现代过程装备制造技术机械加工工艺规程.pptx

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1、9.1 概述9.1.1 生产过程和机械加工工艺过程9.1.2 机械加工工艺过程的组成9.1.3 生产纲领和生产类型第1页/共115页9.1.1 生产过程和机械加工工艺过程生产过程：将原材料转变成产品的全过程。制造过程：对输入的材料或毛坯及其信息进行加工、转变的过程。动机动机设想、知识和经验设想、知识和经验决策决策生产过程生产过程材料材料能源能源信息信息生产手段生产手段产品产品第2页/共115页9.1.1 生产过程和机械加工工艺过程制造过程的基本概念设计设计试制试制生生产产准准备备工工作作毛毛坯坯机机加加工工装装配配试试车车油油漆漆包包装装热处理热处理工艺过程工艺过程锻件锻件铸件铸件焊接件焊接件

2、型材型材图纸图纸工艺工艺工装工装组织管理组织管理按一定的顺序改变对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品和半成品的过程。第3页/共115页9.1.2 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程定义：通过机械加工的方法，逐次改变毛坯的尺寸、形状、相互位置和表面质量等，使之成为合格零件的过程。1.工序一个或一组工人，在一个工作地点对同一个（或同时对几个）工件所连续完成的那一部分工艺过程。是制订工艺过程的基本单元，又是制订时间定额、配备工人、安排作业计划和进行质量检验的基本单元。第4页/共115页9.1.2 机械加工工艺过程的组成生产规模不同，工序的划分不一样。区分工序的依据？表表1 单件小批生

3、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，钻中调头，车另一端面，钻中心孔心孔车床车床I2车大外圆及倒角；调头，车大外圆及倒角；调头，车小外圆、切槽及倒角车小外圆、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，钻两端中心铣两端面，钻两端中心孔孔*铣端面钻中心铣端面钻中心孔机床孔机床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

4、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第5页/共115页9.1.2 机械加工工艺过程的组成2.安装工件在加工前，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，这个过程称为装夹，一次装夹所完成的那部分加工过程称为安装。安装是工序的一部分。在一道工序中，工件可能被装夹多次才能完成，即一道工序中可能包含几次安装。工件加工中应尽量减少安装的次数，因为多一次安装就多一次安装误差，而且还增加了辅助时间。第6页/共115页9.1.2 机械加工工艺过程的组成表表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

5、孔*；调头，车另一端面，钻中心调头，车另一端面，钻中心孔孔车床车床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*铣端面钻中心铣端面钻中心孔机床孔机床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一次一次一次一次一次一次一次一次两次两次两次两次一次一次第7

6、页/共115页9.1.2 机械加工工艺过程的组成3.工位工位是指为了完成一定的工序部分，在一次装夹下，工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置。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相互位置精度。第8页/共115页9.1.2 机械加工工艺过程的组成第9页/共115页9.1.2 机械加工工艺过程的组成4.工步工步是在零件的加工表面和加工刀具不变的条件下所连续完成的那一部分工序。当其中有一个因素变化时

7、，则为另一个工步。为了提高生产率，用几把刀具同时加工几个表面的工步，称为复合工步。在工艺文件上，将其视为一个工步。5.走刀在一个工步内，若工件被加工表面需除去的金属层很厚，可分几次切削，则每切削一次即为一次走刀。第10页/共115页9.1.2 机械加工工艺过程的组成表表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，钻中心调头，车另一端面，钻中心孔孔车床车床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

8、床床表表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*铣端面钻中心铣端面钻中心孔机床孔机床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两个两个两个两个三个三个一个一个四个四个五个五个一个一个第11页/共115页9.1.3 生产纲领和生产类型生产纲领是企业在计划期限内应当生产的产品产量和进度计划。N=Qn(1+)Q：产品的年产量（台/年）n：每台产品中该零件的数量（件/台）：备品百分率：废品百分

