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1、1第六章第六章 工艺规程设计工艺规程设计本章要点机械加工工艺规程设计机械加工工艺过程的技术经济分析机器装配工艺规程设计概述加工余量及工序尺寸工艺尺寸链2机械制造技术基础机械制造技术基础第一节第一节 概述概述6.1.1 生产过程与工艺过程生产过程与工艺过程6.1.2 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成6.1.3 生产类型与加工工艺过程的特点生产类型与加工工艺过程的特点6.1.4 工艺规程的设计原则及原始资料工艺规程的设计原则及原始资料36.1.1 生产过程与工艺过程生产过程与工艺过程机械产品生产过程与机械加工工艺过程机械产品生产过程与机械加工工艺过程1.1.机械产品生产过程机械产品生产
2、过程 2.2.机械加工工艺机械加工工艺过程过程机械制造中与产品生成直接有关的生产过程主要内容主要内容 毛坯和零件成形毛坯和零件成形铸造、锻压、焊接铸造、锻压、焊接 、注塑、注塑 机械加工机械加工切削、磨削、特种加工切削、磨削、特种加工 材料改性与处理材料改性与处理热处理、电镀、热喷涂热处理、电镀、热喷涂 机械装配机械装配组合成部件和整台机械产品，包括零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、检验和试验等工作件的固定、连接、调整、平衡、检验和试验等工作 将原材料转变为产品的全过程将原材料转变为产品的全过程46.1.2 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成 工工序序是
3、是指指由由一一个个或或一一组组工工人人在在同同一一台台机机床床或或同同一一个个工工作作地地，对对一一个个或或同同时时对对几几个个工工件件所所连连续续完完成成的的那那一一局局部部机械加工工艺过程。机械加工工艺过程。5 大批量生产的工艺过程大批量生产的工艺过程工序号工序号工序内容工序内容设备设备1铣端面，打中心孔铣端面，打中心孔铣端面打中心孔机床铣端面打中心孔机床2车大外圆及倒角车大外圆及倒角车床车床3车小外圆及倒角车小外圆及倒角车床车床4铣键槽铣键槽铣床铣床5去毛刺去毛刺钳工台钳工台6.1.2 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成6 安装安装在一道工序中，工件每经一次装夹后所完成在一道工
4、序中，工件每经一次装夹后所完成 的那局部工序称为安装。的那局部工序称为安装。工位工位工件在机床上占据每一个位置所完成的那局部工件在机床上占据每一个位置所完成的那局部工序称为工位。工序称为工位。图6-2多工位加工1：装卸工件2：钻孔3：扩孔4：绞孔6.1.2 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成7工步工步指在加工外表不变、切削刀具不变的情况下所指在加工外表不变、切削刀具不变的情况下所 连连续续完完成成的的那那局局部部工工序序。（在在一一个个工工步步内内，假假设设有有几几把把刀刀 具同时加工几个不同外表，称此工步为复合工步）具同时加工几个不同外表，称此工步为复合工步）a）立轴转塔车床的一个
5、复合工步b）钻孔、扩孔复合工步图6-4复合工步6.1.2 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成8 走刀走刀同一加工外表加工余量较大，可以分作几次同一加工外表加工余量较大，可以分作几次工作进给，每次工作进给所完成的工步称为一次走刀。工作进给，每次工作进给所完成的工步称为一次走刀。走刀是构走刀是构成工艺过成工艺过程的程的最小最小单元。单元。6.1.2 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成9工序、安装、工位、工步和走刀之间的关系如下：工序、安装、工位、工步和走刀之间的关系如下：6.1.2 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程的组成106.1.3 生产类型与加工工艺过程的特点生产类型
