1、12本章主要內容：本章主要內容： 本章首先介紹制訂機械加工工藝規程的步驟和方本章首先介紹制訂機械加工工藝規程的步驟和方法；然后重點討論機械加工工藝過程設計中的主要法；然后重點討論機械加工工藝過程設計中的主要問題，包括定位基準的選擇，加工路線的擬訂，工問題，包括定位基準的選擇，加工路線的擬訂，工序尺寸及公差的確定等。序尺寸及公差的確定等。學習方法和要點：學習方法和要點： 學習本章內容，應牢牢把握住機械加工工藝過程學習本章內容，應牢牢把握住機械加工工藝過程設計的基本原理、原則和方法（如選擇定位基準的原設計的基本原理、原則和方法（如選擇定位基準的原則，選擇加工方法的原則，工序劃分及工序順序安排則，選

2、擇加工方法的原則，工序劃分及工序順序安排的原則，確定余量的原則和方法，工序尺寸及公差的的原則，確定余量的原則和方法，工序尺寸及公差的確定方法等），并通過一定的實踐掌握制訂機械加工確定方法等），并通過一定的實踐掌握制訂機械加工工藝規程的步驟和方法。工藝規程的步驟和方法。3 制訂零件機械加工工藝規程是一件經驗性和綜合制訂零件機械加工工藝規程是一件經驗性和綜合性很強的工作，除要密切聯系生產實際外，綜合運用性很強的工作，除要密切聯系生產實際外，綜合運用所學知識是十分必要的。學習者應有意識地將本章內所學知識是十分必要的。學習者應有意識地將本章內容與前面各章內容聯系起來，將工藝過程設計看作是容與前面各章內

3、容聯系起來，將工藝過程設計看作是本課程前面各章內容的綜合和實際應用。本課程前面各章內容的綜合和實際應用。4學習要點：學習要點：了解機械加工工藝規程的作用，掌握機了解機械加工工藝規程的作用，掌握機械加工工藝規程設計的原則和步驟，了解常用毛坯的械加工工藝規程設計的原則和步驟，了解常用毛坯的特點及適用范圍。特點及適用范圍。5 v 機械加工工藝過程機械加工工藝過程 采用各種機械加工方法，直接用于改變毛坯的形采用各種機械加工方法，直接用于改變毛坯的形狀、尺寸、表面質量，使之成為合格零件的全部勞動狀、尺寸、表面質量，使之成為合格零件的全部勞動過程。過程。v 機械加工工藝規程機械加工工藝規程 將制訂好的零（

4、部）件的機械加工工藝過程按一將制訂好的零（部）件的機械加工工藝過程按一定的格式（通常為表格或圖表）和要求描述出來，作定的格式（通常為表格或圖表）和要求描述出來，作為指令性技術文件，即為機械加工工藝規程。它包括為指令性技術文件，即為機械加工工藝規程。它包括了如下幾個方面的內容：了如下幾個方面的內容：6（1 1）機械加工工藝過程卡：）機械加工工藝過程卡：說明零件機械加工工說明零件機械加工工藝過程的工藝文件。藝過程的工藝文件。（2 2）工序卡：）工序卡：對每道工序作詳細說明、可直接用于對每道工序作詳細說明、可直接用于指導工人操作的工藝文件。指導工人操作的工藝文件。（3 3）檢驗工序卡：）檢驗工序卡：

5、對成批或大量生產中重要檢驗對成批或大量生產中重要檢驗工序作詳細說明、指導檢驗的工藝文件。工序作詳細說明、指導檢驗的工藝文件。（4 4）機床調整卡：）機床調整卡：大批量生產中對由自動線、流大批量生產中對由自動線、流水線上的機床以及由自動機或半自動機完成的工序，水線上的機床以及由自動機或半自動機完成的工序，為調整工提供機床調整依據的工藝文件。為調整工提供機床調整依據的工藝文件。7不同的生產類型對工藝規程的要求不同。不同的生產類型對工藝規程的要求不同。機械加工工藝規程的格式：機械加工工藝規程的格式： 大批量生產大批量生產因其生產組織嚴密、分工細致，工藝因其生產組織嚴密、分工細致，工藝規程應盡量詳細，

6、要求對每道加工工序的加工精度、規程應盡量詳細，要求對每道加工工序的加工精度、操作過程、切削用量、使用的設備及刀、夾、量具等操作過程、切削用量、使用的設備及刀、夾、量具等均作出具體規定。因此均作出具體規定。因此除了工藝過程卡外，還應有除了工藝過程卡外，還應有相應的加工工序卡相應的加工工序卡。此外，必要時還需要。此外，必要時還需要檢驗工序檢驗工序卡和機床調整卡卡和機床調整卡。 單件小批生產單件小批生產由于生產的分工較粗，通常只需由于生產的分工較粗，通常只需說明零件的加工工藝路線（即其加工工序順序），填說明零件的加工工藝路線（即其加工工序順序），填寫寫工藝過程卡工藝過程卡。8 車間生產新零件時，首先

7、要制訂該零件的機械加工車間生產新零件時，首先要制訂該零件的機械加工工藝規程，再根據工藝規程進行生產準備。工藝規程，再根據工藝規程進行生產準備。（1 1）工藝規程是指導生產的主要技術文件）工藝規程是指導生產的主要技術文件機械加工車間生產的計劃、調度，工人的操作，零機械加工車間生產的計劃、調度，工人的操作，零件的加工質量檢驗，加工成本的核算等，都是以工藝件的加工質量檢驗，加工成本的核算等，都是以工藝規程為依據的。處理生產中的問題，也常以工藝規程規程為依據的。處理生產中的問題，也常以工藝規程作為共同依據。作為共同依據。（2 2）工藝規程是生產準備工作的主要依據）工藝規程是生產準備工作的主要依據如處理

