4.工艺规程设计.ppt

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1、加工工艺加工工艺产品制造的方法。产品制造的方法。工艺规程制订的原则工艺规程制订的原则是优质、是优质、高产、低成本，即在保证产品质量高产、低成本，即在保证产品质量的前题下，争取最好的经济效益。的前题下，争取最好的经济效益。第一第一节节概概述述一、生产过程和工艺过程一、生产过程和工艺过程企业组织产品生产的模式：企业组织产品生产的模式：1）生产全部零部件、组装机器。）生产全部零部件、组装机器。2 2）生产一部分关键的零部件，其余的由其它企业供应。）生产一部分关键的零部件，其余的由其它企业供应。3 3）完全不生产零部件，自己只负责设计与销售。）完全不生产零部件，自己只负责设计与销售。企业在市场导向下，

2、产品的生产过程主要企业在市场导向下，产品的生产过程主要可划分为四个阶段，即可划分为四个阶段，即新产品开发、产品制造、新产品开发、产品制造、产品销售和售后服务阶段。产品销售和售后服务阶段。2.工艺过程工艺过程工艺过程可根据其具体工作内容分为铸造、锻工艺过程可根据其具体工作内容分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、表面处理、造、冲压、焊接、机械加工、热处理、表面处理、装配等不同的工艺过程。装配等不同的工艺过程。对位置和物理、力学性能等，使其成为成品或半成品对位置和物理、力学性能等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。的过程称为工艺过程。二、机械加工工艺过程及其组成二、机械加工工艺过程及

3、其组成1.工工序序例：例：表表1-1单件小批生产的工艺过程单件小批生产的工艺过程工序号工序号工工序序内内容容设设备备1车一端面，钻中心孔车一端面，钻中心孔*；调头，车另一端面，钻中心孔调头，车另一端面，钻中心孔车床车床I2车大外圆及倒角；调头，车车大外圆及倒角；调头，车小外圆、切槽及倒角小外圆、切槽及倒角车床车床II3铣键槽、去毛刺铣键槽、去毛刺铣铣床床表表1-2大批大量生产的工艺过程大批大量生产的工艺过程工序号工序号工工序序内内容容设设备备1铣两端面，钻两端中心孔铣两端面，钻两端中心孔*铣端面钻中铣端面钻中心孔机床心孔机床2车大外圆及倒角车大外圆及倒角车床车床I3车小外圆、切槽及倒角车小外圆

4、、切槽及倒角车床车床II4铣键槽铣键槽专用铣床专用铣床5去毛刺去毛刺钳工台钳工台图图11阶梯轴阶梯轴讨论：讨论：生产规模不生产规模不同，工序的划同，工序的划分不一样。分不一样。200.07210.8阶梯轴阶梯轴3240250.07350-0.0170.80.8354030550150其余其余倒角倒角1453.221flashflash 图图41小轴零件小轴零件2.安安装装3.工工位位例：例：表表1-1单件小批生产的工艺过程单件小批生产的工艺过程工序号工序号工工序序内内容容设设备备1车一端面，钻中心孔车一端面，钻中心孔*；调头，车另一端面，钻中心孔调头，车另一端面，钻中心孔车床车床I2车大外圆及

5、倒角；调头，车车大外圆及倒角；调头，车小外圆、切槽及倒角小外圆、切槽及倒角车床车床II3铣键槽、去毛刺铣键槽、去毛刺铣铣床床表表1-2大批大量生产的工艺过程大批大量生产的工艺过程工序号工序号工工序序内内容容设设备备1铣两端面，钻两端中心孔铣两端面，钻两端中心孔*铣端面钻中铣端面钻中心孔机床心孔机床2车大外圆及倒角车大外圆及倒角车床车床I3车小外圆、切槽及倒角车小外圆、切槽及倒角车床车床II4铣键槽铣键槽专用铣床专用铣床5去毛刺去毛刺钳工台钳工台图11阶梯轴两次两次两次两次一次一次一次一次一次一次一次一次一次一次讨论：讨论：安装次数多安装次数多好还是少好？好还是少好？图图39多工位加工多工位加工

6、4.工步与复合工步工步与复合工步 图图36转塔自动车床的不同工步转塔自动车床的不同工步图图37复合工步复合工步图图35底座零件底孔加工工序底座零件底孔加工工序例：例：表表1-1单件小批生产的工艺过程单件小批生产的工艺过程工序号工序号工工序序内内容容设设备备1车一端面，钻中心孔车一端面，钻中心孔*；调头，车另一端面，钻中心孔调头，车另一端面，钻中心孔车床车床I2车大外圆及倒角；调头，车车大外圆及倒角；调头，车小外圆、切槽及倒角小外圆、切槽及倒角车床车床II3铣键槽、去毛刺铣键槽、去毛刺铣铣床床表表1-2大批大量生产的工艺过程大批大量生产的工艺过程工序号工序号工工序序内内容容设设备备1铣两端面，钻

