1、第五章 机械加工工艺规程的制定 1.1.生产过程生产过程 指把原材料转变为成品的全过程。指把原材料转变为成品的全过程。机械工厂的生产过程一般包括原材料的验收、保机械工厂的生产过程一般包括原材料的验收、保管、运输，生产技术准备，毛坯制造，零件加工（含管、运输，生产技术准备，毛坯制造，零件加工（含热处理），产品装配，检验以及涂装等。热处理），产品装配，检验以及涂装等。第一节第一节 概概 述述一、生产过程和工艺过程一、生产过程和工艺过程第五章 机械加工工艺规程的制定第五章 机械加工工艺规程的制定第五章 机械加工工艺规程的制定第五章 机械加工工艺规程的制定第五章 机械加工工艺规程的制定第五章 机械加工
2、工艺规程的制定第五章 机械加工工艺规程的制定 安装是工件经一次装夹后所完成的那一部分工序。安装是工件经一次装夹后所完成的那一部分工序。2.2.安安 装装3.3.工工 位位 工件在一次安装后，工件与夹具或设备的可动部工件在一次安装后，工件与夹具或设备的可动部分一起相对于刀具或设备的固定部分所占据的每一个分一起相对于刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置上所完成的那一部分工艺过程称为工位。如位置上所完成的那一部分工艺过程称为工位。如图图5-5-2 2所示所示第五章 机械加工工艺规程的制定图图53 多工位加工多工位加工播放第五章 机械加工工艺规程的制定4.4.工步与复合工步工步与复合工步 在在加工表
3、面、切削刀具加工表面、切削刀具和和切削用量切削用量（仅指转速和（仅指转速和进给量）都不变的情况下，所连续完成的那部分工艺进给量）都不变的情况下，所连续完成的那部分工艺过程，称为一个工步。例过程，称为一个工步。例图图5-45-4 、图图5 55 5所示所示 有时为了提高生产效率，经常把几个待加工表面有时为了提高生产效率，经常把几个待加工表面用几把刀具同时进行加工，这可看作为一个工步，并用几把刀具同时进行加工，这可看作为一个工步，并称为复合工步，如称为复合工步，如图图5-65-6所示。所示。第五章 机械加工工艺规程的制定 图图55 转塔自动车床的不同工步转塔自动车床的不同工步 图图56 复合工步复
4、合工步图图54底座零件底孔加工工序底座零件底孔加工工序第五章 机械加工工艺规程的制定5.5.走走 刀刀 在一个工步内，有些表面由于加工余量太在一个工步内，有些表面由于加工余量太大，或由于其它原因，需用同一把刀具以及同一大，或由于其它原因，需用同一把刀具以及同一切削用量对切削用量对同一表面进行多次切削同一表面进行多次切削。这样。这样刀具对刀具对工件的每一次切削就称为一次走刀工件的每一次切削就称为一次走刀。如。如图图5-65-6所所示的零件加工。示的零件加工。第五章 机械加工工艺规程的制定图图5 56 6 以棒料制造阶梯轴以棒料制造阶梯轴第五章 机械加工工艺规程的制定一个零件的加工工艺由多个工序组
5、成一个零件的加工工艺由多个工序组成一个工序可分几次安装一个工序可分几次安装一次安装可分几个工步一次安装可分几个工步一个工步可分几次走刀一个工步可分几次走刀加工工艺过程基本组成单元之间的关系加工工艺过程基本组成单元之间的关系第五章 机械加工工艺规程的制定三、机械加工工艺规程三、机械加工工艺规程 机械加工工艺规程简称为工艺规程，是指导机机械加工工艺规程简称为工艺规程，是指导机械加工的主要技术文件。械加工的主要技术文件。第五章 机械加工工艺规程的制定 它是以工序为单位说明一个零件全部加工过程的工它是以工序为单位说明一个零件全部加工过程的工艺卡片。这种卡片包括零件各个工序的名称、工序内容，艺卡片。这种
6、卡片包括零件各个工序的名称、工序内容，经过的车间、工段、所用的机床、刀具、夹具、量具，工经过的车间、工段、所用的机床、刀具、夹具、量具，工时定额等。主要用于单件小批生产以及生产管理中。时定额等。主要用于单件小批生产以及生产管理中。1.1.常用工艺文件的种类常用工艺文件的种类（1 1）机械加工工艺过程卡片）机械加工工艺过程卡片第五章 机械加工工艺规程的制定工艺过程卡第五章 机械加工工艺规程的制定 它是根据工艺卡片的每一道工序制订的，主要用来具体它是根据工艺卡片的每一道工序制订的，主要用来具体指导操作工人进行生产的一种工艺文件。多用于大批大量生指导操作工人进行生产的一种工艺文件。多用于大批大量生产
