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7 7 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定本章提要本章提要 机械加工的目的是将毛坯加工成符合产品要求的零件。通机械加工的目的是将毛坯加工成符合产品要求的零件。通常，毛坯需要经过若干工序才能转化为符合产品要求的零件。常，毛坯需要经过若干工序才能转化为符合产品要求的零件。一个相同结构相同要求的机器零件，可以采用几种不同的工艺一个相同结构相同要求的机器零件，可以采用几种不同的工艺过程完成，但其中总有一种工艺过程在某一特定条件下是最经过程完成，但其中总有一种工艺过程在某一特定条件下是最经济、最合理的。济、最合理的。本章所要解决的本章所要解决的重点重点是是:在现有的生产条件下如何采用经在现有的生产条件下如何采用经济有效的加工方法，并将若干加工方法以合理路径安排以获得济有效的加工方法，并将若干加工方法以合理路径安排以获得符合产品要求的零件。符合产品要求的零件。学习本章，学习本章，首先需要掌握首先需要掌握工序与安装、工位、工步、走刀、工序与安装、工位、工步、走刀、基准、生产过程与机械加工过程等概念，在此基础上将基准、生产过程与机械加工过程等概念，在此基础上将重点学重点学习习机械加工工艺规程的作用、内容及编制方法。机械加工工艺规程的作用、内容及编制方法。内容提纲内容提纲7.17.27.37.4基本概念基本概念定位基准及选择定位基准及选择工艺路线的制定工艺路线的制定加工余量、工序间尺寸及公差的确定加工余量、工序间尺寸及公差的确定7.57.67.77.8工艺尺寸链工艺尺寸链时间定额和提高生产率的工艺途径时间定额和提高生产率的工艺途径工艺方案的比较与技术经济分析工艺方案的比较与技术经济分析自动生产线和柔性制造系统自动生产线和柔性制造系统7.1 7.1 基本概念基本概念一、机械产品生产过程与机械加工工艺过程一、机械产品生产过程与机械加工工艺过程 生产过程：生产过程：从原材料或半成品到成品制造出来的各从原材料或半成品到成品制造出来的各有关劳动过程的总和称为工厂的生产过程。有关劳动过程的总和称为工厂的生产过程。提示：提示：生产过程往往由许多工厂或工厂的许多车间生产过程往往由许多工厂或工厂的许多车间联合完成，这有利于专业化生产，提高生产率、保证产联合完成，这有利于专业化生产，提高生产率、保证产品质量、降低生产成本。品质量、降低生产成本。一台产品的生产过程包括的一台产品的生产过程包括的内容内容有：有：原材料（或半成品、元器件、标准件、工具、工装、原材料（或半成品、元器件、标准件、工具、工装、设备）的购置、运输、检验、保管；设备）的购置、运输、检验、保管；生产准备工作：如编制工艺文件，专用工装及设生产准备工作：如编制工艺文件，专用工装及设备的设计与制造等；备的设计与制造等；毛坯制造；毛坯制造；零件的机械加工及热处理；零件的机械加工及热处理；产品装配与调试、性能试验以及产品包装、发运产品装配与调试、性能试验以及产品包装、发运等工作。等工作。工艺过程工艺过程：在生产过程中凡直接改变生产对象的尺寸、形状、：在生产过程中凡直接改变生产对象的尺寸、形状、性能性能(包括物理性能、化学性能、机械性能等包括物理性能、化学性能、机械性能等)以及相对位置关以及相对位置关系等的过程，统称为工艺过程。系等的过程，统称为工艺过程。工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、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，本门课程只研究机械加工工艺过程和装配工装配等工艺过程，本门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艺过程；铸造、锻造、冲压、焊接、热处理等工艺过程是材材料成型技术料成型技术课程的研究对象。课程的研究对象。机械加工工艺过程机械加工工艺过程：用机械加工的方法直接改变毛坯形状、：用机械加工的方法直接改变毛坯形状、尺寸和机械性能等，使之变为合格零件的过程，一般是指零件尺寸和机械性能等，使之变为合格零件的过程，一般是指零件的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过程，又称的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过程，又称工艺路线工艺路线或或工艺流程工艺流程。