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1、第第7章章机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计本章要点本章要点:工艺规程的作用及制定要求工艺规程的作用及制定要求零件的工艺分析零件的工艺分析机械加工工艺过程卡片的制定机械加工工艺过程卡片的制定机械加工工序卡片的制定机械加工工序卡片的制定数控加工工艺数控加工工艺典型零件加工典型零件加工教学重点教学重点：掌握零件工艺分析的方法；掌握零件工艺分析的方法；掌握工件加工方法及毛坯选择的方法掌握工件加工方法及毛坯选择的方法掌握定位基准及工序基准的选择方法掌握定位基准及工序基准的选择方法掌握加工余量及工序尺寸的确定方法掌握加工余量及工序尺寸的确定方法掌握典型零件的加工方法掌握典型零件的加工方法了解数控加
2、工工艺的方法和特点了解数控加工工艺的方法和特点了解工艺设计的技术分析方法了解工艺设计的技术分析方法教学难点：教学难点：零件的工艺分析、基准选择、加工余量及工序尺寸确定零件的工艺分析、基准选择、加工余量及工序尺寸确定第第7章章机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计1机械加工工艺规程的作用机械加工工艺规程的作用（1）是组织车间生产的主要技术文件）是组织车间生产的主要技术文件按照它组织生产，就能做到各工序科学地衔接，实现优质、高产、按照它组织生产，就能做到各工序科学地衔接，实现优质、高产、低消耗。低消耗。（2）是生产准备和计划调度的主要依据）是生产准备和计划调度的主要依据可以根据它进行一系列的准备
3、工作，如原材料和毛坯的供应，机可以根据它进行一系列的准备工作，如原材料和毛坯的供应，机床的调整，专用工艺装备（如专用夹具、刀具和量具）的设计和制床的调整，专用工艺装备（如专用夹具、刀具和量具）的设计和制造，生产作业计划的编排，劳动力的组织，以及生产成本的核算等。造，生产作业计划的编排，劳动力的组织，以及生产成本的核算等。就可以制订所生产产品的进度计划和相应的调度计划，使生产均衡、就可以制订所生产产品的进度计划和相应的调度计划，使生产均衡、顺利地进行。顺利地进行。（3）是新建或扩建工厂、车间的基本技术文件）是新建或扩建工厂、车间的基本技术文件在新建或扩建工厂、车间时，只有根据机械加工工艺规程和生
4、产在新建或扩建工厂、车间时，只有根据机械加工工艺规程和生产纲领，才能准确地确定生产所需机床的种类和数量，工厂或车间的面纲领，才能准确地确定生产所需机床的种类和数量，工厂或车间的面积，机床的平面布置，生产工人的工种、等级、数量以及各辅助部门积，机床的平面布置，生产工人的工种、等级、数量以及各辅助部门的安排等。的安排等。7.1概述概述2.设计工艺规程的基本要求设计工艺规程的基本要求1）在保证产品质量的前提下，努力提高生产率和降）在保证产品质量的前提下，努力提高生产率和降低工艺成本；低工艺成本；2）在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可）在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内外先进
5、生产技术，并保证具有良好和安全的劳能采用国内外先进生产技术，并保证具有良好和安全的劳动条件；动条件；3）同时工艺规程设计还应做到正确、完整、清晰和）同时工艺规程设计还应做到正确、完整、清晰和统一，所用术语、符号、单位、编号等都要符合最新的国统一，所用术语、符号、单位、编号等都要符合最新的国家标准或相关的国际标准。家标准或相关的国际标准。7.1概述概述3.设计工艺规程的主要依据设计工艺规程的主要依据（1）产品的全套技术文件）产品的全套技术文件包括产品图样，技术说明书，产品验收的质量标准。包括产品图样，技术说明书，产品验收的质量标准。（2）产品的生产纲领）产品的生产纲领（3）工厂的生产条件）工厂的
6、生产条件包括毛坯的生产条件或协作关系，工厂的设备和工艺装备情况，包括毛坯的生产条件或协作关系，工厂的设备和工艺装备情况，专用设备和专用工艺装备的制造能力，工人的技术等级等。专用设备和专用工艺装备的制造能力，工人的技术等级等。（4）各种技术资料）各种技术资料包括有关的手册、标准以及国内外先进的工艺技术资料等。包括有关的手册、标准以及国内外先进的工艺技术资料等。7.1概述概述7.1概述概述7.1概述概述7.1概述概述表表7-3机械加工工艺过程卡片的填写机械加工工艺过程卡片的填写7.1概述概述表表7-4机械加工工序卡片的填写机械加工工序卡片的填写7.1概述概述表表7-4机械加工工序卡片的填写机械加工