7、或成批生产中比较重要的零件。该卡片中附有工序简图，产或成批生产中比较重要的零件。该卡片中附有工序简图，并详细记载了该工序加工所需的资料，如定位基准选择、工并详细记载了该工序加工所需的资料，如定位基准选择、工序尺寸及公差以及机床、刀具、夹具、量具、切削用量和工序尺寸及公差以及机床、刀具、夹具、量具、切削用量和工时定额等。时定额等。（2 2）机械加工工序卡机械加工工序卡第五章 机械加工工艺规程的制定机械加工工序卡机械加工工序卡第五章 机械加工工艺规程的制定2.2.工艺规程的作用工艺规程的作用（1 1）工艺规程是指导生产的主要技术文件工艺规程是指导生产的主要技术文件（2 2）工艺规程是组织生产和管理
8、工作的基本依据工艺规程是组织生产和管理工作的基本依据（3 3）工艺规程是新建或扩建工厂或车间的基本资料工艺规程是新建或扩建工厂或车间的基本资料第五章 机械加工工艺规程的制定四、制订机械加工工艺规程的原始资料四、制订机械加工工艺规程的原始资料产品整套装配图、零件图、质量标准产品整套装配图、零件图、质量标准生产纲领、生产类型、毛坯情况生产纲领、生产类型、毛坯情况本厂现有生产条件本厂现有生产条件先进技术、工艺、有关手册、图册先进技术、工艺、有关手册、图册第五章 机械加工工艺规程的制定（1 1）机械加工工艺规程制定的原则）机械加工工艺规程制定的原则1 1）保证加工质量）保证加工质量2 2）保证生产效率
9、）保证生产效率3 3）较低制造成本）较低制造成本4 4）良好劳动条件）良好劳动条件五、五、制订机械加工工艺规程的原则及步骤制订机械加工工艺规程的原则及步骤第五章 机械加工工艺规程的制定 1)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 审查图纸上的尺寸、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。（见5.2节）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
10、等，其特点及应用见表5-4。(2)(2)机械加工工艺规程设计步骤机械加工工艺规程设计步骤第五章 机械加工工艺规程的制定表5-4 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1115101281181171081079 911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
11、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、大批量第五章 机械加工工艺规程的制定4)选择定位基准（见5.3节）5)拟定加工路线（见5.4节）6)确定满足各工序要求的工艺装备第五章 机械加工工艺规程的制定7)确定各工序加工余量，计算工序尺寸和公差（见5.5节）8)确定切削用量（见5.6节）9)确定时间定额（见5.6节）10)编制数控加工程序（对数控
12、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（见5.6节）。12)填写或打印工艺文件第五章 机械加工工艺规程的制定1.1.生产纲领生产纲领六、生产纲领与生产类型六、生产纲领与生产类型产品的年生产纲领就是产品的年生产量。产品的年生产纲领就是产品的年生产量。零件的年生产纲领按下列公式计算：零件的年生产纲领按下列公式计算：N=Qn(1+a)(1+b)N=Qn(1+a)(1+b)式中式中 N N零件的生产纲领，单位为件年；零件的生产纲领，单位为件年；Q Q产品的年产量，单位为台年；产品的年产量，单位为台年；n n每台产
13、品中所含该零件的数量，单位为件台；每台产品中所含该零件的数量，单位为件台；a a零件的备品百分率；零件的备品百分率；b b零件的废品百分率。零件的废品百分率。第五章 机械加工工艺规程的制定2.2.生产类型的划分生产类型的划分 根据产品投入生产的连续性，可大致分为三种不同的根据产品投入生产的连续性，可大致分为三种不同的生产类型。生产类型。1.1.单件生产单件生产 产品品种不固定，每一产品品种不固定，每一品种的产品数量很少，大多数品种的产品数量很少，大多数工作地点的加工对象经常改变。工作地点的加工对象经常改变。例如，重型机械、造船业等一例如，重型机械、造船业等一般属于单件生产。般属于单件生产。2.
