(完整word版)機械制造工藝學(xué)教案

1、3教學(xué)要求:第四章機械加工工藝規(guī)程設(shè)計§4-0 學(xué)習(xí)指南及預(yù)備知識了解本章的學(xué)習(xí)內(nèi)容和方法一、學(xué)習(xí)內(nèi)容：首先講明兩個概念，即機械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和機械加工 工藝過程，從而引入機械加工工藝規(guī)程的概念；然后介紹制訂機械加工 工藝規(guī)程的步驟和方法，重點討論機械加工工藝規(guī)程設(shè)計的主要問題， 包括定位基準(zhǔn)的選擇，加工路線的擬定，工序尺寸及公差的確定等；再 后對工藝過程經(jīng)濟性進行討論，包括時間定額與提高生產(chǎn)率的方法，工 藝方案比較與經(jīng)濟技術(shù)分析等。二、學(xué)習(xí)方法：本課程是一門實踐性相當(dāng)強的課程，在牢牢把握機械加 工工藝過程設(shè)計的基本原理、原則和方法的基礎(chǔ)上，通過一定的實踐（生 產(chǎn)實習(xí)、課程設(shè)計等），

2、初步掌握制訂零件機械加工工藝規(guī)程的步驟和方 法。§41 概述§410新概念定義及老概念回顧一、機械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程是指從原材料開始到成品出廠的全部勞動過程，它既包括毛坯的制造， 零件的機械加工和熱處理，機器的裝配、檢驗、測試和涂裝等主要勞動過程， 還包括專用工具、夾具、量具和輔具的制造、機器的包裝、工件和成品的儲 存和運輸、加工設(shè)備的維修，以及動力供應(yīng)等輔助勞動過程。圖4- 1機械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程圖了解并掌握基本的概念；二、機械加工工藝過程機械加工工藝過程是機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程的一部分，是直接生產(chǎn)過程，其 原意是指采用金屬切削刀具或磨具來加工工件，使之達到所要求的形狀、尺 寸、表面

3、粗糙度和力學(xué)物理性能，成為合格零件的生產(chǎn)過程。由于制造技術(shù) 的不斷發(fā)展，現(xiàn)在所說的加工方法除切削和磨削外，還包括其他加工方法， 如電加工、超聲加工、電子束加工、離子束加工、激光束加工，以及化學(xué)加 工等幾乎所有的加工方法。三、機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件，是一切有關(guān)生產(chǎn)人員都應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行、認真貫徹的紀(jì)律性文件。由機械廠 品的生產(chǎn)過程 引出機械加工 工藝過程的概 念，再到機械 加工工藝規(guī) 程。械工藝程機加工過安裝1工序1安裝2工位1 工序2工位2* * * * * *工位M工位1工步1走刀1工步1 海刀1工步2J工位2 1 用刀21工步P.正確理解工序、安

4、裝、工 位、工步、走刀的概念；四、機械加工工藝過程的組成圖42工藝過程、工序、安裝、工位、工步、走刀之間的關(guān)系五、回顧如下幾個概念以方便本章的學(xué)習(xí)1、工序理解要點：三定一連續(xù)（四要素）一個或一組工人，在一個工作地對一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的 那一部分工藝過程，稱為工序。工序是組成工藝過程的基本單元。劃分工序的主要依據(jù)是工作地是否變動和工作是否連續(xù)以及操作者和 加工對象是否改變，共四個要素。在加工過程中，只要有其中一個要素發(fā)生 變化，即換了一個工序。2、安裝在同一個工序中，工件每定位和夾緊一次所完成的那部分工序內(nèi)容稱為一個安裝。3、工位在工件的一次安裝中，通過分度（或移位）裝置，使工件相對

5、于機床床 身變換加工位置，則把每一個加工位置上的安裝內(nèi)容稱為工位。4、工步加工表面、切削刀具、切削速度和進給量都不變的情況下所完成的工位 內(nèi)容，稱為一個工步。按照工步的定義，帶回轉(zhuǎn)刀架的機床（轉(zhuǎn)塔車床等）其回轉(zhuǎn)刀架的一次 轉(zhuǎn)位所完成的工位內(nèi)容應(yīng)屬一個工步， 此時若有幾把刀具同時參與切削，該 工步稱為復(fù)合工步。5、走刀切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步內(nèi)容， 稱為一次走刀。一 個工步可包括一次或數(shù)次走刀。當(dāng)需要切去的金屬層很厚，不能在一次走刀 下切完，則需分幾次走刀，走刀次數(shù)又稱行程次數(shù)。§4-1-1 機械加工工藝規(guī)程的作用一、工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件了解工藝 規(guī)程的三個

6、主 要作用。機械加工車間生產(chǎn)的計劃、調(diào)度，工人的操作，零件的加工質(zhì)量檢驗， 加工成本的核算，都是以工藝規(guī)程為依據(jù)的。處理生產(chǎn)中的問題，也常以工 藝規(guī)程作為共同依據(jù)。二、工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的主要依據(jù)車間生產(chǎn)新零件，需要根據(jù)工藝規(guī)程進行生產(chǎn)準(zhǔn)備。 如：關(guān)鍵工序的分 析研究；準(zhǔn)備所需刀、夾、量具；原材料及毛坯采購或制造；新設(shè)備購置或 舊設(shè)備改裝等，均需根據(jù)工藝規(guī)程來進行。三、工藝規(guī)程是新建機械制造廠（車間）的基本技術(shù)文件新建（擴建）批量或大批量機械加工車間（工段）時，應(yīng)根據(jù)工藝規(guī)程 確定所需機床的種類和數(shù)量以及在車間的布置，再由此確定車間的面積大 小、動力和吊裝設(shè)備配置以及所需工人的工種、技術(shù)等