7、两端中心孔铣两端面，钻两端中心孔*铣端面钻中铣端面钻中心孔机床心孔机床2车大外圆及倒角车大外圆及倒角车床车床I3车小外圆、切槽及倒角车小外圆、切槽及倒角车床车床II4铣键槽铣键槽专用铣床专用铣床5去毛刺去毛刺钳工台钳工台阶梯轴四个四个五个五个一个一个两个两个三个三个两个两个一个一个5.走走刀刀 图图74以棒料制造阶梯轴以棒料制造阶梯轴三、生产纲领与生产类型三、生产纲领与生产类型1.1.生产纲领生产纲领 生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量。零件在计划期一年中的生产纲领零件在计划期一年中的生产纲领N可按下式计算可按下式计算 式中式中 Q Q产

8、品的年生产纲领，单位：台产品的年生产纲领，单位：台/年；年；n每台产品中所含零件的数量，单位：件每台产品中所含零件的数量，单位：件/台；台；a%备品率，对易损件应考虑一定数量的备品，以供用户修配的需要；备品率，对易损件应考虑一定数量的备品，以供用户修配的需要；b%废品率。废品率。和进度计划和进度计划2.生产类型的划分生产类型的划分根据产品投入生产的连续性，可大致分为三种不根据产品投入生产的连续性，可大致分为三种不同的生产类型。同的生产类型。1.单单件件生生产产产品品种不固定，每一产品品种不固定，每一品种的产品数量很少，大多品种的产品数量很少，大多数工作地点的加工对象经常数工作地点的加工对象经常

9、改变。例如，重型机械、造改变。例如，重型机械、造船业等一般属于单件生产。船业等一般属于单件生产。2.大大量量生生产产产品品种固定，每种产品品种固定，每种产品数量很大，大多数工产品数量很大，大多数工作地点的加工的对象固定作地点的加工的对象固定不变。例如，汽车、轴承不变。例如，汽车、轴承制造等一般属于大量生产制造等一般属于大量生产。3.成批生产成批生产产品品种基本固定，产品品种基本固定，但数量少，品种较多，但数量少，品种较多，需要周期性地轮换生产，需要周期性地轮换生产，大多数工作地点的加工大多数工作地点的加工对象是周期性的变换。对象是周期性的变换。计算节拍的公式：计算节拍的公式：t=60/N（3-

10、2）式中式中t节拍，单位为节拍，单位为min/件；件；机床每年工作时数，单位为机床每年工作时数，单位为h；N零件生产纲领，单位为件。零件生产纲领，单位为件。=cmn式中式中c每天班次（以每天班次（以2计算）；计算）；m每年周数（以每年周数（以51计算）；计算）；n每周一班工作时数（以每周一班工作时数（以35计算）；计算）；设备利用率，一般取设备利用率，一般取0.940.96。三、节三、节拍拍节拍是指生产每节拍是指生产每一个零件所规定的时一个零件所规定的时间指标。间指标。1.工艺规程的作用工艺规程的作用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2.工艺规程是组织生产和管

11、理工作的基本依据工艺规程是组织生产和管理工作的基本依据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四、机械加工工艺规程四、机械加工工艺规程机械加工工艺规程简称为工艺规程，是指导机械加工的机械加工工艺规程简称为工艺规程，是指导机械加工的主要技术文件。主要技术文件。它是以工序为单位说明一个零件全部加工过程的工艺它是以工序为单位说明一个零件全部加工过程的工艺卡片。这种卡片包括零件各个工序的名称、工序内容，经卡片。这种卡片包括零件各个工序的名称、工序内容，经过的车间、工段、所用的机床、刀具、夹具、量具，工时过的车间、工段、所用的机床、刀具、夹具、量具，工时定额等

12、。主要用于单件小批生产以及生产管理中。定额等。主要用于单件小批生产以及生产管理中。2.常用工艺文件的种类常用工艺文件的种类（1）机械加工工艺过程卡片）机械加工工艺过程卡片（2）机械加工工艺卡）机械加工工艺卡（3）机械加工工序卡机械加工工序卡产品的全套装配图及零件图产品的验收质量标准产品的生产纲领及生产类型零件毛坯图及毛坯生产情况本厂（车间）的生产条件各种有关手册、标准等技术资料国内外先进工艺及生产技术的发展与应用情况 3.制订机械加工艺规程的原始资料制订机械加工艺规程的原始资料零件毛坯图通常由毛坯车间技术人员设零件毛坯图通常由毛坯车间技术人员设计。机械加工工艺人员应研究毛坯图并计。机械加工工艺

13、人员应研究毛坯图并了解毛坯的生产情况，如了解毛坯的余了解毛坯的生产情况，如了解毛坯的余量、结构工艺性、铸件的分型面和浇冒量、结构工艺性、铸件的分型面和浇冒口位置、模锻件的出模斜度和飞边位置口位置、模锻件的出模斜度和飞边位置等，以便正确选择零件加工时的装夹部等，以便正确选择零件加工时的装夹部位和装夹方法，合理确定工艺过程。位和装夹方法，合理确定工艺过程。应全面了解工厂（车间）应全面了解工厂（车间）设备的种类、规格和精度设备的种类、规格和精度状况，工人的技术水平，状况，工人的技术水平，现有的刀、夹、量具规格，现有的刀、夹、量具规格，以及专用设备、工艺装备以及专用设备、工艺装备的设计制造能力，等等。

