《機械加工技術》（第2版）全國中職機械類統編教材（高教版）－－范家柱主編模塊四機械加工工藝基礎P.108模塊四機械加工工藝基礎模塊導言機械加工企業通常是以產品為主線來組織生產經營活動。機械產品的加工要素各不相同，要使用不同的機器來加工。企業規模的大小、生產設備配置的不同、產品生產批量大小等因素都會影響著生產活動。

如圖所示為小型企業與大型企業生產現場。P.108不同生產規模的企業生產現場小型企業大型企業模塊四機械加工工藝基礎模塊導言當前現代制造技術的發展迅速，各類現代化數控機床正在迅速普及，傳統加工工藝發生了很大變化，企業對產品的適應性要求更強，生產率更高。所以，企業應該按照什么規律來組織生產？怎么配置生產設備才能更經濟、更高效？加工過程中各個要素如何統籌兼顧？工人依據什么樣的標準來判斷產品加工質量合格？這些都是機械加工工藝需要解決的問題。P.108機械加工工藝機械加工工藝基礎思維導圖選擇毛坯模塊三數控加工機床及其應用P.108毛坯類型毛坯選擇選擇定位基準基準及其類型基準的選擇擬定工藝路線表面加工方法劃分加工階段確定加工順序加工余量工序尺寸公差確定加工尺寸及尺寸鏈加工余量工序尺寸及公差計算尺寸鏈認識尺寸鏈建立與分析尺寸鏈計算尺寸鏈認識機械加工工藝過程工藝組成工藝過程的區別生產類型及其特征擬定機械零件加工工藝了解工藝規程及工藝文件認識工藝規程制訂規程的步驟任務一認識機械加工工藝過程學習目標（1）了解機械加工工藝過程及其組成。

（2）了解生產類型及劃分標準。

（3）了解各種生產類型的特征。（1）能說出機械加工過程中常用的加工方法。

（2）會判別機械加工過程的各組成單元。

（3）能根據生產批量判別生產類型。P.108

知識目標

技能目標機械加工藝就是由生產技術科編制的，他們要根據加工產品的特征，綜合考慮產品生產批量、本企業生產設備等各類要素編制機械加工工藝，為生產部門組織生產，為質檢部門進行質量過程監控做準備的主要部門。如圖所示為企業生產技術科工藝園編制產品機械加工工藝。學習情境生產技術科作為生產技術科的工藝人員，要先熟悉機械加工工藝過程的基本組成要素、了解各種生產類型及其特征，并能依據這些專業知識，結合本企業的生產專業化水平、生產能力等要素，才能合理編制出產品的機械加工工藝。任務一認識機械加工工藝過程P.109任務一認識機械加工工藝過程

活動認識機械加工工藝過程及其組成一、認識機械加工工藝過程在各種機械加工機床上，用切削加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸和表面質量，使之成為合格零件所進行的勞動過程，稱為機械加工工藝過程。

如圖所示為零件不同表面的機械加工方法。這些加工方法都是在不同的基礎上，通過切削加工改變了工件的外形尺寸與表面質量。P.109（e）成型形加工（a）外圓加工（b）外圓加工（c）內孔加工（d）平面加工任務一認識機械加工工藝過程

活動認識機械加工工藝過程及其組成二、認識機械加工工藝過程的組成

機械加工工藝過程，是由一系列按照順序排列的工序組成，在加工過程中，原材料、坯料依次通過不同的工序加工，最終完成合格的零件。

工序是機械加工工藝過程中的基本單元，也是編制生產計劃和核算生產成本的基本依據。根據所在企業的專業化水平與生產能力等條件，工序又可細分為安裝、工步、走刀等。P.110某零件機械加工工藝卡任務一認識機械加工工藝過程

活動認識機械加工工藝過程及其組成二、認識機械加工工藝過程的組成P.110某零件工序卡

1.工序

工序是指一個或一組工人在同一個工作地（機械設備），對同一個或同時對幾個工件所連續完成的那一部分工藝過程。

工序劃分的主要依據是：工件加工過程中的工作場地是否變動，以及加工是否連續。任務一認識機械加工工藝過程

活動認識機械加工工藝過程及其組成二、認識機械加工工藝過程的組成P.110連接軸

1.工序工序數量的多少受到加工設備生產批量的影響。

如圖所示的連接軸，加工內容包括臺階、退刀槽、外螺紋、外圓錐、圓弧、倒角與內孔等。當使用普通機床按照流水線生產方式進行大批量生產時，各加工要素需要分解到多臺機床上進行，加工工序數量增多。而使用普通機床與數控機床協調生產時，由于數控機床相對工藝集中，因而工序數量明顯減少。任務一認識機械加工工藝過程

活動認識機械加工工藝過程及其組成二、認識機械加工工藝過程的組成P.110

同一工具連續加工同一零件的幾個相同表面時，可視為同一工步

2.工步

工步是工序的組成單元，它是指在加工表面和加工工具不變的情況下所連續完成的那一部分工序內容。若其中有任意一個因素發生改變，如加工表面或加工工具，則視為另一個工步。一個工序可以只有一個工步，也可以包括若干個工步。習慣上用同一工具連續加工同一零件的幾個相同表面時，可視為同一工步。任務一認識機械加工工藝過程

活動認識機械加工工藝過程及其組成二、認識機械加工工藝過程的組成P.110復合工步用刀具的兩種常見類型

2.工步

復合工步是當零件裝夾完成后，用復合刀具、多刃刀具同時加工工件的幾個表面的工步，視為一個工步。如圖所示，為復合工步所用刀具的兩種類型。

劃分工步的目的是便于分析和描述比較復雜的工序，更好的組織生產和計算工時。另外，在批量生產時，為了提高生產力，常采用復合工步。鉆、擴兩用復合刀具滾齒用多刃刀具任務一認識機械加工工藝過程

