1、模具制造工艺过程的编制内容内容2.1 基本概念2.2 编制工艺过程的依据2.3 零件图的工艺分析2.4 毛坯选择2.5 定位基准的选择2.6 工艺路线的拟订2.7 加工余量的确定2.8 工序尺寸及其公差的确定2.9 定位误差分析与计算2.10 装配、试模与调整、维修2.1基基 本本 概概 念念一、模具制造的生产过程一、模具制造的生产过程 模具的生产过程，是指将用户提供的产品信息和制件的技术信息通模具的生产过程，是指将用户提供的产品信息和制件的技术信息通过结构分析、工艺性分析，设计成模具；并基于此，将原材料经过加过结构分析、工艺性分析，设计成模具；并基于此，将原材料经过加工、装配，转变为具有使用
2、性能的成型工具的全过程。工、装配，转变为具有使用性能的成型工具的全过程。原材料的运输、存放生产准备毛坯制造机加工、热处理装配试模包装、入库具体地说，模具生产过程分以下六个阶段：具体地说，模具生产过程分以下六个阶段：(1)模具方案确模具方案确定定 (2)模具结构设计模具结构设计 (3)生产准备生产准备 成型件材料、模块等坯成型件材料、模块等坯料加工；标准零、部件配购；根据造型设计，编制料加工；标准零、部件配购；根据造型设计，编制NC、CNC加工代码组成的加工程序；以及刀具、工装等。加工代码组成的加工程序；以及刀具、工装等。 (4)模模具成型零件加工具成型零件加工 (5)装配与试模装配与试模(6)
3、验收与试用。验收与试用。 二、二、模具制造工艺过程及其组成模具制造工艺过程及其组成 模具制造工艺过程定义为：直接改变生产对象的形状、尺寸、模具制造工艺过程定义为：直接改变生产对象的形状、尺寸、相互位置及性能，将其转变为成品或半成品的过程。它是模具相互位置及性能，将其转变为成品或半成品的过程。它是模具生产过程的主要部分，即从生产准备到验收、试模合格之前，生产过程的主要部分，即从生产准备到验收、试模合格之前，属于制造工艺过程。属于制造工艺过程。1. 工序：工序：一个或一组工人在一个工作地对同一个或同时一个或一组工人在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程称为工序。对几个工件
4、所连续完成的那一部分工艺过程称为工序。 工序是构成工艺过程的工序是构成工艺过程的基本单位，基本单位，工序划分的工序划分的主要依据是加工地点是主要依据是加工地点是否变动和加工内容是否否变动和加工内容是否连续。连续。举例：举例：带肩导柱带肩导柱的车削，复杂型腔的数的车削，复杂型腔的数控加工。控加工。2.安装：安装：在零件加工之前，使工件在机床或夹具上在零件加工之前，使工件在机床或夹具上占有正确的位置并将其紧固的过程称为占有正确的位置并将其紧固的过程称为装夹装夹（包（包括定位与夹紧两个过程）。工件括定位与夹紧两个过程）。工件(或装配单元或装配单元)经一经一次装夹后所完成的那一部分工序称为次装夹后所完
5、成的那一部分工序称为安装安装。 一个工序中可以只有一次安装，也可以有多次安装。应一个工序中可以只有一次安装，也可以有多次安装。应尽量减少安装次数。举例：尽量减少安装次数。举例：导柱外圆面、端面及中心孔的导柱外圆面、端面及中心孔的车、钻。车、钻。3.工位：工位：为了完成一定的工序部分，一次装夹工件为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件后，工件(或装配单元或装配单元)与夹具或设备的可动部分一与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置称为工位。置称为工位。 举例：三轴钻床利用回转工作台换位使零件按照装卸、钻孔、扩孔和铰孔四个工
6、位连续完成加工。4.工步工步 在加工表面和加工工具不在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一变的情况下，所连续完成的那一部分工序称为工步。部分工序称为工步。 加工表面与加工工具只要改变一个，加工表面与加工工具只要改变一个，就应算作另一工步，如对同一个孔进就应算作另一工步，如对同一个孔进行钻孔、扩孔、铰孔，应作为三个工行钻孔、扩孔、铰孔，应作为三个工步。在工艺卡片中，按工序写出各加步。在工艺卡片中，按工序写出各加工工步，就规定了一个工序的具体操工工步，就规定了一个工序的具体操作方法及次序。作方法及次序。多工位连续加工多工位连续加工工步的合并：工步的合并： （1）对那些在一次安装中连续进
