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第十二章机械加工工艺过程§12－1机械加工工艺过程的组成和特征§12－2定位基准的选择§12－3工艺路线的拟定§12－4毛坯选择§12－5加工余量和工序尺寸及其公差的确定§12－6制定工艺规程的技术依据和步骤§12－1机械加工工艺过程的组成和特征一、机械加工工艺过程的组成二、生产类型及其特征一、机械加工工艺过程的组成1．概述机械加工工艺过程——用切削的方法逐步改变毛坯的形状、尺寸和表面质量，使之成为合格的零件所进行的劳动过程。主要特征：从毛坯或半成品表面不断切除材料。2．工序工序——一个或一组工人，在一个工作地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。工序是工艺过程的基本单元，也是编制生产计划和进行成本核算的基本依据。3．工步工步——工序的一部分，它是在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序。一个工序可以只有一个工步，也可以包括若干个工步。构成工步的要素是加工表面和加工工具。改变任意一个要素或两个要素同时改变，一般即成为另一新的工步。4．安装与工位（1）装夹——使工件在机床上或夹具中获得一个正确而固定的位置的过程。定位：确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程。夹紧：工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。（2）安装——工件经一次装夹后所完成的那一部分工序。（3）工位——为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，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。二、生产类型及其特征1．生产类型生产类型——企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类。单件生产成批生产大量生产2．各种生产类型的工艺特征生产纲领——企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。在制定工艺过程时，必须考虑不同生产类型的工艺特征，以取得最大的经济效果。§12－2定位基准的选择一、基准及其分类二、定位基准的选择一、基准及其分类基准——用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面，是几何要素之间位置尺寸标注、计算和测量的起点。设计基准工艺基准1．设计基准设计基准——设计图样上所采用的基准。在设计图样上，以设计基准为依据，标出一定的尺寸或相互位置要求。对于一个零件来说，在各个（坐标）方向往往只有一个主要的设计基准。习惯上把标注尺寸最多的点、线、面定作零件的主要设计基准。2．工艺基准工艺基准——工艺过程中所采用的基准。工序基准定位基准测量基准工序基准工序基准——在工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准。定位基准定位基准——在加工中用作定位的基准。定位基准用来确定工件在机床上或夹具中的正确位置。测量基准测量基准——测量时所采用的基准。测量基准是据以测量已加工表面位置的点、线、面。二、定位基准的选择1．定位基准选择的基本原则（1）应保证定位基准的稳定性和可靠性，以确保工件表面之间相互位置的精度。（2）力求与设计基准重合，也就是尽可能地从相互间有直接位置精度要求的表面中选择定位基准，以避免因基准不重合而引起的误差。（3）选择的定位基准，应使设计的夹具结构简单、工件装卸和夹紧方便。2．定位基准的分类粗基准精基准在最初的切削工序中，只能使用毛坯上未经加工的表面来定位，这种定位基准称为粗基准。在以后的各工序中，均采用已加工表面作为定位基准表面，这种定位基准称为精基准。3．粗基准的选择（1）对于不需加工全部表面的零件，应采用始终不加工的表面作为粗基准。选择不加工表面作粗基准用相互位置精度要求高的不加工表面作粗基准（2）选取加工余量要求均匀的表面作为粗基准。（3）对于所有表面都需要加工的零件，应选择加工余量最小的表面作为粗基准，这样可以避免因加工余量不足而造成废品。（4）选择毛坯制造中尺寸和位置可靠、稳定、平整、光洁，面积足够大的表面作为粗基准，这样可以减小定位误差和使工件装夹可靠稳定。4．精基准的选择基准重合原则基准统一原则互为基准原则自为基准原则基准不重合误差最小条件5．