14、2.大量生产大量生产 产品品种固定，每种产产品品种固定，每种产品数量很大，大多数工作地品数量很大，大多数工作地点的加工的对象固定不变。点的加工的对象固定不变。例如，汽车、轴承制造等一例如，汽车、轴承制造等一般属于大量生产般属于大量生产。第五章 机械加工工艺规程的制定 在成批生产中，根据批量大小可分为小批、中批和大批在成批生产中，根据批量大小可分为小批、中批和大批生产。小批生产的特点接近于单件生产的特点，大批生产的生产。小批生产的特点接近于单件生产的特点，大批生产的特点接近于大量生产的特点，中批生产的特点介于单件和大特点接近于大量生产的特点，中批生产的特点介于单件和大量生产特点之间。因此生产类型
15、可分为：量生产特点之间。因此生产类型可分为：单件小批生产，大单件小批生产，大批大量生产，中批生产批大量生产，中批生产。各种生产类型的工艺特点见。各种生产类型的工艺特点见表表5-35-3。3.3.成批生产成批生产 产品品种基本固定，但产品品种基本固定，但数量少，品种较多，需要周数量少，品种较多，需要周期性地轮换生产，大多数工期性地轮换生产，大多数工作地点的加工对象是周期性作地点的加工对象是周期性的变换。的变换。第五章 机械加工工艺规程的制定第五章 机械加工工艺规程的制定第二节第二节 零件的结构工艺性分析零件的结构工艺性分析一、概述一、概述 1 1结构工艺性的概念结构工艺性的概念 指所设计的零件在
16、满足要求的前题下，制造的指所设计的零件在满足要求的前题下，制造的可行可行性和经济性性和经济性。2 2影响结构工艺性的因素影响结构工艺性的因素 影响结构设计工艺性的因素主要有：生产类型、制影响结构设计工艺性的因素主要有：生产类型、制造条件和工艺技术的发展三个方面。造条件和工艺技术的发展三个方面。第五章 机械加工工艺规程的制定二、零件机械加工结构工艺性二、零件机械加工结构工艺性 对于零件机械加工结构工艺性，主要从零件对于零件机械加工结构工艺性，主要从零件加工的难易性加工的难易性和和加工成本加工成本两方面考虑。两方面考虑。第五章 机械加工工艺规程的制定工艺条件对零件结构工艺性的影响1 1 生产批量对
17、零件结构工艺性的影响生产批量对零件结构工艺性的影响第五章 机械加工工艺规程的制定2 2 数控加工对零件结构工艺性的影响数控加工对零件结构工艺性的影响(1)(1)用通用机床加工时，要求设计制造复杂的专用夹具用通用机床加工时，要求设计制造复杂的专用夹具或需很长调整时间的零件加工；或需很长调整时间的零件加工；(2)(2)小批量生产（小批量生产（100100件以下）的零件的加工；件以下）的零件的加工；(3)(3)轮廓形状复杂、加工精度高或必须用数学方法决定轮廓形状复杂、加工精度高或必须用数学方法决定的复杂曲线、曲面零件的加工；的复杂曲线、曲面零件的加工；(4)(4)要求精密复制的零件的加工；要求精密复
18、制的零件的加工；(5)(5)预备多次改型设计的零件的加工；预备多次改型设计的零件的加工；(6)(6)钻、镗、铰、锪、攻丝及铣削工序联合进行加工的钻、镗、铰、锪、攻丝及铣削工序联合进行加工的零件，如箱体零件的加工；零件，如箱体零件的加工；(7)(7)价值高的零件或要求百分之百检验的零件的加工。价值高的零件或要求百分之百检验的零件的加工。第五章 机械加工工艺规程的制定3 3 特种加工对零件结构工艺性的影响特种加工对零件结构工艺性的影响第五章 机械加工工艺规程的制定铸件：便于造型、拔模斜度铸件：便于造型、拔模斜度璧厚均匀、无尖边、尖角璧厚均匀、无尖边、尖角锻件：形状简单、无尖边、锻件：形状简单、无尖
19、边、尖角、飞刺，便于出模尖角、飞刺，便于出模在毛坯制造方面在毛坯制造方面在装配方面在装配方面便于装配、减少修配量便于装配、减少修配量在加工方面在加工方面合理标注零件的技术要求合理标注零件的技术要求便于加工、减少加工便于加工、减少加工数控加工工艺性分析数控加工工艺性分析（见表（见表5-45-4）结构工艺性内容结构工艺性内容第五章 机械加工工艺规程的制定衡量结构工艺性的几个方面衡量结构工艺性的几个方面(1)(1)零件总数零件总数 尽量减小数量，采用标准件；尽量减小数量，采用标准件；(2)(2)机械零件平均精度机械零件平均精度 平均精度越低，工艺性越好；平均精度越低，工艺性越好；(3)(3)材料需要
