程中用以確定零部件在產品中位置的基準。（齒輪裝在軸上）返回返回

二、定位基準的選擇

定位基準包括粗基準、精基準和輔助基準。

粗基準：用未加工過的毛坯表面做基準。

精基準：用已加工過的表面做基準。輔助基準：該基準在零件的裝配和使用過程中無用處，只是為了零件的加工而設置的基準。1、粗基準的選擇原則：

在零件加工過程中的第一道工序，定位基準必然是毛坯表面，即粗基準。選擇粗基準時應從以下幾個方面考慮：

1）合理分配加工余量的原則

a、應保證各加工表面都有足夠的加工余量：如外圓加工以軸線為基準；b、以加工余量小而均勻的重要表面為粗基準，以保證該表面加工余量分布均勻、表面質量高；如床身加工，先加工床腿再加工導軌面；具體實例

車床床身加工

原因：在床身零件中，導軌面是最重要的表面，它不僅精度要求高，而且要求導軌面具有均勻的金相組織和較高的耐磨性。由于在鑄造床身時，導軌面是倒扣在砂箱的最底部澆鑄成型的，導軌面材料質地致密，砂眼、氣孔相對較少；因此要求加工床身時，導軌面的實際切除量要盡可能地小而均勻，故應選導軌面作粗基準加工床身底面；然后再以加工過的床身底面作精基準加工導軌面，此時從導軌面上去除的加工余量可較小而均勻。

2

選擇與加工表面有相互位置精度要求的表面為粗基準

當零件上有幾個不加工表面時，應選擇與加工面相對位置精度要求較高的不加工表面作粗基準。具體實例

套筒法蘭加工實例

圖示套筒法蘭零件，表面為不加工表面，為保證鏜孔后零件的壁厚均勻，應選表面作粗基準鏜孔、車外圓、車端面。

3）便于裝夾的原則：選表面光潔的平面做粗基準，以保證定位準確、夾緊可靠。4）粗基準一般不得重復使用的原則：在同一尺寸方向上粗基準通常只允許使用一次，這是因為粗基準一般都很粗糙，重復使用同一粗基準，所加工的兩組表面之間位置誤差會相當大，因此，粗基準一般不得重復使用。2、精基準的選擇：

重點考慮：如何減少誤差，提高定位精度。1）基準重合原則：

利用工序基準做為定位基準，即為基準重合原則。2）基準統(tǒng)一原則：

在大多數工序中，都使用同一基準的原則。這樣容易保證各加工表面的相互位置精度，避免基準變換所產生的誤差。例如，加工軸類零件時，一般都采用兩個頂尖孔作為統(tǒng)一精基準來加工軸類零件上的所有外圓表面和端面，這樣可以保證各外圓表面間的同軸度和端面對軸心線的垂直度。返回

3）互為基準原則：

加工表面和定位表面互相轉換的原則。一般適用于精加工和光整加工中。例如：加工套筒類，當內、外圓柱表面的同軸度要求較高時，先以孔定位加工外圓，再以外圓定位加工孔，反復加工幾次就可大大提高同軸度精度。4）自為基準原則：

以加工表面自身做為定位基準的原則，

如浮動鏜孔、拉孔。只能提高加工表面的尺寸精度，不能提高表面間的位置精度。5）可靠、方便原則：應選定位可靠、裝夾方便的表面作基準。

還有一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均勻，常以加工表面自身為基準.例如：圖示為在導軌磨床上磨床身導軌表面，被加工床身1通過楔鐵2支承在工作臺上，縱向移動工作臺時，輕壓在被加工導軌面上的百分表指針便給出了被加工導軌面相對于機床導軌的不平行度讀數，根據此讀數操作工人調整工件1底部的4個楔鐵，直至工作臺帶動工件縱向移動時百分表指針基本不動為止，然后將工件1夾緊在工作臺上進行磨削。返回

5.5工藝路線的擬訂

擬訂工藝路線是設計工藝規(guī)程最為關鍵的一步，需順序完成以下幾個方面的工作。1、選擇定位基準

前面已經敘述。2、表面加工方法的選擇（1）各種加工方法的經濟加工精度和表面粗糙度

不同的加工方法如車、磨、刨、銑、鉆、鏜等，其用途各不相同，所能達到的精度和表面粗糙度也大不一樣。即使是同一種加工方法，在不同的加工條件下所得到的精度和表面粗糙度也大不一樣。這是因為在加工過程中，將有各種因素對精度和粗糙度產生影響，如工人的技術水平、切削用量、刀具的刃磨質量、機床的調整質量等等。

