1、机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定授课：张俊雄授课：张俊雄中国中国农业大学农业大学 工学院工学院Email:Email:Mechanical Manufacturing Engineering机械制造工程学机械制造工程学机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定第一节第一节 基本概念基本概念第二节第二节 定位基准的选择定位基准的选择第三节第三节 工艺路线的拟定工艺路线的拟定第四节第四节 加工余量及工序间尺寸的确定加工余量及工序间尺寸的确定第五节第五节 工艺尺寸链的计算工艺尺寸链的计算第六节第六节
2、 时间定额及劳动生产率时间定额及劳动生产率第七节第七节 典型零件加工工艺典型零件加工工艺2机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定3机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定4机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定将原材料转变成机械产品的全部劳动过程将原材料转变成机械产品的全部劳动过程被加工对象的尺寸、形状或性被加工对象的尺寸、形状或性能产生一定的变化。如：零件的机械加工、热能产生一定的变化。如：零件的机械加工、热处理、装配等。处理、装配等。不使加工对
3、象产生直接变化。不使加工对象产生直接变化。如：工装夹具的制造、工件的运输、设备的维如：工装夹具的制造、工件的运输、设备的维护等。护等。5机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 工艺过程是生产过程的一部分，是指直接改变工艺过程是生产过程的一部分，是指直接改变毛坯的形状、尺寸和材料性能使之成为成品的方法毛坯的形状、尺寸和材料性能使之成为成品的方法和过程。它包括毛坯的制造、机械加工和产品的装和过程。它包括毛坯的制造、机械加工和产品的装配。配。6机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定改变生产对象的形状、
4、尺寸、相互位置和性质，使改变生产对象的形状、尺寸、相互位置和性质，使其成为成品或半成品的过程。其成为成品或半成品的过程。毛坯制造工艺过程毛坯制造工艺过程用机械加工的方法，改变毛坯的形状、尺寸、表面用机械加工的方法，改变毛坯的形状、尺寸、表面质量，使其成为合格品的过程。质量，使其成为合格品的过程。机械加工工艺过程机械加工工艺过程机器装配工艺过程机器装配工艺过程将合格的机器零件和外购件、标准件装配成组件、将合格的机器零件和外购件、标准件装配成组件、部件和机器的过程。部件和机器的过程。7机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定1.1.工序工序一个或一组
5、工人，在一台机床或一个工作地点对一个或一个或一组工人，在一台机床或一个工作地点对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。8机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定划分工序的要划分工序的要点是点是工人、工工人、工作地点及工件作地点及工件三不变并加上三不变并加上连续作业连续作业。只。只要工人、工作要工人、工作地点及工件这地点及工件这三者中改变了三者中改变了一个或不是连一个或不是连续完成的，则续完成的，则为另一个工序。为另一个工序。1.1.工序工序9机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加
6、工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定2.2.工步工步以同样的工具，同样的切削用量加工同一个或以同样的工具，同样的切削用量加工同一个或同一组表面的那部分工作称一个工步。同一组表面的那部分工作称一个工步。构成工步的要构成工步的要素：素：加工面、加工面、刀具、切削用刀具、切削用量量（不包括切（不包括切深深ap）均不变。）均不变。10机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定3.3.走刀走刀切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步内容，称为一次走刀。内容，称为一次走刀。11机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章