7、工序卡片的填写续续7.2.1零件图分析零件图分析1零件主次表面的区分和主要表面的保证零件主次表面的区分和主要表面的保证零件的主要表面是和其他零件相配合的表面，或是直接参与工作过零件的主要表面是和其他零件相配合的表面，或是直接参与工作过程的表面。主要表面以外的表面称为次要表面。程的表面。主要表面以外的表面称为次要表面。根据主要表面的尺寸精度、形位精度和表面质量要求，可初步确定根据主要表面的尺寸精度、形位精度和表面质量要求，可初步确定在工艺过程中应该采用哪些最后加工方法来实现这些要求，并且对在最在工艺过程中应该采用哪些最后加工方法来实现这些要求，并且对在最后加工之前所采取的一系列的加工方法也可一并
8、考虑。后加工之前所采取的一系列的加工方法也可一并考虑。如某零件的主要表面之一的外圆表面，尺寸精度为如某零件的主要表面之一的外圆表面，尺寸精度为IT6级，粗糙度级，粗糙度为为Ra0.8m，需要依次用粗车、半精车和磨削加工才能达到要求。，需要依次用粗车、半精车和磨削加工才能达到要求。对一尺寸精度要求为对一尺寸精度要求为IT7级，并且还有表面形状精度要求，粗糙度级，并且还有表面形状精度要求，粗糙度Ra0.8m的内圆表面，则需采用粗镗、半精镗和磨削加工的方法方能达的内圆表面，则需采用粗镗、半精镗和磨削加工的方法方能达到图纸要求。到图纸要求。7.2零件的工艺分析零件的工艺分析2重要技术条件分析重要技术条
9、件分析技术条件一般指表面形状精度和表面之间的相互位置关技术条件一般指表面形状精度和表面之间的相互位置关系精度，静平衡、动平衡要求，热处理、表面处理、探伤要系精度，静平衡、动平衡要求，热处理、表面处理、探伤要求和气密性试验等。求和气密性试验等。重要的技术条件是影响工艺过程制订的重要因素之一，重要的技术条件是影响工艺过程制订的重要因素之一，严格的表面相互位置精度要求（如同轴度、平行度、垂直度严格的表面相互位置精度要求（如同轴度、平行度、垂直度等）往往会影响到工艺过程中各表面加工时的基准选择和先等）往往会影响到工艺过程中各表面加工时的基准选择和先后次序，也会影响工序的集中和分散。后次序，也会影响工序
10、的集中和分散。零件的热处理和表面处理要求，对于工艺路线的安排也零件的热处理和表面处理要求，对于工艺路线的安排也有重大的影响，因此应该根据不同的热处理方式，在工艺过有重大的影响，因此应该根据不同的热处理方式，在工艺过程中合理安排它们的位置。程中合理安排它们的位置。7.2零件的工艺分析零件的工艺分析3零件图上表面位置尺寸的标注零件图上表面位置尺寸的标注1）坐标式标注法（图）坐标式标注法（图7-1a）所有表面的位置尺寸都从一个表面注起。为了使最终工序的尺寸能直所有表面的位置尺寸都从一个表面注起。为了使最终工序的尺寸能直接取自零件图的尺寸，应首先将表面接取自零件图的尺寸，应首先将表面A加工好，其他表面
11、的加工顺序可以加工好，其他表面的加工顺序可以是任意的，因为其他表面之间并无尺寸联系。是任意的，因为其他表面之间并无尺寸联系。2）链接式标注法（图）链接式标注法（图7-1b）位置尺寸前后衔接，各表面加工顺序按尺寸标注的次序进行。即先加位置尺寸前后衔接，各表面加工顺序按尺寸标注的次序进行。即先加工好工好A面，其后加工顺序为面，其后加工顺序为B、C、D、E面。这样，最终工序的工序尺寸就面。这样，最终工序的工序尺寸就可以直接取自零件图的尺寸。可以直接取自零件图的尺寸。3）为混合式标注法（图）为混合式标注法（图7-1c）是坐标式和链接式组合而成的。这种标注法的加工顺序可以是先加工是坐标式和链接式组合而成
12、的。这种标注法的加工顺序可以是先加工A面，然后可任意加工面，然后可任意加工B、C、E面，面，D面应在面应在C面加工后再进行。面加工后再进行。7.2零件的工艺分析零件的工艺分析7.2零件的工艺分析零件的工艺分析图图7-1位置尺寸注法位置尺寸注法 4零件图分析实例零件图分析实例轴套在中温（约轴套在中温（约300）和高速（约）和高速（约1000015000r/min）下工作。）下工作。轴套的内圆柱面轴套的内圆柱面A1、G1及端面及端面N和轴配合，表面和轴配合，表面B1、D1和封严环配和封严环配合，表面合，表面C1、D和轴承配合，轴套内腔及端面和轴承配合，轴套内腔及端面N上的八个槽是冷却空气上的八个槽
