第二章 机械加工工艺规程 - 烟台南山学院.ppt

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1、第一章第一章 机械加工工艺规程的制订机械加工工艺规程的制订第一节 基本概念1.生产过程和工艺过程1）什么是生产过程？原材料原材料成品（机器、部件、成品（机器、部件、零件）零件）一、生产过程和工艺过程生产过程生产过程毛坯的制造；毛坯的制造；零件的机械加工零件的机械加工热处理及其表面加工热处理及其表面加工产品的装配试验等产品的装配试验等原材料等的运输保管原材料等的运输保管生产和技术准备生产和技术准备 产品的油漆、包装等产品的油漆、包装等工艺过程辅助过程例、汽车产品的生产过程例、汽车产品的生产过程铸铁铸铁废钢废钢铝锭铝锭辅辅助助材材料料 热处理热处理机械加工机械加工部件装配部件装配铸铸造造铁粉铁粉碳

2、粉碳粉 粉末冶金粉末冶金烧结烧结粉粉末末冶冶金金件件铸铸件件锻锻件件钢板钢板冲冲压压铆、焊接铆、焊接装装配配油油漆漆缸体缸体曲轴曲轴变速箱壳体变速箱壳体齿轮齿轮 发动机发动机变速器变速器转向器转向器驱动桥驱动桥 协作件、电器协作件、电器系统系统轮胎轮胎其它部件其它部件总装配总装配试试车车汽汽车车钢材钢材锻锻造造汽车生产过程汽车生产过程2.2.工艺过程工艺过程工艺过程：改变生产对象的形状、尺寸、相对位 置和性质等，使其成为成品或半成品.工艺过程包括：毛坯制造工艺过程 机械加工工艺过程 热处理工艺过程 装配工艺过程 二、工艺过程的组成二、工艺过程的组成1).1).工序工序 一个或一组工人在一个一个

3、或一组工人在一个工作地工作地（机械设备）对同一个（机械设备）对同一个(或同或同时对几个时对几个)工件所工件所连续连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。完成的那一部分工艺过程，称为工序。例：一个工件车外圆、平端面例：一个工件车外圆、平端面-一道工序；一道工序；一批零件，先逐个车外圆，然后逐个平端面一批零件，先逐个车外圆，然后逐个平端面-两道工序两道工序例：例：表1-1 单件小批生产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1 车一端面，钻中心孔*；调头，车另一端面，钻中心孔车床I2 车大外圆及倒角；调头，车小外圆及倒角车床II3铣键槽、去毛刺铣 床表1-2 大批大量生产的工艺过程工序号工 序 内 容设

4、 备1铣两端面，钻两端中心孔*铣端面钻中心孔机床2 车大外圆及倒角车床 I3车小外圆、切槽及倒角车床II4铣键槽专用铣床5去毛刺钳工台图11 阶梯轴讨论：讨论：生产规模生产规模不同，工序不同，工序的划分不一的划分不一样。样。二、工艺过程的组成二、工艺过程的组成2).2).安装安装 工件经一次装夹后所完成的那一部分工件经一次装夹后所完成的那一部分工序内容，称为安装。工序内容，称为安装。例：例：表1-1 单件小批生产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1 车一端面，钻中心孔*；调头，车另一端面，钻中心孔车床I2 车大外圆及倒角；调头，车小外圆及倒角车床II3铣键槽、去毛刺铣 床表1-2 大批大量生

5、产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1铣两端面，钻两端中心孔*铣端面钻中心孔机床2 车大外圆及倒角车床 I3车小外圆、切槽及倒角车床II4铣键槽专用铣床5去毛刺钳工台图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？二、工艺过程的组成二、工艺过程的组成3).3).工位工位 为了完成一定的工序内容，工件一次装为了完成一定的工序内容，工件一次装夹后，与夹具或设备的可动部分一起，相对夹后，与夹具或设备的可动部分一起，相对于刀具或设备的固定部分所占据的每一个位于刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置称为工位。置称为工位。二、工

6、艺过程的组成二、工艺过程的组成3).3).工位工位图13 在三个工位上钻、铰圆盘零件上的孔工件机床夹具回转部分夹具固定部分分度机构例：例：二、工艺过程的组成二、工艺过程的组成4).4).工步工步工步是指在加工表面和加工工具不工步是指在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工变的情况下，所连续完成的那一部分工序内容。序内容。例：例：表1-1 单件小批生产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1 车一端面，钻中心孔*；调头，车另一端面，钻中心孔车床I2 车大外圆及倒角；调头，车小外圆及倒角车床II3铣键槽、去毛刺铣 床表1-2 大批大量生产的工艺过程工序号工 序 内 容设 备1铣两端面