6、与加工工艺过程的特点生产类型生产类型生产类型是指产品生产的专业化程度，可按产品的年生生产类型是指产品生产的专业化程度，可按产品的年生产纲领来划分。产纲领来划分。生产纲领生产纲领 N=Qn(1+a)(1+b)式中式中 Q产品的年产量；产品的年产量；n单台产品中该零件的数量；单台产品中该零件的数量；a备品率，以百分数计；备品率，以百分数计；b废品率，以百分数计。废品率，以百分数计。根据生产纲领和产品本身的大小及结构复杂性，产品的根据生产纲领和产品本身的大小及结构复杂性，产品的制造可分为三种生产类型制造可分为三种生产类型11三种生产类型：三种生产类型：1 1、单件生产、单件生产 单个地生产不同结构尺
7、寸的产品，且很少重复的单个地生产不同结构尺寸的产品，且很少重复的生产。如重型机械、大型船舶制造、新产品试制等。生产。如重型机械、大型船舶制造、新产品试制等。2 2、成批生产、成批生产 成批地制造相同产品，且周期性地重复生产，如机成批地制造相同产品，且周期性地重复生产，如机床制造等。根据产品特征及批量大小，又分为小批、中床制造等。根据产品特征及批量大小，又分为小批、中批和大批生产三种。批和大批生产三种。3 3、大量生产、大量生产 产品数量很大，大多数工作地一直按照一定的节拍进产品数量很大，大多数工作地一直按照一定的节拍进行同一种零件的某一道工序的加工，称为大量生产。如行同一种零件的某一道工序的加
8、工，称为大量生产。如自行车、洗衣机、汽车等生产。自行车、洗衣机、汽车等生产。6.1.3 生产类型与加工工艺过程的特点生产类型与加工工艺过程的特点12机械加工工艺规程的作用机械加工工艺规程的作用(1)生产的方案、调度，工人的操作、质量检查等都 是以机械加工工艺规程为依据。(2)生产准备工作(包括技术准备工作)离不开机械加工工艺规程。(3)除单件小批生产以外，在中批或大批大量生产中要新建或扩建车间(或工段)，其原始依据也是机械加工工艺规程。根据机械加工工艺规程确定机床的种类和数量，确定机床的布置和动力配置，确定生产面积和工人的数量等。机械加工工艺规程的修改与补充是一项严肃的工作，它必须经过认真讨论
9、和严格的审批手续。6.1.3 生产类型与加工工艺过程的特点生产类型与加工工艺过程的特点13表5-1机械加工工艺过程卡片工艺规程形式工艺规程形式（工艺过程卡、工序卡、工艺卡）6.1.3 生产类型与加工工艺过程的特点生产类型与加工工艺过程的特点14表5-1机械加工工艺过程卡片6.1.3 生产类型与加工工艺过程的特点生产类型与加工工艺过程的特点15表5-1机械加工工艺过程卡片6.1.3 生产类型与加工工艺过程的特点生产类型与加工工艺过程的特点161）以保证零件加工质量，到达设计图纸规定的各项技术要求为前提。2）工艺过程有较高的生产效率和较低的本钱。3）充分考虑和利用现有生产条件，尽可能作到平衡生产。
10、4）尽量减轻工人劳动强度，保证平安生产，创造良好、文明劳动条件。5）积极采用先进技术和工艺，减少材料和能源消耗，并应符合环保要求。机械加工工艺规程设计原则机械加工工艺规程设计原则 6.1.3 工艺规程的设计原则及原始资料工艺规程的设计原则及原始资料17产品的全套装配图及零件图产品的全套装配图及零件图产品的验收质量标准产品的验收质量标准产品的生产纲领及生产类型产品的生产纲领及生产类型零件毛坯图及毛坯生产情况零件毛坯图及毛坯生产情况本厂（车间）的生产条件本厂（车间）的生产条件各种有关手册、标准等技术资料各种有关手册、标准等技术资料国内外先进工艺及生产技术的开展与应用情况国内外先进工艺及生产技术的开
11、展与应用情况 制定机械加工工艺规程所需原始资料制定机械加工工艺规程所需原始资料 6.1.3 工艺规程的设计原则及原始资料工艺规程的设计原则及原始资料18机械制造技术基础机械制造技术基础第二节第二节 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计6.2.1 机械加工工艺规程设计的内容及步骤机械加工工艺规程设计的内容及步骤6.2.2 制订机械加工工艺规程时要解决的主要问题制订机械加工工艺规程时要解决的主要问题 6.2.2.1 定位基准的选择定位基准的选择 6.2.2.2 加工方法的选择加工方法的选择 6.2.2.3 加工阶段的划分加工阶段的划分 6.2.2.4 工序的集中与分散工序的集中与分散 6.2.