9、率生产类型是企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类。单件生产、大量生产、成批生产第12页/共115页9.1.3 生产纲领和生产类型生产类型与生产纲领的关系单件、小批量生产单件、小批量生产成批生产成批生产大批大量生产大批大量生产设设 备备 要要 求求低低高高工工人人技技术术水水平平高高低低低低高高生生 产产 率率生生 产产成成 本本高高低低第13页/共115页由于产品本身的大小 和结构的复杂性不同，使得对不同产品来说批量定义的绝对数量也不同。第14页/共115页工艺特征工艺特征单件小批量单件小批量成批生产成批生产大批大量大批大量毛坯毛坯自自由由锻锻、木木模模手手工工造造型；精度低

10、、余量大型；精度低、余量大模锻、金属模模锻、金属模精度和余量中等精度和余量中等模锻、机器造型模锻、机器造型精度高，余量小精度高，余量小机床机床通用机床通用机床机群式布置机群式布置通用机床、部分专机通用机床、部分专机按零件类别分工段排列按零件类别分工段排列自动机床，专用机床自动机床，专用机床生产流水线排列生产流水线排列工装工装通用工装通用工装专用工装专用工装高效专用工装高效专用工装工艺文件工艺文件简单工艺过程卡简单工艺过程卡详细工艺过程卡详细工艺过程卡详细工艺过程卡详细工艺过程卡工序卡、调整卡工序卡、调整卡发展趋势发展趋势成组技术、数控技术成组技术、数控技术加工中心加工中心柔性制造系统柔性制造系

11、统（FMSFMS）计算机集成制造系统计算机集成制造系统（CIMSCIMS）第15页/共115页第16页/共115页第17页/共115页9.2 机械加工工艺规程机械加工工艺规程定义规定零件制造工艺过程和操作方法等的技术文件。内容零件的加工基准、加工工艺路线、各工序的具体加工内容及精度、切削用量、时间定额及所用的设备和工艺装备等。基本要求保证产品质量、提高生产率、降低成本、尽可能采用先进工艺技术和经验、保证良好的劳动条件。第18页/共115页9.2 机械加工工艺规程9.2.1 机械加工工艺规程的格式9.2.2 机械加工工艺规程的作用9.2.3 制订机械加工工艺规程的原始资料和步骤第19页/共115

12、页9.2.1 机械加工工艺规程的格式在单件小批生产中，一般只编制内容比较简单的工艺过程卡片（简称过程卡）。表上有：产品名称和型号；零件的名称和图号；毛坯的种类和材料；工序的序号、名称和内容；完成各工序的车间、设备和工序装备及工时定额等。第20页/共115页第21页/共115页9.2.1 机械加工工艺规程的格式在成批生产中，一般编制较详细的工艺卡。在工艺卡片上除要填写上述的内容外，还要详细说明每一工序所包括工位和工步的顺序、工艺尺寸和技术要求。对主要工序还要画出工序草图，在图上表示出被加工表面在该工序所达到的尺寸、公差和粗糙度及工件的安装方法等，在单件小批生产中，某些重要零件的加工有时也制定工艺

13、卡片。第22页/共115页第23页/共115页9.2.1 机械加工工艺规程的格式在大批、大量生产中，则要求在工艺卡片的基础上，分别为每一工序编制工序卡。在工序卡片上画有工序图，图上要表示出完成本工序后的零件形状、尺寸、公差和技术条件，工件的安装方式，刀具的形状及位置等。在中小批量生产中，有时个别重要工序也编制工序卡片。对于在各种自动或半自动机床上完成的工序，还要编制调整卡片。对于检验工序，还要编制检验卡片等。第24页/共115页第25页/共115页9.2.2 机械加工工艺规程的作用1.指导生产的主要技术文件2.组织和管理生产的基本依据3.新建和扩建工厂或车间的基本资料4.进行技术交流的重要手段

