第一讲 机械加工工艺的编制
学习指南：
通过本次课程设计能熟练运用机械制造工艺课程中的基本理论，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。
本讲首先介绍了机械加工工艺编制的基本步骤，然后将每个步骤详细地进行讲解。 一、 加工工艺规程的设计步骤
分析零件工作图和产品装配图
阅读零件工作图和产品装配图，以了解产品的用途、性能及工作条件，明确零件在产品中的位置、功用及其主要的技术要求。
工艺审查
主要审查零件图上的视图、尺寸和技术要求是否完整、正确；分析各项技术要求制订的依据，找出其中的主要技术要求和关键技术问题，以便在设计工艺规程时采取措施予以保证；审查零件的结构工艺性。
确定毛坯的种类及其制造方法
常用的机械零件的毛坯有铸件、锻件、焊接件、型材、冲压件以及粉末冶金、成型轧制件等。零件的毛坯种类有的已在图纸上明确，如焊接件。有的随着零件材料的选定而确定，如选用铸铁、铸钢、青铜、铸铝等，此时毛坯必为铸件，且除了形状简单的小尺寸零件选用铸造型材外，均选用单件造型铸件。对于材料为结构钢的零件，除了重要零件如曲轴、连杆明确是锻件外，大多数只规定了材料及其热处理要求，这就需要工艺规程设计人员根据零件的作用、尺寸和结构形状来确定毛坯种类。如作用一般的阶梯轴，若各阶梯的直径差较小，则可直接以圆棒料作毛坯；重要的轴或直径差大的阶梯轴，为了减少材料消耗和切削加工量，则宜采用锻件毛坯。常用毛坯的特点及适用范围见 表1-1 。
拟定机械加工工艺路线
这是机械加工工艺规程设计的核心部分，其主要内容有：选择定位基准；确定加工方法；安排加工顺序以及安排热处理、检验和其它工序等。
确定各工序所需的机床和工艺装备
工艺装备包括夹具、刀具、量具、辅具等。机床和工艺装备的选择应在满足零件加工工艺的需要和可靠地保证零件加工质量的前提下，与生产批量和生产节拍相适应，并应优先考虑采用标准化的工艺装备和充分利用现有条件，以降低生产准备费用。对必须改装或重新设计的专用机床、专用或成组工艺装备，应在进行经济性分析和论证的基础上提出设计任务书。确定各工序的加工余量，计算工序尺寸和公差。
确定切削用量。
确定各工序工时定额。
评价工艺路线对所制定的工艺方案应进行技术经济分析，并应对多种工艺方案进行比较，或采用优化方法，以确定出最优工艺方案。
填写或打印工艺文件。
一、分析零件技术要求及其合理性
一般将零件图上提出的有关技术要求分为以下几类：
1. 加工表面本身的要求（尺寸精度、形状和粗糙度）：据其选择加工方法、加工步序；
2. 表面之间的相对位置精度（包括位置尺寸、位置精度）：与基准的选择有关；
3. 表面质量及镀层要求：涉及选材及热处理工艺的确定；
4. 其它要求：如等重、平衡、探伤等。
同时，还要审查材料选用是否恰当、技术要求是否合理。过高的精度要求、粗糙度以及其它要求，会使工艺过程复杂化，加工困难，成本增加。
二、零件的结构工艺性审查
审查零件结构工艺性是工艺分析工作的一项重要内容。工艺性分析的内容除了审查零件图上视图、尺寸、公差是否齐全、正确之外，主要是审查零件的结构工艺性。所谓零件结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性。有时功能完全相同而结构工艺性不同的零件其制造方法与制造成本往往相差很大。关于零件在机械加工中的结构工艺性，主要考虑如下几方面：
1. 合理标注尺寸
（ 1 ）零件图上重要尺寸应直接标注，在加工时尽量使工艺标准与设计基准重合，符合尺寸链最短的原则。
图 1-1 从工艺基准标注尺寸
（ 2 ）零件图上标注的尺寸应便于测量，不要从轴线、中心线、假想平面等难以测量的基准标注尺寸。
（ 3 ）零件图上的尺寸不应标注成封闭式，以免产生矛盾。
（ 4 ）零件的自由尺寸，应按加工顺序尽量从工艺基准注出。如图 1-1 齿轮轴，图 a 标注方法大部分尺寸要换算，不能直接测量。图 b 标注方式，与加工顺序一致，便于加工测量。
（ 5 ）零件所有加工表面与非加工面之间只标注一个联系尺寸。
2. 零件结构便于加工，有利于达到所要求的加工质量。
（ 1 ）合理确定零件的加工精度与表面质量：加工精度定得过高会增加工序，增加制造成本 ; 过低会影响其使用性能，必须根据零件在整个机器中的作用和工作条件合理的进行选择。
（ 2 ）保证位置精度的可能性：为保证零件的位置精度，最好使零件能在一次装夹下加工出所有相关表面。这样由机床的精度来达到要求的位置精度。如图 1-2a 结构，保证Ф 80mm 与内孔Ф 60mm 的同轴度较难。如改成图 b 结构，就能在一次装夹下加工外圆与内孔。
3. 有利于减少加工和装配的劳动量
图 1-2 保证同轴度的结构 图 1-3 减少内部结构加工
（ 1 ）减少不必要的加工面积可减少机械加工量；对于安装表面的减少有利于保证配合面的接触质量。
（ 2 ）尽量避免、减少或简化内表面的加工：因为外表面要比内表面加工方便经济，又便于测量。因此，在零件设计时应力求避免在零件内腔进行加工。如图 1-3 所示，将图 a 的内沟槽改成图 b 轴的外沟槽加工，使加工与测量都很方便。
4. 有利于提高劳动生产率，与生产类型相适应
（ 1 ）零件的有关尺寸应力求一致，并能用标准刀具加工。如退刀槽尺寸一致，可减少刀具种类。
图 1-4 孔轴线平行
图 1-5 结构便于多件加工
（ 2 ）零件加工表面应尽量分布在同一方向，或互相垂直的表面上。如图 1-4b 所示孔的轴线应当平行。
（ 3 ）零件结构应便于加工。对于零件上那些不能进行穿通加工的结构，应设退刀槽、越程槽或孔。
（ 4 ）避免在斜面或弧面上钻孔和钻头单刃切削，从而避免造成切削力不等使钻孔轴线倾斜或折断钻头。
（ 5 ）便于多刀或多件加工。零件设计的结构要便于多件加工，如图 1-5 ，图 b 结构可将毛坯排列成行便于多件连续加工。
（ 6 ）要与具体的生产类型相适应。
三、工艺规程中的基准
1.工艺基准 工艺基准是在工艺过程中所采用的基准。按其不同用途又可分为：
1 ）工序基准 工序基准是在工序图上用来确定本工序所加工的表面，加工后的尺寸、 形状、位置。它是某一工序所要达到的加工尺寸（即工序尺寸）的起点。
2 ） 定位基准 定 位基准是在加工中用作定位的基准。如图 1-7 所示的齿轮，用内孔装在 心轴上磨削Ф 50h8 外圆表面时，内孔中心线就是定位基准。
3 ） 测量基准 测量基准是零件测量时所采用的基准。
4 ） 装配基准 装配基准是装配时确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准。如图 1-12 所示的齿轮，Ф 30H7 内孔及端面为装配基准。
2. 定位基准的选择
（ 1 ）精基准的选择 选择精基准时，应重点考虑保证加工精度，使加工过程操作方便。选择精基准一般要考虑以下原则：
图 1-8 车床床头箱
1) 基准重合的原则 尽量选用被加工表面的设计基准作为精基准，这样可以避免因基准不重合而引起的误差。
如图 1-8 所示车床床头箱零件，要求主轴孔距底面 M 的距离 H 1 =205 ± 0.1 。在大批量生产时在组合机床上采用调整法进行加工。为方便布置中间导向装置，床头箱体用顶面 N 为定位基准。镗孔工序直接保证的工序尺寸是 H ，而 H 1 是由 H 及 H 2 间接保证的；要求 T H + T H2 ≤ T H1 。如果以底面 M 定位，定位基准与设计基准重合，可以直接按设计尺寸 H 1 加工。
2) 基准统一原则 选择尽可能多的表面加工时都能使用的基准做精基准。如轴类零件，常用顶尖孔做统一基准加工外圆表面，这样可保证各表面之间同轴度：一般箱体常用一平面和两个距离较远的孔作为精基准；盘类零件常用一端面和一端孔为一精基准完成各工序的加工。采用 基准统一原则可避免基准变换产生的误差，简化夹具设计和制造。
3) 互为基准原则 对于两个表面间相互位置精度要求很高，同时其自身尺寸与形状精度都要求很高的表面加工，常采用“互为基准、反复加工”原则。如机床主轴前端锥孔，与轴颈外圆的加工，常以锥孔为基准加工外圆轴颈，再以外圆轴颈为基准加工内锥孔，以保证二者间的位置精度。
4 ）自为基准原则 对于加工精度要求很高，余量小而且均匀的表面，加工中常用加工表面本身作为定位基准。例如磨削机床床身导轨面时，为保证导轨面上切除余量均匀，以导轨面本身找正定位磨削导轨面。
5 ）所选精基准，应保证工件装夹稳定可靠，夹具结构简单，操作方便。
首先选用基准重合原则，实在做不到基准重合原则时，采用基准统一原则，关系位置比较重要的地方采用互为基准原则。