20、量材料需要量 要少，影响成本；要少，影响成本；(4)(4)各种制造方法比例各种制造方法比例 尽量减小切削余量；尽量减小切削余量；(5)(5)装配的复杂性装配的复杂性 要求效率高、工时少，成本低。要求效率高、工时少，成本低。第五章 机械加工工艺规程的制定提高零件结构工艺性措施提高零件结构工艺性措施（1）保证加工的可能性、方便性保证加工的可能性、方便性第五章 机械加工工艺规程的制定第五章 机械加工工艺规程的制定第五章 机械加工工艺规程的制定（2 2）精度要求经）精度要求经济合理，减少加济合理，减少加工面积，尽量减工面积，尽量减少内表面加工少内表面加工第五章 机械加工工艺规程的制定（3 3）有相互位
21、置要求的各个表面，尽量一次）有相互位置要求的各个表面，尽量一次装夹中加工完成装夹中加工完成第五章 机械加工工艺规程的制定（4）加工形状尽量简单，尽可能布置在同一表加工形状尽量简单，尽可能布置在同一表面或同一轴线上面或同一轴线上第五章 机械加工工艺规程的制定（5）结构要素尽可能统一，尺寸要标准化、规格化结构要素尽可能统一，尺寸要标准化、规格化第五章 机械加工工艺规程的制定第五章 机械加工工艺规程的制定（6）零件尺寸标注应考虑最短尺寸链原则，零件尺寸标注应考虑最短尺寸链原则，设计基准应考虑与定位基准重合设计基准应考虑与定位基准重合第五章 机械加工工艺规程的制定（7）便于工件装夹，减少装夹次数，提高
22、工件刚度便于工件装夹，减少装夹次数，提高工件刚度第五章 机械加工工艺规程的制定定位基准定位基准1 1、粗基准、粗基准2 2、精基准、精基准采用毛坯上未经加工的表面作为定位基准。采用经过加工的表面作为定位基准。第五章 机械加工工艺规程的制定一、粗基准选择 1.1.选择不加工表面作为粗基准，若有几个不加工表面，选择不加工表面作为粗基准，若有几个不加工表面，选其中与加工表面位置精度要求高的一个，以保证两者选其中与加工表面位置精度要求高的一个，以保证两者的位置精度。的位置精度。（图图7 71010）重点考虑：重点考虑：加工表面与不加工表面的加工表面与不加工表面的 相对位置精度；相对位置精度；各加工表面
23、有足够的余量各加工表面有足够的余量2.2.为保证某重要表面余量均匀，则选择该重要表面本身为保证某重要表面余量均匀，则选择该重要表面本身作为粗基准。（图作为粗基准。（图7 71111）第五章 机械加工工艺规程的制定图710 用不需加工的外圆作粗基准第五章 机械加工工艺规程的制定图711 用需加工的内孔作粗基准第五章 机械加工工艺规程的制定a a）b b）c c）图7-26 粗基准选择比较第五章 机械加工工艺规程的制定播放第五章 机械加工工艺规程的制定3.3.若每个表面都加工，则以余量最小的表面作为粗基准，若每个表面都加工，则以余量最小的表面作为粗基准，以保证各表面都有足够的余量。（以保证各表面都
24、有足够的余量。（图图7 71313）4.4.粗基准应平整、光滑，无浇冒口、飞边等，定位、夹粗基准应平整、光滑，无浇冒口、飞边等，定位、夹紧可靠。紧可靠。5.5.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。常只允许使用一次，以免产生较大的定位误差。第五章 机械加工工艺规程的制定图713 阶梯轴的加工第五章 机械加工工艺规程的制定二、精基准选择1 1、基准重合原则、基准重合原则 重点考虑：重点考虑：减少定位误差减少定位误差保证加工精度保证加工精度（1 1）设计基准与定位基准不重合误差只发生在用调整法获得加
25、工尺寸的情况。）设计基准与定位基准不重合误差只发生在用调整法获得加工尺寸的情况。（2 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 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 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 5）基准）基准不重合误差不仅指尺寸误差，而且对位置误差不重合误差不仅指尺寸