活動認識機械加工工藝過程及其組成二、認識機械加工工藝過程的組成P.111

多工位加工

3.安裝與工位工件在機床或夾具中相對刀具正確定位的過程稱為裝夾。工件經一次裝夾所完成的那一部分工序內容稱為安裝。

工件在一次裝夾完成后，工件與夾具或設備的可動部分相對于刀具或設備的固定部分所占據的每一個位置稱為工位。

采用多工位加工能保證被加工表面的相互位置精度，提高勞動生產率。如圖所示的多工位加工在一次安裝中包括了裝卸、鉆孔、擴孔和無鉸孔四個工位。

工件安裝任務一認識機械加工工藝過程

活動認識機械加工工藝過程及其組成二、認識機械加工工藝過程的組成P.111軸外圓表面多次走刀

4.走刀在同一工步中，會出現因所需切除的金屬余量較大或其他原因，要在切削用量不變的前提下，對同一表面進行多次切削，則每一次切削成為一次走刀。

如圖所示為軸外圓表面加工多次走刀。銑削走刀任務一認識機械加工工藝過程

活動認識機械加工工藝過程及其組成二、認識機械加工工藝過程的組成P.112生產車間流水線作業

5.流水線作業大多情況下，零件生產不能集中在一臺機床上完成，當零件達到一定批量時，就必須按照零件生產需要使用多臺機床，以流水線作業來組織生產。

流水線作業是指勞動對象按一定的工藝路線和統一的生產速度，按順序進行加工并生產出產品的一種生產組織形式。它是對專業化組織形式的進一步發展，是勞動分工較細、生產率較高的一種生產組織形式。

組織流水線生產必須注意流水線的節拍。流水線的節拍就是流水線上前后加工工序之間的時間間隔。流水線上各工作地點的生產能力是平衡的、成比例的，各個工序的單件加工時間等于節拍或節拍的倍數。任務一認識機械加工工藝過程

活動認識機械加工工藝過程及其組成三、了解不同機械加工工藝過程的區別P.112階梯軸根據所在企業加工設備的狀況、生產批量、產品特點和操作人員要求的不同，對同樣產品的加工會有不同的加工工藝過程。

原則上，工序的選擇與零件的生產批量、機床自動化程度和企業的專業化程度有關。安裝則是工序的一部分，同一工序安裝次數應盡可能減少，這樣既可以提高生產率，也可以減少由于多次安裝所帶來的位置誤差。加工時為細化工序，往往將復雜工序分成多個工步。

如圖所示為階梯軸，該零件在不同生產類型的機械加工工藝過程參考方案如下兩個表。任務一認識機械加工工藝過程

活動認識機械加工工藝過程及其組成三、了解不同機械加工工藝過程的區別P.112

階梯軸單件、小批量生產的機械加工工藝過程參考方案

階梯軸大批、大量生產的機械加工工藝過程參考方案同一零件不同生產類型的機加工兩個參考方案：任務一認識機械加工工藝過程

活動認識機械加工工藝過程及其組成三、了解不同機械加工工藝過程的區別P.113階梯軸從上述兩個機械加工工藝過程可以看出，對于同一個零件，生產批量不同，其機械加工工藝過程也不一樣，使用設備、安裝次數和工步數量也存在較大差異。當然，如果使用數控機床等自動化機床進行加工，還可以有其他機械加工工藝方案。

另外，現代產品的生產過程往往有許多企業或相關單位協作完成，這有利于提高產品生產的專業化程度。因此，對于一些本企業無法加工的工序，可以通過外協加工等途徑予以解決。任務一認識機械加工工藝過程

活動認識機械加工工藝過程及其組成四、了解生產類型及其特征P.113

1.生產類型的劃分標準

生產類型是生產企業專業化程度的分類?，F代企業實施專業化生產，有助于提高勞動生產率、保證產品質量、降低生產成本、增強企業的市場競爭力。

一般的生產類型可根據所加工產品的產量劃分為單件生產、成批生產（小批、中批、大批）和大量生產三大類型。按產量劃分生產類型任務一認識機械加工工藝過程

活動認識機械加工工藝過程及其組成四、了解生產類型及其特征P.113

1.生產類型的劃分標準

單件生產是指產品種類多而產量極少，數量從一件到幾十件，且工作場地經常因加工對象變換而很少重復，如新產品試制、專用工裝夾具制作、重型機械加工等。

單件生產產品任務一認識機械加工工藝過程

活動認識機械加工工藝過程及其組成四、了解生產類型及其特征P.113

1.生產類型的劃分標準

成批生產是指產品種類少，而同一產品產量較大，產品可周期性成批投產。工作地也周期性更換。一次性投入的同批產品數量，稱為生產批量。因此，成批生產按照生產批量大小又可以劃分為小批、中批與大批生產三類。如各類機床的成批生產屬于中批生產，大型發電機主軸生產屬于小批生產。

成批生產產品任務一認識機械加工工藝過程

活動認識機械加工工藝過程及其組成四、了解生產類型及其特征P.113

1.生產類型的劃分標準大量生產則是產品種類單一而產量極大，工作場地經常重復進行某一零件的某一工序的加工，如減速器主軸、電動機軸承等產品的加工等等。

另外，可根據生產對象在生產過程中的工藝特點、集約化程度的不同，把生產類型分為連續性生產和離散性生產；按照產品定位、策略、服務對象的不同，把生產類型分為備貨型生產和訂貨型生產等類型。大量生產產品任務一認識機械加工工藝過程

活動認識機械加工工藝過程及其組成四、了解生產類型及其特征P.114

2.不同生產類型的工藝特征不同生產類型的工藝特征也不一樣，各種生產類型的工藝特征如下表。各種生產類型的工藝特征任務一認識機械加工工藝過程

活動認識機械加工工藝過程及其組成四、了解生產類型及其特征P.114

2.不同生產類型的工藝特征各種生產類型的工藝特征（續）P.115任務一認識機械加工工藝過程能力提升

1.什么是機械加工工藝過程？它由哪些內容組成？2.劃分工序的主要依據是什么？簡述工序與工步的區別與聯系？3.什么是流水線作業？什么是流水線節拍？流水線作業有何作用？

4.參照教材圖4－6，說明某一加工過程采用復合工步的案例。

5.在某普通車床上加工右圖所示的階梯軸。操作工先加工一端端面、外圓與臺階，再掉頭加工另一端的端面與外圓，此加工過程使用了幾次安裝？幾個工位？

6.什么是生產類型？生產類型一般分為哪三類？試各舉一例說明。

7.某中型零件的訂貨量為450件，試確定其生產類型，對照教材表4－4說出其機械加工工藝過程有哪些特征？任務二擬定機械零件的加工工藝學習目標（1）了解毛坯種類及選擇依據。