2 ）粗基准选择的原则 在机械加工工艺的过程中，第一道工序总是用粗基准定位。粗基准的选择对各加工表面加工余量的分配、保证不加 工表面与加工表面间的尺寸、相互位置精度均有很大的影响。图 1-9 a 和 b 分别给出了不同的粗基准选择方案对加工效果的影响。具体选择时应考虑以下原则：
图 1-9 选用不同粗基准时的不同加工效果
图 1-10 用床身导轨面为粗基准图 1-11 不加工表面作粗
基准
1 ）选择重要表面为粗基准 对于工件的重要表面，为保证其本身的加工的余量小而均匀，应优先选择该重要表面为粗基准。如加工床身、主轴箱时，常以导轨面（如图 1-9 ）或主轴孔为粗基准。
2 ）选择不加工表面为粗基准 为了保证加工表面与不加工表面之间的相互位置要求，一般应选择不加工表面为粗基准。如图 1-10 所示。
3 ）选择加工余量最小的表面为粗基准 若零件上有多个表面要加工，则应选择其中加工余量最小的表面为粗基准，以保证各加工表面都有足够的加工余量。如图 1-11 所示，铸造或锻造的轴，一般大头直径上的余量比小头直径上的余量大，故常用小头外圆表面为粗基准来加工大头直径外圆。
4 ）选择较为平整光洁，无分型面、冒口，面积较大的为粗基准，以使工件定位可靠、装夹方便，减少加工劳动量。
5 ）粗基准在同一自由度方向上只能使用一次。粗基准重复使用会造成较大的定位误差。
四、表面加工方法的选择
任何复杂的表面都是由若干个简单的几何表面（外圆柱面、孔、平面或成形表面）组合而成的。零件的加工，实质上就是这些简单几何表面加工的组合。因此，在拟定零件的加工工艺路线时，首先要确定构成零件各个表面的加工方法。
选择加工方法的具体做法就是根据被加工表面的加工要求、材料性质等，选择合适的加工方法及加工路线。在具体选择时应综合考虑下列各方面的原则：
（ 1 ）所选择加工方法的经济加工精度及表面粗糙度应满足被加工表面的要求。
图 1-18 、图 1-19 、图 1-20 分别给出三种基本表面的典型加工方法。其中的数据是在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级工人、不延长加工时间）所能保证的加工精度，即经济加工精度。随着生产技术的发展，工艺水平的提高，同一种加工方法能达到的经济加工精度和表面粗糙度也会不断提高。
（ 2 ）所选择的加工方法要能保证加工表 面的几何形状精度和表面相互位置要求。各种加工方法所能达到的几何形状精度和相互位置精度可参阅有关机械加工工艺手册。
（ 3 ）选择加工方法要与零件的加工性能、热处理状况相适应。对于硬度低、韧性较高的金属材料，如有色金属等不宜采用磨削加工，而淬火钢、耐热钢等材料多用磨削加工。 （ 4 ）所选择的加工方法要与生产类型相适应。大批量生产可采用高效机床和先进加工方 法，如平面和内孔的拉削，轴类零件可用半自动液压仿形车；而小批生产则用通用车床、通用工艺装备和一般的加工方法。
（ 5 ）所选择的加工方法要与工厂现有的生产条件相适应，不能脱离现有设备状况和工人技术水平，要充分利用现有设备，挖掘生产潜力。
五、加工工艺路线的拟定
１. 加工阶段的划分
对于加工质量要求较高或比较复杂的零件，整个工艺路线常划分为几个阶段来进行： （ 1 ）粗加工阶段 主要任务是切除各加工表面上的大部分加工余量，并作出精基准。其关键问题是提高生产率。
（ 2 ）半精加工阶段 任务是减少粗加工留下的误差，为主要表面的精加工做好准备（控制精度和适当余量），并完成一些次要表面的加工（如钻孔、攻螺纹、铣键槽等）。
（ 3 ）精加工阶段 任务是保证各主要表面达到图样规定要求，主要问题是如何保证加工质量。
（ 4 ）光整加工阶段 主要任务是提高表面本身的精度（表面粗糙度和精度），不纠正几何形状和相互位置误差。常用加工方法有金钢镗、研磨、 珩磨、 镜面磨、抛光等。
划分加工阶段的原因是：
（ 1 ）保证加工质量 粗加工时切削余量大，切削力、切削热、夹紧力也大，毛坯本身具有内应力，加工后内应力将重新分布，工件会产生较大变形。划分加工阶段后，粗加工产生 的误差和变形，通过半精加工和精加工予以纠正，并逐步提高零件的精度和表面质量。 （ 2 ）及时发现毛坯的缺陷 粗加工时去除了加工表面的大部分余量，当发现有缺陷是可及时报废或修补，可避免精加工工时的损失。
（ 3 ）合理使用设备 粗加工可采用精度一般，功率大、高效率设备；精加工则采用精度高的精密机床；发挥各类机床的效能，延长机床的使用寿命。
（ 4 ）便于组织生产 各加工阶段要求的生产条件不同，如精密加工要求恒温洁净的生产环境。划分加工阶段后，可在各阶段之间安排热处理工序。对精密零件，粗加工后安排去应力时效处理，可减少内应力对精加工的影响；半精加工后安排淬火不仅容易达到零件的性能要求，而且淬火变形可通过精加工工序予以消除。
（ 5 ）精加工安排在最后，可防止或减少已加工表面的损伤。
应当指出，加工阶段的划分不是绝对的。对于那些刚性好、余量小、加工要求不高或内力影响不大的工件，如有些重型零件的加工，可以不划分加工阶段。
六、机床与工艺装备的选择
1. 机床的选择
选择机床设备的原则是：
(1) 机床的主要规格尺寸应与被加工零件的外廓尺寸相适应；
(2) 机床的精度应与工序要求的加工精度相适应；
(3) 机床的生产率应与被加工零件的生产类型相适应；
(4) 机床的选择应适应工厂现有的设备条件。
如果需要改装或设计专用机床，则应提出设计任务书，阐明与加工工序内容有关的参数、生产率要求，保证零件质量的条件以及机床总体布置形式等。
2. 工艺装备的选择
选择工艺装备，即确定各工序所用的刀具、夹具、量具和辅助工具等。
（ 1 ）夹具的选择 单件小批生产，应尽量选用通用工具，如各种卡盘、虎钳和回转台等，为提高生产率可积极推广和使用成组夹具或组合夹具。大批大量生产可采用高效的液压气动等专用工具。夹具的精度应与工件的加工精度要求相适应。
（ 2 ）刀具的选择 一般采用通用刀具或标准刀具，必要时也可采用高效复合刀具及其它专
用刀具。刀具的类型、规格和精度应符合零件的加工要求。
（ 3 ）量具的选择 单件小批量生产应采用通用量具，大批大量生产中采用各种量规和一些高效的检验工具。选用的量具精度应与零件的加工精度相适应。
如果需要采用专用的工艺装备时，则应提出设计任务书。
七、切削用量的确定
应当从保证工件加工表面的质量、生产率、刀具耐用度以及机床功率等因素来考虑选择切削用量。
1. 粗加工切削用量的选择
粗加工毛坯余量大，加工的精度与表面的粗糙度要求不高。因此，粗加工切削用量的选择应在保证必要的刀具耐用度的前提下，尽可能提高生产率和降低成本。
通常生产率以单位时间内的金属切除率 Z ω 表示： Z ω = 1000 vfa p mm 3 /s 。可见，提高切削速度、增大进给量和切削深度都能提高切削加工生产率。其中 v 对刀具耐用度 T 影响最大， a p 最小。在选择粗加工切削用量时，应首先选用尽可能大的背吃刀量 a p ，其次选用较大的进给量 f ，最后根据合理的刀具耐用度，用计算法或查表法确定合适的切削速度 v 。
（ 1 ）切削深度的选择 粗加工时，其由工件加工余量和工艺系统的刚度决定。在保留后续工序加工余量的前提下，尽可能将粗加工余量一次切除掉；若总余量太大，可分几次走刀。（ 2 ）进给量的选择 限制进给量的主要因素是切削力。在工艺系统的刚性和强度良好的情况下，可用较大的 f 值。具体可用查表法，参阅机械加工工艺手册，根据工件材料和尺寸大小、刀杆尺寸和初选的切削深度 a p 选取。
（ 3 ）切削速度的选择 切削速度主要受刀具耐用度的限制，在 a p 及 f 选定后， v 可按公式计算得到。切削用量 a p 、 、 f 和 v 三者决定切削功率，确定 v 时应考虑机床的许用功率。
2. 精加工时切削用量的选择
在精加工时，加工精度和表面粗糙度的要求都较高，加工余量小而均匀。因此，在选择精加工的切削用量时，着重是考虑保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产率。
（ 1 ） 背吃刀量 的选择 由粗加工后留下的余量决定，一般 a p 不能太大，否则会影响加工质量。
（ 2 ）进给量的选择 限制进给量的主要因素是表面粗糙度。应根据加工表面的粗糙度要求、
刀 尖圆弧半径 r ω 、工件材料、主偏角 及副偏角 等选取 f 。参见机械加工工艺人员手册的有关表格。
（ 3 ）切削速度的选择 主要考虑表面粗糙度要求和工件的材料种类。当表面粗糙度要求较高时，切削速度也较大。
八、加工工艺尺寸计算
在工序图或工序卡中标注的尺寸，称为工序尺寸。通常工序尺寸不能从零件图上直接得到，而需要经过一定的计算。