7、，钻两端中心孔*铣端面钻中心孔机床2 车大外圆及倒角车床 I3车小外圆、切槽及倒角车床II4铣键槽专用铣床5去毛刺钳工台图11 阶梯轴四个四个四个四个一个一个两个两个三个三个两个两个一个一个工步二、工艺过程的组成二、工艺过程的组成5).5).走刀走刀在一个工步中，有时因所需切除的在一个工步中，有时因所需切除的金属层较厚而不能一次切完，需分几次金属层较厚而不能一次切完，需分几次切削，则每一次切削称为一次走刀。切削，则每一次切削称为一次走刀。三、生产纲领与生产类型及其工艺特征三、生产纲领与生产类型及其工艺特征（一）.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。零件在计划期一年中的生产纲

8、领N可按下式计算：式中式中 Q Q产品的年生产纲领，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。%)%1(baQnN+=三、生产纲领与生产类型及其工艺特征三、生产纲领与生产类型及其工艺特征（二）（二）.生产类型生产类型 生产类型是指企业（或车间、工段、班生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类。组、工作地）生产专业化程度的分类。一般分为：一般分为：1

9、1、大量生产、大量生产 2 2、成批生产、成批生产 3 3、单件生产、单件生产 三、生产纲领与生产类型及其工艺特征三、生产纲领与生产类型及其工艺特征1 1、大量生产、大量生产 产品的数量很大，产品的结构和规格比产品的数量很大，产品的结构和规格比较固定，产品生产可以连续进行，大部较固定，产品生产可以连续进行，大部分工作地的加工对象是单一不变的。分工作地的加工对象是单一不变的。例如，汽车、拖拉机、标准件等产品的制例如，汽车、拖拉机、标准件等产品的制造，通常是以大量生产方式进行的。造，通常是以大量生产方式进行的。三、生产纲领与生产类型及其工艺特征三、生产纲领与生产类型及其工艺特征2 2、成批生产、成

10、批生产产品数量较多，每年生产的产品结构和产品数量较多，每年生产的产品结构和规格可以预先确定，而且在某一段时间内是规格可以预先确定，而且在某一段时间内是比较固定的，生产可以分批进行，大部分工比较固定的，生产可以分批进行，大部分工作地的加工对象是周期轮换的。作地的加工对象是周期轮换的。根据批量的大小，成批生产又可分为小根据批量的大小，成批生产又可分为小批生产、中批生产和大批生产。批生产、中批生产和大批生产。例如，通用机床（一般为车、铣、刨、钻、例如，通用机床（一般为车、铣、刨、钻、磨床）等产品制造往往属于这种生产类型。磨床）等产品制造往往属于这种生产类型。三、生产纲领与生产类型及其工艺特征三、生产

11、纲领与生产类型及其工艺特征3 3、单件生产、单件生产 产产品品数数量量少少，但但种种类类、规规格格较较多多，多多数数产产品品只只能能单单个个或或少少数数几几个个地地生生产产，很少重复。很少重复。例例如如，重重型型机机器器、大大型型船船舶舶制制造造及及新产品试制等常属于这种生产类型。新产品试制等常属于这种生产类型。四、获得加工精度的方法四、获得加工精度的方法（一）获得尺寸精度的方法1.试切法：通过试切通过试切测量测量调整调整再试切，反复进行到工件尺寸达到规再试切，反复进行到工件尺寸达到规定要求为止定要求为止2.调整法：先调整好刀具和工件在机先调整好刀具和工件在机床上的相对位置，并在一批零件的加床

12、上的相对位置，并在一批零件的加工过程中保持这个位置不变，以保证工过程中保持这个位置不变，以保证工件被加工尺寸工件被加工尺寸3.定尺寸刀具法：通过刀具的相应尺通过刀具的相应尺寸保证加工表面的尺寸精度寸保证加工表面的尺寸精度4.自动控制法：将测量、进给装置和将测量、进给装置和控制系统组成一个自动加工系统，通控制系统组成一个自动加工系统，通过自动测量和数字控制装置，在达到过自动测量和数字控制装置，在达到尺寸精度后自动停止加工尺寸精度后自动停止加工（二）获得形状精度的方法1.刀尖轨迹法：通通过过刀刀尖尖运运动动的的轨轨迹迹来获得形状精度的方法来获得形状精度的方法2.仿形法：刀刀具具依依照照仿仿形形装装

13、置置进进给给获获得工件形状精度的方法得工件形状精度的方法3.成形法：利利用用成成形形刀刀具具对对工工件件加加工工获得形状精度的方法获得形状精度的方法4.展成法：利用工件和刀具的展成切利用工件和刀具的展成切削运动进行加工的方法削运动进行加工的方法（三）获得位置精度的方法1.直接找正定位法：用用划划针针或或百百分分表表直直接接在在机床上找正工件位置机床上找正工件位置2.划线找正定位法：先先按按零零件件图图在在毛毛坯坯上上划划好好线线，再再以以所所的的划划线线为为基基准准找找正正它它在在机机床床的的位置位置3.夹具定位法：在在机机床床上上安安装装好好夹夹具具，工工件件放在夹具中定位放在夹具中定位第二

