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1、第一章机械加工工艺规程的制订第一章机械加工工艺规程的制订第一节机加工艺过程的基本概念第一节机加工艺过程的基本概念第二节制订机加工艺规程的基本原理第二节制订机加工艺规程的基本原理第三节工艺路线拟订第三节工艺路线拟订2021/9/231第一节第一节 机加工艺过程的基本概念机加工艺过程的基本概念一、生产过程与工艺过程1、生产过程：从原材料转变到成品的全部过程2、工艺过程：生产对象（原材料，毛坯，零件）所发生的质与量的变化，包括物理，化学尺寸，形状，位置，外观的变化另：生产过程中改变原材料（或半成品）的形状，尺寸，性能以及决定零件相互位置的过程，如锻造，热处理，机加，装配等2021/9/232机械制造
2、工艺过程机械制造工艺过程主要内容 毛坯和零件成形铸造、锻压、冲压、焊接、压制、烧结、注塑、压塑 机械加工切削、磨削、特种加工 材料改性与处理热处理、电镀、转化膜、涂装、热喷涂 机械装配把零件按一定的关系和要求连接在一起，组合成部件和整台机械产品，包括零件的固定、连接、调整、平衡、检验和试验等工作 2021/9/233机械制造工艺方法与分类JB/T5992-92按大、中、小和细分类四个层次划分按大、中、小和细分类四个层次划分 表表1-1 机械制造工艺方法类别划分及代码（机械制造工艺方法类别划分及代码（JB/T5992-92）大类大类中类代码中类代码代代码码名称名称0123456789中类名称中类
3、名称0铸造铸造砂型铸造砂型铸造特种铸造特种铸造1压力加工压力加工锻造锻造轧制轧制冲压冲压挤压挤压旋压旋压拉拔拉拔其他其他2焊接焊接电弧焊电弧焊电阻焊电阻焊气焊气焊压焊压焊特种焊接特种焊接钎焊钎焊3切削加工切削加工刃具刃具 加工加工磨削磨削钳加工钳加工4特种加工特种加工电物理加工电物理加工电化学加工电化学加工 化学加工化学加工复合加复合加工工其他其他5热处理热处理整体热处理整体热处理表面热处理表面热处理化学热处化学热处理理6覆盖层覆盖层电镀电镀化学镀化学镀真空真空 沉积沉积 热侵镀热侵镀 转化膜转化膜 热喷涂热喷涂涂装涂装其他其他78装配包装装配包装装配装配试验与检验试验与检验包装包装9其他其他
4、粉末冶金粉末冶金冷作冷作非金属成非金属成形形表面表面 处理处理防锈防锈缠绕缠绕编织编织其他其他2021/9/234二、工艺过程的组成组成：由若干个依次排列的工序组成，工序是组成机加工组成：由若干个依次排列的工序组成，工序是组成机加工艺过程的基本单元。工序包含：工位，工步，走刀（工作艺过程的基本单元。工序包含：工位，工步，走刀（工作行程）等。行程）等。1 1、工序：指在一个工作地点（设备），由一个工人（或、工序：指在一个工作地点（设备），由一个工人（或一组）对一个（或同时对几个）工件连续完成的工艺过程。一组）对一个（或同时对几个）工件连续完成的工艺过程。一个零件的工艺过程往往是由若干个工序组成，
5、若生产规一个零件的工艺过程往往是由若干个工序组成，若生产规模不同，工序的划分以及每道工序包含的加工内容不同。模不同，工序的划分以及每道工序包含的加工内容不同。2021/9/235例例1：阶梯轴的加工：阶梯轴的加工(教材教材4页页图图11)单件小批生产单件小批生产：工序内容工序内容：设备设备1、车端面，打中心孔，掉头，车另一端面打中心孔、车端面，打中心孔，掉头，车另一端面打中心孔 车床车床2、车大外圆，倒角，掉头车小外圆，倒角、车大外圆，倒角，掉头车小外圆，倒角 车床车床3、键槽铣削，去毛刺、键槽铣削，去毛刺 车床车床成批生产：成批生产：1、铣两端面，打中心孔、铣两端面，打中心孔 铣端面打中心孔
6、机床铣端面打中心孔机床 2、车大外圆，倒角、车大外圆，倒角 车床车床 3、车小外圆，倒角、车小外圆，倒角 车床车床 4、铣键槽、铣键槽 键槽铣床键槽铣床 5、去毛刺、去毛刺 钳工台钳工台2021/9/236例2：200.07210.8图1-1阶梯轴3240250.07350-0.0170.80.8354030550150其余倒角1453.2212021/9/2372、安装、安装在一道工序中，工件每经一次装夹后在一道工序中，工件每经一次装夹后所完成的那部分工序称为安装。所完成的那部分工序称为安装。工件在机床上从定位到夹紧的过程，一个工序可工件在机床上从定位到夹紧的过程，一个工序可以包含多次安装以