14、第26页/共115页9.2.3 制订机械加工工艺规程的原始资料和步骤1.原始资料零件工作图和产品装配图。产品的生产纲领。产品验收的质量标准。现场生产条件，包括毛坯的制造条件或协作关系，现有设备和工艺装备的规格、功能和精度，专用设备和工艺装备的制造能力及工人的技术等。有关手册、标准及工艺资料等。第27页/共115页9.2.3 制订机械加工工艺规程的原始资料和步骤2.步骤零件的工艺分析确定毛坯拟定加工工艺路线选择加工设备确定刀具、夹具、量具和必需的辅助工具确定各工序的加工，计算工序尺寸及其偏差确定关键工序的技术要求及检验方法确定切削用量及时间定额填写有关工艺文件第28页/共115页作业1P2719

15、-1、9-2、9-3、9-4、9-5制订加工工艺规程的原则和步骤。第29页/共115页9.3 零件的工艺分析和毛坯的选择9.3.1 零件的技术要求分析9.3.2 零件的结构工艺性分析9.3.3 毛坯的选择第30页/共115页9.3.1 零件的技术要求分析零件工作图及其有关部件装配图是了解零件结构和功用及制订其工艺规程的最主要的原始资料。制订加工工艺时，必须对图纸进行认真分析和研究，主要包括：零件的技术零件的技术要求分析要求分析零件的结构工艺性分析零件的结构工艺性分析加工表面的尺寸精度加工表面的尺寸精度主要加工表面的形状精度主要加工表面的形状精度主要加工表面的相互位置精度主要加工表面的相互位置精

16、度加工表面粗糙度、力学物理加工表面粗糙度、力学物理热处理及其他要求热处理及其他要求第31页/共115页9.3.2 零件的结构工艺性分析零件的结构工艺性：是指在满足使用要求的前提下制造该零件的可行性和经济性。功能相同的零件，其结构工艺性可以有很大差异。所谓结构工艺性好，是指在现有工艺条件下既能方便制造，又有较低的制造成本。零件切削加工结构工艺性分析举例P232-235第32页/共115页第33页/共115页第34页/共115页第35页/共115页9.3.3 毛坯的选择零件在加工过程中的工序数量、材料消耗、制造周期及制造费用等很大程度上与所选择的毛坯制造方法有关。1.常用毛坯的种类及其特点a.铸件

17、铸造毛坯的形状可以相当复杂，尺寸可以相当大，且吸振性能较好，但铸件的机械性能较低，一般壳体零件的毛坯多用铸件。大多数采用木模或金属模砂型铸造、金属型铸造。少数尺寸较小的优质铸件可采用离心铸造、压力铸造、熔模铸造等特种造型方法。第36页/共115页9.3.3 毛坯的选择b.锻件机械性能较好，有较高的强度和冲击韧性，但毛坯的形状不宜复杂，如轴类和齿轮类零件的毛坯常用锻件。自由锻、模锻。c.型材圆钢、方钢、六角钢、扁钢、角钢、槽钢及工字钢等。热轧型材的尺寸较大、规格多、精度低，多用于一般零件的毛坯。冷拉型材的尺寸较小、精度较高，而规格不多和价格较贵，多用于毛坯精度较高的中小型零件。d.焊接件由型材焊

18、接而形成的零件毛坯。制造简单、生产周期短，不需专用的设备。但抗振性差，易变形。第37页/共115页第38页/共115页第39页/共115页第40页/共115页9.3.3 毛坯的选择2.选择毛坯应考虑的因素a.生产类型b.零件的结构形状和尺寸c.零件的力学性能要求d.零件的功用e.现有生产条件f.新工艺、新技术和新材料的利用第41页/共115页作业2P2719-6、9-7第42页/共115页9.4 工件的定位基准的选择9.4.1 基准的概念及其分类9.4.2 定位基准的选择9.4.3 工件的定位和夹紧第43页/共115页9.4.1 基准的概念及其分类概念：确定零件上或部件上某些点、线、面位置时所

19、选作参照系的那些点、线、面。分类基准基准工艺基准设计基准工序基准定位基准测量基准装配基准第44页/共115页9.4.1 基准的概念及其分类1.设计基准概念：在零件图上用以确定其他点、线、面位置的基准。A是B、C的设计基准轴心线是外圆和端面的设计基准F是C、轴的设计基准A是B面平行度的设计基准第45页/共115页9.4.1 基准的概念及其分类2.工艺基准概念：零件在加工、测量和装配过程中所采用的基准称为工艺基准，又称为制造基准。a.工序基准在工序图上，用以标注本工序被加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准称为工序基准。其所标注的加工面位置尺寸称为工序尺寸。第46页/共115页9.4.1 基准的概

