工艺规程设计.ppt

工艺规程设计工艺规程设计工艺规程设计工艺规程设计n教学目标：教学目标：n本章在介绍基础知识和基本术语的基础上，按照制订本章在介绍基础知识和基本术语的基础上，按照制订零件机械加工工艺规程的步骤，介绍零件的工艺性分零件机械加工工艺规程的步骤，介绍零件的工艺性分析、毛坯的选择、工艺路线的拟订、加工余量的确定、析、毛坯的选择、工艺路线的拟订、加工余量的确定、工序尺寸及其公差的确定等内容。工序尺寸及其公差的确定等内容。n要求通过本章的学习，初步理解和掌握零件机械加工要求通过本章的学习，初步理解和掌握零件机械加工工艺规程的制订原则、步骤和方法。工艺规程的制订原则、步骤和方法。工艺规程设计工艺规程设计n教学重点和难点：教学重点和难点：n工艺路线的拟定工艺路线的拟定n工序尺寸及其公差的确定工序尺寸及其公差的确定n工艺尺寸链的建立与解算工艺尺寸链的建立与解算工艺规程设计工艺规程设计n案例导入：案例导入：n要加工如图要加工如图3.1所示带键槽的轴，应选什么毛坯；所示带键槽的轴，应选什么毛坯；怎样选择粗、精基准；加工顺序、加工余量、切削怎样选择粗、精基准；加工顺序、加工余量、切削用量怎么确定；应该加工几次；每次加工的工序尺用量怎么确定；应该加工几次；每次加工的工序尺寸怎么确定。寸怎么确定。工艺规程设计工艺规程设计n图3.1 阶梯轴工艺规程设计工艺规程设计n3.1概概述述n3.2机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计n3.3工艺尺寸链工艺尺寸链n3.4计算机辅助工艺规程设计计算机辅助工艺规程设计n3.5实实训训n3.6习习题题3.1概概述述n3.1.1生产过程和工艺过程生产过程和工艺过程n3.1.2工艺过程的组成工艺过程的组成n3.1.3机械制造生产类型及其工艺特点机械制造生产类型及其工艺特点n3.1.4工艺规程工艺规程3.1概概述述n机械加工工艺过程是采用各种机械加工方法，直接机械加工工艺过程是采用各种机械加工方法，直接用于改变毛坯的形状、尺寸、表面粗糙度以及力学用于改变毛坯的形状、尺寸、表面粗糙度以及力学物理性能，使之成为合格零件的全部过程。物理性能，使之成为合格零件的全部过程。n规定零件机械加工工艺过程的工艺文件规定零件机械加工工艺过程的工艺文件称为机械加称为机械加工工艺规程。工工艺规程。n工艺规程设计是产品设计和制造过程的中间环节，工艺规程设计是产品设计和制造过程的中间环节，是企业生产活动的核心，也是进行生产管理的重要是企业生产活动的核心，也是进行生产管理的重要依据，其设计的好坏对保证加工质量、提高加工效依据，其设计的好坏对保证加工质量、提高加工效率、降低加工成本具有决定的意义，必须给予充分率、降低加工成本具有决定的意义，必须给予充分的重视。的重视。3.1.1生产过程和工艺过程生产过程和工艺过程n机械产品制造时，将原材料或半成品变为产品的各机械产品制造时，将原材料或半成品变为产品的各有关劳动过程的总和，称为生产过程。有关劳动过程的总和，称为生产过程。n它包括：生产技术准备工作（如产品的开发设计、它包括：生产技术准备工作（如产品的开发设计、工艺设计和专用工艺装备的设计与制造、各种生产工艺设计和专用工艺装备的设计与制造、各种生产资料及生产组织等方面的准备工作）；原材料及半资料及生产组织等方面的准备工作）；原材料及半成品的验收、保管、运输；毛坯制造；零件加工成品的验收、保管、运输；毛坯制造；零件加工（含热处理）；产品的装配、调试、检测、以及油（含热处理）；产品的装配、调试、检测、以及油漆和包装等。漆和包装等。3.1.1生产过程和工艺过程生产过程和工艺过程n在生产过程中凡直接在生产过程中凡直接改变改变生产对象的尺寸、形状、性能生产对象的尺寸、形状、性能(包包括物理性能、化学性能、机械性能等括物理性能、化学性能、机械性能等)以及相对位置关系的以及相对位置关系的过程，统称为过程，统称为工艺过程工艺过程。n工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、装工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、装配等工艺过程，本课程只研究机械加工工艺过程和装配工艺配等工艺过程，本课程只研究机械加工工艺过程和装配工艺过程，铸造、锻造、冲压、焊接、热处理等工艺过程是材过程，铸造、锻造、冲压、焊接、热处理等工艺过程是材料成型技术课程的研究对象。料成型技术课程的研究对象。