二、机械加工工艺过程的组成二、机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程是由若干个顺次排列的机械加工工艺过程是由若干个顺次排列的工序工序组成。工序又可分组成。工序又可分为为安装、工位、工步和走刀安装、工位、工步和走刀。工序：工序：是指一个（或一组）工人在同一个工作地对一是指一个（或一组）工人在同一个工作地对一个（或同时对几个）工件连续完成那一部分工艺过程。个（或同时对几个）工件连续完成那一部分工艺过程。工人、工作地工人、工作地和和工件工件三不变加上三不变加上连续完成连续完成是构成工序是构成工序的四个要素的四个要素，工序是组成工艺过程的，工序是组成工艺过程的基本单元基本单元。工序数目和工艺过程的确定与零件的技术要求、零件工序数目和工艺过程的确定与零件的技术要求、零件的数量和现有工艺条件等有关，如的数量和现有工艺条件等有关，如阶梯轴零件加工阶梯轴零件加工。若生产批量比较小则其加工工艺过程可由若生产批量比较小则其加工工艺过程可由五个五个工序工序组成。棒料毛坯依次通过这五个工序就变成阶梯轴的产组成。棒料毛坯依次通过这五个工序就变成阶梯轴的产品零件。品零件。加工同一零件，若加工同一零件，若生产批量比较大生产批量比较大，此时可将工序，此时可将工序1 1变为两个工序变为两个工序:a a）每个毛坯在一台车床上由一个工人车削一端面）每个毛坯在一台车床上由一个工人车削一端面和钻其上的中心孔。和钻其上的中心孔。b b）卸下来转移到另一台车床上由另一个工人调卸下来转移到另一台车床上由另一个工人调头车削另一端面和钻中心孔头车削另一端面和钻中心孔.安装安装 工件在加工前，在机床或夹具中相对刀具应有一个正工件在加工前，在机床或夹具中相对刀具应有一个正确的位置并给予固定，这个过程称为确的位置并给予固定，这个过程称为装夹装夹，一次装夹所完，一次装夹所完成的那部分加工过程称为成的那部分加工过程称为安装安装。安装是工序的一部分。安装是工序的一部分。每一个工序可能有一次安装，也可能有几次安装。若每一个工序可能有一次安装，也可能有几次安装。若对一个工件的两端连续进行车端面、钻中心孔，就需要两对一个工件的两端连续进行车端面、钻中心孔，就需要两次安装（分别对两端进行加工），每次安装有两个工步次安装（分别对两端进行加工），每次安装有两个工步（车端面和钻中心孔）。（车端面和钻中心孔）。在同一工序中，安装次数应尽量少，既可以提高生产在同一工序中，安装次数应尽量少，既可以提高生产效率，又可以减少由于多次安装带来的加工。效率，又可以减少由于多次安装带来的加工。工位工位 为减少工序中的装夹次数，常采用回转工作台或回转夹具，为减少工序中的装夹次数，常采用回转工作台或回转夹具，使工件在一次安装中，可先后在机床上占有不同的位置进行连使工件在一次安装中，可先后在机床上占有不同的位置进行连续加工，每一个位置所完成的那部分工序，称一个工位。续加工，每一个位置所完成的那部分工序，称一个工位。采用多工位加工，可以提高生产率和保证被加工表面间的采用多工位加工，可以提高生产率和保证被加工表面间的相互位置精度。相互位置精度。工步工步 工步是工序的组成单位。在被加工的表面、切削用量工步是工序的组成单位。在被加工的表面、切削用量（指切削速度、背吃刀量和进给量）、切削刀具均保持不（指切削速度、背吃刀量和进给量）、切削刀具均保持不变的情况下所完成的那部分工序，称工步。变的情况下所完成的那部分工序，称工步。当其中有一个因素变化时，则为另一个工步。当其中有一个因素变化时，则为另一个工步。当同时对一个零件的几个表面进行加工时，则为当同时对一个零件的几个表面进行加工时，则为复合复合工步工步。走刀走刀 被加工的某一表面，由于余量较大或其它原因，在切被加工的某一表面，由于余量较大或其它原因，在切削用量不变的条件下，用同一把刀具对它进行多次加工，削用量不变的条件下，用同一把刀具对它进行多次加工，每加工一次，称一次走刀。每加工一次，称一次走刀。刀具在加工表面上切削一次所完成的内容。刀具在加工表面上切削一次所完成的内容。走刀是构成工艺过程的最小单元。走刀是构成工艺过程的最小单元。综上分析可知，工艺过程的组成是很复杂的。工艺过综上分析可知，工艺过程的组成是很复杂的。工艺过程由许多工序组成，一个工序可能有几个安装，一个安装程由许多工序组成，一个工序可能有几个安装，一个安装可能有几个工位可能有几个工位,一个工位可能有几个工步，如此等等。一个工位可能有几个工步，如此等等。三、生产类型与机械加工工艺规程三、生产类型与机械加工工艺规程 生产类型对工艺过程有着重要影响。生产类型对工艺过程有着重要影响。