1、7.7 零件的結構工藝性零件的結構工藝性主要內容：主要內容：u零件結構工藝性的概念零件結構工藝性的概念u切削加工對零件結構的要求切削加工對零件結構的要求u遵循的一般原則遵循的一般原則u實例分析實例分析7.7.1 零件結構工藝性的概念零件結構工藝性的概念 指零件在滿足使用要求的前提下，制造的可指零件在滿足使用要求的前提下，制造的可能性和經濟性。能性和經濟性。 零件的結構工藝性的好壞零件的結構工藝性的好壞，與生產類型、設，與生產類型、設備條件和技術水平等因素密切相關，備條件和技術水平等因素密切相關，是相對的是相對的。 良好的結構工藝性良好的結構工藝性是指在現有工藝條件下，是指在現有工藝條件下，既能

2、方便制造，又有較低的制造成本，并便于裝既能方便制造，又有較低的制造成本，并便于裝配和拆卸的性能。（圖例）配和拆卸的性能。（圖例）便于安裝、加工便于安裝、加工有利于提高加工質量有利于提高加工質量有利于提高生產效率有利于提高生產效率7.7.2 一般原則和實例分析一般原則和實例分析總原則總原則1. 零件的結構設計要標準化零件的結構設計要標準化（1）盡量采用標準件盡量采用標準件。如螺釘螺母、軸承、墊圈、彈簧、。如螺釘螺母、軸承、墊圈、彈簧、密封圈等零件，根據需要選用，維修方便且經濟。密封圈等零件，根據需要選用，維修方便且經濟。（2）零件毛坯盡量采用標準型材零件毛坯盡量采用標準型材。不僅可減少毛坯制造。

3、不僅可減少毛坯制造的工作量，而且型材性能好，并節省材料，減少加的工作量，而且型材性能好，并節省材料，減少加工工時。工工時。4（3 3）盡量采用標準化參數盡量采用標準化參數。零件的孔徑、錐度、螺距、齒。零件的孔徑、錐度、螺距、齒輪模數和壓力角、溝槽等參數，盡量選用有關標準推薦輪模數和壓力角、溝槽等參數，盡量選用有關標準推薦的數值，以便使用標準刀具、夾具和量具等，降低成本。的數值，以便使用標準刀具、夾具和量具等，降低成本。1. 零件的結構設計要標準化零件的結構設計要標準化 鉆削加工盲孔時，不同孔徑之間的過渡應為與鉆削加工盲孔時，不同孔徑之間的過渡應為與鉆頭頂角相同的圓錐面。鉆頭頂角相同的圓錐面。

4、鉆削鉆削加工加工盲孔盲孔 2.2.零件結構要便于加工、測量和安裝，提高生產率。零件結構要便于加工、測量和安裝，提高生產率。（1 1）便于刀具切入和切出）便于刀具切入和切出7.7.2 一般原則和實例分析一般原則和實例分析l圖圖a a中零件中中零件中T T形槽是封形槽是封閉閉的，銑刀無法進入槽的，銑刀無法進入槽內加工；內加工；l改為圖改為圖b b（留出銑刀進口留出銑刀進口）或圖或圖c(c(開口槽開口槽) )，方便加，方便加工和測量。工和測量。 零件上鉆孔零件上鉆孔：應：應避免在曲面或斜壁上鉆孔避免在曲面或斜壁上鉆孔，切入和切出，切入和切出的表面最好是平面，且與孔的軸線垂直。的表面最好是平面，且與孔

5、的軸線垂直。()()u 便于刀具正確地切入和切出便于刀具正確地切入和切出7.7.2 一般原則和實例分析一般原則和實例分析螺紋尾部的結構圖例螺紋尾部的結構圖例7.7.2 一般原則和實例分析一般原則和實例分析(a)、(d)結構錯誤。結構錯誤。u 便于刀具正確地切入和切出便于刀具正確地切入和切出 箱體孔結構箱體孔結構：同一軸線上的孔應都是：同一軸線上的孔應都是無臺階的無臺階的通孔通孔，并向同一方向增大或減小。（鏜孔），并向同一方向增大或減小。（鏜孔）( () )( () )7.7.2 一般原則和實例分析一般原則和實例分析u 便于刀具正確地切入和切出便于刀具正確地切入和切出（2 2）便于加工、安裝和測

6、量）便于加工、安裝和測量便于安裝和位置誤差測量的圖例便于安裝和位置誤差測量的圖例工件底部一個凸臺，工件底部一個凸臺，放置不平穩。放置不平穩。工件底部兩個凸工件底部兩個凸臺，放置平穩。臺，放置平穩。7.7.2 一般原則和實例分析一般原則和實例分析 刨削導軌面：較大工件刨削時，為便于安裝找正，刨削導軌面：較大工件刨削時，為便于安裝找正，可可增加工藝凸臺增加工藝凸臺；必要時，可在精加工后切除。；必要時，可在精加工后切除。u便于安裝，定位準確便于安裝，定位準確7.7.2 一般原則和實例分析一般原則和實例分析工件在三爪、四爪卡盤上安裝工件在三爪、四爪卡盤上安裝： 圖（圖（a）工件與卡爪是點接觸，不能將工

7、件夾牢。）工件與卡爪是點接觸，不能將工件夾牢。 圖（圖（b）通過）通過增加一段圓柱面增加一段圓柱面，使工件與卡爪的接觸，使工件與卡爪的接觸面積增大，安裝較容易。面積增大，安裝較容易。 7.7.2 一般原則和實例分析一般原則和實例分析u便于安裝，定位準確，夾緊牢固便于安裝，定位準確，夾緊牢固工件在三或四爪卡盤上安裝工件在三或四爪卡盤上安裝： 左圖左圖B處圓弧面不便裝夾；改右圖在處圓弧面不便裝夾；改右圖在C處處增加一段圓柱增加一段圓柱面，面，或在坯料上或在坯料上D處加工一個處加工一個輔助安裝面輔助安裝面，必要時再切除。，必要時再切除。7.7.2 一般原則和實例分析一般原則和實例分析u便于安裝，定位

