第三章數(shù)控加工的工藝基礎(chǔ)

1、3 3.1 .1 基本概念基本概念3 3.1.1 .1.1 生產(chǎn)過程生產(chǎn)過程1生產(chǎn)過程生產(chǎn)過程 機(jī)械產(chǎn)品制造時，由原材料原材料到該機(jī)械產(chǎn)品機(jī)械產(chǎn)品出廠的全部勞動過程，稱為生產(chǎn)過程。 機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程包括以下幾個部分: 生產(chǎn)的準(zhǔn)備工作 如產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計和工藝設(shè)計，專用裝備的設(shè)計與制造，各種生產(chǎn)的組織及其其他生產(chǎn)所需物資的準(zhǔn)備工作。 原材料及半成品的運輸與保管。 毛坯的制造過程，如鑄造、鍛造和沖壓等。第3 3章 數(shù)控加工工藝基礎(chǔ) 零件的各種加工過程，如機(jī)械加工、焊接、熱處理和表面處理等。 部件和產(chǎn)品的裝配過程，包括組裝、部裝等。 產(chǎn)品的檢驗、調(diào)試、油漆和包裝等。 工藝過程是指生產(chǎn)過程中直接改變生

2、產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程。 采用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量，使其成為零件的過程稱為機(jī)械加工工藝過程。 3 3.1 .1 基本概念基本概念2.1.2 2.1.2 工藝過程及其組成工藝過程及其組成1 1工序工序 一個或一組工人，在一個工作地點對同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。 劃分工序的主要依據(jù)是設(shè)備(或工作地點)、工人、工件是否變動和加工是否連續(xù)，若改變其中任意一個就構(gòu)成另一個工序。3 3.1 .1 基本概念基本概念 機(jī)械加工工藝過程是由一個或若干個順序排列的工序所組成，而每一個工序又可分為若干個安

3、裝、工位、工步、走刀等。階梯軸簡圖階梯軸簡圖 3 3.1 .1 基本概念基本概念階梯軸加工工藝過程（單件小批生產(chǎn)）階梯軸加工工藝過程（單件小批生產(chǎn)） 工序號 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 車端面打中心孔，調(diào)頭車另一端面打中心孔 車床 2 車大端外圓、車槽和倒角，調(diào)頭車小端外圓、車槽和倒角 車床 3 銑鍵槽、去毛刺 銑床 4 磨外圓 磨床 5 終檢 階梯軸加工工藝過程（中批生產(chǎn)）階梯軸加工工藝過程（中批生產(chǎn)） 工序號 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 兩邊同時銑端面、鉆中心孔 銑端面、鉆中心孔機(jī)床 2 車一端外圓、車槽、倒角 車床 3 車另一端外圓、車槽、倒角 車床 4 銑鍵槽 銑床 5 去毛刺 鉗工臺 6 磨外圓 磨

4、床 7 終檢 2 . 安裝安裝 安裝安裝是指工件在加工之前，在機(jī)床或夾具上占據(jù)正確的位置（即為定位），然后加以夾緊的過程。在一個工序中，工件可能安裝一次，也可能需要安裝幾次。3. 工位工位 為完成一定的工序內(nèi)容，一次裝夾工件后，工件（或裝配單元）與夾具或機(jī)床的可動部分一起相對刀具或機(jī)床的固定部分所占據(jù)的每一個位置，稱為工位工位。 為了減少工件的安裝次數(shù)，常采用各種回轉(zhuǎn)工作臺、回轉(zhuǎn)夾具或移動夾具，使工件在一次安裝中，先后處于幾個不同的位置進(jìn)行加工，不僅縮短了裝夾工件的時間，而且提高了加工精度和生產(chǎn)效率。3 3.1 .1 基本概念基本概念多工位加工多工位加工 利用回轉(zhuǎn)工作臺在一次安裝中順次完成裝卸

5、工件、鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔四工位加工實例。 4. 工步工步 在加工表面（或裝配時的連接面）和加工（或裝配）工具都不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序稱為工步工步。劃分工步的依據(jù)是加工表面和工具是否變化。 一次安裝中連續(xù)進(jìn)行的若干相同的工步看作是一個工步。用幾把刀具同時加工一個零件上的幾個表面的工步，稱為復(fù)合工步復(fù)合工步。 在數(shù)控加工中，有時將在一次安裝下用一把刀具連續(xù)切削零件的多個表面劃分為一個工步。 5.進(jìn)給進(jìn)給(走刀走刀) 進(jìn)給也稱走刀走刀。在一個工步中，由于余量較大或其他原因，需要用同一把刀具對同一表面進(jìn)行多次切削，這樣，刀具對工件每切削一次就稱為一次進(jìn)給一次進(jìn)給。3 3.1 .1 基本概

6、念基本概念簡化相同工步的實例簡化相同工步的實例 復(fù)合工步實例復(fù)合工步實例 3 3.1 .1 基本概念基本概念工序與安裝、工位及工序與安裝、工位及工步、進(jìn)給之間的關(guān)系工步、進(jìn)給之間的關(guān)系 3 3.1 .1 基本概念基本概念3.1.3 生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型 機(jī)械產(chǎn)品的制造工藝不僅與產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求有很大關(guān)系，而且也與企業(yè)的生產(chǎn)類型有很大關(guān)系，而企業(yè)的生產(chǎn)類型是由企業(yè)的生產(chǎn)綱領(lǐng)決定的。 （1）生產(chǎn)綱領(lǐng) 企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計劃稱為生產(chǎn)綱領(lǐng).計劃期通常為一年,因此生產(chǎn)綱領(lǐng)也常稱為年產(chǎn)量。 3 3.1 .1 基本概念基本概念（2）生產(chǎn)類型 根據(jù)生產(chǎn)鋼領(lǐng)的大小和產(chǎn)品品