某種加工方法的經濟加工精度：是指在正常的工作條件下（包括完好的機床設備、必要的工藝裝備、標準的工人技術等級、標準的耗用時間和生產費用）所能達到的加工精度。加工成本與加工精度的關系

（2）加工方法和加工方案的選擇1）根據加工表面的技術要求，確定加工方法和加工方案；

這種方案必須在保證零件達到圖紙要求方面是穩(wěn)定而可靠的，并在生產率和加工成本方面是最經濟合理的。（教材P136表5.7、表5.8、表5.9分別為外圓表面、內孔表面和平面加工方案及其經濟精度）

2）要考慮被加工材料的性質；

例如，淬火鋼用磨削的方法加工；而有色金屬則磨削困難，一般采用金剛鏜或高速精密車削的方法進行精加工。3）要考慮生產綱領，即考慮生產率和經濟性問題。

如：大批大量生產應選用高效率的加工方法，采用專用設備。例如，平面和孔可用拉削加工.4）應考慮本廠的現(xiàn)有設備和生產條件：即充分利用本廠現(xiàn)有設備和工藝裝備。

在選擇加工方法時，首先根據零件主要表面的技術要求和工廠具體條件，先選定它的最終工序方法，然后再逐一選定該表面各有關前導工序的加工方法。具體實例1例如，加工一個精度等級為IT6、表面粗糙度Ra為0.2μm的鋼質外圓表面，如何確定加工方案？其最終工序選用精磨，則其前導工序可分別選為粗車、半精車和粗磨。主要表面的加工方案和加工工序選定之后，再選定次要表面的加工方案和加工工序。

注意：具有一定技術要求的加工表面，一般都不是只通過一次加工就能達到圖紙要求的，對于精密零件的主要表面，往往要通過多次加工才能逐步達到。3、機床設備與工藝裝備的選擇（1）機床設備的選擇1、所選機床設備的尺寸規(guī)格應與工件的形體尺寸相適應；2、機床精度等級應與本工序加工要求相適應；

3、電機功率應與本工序加工所需功率相適應；

4、機床設備的自動化程度和生產效率應與工件生產類型相適應。（2）工藝裝備的選擇將直接影響工件的加工精度、生產效率和制造成本，應根據不同情況適當選擇。1、在中小批生產條件下，應首先考慮選用通用工藝裝備(包括夾具、刀具、量具和輔具)；

2、在大批大量生產中，可根據加工要求設計制造專用工藝裝備。（3）機床設備和工藝裝備的選擇不僅要考慮設備投資的當前效益，還要考慮產品改型及轉產的可能性，應使其具有足夠的柔性。

1）根據零件的技術要求劃分加工階段。（見P139）

分以下幾個階段：粗加工階段在此階段主要是盡量切除大部分余量，主要考慮生產率。半精加工階段在此階段主要是為主要表面的精加工做準備，并完成次要表面的終加工（鉆孔、攻絲、銑鍵槽等）。精加工階段在此階段主要是保證各主要表面達到圖紙要求，主要任務是保證加工質量。光整加工階段在此階段主要是為了獲得高質量的主要表面和尺寸精度。4、加工階段的劃分

2）將零件的加工過程劃分為加工階段的主要目的(1)保證零件加工質量（因為工件有內應力變形、熱變形和受力變形，精度、表面質量只能逐步提高）；(2)有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并得到及時處理；(3)有利于合理利用機床設備。(4)便于穿插熱處理工序：穿插熱處理工序必須將加工過程劃分成幾個階段，否則很難充分發(fā)揮熱處理的效果。此外，將工件加工劃分為幾個階段，還有利于保護精加工過的表面少受磕碰損壞。

工序集中原則

按工序集中原則組織工藝過程，就是使每個工序所包括的加工內容盡量多些，將許多工序組成一個集中工序。

最大限度的工序集中，就是在一個工序內完成工件所有表面的加工。采用數控機床、加工中心按工序集中原則組織工藝過程，生產適應性反而好，轉產相對容易，雖然設備的一次性投資較高，但由于有足夠的柔性，仍然受到愈來愈多的重視。工序分散原則按工序分散原則組織工藝過程，就是使每個工序所包括的加工內容盡量少些。

最大限度的工序分散就是每個工序只包括一個簡單工步。傳統(tǒng)的流水線、自動線生產基本是按工序分散原則組織工藝過程的，這種組織方式可以實現(xiàn)高生產率生產，但對產品改型的適應性較差，轉產比較困難。5、工序的劃分