14、节第二节 机械加工工艺规程概述机械加工工艺规程概述工艺规程：规定产品或零件制造工艺过程和操作方法的工艺文件，称工艺规程。其中规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件称为机械加工工艺规程。一、工艺规程的作用1）工艺规程是指导生产的主要技术文件2）工艺规程是生产组织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技术文件4）工艺规程是进行技术交流的重要文件第二节第二节 机械加工工艺规程概述机械加工工艺规程概述二、工艺规程的格式二、工艺规程的格式(1)(1)机械加工工艺机械加工工艺过程卡片过程卡片 工艺过程卡片是以工艺过程卡片是以工序为单位工序为单位简要说明零件加工简要说明零件加工

15、过程的一种工艺文件。过程的一种工艺文件。(2)(2)机械加工机械加工工艺卡工艺卡 工艺卡是以工序为单位，详细说明零件工艺过程工艺卡是以工序为单位，详细说明零件工艺过程的工艺文件。的工艺文件。（3 3）机械加工工序卡）机械加工工序卡 工序卡片是为每一道工序卡片是为每一道工序工序编制的一种工艺文件。编制的一种工艺文件。序序各级外圆、侧面、倒角第二节第二节 机械加工工艺规程概述机械加工工艺规程概述三、三、制订工艺规程原则制订工艺规程原则 所制定的工艺规程应保证在一定的生产条件下，所制定的工艺规程应保证在一定的生产条件下，以最高的生产效率、最少的劳动量和最低的费以最高的生产效率、最少的劳动量和最低的费

16、用、可靠的生产出符合要求的产品；用、可靠的生产出符合要求的产品；第二节第二节 机械加工工艺规程概述机械加工工艺规程概述四、制定工艺规程原始资料1）产品的成套装配图和零件工作图；2）产品验收的质量标准；3）产品的生产纲领；4）毛坯的生产条件和毛坯图等资料；5）现有的生产条件和资料；6）国内外同类产品的有关工艺资料；7）有关的工艺、图纸、手册及技术书刊等资料。第二节第二节 机械加工工艺规程概述机械加工工艺规程概述五、制定工艺规程的步骤 工艺路线：就是零件从毛坯到成品所经过工序的先后顺序。1.分析研究产品的零件图和装配图；2.确定毛坯的种类和尺寸；3.选择定位基准；4.拟定零件加工工艺路线；5.确定

17、加工余量和工序尺寸；6.确定切削用量和时间定额；7.选择机床、工艺装备；8.确定工序的技术要求和检验方法；9.填写工艺文件。第三节零件图的分析一、检查零件图的完整性和正确性二、零件的技术要求分析1.加工表面的尺寸精度2.主要加工表面的形状精度3.主要加工表面之间的相互位置精度。4.加工表面粗糙度以及表面质量方面的其他要求5.热处理及其他要求的标准6、其他要求（未注圆角等等）第三节零件图的分析三、零件的结构工艺性分析1.工件应便于在机床或夹具上装夹，并尽量减少装夹次数2.刀具易于接近加工部位，便于进刀、退刀、越程和测量3.尽量减少刀具调整和走刀次数4.尽量减少加工面积和空行程，提高生产率5.便于

18、采用标准刀具，尽可能减少刀具种类6.尽量减少刀具和工件的受力变形7.改善加工条件，便于加工，必要时应采用多刀、多工件加工8.有适宜的定位基准且定位基准至加工面的标注尺寸应便于测量第四节毛坯的选择一、毛坯的种类:铸件、锻件、型材、焊接件、冷冲压件、粉末冶金二、选择毛坯时应考虑的因素1.零件的材料及力学性能要求2.零件的结构形状和尺寸3.生产纲领的大小4.现有生产条件5.充分考虑利用好技术、新工艺、新材料的可能性第四节毛坯的选择三、毛坯形状与尺寸的确定1.工艺凸台2.一坯多件3.组合毛坯种类种类特 点铸件铸件多用于形状复杂、尺寸较大的零件。其吸振性能好，但力学性能低。铸造方法有砂型铸造、离心铸造等

19、，有手工造型和机器造型。模型有木模和金属模。木模手工造型用于单件小批生产或大型零件，生产效率低，精度低。金属模用于大批大量生产，生产效率高、精度高。锻件锻件用于制造强度高、形状简单的零件（轴类和齿轮类）。用模锻和精密锻造，生产效率高，精度高。单件小批生产用自由锻冲压件冲压件用于形状复杂、生产批量较大的板料毛坯。精度较高，但厚度不宜过大型材型材用于形状简单或尺寸不大的零件。材料为各种冷拉和热轧钢材冷挤压件）冷挤压件）用于形状简单、尺寸小和生产批量大的零件。如各种精度高的仪表件和航空发动机中的小零件焊接件焊接件用于尺寸较大、形状复杂的零件，多用型钢或锻件焊接而成，其制造成本低，但抗振性差，容易变形

