机械加工工艺规程设计分析.pptx

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1、1在加工时用于工件定位的基准称为定位基准。又可进一步分为：定位基准选择定位基准选择使用未经机械加工表面作为定位基准，称为粗基准。零件上根据机械加工工艺需要而专门设计的定位基准。如用作轴类零件定位的顶尖孔，用作壳体类零件定位的工艺孔或工艺凸台等。定位基准概念定位基准概念使用经过机械加工表面作为定位基准，称为精基准。qq 精基准qq 粗基准qq 附加基准第1页/共69页2 工艺凸台A向A小刀架上的工艺凸台定位基准选择定位基准选择第2页/共69页3qq 保证相互位置要求原则如果首先要求保证工件上加工面与不加工面的相互位置要求，则应以不加工面作为粗基准。定位基准选择定位基准选择粗基准的选择粗基准的选择

2、两个出发点：两个出发点：a.保证各加工表面有足够余量。b.保证不加工表面的尺寸和位置符合图纸要求。又如图，若AB，应选B面，否则选A面。第3页/共69页4qq 余量均匀分配原则如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准。a a）b b）c c）粗基准选择比较定位基准选择定位基准选择第4页/共69页5p余量足够的原则余量足够的原则若工件上每个表面都要加工，则应以余量最小的表面作为粗基准，以保证各表面都有足够余量。如图如图若以大端为粗基准，由于大小端外圆偏心有5毫米，则上侧单边为34，下侧单边为24,加工余量不足。分析：毛坯：单边29，零件：单边25；由于偏移5，

3、则一边为24，另一边为34，24的一边加工不到。定位基准选择定位基准选择第5页/共69页6阶梯轴的加工阶梯轴的加工定位基准选择定位基准选择第6页/共69页7床身粗基准选择比较工序1工序1工序2工序2 qq 便于工件装夹原则要求选用的粗基准面尽可能平整、光洁，且有足够大的尺寸，不允许有锻造飞边、铸造浇、冒口或其它缺陷。也不宜选用铸造分型面作粗基准。qq 粗基准一般不得重复使用原则 重复定位精度低定位基准选择定位基准选择Flash第7页/共69页8定位基准选择定位基准选择a）以不加工外圆面定位加工孔，再以不加工外圆面定位加工螺钉过孔粗基准重复使用错误示例及改进b）以不加工外圆面定位加工孔，再以加工

4、过的孔定位加工螺钉过孔第8页/共69页9 qq 基准重合原则选用被加工面的设计基准作为精基准，避免基准不重合误差。定位基准选择定位基准选择精基准的选择精基准的选择重点考虑：重点考虑：应考虑减少定位误差，安装方便准确；保证加工精度。（1）设计基准与定位基准不重合误差只发生在用）设计基准与定位基准不重合误差只发生在用调整法调整法获得加工尺寸的获得加工尺寸的情况。情况。（2）基准不重合误差值等于设计基准与定位基准之间尺寸的变化量。）基准不重合误差值等于设计基准与定位基准之间尺寸的变化量。（3）基准不重合一般发生在下列情况：）基准不重合一般发生在下列情况：用设计基准定位不可能或不方便；用设计基准定位不

5、可能或不方便；在选择精基准时优先考虑了基准统一原则。在选择精基准时优先考虑了基准统一原则。（4）设计基准与测量基准不重合也会产生基准不重合误差。）设计基准与测量基准不重合也会产生基准不重合误差。（5）基准不重合误差不仅指尺寸误差，而且对位置误差也要考虑。）基准不重合误差不仅指尺寸误差，而且对位置误差也要考虑。第9页/共69页10设计基准（定位基准）设计基准（定位基准）若本道工序的加工精度为若本道工序的加工精度为，则只要，则只要 A2，即可满即可满足加工要求足加工要求例：图示零件加工台阶面例：图示零件加工台阶面切削平面切削平面（本道工序加工精度）（本道工序加工精度）定位基准选择定位基准选择第10

6、页/共69页11设计基准设计基准定位基准定位基准若要满足加工精度必须有：若要满足加工精度必须有：称为基准不重合误差称为基准不重合误差定位基准选择定位基准选择第11页/共69页12如图如图，加工2、3孔，为了保证尺寸a，应如何进行定位定位基准选择定位基准选择123第12页/共69页13如图如图，图b方案：夹具简单，但孔中心距a难于保证。为保证尺寸a需提高尺寸c的制造精度。图(c)方案则相反。图b图c定位基准选择定位基准选择第13页/共69页14主轴箱零件精基准选择qq 统一基准原则当工件以某一表面作精基准定位，可以方便地加工大多数（或全部）其余表面时，应尽早将这个基准面加工出来，并达到一定精度，

7、以后大多数（或全部）工序均以它为精基准进行加工，可保证各表面间的位置精度。可保证各表面间的位置精度。定位基准选择定位基准选择第14页/共69页15以顶面和两销孔定位 镗孔支架置于箱体中部的吊架支承 吊架定位基准选择定位基准选择第15页/共69页16 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