8、準確，夾緊牢固便于安裝，定位準確，夾緊牢固（3）避免箱體內的加工表面）避免箱體內的加工表面7.7.2 一般原則和實例分析一般原則和實例分析 圖圖a中加工面在箱體內，不便加工和測量；中加工面在箱體內，不便加工和測量； 圖圖b中改為外表面的加工，方便加工和測量。中改為外表面的加工，方便加工和測量。一次安裝可同時加一次安裝可同時加工幾個表面。工幾個表面。（4 4）盡量減少安裝次數，保證加工精度。）盡量減少安裝次數，保證加工精度。7.7.2 一般原則和實例分析一般原則和實例分析l圖圖(a) 中，軸上的鍵槽中，軸上的鍵槽不在同一方向，銑削時不在同一方向，銑削時需重復安裝和對刀。需重復安裝和對刀。l圖圖(

9、b)改進后，鍵槽布置改進后，鍵槽布置在同一方向上，可減少在同一方向上，可減少安裝、調整次數，易于安裝、調整次數，易于保證位置精度。保證位置精度。（4 4）盡量減少安裝次數，保證加工精度。）盡量減少安裝次數，保證加工精度。7.7.2 一般原則和實例分析一般原則和實例分析（5 5）應盡量減少進給次數。）應盡量減少進給次數。l圖圖(a) 中，凸臺高度不中，凸臺高度不一致，銑或刨削時需多一致，銑或刨削時需多冷次升降工作臺。冷次升降工作臺。l圖圖(b)改進后，凸臺高度改進后，凸臺高度一致，可在一次走刀中一致，可在一次走刀中加工出所有凸臺。加工出所有凸臺。7.7.2 一般原則和實例分析一般原則和實例分析（

10、6）為刀具留有足夠的操作空間）為刀具留有足夠的操作空間 留足：退刀槽（車螺紋、滾齒、銑齒）、留足：退刀槽（車螺紋、滾齒、銑齒）、 空刀槽（插齒）空刀槽（插齒） 越程槽（刨削、磨削）越程槽（刨削、磨削） 加工內螺紋或外螺紋時，加工內螺紋或外螺紋時，螺紋根部應有退刀槽（右螺紋根部應有退刀槽（右圖）圖），才能車出完整的螺紋，避免刀具、機床的損傷。，才能車出完整的螺紋，避免刀具、機床的損傷。7.7.2 一般原則和實例分析一般原則和實例分析 留足：留足：退刀槽退刀槽（車螺紋、滾齒、銑齒）、（車螺紋、滾齒、銑齒）、 空刀槽空刀槽（插齒）（插齒） 越程槽越程槽（刨削、磨削）（刨削、磨削） 插齒時，要留有空刀

11、槽插齒時，要留有空刀槽。7.7.2 一般原則和實例分析一般原則和實例分析 留足：留足：退刀槽退刀槽（車螺紋、滾齒、銑齒）、（車螺紋、滾齒、銑齒）、 空刀槽空刀槽（插齒）（插齒） 越程槽越程槽（刨削、磨削）（刨削、磨削）刨削時，在平面的前端要有刨削時，在平面的前端要有越程槽越程槽（右圖）。（右圖）。7.7.2 一般原則和實例分析一般原則和實例分析 留足：留足：退刀槽退刀槽（車螺紋、滾齒、銑齒）、（車螺紋、滾齒、銑齒）、 空刀槽空刀槽（插齒）（插齒） 越程槽越程槽（刨削、磨削）（刨削、磨削）插刀越程槽插刀越程槽7.7.2 一般原則和實例分析一般原則和實例分析 留足：留足：退刀槽退刀槽（車螺紋、滾齒

12、、銑齒）、（車螺紋、滾齒、銑齒）、 空刀槽空刀槽（插齒）（插齒） 越程槽越程槽（刨削、磨削）（刨削、磨削） 磨削磨削時，各表面間的過渡部分應留出砂輪時，各表面間的過渡部分應留出砂輪越程槽越程槽(右圖右圖)。 7.7.2 一般原則和實例分析一般原則和實例分析（7）應盡量減小加工面積。）應盡量減小加工面積。 軸承支座底面設計為中凹，減少加工量，以減少刀軸承支座底面設計為中凹，減少加工量，以減少刀具和材料的消耗，并可保證裝配時零件間的良好配合。具和材料的消耗，并可保證裝配時零件間的良好配合。7.7.2 一般原則和實例分析一般原則和實例分析（8）批量生產的零件結構要適應加工的要求）批量生產的零件結構要

13、適應加工的要求 右圖滾齒或插齒時，不僅縮短切削行程，且工件的剛性提右圖滾齒或插齒時，不僅縮短切削行程，且工件的剛性提高，變斷續切削為連續切削，生產率高。高，變斷續切削為連續切削，生產率高。7.7.2 一般原則和實例分析一般原則和實例分析（9）同類結構參數應盡量統一。）同類結構參數應盡量統一。l圖圖(a) 中，同一結構中，同一結構參數不一致，需用參數不一致，需用多把刀具。多把刀具。l圖圖(b)改進后，結構改進后，結構參數相同，減少刀參數相同，減少刀具種類，節省換刀、具種類，節省換刀、對刀時間。對刀時間。7.7.2 一般原則和實例分析一般原則和實例分析 (a)(a)不合理不合理 (b)(b)合理合