7、種的多少，機(jī)械加工生產(chǎn)類型可分為：單件生產(chǎn)、大量生產(chǎn)和成批生產(chǎn)三類。 單件生產(chǎn) 產(chǎn)品品種多，每一種產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、尺寸不同且產(chǎn)量少，各個工作地點的加工對象經(jīng)常改變且很少重復(fù)的生產(chǎn)類型。 大量生產(chǎn) 產(chǎn)品數(shù)量大，大多數(shù)工作地點長期按一定節(jié)拍進(jìn)行某一個零件的某一道工序的加工。 成批生產(chǎn) 成批生產(chǎn)是指一年中分批輪流的制造幾種不同的產(chǎn)品，每種產(chǎn)品有一定的數(shù)量，工作地點的加工對象同期性地重復(fù)。3 3.1 .1 基本概念基本概念3 3.2.1 .2.1 制定的作用、基本要求、主要依據(jù)、步驟和格式制定的作用、基本要求、主要依據(jù)、步驟和格式 1工藝規(guī)程的作用工藝規(guī)程的作用 （1）工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件；（

8、2）工藝規(guī)程是生產(chǎn)組織和管理工作的基本依據(jù)；（3）工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備和技術(shù)準(zhǔn)備的基本依據(jù)；（4）工藝規(guī)程是新建或擴(kuò)建工廠或車間的基本資料 。3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定 用表格的形式規(guī)定機(jī)械零件制造工藝過程和操用表格的形式規(guī)定機(jī)械零件制造工藝過程和操作方法等工藝文件稱為作方法等工藝文件稱為機(jī)械加工工藝規(guī)程機(jī)械加工工藝規(guī)程。2 、工藝規(guī)程的原則工藝規(guī)程的原則基本要求：“ 優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗” 技術(shù)上的先進(jìn)性； 經(jīng)濟(jì)上的合理性； 良好的勞動條件及避免環(huán)境污染。3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定 （1）產(chǎn)品裝配圖和零件工作圖。 （2）產(chǎn)品

9、的生產(chǎn)綱領(lǐng)。 （3）產(chǎn)品驗收的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 （4）現(xiàn)有的生產(chǎn)條件和資料。 （5）國內(nèi)、外同類產(chǎn)品的有關(guān)工藝資料等。 3工藝規(guī)程制訂的主要依據(jù)工藝規(guī)程制訂的主要依據(jù)3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定4、制訂工藝規(guī)程的步驟計算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型； 分析零件圖及裝配圖，對零件進(jìn)行工藝分析； 選擇毛坯類型及制造方法； 設(shè)計工藝路線； 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差； 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具； 確定切削用量及工時定額； 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗方法； 進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選擇最佳方案； 填寫工藝文件。3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工

10、藝規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定3 3.2.2 .2.2 零件的工藝性分析零件的工藝性分析 1 產(chǎn)品的零件圖和裝配圖分析產(chǎn)品的零件圖和裝配圖分析 零件圖的完整性與正確性分析零件圖的完整性與正確性分析 零件技術(shù)要求分析零件技術(shù)要求分析 尺寸標(biāo)注方法分析尺寸標(biāo)注方法分析 零件材料分析零件材料分析 汽車板彈簧與吊耳的配合汽車板彈簧與吊耳的配合 3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定 人們把零件在滿足使用要求的前提下所具有的制造可行性和加工經(jīng)濟(jì)性叫做零件的結(jié)構(gòu)工藝性零件的結(jié)構(gòu)工藝性。a)結(jié)構(gòu)工藝性不好結(jié)構(gòu)工藝性不好b)結(jié)構(gòu)工藝性好結(jié)構(gòu)工藝性好2 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析零件的結(jié)構(gòu)工藝

11、性分析 3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定3 3.2.3 .2.3 毛坯的確定毛坯的確定 毛坯的確定包括確定毛坯的種類毛坯的種類和和制造方法制造方法兩個方面。 常用的毛坯種類有鑄件、鍛件、型材、焊接件等。如鑄鐵材料毛坯均為鑄件，鋼材料毛坯一般為鍛件或型材等。 各種毛坯的制造方法很多。確定毛坯時主要考慮下列因素： （1）零件的材料及其力學(xué)性能 （2）生產(chǎn)類型 （3）零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸。 3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定3.2.5 工藝路線的擬定工藝路線的擬定3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定 工藝路線的擬

12、定是制定工藝規(guī)程的重要內(nèi)容之一，其主要內(nèi)容包括：選擇各加工表面的加工方法、劃分加工階段、劃分工序以及安排工序的先后順序等。 1 1、加工方法的選擇加工方法的選擇 機(jī)械零件的形狀是多種多樣的，但它們都是由平面、外圓柱面、內(nèi)圓柱面或曲面、成形面等基本表面組成的。每一種表面都有多種加工方法，具體選擇時應(yīng)根據(jù)零件的加工精度、表面粗糙度、材料、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸及生產(chǎn)類型等因素，選用相應(yīng)的加工方法和加工方案。 3.2.4 定位基準(zhǔn)的選擇3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定外圓表面的加工方案如下圖所示1）外圓表面加工方法的選擇）外圓表面加工方法的選擇3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工藝

