機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計51

機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計51

典型案例

在機(jī)械加工中，常會遇到諸如軸類、套類、盤類、桿類、箱體類等各類各樣零件。盡管它們形

狀各異，但在考慮它們的加工工藝時卻存在許多共性。如圖5-1所示套類零件，當(dāng)安排其加工工藝

時，必定要考慮這樣一些問題，如該零件的要緊技術(shù)要求有什么？什么表面是零件的要緊加工表面？

這些表面用什么方法加工、分幾次加工？各表面的加工順序如何？每個工序（工步）的加工余量多

大？如何確定各道工序的工序尺寸及其公差？另外還要考慮零件的材料、毛坯形式、工件如何定位

與夾緊等問題。上述這些問題均要在本章中進(jìn)行討論。

V

袁

II箝

\IX45’

5-g<I|0.01|A

圖5-1軸套零件

5.1概述

一、機(jī)械加工工藝規(guī)程及其作用

將產(chǎn)品或者零部件的制造工藝過程的所有內(nèi)容用圖、表、文字的形式規(guī)定下來的工藝文件匯編

稱之工藝規(guī)程。

機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用可概括為：

（1）組織、管理與指導(dǎo)生產(chǎn)。生產(chǎn)的計劃、調(diào)度，工人的操作，質(zhì)量的檢查等都是以機(jī)械加工工

藝規(guī)程為根據(jù)，一切生產(chǎn)人員都不得隨意違反機(jī)械加工工藝規(guī)程，工藝規(guī)程是產(chǎn)品質(zhì)量保證的根本

所在。

⑵機(jī)械加工工藝規(guī)程是各項生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的技術(shù)根據(jù)。在產(chǎn)品投入大批量生產(chǎn)往常，需要做大

量的生產(chǎn)準(zhǔn)備與技術(shù)準(zhǔn)備T.作，比如：廠房的改造或者規(guī)劃建設(shè)；設(shè)備的改造或者新設(shè)備的購置與

訂做；關(guān)鍵技術(shù)的分析與研究；工裝的設(shè)計制造或者選購等。這些工作都務(wù)必根據(jù)機(jī)械加工工藝規(guī)

程來展開。

⑶技術(shù)的儲備與交流。工藝規(guī)程表達(dá)了一個企業(yè)的工藝技術(shù)水平，它是一個企業(yè)技術(shù)得以不斷

進(jìn)展的基石，也是先進(jìn)技術(shù)得以推廣、交流的技術(shù)文件，所有的機(jī)械加工工藝規(guī)程幾乎都要通過不

斷的修改與補(bǔ)充才能不斷汲取先進(jìn)經(jīng)驗，以習(xí)慣技術(shù)的進(jìn)展。

二、工藝規(guī)程的設(shè)計原則

⑴務(wù)必可靠的保證零件圖紙上所有技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)。在設(shè)計機(jī)械加工工藝規(guī)程時，假如發(fā)現(xiàn)圖

紙某一技術(shù)要求規(guī)定的不適當(dāng)，只能向有關(guān)部門提出建議，不得擅自修改圖紙或者不按圖紙要求去

做。

⑵在規(guī)定的生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)批量下，通常要求工藝成本最低。

⑶充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，少花錢，多辦事。

（4）盡量減輕工人的勞動強(qiáng)度，保障生產(chǎn)安全，制造良好、文明的勞動條件。

三、工藝規(guī)程設(shè)計所需的原始資料

在制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時，務(wù)必具備下列原始資料：

⑴零件圖與產(chǎn)品整套裝配圖；

⑵產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型；

⑶產(chǎn)品的質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)；

⑷毛坯情況；

⑸本廠的生產(chǎn)條件與技術(shù)水平；

（6）國內(nèi)外生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展恃況。

四、工藝規(guī)程設(shè)計的步驟

制訂工藝規(guī)程的要緊步驟大致如下：

⑴零件的工藝性分析。要緊分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性、技術(shù)要求、生產(chǎn)類型等內(nèi)容。

⑵確定毛坯。根據(jù)零件在產(chǎn)品中的作用與生產(chǎn)綱領(lǐng)與零件本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定毛坯的種類、

制造方法、精度等內(nèi)容。工藝人員在設(shè)計機(jī)械加工工藝規(guī)程之前，首先要熟悉毛坯的特點(diǎn)。比如，

其分型面，澆口與鑄鋼件冒口的位置與鑄件公差與拔模斜度等。這些內(nèi)容均與工藝路線的制訂密切

有關(guān)。

⑶擬定工藝路線，選擇定位基準(zhǔn)。這是工藝規(guī)程設(shè)計的核心內(nèi)容。

（4）確定各工序的設(shè)備與工裝。設(shè)備與工裝的選擇需要與零件的生產(chǎn)類型、加工質(zhì)量、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

