第5章機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)new2

第5章機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)教學(xué)的目的和要求：

要求學(xué)生掌握定位基準(zhǔn)和表面加工方法的選擇原則，能夠擬定工藝路線，會(huì)運(yùn)用工藝尺寸鏈確定工序尺寸及其公差，使學(xué)生具有編制中等復(fù)雜零件加工工藝規(guī)程的能力。重點(diǎn)：工件定位基準(zhǔn)的選擇；工序順序的確定；工藝尺寸鏈及其應(yīng)用。

5.1概述

5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)一、機(jī)械加工工藝規(guī)程

規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程所有內(nèi)容的工藝文件（以圖、表、文字形式表示）。二、工藝規(guī)程的作用

1)

組織生產(chǎn)的指導(dǎo)件文件（生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度、工人操作、質(zhì)量檢驗(yàn)的依據(jù)）。

2)

生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的依據(jù)（刀具、夾具、量具的設(shè)計(jì)制造、采購(gòu)、原材料、毛坯料）。

3)

新建和擴(kuò)建加工車間時(shí)，計(jì)算所需設(shè)備種類和數(shù)量。

4）技術(shù)儲(chǔ)備和交流三、工藝規(guī)程的格式

機(jī)械加工工藝過(guò)程卡、機(jī)械加工工藝卡、機(jī)械加工工序卡。5.1概述

1、以保證零件加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求為前提。

2、工藝過(guò)程有較高的生產(chǎn)效率和較低的成本。

3、充分考慮和利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，盡可能作到平衡生產(chǎn)。

4、盡量減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)，創(chuàng)造良好、文明勞動(dòng)條件。

5、積極采用先進(jìn)技術(shù)和工藝，減少材料和能源消耗，并應(yīng)符合環(huán)保要求。四、機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)原則5.1概述

產(chǎn)品的全套裝配圖及零件圖產(chǎn)品的驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型零件毛坯圖及毛坯生產(chǎn)情況本廠（車間）的生產(chǎn)條件各種有關(guān)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)資料國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝及生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用情況五、制定機(jī)械加工工藝規(guī)程所需原始資料5.1概述

1．閱讀裝配圖和零件圖

了解產(chǎn)品的用途、性能和工作條件，熟悉零件在產(chǎn)品中的地位和作用，明確零件的主要技術(shù)要求。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。3．熟悉或確定毛坯

確定毛坯的依據(jù)是零件在產(chǎn)品中的作用、零件本身的結(jié)構(gòu)特征與外形尺寸、零件材料工藝特性以及零件生產(chǎn)批量等。常用的毛坯種類有鑄件、鍛件、焊接件、沖壓件、型材等。六、機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)步驟

5.1概述4.選擇定位基準(zhǔn)5.擬定加工路線6.確定滿足各工序要求的工藝裝備包括機(jī)床、夾具、刀具、量具、輔具等。工藝裝備的選擇在滿足零件加工工藝的需要和可靠地保證零件加工質(zhì)量的前提下，應(yīng)與生產(chǎn)批量和生產(chǎn)節(jié)拍相適應(yīng)，并應(yīng)充分利用現(xiàn)有條件，以降低生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)用。對(duì)必須改裝或重新設(shè)計(jì)的專用或成組工藝裝備，應(yīng)在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析和論證的基礎(chǔ)上提出設(shè)計(jì)任務(wù)書。5.1概述

確定各工序加工余量，計(jì)算工序尺寸和公差確定切削用量確定時(shí)間定額編制數(shù)控加工程序（對(duì)數(shù)控加工）評(píng)價(jià)工藝路線

對(duì)所制定的工藝方案應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，并應(yīng)對(duì)多種工藝方案進(jìn)行比較，或采用優(yōu)化方法，以確定出最優(yōu)工藝方案。12.填寫或打印工藝文件5.1概述定義——零件結(jié)構(gòu)的工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在滿足要求的前題下，制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。零件結(jié)構(gòu)工藝性的分析包括零件尺寸和公差的標(biāo)注、零件的組成要素和整體結(jié)構(gòu)等方面的分析。一、零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析

5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)鑄件：便于造型、拔模斜度璧厚均勻、無(wú)尖邊、尖角鍛件：形狀簡(jiǎn)單、無(wú)尖邊、尖角、飛刺，便于出模在毛坯制造方面在裝配方面便于裝配、減少修配量結(jié)構(gòu)工藝性內(nèi)容在加工方面合理標(biāo)注零件的技術(shù)要求