运用加工尺寸链可确定机械加工工艺规程制订中，毛坯尺寸、工序尺寸（包括完工、中间工序尺寸）以及其它有关工艺尺寸和公差。在应用加工尺寸链确定加工工艺尺寸时，虽然具体对象、工艺过程的复杂程度各有不同，但是对加工工艺尺寸的分析计算可归纳为以下三种情况：
１．零件加工表面本身各加工工艺尺寸、公差的确定；
２．零件加工表面之间的位置尺寸、公差的确定；
３．同时确定零件加工表面本身和加工表面之间的尺寸和公差的情况。
下面分别举例介绍运用加工尺寸链原理确定加工过程工艺尺寸、公差的方法。 1. 加工表面本身各工序尺寸、公差的确定
零件上的内孔、外圆和平面的加工多属于这种情况。当表面需要经过多次加工时，各次加工的尺寸及其公差取决于各工序的加工余量及所采用的加工方法所能达到的经济加工精度。因此，确定各工序的加工余量和各工序所能达到的经济加工精度后，就可以计算出各工序的尺寸及公差。计算顺序是从最后一道工序向前推算。
例 1-1 材料为 45 钢的法兰盘零件上有一个Ф 60 +0.03 0 mm 圆孔，表面粗糙度 R a 值为 0.08 μ m ；需淬硬，毛坯为锻件。孔的机械加工工艺过程是粗镗→半精镗→热处理→磨孔。加工过程中，使用同一基准完成该孔的各次加工，即基准不变。在分析中可忽略不同装夹中定位误差对加工精度的影响。试确定各加工工序的工序尺寸及其上、下偏差。
求解过程如下：
（ 1 ）根据工艺手册 [30] ，查得加工孔各工序的直径加工余量为：
磨孔余量： Z 0 =0.5mm ；
半精镗余量： Z 1 =1.0mm ；
粗镗余量： Z 2 = 3.5mm 。
（ 2 ）确定各个工序的尺寸
磨削后应达到零件图上规定的设计尺寸，故磨削工序尺寸为： D =60mm ；
为了留出磨削加工余量，半精镗后孔径的基本尺寸应为： D 1 =60 － 0.5 ＝ 59.5mm ； 为了留出半精镗加工余量，粗镗后孔径的基本尺寸应为： D 2 =59.5 － 1.0=58.5mm ； 为了留出粗镗加工余量，毛坯孔径的基本尺寸应为： D 3 =58.5 － 3.5=55mm 。
（ 3 ）确定各工艺尺寸的公差
这时要考虑获得工序尺寸的经济加工精度，又要保证各工序有足够的最小加工余量。为此各加工工序的加工精度等级不宜相差过大。根据机械加工工艺手册，查找确定各工序尺寸的精度公差为：
磨削： IT7=0.03mm
半精镗： IT10=0.12m
粗镗： IT13=0.46mm
毛坯： IT18=4.00mm
（ 4 ）确定各工序表面所达到的表面粗糙度
图 1-16 孔的加工尺寸及其公差
机械制造工艺学课程设计任务书 设计题目:拨叉(二)(CA6140) 机械加工工艺规程编制及工装设计(年产量:4,000件) 设计内容: 1、编制机械加工工艺规程,填写工艺文献1套,绘制零件毛坯图1张 2、设计夹具1套,绘制夹具装配图与主要结构零 件 图各1张 3、撰写课程设计说明书1份 设计时间: 前言
机械制造工艺学课程设计就是在我们完成了大学的全部基础课程、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。通过机床加工工艺及夹具设计,汇总所学专业知识如一体(如《机械零件设计》、《金属切削机熟悉与理解,并为以后的实际工作奠定坚实的基础！床》、《机械制造工艺》等)。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用,在理论与实践上有机结合;使我们对各科的作用更加深刻的 设计目的: 机械制造工艺学课程设计,就是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理课程,经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节;在老师的指导下,要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程,并且独立完成的一项工程基本训练。同时,也为以后搞好毕业设计打下良好基础。通过课程设计达到以下目的: 1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论与夹具设计原理的知识,正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法,培养学生分析问题与解决问题的能力。 2、通过对零件某道工序的夹具设计,学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计夹具的训练,提高结构设计的能力。 3、课程设计过程也就是理论联系实际的过程,并学会使用手册、查询相关资料等,增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。 一.零件的分析
(一)、零件的作用: 题目给定的拨叉(CA6140)位于车床变速机构中,主要起换挡使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作。工作过程:拨叉零件就是在传动系统中拨动滑移齿轮,以实现系统调速。转向。其花键孔?25与轴的配合来传递凸轮曲线槽传来的运动。零件的2个交叉头补位与滑移齿轮相配合。 (二)、零件的工艺分析 CA6140车床拨叉(二)共有两个加工表面,它们之间有一定的位置要求。 1、一花键孔的中心线为基准的加工面 这一组面包括?25H7的六齿方花键孔、?22H2的花键低空及两
制定机械加工工艺规程的步骤和方法 工艺规程是生产工人操作的依据 ,在加工过程中操 作 者要不折不扣地按照工艺规程进行生产。随着新技术、新设 备的不断出现 ,作为指导生产活动的工艺规程也必须与时俱 进,不断创新 ,不断完善。笔者就如何制定机械加工工艺规程 的步骤谈一下浅显的看法。 、机械加工工艺规程在生产过程中的作用 1. 工艺规程是指导生产的最基本、最主要的技术文件 应及时向有关人员反映 ,经该工艺规程的主管工艺人员更改 并经批准后才能执行 ,不能按照自己的想法随意更改。 件的工艺过程是一个整体 ,对过程中任何工序的更改都要从 整体的观点去分析。 2. 工艺规程是进行生产准备和生产管理的依据 工艺规程是由产品设计到加工制造的桥梁。为了把零件 的设计图样变成产品 ,必须在物资方面以及生产管理方面做 系列的准备工作。 3. 工艺规程是新厂建设和旧厂改造的重要技术资料 在执行过程中 ,如果发现工艺规程有错误或有好的建议 个零
在建设新厂或在老厂的基础上为某种新产品的投产扩 建车间时,工艺规程可以提供生产需要的机床和其他设备的 种类、规格、数量、各类设备的布局、建筑面积、生产工人的工种、数量以及必须具备的技术等级等数据。 、制定工艺规程所依据的技术资料 制定工艺规程的工作是从研究零件图及其技术条件开 始的。工艺人员在制定工艺规程时,首先要确定其内容,将这 些内容划分成工序,进而为各工序选择适当的设备,并根据零 件图和规定的生产纲领决定取得毛坯的方法。由此可见,制定 工艺规程应当具备以下主要技术资料。 1.产品零件图及有关部件图或总装图 产品零件图和与之相应的技术条件是规定对所制零件 要求的唯一文件,是零件制成后进行检验和验收的唯一依据。 因此,产品零件图应当正确而完善。工艺人员在为制定工艺规程而研究产品零件图时,其主要目的是认真领会零件图的各 项技术要求,并采取相应的对策以确保产品质量。 2.生产纲领 生产纲领是指在一定的时间内应当出产的产品数量。有
第7章 机械加工工艺规程 习 题 7-1 T 形螺杆如图7-1所示。其工艺过程如下，请分出工序、安装、工位、工步及走刀。 ⑴ 在锯床上切断下料Φ35×125； ⑵ 在车床上夹一头车端面，打顶尖孔； ⑶ 用尾架后顶尖顶住工件后，车Φ30外圆及T20外圆（第一刀车至Φ24，第二刀车至 Φ20），车螺纹，倒角； ⑷ 在车床上车Φ18外圆及端面； ⑸ 在卧式铣床上用两把铣刀同时铣Φ18圆柱上的宽15的两个平面，将工件回转90°（利 用转台），铣另两个面，这样作出四方头。 图7-1 7-2 如图7-2所示套筒零件，加工表面A 时要求保证尺寸10+0.10mm ，若在铣床上采用静调整 法加工时以左端端面定位，试标注此工序的工序尺寸。 7-3 如图7-3所示定位套零件，在大批量生产时制定该零件的工艺过程是：先以工件的右端 端面及外圆定位加工左端端面、外圆及凸肩，保持尺寸5±0.05mm 及将来车右端端面时的加工余量 1.5mm ，然后再以已加工好的左端端面及外圆定位加工右端端面、外圆、凸肩及内孔，保持尺寸60－0.25 mm 。试标注这两道工序的工序尺寸。 图7-2 图7-3 2?45?