7、包含多次安装定位定位 使工件在机床或夹具上占有正确位置使工件在机床或夹具上占有正确位置夹紧夹紧 对工件施加一定的外力，使其已确定对工件施加一定的外力，使其已确定的位置在加工过程中保持不变的位置在加工过程中保持不变2021/9/238直直接接找找正正装装夹夹（图图12）精精度度高高，效效率低，对工人技术水平高率低，对工人技术水平高划线找正装夹（划线找正装夹（图图13）精度不高，精度不高，效率低，多用于形状复杂的铸件效率低，多用于形状复杂的铸件夹具装夹（夹具装夹（图图14）精度和效率均高，精度和效率均高，广泛采用广泛采用工件装夹方法2021/9/239工件装夹工件装夹图1-2直接找正安装毛坯孔加工
8、线找正线图1-3划线找正安装2021/9/2310工件装夹工件装夹图1-4工件在夹具上装夹（滚齿夹具）2021/9/23113、工工位位工工件件在在机机床床上上占占据据每每一一个个位位置置所所完完成成的那部分工序称为工位。的那部分工序称为工位。图1-5多工位加工1：装卸工件2：钻孔3：扩孔4：绞孔2021/9/23124、工步、工步指在加工表面不变、切削刀具不变的指在加工表面不变、切削刀具不变的情况下所连续完成的那部分工序。工步是组成工序情况下所连续完成的那部分工序。工步是组成工序的基本单元，一个工序可以包含一个或几个工步的基本单元，一个工序可以包含一个或几个工步 在一个工步内，若有几把刀具同
9、时加工几个不同在一个工步内，若有几把刀具同时加工几个不同表面，称此工步为复合工步表面，称此工步为复合工步a）立轴转塔车床的一个复合工步b）钻孔、扩孔复合工步图1-6复合工步2021/9/23135、走刀走刀同一加工表面加工余量较大，可以同一加工表面加工余量较大，可以分作几次工作进给，每次工作进给所完成的工步称分作几次工作进给，每次工作进给所完成的工步称为一次走刀为一次走刀图图1 17 7 以棒料制造阶梯轴以棒料制造阶梯轴2021/9/2314综述综述：工序是组成工艺过程的基本单：工序是组成工艺过程的基本单元，每一个工序可以包含一个或几个元，每一个工序可以包含一个或几个工步，每个工步通常包含一次
10、走刀，工步，每个工步通常包含一次走刀，也可以包含几次走刀，一个工序中可也可以包含几次走刀，一个工序中可多次安装，或多工位加工。多次安装，或多工位加工。2021/9/23156、机械装配工艺过程机械装配工艺过程 机械装配工艺过程机械装配工艺过程机械装配工艺过程机械装配工艺过程 将将组组成成机机器器的的零零、部部件件按按一一定定的的精精度度要要求求和和技技术术条条件件连连接与固定在一起，构成合格机械产品的过程接与固定在一起，构成合格机械产品的过程 机械装配工作机械装配工作机械装配工作机械装配工作 包包括括：组组装装、部部装装、总总装装、调调试试、检检验验、试试车车、涂涂装装与与包装等包装等 装配工
11、序、工步和操作装配工序、工步和操作装配工序、工步和操作装配工序、工步和操作装装配配工工序序在在一一个个工工作作地地点点，由由一一个个或或一一组组工工人人所所连续完成的那一部分装配工作连续完成的那一部分装配工作装装配配工工步步装装配配工工序序的的组组成成部部分分，在在装装配配工工步步中中，装配对象、装配工具和装配方法均不改变装配对象、装配工具和装配方法均不改变装配操作装配操作装配工步中各个装配动作装配工步中各个装配动作 2021/9/2316三、生产类型及其对工艺过程的影响三、生产类型及其对工艺过程的影响：1 1、零件生产纲领、零件生产纲领、零件生产纲领、零件生产纲领 N N=Q nQ n（1+
12、1+%）（）（）（）（1+1+%）（1-1）式中式中 Q 产品年产量（件产品年产量（件/年）；年）；n 每台产品中该零件数量（件每台产品中该零件数量（件/台）；台）；备品率；备品率；废品率。废品率。2 2、生产类型的划分生产类型的划分单件小批生产单件小批生产批量生产批量生产大批大量生产大批大量生产 2021/9/2317单件生产单件生产：单个的制造不同结构和不同尺寸的产品，且很少重复。如：单个的制造不同结构和不同尺寸的产品，且很少重复。如：重型机器制造，专用设备制造和新产品试制重型机器制造，专用设备制造和新产品试制大量生产大量生产：产品数量很大，大多数工作地点经常重复的进行某一个：产品数量很大