7、行）对那些在一次安装中连续进行的若干相同的工步，通常看作一个的若干相同的工步，通常看作一个工步。如：钻工步。如：钻4个孔个孔（2）对性质相同，尺寸相差不大的）对性质相同，尺寸相差不大的表面，可合并为一个工步。如：同表面，可合并为一个工步。如：同一工件不同尺寸外圆的车削。一工件不同尺寸外圆的车削。工步的合并工步的合并5.工作行程（走刀）：工作行程（走刀）：切削工具在加工表面上切削，切削工具在加工表面上切削，每切去一层材料称为一个工作行程（走刀）。每切去一层材料称为一个工作行程（走刀）。 一个工步里可以有一个工作行程，也可以有多个工作行一个工步里可以有一个工作行程，也可以有多个工作行程。如外圆的余
8、量较多，在粗车工步中可以有多次工作行程。如外圆的余量较多，在粗车工步中可以有多次工作行程。程。6. 工序的集中与分散工序的集中与分散（1）工序的分散：）工序的分散：某一个工序中的加工内容很少，称为工序某一个工序中的加工内容很少，称为工序分散。最简单的工序仅有一次安装，一个工位，一个工步分散。最简单的工序仅有一次安装，一个工位，一个工步及很少的工作行程。及很少的工作行程。（2）工序的集中：）工序的集中：若一个工序的加工内容很多，有较多的工若一个工序的加工内容很多，有较多的工步及工作行程，有时甚至需要多次安装，这种情况称为工步及工作行程，有时甚至需要多次安装，这种情况称为工序集中。序集中。 工序集
9、中与分散程度的确定：工序集中与分散程度的确定： 主要取决于生产规模、零件结构特点及技术要求主要取决于生产规模、零件结构特点及技术要求2.2 编制工艺规程的依据编制工艺规程的依据一、工艺规程的作用与内容工艺规程的作用与内容 1.工艺规程：工艺规程：把整个零件的全部加工过程按照一定的格式所把整个零件的全部加工过程按照一定的格式所写成的书面文件。写成的书面文件。它简要地规定了零件的加工顺序、选用它简要地规定了零件的加工顺序、选用机床、工具、工序的技术要求及必要的操作方法。机床、工具、工序的技术要求及必要的操作方法。 2.工艺规程的作用：工艺规程的作用：用以组织、指导、管理和控制模具制用以组织、指导、
10、管理和控制模具制造的各个工序。造的各个工序。二、工艺规程编制的原则与依据二、工艺规程编制的原则与依据 1.工艺规程编制的原则工艺规程编制的原则 在一定的条件下，以最简便的方法、最快的速度、最少在一定的条件下，以最简便的方法、最快的速度、最少的劳动量和最少的费用，可靠地加工出符合图纸各项要求的劳动量和最少的费用，可靠地加工出符合图纸各项要求的零件。的零件。2.工艺规程编制的依据工艺规程编制的依据 根据必要的技术资料，生产计划根据必要的技术资料，生产计划(周期、进度、数量周期、进度、数量)，本，本厂的生产条件厂的生产条件(设备、工人技术水平、生产场地、起重运输设备、工人技术水平、生产场地、起重运输
11、等等)，结合需要的可能性，因地制宜地全面考虑。，结合需要的可能性，因地制宜地全面考虑。三、模具工艺工作三、模具工艺工作1. 模具工艺工作的主要内容模具工艺工作的主要内容(1)编制工艺文件编制工艺文件 模具工艺文件主要包括模具零件加工工艺规程、模具装配模具工艺文件主要包括模具零件加工工艺规程、模具装配工艺要点或工艺规程、原材料清单、外购件清单和外协件清工艺要点或工艺规程、原材料清单、外购件清单和外协件清单等。单等。 (2)二类工具的设计和工艺编制二类工具的设计和工艺编制 二类工具二类工具(二级工具二级工具)是指加工模具零件和模具装配中所用的是指加工模具零件和模具装配中所用的各种专用工具。经常设计
12、的二类工具有：非标准的铰刀和铣各种专用工具。经常设计的二类工具有：非标准的铰刀和铣刀、各型面检验样板、非标准量规、仿形加工用靠模、电火刀、各型面检验样板、非标准量规、仿形加工用靠模、电火花成型加工电极、型面检验放大图样等。花成型加工电极、型面检验放大图样等。(3)处理加工现场技术问题处理加工现场技术问题 处理模具零件加工和装配过程中出现的技术、质量和生产处理模具零件加工和装配过程中出现的技术、质量和生产管理问题是模具工艺技术人员的经常性工作之一。管理问题是模具工艺技术人员的经常性工作之一。 (4)试模和鉴定工作试模和鉴定工作 模具在装配之后的试模是模具生产的主要环节，模具设模具在装配之后的试模