相匹配，對需要改裝與重新設(shè)計的專用設(shè)備與工藝裝備應(yīng)提出具體設(shè)計任務(wù)書。

⑸確定要緊工序的生產(chǎn)技術(shù)要求與質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)。

（6）確定各工序的余量，計算工序尺寸與公差。

⑺確定各工序的切削用量。在單件、小批生產(chǎn)中，切削用量多由操作者自行決定，機(jī)械加工工

藝卡中通常不作明確規(guī)定。在中批，特別是在大批大量生產(chǎn)時，為了保證生產(chǎn)的合理性與節(jié)奏均衡,

在工藝規(guī)程中對切削用量有詳盡的規(guī)定，并不得隨意改動。

（8）確定工時定額。

⑼填卡、裝訂。

五、機(jī)械加工工藝規(guī)程的格式

工藝規(guī)程是由一系列工藝文件所構(gòu)成，工藝文件通常以卡片的形式來表達(dá)，這些卡片包含：工

藝過程卡、工序卡、檢驗卡、調(diào)整卡等。

在我國各機(jī)械制造廠使用的機(jī)械加工工藝規(guī)程表格的形式不盡一致，但是其基本內(nèi)容是相同的。

在單件小批生產(chǎn)中，通常只編寫簡單的機(jī)械加工工藝過程卡（參見表5-1）；在中批生產(chǎn)中，多使用

機(jī)械加工工藝卡片（參見表5-2）；在大批大量生產(chǎn)中，則要求有全面與完整的工藝文件，要求各工

序都要有機(jī)械加工工序卡（參見表5-3）；對半自動及自動機(jī)床，則要求有機(jī)床調(diào)整卡，對檢驗工序

則要求有檢驗工序卡等。

表5-2機(jī)械加_LJ2藝卡片

表5-4零件結(jié)構(gòu)工藝性舉例

序零件結(jié)構(gòu)

號結(jié)構(gòu)工藝性不好結(jié)構(gòu)工藝性好

1

加工孔離壁太近，加大加工孔與壁之間

與輔具（或者主距離，或者取消進(jìn)刀

1

軸）干涉，無法進(jìn)方向的立壁，就能夠

刀方便進(jìn)刀

1a)b)

2

無退刀槽，攻絲無力

f設(shè)計退刀槽，能夠方_______4

2法加工，車螺紋時

7便螺紋加工

易打刀-L.,.t

11

無退刀槽，刀具工設(shè)計退刀孔槽，能夠

3

作環(huán)境惡劣改善刀具工作環(huán)境

臺階尺寸太小，加

加人尺、Jh,能夠避免---------

4工鍵槽時，易劃傷

L劃傷左端孔22zd

左端孔表面EZ2IZ

fc

無退刀糟，小齒輪設(shè)計退刀槽，能夠方

5

無法加工便小齒輪加工

-A

無退刀槽，兩端軸-nX弋「

_l_i設(shè)計退刀槽，能夠方

6頸磨削時無法清JJ

便兩端軸頸磨削清根

根—

J

孔口設(shè)計成斜面，孔口設(shè)L平臺，能夠

7鉆孔加工時，刀具方便鉆孔加工時刀具

易引偏或者折斷1進(jìn)刀嗎J.

______________

_1t_547?_4?4,

退刀槽尺寸不__3統(tǒng)一退刀槽尺寸，".4

■

8一，增加刀具種類0J能夠減少刀具種類與■,1

_HJ4H—J

與換刀次數(shù)換刀次數(shù)

1.J

<-M64-M54-，-M6

r-

螺紋孔尺寸接41螺紋孔尺寸統(tǒng)一，

9近但不一致，增加能夠減少刀具種類與>1

刀具種類換刀次數(shù)

平面太大，增加減小加工面面積，

10加工量，平面度也邑能夠減少加工量，方k

不便保證4便保證平面度

外圓與內(nèi)孔無5其余3

塾

法在一次安裝中在外國上設(shè)計臺

11加工，不便保證外i1階，能夠方便保證外

圓與內(nèi)孔的同軸圓與內(nèi)孔的同軸度

度

叼

孔出口處余量芯

孔出口處設(shè)計平

12偏置，鉆頭易引偏身

坦，孔加工方便

或者折斷1

設(shè)計兩個工藝凸

加工B面時，A

臺，能夠方便B面加

13面太小，定位不方

工時的定位，加工后D

便Io

能夠再將凸臺去處

犍梢分布在不

將鍵槽設(shè)計在同一

-?致方向，無法'