当生产类型不同时，生产组织和生产管理、车间的当生产类型不同时，生产组织和生产管理、车间的机床布置、毛坯的制造方法、采用的工艺装备（刀、夹、机床布置、毛坯的制造方法、采用的工艺装备（刀、夹、量具）、加工方法以及工人的熟练程度等都有很大的不量具）、加工方法以及工人的熟练程度等都有很大的不同，因此在制订工艺路线之前必须明确该产品的生产类同，因此在制订工艺路线之前必须明确该产品的生产类型。型。生产纲领生产纲领：指包括备品、备件在内的该产品的年产指包括备品、备件在内的该产品的年产量。产品的年生产纲领就是产品的年生产量。量。产品的年生产纲领就是产品的年生产量。N=Qn(1+a)(1+b)N=Qn(1+a)(1+b)式中：式中：N N：零件的生产纲领（件：零件的生产纲领（件/年）；年）；Q:Q:产品的年产量（台产品的年产量（台/年）；年）；n:n:单台产品该零件的数量（件单台产品该零件的数量（件/年）；年）；a:a:备品率，以百分数计；备品率，以百分数计；b:b:废品率，以百分数计。废品率，以百分数计。生产类型生产类型 根据生产纲领和产品本身的大小及结构复杂性，产品的制根据生产纲领和产品本身的大小及结构复杂性，产品的制造可分为三种生产类型造可分为三种生产类型 单件生产单件生产 单个地生产不同结构和不同尺寸的产品，并且很少重复。单个地生产不同结构和不同尺寸的产品，并且很少重复。例如，重型机器制造、专业设备制造和新产品试制等。例如，重型机器制造、专业设备制造和新产品试制等。成批生产成批生产 一年中分批地制造相同的产品，制造过程有一定的重复性。一年中分批地制造相同的产品，制造过程有一定的重复性。例如，机床制造就是比较典型的成批生产。每批制造的相例如，机床制造就是比较典型的成批生产。每批制造的相同产品的数量称为批量。根据批量的大小，成批生产又可分同产品的数量称为批量。根据批量的大小，成批生产又可分为：为：小批生产小批生产-其工艺过程的工艺特点和单件小批生产相似；其工艺过程的工艺特点和单件小批生产相似；大批生产大批生产-其工艺过程的特点和大量生产相似；其工艺过程的特点和大量生产相似；中批生产中批生产-其工艺过程的特点则介于单件小批生产和大其工艺过程的特点则介于单件小批生产和大批大量生产之间。批大量生产之间。大量生产大量生产 产品数量很大，大多数工作地一直按照一定的节拍进行同产品数量很大，大多数工作地一直按照一定的节拍进行同一种零件的某一道工序的加工，称为大量生产。一种零件的某一道工序的加工，称为大量生产。如汽车、拖拉机、轴承等的制造通常都是以大量生产的方如汽车、拖拉机、轴承等的制造通常都是以大量生产的方式进行。式进行。各种生产类型的工艺特征如书表各种生产类型的工艺特征如书表7-57-5；各种生产类型的规范如下所示。各种生产类型的规范如下所示。不同的生产类型具有不同的工艺特征。在制订零件机不同的生产类型具有不同的工艺特征。在制订零件机械加工工艺规程时，必须首先确定生产类型，生产类型确械加工工艺规程时，必须首先确定生产类型，生产类型确定之后，工艺过程的总体轮廓就勾画出来了。定之后，工艺过程的总体轮廓就勾画出来了。在同一个工厂中，可能同时存在几种不同生产类型的在同一个工厂中，可能同时存在几种不同生产类型的生产。判断一个工厂（或一个车间）的生产类型应根据该生产。判断一个工厂（或一个车间）的生产类型应根据该厂（或车间）的主要工艺过程的性质来确定。厂（或车间）的主要工艺过程的性质来确定。机械加工工艺规程的作用机械加工工艺规程的作用 规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件称为文件称为工艺规程工艺规程。其中，规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工其中，规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件称为机械加工工艺规程。艺文件称为机械加工工艺规程。它是在具体的生产条件下，最合理或较合理的工艺过它是在具体的生产条件下，最合理或较合理的工艺过程和操作方法，并按规定的形式书写成工艺文件，经审批程和操作方法，并按规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产的。工艺规程中包括各个工序的排列顺序，后用来指导生产的。工艺规程中包括各个工序的排列顺序，加工尺寸、公差及技术要求，工艺设备及工艺措施，切削加工尺寸、公差及技术要求，工艺设备及工艺措施，切削用量及工时定额等内容。用量及工时定额等内容。