7-4 如图7-4所示为一锻造或铸造的轴套，通常是孔的加工余量较大，外圆的加工余量较小， 试选择粗、精基准。 7-5 试提出成批生产如图7-5所示零件的机械加工工艺过程（从工序到工步），并指出各工 序的定位基准。 7-6 图7-6所示的轴类零件，在卧式铣床上，采用调整法且用两把铣刀组合在一起同时加工 两个槽。当此工序以大端端面为轴向定位基准时，根据零件图，重新标注工序尺寸A 。 图 7-4 图 7-5
第10章机械加工工艺规程 10.1 工艺过程 10.1.1 生产过程与工艺过程 (1) 生产过程 生产过程是指把原材料（半成品）转变为成品的全过程。机械产品的生产过程，一般包括：①生产与技术的准备,如工艺设计和专用工艺装备的设计和制造、生产计划的编制，生产资料的准备；②毛坯的制造，如铸造、锻造、冲压等；③零件的加工，如切削加工、热处理、表面处理等；④产品的装配，如总装，部装、调试检验和油漆等；⑤生产的服务，如原材料、外购件和工具的供应、运输、保管等。 机械产品的生产过程一般比较复杂，目前很多产品往往不是在一个工厂单独生产，而是由许多专业工厂共同完成的。例如：飞机制造工厂就需要用到许多其他工厂的产品（如发动机、电器设备、仪表等），相互协作共同完成一架飞机的生产过程。因此，生产过程即可以指整台机器的制造过程，也可以是某一零部件的制造过程。 (2) 工艺过程 工艺过程是指在生产过程中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的过程。如毛坯的制造，机械加工、热处理、装配等均为工艺过程。在工艺过程中，若用机械加工的方法直接改变生产对象的形状、尺寸和表面质量，使之成为合格零件的工艺过程，称为机械加工工艺过程。同样，将加工好的零件装配成机器使之达到所要求的装配精度并获得预定技术性能的工艺过程，称为装配工艺过程。 机械加工工艺过程和装配工艺过程是机械制造工艺学研究的两项主要容。 10.1.2 机械加工工艺过程的组成 机械加工工艺过程是由一个或若干个顺序排列的工序组成的，而工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀，毛坯就是依次通过这些工序的加工而变成为成品的。 (1) 工序 工序是指一个或一组工人，在一个工作地点对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。区分工序的主要依据，是工作地点（或设备）是否变动和完成的那部分工艺容是否连续。如图4.1所示的零件，孔1需要进行钻孔和铰孔，如果一批工件中，每个工件都是在一台机床上依次地先钻孔，而后铰孔，则钻孔和铰孔就构成一个工序。如果将整批工件都是先进行钻孔，然后整批工件再进行铰孔，这样钻孔和铰孔就分成两个工序了。 工序不仅是组成工艺过程的基本单元，也是制订工时定额，配备工人，安排作业和进行质量检验的依据。 通常把仅列出主要工序名称的简略工艺过程称为工艺路线。 (2) 安装与工位 工件在加工前，在机床或夹具上先占据一正确位置(定位)，然后再夹紧的过程称为装夹。工件(或装配单元)经一次装夹后所完成的那一部分工艺容称为安装。在一道工序中可以有一个或多个安装。工件加工中应尽量减少装夹次数，因为多一次装夹就多一次装夹误差，而且增加了辅助时间。因此生产中常用各种回转工作台、回转夹具或移动夹具等，以便在工件一次装夹后，可使其处于不同的位置加工。为完成—定的工序容，一次装夹工件后，工件(或装配单元)与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备固定部分所占据的每一个位
轴类零件机械加工工艺规程制定 发表时间：2013-12-03T10:54:32.420Z 来源：《赤子》2013年10月下总第292期供稿作者：江灵智[导读] 对一些适用于特殊场合、对其加工条件及方式存在多种限制的零部件，可对其进行此操作 江灵智 （浙江申林汽车部件有限公司，浙江温岭 317507） 摘要：在机械运动装置传递运动形式中，轴类零件是不可或缺的部件之一。各传动件不仅通过轴类零件传递扭矩带动运动，另外也通过其承受载荷。轴类零件的加工质量决定着它在机械运动中的性能，本文就轴类加工工艺规程予以讨论，以求获得更为完善的产品，提高其利用率，延长使用寿命。 关键词：轴类零件；加工工艺；规程 中图分类号：TH162 文献标识码：A 文章编号：1671-6035（2013）10-0000-01 轴类零件是机械装置中的典型零件之一。它不仅是传动零部件的载体，还具有扭矩和运动形式传送的作用，实现机械装置间连续运动。轴类零件根据外形的差异，有直轴、曲轴和软轴之分，这里讨论的主要以直轴为主。其包括有光轴、阶梯轴等。由于轴类零件在机械传动中至关重要，其精度、表面粗糙度等需符合使用标准，因而其加工工艺流程必须经过严格的工艺规程。无论是加工光轴、阶梯轴或是空心轴等其他轴类零件，其加工工艺基本上是一致的，针对不同的结构，只需要在细节上做些处理。 一、毛坯及材料的选择 加工轴类零件之前，首先应该挑选使用哪种材料的毛坯。毛坯是否选取适当，将决定后期加工难度和工作量。轴类毛坯根据轴类现场使用场合、加工制造分类、加工预期成本、现有加工车床的限制等而定，一般常使用棒料、锻件等，棒料适用于阶梯不太明显趋近于光轴的轴类零件，相反地，若是外圆间变化较大的阶梯轴或是起到关键作用的轴类，通常是选取锻件毛坯。另在选择毛坯时，优先选择外形形状和大小贴近于制造零件的毛坯，这样可减少零件加工所需的冗余工作，提高生产效率，同时也降低了生产成本。毛坯材料的选择需根据实际使用中轴类零件工作而定，如其支承的传动件的重量，其传递的扭矩等。因而，在选择毛坯材料时，其抗变形能力、抗弯曲能力、耐磨度等是重要参数，并需经过不同的热处理来强化这些参数。[1] 二、定位及装夹方式的确定 待选定使用哪种毛坯后，需通过定位和装夹装置标记最优的加工点。基准表面及装夹方式的确定，决定着零件经过车削后其大小和切削位置与理论上的偏移程度。在选择参考平面用作基准时，主要有粗基准和精基准类型，根据零件各位置不同功能而定的误差范围值，选取合适的基准。一般粗基准使用可加工范围广、表面平滑、较为重要的未加工表面；优先使用已加工处理的表面作为精基准的参考面，尤其是其他未进行修改的面都能以此为准的表面。在一些情况下，也可采用互为基准和自为基准等方式确定基准面。[2] 毛坯零件的装夹方式根据待加工零件的形状而定，针对矩形的零件，使用合适的平口钳夹住固定；针对圆状零件，使用三爪卡盘压在铣床床面上；针对特殊形状的零件，可制作专用的铣床夹具。 三、加工工艺分析 轴类零件加工遵循的原则与其他加工类似，切削工艺安排严格按照“先攻基准、先粗后精、先主后次、先面后孔”的原则执行。使用数控车床车削误差变化范围较小的零件时，起始位置点选择为轴的最右端。 1.首先分析零件样图。 零件图样中给出的一些使用参数，以及表面粗糙度、平行度、同心度等数值要求，是我们在作加工工艺的指导依据。 2.加工路线的拟定。 对零件图分析后，可确定零件的定位基准。根据加工工序中“基准先行”的规则要求，在设计中作为基准使用的外围面需优先进行，方便其他表面的加工。此加工可采用外圆车削的方式，包括有粗车、半粗车、精车等阶段；其次，根据“先主后次”的原则，优先处理尺寸接近于理想状态约束较多的零件外围部分。而轴上的矩形键槽、花型键槽及螺孔等在外围表面加工到某个精度后执行；再次，当零件要求钻孔时，需先加工端面，然后再钻孔，这样就可确保一些情况下指定的同心度、平行度等条件，提高孔的加工精度。 四、工艺过程 确定了轴类零件的主要基准面和实施方案，待毛坯正确地装上和固定时，其操作流程可开始执行。轴类零件常用的加工方法为车削和磨削。前者适用于粗加工场合，相反地，后者则在精加工上占有优势。零件成型历时三种时期，即预加工处理、半精加工处理、精加工处理时期，若是对零件的尺寸等有更严格限制，可再加上光整加工工序。