（2）了解零件各類表面的加工方法。

（3）掌握加工階段類型及劃分原則。

（4）掌握確定加工順序的基本原則。（1）能按照零件零件材料與批量確定毛坯類型。

（2）能根據零件表面類型選擇加工方法。

（3）會按照工藝要求劃分加工階段。

（4）能初步確定常見零件的加工順序。P.115

知識目標

技能目標設計部門在完成產品設計后，要將產品的所有零件圖交付生產技術科，由生產技術科組織編制各零件的加工工藝。因此，零件的加工工藝是在零件圖的指導下編制出來的。

生產技術科對每一個零件編制加工工藝的流程，包括選擇毛坯、選擇定位基準、擬定工藝路線，如圖所示。學習情境編制機械加工工藝的流程任務二擬定機械零件的加工工藝P.115擬定工藝路線選擇毛坯選擇定位基準選擇表面加工方法劃分機械加工階段確定機械加工順序任務二擬定機械零件的加工工藝

活動一選擇毛坯一、選擇毛坯毛坯的選擇包括選擇毛坯的材料、類型與制造方法三個方面。加工零件圖一般都由設計部門提供，相關零件的材料都已經在設計部門予以確定，而在零件加工工藝編制過程中，選擇零件的毛坯主要是考慮毛坯類型與制造方法兩個問題。P.116機械零件因使用場合不同，毛坯類型也有很大不同，必須合理選擇。常見毛坯的類型及用途見下表。類型外形用途

鑄件

用于形狀復雜的零件有鑄鋁件、鑄銅件和鑄鐵件等

鍛件

用于強度要求較高且形狀比較簡單的零件，如軸類、盤類零件等常見毛坯的類型及用途任務二擬定機械零件的加工工藝

活動一選擇毛坯一、選擇毛坯P.116類型外形用途

型材

分熱軋與冷拉兩類。熱軋型采用于一般零件，冷納型材用于尺寸小而精度高的長盒，特別適合于自動機床加工，（能自動送料與夾緊）

焊接件

用于大型毛坯件焊接。毛坯的最大缺點是變形大

冷沖壓件

用于形狀比較復雜的板料零件的毛坯

其它材料

擠壓、粉末冶金類毛坯用于少許加工或不需要加工的中等復雜程度的零件，如不帶螺紋的小型結構件等常見毛坯的類型及用途（續）任務二擬定機械零件的加工工藝

活動一選擇毛坯二、選擇毛坯的考慮因素P.117由于零件在設計階段已經確定，所以選擇毛坯零件毛坯時主要考慮以下四個因素。1.零件的材料通常銅、鋁、鑄鐵類零件不適合使用鍛件，而主要選擇鑄件；鋼類零件為保證其強度與硬度，應優先選用鍛件；規格統一、尺寸精度與表面精度要求不高時，在不影響零件性能的前提下，可優先考慮使用型材。

2.零件結構形狀與尺寸回轉體零件臺階直徑不大時，可選用圓棒料，直徑相差較大時，應選用鍛件。小尺寸的毛坯可選用模鍛、壓鑄等。薄壁、復雜型腔的零件不能采用砂型鑄造。各種毛坯任務二擬定機械零件的加工工藝

活動一選擇毛坯二、選擇毛坯的考慮因素P.1173.生產批量大小

生產批量大時，應選用高精度、高生產率的毛坯制造方法，以降低生產成本，提高生產率與經濟效益。

4.是企業現有生產條件

企業現有生產條件包括企業裝備情況、生產場地、生產工藝水平及員工的技術水平等。各種毛坯任務二擬定機械零件的加工工藝

活動二選擇定位基準一、認識基準及其類型P.117

1.基準基準是用來確定生產對象上幾何要素間的幾何關系所依據的點、線、面。基準是幾何要素間位置尺寸標注計算和測量的起點。

如圖所示為軸承座，其高度方向的基準是底面，屬于面基準；長度方向的基準是中心平面，也屬于面基準。￠42，￠62孔的基準是孔的中心線，屬于線基準。軸承座任務二擬定機械零件的加工工藝

活動二選擇定位基準一、認識基準及其類型P.118

2.基準的類型根據應用場合與用功用不同，基準可分為設計基準與工藝基準兩大類。

（1）設計基準設計基準是指設計圖樣上所使用的基準，它是根據零件的工作條件與性能要求來確定的。如圖所示的軸承座中，高度方向各個尺寸以底面為基準來標注，因此底面是高度方向的設計基準。長度方向的各個尺寸均以中心平面為基準標注，因此中心平面是長度方向的設計基準。對于絕大部分零件而言，在各個方向上往往只有一個主要的設計基準。軸承座任務二擬定機械零件的加工工藝

活動二選擇定位基準一、認識基準及其類型P.118

2.基準的類型（2）工藝基準工藝基準是在機械加工工藝過程中采用的基準。通常工藝基準是按照用途分為工序基準、定位基準與測量基準三類。

1）工序基準工序基準是用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀與位置的基準。工序基準不一樣，工序尺寸也不相同。如圖所示的軸套中，加工右端面時，如以A面為工序基準，則工序尺寸為

，若以B面為工序基準，則工序尺寸為

。

軸套2）定位基準定位基準是加工過程中用來確定工件在機床或夾具上的的位置的基準。通常。工件與機床或夾具上定位元件相接觸的點、線、面就是定位基準。任務二擬定機械零件的加工工藝

活動二選擇定位基準一、認識基準及其類型P.118

2.基準的類型（2）工藝基準3）測量基準測量基準是機械加工過程中測量已加工表面位置的基準，測量基準選擇與工序尺寸標注有密切關系，一般測量基準應與工序基準重合。如圖所示的軸套，當以A面為工序基準時，工序尺寸從A面到右端面標注，測量也應該以A面為基準；當以B面為工序基準時，工序尺寸則從B面到右端面標注，因此測量也應以B面為基準。軸套任務二擬定機械零件的加工工藝

活動二選擇定位基準二、選擇定位基準P.118定位基準

在零件加工過程中，保證各被加工表面的位置精度是擬定工藝過程的最重要任務，而定位基準是保證零件各表面間相互位置精度的主要基準。因此，在編制加工工藝過程中確定零件加工的工藝基準時，必須首先確定定位基準。1.定位基準的類型

定位基準按照工序性質的用途不同分為粗基準與精基準兩類。粗基準是指初次切削加工中，使用毛坯上未加工的表面來定位的基準。精基準是以加工過的表面來定位的基準。任務二擬定機械零件的加工工藝