26、误差，而且对位置误差也要考虑。也要考虑。举例举例即选择即选择设计基准和工序基准设计基准和工序基准作为定位基准。作为定位基准。第五章 机械加工工艺规程的制定设计基准设计基准11AA22AA 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 A A2 2，即可满足加工要求即可满足加工要求例：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）（定位基准）第五章 机械加工工艺规程的制定设计基准设计基准定位基准定位基准11AA22AA3A12AA若要满足加工精度必须有：若要满足加工精度必须有：1A称为基准不重合误差称为基准不重合误差1
27、A第五章 机械加工工艺规程的制定2 2、基准统一原则、基准统一原则有利于保证各加工表面间的相互位置关系，避免基准有利于保证各加工表面间的相互位置关系，避免基准转换所产生的误差。转换所产生的误差。简化夹具的设计与制造。简化夹具的设计与制造。即各道工序都采用相同的定位基准。即各道工序都采用相同的定位基准。第五章 机械加工工艺规程的制定 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
28、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。第五章 机械加工工艺规程的制定3 3、互为基准、互为基准图图7 71818 当两个表面相互位置精度以及它们自身的尺寸与形当两个表面相互位置精度以及它们自身的尺寸与形状精度都要求很高时，可以采取互为基准的原则。状精度都要求很高时，可以采取互为基准的原则。轴径轴径锥孔图 主轴零件精基准选择【例】主轴零件精基准选择第五章 机械加工工艺规程的制定图718 以齿形表面定位加工 1卡盘；2滚柱；3齿轮第五
29、章 机械加工工艺规程的制定4 4、自为基准、自为基准图图7 71919图图7 72020图7-22 浮动镗刀块1工件 2镗刀块 3镗杆图7-21 外圆研磨示意图【例】铰孔、拉孔、研磨（图7-21）【例】浮动镗刀块镗孔（图7-22）第五章 机械加工工艺规程的制定图719 自为基准磨削定子外圆第五章 机械加工工艺规程的制定图720 床身导轨面自为基准第五章 机械加工工艺规程的制定5 5、定位夹紧可靠方便、定位夹紧可靠方便 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。第五章 机械加工工艺规程的制定图7-25 摇杆零件图4012H7铸造圆角R3其余倒角145600.0
30、59.520H71.63.23.23.21.64018M83.2R127100.1ABDC1545【例 7-1】选择图7-25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。第五章 机械加工工艺规程的制定播放第五章 机械加工工艺规程的制定第四节第四节 机械加工工艺路线的拟定机械加工工艺路线的拟定一、表面加工方法选择1.1.加工方法的经济精度、表面粗糙度与加工表面的技术加工方法的经济精度、表面粗糙度与加工表面的技术要求相适应。要求相适应。2.2.加工方法与被加工材料的性质相适应。加工方法与被加工材料的性质相适应。3.3.加工方法与生产类型相适应。加工方法与生产类型
31、相适应。4.4.加工方法与本厂条件相适应。加工方法与本厂条件相适应。第五章 机械加工工艺规程的制定图7-21 加工精度与加工成本的关系 ACABCB第五章 机械加工工艺规程的制定研 磨IT5Ra 0.0080.32超 精 加 工IT5Ra 0.010.32砂 带 磨IT5Ra 0.010.16精 密 磨 削IT5Ra 0.0080.08抛 光Ra 0.0081.25金 刚 石 车IT56Ra 0.021.25滚 压IT67Ra 0.161.25精 磨IT67Ra 0.161.25精 车IT78Ra1.2 55粗 磨IT89Ra 1.2510半 精 车IT1011Ra 2.512.5粗 车IT1
32、213Ra 1080图7-15 外圆表面的典型加工工艺路线 第五章 机械加工工艺规程的制定图7-16 孔的典型加工工艺路线 珩 磨IT56Ra0.041.25研 磨IT56Ra0.0080.63粗 镗IT1213Ra 520钻IT1013Ra 580半 精 镗IT1011Ra 2.510粗 拉IT910Ra 1.255扩IT913Ra 1.2540精 镗IT79Ra 0.635粗 磨IT911Ra1.2510精 拉IT79Ra0.160.63推IT68Ra0.081.25饺IT69Ra 0.3210金 刚 镗IT57Ra0.161.25精 磨IT78Ra0.080.63滚 压IT68Ra0.0