7、 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定4.4.安装安装工件经一次装夹后所完成的那一部分工序，称一次安装。工件经一次装夹后所完成的那一部分工序，称一次安装。12机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定5.5.工位工位 为了为了完成一定的工完成一定的工序部分，一次装夹后，序部分，一次装夹后，工件与夹具或设备的可工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据设备的固定部分所占据的每一个位置。的每一个位置。13机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定14机械制造工程
8、学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定特例如果一个工序只有一个安装，并且该安装中只有一个工位，则工序内容是安装内容，同时也是工位内容。15机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定【例例】从一根棒料中加工下面的工件，需要哪些工序、安装、工位、工步？16机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定【例例】17机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定1.工件的装夹：直接找正装夹直接找正装夹 划线找正装夹划线找正装夹 夹具装夹
9、夹具装夹适用于单件、小批量适用于单件、小批量适用于单件、成批和大量适用于单件、成批和大量18机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定2.2.获得加工尺寸的方法：获得加工尺寸的方法：试试切法切法 调整法调整法 定定尺寸刀具法尺寸刀具法 自动自动获得法获得法静调整法：用对刀块、样件来调静调整法：用对刀块、样件来调整刀具位置，精度低。整刀具位置，精度低。动调整法：动调整法：(尺寸调整法尺寸调整法)按试切按试切零件进行调整，精度高。零件进行调整，精度高。先试切出很小一部分加工先试切出很小一部分加工表面，测量试切所得的尺表面，测量试切所得的尺寸，再试切，再
10、测量，如寸，再试切，再测量，如此经过两三次试切和测量，此经过两三次试切和测量，达到图纸要求的尺寸，再达到图纸要求的尺寸，再切削整个待加工表面。切削整个待加工表面。利用机床上的定程装置或利用机床上的定程装置或对刀装置或预先调整好的对刀装置或预先调整好的刀架，使刀具相对于机床刀架，使刀具相对于机床或夹具达到或夹具达到一一定的位置精定的位置精度，然后加工一批工件。度，然后加工一批工件。利用刀具的相应尺寸来保利用刀具的相应尺寸来保证工件被加工部位尺寸的证工件被加工部位尺寸的方法。方法。由机床设备本身来保证获由机床设备本身来保证获得规定的精度。得规定的精度。1.工件的装夹：直接找正装夹直接找正装夹 划线
11、找正装夹划线找正装夹 夹具装夹夹具装夹适用于单件、小批量适用于单件、小批量适用于单件、成批和大量适用于单件、成批和大量19机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定1.1.生产纲领：生产纲领：(N N)某种零件的年产量称为该零件的某种零件的年产量称为该零件的年生产纲领年生产纲领N=Qn(1+a)(1+b)Q：产品的年产量（台：产品的年产量（台/年）年）n：每台产品中该零件的数量（件：每台产品中该零件的数量（件/台）台）a：备品百分率：备品百分率b：废品百分率：废品百分率20机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工
12、艺规程的制定2.2.生产纲领与生产类型的关系生产纲领与生产类型的关系单件、小批量生产单件、小批量生产成批生产成批生产大批大量生产大批大量生产设设 备备 要要 求求低低高高工人技术水平工人技术水平高高低低低低高高生生 产产 率率生生 产成产成 本本高高低低21机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定生产类型的工艺特征生产类型的工艺特征工艺特征工艺特征单件小批量单件小批量成批生产成批生产大批大量大批大量毛坯毛坯自由锻、木模手工造型；自由锻、木模手工造型；精度低、余量大精度低、余量大模锻、金属模；模锻、金属模；精度和余量中等精度和余量中等模锻、机器造型