20、念及其分类b.定位基准加工时，使工件在机床或夹具中占据一个确定位置所用的基准称为定位基准。将零件套在心轴将零件套在心轴上磨削上磨削40h6外外圆表面时，内孔圆表面时，内孔即定位基准即定位基准 第47页/共115页9.4.1 基准的概念及其分类c.测量基准零件检验时，用以测量已加工表面尺寸及位置的基准称为测量基准。以内孔为基准（套以内孔为基准（套在检验心轴上）去在检验心轴上）去检验检验 40h6外圆的外圆的径向圆跳动和端面径向圆跳动和端面B的端面圆跳动时的端面圆跳动时内孔为测量基准内孔为测量基准第48页/共115页9.4.1 基准的概念及其分类d.装配基准装配时，用以确定零件或部件在机器中的位置

21、所用的基准称为装配基准。准装配基准准装配基准装配基准装配基准 第49页/共115页基准示例工序基准设计基准定位基准零件图零件图工序图工序图定位元件定位元件定位方案图定位方案图通过粗加工工序尺寸和精加工工序尺寸，就可以看出相应的加工余量第50页/共115页9.4.1 基准的概念及其分类上述基准应尽量重合。1.设计机器零件时，应尽量以装配基准作为设计基准，以便直接保证装配技术要求；2.在制定加工工艺规程时，应尽量以设计基准作为工序基准，以便直接保证零件的设计尺寸；3.在加工、测量时，应尽量使定位基准及测量基准与工序基准重合，以消除因基准不重合带来的误差。第51页/共115页9.4.2 定位基准的选

22、择定位基准可根据使用的是工件的毛坯面还是已加工表面又分为定位粗基准和定位精基准。定位粗基准：选择工件的毛坯面作为定位基准，这个毛坯面就是粗基准。定位精基准：选择被加工工件的已加工面作为定位基准，这一基准称为定位精基准。定位基准选择的正确与否，对于保证加工精度、机械加工顺序安排有着很大的影响，加工前必须正确的选择定位基准。第52页/共115页9.4.2 定位基准的选择1.粗基准的选择粗基准的选择将影响到加工面与不加工面的相互位置，或影响到加工余量的分配。应遵循的原则a.保证相互位置要求的原则b.保证加工表面加工余量合理分配的原则c.便于工件装夹的原则d.粗基准一般不得重要使用的原则第53页/共1

23、15页9.4.2 定位基准的选择a.保证相互位置要求的原则应以不加工面作为粗基准。外圆面1的轴线内孔3的轴线以外圆面作为加工以外圆面作为加工内孔时的粗基准内孔时的粗基准第54页/共115页9.4.2 定位基准的选择b.保证加工表面加工余量合理分配的原则。第55页/共115页9.4.2 定位基准的选择c.便于工件装夹的原则。选择粗基准应使定位准确，夹紧可靠，夹具结构简单，操作方便。为此要求选用的粗基准面尽可能平整、光洁，且有足够大的尺寸，不允许有锻造飞边、铸造浇、冒口或其它缺陷，也不宜选用铸造分型面作粗基准。若无法避免，则应在使用前对其修整。d.粗基准一般不得重复使用的原则。如果能使用精基准定位

24、，则粗基准一般不应被重复使用。这是因为若毛坯的定位面很粗糙，在两次装夹中重复使用同一粗基准，就会造成相当大的定位误差。第56页/共115页第57页/共115页9.4.2 定位基准的选择2.精基准的选择保证零件的加工精度要求出发，同时考虑装夹准确、可靠和方便，以及夹具结构简单。应遵循的原则a.基准重合原则b.基准统一原则c.自为基准原则d.互为基准原则e.便于装夹原则第58页/共115页9.4.2 定位基准的选择a.基准重合原则选择设计基准作为定位基准，避免由于基准不重合带来的定位误差。加工误差b基准不重合误差aaTab+aTc第59页/共115页9.4.2 定位基准的选择b.基准统一原则选用统