活動二選擇定位基準二、選擇定位基準P.1192.選擇定位基準的原則

定位基準對于保證零件各加工表面的位置精度十分重要，因此，選擇定位基準應堅持以下基本原則：

（1）穩定性與可靠性相結合；

（2）定位基準與設計基準相重合；

（3）便于零件裝拆與夾緊。定位基準任務二擬定機械零件的加工工藝

活動二選擇定位基準二、選擇定位基準P.1193.選擇定位基準的方法

選擇定準基準主要是確定粗基準與精基準。具體方法如下：選擇定位基準的方法表任務二擬定機械零件的加工工藝

活動二選擇定位基準二、選擇定位基準P.1193.選擇定位基準的方法選擇定位基準的方法表（續）任務二擬定機械零件的加工工藝

活動二選擇定位基準二、選擇定位基準P.120在生產實際中，有些零件表面找不到合適的定位基準，為了保證零件安裝與加工精度，在毛坯制造時，可以在零件允許的位置增設定位基準，這種定位基準稱為輔助定位基準，如各種工藝孔、中心孔等。輔助定位基準僅為零件加工需要而設置，除了不影響零件正常工作外，還應在零件加工結束后切除。工藝中心孔任務二擬定機械零件的加工工藝

活動三擬定工藝路線一、選擇各表面加工方法P.120有了零件加工的定位基準，就可以擬定工藝路線。機械加工工藝路線的擬定主要是在綜合考慮機床設備、零件復雜程度、加工精度及經濟效益等因素的前提下，解決三個問題：一是選擇各表面加工方法，二是劃分加工階段，三是確定加工順序。工藝表面分類構成各類機械零件形狀的基本幾何表面要素，大多可歸類為外圓類表面、內孔類表面、平面類表面和成形類表面四大類。如圖所示。外圓類表面內孔類表面平面類表面成形類表面任務二擬定機械零件的加工工藝

活動三擬定工藝路線一、選擇各表面加工方法P.120外圓磨削選擇機械零件各表面的合理加工方法，應充分考慮零件的結構特點及相關的技術要求，選擇相應的機床設備和加工方法。外圓類表面常指回轉體類零件的主要外表面，有軸類零件、套筒類零件和盤蓋類零件的外表面等，其主要加工方法有車削（粗車、半精車、精車），磨削（粗磨、精磨）等。對尺寸精度或表面要求較高的表面還需采用光整加工。1.外圓類表面的加工方法外圓類表面的主要技術指標有尺寸精度（直徑、長度），形狀精度（圓度、圓柱度、直線度），位置精度（同軸度），方向精度（垂直度），跳動精度（跳動度）及表面質量（表面粗糙度、表面硬度和金相組織）等。任務二擬定機械零件的加工工藝

活動三擬定工藝路線一、選擇各表面加工方法P.120黃銅零件的精細車1.外圓類表面的加工方法對于不同的材質，選擇的加工方法也不同。例如對韌性大的有色金屬材料磨削及易堵塞砂輪，因此常采用精車代替磨削，以獲得較好的加表面質量。任務二擬定機械零件的加工工藝

活動三擬定工藝路線一、選擇各表面加工方法P.1211.外圓類表面的加工方法外圓類表面典型的加工方案及經濟精度如下表。任務二擬定機械零件的加工工藝

活動三擬定工藝路線一、選擇各表面加工方法P.1212.內孔類表面的加工方法

內孔類表面常指回轉體類零件的內表面，如配合孔、非配合孔和深孔等。由于內孔類表面結構比較復雜，所以相對于外緣表面加工，其加工難度要大。主要加工方法通常包括車削、鉆削、鏜削、拉削和磨削等。內孔類表面的主要技術指標有尺寸精度、形狀精度、位置精度、方向精度及表面質量。內孔類表面典型的加工方案及經濟精度如下表。內孔類表面典型的加工方案及經濟精度表任務二擬定機械零件的加工工藝

活動三擬定工藝路線一、選擇各表面加工方法P.1222.內孔類表面的加工方法內孔類表面典型的加工方案及經濟精度表（續）任務二擬定機械零件的加工工藝

活動三擬定工藝路線一、選擇各表面加工方法P.1222.內孔類表面的加工方法內孔類表面典型的加工方案及經濟精度表（續）任務二擬定機械零件的加工工藝

活動三擬定工藝路線一、選擇各表面加工方法P.1223.平面類表面的加工方法

平面是構成零件表面的主要幾何要素，常見的平面有結合面、非結合面和導向平面等。平面一般采用銑削或刨削加工，在車床上車削回轉體零件的端面也屬于平面加工。平面類表面的主要指標有形狀精度（平面度、直線度）、位置精度（平面間的相互位置）及表面質量（表面粗糙度、表面硬度等）。平面類表面典型的加工方案及經濟精度見下表。銑側平面任務二擬定機械零件的加工工藝

活動三擬定工藝路線一、選擇各表面加工方法P.1233.平面類表面的加工方法平面類表面典型的加工方案及經濟精度表任務二擬定機械零件的加工工藝

活動三擬定工藝路線一、選擇各表面加工方法P.1234.成形類表面的加工方法成形類表面，指各類曲面、球面、齒形面和螺紋面等，常用的加工方法包括車削、銑削、刨削、滾齒和拉削等。此外，還可用成形刀具或在工件和刀具聯合動作的特種機床上進行加工。

成形類表面的主要技術指標有形狀精度（面、線輪廓度）、跳動精度（圓跳動、全跳動）。

隨著機床設備的創新，各類數控機床得到普及，特別是多軸聯動數控機床的投入應用，解決了許多高精度要求的復雜成形類表面的加工難度，拓寬了機械加工領域，提高了生勞動生產率和產品精度。球閥零件任務二擬定機械零件的加工工藝

活動三擬定工藝路線一、選擇各表面加工方法P.1235.表面加工方法的選擇依據表面加工方法的選擇，對工藝員技術水平要求較高，一般在選擇時需要考慮五個方面的內容：技術要求（如表面粗糙度、幾何公差、熱處理等），工件尺寸、加工表面形狀與結構（如圓柱面、平面、成形面）等。零件的材質、批量和企業現有的生產條件（如設備、人員和工藝裝備等），其中最主要的選擇依據是加工經濟精度與表面粗糙度兩項。（1）加工經濟精度加工經濟精度是在正常的加工條件下，包括正常的機床設備、加工工藝、裝備、人員、工時、定額等所能保證的精度。若裝備條件要求過高或多費工時加工，雖然也能提高加工精度，但會導致增大生產成本，降低生產率。