33、11.25手 饺IT5Ra0.081.25第五章 机械加工工艺规程的制定图7-17 平面典型加工工艺路线 抛 光Ra0.0081.25研 磨IT56Ra0.0080.63精 密 磨IT56Ra 0.040.32半 精 铣IT811Ra 2.510精 铣IT68Ra 0.635高 速 精 铣IT67Ra 0.161.25导 轨 磨IT6Ra0.161.25精 磨IT68Ra 0.161.25宽 刀 精 刨IT6Ra 0.161.25粗 磨IT810Ra 1.2510精 刨IT68Ra 0.635半 精 刨IT811Ra 2.510半 精 车IT811Ra 2.510粗 铣IT1113Ra 520
34、粗 刨IT1113Ra 520砂 带 磨IT56Ra0.010.32金 刚 石 车IT6Ra0.021.25刮 研Ra 0.041.25精 车IT68Ra 1.255粗 车IT1213Ra 1080精 拉IT69Ra 0.322.5粗 拉IT1011Ra 520第五章 机械加工工艺规程的制定 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达到一定的加工精度，为精加工作好准备v 精加工阶段使加工面精度和表面粗糙度达到要求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 可及早发
35、现毛坯缺陷，以减少损失。v 避免重要表面损伤。第五章 机械加工工艺规程的制定 形状复杂、加工面多、加工量大、生产批量较小的零件（如批量较小的复杂箱体类零件）普通机床无法加工或需使用复杂工装才能加工的零件（如复杂轮廓面或复杂空间曲面）加工精度要求高的零件（如某些径向尺寸和轴向尺寸精度要求均很高的轴类零件）零件上某些尺寸难以测量和控制的情况（如具有不开敞内腔加工面的壳体或盒型零件）零件一次装夹，可完成铣、镗、钻、铰、攻丝等多种操作图 各类机床适应的加工范围专用机床数控机床通用机床零件复杂程度零件批量第五章 机械加工工艺规程的制定 加工过程严格按程序指令自动进行数控加工工艺设计要求详细、具体和完整。
36、如工件在机床（或夹具）上装夹位置、工序内工步的安排、刀具选用、切削用量、走刀路线等，都必须在工艺设计中认真考虑和明确规定 自行调整能力较差数控加工工艺设计应十分严密、准确，必须注意到加工中的每一个细节，如每个坐标尺寸的计算、对刀点和换刀点的确定、攻丝时的排屑动作等。程序须经验证正确后，方可进行正式加工 多采用工序集中原则，一次装夹可完成多个表面加工 刀具（相对工件）运动路径对生产率、加工精度影响很大，需合理规划 使用夹具相对简单第五章 机械加工工艺规程的制定 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
37、，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。第五章 机械加工工艺规程的制定 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第五章 机械加工工艺规程的制定第五章 机械加工工艺规程的制定四、加工顺序的安排四、加工顺序的安排 先基准后其他先加工基准面，再加工其他表面先主后次也有两层含义：先面后孔有两层含义：先粗后精1.机械加工工序的安排机械加工工序的安排第五章 机械加工工艺规程的制定2.热处理工序的安排退火：用于高碳钢、合金钢等，降低硬度，便于切削；正火：用于
38、低碳钢，提高硬度，便于切削；调质：淬火后高温回火预备热处理预备热处理最终热处理最终热处理去除内应力处理去除内应力处理位置：粗加工前位置：粗加工前目的：改善切削性能，目的：改善切削性能，消除内应力消除内应力位置：半精加工后，精位置：半精加工后，精加工前加工前目的：提高强度、硬度目的：提高强度、硬度 位置：粗加工前、后，半位置：粗加工前、后，半 精加工后，精加工前精加工后，精加工前 目的：消除内应力，防止目的：消除内应力，防止 变形、开裂。变形、开裂。淬火、渗碳、氮化等自然时效人工时效第五章 机械加工工艺规程的制定3.辅助工序的安排金属镀层非金属镀层氧化膜表面处理工序表面处理工序检验工序检验工序其