8、質量事故時，是按工藝規程來確定各有關單如處理質量事故時，是按工藝規程來確定各有關單位、人員的責任。位、人員的責任。9 新建（改新建（改.擴建）批量或大批量機械加工車間擴建）批量或大批量機械加工車間（工段）時，應根據工藝規程確定所需機床的種類（工段）時，應根據工藝規程確定所需機床的種類和數量以及在車間的布置，再由此確定車間的面積和數量以及在車間的布置，再由此確定車間的面積大小、動力和吊裝設備配置以及所需工人的工種、大小、動力和吊裝設備配置以及所需工人的工種、技術等級、數量等。技術等級、數量等。 如：新零件加工工藝中的關鍵工序的分析研究；如：新零件加工工藝中的關鍵工序的分析研究；準備所需的刀、夾、

9、量具（外購或自行制造）；原材準備所需的刀、夾、量具（外購或自行制造）；原材料及毛坯的采購或制造；新設備的購置或舊設備改裝料及毛坯的采購或制造；新設備的購置或舊設備改裝等，均必須根據工藝來進行。等，均必須根據工藝來進行。 （3 3）工藝規程是新建機械制造廠（車間）的）工藝規程是新建機械制造廠（車間）的基本技術文件基本技術文件105. 積極采用先進技術和工藝，力爭減少材料和能源消積極采用先進技術和工藝，力爭減少材料和能源消耗，并應符合環境保護要求。耗，并應符合環境保護要求。1. 編制工藝規程應以保證零件加工質量，達到設編制工藝規程應以保證零件加工質量，達到設計圖紙規定的各項技術要求為前提。計圖紙規

10、定的各項技術要求為前提。2. 在保證加工質量的基礎上，應使工藝過程有較高在保證加工質量的基礎上，應使工藝過程有較高的生產效率和較低的成本。的生產效率和較低的成本。3. 應充分考慮和利用現有生產條件，盡可能作到均應充分考慮和利用現有生產條件，盡可能作到均衡生產。衡生產。 4. 盡量減輕工人勞動強度，保證安全生產，創造良盡量減輕工人勞動強度，保證安全生產，創造良好、文明勞動條件。好、文明勞動條件。11 制訂零件的機械加工工藝規程時，需具備下列制訂零件的機械加工工藝規程時，需具備下列原始資料：原始資料： 1、 產品的全套裝配圖及零件圖產品的全套裝配圖及零件圖。2、 產品的驗收質量標準。產品的驗收質量

11、標準。3、產品的生產綱領及生產類型。、產品的生產綱領及生產類型。4、 零件毛坯圖及毛坯生產情況。零件毛坯圖及毛坯生產情況。12 7、國內外先進工藝及生產技術的發展與應用、國內外先進工藝及生產技術的發展與應用情況。情況。5、 本廠（車間）的生產條件。本廠（車間）的生產條件。6、各種有關手冊、標準等技術資料。、各種有關手冊、標準等技術資料。 零件毛坯圖通常由毛坯車間技術人員設計。機械加零件毛坯圖通常由毛坯車間技術人員設計。機械加工工藝人員應研究毛坯圖并了解毛坯的生產情況，如了工工藝人員應研究毛坯圖并了解毛坯的生產情況，如了解毛坯的余量、結構工藝性等，以便正確選擇零件加工解毛坯的余量、結構工藝性等，

12、以便正確選擇零件加工時的裝夾部位和裝夾方法，合理確定工藝過程。時的裝夾部位和裝夾方法，合理確定工藝過程。 應全面了解工廠（車間）設備的種類、規格和精度應全面了解工廠（車間）設備的種類、規格和精度狀況，工人的技術水平，現有的刀、夾、量具規格，以狀況，工人的技術水平，現有的刀、夾、量具規格，以及專用設備、工藝裝備的設計制造能力，等等。及專用設備、工藝裝備的設計制造能力，等等。13 閱讀零件工作圖和產品裝配圖，以了解產品的用閱讀零件工作圖和產品裝配圖，以了解產品的用途、性能及工作條件，明確零件在產品中的位置、功途、性能及工作條件，明確零件在產品中的位置、功用及其主要的技術要求。用及其主要的技術要求。

13、 主要審查零件圖上的視圖、尺寸和技術要求是否主要審查零件圖上的視圖、尺寸和技術要求是否完整、正確；分析各項技術要求制訂的依據，找出其完整、正確；分析各項技術要求制訂的依據，找出其中的主要技術要求和關鍵技術問題，以便在設計工藝中的主要技術要求和關鍵技術問題，以便在設計工藝規程時采取措施予以保證；審查零件的結構工藝性。規程時采取措施予以保證；審查零件的結構工藝性。14 常用的機械零件的毛坯有鑄件、鍛件、焊接件、常用的機械零件的毛坯有鑄件、鍛件、焊接件、型材、沖壓件以及粉末冶金、成型軋制件等。型材、沖壓件以及粉末冶金、成型軋制件等。 零件的毛坯種類有的已在圖紙上明確，如焊接件；零件的毛坯種類有的已在

14、圖紙上明確，如焊接件；有的隨著零件材料的選定而確定，如選用鑄鐵、鑄鋼、有的隨著零件材料的選定而確定，如選用鑄鐵、鑄鋼、青銅、鑄鋁等，此時毛坯必為鑄件，且除了形狀簡單的青銅、鑄鋁等，此時毛坯必為鑄件，且除了形狀簡單的小尺寸零件選用鑄造型材外，均選用單件造型鑄件等。小尺寸零件選用鑄造型材外，均選用單件造型鑄件等。15表5-4 各類毛坯的特點及適用范圍 毛坯種類制造精度（IT）加工余量原 材 料工件尺寸工件形狀機械性能適用生產類型型 材型材焊接件砂型鑄造自由鍛造普通模鍛鋼模鑄造精密鍛造壓力鑄造熔模鑄造沖壓件粉末冶金件工程塑料件 13級以下13級以下1115101281181171081079 911