13、規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定 2）內(nèi)孔表面加工方法的選擇）內(nèi)孔表面加工方法的選擇 內(nèi)孔表面加工方法有鉆孔、擴(kuò)孔、鏜孔、拉孔、磨孔和光整加工。下圖所示為常用的孔加工方案。3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定3）平面加工方法的選擇）平面加工方法的選擇 平面的主要加工方法有銑削、刨削、車削、磨削和拉削等，精度要求高的平面還需要經(jīng)過研磨或刮削加工。常見的平面加工方式如下圖所示。 （1 1）平面輪廓）平面輪廓 平面輪廓常用的加工方法有數(shù)控銑削數(shù)控銑削、線切割線切割及磨削磨削等。 平面輪廓類零件平面輪廓類零件 a) 內(nèi)平面輪廓 b) 外平面輪廓 4）平面輪廓和曲面輪廓的加工）平面

14、輪廓和曲面輪廓的加工3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定 （2 2）立體曲面輪廓）立體曲面輪廓 曲面的行切法加工曲面的行切法加工 立體曲面輪廓的加工方法主要是數(shù)控銑削數(shù)控銑削，多用球頭銑刀，以“行切法”加工，如圖所示。根據(jù)曲面形狀、刀具形狀以及精度要求等通常采用二軸半聯(lián)動或三軸聯(lián)動。對精度和表面粗糙度要求高的曲面，當(dāng)用三軸聯(lián)動的“行切法”加工不能滿足要求時，可用模具銑刀，選擇四坐標(biāo)或五坐標(biāo)聯(lián)動加工。3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定2 2 加工階段的劃分加工階段的劃分 (1) 粗加工階段粗加工階段 在這一階段中要切除大量的加工余量，使毛坯在

15、形狀和在這一階段中要切除大量的加工余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)率。尺寸上接近零件成品，因此主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)率。 (2) 半精加工階段半精加工階段 在這一階段中應(yīng)為主要表面的精加工作好準(zhǔn)備在這一階段中應(yīng)為主要表面的精加工作好準(zhǔn)備(達(dá)到達(dá)到一定加工精度，保證一定的加工余量一定加工精度，保證一定的加工余量)，并完成一些次要表面的加工，并完成一些次要表面的加工(鉆孔、鉆孔、攻螺紋、銑鍵槽等攻螺紋、銑鍵槽等)，一般在熱處理之前進(jìn)行。，一般在熱處理之前進(jìn)行。 （3）精加工階段精加工階段 保證各主要表面達(dá)到圖樣規(guī)定的尺寸精度和表面粗糙保證各主要表面達(dá)到圖樣規(guī)定的尺寸精度和

16、表面粗糙度要求，主要目標(biāo)是全面保證加工質(zhì)量。度要求，主要目標(biāo)是全面保證加工質(zhì)量。 （4） 光整加工階段光整加工階段 對于零件上精度要求很高，表面粗糙度值要求很小對于零件上精度要求很高，表面粗糙度值要求很小(1T6及及IT6以上，以上，Ra0.2m)的表面，還需進(jìn)行光整加工。的表面，還需進(jìn)行光整加工。1） 加工階段的劃分加工階段的劃分3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定2 2）劃分加工階段的原因）劃分加工階段的原因 （1）保證加工質(zhì)量）保證加工質(zhì)量 粗加工造成的加工誤差可通過半精加工和精加工逐粗加工造成的加工誤差可通過半精加工和精加工逐步得到糾正，保證加工質(zhì)量。步得到糾

17、正，保證加工質(zhì)量。 （2）有利于合理使用設(shè)備）有利于合理使用設(shè)備 粗加工余量大、切削用量大，要求功率大粗加工余量大、切削用量大，要求功率大、剛性好、生產(chǎn)率高，精度要求不高的設(shè)備。精加工切削力小，對機(jī)床破壞、剛性好、生產(chǎn)率高，精度要求不高的設(shè)備。精加工切削力小，對機(jī)床破壞小，可采用精度高的設(shè)備。小，可采用精度高的設(shè)備。 （3）便于安排熱處理工序）便于安排熱處理工序 使冷、熱加工工序配合得更好使冷、熱加工工序配合得更好 例如，粗加例如，粗加工后工件殘余應(yīng)力大，一般要安排去應(yīng)力熱處理（如時效處理），以消除殘工后工件殘余應(yīng)力大，一般要安排去應(yīng)力熱處理（如時效處理），以消除殘余應(yīng)力。精加工前要安排淬火等

18、最終熱處理，熱處理引起變形又可在精加工余應(yīng)力。精加工前要安排淬火等最終熱處理，熱處理引起變形又可在精加工中予以消除。中予以消除。 （4）便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷）便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷 對毛坯的各種缺陷，如鑄件的氣孔、夾對毛坯的各種缺陷，如鑄件的氣孔、夾砂和余量不足等，在粗加工各表面后即可發(fā)現(xiàn)，便于及時報廢或修補砂和余量不足等，在粗加工各表面后即可發(fā)現(xiàn)，便于及時報廢或修補。 （5）精加工、光整加工安排在最后，可保護(hù)精加工后的表面不受損傷。）精加工、光整加工安排在最后，可保護(hù)精加工后的表面不受損傷。3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定3 3、 加工順序的安排加工順序的安排 （