工艺规程的作用工艺规程的作用 （1 1）指导生产的主要技术文件：起生产的指导作用；指导生产的主要技术文件：起生产的指导作用；（2 2）是生产组织和生产管理的依据：即生产计划、调度、是生产组织和生产管理的依据：即生产计划、调度、工人操作和质量检验等的依据；工人操作和质量检验等的依据；（3 3）是新建或扩建工厂或车间主要技术资料。是新建或扩建工厂或车间主要技术资料。总之，零件的机械加工工艺规程是每个机械制造厂或加工车总之，零件的机械加工工艺规程是每个机械制造厂或加工车间必不可少的技术文件。间必不可少的技术文件。生产前生产前用它做生产的准备，用它做生产的准备，生产中生产中用它做生产的指挥，用它做生产的指挥，生产后生产后用它做生产的检验。用它做生产的检验。工艺规程的格式工艺规程的格式 为了适应工业发展的需要，加强科学管理和便于交流，原为了适应工业发展的需要，加强科学管理和便于交流，原机械电子工业部还制订了指导性技术文件机械电子工业部还制订了指导性技术文件JB/Z187.388JB/Z187.388工艺工艺规程格式规程格式，要求各机械制造厂按统一规定的格式填写。，要求各机械制造厂按统一规定的格式填写。按照按照规定，属于机械加工工艺规程的有：规定，属于机械加工工艺规程的有：1)1)机械加工工艺过程卡片。机械加工工艺过程卡片。2)2)机械加工工序卡片。机械加工工序卡片。3)3)标准零件或典型零件工艺过程卡片。标准零件或典型零件工艺过程卡片。4)4)单轴自动车床调整卡片。单轴自动车床调整卡片。5)5)多轴自动车床调整卡片。多轴自动车床调整卡片。6)6)机械加工工序操作指导卡片。机械加工工序操作指导卡片。7)7)检验卡片等。检验卡片等。u机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片 此卡片的特点：是以工序为单位，简要说明产品或零、此卡片的特点：是以工序为单位，简要说明产品或零、部件的加工过程的一种工艺文件。它是生产管理的主要技部件的加工过程的一种工艺文件。它是生产管理的主要技术文件。术文件。适用范围：广泛用于成批生产和单件小批生产中比较适用范围：广泛用于成批生产和单件小批生产中比较重要的零件。重要的零件。u机械加工工序卡片机械加工工序卡片 此卡片的特点：在工艺过程卡片的基础上按每道工序所此卡片的特点：在工艺过程卡片的基础上按每道工序所编的一种工艺文件，一般具有工序简图，并详细说明该工编的一种工艺文件，一般具有工序简图，并详细说明该工序的每一个工步的加工内容、工艺参数、操作要求以及所序的每一个工步的加工内容、工艺参数、操作要求以及所用设备和工艺装备等。用设备和工艺装备等。适用范围：主要用于大批大量生产中所有零件，中适用范围：主要用于大批大量生产中所有零件，中批生产中的重要零件和单件小批生产中的关键工序。批生产中的重要零件和单件小批生产中的关键工序。四、机械加工工艺规程设计原则、内容及步骤四、机械加工工艺规程设计原则、内容及步骤 工艺规程设计所需的原始资料工艺规程设计所需的原始资料 （1 1）产品装配图、零件图；）产品装配图、零件图；（2 2）产品验收质量标准；）产品验收质量标准；（3 3）产品的生产纲领及生产批量；）产品的生产纲领及生产批量；（4 4）毛坯材料与毛坯生产条件；）毛坯材料与毛坯生产条件；（5 5）制造厂的生产条件，包括机床设备、工艺装备的规）制造厂的生产条件，包括机床设备、工艺装备的规 格性能及使用状况，工人技术水平以及自制工艺装备能力、格性能及使用状况，工人技术水平以及自制工艺装备能力、能源状况等资料；能源状况等资料；（6 6）工艺规程、工艺装备设计所用设计手册和有关标准；）工艺规程、工艺装备设计所用设计手册和有关标准；（7 7）国内外先进制造技术资料等。）国内外先进制造技术资料等。工艺规程的设计原则工艺规程的设计原则（1 1）必须可靠保证零件图纸上所有技术要求的实现：即保证质）必须可靠保证零件图纸上所有技术要求的实现：即保证质量，并要提高工作效率；量，并要提高工作效率；（2 2）保证经济上的合理性：即要成本低，消耗要小；）保证经济上的合理性：即要成本低，消耗要小；（3 3）保证良好的安全工作条件：尽量减轻工人的劳动强度，保）保证良好的安全工作条件：尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全，创造良好的工作环境；障生产安全，创造良好的工作环境；（4 4）要从本厂实际出发：所制订的工艺规程应立足于本企业实）要从本厂实际出发：所制订的工艺规程应立足于本企业实际条件，并具有先进性，尽量采用新工艺、新技术、新材料。际条件，并具有先进性，尽量采用新工艺、新技术、新材料。