12、2.5 加工顺序的安排加工顺序的安排 6.2.2.6 机床的选择机床的选择191阅读装配图和零件图了解产品的用途、性能和工作条件，熟悉零件在产品中的地位和作用，明确零件的主要技术要求。2工艺审查审查图上的尺寸、视图和技术要求是否完整、正确、统一，分析主要技术要求是否合理、适当，审查零件结构工艺性。3熟悉或确定毛坯确定毛坯的依据是零件在产品中的作用、零件本身的结构特征与外形尺寸、零件材料工艺特性以及零件生产批量等。常用的毛坯种类有铸件、锻件、焊接件、冲压件、型材等，其特点及应用见表3-1。机械加工工艺规程设计步骤机械加工工艺规程设计步骤6.2.1 机械加工工艺规程设计的内容及步骤机械加工工艺规程
13、设计的内容及步骤20表6-1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
14、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6.2.1 机械加工工艺规程设计的内容及步骤机械加工工艺规程设计的内容及步骤214.选择定位基准5.拟定加工路线6.确定满足各工序要求的工艺装备包括机床、夹具、刀具、量具、辅具等。包括机床、夹具、刀具、量具、辅具等。工工艺艺装装备备的的选选择择在在满满足足零零件件加加工工工工艺艺的的需需要要和和可可靠靠地地保保证证零零件件加加工工质质量量的的前前提提下下，应应与与生生产产批批量量和和生生产产节节拍拍相相适适应应，并并应应充充分分利利用用现现有
15、有条条件件，以以降低生产准备费用。降低生产准备费用。对对必必须须改改装装或或重重新新设设计计的的专专用用或或成成组组工工艺艺装装备备，应应在在进进行行经经济济性性分分析析和和论论证证的的基基础础上上提提出出设设计计任任务书。务书。6.2.1 机械加工工艺规程设计的内容及步骤机械加工工艺规程设计的内容及步骤227.确定各工序加工余量，计算工序尺寸和公差8.确定切削用量9.确定时间定额10.编制数控加工程序（对数控加工）11.评价工艺路线对所制定的工艺方案应进行技术经济分析，并应对多种工艺方案进行比较，或采用优化方法，以确定出最优工艺方案。12.填写或打印工艺文件6.2.1 机械加工工艺规程设计的
16、内容及步骤机械加工工艺规程设计的内容及步骤236.2.2.1 定位基准的选择定位基准的选择工件的六点定位原理工件的六点定位原理图6-5六点定位原理XZY要确定其空间位置，就需要限制其6个自由度将6个支承抽象为6个“点”，6个点限制了工件的6个自由度，这就是六点定位原理。任何一个物体在空间直角坐标系中都有6个自由度246.2.2.1 定位基准的选择定位基准的选择256.2.2.1 定位基准的选择定位基准的选择l定位元件为支撑钉和支撑板定位元件为支撑钉和支撑板l粗基准定位用支撑钉，精基准定位用支撑板粗基准定位用支撑钉，精基准定位用支撑板l固定支撑、可调支撑、自位支撑、辅助支撑固定支撑、可调支撑、自
17、位支撑、辅助支撑平面定位平面定位266.2.2.1 定位基准的选择定位基准的选择固固定定支支撑撑平面定位平面定位276.2.2.1 定位基准的选择定位基准的选择可调支撑可调支撑平面定位平面定位286.2.2.1 定位基准的选择定位基准的选择自位支撑自位支撑平面定位平面定位29辅助支撑辅助支撑6.2.2.1 定位基准的选择定位基准的选择平面定位平面定位30孔定位孔定位6.2.2.1 定位基准的选择定位基准的选择 定位元件为心轴和定位销定位元件为心轴和定位销31孔定位孔定位6.2.2.1 定位基准的选择定位基准的选择定位心轴定位心轴锥度心轴锥度心轴刚性心轴刚性心轴32孔定位孔定位6.2.2.1 定
18、位基准的选择定位基准的选择定位销定位销圆柱定位销圆柱定位销菱形销和圆锥销菱形销和圆锥销33外圆定位外圆定位6.2.2.1 定位基准的选择定位基准的选择 定位元件为卡盘、套筒、锥套和定位元件为卡盘、套筒、锥套和V V形块形块34外圆定位外圆定位6.2.2.1 定位基准的选择定位基准的选择定心定位定心定位35组合外表定位组合外表定位6.2.2.1 定位基准的选择定位基准的选择一面两销定位一面两销定位36一面两销定位一面两销定位解决“一面两孔”的定位干预问题的途径：l减小一个销的直径l将一个销做成削边销组合外表定位组合外表定位6.2.2.1 定位基准的选择定位基准的选择376.2.2.1 定位基准的