14、理（9 9）同類結構參數應盡量統一。）同類結構參數應盡量統一。 同一端面上的尺寸相近螺紋孔改為同一尺寸同一端面上的尺寸相近螺紋孔改為同一尺寸螺紋孔，便于加工和裝配螺紋孔，便于加工和裝配。4-M64-M54-M64-M67.7.2 一般原則和實例分析一般原則和實例分析3. 3. 便于裝配、維修和拆卸便于裝配、維修和拆卸l圖（圖（a）裝配困難，）裝配困難，且易損傷工件表面。且易損傷工件表面。l圖（圖（b）端面倒角，）端面倒角，易于裝配。易于裝配。(b)7.7.2 一般原則和實例分析一般原則和實例分析(a)(a)l圖（圖（a、c）空間）空間距離過小，無法距離過小，無法操作。操作。l圖（圖（b、d）留

15、出）留出裝配螺釘和操作裝配螺釘和操作扳手的空間。扳手的空間。3. 3. 便于裝配、維修和拆卸便于裝配、維修和拆卸7.7.2 一般原則和實例分析一般原則和實例分析l圖（圖（a、c）軸承靠肩結構無法放置拆卸工具。）軸承靠肩結構無法放置拆卸工具。l圖（圖（b、d）露出軸承內圈，安裝、拆卸方便。）露出軸承內圈，安裝、拆卸方便。3. 3. 便于裝配、維修和拆卸便于裝配、維修和拆卸7.7.2 一般原則和實例分析一般原則和實例分析l圖圖(a)零件孔底的內零件孔底的內球面，加工困難。球面，加工困難。l圖圖(b)采用分解后再采用分解后再組合，內球面變為組合，內球面變為外表面，加工方便，外表面，加工方便，且易保證

16、質量。且易保證質量。 4.4.合理采用零件組合合理采用零件組合 7.7.2 一般原則和實例分析一般原則和實例分析圖圖(a)圖圖(b)30思考及作業題：思考及作業題：機械加工工藝過程的組成機械加工工藝過程的組成工件的安裝與基準工件的安裝與基準工藝過程的制定工藝過程的制定工藝過程制定舉例工藝過程制定舉例7.8 機械加工工藝過程機械加工工藝過程32u定義定義: : 用機械加工方法，按一定順序逐步改變毛坯的用機械加工方法，按一定順序逐步改變毛坯的形狀形狀、尺寸尺寸和和表面質量表面質量，使之成為，使之成為合格零件合格零件的全過程。的全過程。u組成組成: : 由由工序、安裝、工位、工步、進給工序、安裝、工

17、位、工步、進給等不同層次單元組成。等不同層次單元組成。 1. 工序工序 指由一個指由一個(或一組或一組)工人工人在同一臺機床或一個在同一臺機床或一個工作地點工作地點，對一個或同時對幾個對一個或同時對幾個工件工件所所連續連續完成的那部分加工過程。完成的那部分加工過程。 7.8.1 機械加工工藝過程的組成機械加工工藝過程的組成臺階軸的加工臺階軸的加工方案一方案一工序號工序號工工 序序 內內 容容設設 備備1 車一端面，鉆中心孔車一端面，鉆中心孔* ；車；車大外圓并倒角大外圓并倒角 調頭車另一端面，鉆中心調頭車另一端面，鉆中心孔；車小外圓，切槽并倒角孔；車小外圓，切槽并倒角車床車床2銑鍵槽，并去毛刺

18、銑鍵槽，并去毛刺銑銑 床床方案二方案二工序號工序號工工 序序 內內 容容設設 備備1 車一端面，鉆兩端中心孔車一端面，鉆兩端中心孔*；車大外圓并倒角車大外圓并倒角車床車床12 調頭車另一端面，鉆中心調頭車另一端面，鉆中心孔；車小外圓，切槽并倒角孔；車小外圓，切槽并倒角車床車床23銑鍵槽銑鍵槽銑床銑床4去毛刺去毛刺鉗工臺鉗工臺u工序舉例：工序舉例：34課堂練習課堂練習1: 聯軸器的加工工序聯軸器的加工工序工序工序號號工序名稱工序名稱加工加工設備設備1車大外圓車大外圓223，車端面車端面A；調查頭調查頭車端面車端面B、C，車，車60內孔并倒角內孔并倒角車床車床2劃劃6個個20孔和鍵孔和鍵槽的位置線

19、槽的位置線鉗工鉗工臺臺3鉆鉆6個個20孔孔鉆床鉆床4插鍵槽插鍵槽插床插床35課堂練習課堂練習2 2： 小錘柄的加工，單件小錘柄的加工，單件362. 安裝安裝 在在一道工序一道工序中中，工件每，工件每一次裝夾一次裝夾所完成所完成的那部分工序，稱為安裝。的那部分工序，稱為安裝。 （一道工序有一次或多次安裝。）（一道工序有一次或多次安裝。）u安裝的作用安裝的作用： 定位和夾緊。定位和夾緊。 實際生產中，應盡可能減少安裝次數，以提高實際生產中，應盡可能減少安裝次數，以提高相互位置精度。因多一次安裝，既多一次安裝誤差相互位置精度。因多一次安裝，既多一次安裝誤差又增加了裝卸輔助時間。又增加了裝卸輔助時間。

20、安裝舉例：安裝舉例：單件小批生產工藝過程（方案一）單件小批生產工藝過程（方案一）工序工序號號工工 序序 內內 容容設設 備備1車一端面，鉆中心孔；車大外圓并倒角；車一端面，鉆中心孔；車大外圓并倒角；調頭車另一端面，鉆中心孔；車小外圓、調頭車另一端面，鉆中心孔；車小外圓、切槽并倒角切槽并倒角車車床床2銑鍵槽，去毛刺銑鍵槽，去毛刺銑銑 床床兩次兩次一次一次 臺階軸臺階軸38 在在一次安裝一次安裝后，工件占據機床上后，工件占據機床上每一個位置每一個位置所完成的那所完成的那部分工序，稱為工位。部分工序，稱為工位。一次安裝，可有一個或多個工位。一次安裝，可有一個或多個工位。 - -裝卸工件；裝卸工件；-

