機械加工實用工藝規(guī)程

1、機械加工工藝規(guī)程10.1工藝過程 .1生產過程與工藝過程(1)生產過程生產過程是指把原材料半成品轉變?yōu)槌善返娜^程。機械產品的生產過程，一般包括：生產與技術的準備，如工藝設計和專用工藝裝備的設計和制造、生產計劃的編制，生 產資料的準備；毛坯的制造，如鑄造、鍛造、沖壓等；零件的加工，如切削加工、熱處 理、外表處理等；產品的裝配，如總裝，部裝、調試檢驗和油漆等；生產的服務，如原 材料、外購件和工具的供給、運輸、保管等。機械產品的生產過程一般比擬復雜，目前很多產品往往不是在一個工廠單獨生產，而是由許多專業(yè)工廠共同完成的。例如：飛機制造工廠就需要用到許多其他工廠的產品如發(fā)動機、電器設備、儀表等，相互協(xié)

2、作共同完成一架飛機的生產過程。因此，生產過程即可以 指整臺機器的制造過程，也可以是某一零部件的制造過程。(2)工藝過程工藝過程是指在生產過程中改變生產對象的形狀、尺寸、相對位置和性質等，使其成為成品或半成品的過程。如毛坯的制造，機械加工、熱處理、裝配等均為工藝過程。在工藝過程中，假如用機械加工的方法直接改變生產對象的形狀、尺寸和外表質量，使之成為合格零件的工藝過程，稱為機械加工工藝過程。同樣，將加工好的零件裝配成機器使之達到所要 求的裝配精度并獲得預定技術性能的工藝過程，稱為裝配工藝過程。機械加工工藝過程和裝配工藝過程是機械制造工藝學研究的兩項主要容。10機械加工工藝過程的組成機械加工工藝過程

3、是由一個或假如干個順序排列的工序組成的，而工序又可分為假如干個安裝、工位、工步和走刀，毛坯就是依次通過這些工序的加工而變成為成品的。(1)工序工序是指一個或一組工人， 在一個工作地點對一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一 局部工藝過程。區(qū)分工序的主要依據，是工作地點或設備是否變動和完成的那局部工藝容是否連續(xù)。如圖 4.1所示的零件，孔1需要進展鉆孔和錢孔，如果一批工件中，每個工件都是在一臺機床上依次地先鉆孔，而后較孔，如此鉆孔和錢孔就構成一個工序。如果將整批工件都是先進展鉆孔，然后整批工件再進展錢孔，這樣鉆孔和錢孔就分成兩個工序了。工序不僅是組成工藝過程的根本單元，也是制訂工時定額， 配備工人

4、，安排作業(yè)和進展質量檢驗的依據。通常把僅列出主要工序名稱的簡略工藝過程稱為工藝路線。(2)安裝與工位工件在加工前，在機床或夾具上先占據一正確位置(定位)，然后再夾緊的過程稱為裝夾。工件(或裝配單元)經一次裝夾后所完成的那一局部工藝容稱為安裝。在一道工序中可以 有一個或多個安裝。工件加工中應盡量減少裝夾次數(shù)，因為多一次裝夾就多一次裝夾誤差， 而且增加了輔助時間 。因此生產中常用各種回轉工作臺、回轉夾具或移動夾具等，以便在 工件一次裝夾后，可使其處于不同的位置加工。為完成一定的工序容，一次裝夾工件后，工件(或裝配單元)與夾具或設備的可動局部一起相對刀具或設備固定局部所占一次裝夾后順 序完成裝卸工件

5、、鉆孔，擴孔和錢孔四個工位加工的實例。（3）工步與走刀1工步 工步是指被加工外表（或裝配時的連接外表 ）和切削（或裝配）工具不變的情況下 所連續(xù)完成的那一局部工序。一個工序可以包括幾個工步，也可以只有一個工步。一般來說, 構成工步的任一要素 （加工外表、刀具與加工連續(xù)性 ）改變后，即成為一個新工步。但下面 指出的情況應視為一個工步。對于那些一次裝夾中連續(xù)進展的假如干一樣的工步應視為一 個工步。如圖4,1所示，兩孔1的加工，可以作為一個工步。為了提高生產率，有時用幾把刀具同時加工一個或幾個外表，此時也應視為一個工步。稱為復合工步.2走刀 在一個工步，假如被加工外表切去的金屬層很厚，需分幾次切削，

6、如此每進展 一次切削就是一次走刀。一個工步可以包括一次走刀或幾次走刀。機械加工生產類型和特點（1）生產綱領企業(yè)在計劃期生產的產品的數(shù)量和進度計劃稱為生產綱領。零件的年生產綱領?？砂聪率接嬎鉔=Qn（1+a%+b%）式中N零件的年生產綱領，件/年；Q產品的年生產綱領，臺/年；n每臺產品中該零件的數(shù)量，件/臺；a%-備品的百分率；b%-廢品的百分率。生產綱領的大小對生產組織形式和零件加工過程起著重要的作用，它決定了各工序所需專業(yè)化和自動化的程度，決定了所應選用的工藝方法和工藝裝備。2生產類型和工藝特點企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地 ）生產專業(yè)化程度的分類稱為生產類型。生產類型 一般可分為：單件生

7、產、成批生產、大量生產三種。1）單件生產單件生產的根本特點是：生產的產品種類繁多，每種產品的產量很少，而且很 少重復生產。例如，重型機械產品制造和新產品試制等都屬于單間生產。2）成批生產成批生產的根本特點是：分批的生產一樣的產品，生產呈周期性重復。如機床制造、電機制造等屬于成批生產，成批生產又可按其批量大小分為小批量生產、中批量生產、大批量生產三種類型。其中，小批量生產和大批生產的工藝特點分別與單件生產和大量 生產的工藝特點類似；中批量生產的工藝特點。介于小批生產和大批生產之間。3）大量生產大量生產的根本特點是：產量大、品種少，大多數(shù)工作長期重復的進展某個零 件的某一道工序的加工。例如，汽車、