13、是模具生产的主要环节，模具设计人员、工艺人员和其他人员通过试模中出现的问题，提计人员、工艺人员和其他人员通过试模中出现的问题，提出解决问题的对策，并对模具的最终技术质量状态作出正出解决问题的对策，并对模具的最终技术质量状态作出正确的结论。确的结论。2. 模具工艺文件的编制模具工艺文件的编制 模具工艺规程包括加工工艺规程、装配工艺规程和检验模具工艺规程包括加工工艺规程、装配工艺规程和检验工艺规程三部分。生产中常以工艺过程卡和工序卡来指导、工艺规程三部分。生产中常以工艺过程卡和工序卡来指导、规范生产。规范生产。一般模具加工工艺规程编制的程序包括以下四个环节：一般模具加工工艺规程编制的程序包括以下四
14、个环节： (1)模具工艺性分析模具工艺性分析 应该在充分理解模具结构、用途、工作应该在充分理解模具结构、用途、工作原理和技术要求的前提下，分析各种零件在模具中的作用和原理和技术要求的前提下，分析各种零件在模具中的作用和技术要求，分析模具材料、零件形状、尺寸和精度要求是否技术要求，分析模具材料、零件形状、尺寸和精度要求是否合理，找出加工的技术难点，提出合理的加工方案和技术保合理，找出加工的技术难点，提出合理的加工方案和技术保证措施。证措施。 (2)确定毛坯形式确定毛坯形式 根据零件的材料类别、零件的作用和要求根据零件的材料类别、零件的作用和要求等确定哪些零件分属于自制件、外购件和外协件，分别填写
15、等确定哪些零件分属于自制件、外购件和外协件，分别填写外购件清单和外协件清单。对于自制件应确定毛坯形式，如外购件清单和外协件清单。对于自制件应确定毛坯形式，如型材、铸件、锻件、焊件和半成品件等，并填写毛坯备料清型材、铸件、锻件、焊件和半成品件等，并填写毛坯备料清单。单。 (3)二类工具的设计和工艺编制二类工具的设计和工艺编制 专用二类工具的设计原则应专用二类工具的设计原则应该符合模具生产的特点。该符合模具生产的特点。 (4)填写工艺规程的内容填写工艺规程的内容 填写时要尽量采用工厂常用语，对填写时要尽量采用工厂常用语，对于关键工序的技术要求和保证措施、检验方法要作必要的说于关键工序的技术要求和保
16、证措施、检验方法要作必要的说明。明。四四. 模具制造工艺路线模具制造工艺路线1.分析估算分析估算 在接受模具制造的委托时，首先要根据制品零件图样在接受模具制造的委托时，首先要根据制品零件图样或实物，分析研究将用模具的套数、模具结构及主要加工或实物，分析研究将用模具的套数、模具结构及主要加工方法，然后进行模具价格估算，估算的内容包括：方法，然后进行模具价格估算，估算的内容包括： (1)模具费用模具费用 ： 指材料费、外购零件费、设计费、加工指材料费、外购零件费、设计费、加工费、装配调整及试模费、不可预见费等。费、装配调整及试模费、不可预见费等。(2)交货期：估算完成每项工作的时间，并决定交货期。
17、交货期：估算完成每项工作的时间，并决定交货期。(3)模具总寿命：估算模具的单次寿命以及经多次简单修复后模具总寿命：估算模具的单次寿命以及经多次简单修复后的总寿命的总寿命(即在不发生事故的情况下，模具的自然寿命即在不发生事故的情况下，模具的自然寿命)。(4)制品材料：制品规定使用的材料性能、尺寸大小、消耗量制品材料：制品规定使用的材料性能、尺寸大小、消耗量以及材料的利用率等。以及材料的利用率等。(5)使用的设备使用的设备 了解设备的性能、规格及其附属设备。了解设备的性能、规格及其附属设备。2. 模具动、静态精度，刚度、生产周期、成本及寿命模具动、静态精度，刚度、生产周期、成本及寿命(1)模具动、
18、静态精度模具动、静态精度 产品的精度包括：尺寸精度、形状精度和相互位置精度。机械产品的精度包括：尺寸精度、形状精度和相互位置精度。机械产品在工作状态和非工作状态的精度，又分别称为动态精度和静产品在工作状态和非工作状态的精度，又分别称为动态精度和静态精度。态精度。 模具的模具的静态精度静态精度： 在非工作状态下测得的模具精度。在非工作状态下测得的模具精度。 模具的模具的动态精度动态精度：在工作状态时，受到工作条件的影响，其静：在工作状态时，受到工作条件的影响，其静态精度数值都发生了变化，这时的模具精度称为动态精度。态精度数值都发生了变化，这时的模具精度称为动态精度。影响模具精度的主要因素：影响模
19、具精度的主要因素：产品制件精度产品制件精度 产品制件的精度越高，模具工作零件的精度就产品制件的精度越高，模具工作零件的精度就越高。同时对模具的生产周期、生产成本都有很大的影响。越高。同时对模具的生产周期、生产成本都有很大的影响。模具加工技术手段的水平模具加工技术手段的水平 模具加工设备的加工精度和自动化模具加工设备的加工精度和自动化程度，是保证模具精度的基本条件。程度，是保证模具精度的基本条件。模具装配钳工的技术水平模具装配钳工的技术水平 模具的最终精度很大程度依赖于装模具的最终精度很大程度依赖于装配调试，模具光整表面的表面粗糙度数值主要依赖模具钳工来配调试，模具光整表面的表面粗糙度数值主要依