[3] 1.毛坯的预加工。 在选择毛坯时，其与成品是有差别的，通过粗加工切除毛坯上的多余存量，使得毛坯的形状和大小接近于成品，为后续加工提供便利，节约生产成本。预加工主要包括有对毛坯的校正，主要针对毛坯在各种条件下产生的变形弯曲等情况；另有当使用棒料时，应切除毛坯与实际成品相比的多余部分；当一些零件需要钻孔时，需先切端面然后钻孔；若是使用锻件或是尺寸较大的铸件，还需拉荒处理，除去其表面的氧化层，减少加工余量。 2.轴类零件的半精加工。 半精加工方案实施在粗加工之后，进一步缩小与理论上的差距，使成品更接近于要求。在使用半精方式加工前，需添加一道工序，即对零件实行调质，改变物理结构，进而改善其抗弯曲和抗变形能力。 3.精加工。 零件经过半精加工后还会存在较小范围的误差，此时需要通过精加工处理零件，以符合零件图样中的指标。同样地，在进行精加工前，其物理结构也需改变，对零件的一些部分需进行加热升温处理；并通过对外圆表面和一些锥面进行精磨，以确保主轴中最重要表面的精度要求。精加工一般选择使用磨具，其对零件的切除操作影响甚微，可实现趋近与理想状态下的成品。 4.光整加工。 对一些适用于特殊场合、对其加工条件及方式存在多种限制的零部件，可对其进行此操作。
第五节零件机械加工工艺规程的制定 零件机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和方法等的工艺文件。它是在具体的生产条件下，将最合理或较合理的工艺过程，用图表（或文字）的形式制成文本，用来指导生产、管理生产的文件。 一、机械加工工艺规程的内容及作用 工艺规程的内容，一般有零件的加工工艺路线、各工序基本加工内容、切削用量、工时定额及采用的机床和工艺装备（刀具、夹具、量具、模具）等。 工艺规程的主要作用如下： 1．工艺规程是指导生产的主要技术文件。合理的工艺规程是建立在正确的工艺原理和实践基础上的，是科学技术和实践经验的结晶。因此，它是获得合格产品的技术保证，一切生产和管理人员必须严格遵守。 2．工艺规程是生产组织管理工作、计划工作的依据。原材料的准备、毛坯的制造、设备和工具的购置、专用工艺装备的设计制造、劳动力的组织、生产进度计划的安排等工作都是依据工艺规程来进行的。 3．工艺规程是新建或扩建工厂或车间的基本资料。在新建扩建或改造工厂或车间时，需依据产品的生产类型及工艺规程来确定机床和设备的数量及种类，工人工种、数量及技术等级，车间面积及机床的布置等。 二、制定工艺规程的原则、原始资料 （一）制定工艺规程的原则 制定工艺规程的原则是：在保证产品质量的前提下，以最快的速度、最少的劳动消耗和最低的费用，可靠加工出符合设计图纸要求的零件。同时，还应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能保证技术上先进、经济上合理、并且有良好的劳动条件。 （二）制定工艺规程的原始资料 1．产品零件图样及装配图样。零件图样标明了零件的尺寸和形位精度以及其他技术要求，产品的装配图有助于了解零件在产品中的位置、作用，所以，它
机械加工工艺规程设计 机械加工工艺规程设计的内容及步骤 1.分析零件图和产品装配图。6.确定各工序所用机床设备和工艺装备(含刀具、夹具、量具、辅具等)，对需要改装或重新设计的专用工艺装备要提出设计任务书。7.确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。8.确定各工序的技术要求及检验方法。 <--2006-2-12-->一：机械加工工艺规程设计的内容及步骤 1.分析零件图和产品装配图； 2.对零件图和装配图进行工艺审查； 3.由今生产纲领研究零件生产类型； 4.确定毛坯； 5.拟定工艺路线； 6.确定各工序所用机床设备和工艺装备(含刀具、夹具、量具、辅具等)，对需要改装或重新设计的专用工艺装备要提出设计任务书。 7.确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差； 8.确定各工序的技术要求及检验方法； 9.确定各工序的切削用量和工时定额； 10.编制工艺文件。 二：工艺路线的拟订 拟订工艺路线是设计工艺规程最为关键的一步，需顺序完成以下几个方面的工作。 内容
原则 原则说明 具体实例 选择定位基准精基准的选择原则 基准重合原则 应尽可能选择被加工表面的设计基准为精基准，这样可以避免由于基准不重合引起的定位误差。———— 统一基准原则 应尽可能选择用同一组精基准加工工件上尽可能多的加工表面，以保证各加工表面之间的相对位置关系。例如，加工轴类零件时，一般都采用两个顶尖孔作为统一精基准来加工轴类零件上的所有外圆表面和端面，这样可以保证各外圆表面间的同轴度和端面对轴心线的垂直度。 互为基准原则 当工件上两个加工表面之间的位置精度要求比较高时，可以采用两个加工表面互为基准反复加工的方法。例如，车床主轴前后支承轴颈与主轴锥孔间有严格的同轴度要求，常先以主轴锥孔为基准磨主轴前、后支承轴颈表面，然后再以前、后支承轴颈表面为基准磨主轴锥孔，最后达到图纸上规定的同轴度要求。 自为基准原则 一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均匀，常以加工表面自身为基准图示为在导轨磨床上磨床身导轨表面，被加工床身1通过楔铁2支承在工作台上，纵向移动工作台时，轻压在被加工导轨面上的百分表指针便给出了被加工导轨面相对于机床导轨的不平行度读数，根据此读数操作工人调整工件1底部的4个楔铁，直至工作台带动工件纵向移动时百分表指针基本不动为止，然后将工件1夹紧在工作台上进行磨削。 在导轨磨床上磨床身导轨面
第一章机械加工工艺规程的制定习题答案 一、填空题 1、生产过程包括：技术准备过程、生产过程、辅助生产过程、生产服务四过程。在生产过程中与机械加工有关的过程称为机械加工工艺过程，其文件固定形式称为机械加工工艺规程。 2、零件的机械加工工艺过程由若干个工序所组成；在每一个工序中可以包含一个或几个工步；又可以包含一个或几个安装，在每一个安装中可以包含一个或几个工位，每一个工位可能包含一个或几个工作行程。工序是依据工作地点是否变化和工作过程是否连续 来划分的。 3、获得尺寸精度的方法有：试切法、调整法、定尺寸法和自动控制法。 4、机械加工中常用的毛坯有：铸件、锻件、型材、焊接件、冷冲压件毛坯和其它形式的毛坯。 5、根据基础基准的应用场合和作用不同，基准可分为：设计基准和工艺基准两大类。而工艺基准又可分为：工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。 6、精基准的选择原则有：基准重合原则、基准统一原则、作为定位基准应保证工件定位准确，夹紧可靠，夹具结构简单，操作方便、互为基准原则、自为基准原则。 7、在机械加工中，零件的加工阶段通常有：粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段和光整加工阶段四个加工阶段。 8、机械加工中的预备热处理方法有：退火、正火、调质和时效处理四种。 9、机械加工中的最终热处理方法有：淬火、渗碳淬火和氮化处理三种。 10、在安排机械加工顺序时，一般应遵循的有：“先粗后精” 原则、“先主后次” 原则、“先基面后其它”原则和“先面后孔”的原则。 11、加工余量可分为工序余量和总加工余量。 12、标注工序尺寸公差时，一般毛坯尺寸公差采用双向对称标注；最后一道工序标注设计尺寸公差；而中间工序的工序尺寸公差一般按“入体”原则标注；即对包容表面（孔），其基本尺寸是最小工序尺寸，公差表现为上偏差；对被包容表面（轴），其基本尺寸是最大工序尺寸，公差表现为下偏差。 13、尺寸链由环组成，根据其性质不同可以将尺寸环分为组成环对封闭环；而根据组成环对封闭环的影响情况不同，又可以将组成环分为增环和减环。 14、确定加工余量的方法有：经验估计法、查表修正法和分析计算法三种，工序尺寸的确定除与设计尺寸、加工余量有关外，还与基准确定、转化有关，其解算方法有极值法和概率法两种。 15、在机械加工中，缩短基本时间的工艺措施有：提高切削用量、缩短切削行程和采用高生产率的加工方法等措施。 16、工艺成本是指生产成本中与工艺过程直接有关的那一部分成本，一般分为：可变费用和不变费用两种。 二、问答题