n工艺过程是生产过程的重要组成部分，其中零件的加工是通工艺过程是生产过程的重要组成部分，其中零件的加工是通过采取合理有序的各种加工方法，逐步地改变毛坯的形状、过采取合理有序的各种加工方法，逐步地改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性能使其成为合格零件的过程，称之为尺寸、相对位置和性能使其成为合格零件的过程，称之为加加工工艺过程。工工艺过程。3.1.2工艺过程的组成工艺过程的组成n机械加工工艺过程由按一定顺序排列的若干个工序机械加工工艺过程由按一定顺序排列的若干个工序组成，而每一个工序又可细分为组成，而每一个工序又可细分为安装安装、工位工位、工步工步和和走刀走刀。3.1.2工艺过程的组成工艺过程的组成n1工序n工序是机械加工工艺过程的基本单元，是工序是机械加工工艺过程的基本单元，是指指在一个工作地点，由一个或一组工人对一个在一个工作地点，由一个或一组工人对一个或同时对数个工件所连续完成的那一部分工或同时对数个工件所连续完成的那一部分工艺过程。艺过程。工作地点、操作工人、加工对象和工作地点、操作工人、加工对象和连续作业构成了连续作业构成了工序的四个要素工序的四个要素，若其中任，若其中任一要素发生变更，即成为另一工序。一要素发生变更，即成为另一工序。工序是工序是组成工艺过程的基本单元组成工艺过程的基本单元，也是编制生产计，也是编制生产计划和进行经济核算的最基本的单元。划和进行经济核算的最基本的单元。n零件的工艺过程是由一系列工序组成。零件材料、零件的工艺过程是由一系列工序组成。零件材料、结构特点、精度要求、技术条件、生产类型、工厂结构特点、精度要求、技术条件、生产类型、工厂的具体生产条件是设计零件过程的主要依据。的具体生产条件是设计零件过程的主要依据。n如图如图3.1所示的阶梯轴，因不同的生产批量，就有所示的阶梯轴，因不同的生产批量，就有不同的工艺过程：不同的工艺过程：n（1）单件生产时的加工过程为：）单件生产时的加工过程为：车端面，钻中车端面，钻中心孔，车外圆，切退刀槽和倒角；心孔，车外圆，切退刀槽和倒角；铣键槽；铣键槽；磨磨外圆；外圆；去毛刺。去毛刺。n（2）大量生产时的加工过程为：）大量生产时的加工过程为：铣端面，钻中铣端面，钻中心孔；心孔；车一端外圆，切退刀槽和倒角；车另一端车一端外圆，切退刀槽和倒角；车另一端外圆，切槽和倒角；外圆，切槽和倒角；铣键槽；铣键槽；磨外圆；磨外圆；去去毛刺。毛刺。3.1.2工艺过程的组成工艺过程的组成n2安装n在一道工序中，工件可能被装夹一次或多次，在一道工序中，工件可能被装夹一次或多次，才能完成加工。工件每经一次装夹后所完成才能完成加工。工件每经一次装夹后所完成的那部分工序内容称为安装。如阶梯轴大批的那部分工序内容称为安装。如阶梯轴大批量生产时量生产时两道工序，均需经过两次安装两道工序，均需经过两次安装才能完成。才能完成。n3工位n为减少工件装夹的次数，常采用各种回转工为减少工件装夹的次数，常采用各种回转工作台、回转夹具或移动夹具，作台、回转夹具或移动夹具，使工件在一次使工件在一次装夹中，先后处于几个不同的位置进行加工。装夹中，先后处于几个不同的位置进行加工。在每一次装夹中，工件在机床上所占据的每在每一次装夹中，工件在机床上所占据的每一个位置，称为一个工位。如图一个位置，称为一个工位。如图3.2为在有分为在有分度装置的钻模上加工零件上的四个孔，工件度装置的钻模上加工零件上的四个孔，工件在机床上先后占据四个不同的位置，即装卸、在机床上先后占据四个不同的位置，即装卸、钻孔、扩孔和铰孔，称为四个工位。钻孔、扩孔和铰孔，称为四个工位。3.1.2工艺过程的组成工艺过程的组成n图3.2 多工位加工3.1.2工艺过程的组成工艺过程的组成n4.工步n工步是指在工件工步是指在工件被加工表面被加工表面、加工工具加工工具和和切削用量切削用量都都不变不变的的情况下，所连续完成的那部分工序，其中任一因素改变后，情况下，所连续完成的那部分工序，其中任一因素改变后，即构成新的工步。工步是工序的主要组成部分。一个工序可即构成新的工步。工步是工序的主要组成部分。一个工序可以有几个工步。以有几个工步。在一个工步内，若有几把刀具同时加工几在一个工步内，若有几把刀具同时加工几个不同表面，称此工步为复合工步（图个不同表面，称此工步为复合工步（图2-5）。采用复合工步可以提高生产效率。）。采用复合工步可以提高生产效率。n5走刀n切削工具在被加工表面上移动一次，切下一切削工具在被加工表面上移动一次，切下一层金属的过程层金属的过程称为走刀。如零件被加工表面称为走刀。如零件被加工表面的加工余量较大，则在一个工步中要分几次的加工余量较大，则在一个工步中要分几次走刀。