20、赖模具钳工来完成，因此模具钳工技术水平是影响模具精度的重要因素。完成，因此模具钳工技术水平是影响模具精度的重要因素。模具制造的生产方式和管理水平模具制造的生产方式和管理水平 模具工作刃口尺寸在模具设模具工作刃口尺寸在模具设计和生产时，是采用计和生产时，是采用“配作法配作法”还是还是“分别制造法分别制造法”，是影响，是影响模具装配精度的重要因素。对于高精度模具只有采用模具装配精度的重要因素。对于高精度模具只有采用“配作法配作法”才能满足高精度的要求。才能满足高精度的要求。(2)模具刚度模具刚度 对于高速冲压模、大型件冲压成型模、精密塑料模和大型对于高速冲压模、大型件冲压成型模、精密塑料模和大型塑
21、料模，不仅要求具有高精度，还应有良好的刚度，以免出塑料模，不仅要求具有高精度，还应有良好的刚度，以免出现较大的弹性变形影响模具的动态精度及使用性能，以及加现较大的弹性变形影响模具的动态精度及使用性能，以及加工不当造成的附加变形。工不当造成的附加变形。(3)模具的生产周期模具的生产周期 模具的生产周期是指从接受模具订货任务开始到模具试模模具的生产周期是指从接受模具订货任务开始到模具试模鉴定后交付合格模具所用的时间。鉴定后交付合格模具所用的时间。 模具生产周期的长短是衡量一个模具企业生产能力和技术模具生产周期的长短是衡量一个模具企业生产能力和技术水平的综合标志之一，同时生产周期长短也是衡量一个国家
22、水平的综合标志之一，同时生产周期长短也是衡量一个国家模具技术管理水平高低的标志。模具技术管理水平高低的标志。 影响模具生产周期的主要因素有：影响模具生产周期的主要因素有： 模具技术和生产的标准化程度模具技术和生产的标准化程度 我国标准化程度我国标准化程度20%左右，国外左右，国外6080% 模具企业的专门化程度模具企业的专门化程度 国内模具自产自配率高（国内模具自产自配率高（60%），国外商品率高（），国外商品率高（70%） 模具生产技术手段的现代化模具生产技术手段的现代化 模具生产的经营和管理水平模具生产的经营和管理水平(4)模具生产成本模具生产成本 模具生产成本是指企业为生产和销售模具所支
23、付费用的模具生产成本是指企业为生产和销售模具所支付费用的总和。模具生产成本包括原材料费、外购件费、外协件费、总和。模具生产成本包括原材料费、外购件费、外协件费、设备折旧费、经营开支等等。从性质上分为生产成本、非设备折旧费、经营开支等等。从性质上分为生产成本、非生产成本和生产外成本，我们讲的模具生产成本是指与模生产成本和生产外成本，我们讲的模具生产成本是指与模具生产过程有直接关系的生产成本。具生产过程有直接关系的生产成本。 影响模具生产成本的主要因素有：影响模具生产成本的主要因素有：模具结构的复杂程度和模具功能的高低模具结构的复杂程度和模具功能的高低 模具精度的高低模具精度的高低 模具的精度和刚
24、度越高，模具生产成本模具的精度和刚度越高，模具生产成本也越高。也越高。模具材料的选择模具材料的选择 模具费用中，材料费在模具生产成本中模具费用中，材料费在模具生产成本中约占约占15%20，特别是因模具工作零件材料类别的不同，特别是因模具工作零件材料类别的不同，相差较大。相差较大。模具加工设备模具加工设备模具的标准化程度和企业生产的专门化程度模具的标准化程度和企业生产的专门化程度。(5)模具寿命模具寿命 模具寿命是指模具在保证产品零件质量的前提下，所能模具寿命是指模具在保证产品零件质量的前提下，所能加工的制件的总数量，它包括工作面的多次修磨和易损件更加工的制件的总数量，它包括工作面的多次修磨和易
25、损件更换后的寿命。换后的寿命。 模具寿命工作面的一次寿命模具寿命工作面的一次寿命修磨次数修磨次数易损件的更换次易损件的更换次数。数。 不同类型的模具正常损坏的形式也不一样，但总的来说不同类型的模具正常损坏的形式也不一样，但总的来说工作表面损坏的形式有摩擦损坏、塑性变形、开裂、疲劳损工作表面损坏的形式有摩擦损坏、塑性变形、开裂、疲劳损坏、啃伤等。坏、啃伤等。 影响模具寿命的主要因素有：影响模具寿命的主要因素有：模具结构模具结构 合理的模具结构有助于提高模具的承载能力，减合理的模具结构有助于提高模具的承载能力，减轻模具承受的热和机械负荷水平。轻模具承受的热和机械负荷水平。模具材料模具材料 应根据产