各種加工方法能獲得的加工精度見下表。任務二擬定機械零件的加工工藝

活動三擬定工藝路線一、選擇各表面加工方法P.1245.表面加工方法的選擇依據（1）加工經濟精度各種加工方法能獲得的加工精度表任務二擬定機械零件的加工工藝

活動三擬定工藝路線一、選擇各表面加工方法P.1245.表面加工方法的選擇依據（1）加工經濟精度各種加工方法能獲得的加工精度表（續）任務二擬定機械零件的加工工藝

活動三擬定工藝路線一、選擇各表面加工方法P.1255.表面加工方法的選擇依據（2）表面粗糙度表面粗糙度是機械零件加工中一項非常重要的技術指標。各種加工方法能獲得的表面粗糙度值見下表。各種加工方法能獲得的表面粗糙度表任務二擬定機械零件的加工工藝

活動三擬定工藝路線一、選擇各表面加工方法P.1255.表面加工方法的選擇依據（2）表面粗糙度各種加工方法能獲得的表面粗糙度表（續）任務二擬定機械零件的加工工藝

活動三擬定工藝路線一、選擇各表面加工方法P.1255.表面加工方法的選擇依據（2）表面粗糙度

在生產實踐中常用表面粗糙度比較規來判定工件的表面粗糙度，工件外觀與表面粗糙度的對應關系見下表。工件外觀與表面粗糙度的對應關系表任務二擬定機械零件的加工工藝

活動三擬定工藝路線一、選擇各表面加工方法P.1265.表面加工方法的選擇依據（2）表面粗糙度工件外觀與表面粗糙度的對應關系表（續）任務二擬定機械零件的加工工藝

活動三擬定工藝路線二、劃分加工階段P.126在零件由毛坯轉變成成品的過程中，一般需要經過若干個加工工序。各工序在機械加工工藝過程中的作用并不相同。有的工序是為了盡可能多的去除坯料金屬余量，而有的工序則是為了保證零件的最終精度和幾何公差等要求。為了使零件獲得較高的加工精度，并保證機床的經濟精度，機械零件的加工通常需要劃分加工階段。

任務二擬定機械零件的加工工藝

活動三擬定工藝路線二、劃分加工階段P.1261.加工階段的類型與任務

通常，機械零件的加工廠劃分成粗加工、半精加工和精加工三個階段。加工階段特征與主要任務見下表：加工階段、特征與主要任務任務二擬定機械零件的加工工藝

活動三擬定工藝路線二、劃分加工階段P.1271.加工階段的類型與任務加工階段要根據實際情況選擇，若零件精度和表面質量要求不高時，可省去精加工階段。當零件精度和表面質量要求很高時，則在加精加工以后還要增加光整加工階段。

同時，對于冷擠壓、精密模鍛、精密鑄造和搓齒等少切削加工工藝，使加工階段的劃分有很大的區別。如圖所示的齒輪軸。如果用搓齒工藝加工軸上的直齒，三個加工階段就可以整合在一起；如果用滾齒機加工，就分為粗、精（或半精、精）加工兩個（或三個）階段。齒輪軸及其加工方法（a）齒輪軸（b）搓齒加工（c）滾齒加工任務二擬定機械零件的加工工藝

活動三擬定工藝路線二、劃分加工階段P.1272.劃分加工階段的作用加工階段的劃分對生產具有重要的作用：

（1）有助于保證產品質量粗加工階段的切削量較大，工件受到的切削力和夾緊力比較大。坯料在鑄、鍛中產生的內應力將重新分布，工件變形較嚴重，加工產品不能達到較高的精度。如果在粗加工后安排半精加工和精加工，能使工件的變形逐步得到修正，從而提高加工表面的精度，最終達到規定的要求。

鑄造毛坯的氣孔缺陷（2）有助于及早發現坯料缺陷

鑄件或鍛件往往有裂紋、氣孔、夾雜或余量不足等缺陷。通過粗加工就可以及早發現問題，予以報廢或修補，防止廢品進入后續加工而產生浪費。

任務二擬定機械零件的加工工藝

活動三擬定工藝路線二、劃分加工階段P.1272.劃分加工階段的作用（3）有利于合理使用設備粗加工主要考慮車削量，機床往往滿負荷工作，可選用功率大、剛性好而精度較低的機床。精加工階段則以保證零件的加工表面精度和表面粗糙度為主，應選用精度較高的機床。

（4）有利于合理組織生產和布置工藝加工階段的劃分要靈活處理：有些毛坯質量好、加工精度要求不高的零件，不一定劃分三個階段，可以合并在一道工序內完成；有些表面則可以在半精加工階段就全部完成。任務二擬定機械零件的加工工藝

活動三擬定工藝路線二、劃分加工階段P.1283.劃分加工階段的依據

加工階段的劃分受到企業生產規模、專業化程度及機床自動化程度的影響。為了保證零件的加工質量，提高勞動生產率和企業經濟效益，在劃分加工階段時，需考慮工序的集中與分散問題。

集中裝配飛機（1）工序集中工序集中是指在一個工序中盡可能多的加工出零件的不同表面，這樣整個工藝過程中所安排的工序數就會降到最少。工序集中的特點：一是減少工件裝夾次數，減少準備時間，提高相對位置精度；二是生產工作量大，對人員、機床、設備的要求高；三是專業化程度高，對場地要求低，有利于產品的追蹤和現場管理。任務二擬定機械零件的加工工藝

活動三擬定工藝路線二、劃分加工階段P.1283.劃分加工階段的依據（2）工序分散工序分散是指在零件加工過程中，通過增加工序數量，使每個工序只包含簡單的加工內容。工序分散的特點：一是有助于提高零件尺寸精度、幾何精度和表面粗糙度，二是機床裝備簡單，對設備要求低，便于工人操作，對工人技術水平要求低；三是生產場地面積大，設備和工人數量多，工藝路線長。曲軸零件生產自動流水線當前由于數控機床的大量使用，一般加工傾向于工序集中，可以在一臺機床上加工出零件的多個表面，減少零件多次裝夾產生的定位誤差。工序集中與分散，是確定工序數量和每道工序加工內容的兩種截然不同的加工方式，企業在產品生產過程中應根據產品批量大小、零件加工工藝特點、技術要求，并結合自身設備條件加以選擇。任務二擬定機械零件的加工工藝