19、选择定位基准的选择基准分类基准分类 1）设计基准）设计基准382 2）工艺基准）工艺基准 工序基准工序基准 工序图上用来确定本工序所加工工序图上用来确定本工序所加工 外表加工后的尺寸、形状、位置的基准外表加工后的尺寸、形状、位置的基准 定位基准定位基准 a.粗基准和精基准粗基准和精基准 b.附加基准附加基准 测量基准测量基准 装配基准装配基准6.2.2.1 定位基准的选择定位基准的选择39在加工时用于工件定位的基准称为定位基准。可分为：使用未经机械加工外表作为定位基准，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（
20、图3-1）等。粗基准粗基准使用经过机械加工外表作为定位基准，称为精基准。精基准精基准附加基准附加基准6.2.2.1 定位基准的选择定位基准的选择40工艺凸台A向A图6-1小刀架上的工艺凸台6.2.2.1 定位基准的选择定位基准的选择41基准分类归纳如下：基准分类归纳如下：基基 准准设计基准设计基准工艺基准工艺基准工序基准工序基准定位基准定位基准测量基准测量基准装配基准装配基准粗基准粗基准精基准精基准辅加基准辅加基准6.2.2.1 定位基准的选择定位基准的选择421.一般原则一般原则(1)选最大尺寸的外表为安装面(限制3个自由度)，选最长距离的外表为导向面(限制2个自由度)，选最小尺寸的外表为支
21、承面(限制1个自由度)。(2)首先考虑保证空间位置精度，再考虑保证尺寸精度首先考虑保证空间位置精度，再考虑保证尺寸精度。(3)应尽量选择零件的主要外表为定位基准。应尽量选择零件的主要外表为定位基准。(4)定位基准应有利于夹紧，在加工过程中稳定可靠。6.2.2.1 定位基准的选择定位基准的选择43a a）b b）c c）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。余量均匀分配原则如果首先要求保证工件某重要外表加工余量均匀时，应选择该外表的毛坯面作为粗基准。图6-10粗基准选择比较1.粗基准的选择粗基准的选择6.2.2.1 定位基准的选择定位
22、基准的选择44（a）（b）为保证零件的壁厚均匀，应以不加工的外圆外表A为粗基准，镗内孔。为保证皮带的轮缘厚度均匀，以不加工外表1为基准车外圆外表。图6-1以不加工外表为粗基准1.粗基准的选择粗基准的选择6.2.2.1 定位基准的选择定位基准的选择45图6-11床身粗基准选择比较工序1工序1工序2工序2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。粗基准一般不得重复使用原则1.粗基准的选择粗基准的选择6.2.2.1 定位基准的选择定位基准的选择46图6-13主轴箱零件精基准选择基准重合原则选用被加工面
23、设计基准作为精基准统一基准原则当工件以某一外表作精基准定位，可以方便地加工大多数（或全部）其余外表时，应尽早将这个基准面加工出来，并到达一定精度，以后大多数（或全部）工序均以它为精基准进行加工2.精基准的选择精基准的选择6.2.2.1 定位基准的选择定位基准的选择47图6-13-2以顶面和两销孔定位镗孔支架图6-13-1置于箱体中部的吊架支承吊架2.精基准的选择精基准的选择6.2.2.1 定位基准的选择定位基准的选择48 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
24、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）有利于保证各加工外表之间的位置精度；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，需针对具体问题进行具体分析，根据实际情况选择精基准。2.精基准的选择精基准的选择6.2.2.1 定位基准的选择定位基准的选择49互为基准原则 轴径轴径锥孔图6-15主轴零件精基准选择【例】主轴零件精基准选择（图6-15）自为基准原则【例】床身导轨面磨削加工（图6-16）图6-16导轨磨削基准选择2.精基准的选择精基准的选择6.2.2.1 定位基准的选择定
25、位基准的选择50图6-18浮动镗刀块1工件2镗刀块3镗杆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。图6-17外圆研磨示意图【例】铰孔、拉孔、研磨（图6-17）【例】浮动镗刀块镗孔（图6-18）2.精基准的选择精基准的选择6.2.2.1 定位基准的选择定位基准的选择51图6-19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6-1】选择图3-19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。2.精基准的