14方向，能夠一次安裝

次安裝中加工出

中加工出來

來

孔太深，深孔加減小孔深度，能夠

15

工有困難方便加工g

錐而需要磨削，錐錐面與圓柱面交接

口

16面與圓柱面交接￡處設(shè)計成臺肩，能夠￡

處無法清根方便錐血磨削

裝配面設(shè)計在腔裝配而設(shè)計在腔體

17體內(nèi)部不便加工外部能夠方便加工與

與裝配L裝配L

.q

臺階面不等高，__1臺階面設(shè)計成等L

18加工時需兩次安高，能夠減少輔助時

裝或者兩次調(diào)刀$o|問曲

將溝槽設(shè)計在裝配

孔內(nèi)壁設(shè)計溝

191件外圓欄面上，能夠1

槽不便加工

方便加工

二、確定毛坯

毛坯的種類與質(zhì)量對零件的加工質(zhì)量、材料消耗、生產(chǎn)率、成本均有影響，而且還會影響零件

的力學(xué)性能與使用性能。因此，選擇毛坯種類與制造方法時，我們務(wù)必首先滿足零件的力學(xué)性能與

使用性能要求，同時希望毛坯與成品零件盡可能接近，以節(jié)約材料、降低成本。但這樣又會造成毛

坯制造難度增加、成本提高。為合懂得決這個矛盾，選擇毛坯時應(yīng)重點(diǎn)考慮下列幾個問題：零件的

生產(chǎn)綱領(lǐng)；零件的性能要求；毛壞的制造方法及其工藝特點(diǎn)；零件形狀與尺寸；現(xiàn)有生產(chǎn)條件。

表5-5列舉了各類毛坯制造方法的工藝特點(diǎn)。

表5?5常見毛坯制造方法的工藝特點(diǎn)

毛坯制工件尺壁厚結(jié)構(gòu)的適用生精度等尺寸公其它工

材料

造方法寸大小(mm)復(fù)雜性產(chǎn)類型級（IT）差（mm）藝特點(diǎn)

各類類

型材小型筒單各類材料余量較大。

型

單件小余量大，有內(nèi)

焊接件大中型較復(fù)雜鋼材

批生產(chǎn)應(yīng)力。

鐵碳合金、

手工砂各類單件小生產(chǎn)率低，余

23?5復(fù)雜有色金屬14?161?8

型鑄造尺寸批生產(chǎn)量大。

及其合金

機(jī)械砂大批量生產(chǎn)率高，設(shè)

中小型N3?5復(fù)雜同上14左右1-3

型鑄造生產(chǎn)備且雜。

金屬型中、大

中小型>1.5較復(fù)雜同上10?120.1?0.5生產(chǎn)率高。

鑄造批生產(chǎn)

鋅、鋁、鎂、

>0.5（的由模型

大批量銅、錫、鉛生產(chǎn)率高，設(shè)

壓鑄中小型>10（其它制造難8-110.05?0.2

生產(chǎn)各金屈合備昂貴。

合金）易決定

金

鐵碳合金、

離心大批量有生產(chǎn)率高，設(shè)

中小型23?5旋轉(zhuǎn)體15?161?8

鑄造生產(chǎn)色金屬及備復(fù)雜。

其合金

熔模小型零成批大難切削0.05?占地面積小，

20.8復(fù)雜7?10

鑄造件后生/,:材料0.15便于流水線。

殼模各類生鐵與有生產(chǎn)率高，便

中小型>1.5復(fù)雜12?14

鑄造產(chǎn)類型色金屬于自動化。

生產(chǎn)率低，要

自由各類單件小碳素鋼

不限制簡單14?161.5~2.5求工人技術(shù)

鍛造尺寸批生產(chǎn)合金鋼

水平高。

由鍛模

錘上成批大碳素鈉

中小型22.5制造難11-150.4?2.5生產(chǎn)率高。

模鍛量生產(chǎn)合金鋼

易決定

精密由鍛模大批碳素鋼生產(chǎn)率高，余

小型>1.58?110.05?0.1

模鍛制造難量生產(chǎn)合金鋼量小。

易決定

板料各類大批

0.1?10復(fù)雜板材8700.05?0.5生產(chǎn)率高。

冷沖壓尺寸量生產(chǎn)

三、定位基準(zhǔn)的選擇

加工時用以確定工件定位的基準(zhǔn)稱之定位基準(zhǔn)。它又有粗基準(zhǔn)與精基準(zhǔn)之分，粗基準(zhǔn)是指未經(jīng)