25、一的定位基准，可避免基准的转换带来的误差，有利于保证各表面的位置精度，也有利于简化工艺规程制订及夹具设计和制造，缩短了生产准备周期。例如：轴类零件的加工采用两端顶尖孔作精基准；圆盘类零件加工采用孔和端面作精基准；箱体类零件加工采用一面两孔作为基准。第60页/共115页9.4.2 定位基准的选择c.基准统一原则当某些精加工表面要求加工余量小而均匀时，可选择该加工表面本身作为定位基准。提高加工面本身的精度和表面质量。对加工表面相对其他表面的位置精度几乎没有影响。第61页/共115页9.4.2 定位基准的选择d.互为基准原则对某些位置精度要求高的表面，可以采用互为基准、反复加工的方法。例如：精密齿轮

26、的加工，当用高频淬火把齿面淬硬，需再进行磨齿时，因其淬硬层较薄，所以要求磨削余量小而均匀。先以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，从而保证齿面余量均匀开孔与齿面有较高的位置精度。第62页/共115页9.4.2 定位基准的选择e.便于装夹原则选尺寸精度高、粗糙度低和表面支承面积大的表面；使夹具结构简单和操作方便。一般难以全部满足，往往会出现彼此间的相互矛盾，需要全面考虑，分清主次，解决主要矛盾。第63页/共115页9.4.3 工件的定位和夹紧定位：加工前应使工件在机床上或夹具中占据正确位置。夹紧：定位后须用夹紧装置将工件固定，使其在加工过程中不致因切削力及离心力等作用使定位位置改变。安装：工件

27、从定位到夹紧的全过程，又称为装夹。安装误差：定位误差：定位不正确，工件在机床或夹具上不能占据正确位置，产生定位误差。夹紧误差：夹紧不合适，使工件产生变形和位移，产生夹紧误差。工件安装是否正确直接影响到加工精度和表面质量。第64页/共115页9.4.3 工件的定位和夹紧1.工件的定位用六个固定点（实际上是相当于支承点的定位元件）与工件接触，每个固定点限制工件一个自由度，便可将六个自由度完全限制，使工件既不能移动，也不能转动，在空间的位置唯一确定。要使工件完全定位，就需要限制六个自由度，这就是工件的“六点定位原则”。常用定位元件：支承钉、支承板、长销、短销、长V形块、短V形块、长定位套、短定位套、

28、固定锥销、浮动锥销等。第65页/共115页9.4.3 工件的定位和夹紧限制工件自由度与加工要求的关系完全定位：工件的六个自由度被全部限制。（并非）不完全定位：按加工要求限制的自由度少于六个。（允许）欠定位：该限制的自由度没有被完全限制。（绝不允许）过定位：几个定位元件重复限制某一自由度。（原则上不允许）第66页/共115页9.4.3 工件的定位和夹紧a.完全定位和不完全定位第67页/共115页9.4.3 工件的定位和夹紧b.欠定位和不完全定位第68页/共115页9.4.3 工件的定位和夹紧第69页/共115页一面两销的过定位第70页/共115页一面两销的过定位第71页/共115页大端平台与长销

29、组合而产生过定位第72页/共115页9.4.3 工件的定位和夹紧2.工件的夹紧a.对夹紧装置的基本要求夹紧应有利于工件的定位而不能破坏工件在定位时所获得的正确位置；夹紧力大小应适当，使夹紧作用可靠，而且能够自锁。夹紧后工件的变形应尽可能小，不能因夹紧变形而影响加工精度。夹紧机构的操作要方便、迅速、省力、安全。第73页/共115页9.4.3 工件的定位和夹紧2.工件的夹紧b.夹紧力的确定三要素：大小、方向和作用点夹紧力方向的选择原则垂直指向主要定位面。尽量与工件刚度最大的方向相一致，以减小工件变形。尽可能与切削力、工件重力方向一致，以减少所需夹紧力。第74页/共115页第75页/共115页9.4