13、是冷却空气的通道，八个的通道，八个10mm的孔，用以通过螺钉和轴连接。的孔，用以通过螺钉和轴连接。轴套从构形来看，各个表面并不复杂，但从零件的整体结构来看，轴套从构形来看，各个表面并不复杂，但从零件的整体结构来看，则是一个刚度很低的薄壁件，最小壁厚为则是一个刚度很低的薄壁件，最小壁厚为2mm。从精度方面来看，主要工作表面的精度是从精度方面来看，主要工作表面的精度是IT5IT8级，级，C1的圆柱度为的圆柱度为0.005，工作表面的表面粗糙度为，工作表面的表面粗糙度为Ra0.8m，非配合表面的表面粗糙度，非配合表面的表面粗糙度Ra1.6m（在高转速下工作，为提高零件的抗疲劳强度）。位置关系（在高转
14、速下工作，为提高零件的抗疲劳强度）。位置关系精度，如平行度、垂直度、圆跳动等，均在精度，如平行度、垂直度、圆跳动等，均在0.010.02mm范围内。范围内。在材料方面，高合金钢在材料方面，高合金钢40CrNiMoA要求进行淬火后回火，保持硬要求进行淬火后回火，保持硬度为度为3236HRC，最后进行表面氧化处理。按零件图要求，毛坯采用模锻，最后进行表面氧化处理。按零件图要求，毛坯采用模锻件。件。7.2零件的工艺分析零件的工艺分析7.2零件的工艺分析零件的工艺分析图图7-2轴套零件图轴套零件图（1）零件上重要表面的加工方法选择）零件上重要表面的加工方法选择外圆表面外圆表面B1、C1、D1是配合表面
15、，表面粗糙度要求为是配合表面，表面粗糙度要求为Ra0.8m，所以是零件的主要表面，最后加工方法应选用磨削，以前的准备工序应所以是零件的主要表面，最后加工方法应选用磨削，以前的准备工序应为粗车及半精车；内圆柱面为粗车及半精车；内圆柱面G1为为108H6，A1表面为表面为72.5H7，它们的，它们的表面粗糙度要求均为表面粗糙度要求均为Ra0.8m，所以应选用粗镗、半精镗和磨削加工的，所以应选用粗镗、半精镗和磨削加工的方法来保证加工要求。方法来保证加工要求。（2）零件上主要技术条件的保证）零件上主要技术条件的保证轴套上表面轴套上表面A1对对G1的圆跳动为的圆跳动为0.02，则加工，则加工A1和和G1
16、时最好在一次时最好在一次安装中加工出来；外圆表面安装中加工出来；外圆表面B1、C1、D1对一组基准对一组基准A1-G1有有0.02的圆跳的圆跳动要求，这时，最好以动要求，这时，最好以A1-G1为基准来加工这三个外圆表面。为基准来加工这三个外圆表面。（3）热处理要求的影响）热处理要求的影响零件需要进行淬火后回火，所以主要表面的精加工都采用磨削加工零件需要进行淬火后回火，所以主要表面的精加工都采用磨削加工的方法。的方法。7.2零件的工艺分析零件的工艺分析7.2.2零件结构分析零件结构分析机械零件的常见结构类型可分为回转体类零件与非回转体零件两类。机械零件的常见结构类型可分为回转体类零件与非回转体零
17、件两类。回转体类零件以轴类零件为典型；非回转体零件中，又以箱体零件的加回转体类零件以轴类零件为典型；非回转体零件中，又以箱体零件的加工最为典型。工最为典型。1回转体类零件回转体类零件（1）回转体零件的分类和技术要求）回转体零件的分类和技术要求机械零件中，具有一个或多个共同回转轴线的零件称为回转体零件。机械零件中，具有一个或多个共同回转轴线的零件称为回转体零件。1）回转体零件的分类。按零件的结构特征，回转体零件可分为圆）回转体零件的分类。按零件的结构特征，回转体零件可分为圆柱形回转体和异形回转体（曲轴、凸轮轴、偏心轴等）两大类。柱形回转体和异形回转体（曲轴、凸轮轴、偏心轴等）两大类。按最大长度按
18、最大长度L与最大外径与最大外径D之比值，圆柱形回转体可分为盘盖类之比值，圆柱形回转体可分为盘盖类（L/D0.5）、短轴类（）、短轴类（0.5L/D3）、长轴类（）、长轴类（L/D3，其中，其中L/D10为刚性轴，为刚性轴，L/D10为细长轴）零件；为细长轴）零件；异形回转体则分为短异形轴（盘）类（异形回转体则分为短异形轴（盘）类（L/D25）、长异形轴类）、长异形轴类（L/D2）零件。）零件。7.2零件的工艺分析零件的工艺分析2）回转体零件的技术要求和加工工艺特点。）回转体零件的技术要求和加工工艺特点。尺寸精度：轴径和内孔等配合表面都有一定的尺寸精度要求。一尺寸精度：轴径和内孔等配合表面都有一
