機(jī)械加工工藝規(guī)程

機(jī)械加工工藝規(guī)程第1頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.1機(jī)械加工工藝規(guī)程機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件。通常，機(jī)械加工工藝規(guī)程是用規(guī)定的表格或卡片等形式描述了某種具體生產(chǎn)條件下，最合理或較合理的工藝過(guò)程和操作方法。機(jī)械加工工藝規(guī)程是指導(dǎo)機(jī)械零件生產(chǎn)的技術(shù)文件，而且是一切有關(guān)生產(chǎn)人員都應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行、認(rèn)真貫徹的具有約束力文件。工藝規(guī)程是在總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，依據(jù)科學(xué)的理論和必要的工藝實(shí)驗(yàn)后制定的，反映了加工中的客觀規(guī)律。經(jīng)過(guò)審批確定下來(lái)的機(jī)械加工工藝規(guī)程，不得隨意變更，若要修改與補(bǔ)充，則必須經(jīng)過(guò)認(rèn)真討論和重新審批。第2頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1.機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用機(jī)械工藝規(guī)程在指導(dǎo)生產(chǎn)上發(fā)揮重要作用，主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：（1）工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件機(jī)械加工工藝規(guī)程是指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的根據(jù)，所有從事機(jī)械零件生產(chǎn)的人員都要嚴(yán)格、認(rèn)真地貫徹執(zhí)行，用它指導(dǎo)生產(chǎn)可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低成本。（2）工藝規(guī)程是生產(chǎn)組織和管理工作的基本依據(jù)在生產(chǎn)管理中，產(chǎn)品投產(chǎn)前原材料及毛坯的供應(yīng)、通用工藝裝備的準(zhǔn)備、機(jī)床負(fù)荷調(diào)整、專(zhuān)用工藝裝備設(shè)計(jì)制造、作業(yè)計(jì)劃編排、勞動(dòng)力的組織及生產(chǎn)成本核算等都要以工藝規(guī)程作為基本依據(jù)。工藝裝備是指機(jī)械零件加工時(shí)所使用的刀具、夾具、量檢具、模具等各種工具的總稱(chēng)。（3）工藝規(guī)程是新、擴(kuò)建工廠(chǎng)或車(chē)間的基本資料在新建或擴(kuò)建工廠(chǎng)、車(chē)間時(shí)，需要工藝規(guī)程才能準(zhǔn)確地確定所需機(jī)床種類(lèi)和數(shù)量，工廠(chǎng)或車(chē)間的面積，機(jī)床的平面布置，生產(chǎn)工人的工種、等級(jí)、數(shù)量，以及各輔助部門(mén)的安排。

第3頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則通常，制定機(jī)械加工工藝規(guī)程應(yīng)遵循如下原則：（1）機(jī)械加工工藝規(guī)程制定應(yīng)保證零件設(shè)計(jì)圖樣上所有技術(shù)要求能夠?qū)崿F(xiàn)。在編制機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖樣上某一技術(shù)要求不適當(dāng)，需向設(shè)計(jì)部門(mén)提出建議并與之協(xié)商，不可擅自修改設(shè)計(jì)圖樣或不按設(shè)計(jì)圖樣上的要求去做。（2）機(jī)械加工工藝規(guī)程制定應(yīng)必須能滿(mǎn)足生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求。（3）在滿(mǎn)足技術(shù)要求和生產(chǎn)綱領(lǐng)要求的前提下，所制定機(jī)械加工工藝規(guī)程應(yīng)使生產(chǎn)成本最低。（4）機(jī)械加工工藝規(guī)程制定應(yīng)注意減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保障生產(chǎn)安全。

第4頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料制定機(jī)械加工工藝規(guī)程需要依據(jù)必要原始資料，主要包括如下幾個(gè)方面：（1）產(chǎn)品的設(shè)計(jì)圖（包括裝配圖、零件圖及必要設(shè)計(jì)技術(shù)文件等）；（2）產(chǎn)品的驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；（3）產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類(lèi)型；（4）現(xiàn)有生產(chǎn)條件；（5）各種有關(guān)技術(shù)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)及其它指導(dǎo)性文件資料。

第5頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的過(guò)程與步驟機(jī)械加工工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的約束性技術(shù)文件，它的編制須按照一定的程序步驟，并包含特定內(nèi)容。機(jī)械加工工藝規(guī)程制定過(guò)程與步驟大體如下：（1）機(jī)械加工工藝性審查