8、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，需针对具体问题进行具体分析，根据实际情况选择精基准。定位基准选择定位基准选择第16页/共69页17qq 互为基准原则 轴径轴径锥孔主轴零件精基准选择【例】主轴零件精基准选择qq 自为基准原则【例】床身导轨面磨削加工）导轨磨削基准选择定位基准选择定位基准选择以齿形表面定位加工以齿形表面定位加工1卡盘；卡盘；2滚柱；滚柱；3齿轮齿轮第17页/共69页18 对于某些精加工或光整加工工序，因为这些工序要求余量小而均匀，以保证表面加工的质量并提高生产率，此时应选择加工表面本身作为精基准。如：注意：采用自为基准仅能提高表面质量，不能提高形

9、位精度，该加工表面与其它表面之间形位精度则应由先行工序保证。典型的采用自为基准加工的方法有：珩磨、高速自由镗等。qq 自为基准原则 定位基准选择定位基准选择第18页/共69页19 浮动镗刀块1工件 2镗刀块 3镗杆qq 便于装夹原则所选择的精基准，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。接触面积和分布面积尽可能大。外圆研磨示意图【例】铰孔、拉孔、研磨【例】浮动镗刀块镗孔定位基准选择定位基准选择第19页/共69页20 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【

10、例】选择图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。定位基准选择定位基准选择第20页/共69页21加工方法的选择加工方法的选择加工误差与成本关系C0AB 经济精度随年代增长和技术进步而不断提高经济精度随年代增长和技术进步而不断提高 在在正正常常加加工工条条件件下下（采采用用符符合合质质量量标标准准的的设设备备和和工工艺艺装装备备，使使用用标标准准技技术术等等级级工工人人，不不延延长长加加工工时时间间），一一种种加加工工方方法法所所能能保保证证的的加加工工精度和表面粗糙度（图中精度和表面粗糙度（图中ABAB段）段）加工经济精度加工经济精度 加工误差（m）196

11、010-110-210-319202000102101100年代加工精度与年代的关系 一般加工精密加工超精密加工第21页/共69页22加工方法的选择加工方法的选择1）零件加工表面的形状和精度及表面粗糙度要求2）零件材料的加工性3）生产批量和生产节拍要求4）企业现有加工设备和加工能力5）经济性加工方法选择加工方法选择pp 在在选选择择加加工工方方法法时时，首首先先根根据据零零件件主主要要表表面面的的技技术术要要求求和和工工厂厂具具体体条条件件，先先选选定定它它的的最最终终工工序序的的加加工工方方法法，然后再逐一选定该表面各有关前导工序的加工方法。然后再逐一选定该表面各有关前导工序的加工方法。应考

12、虑以下因素第22页/共69页23p同一种表面可以选用各种不同的加工方法加工，但每种加同一种表面可以选用各种不同的加工方法加工，但每种加工方法所能获得的加工质量、加工时间和所花费的费用却工方法所能获得的加工质量、加工时间和所花费的费用却是各不相同的，是各不相同的，p具有一定技术要求的加工表面，一般都不是只通过一次加具有一定技术要求的加工表面，一般都不是只通过一次加工就能达到图纸要求的，对于精密零件的主要表面，往往工就能达到图纸要求的，对于精密零件的主要表面，往往要通过多次加工才能逐步达到加工质量要求。要通过多次加工才能逐步达到加工质量要求。p工程技术人员的任务，工程技术人员的任务，就是要根据具体

13、加工条件就是要根据具体加工条件(生产类生产类型、设备状况、工人的技术水平等型、设备状况、工人的技术水平等)选用最适当的加工方选用最适当的加工方法，加工出符合图纸要求的机器零件。法，加工出符合图纸要求的机器零件。加工方法的选择加工方法的选择第23页/共69页24加工方法的选择加工方法的选择 表4-7 外圆加工中各种加工方法的加工经济精度及表面粗糙度加工方法加 工 情 况加工经济精度（IT）表面粗糙度 Ra（m）车粗 车半精车精 车金刚石车（镜面车）12131011785610802.5101.2550.021.25铣粗 铣半精铣精 铣121311128910802.5101.255车 槽一次行程

14、二次行程1112101110202.510外 磨粗 磨半精磨精 磨精密磨（精修整砂轮）镜 面 磨8978675651.25100.632.50.161.250.080.320.0080.08抛 光0.0081.25研 磨粗 研精 研精密研56550.160.630.040.320.0080.08超精加工精精 密550.080.320.010.16砂带磨精 磨精密磨5650.020.160.010.04滚 压670.161.25 注：加工有色金属时，表面粗糙度 Ra 取小值。第24页/共69页25加工方法的选择加工方法的选择 表4-8 孔加工中各种加工方法的加工经济精度及表面粗糙度 注：加工有色