8、拖拉機、軸承等的制造都屬于大量生產。生產類型的劃分除了與生產綱領有關外，還應考慮產品的大小與復雜程度、生產類型不同，產品制造的工藝方法、 所用的設備和工藝裝備以與生產的組織形式等均不同。大批大量生產應盡可能采用高效率的設備和工藝方法，以提高生產率；單件小批生產應采用通用設備和工藝裝備，也可采用先進的數(shù)控機床，以降低各類生產類型的生產本錢。10.2機械加工工藝規(guī)程.1概述機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫成工藝文件，經審批后用來指導生產。機械加工工藝規(guī)程一般包括以下容：工件加工的工藝路線

9、、各工序的具體容與所用的設備和工藝裝備、工件的檢驗項目與檢驗方法、切削用量、時間定額等。.1機械加工藝規(guī)程的作用（1）是指導生產的重要技術文件工藝規(guī)程是依據工藝學原理和工藝試驗，經過生產驗證而確定的，是科學技術和生產經驗的結晶。所以，它是獲得合格產品的技術保證，是指導企業(yè)生產活動的重要文件。正因為這樣，在生產中必須遵守工藝規(guī)程，否如此常常會引起產品質量的嚴重下降，生產率顯著降低，甚至造成廢品。但是，工藝規(guī)程也不是固定不變的，工藝人員應總結工人的革新創(chuàng)造，可以根據生產實際情況， 與時地汲取國外的先進工藝技術，對現(xiàn)行工藝不斷地進展改良和完善，但必須要有嚴格的審批手續(xù)。（2）是生產組織和生產準備工作

10、的依據生產計劃的制訂，產品投產前原材料和毛坯的供給、工藝裝備的設計、制造與采購、 機床負荷的調整、作業(yè)計劃的編排、勞動力的組織、工時定額的制訂以與本錢的核算等，都是以工藝規(guī)程作為根本依據的。（3）是新建和擴建工廠車間的技術依據在新建和擴建工廠車間時，生產所需要的機床和其它設備的種類、數(shù)量和規(guī)格，車間的面積、機床的布置、生產工人的工種、 技術等級與數(shù)量、輔助部門的安排等都是以工 藝規(guī)程為根底，根據生產類型來確定。除此以外，先進的工藝規(guī)程也起著推廣和交流先進經 驗的作用，典型工藝規(guī)程可指導同類產品的生產。.2工藝規(guī)程制訂的原如此工藝規(guī)程制訂的原如此是優(yōu)質、高產和低本錢，即在保證產品質量的前提下，爭

11、取最好的經濟效益。在具體制定時，還應注意如下問題：1）技術上的先進性 在制訂工藝規(guī)程時，要了解國外本行業(yè)工藝技術的開展，通過必要 的工藝試驗，盡可能采用先進適用的工藝和工藝裝備。2）經濟上的合理性在一定的生產條件下，可能會出現(xiàn)幾種能夠保證零件技術要求的工 藝方案。此時應通過本錢核算或相互比照，選擇經濟上最合理的方案，使產品生產本錢最低。3）良好的勞動條件與防止環(huán)境污染在制訂工藝規(guī)程時，要注意保證工人操作時有良好而安全的勞動條件。因此，在工藝方案上要盡量采取機械化或自動化措施，以減輕工人繁重的體力勞動。同時，要符合國家環(huán)境保護法的有關規(guī)定，防止環(huán)境污染。產品質量、生產率和經濟性這三個方面有時相互

12、矛盾，因此，合理的工藝規(guī)程應用該 處理好這些矛盾，表現(xiàn)這三者的統(tǒng)一。.3制訂工藝規(guī)程的原始資料1）產品全套裝配圖和零件圖。2）產品驗收的質量標準。3）產品的生產綱領年產量。4）毛坯資料 毛坯資料包括各種毛坯制造方法的技術經濟特征；各種型材的品種和規(guī) 格，毛坯圖等；在無毛坯圖的情況下，需實際了解毛坯的形狀、尺寸與機械性能等。5）本廠的生產條件為了使制訂的工藝規(guī)程切實可行，一定要考慮本廠的生產條件。如了解毛坯的生產能力與技術水平；加工設備和工藝裝備的規(guī)格與性能；工人技術水平以與專用設備與工藝裝備的制造能力等。6）國外先進工藝與生產技術開展情況工藝規(guī)程的制訂，要經常研究國外有關工藝技術資料，積極引進

13、適用的先進工藝技術，不斷提高工藝水平，以獲得最大的經濟效益。7）有關的工藝手冊與圖冊。.4制訂工藝規(guī)程的步驟1）計算年生產綱領，確定生產類型。2）分析零件圖與產品裝配圖，對零件進展工藝分析。3）選擇毛坯。4）擬訂工藝路線。5）確定各工序的加工余量，計算工序尺寸與公差。6）確定各工序所用的設備與刀具、夾具、量具和輔助工具。7）確定切削用量與工時定額。8）確定各主要工序的技術要求與檢驗方法。9）填寫工藝文件。在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對前面已初步確定的容進展調整，以提高經濟效益。 在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中， 可能會出現(xiàn)前所未料的情況，如生產條件的變化，新技術、新工藝的引進，新材料、先進設備的應用等

14、，都要求與時對工藝規(guī)程進展修訂和完善。.5工藝文件的格式將工藝規(guī)程的容，填入一定格式的卡片，即成為生產準備和施工依據的工藝文件。常用的工藝文件格式有如下幾種：（1）綜合工藝過程卡片這種卡片以工序為單位，簡要地列出了整個零件加工所經過的工藝路線包括毛坯制造、機械加工和熱處理等，它是制訂其它工藝文件的根底，也是生產技術準備、編排作業(yè)計劃 和組織生產的依據。在這種卡片中，由于各工序的說明不夠具體，故一般不能直接指導工人操作， 而多作生 產管理方面使用。但是， 在單件小批生產中，由于通常不編制其它較詳細的工藝文件， 而是 以這種卡片指導生產。機械加工工藝卡片是以工序為單位， 詳細說明整個工藝過程的工藝