13、，大多数工作地点经常重复的进行某一个零件的某一道工序的加工，零件的某一道工序的加工，:如汽车，拖拉机，轴承的制造如汽车，拖拉机，轴承的制造成批生产成批生产：当产品数量介于上述两种生产类型之间时，则应成批生：当产品数量介于上述两种生产类型之间时，则应成批生产，一年中分批的制造相同的产品，制造过程有一定的重复性，如：产，一年中分批的制造相同的产品，制造过程有一定的重复性，如：机床制造，汽车起重机的制造机床制造，汽车起重机的制造批量：每批制造相同产品的数量批量：每批制造相同产品的数量根据批量的不同，又分为小批，中批，大批根据批量的不同，又分为小批，中批，大批小批生产与单件生产的工艺特点相似，大批生产
14、的工艺特点则接小批生产与单件生产的工艺特点相似，大批生产的工艺特点则接近大量生产，中批生产介于小，大批生产之间近大量生产，中批生产介于小，大批生产之间2021/9/23183、各类生产类型的工艺特征（见表12）工艺特征工艺特征生产类型生产类型单件小批量生产单件小批量生产中批量生产中批量生产大批大量生产大批大量生产零件互换性零件互换性无无大部有大部有少量钳工修配少量钳工修配基本全有基本全有无钳工修配无钳工修配毛坯毛坯铸件木模手工造型铸件木模手工造型锻件自由锻造锻件自由锻造毛坯精度低余量大毛坯精度低余量大部分铸件金属模部分铸件金属模部分锻件模锻部分锻件模锻毛坯精度中余量中毛坯精度中余量中铸件金属模
15、机器造型铸件金属模机器造型锻件广泛模锻锻件广泛模锻毛坯精度高余量小毛坯精度高余量小机床设备机床设备通用机床机群布置通用机床机群布置部分专用高效机床部分专用高效机床专用高效机床流水布专用高效机床流水布置置夹具刀具量具夹具刀具量具通用通用部分专用高效部分专用高效专用高效专用高效工人技术要求工人技术要求高高一定技术一定技术熟练但技术低熟练但技术低工艺文件工艺文件过程卡过程卡过程卡、关键工序过程卡、关键工序卡卡过程卡、全部工序卡过程卡、全部工序卡生产率生产率低低中中高高加工成本加工成本高高中中低低2021/9/2319四、时间定额1、含义：是在一定技术组织条件下，制订出、含义：是在一定技术组织条件下，
16、制订出来的完成单件产品或某项工作所必须的时来的完成单件产品或某项工作所必须的时间，是安排生产计划，核算成本的重要依间，是安排生产计划，核算成本的重要依据，也是设计或扩建工厂时核算技术设备据，也是设计或扩建工厂时核算技术设备和人员数量的重要资料，制订时防止两种和人员数量的重要资料，制订时防止两种倾向：一是时间定额定的过紧，一是定的倾向：一是时间定额定的过紧，一是定的过松过松2021/9/23202、组成：完成一个零件的一个工序的时间称为单件时间，包括：基本时间：基本时间：直接改变工件的尺寸，形状及表面质量所耗费的时间，直接改变工件的尺寸，形状及表面质量所耗费的时间，根据切削用量和行程长度来确定，
17、对于切削加工，基本时间是切根据切削用量和行程长度来确定，对于切削加工，基本时间是切除金属所耗费的机动部分时间除金属所耗费的机动部分时间辅助时间：辅助时间：在各个工序为保证完成基本工作，需要做的辅助动作在各个工序为保证完成基本工作，需要做的辅助动作所耗费的时间。包括：装卸工件，开动和停止机床，测量工件和所耗费的时间。包括：装卸工件，开动和停止机床，测量工件和进刀，退刀进刀，退刀工作地点服务时间工作地点服务时间：工人在工作时间内照管工作地点及保持工作：工人在工作时间内照管工作地点及保持工作状态所耗费的时间，包括：加工过程中调整刀具，休整砂轮，润状态所耗费的时间，包括：加工过程中调整刀具，休整砂轮，
18、润滑及察试机床，清理切削等所耗费的时间，一般按操作时间的滑及察试机床，清理切削等所耗费的时间，一般按操作时间的2-7%来计算来计算休息和自然需要时间休息和自然需要时间：用于照顾工人休息和生理上的需要而耗费：用于照顾工人休息和生理上的需要而耗费的时间，按的时间，按2%操作时间的来计算操作时间的来计算2021/9/2321五、工艺过程的技术经济分析工艺成本工艺成本生产成本生产成本生产一件产品或一个零件所生产一件产品或一个零件所需费用总和需费用总和工艺成本工艺成本生产成本中与工艺过程直接生产成本中与工艺过程直接有关的部分有关的部分所谓技术经济分析，就是通过比较不同工艺所谓技术经济分析，就是通过比较不
19、同工艺方案的生产成本，选出最经济的工艺方案。方案的生产成本，选出最经济的工艺方案。2021/9/2322工艺方案技术经济分析工艺方案技术经济分析q可变费用：与年产量有关且与之成比例的费用，记为CV包括材料费CVM，机床工人工资及工资附加费CVP，机床使用费CVE，普通机床折旧费CVD，刀具费CVC，通用夹具折旧费CVF等CV=CVM+CVP+CVE+CVD+CVC+CVF （1-2）q不变费用：与年产量的变化没有直接关系的费用，记为CN。包括调整工人工资及工资附加费CSP，专用机床折旧费CSD，专用夹具折旧费CSF等CN=CSP+CSD+CSF （1-3）工艺成本可分为两部分：2021/9/2