便于加工、減少加工5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)減輕零件重量保證加工的可行性、經(jīng)濟(jì)性零件尺寸、規(guī)格、結(jié)構(gòu)要素標(biāo)準(zhǔn)化正確標(biāo)注圖紙尺寸及加工技術(shù)要求。在裝配方面提高零件結(jié)構(gòu)工藝性措施在加工方面便于分解獨(dú)立裝配單元便于平行、流水作業(yè)

調(diào)整方便、減輕裝配勞動(dòng)便于達(dá)到裝配精度5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1、盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)2、便于安裝，并減少安裝次數(shù)3、便于加工，提高切削功率盡量避免內(nèi)表面加工；減少加工面面積；減少機(jī)床調(diào)整；便于進(jìn)刀、退刀；減少刀具種類；減少加工困難對(duì)于孔、錐、螺距、模數(shù)等盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值，以便使用標(biāo)準(zhǔn)刀具和量具，也便于維修更換。設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝規(guī)程需要考慮的問(wèn)題：5.1概述5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

定義——零件結(jié)構(gòu)的工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在滿足要求的前提下，制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。

良好的結(jié)構(gòu)工藝性是指在現(xiàn)有工藝條件下既能方便制造，又能降低制造成本。一、零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析

鑄件：便于造型、璧厚均勻、無(wú)尖邊、尖角鍛件：形狀簡(jiǎn)單、無(wú)尖邊、尖角、飛刺，便于出模在毛坯制造方面在裝配方面便于裝配、減少修配量結(jié)構(gòu)工藝性內(nèi)容在加工方面合理標(biāo)注零件的技術(shù)要求

便于加工、減少加工量工藝性不好工藝性好5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)工藝性不好工藝性好5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)工藝性不好工藝性好5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)工藝性不好工藝性好5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)工藝性不好工藝性好5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)鑄件、鍛件、型材、焊接、沖壓件二、確定毛坯1、毛坯的種類：2、毛坯的選擇原則（1）零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)(2)毛坯材料及其工藝特性（4）零件形狀和尺寸(3)現(xiàn)有的生產(chǎn)條件（5）充分利用新工藝、新材料5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)表各類毛坯的特點(diǎn)及適用范圍

毛坯種類制造精度（IT）加工余量原材料工件尺寸工件形狀機(jī)械性能適用生產(chǎn)類型型

材

型材焊接件

砂型鑄造

自由鍛造

普通模鍛

鋼模鑄造

精密鍛造

壓力鑄造

熔模鑄造

沖壓件

粉末冶金件

工程塑料件

13級(jí)以下13級(jí)以下11～1510～128～118～117～108～107～9

9～11大

一般

大

大

一般

較小

較小

小

很小

小

很小

較小

各種材料

鋼

材

鑄鐵,鑄鋼,青銅

鋼材為主

鋼,鍛鋁,銅等

鑄鋁為主

鋼材,鍛鋁等

鑄鐵,鑄鋼,青銅

鑄鐵,鑄鋼,青銅

鋼

鐵,銅,鋁基材料

工程塑料

小型大、中型各種尺寸各種尺寸中、小型中、小型小型中、小型小型為主各種尺寸中、小尺寸

中、小尺寸簡(jiǎn)單較復(fù)雜復(fù)雜較簡(jiǎn)單一般較復(fù)雜較復(fù)雜復(fù)雜復(fù)雜復(fù)雜較復(fù)雜復(fù)雜較好有內(nèi)應(yīng)力差好好較好較好較好較好好一般

一般各種類型單件單件小批單件小批中、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5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)三、定位基準(zhǔn)的選擇5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)定位基準(zhǔn)1、粗基準(zhǔn)2、精基準(zhǔn)采用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)

采用經(jīng)過(guò)加工的表面作為定位基準(zhǔn)選擇基準(zhǔn)時(shí)的考慮次序：先精基準(zhǔn),后粗基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)的選擇依據(jù)：零件圖的技術(shù)要求a）b）c）定位粗基準(zhǔn)的選擇5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)結(jié)論一：1、以不加工表面為粗基準(zhǔn)，可確保不加工表面與已加工表面間的位置精度。2、以加工表面本身為粗基準(zhǔn)，可確保余量均勻。5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)問(wèn)：應(yīng)以小端為粗基準(zhǔn)加工大端，還是以大端為粗基準(zhǔn)先加工小端？為什么？5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)結(jié)論二：