走刀。3.1.3机械制造生产类型及其工艺特点机械制造生产类型及其工艺特点n机械产品的制造过程是一个复杂过程，需要经过一系列的加机械产品的制造过程是一个复杂过程，需要经过一系列的加工过程和装配过程才能完成。尽管各种机械产品的结构、精工过程和装配过程才能完成。尽管各种机械产品的结构、精度要求等相差很大，但它们的制造工艺则存在着许多共同的度要求等相差很大，但它们的制造工艺则存在着许多共同的特征，这些共同的特征取决于产品的生产类型和生产纲领。特征，这些共同的特征取决于产品的生产类型和生产纲领。n1.生产纲领n生产纲领生产纲领是企业根据市场需求和自身的生产能力决定的在计是企业根据市场需求和自身的生产能力决定的在计划期内应当生产产品的产量和进度计划。计划期常定为一年，划期内应当生产产品的产量和进度计划。计划期常定为一年，所以所以生产纲领也常称为年产量生产纲领也常称为年产量。3.1.3机械制造生产类型及其工艺特点机械制造生产类型及其工艺特点n2.生产类型n生产组织管理类型（简称生产类型）是企业（或车间、工生产组织管理类型（简称生产类型）是企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类。划分生产类段、班组、工作地）生产专业化程度的分类。划分生产类型的根据是该工厂的生产纲领。生产批量则是指每一次投型的根据是该工厂的生产纲领。生产批量则是指每一次投入或产出的同一种产品（或零件）的数量。生产批量可根入或产出的同一种产品（或零件）的数量。生产批量可根据零件的年产量及一年中的生产批数计算确定。一年的生据零件的年产量及一年中的生产批数计算确定。一年的生产批数根据用户的需要、零件的特征、流动资金的周转、产批数根据用户的需要、零件的特征、流动资金的周转、仓库容量等具体确定的。仓库容量等具体确定的。n生产类型的具体划分可根据生产纲领和零件的特征或工作生产类型的具体划分可根据生产纲领和零件的特征或工作地每月担负的工序数确定。表地每月担负的工序数确定。表3.1给出了各种生产类型的给出了各种生产类型的划分。划分。3.1.3机械制造生产类型及其工艺特点机械制造生产类型及其工艺特点3.1.3机械制造生产类型及其工艺特点机械制造生产类型及其工艺特点n工艺特征n生产类型不同，产品和零件的制造工艺、所用设备生产类型不同，产品和零件的制造工艺、所用设备及工艺装备、采取的技术措施、达到的技术经济效及工艺装备、采取的技术措施、达到的技术经济效果等也不同。各种生产类型的工艺特征见表果等也不同。各种生产类型的工艺特征见表3.2。n在制订零件机械加工工艺规程时，应先确定生产类在制订零件机械加工工艺规程时，应先确定生产类型，再分析该生产类型的工艺特征，以使所制订的型，再分析该生产类型的工艺特征，以使所制订的工艺规程正确合理。工艺规程正确合理。3.1.33.1.3机械制造生产类型及其工艺特点机械制造生产类型及其工艺特点机械制造生产类型及其工艺特点机械制造生产类型及其工艺特点3.1.4工艺规程工艺规程n工艺规程是工艺规程是规定产品和零部件制造工艺过程规定产品和零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件和操作方法等的工艺文件，它是指导工人进，它是指导工人进行生产和企业生产部门、物质供应部门组织行生产和企业生产部门、物质供应部门组织生产和物质供应的重要技术依据。生产和物质供应的重要技术依据。n在具体的生产条件下，确定最合理或较合理在具体的生产条件下，确定最合理或较合理的制造过程、方法，并按规定的形式写成工的制造过程、方法，并按规定的形式写成工艺文件，指导制造过程。企业没有工艺规程艺文件，指导制造过程。企业没有工艺规程就无法有效地组织生产。就无法有效地组织生产。3.1.4工艺规程工艺规程n工艺规程是制造过程的纪律性文件工艺规程是制造过程的纪律性文件。工艺规。工艺规程一旦制定实施，一切生产人员都不得违反。程一旦制定实施，一切生产人员都不得违反。但在执行的过程中可根据实施的效果，对工但在执行的过程中可根据实施的效果，对工艺规程进行修改和补充。这是一项严肃认真艺规程进行修改和补充。这是一项严肃认真的工作，必须经过充分的讨论和严格的审批的工作，必须经过充分的讨论和严格的审批手续。工艺规程自身也在不断的修改补充中手续。工艺规程自身也在不断的修改补充中更加合理、完善，对生产起到更好的指导作更加合理、完善，对生产起到更好的指导作用。用。