13、；模锻、机器造型；精度高，余量小精度高，余量小机床机床通用机床，通用机床，机群式布置机群式布置通用机床，部分专机，通用机床，部分专机，按零件类别分工段排列按零件类别分工段排列自动机床，专用机床自动机床，专用机床生产流水线排列生产流水线排列工装工装通用工装通用工装专用工装专用工装高效专用工装高效专用工装工艺文件工艺文件简单工艺过程卡简单工艺过程卡详细工艺过程卡详细工艺过程卡详细工艺过程卡详细工艺过程卡工序卡、调整卡工序卡、调整卡发展趋势发展趋势成组技术、数控技术、成组技术、数控技术、加工中心加工中心柔性制造系统柔性制造系统(FMS)计算机集成制造系统计算机集成制造系统(CIMS)，加工自动化，加
14、工自动化22机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定规定规定产品或零件制造工艺过程和操作方法的工艺产品或零件制造工艺过程和操作方法的工艺文件文件常用的机械加工常用的机械加工工艺规程格式工艺规程格式工艺过程卡工艺过程卡工艺卡片工艺卡片工序卡片工序卡片23机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定24机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定25机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定26机械制造工程学机械制造工
15、程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定1.1.制订工艺规程的意义与作用制订工艺规程的意义与作用 工艺规程的作用：工艺规程的作用：指导、组织生产；指导、组织生产；生产准备、计划调度的主要依据；生产准备、计划调度的主要依据；车间设计、布置的依据。车间设计、布置的依据。工艺规程的主要内容：工艺规程的主要内容：毛坯的选择；毛坯的选择；拟定工艺路线；拟定工艺路线；进行工序设计。进行工序设计。27机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定2.2.制订工艺规程的步骤制订工艺规程的步骤28机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加
16、工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 分析研究零件图纸；分析研究零件图纸；选择毛坯；选择毛坯；选择定位基准；选择定位基准；拟定工艺流程；拟定工艺流程；工序设计（选择机床，工艺装备，工序余量，工工序设计（选择机床，工艺装备，工序余量，工序尺寸，切削用量，工时定额等）序尺寸，切削用量，工时定额等）；填写工艺文件。填写工艺文件。2.2.制订工艺规程的步骤制订工艺规程的步骤29机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定30机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定设计图样上所采用的基准设计图样上所采用的基准设
17、计设计基准基准基准基准用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的点、用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的点、线、线、面。面。31机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的点、用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的点、线、线、面。面。在加工中用做定位的基准在加工中用做定位的基准工艺基准工艺基准定位定位基准基准在工序图上用以指定加工表面位置的基准在工序图上用以指定加工表面位置的基准工序工序基准基准设计图样上所采用的基准设计图样上所采用的基准设计设计基准基准基准基准32机械制造工程学机械
18、制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的点、用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的点、线、线、面。面。在加工中用做定位的基准在加工中用做定位的基准工艺基准工艺基准定位定位基准基准在工序图上用以指定加工表面位置的基准在工序图上用以指定加工表面位置的基准工序工序基准基准设计图样上所采用的基准设计图样上所采用的基准设计设计基准基准基准基准在工件上用以测量已加工表面位置的基准在工件上用以测量已加工表面位置的基准装配装配基准基准测量测量基准基准装配时用以确定零件在产品中位置的基准装配时用以确定零件在产品中位置的基准33机