20、323零件全年工艺成本（式中N为零件年产量）：CY=CV N+CN （1-4）零件单件工艺成本：CP=CV+CN/N （1-5）工艺方案比较工艺方案比较 q比较工艺成本：需评价工艺方案均采用现有设备，或其基本投资相近，直接比较其工艺成本。各方案的临界年产量NC（图1-8）计算如下：（1-6）图1-8全年工艺成本比较与临界年产量0方案1CN1CN2NCNCY方案22021/9/2324方案1CN1CN20NCNCY方案2CYNCC图1-9考虑追加投资的临界年产量q比较投资回收期：当对比的工艺方案基本投资额相差较大时，应考虑不同方案基本投资额的回收期。（1-7）式中投资回收期；F基本投资差额；S全
21、年生产费用节约额。（1-8）q考虑投资回收期的临界年产量NCC（图1-9）：2021/9/2325六、机械加工的经济精度 由于在加工过程中有很多因素影响加工精度，由于在加工过程中有很多因素影响加工精度，所以同一种加工方法在不同的工作条件下所能达到所以同一种加工方法在不同的工作条件下所能达到的精度是不同的。的精度是不同的。加工经济精度加工经济精度指的是，在正常加工条件下所能指的是，在正常加工条件下所能保证的加工精度。保证的加工精度。某种加工方法的加工经济精度应理解为一个范某种加工方法的加工经济精度应理解为一个范围围。2021/9/2326 加工误差与加工成本C成反比关系。用同一种加工方法，如欲获
22、得较高的精度，成本就要提高；反之亦然。图图1-101-10加加工工成成本本与与加加工误差之间的关系工误差之间的关系2021/9/2327 但上述关系只是在一定范围内才比较明显，如图但上述关系只是在一定范围内才比较明显，如图1-101-10中之中之ABAB段。而段。而A A点左侧之曲线几乎与纵坐标平行，即使成点左侧之曲线几乎与纵坐标平行，即使成本提高的很多，但精度提高得却很少乃至不能提高。相反，本提高的很多，但精度提高得却很少乃至不能提高。相反，B B点右侧曲线几乎与横坐标平行，即使工件精度要求很低，点右侧曲线几乎与横坐标平行，即使工件精度要求很低，也必须耗费一定的最低成本。也必须耗费一定的最低
23、成本。典型表面加工方案及经济精度：见书中有关表典型表面加工方案及经济精度：见书中有关表1 17 7、1 18 8、1 19 9。如图如图110110所示：所示：A A段精度高成本不经济；段精度高成本不经济；ABAB段比例适当为经济精度；段比例适当为经济精度；B B段不能满足加工要求。段不能满足加工要求。2021/9/2328v经济精度随年代增长和技术进步而不断提高（图1-11）加工误差（m）196010-110-210-319202000102101100年代图1-11加工精度与年代的关系一般加工精密加工超精密加工2021/9/2329第二节制订机加工艺规程的基本原理第二节制订机加工艺规程的基
24、本原理一、基准及其选择 二、毛坯的选择 三、加工余量及其确定 四、工序集中和工序分散 五、工艺分析 六、制定工艺规程的原始资料与制定步骤 2021/9/2330一、基准及其选择：1 1、基准的概念：、基准的概念：即根据，即根据，确定加工对象上几何要素间几何关系所依据的那确定加工对象上几何要素间几何关系所依据的那确定加工对象上几何要素间几何关系所依据的那确定加工对象上几何要素间几何关系所依据的那些点、线、面称为基准。些点、线、面称为基准。些点、线、面称为基准。些点、线、面称为基准。例如：例如：例如：例如：图1-12定位支座零件2021/9/23312、基准的分类1 1）设计基准）设计基准零件图上
25、确定技术要求的基准。零件图上确定技术要求的基准。2 2）工艺基准）工艺基准制造工艺过程中使用的基准。制造工艺过程中使用的基准。工序基准：工序图中标注加工面加工要求的基工序基准：工序图中标注加工面加工要求的基准，即工序尺寸的基准。准，即工序尺寸的基准。定位基准：工件上用于定位的基准（面）。定位基准：工件上用于定位的基准（面）。度量基准：检测加工要求的基准，即度量尺寸度量基准：检测加工要求的基准，即度量尺寸的基准。的基准。装配基准：装配时作为根据的点线面装配基准：装配时作为根据的点线面2021/9/2332工艺基准工艺基准图1-13a支座零件第1工序（车削）2021/9/2333工艺基准工艺基准图