26、选择精基准的选择6.2.2.1 定位基准的选择定位基准的选择526.2.2.2 加工方法的选择加工方法的选择图6-17加工误差与成本关系C0ABv经济精度随年代增长和技术进步而不断提高（图3-18）v在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备和工艺装备，使用标准技术等级工人，不延长加工时间），一种加工方法所能保证的加工精度和外表粗糙度（图3-17AB段）加工经济精度加工经济精度 加工误差（m）196010-110-210-319202000102101100年代图6-18加工精度与年代的关系一般加工精密加工超精密加工531）零件加工外表的精度和外表粗糙度要求2）零件材料的加工性3）生产批量和生产
27、节拍要求4）企业现有加工设备和加工能力5）经济性选择加工方法应考虑的问题选择加工方法应考虑的问题 外外圆圆表表面面、孔孔及及平平面加工方案参见教材。面加工方案参见教材。6.2.2.2 加工方法的选择加工方法的选择54典型表面加工路线典型表面加工路线研磨IT5Ra0.0080.32超精加工IT5Ra0.010.32砂带磨IT5Ra0.010.16精密磨削IT5Ra0.0080.08抛光Ra0.0081.25金刚石车IT56Ra0.021.25滚压IT67Ra0.161.25精磨IT67Ra0.161.25精车IT78Ra1.255粗磨IT89Ra1.2510半精车IT1011Ra2.512.5粗
28、车IT1213Ra1080图6-19-0外圆表面的典型加工工艺路线6.2.2.2 加工方法的选择加工方法的选择55图6-19-1孔的典型加工工艺路线珩磨IT56Ra0.041.25研磨IT56Ra0.0080.63粗镗IT1213Ra520钻IT1013Ra580半精镗IT1011Ra2.510粗拉IT910Ra1.255扩IT913Ra1.2540精镗IT79Ra0.635粗磨IT911Ra1.2510精拉IT79Ra0.160.63推IT68Ra0.081.25饺IT69Ra0.3210金刚镗IT57Ra0.161.25精磨IT78Ra0.080.63滚压IT68Ra0.011.25手饺I
29、T5Ra0.081.256.2.2.2 加工方法的选择加工方法的选择56图6-19-2平面典型加工工艺路线抛光Ra0.0081.25研磨IT56Ra0.0080.63精密磨IT56Ra0.040.32半精铣IT811Ra2.510精铣IT68Ra0.635高速精铣IT67Ra0.161.25导轨磨IT6Ra0.161.25精磨IT68Ra0.161.25宽刀精刨IT6Ra0.161.25粗磨IT810Ra1.2510精刨IT68Ra0.635半精刨IT811Ra2.510半精车IT811Ra2.510粗铣IT1113Ra520粗刨IT1113Ra520砂带磨IT56Ra0.010.32金刚石车
30、IT6Ra0.021.25刮研Ra0.041.25精车IT68Ra1.255粗车IT1213Ra1080精拉IT69Ra0.322.5粗拉IT1011Ra5206.2.2.2 加工方法的选择加工方法的选择57例题6.1 表格应用的举例：要求孔的加工精度为 IT7级，粗糙度Ra163.2m，确定孔的加工方案 查表3-11可有下面四种加工方案：方案用得最多，在大批、大量生产中常用在自动机床或组合机床上，在成批生产中常用在立钻、摇臂钻、六角车床等连续进行各个工步加工的机床上。该方案一般用于加工小于80mm的孔径，工件材料为未淬火钢或铸铁，不适于加工大孔径，否则刀具过于笨重。钻一扩一粗铰一精铰；方案用
31、于加工毛坯本身有铸出或锻出的孔，但其直径不宜太小，否则因镗杆太细容易发生变形而影响加工精度，箱体零件的孔加工常用这种方案。粗镗一半精镗一精镗；方案适用于淬火的工件。粗镗一半精镗一粗磨一精磨；方案适用于成批或大量生产的中小型零件，其材料为未淬火钢、铸铁及有色金属。钻（扩）一拉。6.2.2.2 加工方法的选择加工方法的选择58讨论题：1.铜合金7级精度外圆外表加工通常采用（）的加工路线。粗车粗车-半精车粗车-半精车-精车粗车-半精车-精磨2.淬火钢7级精度外圆外表常采用的加工路线是（）。粗车半精车精车粗车半精车精车石车粗车半精车粗磨粗车半精车粗磨精磨3.铸铁箱体上120H7孔常采用的加工路线是（）