閱讀機(jī)器產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙，了解機(jī)器產(chǎn)品的用途、性能和工作條件，熟悉零件在機(jī)器中的地位和作用。審查設(shè)計(jì)圖紙的完整性、統(tǒng)一性；審查設(shè)計(jì)圖紙的結(jié)構(gòu)工藝性；審查圖樣標(biāo)注的合理性；審查材料選用的合理性。（2）毛坯選擇毛坯選擇需要考慮零件的結(jié)構(gòu)、作用、生產(chǎn)綱領(lǐng)，還必需注意零件毛坯制造的經(jīng)濟(jì)性和生產(chǎn)條件。（3）機(jī)械加工工藝路線(xiàn)擬定這是制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的核心。其主要內(nèi)容有：確定加工定位基準(zhǔn)；確定工序劃分采用工序集中原則還是工序分散原則；確定各加工表面的加工方法；將機(jī)械加工工藝過(guò)程劃分為幾個(gè)加工階段；安排加工順序以及安排熱處理、檢驗(yàn)和其它工序等。第6頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（4）工序設(shè)計(jì)為各工序選擇機(jī)床及工藝裝備，對(duì)需要改裝或重新設(shè)計(jì)的專(zhuān)用工藝裝備應(yīng)提出具體設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)；確定零件加工過(guò)程中工序或工步的切削用量；依據(jù)圖紙要求和工藝路線(xiàn)，確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸和公差；繪制工序簡(jiǎn)圖。依據(jù)圖紙和技術(shù)要求，確定各主要工序的技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法。確定生產(chǎn)過(guò)程中各道工序的時(shí)間定額。（5）填寫(xiě)工藝文件依據(jù)規(guī)定工藝文件格式，填寫(xiě)工藝規(guī)程內(nèi)容。包括對(duì)工藝規(guī)程審查和批準(zhǔn)簽字等內(nèi)容。第7頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五5.機(jī)械加工工藝規(guī)程形式機(jī)械加工工藝規(guī)程的詳盡程度與生產(chǎn)類(lèi)型、零件的設(shè)計(jì)精度、零件加工工藝過(guò)程的自動(dòng)化程度、零件及工序的重要程度等有關(guān)。一般情況，采用普通加工方法的單件小批生產(chǎn)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)，只需編制簡(jiǎn)單的機(jī)械加工工藝過(guò)程卡，工藝過(guò)程卡見(jiàn)表2.1。大批大量生產(chǎn)類(lèi)型要求進(jìn)行嚴(yán)密、細(xì)致的機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)工作，因此各工序都要編制工序卡，工序卡參見(jiàn)表2.2。對(duì)有調(diào)整要求的工序要編制調(diào)整卡，檢驗(yàn)工序要編制檢驗(yàn)卡。在批量生產(chǎn)零件的機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)中，依據(jù)生產(chǎn)組織管理的完備程度和產(chǎn)品的批量適當(dāng)確定機(jī)械加工工藝規(guī)程的復(fù)雜程度。對(duì)于加工精度要求高的關(guān)鍵零件的關(guān)鍵工序，即使是普通加工方法的單件小批生產(chǎn)也應(yīng)制定較詳細(xì)的機(jī)械加工工藝規(guī)程(包括填寫(xiě)工序卡和檢驗(yàn)卡等)，以確保產(chǎn)品質(zhì)量。不論生產(chǎn)類(lèi)型如何，數(shù)控加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)都必須編制詳細(xì)的數(shù)控加工工藝文件，完成數(shù)控加工編程工作。第8頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第9頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第10頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2機(jī)械加工工藝性審查機(jī)械加工工藝性審查往往需要分為兩個(gè)階段或兩個(gè)步驟完成的。第一階段，在設(shè)計(jì)部門(mén)完成機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙及其技術(shù)資料后，工藝人員進(jìn)行第一階段機(jī)械加工工藝審查（或工藝考核）。在工藝審查過(guò)程中，工藝人員與設(shè)計(jì)人員通過(guò)協(xié)商方式，共同制定工藝審查中出現(xiàn)問(wèn)題的解決方案。其后，設(shè)計(jì)人員修正設(shè)計(jì)圖紙，然后再次提交工藝部門(mén)進(jìn)入第二階段工藝審查。第二階段，除了例行的工藝審查內(nèi)容外，重點(diǎn)檢查第一階段共同制定工藝問(wèn)題解決方案的落實(shí)情況。第11頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五工藝審查內(nèi)容主要包括四個(gè)方面：零件圖的完整性與統(tǒng)一性;零件的結(jié)構(gòu)工藝性;設(shè)計(jì)圖樣標(biāo)注合理性;材料選用合理性。當(dāng)上述四個(gè)方面出現(xiàn)圖紙要求與現(xiàn)實(shí)技術(shù)能力水平相矛盾時(shí)，如果是由于客觀原因造成矛盾（如客觀合理的設(shè)計(jì)需求與現(xiàn)實(shí)加工能力之間的矛盾）則出現(xiàn)了所謂的關(guān)鍵技術(shù)難題，需要攻關(guān)解決。否則屬于簡(jiǎn)單的工藝審查問(wèn)題，可以通過(guò)工藝部門(mén)與設(shè)計(jì)部門(mén)協(xié)商解決。第12頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.1零件圖的完整性與統(tǒng)一性審查