14、的设计制造能力，等等。（1）机械加工工艺规程制定的原则机械加工工艺规程制定的原则1）以以保保证证零零件件加加工工质质量量，达达到到设设计计图图纸纸规规定定的的各各项项技技术术要要求求为为前提。前提。2）工艺过程有较高的生产效率和较低的成本。）工艺过程有较高的生产效率和较低的成本。3）充分考虑和利用现有生产条件，尽可能作到平衡生产。）充分考虑和利用现有生产条件，尽可能作到平衡生产。4）尽尽量量减减轻轻工工人人劳劳动动强强度度，保保证证安安全全生生产产，创创造造良良好好、文文明明劳劳动条件。动条件。5）积积极极采采用用先先进进技技术术和和工工艺艺，减减少少材材料料和和能能源源消消耗耗，并并应应符符

15、合合环保要求。环保要求。4.制订机械加工工艺规程的原则及步骤制订机械加工工艺规程的原则及步骤（2）步）步骤骤分析研究产品图纸分析研究产品图纸工艺性分析工艺性分析选择毛坯选择毛坯拟订工艺路线拟订工艺路线选择设备、工装选择设备、工装确定工序余量、工序尺寸确定工序余量、工序尺寸确定切削用量、工时定额确定切削用量、工时定额填写工艺文件技术经济分析填写工艺文件技术经济分析了解产品的用途、性能和工作条件，了解产品的用途、性能和工作条件，熟悉零件在产品中的地位和作用，明熟悉零件在产品中的地位和作用，明确零件的主要技术要求。确零件的主要技术要求。审审查查图图纸纸上上的的尺尺寸寸、视视图图和和技技术术要要求求是

16、是否否完完整整、正正确确、统统一一，分分析析主主要要技技术术要要求求是是否否合合理理、适适当当，审审查查零零件件结结构工艺性。构工艺性。确定毛坯的依据是零件在产品中的确定毛坯的依据是零件在产品中的作用、零件本身的结构特征与外形作用、零件本身的结构特征与外形尺寸、零件材料工艺特性以及零件尺寸、零件材料工艺特性以及零件生产批量等。常用的毛坯种类有铸生产批量等。常用的毛坯种类有铸件、锻件、焊接件、冲压件、型材件、锻件、焊接件、冲压件、型材等，其特点及应用见表。等，其特点及应用见表。这是机械加工工艺规程设计的核心部分，这是机械加工工艺规程设计的核心部分，其主要内容有：选择定位基准；确定加工其主要内容有

17、：选择定位基准；确定加工方法；安排加工顺序以及安排热处理、检方法；安排加工顺序以及安排热处理、检验和其它工序等验和其它工序等包括机床、夹具、刀具、量具、辅具等。包括机床、夹具、刀具、量具、辅具等。工艺装备的选择在满足零件加工工艺的需工艺装备的选择在满足零件加工工艺的需要和可靠地保证零件加工质量的前提下，要和可靠地保证零件加工质量的前提下，应与生产批量和生产节拍相适应，并应充应与生产批量和生产节拍相适应，并应充分利用现有条件，以降低生产准备费用。分利用现有条件，以降低生产准备费用。对必须改装或重新设计的专用或成组工艺对必须改装或重新设计的专用或成组工艺装备，应在进行经济性分析和论证的基础装备，应

18、在进行经济性分析和论证的基础上提出设计任务书。上提出设计任务书。对所制定的工艺方案应进行技术经济分析，对所制定的工艺方案应进行技术经济分析，并应对多种工艺方案进行比较，或采用优并应对多种工艺方案进行比较，或采用优化方法，以确定出最优工艺方案化方法，以确定出最优工艺方案n常用的机械零件的毛坯有铸件、锻件、焊接件、型材、常用的机械零件的毛坯有铸件、锻件、焊接件、型材、冲压件以及粉末冶金、成型轧制件等。零件的毛坯种类有的冲压件以及粉末冶金、成型轧制件等。零件的毛坯种类有的已在图纸上明确，如焊接件。有的随着零件材料的选定而确已在图纸上明确，如焊接件。有的随着零件材料的选定而确定，如选用铸铁、铸钢、青铜

19、、铸铝等，此时毛坯必为铸件，定，如选用铸铁、铸钢、青铜、铸铝等，此时毛坯必为铸件，且除了形状简单的小尺寸零件选用铸造型材外，均选用单件且除了形状简单的小尺寸零件选用铸造型材外，均选用单件造型铸件。对于材料为结构钢的零件，除了重要零件如曲轴、造型铸件。对于材料为结构钢的零件，除了重要零件如曲轴、连杆明确是锻件外，大多数只规定了材料及其热处理要求，连杆明确是锻件外，大多数只规定了材料及其热处理要求，这就需要工艺规程设计人员根据零件的作用、尺寸和结构形这就需要工艺规程设计人员根据零件的作用、尺寸和结构形状来确定毛坯种类。如作用一般的阶梯轴，若各阶梯的直径状来确定毛坯种类。如作用一般的阶梯轴，若各阶梯