21、鉆孔；鉆孔；-擴孔；擴孔；-鉸孔鉸孔3. 工位工位多工位機床加工孔：多工位機床加工孔： 在一次安裝后，在一次安裝后，依靠夾具的轉位，依依靠夾具的轉位，依次完成裝卸工件次完成裝卸工件鉆鉆孔孔擴孔擴孔鉸孔四個鉸孔四個工位。工位。 工件裝夾一次，工件裝夾一次，位置精度高。位置精度高。 刀具安裝一次，刀具安裝一次，節省時間。節省時間。39 在在加工表面加工表面、切削刀具切削刀具和和切削用量切削用量（僅指轉速和進僅指轉速和進給量給量）都不變都不變的情況下，所的情況下，所連續完成連續完成的那部分工序，稱的那部分工序，稱為一個工步。為一個工步。 在一個工步內，若有幾把刀具同時加工幾個不同表在一個工步內，若有

22、幾把刀具同時加工幾個不同表面，稱此為面，稱此為復合工步復合工步。4. 工步工步 轉塔自動車床的不同工步轉塔自動車床的不同工步 鉆孔、車外圓復合工步鉆孔、車外圓復合工步405. 進給（走刀）進給（走刀） 在一個工步內在一個工步內，有些表面加工余量較大，需用同一把，有些表面加工余量較大，需用同一把刀具及同一切削用量對同一表面進行多次切削。這樣，刀具及同一切削用量對同一表面進行多次切削。這樣，刀刀具對工件的每一次切削，稱為一次進給（走刀）具對工件的每一次切削，稱為一次進給（走刀）。當當ap較大或精度要求高時，需一個工步多次進給。較大或精度要求高時，需一個工步多次進給。小結小結： 一次或多次進給一次或

23、多次進給組成一個工步；一組成一個工步；一個或多個工步組成個或多個工步組成一個工序，一個或一個工序，一個或多個工序就構成了多個工序就構成了工藝路線。工藝路線。41課堂討論：課堂討論： 分析圖示臺階軸的機械加工工藝過程。分析圖示臺階軸的機械加工工藝過程。42單件、小批量生產單件、小批量生產工藝內容工藝內容加工內容加工內容設備設備工序號工序號安裝安裝工步工步124車端面；車端面；鉆中心孔；鉆中心孔；調頭，車另一端面；調頭，車另一端面；鉆中心孔。鉆中心孔。車床車床1228車外圓；車外圓；車外圓；車外圓；切槽；切槽；倒角倒角調頭，車外圓；調頭，車外圓；車外圓；車外圓；切槽；切槽；倒角。倒角。車床車床23

24、11 銑鍵槽，去毛刺銑鍵槽，去毛刺銑床銑床423磨外圓；磨外圓；磨外圓；磨外圓；調頭磨外圓調頭磨外圓磨床磨床參考答案：參考答案：43參考答案：參考答案：大批、大量生產大批、大量生產工藝內容工藝內容加工內容加工內容設備設備工序號工序號 安裝安裝 工步工步112銑端面；銑端面；打中心孔。打中心孔。銑鉆聯銑鉆聯合機床合機床214車外圓；車外圓；車外圓；車外圓；切槽；切槽；倒角。倒角。車床車床314調頭，車外圓；調頭，車外圓；車外圓；車外圓；切槽；切槽；倒角。倒角。411 銑鍵槽銑鍵槽銑床銑床51去毛刺去毛刺鉗工臺鉗工臺623磨外圓；磨外圓；磨外圓；磨外圓；調頭，磨外圓；調頭，磨外圓；磨床磨床442.

25、 生產類型生產類型（見表）（見表）單件生產單件生產：用通用機床完成。：用通用機床完成。 產品數量少。用于重型機器的試制、維修等。產品數量少。用于重型機器的試制、維修等。成批生產成批生產：用通用機床、專用機床完成。：用通用機床、專用機床完成。 成批制造相同零件，每隔一段時間重復生產。成批制造相同零件，每隔一段時間重復生產。大量生產大量生產：用專用機床完成。：用專用機床完成。 產品數量多。如螺釘螺母、軸承等標準件。產品數量多。如螺釘螺母、軸承等標準件。 1. 生產綱領生產綱領 7.8.2 生產類型生產類型指企業根據其生產能力確定的指企業根據其生產能力確定的產品年產量產品年產量。 生產綱領不同，生產

26、類型不同生產綱領不同，生產類型不同。 年生產綱領年生產綱領45 7.8. 3 工件的安裝和基準工件的安裝和基準 機加工時，需把工件正確地安裝在機床上或機加工時，需把工件正確地安裝在機床上或夾具中，以保證工件的加工精度。安裝包括定位夾具中，以保證工件的加工精度。安裝包括定位和夾緊兩個過程。和夾緊兩個過程。 461.1.工件的定位工件的定位1 1）六點位原理）六點位原理l 任何無約束物體在空間直角坐標系中都有任何無約束物體在空間直角坐標系中都有 6 6 個自由度（圖示）個自由度（圖示）XZYoxyzxyz六點定位簡圖六點定位簡圖l要確定其空間位置，就需要限制其要確定其空間位置，就需要限制其 6 6

27、 個自由度個自由度：xoy：yoz：xozxyzxzyu定位的任務定位的任務： 設計合理的定位裝置，設計合理的定位裝置，限制物體的自由度，保證限制物體的自由度，保證加工精度。加工精度。 47 在機械加工中，在機械加工中，需用需用6 6個支撐點限個支撐點限制制工件的工件的6 6個自由個自由度，度，以確定工件以確定工件在機床或夾具中在機床或夾具中的正確位置。的正確位置。u六點定位原理六點定位原理XZYoxyzxyz六點定位簡圖六點定位簡圖一個支承點一個支承點只限制工件的只限制工件的一個自由度一個自由度。“點點”的含義（圖示）：的含義（圖示）： 對自由度的限制，對自由度的限制， 與實際接觸點不同。與