15、文件。 它是用來指導 工人生產和幫助車間管理人員和技術人員掌握整個零件加工過程的一種主要技術文件，廣泛用于成批生產的零件和小批生產中的重要零件。（3）機械加工工序卡片機械加工工序卡片是根據工藝卡片為每一道工序制訂的。它更詳細地說明整個零件各個工序的加工要求，是用來具體指導工人操作的工藝文件。在這種卡片上，要畫出工序簡圖， 注明該工序每一工步的容、工藝參數(shù)、操作要求以與所用的設備和工藝裝備。工序簡圖就是按一定比例用較小的投影繪出工序圖，可略去圖中的次要結構和線條，主視圖方向盡量與零件在機床上的安裝方向相一致，本工序的加工外表用粗實線或紅色粗實線表示，零件的結構、尺寸要與本工序加工后的情況相符合，

16、并標注出本工序加工尺寸與上下偏差，加工外表粗糙度和工件的定位與夾緊情況。用于大批量生產的零件。零件的工藝分析在制訂零件的機械加工工藝規(guī)程時，首先要對照產品裝配圖分析零件圖，熟悉該產品 的用途、性能與工作條件，明確零件在產品中的位置、作用與相關零件的位置關系；了解并 研究各項技術條件制定的依據，找出其主要技術要求和技術關鍵，以便在擬定工藝規(guī)程時采用適當?shù)拇胧┘右员ＷC。然后著重對零件進展結構分析和技術要求的分析。10.2.2.1零件結構分析零件的結構分析主要包括以下三方面：(1)零件外表的組成和根本類型盡管組成零件的結構多種多樣，但從形體上加以分析，都是由一些根本外表和特形外表 組成的。根本外表有

17、外圓柱外表、圓錐外表和平面等；特形外表主要有螺旋面、漸開線齒形 外表、圓弧面如球面等。在零件結構分析時，根據機械零件不同外表的組合形成零件結 構上的特點，就可選擇與其相適應的加工方法和加工路線，例如外圓外表通常由車削或磨削加工；孔外表如此通過鉆、擴、錢、鏈和磨削等加工方法獲得。機械零件不同外表的組合形成零件結構上的特點。 在機械制造中，通常按零件結構和工 藝過程的相似性，將各類零件大致分為軸類零件、套類零件、箱體類零件、齒輪類零件和叉架類零件等。(2)主要外表與次要外表區(qū)分根據零件各加工外表要求的不同，可以將零件的加工外表劃分為主要加工外表和次要加 工外表；這樣，就能在工藝路線擬定時，做到主次

18、分開以保證主要外表的加工精度。(3)零件的結構工藝性所謂零件的結構工藝性是指零件在滿足使用要求的前提下，制造該零件的可行性和經濟性。功能一樣的零件，其結構工藝性可以有很大差異。所謂結構工藝性好，是指在現(xiàn)有工藝條件下，既能方便制造又有較低的制造本錢。.2零件的技術要求分析零件圖樣上的技術要求，既要滿足設計要求， 又要便于加工，而且齊全和合理。其技術要求包括如下幾個方面：1加工外表的尺寸精度、形狀精度和外表質量；2各加工外表之間的相互位置精度；3工件的熱處理和其它要求，如動平衡、鍍銘處理、去磁等。零件的尺寸精度、形狀精度、位置精度和外表粗糙度的要求，對確定機械加工工藝方案和生產本錢影響很大。 因此

19、，必須認真審查，以防止過高的要求使加工工藝復雜化和增加不 必要的費用。在認真分析了零件的技術要求后，結合零件的結構特點， 對零件的加工工藝過程便有一個初步的輪廓。加工外表的尺寸精度、外表粗糙度和有無熱處理要求，決定了該外表的最終加工方法，進而得出中間工序和粗加工工序所采用的加工方法。如，軸類零件上IT7級精度、外表粗糙度 R a 1.6科m的軸頸外表，假如不淬火，可用粗車、半精車、精車最終完 成；假如淬火，如此最終加工方法選磨削，磨削前可采用粗車、半精車或精車等加工方 法加工。外表間的相互位置精度，根本上決定了各外表的加工順序。.3毛坯的選擇毛坯確實定，不僅影響毛坯制造的經濟性，而且影響機械加

20、工的經濟性。所以在確定毛坯時，既要考慮熱加工方面的因素，也要兼顧冷加工方面的要求，以便從確定毛坯這一環(huán)節(jié)中，降低零件的制造本錢。10.2.3.1機械加工中常用毛坯的種類毛坯的種類很多，同一種毛坯又有多種制造方法，機械制造中常用的毛坯有以下幾種： 鑄件形狀復雜的零件毛坯，宜采用鑄造方法制造。目前鑄件大多用砂型鑄造，它又分為木模 手工造型和金屬模機器造型。木模手工造型鑄件精度低，加工外表余量大，生產率低，適用于單件小批生產或大型零件的鑄造。金屬模機器造型生產率高， 鑄件精度高，但設備費用高，鑄件的重量也受到限制， 適用于大批量生產的中小鑄件。其次，少量質量要求較高的小型鑄件可采用特種鑄造如壓力鑄造

21、、離心制造和熔模鑄造等。(2)鍛件機械強度要求高的鋼制件，一般要用鍛件毛坯。 鍛件有自由鍛造鍛件和模鍛件兩種。自由鍛造鍛件可用手工鍛打 小型毛坯、機械錘鍛中型毛坯或壓力機壓鍛大型毛坯 等方法獲得。這種鍛件的精度低，生產率不高，加工余量較大，而且零件的結構必須簡單； 適用于單件和小批生產，以與制造大型鍛件。模鍛件的精度和外表質量都比自由鍛件好， 而且鍛件的形狀也可較為復雜， 因而能減少 機械加工余量。模鍛的生產率比自由鍛高得多， 但需要特殊的設備和鍛模， 故適用于批量較 大的中小型鍛件。(3)型材型材按截面形狀可分為：圓鋼、方鋼、六角鋼、扁鋼、角鋼、槽鋼與其它特殊截面的型 材。型材有熱軋和冷拉兩

22、類。熱軋的型材精度低，但價格廉價，用于一般零件的毛坯；冷拉 的型材尺寸較小、精度高，易于實現(xiàn)自動送料，但價格較高，多用于批量較大的生產，適用 于自動機床加工。(4)焊接件焊接件是用焊接方法而獲得的結合件，焊接件的優(yōu)點是制造簡單、周期短、節(jié)省材料， 缺點是抗振性差，變形大，需經時效處理后才能進展機械加工。除此之外，還有沖壓件、冷擠壓件、粉末冶金等其它毛坯。,2毛坯種類選擇中應注意的問題(1)零件材料與其力學性能零件的材料大致確定了毛坯的種類。例如材料為鑄鐵和青銅的零件應選擇鑄件毛坯；鋼質零件形狀不復雜，力學性能要求不太高時可選型材；重要的鋼質零件，為保證其力學性能，應選擇鍛件毛坯。(2)零件的結