20、的直径差较小，则可直接以圆棒料作毛坯；重要的轴或直径差大的差较小，则可直接以圆棒料作毛坯；重要的轴或直径差大的阶梯轴，为了减少材料消耗和切削加工量，则宜采用锻件毛阶梯轴，为了减少材料消耗和切削加工量，则宜采用锻件毛坯。坯。毛坯的选择毛坯的选择各类毛坯的特点及适用范围各类毛坯的特点及适用范围毛坯种类毛坯种类制造精度制造精度（IT）加工加工余量余量原原材材料料工件尺寸工件尺寸工件工件形状形状机械性能机械性能适用生产适用生产类型类型型型 材材型材焊接件型材焊接件砂型铸造砂型铸造自由锻造自由锻造普通模锻普通模锻钢模铸造钢模铸造精密锻造精密锻造压力铸造压力铸造熔模铸造熔模铸造冲压件冲压件粉末冶金件粉末冶

21、金件工程塑料件工程塑料件13级以下级以下13级以下级以下1115101281181171081079911大大一般一般大大大大一般一般较小较小较小较小小小很小很小小小很小很小较小较小各种材料各种材料钢钢材材铸铁铸铁,铸钢铸钢,青铜青铜钢材为主钢材为主钢钢,锻铝锻铝,铜等铜等铸铝为主铸铝为主钢材钢材,锻铝等锻铝等铸铁铸铁,铸钢铸钢,青铜青铜铸铁铸铁,铸钢铸钢,青铜青铜钢钢铁铁,铜铜,铝基材料铝基材料工程塑料工程塑料小小型型大、中型大、中型各种尺寸各种尺寸各种尺寸各种尺寸中、小型中、小型中、小型中、小型小小型型中、小型中、小型小型为主小型为主各种尺寸各种尺寸中、小尺寸中、小尺寸中、小尺寸中、小尺寸

22、简简单单较复杂较复杂复复杂杂较简单较简单一一般般较复杂较复杂较复杂较复杂复复杂杂复复杂杂复复杂杂较复杂较复杂复杂复杂较好较好有内应力有内应力差差好好好好较好较好较好较好较好较好较好较好好好一般一般一般一般各种类型各种类型单单件件单件小批单件小批单件小批单件小批中、大批量中、大批量中、大批量中、大批量大大批批量量中、大批量中、大批量中、大批量中、大批量大大批批量量中、大批量中、大批量中、大批量中、大批量第二节第二节 零件的结构工艺性分析零件的结构工艺性分析铸件：便于造型、拔模铸件：便于造型、拔模斜度斜度璧厚均匀、无尖边、尖角璧厚均匀、无尖边、尖角锻件：形状简单、无尖边、锻件：形状简单、无尖边、尖

23、角、飞刺，便于出模尖角、飞刺，便于出模在毛坯制造方面在毛坯制造方面在装配方面在装配方面便于装配、减少修配量便于装配、减少修配量在加工方面在加工方面合理标注零件的技术合理标注零件的技术要求要求便于加工、减少加工便于加工、减少加工数控加工工艺性分析数控加工工艺性分析（见表（见表9-19-1）减轻零件重量减轻零件重量保证加工的可行性、经济性保证加工的可行性、经济性零件尺寸、规格、结构要素零件尺寸、规格、结构要素标准化标准化正确标注图纸尺寸及加工技正确标注图纸尺寸及加工技术要求。术要求。在装配方面在装配方面在加工方面在加工方面便于分解独立装配单元便于分解独立装配单元便于平行、流水作业便于平行、流水作业

24、调整方便、减轻装配劳动调整方便、减轻装配劳动便于达到装配精度便于达到装配精度零件结构工艺性零件结构工艺性n学习要点：学习要点：理解并掌握零件机械加工结构工艺性和零件装配与维修结构工理解并掌握零件机械加工结构工艺性和零件装配与维修结构工艺性。艺性。n概述概述结构工构工艺性的概念性的概念在机械在机械设计中，不中，不仅要保要保证所所设计的机械的机械设备具有良好的具有良好的工作性能，而且工作性能，而且还要考要考虑能否制造、便于制造和尽可能降低制能否制造、便于制造和尽可能降低制造成本。造成本。这种在机械种在机械设计中中综合考合考虑制造、装配工制造、装配工艺、维修及修及成本等方面的技成本等方面的技术，称，

25、称为机械机械设计工工艺性。机器及其零部件的性。机器及其零部件的工工艺性主要体性主要体现于于结构构设计当中，所以又称当中，所以又称为结构构设计工工艺性。性。零件零件结构构设计工工艺性，性，简称零件称零件结构工构工艺性，是指所性，是指所设计的零的零件在件在满足使用要求的条件下制造的可行性和足使用要求的条件下制造的可行性和经济性。性。零件零件结构工构工艺性存在于零部件生性存在于零部件生产和使用的全和使用的全过程，包括：程，包括：材料材料选择、毛坯生、毛坯生产、机械加工、机械加工、热处理、机器装配、机器使理、机器装配、机器使用、用、维护，直至，直至报废、回收和再利用等。、回收和再利用等。n n影响影响