15、金属时，表面粗糙度 Ra 取小值。加工方法加 工 情 况加工经济精度（IT）表面粗糙度Ra（m）钻15mm以下15mm以上111310125802080扩粗 扩一次扩孔（铸孔或冲孔）精 扩1213111391152010401.2510铰半精铰精 铰手 铰896751.25100.3250.081.25拉粗 拉一次拉孔（铸孔或冲孔）精 拉9101011791.2550.322.50.160.63镗粗 镗半精镗精镗（浮动镗）金刚镗1213101179575202.5100.6350.161.25内 磨粗 磨半精磨精 磨精密磨（精修整砂轮）91191078671.25100.321.250.080

16、.630.040.16研 磨粗 研精 研精密研56550.160.630.040.320.0080.08挤滚珠滚柱扩孔器，挤压头680.011.25第25页/共69页26加工方法的选择加工方法的选择 表4-9 平面加工中各种加工方法的加工经济精度及表面粗糙度 注：加工有色金属时，表面粗糙度 Ra 取小值。加工方法加工情况加工经济精度（IT）表面粗糙度Ra（m）端 铣粗 铣半精铣精 铣1113811685202.5100.635车半精车精 车细车（金刚石车)8116862.5101.2550.021.25拉粗拉（铸造或冲压表面）精 拉1011695200.322.5平 磨粗 磨半精磨精 磨精密磨

17、810896861.25100.632.50.161.250.040.32刮2525mm2内点数10131316162020250.320.630.160.320.080.160.040.08研 磨粗 研精 研精密研6550.160.630.040.320.0080.08砂带磨精 磨精密磨5650.040.320.010.04滚 压7100.162.5第26页/共69页27加工方加工方法法机床机床加工范围加工范围加工精加工精度度粗糙度粗糙度(Ra)夹具夹具刀具刀具特点特点车削车削车床车床内外圆柱面、内外圆柱面、内外圆内外圆锥面、锥面、螺纹、螺纹、沟槽、沟槽、端面、端面、回转成回转成形面形面IT

18、13IT612.51.6m m三爪自定心卡盘、三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、四爪单动卡盘、顶尖、心轴、顶尖、心轴、中心架与跟刀中心架与跟刀架架偏刀、弯头刀、偏刀、弯头刀、切刀、镗切刀、镗刀、圆头刀、圆头刀、螺纹刀、螺纹车刀车刀1.易于保证工件各加工面的位置精易于保证工件各加工面的位置精度。度。2.切削过程比较平稳。切削过程比较平稳。3.车刀结构简单，制造容易，刃磨车刀结构简单，制造容易，刃磨和装夹较方便。和装夹较方便。4.车削加工的工件材料种类多。车削加工的工件材料种类多。铣削铣削铣床铣床平面、斜面、平面、斜面、沟槽、沟槽、成形面成形面IT8IT76.31.6m m平口钳平口钳圆柱铣刀、端圆柱

19、铣刀、端铣刀、立铣刀、立铣刀铣刀1.生产效率较高。生产效率较高。2.容易产生震动。容易产生震动。3.散热条件较好。散热条件较好。4.加工成本较高。加工成本较高。刨削刨削刨床刨床水平面、垂水平面、垂直面、直面、斜面、斜面、沟槽沟槽IT9IT83.21.6m m平口钳、工作台、平口钳、工作台、角铁角铁弯头刨刀、直弯头刨刀、直头刨刀头刨刀1.刨床的结构简单，调整、操作方刨床的结构简单，调整、操作方便。便。2.生产率一般较低。生产率一般较低。3.加工精度中等。加工精度中等。磨削磨削外圆外圆磨磨 床床、平面平面磨床磨床外圆、内孔、外圆、内孔、平面、平面、沟槽、沟槽、齿形、齿形、螺纹螺纹IT6IT50.8

20、0.2m m外圆磨床：顶尖、外圆磨床：顶尖、卡盘、心轴卡盘、心轴平面磨床：电磁吸平面磨床：电磁吸盘、平口钳盘、平口钳砂轮砂轮1.加工精度高及表面粗糙度值小。加工精度高及表面粗糙度值小。2.径向磨削分力较大，易使工艺系径向磨削分力较大，易使工艺系统产生变形，影响加工精度。统产生变形，影响加工精度。3.磨削温度高。磨削温度高。4.砂轮有自锐作用。砂轮有自锐作用。常用加工方法一览表常用加工方法一览表加工方法的选择加工方法的选择第27页/共69页28加工方加工方法法机床机床加工范围加工范围加工精加工精度度粗糙度粗糙度(Ra)夹具夹具刀具刀具特点特点钻钻削削钻钻钻床在实体上加工孔IT13IT115012