機(jī)械加工的定位基準(zhǔn)，而精基準(zhǔn)則是通過機(jī)械加工的定位基準(zhǔn)。

選擇定位基準(zhǔn)的首要目的是為了保證加工后零件各表面的位置精度與位置關(guān)系，同時還要考慮

對各工序余量、工藝流程、夾具結(jié)構(gòu)的影響，與流水線與自動線加工的需要。

定位基準(zhǔn)選擇時，需要全面考慮各方面的因素，選擇一組合理的定位基準(zhǔn)。同時還要考慮到粗、

精基準(zhǔn)的區(qū)別。

1.粗基準(zhǔn)的選擇原則

粗基準(zhǔn)選擇的要緊目的是：保證非加工面與加工面的位置關(guān)系；保證各加工表面余量的合理分

配。因此，選擇粗基準(zhǔn)時應(yīng)考慮下列一些問題：

⑴余量分配原則粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)保證工件各表面加工時余量足夠或者均勻的要求。

下面先分析一個簡單的例子。圖5-2所示零件的毛坯，在鑄造時孔3與外圓1難免有偏心。加

工時，假如使用不加工的外圓1作為粗基準(zhǔn)裝夾工件（用三爪自定心卡盤夾住外圓1）進(jìn)行加工，

則加工面2與不加工面1同軸，能夠保證壁厚均勻，但是加工面2的加工余量則不均勻，如圖5-2a

所示。

a）b）

圖5-2不一致粗基準(zhǔn)選擇的余量比較

假如使用該零件的毛坯孔3作為粗基準(zhǔn)裝夾工件（用四爪單動卡盤夾住外圓I,按毛坯孔3找

正）進(jìn)行加工，則加工面2與該面的毛坯孔3同軸，即加工面2時的余量是均勻的，但是加工面2

與不加工面外圓1則不一致軸，即壁厚不均勻，如圖5-2b所示。

再如圖5-3所示車床床身加工中，導(dǎo)軌面是最重要的表面，不僅精度要求高，而且要求導(dǎo)軌面

有均勻的金相組織與較高的耐磨性，因此希望加工時導(dǎo)軌面去除余量要小而且均勻。因此應(yīng)以導(dǎo)軌

面為粗基準(zhǔn)，先加工底面，然后在以底面為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能夠保證導(dǎo)軌面的加工余量

均勻。否則，若違背本條原則必將造成導(dǎo)軌余量的不均勻。

圖5-3床身加工中的粗基準(zhǔn)為擇

⑵位置關(guān)系原則粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)盡量保證最終零件上非加工表面與加工表面之間為相互位

置關(guān)系要求。

如圖5-4a所示的撥桿，盡管不加工面很多，但由于要求022H9孔與網(wǎng)0mm外圓同軸，因此在

鉆022H9孔時應(yīng)選擇取Omm外圓作為粗基準(zhǔn)，利用三爪自定心夾緊機(jī)構(gòu)使*0mm外圓與鉆孔中心

同軸。

圖5-4位置要求對粗基準(zhǔn)選擇的影響

⑶便于工件裝夾的原則選粗基準(zhǔn)時，務(wù)必考慮定位準(zhǔn)確，夾緊可靠與夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方

便等問題。為了保證定位準(zhǔn)確，夾緊可靠，要求選用的粗基準(zhǔn)盡可能平整、光潔與有足夠大的尺寸,

不同意有鍛造飛邊、鑄造澆、冒口或者其它缺陷。

⑷粗基準(zhǔn)通常不得重復(fù)使用的原則在同一尺J方向上的粗基準(zhǔn)通常不應(yīng)被重復(fù)使用。這是由

于毛環(huán)的定位面通常都很粗糙，在兩次裝夾中重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)，就會造成相當(dāng)大的定位誤差（有

的時候可達(dá)幾亳米）。

如圖5-5a所示的零件，其內(nèi)孔、端面及3-07mm孔都需要加工，假如按圖5-5b、c所示工藝方

案，即第一道工序以。30mm外圓為粗基準(zhǔn)車端面、鐐孔；第二道工序仍以030mm外圓為粗基準(zhǔn)鉆

3-07mm孔，這樣就可能使鉆出的孔軸線與端面不垂直。假如用圖5-5b、d所示工藝方案就能夠避

免上述問題，其笫二道工序是用第一道工序己經(jīng)加工出來的內(nèi)孔與端面作精基準(zhǔn)，就較好的解決了

圖5-5b、c工藝方案產(chǎn)生的不垂直問題。

對粗基準(zhǔn)不重復(fù)使用原貝!，注意不要濫用。比如在圖5-6a所示的零件圖中，第一道工序加工

例5H7孔與端面時，用法蘭臺肩面與外形定位，第二道工序鉆2-06mm孔的時候，除了用創(chuàng)5H7

孔與端面作精基準(zhǔn)定位外，仍需用外形粗基準(zhǔn)來限制繞刎5H7孔軸線的回轉(zhuǎn)自由度。如今，粗基準(zhǔn)