26、结构工构工艺性的因素性的因素n影响影响结构构设计工工艺性的因素主要有：生性的因素主要有：生产类型、制造条型、制造条件和工件和工艺技技术的的发展三个方面。展三个方面。生生生生产类产类型是影响型是影响型是影响型是影响结结构构构构设计设计工工工工艺艺性的首要因素。性的首要因素。性的首要因素。性的首要因素。当当单件、小件、小批生批生产零件零件时，大都采用生，大都采用生产效率效率较低、通用性低、通用性较强的的设备和工和工艺装装备，采用普通的制造方法，因此，机器和零部件的采用普通的制造方法，因此，机器和零部件的结构构应与与这类工工艺装装备和和工工艺方法相适方法相适应。在大批大量生。在大批大量生产时，往往采

27、用高效、自，往往采用高效、自动化的生化的生产设备和工和工艺装装备，以及先，以及先进的工的工艺方法，方法，产品品结构必构必须适适应高速、自高速、自动化化生生产的要求。常常同一种的要求。常常同一种结构，在构，在单件小批生件小批生产中工中工艺性良好，在大批性良好，在大批大量生大量生产中未必也好，反之亦然。中未必也好，反之亦然。机械零部件的机械零部件的机械零部件的机械零部件的结结构必构必构必构必须须与制造厂的生与制造厂的生与制造厂的生与制造厂的生产产条件相适条件相适条件相适条件相适应应。具体。具体生生产条件条件应包括：毛坯的生包括：毛坯的生产能力及技能力及技术水平、机械加工水平、机械加工设备和工和工艺

28、装装备的的规格及性能、格及性能、热处理理设备条件与能力、技条件与能力、技术人人员和工人的技和工人的技术水平水平以及以及辅助部助部门的制造能力和技的制造能力和技术力量等。力量等。随着生随着生产不断不断发展，新的加工展，新的加工设备和工和工艺方法的不断出方法的不断出现，以往，以往认为工工艺性不好的性不好的结构构设计，在采用了先，在采用了先进的制造工的制造工艺后，可能后，可能变得得简便、便、经济。例如。例如电火花、火花、电解、激光、解、激光、电子束、超声波加工等特种加工技子束、超声波加工等特种加工技术的的发展，使展，使诸如陶瓷等如陶瓷等难加工材料、复加工材料、复杂形面、精密微孔等加工形面、精密微孔等

29、加工变得容得容易；精密易；精密铸造、造、轧制成形、粉末冶金等先制成形、粉末冶金等先进工工艺的不断采用，使毛坯制的不断采用，使毛坯制造精度大大提高；真空技造精度大大提高；真空技术、离子氮化、离子氮化、镀渗技渗技术使零件表面使零件表面质量有了量有了很大的改善。很大的改善。n n零件零件结构工构工艺性的基本要求性的基本要求n1）机器零部件是）机器零部件是为整机工作性能服整机工作性能服务的，零部件的，零部件结构工构工艺性性应服从整机的工服从整机的工艺性。性。2）在）在满足工作性能的前提下，零件造型足工作性能的前提下，零件造型应尽量尽量简单，同同时应尽量减少零件的加工表面数量和加工面尽量减少零件的加工表

30、面数量和加工面积；尽量采；尽量采用用标准件、通用件和外准件、通用件和外购件；增加相同形状和相同元素件；增加相同形状和相同元素（如直径、（如直径、圆角半径、配合、螺角半径、配合、螺纹、键、齿轮模数等）的模数等）的数量。数量。3）零件）零件设计时在保在保证零件使用功能和充分考零件使用功能和充分考虑加工加工可能性、方便性、精确性的前提下可能性、方便性、精确性的前提下应符合符合经济性要求，即性要求，即应尽量降低零件的技尽量降低零件的技术要求（加工精度和表面要求（加工精度和表面质量），以量），以使零件便于制造。使零件便于制造。4）尽量减少零件的机械加工余量，力求）尽量减少零件的机械加工余量，力求实现少或

31、无少或无切屑加工，以降低零件的生切屑加工，以降低零件的生产成本。成本。5）合理）合理选择零件材料，使其机械性能适零件材料，使其机械性能适应零件的工零件的工作条件，且成本作条件，且成本较低。低。6）符合）符合环境保境保护要求，使零件制造和使用要求，使零件制造和使用过程中无程中无污染、省能源，便于染、省能源，便于报废、回收和再利用。、回收和再利用。n对于零件机械加工于零件机械加工结构工构工艺性，主要从零件加工的性，主要从零件加工的难易性和加易性和加工成本两方面考工成本两方面考虑。在。在满足使用要求的前提下，一般足使用要求的前提下，一般对零件的零件的技技术要求要求应尽量降低，同尽量降低，同时对零件每