15、大一般大大一般較小較小小很小小很小 較小各種材料鋼 材鑄鐵,鑄鋼,青銅鋼材為主鋼,鍛鋁,銅等鑄鋁為主鋼材,鍛鋁等鑄鐵,鑄鋼,青銅鑄鐵,鑄鋼,青銅鋼鐵,銅,鋁基材料工程塑料小 型大、中型各種尺寸各種尺寸中、小型中、小型小 型中、小型小型為主各種尺寸中、小尺寸 中、小尺寸簡 單較復雜復 雜較簡單一 般較復雜較復雜復 雜復 雜復 雜較復雜復雜較好有內應力差好好較好較好較好較好好一般 一般各種類型單 件單件小批單件小批中、大批量中、大批量大 批 量中、大批量中、大批量大 批 量中、大批量 中、大批量16 工藝裝備包括夾具、刀具、量具、輔具等。機床工藝裝備包括夾具、刀具、量具、輔具等。機床和工藝裝備的選

16、擇應在滿足零件加工工藝的需要和可和工藝裝備的選擇應在滿足零件加工工藝的需要和可靠地保證零件加工質量的前提下，與生產批量和生產靠地保證零件加工質量的前提下，與生產批量和生產節拍相適應，并應優先考慮采用標準化的工藝裝備和節拍相適應，并應優先考慮采用標準化的工藝裝備和充分利用現有條件，以降低生產準備費用。對必須改充分利用現有條件，以降低生產準備費用。對必須改裝或重新設計的專用機床、專用或成組工藝裝備，應裝或重新設計的專用機床、專用或成組工藝裝備，應在進行經濟性分析和論證的基礎上提出設計任務書。在進行經濟性分析和論證的基礎上提出設計任務書。 這是機械加工工藝規程設計的核心部分，其主要這是機械加工工藝規

17、程設計的核心部分，其主要內容有：選擇定位基準；確定加工方法；安排加工順內容有：選擇定位基準；確定加工方法；安排加工順序以及安排熱處理、檢驗和其它工序等。序以及安排熱處理、檢驗和其它工序等。17 對所制定的工藝方案應進行技術經濟分析，并應對所制定的工藝方案應進行技術經濟分析，并應對多種工藝方案進行比較，或采用優化方法，以確定對多種工藝方案進行比較，或采用優化方法，以確定出最優工藝方案。出最優工藝方案。 18195.2 定位基準的選擇定位基準的選擇 擬訂加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基擬訂加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇合理與否，將直接影響所制訂的零件加工工準的選擇合理與否，將

18、直接影響所制訂的零件加工工藝規程的質量。基準選擇不當，往往會增加工序，或藝規程的質量。基準選擇不當，往往會增加工序，或使工藝路線不合理，或使夾具設計困難，甚至達不到使工藝路線不合理，或使夾具設計困難，甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。零件的加工精度（特別是位置精度）要求。學習要點：學習要點：定位基準的選擇是零件加工工藝規程制定位基準的選擇是零件加工工藝規程制定的重要問題，要深刻理解并牢固掌握粗基準及精基定的重要問題，要深刻理解并牢固掌握粗基準及精基準的選擇原則，并會靈活地使用這些原則。準的選擇原則，并會靈活地使用這些原則。205.2.1 精基準的選擇精基準的選擇 1、“基準重合基

19、準重合”原則原則 在對加工面位置尺寸和位置關系有決定性影響的在對加工面位置尺寸和位置關系有決定性影響的工序中，特別是當位置公差要求較嚴時，一般不應違工序中，特別是當位置公差要求較嚴時，一般不應違反這一原則。否則，將由于存在基準不重合誤差，而反這一原則。否則，將由于存在基準不重合誤差，而增大加工難度。增大加工難度。 盡量選擇工序基準盡量選擇工序基準( (或設計基準或設計基準) )為定位基準為定位基準, ,以以減少由于定位基準轉化引起的加工誤差減少由于定位基準轉化引起的加工誤差, ,即謂即謂基準基準重合重合原則。原則。21例例1：上圖上圖(a)(a)是在鉆床上成批加工工件孔的工序簡圖。是在鉆床上成

20、批加工工件孔的工序簡圖。 若選若選N N面為尺寸面為尺寸B B的定位基準見圖的定位基準見圖(b)(b)，鉆頭相對，鉆頭相對1 1面位置已調整好且固定不動，則加工這一批工件時尺面位置已調整好且固定不動，則加工這一批工件時尺寸寸B B不受尺寸不受尺寸A A變化的影響。變化的影響。 若選擇若選擇M M面為定位基準見圖面為定位基準見圖(c)(c)，鉆頭相對，鉆頭相對2 2面已調面已調整好且固定不動，則加工的尺寸整好且固定不動，則加工的尺寸B B要受到尺寸要受到尺寸A A變化的變化的影響，使尺寸影響，使尺寸B B精度下降。精度下降。22例例2：如下圖所示活塞零件，設計要求活塞銷孔與頂面如下圖所示活塞零件

21、，設計要求活塞銷孔與頂面距離距離C1，公差一般為，公差一般為0.10.2mm。（1）若加工銷孔時以）若加工銷孔時以止口面（一大平面加一止口面（一大平面加一短圓柱面）定位，直接短圓柱面）定位，直接保證的尺寸是保證的尺寸是C2。（2）為使尺寸）為使尺寸C1達到達到規定精度，必須同時嚴規定精度，必須同時嚴格控制尺寸格控制尺寸C和和C2。（3）C1、C2兩個尺寸從功能要求出發，均不需嚴格兩個尺寸從功能要求出發，均不需嚴格控制。因此在大批量生產中，常以頂面定位加工銷孔，控制。因此在大批量生產中，常以頂面定位加工銷孔，以使尺寸以使尺寸C1容易保證。容易保證。 23有關基準不重合誤差問題的注意：有關基準不重

22、合誤差問題的注意：（1 1）當設計基準與定位基準不重合，且采用的是）當設計基準與定位基準不重合，且采用的是調整調整法法加工獲得加工尺寸時，才會出現基準不重合誤差；加工獲得加工尺寸時，才會出現基準不重合誤差；（2 2）基準不重合誤差值的大小等于兩個基準之間的聯）基準不重合誤差值的大小等于兩個基準之間的聯系尺寸的差值；系尺寸的差值；（3 3）基準不重合誤差的形式既有尺寸也有位置；既）基準不重合誤差的形式既有尺寸也有位置；既在于設計基準（工序基準）與定位基準不重合的加工在于設計基準（工序基準）與定位基準不重合的加工時，也在于設計基準（工序基準）與測量基準的不重時，也在于設計基準（工序基準）與測量基準