19、械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定1.1.一般性原则一般性原则首先考虑保证位置精度，首先考虑保证位置精度，再考虑保证尺寸精度。再考虑保证尺寸精度。应尽量选择零件的主要表应尽量选择零件的主要表面为定位基准。面为定位基准。定位基准应便于夹紧，在定位基准应便于夹紧，在加工中稳定可靠。加工中稳定可靠。选择最大尺寸的表面为安选择最大尺寸的表面为安装面；选择最长距离的表装面；选择最长距离的表面为导向面；选择最小尺面为导向面；选择最小尺寸的表面为支承面。寸的表面为支承面。34机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程
20、的制定2.2.粗基准的选择粗基准的选择以不加工表面为粗基准以不加工表面为粗基准(相互位置要求原则相互位置要求原则)当零件存在多个不加工表面时，应选择与加工表面相互位置要当零件存在多个不加工表面时，应选择与加工表面相互位置要求高的不加工表面为粗基准。求高的不加工表面为粗基准。用毛坯上未经加工的表面作定位基准，用毛坯上未经加工的表面作定位基准，这种定位基准称为这种定位基准称为粗基准粗基准。35机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定选择毛坯上余量最小表面为粗基准选择毛坯上余量最小表面为粗基准(余量足够原则余量足够原则)2.2.粗基准的选择粗基准的选择
21、以不加工表面为粗基准以不加工表面为粗基准(相互位置要求原则相互位置要求原则)当零件存在多个不加工表面时，应选择与加工表面相互位置要当零件存在多个不加工表面时，应选择与加工表面相互位置要求高的不加工表面为粗基准。求高的不加工表面为粗基准。36机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定选择毛坯上余量最小表面为粗基准选择毛坯上余量最小表面为粗基准(余量足够原则余量足够原则)2.2.粗基准的选择粗基准的选择以不加工表面为粗基准以不加工表面为粗基准(相互位置要求原则相互位置要求原则)当零件存在多个不加工表面时，应选择与加工表面相互位置要当零件存在多个不加工表
22、面时，应选择与加工表面相互位置要求高的不加工表面为粗基准。求高的不加工表面为粗基准。选择零件上重要表面为粗基准选择零件上重要表面为粗基准(切除总余量最少原则切除总余量最少原则)粗基准应平整，无浇冒口、飞边等，以使定位可靠粗基准应平整，无浇冒口、飞边等，以使定位可靠37机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定2.2.粗基准的选择粗基准的选择选择毛坯上余量最小表面为粗基准选择毛坯上余量最小表面为粗基准(余量足够原则余量足够原则)以不加工表面为粗基准以不加工表面为粗基准(相互位置要求原则相互位置要求原则)当零件存在多个不加工表面时，应选择与加工表面相互
23、位置要当零件存在多个不加工表面时，应选择与加工表面相互位置要求高的不加工表面为粗基准。求高的不加工表面为粗基准。选择零件上重要表面为粗基准选择零件上重要表面为粗基准(切除总余量最少原则切除总余量最少原则)粗基准应平整，无浇冒口、飞边等，以使定位可靠粗基准应平整，无浇冒口、飞边等，以使定位可靠粗基准只能使用一次粗基准只能使用一次(粗基准不重复使用原则粗基准不重复使用原则)38机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定3.3.精基准的选择精基准的选择基准重合的原则：即定位基准与设计基准重合。基准重合的原则：即定位基准与设计基准重合。用已经机械加工的表面
24、作为定位用已经机械加工的表面作为定位基准，这种定位基准称为基准，这种定位基准称为精基准精基准。39机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定3.3.精基准的选择精基准的选择基准重合的原则：即定位基准与设计基准重合。基准重合的原则：即定位基准与设计基准重合。40机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定基准统一的原则：应选择尽可能多的表面加工时都基准统一的原则：应选择尽可能多的表面加工时都能使用的定位基准作为精基准，以保证各表面间的能使用的定位基准作为精基准，以保证各表面间的位置精度。位置精度。互为基准的
25、互为基准的原则原则用用 来 保 证 位来 保 证 位置 精 度 要 求置 精 度 要 求很 高很 高 的的 零 件零 件的定位的定位。3.3.精基准的选择精基准的选择基准重合的原则：即定位基准与设计基准重合。基准重合的原则：即定位基准与设计基准重合。41机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定自为基准的自为基准的原则原则基准统一的原则：应选择尽可能多的表面加工时都基准统一的原则：应选择尽可能多的表面加工时都能使用的定位基准作为精基准，以保证各表面间的能使用的定位基准作为精基准，以保证各表面间的位置精度。位置精度。互为基准的互为基准的原则原则3.3