26、1-13b支座零件第1工序（钻孔）2021/9/2334图1-13c支座零件第4工序（磨内孔、端面）图1-13d支座零件第5工序（磨外圆、台阶面）2021/9/23353、定位基准的选择在在工工艺艺规规程程设设计计中中，正正确确选选择择定定位位基基准准，对对保保证证零零件件加加工工要要求求、合理安排加工顺序有着至关重要的影响。合理安排加工顺序有着至关重要的影响。定定位位基基准准有有精精基基准准与与粗粗基基准准之之分分，用用毛毛坯坯上上未未经经加加工工的的表表面面作作为为定定位位基基准准，这这种种定定位位基基准准称称为为粗粗基基准准。用用加加工工过过的的表表面面作作定定位位基基准准，这种定位基准
27、成为精基准。这种定位基准成为精基准。在在选选择择定定位位基基准准时时往往往往先先根根据据零零件件的的加加工工要要求求选选择择精精基基准准，由由工工艺艺路路线线向向前前反反推推，最最后后考考虑虑选选用用哪哪一一组组表表面面作作为为粗粗基基准准才才能能把把精精基基准加工出来。准加工出来。n设计过程中：先选择精基准，后选择粗基准设计过程中：先选择精基准，后选择粗基准n加工过程中：先选择粗基准加工过程中：先选择粗基准 后选择精基准后选择精基准2021/9/23363.1粗基准的选择原则 工工件件加加工工的的第第一一道道工工序序要要用用粗粗基基准准，粗粗基基准准选选择择得得正正确确与与否否，不不但但与与
28、第第一一道工序的加工有关，而且还将对工件加工的全过程产生重大影响。道工序的加工有关，而且还将对工件加工的全过程产生重大影响。1)1)保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则:被加工零件上如有不加工表面应选不加工面作粗基准，这样可以保证不被加工零件上如有不加工表面应选不加工面作粗基准，这样可以保证不加工表面相对于加工表面具有较为精确的相对位置加工表面相对于加工表面具有较为精确的相对位置.当零件上有几个不加工当零件上有几个不加工表面时，应选择与加工面相对位置精度要求较高的不加工表面作粗基准。表面时，应选择与加工面相对位置精度要求较
29、高的不加工表面作粗基准。图图1_14 1_14 所示套筒法兰零件，表所示套筒法兰零件，表面面1 1为不加工表面，为保证镗孔为不加工表面，为保证镗孔后零件的壁厚均匀，应选表面后零件的壁厚均匀，应选表面1 1作粗基准镗孔、车外圆、车端面。作粗基准镗孔、车外圆、车端面。图图1-14 1-14 套筒法兰加工实例套筒法兰加工实例2021/9/23372)2)合理分配加工余量的原则合理分配加工余量的原则 从保证重要表面加工余量均匀考虑，应选择重要表面作粗基从保证重要表面加工余量均匀考虑，应选择重要表面作粗基准。准。如机床床身零件的加工，如机床床身零件的加工，第一道工序应该选则导轨面作粗基第一道工序应该选则
30、导轨面作粗基准加工床身底面准加工床身底面(图图1-15a)1-15a)，然后再以加工过的床身底面作精，然后再以加工过的床身底面作精基准加工导轨面基准加工导轨面(图图1-15b)1-15b)，此时从导轨面上去除的加工余量，此时从导轨面上去除的加工余量小而均匀小而均匀。图图1-15 1-15 床身加工粗基准选择床身加工粗基准选择 2021/9/23383)3)便于装夹的原则便于装夹的原则 为使工件定位稳定，夹紧可靠，要求所选用的粗基准为使工件定位稳定，夹紧可靠，要求所选用的粗基准尽可能平整、光洁，不允许有锻造飞边、铸造浇冒口切痕尽可能平整、光洁，不允许有锻造飞边、铸造浇冒口切痕或其它缺陷，并有足够
31、的支承面积。或其它缺陷，并有足够的支承面积。4)4)粗基准一般不得重复使用的原则粗基准一般不得重复使用的原则 在同一尺寸方向上粗基准通常只允许使用一次，在同一尺寸方向上粗基准通常只允许使用一次，这是因为粗基准一般都很粗糙，重复使用同一粗基这是因为粗基准一般都很粗糙，重复使用同一粗基准所加工的两组表面之间位置误差会相当大，因此，准所加工的两组表面之间位置误差会相当大，因此，粗基一般不得重复使用。粗基一般不得重复使用。u上述上述4 4项选择粗基准的原则，有时不能同时兼顾，项选择粗基准的原则，有时不能同时兼顾，只能根据主次决择。只能根据主次决择。2021/9/23393.2精基准的选择原则1)1)基