活動三擬定工藝路線二、劃分加工階段P.1283.劃分加工階段的依據如圖所示為汽車轉向桿連接頭。

汽車轉向桿連接頭零件實物雙主軸數控車削中心加工如果用普通機床按流水線加工，需要劃分成車削、銑銷、鉆銷、滾齒和磨削等十多道工序，而如果用雙主軸數控車削中心加工，則可以在同一臺機床上經過兩次裝夾完成所有工序加工。任務二擬定機械零件的加工工藝

活動三擬定工藝路線三、確定加工順序P.128在選定各表面的加工方法并劃分好加工階段后，就需要進一步確定產品的加工順序。在實際加工工藝制訂中，確定加工工序應遵循以下幾個基本原則：1.先粗后精

先進行粗加工，后進行精加工。先粗后精工藝的安排有助于提高生產率，充分發揮設備的經濟價值，保證產品的最終質量。2.先基準面后其他表面

先加工出基準面，再以它為基準加工其他表面。當有多個基準面時，按照逐步提高精度的原則，先確定基準面的轉換順序，然后考慮其他表面的加工順序。

箱體零件任務二擬定機械零件的加工工藝

活動三擬定工藝路線三、確定加工順序P.1293.先主后次

先加工零件的主要表面，后加工零件的次要表面。主要表面通常是一些裝配表面、工作表面，在零件圖上通常會標有表面粗糙度、尺寸公差或幾何公差等要求；次要表面是指鍵槽、固定用的通孔和螺孔等。在確定精基準表面后，就可以先對一些主要表面進行粗加工、半精加工；次要表面的加工一般可穿插在主要表面加工各工序之間進行，如有相對位置要求，則應放在主要面加半精加工之后；零件上最重要的表面的精加工和工程加工一般放在最后階段進行。

4.輔助工序

輔助工序主要是指檢驗工序，它對保證產品質量具有極重要的作用。除了每道工序上的質檢、巡檢與抽檢外，一般在產品出廠前還應安排獨立的最終檢驗工序。零件檢驗任務二擬定機械零件的加工工藝P.129能力提升

1.常見的毛坯有哪些類型？編制機械加工工藝時選擇毛坯應考慮哪些因素？

2.根據外形特征，機械零件的加工表面可分為哪幾種類型？選擇其加工方法的依據是什么？

3.選擇零件表面加工方法應考慮哪些因素？最主要的因素是哪兩項？

4.何謂加工經濟精度？為什么要確定加工經濟精度？

5.機械零件的加工一般分哪三個階段？各階段的主要任務是什么？

6.何謂工序集中和工序分散？他們各自的特點是什么？

7.確定加工順序的基本原則有哪些？任務二擬定機械零件的加工工藝P.129能力提升8.如圖所示的傳動軸零件，當大批量生產時，試比較用普通機床安排流水線組織生產及用普通機床與數控機床組合安排流水線組織生產兩種方法在工序安排、加工階段與加工順序上的異同。傳動軸零件圖任務三確定加工尺寸及尺寸鏈學習目標（1）掌握加工余量概念及類型。

（2）掌握工序尺寸及確定方法。

（3）了解尺寸鏈概念，并掌握計算步驟與方法。（1）能計算加工余量。

（2）能進能計算工序尺寸，并用查表法確定其公差。

（3）會用極值法計算尺寸鏈。P.130

知識目標

技能目標企業生產一線的操作人員是依據生產技術科提供的零件圖與工序卡來加工零件的。技術科的工藝技術人員在依據零件的加工工藝路線填寫工序卡前，必須進行零件加工余量、各道工序的工序尺寸和尺寸鏈等相關數據的計算，并查閱有關技術資料，為一些工序尺寸確定公差。要求一線操作人員只要依據這些技術數據實施加工，并在生產過程中以此嚴格控制在制品的加工質量，就可以較好地防止廢品出現。學習情境任務三確定加工尺寸及尺寸鏈P.130生產技術科一、確定加工余量

1.加工余量的概念加工余量包括工序余量與總余量兩類。

零件的某一表面在一道工序中所切出的金屬層厚度稱為該表面的工序余量，也即同一表面前后相鄰的兩道工序尺寸之差。

零件表面的總加工余量是指零件在從毛坯到最終成品的整個過程中，某一表面所切出的全部金屬層的總厚度，即零件某一表面毛坯尺寸與零件尺寸之差。

總余量等于各工序余量之和。任務三確定加工尺寸及尺寸鏈

活動一確定加工余量、工序尺寸及公差P.130連桿毛坯與零件一、確定加工余量

2.工序余量按照公稱尺寸計算出的工序余量稱為基本余量。依據零件結構的不同，工序余量又可以分為單面余量與雙面余量兩類。工序余量及其計算公式見表。任務三確定加工尺寸及尺寸鏈

活動一確定加工余量、工序尺寸及公差P.130工序余量及其計算公式表一、確定加工余量

案例：已知某臺階軸的前工序尺寸為,本工序要求加工尺寸為，試求本工序的基本余量、最大余量與最小余量。任務三確定加工尺寸及尺寸鏈

活動一確定加工余量、工序尺寸及公差P.131解：因為零件為臺階軸，屬于外表面加工，且工件為回轉體零件，因而其工序余量為雙邊余量，故

2.工序余量一、確定加工余量

2.工序余量

確定加工余量的方法有分析計算法、查表修正法及經驗估算法三種。

目前普遍使用的方法是查表修正法，這種方法是以企業長期的生產實踐統計數據、實踐及研究積累的加工余量數據為基礎編制標準，在實際加工中通過此標準進行修正。在實際選用時要考要綜合考慮不同加工方法與加工條件，從工藝手冊中查找，再對查找的數據結合實際加工情況予以修正，最終確定加工余量。

相關表格可參閱本教材的附錄3。任務三確定加工尺寸及尺寸鏈

活動一確定加工余量、工序尺寸及公差P.131二、確定加工尺寸及公差

工序尺寸是每道工序加工后應達到的尺寸。工序尺寸與公差的確定與工序余量、工序基準有關。當工序基準與設計基準不重合時，工序尺寸與公差的確定比較復雜，因此這里僅介紹工序基準與設計基準重合時，工序尺寸與公差的確定方法。1.確定工序尺寸