21、.5m小型工件：虎钳大型工件：螺栓圆轴或套筒：V形架+压紧螺栓成批/大量：钻模麻花钻头1.钻头容易引偏2.易出现孔径扩大现象3.排屑、排热困难。扩扩对已有孔扩大IT10 IT96.33.2m扩孔钻1.导向性能好，切削比较稳定，可校正原有孔的轴线歪曲和圆度误差2.扩孔余量小，且排屑容易3.无横刃，可以采用较大的进给量。铰铰对未淬硬孔精加工IT8 IT71.60.4m铰刀1.具有校准部分，起校准孔径、修光孔壁的作用2.铰孔余量小，切削力小，切削速度低，产热少，工件受力和受热变形小3.是标准工具4.只能保证孔本身的精度，不能校正轴线偏斜和其他相关表面位置关系。镗孔镗孔车床镗床铣床对已有孔扩大并达到精

22、度和表面粗糙度要求IT9IT71.60.8m箱体孔轴线：1.与底平行：压板、螺栓2.与底垂直：弯板成批：专用镗孔夹具镗刀1.刀具结构简单，且径向尺寸可以调节，用一把刀具就可以加工直径不同的孔。2.能校正原有孔的轴线歪斜及位置误差。3.不适宜细长孔的加工。4.镗孔质量取决于机床精度和工人的技术水平，对操作者的技术要求较高。5.生产率较低，且不易保证稳定的加工精度。常用加工方法一览表常用加工方法一览表加工方法的选择加工方法的选择第28页/共69页29加工方法的选择加工方法的选择机床选择机床选择qq 零件加工表面形状与机床类型相适应qq 零件加工表面尺寸、精度与机床规格相适应qq 零件生产类型与机床

23、的生产率相适应qq 零机床的选择还应与厂内现有设备相适机床的选择还应与厂内现有设备相适应qq 数控机床与普通机床 产品变换周期短产品变换周期短数控机床数控机床 形状复杂、普通机床加工困难形状复杂、普通机床加工困难数控机床数控机床 加工精度要求较高的重要零件加工精度要求较高的重要零件数控机床数控机床 产品基本不变、大批大量生产产品基本不变、大批大量生产组合机床组合机床第29页/共69页30各类机床的工作精度各类机床的工作精度加工方法的选择加工方法的选择第30页/共69页31各类机床的工作精度各类机床的工作精度加工方法的选择加工方法的选择第31页/共69页32各类机床的工作精度各类机床的工作精度加

24、工方法的选择加工方法的选择第32页/共69页33各类机床的工作精度各类机床的工作精度加工方法的选择加工方法的选择第33页/共69页34p外圆表面加工的零件种类外圆表面加工的零件种类 轴类、套筒类、盘类零件轴类、套筒类、盘类零件p外圆表面加工的外圆表面加工的加工方法加工方法车削、磨削和各种光整加工方法车削、磨削和各种光整加工方法。车削加工是外圆表面最经济有效的加工方法，一般适于作为外圆表面粗加工和半进精加工方法；磨削加工是外圆表面主要精加工方法，特别适用于各种高硬度和淬火后零件的精加工；光整加工是精加工之后进行的超精密加工方法（如滚压、抛光、研磨、超精加工等），适用于某些精度和表面质量要求很高的

25、零件。典型表面加工路线典型表面加工路线l外圆表面加工外圆表面加工第34页/共69页35表1-7 外圆加工方法 注：加工有色金属时，表面粗糙度 Ra 取小值。加工方法的选择加工方法的选择第35页/共69页36典型表面加工路线典型表面加工路线超精加工超精加工外圆表面加工方法外圆表面加工方法砂砂 带带 磨磨研研 磨磨第36页/共69页37p内圆表面加工的特点内圆表面加工的特点螺钉、螺栓的紧固孔；螺钉、螺栓的紧固孔；套筒、法兰盘及齿轮等回转体零件上的孔；套筒、法兰盘及齿轮等回转体零件上的孔；箱体类零件上的主轴及传动轴的轴承孔；箱体类零件上的主轴及传动轴的轴承孔；炮筒、空心轴的深孔（一般炮筒、空心轴的深

26、孔（一般l/d10）；）；保证零件间配合准确性的圆锥孔等。保证零件间配合准确性的圆锥孔等。一般情况下，加工孔比加工同样尺寸、精度的外圆表面要困难一般情况下，加工孔比加工同样尺寸、精度的外圆表面要困难内圆表面的加工条件差，孔加工刀具尺寸受被加工孔本身尺寸的限制，刀具的刚性差，内圆表面的加工条件差，孔加工刀具尺寸受被加工孔本身尺寸的限制，刀具的刚性差，容易产生弯曲变形及振动；容易产生弯曲变形及振动；切削过程中，孔内排屑、散热、冷却、润滑条件差。因此，孔的加工精度和表面粗糙切削过程中，孔内排屑、散热、冷却、润滑条件差。因此，孔的加工精度和表面粗糙度都不容易控制。度都不容易控制。此外，大部分孔加工刀具