例1：试提出小批生产下图所示零件的机械加工工艺过程（从工序到工步）。 [解答]：齿轮加工内容有两端面、内孔、四个小孔、键槽、齿等。为保证A、B面的平行度还需磨削，齿部还需高频淬火。 加工工艺过程 注意点：毛坯为型材，需要钻孔；调头车B面，不能保证B∥A，因此需要磨端面B； 如上例齿轮，若毛坯为模锻件，试提出小批、成批和大批大量生产其机械加工工艺过程(工序到工步)。 齿轮加工工序安排 若批量生产时毛坯为锻件，工序1变为两个工序。即，如果在加工端面A和外圆后，就将该工件卸下，换上另一工件，加工其端面A和外圆，一直到一批零件加工完，再调头加工端面B及另一部分外圆，这中间就有了间断，因此就是两个工序。对于大批大量生产，采用拉刀拉孔、多刀车床车外圆（复合工步）等先进工艺，可提高生产率。因此齿轮大量生产和小量生产其工艺有很大差别。 例2：试提出如右图所示小轴的小批、成批和大批大量生产的机械加工工艺规程，并分析每种方案的工艺过程组成。 表1 阶梯轴加工工艺过程（小批生产） 表2 阶梯轴加工工艺过程（成批生产）
表3 阶梯轴加工工艺过程（大批大量生产） 例3：如右图盘状零件，其机械加工工艺过程有如下两种方案，试分析每种方案工艺过程的组成。 1）在车床上粗车及精车端面C，粗镗及精镗φ60H9mm孔，内孔倒角，粗车及半精车φ200mm外圆。调头，粗、精车端面A，车φ96mm外圆及端面B，内孔倒 角。划线，在插床上按划线插键槽18D10。在钻床上按划线 钻6-φ20mm的孔。钳工去毛刺。 2）在车床上粗、精车一批零件的端面C，并粗、精镗φ 60H9mm孔，内孔倒角。然后在同一台车床上将工件安装在 可涨心轴上，粗车、半精车这批工件的φ200mm外圆，并车 φ96mm外圆及端面B，粗、精车端面A，内孔倒角。在拉床 上拉键槽。在钻床上用钻模钻出6-φ20mm的孔。钳工去毛 刺。 注意：φ20mm的孔无公差要求 盘状零件加工工艺过程 单件小批生产成批生产 例4试提出成批生产如图1-5所示零件的机械加工工艺过程（从工序到工步），并指出各工序的定位基准。注意：φ10mm的孔有精度要求，因此钻-扩-铰
机械加工工艺规程编制 第一节工艺规程概述 一、生产过程与工艺过程 (一)生产过程 生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。一台产品的生产过程包括原材料、半成品、元器件、标准件、工具、工装、设备的购置、运输、检验、保管，专用工具、专用工装、专用设备的设计与制造等生产准备工作和毛坯制造、零件加工、热处理、表面处理、产品装配与调试、性能试验以及产品的包装、发运等工作。 (二)工艺过程 生产过程中直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性能的过程，称为工艺过程，可以通过不同的工艺方法来完成。因而工艺过程又可具体分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、特种加工、热处理、表面处理、装配等工艺过程。 采用机械加工方法，直接改变加工对象的形状、尺寸和表面性能，使之成为成品的过程，称为机械加工工艺过程。 机械加工工艺过程是由若干个按一定顺序排列的工序组成。 1．工序 工序是指一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同时几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。 划分工序的主要依据是工作地点是否改变和加工是否连续。 这里的连续，是指工序内的工作需连续完成，不能插入其它工作内容或者阶段性加工。 工序是组成工艺过程的基本单元，也是制定生产计划、进行经济核算的基本单元。工序又可细分为安装、工位、工步、走刀等组成部分。 2．安装 安装是指工件（或装配单元）通过一次装夹后所完成的那一部分工序。 3．工位 工位是指在一次装夹中，工件在机床上所占的每个位置上所完成那一部分工序。 4．工步 工步是指在加工表面（或装配时的连续表面）不变、加工工具不变和切削用量不变的条件下，所连续完成的那部分工序。工步是构成工序的基本单元。 5．走刀 走刀是指刀具相对工件加工表面进行一次切削所完成的那部分工作。每个工步可包括一次走刀或几次走刀。 二、工艺规程的作用和类型 (一)工艺规程的作用 规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件称为工艺规程.工艺规程是指导生产组织生产、管理生产的主要工艺文件，是加工、检验验收、生产调度与安排的主要依据。 (二)生产纲领和生产类型 1.生产纲领，是指包括备品和废品在内的年产量. 2.生产类型 生产管理部门按批量或生产的连续性，把生产规模分为三种类型，即单件生产，成批生产和大量生产。 三、编制工艺规程的原则、方法和步骤 (一)编制工艺规程的原则 先进性、可行性、合理性、劳动条件的良好性。 (二)编制工艺规程的主要依据 产品的装配图和零件图、生产纲领和类型等等。
机械加工工艺规程设计 1.分析零件图和产品装配图。6.确定各工序所用机床设备和工艺装备(含刀具、夹具、量具、辅具等)，对需要改装或重新设计的专用工艺装备要提出设计任务书。7.确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。8.确定各工序的技术要求及检验方法。 <--2006-2-12--> 1.分析零件图和产品装配图； 2.对零件图和装配图进行工艺审查； 3.由今生产纲领研究零件生产类型； 4.确定毛坯； 5.拟定工艺路线； 6.确定各工序所用机床设备和工艺装备(含刀具、夹具、量具、辅具等)，对需要改装或重新设计的专用工艺装备要提出设计任务书。 7.确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差； 8.确定各工序的技术要求及检验方法； 9.确定各工序的切削用量和工时定额； 10.编制工艺文件。 二：工艺路线的拟订 拟订工艺路线是设计工艺规程最为关键的一步，需顺序完成以下几个方面的工作。 内容
原则 原则说明 具体实例 选择定位基准精基准的选择原则 基准重合原则 应尽可能选择被加工表面的设计基准为精基准，这样可以避免由于基准不重合引起的定位误差。———— 统一基准原则 应尽可能选择用同一组精基准加工工件上尽可能多的加工表面，以保证各加工表面之间的相对位置关系。例如，加工轴类零件时，一般都采用两个顶尖孔作为统一精基准来加工轴类零件上的所有外圆表面和端面，这样可以保证各外圆表面间的同轴度和端面对轴心线的垂直度。 互为基准原则 当工件上两个加工表面之间的位置精度要求比较高时，可以采用两个加工表面互为基准反复加工的方法。例如，车床主轴前后支承轴颈与主轴锥孔间有严格的同轴度要求，常先以主轴锥孔为基准磨主轴前、后支承轴颈表面，然后再以前、后支承轴颈表面为基准磨主轴锥孔，最后达到图纸上规定的同轴度要求。 自为基准原则 一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均匀，常以加工表面自身为基准图示为在导轨磨床上磨床身导轨表面，被加工床身1通过楔铁2支承在工作台上，纵向移动工作台时，轻压在被加工导轨面上的百分表指针便给出了被加工导轨面相对于机床导轨的不平行度读数，根据此读数操作工人调整工件1底部的4个楔铁，直至工作台带动工件纵向移动时百分表指针基本不动为止，然后将工件1夹紧在工作台上进行磨削。 在导轨磨床上磨床身导轨面