為了保證各加工表面有足夠的余量，粗基準(zhǔn)應(yīng)選擇毛坯上加工余量最小的表面。5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)工序1工序1工序2工序25.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)結(jié)論三：若工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻，則選擇重要表面為粗基準(zhǔn)，可確保重要表面的加工余量均勻。5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)結(jié)論四：

有若干個(gè)不加工表面，選與加工表面間相互位置精度要求較高的那一個(gè)不加工表面為粗基準(zhǔn)。

5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)問(wèn)：加工A、C面均為B面為粗基準(zhǔn)是否恰當(dāng)，為什么？5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)結(jié)論五：

粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上一般只能使用一次。

5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)總結(jié)：粗基準(zhǔn)選擇重點(diǎn)考慮：加工表面與不加工表面的相對(duì)位置精度各加工表面有足夠的余量保證裝夾可靠

1.重要表面原則2.非加工表面原則3.最小加工余量原則4.不重復(fù)使用原則5.盡量選用大而平整的表面5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)定位精基準(zhǔn)選擇

考慮：①有利于保證各加工表面間的相互位置關(guān)系，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的誤差（定位誤差），保證零件的加工精度。②簡(jiǎn)化夾具的設(shè)計(jì)與制造（裝夾方便、準(zhǔn)確）。5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1、基準(zhǔn)重合原則應(yīng)盡量選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，即基準(zhǔn)重合原則。如果加工的是最終工序，所選擇的定位基準(zhǔn)應(yīng)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合；若是中間工序，應(yīng)盡可能采用工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以消除基準(zhǔn)不重合誤差。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（定位基準(zhǔn)）

若本道工序的加工精度為δ，則只要δ

≤

δA2，即可滿足加工要求例：圖示零件加工臺(tái)階面切削平面δ（本道工序加工精度）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)若要滿足加工精度必須有：－稱為基準(zhǔn)不重合誤差2、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)應(yīng)盡量選擇加工工件多個(gè)表面時(shí)都能使用的定位基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，即基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。常用的統(tǒng)一基準(zhǔn)軸類零件：兩頂尖孔；盤類件：孔＋端面；箱體件：一面二銷孔(大批量)；三個(gè)垂直平面(小批)

采用統(tǒng)一基準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)：

簡(jiǎn)化工藝過(guò)程和夾具設(shè)計(jì)；節(jié)省工藝與夾具設(shè)計(jì)費(fèi)用。能在一次裝夾中加工出多個(gè)表面，減少由于基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換形成的加工誤差。

齒輪齒面與內(nèi)孔互為基準(zhǔn)

先以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以內(nèi)孔為基準(zhǔn)磨削齒面5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3、互為基準(zhǔn)原則當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度以及它們自身的尺寸與形狀精度要求都很高時(shí)，可以采用互為精基準(zhǔn)的原則，反復(fù)多次進(jìn)行精加工。軸徑軸徑錐孔圖

主軸零件精基準(zhǔn)選擇互為基準(zhǔn)原則床身導(dǎo)軌面自為基準(zhǔn)5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)4、自為基準(zhǔn)原則有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，在加工時(shí)，盡量選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)。而該表面與其他表面之間的位置精度則由先行的工序保證。選擇精基準(zhǔn)一般應(yīng)遵循以下原則：

基準(zhǔn)重合原則

設(shè)計(jì)(工序)與定位基準(zhǔn)統(tǒng)一原則

各工序的基準(zhǔn)相同互為基準(zhǔn)原則

兩表面位置精度高

自為基準(zhǔn)原則

加工余量小而均勻總結(jié)：精基準(zhǔn)選擇

重點(diǎn)考慮：減少定位誤差保證加工精度

5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)四、工藝路線的擬定5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)主要問(wèn)題：

選定各表面的加工方法和加工路線劃分加工階段安排工序的內(nèi)容以及先后順序5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1、表面加工方法的選擇