27、为定尺寸刀具，刀具直径的制造误差和磨损，将直接影响孔此外，大部分孔加工刀具为定尺寸刀具，刀具直径的制造误差和磨损，将直接影响孔的加工精度。的加工精度。当一个零件要求内圆表面与外圆表面必须保持某种确定关系时，一般总是先加工内圆表面，然后再以内圆表面定位加工外圆表面。典型表面加工路线典型表面加工路线l内圆表面加工内圆表面加工第37页/共69页38典型表面加工路线典型表面加工路线内圆表面的可以在车、钻、镗、拉、磨床上进行。常用的加工方法有：钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、拉孔和磨孔等。选择达加工法时，应考方虑孔径大小、深度、精度、工件形状、尺寸、重量、材料、生产批量及设备等具体条件。对于精度要求较高的孔，最

28、后还须经珩磨或研磨及滚压等精密加工。p 内圆表面的加工方法内圆表面的加工方法 第38页/共69页39内圆表面的加工方法内圆表面的加工方法 典型表面加工路线典型表面加工路线第39页/共69页40内圆表面的加工方法内圆表面的加工方法 典型表面加工路线典型表面加工路线第40页/共69页41加工方法的选择加工方法的选择第41页/共69页42孔加工方法孔加工方法典型表面加工路线典型表面加工路线第42页/共69页43珩 磨孔加工方法孔加工方法典型表面加工路线典型表面加工路线浮动镗浮动镗刀结构第43页/共69页44平面是基础类零件(如箱体、工作台、床身及支架等)的主要表面，也是回旋体零件的重要表面之一(如端

29、面、台肩面等)。根据平面所起的作用不同，可以将其分为非结合面、结合面导向面测量工具的工作平面等。平面加工方法平面加工方法典型表面加工路线典型表面加工路线第44页/共69页45常用的粗加工方法常用的精加工方法平面的光整加工方法车平面车平面铣平面铣平面刨平面刨平面拉平面拉平面磨平面磨平面宽刃精刨宽刃精刨刮研平面刮研平面研磨平面研磨平面精密磨削精密磨削砂带磨砂带磨抛光抛光p平面的加工方法平面的加工方法轴类、盘套类零件的端面加工常用在大批量生产典型表面加工路线典型表面加工路线第45页/共69页46非结合面非结合面，一般粗铣、粗刨或粗车。结合面和重要表面结合面和重要表面，粗铣精铣或粗刨精刨即可，精度要求

30、较高的，需磨削或刮削。盘类零件的结合面盘类零件的结合面，如各种法兰盘的端面及止口，一般采用粗车半精车精车。精度较高的板块状零件精度较高的板块状零件，如定位用的平行垫铁等，常用粗铣（刨）精铣（刨）磨削的方案。量块等高精度的零件量块等高精度的零件尚需研磨。韧性较大的有色金属件韧性较大的有色金属件，一般用粗铣精铣或粗刨精刨方案。典型表面加工路线典型表面加工路线第46页/共69页47典型表面加工路线典型表面加工路线第47页/共69页48p工艺过程的加工阶段划分工艺过程的加工阶段划分 粗加工阶段。粗加工阶段。主要切除各表面上的大部分加工余量，使毛坯形状和尺寸接近于成品。该主要切除各表面上的大部分加工余量

31、，使毛坯形状和尺寸接近于成品。该阶段的特点是适用大功率机床，选用较大的切削用量，阶段的特点是适用大功率机床，选用较大的切削用量，尽可能提高生产率和尽可能提高生产率和降低刀具磨损等降低刀具磨损等。半精加工阶段。半精加工阶段。完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工做准备。完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工做准备。精加工阶段。精加工阶段。保证主要表面达到图样要求。保证主要表面达到图样要求。光整加工阶段。光整加工阶段。对表面粗糙度及加工精度要求高的表面，还需进行光整加工。这个阶段一对表面粗糙度及加工精度要求高的表面，还需进行光整加工。这个阶段一般不能用于提高零件的位置精度。般不能用于提高零件的

32、位置精度。注意：注意：加工阶段的划分是就零件加工的整个过程而言，不能以某个表面的加加工阶段的划分是就零件加工的整个过程而言，不能以某个表面的加工或某个工序的性质来判断。同时在具体应用时，也不可以绝对化，对有些工或某个工序的性质来判断。同时在具体应用时，也不可以绝对化，对有些重型零件或余量小、精度不高的零件，则可以在一次装夹后完成表面的粗精重型零件或余量小、精度不高的零件，则可以在一次装夹后完成表面的粗精加工。加工。加工阶段的划分加工阶段的划分加工顺序的安排加工顺序的安排第48页/共69页49p划分加工阶段的原因划分加工阶段的原因 有利于保证加工质量。有利于保证加工质量。工件在粗加工时，由于加工