的重復(fù)使用并不影響兩道工序加工面之間的位置精度要求，這時的粗基準(zhǔn)重復(fù)使用是同意的。

上述選擇粗基準(zhǔn)的四條原則，每一條原則都只說明一個方面的問題。在‘實(shí)際應(yīng)用中，劃線裝夾

有的時候能夠兼顧這四條原則，而夾具裝夾則不能同時兼顧，這就需要根據(jù)具體情況，抓住要緊矛

盾，解決要緊問題。

a）零件圖b）車端面及內(nèi)孔c）重復(fù)使用鉆3-。7mm孔d）精基準(zhǔn)定位鉆3-。7mm孔

圖5-5粗基準(zhǔn)不重復(fù)使用示例

b)

a）工件詢圖b）加工同圖

圖5-6粗基準(zhǔn)重復(fù)使用舉冽

2.精基準(zhǔn)的選擇原則

選擇精基準(zhǔn)時要考慮的要緊問題是保證零件設(shè)計的位置精度要求與裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便。為

此，通常應(yīng)遵循下列原則：

⑴基準(zhǔn)重合原則定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與被加工面的工序基準(zhǔn)或者設(shè)計基準(zhǔn)重:合的工藝原則。使

川基準(zhǔn)重合原則就能夠避免基準(zhǔn)不重合誤差的產(chǎn)生，這在工序加工精度要求較高的場合顯得尤為重

要。

⑵基準(zhǔn)統(tǒng)一原則盡量選用?組精基準(zhǔn)定位，加工工件上大多數(shù)（或者所有）其它表面的工藝

原則。

工件上往往有許多需要加工的表面，會有多個設(shè)計基準(zhǔn)。要遵循基準(zhǔn)重合原則，就會有較多定

位基準(zhǔn)，因而夾具種類較多。為了減少夾具種類，簡化夾具結(jié)構(gòu)，可設(shè)法在工件上找到一組基準(zhǔn)，

或者在工件上專門設(shè)計一組輔助定位基準(zhǔn)，用它們來定位加工工件上多個表面，這樣就能夠簡化夾

具設(shè)計，減少工件搬動與翻轉(zhuǎn)的次數(shù)，有利于自動化加工的需要。

應(yīng)當(dāng)指出，使用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則經(jīng)常常會帶來基準(zhǔn)不重合的問題。在這種情況下，要優(yōu)先保證加

工精度要求，在加工精度能夠保證的前提下，通常使用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。

⑶互為基準(zhǔn)原則當(dāng)某些表面位置精度要求很高時，使用互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的一種工藝原則。

如圖5-7所示，精密齒輪的精加工通常是在齒面淬硬以后再磨齒面及內(nèi)孔，因齒面淬硬較薄，

磨齒余量應(yīng)力求小而均勻，因此就務(wù)必先以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，然后再以內(nèi)孔為基準(zhǔn)磨齒面。這樣,

不但能夠做到磨齒余量小而均勻，而且還能保證輪齒基圓對內(nèi)孔有較高的同軸度。

1—^盤2—滾柱3—齒輪

圖5-7齒輪精加工工藝

⑷自為基準(zhǔn)原則當(dāng)加工面的表面質(zhì)量要求很高時，為保證加T.面有很小且均勻的余量，常用

加工面本身作基準(zhǔn)進(jìn)行加工的一種工藝原則。較孔、拉孔、浮動鎮(zhèn)刀鎮(zhèn)孔等都是這一原則的表達(dá)。

⑸便于裝夾原則所選擇的精基準(zhǔn)，應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、可靠、夾緊機(jī)構(gòu)簡單，操作方便。

3.輔助基準(zhǔn)

有的時候工件上沒有合適的表面用作定位基準(zhǔn)，這就需要在工件上專門設(shè)置或者加工出定位基

準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)稱之輔助基準(zhǔn)。輔助基準(zhǔn)在零件的工作中并無用處，它僅僅是為了加工需要而設(shè)置的,