（5 5）所制订的工艺规程随着实践的检验和工艺技术的发展与设）所制订的工艺规程随着实践的检验和工艺技术的发展与设备的更新，应能不断地修订完善。备的更新，应能不断地修订完善。(1)(1)质量第一原则质量第一原则(2)(2)效益优先原则效益优先原则 (3)(3)效率争先原则效率争先原则 机械加工工艺规程设计的内容及步骤机械加工工艺规程设计的内容及步骤1 1分析零件图和产品装配图分析零件图和产品装配图 设计工艺规程时，首先应分析零件图和该零件所在部设计工艺规程时，首先应分析零件图和该零件所在部件或总成的装配图，了解该零件在部件或总成中的位置件或总成的装配图，了解该零件在部件或总成中的位置和功用以及部件或总成对该零件提出的技术要求，分析和功用以及部件或总成对该零件提出的技术要求，分析其主要技术关键和应相应采取的工艺措施，其主要技术关键和应相应采取的工艺措施，形成工艺规形成工艺规程设计的总体构思程设计的总体构思。2 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 审查图样上的视图、尺寸公差和技术要求是否正确。统审查图样上的视图、尺寸公差和技术要求是否正确。统一、完整，对零件设计的结构工艺性进行评价，如发现有不一、完整，对零件设计的结构工艺性进行评价，如发现有不合理之处应及时提出，并同有关设计人员商讨图样修改方案，合理之处应及时提出，并同有关设计人员商讨图样修改方案，报主管领导审批。报主管领导审批。3 3由产品的年生产纲领研究确定零件生产类型。由产品的年生产纲领研究确定零件生产类型。4 4确定毛坯确定毛坯 提高毛坯制造质量，可以减少机械加工劳动量，降低机提高毛坯制造质量，可以减少机械加工劳动量，降低机械加工成本，但同时可能会增加毛坯的制造成本，要根据零械加工成本，但同时可能会增加毛坯的制造成本，要根据零件生产类型和毛坯制造的生产条件综合考虑。件生产类型和毛坯制造的生产条件综合考虑。5 5拟订工艺路线拟订工艺路线 其主要内容包括：其主要内容包括：选择定位基准，确定各表面加工方选择定位基准，确定各表面加工方法，划分加工阶段，确定工序集中和分散程度，确定工序顺法，划分加工阶段，确定工序集中和分散程度，确定工序顺序等。序等。在拟定工艺路线时，需同时提出几种可能的加工方案在拟定工艺路线时，需同时提出几种可能的加工方案，然后通过技术、经济的对比分析，然后通过技术、经济的对比分析,最后确定一种最为合理的最后确定一种最为合理的工艺方案。工艺方案。6 6确定各工序所用机床设备和工艺装备（含刀具、确定各工序所用机床设备和工艺装备（含刀具、夹具、量具、辅具等），对需要改装或重新设计的专用工艺夹具、量具、辅具等），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。装备要提出设计任务书。7 7确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。8 8确定各工序的技术要求及检验方法。确定各工序的技术要求及检验方法。9 9确定各工序的切削用量和工时定额。确定各工序的切削用量和工时定额。1010编制工艺文件。编制工艺文件。7.2 7.2 定位基准及选择定位基准及选择 一、基准一、基准基准：基准：用来确定生产对象几何要素间几何关系所依用来确定生产对象几何要素间几何关系所依据的那些点、线、面据的那些点、线、面。基准可分为：基准可分为：设计基准、工艺基准。设计基准、工艺基准。工艺基准又可分为：工艺基准又可分为：工序基准、定位基准、测量基工序基准、定位基准、测量基准和装配基准等。准和装配基准等。基基准准设计基准：设计图样上标注设计尺寸设计基准：设计图样上标注设计尺寸所依据的基准所依据的基准工艺基准：工艺过程工艺基准：工艺过程中所使用的基准中所使用的基准工序基准工序基准定位基准定位基准测量基准测量基准装配基准装配基准 工序基准：工序基准：在工序图上用来确定本工序加工表面尺在工序图上用来确定本工序加工表面尺寸、形状和位置所依据的基准寸、形状和位置所依据的基准 定位基准：定位基准：在加工中用作定位的基准在加工中用作定位的基准 测量基准：测量基准：工件在加工中或加工后，测量尺寸和工件在加工中或加工后，测量尺寸和形位误差所依据的基准，一般情况下常采用设计基准作为测形位误差所依据的基准，一般情况下常采用设计基准作为测量基准。量基准。装配基准：装配基准：装配时用来确定零件或部件在产品中装配时用来确定零件或部件在产品中相对位置所依据的基准。相对位置所依据的基准。