(1)據(jù)表面的技術(shù)要求，確定加工方法和分幾次加工。應(yīng)選擇能獲得經(jīng)濟(jì)加工精度的加工方法。(2)加工方法的選擇步驟總是首先確定被加工零件的主要表面的最終加工方法，然后再選擇前面一系列的加工方法和順序，從多個(gè)方案中選擇比較合理的方案。(3)選擇加工方法要考慮生產(chǎn)類型。大批量生產(chǎn)采用高效率和先進(jìn)的加工方法；單件小批生產(chǎn)則采用通用機(jī)床和一般的加工方法。(4)應(yīng)考慮工件的結(jié)構(gòu)和尺寸以及現(xiàn)有的設(shè)備和技術(shù)條件。例如：IT7級(jí)精度的孔，可采用的加工方案：車、鏜、鉸、拉、磨孔。箱體上的孔不宜用車、磨、拉孔，若大孔用鏜，小孔用鉸。

研磨IT5Ra0.008~0.32超精加工IT5Ra0.01~0.32砂帶磨IT5Ra0.01～0.16精密磨削IT5Ra0.008~0.08拋光Ra0.008~1.25金剛石車IT5～6Ra0.02~1.25滾壓IT6～7Ra0.16~1.25精磨IT6～7Ra0.16~1.25精車IT7～8Ra1.25～5粗磨IT8～9Ra1.25～10半精車IT10～11Ra2.5～12.5粗車IT12～13Ra10～80圖外圓表面的典型加工工藝路線5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)圖孔的典型加工工藝路線珩磨IT5～6Ra0.04~1.25研磨IT5～6Ra0.008~0.63粗鏜IT12～13Ra5～20鉆IT10～13Ra5～80半精鏜IT10～11Ra2.5～10粗拉IT9～10Ra1.25～5擴(kuò)IT9～13Ra1.25~40精鏜IT7～9Ra0.63～5粗磨IT9～11Ra1.25～10精拉IT7～9Ra0.16~0.63推IT6～8Ra0.08~1.25餃IT6～9Ra0.32~10金剛鏜IT5～7Ra0.16~1.25精磨IT7～8Ra0.08~0.63滾壓IT6～8Ra0.01~1.25手餃IT5Ra0.08~1.255.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)舉例：要求孔的加工精度為IT7級(jí)，粗糙度Ra＝1.6~3.2m，確定孔的加工方案可有下面四種加工案：

①鉆一擴(kuò)一粗鉸一精鉸；

②粗鏜一半精鏜一精鏜；

③粗鏜一半精鏜一粗磨一精磨；

④鉆（擴(kuò)）一拉。

方案①用得最多，在大批、大量生產(chǎn)中常用在自動(dòng)機(jī)床或組合機(jī)床上，在成批生產(chǎn)中常用在立鉆、搖臂鉆、六角車床等連續(xù)進(jìn)行各個(gè)工步加工的機(jī)床上。該方案一般用于加工小于

80mm的孔徑，工件材料為未淬火鋼或鑄鐵，不適于加工大孔徑，否則刀具過(guò)于笨重。

方案②用于加工毛坯本身有鑄出或鍛出的孔，但其直徑不宜太小，否則因鏜桿太細(xì)容易發(fā)生變形而影響加工精度，箱體零件的孔加工常用這種方案。

方案③適用于淬火的工件。

方案④適用于成批或大量生產(chǎn)的中小型零件，其材料為未淬火鋼、鑄鐵及有色金屬。

圖平面典型加工工藝路線拋光Ra0.008?1.25研磨IT5～6Ra0.008?0.63精密磨IT5～6Ra0.04?0.32半精銑IT8～11Ra2.5?10精銑IT6～8Ra0.63～5高速精銑IT6～7Ra0.16?1.25導(dǎo)軌磨IT6Ra0.16?1.25精磨IT6～8Ra0.16?1.25寬刀精刨IT6Ra0.16?1.25粗磨IT8～10Ra1.25?10精刨IT6～8Ra0.63～5半精刨IT8～11Ra2.5～10半精車IT8～11Ra2.5～10粗銑IT11～13Ra5～20粗刨IT11～13Ra5～20砂帶磨IT5～6Ra0.01?0.32金剛石車IT6Ra0.02?1.25刮研Ra0.04?1.25精車IT6～8Ra1.25～5粗車IT12～13Ra10～80精拉IT6～9Ra0.32～2.5粗拉IT10～11Ra5～205.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)粗加工階段