23、的不重合的檢驗時。合的檢驗時。（4 4）基準不重合通常發生在用設計基準定位不可能）基準不重合通常發生在用設計基準定位不可能或不方便；在選擇基準時優先考慮了基準統一原則而或不方便；在選擇基準時優先考慮了基準統一原則而不得不放棄的場合。不得不放棄的場合。24在實際生產中，經常使用的統一基準形式有：在實際生產中，經常使用的統一基準形式有：2、“統一基準統一基準”原則原則 工件在整個加工工藝過程中，以某一組表面作統工件在整個加工工藝過程中，以某一組表面作統一的精基準定位面，以便方便地加工大多數（或全部）一的精基準定位面，以便方便地加工大多數（或全部）其余的表面時。其余的表面時。常見的統一精基準形式：常

24、見的統一精基準形式： 1 1）軸類零件常使用兩頂尖孔作統一精基準。）軸類零件常使用兩頂尖孔作統一精基準。2 2）箱體類零件常使用一面兩孔（一個較大的平面和）箱體類零件常使用一面兩孔（一個較大的平面和兩個距離較遠的銷孔）作統一精基準。兩個距離較遠的銷孔）作統一精基準。3 3）套類零件用一長孔和一止推面作統一精基準。）套類零件用一長孔和一止推面作統一精基準。254 4）盤套類零件常使用止口面作統一精基準。例如活塞）盤套類零件常使用止口面作統一精基準。例如活塞零件，采用裙部止口面定位可以方便地加工活塞的其零件，采用裙部止口面定位可以方便地加工活塞的其他表面，故選其為統一精基準。實際上，活塞止口面他表

25、面，故選其為統一精基準。實際上，活塞止口面的圓孔并無功能要求，之所以對其進行加工，完全是的圓孔并無功能要求，之所以對其進行加工，完全是為了作定位基準使用。為了作定位基準使用。 需要指出，采用統一基準原則常常會帶來基準不需要指出，采用統一基準原則常常會帶來基準不重合問題。此時，需針對具體問題進行具體分析，根重合問題。此時，需針對具體問題進行具體分析，根據實際情況選擇精基準。例如活塞零件，采用止口面據實際情況選擇精基準。例如活塞零件，采用止口面作統一精基準，而在銷孔加工工序中，為方便可靠的作統一精基準，而在銷孔加工工序中，為方便可靠的保證尺寸保證尺寸C1C1，則可采用頂面作精基準。，則可采用頂面作

26、精基準。263、“互為基準互為基準”的原則的原則 對某些位置精度要求高的表面，可以采用互為基對某些位置精度要求高的表面，可以采用互為基準、反復加工的方法來保證其位置精度，這就是準、反復加工的方法來保證其位置精度，這就是“互互為基準為基準”的原則。的原則。 如臥式銑床主軸，前端如臥式銑床主軸，前端7 7：2424錐孔（圖中錐孔（圖中3 3）對支承）對支承軸徑（圖中軸徑（圖中1 1、2 2）的同軸度要求很高，為保證這一要）的同軸度要求很高，為保證這一要求，采用互為基準的原則進行加工，有關的工藝過程求，采用互為基準的原則進行加工，有關的工藝過程如下：如下：27 先以精車后的前后支撐軸頸先以精車后的前

27、后支撐軸頸1 1、2 2為基準粗、精車為基準粗、精車錐孔及后端錐孔及后端38H938H9錐孔錐孔( (圖中圖中4 4，錐度為，錐度為1 1：5 5，作輔助，作輔助基準）；分別以基準）；分別以7 7：2424錐孔和錐孔和38H938H9錐孔定位裝前、后錐孔定位裝前、后堵，粗、精磨支承軸頸及各外圓面；再以支承軸頸為堵，粗、精磨支承軸頸及各外圓面；再以支承軸頸為基準粗、精磨基準粗、精磨7 7：2424錐孔。錐孔。284、“自為基準自為基準”的原則的原則 對一些精度要求很高的表面，在精密加工時，為對一些精度要求很高的表面，在精密加工時，為保證加工精度，要求加工余量小而且均勻，這時以已保證加工精度，要求

28、加工余量小而且均勻，這時以已經精加工過的表面自身作為定位基準，這就是經精加工過的表面自身作為定位基準，這就是 自為基自為基準準 的原則。的原則。 如：機床床身導軌面的精加工如：機床床身導軌面的精加工29 又如連桿小頭孔最又如連桿小頭孔最后金剛鏜時就以精鏜后后金剛鏜時就以精鏜后的小頭孔自身定位，待的小頭孔自身定位，待工件夾緊后再將定位銷工件夾緊后再將定位銷移去。移去。 5、便于裝夾原則、便于裝夾原則所選擇的精基準，尤所選擇的精基準，尤其是主要定位面，應有其是主要定位面，應有足夠大的面積和精度，足夠大的面積和精度，以保證定位準確、可靠以保證定位準確、可靠。同時還應使夾緊機構。同時還應使夾緊機構簡單

29、、操作方便。簡單、操作方便。 30粗基準選擇一般應遵循以下原則粗基準選擇一般應遵循以下原則： 5.2.2 5.2.2 粗基準的選擇粗基準的選擇 1、保證相互位置要求原則、保證相互位置要求原則 如果首先要求保證工件上加工如果首先要求保證工件上加工面與不加工面的相互位置要求，面與不加工面的相互位置要求，則應以不加工面作為粗基準。則應以不加工面作為粗基準。 2、余量均勻分配原則、余量均勻分配原則如果首先要求保證工件某重要如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均勻時，應選擇該表面加工余量均勻時，應選擇該表面的毛坯面作為粗基準。表面的毛坯面作為粗基準。 上述兩個原則是選擇粗基準時最主要的原則。這兩上述兩