32、。粗镗半精镗精镗粗镗半精镗铰粗镗半精镗粗磨粗镗半精镗粗磨精磨6.2.2.2 加工方法的选择加工方法的选择596.2.2.3 加工阶段的划分加工阶段的划分v粗加工阶段主要任务是去除加工面多余的材料v半精加工阶段使加工面到达一定的加工精度，为精加工作好准备v精加工阶段使加工面精度和外表粗糙度到达要求v光整加工阶段对于特别精密的零件，安排此阶段，以确保零件的精度要求v有利于保证零件的加工精度；v有利于设备的合理使用和精密机床的精度保持；v有利于人员的合理安排；v可及早发现毛坯缺陷，以减少损失。加工阶段的划分加工阶段的划分加工阶段划分的意义加工阶段划分的意义606.2.2.4 工序集中与分散工序集中与
33、分散v使每个工序中包括尽可能多的工步内容，从而使总的工序数目减少v优点：1）有利于保证工件各加工面之间的位置精度；2）有利于采用高效机床，可节省工件装夹时间，减少工件搬运次数；3）可减小生产面积，并有利于管理。v使每个工序的工步内容相对较少，从而使总的工序数目较多v工序分散优点：每个工序使用的设备和工艺装备相对简单，调整、对刀比较容易，对操作工人技术水平要求不高工序集中工序集中工序分散工序分散61 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
34、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6.2.2.4 工序集中与分散工序集中与分散626.2.2.5 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，再加工其他外表 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）当零件上有较大的平面可以作
35、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、稳定工出来，再以面定位，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）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，则可防止上述情况的发生将此面加工好，再加工孔，则可防止上述情况的发生 先主后次也有两层含义：1 1）先考虑主要外表加工，再安排次要外表加工，次要外）先考虑主要外表加工，再安排次要外表加工，次要外表加工常常从加工方便与经济角度出发进行安排表加工常常从加工方便与经济角度出发进行安排2 2）次要外表和主要外表之间往往有相互位置要求，常常）次要外表和主要外表之
36、间往往有相互位置要求，常常要求在主要外表加工后，以主要外表定位进行加工要求在主要外表加工后，以主要外表定位进行加工 先粗后精 机械加工工序的安排机械加工工序的安排63v为改善工件材料切削性能而进行的热处理工序（退火、正火等），应安排在切削加工之前进行v为消除内应力而进行的热处理工序（如退火、人工时效等），最好安排在粗加工之后，也可安排在切削加工之前v为了改善工件材料的力学物理性质而进行的热处理工序（调质、淬火等）通常安排在粗加工后、精加工前进行。其中渗碳淬火一般安排在切削加工后，磨削加工前。而外表淬火和渗氮等变形小的热处理工序，允许安排在精加工后进行v为了提高零件外表耐磨性或耐蚀性而进行的热处
37、理工序及以装饰为目的的热处理工序或外表处理工序（如镀铬、镀锌、氧化、煮黑等）一般放在工艺过程的最后。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6.2.2.5 加工顺序的安排加工顺序的安排64除操作工人自检外，以下情况应安排检验工序：零件加工完毕后；从一个车间转到另一个车间前后；重要工序前后。其他工序的安排其他工序的安排v去毛刺工序通常安排在切削加工之后。v清洗工序在零件加工后装配之前，研磨、珩磨等光整加工工序之后，以及采用磁力夹紧加工去磁后，应对工件进行认真地清洗。检验工序的安排检验工序的安排6.2.2.5 加工顺序的安排加工顺序的安排65机械制造技术基础机械制造技术基础第三节第三节