如齿轮装在轴上，内孔是它的装配基准；如齿轮装在轴上，内孔是它的装配基准；轴装在箱体孔上，则轴颈是装配基准；轴装在箱体孔上，则轴颈是装配基准；主轴箱体装在床身上，则箱体的底面是装配基准。主轴箱体装在床身上，则箱体的底面是装配基准。上述各种基准应尽可能使之重合。在设计机器零件时，上述各种基准应尽可能使之重合。在设计机器零件时，应尽量选用装配基准作为设计基准；在编制零件的加工工应尽量选用装配基准作为设计基准；在编制零件的加工工艺规程时，应尽量选用设计基准作为工序基准；在加工及艺规程时，应尽量选用设计基准作为工序基准；在加工及测量工作时，应尽量选用工序基准作为定位基准及测量基测量工作时，应尽量选用工序基准作为定位基准及测量基准准;以消除由于基准不重合引起的误差。以消除由于基准不重合引起的误差。基基 准准设计基准设计基准工艺基准工艺基准工艺基准工艺基准定位基准定位基准测量基准测量基准装配基准装配基准粗基准粗基准精基准精基准辅加基准辅加基准基准分类归纳如下：基准分类归纳如下：二、定位基准的选择二、定位基准的选择选择定位基准主要是为了保证零件加工表面之间以及选择定位基准主要是为了保证零件加工表面之间以及加工表面与未加工表面之间的相互位置精度。加工表面与未加工表面之间的相互位置精度。粗基准：粗基准：用毛坯上未经加工的表面作定位基准，用毛坯上未经加工的表面作定位基准，这种定位基准称为粗基准这种定位基准称为粗基准。精基准：精基准：用加工过的表面作定位基准，这种定位用加工过的表面作定位基准，这种定位基准称为精基准基准称为精基准。在选择定位基准时一般都是先根据零件的加工要求选在选择定位基准时一般都是先根据零件的加工要求选择精基准，然后再考虑用那一组表面作粗基准才能把精基准择精基准，然后再考虑用那一组表面作粗基准才能把精基准加工出来。加工出来。1 1精基准的选择原则精基准的选择原则 选择精基准一般应遵循以下几项原则：选择精基准一般应遵循以下几项原则：（1 1）基准重合原则）基准重合原则 应尽可能选择所加工表面的工应尽可能选择所加工表面的工序基准为精基准，这样可以避免由于基准不重合引起的定位序基准为精基准，这样可以避免由于基准不重合引起的定位误差。误差。（2 2）统一基准原则）统一基准原则 应尽可能选择用同一组精基准加工工件上尽可能多的表应尽可能选择用同一组精基准加工工件上尽可能多的表面，以保证所加工的各个表面之间具有正确的相对位置关系。面，以保证所加工的各个表面之间具有正确的相对位置关系。例如，加工轴类零件时，一般都采用两个顶尖孔作为统例如，加工轴类零件时，一般都采用两个顶尖孔作为统一精基准来加工轴类零件上的所有外圆表面和端面，这样可一精基准来加工轴类零件上的所有外圆表面和端面，这样可以保证各外圆表面间的同轴度和端面对轴心线垂直度。以保证各外圆表面间的同轴度和端面对轴心线垂直度。（3 3）互为基准原则互为基准原则 当工件上两个加工表面之间的位置精度要求比较高当工件上两个加工表面之间的位置精度要求比较高时，可以采用两个加工表面时，可以采用两个加工表面互为基准互为基准的方法进行加工。的方法进行加工。车床主轴前后支承轴颈与主轴锥孔间有严格的同轴车床主轴前后支承轴颈与主轴锥孔间有严格的同轴度要求，常先以主轴锥孔为基准磨主轴前、后支承轴颈度要求，常先以主轴锥孔为基准磨主轴前、后支承轴颈表面，然后再以前、后支承轴颈表面为基准磨主轴锥孔，表面，然后再以前、后支承轴颈表面为基准磨主轴锥孔，最后达到图纸上规定的同轴度要求。最后达到图纸上规定的同轴度要求。（4 4）自为基准原则自为基准原则 一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均匀，常以一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均匀，常以加工表面自身为精基准进行加工。加工表面自身为精基准进行加工。提高加工表面的尺寸精度，不能提高表面间的位置精度。提高加工表面的尺寸精度，不能提高表面间的位置精度。图示为在导轨磨床上磨床身导轨表面，被加工床身图示为在导轨磨床上磨床身导轨表面，被加工床身1 1通过楔铁通过楔铁2 2支承在工作台上，纵向移动工作台时，轻压在被加工支承在工作台上，纵向移动工作台时，轻压在被加工导轨面上的百分表指针便给出了被加工导轨面相对于机床导轨导轨面上的百分表指针便给出了被加工导轨面相对于机床导轨的不平行度读数，根据此读数操作工人调整工件的不平行度读数，根据此读数操作工人调整工件1 1底部的底部的4 4个楔个楔铁，直至工作台带动工件纵向移动时百分表指针基本不动为止，铁，直至工作台带动工件纵向移动时百分表指针基本不动为止，然后将工件然后将工件1 1夹紧在工作台上进行磨削。