26、品零件生产批量的大小，选择模具材料。应根据产品零件生产批量的大小，选择模具材料。模具零件加工质量模具零件加工质量模具工作状态模具工作状态产品零件状况产品零件状况 被加工零件材料的表面质量状态、材料硬被加工零件材料的表面质量状态、材料硬度、伸长率等力学性能和被加工零件的尺寸精度都与模具度、伸长率等力学性能和被加工零件的尺寸精度都与模具寿命有直接的关系。寿命有直接的关系。 模具的技术经济指标有：精度和刚度、生产周期、模模具的技术经济指标有：精度和刚度、生产周期、模具生产成本以及模具寿命。它们之间是互相影响和制约的，具生产成本以及模具寿命。它们之间是互相影响和制约的，而且影响因素也是多方面的。在实际
27、生产过程中要根据产而且影响因素也是多方面的。在实际生产过程中要根据产品零件和客观需要综合平衡，抓住主要矛盾，求得最佳的品零件和客观需要综合平衡，抓住主要矛盾，求得最佳的经济效益，满足生产的需要。经济效益，满足生产的需要。 2.3 零件图的工艺分析零件图的工艺分析一、零件的结构分析一、零件的结构分析1. 零件的几何形状分析零件的几何形状分析2. 零件的精度分析零件的精度分析 尺寸精度、形状精度和位置精度，以及表面粗糙度。尺寸精度、形状精度和位置精度，以及表面粗糙度。3. 零件材料分析零件材料分析 材料性能对加工方法的影响。材料性能对加工方法的影响。4.其他技术要求其他技术要求 (1) 热处理、表
28、面处理及其他防腐处理。热处理、表面处理及其他防腐处理。 (2) 特殊检验方法，如磁力探伤、特殊检验方法，如磁力探伤、X光检查、荧光检验等。光检查、荧光检验等。 (3)其他要求，如动平衡、退磁处理等。其他要求，如动平衡、退磁处理等。 二、机械零件的结构工艺性二、机械零件的结构工艺性 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满足使用要求是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，其制造的可行性和经济性。的前提下，其制造的可行性和经济性。 零件的结构工艺性零件的结构工艺性好，就有利于优质高产。结构工艺性好，就有利于优质高产。结构工艺性的优劣，除与各个零件本身特点有关之外，还应考虑整机的优劣
29、，除与各个零件本身特点有关之外，还应考虑整机的装配工艺性和生产类型。的装配工艺性和生产类型。1.原材料原材料 机械零件所采用的原材料，除满足使用性能要求外，还应机械零件所采用的原材料，除满足使用性能要求外，还应考虑：考虑： (1)便于采购，不随意使用贵重、稀缺材料；便于采购，不随意使用贵重、稀缺材料； (2)便于加工，不随意使用在原始状态下具有过高硬度、过便于加工，不随意使用在原始状态下具有过高硬度、过高韧性的材料。高韧性的材料。2.各表面形状、结构应便于加工各表面形状、结构应便于加工举例：分析如图零件的举例：分析如图零件的结构工艺性结构工艺性模具材料：预硬镜面钢模具材料：预硬镜面钢 PMS2
30、.4 毛毛 坯坯 选选 择择一、毛坯的分类和选择原则一、毛坯的分类和选择原则 毛坯的选择应根据所用材料、零件结构、复杂程度、毛坯的选择应根据所用材料、零件结构、复杂程度、生产类型和本厂的生产条件几个方面来决定。生产类型和本厂的生产条件几个方面来决定。二、毛坯的形状和尺寸二、毛坯的形状和尺寸 工艺人员在分析产品图纸后，应该对所负责设计的工艺工艺人员在分析产品图纸后，应该对所负责设计的工艺过程的那部分零件决定毛坯方案，而后在编制工艺过程的过程的那部分零件决定毛坯方案，而后在编制工艺过程的同时，逐步决定毛坯尺寸和形状，画出毛坯图。同时，逐步决定毛坯尺寸和形状，画出毛坯图。1.毛坯形状毛坯形状 根据零
31、件形状选择合适的毛坯形状。根据零件形状选择合适的毛坯形状。2.毛坯尺寸毛坯尺寸 根据所采用的毛坯方案，估计各表面的工序数，由各根据所采用的毛坯方案，估计各表面的工序数，由各工序的加工余量决定毛坯的尺寸，即在原零件尺寸基础上工序的加工余量决定毛坯的尺寸，即在原零件尺寸基础上加上各表面在各工序所有的加工余量的总和加上各表面在各工序所有的加工余量的总和(总加工余量总加工余量)，构成毛坯的尺寸。而后根据毛坯制造和零件机械加工所要构成毛坯的尺寸。而后根据毛坯制造和零件机械加工所要求的结构工艺性修改其形状，绘制毛坯图。求的结构工艺性修改其形状，绘制毛坯图。3.毛坯尺寸的确定方法毛坯尺寸的确定方法例例1：某