机械加工实践任务书课程名称机械制造技术基础 题目名称柱塞机械加工工艺规程制订任务书 学生学院 专业班级 学号 学生姓名 指导教师 成绩评定 教师签名 20年月日 目录
任务题目：“精密传动柱塞”零件加工工艺规程 任务目的：综合运用"机械制造技术基础"及有关课程内容，分析和解决实际工程问题的。通过柱塞机械加工工艺规程制订，培养学生制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力，以及设计机床夹具的能力。在设计过程中，学生应熟悉有关标准和设计资料，学会使用有关手册和数据库。柱塞机械加工工艺规程制订是作为未来从事机械制造技术工作的一次基本训练。任务目标：完成“精密传动柱塞”加工精度设计之后，根据指导教师对零件的精度要求意见，设计并完成各零部件的成批或大批生产加工工艺规程设计加工工艺设计。具体零件图由指导老师另外提供。 一、柱塞机械加工工艺规程制订任务书 1 2
任务要求：考虑毛坯选择、工艺路线、采用的设备、达到精度所采用的安装和定位方法。1.上述制定指定零件（或零件组）的机械加工工艺规程，编制机械加工工艺卡片，选择所用机床、夹具、刀具、量具、辅具； 2.对所制定的工艺进行必要的分析论证和计算； 3.确定毛坯制造方法及主要表面的总余量； 4.确定主要工序的工序尺寸、公差和技术要求； 5.对主要工序进行工序设计，编制机械加工工序卡片，画出工序简图，选择切削用量； 6.设计某一工序的夹具，绘制夹具装配图和主要零件图； 7.编写设计说明书。 二．计算生产纲领，确定生产类型 由于柱塞属于小型零件，所以柱塞的生产类型是大批量生产。 三．零件主要功用和技术要求 精密传动柱塞是应用于油泵传动的重要零部件，柱塞和柱塞套的精密程度和质量决定了该油泵的质量，因此，做好精密传动柱塞的质量是柱塞泵的质量的关键环节。柱塞和柱塞套是一对精密偶件，经配对研磨后不能互换，要求有高的精度、光洁度和好的耐磨性，其径向间隙2～3um。柱塞头部圆柱面上切有斜槽，并通过径向孔、轴向孔与顶部相通，其目的是改变循环供油量；柱塞套上制有进、回油孔，均与泵上体内低压油腔相通，柱塞套装入泵上体后，应用
机械加工工艺规范 1.1总则 1.1.1机械加工人员必须是经过专业培训,具有一定机械基础知识和机床操作能力,且能够满足现行产品零件对机械加工提出的各项要求。 1.1.2机械加工设备和工艺装备应能满足现行产品的各项要求。 1.1.3机械加工所使用的计量器具必须是经计量部门检验合格并在规定检定周期内。 1.2加工前的准备 1.2.操作者接到加工任务后,首先要检查加工所需的产品图样、工艺规程和有关技术资料是否齐全。 1.2.2机械加工人员事先必须熟读生产图样和工艺文件,了解零件加工的关键部位,并根据加工的需要准备各种加工工具以及测量器具。 1.2.3机械加工人员加工前应复核毛坯或半成品是否符合图样要求,发现下列情况时不得进行加工: a、被加工件存在明显缺陷; b、被加工件与图样尺寸或形状不相符。 1.2.4按工艺规程要求准备好加工所需的全部工艺装备,发现问题及时处理。对新夹具、模具等,要先熟悉其使用要求和操作方法。 1.3刀具与工件的装夹
1.3.1刀具的装夹 1.3.1.1在装夹各种刀具前,一定要把刀柄、刀杆、导套等擦试干净。 1.3.1.2刀具装后,应用对刀具装置或试切等检查其正确性。 1.3.2工件的装夹 1.3. 2.1在机床工作台上安装夹具时,首先要擦净其定位基面,并要找正其与刀具的相对位置。 1.3. 2.2工件装夹前应将其定位面、装紧面、垫铁和夹具的定位、平紧面擦试干净,并不得有毛刺。 1.3. 2.3按工艺规程中规定的定位基准装夹,若工艺规程中未规定装夹方式,操作者可自行选择定位基准和装夹方法,选择定位基准应按以下原则: a、尽可能使定位基准与设计基准重合; b、尽可能使各加工面采用同一定位基准; 粗加工定位基准应尽量选择不加工或加工余量比较小的平整表面,而且只能使用一次; c、精加工定位基准应是已加工表面; d、选择的定位基准必须使工件定位夹方便,加工时稳定可靠。
例1 ：试提出小批生产下图所示零件的机械加工工艺过程（从工序到工步）。 [解答]：齿轮加工内容有两端面、内孔、四个小孔、键槽、齿等。为保证A、B面的平行度还需磨削，齿部还需高频淬火。 加工工艺过程 序号工序 安装或工 位 工步走刀 1车第一次安 装 1．粗车端 面A； 2．粗车外 圆； 3．钻孔； 4．粗镗 孔； 5．精镗 孔； 6．精车端 面A； 7．精车外 圆； 8．倒角。 1．两 次； 2．两 次； 4．两次；调头安装 1．粗车端面B； 2．精车端面B； 3．倒角 1．两 次 2钻工位1 工位2 工位3 工位4 钻φ12孔 钻φ12孔 钻φ12孔 钻φ12孔 3插安装一次插键槽若干次4磨平面安装一次磨端面B 5滚齿安装一次1．粗滚；2．精滚。 6齿面高淬火 如上例齿轮，若毛坯为模锻件，试提出小批、成批和大批大量生产其机械加工工艺过程(工序到 工步)。 齿轮加工工序安排 工 序号 1234567单车端面A、外圆和钻孔插键槽平面磨滚淬
件小批端面B、外圆、内孔齿火 成批车端面A、内孔车端面 B、 外圆 钻孔插键槽滚 齿 淬 火 大量钻五个孔(多轴 钻床) 拉孔、拉 键槽(拉床) 粗车外圆、 端面(多刀车床) 粗车外圆、 端面(多刀车床) 滚 齿 剃 齿 淬 火 若批量生产时毛坯为锻件，工序1变为两个工序。即，如果在加工端面A和外圆后，就将该工件卸下，换上另一工件，加工其端面A和外圆，一直到一批零件加工完，再调头加工端面B及另一部分外圆，这中间就有了间断，因此就是两个工序。对于大批大量生产，采用拉刀拉孔、多刀车床车外圆（复合工步）等先进工艺，可提高生产率。因此齿轮大量生产和小量生产其工艺有很大差别。 例2：试提出如右图所示小轴的小批、成批和大批大量生 产的机械加工工艺规程，并分析每种方案的工艺过程组成。 表1 阶梯轴加工工艺过程（小批生产） 工 序号 工序内容设备 1 车一端面，打中心孔；调头车另一端面，打中心孔车床 2 车大端外圆及倒角；车小端外圆及倒角车床 3 铣键槽；去毛刺。铣床 表2 阶梯轴加工工艺过程（成批生产） 工 序号 工序内容设备1车端面，打中心孔车床 2车另一端面，打中心孔车床 3车大端外圆及倒角车床 4车小端外圆及倒角车床 5铣键槽铣床 6去毛刺钳工台 表3 阶梯轴加工工艺过程（大批大量生产） 工 序号 工序内容设备 1铣端面，打中心孔铣端面打中心孔 机床 2车大端外圆及倒角车床 3车小端外圆及倒角车床 4铣键槽键槽铣床 5去毛刺钳工台 例3：如右图盘状零件，其机械加工工艺过程有如下两种方案，试分析每种方案工艺过程的组成。