夹紧在工作台上进行磨削。上述四项选择精基准的原则，有时不可能同时满足，应根据实际上述四项选择精基准的原则，有时不可能同时满足，应根据实际条件决定取舍。条件决定取舍。2 2粗基准的选择原则粗基准的选择原则 工件加工的第一道工序所用基准都是粗基准工件加工的第一道工序所用基准都是粗基准,粗基准选择得正粗基准选择得正确与否，不但与第一道工序的加工有关，而且还将对该工件加工的确与否，不但与第一道工序的加工有关，而且还将对该工件加工的全过程产生重大影响。全过程产生重大影响。粗基准粗基准影响影响：位置精度、各加工表面的余量大小（均匀？足够？）：位置精度、各加工表面的余量大小（均匀？足够？）重点重点考虑考虑：如何保证各加工表面有足够余量，使不加工表面和加：如何保证各加工表面有足够余量，使不加工表面和加工表面间的尺寸、位置符合零件图要求。工表面间的尺寸、位置符合零件图要求。选择粗基准，一般应遵循以下几项原则：选择粗基准，一般应遵循以下几项原则：（1 1）保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置）保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则精度的原则被加工零件被加工零件上如有不加工表面上如有不加工表面应选应选不加工面不加工面作粗作粗基准，这样可以保基准，这样可以保证不加工表面相对证不加工表面相对于加工表面具有一于加工表面具有一定的相对位置关系。定的相对位置关系。图图5-2零件加工实例零件加工实例不加工表面不加工表面加工余量加工余量（2 2）合理分配加工余量的原则）合理分配加工余量的原则 从保证重要表面加工从保证重要表面加工余量均匀考虑，应选择重要表面作粗基准，床身加工就是一个余量均匀考虑，应选择重要表面作粗基准，床身加工就是一个很好的实例。很好的实例。图图5-4床身加工粗基准选择床身加工粗基准选择在床身零件中，导轨面是最重要的表面，它不仅精在床身零件中，导轨面是最重要的表面，它不仅精度要求高度要求高,而且要求导轨面具有均匀的金相组织和较高的而且要求导轨面具有均匀的金相组织和较高的耐磨性。由于在铸造床身时耐磨性。由于在铸造床身时,导轨面是倒扣在砂箱的最底导轨面是倒扣在砂箱的最底部浇铸成型的，导轨面材料质地致密，砂眼、气孔相对部浇铸成型的，导轨面材料质地致密，砂眼、气孔相对较少，因此要求在加工床身时，导轨面的实际切除量要较少，因此要求在加工床身时，导轨面的实际切除量要尽可能地小而均匀；故应选导轨面作粗基准加工床身底尽可能地小而均匀；故应选导轨面作粗基准加工床身底面，然后再以加工过的床身底面作精基准加工导轨面，面，然后再以加工过的床身底面作精基准加工导轨面，这样做可以保证从导轨面上切除的加工余量少而均匀。这样做可以保证从导轨面上切除的加工余量少而均匀。（3 3）便于装夹的原则便于装夹的原则 为使工件定位稳定，夹紧可靠，要求所选用的粗基准尽为使工件定位稳定，夹紧可靠，要求所选用的粗基准尽可能平也光洁可能平也光洁,不允许有锻造飞边、铸造浇冒口切痕或其他不允许有锻造飞边、铸造浇冒口切痕或其他缺陷缺陷,并有足够的支承面积。并有足够的支承面积。（4 4）粗基准一般不得重复使用的原则）粗基准一般不得重复使用的原则 粗基准通常只允许使用一次，这是因为粗基准一般都很粗基准通常只允许使用一次，这是因为粗基准一般都很粗糙，重复使用同一粗基准所加工的两组表面之间的位置误粗糙，重复使用同一粗基准所加工的两组表面之间的位置误差会相当大，所以，粗基准一般不得重复使用。差会相当大，所以，粗基准一般不得重复使用。上述四项选择粗基准的原则，有时不能同时兼顾，上述四项选择粗基准的原则，有时不能同时兼顾，只能根据主次决择。只能根据主次决择。7.3 7.3 工艺路线的制订工艺路线的制订 拟订工艺路线是设计工艺规程最为关键的一步，需拟订工艺路线是设计工艺规程最为关键的一步，需顺序完成以下几个方面的工作。顺序完成以下几个方面的工作。1 1、选择定位基准、选择定位基准 2 2、表面加工方法的选择、表面加工方法的选择 3 3、机床设备与工艺装备的选择、机床设备与工艺装备的选择 4 4、加工阶段的划分、加工阶段的划分 5 5、工序的划分、工序的划分 6 6、工序顺序的安排、工序顺序的安排 一、加工方法的选择一、加工方法的选择各种加工方法的经济加工精度和表面粗糙度各种加工方法的经济加工精度和表面粗糙度 不同的加工方法如车、磨、刨、铣、钻、镗等，其用途各不同的加工方法如车、磨、刨、铣、钻、镗等，其用途各不相同，所能达到的精度和表面粗糙度也大不一样。