23、構形狀與外形尺寸形狀復雜的毛坯，一般用鑄造方法制造。薄壁零件不宜用砂型鑄造；中小型零件可考慮用先進的鑄造方法；大型零件可用砂型鑄造。一般用途的階梯軸，如各階梯直徑相差不大， 可用圓棒料；如各階梯直徑相差較大，為減少材料消耗和機械加工的勞動量，如此宜選擇鍛件毛坯。尺寸大的零件一般選擇自由鍛造；中小型零件可選擇模鍛件； 一些小型零件可做成整體毛坯。(3)生產類型大量生產的零件應選擇精度和生產率都比擬高的毛坯制造方法，如鑄件采用金屬模機器造型或精細鑄造；鍛件采用模鍛、精鍛；型材采用冷軋或冷拉型材；零件產量較小時應選擇精度和生產率較低的毛坯制造方法。(4)現(xiàn)有生產條件確定毛坯的種類與制造方法，必須考慮

24、具體的生產條件，如毛坯制造的工藝水平，設備 狀況以與對外協(xié)作的可能性等。(5)充分考慮利用新工藝、新技術和新材料隨著機械制造技術的開展，毛坯制造方面的新工藝、新技術和新材料的應用也開展很快。 如精鑄、精鍛、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料等在機械中的應用日益增加。采用這些方法大 大減少了機械加工量，有時甚至可以不再進展機械加工就能達到加工要求，其經濟效益非常顯著。我們在選擇毛坯時應給予充分考慮，在可能的條件下，盡量采用。,3毛坯形狀和尺寸確實定毛坯形狀和尺寸，根本上取決于零件形狀和尺寸。零件和毛坯的主要差異，在于在零件需要加工的外表上， 加上一定的機械加工余量，即毛坯加工余量。毛坯制造時，同樣會產生

25、誤差，毛坯制造的尺寸公差稱為毛坯公差。毛坯加工余量和公差的大小，直接影響機械加工的勞動量和原材料的消耗，從而影響產品的制造本錢。所以現(xiàn)代機械制造的開展趨勢之一， 便是通過毛坯精化， 使毛坯的形狀和尺寸盡量和零件一致，力求作到少、無切削加工。毛坯加工余量和公差的大小，與毛坯的制造方法有關，生產中可參考有關工藝手冊或有關企業(yè)、 行業(yè)標準來確定。在確定了毛坯加工余量以后，毛坯的形狀和尺寸，除了將毛坯加工余量附加在零件相應 的加工外表上外，還要考慮毛坯制造、機械加工和熱處理等多方面工藝因素的影響。下面僅從機械加工工藝的角度，分析確定毛坯的形狀和尺寸時應考慮的問題。(1)工藝搭子的設置有些零件，由于結構

26、的原因，加工時不易裝夾穩(wěn)定，為了裝夾方便迅速，可在毛坯上 制出凸臺，即所謂的工藝搭子。 工藝搭子只在裝夾工件時用，零件加工完成后，一般都要切掉，但如果不影響零件的使用性能和外觀質量時，可以保存。(2)整體毛坯的采用在機械加工中，有時會遇到如磨床主軸部件中的三瓦軸承、發(fā)動機的連桿和車床的開 合螺母等類零件。為了保證這類零件的加工質量和加工時方便，常做成整體毛坯，加工到一定階段后再切開。(3)合件毛坯的采用為了便于加工過程中的裝夾，對于一些形狀比擬規(guī)如此的小形零件，如T形鍵、扁螺母、小隔套等，應將多件合成一個毛坯， 待加工到一定階段后或者大多數(shù)外表加工完畢 后，再加工成單件。圖 為T815汽車上的

27、一個扁螺母。毛坯取一長六方鋼，圖5.3b表示在車床上先車槽、倒角；圖表示在車槽與倒角后，用 ？的鉆頭鉆孔。鉆孔的同時也就切成假如干個單件。合件毛坯，在確定其長度尺寸時，既要考慮切割刀具的寬度和零件的個 數(shù)，還應考慮切成單件后，切割的端面是否需要進一步加工，假如要加工，還應留有一定的加工余量。在確定了毛坯種類、形狀和尺寸后，還應繪制一毛坯圖，作為毛坯生產單位的產品圖樣。繪制毛坯圖，是在零件圖的根底上，在相應的加工外表上加上毛坯余量。但繪制時還要考慮毛坯的具體制造條件，如鑄件上的孔、鍛件上的孔和空檔、法蘭等的最小鑄出和鍛出條件；鑄件和鍛件外表的起模斜度拔模斜度和圓角；分型面和分模面的位置等。并用

28、雙點劃線在毛坯圖中表示出零件的外表，以區(qū)別加工外表和非加工外表。.4工藝路線的擬訂工藝路線的擬訂是制訂工藝規(guī)程的關鍵，它制訂的是否合理，直接影響到工藝規(guī) 程的合理性、科學性和經濟性。工藝路線擬訂的主要任務是選擇各個外表的加工方法和加工 方案、確定各個外表的加工順序以與工序集中與分散的程度、合理選用機床和刀具、確定所用夾具的大致結構等。 關于工藝路線的擬訂， 經過長期的生產實踐已總結出一些帶有普遍性 的工藝設計原如此，但在具體擬訂時，特別要注意根據生產實際靈活應用。.4.1外表加工方案的選擇(1)各種加工方法所能達到的經濟精度與外表粗糙度為了正確選擇外表加工方法，首先應了解各種加工方法的特點和掌