3.1.4工艺规程工艺规程n1工艺规程的作用n(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合理的工艺规程是依据工艺合理的工艺规程是依据工艺理论和必要的工艺试验而制订的。理论和必要的工艺试验而制订的。n(2）工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据）工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据在生产管理中，产品在生产管理中，产品投产前原材料及毛坯的供应、通用工艺装备的准备、机械负荷的调整、投产前原材料及毛坯的供应、通用工艺装备的准备、机械负荷的调整、专用工艺装备的设计和制造、作业计划的编排、劳动力的组织，以及生专用工艺装备的设计和制造、作业计划的编排、劳动力的组织，以及生产成本的核算等，都是以工艺规程作为基本依据的。产成本的核算等，都是以工艺规程作为基本依据的。n(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在新建或扩建工厂在新建或扩建工厂或车间时，只有依据工艺规程和生产纲领才能正确确定生产所需要的机或车间时，只有依据工艺规程和生产纲领才能正确确定生产所需要的机床和其它设备的种类、规格和数量；确定车间的面积、机床的布置、生床和其它设备的种类、规格和数量；确定车间的面积、机床的布置、生产工人的工种、等级及数量以及辅助部门的安排等。产工人的工种、等级及数量以及辅助部门的安排等。3.1.4工艺规程工艺规程n2制订机械加工工艺规程的原则n工艺规程设计的原则是：工艺规程设计的原则是：在保证产品质量的前提在保证产品质量的前提下，应尽量提高生产率和降低成本下，应尽量提高生产率和降低成本。应在充分。应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内外先进工艺技术和经验，并保证有良好的劳动条内外先进工艺技术和经验，并保证有良好的劳动条件。工艺规程应做到正确、完整、统一和清晰，所件。工艺规程应做到正确、完整、统一和清晰，所用术语、符号、计量用术语、符号、计量单位、编号等都要符合相应标单位、编号等都要符合相应标准。准。3.1.4工艺规程工艺规程n3制订机械加工工艺规程所需的原始资料n制订零件的机械加工工艺规程时，必须具备下列原始资料：制订零件的机械加工工艺规程时，必须具备下列原始资料：n产品的装配图和零件图；产品的装配图和零件图；n产品的验收质量和验收标准；产品的验收质量和验收标准；n产品的生产纲领；产品的生产纲领；n零件毛坯的生产条件或协作关系；零件毛坯的生产条件或协作关系；n工厂现有生产条件和资料；工厂现有生产条件和资料；n国内外同类产品的生产情况（产品的价格竞争）。国内外同类产品的生产情况（产品的价格竞争）。3.1.4工艺规程工艺规程n4制订机械加工工艺规程的步骤及内容n在掌握上述资料的基础上，可以开始制订机械加工工艺规程，在掌握上述资料的基础上，可以开始制订机械加工工艺规程，具体的方法和步骤如下：具体的方法和步骤如下：n（1）分析零件工作图和产品装配图；）分析零件工作图和产品装配图；n（2）对零件图和装配图进行工艺审查；）对零件图和装配图进行工艺审查；n（3）根据产品的生产纲领确定零件的生产类型；）根据产品的生产纲领确定零件的生产类型；n（4）确定毛坯的种类及其制造方法；）确定毛坯的种类及其制造方法；n（5）选择定位基准；）选择定位基准；n（6）拟定工艺路线）拟定工艺路线3.1.4工艺规程工艺规程n（7）确定各工序所用机床设备和工艺装备）确定各工序所用机床设备和工艺装备(含刀具、夹具、含刀具、夹具、量具、辅具等量具、辅具等)，对需要改装或重新设计的专用工艺装备要，对需要改装或重新设计的专用工艺装备要提出设计任务书。提出设计任务书。n（8）确定各工序的余量，计算工序尺寸和公差。）确定各工序的余量，计算工序尺寸和公差。n（9）确定各工序的切削用量和时间定额。）确定各工序的切削用量和时间定额。n（10）确定各工序的技术要求和检验方法；）确定各工序的技术要求和检验方法；n（11）进行方案对比和经济技术分析，确定最佳工艺方案；）进行方案对比和经济技术分析，确定最佳工艺方案；n（12）按要求规范填写工艺文件。）按要求规范填写工艺文件。