即使是同不相同，所能达到的精度和表面粗糙度也大不一样。即使是同一种加工方法，在不同的加工条件下所得到的精度和表面粗糙一种加工方法，在不同的加工条件下所得到的精度和表面粗糙度也大不一样，这是因为在加工过程中，将有各种因素对精度度也大不一样，这是因为在加工过程中，将有各种因素对精度和粗糙度产生影响，如工人的技术水平、切削用量、刀具的刃和粗糙度产生影响，如工人的技术水平、切削用量、刀具的刃磨质量、机床的调整质量等等。磨质量、机床的调整质量等等。某种加工方法的某种加工方法的经济加工精度经济加工精度：是指在正常的工作条件下：是指在正常的工作条件下（包括完好的机床设备、必要的工艺装备、标准的工人技术等（包括完好的机床设备、必要的工艺装备、标准的工人技术等级、标准的耗用时间和生产费用）所能达到的加工精度。级、标准的耗用时间和生产费用）所能达到的加工精度。在1段，当零件加工精度要求很高时，零件成本将要提高很多，甚至成本再提高，其精度也不能再提高了，存在着一个极限的加工精度。在III段，虽然精度要求很低，但成本也不能无限降低，其最低成本的极限值为S。因此在1、III段应用此法加工是不经济的。在II段，加工方法与加工精度是相互适应的，加工误差与成本基本上是反比关系，可以较经济地达到一定的精度，0段的精度范围就称为这种加工方法的经济精度。各种加工方法所能达到的经济精度、表面粗糙度等可查各种加工方法所能达到的经济精度、表面粗糙度等可查金属机金属机械加工工艺人员手册械加工工艺人员手册。加工方法和加工方案的选择加工方法和加工方案的选择根据加工表面的技术要求，确定加工方法和加工方案。根据加工表面的技术要求，确定加工方法和加工方案。这种方案必须在保证零件达到图纸要求方面是稳定而可这种方案必须在保证零件达到图纸要求方面是稳定而可靠的，并在生产率和加工成本方面是最经济合理的。靠的，并在生产率和加工成本方面是最经济合理的。要考虑被加工材料的性质；要考虑被加工材料的性质；例如，淬火钢用磨削的方法加工；而有色金属则磨削困难例如，淬火钢用磨削的方法加工；而有色金属则磨削困难,，一般采用金刚镗或高速精密车削的方法进行精加工。，一般采用金刚镗或高速精密车削的方法进行精加工。要考虑生产纲领，即考虑生产率和经济性问题。要考虑生产纲领，即考虑生产率和经济性问题。如：大批大量生产应选用高效率的加工方法，采用专用设如：大批大量生产应选用高效率的加工方法，采用专用设备。例如，平面和孔可用拉削加工，轴类零件可采用半自备。例如，平面和孔可用拉削加工，轴类零件可采用半自动液压仿型车床加工，盘类或套类零件可用单能车床加工动液压仿型车床加工，盘类或套类零件可用单能车床加工等。等。应考虑本厂的现有设备和生产条件：应考虑本厂的现有设备和生产条件：即充分利用本厂现即充分利用本厂现有设备和工艺装备。有设备和工艺装备。在选择加工方法时，首先根据零件主要表面的技术要求和在选择加工方法时，首先根据零件主要表面的技术要求和工厂具体条件，先选定它的最终工序方法，然后再逐一选工厂具体条件，先选定它的最终工序方法，然后再逐一选定该表面各有关前导工序的加工方法。定该表面各有关前导工序的加工方法。例题：要求孔的加工精度为例题：要求孔的加工精度为 IT7IT7级，粗糙度级，粗糙度RaRa1 16 63.2um3.2um，确定孔的加工方案。，确定孔的加工方案。查表查表7-207-20可有下面四种加工方案：可有下面四种加工方案：钻一扩一粗铰一精铰；钻一扩一粗铰一精铰；粗镗一半精镗一精镗粗镗一半精镗一精镗；粗镗一半精镗一粗磨一精磨粗镗一半精镗一粗磨一精磨；钻（扩）一拉钻（扩）一拉。方案方案用得最多，在大批、大量生产中常用在自动机床用得最多，在大批、大量生产中常用在自动机床或组合机床上，在成批生产中常用在立钻、摇臂钻、六或组合机床上，在成批生产中常用在立钻、摇臂钻、六角车床等连续进行各个工步加工的机床上。该方案一般角车床等连续进行各个工步加工的机床上。该方案一般用于加工小于用于加工小于 80mm80mm的孔径，工件材料为未淬火钢或铸的孔径，工件材料为未淬火钢或铸铁，不适于加工大孔径，否则刀具过于笨重。铁，不适于加工大孔径，否则刀具过于笨重。方案方案用于加工毛坯本身有铸出或锻出的孔，用于加工毛坯本身有铸出或锻出的孔，但其直径不宜太小，否则因镗杆太细容易发生但其直径不宜太小，否则因镗杆太细容易发生变形而影响加工精度，箱体零件的孔加工常用变形而影响加工精度，箱体零件的孔加工常用这种方案。这种方案。方案方案适用于淬火的工件。适用于淬火的工件。方案方案适用于成批或大量生产的中小型零件，其材适用于成批或大量生产的中小型零件，其材料为未淬火钢、铸铁及有色金属。料为未淬火钢、