19、定的尺寸精度要求。一般机械零件配合表面的精度等级通常为般机械零件配合表面的精度等级通常为IT6IT9，机床主轴等重要零件，机床主轴等重要零件的配合面可高达的配合面可高达IT5级。回转体零件的轴向尺寸一般要求较低。级。回转体零件的轴向尺寸一般要求较低。形状精度：为保证配合质量，对轴径、基准内孔等重要表面的圆形状精度：为保证配合质量，对轴径、基准内孔等重要表面的圆度、圆柱度的精度要求一般为度、圆柱度的精度要求一般为69级，形状精度的选择要和尺寸精度相级，形状精度的选择要和尺寸精度相适应。适应。位置精度：重要圆柱表面间的同轴度、径向圆跳动、轴心线与基位置精度：重要圆柱表面间的同轴度、径向圆跳动、轴心
20、线与基准端面间的垂直度、端面跳动等，一般为准端面间的垂直度、端面跳动等，一般为510级。级。表面粗糙度：对配合要求高的轴颈，其内孔表面粗糙度一般为表面粗糙度：对配合要求高的轴颈，其内孔表面粗糙度一般为Ra0.11.6m。零件的回转速度越高，要求表面粗糙度值越小，选择时。零件的回转速度越高，要求表面粗糙度值越小，选择时要与形状精度相协调。要与形状精度相协调。平衡：对于回转速度较高的零件或异形回转体，还要对其进行静、平衡：对于回转速度较高的零件或异形回转体，还要对其进行静、动平衡。动平衡。7.2零件的工艺分析零件的工艺分析2箱体类零件的结构和工艺特点箱体类零件的结构和工艺特点箱体零件是箱体部件装配
21、时的基准件，由它将轴、套、齿轮、轴承、箱体零件是箱体部件装配时的基准件，由它将轴、套、齿轮、轴承、离合器等零件和组件装配在一起，使其保持正确的相互位置，彼此能按离合器等零件和组件装配在一起，使其保持正确的相互位置，彼此能按照一定的传动关系运动。箱体还要以其安装基面装配到机体上去，与其照一定的传动关系运动。箱体还要以其安装基面装配到机体上去，与其他部件保持一定的相互位置关系。因此，箱体的加工质量对机器的精度、他部件保持一定的相互位置关系。因此，箱体的加工质量对机器的精度、性能和寿命都有直接的影响。性能和寿命都有直接的影响。箱体零件按结构可分为整体式箱体和分离式箱体，按外形可分为狭箱体零件按结构可
22、分为整体式箱体和分离式箱体，按外形可分为狭义箱体（近似长方体）和壳体（非近似长方体）；按用途可分为具有主义箱体（近似长方体）和壳体（非近似长方体）；按用途可分为具有主轴支承孔的箱体和没有主轴支承孔的箱体。轴支承孔的箱体和没有主轴支承孔的箱体。7.2零件的工艺分析零件的工艺分析（1）箱体类零件主要结构特点）箱体类零件主要结构特点1）属于非回转体零件。结构形状一般比较复杂，轮廓尺寸和重量）属于非回转体零件。结构形状一般比较复杂，轮廓尺寸和重量较大，内部呈腔形，带有加强筋板。较大，内部呈腔形，带有加强筋板。2）箱体的主要表面是平面和轴承孔。安装基面和轴承孔分别是总）箱体的主要表面是平面和轴承孔。安装
23、基面和轴承孔分别是总装和部装的装配基准。机体的主要表面是连接平面、导轨面（平面的组装和部装的装配基准。机体的主要表面是连接平面、导轨面（平面的组合）及轴承孔。合）及轴承孔。（2）箱体类零件主要工艺特点）箱体类零件主要工艺特点1）加工表面比较多，工艺路线较长，加工成本高；）加工表面比较多，工艺路线较长，加工成本高；2）主要加工表面是平面和孔，而且箱体的安装基面、轴承孔以及）主要加工表面是平面和孔，而且箱体的安装基面、轴承孔以及机体的导轨面和连接平面等基准表面，都有较高的加工质量要求。如何机体的导轨面和连接平面等基准表面，都有较高的加工质量要求。如何保证轴承孔与轴承孔、轴承孔与基准平面之间的位置精
24、度要求，以及导保证轴承孔与轴承孔、轴承孔与基准平面之间的位置精度要求，以及导轨面的形状精度、位置精度和表面质量都是箱体类零件工艺规程制订过轨面的形状精度、位置精度和表面质量都是箱体类零件工艺规程制订过程中需要解决的关键问题。程中需要解决的关键问题。7.2零件的工艺分析零件的工艺分析7.3.1加工方法选择加工方法选择1.选择加工方法的影响因素选择加工方法的影响因素（1）工件的加工精度、表面粗糙度和其他技术要求）工件的加工精度、表面粗糙度和其他技术要求（2）工件材料的性质）工件材料的性质（3）工件的形状和尺寸）工件的形状和尺寸（4）生产类型、生产率和经济性）生产类型、生产率和经济性（5）工厂设备、
25、人员情况）工厂设备、人员情况2.加工方法选择加工方法选择（1）查表或经验确定。）查表或经验确定。（2）首先选定主要表面的最后加工方法，然后选定最后加工前一系列）首先选定主要表面的最后加工方法，然后选定最后加工前一系列准备工序的加工方法，接着再选次要表面的加工方法。准备工序的加工方法，接着再选次要表面的加工方法。（3）要综合考虑各方面工艺因素的影响。采用磨削来加工。要综合考虑各方面工艺因素的影响。采用磨削来加工。7.3机械加工工艺过程卡片的制定机械加工工艺过程卡片的制定表表7-5外圆表面加工方法及适用范围外圆表面加工方法及适用范围7.3机械加工工艺过程卡片的制定机械加工工艺过程卡片的制定表表7-