3.2机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计n3.2.1零件的工艺分析零件的工艺分析n3.2.2毛坯的选择毛坯的选择n3.2.3定位基准的选择定位基准的选择n3.2.4工艺路线的拟订工艺路线的拟订n3.2.5加工余量的确定加工余量的确定n3.2.6工序尺寸及其公差的确定工序尺寸及其公差的确定n3.2.7机床及工艺装备的选择机床及工艺装备的选择n3.2.8确定切削用量和时间定额确定切削用量和时间定额n3.2.9工艺方案的技术经济分析工艺方案的技术经济分析n3.2.10工艺规程文件工艺规程文件3.2机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计n机械加工工艺规程的设计是一项时间性很强的工作，机械加工工艺规程的设计是一项时间性很强的工作，在设计过程中要综合考虑零件的材料、结构、生产在设计过程中要综合考虑零件的材料、结构、生产类型、现有的加工条件等因素，制定出一个最为合类型、现有的加工条件等因素，制定出一个最为合理的工艺过程并以技术文件的形式规定下来，用于理的工艺过程并以技术文件的形式规定下来，用于指导生产。指导生产。n总的要求，就是要在保证产品质量的前提下，应尽总的要求，就是要在保证产品质量的前提下，应尽量提高生产率和降低成本。下面按照机械加工工艺量提高生产率和降低成本。下面按照机械加工工艺规程的设计步骤进行介绍。规程的设计步骤进行介绍。3.2.1零件的工艺分析零件的工艺分析n零件图是制订工艺规程最主要的原始资料。在制订工艺规程零件图是制订工艺规程最主要的原始资料。在制订工艺规程时，首先必须对零件图进行认真分析。为了更深刻理解零件时，首先必须对零件图进行认真分析。为了更深刻理解零件结构上的特征和技术要求，通常还需要研究产品的总装配图、结构上的特征和技术要求，通常还需要研究产品的总装配图、部件装配图以及验收标淮，从中了解零件的功用和相关零件部件装配图以及验收标淮，从中了解零件的功用和相关零件的配合，以及主要技术要求制订的依据等。对零件进行工艺的配合，以及主要技术要求制订的依据等。对零件进行工艺分析，发现问题后及时提出修改意见，是制订工艺规程时的分析，发现问题后及时提出修改意见，是制订工艺规程时的一项重要的基础工作。对零件进行工艺分析，主要包括以下一项重要的基础工作。对零件进行工艺分析，主要包括以下两个方面。两个方面。3.2.1零件的工艺分析零件的工艺分析n1.零件的结构工艺性分析n零件的结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前零件的结构工艺性是指所设计的零件在能满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。它包括零件的整个工艺过程的提下制造的可行性和经济性。它包括零件的整个工艺过程的工艺性，涉及的面很广，具有综合性。而且在不同的生产类工艺性，涉及的面很广，具有综合性。而且在不同的生产类型和生产条件下，同样的结构，制造的可能性和经济性可能型和生产条件下，同样的结构，制造的可能性和经济性可能不同，因此必须根据具体的生产类型和生产条件，全面、具不同，因此必须根据具体的生产类型和生产条件，全面、具体、综合地分析其结构工艺性。表体、综合地分析其结构工艺性。表3.3列出了一些零件机械列出了一些零件机械加工工艺性对比的例子，供参考。加工工艺性对比的例子，供参考。3.2.13.2.1零件的工艺分析零件的工艺分析零件的工艺分析零件的工艺分析3.2.1零件的工艺分析零件的工艺分析n2零件的技术要求分析n零件技术要求包括下列几个方面：零件技术要求包括下列几个方面：n（1）加上表面的尺寸精度；）加上表面的尺寸精度；n（2）形状精度；）形状精度；n（3）相互位置精度；）相互位置精度；n（4）表面粗糙度以及表面质量方面要求；）表面粗糙度以及表面质量方面要求；n（5）热处理要求及其它要求（如动平衡等）。）热处理要求及其它要求（如动平衡等）。n分析零件技术要求的目的，是要找出零件的主要表面（即精度要求较高分析零件技术要求的目的，是要找出零件的主要表面（即精度要求较高的面），一是决定主要表面的加工方法；应采取什么工艺措施，二是检的面），一是决定主要表面的加工方法；应采取什么工艺措施，二是检查技术要求的合理性。如发现图样上的视图、尺寸标注、技术要求有错查技术要求的合理性。如发现图样上的视图、尺寸标注、技术要求有错误或遗漏，或结构工艺性不好时，应提出修改意见。但修改时必须征得误或遗漏，或结构工艺性不好时，应提出修改意见。但修改时必须征得设计人员的同意，并经过一定的审批手续。设计人员的同意，并经过一定的审批手续。3.2.2毛坯的选择毛坯的选择n零件是由毛坯按照其技术要求经过各种加工而最后形成的。毛坯选择的零件是由毛坯按照其技术要求经过各种加工而最后形成的。