26、.精基准的选择精基准的选择基准重合的原则：即定位基准与设计基准重合。基准重合的原则：即定位基准与设计基准重合。为保证加工精度，要求加工表面的余量很为保证加工精度，要求加工表面的余量很小并且均匀，常以加工面本身定位小并且均匀，常以加工面本身定位。42机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 工艺路线拟订是制订工艺规程的关键。工艺路线工艺路线拟订是制订工艺规程的关键。工艺路线不仅影响加工质量和效率，而且影响工人劳动强度、不仅影响加工质量和效率，而且影响工人劳动强度、设备投资、车间面积、生产成本等，必须进行多种方设备投资、车间面积、生产成本等，必须进行
27、多种方案的分析比较。案的分析比较。43机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定1.1.毛坯设计毛坯设计2.2.装夹方案设计装夹方案设计3.3.加工方法选择加工方法选择4.4.工装选择和设计工装选择和设计5.5.工序、工步设计工序、工步设计6.6.工艺规程设计工艺规程设计工艺路线的主要流程工艺路线的主要流程44机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定1.1.应考虑的主要问题应考虑的主要问题 要求达到的精度、表面粗糙度；要求达到的精度、表面粗糙度；工件所用材料的性质和毛坯的质量及硬度；工件所用材料的性质
28、和毛坯的质量及硬度；零件的结构形状和加工表面的尺寸；零件的结构形状和加工表面的尺寸；热处理情况；热处理情况；生产类型；生产类型；现有设备的情况。现有设备的情况。45机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定2.2.经济精度经济精度指在正常的加工条件下，以最有利的时间、消指在正常的加工条件下，以最有利的时间、消耗所能达到的加工精度。耗所能达到的加工精度。l同一种加工方法，精度越高，加工同一种加工方法，精度越高，加工成本越大。成本越大。l精度有一定极限，过精度有一定极限，过A A点后，即使再点后，即使再增加成本，精度提高也很少。增加成本，精度提高也很少
29、。l成本也有一定极限，过成本也有一定极限，过B B点后，成本点后，成本基本不变。基本不变。经济精度经济精度46机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定3.3.典型表面加工方法的选择典型表面加工方法的选择平面加工方法平面加工方法粗铣粗铣IT1311Ra2512.5半精铣半精铣IT109Ra6.33.2粗刨粗刨IT1311Ra2512.5粗车粗车IT1311Ra2512.5粗拉粗拉IT1110Ra6.33.2精铣精铣IT87Ra3.21.6半精刨半精刨IT109Ra6.33.2精刨精刨IT87Ra3.21.6半精车半精车IT109Ra6.33.2精车
30、精车IT87Ra3.21.6精拉精拉IT96Ra1.60.4粗磨粗磨IT87Ra1.60.4精磨精磨IT76Ra0.40.2抛光抛光Ra0.20.1研磨研磨IT65Ra0.10.01导轨磨导轨磨IT6Ra0.80.2沙带磨沙带磨IT65Ra0.40.01金刚石车金刚石车IT6Ra0.80.02精密磨精密磨IT65Ra0.20.01宽刀精刨宽刀精刨IT6Ra0.80.4刮研刮研Ra0.80.4高速精铣高速精铣IT76Ra0.80.247机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定砂带磨削砂带磨削IT65Ra0.20.012抛光抛光Ra0.20.025
31、外圆表面的加工方法外圆表面的加工方法粗车粗车IT1311Ra2512.5半精车半精车IT109Ra6.33.2精车精车IT87Ra1.60.8粗磨粗磨IT87Ra0.80.4精磨精磨IT65Ra0.40.2金刚石车金刚石车IT65Ra0.80.02滚压滚压IT76Ra0.20.1研磨研磨IT54Ra0.10.01精密磨削精密磨削IT5Ra0.10.012超精加工超精加工IT5Ra0.10.013.3.典型表面加工方法的选择典型表面加工方法的选择48机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 内圆表面的加工方法内圆表面的加工方法钻孔钻孔IT1311R