28、實際接觸點不同。工件以平面工件以平面3 3點定點定位，但是為面接觸位，但是為面接觸工件，雙點線表示工件，雙點線表示透明不影響夾具。透明不影響夾具。2 2）六點定位原理的應用）六點定位原理的應用 l完全定位與不完全定位完全定位與不完全定位完全定位完全定位：工件的工件的6個自由度均被限制；個自由度均被限制； 不完全定位不完全定位：工件的工件的6個自由度沒有被全部限制。個自由度沒有被全部限制。abcABCabcxyzxzyaAbCabxyzzy完全定位完全定位不完全定位不完全定位c應視具體情況而定！應視具體情況而定！l不完全定位的兩種情況：不完全定位的兩種情況：工件本身相對于某個點、線是工件本身相對

29、于某個點、線是完全對稱完全對稱的，則工件的，則工件繞此點、線旋轉的自由度無法被限制（即使被限制繞此點、線旋轉的自由度無法被限制（即使被限制也無意義）。也無意義）。例如：球體繞過球心軸線的轉動，圓柱體繞自身軸線例如：球體繞過球心軸線的轉動，圓柱體繞自身軸線的轉動等。（圖的轉動等。（圖a、b、d、e）工件加工要求不需要限制某一個或某幾個自由度工件加工要求不需要限制某一個或某幾個自由度。例如：加工平板上表面，要求保證平板厚度以及與底例如：加工平板上表面，要求保證平板厚度以及與底平面的平行度，則只需限制平面的平行度，則只需限制 3 個自由度就夠了。圖個自由度就夠了。圖c50工件應限制的自由度工件應限制

30、的自由度ZYX(b)2個(a)1個ZYX(c) )3 (d) )ZYX4個個( (e) )ZYX5個個ZYX(f)6個個51指工件加工時，必須限制的自由度沒有被完全限制。指工件加工時，必須限制的自由度沒有被完全限制。欠定位欠定位不能保證工件的正確安裝和加工精度，不能保證工件的正確安裝和加工精度，不允許不允許。欠定位示例欠定位示例XZYa）b）BB B導向條又限制了導向條又限制了2 2個個自由度自由度zy過定位過定位指指實際限制的自由度數超過應當限制的自由度數。實際限制的自由度數超過應當限制的自由度數。如果工件的如果工件的定位面經過機加工定位面經過機加工，且尺寸、形位，且尺寸、形位精度均較精度均

31、較高高，則允許過定位，有時是必要的。因為合理的過定位，則允許過定位，有時是必要的。因為合理的過定位不僅不會影響加工精度，而且能起到加強工藝系統剛度不僅不會影響加工精度，而且能起到加強工藝系統剛度和增加定位穩定性的作用。和增加定位穩定性的作用。（2）如果工件的）如果工件的定位面是毛坯面定位面是毛坯面，或雖經過機加工，但，或雖經過機加工，但加工加工精度不高精度不高時，一般不允許過定位。因為它可能造成定位時，一般不允許過定位。因為它可能造成定位不準確，或定位不穩定，或發生定位干涉等情況。不準確，或定位不穩定，或發生定位干涉等情況。 過定位是否允許過定位是否允許，但要視具體情況而定但要視具體情況而定：

32、53，如桌子與三角架，如桌子與三角架54542. 工件的安裝工件的安裝1）直接找正安裝）直接找正安裝 工件安于工作臺或通用夾具上，工件安于工作臺或通用夾具上，用劃針、角尺、千分表等測量找正。用劃針、角尺、千分表等測量找正。特點特點：精度高，效率低，工人技術水：精度高，效率低，工人技術水平要高。適于單件生產中形狀簡單平要高。適于單件生產中形狀簡單的工件的工件。 直接找正安裝圖示直接找正安裝圖示千分表千分表圖示：圖示： 用千分表找正大外圓與用千分表找正大外圓與內孔同心，保證外圓與內孔內孔同心，保證外圓與內孔加工的同軸度加工的同軸度“”，以及，以及與端面的垂直度與端面的垂直度“ ”。55552）劃線

33、找正安裝）劃線找正安裝： 工件放在鉗工臺上，以工件放在鉗工臺上，以臺面為基準，劃出加工臺面為基準，劃出加工線和找正線。線和找正線。特點特點：通用性好，但效率低。：通用性好，但效率低。多用于單件小批量中形多用于單件小批量中形狀復雜的鑄件，易保證狀復雜的鑄件，易保證位置精度。位置精度。毛坯孔毛坯孔加工線加工線找正線找正線 軸承座的劃線找正安裝圖示軸承座的劃線找正安裝圖示3）夾具安裝）夾具安裝： 工件放入夾具中，工件放入夾具中，定位精度高，操作簡定位精度高，操作簡單，效率高。大批量單，效率高。大批量生產中廣泛應用。生產中廣泛應用。5656鉆孔夾具鉆孔夾具銑鍵槽夾具銑鍵槽夾具573.3.工件的工件的基

34、準基準: :零件上用于確定零件上用于確定其它點、線、面其它點、線、面位置所依據的那位置所依據的那些點、線、面。些點、線、面。設計圖樣上所采設計圖樣上所采用的基準（用的基準（圖圖）加工、測量、加工、測量、裝配過程中裝配過程中使用的基準。使用的基準。在加工時，用于工件在加工時，用于工件定位的基準，稱為定位的基準，稱為定位基準（定位基準（圖圖）在加工中在加工中或加工后或加工后用來測量用來測量工件時采工件時采用的基準用的基準 在裝配時，用來在裝配時，用來確定零件或部件確定零件或部件在產品中相對位在產品中相對位置所采用的基準置所采用的基準基準基準設計基準設計基準工藝基準工藝基準定位基準定位基準裝配基準裝