30、個原則是選擇粗基準時最主要的原則。這兩個原則常常是相互矛盾的，需根據具體情況加以選擇。個原則常常是相互矛盾的，需根據具體情況加以選擇。313、選擇高精度表面原則、選擇高精度表面原則如果零件上有多個非加工表面，則應選擇其中與如果零件上有多個非加工表面，則應選擇其中與加工表面有較高精度要求的表面作為粗基準；選用的加工表面有較高精度要求的表面作為粗基準；選用的粗基準面盡可能平整、光潔，且有足夠大的尺寸，不粗基準面盡可能平整、光潔，且有足夠大的尺寸，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆、冒口或其它缺陷。也不宜允許有鍛造飛邊、鑄造澆、冒口或其它缺陷。也不宜選用鑄造分型面作粗基準。選用鑄造分型面作粗基準。 4、選擇加

31、工余量最小原則、選擇加工余量最小原則32 因為粗基準本身是毛坯表面，精度和粗糙度均較因為粗基準本身是毛坯表面，精度和粗糙度均較差，如果在兩次裝卡中重復使用同一粗基準，就會造差，如果在兩次裝卡中重復使用同一粗基準，就會造成兩次加工出的表面之間出現較大的位置誤差。成兩次加工出的表面之間出現較大的位置誤差。5、粗基準一般不得重復使用原則、粗基準一般不得重復使用原則例如：圖例如：圖5-5a所示零件，如所示零件，如果第一道工序以不加工外圓表果第一道工序以不加工外圓表面面1定位，加工內孔定位，加工內孔2，而第，而第二道工序仍以外圓表面定位加二道工序仍以外圓表面定位加工均布孔工均布孔4（見圖（見圖5-4a）

32、時，）時，則孔則孔4將與孔將與孔2產生較大的同產生較大的同軸度誤差。軸度誤差。33345.3.1 5.3.1 表面加工方法的選擇表面加工方法的選擇 指在正常的加工條件下（采用符合質量標準的設指在正常的加工條件下（采用符合質量標準的設備和工藝裝備，使用標準技術等級的工人、不延長加備和工藝裝備，使用標準技術等級的工人、不延長加工時間），一種加工方法所能保證的加工精度和表面工時間），一種加工方法所能保證的加工精度和表面粗糙度。粗糙度。1、 加工經濟精度加工經濟精度2、 加工精度與成本的關系加工精度與成本的關系 任何一種加工方法的加工精度與加工成本之間都任何一種加工方法的加工精度與加工成本之間都有如下

33、圖所示的一種相互關系。有如下圖所示的一種相互關系。 35圖中曲線表達出加工圖中曲線表達出加工誤差與加工成本關系誤差與加工成本關系的總趨勢是的總趨勢是: : 加工成本隨著加加工成本隨著加工誤差的下降而上升，工誤差的下降而上升，但在不同的誤差范圍但在不同的誤差范圍內成本上升的比率不內成本上升的比率不同。同。A A點左側曲線：點左側曲線：加工誤差減少一點，加工成本會上加工誤差減少一點，加工成本會上升很多；加工誤差減少到一定程度，投入的成本再多，升很多；加工誤差減少到一定程度，投入的成本再多，加工誤差的下降也微乎其微，這說明某種加工方法加加工誤差的下降也微乎其微，這說明某種加工方法加工精度的提高是有極

34、限的。工精度的提高是有極限的。圖圖 加工誤差與成本關系加工誤差與成本關系C0AB36B B點右側：點右側：即使加工誤差即使加工誤差放大許多，成本下降卻很放大許多，成本下降卻很少，這說明對于一種加工少，這說明對于一種加工方法，成本的下降也是有方法，成本的下降也是有極限的，即有最低成本。極限的，即有最低成本。ABAB段：段：只有在曲線的只有在曲線的ABAB段，段，加工成本隨著加工誤差的加工成本隨著加工誤差的減少而上升的比率相對穩減少而上升的比率相對穩定。定。小結小結1 1：只有當加工誤差等于曲線只有當加工誤差等于曲線ABAB段對應的誤差值段對應的誤差值時，采用相應的加工方法加工才是經濟的，該誤差值

35、時，采用相應的加工方法加工才是經濟的，該誤差值所對應的精度即為該加工方法的經濟精度。所對應的精度即為該加工方法的經濟精度。小結小結2 2：加工經濟精度是指一個精度范圍而非一個值。加工經濟精度是指一個精度范圍而非一個值。 圖圖 加工誤差與成本關系加工誤差與成本關系C0AB373、加工精度與年代的關系、加工精度與年代的關系 各種加工方法的經濟精度隨年代增長和技術進步各種加工方法的經濟精度隨年代增長和技術進步而不斷提高而不斷提高, ,見圖見圖5-85-8。384、加工方法的選擇、加工方法的選擇 在進行零件各加工表面的加工方法選擇時，一般在進行零件各加工表面的加工方法選擇時，一般先選擇零件上精度要求最

36、高表面的加工方法，即該表先選擇零件上精度要求最高表面的加工方法，即該表面的終加工方法。選擇時應考慮以下幾個問題：面的終加工方法。選擇時應考慮以下幾個問題： （1 1）加工表面的精度和粗糙度要求）加工表面的精度和粗糙度要求 （2 2）零件的材料和熱處理要求）零件的材料和熱處理要求 （3 3）零件的生產類型要求）零件的生產類型要求 （4 4）本廠現有技術水平、生產條件等）本廠現有技術水平、生產條件等391 1）零件加工表面的精度和表）零件加工表面的精度和表面粗糙度要求面粗糙度要求2 2）零件材料的加工性）零件材料的加工性3 3）生產批量和生產節拍要求）生產批量和生產節拍要求4 4）企業現有加工設備

37、和加工）企業現有加工設備和加工能力能力5 5）經濟性）經濟性5、典型表面的加工路線、典型表面的加工路線40（1 1） 外圓表面的加工路線（外圓表面的加工路線（3 3條）條） 研研 磨磨IT5Ra 0.0080.32超超 精精 加加 工工IT5Ra 0.010.32砂砂 帶帶 磨磨IT5Ra 0.010.16精精 密密 磨磨 削削IT5Ra 0.0080.08拋拋 光光Ra0.0081.25金金 剛剛 石石 車車IT56Ra 0.021.25滾滾 壓壓IT67Ra 0.161.25精精 磨磨IT67Ra 0.161.25精精 車車IT78Ra1.2 55粗粗 磨磨IT89Ra 1.2510半半

38、精精 車車IT1011Ra 2.512.5粗粗 車車IT1213Ra 108041（2 2） 孔的加工路線（孔的加工路線（4 4條）條） 珩珩 磨磨IT56Ra0.041.25研研 磨磨IT56Ra0.0080.63粗粗 鏜鏜IT1213Ra 520鉆鉆IT1013Ra 580半半 精精 鏜鏜IT1011Ra 2.510粗粗 拉拉IT910Ra 1.255擴擴IT913Ra 1.2540精精 鏜鏜IT79Ra 0.635粗粗 磨磨IT911Ra1.2510精精 拉拉IT79Ra0.160.63推推IT68Ra0.081.25餃餃IT69Ra 0.3210金金 剛剛 鏜鏜IT57Ra0.161.