26、6内圆表面加工方法及适用范围内圆表面加工方法及适用范围7.3机械加工工艺过程卡片的制定机械加工工艺过程卡片的制定表表7-6内圆表面加工方法及适用范围内圆表面加工方法及适用范围续续7.3机械加工工艺过程卡片的制定机械加工工艺过程卡片的制定表表7-7平面加工方法及适用范围平面加工方法及适用范围7.3机械加工工艺过程卡片的制定机械加工工艺过程卡片的制定表表7-7平面加工方法及适用范围平面加工方法及适用范围续续7.3机械加工工艺过程卡片的制定机械加工工艺过程卡片的制定7.3.2加工加工阶段的划分阶段的划分1加工阶段划分加工阶段划分（1）粗加工阶段）粗加工阶段切除大部分的加工余量，使各加工表面尽可能接近
27、图纸尺寸，切除大部分的加工余量，使各加工表面尽可能接近图纸尺寸，并加工出精基准，因此主要问题是如何获得高的生产率。并加工出精基准，因此主要问题是如何获得高的生产率。（2）半精加工阶段）半精加工阶段使主要表面消除粗加工留下来的误差，为精加工作好准备（达使主要表面消除粗加工留下来的误差，为精加工作好准备（达到一定的加工精度，保证一定的精加工余量），并完成次要表面加工（如钻到一定的加工精度，保证一定的精加工余量），并完成次要表面加工（如钻孔、攻丝、铣键槽等）。半精加工一般在热处理之前进行。孔、攻丝、铣键槽等）。半精加工一般在热处理之前进行。（3）精加工阶段）精加工阶段保证各主要表面达到图纸规定的加工
28、质量和技术要求。保证各主要表面达到图纸规定的加工质量和技术要求。（4）光整加工阶段）光整加工阶段进一步提高尺寸精度和降低表面粗糙度数值（尺寸精度达到进一步提高尺寸精度和降低表面粗糙度数值（尺寸精度达到IT6级以级以上，上，Ra1.6m）,提高表面层的物理力学性能。提高表面层的物理力学性能。7.3机械加工工艺过程卡片的制定机械加工工艺过程卡片的制定2.划分加工阶段的必要性划分加工阶段的必要性（1）保证加工质量）保证加工质量粗加工阶段因切削力和切削热引起的变形，可在半精、精加工逐步粗加工阶段因切削力和切削热引起的变形，可在半精、精加工逐步得到纠正。粗加工阶段工件由于表面金属层被切除而内应力将重新分
29、布得到纠正。粗加工阶段工件由于表面金属层被切除而内应力将重新分布会产生变形。粗、精加工分开后，一方面各阶段之间的时间间隔相当于会产生变形。粗、精加工分开后，一方面各阶段之间的时间间隔相当于自然时效，有利于内应力消除，另一方面不会破坏已精加工过的表面精自然时效，有利于内应力消除，另一方面不会破坏已精加工过的表面精度。度。（2）合理的使用机床设备）合理的使用机床设备粗加工时选用功率大、刚性好、一般精度的高效率机床；精加工时粗加工时选用功率大、刚性好、一般精度的高效率机床；精加工时可采用高精度机床。这样能充分发挥机床设备各自的性能特点，延长高可采用高精度机床。这样能充分发挥机床设备各自的性能特点，延
30、长高精度机床的使用寿命。精度机床的使用寿命。7.3机械加工工艺过程卡片的制定机械加工工艺过程卡片的制定（3）便于及时发现毛坯缺陷）便于及时发现毛坯缺陷毛坯的各种缺陷如气孔、砂眼、裂纹和加工余量不足等在粗加工后毛坯的各种缺陷如气孔、砂眼、裂纹和加工余量不足等在粗加工后即可发现，便于及时修补或决定报废，以免后期发现而造成工时浪费。即可发现，便于及时修补或决定报废，以免后期发现而造成工时浪费。精加工、光整加工安排在后可减少工件表面的损伤，有利于保证表面质精加工、光整加工安排在后可减少工件表面的损伤，有利于保证表面质量。量。（4）便于安排热处理工序，使冷、热加工配合协调）便于安排热处理工序，使冷、热加
31、工配合协调例如粗加工前可安排预备热处理，退火或正火；粗加工后可安排时例如粗加工前可安排预备热处理，退火或正火；粗加工后可安排时效或调质；半精加工之后安排淬火处理；淬硬后安排精加工工序。热处效或调质；半精加工之后安排淬火处理；淬硬后安排精加工工序。热处理引起的变形逐渐消除。冷、热加工工序交替进行，配合协调，有利于理引起的变形逐渐消除。冷、热加工工序交替进行，配合协调，有利于保证加工质量和提高生产效率。保证加工质量和提高生产效率。7.3机械加工工艺过程卡片的制定机械加工工艺过程卡片的制定7.3.3毛坯选择毛坯选择1毛坯选择的重要性毛坯选择的重要性零件工艺过程中的工序数量、材料消耗、机械加工劳动量等