7、級、數(shù)量等。§412 機械加工工藝規(guī)程的格式知道機械加工工藝規(guī)程的特點和應(yīng)用場合卡片形式，我國未作統(tǒng)一的規(guī)定，但各機械制造廠使用表格的基本內(nèi)容 是相同的。機械加工工藝規(guī)程的詳細程度與生產(chǎn)類型、零件的設(shè)計精度和 工藝過程的自動化程度有關(guān)。對應(yīng)形式見表 41。具體格式見圖43、4 一 4 及 4一 5。表41機械加工工藝規(guī)程格式特點對比生產(chǎn)類型詳細程度備注機械加工工2過程卡片單件小批（普通 加工方法）簡單對于數(shù)控工序， 則需作出詳細規(guī) 定，填寫數(shù)控加 工工序卡、刀具 卡等必要的與編 程有關(guān)的工藝文 件，以利于編程。機械加工工藝卡片中批生產(chǎn)較詳細機械加工工序卡片（單件小批中技 術(shù)要求高的關(guān)

8、鍵 零件的關(guān)鍵工序）詳細（+調(diào)整卡、 檢驗卡）5(1r機械加工 工藝J1程 帶片產(chǎn)品多種屬 型守零件客酬零件網(wǎng)號村名搟毛 任和器事杵庭生毛鼠弟貝牌號尺寸”更共用慢程，臺件敷祖枇件救工序號工序內(nèi)容m工鼓卷客魅 盤編導(dǎo)工獸:鬟備名稱欣潴號&M電籟(miaYA具刀艮1具單傳域曼逝內(nèi) 等次制抄亨申根1 It 淮 1圖43機械加工工藝過程卡單件小批（普 通加工方法）圖4 4 機械加工工藝卡(XT箱凱椅m工工庠卡片產(chǎn)鼻名棉質(zhì)以號零神陽號工序名稱工序號弟 虹持 E1面工洋牌的蚣)主 i*i工段捐同名林材料理號力學(xué)性雁同時m工 件敝爆癱觸粒求善融爭件時相 (min)準(zhǔn)備T/時 網(wǎng)(min)設(shè)名名稱設(shè)名

9、雷號夾具名稱夷女演弓工作植I號工計算勤摳E)切部用鼠工B1尾頓(min)刀只，量兵或單助工R肯電 77S 凰！* 量 ffWl 或 nWm » r/mn 戔惠齊 也觸 /hu切刖««*v3酎工步號名柞福號前量承制核號i«圖4 5 機械加工工序卡中批生產(chǎn)大批大量(單件小 批中技術(shù) 要求高的 關(guān)鍵零件 的關(guān)鍵工 序)要求能夠 正確填寫 幾種卡片 的內(nèi)容22§413 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計原則、步驟和內(nèi)容一、設(shè)計原則掌握加工工藝規(guī)程的設(shè)計原則、步驟；1、以保證零件加工質(zhì)量，達到設(shè)計圖紙規(guī)定的各項技術(shù)要求為前提；2、滿足生產(chǎn)綱領(lǐng)要求；3、工藝過程有較高的

10、生產(chǎn)效率和較低的成本；4、充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，盡可能做到平衡生產(chǎn)；5、盡量減輕工人的勞動強度，保證安全生產(chǎn)，創(chuàng)造良好文明的勞動條件；6、積極采用先進技術(shù)和工藝，減少材料和能源的消耗，并應(yīng)符合環(huán)保要求。通過裝配 圖，了解零 件在機器 中的地位、 作用及受 載荷情況 等信息。重要！二、制訂機加工規(guī)程所需原始資料1、產(chǎn)品的全套裝配圖及零件圖；2、產(chǎn)品的驗收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；3、產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型；4、零件毛坯圖及毛坯生產(chǎn)情況；5、本廠（車間）的生產(chǎn)條件；6、各種相關(guān)手冊、標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)資料；7、國內(nèi)外先進工藝及生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用情況。三、機械加工工藝規(guī)程設(shè)計步驟和內(nèi)容1、閱讀裝配圖和零件圖；了解產(chǎn)品的

11、用途，零件在產(chǎn)品中的地位。2、工藝審查；審查圖紙上的尺寸、視圖和技術(shù)要求是否完整、正確、統(tǒng)一，分析主要技術(shù) 要求是否合理、適當(dāng)，審查零件結(jié)構(gòu)工藝性。零件結(jié)構(gòu)工藝性正誤舉例，見圖 46:正確項:b)d)f)h)j)1)n)P)r)t)圖46零件結(jié)構(gòu)工藝性分析v)能正確分 析常見的 零件結(jié)構(gòu) 的工藝性 優(yōu)劣；3、熟悉或確定毛坯主要依據(jù)：零件在產(chǎn)品中的作用和生產(chǎn)綱領(lǐng)，零件的結(jié)構(gòu)特征與外形尺寸, 零件材料工藝特性等。常見的毛坯種類見表 4 2。表4-2 各類毛坯的種類及適用范圍毛坯種類制造精度<rr）加工余量原材料工件尺寸件狀 工形力學(xué)性能適用生產(chǎn) 類型型 M大各種材料小型簡單較好備種類型型材焊

12、接件一般鋼材大、中型較復(fù)雜fl兩威力單件砂型鑄造。殿以下大鑄鐵，鑄鋼，青銅各種尺寸復(fù)柒差單件小批自由鍛造1魂以下大各種尺寸較簡單8單件小批'、普通模鍛1115一般鋼,鍛相，桐等中、小型-般S中、大批量鋼模跖造較小鑄將為主中、小型較復(fù)雜較好中、大批量精密搬造£11較小鋼材,鍛將等小型較復(fù)雜較好大批量壓力鑄造271小鑄鐵,鑄銅,青銅中、小型復(fù)雜較好中、大批量熔模鑄造-10很小耨鐵,鑄鋼,青銅小型為主復(fù)雜較好中、大批量沖壓件810小鋼各種尺寸復(fù)雜好大批量粉末冶金件了9很小鐵，銅，鋁基材料中、小尺寸較復(fù)雜一般中、大批量工程契料件911較小工程塑料中、小尺寸復(fù)雜一般中、大批量4、選擇定