32、基准准重重合合原原则则:应应尽尽可可能能选选择择被被加加工工表表面面的的设设计计基基准准作作为精基准，这样可以避免由于基准不重合引起的定位误差。为精基准，这样可以避免由于基准不重合引起的定位误差。2)2)统一基准原则统一基准原则:应尽可能选择用同一组精基准加工工件应尽可能选择用同一组精基准加工工件上尽可能多的表面，以保证各加工表面之间的相对位置精上尽可能多的表面，以保证各加工表面之间的相对位置精度。度。例如，加工轴类零件时，一般都采用两个顶尖孔作为统一例如，加工轴类零件时，一般都采用两个顶尖孔作为统一精基准来加工轴类零件上的所有外圆表面和端面，这样可精基准来加工轴类零件上的所有外圆表面和端面，
33、这样可以保证各外圆表面间的同轴度和端面对轴心线的垂直度。以保证各外圆表面间的同轴度和端面对轴心线的垂直度。2021/9/2340图1-16主轴箱零件精基准选择2021/9/2341 在实际生产中，经常使用的统一基准形式有：1）轴类零件常使用两顶尖孔作统一基准；2）箱体类零件常使用一面两孔（一个较大的平面和两个距离较远的销孔）作统一基准；3）盘套类零件常使用止口面（一端面和一短圆孔）作统一基准；4）套类零件用一长孔和一止推面作统一基准。采用统一基准原则好处：1）有利于保证各加工表面之间的位置精度；2）可以简化夹具设计，减少工件搬动和翻转次数。注意：采用统一基准原则常常会带来基准不重合问题。此时，
34、需针对具体问题进行具体分析，根据实际情况选择精基准。2021/9/23423)3)互为基准原则互为基准原则：当工件上两个加工表面之间的位置精度要求比：当工件上两个加工表面之间的位置精度要求比较高时，可以采用两个加工表面互为基准反复加工的方法。较高时，可以采用两个加工表面互为基准反复加工的方法。例例1:1:主轴前后支承轴颈与主轴锥孔间有严格的同轴度要求，常先主轴前后支承轴颈与主轴锥孔间有严格的同轴度要求，常先以主轴锥孔为基准磨主轴前、后支承轴颈表面，然后再以前、后以主轴锥孔为基准磨主轴前、后支承轴颈表面，然后再以前、后支承轴颈表面为基准磨主轴锥孔，最后达到图纸上规定的同轴度支承轴颈表面为基准磨主
35、轴锥孔，最后达到图纸上规定的同轴度要求。要求。轴径轴径锥孔图1-17主轴零件精基准选择2021/9/2343例例2:2:如精密套，以外圆定位加工孔，又以孔定位加工外如精密套，以外圆定位加工孔，又以孔定位加工外圆，从粗至精，多次反复加工。圆，从粗至精，多次反复加工。例例3 3：齿面定位加工内孔：齿面定位加工内孔图图118 齿面定位加工内孔齿面定位加工内孔 1卡盘卡盘 2滚柱滚柱 3齿轮齿轮2021/9/23444)自为基准原则自为基准原则：一些表面的精加工工序，要求加工余量：一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均匀，常以加工表面自身作为精基准。小而均匀，常以加工表面自身作为精基准。单纯自为基准
36、适合自己定位加工自己。见下图单纯自为基准适合自己定位加工自己。见下图1_ 19 1_ 19 镗镗连杆小头孔。连杆小头孔。图图1 19 镗连杆小头孔镗连杆小头孔2021/9/2345精光加工中余量极少且要求均匀时，只能自为如此精光加工中余量极少且要求均匀时，只能自为如此.如：无心磨削、浮动铰孔、孔滚压等。如：无心磨削、浮动铰孔、孔滚压等。【例】铰孔、拉孔、研磨（图铰孔、拉孔、研磨（图1-21 ）图1-21外圆研磨示意图图1-20浮动镗刀块1工件2镗刀块3镗杆【例】【例】浮动镗刀块镗孔（图浮动镗刀块镗孔（图1-20 ）2021/9/2346图1-22导轨磨削基准选择导轨磨削基准选择2021/9/2
37、3475）便于装夹原则便于装夹原则所选择的精基准，应能保证工件定位准确、可所选择的精基准，应能保证工件定位准确、可靠，并尽可能使夹具结构简单、操作方便靠，并尽可能使夹具结构简单、操作方便。图1-23摇杆零件图4012H7铸造圆角R3其余倒角145600.059.520H71.63.23.23.21.64018M83.2R127100.1ABDC1545【例】选择图1-23 所示摇杆零件的定位基准。零件材料为HT200，毛坯为铸件，生产批量：5000件。2021/9/2348上述五项选择精基准的原则，有时不可能同时满足，应根据实际条件决定取舍。2021/9/2349二、毛坯的选择1 1、毛坯的种
38、类选择：铸，锻，焊接粉末冶金，塑料等。、毛坯的种类选择：铸，锻，焊接粉末冶金，塑料等。u铸件：适合于形状复杂的零件，铸件可以是铸铁块，铸钢件，铸件：适合于形状复杂的零件，铸件可以是铸铁块，铸钢件，有色金属，根据零件的产量和精度要求，可以采用木模手工造有色金属，根据零件的产量和精度要求，可以采用木模手工造型，金属模及其造型型，金属模及其造型u锻件：主要形式是自由锻和热模锻锻件：主要形式是自由锻和热模锻u型材：可以分为普通精度的热轧料和高精度的冷拉料型材：可以分为普通精度的热轧料和高精度的冷拉料u焊接件：可以保证所要求的刚度和强度焊接件：可以保证所要求的刚度和强度 发展趋势：少无切削的新工艺，如：