19、1）基面先行原則）基面先行原則 用作精基準(zhǔn)的表面應(yīng)優(yōu)先加工出來，因為定位基用作精基準(zhǔn)的表面應(yīng)優(yōu)先加工出來，因為定位基準(zhǔn)的表面越精確，裝夾誤差就越小。準(zhǔn)的表面越精確，裝夾誤差就越小。 （2）先粗后精原則）先粗后精原則 各個表面的加工順序按照粗加工各個表面的加工順序按照粗加工半精加工半精加工精精加工加工光整加工的順序依次進(jìn)行，逐步提高表面的加工精度和減小表面粗糙光整加工的順序依次進(jìn)行，逐步提高表面的加工精度和減小表面粗糙度度。 （3）先主后次原則）先主后次原則 零件的主要工作表面、裝配基面應(yīng)先加工，從而零件的主要工作表面、裝配基面應(yīng)先加工，從而能及早發(fā)現(xiàn)毛坯中主要表面可能出現(xiàn)的缺陷。次要表面可穿插

20、進(jìn)行，放在主能及早發(fā)現(xiàn)毛坯中主要表面可能出現(xiàn)的缺陷。次要表面可穿插進(jìn)行，放在主要加工表面加工到一定程度后、最終精加工之前進(jìn)行。要加工表面加工到一定程度后、最終精加工之前進(jìn)行。 （4）先面后孔原則）先面后孔原則 對箱體、支架類零件，平面輪廓尺寸較大，一般對箱體、支架類零件，平面輪廓尺寸較大，一般先加工平面，再加工孔和其他尺寸，這樣安排加工順序，一方面用加工過的先加工平面，再加工孔和其他尺寸，這樣安排加工順序，一方面用加工過的平面定位，穩(wěn)定可靠；另一方面在加工過的平面上加工孔，比較容易，并能平面定位，穩(wěn)定可靠；另一方面在加工過的平面上加工孔，比較容易，并能提高孔的加工精度，特別是鉆孔，孔的軸線不易

21、偏斜。提高孔的加工精度，特別是鉆孔，孔的軸線不易偏斜。 1） 切削加工順序的安排原則切削加工順序的安排原則 3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定2 2）熱處理工序的安排）熱處理工序的安排 （1）預(yù)備熱處理）預(yù)備熱處理 安排在機(jī)械加工之前，以改善材料的安排在機(jī)械加工之前，以改善材料的切削性能及消除內(nèi)應(yīng)力為主要目的。常用的方法有切削性能及消除內(nèi)應(yīng)力為主要目的。常用的方法有退火、正火和調(diào)質(zhì)。 （2）去除內(nèi)應(yīng)力熱處理）去除內(nèi)應(yīng)力熱處理 主要是消除毛坯制造或工件加主要是消除毛坯制造或工件加工過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。一般安排在粗加工之后，精加工過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。一般安排在粗加工

22、之后，精加工之前，常用的方法有工之前，常用的方法有人工時效、退火等。 （3）最終熱處理）最終熱處理 以達(dá)到圖樣規(guī)定的零件的強(qiáng)度、硬度和以達(dá)到圖樣規(guī)定的零件的強(qiáng)度、硬度和耐磨性為主要目的，常用的方法有耐磨性為主要目的，常用的方法有表面淬火、滲碳、滲氮和調(diào)質(zhì)、淬火等應(yīng)安排在半精加工之后，磨削加工之前。滲氮處理可以放在半精磨之后，精磨之前。3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定熱處理工序的安排熱處理工序的安排 3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定3 3）輔助工序的安排）輔助工序的安排 輔助工序的種類很多，如輔助工序的種類很多，如檢驗檢驗、去毛刺去毛刺

23、、倒棱邊倒棱邊、去磁去磁、清洗清洗、動平動平衡衡、涂防銹漆涂防銹漆和包裝包裝等。 其中檢驗工序是主要的輔助工序，它是監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量的主要措施，除其中檢驗工序是主要的輔助工序，它是監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量的主要措施，除在每道工序的進(jìn)行中操作者都必須自行檢查外，還須在下列情況下安排單在每道工序的進(jìn)行中操作者都必須自行檢查外，還須在下列情況下安排單獨的獨的檢驗工序：（1）粗加工階段結(jié)束之后。）粗加工階段結(jié)束之后。（2）重要工序之后。）重要工序之后。（3）零件從一個車間轉(zhuǎn)到另一個車間時。）零件從一個車間轉(zhuǎn)到另一個車間時。（4）特種性能）特種性能(磁力擦傷、密封性等磁力擦傷、密封性等)檢驗之前。檢驗之前。（5）零件全

24、部加工結(jié)束之后。）零件全部加工結(jié)束之后。 3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定4 4、工序的集中與分散工序的集中與分散 （1）工序集中原則）工序集中原則 就是指每道工序包括盡可能多的加工內(nèi)容就是指每道工序包括盡可能多的加工內(nèi)容,將工件的加工，集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成。將工件的加工，集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成。 特點：特點：減少了設(shè)備的數(shù)量，減少了操作工人和生產(chǎn)面積。減少了工序數(shù)目，減少了運輸工作量，簡化了生產(chǎn)計劃工作，縮短了生產(chǎn)周期。減少了工件的裝夾次數(shù)，有利于提高生產(chǎn)率，也易于保證這些表面的位置精度。1）工序劃分原則）工序劃分原則3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工藝規(guī)程