30、.3 工件的定位和夹紧2.工件的夹紧b.夹紧力的确定夹紧力作用点的选择原则应正对支承元件或位于支承面内，以保证工件已获得的定位不变。应处在工件刚性较好的部位，以减小工件的夹紧变形。应尽可能靠近被加工表面，以便减小切削力对工件造成的翻转力矩。第76页/共115页第77页/共115页9.4.3 工件的定位和夹紧2.工件的夹紧b.夹紧力的确定夹紧力大小的确定夹紧力不足，会使工件在切削过程中产生位移并容易引起振动；夹紧力过大又会造成工件或夹具不应有的变形或表面损伤。夹紧力大小，可在加工中实测，也可通过力学公式进行估算。第78页/共115页作业3P2719-8、9-12、9-15、9-16第79页/共1

31、15页9.5 机械加工工艺路线的拟定9.5.1 表面加工方法的选择9.5.2 加工顺序的安排9.5.3 工序集中与工序分散9.5.4 机床和工艺装备的选择第80页/共115页9.5.1 表面加工方法的选择1.表面加工经济精度经济加工精度是在正常的加工条件下（即采用符合质量标准的设备、工艺装备，使用标准技术等级的工人及不延长加工时间等）所能保证的加工精度。同一加工方法，精度越高加工成本越大；精度和成本都有一定有极限；A-B段为经济精度范围。经济精度经济精度第81页/共115页9.5.1 表面加工方法的选择2.选择加工方法应考虑的问题满足经济精度和经济粗糙度典型表面的加工方法及其经济精度和粗糙度见

32、 P252-254 表考虑工件材料和物理力学性能淬火钢应采用磨削加工，有色金属一般采用金刚镗削或高速车削。第82页/共115页9.5.1 表面加工方法的选择2.选择加工方法应考虑的问题考虑工件的结构形状和尺寸孔加工：一般回转工件上的采用车削或磨削；箱体上IT7级公差的采用镗削或铰削，孔径小用铰孔，孔径大或长度短用镗削。考虑生产类型，即生产率和经济性问题。大批量生产应采用高效的设备和专用工艺装备；单件小批量生产则一般采用通用机床加工的方法，避免增加成本。考虑现场设备条件第83页/共115页9.5.2 加工顺序的安排9.5.2.1 加工阶段的划分1.划分加工阶段的目的a.粗加工阶段切去各表面的大部

33、分加工余量，使毛坯在形状尺寸方面尽快接近成品，尽可能提高生产率。b.半精加工阶段为零件的主要表面作精加工准备，应达到一定的加工精度。提供合适的精加工余量，并完成次要表面的加工。c.精加工阶段保证零件各主要表面达到图纸规定的技术要求。第84页/共115页9.5.2 加工顺序的安排9.5.2.1 加工阶段的划分2.划分加工阶段的原因a.保证加工质量粗加工容易引起工件变形，通过半精加工和精加工逐步修正变形；能及时发现毛坯的缺陷。b.合理使用机床设备避免以精代粗，保持精加工机床的精度、使用寿命及设备的维护和保养。c.便于安排热处理工序在机械加工工艺中插入必要的热处理工序，使冷热工序更好地配合。第85页

34、/共115页9.5.2 加工顺序的安排9.5.2.1 加工阶段的划分2.划分加工阶段的原因某些情况下，划分加工阶段并不是绝对的。对于加工精度和表面质量不高、工件刚性足够、毛坯精度较高、加工余量小的工件，可不划分加工阶段。例如加工重型工件时，不必划分加工阶段。由于不便于多次装夹和运输，可在粗加工后松开工件，让其充分变形，再夹紧工件进行精加工，以提高加工的精度。第86页/共115页9.5.2 加工顺序的安排9.5.2.2 工序顺序的安排1.机械加工工序的安排a.先基准后其他：避免粗基准多次使用，先安排定位基准的精加工或修正加工b.先主后次：先考虑主要表面加工，再安排穿插次要表面加工，次要表面精度要