20、，尺寸误差大工程塑料工程塑料用于形状复杂、尺寸精度高、力学性能要求不高的零件粉末冶金粉末冶金尺寸精度高、材料损失少，用于大批量生产、成本高。不适于结构复杂、薄壁、有锐边的零件 常用毛坯种类和特点第五节第五节 定位基准的选择定位基准的选择一、基准的概念及其分类基准：零件上用以确定其他点、线、面位置所依据的那些点、线、面。基准基准设计基准设计基准工艺基准工艺基准定位基准测量基准工序基准装配基准第五节第五节 定位基准的选择定位基准的选择1.设计基准：在零件图上用来确定其他点、线、面位置的基准。2.工艺基准：零件加工和装配过程中使用的基准1）定位基准：加工时工件定位所用的基准2）测量基准：用以检验已加

21、工表面形状、尺寸及位置的基准3）工序基准：在工序简图上用来确定本工序加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准4）装配基准：装配时用以确定零件在部件或成品中位置的基准第五节第五节 定位基准的选择定位基准的选择定位基准的选择定位基准定位基准粗基准粗基准精基准精基准用毛坯表面作用毛坯表面作的定位基准的定位基准用已经加工过用已经加工过的表面作的定的表面作的定位基准位基准第五节第五节 定位基准的选择定位基准的选择1.精基准的选择 选择精基准时，应从整个工艺过程来考虑，如何保证工件的尺寸精度和位置精度，并使工件装夹方便可靠。1)“基准重合”原则 应尽量选择被加工表面的设计基准作为定位基准，这样可以避免基准不

22、重合而引起的定位误差。第五节第五节 定位基准的选择定位基准的选择1)“基准重合基准重合”原则原则 车床床头箱第五节第五节 定位基准的选择定位基准的选择2)“基准统一基准统一”原则原则 应选择各加工表面都能共同使用的定位基应选择各加工表面都能共同使用的定位基准作为定位基准。这样，便于保证各加工准作为定位基准。这样，便于保证各加工表面间的相互位置精度，避免基准转换所表面间的相互位置精度，避免基准转换所产生的定位误差，并简化夹具的设计和制产生的定位误差，并简化夹具的设计和制造工作。造工作。第五节第五节 定位基准的选择定位基准的选择2)“基准统一基准统一”原则原则 柴油机机体第五节第五节 定位基准的选

23、择定位基准的选择3)“自为基准自为基准”原则原则 在有些精加工或光整加工工序中，在有些精加工或光整加工工序中，要求余量尽量小而均匀，在加工时就要求余量尽量小而均匀，在加工时就尽量选择加工表面本身作为定位基准。尽量选择加工表面本身作为定位基准。第五节第五节 定位基准的选择定位基准的选择3)“自为基准自为基准”原则原则 在自为基准条件下磨削车床床身导轨面第五节第五节 定位基准的选择定位基准的选择4)“互为基准互为基准”原则原则 当两个表面相互位置精度要求很高，当两个表面相互位置精度要求很高，可以采取互为精基准的原则，反复多可以采取互为精基准的原则，反复多次进行精加工。次进行精加工。第五节第五节 定

24、位基准的选择定位基准的选择1)1)以不加工表面为粗基准。以不加工表面为粗基准。2.粗基准的选择第五节第五节 定位基准的选择定位基准的选择2)以重要表面、加工余量较小的表面为粗基准。以重要表面、加工余量较小的表面为粗基准。床身加工粗基准的两种方案比较第五节第五节 定位基准的选择定位基准的选择2)以以加工余量最小的表面作为粗基准。加工余量最小的表面作为粗基准。阶梯轴粗基准的选择第五节第五节 定位基准的选择定位基准的选择3 3）一般只使用毛坯表面作一次粗基准，以后不）一般只使用毛坯表面作一次粗基准，以后不再重复使用。再重复使用。4)4)选作粗基准的表面，应尽可能平整和光洁，不选作粗基准的表面，应尽可

25、能平整和光洁，不能有飞边、浇口、冒口及其它缺陷，以便定位能有飞边、浇口、冒口及其它缺陷，以便定位准确、装夹可靠。准确、装夹可靠。第六节第六节 工艺路线的拟定工艺路线的拟定选择零件表面的加工方法和安排各表面的加工顺序。选择零件表面的加工方法和安排各表面的加工顺序。例例：主主轴轴工工艺艺路路线线：毛毛坯坯制制造造正正火火车车端端面面、钻钻中中心心孔孔粗粗车车调调质质半半精精车车、表表面面淬淬火火粗粗、精精磨磨外外圆圆粗粗、精精磨磨圆圆锥锥面面磨锥孔磨锥孔检验检验一、表面加工方法的选择一、表面加工方法的选择 选择应考虑的因素：选择应考虑的因素：1 1）工件所用材料的性质；）工件所用材料的性质；2 2