1)先基準面后其它表面

先把基準面加工出來，再以基準面定位來加工其它表面，以保證加工質量。2)先粗加工后精加工即粗加工在前，精加工在后，粗精分開。3)先主要表面后次要表面如主要表面是指裝配表面、工作表面，次要表面是指鍵糟、聯(lián)接用的光孔等。4)先加工平面后加工孔平面輪廓尺寸較大，平面定位安裝穩(wěn)定，通常均以平面定位來加工孔。6、工序順序的安排

1)機械加工工序的安排原則

2)熱處理工序及表面處理工序的安排根據熱處理的目的，安排熱處理在加工過程中的位置。1）退火：

將鋼加熱到一定的溫度，保溫一段時間，隨后由爐中緩慢冷卻的一種熱處理工序。其作用是：消除內應力，提高塑性和韌性，降低硬度，改善切削加工性。應用：

高碳鋼采用退火，以降低硬度；放在粗加工前，毛坯制造出來以后。

2)正火：

將鋼加熱到一定溫度，保溫一段時間后從爐中取出，在空氣中冷卻的一種熱處理工序。其作用是：提高鋼的強度和硬度，使工件具有合適的硬度，改善切削加工性。應用：低碳鋼采用正火，以提高硬度。放在粗加工前，毛坯制造出來以后。3）淬火：

將鋼加熱到一定的溫度，保溫一段時間，然后在冷卻介質中迅速冷卻，以獲得高硬度組織的一種熱處理工藝。

其作用是：提高零件的硬度。應用：一般安排在磨削前。4）回火：

將淬火后的鋼加熱到一定的溫度，保溫一段時間，然后置于空氣或水中冷卻的一種熱處理的方法。其作用是：穩(wěn)定組織、消除內應力、降低脆性。5）調質處理（淬火后再高溫回火）：

其作用：是獲得細致均勻的組織，提高零件的綜合機械性能。應用：安排在粗加工后，半精加工前。常用于中碳鋼和合金鋼。6）時效處理：

其作用：是消除毛坯制造和機械加工中產生的內應力。應用：一般安排在毛坯制造出來和粗加工后。常用于大而復雜的鑄件。7）滲碳處理：提高工件表面的硬度和耐磨性，可安排在半精加工之前或之后進行。8）為提高工件表面耐磨性、耐蝕性安排的熱處理工序以及以裝飾為目的而安排的熱處理工序，例如鍍鉻、鍍鋅、發(fā)蘭等，一般都安排在工藝過程最后階段進行。

3)檢驗工序的安排

為保證零件制造質量，防止產生廢品，需在下列場合安排檢驗工序：1)粗加工全部結束之后；2)送往外車間加工的前后；

3)工時較長和重要工序的前后；

4)最終加工之后。

除了安排幾何尺寸檢驗工序之外，有的零件還要安排探傷、密封、稱重、平衡等檢驗工序。4)其它工序的安排1)零件表層或內腔的毛刺對機器裝配質量影響甚大，切削加工之后，應安排去毛刺工序。2)零件在進入裝配之前，一般都應安排清洗工序。工件內孔、箱體內腔易存留切屑，研磨、珩磨等光整加工工序之后，微小磨粒易附著在工件表面上，要注意清洗。3)在用磁力夾緊工件的工序之后，要安排去磁工序，不讓帶有剩磁的工件進入裝配線。返回5.6加工余量的確定5.6.1加工余量的概念1、加工余量：為了保證零件的質量（精度和粗糙度值），在加工過程中，需要從工件表面上切除的金屬層厚度，稱為加工余量。加工余量又有總余量和工序余量之分。2、總余量：某一表面毛坯尺寸與零件設計尺寸之差稱為總余量，以Z總表示。3、工序余量：每一工序所切除的金屬層厚度稱為工序余量Zi?？傆嗔縕總與工序余量Zi的關系可用下式表示：式中：n為某一表面所經歷的工序數。（1）工序余量有單邊余量和雙邊余量之分。