32、一个加工表面的零件每一个加工表面的设计，应充分考充分考虑其可加工性和加工的其可加工性和加工的经济性，使其加工工性，使其加工工艺路路线简单，有利于提高生有利于提高生产效率，并尽可能使用效率，并尽可能使用标准刀具和通用工装等，准刀具和通用工装等，以降低加工成本。此外零件机械加工以降低加工成本。此外零件机械加工结构工构工艺性性还要考要考虑以下以下要求：要求：1）设计的的结构要有足构要有足够的加工空的加工空间，以保，以保证刀具能刀具能够接近加工接近加工部位，留有必要的退刀槽和越程槽等；部位，留有必要的退刀槽和越程槽等；2）设计的的结构构应便于加工，如便于加工，如应尽量避免使尽量避免使钻头在斜面上在斜面

33、上钻孔；孔；3）尽量减少加工面）尽量减少加工面积，如，如对大平面或大平面或长孔合理加孔合理加设空刀等；空刀等；4）从提高生）从提高生产率的角度考率的角度考虑，在，在结构构设计中中应尽量使零件上相尽量使零件上相似的似的结构要素（如退刀槽、构要素（如退刀槽、键槽等）槽等）规格相同，并格相同，并应使使类似的似的加工面（如凸台面、加工面（如凸台面、键槽等）位于同一平面上或同一槽等）位于同一平面上或同一轴截面上，截面上，以减少以减少换刀或安装次数及刀或安装次数及调整整时间；5）零件）零件结构构设计应便于加工便于加工时的安装与的安装与夹紧。n下下图给出了部分零件切削加工出了部分零件切削加工结构工构工艺性改

34、性改进前后的示例。前后的示例。n n零件装配和维修结构工艺性零件装配和维修结构工艺性n零件装配和维修结构工艺性对于产品的整个生产过程有很大影响。它零件装配和维修结构工艺性对于产品的整个生产过程有很大影响。它是评定机器设计好坏的标志之一。装配过程的难易、成本的高低、以及机是评定机器设计好坏的标志之一。装配过程的难易、成本的高低、以及机器使用质量是否良好，在很大程度上取决于它本身的结构。器使用质量是否良好，在很大程度上取决于它本身的结构。机器的装配工艺性要求机器结构在装配过程中，使相互联接的零部件机器的装配工艺性要求机器结构在装配过程中，使相互联接的零部件不用或少用修配和机械加工，就能按要求顺利地

35、、花比较少的劳动量装配不用或少用修配和机械加工，就能按要求顺利地、花比较少的劳动量装配起来并达到规定的装配精度。起来并达到规定的装配精度。装配对零部件结构工艺性的要求，主要是使装配周期最短、劳动量最装配对零部件结构工艺性的要求，主要是使装配周期最短、劳动量最少、而且操作方便容易达到装配精度要求。为此，应考虑以下几个方面少、而且操作方便容易达到装配精度要求。为此，应考虑以下几个方面（1）将结构分拆成若干个独立的装配单元）将结构分拆成若干个独立的装配单元为了多快好省地装配机器，必须最大限度缩短装配周期，而把机器分为了多快好省地装配机器，必须最大限度缩短装配周期，而把机器分成若干个装配单元是缩短装配

36、周期的基本措施。因为机器分拆成若干个装成若干个装配单元是缩短装配周期的基本措施。因为机器分拆成若干个装配单元后，可以在装配工作上组织平行装配作业，扩大装配工作面，而且配单元后，可以在装配工作上组织平行装配作业，扩大装配工作面，而且能使装配按流水线组织生产。同时，各装配单元能预先调整试验。各部分能使装配按流水线组织生产。同时，各装配单元能预先调整试验。各部分能以较完善的状态送去总装，有利于保证机器的最终质量。能以较完善的状态送去总装，有利于保证机器的最终质量。以机床生产实践为例，一般机床都是由若干个部件组成，如普通车床以机床生产实践为例，一般机床都是由若干个部件组成，如普通车床由床头箱、进给箱、

37、溜板箱、刀架、尾架和床身等部件组成。在装配时可由床头箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架和床身等部件组成。在装配时可以对各部件（装配单元）平行进行装配，而互不干扰。这些独立的部件，以对各部件（装配单元）平行进行装配，而互不干扰。这些独立的部件，装配好之后，便可到专门的试验台上试车和试验，合格后送去进行总装配。装配好之后，便可到专门的试验台上试车和试验，合格后送去进行总装配。将机器分拆成若干独立装配单元，除上述优点外，还有：将机器分拆成若干独立装配单元，除上述优点外，还有：1）便于部件规格化、系列化和标准化，并可减少劳动量，提高装配生产率和降低成本。）便于部件规格化、系列化和标准化，并可减少劳动量，提