32、在很零件工艺过程中的工序数量、材料消耗、机械加工劳动量等在很大程度上取决于所选的毛坯。大程度上取决于所选的毛坯。2毛坯选择的原则毛坯选择的原则（1）经济合理性原则）经济合理性原则（2）功能适应性原则）功能适应性原则（3）资源最佳利用原则）资源最佳利用原则一层含义是节省原材料消耗，二是充分利用现有设备资源。一层含义是节省原材料消耗，二是充分利用现有设备资源。（4）能量消耗最小原则）能量消耗最小原则（5）环境保护原则）环境保护原则（6）安全宜人原则）安全宜人原则7.3机械加工工艺过程卡片的制定机械加工工艺过程卡片的制定3毛坯种类毛坯种类（1）铸件）铸件适用于做形状复杂的零件毛坯。适用于做形状复杂的
33、零件毛坯。（2）锻件）锻件适用于要求强度较高、形状比较简单的零件。适用于要求强度较高、形状比较简单的零件。（3）型材）型材热轧型材的尺寸较大，精度低，多用作一般零件的毛坯；冷拉型材热轧型材的尺寸较大，精度低，多用作一般零件的毛坯；冷拉型材尺寸较小，精度较高，多用于制造毛坯精度较高的中小型零件，适于自尺寸较小，精度较高，多用于制造毛坯精度较高的中小型零件，适于自动机加工。动机加工。（4）焊接件）焊接件（5）冷冲压件）冷冲压件适用于形状复杂的板料零件，多用于中小尺寸零件的大批、大量生适用于形状复杂的板料零件，多用于中小尺寸零件的大批、大量生产。产。7.3机械加工工艺过程卡片的制定机械加工工艺过程卡
34、片的制定4毛坯发展趋势毛坯发展趋势（1）毛坯制造工艺向精密成形工艺方向发展，即毛坯成形的形状、尺）毛坯制造工艺向精密成形工艺方向发展，即毛坯成形的形状、尺寸精度正从近净成形（寸精度正从近净成形（NearNetShapeForming）向净成形（）向净成形（NetShapeForming）即近无余量成形方向发展。将来）即近无余量成形方向发展。将来“毛坯毛坯”与与“零件零件”的界限的界限可能可能越来越小，有的毛坯可能已接近或达到零件的最终形状和尺寸，磨削后越来越小，有的毛坯可能已接近或达到零件的最终形状和尺寸，磨削后即可装配。即可装配。（2）绿色毛坯。生产绿色产品的绿色制造过程将成为未来工业制造过
35、）绿色毛坯。生产绿色产品的绿色制造过程将成为未来工业制造过程的规范。我国至今仍然沿用着粗放型经营的传统工业模式，能耗高、程的规范。我国至今仍然沿用着粗放型经营的传统工业模式，能耗高、效益低、环境污染严重。因此从理论和方法上开展系统的清洁化生产研效益低、环境污染严重。因此从理论和方法上开展系统的清洁化生产研究，促进我国绿色产品的迅速发展，适应国际市场的需求，迎接未来挑究，促进我国绿色产品的迅速发展，适应国际市场的需求，迎接未来挑战，意义重大。战，意义重大。7.3机械加工工艺过程卡片的制定机械加工工艺过程卡片的制定7.3.4工序组合原则工序组合原则确定工件加工工序的数目，即工序的组合。工序的组合可
36、采用工序确定工件加工工序的数目，即工序的组合。工序的组合可采用工序集中原则和工序分散的原则。集中原则和工序分散的原则。1工序集中工序集中工序集中是使每道工序包括尽可能多的加工内容，因而使总工序数工序集中是使每道工序包括尽可能多的加工内容，因而使总工序数减少。减少。工序集中具有以下特点：工序集中具有以下特点：1）减少工件的安装次数，缩短了辅助时间，易于保证加工表面之）减少工件的安装次数，缩短了辅助时间，易于保证加工表面之间的位置精度。间的位置精度。2）便于采用高效的专用机床设备和工艺装备，提高生产率。）便于采用高效的专用机床设备和工艺装备，提高生产率。3）工序数目少，缩短了工艺流程，可简化生产组
37、织与计划安排，）工序数目少，缩短了工艺流程，可简化生产组织与计划安排，减少设备数量，相应地减少工人人数和生产所需的面积。减少设备数量，相应地减少工人人数和生产所需的面积。4）操作、调整、维修费时费事，生产准备工作量大。）操作、调整、维修费时费事，生产准备工作量大。7.3机械加工工艺过程卡片的制定机械加工工艺过程卡片的制定2工序分散工序分散每道工序的加工内容较少，有些工序只包含一个工步，整个工艺过每道工序的加工内容较少，有些工序只包含一个工步，整个工艺过程安排的工序数较多。程安排的工序数较多。工序分散主要有以下特点：工序分散主要有以下特点：1）由于每台机床完成较少的加工内容，所以机床、夹具、刀具