編制機(jī)械加工工藝的設(shè)計(jì)圖紙必需具備完整性和統(tǒng)一性。設(shè)計(jì)圖紙的完整性包括圖紙數(shù)量的完整無(wú)缺，也包括圖紙表達(dá)內(nèi)容的完整無(wú)缺。設(shè)計(jì)圖紙的統(tǒng)一性主要指在結(jié)構(gòu)和圖樣標(biāo)注等問(wèn)題上，零件圖與總裝圖等表達(dá)內(nèi)容具有一致性。第13頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.2零件的結(jié)構(gòu)工藝性審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指在滿(mǎn)足使用要求的前提下，機(jī)械零件制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。功能相同的零件，其結(jié)構(gòu)工藝性可能有很大差異。零件結(jié)構(gòu)工藝性好是指在一定的工藝條件下，既能方便制造，又有較低的制造成本。將零件設(shè)計(jì)成為具有良好工藝性的結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)人員追求的目標(biāo)，但不是唯一目標(biāo)。實(shí)際工程設(shè)計(jì)有一個(gè)過(guò)程，設(shè)計(jì)人員在開(kāi)展工程設(shè)計(jì)時(shí)需要面對(duì)各種各樣的現(xiàn)實(shí)條件，因此設(shè)計(jì)師首先解決的是產(chǎn)品的有無(wú)，然后是產(chǎn)品的好壞，其次才是產(chǎn)品的便宜與否。在現(xiàn)實(shí)世界中，零件結(jié)構(gòu)工藝性不盡完美的例子還是能夠看到的，這說(shuō)明零件結(jié)構(gòu)工藝性問(wèn)題具有普遍性；審查零件結(jié)構(gòu)工藝性具有重要性。零件結(jié)構(gòu)工藝性?xún)?yōu)劣與特定歷史時(shí)期的特定企業(yè)的技術(shù)能力和設(shè)備情況都有關(guān)系，目前尚不能給出統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。這是零件結(jié)構(gòu)工藝性問(wèn)題的復(fù)雜性，同時(shí)說(shuō)明審查零件結(jié)構(gòu)工藝性也需要具體問(wèn)題具體分析。

第14頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五零件結(jié)構(gòu)工藝性差可以概括為三個(gè)層次，分別是零件結(jié)構(gòu)無(wú)法加工或幾乎無(wú)法加工；零件結(jié)構(gòu)可以加工，但是加工非常困難；零件加工不存在技術(shù)障礙，但是零件加工的經(jīng)濟(jì)性不好。下面結(jié)合一些例子，對(duì)零件結(jié)構(gòu)工藝性差的三個(gè)層次作概要說(shuō)明。第15頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1.零件結(jié)構(gòu)無(wú)法加工或幾乎無(wú)法加工零件結(jié)構(gòu)工藝性最差的情況是零件結(jié)構(gòu)致使零件無(wú)法加工或幾乎無(wú)法加工，表2.3給出了兩個(gè)例子。這種情況是不能接受的，必須對(duì)零件結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改。

第16頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.零件結(jié)構(gòu)可以加工，但是加工非常困難零件結(jié)構(gòu)工藝性較差的情況是零件可以加工，但是零件結(jié)構(gòu)致使零件加工非常困難，表2.4給出了兩個(gè)例子。由于客觀原因造成零件難加工情況出現(xiàn)在原理驗(yàn)證樣機(jī)或單件生產(chǎn)中，有時(shí)這種難加工零件結(jié)構(gòu)是可以接受的。但是對(duì)于批量生產(chǎn)，這種情況是不能接受的。難加工零件結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行修改。