32、模具零件的外形尺寸为某模具零件的外形尺寸为30mm 140mm 220mm，材料为，材料为Cr12MoV。 毛坯尺寸：毛坯尺寸：35mm145mm 225mm例例2：如图所示零件，试确定毛坯尺寸：如图所示零件，试确定毛坯尺寸外形尺寸：外形尺寸：4872 86毛坯尺寸毛坯尺寸5276 904. 坯料加工坯料加工长方体长方体毛坯加工工序：毛坯加工工序：备料备料锻造锻造热处理退火（回火）热处理退火（回火）刨（铣）六刨（铣）六面面磨平面。磨平面。圆形圆形坯料加工工序：坯料加工工序：备料备料车加工车加工内外圆磨表面。内外圆磨表面。 留磨余量留磨余量2.5 定位基准的选择定位基准的选择一、一、 概念：概念
33、：（1）基准：基准：在零件的设计和制造过程中，用于确定其它点、在零件的设计和制造过程中，用于确定其它点、线、面的位置所依据的点、线、面。分别称为基准点、基线、面的位置所依据的点、线、面。分别称为基准点、基准线和基准面。准线和基准面。（2 2）设计基准：设计基准：在零件图上用以确定其它点、线、面位置的在零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准基准. .（3）工艺基准工艺基准：零件在加工和装配中所使用的基准。：零件在加工和装配中所使用的基准。（4 4）定位基准：定位基准：用以确定工件在机床或夹具中正确位置所依用以确定工件在机床或夹具中正确位置所依据的基准。据的基准。（5 5）测量基准（检验基准）测
34、量基准（检验基准）：测量零件已加工表面位置及尺：测量零件已加工表面位置及尺寸的基准。寸的基准。（6 6）装配基准：装配基准：装配时用于确定零件相互间正确装配位置的装配时用于确定零件相互间正确装配位置的基准。基准。二、定位基准二、定位基准1. 定位基准的特点定位基准的特点(1)工件定位时，所选定位基准可能是点、线、面，其中点或工件定位时，所选定位基准可能是点、线、面，其中点或线应由某些具体的表面体现出来，这些表面称为定位基准线应由某些具体的表面体现出来，这些表面称为定位基准面。例如以中心线作定位基准，可由内、外圆表面或两对面。例如以中心线作定位基准，可由内、外圆表面或两对称的侧平面体现。称的侧平
35、面体现。(2)工件定位时，往往通过它的定位表面放置在机床上或夹具工件定位时，往往通过它的定位表面放置在机床上或夹具中，这时定位基准面起支承作用，但并不是所有定位表面中，这时定位基准面起支承作用，但并不是所有定位表面都起支承作用。如直接找正、划线找正定位，所找正的那都起支承作用。如直接找正、划线找正定位，所找正的那条线或那个面本身是定位基准，有时它是被加工表面，不条线或那个面本身是定位基准，有时它是被加工表面，不能起支承作用，而用以起支承作用的表面不作定位用。能起支承作用，而用以起支承作用的表面不作定位用。(3)工件定位时，应视零件加工的具体情况，根据六点定位原工件定位时，应视零件加工的具体情况
36、，根据六点定位原则选择定位基准。需要限制的自由度少，可能只需一个表则选择定位基准。需要限制的自由度少，可能只需一个表面定位面定位(如平面如平面)；所需要限制的自由度多，则需要一组表面；所需要限制的自由度多，则需要一组表面定位；限制六个自由度，必须沿三个坐标方向以三个表面定位；限制六个自由度，必须沿三个坐标方向以三个表面作定位基准。作定位基准。2. 定位基准的分类定位基准的分类 粗基准粗基准：在加工的起始工序中在加工的起始工序中，只能用毛坯上未经加工，只能用毛坯上未经加工的表面作定位基准，则该表面称为粗基准。的表面作定位基准，则该表面称为粗基准。 精基准精基准：利用已经加工过的表面作定位基准利用
37、已经加工过的表面作定位基准，称为精基，称为精基准。准。 由于产品的精度在很大程度上取决于定位基准选择是否由于产品的精度在很大程度上取决于定位基准选择是否合适，作为定位基准的表面应该具备一定的精确性。但是，合适，作为定位基准的表面应该具备一定的精确性。但是，在一个毛坯件的第一道机械加工工序，工件上各表面都是在一个毛坯件的第一道机械加工工序，工件上各表面都是毛面，所选用的基准面也只能是毛面。因此，定位基准就毛面，所选用的基准面也只能是毛面。因此，定位基准就有粗基准有粗基准(毛基准毛基准)和精基准和精基准(光基准光基准)的差别，它们的情况不的差别，它们的情况不同，选择的原则也就不一样。同，选择的原则
38、也就不一样。 3. 定位基准选择定位基准选择原则原则1）粗基准的选择）粗基准的选择 在选择粗基准时考虑的重点是：一是如何保证各加工在选择粗基准时考虑的重点是：一是如何保证各加工表面有足够的加工余量；二是保证各加工面与非加工面之表面有足够的加工余量；二是保证各加工面与非加工面之间的相互位置关系，三是保证装夹的稳定性和可靠性。具间的相互位置关系，三是保证装夹的稳定性和可靠性。具体选择时可采用下列原则：体选择时可采用下列原则：(1)当零件上只有一个非加工当零件上只有一个非加工表面时，为了保证非加工表表面时，为了保证非加工表面与加工表面之间的位置要面与加工表面之间的位置要求，应选择非加工表面作粗求，应