38、 加工余量及工序尺寸加工余量及工序尺寸6.3.1 加工余量加工余量6.3.2 影响加工余量的因素影响加工余量的因素6.3.3 工序尺寸及其公差工序尺寸及其公差666.3.1 加工余量加工余量v加工余量加工过程中从加工外表切去材料层厚度v工序（工步）余量某一外表在某一工序（工步）中所切去的材料层厚度对于被包容外表对于包容外表a）b）c）d）Zbab图6-19工序加工余量ZbbabaZb2Zb2Zb2Zb2ab式中Zb本工序余量；a 前工序尺寸；b 本工序尺寸。加工余量及其计算加工余量及其计算 676.3.1 加工余量加工余量v总加工余量零件从毛坯变为成品切除材料层总厚度式中ZS总加工余量；Zi第
39、i道工序加工余量；n该外表加工工序数。v最大余量v最小余量（被包容尺寸）（包容尺寸）（被包容尺寸）（包容尺寸）68式中Zmax，Zmin，Zm最大、最小、平均余量；TZ余量公差；amax，amin，am上工序最大、最小、平均尺寸；bmax，bmin，bm本工序最大、最小、平均尺寸；Ta上工序尺寸公差；Tb本工序尺寸公差。v平均余量（被包容尺寸）（包容尺寸）v余量公差（被包容尺寸与包容尺寸）6.3.1 加工余量加工余量696.3.2 影响加工余量的因素影响加工余量的因素最小余量构成最小余量构成（图6-22）采用浮动镗刀块镗孔采用浮动镗刀块镗孔式中Ry上一工序外表粗糙度；Ha上一工序外表缺陷层；e
40、a 上一工序形位误差；b本工序装夹误差。无心磨床磨外圆无心磨床磨外圆 研磨、抛光平面研磨、抛光平面RyHaeab图6-22最小加工余量构成70加工余量确定方法加工余量确定方法v计算法采用计算法确定加工余量比较准确，但需掌握必要的统计资料和具备一定的测量手段。v经验法由一些有经验的工程技术人员或工人根据现场条件和实际经验确定加工余量。此法多用于单件小批生产。v查表法利用各种手册所给的表格数据，再结合实际加工情况进行必要的修正，以确定加工余量。此法方便、迅速，生产上应用较多。q需要指出的是，目前国内各种手册所给的余量多数为基本余量，基本余量等于最小余量与上一工序尺寸公差之和，即基本余量中包含了上一
41、工序尺寸公差，此点在应用时需加以注意。6.3.2 影响加工余量的因素影响加工余量的因素71确定工序尺寸一般方法确定工序尺寸一般方法1）确定各工序加工余量；2）从最终加工工序开始，即从设计尺寸开始，逐次加上（对于被包容面）或减去（对于包容面）每道工序的加工余量，可分别得到各工序的基本尺寸；3）除最终加工工序取设计尺寸公差外，其余各工序按各自采用的加工方法所对应的加工经济精度确定工序尺寸公差；4）除最终工序外，其余各工序按“入体原则”标注工序尺寸公差；5）毛坯余量通常由毛坯图给出，故第1工序余量由计算确定。表6-9主轴孔工序尺寸及公差确实定工序名称工序加工余量工序基本尺寸加工经济精度（IT）工序尺
42、寸及公差表面粗糙度浮动镗刀块镗0.11007Ra0.8精镗0.5（100-100-0.1=0.1=）99.999.98Ra1.6半精镗2.4（99.9-99.9-0.5=0.5=）99.499.410Ra3.2粗镗5（99.4-99.4-2.4=2.4=）979712Ra6.3毛坯孔（97-5=97-5=）92926.3.3 工序尺寸及其公差确实定工序尺寸及其公差确实定72表6-9主轴孔工序尺寸及公差确实定工序名称工序加工余量工序基本尺寸加工经济精度（IT）工序尺寸及公差表面粗糙度浮动镗刀块镗0.11007Ra0.8精镗0.5（100-100-0.1=0.1=）99.999.98Ra1.6半精
43、镗2.4（99.9-99.9-0.5=0.5=）99.499.410Ra3.2粗镗5（99.4-99.4-2.4=2.4=）979712Ra6.3毛坯孔（97-5=97-5=）9292表3-6主轴孔工序尺寸及公差的确定浮动镗0.11007Ra 0.8精镗0.5100-0.1=99.98Ra 1.6半精镗2.499.9-0.5=99.410Ra 3.2粗镗599.4-2.4=9712Ra 6.3毛坯孔100-8=92工序名称加工余量工序基本尺寸加工经济精度(IT)工序尺寸及公差表面粗糙度主轴孔工序尺寸及公差的确定，加工过程：粗镗半精镗精镗浮动镗【例3-2】6.3.3 工序尺寸及其公差确实定工序尺
44、寸及其公差确实定73机械制造技术基础机械制造技术基础 第四节第四节 工艺尺寸链工艺尺寸链6.4.1 工艺尺寸链的定义和特征工艺尺寸链的定义和特征6.4.2 尺寸链的组成和尺寸链图的作法尺寸链的组成和尺寸链图的作法6.4.3 尺寸链的基本计算公式尺寸链的基本计算公式6.4.4 工艺尺寸链分析与计算实例工艺尺寸链分析与计算实例746.4.1 工艺尺寸链的定义和特征工艺尺寸链的定义和特征尺寸链的定义尺寸链的定义在在零零件件加加工工或或机机器器装装配配过过程程中中，由由相相互互联联系系的的尺尺寸寸形形成成的封闭尺寸组，称为尺寸链的封闭尺寸组，称为尺寸链 装装配配尺尺寸寸链链在机器设计和装配过程中，由有