35、求较低，一般安排在粗加工和半精加工阶段进行；次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位进行加工。c.先面后孔：平面加工方便，先加工平面再加工孔，可使加工孔时稳定可靠。第87页/共115页9.5.2 加工顺序的安排9.5.2.2 工序顺序的安排2.热处理工序的安排a.预备性热处理为改善切削加工性能，消除毛坯制造所引起的残余应力，一般安排在机械加工前。b.改善力学性能热处理变形大的热处理如调质、渗碳淬火等安排在精加工前；变形小的如氰化、氮化等可安排在精加工后。c.稳定性热处理为消除一定精密零件的残余应力，使尺寸长期稳定不变。3.辅助工序的安排检验、倒角、去毛

36、刺、清洗、防锈、平衡等第88页/共115页9.5.3 工序集中与工序分散工件的加工集中在少数几道工序内完成，即每道工序的加工内容较多，称为工序集中。反之，称为工序分散。1.工序集中的特点易于保证表面的位置精度；工序数目少，设备数量少；有利于采用高效专用设备和工艺装备。第89页/共115页9.5.3 工序集中与工序分散2.工序分散的特点设备和工装简单，易调整，对工人要求不高；生产适应性好，易转产；设备数量多，生产组织工作较复杂；可采用合理的切削用量。3.选用应注意的问题根据生产纲领、零件技术要求、现有生产条件和产品的发展情况等进行综合考虑。工艺上可行、生产节拍允许、调整能够实现。9.5.4 机床

37、和工艺装备的选择第90页/共115页9.6 加工余量和工序尺寸的确定9.6.1 加工余量及其影响因素9.6.2 确定加工余量的方法9.6.3 工序尺寸及其公差的确定第91页/共115页9.6.1 加工余量及其影响因素1.加工余量的概念在机械加工过程中，为了使零件得到所需的形式、尺寸和表面质量，需从工件加工表面切去一层金属，此金属层的厚度称为加工余量。即公称余量或基本余量。Zo总加工余量（毛坯余量），是毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差；Zi第i道工序的工序余量，是相邻两工序的工序尺寸之差。第92页/共115页9.6.1 加工余量及其影响因素工序余量的计算单边余量，即非对称表面（如平面）的工序余量。

38、双边余量：即回转表面（如外圆和内孔）的加工余量。第93页/共115页9.6.1 加工余量及其影响因素由于毛坯制造和各工序尺寸加工都存在误差，因而它们的实际加工余量是变化的，即存在最小和最大加工余量。工序尺寸偏差一般规定为“入体”方向。轴类零件取单向负偏差工序基本尺寸为最大极限尺寸第94页/共115页9.6.1 加工余量及其影响因素孔类零件取单向正偏差工序基本尺寸为最小极限尺寸v毛坯取对称公差第95页/共115页9.6.1 加工余量及其影响因素2.影响加工余量的因素加工余量对机械加工的影响余量大加工时间增加，生产率降低，能源消耗增大，成本增加；余量小难以消除前工序的各种误差和表面缺陷，甚至产生废

39、品。最小余量第96页/共115页9.6.1 加工余量及其影响因素2.影响加工余量的因素最小余量的影响因素前工序的加工表面粗糙度Ra前工序的加工表面缺陷层Da前工序的形位误差，也称为空间误差a本工序的装夹误差b第97页/共115页9.6.2 确定加工余量的方法1.计算法最经济合理，但需有比较全面的资料，且计算过程较复杂，主要用于大批量生产。2.查表法方便迅速，有时难以满足实际情况，在工厂中应用广泛。3.经验估计法一般余量偏大，多用于单件、小批生产。第98页/共115页9.6.3 工序尺寸及其公差的确定工序余量及所用加工方法的经济精度（公差）确定后，即可分别算出工序尺寸及其公差。若工序基准（或定位