35、配基準測量基準測量基準d1d258u 基準分析基準分析圖圖a: 外圓表面外圓表面和和的設計基準為中心線，的設計基準為中心線， 平面平面的設計基準為母線的設計基準為母線C。圖圖b: 端面端面和和的設計基準為端面的設計基準為端面， 外圓表面外圓表面D2的設計基準是內孔的設計基準是內孔D1。注：作為基準的點、線，通常是由注：作為基準的點、線，通常是由某些具體表面某些具體表面來體現的，這些表面來體現的，這些表面 稱為稱為基面基面。如圖。如圖a中，中，零件的中心線實際是由外圓表面零件的中心線實際是由外圓表面d1、d2所確定的所確定的。在沒有特別標定的情況下，這兩個外圓表面可理解為互為基準。在沒有特別標定

36、的情況下，這兩個外圓表面可理解為互為基準。 59鉆套中心線鉆套中心線 是各外圓表面及內孔的是各外圓表面及內孔的設計基準；端面設計基準；端面1是端面是端面2 、3 的設計的設計基準；基準；40內孔表面的中心線是內孔表面的中心線是60h6 外圓表面的徑向跳動和端面外圓表面的徑向跳動和端面 2的端面跳動的的端面跳動的設計基準設計基準。u 基準分析基準分析零件的內孔套在零件的內孔套在心軸上心軸上加工加工60h6 外外圓時，內孔中心線即為圓時，內孔中心線即為定位基準定位基準。以內孔套在以內孔套在心軸上去心軸上去檢驗檢驗60h6 外圓外圓的徑向跳動和端面的徑向跳動和端面2的端面跳動，內的端面跳動，內孔中心

37、線為孔中心線為測量基準測量基準。鉆套零件圖鉆套零件圖端面端面2和和60h6 外圓表面為外圓表面為裝配基準裝配基準。60 7.8.4 機械加工工藝過程的制定機械加工工藝過程的制定產品的全套裝配圖及零件圖產品的全套裝配圖及零件圖產品的生產綱領及生產類型產品的生產綱領及生產類型產品的驗收質量標準產品的驗收質量標準零件毛坯圖及毛坯生產供應情況零件毛坯圖及毛坯生產供應情況本廠（車間）的生產條件本廠（車間）的生產條件各種有關手冊、標準等技術資料各種有關手冊、標準等技術資料國內外先進工藝及生產技術的發展與應用情況國內外先進工藝及生產技術的發展與應用情況 1. 制定工藝過程所需原始資料制定工藝過程所需原始資料

38、612.2.制定機械加工工藝過程的步驟制定機械加工工藝過程的步驟主要有：零件的工藝分析、坯料的選擇、加工主要有：零件的工藝分析、坯料的選擇、加工余量的確定、定位基準選擇、工藝路余量的確定、定位基準選擇、工藝路線的制定、工藝文件的編制線的制定、工藝文件的編制 1）零件的工藝分析）零件的工藝分析l零件的圖紙是否完整正確；零件的圖紙是否完整正確；l零件材料的選擇是否恰當；零件材料的選擇是否恰當；l審查零件的結構工藝性；審查零件的結構工藝性；l分析零件的技術要求。分析零件的技術要求。622）毛坯的選擇）毛坯的選擇 常用毛坯種類：常用毛坯種類：型材、鑄件、鍛件、焊件、沖壓件型材、鑄件、鍛件、焊件、沖壓件

39、等等。 選擇依據：零件的選擇依據：零件的使用性能使用性能、結構特征結構特征與與外形尺寸外形尺寸、零件材料工藝特性零件材料工藝特性、生產批量生產批量等。等。各種坯料加工余量的大各種坯料加工余量的大小不同。例如：小不同。例如： 型材：標準機架型材：標準機架鑄件：異型、復雜件、大件鑄件：異型、復雜件、大件鍛件：要求綜合力學性能高的零件，如主軸、齒輪等鍛件：要求綜合力學性能高的零件，如主軸、齒輪等焊件：機架等。焊件：機架等。（見表）（見表）63各類毛坯的特點及適用范圍各類毛坯的特點及適用范圍 毛坯種類毛坯種類制造精制造精度（度（ITIT）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狀形狀

40、機械性能機械性能適用生產適用生產類型類型型型 材材型材焊接件型材焊接件砂型鑄造砂型鑄造自由鍛造自由鍛造普通模鍛普通模鍛鋼模鑄造鋼模鑄造精密鍛造精密鍛造壓力鑄造壓力鑄造熔模鑄造熔模鑄造沖壓件沖壓件粉末冶金件粉末冶金件 工程塑料件工程塑料件 1313級以下級以下1313級以下級以下11111515101012128 811118 811117 710108 810107 79 9 9 91111大大一般一般大大大大一般一般較小較小較小較小小小很小很小小小很小很小 較小較小各種材料各種材料鋼鋼 材材鑄鐵鑄鐵, ,鑄鋼鑄鋼, ,青銅青銅鋼材為主鋼材為主鋼鋼, ,鍛鋁鍛鋁, ,銅等銅等鑄鋁為主鑄鋁為主鋼