1）單邊余量：

非對稱結構的非對稱表面的加工余量，稱為單邊余量，用Zb表示。

Zb＝la-lb

式中：Zb—本工序的工序余量；lb—本工序的基本尺寸；la—上工序的基本尺寸。2）雙邊余量：對稱結構的對稱表面的加工余量，稱為雙邊余量。

對于外圓與內孔這樣的對稱表面，其加工余量用雙邊余量2Zb表示，對于外圓表面有：2Zb＝da-db；對于內孔表面有：2Zb＝Db－Da

返回（2）工序余量有公稱余量（簡稱余量）、最大余量Zmax、最小余量Zmin之分。

由于工序尺寸有偏差，故各工序實際切除的余量值是變化的，因此，工序余量有公稱余量（簡稱余量）、最大余量Zmax、最小余量Zmin之分。見圖

對于上圖所示被包容面加工情況，本工序加工的公稱余量：Zb＝la-lb

；公稱余量的變動范圍：δZ＝Zmax-Zmin＝δb+δa

式中：δb——本工序工序尺寸公差；

δa——上工序工序尺寸公差。

工序尺寸公差一般按“入體原則”標注。

對被包容尺寸(軸徑)，上偏差為0，其最大尺寸就是基本尺寸；對包容尺寸（孔徑、鍵槽），下偏差為0，其最小尺寸就是基本尺寸。

而孔距和毛坯尺寸公差帶常取對稱公差帶標注。

余量過大——〉材料浪費，成本增大；

余量過小——〉不能糾正加工誤差，質量降低。

所以，在保證質量的前提下，選余量盡可能小。5.6.2影響加工余量的因素（1）上道工序的表面粗糙度Ra

（各種加工方法的表面粗糙度值Ra數值見P137表5.7、表5.8、表5.9）

（2）上道工序的表面缺陷層深度Ta

（各種加工方法的表面缺陷層深度Ta數值見P141表5.10） （3）上道工序各表面相互位置空間偏差ρa；

包括軸線的直線度、位移和平行度；軸線與表面的垂直度；階梯軸內外圓的同軸度；平面的平面度等。

ρa的數值與上工序的加工方法和零件的結構有關，可用近似計算法或查有關資料確定。若存在兩種以上的空間偏差時，可用向量和表示。表5-10各種加工方法ta的數值（um）返回（4）本工序的裝夾誤差Δεb

它除包括定位和夾緊誤差外，還包括夾具本身的制造誤差，其大小為三者的向量和。

（5）上工序的尺寸公差δa

其大小可根據選用的加工方法所能達到的經濟精度，查閱工藝手冊確定。上述前四項之和構成最小余量，即

注：ρa和Δεb為矢量和。

最小余量加上上道工序的尺寸公差，即為本道工序的加工余量。

即：Zb≥δa+Zmin三、加工余量的確定——計算法、查表法和經驗估計法

（1）經驗估算法：靠經驗估算確定，從實際使用情況看，余量選擇都偏大，一般用于單件小批生產。

（2）查表法(各工廠廣泛采用查表法)：根據手冊中表格的數據確定，應用較多。

（3）分析計算法(較少使用)：根據實驗資料和計算公式，綜合確定，比較科學，數據較準確，一般用于大批大量生產。返回

5.7尺寸鏈解算與工序尺寸確定

零件圖上所標注的尺寸公差是零件加工最終所要求達到的尺寸要求，工藝過程中許多中間工序的尺寸公差，必須在設計工藝過程中予以確定。

工序尺寸及其公差一般都是通過解算工藝尺寸鏈確定的，為掌握工藝尺寸鏈計算規(guī)律，這里先介紹尺寸鏈的概念及尺寸鏈計算方法，然后再就工序尺寸及其公差的確定方法進行論述。

一、尺寸鏈及尺寸鏈計算公式1、尺寸鏈的定義

在工件加工和機器裝配過程中，由相互聯(lián)系的尺寸，按一定順序排列成的封閉尺寸組，稱為尺寸鏈。

圖示工件如先以A面定位加工C面，得尺寸A1然后再以A面定位用調整法加工臺階面B，得尺寸A2，要求保證B面與C面間尺寸A0；A1、A2和A0這三個尺寸構成了一個封閉尺寸組，就成了一個尺寸鏈。尺寸鏈示例NEXT箭頭法2、工藝尺寸鏈的組成：

環(huán)：工藝尺寸鏈中的每一個尺寸稱為尺寸鏈的環(huán)。工藝尺寸鏈由一系列的環(huán)組成。環(huán)又分為：（1）封閉環(huán)（終結環(huán)）：

在加工過程中間接獲得的尺寸，稱為封閉環(huán)。在圖b所示尺寸鏈中，A0是間接得到的尺寸，它就是圖b所示尺寸鏈的封閉環(huán)。（2）組成環(huán)：

在加工過程中直接獲得的尺寸，稱為組成環(huán)。尺寸鏈中A1與A2都是通過加工直接得到的尺寸，A1、A2都是尺寸鏈的組成環(huán)。1）增環(huán)：

在尺寸鏈中，自身增大或減小，會使封閉環(huán)隨之增大或減小的組成環(huán)，稱為增環(huán)。表