33、余量较大，所受的切削力、夹紧力较工件在粗加工时，由于加工余量较大，所受的切削力、夹紧力较大，将引起较大的变形及内应力重新分布。如不分阶段进行加工，上大，将引起较大的变形及内应力重新分布。如不分阶段进行加工，上述变形来不及恢复，将影响加工精度。而划分加工阶段后，能逐渐恢述变形来不及恢复，将影响加工精度。而划分加工阶段后，能逐渐恢复和修正变形，提高加工质量。复和修正变形，提高加工质量。便于合理使用设备。便于合理使用设备。粗加工要求采用刚性好，效率高而精度低的机，精加工则要求机粗加工要求采用刚性好，效率高而精度低的机，精加工则要求机床精度高。划分加工阶段后，可以避免以精干粗，充分发挥机床的性床精度高

34、。划分加工阶段后，可以避免以精干粗，充分发挥机床的性能，延长机床的使用寿命。能，延长机床的使用寿命。便于安排热处理工序和检验工序。便于安排热处理工序和检验工序。如粗加工阶段后，一般要安排去应力的热处理，以消除内应力。某如粗加工阶段后，一般要安排去应力的热处理，以消除内应力。某些零件精加工前要安排淬火等最终热处理，其变形可通过精加工予以些零件精加工前要安排淬火等最终热处理，其变形可通过精加工予以消除。消除。便于及时发现缺陷及避免损伤已加工表面。便于及时发现缺陷及避免损伤已加工表面。毛坯经粗加工阶段后，缺陷即已暴露，可及时发现和处理，同时，毛坯经粗加工阶段后，缺陷即已暴露，可及时发现和处理，同时，

35、精加工工序放在最后，可以避免加工好的表面在搬运和夹紧中受损。精加工工序放在最后，可以避免加工好的表面在搬运和夹紧中受损。加工顺序的安排加工顺序的安排第49页/共69页50加工顺序的安排加工顺序的安排 先基准后其他先加工基准面，再加工其他表面 先面后孔有两层含义：1 1）当零件上有较大的平面可以作定位基准时，先将其加工出来，再）当零件上有较大的平面可以作定位基准时，先将其加工出来，再以面定位加工孔，可以保证定位准确、稳定以面定位加工孔，可以保证定位准确、稳定 2 2）在毛坯面上钻孔或镗孔，容易使钻头引偏或打刀，先将此面加工）在毛坯面上钻孔或镗孔，容易使钻头引偏或打刀，先将此面加工好，再加工孔，则

36、可避免上述情况的发生好，再加工孔，则可避免上述情况的发生 先主后次也有两层含义：1 1）先考虑主要表面加工，再安排次要表面加工，次要表面加工常常）先考虑主要表面加工，再安排次要表面加工，次要表面加工常常从加工方便与经济角度出发进行安排从加工方便与经济角度出发进行安排 2 2）次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求，常常要求在主要）次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位进行加工表面加工后，以主要表面定位进行加工 先粗后精 工艺顺序安排原则工艺顺序安排原则第50页/共69页51 p 预备热处理预备热处理 预备热处理的目的预备热处理的目的 改善加工性能、

37、改善加工性能、消除内应力和消除内应力和 为最终热处理准备良好的金相组织为最终热处理准备良好的金相组织。其热处理工艺有其热处理工艺有退火、正火、时效、调质等。退火、正火、时效、调质等。加工顺序的安排加工顺序的安排热处理和表面处理工序的安排热处理和表面处理工序的安排目的目的：提高材料的机械性能；提高材料的机械性能；消除残余应力；消除残余应力；改善金属的切削加工性改善金属的切削加工性。热处理工艺可分为两大类热处理工艺可分为两大类：预备热处理和最终热处理。预备热处理和最终热处理。第51页/共69页521.1.退火退火 用于含碳量高于用于含碳量高于 0.5%的碳钢和合金钢毛坯，常安排的碳钢和合金钢毛坯，

38、常安排在毛坯制作之后、粗加工之前进行。在毛坯制作之后、粗加工之前进行。退火的目的：退火的目的：退火的目的：退火的目的：降低硬度，以利于切削加工；降低硬度，以利于切削加工；降低硬度，以利于切削加工；降低硬度，以利于切削加工；细化晶粒，改善组织，提高机械性能；细化晶粒，改善组织，提高机械性能；细化晶粒，改善组织，提高机械性能；细化晶粒，改善组织，提高机械性能；消除内应力，为下一道热处理作好准备；消除内应力，为下一道热处理作好准备；消除内应力，为下一道热处理作好准备；消除内应力，为下一道热处理作好准备；提高金属材料的塑性、韧性，便于进行冷冲压或冷拉拔提高金属材料的塑性、韧性，便于进行冷冲压或冷拉拔提