29、握加工經濟精度的 概念。任何一種加工方法可以獲得的加工精度和外表粗糙度均有一個較大的圍。例如，精細的操作，選擇低的切削用量，可以獲得較高的精度，但又會降低生產率，提高本錢；反之， 如增大切削用量提高生產率，雖然本錢降低了，但精度也降低了。所以對一種加工方法，只有在一定的精度圍才是經濟的，這一定圍的精度是指在正常的加工條件下采用符合質量的標準設備，工藝裝備和標準技術等級的工人，不延長加工時間所能保證的加工精度。這一 定圍的精度稱為經濟精度。相應的粗糙度稱為經濟外表粗糙度。各種加工方法所能達到的加工經濟精度和外表粗糙度，以與各種典型外表的加工方案 在機械加工手冊中都能查到。這里要指出的是，加工經濟

30、精度的數(shù)值并不是一成不變的，隨著科學技術的開展，工藝技術的改良，加工經濟精度會逐步提高。(2)選擇外表加工方案時考慮的因素選擇外表加工方案，一般是根據經驗或查表來確定，再結合實際情況或工藝試驗進展 修改。外表加工方案的選擇，應同時滿足加工質量、生產率和經濟性等方面的要求，具體選 擇時應考慮以下幾方面的因素：1選擇能獲得相應經濟精度的加工方法例如加工精度為IT7 ,外表粗糙度為 Ra0.4m的外圓柱面，通過精細車削是可以達到要求的，但不如磨削經濟。2零件材料的可加工性能例如淬火鋼的精加工要用磨削，有色金屬圓柱面的精加工為防止磨削時堵塞砂輪，如此要用高速精細車或精細鏈金剛鎮(zhèn)。3工件的結構形狀和尺寸

31、大小 例如對于加工精度要求為 IT7的孔，采用鏈削、錢削、 拉削和磨削均可達到要求。 但箱體上的孔，一般不宜選用拉孔或磨孔， 而宜選擇鏈孔大孔 或錢孔小孔。4生產類型 大批量生產時，應采用高效率的先進工藝，例如用拉削方法加工孔和平 面，用組合銃削或磨削同時加工幾個外表，對于復雜的外表采用數(shù)控機床與加工中心等；單件小批生產時，宜采用刨削，銃削平面和鉆、擴、較孔等加工方法，防止盲目地采用高效加 工方法和專用設備而造成經濟損失。5現(xiàn)有生產條件 充分利用現(xiàn)有設備和工藝手段，發(fā)揮工人的創(chuàng)造性，挖掘企業(yè)潛力， 創(chuàng)造經濟效益。.2加工階段的劃分(1)劃分方法零件的加工質量要求較高時，都應劃分加工階段。一般劃

32、分為粗加工、半精加工和精 加工三個階段。如果零件要求的精度特別高，外表粗糙度很細時，還應增加光整加工和超精 細加工階段。各加工階段的主要任務是：1)粗加工階段主要任務是切除毛坯上各加工外表的大局部加工余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品。因此，應采取措施盡可能提高生產率。同時要為半精加工階段提供精基準，并留有充分均勻的加工余量，為后續(xù)工序創(chuàng)造有利條件。2)半精加工階段達到一定的精度要求，并保證留有一定的加工余量，為主要外表的精 加工作準備。同時完成一些次要外表的加工如緊固孔的鉆削，攻螺紋，銃鍵槽等。3)精加工階段主要任務是保證零件各主要外表達到圖紙規(guī)定的技術要求。4)光整加工階段對精度要求很

33、高IT6以上，外表粗糙度很小小于R a 0.2 m 的零件，需安排光整加工階段。其主要任務是減小外表粗糙度或進一步提高尺寸精度和形狀 精度。(2)劃分加工階段的原因1)保證加工質量的需要 零件在粗加工時，由于要切除掉大量金屬，因而會產生較大的切削力和切削熱，同時也需要較大的夾緊力，在這些力和熱的作用下， 零件會產生較大的變形。而且經過粗加工后零件的應力要重新分布，也會使零件發(fā)生變形。如果不劃分加工階段而連續(xù)加工，就無法防止和修正上述原因所引起的加工誤差。加工階段劃分后，粗加工造成的誤差，通過半精加工和精加工可以得到修正，并逐步提高零件的加工精度和外表質量，保證了零件的加工要求。2)合理使用機床

34、設備的需要 粗加工一般要求功率大，剛性好，生產率高而精度不高的 機床設備。而精加工需采用精度高的機床設備，劃分加工階段后就可以充分發(fā)揮粗、精加工設備各自性能的特點，防止以粗干精，做到合理使用設備。 這樣不但提高了粗加工的生產效率，而且也有利于保持精加工設備的精度和使用壽命。3)與時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷 毛坯上的各種缺陷如氣孔、砂眼、夾渣或加工余量不足等，在粗加工后即可被發(fā)現(xiàn)， 便于與時修補或決定報廢， 以免繼續(xù)加工后造成工時和加工費用的 浪費。4)便于安排熱處理熱處理工序使加工過程劃分成幾個階段，如精細主軸在粗加工后進展去除應力的人工時效處理， 半精加工后進展淬火， 精加工后進展低溫回火和冰冷處理，最

35、后再進展光整加工。這幾次熱處理就把整個加工過程劃分為粗加工一一半精加工一一精加工 光整加工階段。在零件工藝路線擬訂時，一般應遵守劃分加工階段這一原如此，但具體應用時還要根據零件的情況靈活處理，例如對于精度和外表質量要求較低而工件剛性足夠， 毛坯精度較高， 加工余量小的工件， 可不劃分加工階段。 又如對一些剛性好的重型零件， 由于裝夾吊運很費 時，也往往不劃分加工階段而在一次安裝中完成粗精加工。還需指出的是，將工藝過程劃分成幾個加工階段是對整個加工過程而言的，不能單純 從某一外表的加工或某一工序的性質來判斷。例如工件的定位基準， 在半精加工階段甚至在粗加工階段就需要加工得很準確，而在精加工階段中

36、安排某些鉆孔之類的粗加工工序也是常 有的。.3工序的劃分工序集中就是零件的加工集中在少數(shù)工序完成，而每一道工序的加工容卻比擬多；工 序分散如此相反，整個工藝過程中工序數(shù)量多，而每一道工序的加工容如此比擬少。(1)工序集中的特點 有利于采用高生產率的專用設備和工藝裝備，如采用多刀多刃、多軸機床、數(shù)控機 床和加工中心等，從而大大提高生產率。 減少了工序數(shù)目，縮短了工藝路線，從而簡化了生產計劃和生產組織工作。減少了設備數(shù)量，相應地減少了操作工人和生產面積。減少了工件安裝次數(shù)，不僅縮短了輔助時間，而且在一次安裝下能加工較多的外表， 也易于保證這些外表的相對位置精度。專用設備和工藝裝置復雜，生產準備工作