支架的机械加工工艺规程编制和专用夹具设计 作者：陈野 摘要：随着机械制造业的不断发展，社会对生产率的要求也越来越高，因此，大批量生产成为时代的需求，而组合机床就可以满足这一需求，我们有必要来研究他。另外，支架是主要起支撑作用的构架，承受较大的力，也有定位作用，使零件之间保持正确的位置。因此支架加工质量直接影响零件加工的精度性能，我们有必要对其进行研究。 机械制造毕业设计涉及的内容比较多，它是基础课、技术基础课以及专业课的综合，是学完机械制造技术基础（含机床夹具设计）和全部专业课，并进行了实训的基础上进行的，是我们对所有课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们三年大学生活中占有重要的地位。 本次毕业设计使我们能综合运用机械制造的基本理论，并结合生产实践中学到的技能知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件（支架）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。 关键字：机械制造；毕业设计；零件； 一、 对零件进行工艺分析并画零件图 1.1 支架的作用及结构特点 支架是起支撑作用的构架，承受较大的力，也具有定位作用，使零件之间保持正确 的位置。 在支架高20mm 处两个R12mm 宽12mm 的凸出部位之间相隔2mm ，其中一个上有螺纹孔， 另一个上有通孔，则此处构造比较复杂，且在支架高36mm 处有2mm 宽的一个缺口，这两部分刚度比较低。中间有Ф30mm 的孔，属于套类结构，伸出部分为一平台，上有螺纹盲孔，在端部有倾斜60°的凸出部分，起定位作用，此处应力教集中，强度要好。在平台下面有增强其硬度的肋板。两个R12mm 凸出，2mm 宽36mm 高处缺口及R10mm 凸出部分为复杂结构，其加工存在一定的难度，要求较高，防止其损坏，需要对其进行必要的热处理。 1.2 零件的工艺分析 主要加工表面Ф30mm 中心孔及两端倒角，上、下端面，M6↓12螺纹盲孔，右端部倾斜60°凸出部分中间孔Ф8mm ，左端两个凸出部分外侧面及其中间M10螺纹孔和Ф11孔。 (1)选用灰铸铁HT150，硬度150～200HB ，负荷低，磨损无关重要，变形很小，经过正火处理。灰铸铁件的牌号和应用范围如表1-1所示。 （2）未标注圆角半径为R3mm 。 （3）加工表面不应该有毛刺、裂缝、结疤、夹渣等缺陷，并应清理清洁。 （4）所有加工表面应光洁，不可有裂缝、压痕、毛刺、气孔、凹痕以及非金属夹杂物。 （5）上下表面应与中心孔轴线保持一定的垂直度0.06mm 和平面度0.05mm ，中心孔内表面表面粗糙度Ra ≤1.6μm ，左端两个凸出部分外表面Ra ≤6.3μm ，右端部倾斜60°凸出部分中间孔内表面Ra ≤1.6μm ，为较高精度，且Φ8015 .00 。
第5章机械加工工艺规程的制定复习题1 1. 单项选择 1-1 重要的轴类零件的毛坯通常应选择（）。 ①铸件②锻件③棒料④管材 1-2 一般机床床身的毛坯多采纳（）。 ①铸件②锻件③焊接件④冲压件 1-3 基准重合原则是指使用被加工表面的（）基准作为精基准。 ②设计②工序③测量④装配 1-4 箱体类零件常采纳（）作为统一精基准。 ①一面一孔②一面两孔③两面一孔④两面两孔 1-5 经济加工精度是在（）条件下所能保证的加工精度和表面粗糙度。 ①最不利②最佳状态③最小成本④正常加工 1-6 铜合金7 级精度外圆表面加工通常采纳（）的加工路线。 ①粗车②粗车-半精车③粗车-半精车-精车④粗车-半精车-精磨 1-7 淬火钢7级精度外圆表面常采纳的加工路线是（）。 ①粗车—半精车—精车②粗车—半精车—精车—金刚石车 ③粗车—半精车—粗磨④粗车—半精车—粗磨—精磨 1-8 铸铁箱体上φ120H7孔常采纳的加工路线是（）。 ①粗镗—半精镗—精镗②粗镗—半精镗—铰 ③粗镗—半精镗—粗磨④粗镗—半精镗—粗磨—精磨 1-9 为改善材料切削性能而进行的热处理工序（如退火、正火等），通常安排在（）进行。 ①切削加工之前②磨削加工之前③切削加工之后④粗加工后、精加工前 1-10 工序余量公差等于( )。 ①上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和 ②上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差 ③上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和的二分之一 ④上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差的二分之一 1-11 直线尺寸链采纳极值算法时，其封闭环的下偏差等于（）。 ①增环的上偏差之和减去减环的上偏差之和
②增环的上偏差之和减去减环的下偏差之和 ③增环的下偏差之和减去减环的上偏差之和 ④增环的下偏差之和减去减环的下偏差之和 1-12 直线尺寸链采纳概率算法时，若各组成环均接近正态分布，则封闭环的公差等于（）。 ①各组成环中公差最大值②各组成环中公差的最小值 ③各组成环公差之和④各组成环公差平方和的平方根 2. 多项选择 2-1 选择粗基准最要紧的原则是（）。 ①保证相互位置关系原则②保证加工余量平均分配原则③基准重合原则 ④自为基准原则 2-2 采纳统一精基准原则的好处有（）。 ①有利于保证被加工面的形状精度②有利于保证被加工面之间的位置精度 ③能够简化夹具设计与制造④能够减小加工余量 2-3 平面加工方法有（）等。 ①车削②铣削③磨削④拉削 2-4 研磨加工能够（）。 ①提高加工表面尺寸精度②提高加工表面形状精度③降低加工表面粗糙度 ④提高加工表面的硬度 2-5 安排加工顺序的原则有（）和先粗后精。 ①先基准后其他②先主后次③先面后孔④先难后易 2-6 采纳工序集中原则的优点是（）。 ①易于保证加工面之间的位置精度②便于治理 ③能够降低对工人技术水平的要求④能够减小工件装夹时刻 2-7 最小余量包括( )和本工序安装误差。 ①上一工序尺寸公差②本工序尺寸公差③上一工序表面粗糙度和表面缺陷层厚度 ④上一工序留下的形位误差 2-8 单件时刻（定额）包括（）等。 ①差不多时刻②辅助时刻③切入、切出时刻④工作地服务时刻 2-9 辅助时刻包括（）等。 ①装卸工件时刻②开停机床时刻③测量工件时刻④更换刀具时刻
湖北工业大学机械加工工艺过程卡片 产品型号零件图号 产品名称输出轴零件名称输出轴共 1 页第 1 页材料牌号45 毛坯种类锻件毛坯外形尺寸每毛坯件数 1 每台件数备注 工序号工名 序称 工序内容 车 间 工 段 设备工艺装备 工时 准终单件 1 锻造锻造毛坯锻 2 热处理退火（消除内应力）专用机床三爪卡盘 3 车粗车左端面钻中心孔机普通车床三爪卡盘 4 车粗车φ55、φ60、φ65、φ75圆柱面留精车余量机普通车床三爪卡盘 5 车粗车φ176外圆柱面，右端面，倒角机普通车床三爪卡盘 6 热处理调质 7 车半精车左端φ55、φ60、φ65、φ75圆柱面机普通车床三爪卡盘 8 钻钻右端面φ30的底孔立式钻床三爪卡盘、专用夹具1 9 车车φ50、φ80、φ104内圆、车右端面、精车左端各 外圆机 普通车床三爪卡盘 10 铰铰φ80内圆孔摇臂钻床三爪卡盘 11 钻钻、扩、铰大头端面法兰盘10-φ20孔机摇臂钻床三爪卡盘、分度盘、专用夹具1 12 钻钻、铰大头端两φ8斜孔机立式钻床三爪卡盘、专用夹具2 13 铣粗、精铣键槽机立式铣床分度头 14 去毛刺去除全部毛刺机钳工台 15 终检按零件图样要求全面检查机 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期） 标 记 处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期
车机械加工工序卡片产品型号零件图号 产品名称输出轴零件名称输出轴共10 页第 1 页 车间工序号工序名称材料牌号 3 粗车45 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数 模锻件1 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 CA6140 夹具编号夹具名称切削液 三爪卡盘 工位器具编号工位器具名称工序工时 (分) 准终单件 工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度 进给次数 工步工时 min r/min m/min mm/r mm 机动辅助 1 装夹0.1 2 0.018 2 粗车左端面CA6140500 108 0.66 2 1 3 钻中心孔 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）