32、a2512.5粗镗粗镗IT1311Ra2512.5扩孔扩孔IT109Ra6.33.2半精镗半精镗IT109Ra6.33.2粗拉粗拉IT87Ra1.60.8精拉精拉IT76Ra0.80.4粗铰粗铰IT87Ra3.21.6精铰精铰IT76Ra0.80.4手铰手铰IT76Ra0.40.2精镗精镗IT87Ra1.60.8粗磨粗磨IT87Ra1.60.8精磨精磨IT76Ra0.40.2金刚镗金刚镗IT76Ra0.80.2珩磨珩磨IT64Ra0.40.05精密磨削精密磨削IT5Ra0.20.025研磨研磨IT65Ra0.10.01滚压滚压IT76Ra0.20.13.3.典型表面加工方法的选择典型表面加工方
33、法的选择49机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定1.1.粗加工阶段粗加工阶段2.2.半精加工阶段半精加工阶段3.3.精加工阶段精加工阶段4.4.光整加工阶段光整加工阶段主要任务是切除大部分的主要任务是切除大部分的加工余量，并为半精加工加工余量，并为半精加工提供余量。提供余量。使主要表面消除粗加工留使主要表面消除粗加工留下来的误差，完成次要表下来的误差，完成次要表面加工，并为主要表面精面加工，并为主要表面精加工作好准备。加工作好准备。保证各主要表面达到图纸保证各主要表面达到图纸规定的技术要求。规定的技术要求。降低表面粗糙度数值和获降低表面粗糙度
34、数值和获得较高的精度得较高的精度(IT6(IT6以上和以上和RaRa0.2m)0.2m)以及提高表面以及提高表面层的物理力学性能。层的物理力学性能。50机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定目的目的:及时发现毛坯缺陷及时发现毛坯缺陷便于保证加工质量便于保证加工质量合理使用设备合理使用设备便于安排热处理工序便于安排热处理工序粗加工时切除大粗加工时切除大部分余量，能及部分余量，能及早发现毛坯缺陷，早发现毛坯缺陷，以便及时报废或以便及时报废或进行修补，避免进行修补，避免浪费精加工工时。浪费精加工工时。同时精加工工序同时精加工工序安排在后面，还安排在后
35、面，还可保护精加工表可保护精加工表面不受损伤。面不受损伤。粗加工切除的金属较粗加工切除的金属较多，产生较大的切削多，产生较大的切削力和切削热，所需的力和切削热，所需的夹紧力也大，因此工夹紧力也大，因此工件受力变形和受热变件受力变形和受热变形大。粗、精加工分形大。粗、精加工分开，则各阶段之间的开，则各阶段之间的时间间隔相当于自然时间间隔相当于自然时效，有利于消除工时效，有利于消除工件内应力，使加工质件内应力，使加工质量得到保证。量得到保证。粗加工时可采用粗加工时可采用功率大、精度一功率大、精度一般的高效率设备，般的高效率设备，精加工可采用相精加工可采用相应的精密机床，应的精密机床，使机床设备能发
36、使机床设备能发挥其性能特点，挥其性能特点，也延长了精密机也延长了精密机床的使用寿命。床的使用寿命。在工艺过程中插入在工艺过程中插入必要的热处理工序，必要的热处理工序，并以此为界划分为并以此为界划分为不同阶段。不同阶段。1.1.粗加工阶段粗加工阶段2.2.半精加工阶段半精加工阶段3.3.精加工阶段精加工阶段4.4.光整加工阶段光整加工阶段51机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定工序集中程度：指在一个工序中所完成的工作内容的工序集中程度：指在一个工序中所完成的工作内容的多少。多少。在每道工序中所安排的加工内容多，一个零件的加工只集中在每道工序中所
37、安排的加工内容多，一个零件的加工只集中在少数几道工序中完成，则称工序集中。反之，称工序分散。在少数几道工序中完成，则称工序集中。反之，称工序分散。工序集中的特点：工序集中的特点：有利于保证加工表面间相互位置有利于保证加工表面间相互位置精度；精度；有利于采用高生产率的机床；有利于采用高生产率的机床；工序数目少，设备数量少；工序数目少，设备数量少；专用设备多，调整维修困难。专用设备多，调整维修困难。工序分散的特点：工序分散的特点：机床和工装简单，易调整；机床和工装简单，易调整；有利于采用合理的切削用量有利于采用合理的切削用量;工序数目多，设备数量大，生工序数目多，设备数量大，生产组织工作较复杂；产
38、组织工作较复杂；生产适应性好，转产容易。生产适应性好，转产容易。工艺上可行；工艺上可行；生产节拍允许；生产节拍允许；调整能够实现。调整能够实现。采用工序集中应注意的问题采用工序集中应注意的问题52机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定1.1.加工顺序的安排加工顺序的安排 先先加工加工基准基准面，面，后后加工加工其他其他表面；表面；先先加工平加工平面面，后后加工内加工内孔孔；先先加工加工主主要表面，要表面，后后加工加工次次要表面；要表面；先粗先粗加工，加工，后精后精加工。加工。先把精基准加工出来，以便为先把精基准加工出来，以便为后续工序的加工提供