39、高金属材料的塑性、韧性，便于进行冷冲压或冷拉拔提高金属材料的塑性、韧性，便于进行冷冲压或冷拉拔加工。加工。加工。加工。退火的缺点退火的缺点：占用设备；占用设备；占用设备；占用设备；生产率低。生产率低。生产率低。生产率低。加工顺序的安排加工顺序的安排返回返回第52页/共69页532.2.正火正火 用于含碳量低于用于含碳量低于 0.5%0.5%的碳钢和合金钢毛坯，的碳钢和合金钢毛坯，为避免为避免其硬度过低切削时粘刀，而采用正火处理，其硬度过低切削时粘刀，而采用正火处理，常安排在毛常安排在毛坯制作之后、粗加工之前进行。坯制作之后、粗加工之前进行。正火的作用与退火相似正火的作用与退火相似正火的作用与退

40、火相似正火的作用与退火相似，与退火不同之处是：，与退火不同之处是：，与退火不同之处是：，与退火不同之处是：正火是在空气中冷却，冷却速度快，所获得的正火是在空气中冷却，冷却速度快，所获得的正火是在空气中冷却，冷却速度快，所获得的正火是在空气中冷却，冷却速度快，所获得的组织更细。组织更细。组织更细。组织更细。正火后的正火后的正火后的正火后的强度、硬度强度、硬度强度、硬度强度、硬度较退火后的较退火后的较退火后的较退火后的稍高稍高稍高稍高，而，而，而，而塑性、塑性、塑性、塑性、韧性则稍低韧性则稍低韧性则稍低韧性则稍低。不占用设备；生产率高。不占用设备；生产率高。不占用设备；生产率高。不占用设备；生产率

41、高。加工顺序的安排加工顺序的安排返回返回第53页/共69页543、时效处理时效处理 为为为为消除消除毛坯制造和机械加工中产生的毛坯制造和机械加工中产生的内应力内应力而进行的热处而进行的热处而进行的热处而进行的热处理工序，有自然失效和人工失效两种。理工序，有自然失效和人工失效两种。理工序，有自然失效和人工失效两种。理工序，有自然失效和人工失效两种。时效处理工序的安排最好安排在粗加工之后，也可安排在切削加工之前；最好安排在粗加工之后，也可安排在切削加工之前；对于一般精度的零件，在精加工前安排一次时效处理即可；精度要求较高的零件，应安排两次或数次时效处理工序；简单零件一般可以不安排时效处理；除铸件外

42、，对于一些刚性较差的精密零件，为消除加工中产生的内应力，稳定零件加工精度，常在粗加工、半精加工之间安排多次实效处理；有些轴类零件在校直工序后也要安排时效处理。加工顺序的安排加工顺序的安排第54页/共69页554 4、调质、调质 即在淬火后进行高温回火处理，即在淬火后进行高温回火处理，通常安排在粗通常安排在粗加工之后。加工之后。作为预备热处理：它能获得均匀细致的回火索氏体组织，为以后它能获得均匀细致的回火索氏体组织，为以后的表面淬火和渗氮处理时减少变形做准备。的表面淬火和渗氮处理时减少变形做准备。作为作为最终热处理工序 用于要求用于要求具有较高综合机械性能（具有较高综合机械性能（具有较高综合机械

43、性能（具有较高综合机械性能（强度高，韧性好）的重要结构零件，及）的重要结构零件，及）的重要结构零件，及）的重要结构零件，及某些对硬度和耐磨性某些对硬度和耐磨性要求不高的零件。要求不高的零件。加工顺序的安排加工顺序的安排第55页/共69页56目的：提高硬度、耐磨性和强度等力学性能提高硬度、耐磨性和强度等力学性能。最终热处理最终热处理工艺工艺有调质、淬火、渗碳淬火、渗氮、表面处有调质、淬火、渗碳淬火、渗氮、表面处理等。理等。工艺顺序的安排：工艺顺序的安排：通常安排在半精加工后、精加工前进行。通常安排在半精加工后、精加工前进行。表面淬火、表面淬火、氮化、氰化氮化、氰化等等变形小的变形小的热处理工序，

44、可根据零热处理工序，可根据零件的加工要求安排件的加工要求安排在粗、精磨之间或精磨之后进行在粗、精磨之间或精磨之后进行为了为了提高零件表面耐磨性或耐蚀性提高零件表面耐磨性或耐蚀性而进行的热处理工序以而进行的热处理工序以及以装饰为目的的热处理工序或表面处理工序（如及以装饰为目的的热处理工序或表面处理工序（如镀铬、镀铬、镀锌、氧化、煮黑等镀锌、氧化、煮黑等）一般放在工艺过程的最后。）一般放在工艺过程的最后。p 最终热处理加工顺序的安排加工顺序的安排第56页/共69页571.1.淬火淬火 淬火淬火淬火淬火是将零件加热到这种金属的临界温度以上是将零件加热到这种金属的临界温度以上是将零件加热到这种金属的临