比如軸類工件加工時用的中心孔，箱體工件的兩個工藝孔，活塞加工用的止口與下端面就是典型的

例子。如圖5-8所示。

圖5-8活塞加工用的輔助精基準(zhǔn)

四、工藝路線的擬定

工藝路線擬定是制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的核心工作.其要緊任務(wù)是確定機(jī)械加工路線，熱處理

工序、檢驗工序及其它工序的先后順序。而機(jī)械加工路線的確定乂是工藝路線擬定工作的核心。工

藝路線的最終確定，通常要通過多方案比較，即通過對幾條工藝路線的分析與比較，從中選出一條

適合本廠生產(chǎn)條件的，能夠保證優(yōu)質(zhì)、高效與低成本加工的最佳工藝路線。下面就工藝路線安排中

的要緊問題加以討論：

1.各表面加工方法與加工路線的確定

擬定零件機(jī)械加工路線時：需要根據(jù)零件各個加工表面的設(shè)計質(zhì)品要求，首先確定其最終精加

工方法；然后再根據(jù)各加工表面的精度要求，確定加工次數(shù)與方法。這就能夠構(gòu)成各加工表面的加

工路線。

在選擇加工方法時，需要綜合考慮的問題有：工件的表面特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；表面所要求的加工

質(zhì)量；工件的材料及熱處理狀態(tài)；生產(chǎn)類型；生產(chǎn)率與經(jīng)濟(jì)性；工廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件與技術(shù)的進(jìn)展情

況等。

外圓，內(nèi)孔與平面是構(gòu)成零件的典型表面，占有構(gòu)成零件表面的絕大部分.在長期的生產(chǎn)實(shí)踐

中，針對這些表面形成了一些比較成熟的加工方案，熟悉這些表面的加工方案對編制工藝路線有很

大指導(dǎo)意義。

表5-6、表5-7、表5-8分別列出了外圓表面、孔、平面的機(jī)械加工路線及其工藝特點(diǎn)。

2加工階段的劃分

零件的加工通常要分階段進(jìn)行，不一致階段有不一致的任務(wù)與目的。零件的加工最多可劃分為

五個加工階段：去皮加工階段，粗加工階段，半精加工階段，精加工階段，光整加工。通常零件的

加工常分三個加工階段：粗加工階段，半精加工階段，精加工階段，有飛邊、冒口等多余材料的毛

坯可安排去皮加工階段，表面質(zhì)量要求較高的需要安排光整加工階段。

表5-6外圓面加工路線及其工藝特點(diǎn)

表面粗糙度

加工方案經(jīng)濟(jì)精度工藝特點(diǎn)

(Um)

粗車ITU?13Ra50~100應(yīng)用廣泛，適用于

1—?半精車IT8?9Ra3.2?6.3非淬火工件的加工。

j精車

IT7?8Ra0.8?1.6

滾壓（或者拋光）IT6?7Ra().08-0.20

粗車一?半精車一A磨削IT6?7Ra0.40-0.80要緊用于烽火鋼，

J粗磨一》精磨

IT5?7RaO.10-0.40不適宜加工有色金

」超精磨IT5Ra0.012-0.10屬

粗車一?半精車—精車一A金剛石車IT5?6RaO.O25?0.40要緊用于有色金

屬

粗車一?半精車一A粗磨一精磨一鏡面磨IT5以上Ra0.025?0.20要緊用于要求高

1—?精車一精磨一A研磨IT5以上Ra0.05?0.10質(zhì)量的表面加工

1—?粗研一＞拋

IT5以上Ra0.025~0.40

光

表5-7孔加工路線及其工藝特點(diǎn)

表面粗糙度

加工方案經(jīng)濟(jì)精度工藝特點(diǎn)

（Um）

車占孔ITU?13Ra>50用于加工未淬火實(shí)

J1—?擴(kuò)孔

mo?11Ra25?50心毛坯的小直徑孔，加

一較孔

IT8?9Rai.6?3.2_L有色金屬時，表面粗

J粗較一?精銳

IT7?8Ra0.8?1.6糙度稍大

--------??？譏T8?9Rai.6-3.2

----------?粗較f精較IT7?8Ra0.8?1.6

鉆孔一（擴(kuò)孔）—拉孔IT7?8RaO.8O?1.60適合大批量生產(chǎn)