39、25精精 磨磨IT78Ra0.080.63滾滾 壓壓IT68Ra0.011.25手手 餃餃IT5Ra0.081.2542（3 3） 平面加工路線（平面加工路線（5 5條）條） 拋拋 光光Ra0.0081.25研研 磨磨IT56Ra0.0080.63精精 密密 磨磨IT56Ra 0.040.32半半 精精 銑銑IT811Ra 2.510精精 銑銑IT68Ra 0.635高 速 精 銑IT67Ra 0.161.25導導 軌軌 磨磨IT6Ra0.161.25精精 磨磨IT68Ra 0.161.25寬 刀 精 刨IT6Ra 0.161.25粗粗 磨磨IT810Ra 1.2510精精 刨刨IT68Ra

40、0.635半半 精精 刨刨IT811Ra 2.510半半 精精 車車IT811Ra 2.510粗粗 銑銑IT1113Ra 520粗粗 刨刨IT1113Ra 520砂砂 帶帶 磨磨IT56Ra0.010.32金 剛 石 車IT6Ra0.021.25刮刮 研研Ra 0.041.25精精 車車IT68Ra 1.255粗粗 車車IT1213Ra 1080精精 拉拉IT69Ra 0.322.5粗粗 拉拉IT1011Ra 520435.3.2 5.3.2 加工階段的劃分加工階段的劃分 為了保證零件的加工質量生產效率和經濟性，為了保證零件的加工質量生產效率和經濟性，通常在安排工藝路線時，將其劃分成幾個階段。

41、對于通常在安排工藝路線時，將其劃分成幾個階段。對于一般精度零件，可劃分成粗加工半精加工和精加工一般精度零件，可劃分成粗加工半精加工和精加工三個階段。對精度要求高和特別高的零件，還需安排三個階段。對精度要求高和特別高的零件，還需安排精密加工（含光整加工）和超精密加工階段。精密加工（含光整加工）和超精密加工階段。1、 加工階段的劃分原則：加工階段的劃分原則： 1 1）粗加工階段：）粗加工階段： 主要去除各加工表面的大主要去除各加工表面的大部分余量，并加工出精基準。部分余量，并加工出精基準。各階段的主要任務是：各階段的主要任務是： 442 2）半精加工階段：）半精加工階段： 減少粗加工階段留下的誤差

42、，減少粗加工階段留下的誤差，使加工面達到一定的精度，為精加工做好準備，并完使加工面達到一定的精度，為精加工做好準備，并完成一些精度要求不高表面的加工。成一些精度要求不高表面的加工。3 3）精加工階段：）精加工階段： 主要是保證零件的尺寸形狀主要是保證零件的尺寸形狀位置精度及表面粗糙度，這是相當關鍵的加工階段。位置精度及表面粗糙度，這是相當關鍵的加工階段。大多數表面至此加工完畢，也為少數需要進行精密加工大多數表面至此加工完畢，也為少數需要進行精密加工或光整加工的表面做好準備。或光整加工的表面做好準備。 4 4）精密和超精密加工階段：）精密和超精密加工階段： 精密和超精密加精密和超精密加工采用一些

43、高精度的加工方法，如精密磨削珩磨工采用一些高精度的加工方法，如精密磨削珩磨研磨金剛石車削等，進一步提高表面的尺寸、形狀研磨金剛石車削等，進一步提高表面的尺寸、形狀精度，降低表面粗糙度，最終達到圖紙的精度要求。精度，降低表面粗糙度，最終達到圖紙的精度要求。454 4）便于組織生產。）便于組織生產。 2、 加工階段劃分的意義：加工階段劃分的意義： 1 1）有利于保證零件的加工質量。）有利于保證零件的加工質量。 2 2）便于及時發現毛坯的缺陷，可以避免以后精加）便于及時發現毛坯的缺陷，可以避免以后精加工的經濟損失。工的經濟損失。3 3）可以合理安排加工設備和操作工人，有利于延）可以合理安排加工設備和

44、操作工人，有利于延長精加工設備的壽命。長精加工設備的壽命。注意注意1：加工過程階段的劃分不是絕對的，主要應加工過程階段的劃分不是絕對的，主要應從工件在加工過程中的變形對精度的影響程度來決定。從工件在加工過程中的變形對精度的影響程度來決定。注意注意2：加工階段的劃分應根據具體條件，如零件加工階段的劃分應根據具體條件，如零件技術要求、生產綱領和生產條件以及毛坯情況來決定。技術要求、生產綱領和生產條件以及毛坯情況來決定。465.3.3 5.3.3 加工順序的安排加工順序的安排 1、 機械加工順序的安排原則機械加工順序的安排原則 1) 1) 先基準（面）后其它（面）：先基準（面）后其它（面）： 應首先

45、安排應首先安排被選作精基準的表面的加工，再以加工出的精基準為被選作精基準的表面的加工，再以加工出的精基準為定位基準，安排其它表面的加工。該原則還有另外一定位基準，安排其它表面的加工。該原則還有另外一層意思，是指精加工前應先修一下精基準。層意思，是指精加工前應先修一下精基準。安排機械加工順序時一般應遵循以下原則：安排機械加工順序時一般應遵循以下原則：例如：例如：精度要求高的軸類零件，第一道加工工序就是精度要求高的軸類零件，第一道加工工序就是以外圓面為粗基準加工兩端面及頂尖孔，再以頂尖孔以外圓面為粗基準加工兩端面及頂尖孔，再以頂尖孔定位完成各表面的粗加工；精加工開始前首先要修整定位完成各表面的粗加