41、材鋼材, ,鍛鋁等鍛鋁等鑄鐵鑄鐵, ,鑄鋼鑄鋼, ,青銅青銅鑄鐵鑄鐵, ,鑄鋼鑄鋼, ,青銅青銅鋼鋼鐵鐵, ,銅銅, ,鋁基材料鋁基材料工程塑料工程塑料小小 型型大、中型大、中型各種尺寸各種尺寸各種尺寸各種尺寸中、小型中、小型中、小型中、小型小小 型型中、小型中、小型小型為主小型為主各種尺寸各種尺寸中、小尺寸中、小尺寸 中、小尺寸中、小尺寸簡簡 單單較復雜較復雜復復 雜雜較簡單較簡單一一 般般較復雜較復雜較復雜較復雜復復 雜雜復復 雜雜復復 雜雜較復雜較復雜復雜復雜較好較好有內應力有內應力差差好好好好較好較好較好較好較好較好較好較好好好一般一般 一般一般各種類型各種類型單單 件件單件小批單件小

42、批單件小批單件小批中、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643）加工余量的確定）加工余量的確定加工余量加工余量：為得到一個合格的零件，必須從毛坯表面：為得到一個合格的零件，必須從毛坯表面上切除的金屬層總厚度。上切除的金屬層總厚度。確定方法確定方法：(1) 估算法估算法: 據加工經驗估算，適于單件、小批量生產。據加工經驗估算，適于單件、小批量生產。(2) 查表法：查表法： 查手冊，簡單可靠，適用一般加工生產，最廣。查手冊，簡單可靠，適用一般加工生產，最廣。(3) 計算法計算法: 根

43、據上工序的尺寸、形狀精度及本工序要求計算。根據上工序的尺寸、形狀精度及本工序要求計算。適于大批量生產。（專業課中有專用公式。）適于大批量生產。（專業課中有專用公式。）一般原則一般原則：在保證加工質量的前提下，盡可能減小加工余量。在保證加工質量的前提下，盡可能減小加工余量。654）定位基準的選擇）定位基準的選擇定位基準是在加工時，用于工件定位的基準。定位基準是在加工時，用于工件定位的基準。采用毛坯上采用毛坯上未經加工的表面未經加工的表面作作為定位基準，不能重復使用。為定位基準，不能重復使用。采用采用已加工表面已加工表面作為定位基準，作為定位基準，可重復使用。可重復使用。粗基準粗基準:精基準精基準

44、:定位基準定位基準（1）粗基準的選擇）粗基準的選擇重點考慮兩點重點考慮兩點： 一是保證加工表面與非加工表面之間的位置精度；一是保證加工表面與非加工表面之間的位置精度； 二是保證各加工表面有足夠的加工余量。二是保證各加工表面有足夠的加工余量。66 選擇非加工面為粗基準選擇非加工面為粗基準。 為保證工件上為保證工件上加工面與非加工面的相互位置加工面與非加工面的相互位置，則，則應以非加工面作為粗基準。應以非加工面作為粗基準。 如圖，以非加工的外如圖，以非加工的外圓表面為粗基準，一次安圓表面為粗基準，一次安裝加工盡可能多的表面，裝加工盡可能多的表面，且保證了內、外圓面的同且保證了內、外圓面的同軸度，以

45、及內、外圓表面軸度，以及內、外圓表面與端面的垂直度。與端面的垂直度。67選擇要求選擇要求加工余量均勻的、重要表面作粗基準。加工余量均勻的、重要表面作粗基準。 如圖床身的加工。如圖床身的加工。床身粗基準選擇比較床身粗基準選擇比較工序工序1工序工序1工序工序2工序工序2 先以導軌面為粗基準加工床腳底面，先以導軌面為粗基準加工床腳底面，再以床腳底面為基準加工導軌面，保再以床腳底面為基準加工導軌面，保證導軌加工余量均勻，變形小。證導軌加工余量均勻，變形小。 直接以床腳底面為粗基準加工機直接以床腳底面為粗基準加工機床導軌面，導軌面加工余量不均勻。床導軌面，導軌面加工余量不均勻。68 選擇選擇便于工件裝夾

46、的表面便于工件裝夾的表面。 選用的粗基準面盡可能平整、光潔，且有足夠大選用的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、鑄造澆口或冒口或其它的尺寸，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆口或冒口或其它缺陷，也不宜選用鑄造分型面作為粗基準。缺陷，也不宜選用鑄造分型面作為粗基準。因粗加工因粗加工力大，不穩定，有沖擊、振動等力大，不穩定，有沖擊、振動等。 粗基準應粗基準應避免重復使用避免重復使用。 因因粗基準為毛坯面，表面粗糙，不能保證重復安粗基準為毛坯面，表面粗糙，不能保證重復安裝的位置精度，定位誤差大。裝的位置精度，定位誤差大。 在制訂工藝過程時，第一道、二道工序一般都在制訂工藝過程時，第一

47、道、二道工序一般都是為了加工出精基準。是為了加工出精基準。69（2）精基準的選擇）精基準的選擇基準重合原則基準重合原則。 選用設計基準作為定位基準，避免定位誤差。選用設計基準作為定位基準，避免定位誤差。（例）（例）基準統一原則基準統一原則。 多個工序或表面的加工盡可能用同一個基準，有利多個工序或表面的加工盡可能用同一個基準，有利于保證各加工面間的相互位置精度，并減少夾具設計制于保證各加工面間的相互位置精度，并減少夾具設計制造費用。造費用。例如：例如：車削和磨削階梯軸時，都用中心孔定位車削和磨削階梯軸時，都用中心孔定位。 加工齒輪的外圓、端面和齒形時，都以內孔定位。加工齒輪的外圓、端面和齒形時，

48、都以內孔定位。重點考慮：一是減少定位誤差；二是保證加工精度。重點考慮：一是減少定位誤差；二是保證加工精度。基準重合原則舉例基準重合原則舉例（1）1、3表面已加工，本工序加工表面表面已加工，本工序加工表面2 。（2）本工序尺寸要求）本工序尺寸要求B，設計基準是，設計基準是3。（3）方案）方案a，定位基準與設計基準重合，故，定位基準與設計基準重合，故JB=0。（4）方案）方案b，以表面，以表面1作為定位基準，基準不重合，作為定位基準，基準不重合， 故故JB0。分析：分析：71【例例】主軸、齒輪零件精基準的選擇主軸、齒輪零件精基準的選擇互為基準原則互為基準原則軸徑軸徑軸徑軸徑錐孔錐孔圖示，主軸前后軸