25、的制定加工工藝規(guī)程的制定（2）工序分散原則）工序分散原則 就是將工件的加工分散在較多的工序內(nèi)進(jìn)行。每道工序的加工內(nèi)容很少，最少時即每道工序僅完成一個簡單的工步。 特點：采用比較簡單的機(jī)床和工藝裝備。對工人的技術(shù)要求低。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量小，容易變換產(chǎn)品。設(shè)備數(shù)量多，工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大。 2）工序劃分方法）工序劃分方法在數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床上加工的零件按工序集中原則劃分工序的方法： （1）按所用刀具劃分）按所用刀具劃分 。 （2）按安裝次數(shù)劃分）按安裝次數(shù)劃分 （3)按粗、精加工劃分按粗、精加工劃分 （4）按加工部位劃分）按加工部位劃分 3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定

26、3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定5 5 、設(shè)備與工藝裝備的選擇設(shè)備與工藝裝備的選擇1 1）設(shè)備（機(jī)床）的選擇）設(shè)備（機(jī)床）的選擇 （1）工序節(jié)拍適應(yīng)性 機(jī)床的類型應(yīng)與工序的劃分原則相適應(yīng)，再根據(jù)加工對象的批量和生產(chǎn)節(jié)拍要求來決定。（2）形狀尺寸適應(yīng)性 機(jī)床的主要規(guī)格尺寸應(yīng)與工件的外形尺寸和加工表面的有關(guān)尺寸相適應(yīng)。（3）加工精度適應(yīng)性 機(jī)床的精度與工序要求的加工精度相適應(yīng)。 當(dāng)工件表面的加工方法確定之后，機(jī)床的種類也就基本上確定了。但是，每一類機(jī)床都有不同的型式，其工藝范圍、技術(shù)規(guī)格、加工精度、生產(chǎn)率及自動化程度都各不相同。為了正確的為每一道工序選擇機(jī)床，除了充分

27、了解機(jī)床的性能外，尚需考慮以下幾點。 （1） 夾具的選擇夾具的選擇 數(shù)控加工的特點對夾具個基本要求：數(shù)控加工的特點對夾具個基本要求： 1）要保證夾具的坐標(biāo)方向與機(jī)床的坐標(biāo)方向相對固定； 2）是要能協(xié)調(diào)零件與機(jī)床坐標(biāo)系的尺寸關(guān)系。 3）當(dāng)零件加工批量不大時，應(yīng)盡量采用組合夾具、可調(diào)夾 具和其它通用夾具。2 2）工藝裝備的選擇）工藝裝備的選擇 3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定4）在成批生產(chǎn)時才考慮采用專用夾具，并力求結(jié)構(gòu)簡單，并應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度。5）因為在數(shù)控機(jī)床上通常一次裝夾完成工件的全部工序，因此應(yīng)防止工件夾緊引起的變形造成工件加工不良影響。夾緊力應(yīng)靠近主要支

28、承點，力求靠近切削部位。6）夾具上各零部件應(yīng)不妨礙機(jī)床對零件各表面的加工，即夾具要開敞，加工部位開闊，夾具的定位、夾緊機(jī)構(gòu)元件不能影響加工中的進(jìn)給(如產(chǎn)生碰撞等)。7）裝卸零件要快速、方便、可靠，以縮短準(zhǔn)備時間，批量較大時應(yīng)考慮氣動或液壓夾具、多工位夾具。3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定2 2）數(shù)控刀具的選擇數(shù)控刀具的選擇 安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。在安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短刀柄，以提滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短刀柄，以提高刀具加工的剛性。高刀具加工的剛性。 刀具選擇的總原則是：刀具選擇的總原則是

29、：3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定 在刀具性能上，還應(yīng)考慮以下幾個方面： （1）切削性能好 為適應(yīng)刀具在粗加工或?qū)﹄y加工材料的工件加工時，能采用大的背吃刀量和高速進(jìn)給，刀具必須具有能夠承受高速切削和強(qiáng)力切削的性能。同時，同一批刀具在切削性能和刀具壽命方面一定要穩(wěn)定，以便實現(xiàn)按刀具使用壽命換刀或由數(shù)控系統(tǒng)對刀具壽命進(jìn)行管理。 （2）精度高 為適應(yīng)數(shù)控加工的高精度和自動換刀等要求，刀具必須具有較高的精度。 （3）可靠性高 要保證數(shù)控加工中不會發(fā)生刀具意外損壞及潛在缺陷而影響到加工的順利進(jìn)行，要求刀具及與之組合的附件必須具有很好的可靠性及較強(qiáng)的適應(yīng)性。 3 3.2 .2

30、 機(jī)械機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定（4）耐用度高 數(shù)控加工的刀具，不論在粗加工或精加工中，都應(yīng)具有更高的耐用度，以盡量減少更換或修磨刀具及對刀的次數(shù)，從而提高數(shù)控機(jī)床的加工效率及保證加工質(zhì)量。 （5）斷屑及排屑性能好 數(shù)控加工中，斷屑和排屑不像普通機(jī)床加工那樣，能及時由人工處理，影響加工質(zhì)量和機(jī)床的順利、安全運行，所以要求刀具應(yīng)具有較好的斷屑和排屑性能。3 3）量具的選擇）量具的選擇 3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定 數(shù)控加工主要用于單件小批量生產(chǎn)，一般采用通用量具，如游標(biāo)卡尺、百分表等。對于成批生產(chǎn)和大批大量生產(chǎn)中部分?jǐn)?shù)控工序，應(yīng)采用各種量規(guī)和一些高