13、位基準(zhǔn)（見§ 4- 21）;5、擬定加工路線（見§ 4- 23）;6、確定滿足各工序要求的工藝裝備；包括機床、夾具、刀具、量具和輔具等；應(yīng)與生產(chǎn)批量和生產(chǎn)節(jié)拍相適應(yīng)，并充分利用現(xiàn)有條件，以降低生產(chǎn)準(zhǔn)備費用；要求：熟悉機械加工 工藝規(guī)程 設(shè)計的步 驟和內(nèi)容。對需要改裝或重新設(shè)計的專用工藝裝備應(yīng)提出具體設(shè)計任務(wù)書。7、確定各主要工序技術(shù)要求和檢驗方法；8、確定各工序加工余量，計算工序尺寸和公差；9、確定切削用量；10、確定時間定額；11、編制數(shù)控加工程序（對于數(shù)控加工）；12、評價工藝路線；對工藝方案進行技術(shù)經(jīng)濟分析，確定最優(yōu)方案。13、填寫或打印工藝文件；§42 工

14、藝路線的制訂思考并解 決提出的 問題；制訂工藝路線時需要考慮的主要問題有：1、如何選擇定位基準(zhǔn)；2、怎樣確定加工方法；3、怎樣安排加工順序以及熱處理、檢驗等工序；§ 4-2- 1定位基準(zhǔn)的選擇一、基本概念回憶各基 準(zhǔn)的定義（上學(xué)期 教學(xué)內(nèi) 容），明確 定位機械 化在整個 基準(zhǔn)體系 中的地位。1、基準(zhǔn)的定義及分類1 ）確定生產(chǎn)對象上幾何要素之間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面稱為 基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)分類見下圖：圖47 基準(zhǔn)分類圖2）定位基準(zhǔn)：在加工時用于工件定位的基準(zhǔn)叫定位基準(zhǔn)。分：粗基準(zhǔn)、精 基準(zhǔn)和輔助基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)使用未經(jīng)機械加工表面作為定位基準(zhǔn)，稱為粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)使用經(jīng)過機械加工表面作為定

15、位基準(zhǔn)，稱為精基準(zhǔn)。輔助基準(zhǔn)零件上根據(jù)機械加工工藝需要而專門設(shè)計的定位基準(zhǔn)。如用作軸類零件定位 的頂尖孔，用作殼體類零件定位的工藝孔或工藝凸臺等。二、定位基準(zhǔn)選擇的一般原則1、選最大尺寸的表面為安裝面（限3個自由度），選最長距離的表面為導(dǎo)向 面（2個自由度），選最小尺寸的表面為支撐面（限1個自由度）。2、首先考慮保證零件的空間位置精度，再考慮保證尺寸精度。因為在加工中保證空間位置精度有時比保證尺寸精度困難的多。3、應(yīng)盡量選擇零件的主要表面為定位基準(zhǔn)，因為主要表面是決定該零件其 他表面的設(shè)計基準(zhǔn)，也就是主要設(shè)計基準(zhǔn)。4、定位基準(zhǔn)應(yīng)有利于火緊，在加工過程中穩(wěn)定可靠。三、粗基準(zhǔn)的選擇補充內(nèi)容： 方便

16、學(xué)生 的理解！適用于粗 基準(zhǔn)及精 基準(zhǔn)，具有 通用性！如何做到 以內(nèi)孔3為 定位 基 準(zhǔn)？四爪單動 卡盤/劃線 找正1、粗基準(zhǔn)選擇的出發(fā)點（見圖4 8）分析為什 么得到這 樣的結(jié) 論？圖4 - 8兩種粗基準(zhǔn)選擇對比左a）以外圓1為粗基準(zhǔn)：孔的余量不均，加工后壁厚均勻右b）以內(nèi)孔3為粗基準(zhǔn)：孔的余量均勻，但加工后壁厚不均勻1外圓2加工面3孔由此得出結(jié)論：粗基準(zhǔn)的選擇將影響到加工面與不加工面的相互位置 （不 同軸/偏心），或影響到加工余量的分配（均勻否？）。2、粗基準(zhǔn)的選擇原則（1）保證相互位置要求的原則：如果必須保證工件上加工面與不加工面之間的相互位置要求，則應(yīng)以不加工面作為粗基準(zhǔn)。除了圖4-8

17、例子外，圖49例子同理。圖49粗基準(zhǔn)的選擇（2）保證加工表面加工余量合理分配的原則：如果必須首先保證工件上某分析圖中 兩種方案 哪種好，為 什么？A工序U工序Ib)圖4- 10床身加工粗基準(zhǔn)選擇正誤對比a）正確b）不正確說明：在車床床身加工中，導(dǎo)軌面是最重要的表面，它不僅精度要求高，而 且要求導(dǎo)軌面有均勻的金相組織和較高的耐磨性，因此希望加工時導(dǎo)軌面去除余量要小而且均勻。此時應(yīng)以導(dǎo)軌面為粗基準(zhǔn)，先加工底面，然后再以底面為精基 準(zhǔn)，加工導(dǎo)軌面（見圖410a）。導(dǎo)軌面如 磨損，最好 能夠等速 磨損！3）便于工件裝夾的原則：要求選用的粗基準(zhǔn)面盡可能平整、光潔，且有足 夠大的尺寸，不允許有鍛造飛邊、

18、鑄造澆、冒口或其它缺陷。也不宜選用鑄造分型面作粗基準(zhǔn)。4）粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則圖4 11不重復(fù)使用粗基準(zhǔn)舉例8 國WXE99-aMH£1昱圖412利用粗基準(zhǔn)補充定位的例子a）工件簡圖b）加工簡圖注意：兩個 零件圖的 區(qū)別。第二個零 件的兩個 小孔第二 個零件的 兩個小有 對稱性要 求，必須限 定繞大孔 轉(zhuǎn)動的自 由度，而第 一個零件 不需要限 定繞大孔 轉(zhuǎn)動的自 由度。說明：此例中，是利用粗基準(zhǔn)進行補充定位，并不屬于粗基準(zhǔn)的重復(fù)使用。總結(jié)：上述四條原則，每一原則都只是說明一個方面的問題， 在實際應(yīng)用中, 劃線裝夾有時可以兼顧這四條原則，而夾具裝夾則不能同時兼顧，這就要根據(jù)實在