當工序基準與設計基準重合時，最初工序尺寸及為毛坯的尺寸，而最終工序尺寸則為零件圖規定的尺寸與公差。建立如下頁圖所示的單面加工軸的工序尺寸關系模型。假設從最初工序尺寸到最終工序尺寸需要加工三次。d0為最初工序尺寸，

d3為最終工序尺寸，則可以建立工序尺寸關系，見下頁表。（圖中Td0Td1Td2分別為工序尺寸公差）。任務三確定加工尺寸及尺寸鏈

活動一確定加工余量、工序尺寸及公差P.132二、確定加工尺寸及公差1.確定工序尺寸任務三確定加工尺寸及尺寸鏈

活動一確定加工余量、工序尺寸及公差P.132工序尺寸關系表單面加工軸的工序尺寸關系模型

尺寸公差必須依據加工方法、加工精度和經濟性確定，通常根據相關工序加工方法的經濟精度選定（參閱附錄3）。最終工序的公差即為零件圖規定的尺寸公差。

2.確定尺寸公差一、認識尺寸鏈1.尺寸鏈概念尺寸鏈，是指在機器裝配或零件加工過程中，各相互連接的尺寸關聯要素之間所形成的封閉尺寸組。分析尺寸鏈有助于正確了解零件與零件之間、零件的各構成要素之間中錯綜復雜的相互關系，有助于弄清楚尺寸間的變化規律，并合理控制各尺寸的極限偏差和公差值，從而更好的組織和開展生產。任務三確定加工尺寸及尺寸鏈

活動二計算尺寸鏈P.1332.尺寸鏈的特征與原理一個完整的尺寸鏈應包含一個自然形成的尺寸和若干個直接獲得的尺寸，且組成尺寸鏈的所有尺寸必須構成一個首尾相連的封閉回路。如圖所示為尺寸鏈的特征，注意尺寸A0

、A1和A2旁邊的箭頭指向。尺寸鏈的特征一、認識尺寸鏈任務三確定加工尺寸及尺寸鏈

活動二計算尺寸鏈P.1332.尺寸鏈的特征與原理如圖所示為尺寸鏈的原理，面1是零件的設計基準，根據基準統一原則，加工面2、3時，應以面1為定位基準（基準D）。顯然，A1、A2兩個尺寸可直接由加工獲得，而尺寸A0則自然獲得，因此A0

、A1、A2就構成了一個封閉尺寸鏈。尺寸鏈的原理一、認識尺寸鏈任務三確定加工尺寸及尺寸鏈

活動二計算尺寸鏈P.1333.尺寸鏈的組成尺寸鏈主要由封閉環與組成環構成。

封閉環是在加工過程中自然形成的尺寸，如圖中所示的尺寸A0。一個尺寸鏈只有一個封閉環，而且封閉環具有“自然形成”的特點。

組成環是在加工過程中直接獲得的尺寸，如圖所示中的尺寸A1、A2。一個尺寸鏈應包括由若干個組成環。組成環又分為增環與減環兩類。尺寸鏈的原理當其他組成環不變時，增大某一環導致封閉環增大的環稱為增環，反之，當其他組成環不變時，增大某一環導致封閉環減小的環稱為減環。一、認識尺寸鏈任務三確定加工尺寸及尺寸鏈

活動二計算尺寸鏈P.1344.尺寸鏈的類型

按機器或零件所有所具有的裝配關系、表面要素間的幾何關系等，不同尺寸鏈有不同的分類方法，見表。尺寸鏈的類型表尺寸鏈示例二、建立與分析尺寸鏈任務三確定加工尺寸及尺寸鏈

活動二計算尺寸鏈P.1351.確定封閉環方法是先確定封閉環，再查找組成環，最后判斷增環、減環。在裝配尺寸鏈中，封閉環就是產品上面有裝備精度要求的尺寸，如圖所示的尺寸A0。在零件尺寸鏈中，封閉環的公差要求最低，零件圖上一般不標注。在工藝尺寸鏈中，封閉環一定是加工中最后自然形成的環，加工順序不同，封閉環也不同，封閉環必須在確定加工順序后才能確定。工藝尺寸鏈裝配尺寸鏈二、建立與分析尺寸鏈任務三確定加工尺寸及尺寸鏈