38、高装配生产率和降低成本。2）有利于机器质量不断的改进和提高。这对重型机器尤为重要，因为它们寿命周期较）有利于机器质量不断的改进和提高。这对重型机器尤为重要，因为它们寿命周期较长，不会轻易报废。随着科学技术进步和要求的不断提高，经常在使用过程中需加以长，不会轻易报废。随着科学技术进步和要求的不断提高，经常在使用过程中需加以改进。若机器具有独立装配单元，则改进起来很方便。改进。若机器具有独立装配单元，则改进起来很方便。3）便于协作生产。可由各专业工厂分别生产独立单元，然后再集中进行装配。）便于协作生产。可由各专业工厂分别生产独立单元，然后再集中进行装配。4）给重型机械包装运输带来很大方便。）给重型

39、机械包装运输带来很大方便。5）装配工作中，可在组织平行装配作业基础上安排流水作业生产。）装配工作中，可在组织平行装配作业基础上安排流水作业生产。6）各独立装配单元可预先进行调整实验，各部分以比较完善状态进入总装，有利于保）各独立装配单元可预先进行调整实验，各部分以比较完善状态进入总装，有利于保证产品质量和总装顺利进行。证产品质量和总装顺利进行。（2）尽量减少装配时的修配和机械加工）尽量减少装配时的修配和机械加工装配时的修配工作，不仅要求技术高，而且多半是手工操作，既费工又难以确定装配时的修配工作，不仅要求技术高，而且多半是手工操作，既费工又难以确定工作量。因此，在结构设计中就应考虑到如何将装配

40、时的修配工作减少到最低限度。工作量。因此，在结构设计中就应考虑到如何将装配时的修配工作减少到最低限度。（3）尽量使装配和拆卸方便）尽量使装配和拆卸方便设计机器结构时，必须考虑装配工作简单方便。很重要的一点是套件的几个表设计机器结构时，必须考虑装配工作简单方便。很重要的一点是套件的几个表面不应该是同时地装入基准零件（如箱体零件）的配合孔中，而应该按先后次序，依面不应该是同时地装入基准零件（如箱体零件）的配合孔中，而应该按先后次序，依次装入。次装入。综上所述，一般装配和维修对零件结构工艺性的要求主要包括：能够组成单独的综上所述，一般装配和维修对零件结构工艺性的要求主要包括：能够组成单独的部件或装配

41、单元、应具有合适的装配基面、考虑装配和拆卸的方便性、考虑设备维护部件或装配单元、应具有合适的装配基面、考虑装配和拆卸的方便性、考虑设备维护的方便性、选择合理的调整或补偿环以及尽量减少修配工作量等。的方便性、选择合理的调整或补偿环以及尽量减少修配工作量等。下表给出了部分装配和维修结构工艺性正误示例。下表给出了部分装配和维修结构工艺性正误示例。定位基准的选择定位基准的选择Selection of Location Datum学习要点学习要点学习要点学习要点：掌握基准的概念，深刻理解设计基准、工艺基准（包括掌握基准的概念，深刻理解设计基准、工艺基准（包括工序基准、定位基准、装配基准和测量基准）的含义

42、及其相互之工序基准、定位基准、装配基准和测量基准）的含义及其相互之间的关系；间的关系；基准的概念基准的概念工件是个几何形体，它由一些几何元素（如点、线、面）所构成。工件上任何一个点、线、工件是个几何形体，它由一些几何元素（如点、线、面）所构成。工件上任何一个点、线、面的位置总是要用它与另外一些点、线、面的相互关系（如尺寸距离、平行度、垂直度、同轴度面的位置总是要用它与另外一些点、线、面的相互关系（如尺寸距离、平行度、垂直度、同轴度等）来确定。将等）来确定。将用来确定加工对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面称用来确定加工对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面称为基准为基准。

43、按照其作用的不同，基准可分为设计基准和工艺基准两大类。按照其作用的不同，基准可分为设计基准和工艺基准两大类。设计基准设计基准在设计图样上所采用的基准称为设计基准在设计图样上所采用的基准称为设计基准在设计图样上所采用的基准称为设计基准在设计图样上所采用的基准称为设计基准。如图。如图2-18所示的箱体零件，顶面所示的箱体零件，顶面B的设计基准为的设计基准为底面底面A（尺寸（尺寸H）；孔）；孔I的设计基准为底面的设计基准为底面A与角尺面与角尺面C（尺寸（尺寸X1、Y1）；孔）；孔的设计基准为底面的设计基准为底面A孔孔I的中心（尺寸的中心（尺寸Y2、R1）；孔）；孔的设计基准为孔的设计基准为孔I与孔与

44、孔的中心（尺寸的中心（尺寸R2、R3）。）。设计人员是从零件的工作性能要求出发而确定设计基准的。图设计人员是从零件的工作性能要求出发而确定设计基准的。图2-18中孔中孔I与孔与孔、孔、孔之间，之间，孔孔与孔与孔之间均有齿轮啮合传动关系。为保证齿侧啮合间隙量，孔之间均有齿轮啮合传动关系。为保证齿侧啮合间隙量，孔采用了孔采用了孔I中心作设计基准，中心作设计基准，孔孔采用了孔采用了孔I与孔与孔的中心作为的设计基准。的中心作为的设计基准。试指出指出图2-19所示零件的所示零件的设计基准基准工艺基准工艺基准是指在工艺过程中所采用的基准。是指在工艺过程中所采用的基准。又可分为：工序基准、定位基准、测量基准