粗饃（或者擴(kuò)）rm?]3Ra25?50用于非淬火材料，己

1—?半精鎮(zhèn)（或者精擴(kuò)）IT8?9Ra1.6?3.2有毛坯孔的加工

J精鍍（或者較）IT7?8RaO.8O?1.6

J浮動鏡IT6?7Ra0.20~0.40

粗鍍（或者擴(kuò)一半精鏤-A磨IT7?8Ra0.20-0.80要緊用于加工淬火

J粗磨——A精磨

?1T6?7RaO.10-0.20鋼，不適合有色金屬

粗鏈一A半精鏈—精鏈—金剛鎮(zhèn)IT6?7RaO.05?0.20用于位置精度要求

較高的孔

鉆孔一?（擴(kuò)）—?粗餃—精較一母磨（或者研IT6?7RaO.Ol?0?20用于表面質(zhì)量要求

磨）IT6?7RaO.Ol?0.20高的孔加工

」拉『A布磨（或者研磨）IT6?7RaO.Ol?0.20

粗鏡一半精像一精鏡—布磨（或者研磨）

表5-8平面加工路線及其工藝特點(diǎn)

表面粗糙度

加工方案經(jīng)濟(jì)精度工藝特點(diǎn)

（Um）

粗車IT11?13Ra^50用于加工工

1—?半精車IT8?9Ra3.2~6.3件端平面

1?精車IT7?8RaO.8O?L60

1—?磨

IT6?7Ra0.20?0.80

粗銃一拉IT6?9Ra0.20-0.80適合小平面

大批量生產(chǎn)

粗刨（或者粗銃）ITU?]3Ra>50適于非淬火

精刨（或者精銃）IT7?9Ra1.6?6.3平面加工

J刮研

IT5?6RaO.10-0.80

粗刨（或者粗銃1精刨（或者精銃A磨IT6?7Ra0.20~0.80用于加工精

"一粗磨一精磨

??IT5?6RaO.O25?0.40度要求較高的

平面

粗刨（或者粗鏘一＞精刨（或者精錢〉寬刀精刨IT6?7Ra0.20?0.80適合較大批

量、大平面加工

粗銃一A精銃一磨—研磨IT5?6Ra0.025?0.20用于高質(zhì)量

L■?拋光

IT5以上Ra0.025?0.10平面加工

粗加工階段的要緊任務(wù)有：切除大部分表面的大部分余量；為后續(xù)加工準(zhǔn)備定位精基準(zhǔn)。粗加

工階段需要解決的要緊問題是如何最大限度地提高生產(chǎn)率；半精加工階段的任務(wù)是：完成非重要表

面的終加工；為后續(xù)加工提供精度更高的定位基準(zhǔn)。因此，半精加工階段需要兼顧生產(chǎn)率與加工精

度兩方面的問題；精加工階段就是要完成零件的終加工，保證零件的設(shè)計精度要求。加工精度是本

階段需要解決的首要問題。

劃分加工階段的理由（原因、必要性）是：

（1）易于保證加工質(zhì)量。（2）粗加工切除了工件表面大部分余量，可與時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，及早

采取補(bǔ)救措施或者報廢，避免不必要的加工浪費(fèi)。（3）能夠充分、合理地利用人力與物力資源。（4）

便于安排熱處理工序，使冷熱加工配合得更好，保證加工質(zhì)量。

3.工序內(nèi)容的組合

每道工序加工內(nèi)容的安排，需要綜合考慮：加工精度要求；工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：生產(chǎn)類型：生產(chǎn)

節(jié)拍等因素。根據(jù)工序加工內(nèi)容安排的多少，工序內(nèi)容的組合有兩種方式：工序集中與工序分散。

工序集中是指在每道工序中安排有較多的加工內(nèi)容，而多刀同時加工的集中稱之工藝集中，多刀或

者多面依次加工的集中稱之組織集中；而工序分散則相反。

目前，機(jī)械加工的進(jìn)展方向是工序集中。加工中心機(jī)床的加工就是工序集中的典型例子。工序

集中的優(yōu)、缺點(diǎn)如下:

工序集中的優(yōu)點(diǎn):

（1）可減少裝夾次數(shù)：

⑵便于保證各加工表面之間的位置精度;

⑶便于使用高生產(chǎn)率的機(jī)床；

（4）有利于生產(chǎn)組織與管理；

⑸減少了機(jī)床與工人，占用生產(chǎn)面積小。

工序集中存在的問題：

⑴機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，降低了機(jī)床的可靠性，調(diào)整保護(hù)都不方便;

⑵使用工藝集中，多表面同時加工時，切削力與切削熱相互影響，對高質(zhì)量表面加工不利;

⑶使用工藝集中，多刀同時加工時，切削力大，要求工件的剛性要好;