26、）工件的形状和尺寸；）工件的形状和尺寸；3 3）生产类型、生产率和经济性；）生产类型、生产率和经济性；4 4）生产条件）生产条件 5 5）加工表面的特殊要求；）加工表面的特殊要求；第六节第六节 工艺路线的拟定工艺路线的拟定二、加工顺序的安排（一）切削工序的安排原则 1）先粗后精(可分为四个阶段）粗加工阶段 半精加工阶段 精加工阶段 光整加工阶段 2）先主后次 3）基准先行 4）先面后孔划分加工阶段的原因：1）保证加工质量。2）合理使用机床设备。3）便于安排热处理工序4）便于及时发现毛坯缺陷，以便及时报废或修补，避免继续加工造成浪费。第六节第六节 工艺路线的拟定工艺路线的拟定（二）.热处理工序的

27、安排1 1）预备热处理预备热处理：为了改善工件材料机械性能和切削加：为了改善工件材料机械性能和切削加工性能的热处理（正火、退火、调质），应安排工性能的热处理（正火、退火、调质），应安排在在粗加工以前或粗加工以后，半精加工之前进行粗加工以前或粗加工以后，半精加工之前进行；2 2）时效处理时效处理：为了消除工件内应力的热处理，安排：为了消除工件内应力的热处理，安排在在粗加工以后，精加工以前进行粗加工以后，精加工以前进行；3 3）最终热处理最终热处理：为了提高工件表面硬度的淬硬处理，：为了提高工件表面硬度的淬硬处理，一般都安排一般都安排在半精加工之后，磨削等精加工之前进在半精加工之后，磨削等精加工之

28、前进行行；第六节第六节 工艺路线的拟定工艺路线的拟定4 4）当工件需要）当工件需要渗碳淬火渗碳淬火时，由于高温渗碳会使时，由于高温渗碳会使工件产生较大的变形，故常工件产生较大的变形，故常将渗碳工序放在次将渗碳工序放在次要表面加工之前进行，待次要表面加工完毕之要表面加工之前进行，待次要表面加工完毕之后再进行淬火，后再进行淬火，以减少次要表面的位置误差；以减少次要表面的位置误差；5 5）氮化、氰化氮化、氰化等热处理工序，可根据零件的加等热处理工序，可根据零件的加工要求安排工要求安排在粗、精磨之间或精磨之后进行；在粗、精磨之间或精磨之后进行；6 6）表面装饰性）表面装饰性镀层、发兰、发黑镀层、发兰、

29、发黑处理，一般都处理，一般都安排安排在机械加工完毕之后进行。在机械加工完毕之后进行。第六节第六节 工艺路线的拟定工艺路线的拟定（三).辅助工序的安排 如：去毛刺 清洗 防锈 去磁 检验第六节第六节 工艺路线的拟定工艺路线的拟定三三.工序的集中与分散工序的集中与分散1.1.工序集中工序集中 如果在每道工序中所安排的加工内容多，如果在每道工序中所安排的加工内容多，则一个零件的加工就集中在少数几道工序则一个零件的加工就集中在少数几道工序里完成，这样，工艺路线短，工序少，称里完成，这样，工艺路线短，工序少，称为工序集中。为工序集中。第六节第六节 工艺路线的拟定工艺路线的拟定工序集中的特点：1）可以采用

30、高效机床和工艺装备，生产率高。2 2)工件装夹的次数减少，易于保证表面间位置精度还能减少工序间的运输量。3)工序数目少，可以减少机床数量、操作工人数和生产面积，还可以简化生产。4）如果采用结构复杂的专用设备及工艺装备，则投资巨大，调整和维修复杂，费用较高。第六节第六节 工艺路线的拟定工艺路线的拟定2.2.工序分散工序分散 如果在每道工序中所安排的加工内容少，如果在每道工序中所安排的加工内容少，把零件的加工内容分散在很多工序里完成，把零件的加工内容分散在很多工序里完成，则工艺路线长，工序多，称为工序分散。则工艺路线长，工序多，称为工序分散。第六节第六节 工艺路线的拟定工艺路线的拟定工序分散的特点

31、工序分散的特点：1)1)设备及工艺装备比较简单，调整和维修比较容易，设备及工艺装备比较简单，调整和维修比较容易，能较快地更换、生产不同的产品。能较快地更换、生产不同的产品。2 2）可采用最合理的切削用量，减少基本时间。）可采用最合理的切削用量，减少基本时间。3)3)设备数量多，操作工人多，占用生产面积大。设备数量多，操作工人多，占用生产面积大。附：拟定工艺路线举例附：拟定工艺路线举例例：例：图示方头小轴，中批生产，材料为图示方头小轴，中批生产，材料为20Cr，要求要求 12h7mm段渗碳（深段渗碳（深0.8mm1.1mm），），淬火硬度为淬火硬度为50HRC55HRC，试拟定其工艺路线试拟定其