45、界温度以上是将零件加热到这种金属的临界温度以上30305050，经保温一定时间，随后在水或油中快速冷却，以获经保温一定时间，随后在水或油中快速冷却，以获经保温一定时间，随后在水或油中快速冷却，以获经保温一定时间，随后在水或油中快速冷却，以获得高硬度组织的一种热处理工艺。得高硬度组织的一种热处理工艺。得高硬度组织的一种热处理工艺。得高硬度组织的一种热处理工艺。淬火的特点：淬火的特点：淬火的特点：淬火的特点：提高金属材料的强度和硬度，增加耐磨性，提高金属材料的强度和硬度，增加耐磨性，提高金属材料的强度和硬度，增加耐磨性，提高金属材料的强度和硬度，增加耐磨性，塑性、韧性塑性、韧性降低；降低；组织不稳

46、定，易变形，淬火后应进行回火，组织不稳定，易变形，淬火后应进行回火，以获得高强以获得高强以获得高强以获得高强度和一定韧性相配合的性能；度和一定韧性相配合的性能；度和一定韧性相配合的性能；度和一定韧性相配合的性能；淬火有表面淬火和整体淬火。淬火有表面淬火和整体淬火。加工顺序的安排加工顺序的安排返回返回第57页/共69页58 变形、氧化及脱碳较小而应用较广，具有外部强度高、耐磨性好，而内部保持良好的韧性、抗冲击力强的优点。为提高表面淬火零件的机械性能，常需进行调质或正火等热处理作为预备热处理。一般工艺路线为:下料下料锻造锻造正火正火粗加工粗加工调质调质半精加工半精加工淬火淬火精加工。精加工。u 表

47、面淬火表面淬火加工顺序的安排加工顺序的安排第58页/共69页59适用于低碳钢和低合金钢，适用于低碳钢和低合金钢，该工艺方法先提高零件表面层的含碳量，经淬火后使表面该工艺方法先提高零件表面层的含碳量，经淬火后使表面获得高的硬度，而心部仍保持一定的强度和较高的韧性和获得高的硬度，而心部仍保持一定的强度和较高的韧性和塑性。塑性。渗碳分整体渗碳和局部渗碳，局部渗碳时对不渗碳部分要渗碳分整体渗碳和局部渗碳，局部渗碳时对不渗碳部分要采取防渗措施（镀铜或镀防渗材料）。采取防渗措施（镀铜或镀防渗材料）。由于渗碳淬火变形大，且渗碳深度一般在由于渗碳淬火变形大，且渗碳深度一般在0.50.52mm2mm之间之间，故

48、常故常将将渗碳工序渗碳工序放在次要表面加工之前进行，待次要表面放在次要表面加工之前进行，待次要表面加工完毕之后再进行加工完毕之后再进行淬火淬火，以减少次要表面的位置误差；以减少次要表面的位置误差；其工艺路线一般为：其工艺路线一般为：下料下料锻造锻造正火正火粗、半精加工粗、半精加工渗碳淬火渗碳淬火精加工精加工当局部渗碳零件的不渗碳部分加大加工余量后，需切除多当局部渗碳零件的不渗碳部分加大加工余量后，需切除多余的渗碳层时，切除多余渗碳层的工序应安排在渗碳后淬余的渗碳层时，切除多余渗碳层的工序应安排在渗碳后淬火前。火前。2、渗碳淬火、渗碳淬火加工顺序的安排加工顺序的安排第59页/共69页60使氮原子

49、深入金属表面获得一层含氮化合物使氮原子深入金属表面获得一层含氮化合物的处理方法。的处理方法。渗氮层可以提高零件表面的硬度、耐磨性、渗氮层可以提高零件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度和抗蚀性；疲劳强度和抗蚀性；渗氮处理温度较低、变形小、且渗氮层较薄渗氮处理温度较低、变形小、且渗氮层较薄（一般不超过（一般不超过0.60.60.7mm0.7mm），渗氮工序应，渗氮工序应尽量靠后安排；尽量靠后安排；为减少渗氮时的变形，在切削后一般需要进为减少渗氮时的变形，在切削后一般需要进行消除应力的高温回火。行消除应力的高温回火。3、渗、渗 氮氮加工顺序的安排加工顺序的安排第60页/共69页61 （1 1 1 1）低温

50、回火：回火温度为）低温回火：回火温度为）低温回火：回火温度为）低温回火：回火温度为150150150150250250250250。低温回火能消。低温回火能消。低温回火能消。低温回火能消除一定的内应力，适当地降低钢的脆性，提高韧性，同时工除一定的内应力，适当地降低钢的脆性，提高韧性，同时工除一定的内应力，适当地降低钢的脆性，提高韧性，同时工除一定的内应力，适当地降低钢的脆性，提高韧性，同时工件仍保持高硬度、高耐磨性，应用于件仍保持高硬度、高耐磨性，应用于件仍保持高硬度、高耐磨性，应用于件仍保持高硬度、高耐磨性，应用于各种量具和刃具各种量具和刃具各种量具和刃具各种量具和刃具。（2 2 2 2）中