37、和投資都比擬大，尤其是轉換新產品比擬 困難。(2)工序分散特點設備和工藝裝備結構都比擬簡單，調整方便，對工人的技術水平要求低。 可采用最有利的切削用量，減少機動時間。 容易適應生產產品的變換。 設備數(shù)量多，操作工人多，占用生產面積大。工序集中和工序分散各有特點；在擬訂工藝路線時， 工序是集中還是分散， 即工序數(shù)量是多還是少，主要取決于生產規(guī)模和零件的結構特點與技術要求。在一般情況下，單件小批生產時，多將工序集中。大批量生產時，既可采用多刀、多軸等高效率機床將工序集中，也 可將工序分散后組織流水線生產；目前的開展趨勢是傾向于工序集中。.4工序順序的安排(1)機械加工工序的安排1基準先行 零件加工

38、一般多從精基準的加工開始，再以精基準定位加工其它外表。因此，選作精基準的外表應安排在工藝過程起始工序先進展加工，以便為后續(xù)工序提供精基準。例如軸類零件先加工兩端中心孔，然后再以中心孔作為精基準，粗、精加工所有外圓外 表。齒輪加工如此先加工孔與基準端面，再以孔與端面作為精基準，粗、精加工齒形外表。2先粗后精 精基準加工好以后，整個零件的加工工序，應是粗加工工序在前，相繼為半精加工、精加工與光整加工。 按先粗后精的原如此先加工精度要求較高的主要外表，即先粗加工再半精加工各主要外表， 最后再進展精加工和光整加工。 在對重要外表精加工之前， 有時需對精基準進展修整，以利于保證重要外表的加工精度，如主軸

39、的高精度磨削時，精磨和超精磨削前都須研磨中心孔；精細齒輪磨齒前，也要對孔進展磨削加工。3先主后次 根據零件的功用和技術要求。先將零件的主要外表和次要外表分開，然 后先安排主要外表的加工，再把次要外表的加工工序插入其中。次要外表一般指鍵槽、螺孔、銷孔等外表。這些外表一般都與主要外表有一定的相對位置要求，應以主要外表作為基準進展次要外表加工，所以次要外表的加工一般放在主要外表的半精加工以后，精加工以前一次加工完畢。也有放在最后加工的，但此時應注意不要碰傷已加工好的主要外表。4先面后孔 對于箱體、底座、支架等類零件，平面的輪廓尺寸較大，用它作為精基 準加工孔，比擬穩(wěn)定可靠，也容易加工，有利于保證孔的

40、精度。如果先加工孔，再以孔為基 準加工平面，如此比擬困難，加工質量也受影響。（2）熱處理工序的安排熱處理可用來提高材料的力學性能，改善工件材料的加工性能和消除應力，其安排主要是根據工件的材料和熱處理目的來進展。熱處理工藝可分為兩大類：預備熱處理和最終熱處理。1）預備熱處理 預備熱處理的目的是改善加工性能、消除應力和為最終熱處理準備良好的金相組織。其熱處理工藝有退火、正火、時效、調質等。退火和正火。退火和正火用于經過熱加工的毛坯。含碳量高于 0.5 %的碳鋼和合金鋼，為降低其硬度易于切削，常采用退火處理；含碳量低于0.5 %的碳鋼和合金鋼，為防止其硬度過低切削時粘刀，而采用正火處理。退火和正火尚

41、能細化晶粒、均勻組織，為以后的熱處理做準備。退火和正火常安排在毛坯制造之后、粗加工之前進展。時效處理。時效處理主要用于消除毛坯制造和機械加工中產生的應力。為減少運輸 工作量，對于一般精度的零件， 在精加工前安排一次時效處理即可。但精度要求較高的零件（如坐標鏈床的箱體等 ），應安排兩次或數(shù)次時效處理工序。簡單零件一般可不進展時效 處理。除鑄件外，對于一些剛性較差的精細零件（如精細絲杠），為消除加工中產生的應力，穩(wěn)定零件加工精度，常在粗加工、半精加工之間安排屢次時效處理。有些軸類零件加工，在校直工序后也要安排時效處理。 調質。調質即是在淬火后進展高溫回火處理，它能獲得均勻細致的回火索氏體組織，為以

42、后的外表淬火和滲氮處理時減少變形做準備，因此調質也可作為預備熱處理。由于調質后零件的綜合力學性能較好， 對某些硬度和耐磨性要求不高的零件，也可作為最終熱處理工序。2）最終熱處理 最終熱處理的目的是提高硬度、耐磨性和強度等力學性能。 淬火。淬火有外表淬火和整體淬火。其中外表淬火因為變形、氧化與脫碳較小而應用較廣，而且外表淬火還具有外部強度高、耐磨性好，而部保持良好的韌性、抗沖擊力強的 優(yōu)點。為提高外表淬火零件的機械性能，常需進展調質或正火等熱處理作為預備熱處理。其一般工藝路線為：下料一鍛造一正火（退火）一粗加工一調質一半精加工一外表淬火一精加工。滲碳淬火。滲碳淬火適用于低碳鋼和低合金鋼，先提高零

43、件表層的含碳量，經淬火后使表層獲得高的硬度，而心部仍保持一定的強度和較高的韌性和塑性。滲碳分整體滲碳和局部滲碳。局部滲碳時對不滲碳局部要采取防滲措施（鍍銅或鍍防滲材料）。由于滲碳淬火變形大，且滲碳深度一般在 0.52mm之間，所以滲碳工序一般安排在半精加工和精加工之間。其工藝路線一般為：下料一鍛造一正火一粗、半精加工一滲碳淬火一精加工。當局部滲碳零件的不滲碳局部，采用加大余量后切除多余的滲碳層的工藝方案時，切除多余滲碳層的工序應安排在滲碳后，淬火前進展。 滲氮處理。滲氮是使氮原子滲入金屬外表獲得一層含氮化合物的處理方法。滲氮層 可以提高零件外表的硬度、耐磨性、疲勞強度和抗蝕性。由于滲氮處理溫度