19、實際應(yīng) 用中要根 據(jù)實際情 況，抓主要 矛盾，解決 主要問題。際情況，抓主要矛盾，解決主要問題。四、精基準(zhǔn)的選擇1、基準(zhǔn)重合原則：選用被加工面的設(shè)計基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)。說明：在對加工面位置尺寸有決定作用的工序中，特別是當(dāng)位置公差要求很 小的時候，一般不應(yīng)違反此原則，否則產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差，增大加工難度。2、統(tǒng)一基準(zhǔn)原則：當(dāng)工件以某一表面作精基準(zhǔn)定位，可以方便地加工大多 數(shù)（或全部）其余表面時，應(yīng)盡早將這個基準(zhǔn)面加工出來，并達到一定精度，以 后大多數(shù)（或全部）工序均以它為精基準(zhǔn)進行加工。在實際生產(chǎn)中，經(jīng)常使用的統(tǒng)一基準(zhǔn)形式有：1 ）軸類零件常使用兩頂尖孔作統(tǒng)一基準(zhǔn)；2 ）箱體類零件常使用一面兩孔（一

20、個較大的平面和兩個距離較遠的銷孔） 作統(tǒng)一基準(zhǔn)；實際生產(chǎn) 中經(jīng)常使 用統(tǒng)一基 準(zhǔn)3 ）盤套類零件常使用止口面（大端面和一短圓孔）作統(tǒng)一基準(zhǔn)；4 ）套類零件用一長孔和一止推面（小平面）作統(tǒng)一基準(zhǔn)；優(yōu)點：可以簡化夾具設(shè)計；可以減少工件搬動和翻轉(zhuǎn)次數(shù)。缺點：會帶來基準(zhǔn)不重合誤差解決辦法：具體問題具體分析，以滿足設(shè)計技術(shù)要求為前提。4、 互為基準(zhǔn)原則：某些位置度要求很高的表面，常采用互為基準(zhǔn)，反主軸為機 床的主要 零部件，其 精度直接 影響加工 零件的精 度。復(fù)加工的辦法來達到位置度要求。圖4 13主軸加工互為基準(zhǔn)示例【例】主軸零件精基準(zhǔn)選擇說明：以保證車床主軸前后支承軸頸與前錐孔（含后錐孔）的同軸度

21、要求為 例，說明互為基準(zhǔn)。4、自為基準(zhǔn)原則：旨在減小表面粗糙度，減小加工余量和保證加工余量均 勻的工序，常以加工面本身為基準(zhǔn)進行加工。俗稱：自干自圖4 14床身導(dǎo)軌面自為基準(zhǔn)定位1工件2 調(diào)整用楔鐵 3 找正用百分表5、便于裝夾的原則：所選擇的精基準(zhǔn)，應(yīng)保證定位準(zhǔn)確、可靠、夾緊機構(gòu) 簡單，操作方便。要求掌握粗、精基準(zhǔn)的選擇原則；說明：此條始終不可違背，因在定位基準(zhǔn)的選擇原則上已經(jīng)給出了。圖415加工誤差與成本的關(guān)系圖416加工精度發(fā)展趨勢各種加工方法的加工經(jīng)濟精度的概念在發(fā)展，其指標(biāo)在不斷提高。90年代的一般加工精 度，相當(dāng)于 50年代的精 密加工水 平，相當(dāng)于 30年代的超 精密加工。要求能

22、夠正確地選用加工方法§4 2 2加工方法的選擇一、加工經(jīng)濟精度在正常加工條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備和工藝裝備，使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù) 等級工人，不延長加工時間），一種加工方法所能保證的加工精度和表面粗糙度 （圖中AB段）。圖415說明：6 加工誤差；S加工成本。從圖中可以看出：對一種 加工方法來說，加工誤差小到一定程度后（如曲線中 A點的左側(cè)），加工成本提 高很多，加工誤差卻降低很少；加工誤差大到一定程度后（如曲線中 B點的右 側(cè)），即使加工誤差增大很多，加工成本卻降低很少。說明一種加工方法在AB段的外側(cè)應(yīng)該都是不經(jīng)濟的。圖416說明：20世紀(jì)40年代的精密加工精度大約只相當(dāng)于 80年代的

23、一 般加工精度。各種加工方法的加工經(jīng)濟精度的概念在發(fā)展，其指標(biāo)在不斷提高。二、加工方法的選擇1、加工方法的選擇原則1）所選加工方法的加工經(jīng)濟精度范圍要與加工表面精度、粗糙度要求相 適應(yīng)；2）保證加工面的幾何形狀精度、表面相互位置精度的要求；3）與零件材料的可加工性相適應(yīng)。如淬火鋼宜采用磨削加工；4）與生產(chǎn)類型相適應(yīng)，大批量生產(chǎn)時，應(yīng)采用高效的機床設(shè)備和先進的 加工方法；單件小批生產(chǎn)時，多采用通用機床和常規(guī)的加工方法。2、外圓表面、孔及平面加工方案參見表 4-3, 4-4, 4-5 （20世紀(jì)90年代）:表4-3外圓加工中各種加工方法的加工經(jīng)濟精度及表面粗糙度要求熟悉每種加工方法加工情況加工經(jīng)濟

24、精度 （IT）表面粗糙度Ra / pm加工方法能達車粗車精車金剛石車（錨卸車）12 1310 11785610 802.5 101.25 50.02 1.25到的加工經(jīng)濟 精度和表面粗 糙度。銃粗銃 半精銃 精銃12 1311 128910 802.5 101.25 5車槽一次行程二次行程11 1210 1110 202.5 10外磨粗磨半精磨精磨精密磨（精修整砂輪）鏡面磨8978675651.25 100.63 2.50.16 1.250.08 0.320.008 0.08拋光0.008 1.25研磨粗研 精研 精密研56550.16 0.630.04 0.320.008 0.08超精加工精