39、精基准。后续工序的加工提供精基准。平面的轮廓尺寸较大，用平面平面的轮廓尺寸较大，用平面定位比较稳定可靠，因此，总定位比较稳定可靠，因此，总是选择平面作为定位精基准，是选择平面作为定位精基准，先加工平面，然后以平面定位先加工平面，然后以平面定位加工孔。加工孔。次要表面的加工工作量一般都次要表面的加工工作量一般都比较小，而且它们又和主要表比较小，而且它们又和主要表面往往有相互位置要求。面往往有相互位置要求。可避免由于工件受力和受热变可避免由于工件受力和受热变形而影响加工质量，也避免了形而影响加工质量，也避免了精加工表面受到损伤。精加工表面受到损伤。53机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机
40、械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定预备热处理：退火、正火、调质、时效预备热处理：退火、正火、调质、时效最终热处理：淬火、回火、渗碳、渗氮、表面处理最终热处理：淬火、回火、渗碳、渗氮、表面处理预备热处理的目的是改善加工预备热处理的目的是改善加工性能、消除内应力和为最终热性能、消除内应力和为最终热处理做好组织准备。处理做好组织准备。最终热处理主要是用来提高材最终热处理主要是用来提高材料的硬度和强度。料的硬度和强度。1.1.加工顺序的安排加工顺序的安排 先先加工加工基准基准面，面，后后加工加工其他其他表面；表面；先先加工平加工平面面，后后加工内加工内孔孔；先先加工加工主主要表面，要表面，后后
41、加工加工次次要表面；要表面；先粗先粗加工，加工，后精后精加工。加工。54机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定55机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定使加工表面达到所需的精度和表面质量而应切除的金属层使加工表面达到所需的精度和表面质量而应切除的金属层1.1.总余量和工序总余量和工序余量余量零件上表面的毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差称为零件上表面的毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差称为加工加工总总余量余量。相邻两工序的工序尺寸之差称为相邻两工序的工序尺寸之差称为工序余量工序余量n1iin21ZZZZ
42、Z总56机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定2.单边余量与双边余量)(baZb外表面加工)(abZb内表面加工)(ddZ2bab轴)(ddZ2abb孔57机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 一般情况下，工序尺寸按一般情况下，工序尺寸按“入体原则入体原则”标注。标注。被包容尺寸被包容尺寸：指实体尺寸。：指实体尺寸。例如：轴的外径，长方体的长、宽、高。例如：轴的外径，长方体的长、宽、高。其最大尺寸作为工序尺寸的基本尺寸其最大尺寸作为工序尺寸的基本尺寸(公称尺公称尺寸寸)，上偏差为零。，上偏差为
43、零。表示为：表示为：58机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 包容尺寸包容尺寸：指非实体尺寸。：指非实体尺寸。例如：孔的直径，槽的宽度。例如：孔的直径，槽的宽度。其最小尺寸作为工序尺寸的基本尺寸其最小尺寸作为工序尺寸的基本尺寸(公称尺公称尺寸寸)，下偏差为零。，下偏差为零。表示为：表示为：59机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定包容尺寸包容尺寸(孔孔)表示为：表示为：被包容尺寸被包容尺寸(轴轴)表示为：表示为：这样表示，是为了使工件以公称基本尺寸为目标这样表示，是为了使工件以公称基本尺寸为目
44、标尺寸加工时，仍有可切除量，避免过切产生废品。尺寸加工时，仍有可切除量，避免过切产生废品。60机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定毛坯尺寸则按双向对称偏差的形式标注。毛坯尺寸则按双向对称偏差的形式标注。表示为：表示为：2坯毛坯基本尺寸T61机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定62机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定对于被包容面：对于被包容面：Z=Z=上工序基本尺寸上工序基本尺寸-本工序基本尺寸本工序基本尺寸对于包容面：对于包容面：Z=Z=本