45、与装配基准。又可分为：工序基准、定位基准、测量基准与装配基准。1）工序基准）工序基准工序基准是在工序图上用来确定本道工序所加工的表面加工后位置尺工序基准是在工序图上用来确定本道工序所加工的表面加工后位置尺寸和位置关系的基准。工序基准的选择应主要考虑如下两个方面的问题：寸和位置关系的基准。工序基准的选择应主要考虑如下两个方面的问题：尽可能用设计基准作工序基准。当采用设计基准为工序基准有困尽可能用设计基准作工序基准。当采用设计基准为工序基准有困难时，可另选工序基准，但必须可靠地保证零件的设计尺寸和技术要求。难时，可另选工序基准，但必须可靠地保证零件的设计尺寸和技术要求。所选工序基准应尽可能用于工件

46、的定位和工序尺寸的检查。所选工序基准应尽可能用于工件的定位和工序尺寸的检查。2）定位基准）定位基准定位基准是加工中用作定位的基准。定位基准可进一步分为粗基准、定位基准是加工中用作定位的基准。定位基准可进一步分为粗基准、精基准和附加基准。精基准和附加基准。粗基准粗基准使用未经机械加工的表面作定位基准，称为粗基准。使用未经机械加工的表面作定位基准，称为粗基准。精基准精基准使用已经机械加工的表面作定位基准，称为精基准。使用已经机械加工的表面作定位基准，称为精基准。附加基准附加基准仅仅是为了机械加工工艺需要设计的定位基准，称为仅仅是为了机械加工工艺需要设计的定位基准，称为附加基准。例如，轴类零件常用的

47、顶尖孔，某些箱体零件加工所用的工附加基准。例如，轴类零件常用的顶尖孔，某些箱体零件加工所用的工艺孔，支架类零件用到的工艺凸台（图艺孔，支架类零件用到的工艺凸台（图2-20）等都属于附加基准。）等都属于附加基准。3）测量基准）测量基准零件测量时所采用的基准，零件测量时所采用的基准，称为测量基准。称为测量基准。4）装配基准）装配基准装配时用来确定零件或部件在机器中的相对位置装配时用来确定零件或部件在机器中的相对位置所采用的基准，称为装配基准。装配基准一般与所采用的基准，称为装配基准。装配基准一般与零件的主要设计基准相一致。零件的主要设计基准相一致。定位基准定位基准1、粗基准、粗基准2、精基准、精基

48、准采用毛坯上未经加工采用毛坯上未经加工的表面作为定位基准的表面作为定位基准。采用经过加工的表面采用经过加工的表面作为定位基准作为定位基准。定位基准的选择定位基准的选择Selection of Location Datum一、精基准一、精基准1、基准重合原则、基准重合原则重点考虑：重点考虑：减少定位误差减少定位误差保证加工精度保证加工精度（1）设计基准与定位基准不重合误差只发生在用调整法获得加工尺寸的情况）设计基准与定位基准不重合误差只发生在用调整法获得加工尺寸的情况（2）基准不重合误差值等于设计基准与定位基准之间尺寸的变化量。）基准不重合误差值等于设计基准与定位基准之间尺寸的变化量。（3）基准

49、不重合一般发生在下列情况：）基准不重合一般发生在下列情况：用设计基准定位不可能或不方便；用设计基准定位不可能或不方便；在选择精基准时优先考虑了基准统一原则。在选择精基准时优先考虑了基准统一原则。（4）设计基准与测量基准不重合也会产生基准不重合误差。）设计基准与测量基准不重合也会产生基准不重合误差。（5）基准不重合误差不仅指尺寸误差，而且对位置误差也要考虑。）基准不重合误差不仅指尺寸误差，而且对位置误差也要考虑。举例举例应尽量选择加工表面的设计基准作为精基准，即应尽量选择加工表面的设计基准作为精基准，即谓谓基准重合基准重合原则。这样可避免由于基准不重合原则。这样可避免由于基准不重合而产生的定位误

50、差。在对加工面位置尺寸和位置而产生的定位误差。在对加工面位置尺寸和位置关系有决定性影响的工序中，特别是当位置公差关系有决定性影响的工序中，特别是当位置公差要求较严时，一般不应违反这一原则。否则，将要求较严时，一般不应违反这一原则。否则，将由于存在基准不重合误差，而增大加工难度。由于存在基准不重合误差，而增大加工难度。图示活塞零件，设计要求活塞销孔与顶面距离图示活塞零件，设计要求活塞销孔与顶面距离C1，公差一般为，公差一般为0.10.2mm。若加。若加.工销孔时以止口面（一大平面加一短圆柱面）定位，直接工销孔时以止口面（一大平面加一短圆柱面）定位，直接保证的尺寸是保证的尺寸是C2。此时，为了使尺