32、工艺路线。方头小轴附：拟定工艺路线举例附：拟定工艺路线举例1.1.分析零件图分析零件图;2.加工方法加工方法;3.拟订工艺路线拟订工艺路线。方头小轴方头小轴制造工艺路线下料：20Cr钢棒22mm470mm若干段粗加工1车车右端面及右端外圆，留磨余量每面0.2mm(7mm不车)，按长度切断，每段切留余量(23)mm。2车夹右端柱段，车左端面，留余量2mm；车左端外圆至20mm。3检验 4 渗碳半精加工5车夹左端20mm段，车右端面，留余量1mm，打中心孔；车7mm、12mm圆柱段。6车夹12部分，车左端面至尺寸，打中心孔。7铣铣削17mm17mm方头。8检验 9 淬火 HRC=5060。精加工1

33、0研中心孔 粗糙度Ra0.4m11磨磨12h7 mm外圆，达到图纸要求。12检验 13清洗、油封、包装第七节第七节加工余量的确定加工余量的确定一一、加加工工余余量量的的基基本本概概念念：机机械械加加工工过过程程中中从从加加工工表表面面切去的金属层，分为：工序加工余量和总加工余量。切去的金属层，分为：工序加工余量和总加工余量。（一一）.工工序序余余量量:相相邻邻两两工工序序的的工工序序尺尺寸寸之之差差；即即在在一一道工序中从某一加工表面切除的材料层厚度。道工序中从某一加工表面切除的材料层厚度。1.1.工序余量的计算工序余量的计算 非对称表面：非对称表面：对于外表面：对于外表面：Z=a-bZ=a-

34、b 对于内表面：对于内表面：Z=b-aZ=b-a 余量为余量为单边余量单边余量 旋转表面：旋转表面：对于轴：对于轴：Z=Z=d da a-d db b 对于孔：对于孔：Z=Z=d db-b-d da a 余量为余量为双边余量双边余量 工序加工余量工序加工余量Zi轴：轴：Zi=di1di孔：孔：Zi=DiDi1轴孔2.2.工序基本余量、最大余量、最小余量及余量公差工序基本余量、最大余量、最小余量及余量公差 当当工工序序余余量量用用基基本本尺尺寸寸计计算算时时，所所得得的的加加工工余余量量称称为为基基本本余量余量最最小小余余量量（ZminZmin）保保证证该该工工序序加加工工表表面面的的精精度度和

35、和质质量量所需切除的金属所需切除的金属层层最小厚度。最小厚度。最大余量（最大余量（ZmaxZmax）该该工序余量的最大工序余量的最大值值 基本余量基本余量 Z=Z=a-ba-b 最小余量最小余量 Z Zminmin=a aminmin-b bmaxmax 最大余量最大余量 Z Zmaxmax=a amaxmax-b bminmin 余量公差余量公差 Z=Z=Z Zmin+Tamin+Ta Z Zmaxmax=Z+TbZ+Tb=Z Zmin+Ta+Tbmin+Ta+Tb 余量公差余量公差是加工余量的是加工余量的变动变动范范围围 T TZ=Z=Z Zmax-max-Z Zminmin=（a ama

36、x-max-a aminmin）+（b bmax-max-b bminmin）=Ta+TbTa+Tb第七节第七节加工余量的确定加工余量的确定式中 n某一表面的工序（或工步）数目。（二）（二）.总加工余量总加工余量=niizz1总zi-第i道工序加工余量-+第七节第七节加工余量的确定加工余量的确定二、影响加工余量的因素上工序的表面质量前工序的工序尺寸公差前工序的位置误差本工序工件的安装误差以上误差之和必须小于本工序加工余量三、加工余量的确定1.经验估计发 根据工艺人员的经验确定，常用于单件小批生产2.分析计算法 根据有关手册查取，经过适当修正，广泛采用的方法3.查表修正法 考虑多方面因素经过计算

37、，结果比较合理但方法复杂，很少采用。第八节第八节工序尺寸及其公差的确定工序尺寸：某工序加工应达到的尺寸一、基准重合时，工序尺寸及其公差的确定 当当工工序序基基准准、定定位位基基准准或或测测量量基基准准与与设设计计基基准准重重合合，表表面面多多次次加加工工时时，计计算算顺顺序序是是由由最最后后一一道道工工序序开开始始，即即由由设设计计尺尺寸寸开始向前推算到毛坯尺寸开始向前推算到毛坯尺寸计算步骤：定毛坯总余量和工序余量定毛坯总余量和工序余量定工序公差定工序公差求工序基本尺寸求工序基本尺寸标注工序尺寸公差标注工序尺寸公差例：简单工序尺寸及公差的确定例：简单工序尺寸及公差的确定图 小轴例：如图所示小轴