40、基准）与设计基准不重合，需用尺寸链的原理进行基准转换和分析计算。9.6.3.1 工艺尺寸链定义：加工过程中，同一工件有关工序尺寸所形成的封闭尺寸组，称为工艺尺寸链。特征：封闭性、关联性第99页/共115页9.6.3 工序尺寸及其公差的确定9.6.3.1 工艺尺寸链封闭环A0；组成环A1、A2：增环A1、减环A2直线尺寸链：全部组成环平行于封闭环第100页/共115页9.6.3 工序尺寸及其公差的确定9.6.3.1 工艺尺寸链1.工艺尺寸链的计算准备作尺寸链图按照加工顺序依次画出各工序尺寸及零件图中要求的尺寸，形成一个封闭的图形。找封闭环 根据工艺过程，找出间接保证的尺寸A0 为封闭环。确定增环

41、和减环从封闭环开始，给每一个环画出箭头，最后回到封闭环。凡箭头方向与封闭环方向相反者为增环（如A2），箭头方向与封闭环方向相同者为减环（如A1）。第101页/共115页9.6.3 工序尺寸及其公差的确定9.6.3.1 工艺尺寸链2.工艺尺寸链的基本计算公式（极值法）各环基本尺寸之间的关系封闭环的基本尺寸A0等于增环的基本尺寸之和减去减环的基本尺寸之和，即各环极限尺寸之间的关系 封闭环的最大极限尺寸A0max等于增环的最大极限尺寸之和减去减环的最小极限尺寸之和，即第102页/共115页9.6.3 工序尺寸及其公差的确定封闭环的最小极限尺寸A0min等于增环的最小极限尺寸之和减去减环的最大极限尺寸

42、之和，即各环上、下偏差之间的关系 封闭环的上偏差ES(A0)等于增环的上偏差之和减去减环的下偏差之和，即封闭环的下偏差EI(A0)等于增环下偏差之和减去减环的上偏差之和，即第103页/共115页9.6.3 工序尺寸及其公差的确定各环公差之间的关系 封闭环的公差T0等于各组成环的公差之和，即极值法计算尺寸链的特点是简便、可靠，但当封闭环公差较小，组成环数目较多时，分摊到各组成环的公差可能过小，从而造成加工困难、制造成本增加，在此情况小，常采用概率法进行尺寸链的计算。第104页/共115页9.6.3 工序尺寸及其公差的确定9.6.3.2 工序尺寸及其公差的确定1.基准重合时工序尺寸及其公差的确定a

43、.确定各工序的公称余量b.计算各工序的基本尺寸由后工序的尺寸（从工件上的设计尺寸开始），向前工序推算，直到算出毛坯尺寸。c.确定各工序的经济精度、经济粗糙度、尺寸公差及上下极限偏差工序尺寸的公差按各工序的经济精度确定，并按“入体原则”确定上、下偏差。第105页/共115页例1：加工一个法兰盘的内孔，其设计尺寸为 表面粗糙度Ra为0.2m，分五道工序加工：扩孔、粗镗、半精镗、精镗和精磨。需确定各工序的尺寸及其公差。第106页/共115页9.6.3 工序尺寸及其公差的确定9.6.3.2 工序尺寸及其公差的确定2.基准不重合时工序尺寸及其公差的确定v例例2：加工一轴承套，图中：加工一轴承套，图中A1

44、和和A0为设计尺寸，加工时尺寸为设计尺寸，加工时尺寸A0不便于测量，若先按不便于测量，若先按A1的要求车的要求车出端面出端面a，然后以，然后以a面为测量基准面为测量基准控制尺寸控制尺寸A2，则设计尺寸，则设计尺寸A0可可间接获得。间接获得。第107页/共115页第108页/共115页例3：加工一液压心轴。在半自动车床上加工各级外圆时，均以左端面a定位，加工的工序尺寸为L1、L2、L3和L4，现需求出这些尺寸的大小及其偏差。工序尺寸L1和L4与设计尺寸A1和A4重合。第109页/共115页第110页/共115页第111页/共115页例4：第112页/共115页第113页/共115页作业4P2719-17、9-18、9-19第114页/共115页感谢您的观看！第115页/共115页