辅助定位基准有时工件上找不到合适的表面作为定位基准，为便于工件的装夹和保证获得规定的加工精度，可以在制造毛坯时或在工件上允许的部位增设和加工出定位基准，如工艺凸台、工艺孔、中心孔等，这种定位基准称为辅助定位基准。§12－3工艺路线的拟定一、表面加工方法的选择二、加工阶段的划分三、工序的集中与分散四、加工顺序的确定一、表面加工方法的选择选择加工方法一般根据零件的经济精度和表面粗糙度来考虑。1．常见表面的加工方案2．选择考虑要点二、加工阶段的划分粗加工阶段：切除工件各加工表面的大部分余量。在粗加工阶段，主要的问题是如何提高生产率半精加工阶段：达到一定的准确度要求，完成次要表面的最终加工，并为主要表面的精加工作好准备精加工阶段：完成各主要表面的最终加工，使零件的加工精度和加工表面质量达到图样规定的要求三、工序的集中与分散工序集中——在一道工序中尽可能多地包含加工内容，而使工艺过程中总的工序数目减少。集中到极限时，工艺过程只有一道工序，这道工序就能把工件加工到图样规定的要求。工序分散——使整个工艺过程的工序数目增多，而每道工序的加工内容尽可能减少。分散到极限时，一道工序中只包含一个简单工步的内容。1．工序集中与工序分散的特点（1）工序集中的特点（2）工序分散的特点2．工序集中与分散的选择四、加工顺序的确定1．机械加工顺序的安排先粗后精先基面后其他表面先主后次2．热处理工序的安排取决于零件的材料和热处理的目的及要求。目的：提高材料的力学性能（强度、硬度等），改善材料的切削加工性，消除内应力以及为后继热处理作组织准备等。3．表面处理工序的安排主要目的和作用：提高零件的抗蚀能力；提高零件的耐磨性；增加零件的导电率和作为一些工序的准备工序。除工艺需要的表面处理（如零件非渗碳表面的保护性镀铜、非氮化表面的保护性镀锡和镀镍等）视工艺要求而定以外，一般表面处理工序都安排在工艺过程的最后。4．检验工序的安排在下列情况下安排中间检验工序：（1）工件从一个车间转到另一车间前后（2）重要零件的关键工序加工后特种检验主要指无损探伤，此外还有密封性检验、流量检验、称重检验等。最终检验工序安排在零件表面全部加工完之后。§12－4毛坯选择一、毛坯的种类二、选择毛坯应考虑的因素一、毛坯的种类铸件锻件型材焊接件冷冲压件其他二、选择毛坯应考虑的因素1．零件的材料及其物理和力学性能2．零件的结构形状及其外形尺寸3．生产规模的大小4．工厂现场生产条件§12－5加工余量和工序尺寸及其公差的确定一、加工余量的确定二、工序尺寸及其公差的确定一、加工余量的确定1．加工余量的基本概念加工余量分工序余量和总余量。主要是确定工序余量；总余量是加工表面各工序余量的总和。工序余量——某表面在一道工序中所切除的材料层厚度。工序余量也就是同一表面相邻的前后工序尺寸之差。基本余量——按照基本尺寸计算出的工序余量。外表面：z=a－b内表面：z=b－a工序余量要注意单面余量与双面余量之分。对于回转表面（外圆和内圆），半径上的余量为单面余量，直径上的余量为双面余量。轴加工孔加工2．影响加工余量的因素前工序（或毛坯）表面的加工痕迹和缺陷层前工序的尺寸公差前工序的相互位置公差本工序加工时的安装误差热处理变形量工序的特殊要求3．确定加工余量的方法分析计算法查表修正法经验估算法二、工序尺寸及其公差的确定1．工序尺寸的确定（1）被加工表面的最终工序的工序尺寸及公差，在一般情形下可直接按零件图样规定的尺寸和公差确定。（2）中间各工序的工序尺寸，由零件图样规定的尺寸，根据工序余量的大小采用“由后向前”推算的方法确定,一直推算到毛坯尺寸。前工序的工序尺寸＝本工序的工序尺寸±本工序的工序余量D2=D1+z1D3=D2+z2=D1+z1+z2D4=D3+z3=D1+z1+z2+z3D5=D4+z4=D1+z1+z2+z3+z4工序尺寸之间的关系2．工序尺寸公差的确定（1）最终工序的公差，当工序基准与设计基准重合时，一般就是零件图样规定的尺寸公差。（2）毛坯尺寸公差按照毛坯制造方法或根据所选型材的品种规格确定。（3）中间工序的公差一般按照该工序加工方法的经济加工精度确定。§12－6制定工艺规程的技术依据和步骤一、制定工艺规程的技术依据二、制定工艺规程的步骤三、机械加工工艺规程简介一、制定工艺规程的技术依据1．零件设计图样2．毛坯的生产情况3．生产纲领和生产类型4．产品验收的质量标准5．企业、工厂（或车间）的生产条件二、制定工艺规程的步骤1．分析零件图样2．确定毛坯3．拟定工艺路线4．确定各工序的加工余量和工序尺寸及其公差5．确定各工序的机床设备及刀、夹、量具6．确定切削用量7．确定工时定额8．填写工艺文件三、机械加工工艺规程简介机械加工工艺规程——规定零件切削加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。1．机械加工工艺过程卡片2．机械加工工序卡片