（4）使用工藝集中，多刀同時加工時，有的時候無法優(yōu)化切削用量。

4機(jī)械加工工序順序的安排

機(jī)械加工工序及順序安排，通常應(yīng)遵循下列原則：

⑴先粗后精原則在安排工序順序時，應(yīng)遵循先粗加工，后精加工的工藝原則。

⑵先主后次原則該原則是指：作為零件的重要表面應(yīng)該先行加工，次要表面穿插加工的工藝

原則。

⑶基準(zhǔn)先行原則用作某個加工面定位基準(zhǔn)的表面，應(yīng)該在該加工面加工之前先行加工的工藝

原則，稱之基準(zhǔn)先行原則。

（4）先面后孔原則該原則要緊應(yīng)用于箱體類零件的加工。在加工箱體零件時，應(yīng)先加工出一個

平面精基準(zhǔn)，再以該平面定位，加工箱體其它表面。

5.其它輔助工序的安排

（1）熱處理工序的安排熱處理的種類繁多，但根據(jù)熱處理的H的劃分不外乎三類：提高機(jī)械性

能的熱處理；改善材料組織與切削加工性能的熱處理；消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理。考慮熱處理的目的與

工藝等的需要，熱處理在工藝路線中的安排是完全不一致的。

提高機(jī)械性能的熱處理，通常安排在半精加工之后精加工之前；改善材料組織與切削加工性能

的熱處理，通常安排在毛坯制造之后粗加工開始之前；消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理，應(yīng)安排在容易產(chǎn)生內(nèi)

應(yīng)力的工序之后，如：毛坯制造之后，粗加工之后等。實(shí)際安排時，還需要兼顧質(zhì)量、成本與生產(chǎn)

率等問題。

⑵表面處理工序的安排表面處理的目的要緊是：表面保護(hù)與美觀?？紤]到其目的、工藝特點(diǎn)

與需要，表面處理工序的安排如下：金屬鍍層（鍍Cu、Cr、Ni、Zn、Cd）,放在機(jī)械加工之后，檢

驗之前；美觀鍍層（鍍Cr等），通常安排在精加工之后，鍍Cr,然后拋光；非金屬鍍層（油漆），

放在最后；表面氧化膜層（鋼件發(fā)藍(lán)處理、格合金陽極化處理、鎂合金氧化處理等），通常安排在精

加工之后進(jìn)行。

⑶檢驗工序安排中間檢驗：安排在粗加工階段后進(jìn)行；轉(zhuǎn)出車間前，關(guān)鍵工序之前與之后進(jìn)

行；總檢驗（最終檢驗），零件加工完成后進(jìn)行。

特種檢驗：檢查工件材料內(nèi)部質(zhì)量（如：毛坯超聲波探傷），安排在工藝過程的開始，粗加工前:

檢驗工件表面質(zhì)量（如：磁粉參傷、熒光檢驗），要放在所要求表面的精加工之后；動、靜平衡試驗、

密封性試驗，根據(jù)加工過程的需要進(jìn)行安排；重量檢驗，安排在工藝過程最后進(jìn)行。

（4）其它工序去毛刺工序：根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍需要，在工序加工間隙安排，或者單獨(dú)安排去毛刺工

序，但需要安排在毛刺面使用之前（如：定位、檢驗、裝配等之前）；油封工序：入庫前或者兩道工

序之間間隔時間較長時安排；清洗工序：檢驗、裝配之前與拋光、磁粉探傷、熒光檢驗、研磨等工

序之后均要安排洗滌工序。

五加工余量與工序尺寸的確定

1.加工余量的確定

1）加工余量的概念機(jī)械加工時，為保證零件加工質(zhì)量，從某一表面上所切除的金屬層厚度稱

之加工余量。它有總余量與工序余量之分。某一表面從毛坯到最后成品所切除的金屬厚度稱之總余

量，它等于毛壞尺寸與零件設(shè)計尺寸之差。在一道工序中從某一表面上所切除的金屬層厚度稱之工

序余量，它等于相鄰兩道工序的工序尺寸之差，如圖5-9所示。

工序余量又有單邊余量與雙邊余量之分。關(guān)于平面等非對稱表面，其加工余量通常為單邊余量。

關(guān)于外表面（圖5-9a）：Zb=a-b

關(guān)于內(nèi)表面（圖5-9b）：Zb=b-a

式中2%一一本道工序的工序余量；

b——本道工序的基本尺寸；

a——上道工序的基本尺寸。

內(nèi)、外圓柱面等回轉(zhuǎn)體表面的加工余量為雙邊余量。

關(guān)于外圓面（1^15-9c）：2Zb=da-<ib

關(guān)于內(nèi)圓面（圖5-9d）：2Zh=db-da

式中2Zb----直徑上的加工余量；

心一一本工