光整加工階段

精加工階段

半精加工階段

加工階段劃分加工階段的原因切除大量多余材料，主要提高生產(chǎn)率。完成次要表面加工(鉆、攻絲、銑鍵槽等)，主要表面達(dá)到一定要求，為精加工作好余量準(zhǔn)備安排在熱處理前。主要表面達(dá)到圖紙要求。

進(jìn)一步提高尺寸精度降低粗糙度，但不能提高形狀、位置精度

1、保證加工質(zhì)量2、合理使用設(shè)備3、便于安排熱處理工序4、便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷5、避免重要表面損傷。

2.加工階段的劃分5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.工序的集中與分散（1）工序集中就是將工件的加工，集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成。每道工序的加工內(nèi)容較多。一般批量較小或采用數(shù)控、多刀、多軸機(jī)床、各種高效組合機(jī)床和自動(dòng)機(jī)床加工時(shí)，常用工序集中原則。

（2）工序分散就是將工件的加工，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(shí)每道工序僅一個(gè)簡(jiǎn)單工步。大批量生產(chǎn)時(shí)，常采用工序分散原則。（3）趨勢(shì)：工序集中（如加工中心）5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)4.工序及加工順序的安排（1）基面先行（2）先粗后精（3）先面后孔（4）先主后次（5）換刀次數(shù)少5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)退火：用于高碳鋼、合金鋼等，降低硬度，便于切削；正火：用于低碳鋼，提高硬度，便于切削；預(yù)備熱處理最終熱處理

去除內(nèi)應(yīng)力處理

位置：粗加工前目的：改善切削性能，位置：半精加工后，精加工前目的：提高強(qiáng)度、硬度

位置：粗加工前、后，半精加工后，精加工前目的：消除內(nèi)應(yīng)力，防止變形、開裂。淬火、滲碳、氮化等自然時(shí)效人工時(shí)效5.熱處理工序的安排5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)金屬鍍層非金屬鍍層氧化膜表面處理工序檢驗(yàn)工序

其它工序安排

位置：工藝過(guò)程最后目的：美觀位置：去毛刺、倒鈍銳邊應(yīng)在淬火前目的：安全位置：粗加工后、關(guān)鍵工序后、送往外車間加工前后、零件全部加工結(jié)束之后

目的：質(zhì)量控制。質(zhì)量檢驗(yàn)特種檢驗(yàn)（無(wú)損探傷、磁力探傷、水壓、超速試驗(yàn)）去毛刺、倒鈍銳邊去磁清洗涂防銹油6.輔助工序的安排5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)五、加工余量和工序尺寸的確定1.加工余量相關(guān)概念1.加工余量相關(guān)概念5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（1）總加工余量（3）總余量為各工序余量之和（2）工序余量總加工余量是指零件加工過(guò)程中，某加工表面所切去的金屬層總厚度。是毛坯尺寸與零件圖樣的設(shè)計(jì)尺寸之差。工序余量是一道工序內(nèi)切除的金屬層厚度，為相鄰兩工序的工序尺寸之差。（分單邊余量和雙邊余量）單面余量雙面余量5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（4）最大余量（5）最小余量（6）公稱余量（7）余量公差前一工序的最大極限尺寸與本工序的最小極限尺寸之差前一工序的最小極限尺寸與本工序的最大極限尺寸之差前一工序的基本尺寸與本工序的基本尺寸之差最大余量減去最小余量，也等于前一工序的尺寸公差與本工序的尺寸公差之和。5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)極限偏差標(biāo)注方法1、工序尺寸極限偏差：入體原則2、毛坯尺寸極限偏差：雙向標(biāo)注對(duì)于軸，上偏差為零，基本尺寸為最大極限尺寸；對(duì)于孔，下偏差為零，基本尺寸為最小極限尺寸。2.影響加工余量的因素1）上工序的表面粗糙度和表面缺陷層圖a加工表面的粗糙度與缺陷層

1－缺陷層；2－正常組織確定加工余量的基本原則：保證加工質(zhì)量前提下，越小越好。2）上工序的尺寸公差5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3）上工序產(chǎn)生的形狀和位置誤差5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)4）本工序安裝誤差5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3、加工余量確定方法