活動二計算尺寸鏈P.1352.查找組成環

確定封閉環之后，對其有影響的各尺寸為組成環。組成環與封閉環一起形成一個封閉的尺寸回路。

查找裝配尺寸鏈的組成環時，可從封閉環的任意端開始，查找與第一個零件相鄰的第二個零件的尺寸，一環接一環，直到封閉環的另一端位置。

查找組成環的關鍵：組成環是“直接獲得”的，組成環與封閉環關聯。工藝尺寸鏈裝配尺寸鏈二、建立與分析尺寸鏈任務三確定加工尺寸及尺寸鏈

活動二計算尺寸鏈P.1353.判斷增、減環判斷增、減環的判定方法有定義法與回路法兩種。

定義法如右圖所示，當A1不變時，A2增大，將導致A0減小，因而A2是減環，反之，當A2不變時，A1增大將導致A0增大，因而A1是增環。

回路法如右圖所示，沿回封閉路徑用箭頭給A0

、A1、A2確定方向，A1與A0反向，因而是增環，A2與A0同向，因而是減環；左圖亦是如此。

回路法常用于多環的場合。判斷增、減環三、計算尺寸鏈任務三確定加工尺寸及尺寸鏈

活動二計算尺寸鏈P.1351.完全互換法的概念

從組成尺寸鏈各環的極限尺寸出發進行尺寸的計算，以保證完全互換性，而不考慮各環實際尺寸的分布情況。它是尺寸鏈計算中最基本的方法。

尺寸鏈的解法有兩種，即完全互換法（也成為極值法）和不完全互換法。目前生產中多采用完全互換法。因而僅介紹完全互換法。2.完全互換法計算尺寸鏈

用完全互換換法計算尺寸鏈，主要確定封閉環的公稱尺寸與極限尺寸，其中極限尺寸包括上極限尺寸與下極限尺寸，其計算公式如下：三、計算尺寸鏈任務三確定加工尺寸及尺寸鏈

活動二計算尺寸鏈P.1352.完全互換法計算尺寸鏈封閉環的公稱尺寸＝所有增環的公稱尺寸之和－所有減環的公稱尺寸之和

封閉環的上極限尺寸＝所有增環的上限尺寸之和－所有減環的下極限尺寸之和封閉環的下極限尺寸＝所有增環的下限尺寸之和－所有減環的上極限尺寸之和

封閉環的公差：封閉環公差等于各組成環的公差之和三、計算尺寸鏈任務三確定加工尺寸及尺寸鏈

活動二計算尺寸鏈P.1352.完全互換法計算尺寸鏈套筒零件尺寸鏈完全互換法計算尺寸鏈的步驟表完全互換法計算尺寸鏈的步驟表（續）例：套筒零件尺寸鏈三、計算尺寸鏈P.1372.完全互換法計算尺寸鏈注意：采用完全互換法計算尺寸鏈，僅考慮各尺寸關聯因素中最惡劣的情況，沒有考慮加工零件實際尺寸的分布特性，忽略了各尺寸公差間的互相補償關系。

優點：用完全互換法計算的工序尺寸來加工零件，所得的產品都將滿足零件的設計要求，并能在實際裝備中實現完全互換，從而降低零件的裝配難度，簡化裝備方法。

缺點：這種方法，沒有充分利用零件加工誤差的分布特性，為了防止可能出現的公差、超差現象，必須提高各組成環的加工精度，這樣就提高了對設備、人員及工藝等方面的要求，增加了企業的生產成本，降低了勞動生產率。任務三確定加工尺寸及尺寸鏈

活動二計算尺寸鏈任務三確定加工尺寸及尺寸鏈P.137能力提升

1.什么是工序余量？總工余量與工序余量有何關系？

2.什么是工序尺寸？確定工序尺寸與公差和哪些要素有關系？

3.什么是尺寸鏈？尺寸鏈包括哪兩個組成部分？

4.什么是封閉環？封閉環有何特點？

5.什么是增環？什么是減環？判斷增環與減環有哪兩種方法？

6.用完全互換法（極值法）計算尺寸量包括哪六個步驟？

7題圖7.加工如圖所示的軸套要求保證尺寸8±0.1。由于該尺寸難以測量，必須通過控制尺寸A來間接保證。試求尺寸A及其上下極限偏差。

P.138能力提升8.如圖所示為機床部件。尺寸A0為兩個零件間的裝配間隙。尺寸鏈圖如圖所示，求尺寸A0的范圍8題圖任務三確定加工尺寸及尺寸鏈任務四了解工藝規程及工藝文件學習目標（1）了解工藝規程的基本組成及內容。

（2）了解工藝文件的內容及用途。

（3）了解工藝文件編寫的基本方法及步驟。（1）能說出工藝規程內容及其編制步驟。

（2）能識別主要的工藝文件。

（3）初步會填寫機械加工工藝過程卡片及工序卡片。P.138

知識目標

技能目標任務四了解工藝規程及工藝文件學習情境工廠的操作人員在進行機械零件加工時，必須到生產部門領取零件加工所需要的零件圖、工藝過程卡及工序卡等工藝規程及工藝文件，在這些工藝規程與文件、工藝文件的指導下，操作人員才能生產出合格的零件。如圖所示為機械加工企業生產現場。

企業的各類工藝規程與工藝文件是由生產技術科的工藝技術人員編制的。如圖所示為生產企業技術科工作現場。通過工藝規程與工藝文件的編制，提升企業生產管理水平，保證生產過程穩定運行，提高生產率與經濟效益。P.138任務四了解工藝規程及工藝文件

活動了解工藝規程及工藝文件1.工藝規程的概念

工藝規程是用來指導加工的技術文件，一般包括零件的加工工藝路線、各工序的具體加工內容、切削用量、工時定額以及所采用的設備和工藝裝備等內容。

加工一個零件可以制訂不同的工藝方案，其中總有一種方案是在給定的條件下最經濟、最合理的，將這個方案用文件形式固定下來，用于指導生產實踐，就能獲得最佳的經濟效益。因此，工藝規程編制對保證產品質量有重要的作用。P.139一、認識工藝規程零件及其工藝任務四了解工藝規程及工藝文件

活動了解工藝規程及工藝文件2.制訂工藝規程的技術依據工藝規程對指導生產有重要作用，因此制訂時必須以相關零件的原始資料為技術依據。

（1）零件圖：對有較高裝備要求的零件圖，還必須提供與零件相關的裝配圖樣。

（2）企業生產能力與零件的生產批量。

P.139一、認識工藝規程零件圖（3）毛坯材料、型材的品種、規格、自我供給能力及周邊協作能力等。

（4）零件驗收的質量標準。

（5）企業、車間的生產條件、設備、場地、員工技術水平和質量保證能力等。任務四了解工藝規程及工藝文件

活動了解工藝規程及工藝文件

制訂零件工藝規程的步驟是：分析零件圖，確定坯料尺寸，合理選擇加工基準，確定工件裝夾方法，擬定工藝路線，確定加工余量、工序尺寸與公差，確定加工設備及工裝夾具，確定切削用量、確定工時定額和填寫工藝文件。P.140二、制訂零件加工工藝規程的步驟零件圖1.分析零件圖

分析零件圖，一是要分析零件結構的特點，理清零件各加工表面間的相互關系。二是要分析技術要求，明確各加工表面的尺寸及和公差及表面質量要求。重點是弄清楚主要表面的技術要求，根據零件的結構特點和技術要求，按照生產批量，結合企業設備狀況擬定工藝規程。任務四了解工藝規程及工藝文件

活動了解工藝規程及工藝文件2.確定坯料尺寸

坯料一般用型材或者是鑄、鍛件，坯料的形狀和尺寸應盡量與成品規格接近，以實現少切削或無切削?？傊怨澥≡牧?、提高加工效率為基本原則。

3.擬定工藝路線。

擬定工藝路線的主要任務是選擇定位基準、確定各表面的加工方法、劃分加工階段、確定加工順序，并確定整個工藝過程中工序的數量等。工藝路線的擬定是指制訂工藝規程的總體布局。實踐中應制訂多個工藝路線方案，并進行綜合比較，從中選出最佳方案。P.140二、制訂零件加工工藝規程的步驟4.確定加工余量、工序尺寸與