25、精密550.08 0.320.01 0.16砂帶磨精磨 精密磨5650.02 0.160.01 0.04滾壓670.16 1.25注：加工有色金屬時，表面粗糙度 Ra取小值。表4-4孔加工中各種加工方法的加工經(jīng)濟精度及表面粗糙度加工方法加工情況加工經(jīng)濟精度（IT）表面粗糙度Ra /仙m鉆小15mmz下小15mnmZ上111310125802080粗擴1213520擴一次擴孔（鑄孔或沖孔）11131040精擴9111.2510半精錢891.2510錢精錢670.32 5手餃50.08 1.25粗拉9101.25 5拉一次拉孔（鑄孔或沖孔）10110.32 -2.5精拉790.16 0.63粗鏈1

26、213520鋒半精鋒精鋒（浮動鋒）1011792.5 100.63 5金剛鎮(zhèn)570.16 1.25粗磨9111.2510內(nèi)磨半精磨精磨910780.32 1.250.08 0.63精密磨（精修整砂輪）670.04 0.16粗研560.16 0.63研磨精研50.04 0.32精密研50.008 -0.08擠滾珠、滾柱擴孔器，擠壓頭680.01 1.25注：加工有色金屬時，表面粗糙度 Ra取小值加工方法加工情況加工經(jīng)濟精度（IT）表面粗糙度Ra /世m(xù)粗銃11 13520端銃半精銃8112.5 10精銃680.63 58112.5 10車精車681.25 5細車（金剛石車）60.02 1.25粗

27、拉（鑄造或沖壓表面）10 11520拉精 拉690.32 2.5粗磨8101.25 10磨890.63 2.5平磨精磨680.16 1.25精密磨60.04 0.3210 130.32 0.6325X25mm2 13 160.16 0.32刮內(nèi)點數(shù)16200.08 0.1620 250.04 0.08粗研60.16 0.63研磨精研50.04 0.32精密研50.008 0.08精磨560.04 0.32砂帶磨精密磨50.01 0.04滾壓7100.16 2.5注：加工有色金屬時，表面粗糙度 Ra取小值24三、機床的選擇數(shù)控機床與普通機床各有什么特點？1、數(shù)控機床與普通機床產(chǎn)品變換周期短一數(shù)控

28、機床；形狀復(fù)雜、普通機床加工困難一數(shù)控機床；加工精度要求較高的重要零件一數(shù)控機床；產(chǎn)品基本不變、大批大量生產(chǎn)一組合機床；2、零件加工表面形狀與機床類型相適應(yīng)3、零件加工表面尺寸、精度與機床規(guī)格相適應(yīng)§ 4 2-3 典型表面的加工路線外圓、內(nèi)孔和平面加工量大而面廣，習(xí)慣上把機器零件的這些表面稱作 典型表面。根據(jù)這些表面的精度要求選擇一個最終的加工方法，然后輔以先 導(dǎo)工序的預(yù)加工方法，就組成一條加工路線。以下是一些比較成熟的加工路 線，供編制工藝規(guī)程時參考使用：一、外圓表面的加工路線10圖417外圓表面的加工路線根據(jù)上圖，下列方案可供選用：1、粗車除淬硬鋼以外，各種零件上精度要求低，表面

29、粗度值較大的外圓表面都適用粗車。2、粗車一半精車對于中等精度和中等表面粗糙度要求的未淬硬工件的外圓面，均可采用此方案。3、粗車一半精車（粗磨和半精磨）此方案最適合加工精度要求較高，表面粗糙度要求較 小，且淬硬的鋼件外圓面；也廣泛用于加工未淬硬的 鋼件和鑄鐵件。4-粗車一半精車一粗磨一精磨當(dāng)鋼件或鑄件的外圓面要求的精度更高， 表面粗糙度更 小時，需將磨削分為粗磨和精磨才能達到要求，可采用 此方案。5-粗車一半精車一粗磨一精磨一超精磨（研磨或超級光磨）此方案可達到很高的精度和很小的表面粗糙度要求。6粗車一精車一精細車此方案主要適用于有色金屬零件的加工。7-粗銃一（半精銃一精銃）此方案主要適用于除淬

30、硬鋼零件的各種精度的加工?？椎募庸ぢ肪€圖418孔的加工路線根據(jù)上圖，下列方案可供選用：1、對于IT10以下精度的孔，一般小孔可鉆孔，直徑較大的孔，可采用鉆孔后 擴孔。2、對于IT9精度的孔，孔徑小于20mm可采用鉆模鉆孔，或鉆孔后擴孔； 孔徑大于3的孔一般采用鉆后鏈孔。3、對于IT8精度的孔，孔徑小于20mm可采用鉆一錢方案；孔徑大于20mm 可根據(jù)具體情況，選用下述方案：擴較；鉆一粗鋒一精鋒；鉆一拉。4、對于IT7精度的孔，孔徑小于12mm 一般采用鉆一粗銀一精較方案；孔 徑大于12mm寸，可選用下述方案：鉆一擴一粗錢一精較；鉆一拉一精拉；鉆一擴（或鏈）一粗磨一精磨；鉆一粗鋒一半精鋒一精鋒。

31、5、對于IT6精度的孔，可在加工IT7精度孔的順序后進行精加工，如精細鎮(zhèn)、研磨、琦磨、超精磨等。對于已鑄出或鍛出的孔可用擴孔和粗鏈代替鉆孔粗 加工。三、平面的加工路線圖419平面的加工路線根據(jù)上圖，下列方案可供選用：1、粗刨（或粗銃）用于加工精度低的非結(jié)合面。2、粗刨（銃）一精刨（銃）用于加工有一定精度要求的表面，如箱體蓋與箱體的固定聯(lián)接表面 等。3-粗刨（銃）一精刨（銃）一磨用于加工精度要求高且淬硬的表面，對于不淬硬的鋼件或鑄鐵件上 較大平面的精加工，也廣泛采用此方案。但不宜加工塑性大的有色 金屬工件。4-粗銃一半精銃一高速精銃最適宜加工高精度的有色金屬工件。5、粗車一半精車一精車主要用于加