49、徑與前后錐孔互為基準研磨。圖示，主軸前后軸徑與前后錐孔互為基準研磨。齒輪齒面與內孔也是互為基準進行磨削加工。齒輪齒面與內孔也是互為基準進行磨削加工。72自為基準原則自為基準原則【例例2】床身導軌面磨床身導軌面磨削加工、研磨。削加工、研磨。機床導軌磨削基準選擇機床導軌磨削基準選擇外圓研磨示意圖外圓研磨示意圖【例例1】研磨外圓表面。研磨外圓表面。735）工藝路線的制定）工藝路線的制定（1 1）加工方法的選擇加工方法的選擇。通常，根據零件的精度要求、通常，根據零件的精度要求、零件材料、加工經濟精度、生產綱領等選擇。零件材料、加工經濟精度、生產綱領等選擇。 v 粗粗 加加 工工 階階 段段：去除加工面

50、大部分余量，并做出精基準。去除加工面大部分余量，并做出精基準。v 半精加工階段半精加工階段：使加工面達到一定精度，為精加工做好準備；使加工面達到一定精度，為精加工做好準備； 同時完成次要表面的加工。同時完成次要表面的加工。v 精精 加加 工工 階階 段段：使加工精度和表面粗糙度達到圖紙要求。使加工精度和表面粗糙度達到圖紙要求。v 光整加工階段光整加工階段：對于特別精密的零件，安排此階段，對于特別精密的零件，安排此階段， 以確保零件的精度要求。以確保零件的精度要求。（2）加工階段的劃分加工階段的劃分目的目的：保證零件的加工質量；保證零件的加工質量； 合理利用設備和人員；合理利用設備和人員； 及早

51、發現毛坯缺陷，減少損失；及早發現毛坯缺陷，減少損失； 熱處理工序的需要。熱處理工序的需要。74（3 3）工序的劃分）工序的劃分 工序集中與工序分散工序集中與工序分散 每個工序中包括盡可能多的工步內容，使總的工序數目減少。每個工序中包括盡可能多的工步內容，使總的工序數目減少。v 優點優點： 有利于保證工件各加工面之間的位置有利于保證工件各加工面之間的位置 精度；精度； 有利于采用高效機床，減少工件裝夾和搬運，減少輔助時間。有利于采用高效機床，減少工件裝夾和搬運，減少輔助時間。 可減小生產占地面積，并有利于管理。可減小生產占地面積，并有利于管理。工序集中工序集中 將工藝路線中的工步內容分散在更多的

52、工序中去完成，將工藝路線中的工步內容分散在更多的工序中去完成，因此每道工序的工步少，工藝路線長。因此每道工序的工步少，工藝路線長。v優點優點：每個工序使用的設備和工藝裝備相對簡單，調整、：每個工序使用的設備和工藝裝備相對簡單，調整、 對刀比較容易，對操作工人技術水平要求不高。對刀比較容易，對操作工人技術水平要求不高。工序分散工序分散7575 傳統的流水線、自動線生產，多采用工序分散的組傳統的流水線、自動線生產，多采用工序分散的組織形式（個別工序亦有相對集中的情況）織形式（個別工序亦有相對集中的情況） 發展趨勢發展趨勢由于市場需求由于市場需求的的多變性多變性，對生產過程的，對生產過程的柔性柔性要

53、求越來越高，加之要求越來越高，加之加工中心等先進設備的采加工中心等先進設備的采用，用，工序集中將越來越成工序集中將越來越成為生產的主流方式為生產的主流方式。 多品種、中小批量生產，為便于轉換和管理，多采多品種、中小批量生產，為便于轉換和管理，多采用工序集中方式用工序集中方式76（4）機械加工工序安排）機械加工工序安排基面領先原則基面領先原則。先加工定位基面，再加工其它表面。先加工定位基面，再加工其它表面。 兩層含義：兩層含義： 工藝路線開始安排的加工面就是選作定位基準的精基準面；工藝路線開始安排的加工面就是選作定位基準的精基準面； 為保證一定的定位精度，當加工面的精度要求很高時，為保證一定的定

54、位精度，當加工面的精度要求很高時， 精加工前一般先精修一下精基準。精加工前一般先精修一下精基準。先主后次原則先主后次原則。有兩層含義：。有兩層含義： 先考慮主要表面加工，再加工次要表面；先考慮主要表面加工，再加工次要表面； 先加工裝配面、工作面，后加工非工作面等先加工裝配面、工作面，后加工非工作面等。 次要表面和主要表面間有相互位置精度，常要求在主要表面加次要表面和主要表面間有相互位置精度，常要求在主要表面加 工后，再工后，再以主要表面作為定位基準以主要表面作為定位基準加工次要表面。加工次要表面。 先粗后精原則先粗后精原則77（5）熱處理工序的安排）熱處理工序的安排退火：用于高碳鋼、退火：用于高碳鋼、合金鋼等，降低硬度；合金鋼等，降低硬度；正火：用于低碳鋼，正火：用于低碳鋼，提高硬度；提高硬度；調質：獲得良好綜合調質：獲得良好綜合 力學性能，粗加工力學性能，粗加工 后精加工前進行后精加工前進行淬火、滲碳、淬火、滲碳、滲氮滲氮等獲得使用性能等獲得使用性能去應力退火去應力退火自然時效自然時效人工時效人工時效預備熱處理預備熱處理最終熱處理最終熱處理去應力處理去應力處理位置：粗加工前位置：粗加工前目的：改善切削性能目的：改善切削性能 消除內應力消除內應