38、零件，毛坯为普通精度的热轧圆钢，例：如图所示小轴零件，毛坯为普通精度的热轧圆钢，装夹在车床前、后顶尖间加工，主要工序；下料装夹在车床前、后顶尖间加工，主要工序；下料车端面车端面钻中心孔钻中心孔粗车外圆粗车外圆精车精车外圆外圆磨削外圆。磨削外圆。工序尺寸及公差的计算（单位：mm）工序工序名称名称工序工序余量余量工序经济工序经济加工精度加工精度工序基本尺寸工序基本尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差磨削磨削IT70.021 25.0025.00-0.021精车精车粗车粗车毛坯毛坯工序尺寸及公差的计算（单位：mm）工序工序名称名称工序工序余量余量工序经济工序经济加工精度加工精度工序基本尺寸工序基本尺寸工

39、序尺寸及偏差工序尺寸及偏差磨削磨削IT70.021 25.0025.00-0.021精车精车粗车粗车毛坯毛坯3.0IT141.0280.5工序尺寸及公差的计算（单位：mm）工序工序名称名称工序工序余量余量工序经济工序经济加工精度加工精度工序基本尺寸工序基本尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差磨削磨削0.3IT70.021 25.0025.00-0.021精车精车0.8粗车粗车毛坯毛坯3.0IT141.0 26.1+1.9=28.0280.5工序尺寸及公差的计算（单位：mm）工序工序名称名称工序工序余量余量工序经济工序经济加工精度加工精度工序基本尺寸工序基本尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差磨削磨削0

40、.3IT70.021 25.0025.00-0.021精车精车0.8粗车粗车1.9毛坯毛坯3.0IT141.0280.5工序尺寸及公差的计算（单位：mm）工序工序名称名称工序工序余量余量工序经济工序经济加工精度加工精度工序基本尺寸工序基本尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差磨削磨削0.3IT70.021 25.0025.00-0.021精车精车0.8IT100.084粗车粗车1.9IT120.210毛坯毛坯3.0IT141.0280.5工序尺寸及公差的计算（单位：mm）工序工序名称名称工序工序余量余量工序经济工序经济加工精度加工精度工序基本尺寸工序基本尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差磨削磨削0.3

41、IT70.021 25.0025.00-0.021精车精车0.8IT100.084 25+0.3=25.3粗车粗车1.9IT120.210 25.3+0.8=26.1毛坯毛坯3.0IT141.0 26.1+1.9=28.0280.5工序尺寸及公差的计算（单位：mm）工序工序名称名称工序工序余量余量工序经济工序经济加工精度加工精度工序基本尺寸工序基本尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差磨削磨削0.3IT70.021 25.0025.00-0.021精车精车0.8IT100.084 25+0.3=25.325.30-0.084粗车粗车1.9IT120.210 25.3+0.8=26.126.10-0.

42、210毛坯毛坯3.0IT141.0 26.1+1.9=28.0280.5二基准不重合时，工序尺寸及其公差的计算二基准不重合时，工序尺寸及其公差的计算当零件加工过程中多次转换工艺基准，引起测量当零件加工过程中多次转换工艺基准，引起测量基准、定位基准或工序基准与设计基准不重合时，基准、定位基准或工序基准与设计基准不重合时，需利用工艺尺寸链原理进行工序尺寸及其公差的需利用工艺尺寸链原理进行工序尺寸及其公差的计算计算第八节第八节工序尺寸及其公差的确定（一）工艺尺寸链的基本概念：1.工艺尺寸链的定义和特征工艺尺寸链的定义和特征工工艺艺尺尺寸寸链链零零件件在在加加工工过过程程中中，由由相相互互联联系系的的

43、尺尺寸寸按按一一定顺序首尾相接排列成的尺寸封闭图形。定顺序首尾相接排列成的尺寸封闭图形。工艺尺寸链的主要特征：工艺尺寸链的主要特征：封闭性、关联性封闭性、关联性2.工艺尺寸链的组成环环组成工艺尺寸链的每一个尺寸组成工艺尺寸链的每一个尺寸封闭坏封闭坏由其它尺寸间接形成的尺寸由其它尺寸间接形成的尺寸组成环组成环加工中直接形成的尺寸加工中直接形成的尺寸组成环分：组成环分：增环增环若其余各组成环不变，该环增大（减小）时封闭环也跟若其余各组成环不变，该环增大（减小）时封闭环也跟着增大（减小）着增大（减小）减环减环若其余各组成环不变，该环增大（减小）时封闭环反而若其余各组成环不变，该环增大（减小）时封闭环

44、反而减小（增大）减小（增大）第八节第八节工序尺寸及其公差的确定3.工艺尺寸链的建立（1）封闭环的确定 可能是零件设计尺寸中的一个或加工余量值 在零件的设计图中，封闭环一般是未注的尺寸（2）组成环的查找（3）区分增减环（采用箭头法）4.工艺尺寸链计算基本公式工艺尺寸链的计算有极值法和概率法（1）极值法1.用极值法进行工艺尺寸链计算的基本公式）封闭环的基本尺寸）封闭环的基本尺寸=）封闭环的极限尺寸：）封闭环的极限尺寸：）封闭环的上、下偏差）封闭环的上、下偏差:）封闭环的公差）封闭环的公差=ES-Ei-+=-=111nmjjmiiAAA计算封闭环的偏差口诀：增环上下偏差照抄；增环上下偏差照抄；减环上