31、生產(chǎn)率的專用檢具與量儀等，量具精度必須與加工精度相適應(yīng)。3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定6 6、切削用量與工時定額的確定切削用量與工時定額的確定 切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。切削用量應(yīng)根據(jù)加工性質(zhì)、加工要求、工件材料及刀具的尺寸和材料等查閱切削手冊并結(jié)合經(jīng)驗確定。還應(yīng)考慮以下因素： （1）刀具差異）刀具差異 不同廠家生產(chǎn)的刀具質(zhì)量差異較大，所以切削用量須根據(jù)實際所用刀具和現(xiàn)場經(jīng)驗加以修正。一般進(jìn)口刀具允許的切削用量高于國產(chǎn)刀具。 （2）機(jī)床特性）機(jī)床特性 切削用量受機(jī)床電動機(jī)的功率和機(jī)床的剛性限制，必須在機(jī)床說明書規(guī)定的范圍內(nèi)選取。避免因功率不夠發(fā)

32、生悶車，或剛性不足產(chǎn)生大的機(jī)床變形或振動，影響加工精度和表面粗糙度。 （3）數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)率）數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)率 數(shù)控機(jī)床的工時費用較高，刀具損耗費用所占比重較低，應(yīng)盡量用高的切削用量，通過適當(dāng)降低刀具壽命來提高數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)率。1 1）切削用量的確定）切削用量的確定 2 2） 工時定額的確定工時定額的確定 3 3.2 .2 機(jī)械機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定加工工藝規(guī)程的制定 時間定額是指在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時間。 完成一個零件的一道工序的時間定額，稱為單件時間定額。包括下列幾部分。 基本時間 是直接切除工序余量所消耗的時間（包括切入和切出時間），可通過計算求出。 如

33、圖所示外圓車削為例，其基本時間為：式中 i 進(jìn)給次數(shù)。)/()(21nfiLLLTb 輔助時間 是指裝卸工件、開停機(jī)床等各中輔助動作所消耗的時間。 布置工作地時間 指為使加工正常進(jìn)行，工人照管工地（清理切削、潤滑機(jī)床、收拾工具等）所消耗的時間。一般按作業(yè)時間的27計算。 休息與生理需要時間 指工人在工作班內(nèi)為恢復(fù)體力和滿足生理需要所消耗的時間。一般按作業(yè)時間的24計算。 準(zhǔn)備與終結(jié)時間 為生產(chǎn)一批產(chǎn)品或零部件，進(jìn)行準(zhǔn)備和結(jié)束工作所消耗的時間。3) 提高機(jī)械加工生產(chǎn)率的途徑提高機(jī)械加工生產(chǎn)率的途徑勞動生產(chǎn)率是指工人在單位時間內(nèi)制造的合格產(chǎn)品的數(shù)量或制造單件產(chǎn)品所消耗的勞動時間。勞動生產(chǎn)率是一項綜

34、合性的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。提高勞動生產(chǎn)率，必須正確處理好質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性三者的關(guān)系。這里僅就縮短單件時間來提高機(jī)械加工生產(chǎn)率的工藝途徑作一簡要說明。 (1) 縮短時間定額 縮短基本時間 a、提高切削用量;b、減少加工余量c多件加工;d、采用多刀同時切削 縮短輔助時間 縮短布置工作地時間 縮短準(zhǔn)備和終結(jié)時間 （2）采用先進(jìn)的工藝方法 （3）提高機(jī)械加工的自動化程度3 3.3 .3 加工余量的確定加工余量的確定 加工余量加工余量是指加工時從加工表面上切去的金屬層厚度。加工余量可分為工序余量和總余量。1 、工序余量工序余量 工序余量工序余量是指某一個表面在一道工序中被切除的金屬層的厚度，即為前后相鄰兩

35、工序的工序尺寸之差。3.3.1 加工余量的概念加工余量的概念 單邊余量和雙邊余量單邊余量和雙邊余量 2 、總加工余量總加工余量 是指由毛坯加工成成品過程中，從某一加工表面上切除的金屬層總厚度。其值等于某一表面的毛坯尺寸與成品零件圖的設(shè)計尺寸之差，就稱為總加工余量總加工余量(毛坯余量毛坯余量)，即等于各工序余量之和。即niiZZ13 3. 3 . 3 加工余量的確定加工余量的確定3 、加工總余量、工序余量與工序尺寸及其公差的關(guān)加工總余量、工序余量與工序尺寸及其公差的關(guān)系系 3 3.3 .3 加工余量的確定加工余量的確定3 3.3.2 .3.2 工序加工余量的影響因素工序加工余量的影響因素 余量太

36、大，會造成材料及工時浪費，增加機(jī)床、刀具及動力消耗；余量太小，則無法消除上一道工序留下的各種誤差、表面缺陷和本工序的裝夾誤差。因此，應(yīng)根據(jù)影響余量大小的因素合理地確定加工余量。影響加工余量的因素有下列幾種。 上工序的表面粗糙度和缺陷層 如下圖所示，本工序余量應(yīng)切到正常組織層。上工序的尺寸公差Ta 本工序余量應(yīng)包含上工序的尺寸公差Ta。本工序的裝夾誤差a 包括定位誤差、裝夾誤差（夾緊變形）及夾具本身的誤差。上工序的形位誤差 如下圖所示的小軸，上工序軸線的直線度誤差，須在本工序中糾正，則直徑方向的加工余量應(yīng)增加2。2.3.3 2.3.3 確定加工余量的方法確定加工余量的方法 加工余量的大小對工件的