32、工軸、套、盤等回轉(zhuǎn)類工件上的端面。淬硬的端面，通常還需要在萬能外圓磨床或端面磨床上進行磨削。6-粗刨一精刨一刮研(寬刃精刨)主要用于精度要求較高有平面間貼合度要求的配合表面，如車床 導(dǎo)軌面等，批量較大時，可以采用寬刃精刨代替刮研，但不適于 淬硬的工件表面。7、拉削 大批量生產(chǎn)時，加工技術(shù)要求較高、面積不大的平面或內(nèi)平 面常用拉削的方法，以保證高的生產(chǎn)率。§ 4 2 4 工藝順序的安排及加工階段的劃分一、工藝順序的安排零件上的全部加工表面應(yīng)安排在一個合理的加工順序中加工，這對保證 零件質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低加工成本都至關(guān)重要。1、工藝順序的安排原則(1)先基準(zhǔn)后其他一一先加工基準(zhǔn)面，再

33、加工其他表面(2)先面后孔有兩層含義：當(dāng)零件上有較大的平面可以作定位基準(zhǔn)時，先將其加工出來，再以面定位，加工孔，可以保證定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定；在毛坯面上鉆孔或鏈孔，容易使鉆頭引偏或打刀，先將此面加工好，再加工孔，則可避免上述情況的發(fā)生；(3)先主后次也有兩層含義：先考慮主要表面加工，再安排次要表面加工，次要表面加工常常從加 工方便與經(jīng)濟角度出發(fā)進行安排；次要表面和主要表面之間往往有相互位置要求，常常要求在主要表面 加工后，以主要表面定位進行加工；(4)先粗后精對于精度和表面質(zhì)量要求較高的零件，具粗精加工應(yīng)該分開。2、熱處理和表面處理工序的安排合理的加工工 藝順序?qū)ΡＷC 零件質(zhì)量、提 高生產(chǎn)率和降 低

34、加工成本都 至關(guān)重要；工藝順序的安排原則：先基準(zhǔn)后其他先面后孔先主后次先粗后精(1)為改善工件材料切削性能而進行的熱處理工序(如退火、正火等)， 應(yīng)安排在切削加工之前進行；(2)為消除內(nèi)應(yīng)力而進行的熱處理工序(如退火、人工時效等)，最好安 排在粗加工之后，也可安排在切削加工之前；(3)為了改善工件材料的力學(xué)物理性質(zhì)而進行的熱處理工序(如調(diào)質(zhì)、淬火等)通常安排在粗加工后、精加工前進行。其中滲碳淬火一般安排在切 削加工后，磨削加工前。而表面淬火和滲氮等變形小的熱處理工序，允許安 排在精加工后進行；(4)為了提高零件表面耐磨性或耐蝕性而進行的熱處理工序以及以裝飾 為目的的熱處理工序或表面處理工序(如

35、鍍銘、鍍鋅、氧化、煮黑等)一般 放在工藝過程的最后。3、檢驗工序的安排除操作工人自檢外，下列情況應(yīng)安排檢驗工序：(1) 零件加工完畢后；(2) 從一個車間轉(zhuǎn)到另一個車間前后；(3) 重要工序前后；5、其他工序的安排(1) 去毛刺工序 通常安排在切削加工之后；(2) 清洗工序 在零件加工后裝配之前，研磨、琦磨等光整加工工序 之后，以及采用磁力夾緊加工去磁后，應(yīng)對工件進行認真地清洗；二、工序的集中與分散了解工序的集中與分散的特點和應(yīng)用同一個工件，同樣的加工內(nèi)容，可以安排兩種不同形式的工藝規(guī)程：一 種是工序集中，另一種是工序分散。1、工序集中的概念與特點使每個工序中包括盡可能多的工步內(nèi)容，從而使總的

36、工序數(shù)目減少，夾 具的數(shù)目和工件的安裝次數(shù)也相應(yīng)地減少。優(yōu)點：有利于保證工件各加工面之間的位置精度；有利于采用高效機床，可節(jié)省工件裝夾時間，減少工件搬運次數(shù)； 可減小生產(chǎn)面積，并有利于管理。2、工序分散的概念與特點使每個工序的工步內(nèi)容相對較少，從而使總的工序數(shù)目較多，工藝路線長。優(yōu)點：每個工序使用的設(shè)備和工藝裝備相對簡單；調(diào)整、對刀比較容易；對操作工人技術(shù)水平要求不高。3、工序集中與工序分散的應(yīng)用傳統(tǒng)的流水線、自動線生產(chǎn)，多采用工序分散的組織形式（個別工序 亦有相對集中的情況）；多品種、中小批量生產(chǎn)，為便于轉(zhuǎn)換和管理，多采用工序集中方式；由于市場需求的多變性，對生產(chǎn)過程的柔性要求越來越高，加之

37、加工 中心等先進設(shè)備的采用，工序集中將越來越成為生產(chǎn)的主流方式。三、加工階段的劃分1、加工階段劃分的意義：有利于保證零件的加工精度；有利于設(shè)備的合理使用和精密機床的精度保持；有利于人員的合理安排；可及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，以減少損失。2、加工階段的劃分粗加工階段一一主要任務(wù)是去除加工面多余的材料；精加工階段一一使加工面達到一定的加工精度，為精加工作好準(zhǔn)備；粗加工階段一一使加工面精度和表面粗糙度達到要求；粗整加工階段一一對于特別精密的零件， 安排此階段，以確保零件的 精度要求。§43 加工余量、工序尺寸及公差的確定§ 4 3-1 加工余量的概念一、加工總余量（毛坯余量）與工序余量1