毛坯选择的正确与否，不仅影响产品质量，而且对制造成本也有很大的影响。因此，正确与否，不仅影响产品质量，而且对制造成本也有很大的影响。因此，正确地选择毛坯有着重大的技术经济意义。正确地选择毛坯有着重大的技术经济意义。n1毛坯的种类n毛坯的种类很多，同一种毛坯又有多种制造方法。机械制造中常用的毛毛坯的种类很多，同一种毛坯又有多种制造方法。机械制造中常用的毛坯有以下几种。坯有以下几种。n铸件铸件n形状复杂的毛坯，宜用铸件作毛坯。根据铸造方法不同可分为：形状复杂的毛坯，宜用铸件作毛坯。根据铸造方法不同可分为：n1）砂型铸造）砂型铸造n2）离心铸造）离心铸造n3）压力铸造）压力铸造n4）精密铸造）精密铸造3.2.2毛坯的选择毛坯的选择n锻件锻件n机械强度要求高的钢制件，一般要用锻件毛坯。锻件有自由锻造锻件和机械强度要求高的钢制件，一般要用锻件毛坯。锻件有自由锻造锻件和模锻件两种。自由锻造锻件是在锻锤或压力机上用手工操作而成形的锻模锻件两种。自由锻造锻件是在锻锤或压力机上用手工操作而成形的锻件。它的精度低，加工余大，生产率也低，适于单件小批生产及大型锻件。它的精度低，加工余大，生产率也低，适于单件小批生产及大型锻件。件。n型材型材n型材按截面形状可分为：圆钢、方钢、六角钢、扁钢、角钢、槽钢及其型材按截面形状可分为：圆钢、方钢、六角钢、扁钢、角钢、槽钢及其他特殊截面的型材，有冷拉和热轧两种。热轧的精度低，价格较冷拉的他特殊截面的型材，有冷拉和热轧两种。热轧的精度低，价格较冷拉的便宜，用于一般零件的毛坯。冷拉钢尺寸较小，精度高，易于实现自动便宜，用于一般零件的毛坯。冷拉钢尺寸较小，精度高，易于实现自动送料，但价格贵，多用于批量较大在自动机床上进行加工的情况。送料，但价格贵，多用于批量较大在自动机床上进行加工的情况。3.2.2毛坯的选择毛坯的选择n焊接件焊接件n将型钢或钢板，焊接成所需的结构，适于单件小批生产中制将型钢或钢板，焊接成所需的结构，适于单件小批生产中制造大型毛坯，其优点是制造简便，周期短，毛坯重量轻；缺造大型毛坯，其优点是制造简便，周期短，毛坯重量轻；缺点是焊接件抗振性差，由于内应力重新分布引起的变形大，点是焊接件抗振性差，由于内应力重新分布引起的变形大，因此在进行机械加工前需经时效处理。因此在进行机械加工前需经时效处理。n冲压件冲压件n在冲床上用冲模将板料冲制而成。冲压件的尺寸精度高，可在冲床上用冲模将板料冲制而成。冲压件的尺寸精度高，可以不再进行加工或只进行精加工以不再进行加工或只进行精加工,生产效率高。适于批量较生产效率高。适于批量较大而零件厚度较小的中小型零件。大而零件厚度较小的中小型零件。3.2.2毛坯的选择毛坯的选择n冷挤压件冷挤压件n在压力机上通过挤压模挤压而成。生产效率高。冷挤压毛坯在压力机上通过挤压模挤压而成。生产效率高。冷挤压毛坯精度高，表面粗糙度值小，可以不再进行机械加工。但要求精度高，表面粗糙度值小，可以不再进行机械加工。但要求材料塑性好，主要为有色金属和塑性好的钢材。适于大批量材料塑性好，主要为有色金属和塑性好的钢材。适于大批量生产中制造形状简单的小型零件。如仪表上和航空发动机中生产中制造形状简单的小型零件。如仪表上和航空发动机中的小型零件。的小型零件。n粉末冶金粉末冶金n以金属粉末为原料，在压力机上通过模具压制成型后经高温以金属粉末为原料，在压力机上通过模具压制成型后经高温烧结而成。生产效率高，零件精度高，表面粗糙度值小，一烧结而成。生产效率高，零件精度高，表面粗糙度值小，一般可不再进行精加工，但金属粉末成本较高，适于大批大量般可不再进行精加工，但金属粉末成本较高，适于大批大量生产中压制形状较简单的小型零件。生产中压制形状较简单的小型零件。3.2.2毛坯的选择毛坯的选择n2毛坯的选择n毛坯的种类和制造方法对零件的加工质量、生产率、材料消耗及加工成毛坯的种类和制造方法对零件的加工质量、生产率、材料消耗及加工成本都有影响。提高毛坯精度，可减少机械加工的劳动量，提高材料利用本都有影响。提高毛坯精度，可减少机械加工的劳动量，提高材料利用率，降低机械加工成本，但毛坯制造成本增加，两者是相互矛盾的。选率，降低机械加工成本，但毛坯制造成本增加，两者是相互矛盾的。选择毛坯应综合考虑下列因素。择毛坯应综合考虑下列因素。n(1)零件的材料及对零件力学性能的要求零件的材料及对零件力学性能的要求当零件的材料确定后，毛坯的当零件的材料确定后，毛坯的类型也就大致确定了。铸造毛坯铸铁、青铜；锻件力学性能要求高；类型也就大致确定了。铸造毛坯铸铁、青铜；锻件力学性能要求高；形材、铸钢力学要求不高时。形材、铸钢力学要求不高时。