39、精铸，精锻，粉末发展趋势：少无切削的新工艺，如：精铸，精锻，粉末 冶金，冷挤压，特种轧制等冶金，冷挤压，特种轧制等2021/9/2350表1-3各类毛坯的特点及适用范围毛坯种类制造精度（IT）加工余量原材料工件尺寸工件形状机械性能适用生产类型型 材型材焊接件砂型铸造自由锻造普通模锻钢模铸造精密锻造压力铸造熔模铸造冲压件粉末冶金件工程塑料件13级以下13级以下1115101281181171081079911大一般大大一般较小较小小很小小很小较小各种材料钢材铸铁,铸钢,青铜钢材为主钢,锻铝,铜等铸铝为主钢材,锻铝等铸铁,铸钢,青铜铸铁,铸钢,青铜钢铁,铜,铝基材料工程塑料小型大、中型各种尺寸各种
40、尺寸中、小型中、小型小型中、小型小型为主各种尺寸中、小尺寸中、小尺寸简单较复杂复杂较简单一般较复杂较复杂复杂复杂复杂较复杂复杂较好有内应力差好好较好较好较好较好好一般一般各种类型单件单件小批单件小批中、大批量中、大批量大批量中、大批量中、大批量大批量中、大批量中、大批量2021/9/23512、选择原则：、选择原则：制造方法与种类相适应制造方法与种类相适应 例：铸铁铸造，锻例：铸铁铸造，锻钢锻压钢锻压零件的结构形状及尺寸大小零件的结构形状及尺寸大小尽量采用精确毛坯的制造方法，如能选小余尽量采用精确毛坯的制造方法，如能选小余量的则不造大余量的量的则不造大余量的 二、毛坯的选择2021/9/235
41、2三、加工余量及其确定1、基本概念基本概念 n加工余量：从加工表面切去的金属层厚度加工余量：从加工表面切去的金属层厚度n工序余量：从相邻工序之间切去的金属层厚度，包括几次走刀的总工序余量：从相邻工序之间切去的金属层厚度，包括几次走刀的总余量余量n总余量：从毛坯开始到成品，切去的金属层厚度总余量：从毛坯开始到成品，切去的金属层厚度n工序尺寸：指该工序保证的公称尺寸工序尺寸：指该工序保证的公称尺寸n工序公差：指该工序尺寸的变动范围工序公差：指该工序尺寸的变动范围n最小余量：上工序切去了工序尺寸的全部公差带，而在本工序加工最小余量：上工序切去了工序尺寸的全部公差带，而在本工序加工时又留下本工序尺寸的
42、全部公差带，这时切去的金属层称为最小余时又留下本工序尺寸的全部公差带，这时切去的金属层称为最小余量量n公称余量：最小余量与上一工序公差之和，即相邻两工序尺寸之差公称余量：最小余量与上一工序公差之和，即相邻两工序尺寸之差n最大余量：是公称余量与本工序公差的和最大余量：是公称余量与本工序公差的和2021/9/2353单边余量单边余量Z=AaZ=AaAbAb双边余量双边余量Z Z双双=Aa=AaAbAbZ Z过大：则工时、材料、刀具、动力、负荷浪费大，影响机床寿过大：则工时、材料、刀具、动力、负荷浪费大，影响机床寿命和加工精度。命和加工精度。Z Z过小：去不掉表层缺陷和几何误差，甚至废品。过小：去不
43、掉表层缺陷和几何误差，甚至废品。图图124 加工余量与相关工艺尺寸加工余量与相关工艺尺寸2021/9/23542、工序余量的影响因素影响因素比较复杂，仅对在一次切削中的切去部分说明影响因素比较复杂，仅对在一次切削中的切去部分说明n上工序的表面粗糙度：因尺寸测量是在表面粗糙度的高峰上进行上工序的表面粗糙度：因尺寸测量是在表面粗糙度的高峰上进行n上工序的表面破坏层：切削加工在表面留下了一层塑性变形层上工序的表面破坏层：切削加工在表面留下了一层塑性变形层n上工序的尺寸公差：工序余量内包括上工序的尺寸公差上工序的尺寸公差：工序余量内包括上工序的尺寸公差n需要单独考虑的形位误差：零件上一些形位误差不包括
44、在尺寸公差的范需要单独考虑的形位误差：零件上一些形位误差不包括在尺寸公差的范围内围内 例如：轴线的直线度，位置度，平行度例如：轴线的直线度，位置度，平行度n本工序的安装误差：定位误差，夹紧误差本工序的安装误差：定位误差，夹紧误差n热处理变形热处理变形图125加工余量的组成2021/9/23553、加工余量的确定方法：估计法（经验法）：凭工作经验估计，易偏大，适用单件小批生产。查表法生产实验而推荐的范围，简单可靠，多用大批量生产中。计算法：大批量及要求余量严格时如自动机床加工 2021/9/2356四.工序集中和工序分散n确确定定加加工工方方法法之之后后，就就要要根根据据零零件件的的生生产产类类