46、工；精加工開始前首先要修整頂尖孔，以提高軸在精加工時的定位精度，然后再安頂尖孔，以提高軸在精加工時的定位精度，然后再安排各外圓面的精加工。排各外圓面的精加工。 47 3) 3) 先主后次：先主后次： 主要表面一般指零件上的設計基主要表面一般指零件上的設計基準面和重要工作面。這些表面是決定零件質量的主要準面和重要工作面。這些表面是決定零件質量的主要因素，對其進行加工是工藝過程的主要內容，因而在因素，對其進行加工是工藝過程的主要內容，因而在確定加工順序時，要首先考慮加工主要表面的工序安確定加工順序時，要首先考慮加工主要表面的工序安排，以保證主要表面的加工精度。在安排好主要表面排，以保證主要表面的加

47、工精度。在安排好主要表面加工順序后，常常從加工的方便與經濟角度出發，安加工順序后，常常從加工的方便與經濟角度出發，安排次要表面的加工。排次要表面的加工。 2) 2) 先粗后精：先粗后精：指先安排各表面粗加工，后安排精指先安排各表面粗加工，后安排精加工。加工。 此外，次要表面和主要表面之間往往有相互位置此外，次要表面和主要表面之間往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位進行加工。進行加工。48 4) 4) 先面后孔：先面后孔： 主要是指箱體和支架類零件的加主要是指箱體和支架類零件的加工而言。一般這類零件上既有平面，又有孔或孔系，工

48、而言。一般這類零件上既有平面，又有孔或孔系，這時應先將平面（通常是裝配基準）加工出來，再以這時應先將平面（通常是裝配基準）加工出來，再以平面為基準加工孔或孔系。此外，在毛坯面上鉆孔或平面為基準加工孔或孔系。此外，在毛坯面上鉆孔或鏜孔，容易使鉆頭引偏或打刀。此時也應先加工面，鏜孔，容易使鉆頭引偏或打刀。此時也應先加工面，再加工孔，以避免上述情況的發生。再加工孔，以避免上述情況的發生。 2、 熱處理和表面處理工序的安排熱處理和表面處理工序的安排 1 1）預備熱處理：）預備熱處理：為改善材料切削性能而進行的為改善材料切削性能而進行的熱處理工序（如退火、正火等），應安排在切削加工熱處理工序（如退火、正

49、火等），應安排在切削加工之前進行。之前進行。 492 2）為）為消除內應力消除內應力而進行的熱處理工序（如退火、而進行的熱處理工序（如退火、人工時效等），最好安排在粗加工之后，精加工之前人工時效等），最好安排在粗加工之后，精加工之前進行；有時也可安排在切削加工之前進行。進行；有時也可安排在切削加工之前進行。 3 3）為）為改善工件材料的力學物理性質改善工件材料的力學物理性質而進行的而進行的熱處理工序（如調質、淬火等）通常安排在粗加工后、熱處理工序（如調質、淬火等）通常安排在粗加工后、精加工前進行。其中滲碳淬火一般安排在切削加工后，精加工前進行。其中滲碳淬火一般安排在切削加工后，磨削加工前進行。

50、而表面淬火和滲氮等變形小的熱處磨削加工前進行。而表面淬火和滲氮等變形小的熱處理工序，允許安排在精加工后進行。理工序，允許安排在精加工后進行。 4 4）為了）為了提高零件表面耐磨性或耐蝕性提高零件表面耐磨性或耐蝕性而進行的而進行的熱處理工序以及以裝飾為目的的熱處理工序或表面處熱處理工序以及以裝飾為目的的熱處理工序或表面處理工序（如鍍鉻、鍍鋅、氧化、煮黑等）一般放在工理工序（如鍍鉻、鍍鋅、氧化、煮黑等）一般放在工藝過程的最后。藝過程的最后。 504 4）零件的全部加工結束以后。）零件的全部加工結束以后。 3、 輔助工序的安排輔助工序的安排 檢驗工序是輔助工序中的重要工序，其工序的安檢驗工序是輔助工

51、序中的重要工序，其工序的安排原則如下：排原則如下：1 1）重要工序的加工前后；）重要工序的加工前后；2 2）不同加工階段的前后，如粗加工結束精加工）不同加工階段的前后，如粗加工結束精加工前；精加工后精密加工前；前；精加工后精密加工前；3) 3) 工件從一個車間轉到另一個車間前后；工件從一個車間轉到另一個車間前后；51 零件的加工順序確定以后，在確定各工序的具體零件的加工順序確定以后，在確定各工序的具體加工內容時，可有兩種設計思路：一種是工序數多而加工內容時，可有兩種設計思路：一種是工序數多而各工序的加工內容少，稱之為工序分散；另一種是工各工序的加工內容少，稱之為工序分散；另一種是工序數少而各工

52、序的加工內容多，稱之為工序集中。序數少而各工序的加工內容多，稱之為工序集中。 5.3.4 5.3.4 工序的集中與分散工序的集中與分散 1 1）在一次安裝中可加工出多個表面，不但減少了安）在一次安裝中可加工出多個表面，不但減少了安裝次數，而且易于保證這些表面之間的位置精度；裝次數，而且易于保證這些表面之間的位置精度； 1、工序集中特點、工序集中特點 2 2）有利于采用高效的專用機床和工藝裝備；）有利于采用高效的專用機床和工藝裝備；3 3）所用機器設備的數量少，生產線的占地面積小，）所用機器設備的數量少，生產線的占地面積小，使用的工人也少，易于管理；使用的工人也少，易于管理； 4 4）機床結構通