計(jì)算法——采用計(jì)算法確定加工余量比較準(zhǔn)確，但需掌握必要的統(tǒng)計(jì)資料和具備一定的測(cè)量手段。

經(jīng)驗(yàn)法——由一些有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員或工人根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定加工余量。此法多用于單件小批生產(chǎn)。

查表法——利用各種手冊(cè)所給的表格數(shù)據(jù)，再結(jié)合實(shí)際加工情況進(jìn)行必要的修正，以確定加工余量。此法方便、迅速，生產(chǎn)上應(yīng)用較多。5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)4、工序尺寸與公差的確定5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)工序尺寸是零件在加工過(guò)程中各工序應(yīng)保證的加工尺寸。無(wú)需進(jìn)行尺寸換算時(shí)工序尺寸的確定（工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合）

需進(jìn)行尺寸換算時(shí)工序尺寸的確定（工藝尺寸鏈）確定工序尺寸一般方法（無(wú)需換算的工序尺寸）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(jì)尺寸開始，逐次加上（對(duì)于被包容面）或減去（對(duì)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(jì)尺寸公差外，其余各工序按各自采用的加工方法所對(duì)應(yīng)的加工經(jīng)濟(jì)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，故第1工序余量由計(jì)算確定。5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

為45mm，毛坯為鑄件，在成批生產(chǎn)條件下，其加工工藝過(guò)程為：粗鏜一半精鏜一精鏜一浮動(dòng)鏜。試計(jì)算各工序尺寸及極限偏差。Ra0.8μm，孔長(zhǎng)度[例5-1]某零件孔的設(shè)計(jì)尺寸為5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)鉸孔精鏜孔半精鏜孔粗鏜孔毛坯孔0.10.52.45

H8（

）H10（

）H13（

）Ra0.8Ra1.25Ra2.5Ra16100100-0.1=99.999.9-0.5=99.499.4-2.4=97.097-5=92.0工序名稱工序余量

/mm工序經(jīng)濟(jì)精度

/mm表面粗糙度/μm工序基本尺寸工序尺寸及公差例：一尺寸為Ф100

(H7)的圓孔，加工過(guò)程：粗鏜→半精鏜→精鏜→鉸孔，試確定每一工序的工序尺寸和公差。H7（

）5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)六、工藝尺寸鏈及其應(yīng)用

定義尺寸鏈就是在零件加工或機(jī)器裝配過(guò)程中，由相互聯(lián)系且按一定順序連接的封閉尺寸組合。1.尺寸鏈的定義及組成5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)單個(gè)零件在加工中形成的尺寸鏈——工藝尺寸鏈A2A1A0加工面定位基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)在裝配中相關(guān)的零部件形成的尺寸鏈——裝配尺寸鏈A1A2A05.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)特征

1、封閉性

2、關(guān)聯(lián)性

組成

封閉環(huán)：間接保證的尺寸組成環(huán)：其他尺寸A、增環(huán)：使封閉環(huán)同向變動(dòng)B、減環(huán)：使封閉環(huán)反向變動(dòng)5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)增、減環(huán)判別方法A1A0A2A3封閉環(huán)增環(huán)舉例：減環(huán)5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.尺寸鏈的分類1）角度尺寸鏈—全部環(huán)為角度的尺寸鏈2）直線尺寸鏈——

全部組成環(huán)平行于封閉環(huán)的尺寸鏈。

3）平面尺寸鏈——

全部組成環(huán)位于一個(gè)或幾個(gè)平行平

面內(nèi)，但某些組成環(huán)不平行于封閉環(huán)的尺寸鏈。

4）空間尺寸鏈——組成環(huán)位于幾個(gè)不平行平面內(nèi)的尺寸鏈。5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

1、確定封閉環(huán)

2、組成環(huán)確定①加工順序確定后才能確定封閉環(huán)

②封閉環(huán)的基本屬性為“派生”，表現(xiàn)為尺寸間接獲得。

關(guān)鍵

要領(lǐng)①設(shè)計(jì)尺寸往往是封閉環(huán)