39、它工序安排其它工序安排位置：工艺过程最后位置：工艺过程最后目的：美观目的：美观 位置：去毛刺、倒钝锐边位置：去毛刺、倒钝锐边应在淬火前应在淬火前目的：安全目的：安全 位置：粗加工后、关键工序位置：粗加工后、关键工序 后、送往外车间加工前后、后、送往外车间加工前后、零件全部加工结束之后零件全部加工结束之后 目的：质量控制。目的：质量控制。质量检验特种检验（无损探伤、磁力探伤、水压、超速试验）去毛刺、倒钝锐边去磁清洗涂防锈油第五章 机械加工工艺规程的制定一、加工余量确定一、加工余量确定（1 1）总加工余量）总加工余量（3 3）总余量为各工序余量之和）总余量为各工序余量之和（2 2）工序余量）工序余
40、量1.1.加工余量概念加工余量概念总加工余量是指零件加工过程中，某加工表面所切去的金属层总厚度。是毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差。工序余量是一道工序内切除的金属层厚度，为相邻两工序的工序尺寸之差。第五节第五节 机床加工工序的设计机床加工工序的设计加工表面达到所需精度和表面质量而应切除的金属表层。第五章 机械加工工艺规程的制定 对于被包容表面bZab（7-1）对于包容表面bZba（7-2）a）b）c）d）Zbab图7-24 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。第五章 机械加工工艺规程的制定播放第五章 机械加工工艺规程的制定
41、v 总加工余量1nSiiZZ（7-3）式中 ZS 总加工余量；Zi 第i道工序加工余量；n 该表面加工工序数。v 最大余量v 最小余量（7-4）maxmaxminmaxmaxminZabZba（被包容尺寸）（包容尺寸）minminmaxminminmaxZabZba（7-5）（被包容尺寸）（包容尺寸）第五章 机械加工工艺规程的制定 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mmmmmmZabZba（被包容
42、尺寸）（包容尺寸）v 余量公差maxminZabTZZTT（被包容尺寸与包容尺寸）第五章 机械加工工艺规程的制定公称余量是指相邻两工序的基本尺寸之差。v 公称公差v工序余量用经验法估算或查表法、分析计算法确定v余量大小对加工精度、生产率、经济性都有影响第五章 机械加工工艺规程的制定播放第五章 机械加工工艺规程的制定1 1、上工序的表面粗糙度和表面缺陷层（图、上工序的表面粗糙度和表面缺陷层（图7-247-24）3 3、上工序各表面间相互位置的空间偏差（图、上工序各表面间相互位置的空间偏差（图7 72626）2 2、上工序的尺寸公差（图、上工序的尺寸公差（图7 72525）2.2.影响加工余量的因
43、素影响加工余量的因素4 4、本工序安装误差（图、本工序安装误差（图7-277-27）第五章 机械加工工艺规程的制定图724 加工表面的粗糙度与缺陷层 1缺陷层；2正常组织第五章 机械加工工艺规程的制定图725 上工序留下的形状误差第五章 机械加工工艺规程的制定图726 轴的弯曲对加工余量的影响第五章 机械加工工艺规程的制定图727 三爪卡盘上的装夹误差第五章 机械加工工艺规程的制定（图7-25）式中 Ry上一工序表面粗糙度；Ha上一工序表面缺陷层；ea 上一工序形位误差；b本工序装夹误差。（7-8）minmin22yaabyaabZRHeZRHe平面加工轴、孔加工min2yaZRHmin2ya
44、aZRHeminyZRRyHaeab图7-25 最小加工余量构成第五章 机械加工工艺规程的制定3.3.加工余量的确定加工余量的确定（1 1）分析计算法）分析计算法 加工外圆和孔时：加工外圆和孔时：baaaabHHTZ22221加工平面时：加工平面时：baaaabHHTZ21第五章 机械加工工艺规程的制定（2 2）查表法）查表法 查表法是根据查表法是根据机械加工工艺手册机械加工工艺手册提供的资提供的资料查出各表面的总余量以及不同加工方法的工序余料查出各表面的总余量以及不同加工方法的工序余量，方便迅速，使用广泛。量，方便迅速，使用广泛。（3 3）经验法）经验法 经验法是由一些有经验的工艺设计人员或