39、选择非加工表面作粗基准基准(图图 (a)；如果零件上有；如果零件上有多个非加工表面，则应以其多个非加工表面，则应以其中与加工面相互位置要求较中与加工面相互位置要求较高的表面作粗基准，如图高的表面作粗基准，如图 (b)所示。所示。(2)如果零件上没有非加工表面，选择粗基准时，应考虑合理如果零件上没有非加工表面，选择粗基准时，应考虑合理地分配各表面的加工余量。地分配各表面的加工余量。应保证各主要加工表面都有足够的余量。为满足这个要求，应保证各主要加工表面都有足够的余量。为满足这个要求，应选择毛坯余量最小的表面作粗基准。如图应选择毛坯余量最小的表面作粗基准。如图2.13(c)所示的所示的阶梯轴。应选
40、阶梯轴。应选55mm外圆表面作粗基准。外圆表面作粗基准。对于工件上的某些重要表面对于工件上的某些重要表面(如导轨和重要孔等如导轨和重要孔等)，为了尽，为了尽可能使其加工余量均匀，则应选择重要表面作粗基准。可能使其加工余量均匀，则应选择重要表面作粗基准。(c)(3) 粗基准应避免重复使用。在同一尺寸方向上，粗基准通粗基准应避免重复使用。在同一尺寸方向上，粗基准通常只允许使用一次，以免产生较大的定位误差。如图所示常只允许使用一次，以免产生较大的定位误差。如图所示的小轴加工，如重复使用的小轴加工，如重复使用B面去加工面去加工A、C面，则必然会使面，则必然会使A面与面与C面的轴线产生较大的同轴度误差面
41、的轴线产生较大的同轴度误差。(4)选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷，选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠。以便定位可靠。2)精基准的选择精基准的选择 选择精基准考虑的重点是：如何减小定位误差，提高加选择精基准考虑的重点是：如何减小定位误差，提高加工精度。同时考虑装夹方便，夹具结构简单。选择精基准一工精度。同时考虑装夹方便，夹具结构简单。选择精基准一般应遵循以下原则：般应遵循以下原则：(1) “基准重合基准重合”原则原则. 选择加工表面的设计基准为定位基准选择加工表面的设计基准为定位基准,称为称为“基准重合基准重合”原原则。则。 为了保证尺寸为了保证
42、尺寸c的精度要求，上述两个误差之和应小于或的精度要求，上述两个误差之和应小于或等于尺寸等于尺寸c的公差：的公差： c+ch(Ta)Tcc本工序的加工误差；本工序的加工误差； ch(Ta)基准不重合误差，基准不重合误差，Tc-允差允差(2)“基准统一基准统一”原则原则 当工件以某一组精基准定位可以比较方便地加工其他各当工件以某一组精基准定位可以比较方便地加工其他各表面时，应尽可能在多数工序中采用此组精基准定位，这表面时，应尽可能在多数工序中采用此组精基准定位，这就是就是“基准统一基准统一”原则。原则。 (3)“自为基准自为基准”的原则的原则 当精加工或光整加工工序要求余量尽可能小而均匀时，当精加
43、工或光整加工工序要求余量尽可能小而均匀时，应选择加工表面本身作为定位基准。例如磨削床身的导轨应选择加工表面本身作为定位基准。例如磨削床身的导轨面时，就是以导轨面本身作定位基准面时，就是以导轨面本身作定位基准(图图2.18)。此外，用浮。此外，用浮动铰刀铰孔，用圆拉刀拉孔，用无心磨床磨外圆表面等，动铰刀铰孔，用圆拉刀拉孔，用无心磨床磨外圆表面等，均为以加工表面本身作定位基准的实例。均为以加工表面本身作定位基准的实例。(4)“互为基准互为基准”的原则的原则 为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可采用互为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可采用互为基准、反复加工的原则。如薄板的磨削、导套的内
44、外圆为基准、反复加工的原则。如薄板的磨削、导套的内外圆面加工。面加工。(5)保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则 讨论讨论：（：（a）当加工尺寸的公差）当加工尺寸的公差Tc值较大，而表面值较大，而表面B和和C的加工误差又比较小时，即的加工误差又比较小时，即Tcc+ch时，应优先时，应优先考虑工件方便装夹的要求，选择考虑工件方便装夹的要求，选择A面定位。面定位。（b）当加工尺寸的公差）当加工尺寸的公差Tc较小，而表面较小，而表面B和和C的加工误差比的加工误差比较大时，即较大时，即Tcc+ch时，可考虑以下三种方案：时，可考虑以下三种方案：改变加工方