②加工余量往往是封閉環(huán)關(guān)鍵①封閉環(huán)確定后才能確定

②直接獲得③對(duì)封閉環(huán)有影響3.尺寸鏈的建立A1A2A0b)A1A2A0a)ABC0.05A0.1C工藝尺寸鏈?zhǔn)纠汗ぜ嗀、C面已加工好，現(xiàn)以A面定位用調(diào)整法加工B面，要求保證B、C面距離A0【例】3.尺寸鏈的建立5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（1）根據(jù)工藝過(guò)程或加工方法，找出間接保證的尺寸作為封閉環(huán)。（2）從封閉環(huán)兩端開始，按照零件上表面之間的聯(lián)系，依次畫出有關(guān)的直接獲得的尺寸（即組成環(huán)），形成一個(gè)封閉圖形。應(yīng)當(dāng)指出，必須使組成環(huán)環(huán)數(shù)達(dá)到最少。（3）按照各尺寸首尾相接的原則，順著一個(gè)方向在各尺寸線符號(hào)上方畫箭頭。凡是箭頭方向與封閉環(huán)箭頭方向相同的尺寸均為減環(huán)，反之均為增環(huán)。尺寸鏈的作法：5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（1）各環(huán)基本尺寸之間的關(guān)系

封閉環(huán)的基本尺寸A0等于增環(huán)的基本尺寸之和減去減環(huán)的基本尺寸之和，即

4.尺寸鏈的計(jì)算——極值法5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)封閉環(huán)的最小極限尺寸A0min等于增環(huán)的最小極限尺寸之和減去減環(huán)的最大極限尺寸之和，即（2）各環(huán)極限尺寸之間的關(guān)系

封閉環(huán)的最大極限尺寸A0max等于增環(huán)的最大極限尺寸之和減去減環(huán)的最小極限尺寸之和，即A0max=

A0min=5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

(3)各環(huán)上、下偏差之間的關(guān)系

封閉環(huán)的上偏差ES(A0)等于增環(huán)的上偏差之和減去減環(huán)的下偏差之和，即封閉環(huán)的下偏差EI(A0)等于增環(huán)下偏差之和減去減環(huán)的上偏差之和，即ESA0=EIA0=5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

（4）各環(huán)公差之間的關(guān)系

封閉環(huán)的公差T(A0)等于各組成環(huán)的公差T(Ai)之和，即

A0max-A0min=（）+（即

TA0=

）5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

(1)正計(jì)算——已知各組成環(huán)，求封閉環(huán)。正計(jì)算主要用于驗(yàn)算所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品能否滿足性能要求及零件加工后能否滿足零件的技術(shù)要求。

(2)反計(jì)算——已知封閉環(huán)，求各組成環(huán)。反計(jì)算主要用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工和裝配工藝計(jì)算等方面，在實(shí)際工作中經(jīng)常碰到。反計(jì)算的解不是唯一的。如何將封閉環(huán)的公差正確地分配給各組成環(huán)，這里有一個(gè)優(yōu)化的問(wèn)題。

（3）中間計(jì)算——已知封閉環(huán)和部分組成環(huán)的基本尺寸及公差，求其余的一個(gè)或幾個(gè)組成環(huán)基本尺寸及公差（或偏差）。中間計(jì)算可用于設(shè)計(jì)計(jì)算與工藝計(jì)算，也可用于驗(yàn)算。尺寸鏈計(jì)算的幾種情況

5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

工藝基準(zhǔn)（工序、定位、測(cè)量等）與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，工序基準(zhǔn)就無(wú)法直接取用零件圖上的設(shè)計(jì)尺寸，因此必須進(jìn)行尺寸換算來(lái)確定其工序尺寸?；鶞?zhǔn)不重合時(shí)的尺寸換算5.工藝尺寸鏈的分析與應(yīng)用5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)例1:某零件如圖示，設(shè)計(jì)尺寸50-0.17、10-0.36，因10-0.36不好測(cè)量，而改為測(cè)量A2，試確定工序尺寸A2。A210-0.36A1=50-0.17A0封閉環(huán)

解:1)確定封閉環(huán)、建立尺寸鏈、判別增減環(huán)。2）尺寸及偏差計(jì)算：A2=40+0.19（1）測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合的尺寸換算5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3)假?gòu)U品情況：5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)A1=50-0.17A0=10-0.36A2=40+0.19