38、结）由于每台机床完成较少的加工内容，所以机床、夹具、刀具结构简单，调整方便，对工人的技术水平要求低。构简单，调整方便，对工人的技术水平要求低。2）便于选择合理的切削用量。）便于选择合理的切削用量。3）生产适应性强，转换产品较容易。）生产适应性强，转换产品较容易。4）所需设备及工人人数多，生产周期长，生产所需面积大，运输）所需设备及工人人数多，生产周期长，生产所需面积大，运输量也较大。量也较大。7.3机械加工工艺过程卡片的制定机械加工工艺过程卡片的制定7.3.5加工顺序的安排加工顺序的安排1机械加工工序的安排机械加工工序的安排（1）基面先行）基面先行工件的精基准表面，应安排在起始工序先进行加工，
39、以便尽快为后工件的精基准表面，应安排在起始工序先进行加工，以便尽快为后续工序的加工提供精基准。工件上主要表面精加工之前，还必须安排对续工序的加工提供精基准。工件上主要表面精加工之前，还必须安排对精基准进行修整。若基准不统一，则应按基准转换顺序逐步提高精度的精基准进行修整。若基准不统一，则应按基准转换顺序逐步提高精度的原则安排基准面加工。原则安排基准面加工。（2）先主后次）先主后次先安排主要表面加工，后安排次要表面加工。先安排主要表面加工，后安排次要表面加工。（3）先粗后精）先粗后精先安排粗加工，中间安排半精加工，最后安排精加工或光整加工。先安排粗加工，中间安排半精加工，最后安排精加工或光整加工
40、。（4）先面后孔）先面后孔对于箱体、支架和连杆等工件应先加工平面后加工孔。对于箱体、支架和连杆等工件应先加工平面后加工孔。7.3机械加工工艺过程卡片的制定机械加工工艺过程卡片的制定2热处理工序的安排热处理工序的安排（1）预备热处理）预备热处理一般安排在机械加工之前，主要目的是改善切削性能，使组织均一般安排在机械加工之前，主要目的是改善切削性能，使组织均匀，细化晶粒，消除毛坯制造时的内应力。常用的热处理方法有退火和匀，细化晶粒，消除毛坯制造时的内应力。常用的热处理方法有退火和正火。调质可提高材料的综合机械性能，也能为后续热处理工序作准正火。调质可提高材料的综合机械性能，也能为后续热处理工序作准备
41、，可安排在粗加工后进行。备，可安排在粗加工后进行。（2）去除内应力处理）去除内应力处理安排在粗加工之后，精加工之前进行。包括人工时效、退火等。根安排在粗加工之后，精加工之前进行。包括人工时效、退火等。根据工件的据工件的精度要求精度要求不同，可安排一次或多次。不同，可安排一次或多次。（3）最终热处理）最终热处理主要目的是提高材料的强度、表面硬度和耐磨性。变形较大的热处主要目的是提高材料的强度、表面硬度和耐磨性。变形较大的热处理如调质、淬火、渗碳淬火应安排在磨削前进行。变形较小的热处理如理如调质、淬火、渗碳淬火应安排在磨削前进行。变形较小的热处理如氮化等，应安排在精加工后。表面的装饰性镀层和发蓝工
42、序一般安排在氮化等，应安排在精加工后。表面的装饰性镀层和发蓝工序一般安排在工件精加工后进行。工件精加工后进行。7.3机械加工工艺过程卡片的制定机械加工工艺过程卡片的制定3辅助工序的安排辅助工序的安排辅助工序包括工件的检验、去毛刺、倒棱边、去磁、清洗和涂防锈辅助工序包括工件的检验、去毛刺、倒棱边、去磁、清洗和涂防锈油等。其中检验工序是主要的辅助工序，是保证质量的重要措施。除了油等。其中检验工序是主要的辅助工序，是保证质量的重要措施。除了每道工序操作者自检外，检验工序应安排在粗加工结束、精加工之前；每道工序操作者自检外，检验工序应安排在粗加工结束、精加工之前；重要工序前后；送外车间加工前后；加工完
43、毕，进入装配和成品库前应重要工序前后；送外车间加工前后；加工完毕，进入装配和成品库前应进行最终检验，有时还应进行特种性能检验，如磁力探伤、密封性等。进行最终检验，有时还应进行特种性能检验，如磁力探伤、密封性等。7.3机械加工工艺过程卡片的制定机械加工工艺过程卡片的制定7.3.6定位基准选择定位基准选择零件图中通过设计基准、设计尺寸来表达各表面的位置零件图中通过设计基准、设计尺寸来表达各表面的位置要求。在加工时是通过工序基准及工序尺寸来保证这些位置要求。在加工时是通过工序基准及工序尺寸来保证这些位置要求的。而工序尺寸方向上的位置，是由定位基准来保证的。要求的。而工序尺寸方向上的位置，是由定位基准
44、来保证的。加工后工件的位置精度是通过测量基准进行检验的。加工后工件的位置精度是通过测量基准进行检验的。因此，基准选择主要是研究加工过程中的表面位置精度因此，基准选择主要是研究加工过程中的表面位置精度要求及其保证的方法。要求及其保证的方法。1.粗基准与精基准粗基准与精基准粗基准：未经加工过的毛坯表面。粗基准：未经加工过的毛坯表面。精基准：已经加工过的表面。精基准：已经加工过的表面。辅助基准：在工件上特意作出的定位表面。辅助基准：在工件上特意作出的定位表面。7.3机械加工工艺过程卡片的制定机械加工工艺过程卡片的制定2.粗基准的选择粗基准的选择选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量