45、法或采取其他工艺措施，提高改变加工方法或采取其他工艺措施，提高B和和C面的加工精面的加工精度，即减少度，即减少c与与ch，使，使Tcc+ch，这样仍可选择，这样仍可选择A面为面为定位基准。定位基准。以表面以表面B定位，消除基准不重合误差定位，消除基准不重合误差ch，这样会使装夹不，这样会使装夹不便和夹具复杂一些，但为了保证加工精度，有时也不得不便和夹具复杂一些，但为了保证加工精度，有时也不得不采用这种方法。采用这种方法。用组合铣刀铣削，以用组合铣刀铣削，以A面定位，同时加工面定位，同时加工B面和面和C面面(图图2.20)。这样可使。这样可使B、C面间的位置精度和面间的位置精度和尺寸精度都与定位
46、表面尺寸精度都与定位表面无关，两表面的尺寸主无关，两表面的尺寸主要取决于铣刀直径的差要取决于铣刀直径的差值。值。3）辅助基准的应用辅助基准的应用 工件定位时，为了保证加工表面的位置精度，多数情况工件定位时，为了保证加工表面的位置精度，多数情况下优先选择设计基准或装配基准为主要定位基准，这些基下优先选择设计基准或装配基准为主要定位基准，这些基准一般为零件上的重要工作表面。但准一般为零件上的重要工作表面。但有些零件的加工，为有些零件的加工，为装夹方便或易于实现基准统一，人为地制造一种定位基准，装夹方便或易于实现基准统一，人为地制造一种定位基准，如零件上的如零件上的工艺凸台工艺凸台和轴类零件加工时的
47、和轴类零件加工时的中心孔中心孔。这些表。这些表面不是零件上的工作表面，只是由于工艺需要而作出的，面不是零件上的工作表面，只是由于工艺需要而作出的，这种基准称为辅助基准。这种基准称为辅助基准。此外，零件上的某些次要表面此外，零件上的某些次要表面(非非配合表面配合表面)，因工艺上宜作定位基准而提高它的加工精度和，因工艺上宜作定位基准而提高它的加工精度和表面质量，这种表面也称为辅助基准。表面质量，这种表面也称为辅助基准。 举例：利用回台和工艺销钉加工斜孔。举例：利用回台和工艺销钉加工斜孔。2.6工艺路线的拟订工艺路线的拟订 机械加工工艺规程的制订，大体可分为两个部分：拟订机械加工工艺规程的制订，大体
48、可分为两个部分：拟订零件加工的工艺路线；确定各道工序的工序尺寸及公差、零件加工的工艺路线；确定各道工序的工序尺寸及公差、所用设备及工艺装备、切削规范和时间定额等。所用设备及工艺装备、切削规范和时间定额等。一、一、 表面加工方法的选择表面加工方法的选择 有一定技术要求的零件表面，一般不是用一种工艺方法有一定技术要求的零件表面，一般不是用一种工艺方法一次加工就能达到设计要求的，所以对于精度要求较高的一次加工就能达到设计要求的，所以对于精度要求较高的表面，在选择加工方法时，总是根据各种工艺方法所能达表面，在选择加工方法时，总是根据各种工艺方法所能达到的加工经济精度和表面粗糙度等因素来选定它的最后加到
49、的加工经济精度和表面粗糙度等因素来选定它的最后加工方法，然后再选定前面一系列准备工序的加工方法和顺工方法，然后再选定前面一系列准备工序的加工方法和顺序，经过逐次加工达到其设计要求。序，经过逐次加工达到其设计要求。选择零件各表面加工方法的基本思路：选择零件各表面加工方法的基本思路：1.被加工表面的精度和表面质量要求被加工表面的精度和表面质量要求 所采用加工方法的经济精度应能保证零件图样所规定所采用加工方法的经济精度应能保证零件图样所规定的精度和表面质量要求。的精度和表面质量要求。 例如，材料为碳钢，尺寸精度为例如，材料为碳钢，尺寸精度为IT7，表面粗糙度，表面粗糙度Ra=0.8m的外圆柱面，应该
50、选用磨削加的外圆柱面，应该选用磨削加工方法作为达到工件加工精度的最终加工方法。工方法作为达到工件加工精度的最终加工方法。 当多种加工方法的加工经济精度都能满足被加工表面的当多种加工方法的加工经济精度都能满足被加工表面的精度和表面粗糙度要求时，选择何种加工方法则取决于零精度和表面粗糙度要求时，选择何种加工方法则取决于零件的结构形状、尺寸大小、材料、热处理等项因素。件的结构形状、尺寸大小、材料、热处理等项因素。例如例如IT7的孔的孔，采用镗、铰、磨、拉削加工均可达到精度要求，采用镗、铰、磨、拉削加工均可达到精度要求，都符合加工经济精度。但是，对模板上的孔，则不应选择都符合加工经济精度。但是，对模板