44、較低、變形小、 且滲氮層較薄(一般不超過0.6)，因此滲氮工序應盡量靠后安排，常安排在精加工之間進展。為減小滲氮時的變形，在切削后一般需進展消除應力的高溫回火。(3)檢驗工序的安排檢驗工序一般安排在粗加工后，精加工前；送往外車間前后；重要工序和工時長的工序前后；零件加工完畢后，入庫前。(4)其它工序的安排1外表強化工序 如滾壓、噴丸處理等，一般安排在工藝過程的最后。2外表處理工序如發(fā)藍、電鍍等一般安排在工藝過程的最后。3探傷工序 如X射線檢查、超聲波探傷等多用于零件部質量的檢查，一般安排在工 藝過程的開始。磁力探傷、熒光檢驗等主要用于零件外表質量的檢驗，通常安排在該外表加工完畢以后。4平衡工序

45、 包括動、靜平衡，一般安排在精加工以后。在安排零件的工藝過程中，不要無視去毛刺、倒棱和清洗等輔助工序。在銃鍵槽、齒面倒角等工序后應安排去毛刺工序。零件在裝配前都應安排清洗工序，特別在研磨等光整加工工序之后，更應注意進展清洗工序， 以防止剩余的磨料嵌入工件外表，加劇零件在使用中的磨損。.5加工余量確實定.5.1加工余量的概念與其影響因素在選擇了毛坯，擬訂出加工工藝路線之后，就需確定加工余量，計算各工序的工序尺寸。加工余量大小與加工本錢有密切關系，加工余量過大不僅浪費材料，而且增加切削工時， 增大刀具和機床的磨損，從而增加本錢；加工余量過小，會使前一道工序的缺陷得不到糾正， 造成廢品，從而也使本錢

46、增加， 因此，合理地確定加工余量，對提高加工質量和降低本錢都有十分重要的意義。(1)加工余量的概念在機械加工過程中從加工外表切除的金屬層厚度稱為加工余量。加工余量分為工序余量和加工總余量。工序余量是指為完成某一道工序所必須切除的金屬層厚度，即相鄰兩工序的工序尺寸之差。加工總余量是指由毛坯變?yōu)槌善返倪^程中，在某加工外表上所切除的金屬層總厚度，即毛坯尺寸與零件圖設計尺寸之差。由于毛坯尺寸和各工序尺寸不可防止地存在公差，因此無論是加工總余量還是工序余量實際上是個變動值，因而加工余量又有根本余量、最大余量和最小余量之分，通常所說的加工余量是指根本余量。加工余量、工序余量的公差標注應遵循“入體原如此即：

47、"毛坯尺寸按雙向標注上、下偏差；被包容外表尺寸上偏差為零，也就是根本尺寸為最大極限尺寸如軸；對包容面尺寸下偏差為零，也就是根本尺寸為最小極限尺寸如孔。加工過程中，工序完成后的工件尺寸稱為工序尺寸。由于存在加工誤差，各工序加工后的尺寸也有一定的公差，稱為工序公差。工序公差帶的布置也采用“入體原如此法。表示加工余量與其公差的關系，不論是被包容面還是包容面，其加工總余量均等于各工序余量之和。Z = Z + Z + Z +加工余量還有雙邊余量和單邊余量之分，平面加工余量是單邊余量，它等于實際切削 的金屬層厚度。對于外圓和孔等回轉外表，加工余量是指雙邊余量，即以直徑方向計算，實 際切削的金屬為

48、加工余量數(shù)值的一半。(2)確定加工余量應考慮的因素為切除前工序在加工時留下的各種缺陷和誤差的金屬層，又考慮到本工序可能產生的 安裝誤差而不致使工件報廢，必須保證一定數(shù)值的最小工序余量。為了合理確定加工余量， 首先必須了解影響加工余量的因素。影響加工余量的主要因素有：1)前工序的尺寸公差 由于工序尺寸有公差，上工序的實際工序尺寸有可能出現(xiàn)最大或 最小極限尺寸。為了使上工序的實際工序尺寸在極限尺寸的情況下，本工序也能將上工序留下的外表粗糙度和缺陷層切除，本工序的加工余量應包括上工序的公差。2)前工序的形狀和位置公差當工件上有些形狀和位置偏差不包括在尺寸公差的圍時，這些誤差又必須在本工序加工糾正，在

49、本工序的加工余量中必須包括它。3)前工序的外表粗糙度和外表缺陷為了保證加工質量，本工序必須將上工序留下的外表粗糙度和缺陷層切除。4)本工序的安裝誤差 安裝誤差包括工件的定位誤差和夾緊誤差，假如用夾具裝夾，還 應有夾具在機床上的裝夾誤差。這些誤差會使工件在加工時的位置發(fā)生偏移，所以加工余量還必須考慮安裝誤差的影響。.2確定加工余量的方法確定加工余量的方法有 3種：分析計算法、經驗估算法和查表修正法。(1)分析計算法本方法是根據有關加工余量計算公式和一定的試驗資料，對影響加工余量的各項因素 進展分析和綜合計算來確定加工余量。用這種方法確定加工余量比擬經濟合理，但必須有比擬全面和可靠的試驗資料。目前

50、，只在材料十分貴重， 以與軍工生產或少數(shù)大量生產的工廠中采用。(2)經驗估算法本方法是根據工廠的生產技術水平，依靠實際經驗確定加工余量。為防止因余量過小 而產生廢品，經驗估計的數(shù)值總是偏大，這種方法常用于單件小批量生產。(3)查表修正法此法是根據各工廠長期的生產實踐與試驗研究所積累的有關加工余量數(shù)據，制成各種 表格并匯編成手冊，確定加工余量時，查閱有關手冊，再結合本廠的實際情況進展適當修正 后確定，目前此法應用較為普遍。1.6工序尺寸與其公差確實定機械加工過程中，工件的尺寸在不斷地變化，由毛坯尺寸到工序尺寸，最后達到設計 要求的尺寸。在這個變化過程中，加工外表本身的尺寸與各外表之間的尺寸都在不