38、-加工余量加工過程中從加工表面切去材料層厚度。2-工序（工步）余量一一某一表面在某一工序（工步）中所切去的材料 層厚度；或定義為相鄰兩工序基本尺寸之差。看圖理解單邊余量和雙邊余量的含義分單邊余量和雙邊余量，見圖 42:37牢記并能應(yīng)用公式計算余量和余量公差圖4 20單邊余量與雙邊余量a）零件非對稱結(jié)構(gòu)的非對稱表面，具加工余量為單邊余量，則有:Zi = ly - li式中 乙本工序余量；li前工序尺寸；li本工序尺寸；b）零件對稱結(jié)構(gòu)的對稱表面，具加工余量為雙邊余量，則有：2Zi = l- Lc）回轉(zhuǎn)體外圓表面，具加工余量為雙邊余量，則有:2Zi = di,- dd）回轉(zhuǎn)體內(nèi)圓表面，具加工余量為

39、雙邊余量，則有:2Zi = Di - Di i3、余量公差Tz =Zmax ZinTa式中：Tz 一工序余量公差；Zmax -工序最大余量； Zmin -工序最小余量； Tb -本道工序尺寸公差； Ta -上道工序尺寸公差。圖4-21被包容件的加工余量及公差ZiTl&X4、工序余量尺寸圖422工序余量示意圖a）被包容件粗、半精、精加工的工序余量； b）包容件粗、半精、精加工的工序余量;d坯（D坯）一毛坯工序尺寸； d1（D1卜粗加工工序尺寸； d2（D2廠半精加工工序尺寸； d3（D3戶精加工工序尺寸； T坯/2毛坯工序尺寸公差； T1粗加工工序尺寸公差； T2半精加工工序尺寸公 差;

40、 T3精加工工序尺寸公差； 乙粗加工工序標(biāo)稱余量； Z2半精加工工序標(biāo)稱余 量; Z3精加工工序標(biāo)稱余量； Z0一毛坯余量；、工序余量的影響因素圖423最小加工余量構(gòu)成工序余量的影響因素有哪些？1、上工序的尺寸公差Ta；2、上工序產(chǎn)生的表面粗糙度 Ry （輪廓最大高度）和表面缺陷層深度 H a ； （參考機制工藝學(xué)王先逵第二版 P168表410）3、上工序留下的空間誤差ea,包括形狀誤差na （為圓柱度形狀誤差）和位 置誤差Pa （軸線歪斜所形成的位置誤差）；4、本工序的裝夾誤差%;會靈活運用 單邊余量和 雙邊余量的 計算公式。結(jié)論：工序加工余量計算公式（組成）：對于單邊余量：Zmin =Ta

41、 + Ry + Ha +R + %|COSG <4 - - 1 ）對于雙邊余量：Zmin =Ta/2 Ry Haeab cos：4- -2上式中a為ea、b的矢量和與Zmin之間的夾角。§4 3-2加工余量的確定確定加工余量的方法有三種：計算法、查表法和經(jīng)驗法。確定加工余 量的方法有 三種：計算 法、查表法 和經(jīng)驗法。一、計算法在影響因素清楚的情況下，計算法比較準(zhǔn)確。必須具備一定的測量手段和 必要的統(tǒng)計分析資料，才能進行余量的計算。在應(yīng)用式（41）和式（4 2）時，要針對具體的加工方法進行簡化：1、采用浮動鏈刀塊鏈孔或采用浮動較刀錢孔或采用拉刀拉削孔，這些加工 方法不能糾正孔的

42、位置誤差，所以式 4 2簡化為：Zm.= Ta/2 Ry Ha計算法不能 離開具體的 加工方法和 條件。2、無心外圓磨床磨外圓無裝夾誤差，故:Zm. =Ta/2 + Ry + Ha + |ea|cOSS3、研磨、琦磨、超精加工、拋光等光整加工工序，其主要任務(wù)是去掉前 一工序所留下的表面痕跡，故：Zm. = Ry總之，計算法不能離開具體的加工方法和條件。不準(zhǔn)確的計算會使加工余 量過大或過小。余量大不僅浪費材料，而且增加加工時間，增大機床和刀具的 負荷。余量過小則不能糾正上工序的誤差，造成局部加工不到的情況，影響加 工質(zhì)量，甚至?xí)斐蓮U品。、查表法此法主要以工廠生產(chǎn)實踐和試驗研究積累的經(jīng)驗所制成的

43、表格為基礎(chǔ)，并結(jié)合實際加工情況加以修正，確定加工余量。這種方法方便、迅速，生產(chǎn)上應(yīng)用廣泛。三、經(jīng)驗法由一些有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員和工人根據(jù)經(jīng)驗確定加工余量的大小。由于主觀上怕出廢品，所以此法確定的加工余量往往偏大。多用于單件小批生產(chǎn)中。§ 4 3 3 工序尺寸與公差確定思考若工藝基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)不重合應(yīng) 怎樣計算？一、確定工序尺寸一般方法（工藝基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合的前提下）1、確定各工序加工余量；2、從最終加工工序開始，即從設(shè)計尺寸開始，逐次加上（對于被包容面） 或減去（對于包容面）每道工序的加工余量，可分別得到各工序的基本尺寸；3、除最終加工工序取設(shè)計尺寸公差外，其余各工序按各自采用的加

44、工方法所對應(yīng)的加工經(jīng)濟精度確定工序尺寸公差；4、除最終工序外，其余各工序按“入體原則”標(biāo)注工序尺寸公差；5、毛坯余量通常由毛坯圖給出。在工藝基準(zhǔn)無法同設(shè)計基準(zhǔn)重合的情況下，確定了工序余量之后，需要通過工藝尺寸鏈進行工序尺寸和公差的換算。二、實例1、軸徑加工，要求直徑4 50mm精度IT5,表面粗糙度Ra0.04 m,高頻淬 火，毛坯鍛件。加工過程：粗車一半精車一高頻淬火一粗磨一精磨一研磨。軸徑工序尺寸及公差的確定1單位：mm）工序 名稱加工余量工序基本 尺寸加工經(jīng)濟 精度（IT）工序尺寸 及公差面 粗糙度研磨0.015050-0.011& 0.04 R m精磨0.150 + 0.01=