n(2)零件的结构形状与外形尺寸零件的结构形状与外形尺寸钢质的一般用途的阶梯轴，如台阶直径钢质的一般用途的阶梯轴，如台阶直径相差不大，可用棒料；若台阶直径相差大，则宜用锻件，以节约材料和相差不大，可用棒料；若台阶直径相差大，则宜用锻件，以节约材料和减少机械加工工作量。减少机械加工工作量。3.2.2毛坯的选择毛坯的选择n(3)生产类型生产类型大批大量生产时，应选毛坯精度和生产率都高的先进的毛大批大量生产时，应选毛坯精度和生产率都高的先进的毛坯制造方法，使毛坯的形状、尺寸尽量接近零件的形状、尺寸，以节约坯制造方法，使毛坯的形状、尺寸尽量接近零件的形状、尺寸，以节约材料，减少机械加工工作量，由此而节约的费用会远远超出毛坯制造所材料，减少机械加工工作量，由此而节约的费用会远远超出毛坯制造所增加的费用，获得好的经济效益。增加的费用，获得好的经济效益。n(4)生产条件生产条件选择毛坯时，应考虑现有生产条件，如现有毛坯的制造水选择毛坯时，应考虑现有生产条件，如现有毛坯的制造水平和设备情况，外协的可能性等。平和设备情况，外协的可能性等。n(5)充分考虑利用新工艺、新技术和新材料充分考虑利用新工艺、新技术和新材料随着毛坯制造专业化生产的随着毛坯制造专业化生产的发展，目前毛坯制造方面的新工艺、新技术和新材料的应用越来越多，发展，目前毛坯制造方面的新工艺、新技术和新材料的应用越来越多，如如精铸、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金和工程塑料精铸、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金和工程塑料的应用日益广泛，的应用日益广泛，这些方法可大大减少机械加工量，节约材料，有十分显著的经济效益，这些方法可大大减少机械加工量，节约材料，有十分显著的经济效益，我们在选择毛坯时，应于充分考虑，在可能的条件下，尽量采用。我们在选择毛坯时，应于充分考虑，在可能的条件下，尽量采用。3.2.2毛坯的选择毛坯的选择n3毛坯的形状与尺寸的确定n由于零件精度和表面质量的要求越来越高，绝大多数情况下毛坯需经过由于零件精度和表面质量的要求越来越高，绝大多数情况下毛坯需经过机械加工才能达到零件的使用要求，因此通常毛坯尺寸比零件尺寸要大。机械加工才能达到零件的使用要求，因此通常毛坯尺寸比零件尺寸要大。毛坯尺寸与零件图上相应的尺寸之差，称为加工余量。毛坯制造尺寸的毛坯尺寸与零件图上相应的尺寸之差，称为加工余量。毛坯制造尺寸的公差称为毛坯公差。毛坯余量和公差的大小与毛坯的制造方法和制造精公差称为毛坯公差。毛坯余量和公差的大小与毛坯的制造方法和制造精度有关，生产中可参考有关工艺手册和标准确定。度有关，生产中可参考有关工艺手册和标准确定。n毛坯余量确定后，就可大致确定毛坯的形状和尺寸。此外，在毛坯的制毛坯余量确定后，就可大致确定毛坯的形状和尺寸。此外，在毛坯的制造、机械加工及热处理时，还有许多工艺因素会影响到毛坯的形状与尺造、机械加工及热处理时，还有许多工艺因素会影响到毛坯的形状与尺寸。如为了工件加工时装夹方便，有些毛坯需要铸出工艺搭子（如图寸。如为了工件加工时装夹方便，有些毛坯需要铸出工艺搭子（如图3.3所示，毛坯上为了满足工艺的需要而增设的工艺凸台，工艺搭子在所示，毛坯上为了满足工艺的需要而增设的工艺凸台，工艺搭子在零件加工好后应予切除）。又如图零件加工好后应予切除）。又如图3.4所示发动机连杆零件，为了保证所示发动机连杆零件，为了保证加工质量，同时也为了加工方便，常将分离零件先做成一个整体毛坯，加工质量，同时也为了加工方便，常将分离零件先做成一个整体毛坯，加工到一定阶段后再切割分离。加工到一定阶段后再切割分离。3.2.2毛坯的选择毛坯的选择n图3.3 工艺搭子的应用3.2.2毛坯的选择毛坯的选择n图3.4 发动机连杆锻造毛坯3.2.2毛坯的选择毛坯的选择n4毛坯零件综合图n选定毛坯后，即应设计、绘制毛坯图。选定毛坯后，即应设计、绘制毛坯图。n对于机械加工工艺人员来说，建议设计对于机械加工工艺人员来说，建议设计毛坯毛坯零件综合图零件综合图。毛坯零件综合图是简化零件图与简化毛坯图的迭加图。毛坯零件综合图是简化零件图与简化毛坯图的迭加图。n如图如图3.5所示。它表达了机械加工对毛坯的期望，为毛坯制所示。它表达了机械加工对毛坯的期望，为毛坯制造人员提供毛坯设计的依据，并表明毛坯与零件之间的关系。造人员提供毛坯设计的依据，并表明毛坯与零件之间的关系。n毛坯毛坯零件综合图零件综合图的内容应包括的内容应包括毛坯结构形状毛坯结构形状、余量余量、尺寸尺寸及公差及公差、机械加工选定的粗基准机械加工选定的粗基准、毛坯组织毛坯组织、硬度硬度、表面及表面及内部缺陷内部缺陷等技术要求。