只要測(cè)量尺寸的超差量小于或等于其余組成環(huán)尺寸公差之和，就有可能出現(xiàn)假?gòu)U品，為此應(yīng)對(duì)該零件各有關(guān)尺寸進(jìn)行復(fù)檢和驗(yàn)算，以免將實(shí)際合格的零件報(bào)廢而導(dǎo)致浪費(fèi)。

假?gòu)U品的出現(xiàn)，給生產(chǎn)質(zhì)量管理帶來(lái)諸多麻煩，因此，不到非不得已，不要使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合。

假?gòu)U品的出現(xiàn)5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（2）定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)

例2加工下圖零件，A、B、C面在鏜孔前已經(jīng)加工，為方便工件裝夾，選擇A面為定位基準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行加工，加工時(shí)鏜刀需按定位面A調(diào)整，故應(yīng)計(jì)算鏜刀的調(diào)整尺寸A3。5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)例3、下圖為一具有鍵槽的內(nèi)孔簡(jiǎn)圖，其設(shè)計(jì)要求已在圖中標(biāo)出。內(nèi)孔及鍵槽的加工順序是：：（1）鏜內(nèi)孔至φ39.6+0.10

（2）插鍵槽至尺寸A（3）熱處理（4）磨內(nèi)孔至φ40+0.05,同時(shí)間接獲得鍵槽深度尺寸43.6+0.34，試確定工序尺寸A及其公差（3）多尺寸同時(shí)保證時(shí)思考：如果拉內(nèi)孔和磨內(nèi)孔存在同軸度公差0.01，怎么處理？1235封閉環(huán)A3A2A1A0插鍵槽拉孔磨孔A4同軸度公差（1）擴(kuò)孔至φ56.7+0.12，（2）拉孔至φ57.75+0.025

（3）插鍵槽（4）淬火（5）磨內(nèi)孔至φ58+0.03,同時(shí)間接獲得鍵槽深度尺寸62.6+0.25例4某零件內(nèi)孔，材料38CrMoAlA，內(nèi)孔需要滲氮，滲氮層深度為0.3～0.5mm。其加工過(guò)程為⑴磨內(nèi)孔；⑵滲氮，深度t1；⑶磨內(nèi)孔，并保留滲層深度t0=0.3～0.5mm。試求滲氮時(shí)的深度t1。（4）表面熱處理工藝尺寸鏈的計(jì)算5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)七、機(jī)床及工藝裝備的選擇機(jī)床設(shè)備的選擇:

3.機(jī)床的規(guī)格與加工工件的尺寸相適應(yīng)

5、合理選用數(shù)控機(jī)床。2.機(jī)床的生產(chǎn)率與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。1.機(jī)床的精度應(yīng)與要求的加工精度相適應(yīng).

4、機(jī)床的選擇應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況。單件小批：通用機(jī)床及工裝；大批、大量：專機(jī)、組機(jī)、專用工裝數(shù)控機(jī)床：可用于各種生產(chǎn)類型。刀具盡可能用標(biāo)準(zhǔn)的。5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1、單件小批生產(chǎn)：采用各種通用夾具和機(jī)床附件，如卡盤、虎鉗、分度頭等。有組合夾具的，可采用組合夾具。3、多品種中、小批生產(chǎn)可采用可調(diào)夾具或成組夾具。2、大批大量生產(chǎn)為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率應(yīng)采用專用高效夾具。2.工藝裝備的選擇

4、采用數(shù)控加工時(shí)夾具要敞開，其定位、夾緊元件不能影響加工走刀（如碰撞等）。

夾具的選擇5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1、一般優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)刀具。3、刀具的類型、規(guī)格和精度等級(jí)應(yīng)符合加工要求。2、若采用工序集中時(shí)，應(yīng)采用各種高效的專用刀具、復(fù)合刀具和多刃刀具等。4、數(shù)控加工對(duì)刀具的剛性及壽命要求較普通加工嚴(yán)格。應(yīng)合理選擇各種刀具、輔具（刀柄、刀套、夾頭等）。刀具的選擇5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1、單件小批生產(chǎn)應(yīng)廣泛采用通用量具，如游標(biāo)卡尺、百分尺和千分表等。3、量具的精度必須與加工精度相適應(yīng)。2、大批大量生產(chǎn)應(yīng)采用各種量規(guī)和高效的專用檢驗(yàn)夾具和量?jī)x等。量具的選用5.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1.定義:

在一定生產(chǎn)條件下，生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完