45、工人经验法是由一些有经验的工艺设计人员或工人根据经验确定余量。这种方法大都用于单件小批根据经验确定余量。这种方法大都用于单件小批生产。生产。第五章 机械加工工艺规程的制定二、工序尺寸与公差的确定 工序尺寸是零件在加工过程中各工序应保证的加工尺寸，通常为加工面至定位基准面之间的尺寸。1.无需进行尺寸换算时工序尺寸的确定2.需进行尺寸换算时工序尺寸的确定第五章 机械加工工艺规程的制定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
46、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“”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。第五章 机械加工工艺规程的制定表表7-7主轴孔工序尺寸及公差的确定主轴孔工序尺寸及公差的确定浮动镗浮动镗0.11007Ra0.8精镗精镗0.5100-0.1=99.98Ra1.6半精镗半精镗2.499.9-0.5=99.410Ra3.2粗镗粗镗599.4-2.4=9713Ra6.3毛坯孔毛坯孔100-8=92120.03501000.054099.90.14099.40.540971292工序工序名称名称加工加工余量余量工序基工序基本尺寸本尺寸
47、加工经济加工经济精度精度(IT)工序尺寸工序尺寸及公差及公差表面表面粗糙度粗糙度 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 尺寸要求:【例】0.0350a100 R 0.8第五章 机械加工工艺规程的制定3.3.机床的规格与加工工件的尺寸相适应机床的规格与加工工件的尺寸相适应5 5、合理选用数控机床。、合理选用数控机床。2.2.机床的生产率与生产类型相适应。机床的生产率与生产类型相适应。1.1.机床的精度应与要求的加工精度相适应机床的精度应与要求的加工精度相适应.4 4、机床的选择应结合现场的实际情况。、机床的选择应结合现场的实际情况。一般：单件小批：通用机床、工装；大批、大量
48、：专机、组机、专用工装数控机床：可用于各种生产类型。刀具尽可能用标准的。1.1.选择机床设备的基本原则选择机床设备的基本原则第五章 机械加工工艺规程的制定1 1、单件小批生产：采用各种通用夹具和机床附件，如卡盘、虎钳、分度头等。有组合夹具站的，可采用组合夹具。3 3、多品种中、小批生产可采用可调夹具或成组夹具。2 2、大批大量生产为提高劳动生产率应采用专用高效夹具。工艺装备的选择工艺装备的选择4 4、采用数控加工时夹具要敞开，其定位、夹紧元件不能影响加工走刀（如碰撞等）。夹具的选择夹具的选择第五章 机械加工工艺规程的制定1 1、一般优先采用标准刀具。3 3、刀具的类型、规格和精度等级应符合加工
49、要求。2 2、若采用工序集中时，应采用各种高效的专用刀具、复合刀具和多刃刀具等。4 4、数控加工对刀具的刚性及寿命要求较普通加工严格。应合理选择各种刀具、辅具（刀柄、刀套、夹头等）。刀具的选择刀具的选择第五章 机械加工工艺规程的制定1 1、单件小批生产应广泛采用通用量具，如游标卡尺、百分尺和千分表等。3 3、量具的精度必须与加工精度相适应。2 2、大批大量生产应采用各种量规和高效的专用检验夹具和量仪等。量具的选择量具的选择第五章 机械加工工艺规程的制定第六节第六节 加工工艺过程的生产率与技术经济分析加工工艺过程的生产率与技术经济分析（一）（一）时间定额时间定额 时间定额时间定额是在一定生产条件
50、下，规定生产一件产品或是在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。完成一道工序所需消耗的时间。单件时间单件时间 完成一个工件的一个工序的时间称为单件时间完成一个工件的一个工序的时间称为单件时间t td d一、生产率分析一、生产率分析第五章 机械加工工艺规程的制定T T单单=t基基+t辅辅+t服服+t休休基本时间是指直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置、表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间。辅助时间是指为实现工艺过程所必须进行的各种辅助动作所消耗的时间。如装卸工件。操作机床、改变切削用量、试切和测量工件、引进及退回刀具等动作所需时间都是辅助时间。布置工作地时间是为使加