53、常較為復雜，調整和維修比較困難。）機床結構通常較為復雜，調整和維修比較困難。 52 3 3）使用的設備數量多，占地面積較大，使用的工人）使用的設備數量多，占地面積較大，使用的工人數量也多。數量也多。 2、工序分散的特點、工序分散的特點1 1）使用的設備較為簡單，易于調整和維護；）使用的設備較為簡單，易于調整和維護；2 2）有利于選擇合理的切削用量；）有利于選擇合理的切削用量； 3、工序集中與工序分散的應用、工序集中與工序分散的應用 工序設計時是采取工序分散還是工序集中，應根工序設計時是采取工序分散還是工序集中，應根據生產綱領零件的技術要求產品的市場前景以及據生產綱領零件的技術要求產品的市場前景

54、以及現場的生產條件等因素綜合考慮后決定。現場的生產條件等因素綜合考慮后決定。 53 傳統的流水線、自動線生產，主要通過采用組合傳統的流水線、自動線生產，主要通過采用組合機床等高效率加工裝備來實現對工序合理有效的分散機床等高效率加工裝備來實現對工序合理有效的分散與集中。對大批量生產而言，這種組織形式可以獲得與集中。對大批量生產而言，這種組織形式可以獲得高的生產效率和低的生產成本，缺點是柔性差，產品高的生產效率和低的生產成本，缺點是柔性差，產品轉換困難。轉換困難。 對于多品種、中小批量生產，為便于產品的轉換對于多品種、中小批量生產，為便于產品的轉換和管理，多采用通用（或柔性化）加工裝備來達到工和管

55、理，多采用通用（或柔性化）加工裝備來達到工序集中的目的。數控加工中心采用的便是典型的工序序集中的目的。數控加工中心采用的便是典型的工序集中方式。集中方式。 由于市場需求的多變性，對生產過程的柔性要求由于市場需求的多變性，對生產過程的柔性要求越來越高，工序集中將越來越成為生產的主流方式。越來越高，工序集中將越來越成為生產的主流方式。 54555.4.1 5.4.1 加工余量的概念加工余量的概念 在零件的加工過程中，為使加工表面達到所需在零件的加工過程中，為使加工表面達到所需精度和表面質量應該切除的金屬表層厚度被稱為加精度和表面質量應該切除的金屬表層厚度被稱為加工余量。工余量。 加工余量分為工序余

56、量和加工總余量；加工余加工余量分為工序余量和加工總余量；加工余量有基本余量、最大余量和最小余量之分。量有基本余量、最大余量和最小余量之分。1、加工總余量與工序（工步）余量、加工總余量與工序（工步）余量56 加工總余量即毛坯余量，是指毛坯尺寸與零件設加工總余量即毛坯余量，是指毛坯尺寸與零件設計尺寸之差，也就是某加工表面上切除的金屬層總厚計尺寸之差，也就是某加工表面上切除的金屬層總厚度。工步（工序）余量是指相鄰兩工序（工步）的尺度。工步（工序）余量是指相鄰兩工序（工步）的尺寸之差，也就是某道工序（工步）所切除的金屬層厚寸之差，也就是某道工序（工步）所切除的金屬層厚度。顯然有度。顯然有式中式中 Z

57、ZS S - - 某表面加工總余量；某表面加工總余量； n - n - 該表面的機械加工工序（工步）數；該表面的機械加工工序（工步）數； Z Zi i - - 該表面第該表面第i i個工序（工步）加工余量。個工序（工步）加工余量。（1 1）加工總余量與工序余量的關系：）加工總余量與工序余量的關系：57 設加工表面上某道工序（工步）的尺寸為設加工表面上某道工序（工步）的尺寸為a a，本道，本道工序（工步）的尺寸工序（工步）的尺寸b b，則本道工序（工步）的基本余，則本道工序（工步）的基本余量量Z Zb b可表示如下：可表示如下： （2 2）工序余量計算公式：）工序余量計算公式：被包容表面被包容表

58、面: :包容表面：包容表面：58 工序（工步）余工序（工步）余量有單邊余量和雙邊量有單邊余量和雙邊余量之分。余量之分。 通常平面加工屬通常平面加工屬于單邊余量（圖于單邊余量（圖a a，b b），回轉面（外圓、），回轉面（外圓、內孔等）和某些對稱內孔等）和某些對稱平面（鍵槽等）加工平面（鍵槽等）加工屬于雙邊余量（圖屬于雙邊余量（圖c c，d d）。）。雙邊余量的各邊余量等于工序（工步）余量的一半雙邊余量的各邊余量等于工序（工步）余量的一半 592、最大、最小余量，平均余量、余量公差、最大、最小余量，平均余量、余量公差 余量作為尺寸，也有基本尺寸，上、下偏差和公余量作為尺寸，也有基本尺寸，上、下偏

59、差和公差，即有基本余量（余量基本尺寸），最大余量、最差，即有基本余量（余量基本尺寸），最大余量、最小余量和余量公差（余量變動量）。其計算公式為：小余量和余量公差（余量變動量）。其計算公式為： 最大余量最大余量 ： 最小余量：最小余量： 平均余量：平均余量： 余量公差：余量公差：603、加工余量及工序尺寸公差對機、加工余量及工序尺寸公差對機械加工的影響械加工的影響 加工余量的大小對零件加工質量和生產率有較大的加工余量的大小對零件加工質量和生產率有較大的影響。余量過大，增加機械加工量、降低生產率、浪費影響。余量過大，增加機械加工量、降低生產率、浪費材料和能源等；余量過小，不能保證消除前工序的各種材

60、料和能源等；余量過小，不能保證消除前工序的各種誤差和表面缺陷層。誤差和表面缺陷層。4、影響工序余量的因素、影響工序余量的因素 加工余量主要取決于前一工序加工面（或毛坯面）加工余量主要取決于前一工序加工面（或毛坯面）的狀態。為保證本工序的加工精度，需將前一工序加的狀態。為保證本工序的加工精度，需將前一工序加工面（或毛坯面）的缺陷部分去除。因此，最小加工工面（或毛坯面）的缺陷部分去除。因此，最小加工余量應包括：余量應包括：61 1) 1) 上一工序產上一工序產生的表面粗糙度生的表面粗糙度R Ryaya（表面輪廓最大高（表面輪廓最大高度）度） 和表面缺陷和表面缺陷層深度層深度H Ha a。 2) 2