45、型型和和工工厂厂 (车车间间)具具体体条条件件确确定定工工艺艺过过程程的的工工序数。序数。n确确定定零零件件加加工工过过程程工工序序数数有有两两种种不不同同的的原原则则，一一种种是是工工序序集集中中原原则则，另另一一种种是是工工序序分分散散原原则。则。2021/9/2357工序集中：工序中加工表面内容多。形式形式组织集中：多装夹、多工步、多换刀加工多个表面，由工人具组织集中：多装夹、多工步、多换刀加工多个表面，由工人具体操作实现。体操作实现。机械集中：多工位的、机构自动化的、高效机床是发展方向。机械集中：多工位的、机构自动化的、高效机床是发展方向。特点特点有有利利于于采采用用自自动动化化程程度
46、度较较高高的的高高效效机机床床和和工工艺艺装装备备，生生产产效效率率高高;工序数少，设备数少，可相应减少操作工人数和生产面积工序数少，设备数少，可相应减少操作工人数和生产面积;工件的装夹次数少，不但可缩短工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间辅助时间，而且由于在一次装，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相互位置夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相互位置精度要求。精度要求。2021/9/23582 2、工序分散：每道工序加工面少、工序分散：每道工序加工面少 按按工工序序分分散散原原则则组组织织工工艺艺过过程程，就就是是使使每每个个工工序序所所包包括括的的加加
47、工工内内容容尽尽量量少少些些，其其极极端端情情况况是是每每个个工工序序只只包包括括一一个个简简单单工工步步。按工序分散原则组织工艺过程的特点是按工序分散原则组织工艺过程的特点是:(1)(1)所用机床和工艺装备简单，易于调整对刀所用机床和工艺装备简单，易于调整对刀;(2)(2)对操作工人的技术水平要求不高对操作工人的技术水平要求不高;(3)(3)工序数多，设备数多，操作工人多，生产占工序数多，设备数多，操作工人多，生产占用面积大。用面积大。2021/9/2359 传统的流水线、自动线生产，多采用工序分散的组织形传统的流水线、自动线生产，多采用工序分散的组织形式（个别工序亦有相对集中的情况）式（个
48、别工序亦有相对集中的情况）工序集中与工序分散的应用工序集中与工序分散的应用 由于市场需求的多由于市场需求的多变性，对生产过程的变性，对生产过程的柔性要求越来越高，柔性要求越来越高，加之加工中心等先进加之加工中心等先进设备的采用，工序集设备的采用，工序集中将越来越成为生产中将越来越成为生产的主流方式的主流方式 多品种、中小批量多品种、中小批量生产，为便于转换和生产，为便于转换和管理，多采用工序集管理，多采用工序集中方式中方式2021/9/2360五五.工艺分析工艺分析是制定工艺规程的基础是制定工艺规程的基础,必须根据不同的产品必须根据不同的产品,不同生产不同生产规模和工厂的具体情况对零件进行细致
49、的工艺分析规模和工厂的具体情况对零件进行细致的工艺分析,才能才能制定出合理的工艺规程。制定出合理的工艺规程。1.1.分析产品图纸分析产品图纸:首先分析产品的零件图以及装配图首先分析产品的零件图以及装配图.图纸上应有足够投影图纸上应有足够投影或剖面或剖面,注以各部分尺寸加符号公差与配合注以各部分尺寸加符号公差与配合,零件材料规格零件材料规格等等.所有不能以图形或符号表示的要求一般都以技术条件所有不能以图形或符号表示的要求一般都以技术条件表示表示.2.2.对零件图和装配图进行工艺审查对零件图和装配图进行工艺审查 审审查查图图纸纸上上的的视视图图、尺尺寸寸公公差差和和技技术术要要求求是是否否正正确确
50、、统统一一、完完整整，对对零零件件设设计计的的结结构构工工艺艺性性进进行行评评价价，如如发发现现有有不不合合理理之之处处应应及及时时提提出出，并并同同有有关关设设计计人人员员商商讨讨图图纸纸修修改方案，报主管领导审批。改方案，报主管领导审批。2021/9/23611)1)零件的结构工艺性零件的结构工艺性:是指所设计的零件在能满足使用要求之前提下指定的可能性和经济性.2)2)零件结构的机械加工工艺性主要是：零件结构的机械加工工艺性主要是：(1)尽量减小加工表面积,小的加工表面积可以减少加工量(2)尽量减少毛坯余量(3)选用可加工性好的材料.(4)容易定位和装卡:定位和装卡对机械加工有很大的影响.