45、50.0164>50.01,g,oi6& 06 P in粗磨0350.01+ 0 1=50.118-11-0.039R& 1.25 P m半精車1.150.11 + 0.3=50.4111#5041411fs& 5 H ill*ZL粗車4.4950.41 + 1 1=51.51134 16 « m毛坯孔55.51 + 4.49 =56士2<>56 ±2 r§44工藝尺寸鏈§4 4-0 尺寸鏈內(nèi)容補充一、概述（問題的提出）在設(shè)計機器時，除了需要進行運動、強度和剛度等計算外，還需要進行幾何 量分析計算，以確定機器零件

46、的尺寸公差、形狀和位置公差等。其目的是保證機 器能順利地進行裝配，并能滿足預(yù)定的功能要求，為此，提出尺寸鏈的問題。二、尺寸鏈的分類1、按應(yīng)用場合分：工藝尺寸鏈了解尺寸鏈的分類及概念裝配尺寸鏈2、按尺寸鏈之間的聯(lián)系方式分：并聯(lián)尺寸鏈串聯(lián)尺寸鏈混合尺寸鏈3-按尺寸鏈在空間的位置分：線性尺寸鏈一一各環(huán)平行直線分布平面尺寸鏈一一不是平行線，但在同一平面空間尺寸鏈不在同一平面4、按尺寸鏈的不同計量單位分：長度尺寸鏈角度尺寸鏈三、計算尺寸鏈的基本內(nèi)容1、尺寸鏈的概念在零件的加工或產(chǎn)品的裝配過程中，經(jīng)常遇到一些相互聯(lián)系且按一定順序排 列著的，封閉的尺寸組合，就形象地，把這些相互聯(lián)系又按一定順序排列著的，封閉

47、 的尺寸組合,稱為尺寸鏈。如圖4-23所示：Az Az b）2、尺寸鏈的組成會判斷封閉環(huán)和組成環(huán)以及增環(huán)和減環(huán)為簡便起見，把尺寸鏈中的每一個尺寸，簡稱為尺寸鏈中的一個環(huán)?！碍h(huán)” 又分為封閉環(huán)和組成環(huán)。(1)封閉環(huán)在零件的加工或產(chǎn)品的裝配過程中，間接形成的，其精度是被間接保證 的環(huán)，稱為封閉環(huán)。(2)組成環(huán)直接影響封閉環(huán)精度的各環(huán)，稱為組成環(huán)。根據(jù)影響程度的不同，組成 環(huán)又可分為增環(huán)和減環(huán)。1)增環(huán)組成環(huán)中，某環(huán)的變動會引起封閉環(huán)同向變動環(huán)，稱為增環(huán)。2)減環(huán)組成環(huán)中，某環(huán)的變動會引起封閉環(huán)反向變動環(huán)，稱為減環(huán)。尺寸鏈的畫法(封閉性規(guī)律)從封閉環(huán)兩端任一相連的組成環(huán)開始，依次查找相互聯(lián)系而又影響

48、封閉環(huán)大小的尺寸，直至封閉環(huán)的另一端為止。掌握封閉環(huán)基本尺寸的計算1、封閉環(huán)基本尺寸的計算(線性尺寸鏈)mn -1 -Ao - x Ai .二 A i 1i =m 12、計算尺寸鏈的基本任務(wù)為了正確地確定有關(guān)尺寸的公差和極限偏差，分三種：(1)正計算一一已知各組成環(huán)的基本尺寸和極限偏差，求封閉環(huán)。要求掌握三種計算方法及其用途用途：用于尺寸鏈的驗算。(2)反計算一一已知封閉環(huán)的基本尺寸及極限偏差，和各組成環(huán)的基本 尺寸，求各組成環(huán)的極限偏差。用途：用于設(shè)計機器時，合理地給定各零件的極限偏差。(3)中間計算一一已知封閉環(huán)和其他組成環(huán)的基本尺寸及極限偏差，求 尺寸鏈中某一環(huán)的基本尺寸及極限偏差。用途

49、：常用于正確解決工藝過程中出現(xiàn)的矛盾， 如加工中基準(zhǔn)的換算等。5、解尺寸鏈的方法(五種)(1)完全互換法一一極值法；(2)概率法 概率算法；一般常用完全互換一一極值法解尺寸鏈(3)分組互換法一一將按封閉環(huán)公差確定的組成環(huán)基本尺寸的平均公差 擴大N倍，達到經(jīng)濟加工精度要求，然后根據(jù)零件完工后的實際偏差，按一 定尺寸間隔分成N組，根據(jù)大配大，小配小的原則，按對應(yīng)組進行互換裝配 來達到封閉環(huán)的精度要求。(4)修配法 分一修配余量放在某一組成環(huán)上，不可為公共環(huán)；切除 少量金屬。(5)調(diào)整法 一一不是采用切除少量金屬層來補償，而是采取調(diào)整補償 環(huán)的尺寸或位置來補償。采用完全互換法時，只要尺寸鏈中各組成環(huán)

50、零件為合格品，則無需 進行挑選或修配就能裝到機器上，且能達到封閉環(huán)的精度要求。按 極限尺寸來計算尺寸鏈。概率法：完全互換法是按各環(huán)的極限尺寸來計算的，但由概率論原 理和生產(chǎn)實踐可知，在成批和大量生產(chǎn)中，大多數(shù)零件的實際尺寸 分布于公差帶的中間區(qū)域(如果調(diào)整中心接近于公差帶中心的話) 靠近極限值的是少數(shù)，在成批產(chǎn)品裝配中，尺寸鏈的各組成環(huán)恰好 是極限尺寸相結(jié)合的情況就更少了。可以利用這一規(guī)律，將組成環(huán) 公差放大，不但使零件易于加工，而且又不改變技術(shù)條件規(guī)定的封 閉環(huán)公差，從而獲得更大的技術(shù)經(jīng)濟效益。56工藝尺寸 鏈中封閉 環(huán)的隨零 件的加工 方案而改 變解題的步驟：1、畫尺寸鏈圖；2、判斷封閉環(huán)、增減環(huán)3、計算§4 41 工藝尺寸鏈一、概念1-工藝尺寸鏈