37、加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率有較大的影響。余量過大，會造成浪費工時，增加成本；余量過小，會造成廢品。確定加工余量的基本原則是在保證加工質(zhì)量的前提下，盡可能減小加工余量。因此： 采用最小加工余量原則。 余量要充分，防止因余量不足而造成廢品。 總加工余量（毛坯余量）和工序余量要分別確定。 大零件取大余量。零件越大，切削力、內(nèi)應(yīng)力引起的變形越大。 余量中應(yīng)包含熱處理引起的變形。3 3.3 .3 加工余量的確定加工余量的確定 確定加工余量的方法有三種：確定加工余量的方法有三種：（1）經(jīng)驗估計法）經(jīng)驗估計法 根據(jù)實踐經(jīng)驗來估計和確定加工余量。為避免因余量不足而產(chǎn)生廢品，所估余量一般偏大，僅用于單件小批生產(chǎn)。（2）

38、查表修正法）查表修正法 根據(jù)有關(guān)手冊推薦的加工余量數(shù)據(jù)，結(jié)合本單位實際情況進(jìn)行適當(dāng)修正后使用。這種方法目前應(yīng)用最廣。查表時應(yīng)注意表中的余量值為基本余量值，對稱表面的加工余量是雙邊余量，非對稱表面的余量是單邊余量。（3）分析計算法）分析計算法 根據(jù)一定的試驗資料和計算公式，對影響加工余量的因素進(jìn)行分析和綜合計算來確定加工余量。目前，只在材料十分貴重，以及軍工生產(chǎn)或少數(shù)大量生產(chǎn)的工廠中采用。 3 3.3 .3 加工余量的確定加工余量的確定3 3.4 .4 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定 工序尺寸工序尺寸是工件在加工過程中各工序應(yīng)保證的加工尺寸，與之相應(yīng)的公差即工序尺寸的公差工序尺寸的

39、公差。 工序尺寸及其公差的確定，不僅取決于設(shè)計尺寸、加工余量及各工序所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，而且還與定位基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)、編程原點的確定及基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換有關(guān)。 工序尺寸及其公差的計算分兩種情況： 工藝基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合情況下工序尺寸與公差的確定，工藝基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)不重合情況下工序尺寸與公差的確定。3 3.4.1 .4.1 基準(zhǔn)重合時，工序尺寸與公差的計算基準(zhǔn)重合時，工序尺寸與公差的計算 生產(chǎn)上絕大部分加工面都是在基準(zhǔn)重合(工藝基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合)的情況下進(jìn)行加工的，基準(zhǔn)重合情況下工序尺寸與公差的確定過程確定過程如下： （1）確定毛坯總余量和各加工工序的工序余量。）確定毛坯總余量和各加工工序的工

40、序余量。 （2）定工序基本尺寸）定工序基本尺寸 從終加工工序開始，即從零件圖上的設(shè)計尺寸開始，一直往前推算到毛坯尺寸。最終工序基本尺寸等于零件圖上的基本尺寸，某工序基本尺寸等于后道工序基本尺寸加上或減去后道工序余量。 （3）定工序公差）定工序公差 最終加工工序尺寸公差等于設(shè)計尺寸公差，其余各加工工序按各自所采用加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸公差。 （4）標(biāo)注工序尺寸公差）標(biāo)注工序尺寸公差 最后一道工序的公差按設(shè)計尺寸標(biāo)注，其余工序尺寸公差按“入體原則”標(biāo)注。3 3.4 .4 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定 【例例】某軸直徑為】某軸直徑為60mm，其尺寸精度要求為其尺寸精度要求

41、為IT5，表面粗糙表面粗糙度要求為度要求為Ra 0.04m，并要求高頻淬火，毛坯為鍛件。其工藝路并要求高頻淬火，毛坯為鍛件。其工藝路線為：線為： 粗車粗車半精車半精車高頻淬火高頻淬火粗磨粗磨精磨精磨研磨。研磨。 現(xiàn)在來計算各工序的工序尺寸及公差。現(xiàn)在來計算各工序的工序尺寸及公差。 3 3.4 .4 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定 1.各工序的工序尺寸及公差的確定各工序的工序尺寸及公差的確定 【解】0013. 00013. 0600019. 001.600046. 011.600190. 00190. 041.600046. 00046. 051.61266工序名稱工序間余量/mm

42、基本工序尺寸/mm工序加工經(jīng)濟(jì)精度等級及工序尺寸公差表面粗糙度/m工序尺寸及公差/mm研磨0.0160h5（ ）Ra0.04精磨0.160+0.01=60.01h6（ ）Ra0.16粗磨0.360.01+0.1=60.11h8（ ）Ra1.25半精車1.160.11+0.3=60.41hll（ ）Ra2.5粗車4.4960.41+1.1=61.51h13（ ）Ra16鍛造661.51+4.49=662 數(shù)據(jù)確定方法查表確定第一項為圖樣規(guī)定，其余計算得到第一項為圖樣規(guī)定，毛坯公差查表，其余按經(jīng)濟(jì)加工精度及入體原則定第一項為圖樣規(guī)定，其余查表確定 0019. 00046. 03 3.4 .4 工序