45、，选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，不加工表面的尺寸、位置符合图纸要求。不加工表面的尺寸、位置符合图纸要求。（1）保证不加工表面与加工表面相互位置要求原则）保证不加工表面与加工表面相互位置要求原则若零件上有某个表面不需要加工，则应选择这个不需加工的表面若零件上有某个表面不需要加工，则应选择这个不需加工的表面作为粗基准。这样做能提高加工表面和不加工表面之间的相互位置精度。作为粗基准。这样做能提高加工表面和不加工表面之间的相互位置精度。如图如图7-3a所示零件，为了保证壁厚均匀，粗基准选用不加工的内孔和内所示零件，为了保证壁厚均匀，粗基准选用不加工的内孔和内端面。端面。若零
46、件上有很多不加工表面，则应选择其中与加工表面有较高相互若零件上有很多不加工表面，则应选择其中与加工表面有较高相互位置精度要求的表面作为粗基准。如图位置精度要求的表面作为粗基准。如图7-3b所示的零件。所示的零件。7.3机械加工工艺过程卡片的制定机械加工工艺过程卡片的制定7.3机械加工工艺过程卡片的制定机械加工工艺过程卡片的制定图图7-3用不加工表面作粗定位基准用不加工表面作粗定位基准（2）保证各加工表面的加工余量合理分配的原则）保证各加工表面的加工余量合理分配的原则1）为了保证重要加工表面的加工余量均匀，应选重要）为了保证重要加工表面的加工余量均匀，应选重要加工表面为粗基准。加工表面为粗基准。
47、当工件上有多个重要加工面要求保证余量均匀时，则应当工件上有多个重要加工面要求保证余量均匀时，则应选择余量要求最严的面为粗基准。选择余量要求最严的面为粗基准。2）应以余量最小的表面作为粗基准，以保证每个表面）应以余量最小的表面作为粗基准，以保证每个表面都有足够的加工余量。都有足够的加工余量。（3）保证定位准确、夹紧可靠以及夹具结构简单、操作方便原则）保证定位准确、夹紧可靠以及夹具结构简单、操作方便原则（4）粗基准尽量不重复使用的原则）粗基准尽量不重复使用的原则7.3机械加工工艺过程卡片的制定机械加工工艺过程卡片的制定7.3机械加工工艺过程卡片的制定机械加工工艺过程卡片的制定图图7-4床身加工粗基
48、准选择的两种方案床身加工粗基准选择的两种方案 7.3机械加工工艺过程卡片的制定机械加工工艺过程卡片的制定图图7-5柱塞杆粗定位基准选择柱塞杆粗定位基准选择 3.精基准的选择精基准的选择选择精基准时，主要是要解决两个问题，一是保证加工精度，二选择精基准时，主要是要解决两个问题，一是保证加工精度，二是使装夹方便。是使装夹方便。（1）基准重合原则）基准重合原则选择工序基准作为定位基准称为基准重合原则。这样可消除基准不选择工序基准作为定位基准称为基准重合原则。这样可消除基准不重合误差，有利于提高加工精度。重合误差，有利于提高加工精度。（2）基准统一原则）基准统一原则轴类零件加工常采用中心孔，箱体加工通
49、常以一面两孔作为统一基轴类零件加工常采用中心孔，箱体加工通常以一面两孔作为统一基准。准。（3）自为基准原则）自为基准原则（4）互为基准原则）互为基准原则（5）所选的定位基准，应能使工件定位准确、稳定、变形小、夹具结）所选的定位基准，应能使工件定位准确、稳定、变形小、夹具结构简单。构简单。7.3机械加工工艺过程卡片的制定机械加工工艺过程卡片的制定4.辅助定位基准辅助定位基准在加工过程中，有时找不到合适的表面作定位基准，为在加工过程中，有时找不到合适的表面作定位基准，为了便于安装和易于获得所需要的加工精度，可以在工件上特了便于安装和易于获得所需要的加工精度，可以在工件上特意做出供定位用的表面，或把
50、工件上原有的某些表面提高精意做出供定位用的表面，或把工件上原有的某些表面提高精度，这类用作定位的表面称之为辅助定位基准。度，这类用作定位的表面称之为辅助定位基准。辅助定位基准在加工中是常用的，典型的例子是轴类零辅助定位基准在加工中是常用的，典型的例子是轴类零件的中心孔。利用中心孔就能很方便地将轴安装在两顶尖间件的中心孔。利用中心孔就能很方便地将轴安装在两顶尖间进行加工。进行加工。7.3机械加工工艺过程卡片的制定机械加工工艺过程卡片的制定7.3.7工艺路线的拟定工艺路线的拟定制订工艺路线是制订工艺过程的总体布局。其任务是确定工序的内制订工艺路线是制订工艺过程的总体布局。其任务是确定工序的内容、数