45、本工序基本尺寸工序基本尺寸-上工序基本尺寸上工序基本尺寸baminbmaxaminTTZTZZTZZ63机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定64机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定2.2.上道工序的尺寸公差上道工序的尺寸公差 T Ta a1.1.上道工序加工表面的表面质量上道工序加工表面的表面质量 R Ra a、H Ha a3.3.上道工序的位置误差上道工序的位置误差a a4.4.本道工序的安装误差本道工序的安装误差b b65机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定
46、机械加工工艺规程的制定2.2.上道工序的尺寸公差上道工序的尺寸公差 T Ta a1.1.上道工序加工表面的表面质量上道工序加工表面的表面质量 R Ra a、H Ha a3.3.上道工序的位置误差上道工序的位置误差a a4.4.本道工序的安装误差本道工序的安装误差b b66机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定1.分析计算法：baaaab2)RH(2TZ baaaabRHTZ 对双边余量：对双边余量：对单边余量：对单边余量：2.查表法：查表法：3.经验法：经验法：67机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规
47、程的制定68机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定1.1.拟定加工拟定加工路线路线粗车粗车半精车半精车淬火淬火粗磨粗磨精磨精磨研磨研磨2.2.确定各工序的加工确定各工序的加工余量余量查表法：查表法：研磨：研磨：0.01mm，粗磨：，粗磨：0.3mm，精磨：，精磨：0.1mm半精车：半精车：1.1mm，粗车：，粗车：4.5mm可得：可得：Z Z总总=6.01mm圆整取：圆整取：Z Z总总=6 mm则取粗车余量：则取粗车余量：4.49 mm69机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定3.确定各工序的经
48、济精度及表面粗糙度:按按“入体原则入体原则”分配偏差分配偏差查表查表:研磨：研磨：m.Ra)h(IT.0405500110m.Ra)h(IT.206600160m.Ra)h(IT.808800390m.Ra)h(IT.3611110160m.Ra)h(IT.51213130390精磨：精磨：粗磨：粗磨：半精车：半精车：粗车：粗车：毛坯：毛坯：2mm70机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定研磨：研磨：50精磨：精磨：50+0.01=50.01粗磨：粗磨：50.01+0.1=50.11半精车：半精车：50.11+0.3=50.41粗车：粗车：50
49、.41+1.1=51.51锻造毛坯：锻造毛坯：51.51+4.49=560011050.001600150.003901150.01604150.256 039.051.51 71机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定 在零件加工过程中，当改变零件某一尺寸的大在零件加工过程中，当改变零件某一尺寸的大小，会引起其他有关尺寸的变化。在机器的装配过小，会引起其他有关尺寸的变化。在机器的装配过程中，机器或部件中零件之间的有关尺寸，同样是程中，机器或部件中零件之间的有关尺寸，同样是密切联系、相互依赖的。密切联系、相互依赖的。把这些互相联系，且按一定顺序排
50、列的封闭的把这些互相联系，且按一定顺序排列的封闭的尺寸组合称为尺寸组合称为尺寸链尺寸链。72机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定工艺尺寸链：工艺尺寸链：装配尺寸链：装配尺寸链：按应用范围分按应用范围分：在零件加工过程中，由有在零件加工过程中，由有关工序尺寸所组成的尺寸关工序尺寸所组成的尺寸链，称为工艺尺寸链。链，称为工艺尺寸链。73机械制造工程学机械制造工程学第第6 6章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定在机器设计和装配过程中，在机器设计和装配过程中，由有关零件的有关尺寸所由有关零件的有关尺寸所组成的尺寸链，称为装配组成的尺寸链