43、尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定 3 3.4.2 .4.2 基準(zhǔn)不重合時，工序尺寸與公差的計算基準(zhǔn)不重合時，工序尺寸與公差的計算 1 、工藝尺寸鏈的概念工藝尺寸鏈的概念 在機(jī)器裝配或零件加工過程中，互相聯(lián)系且按一定順序排列的封閉尺寸組合，稱為尺寸鏈尺寸鏈。 其中，由單個零件在加工過程中的各有關(guān)工藝尺寸所組成的尺寸鏈，稱為工藝尺寸鏈工藝尺寸鏈。2 、工藝尺寸鏈的特征工藝尺寸鏈的特征 關(guān)聯(lián)性關(guān)聯(lián)性 封閉性封閉性3 3.4 .4 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定 工藝尺寸鏈的每一個尺寸稱為環(huán)。工藝尺寸鏈的每一個尺寸稱為環(huán)。 封閉環(huán)封閉環(huán) 工藝尺寸鏈中間接得到、最后保證的尺寸，稱為

44、工藝尺寸鏈中間接得到、最后保證的尺寸，稱為封閉環(huán)。用封閉環(huán)。用“ “ ” ”表示。一個工藝尺寸鏈中只能有一個封閉環(huán)。表示。一個工藝尺寸鏈中只能有一個封閉環(huán)。 組成環(huán)組成環(huán) 工藝尺寸鏈中除封閉環(huán)以外的其它環(huán)，稱為組成工藝尺寸鏈中除封閉環(huán)以外的其它環(huán)，稱為組成環(huán)。組成環(huán)又可分為環(huán)。組成環(huán)又可分為增環(huán)和減環(huán)增環(huán)和減環(huán)。 增環(huán)增環(huán)是當(dāng)其它組成環(huán)不變，該環(huán)增大是當(dāng)其它組成環(huán)不變，該環(huán)增大( (或減小或減小) )使封閉環(huán)隨之增大使封閉環(huán)隨之增大( (或減小或減小) )的組成環(huán)。的組成環(huán)。 減環(huán)減環(huán)是當(dāng)其它組成環(huán)不變，該環(huán)增大是當(dāng)其它組成環(huán)不變，該環(huán)增大( (或減小或減小) )，使封閉環(huán)隨之減，使封閉環(huán)隨之

45、減小小( (或增大或增大) )的組成環(huán)。的組成環(huán)。 組成環(huán)的判別組成環(huán)的判別 在工藝尺寸鏈圖上，先給封閉環(huán)任定一方向在工藝尺寸鏈圖上，先給封閉環(huán)任定一方向并畫出箭頭，然后沿此方向環(huán)繞尺寸鏈回路，依次給每一組成環(huán)畫出并畫出箭頭，然后沿此方向環(huán)繞尺寸鏈回路，依次給每一組成環(huán)畫出箭頭，箭頭，凡箭頭方向和封閉環(huán)相反的則為增環(huán)，相同的則為減環(huán)。凡箭頭方向和封閉環(huán)相反的則為增環(huán)，相同的則為減環(huán)。3 3、工藝尺寸鏈的組成工藝尺寸鏈的組成3 3.4 .4 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定 A0定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合的工藝尺寸鏈定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合的工藝尺寸鏈 測量基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合的工藝尺

46、寸鏈測量基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合的工藝尺寸鏈 3 3.4 .4 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定 4 4、 工藝尺寸鏈計算的基本公式工藝尺寸鏈計算的基本公式 ( (極值法）極值法） 封閉環(huán)的基本尺寸封閉環(huán)的基本尺寸 封閉環(huán)的基本尺寸封閉環(huán)的基本尺寸等于所有增環(huán)的基本尺寸Ai之和減去所有減環(huán)的基本尺寸Aj之和，即111nmjjmiiAAA 封閉環(huán)的極限尺寸封閉環(huán)的極限尺寸 封閉環(huán)的最大極限尺寸封閉環(huán)的最大極限尺寸等于所有增環(huán)的最大極限尺寸之和減去所有減環(huán)的最小極限尺寸之和，即11min1maxmaxnmjjmiiAAA 封閉環(huán)的最小極限尺寸封閉環(huán)的最小極限尺寸等于所有增環(huán)的最小極限尺寸之

47、和減去所有減環(huán)的最大極限尺寸之和，即11max1minminnmjjmiiAAA3 3.4 .4 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定 封閉環(huán)的上、下偏差封閉環(huán)的上、下偏差 封閉環(huán)的上偏差封閉環(huán)的上偏差ESA等于所有增環(huán)的上偏差ESAi之和減去所有減環(huán)的下偏差EIAj之和，即111nmjjmiiEIAESAESA 封閉環(huán)的下偏差封閉環(huán)的下偏差EIA等于所有增環(huán)的下偏差EIAi之和減去所有減環(huán)的上偏差ESAj之和,即111nmijmijESAEIAEIA3 3.4 .4 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定 測量基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合時的工序尺寸計算測量基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合時的工序尺寸計算 【例】如圖所示套筒零件，兩端面已加工完畢，加工孔底面C時，要保證尺寸mm和垂直度，因該尺寸不便測量，試標(biāo)出測量尺寸。5、工序尺寸及其公差的計算工序尺寸及其公差的計算解解： x 6016即 mm 44xEIx 000EIxmm ES