45、下偏差对调、反号减环上下偏差对调、反号2.概率法概率法大批量或封闭环公差小、组成环多时大批量或封闭环公差小、组成环多时:用概率法计算封闭环的公差用概率法计算封闭环的公差5）封闭环平均尺寸和平均偏差的计算）封闭环平均尺寸和平均偏差的计算5.尺寸链的计算形式正计算 已知各组成环尺寸求封闭环尺寸，主要用于 设计计算校核反计算已知封闭环求各组成环，主要用于根据机器 装配精度，确定各零件尺寸及偏差的情况中间计算已知封闭环和部分组成环，求某一组成环 此法应用最广（二）工艺尺寸链的分析和解算1.测量基准与设计基准不重合时的工序尺寸计算例1-22.定位基准与设计基准不重合时的工序尺寸计算定位基准与设计基准不重

46、合时的工序尺寸计算例例1-3A2132A23.工艺基准是尚待继续加工的表面工艺基准是尚待继续加工的表面例例1-443.6202019.819.8A A4.保证渗氮、渗碳层深度的工艺计算例题例题1-5 1-5 某零件内孔，材料为某零件内孔，材料为38CrMoAIA38CrMoAIA，孔径为，孔径为145145+0.04+0.04mmmm，内孔表面需要渗氮，渗氮层深为内孔表面需要渗氮，渗氮层深为0.30.5mm0.30.5mm加工过程为：1）磨内孔至144.76+0.04mm；2）渗氮，深度t1；3）磨内孔至145+0.04mm，并保持渗氮层深度t0=0.30.5mm。试求渗氮时的深度t1解：分析

47、题意可知，t0=0.3+0.2mm是间接获得的，为封闭环口诀：增环上下偏差照抄；增环上下偏差照抄；减环上下偏差对调、反号减环上下偏差对调、反号 第九节第九节 机械加工生产率和技术经济分析机械加工生产率和技术经济分析车削外圆的基本时间1）基本时间Tm（单位：min）一、机械加工生产率分析机械加工生产率分析时间定额：在一定的生产条件下制订出来的完成单件产品时间定额：在一定的生产条件下制订出来的完成单件产品或某项工作所必须消耗的时间或某项工作所必须消耗的时间第九节第九节 机械加工生产率和技术经济分析机械加工生产率和技术经济分析2）辅助时间Ta（单位：min）如:装卸工件、开停机床、改变切削用量、进退

48、刀具、测量工件等 基本时间基本时间+辅助时间辅助时间=工序作业时间工序作业时间第九节第九节 机械加工生产率和技术经济分析机械加工生产率和技术经济分析3）布置工作地时间Ts（单位：min）如：更换刀具、润滑机床、清理切屑、收拾工具等 布置工作地时间Ts=工序作业时间2-7%第九节第九节 机械加工生产率和技术经济分析机械加工生产率和技术经济分析4）休息与生理需要时间Tr（单位：min）休息与生理需要时间=工序作业时间2-4%上述四部分的时间之和称为单件工时，即上述四部分的时间之和称为单件工时，即+=TrTsTaTmTt第九节第九节 机械加工生产率和技术经济分析机械加工生产率和技术经济分析5）准备与

49、终结时间准备与终结时间TeTe（单位：（单位：minmin）TsTaTrTeTmTcn+=第九节第九节 机械加工生产率和技术经济分析机械加工生产率和技术经济分析（二）提高机械加工生产率的工艺措施1.缩短时间定额：（1）缩短基本时间 1）提高切削用量 2）减少切削长度 3）采用多件加工；采用专用机床、专用刀具、专用检具、多件多刀加工第九节第九节 机械加工生产率和技术经济分析机械加工生产率和技术经济分析(2)减少辅助时间：1）直接减少辅助时间：采用高度自动化的机床或数控机床；2）辅助时间与基本时间重合：采用连续加工，如采用带回转工作台的组合机床或者在万能机床上设置多工位夹具，使装卸时间和加工时间相

50、重合。3）采用先进的检测设备，实施在线主动检测；4）缩短布置工作地时间和准备终结时间第九节第九节 机械加工生产率和技术经济分析机械加工生产率和技术经济分析2.采用先进工艺方法1)在毛坯制造中采用新工艺，例粉末冶金2）采用少、无切削工艺，例冷轧、冷挤3）改进加工方法，例用拉削代替镗、铣4）应用特种加工工艺，例电火花、线切割第九节第九节 机械加工生产率和技术经济分析机械加工生产率和技术经济分析二、工艺过程的技术经济分析（一）生产成本和工艺成本1.工艺成本的组成（1）可变费用V（2）不变费用S2.工艺成本的计算E=VN+S（元/年）式中E-一种零件全年的工艺成本（元/年)V-可变费用（元/件）N-零