45、关零件尺寸形成的尺寸链 工工艺艺尺尺寸寸链链在加工过程中，由同一零件有关工序尺寸所形成的尺寸链 封闭性封闭性封闭性封闭性 关联性关联性关联性关联性尺寸链的特征尺寸链的特征756.4.2 尺寸链基本概念尺寸链基本概念尺寸链的环尺寸链的环 封封闭闭环环在在零零件件加加工工过过程程或或机机器器装装配配过过程程中中最最终终形形成的环（或成的环（或间接得到的环间接得到的环间接得到的环间接得到的环）指组成尺寸链的每一个尺寸指组成尺寸链的每一个尺寸v增增环环该环变动（增大或减小）引起封闭环同向变动（增大或减小）的环 组组成成环环尺尺寸寸链链中中除除封封闭闭环环以以外外的的各各环环。对对于于工工艺艺尺寸链来说
46、，组成环的尺寸一般是由加工直接得到的尺寸链来说，组成环的尺寸一般是由加工直接得到的v减减环环该环变动（增大或减小）引起封闭环反向变动（减小或增大）的环76图示尺寸链中，尺寸A0是加工过程间接保证的，因而是尺寸链的封闭环；尺寸A1和A2是在加工中直接获得的，因而是尺寸链的组成环。其中，A1为增环，A2为减环。图6-23工艺尺寸链a1a2a0A1A2A0b)c)A1A2A0a)ABC0.05 A0.1 C工艺尺寸链示例（图6-23）：工件A、C面已加工好，现以A面定位用调整法加工B面，要求保证B、C面距离A0【例6-3】尺寸链方程为：6.4.2 尺寸链基本概念尺寸链基本概念77【例6-4】组成环：
47、加工过程中直接获得的尺寸如组成环：加工过程中直接获得的尺寸如A1、A2是组成环；是组成环；封闭环：间接获得的尺寸封闭环：间接获得的尺寸A0称为封闭环；称为封闭环；增环：它增大将使封闭环随之增大的组成环如增环：它增大将使封闭环随之增大的组成环如A2叫增环；叫增环；减环：它增大反使封闭环随之减小的组成环如减环：它增大反使封闭环随之减小的组成环如A1叫减环叫减环6.4.2 尺寸链基本概念尺寸链基本概念78尺寸链计算的关键：尺寸链计算的关键：正确画出尺寸链图，找出封闭环，确定增环和减环正确画出尺寸链图，找出封闭环，确定增环和减环作尺寸链图作尺寸链图 按照加工顺序依次画出各工序尺寸及零件按照加工顺序依次
48、画出各工序尺寸及零件 图中要求的尺寸，形成一个封闭的图形。图中要求的尺寸，形成一个封闭的图形。找封闭环找封闭环 根据工艺过程，找出间接保证的尺寸根据工艺过程，找出间接保证的尺寸A0 为为 封闭环。封闭环。确定增环和减环确定增环和减环 可用以下简便的方法得到：可用以下简便的方法得到：从封闭环开始，给每一个环画出箭头，从封闭环开始，给每一个环画出箭头，最后再回到封最后再回到封 闭环，像电流一样形成回路。凡箭头方向与封闭环方闭环，像电流一样形成回路。凡箭头方向与封闭环方 向相反者为增环（如向相反者为增环（如A2），箭头方向与封闭环方向相），箭头方向与封闭环方向相 同者为减环（如同者为减环（如A1）。
49、）。6.4.2 尺寸链基本概念尺寸链基本概念79增、减环判别方法增、减环判别方法在尺寸链图中用首尾相接的单向箭头顺序表示各尺寸环，其中与封闭环箭头方向相反者为增环,与封闭环箭头方向相同者为减环。A1A0A2A3封闭环封闭环减环减环增环增环举例：举例：6.4.2 尺寸链基本概念尺寸链基本概念806.4.3 尺寸链计算方法尺寸链计算方法基本计算公式基本计算公式 用极值法解尺寸链的基本计算公式如下：用极值法解尺寸链的基本计算公式如下：a)a)封闭环的基本尺寸封闭环的基本尺寸等于增环的基本尺寸之和减去减环等于增环的基本尺寸之和减去减环 的基本尺寸之和，即的基本尺寸之和，即 b)封闭环的最大极限尺寸等于
50、增环最大极限尺寸之和减封闭环的最大极限尺寸等于增环最大极限尺寸之和减 去减环最小极限尺寸之和，即去减环最小极限尺寸之和，即 c)封闭环的最小极限尺寸等于增环最小极限尺寸之和减封闭环的最小极限尺寸等于增环最小极限尺寸之和减 去减环最大极限尺寸之和，即去减环最大极限尺寸之和，即 81d)封闭环的封闭环的上偏差等于增环上偏差之和减去减环下偏差之上偏差等于增环上偏差之和减去减环下偏差之 和和，即，即 e)封闭环的封闭环的下偏差等于增环下偏差之和减去减环上偏差之下偏差等于增环下偏差之和减去减环上偏差之 和和，即，即 f)封闭环的封闭环的公差等于组成环公差之和，公差等于组成环公差之和，即即 6.4.3 尺