毛坯等技术要求。毛坯零件综合图的具体绘制方法可零件综合图的具体绘制方法可参阅有关工艺手册。参阅有关工艺手册。3.2.23.2.2毛坯的选择毛坯的选择毛坯的选择毛坯的选择n图3.5 毛坯零件综合图3.2.3定位基准的选择定位基准的选择n在机械加工的第一道工序中，只能在机械加工的第一道工序中，只能用毛坯上未经加工的表面用毛坯上未经加工的表面作定位基准，作定位基准，这种定位基准称为粗基准。这种定位基准称为粗基准。n在随后的工序中，在随后的工序中，用加工过的表面作定位基准，则称为精基用加工过的表面作定位基准，则称为精基准。准。n有时，为便于安装和保证所需的加工精度，有时，为便于安装和保证所需的加工精度，在工件上制出专在工件上制出专门供定位用的表面，这种定位基准称为辅助基准门供定位用的表面，这种定位基准称为辅助基准。n制订工艺规程时，能否正确且合理地选择定位基准，将直接制订工艺规程时，能否正确且合理地选择定位基准，将直接影响到被加工零件的位置精度、各表面加工的先后顺序，在影响到被加工零件的位置精度、各表面加工的先后顺序，在某些情况下，还会影响到所采用工艺装备的复杂程度和加工某些情况下，还会影响到所采用工艺装备的复杂程度和加工效率等。效率等。3.2.3定位基准的选择定位基准的选择n在选择定位基准时，通常按如下顺序进行选择：在选择定位基准时，通常按如下顺序进行选择：n（1）首先选择精基准）首先选择精基准选择零件上的哪一组（个）表面作为选择零件上的哪一组（个）表面作为精基准，方能保证零件的精度要求？是否需要第二组（个）精基准，方能保证零件的精度要求？是否需要第二组（个）表面作为精基准，以及如何进行转换？表面作为精基准，以及如何进行转换？n（2）然后选择粗基准）然后选择粗基准粗基准是为加工精基准服务的，粗基准是为加工精基准服务的，为了为了加工出上述精基准加工出上述精基准，应选择哪一组（个）毛坯表面作为粗基，应选择哪一组（个）毛坯表面作为粗基准？粗精基准的用途不同，在选择时所考虑的侧重点也不同。准？粗精基准的用途不同，在选择时所考虑的侧重点也不同。下面对它们的选择原则分别加以说明。下面对它们的选择原则分别加以说明。3.2.3定位基准的选择定位基准的选择n1精基准的选择n在零件的机械加工过程中，除起始工序采用在零件的机械加工过程中，除起始工序采用粗基准外，其余工序的主要定位面都应采用粗基准外，其余工序的主要定位面都应采用精基准。选择精基准时，应重点考虑如何减精基准。选择精基准时，应重点考虑如何减少工件的定位误差，保证加工精度，并使夹少工件的定位误差，保证加工精度，并使夹具结构简单，工件装夹方便。具体选择原则具结构简单，工件装夹方便。具体选择原则为：为：n（1）基准重合原则）基准重合原则n应尽量选择加工表面的工序基准作为定应尽量选择加工表面的工序基准作为定位基准，称为基准重合原则。采用基准位基准，称为基准重合原则。采用基准重合原则，可以直接保证加工精度，避重合原则，可以直接保证加工精度，避免基准不重合误差。在对加工面的位置免基准不重合误差。在对加工面的位置尺寸和位置关系有决定性影响的工序中，尺寸和位置关系有决定性影响的工序中，特别是当位置精度要求很高时，一般不特别是当位置精度要求很高时，一般不应违反这一原则。否则，将由于存在基应违反这一原则。否则，将由于存在基准不重合误差，精度难以保证。准不重合误差，精度难以保证。n例如，图例如，图3.6a所示的活塞，活塞销孔轴线垂所示的活塞，活塞销孔轴线垂直方向的工序基准是活塞顶。镗削活塞销孔直方向的工序基准是活塞顶。镗削活塞销孔时，采用顶面作定位基准，能直接保证工序时，采用顶面作定位基准，能直接保证工序尺寸尺寸A的精度，即遵循了基准重合原则。如图的精度，即遵循了基准重合原则。如图3.6b所示，为简化夹具结构所示，为简化夹具结构，采用活塞裙部，采用活塞裙部的止口端面定位，当用调整法加工时，直接的止口端面定位，当用调整法加工时，直接保证的是尺寸保证的是尺寸C，而工序要求是尺寸，而工序要求是尺寸A，两者，两者不同。不同。3.2.3定位基准的选择定位基准的选择n图3.6 设计基准与定位基准的关系3.2.3定位基准的选择定位基准的选择n（2）基准统一原则）基准统一原则n在零件的加工过程中，应采用同一组精基准定位，尽可能多地加工出零在零件的加工过程中，应采用同一组精基准定位，尽可能多地加工出零件上的加工表面。这一原则称为基准统一原则。件上的加工表面。这一原则称为基准统一原则。n在实际生产中，经常采用的统