51、斷地變化， 這種變化無論是在一個工序部，還是在各個工序之間都有一定的在聯(lián)系。應用尺寸鏈理論去揭示它們之間的在關系，掌握它們的變化規(guī)律是合理確定工序尺寸與其公差和計算各種工藝 尺寸的根底，因此，本節(jié)先介紹工藝尺寸鏈的根本概念，然后分析工藝尺寸鏈的計算方法以與工藝尺寸鏈的應用。.6.1工藝尺寸鏈的概念(1)工藝尺寸鏈的定義在零件的加工過程中，為了加工和檢驗的方便，有時需要進展一些工藝尺寸的計算。為使這種計算迅速準確，按照尺寸鏈的根本原理，將這些有關尺寸以一定順序首尾相連排列 成一封閉的尺寸系統(tǒng)，即構成了零件的工藝尺寸鏈，簡稱工藝尺寸鏈。(2)工藝尺寸鏈的組成環(huán)組成工藝尺寸鏈的各個尺寸都稱為工藝尺寸

52、鏈的環(huán)。封閉環(huán) 工藝尺寸鏈中間接得到的環(huán)稱為封閉環(huán)。封閉環(huán)以下角標“0 ”表示，如“ A 0 ”、" L "。組成環(huán)除封閉環(huán)以外的其它環(huán)都稱為組成環(huán)。組成環(huán)分增環(huán)和減環(huán)兩種。 增環(huán) 當其余各組成環(huán)保持不變，某一組成環(huán)增大，封閉環(huán)也隨之增大，該環(huán)即為 增環(huán)。一般在該環(huán)尺寸的代表符號上，加一向右的箭頭表示。減環(huán)當其余各組成環(huán)保持不變，某一組成環(huán)增大，封閉環(huán)反而減小，該環(huán)即為減 環(huán)。一般在該尺寸的代表符號上，加一向左的箭頭表示。(3)工藝尺寸鏈的特征關聯(lián)性組成工藝尺寸鏈的各尺寸之間必然存在著一定的關系，相互無關的尺寸不 組成工藝尺寸鏈。工藝尺寸鏈中每一個組成環(huán)不是增環(huán)就是減環(huán)，其

53、尺寸發(fā)生變化都要引起封閉環(huán)的尺寸變化。對工藝尺寸鏈中的封閉環(huán)尺寸沒有影響的尺寸，就不是該工藝尺寸鏈的組成環(huán)。 封閉性 尺寸鏈必須是一組首尾相接并構成一個封閉圖形的尺寸組合，其中應包含 一個間接得到的尺寸。不構成封閉圖形的尺寸組合就不是尺寸鏈。(4)建立工藝尺寸鏈的步驟確定封閉環(huán)即加工后間接得到的尺寸。 查找組成環(huán) 從封閉環(huán)一端開始， 按照尺寸之間的聯(lián)系， 首尾相連，依次畫出對封閉 環(huán)有影響的尺寸，直到封閉環(huán)的另一端， 形成一個封閉圖形，就構成一個工藝尺寸鏈。查找組成環(huán)必須掌握的根本特點為：組成環(huán)是加工過程中 “直接獲得的， 而且對封閉環(huán)有影響。按照各組成環(huán)對封閉環(huán)的影響，確定其為增環(huán)或減環(huán) 確

54、定增環(huán)或減環(huán)可先給封閉環(huán) 任意規(guī)定一個方向， 然后沿此方向，繞工藝尺寸鏈依次給各組成環(huán)畫出箭頭，但凡與封閉環(huán)箭頭方向一樣的就是減環(huán)，相反的就是增環(huán)。.6.2工藝尺寸鏈的計算尺寸鏈的計算方法有兩種：極值法與概率法。極值法是從最壞情況出發(fā)來考慮問題的， 即當所有增環(huán)都為最大極限尺寸而減環(huán)恰好都為最小極限尺寸，或所有增環(huán)都為最小極限尺寸而減環(huán)恰好都為最大極限尺寸，來計算封閉環(huán)的極限尺寸和公差。事實上，一批零件的實際尺寸是在公差帶圍變化的。在尺寸鏈中，所有增環(huán)不一定同時出現(xiàn)最大或最小極限尺寸， 即使出現(xiàn)，此時所有減環(huán)也不一定同時出現(xiàn)最小或最大極限尺寸。概率法解尺寸鏈，主要用于裝配尺寸鏈，其計算方法在裝

55、配中講授。.6.3工序尺寸與其公差確實定(1)基準重合時工序尺寸與公差確實定當零件定位基準與設計基準工序基準重合時，零件工序尺寸與其公差確實定方法 是：先根據零件的具體要求確定其加工工藝路線，再通過查表確定各道工序的加工余量與其公差，然后計算出各工序尺寸與公差；計算順序是：先確定各工序余量的根本尺寸，再由后 往前逐個工序推算，即由工件上的設計尺寸開始，由最后一道工序向前工序推算直到毛坯尺寸。(2)測量基準與設計基準不重合時工序尺寸與其公差的計算在加工中，有時會遇到某些加工外表的設計尺寸不便測量，甚至無法測量的情況，為 此需要在工件上另選一個容易測量的測量基準，通過對該測量尺寸的控制來間接保證原

56、設計尺寸的精度。這就產生了測量基準與設計基準不重合時，測量尺寸與公差的計算問題。(3)定位基準與設計基準不重合時工序尺寸計算在零件加工過程中有時為方便定位或加工，選用不是設計基準的幾何要素作定位基準， 在這種定位基準與設計基準不重合的情況下，需要通過尺寸換算，改注有關工序尺寸與公差，并按換算后的工序尺寸與公差加工。以保證零件的原設計要求。(4)中間工序的工序尺寸與其公差的求解計算在工件加工過程中，有時一個基面的加工會同時影響兩個設計尺寸的數(shù)值。這時， 需要直接保證其中公差要求較嚴的一個設計尺寸，而另一設計尺寸需由該工序前面的某一中間工序的合理工序尺寸間接保證。為此，需要對中間工序尺寸進展計算。(5)保證應有滲碳或滲氮層深度時工藝尺寸與其公差的計算零件滲碳或滲氮后，外表一