第17頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五零件結(jié)構(gòu)可以加工，但是加工非常困難第18頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.零件結(jié)構(gòu)加工不存在技術(shù)障礙，但是經(jīng)濟(jì)性不好零件結(jié)構(gòu)工藝性稍差的情況是零件加工不存在技術(shù)障礙，但是零件加工的經(jīng)濟(jì)性不好，表2.5給出了兩個(gè)例子。在大批大量生產(chǎn)中，即便是客觀原因造成上述零件結(jié)構(gòu)工藝性問(wèn)題出現(xiàn)，也是不可以長(zhǎng)期被接受的，必須逐步設(shè)法改進(jìn)。其它情況下出現(xiàn)零件結(jié)構(gòu)工藝性不影響加工，但經(jīng)濟(jì)性不好問(wèn)題能否被接受，尚需具體分析。第19頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五零件結(jié)構(gòu)加工不存在技術(shù)障礙，但是經(jīng)濟(jì)性不好第20頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.非常規(guī)加工方法對(duì)零件結(jié)構(gòu)工藝性的影響較多非常規(guī)加工方法已經(jīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，一些企業(yè)也配備了非常規(guī)加工設(shè)備。因此判斷零件結(jié)構(gòu)工藝性時(shí)亦應(yīng)該考慮非常規(guī)加工方法對(duì)零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)很大的影響。對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)械加工手段來(lái)說(shuō)，對(duì)方孔、小孔、深孔、彎孔、窄縫等被認(rèn)為是工藝性很“差”的典型，有時(shí)甚至認(rèn)為它們是機(jī)械設(shè)計(jì)的禁區(qū)。非常規(guī)加工方法的改變了這種判別標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于電火花穿孔、電火花線(xiàn)切割工藝來(lái)說(shuō)，加工方孔和加工圓孔的難易程度是一樣的。當(dāng)企業(yè)具備了非常規(guī)加工設(shè)備時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)工藝性好與壞的判定標(biāo)準(zhǔn)不能延續(xù)原有的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，需要采用新的判定標(biāo)準(zhǔn)。例如噴油嘴小孔、噴絲頭小異形孔、渦輪葉片大量的小深孔和窄縫、靜壓軸承、靜壓導(dǎo)軌的內(nèi)油腔等采用電加工后變難為易了。非常規(guī)加工方法使零件結(jié)構(gòu)中可以采用小孔、小深孔、深槽和窄縫。需要指出：與傳統(tǒng)加工方法相比較，非常規(guī)加工方法目前還普遍存在加工效率低、加工成本高，以及需要專(zhuān)用設(shè)備等問(wèn)題。機(jī)械零件制造手段還是普遍以傳統(tǒng)機(jī)械加工方式為主。

第21頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.3圖樣標(biāo)注的合理性設(shè)計(jì)圖樣標(biāo)注一般包括：尺寸及尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、表面物理性能、技術(shù)要求及有關(guān)技術(shù)文件等等。圖樣標(biāo)注的合理性有兩層含義：一方面圖樣標(biāo)注可以使設(shè)計(jì)圖紙滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，即零件圖表達(dá)內(nèi)容滿(mǎn)足產(chǎn)品裝配及產(chǎn)品性能要求，并使產(chǎn)品最終實(shí)現(xiàn)其技術(shù)指標(biāo)；另一方面，圖樣標(biāo)注應(yīng)符合機(jī)械加工制造要求，可以高效和低成本地制造。工藝審查圖樣標(biāo)注的合理性主要從機(jī)械加工工藝方面審查零件圖樣標(biāo)注是否滿(mǎn)足加工制造要求，滿(mǎn)足程度如何。工藝審查圖樣標(biāo)注的合理性可以分為兩個(gè)層次：首先，圖樣標(biāo)注使零件能夠被制造出來(lái)。這是工藝審查的最低要求和最根本要求。然后，圖樣標(biāo)注應(yīng)使零件的制造成本低、效率高。例如設(shè)計(jì)圖樣標(biāo)注尺寸精度標(biāo)注超出了零件加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度，則零件加工成本大大增加；如果設(shè)計(jì)圖樣標(biāo)注尺寸精度要求進(jìn)一步提高，則可能使零件加工制造變得十分困難，而不僅僅是增加制造成本的問(wèn)題。第22頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五下面展開(kāi)探討圖樣標(biāo)注合理性問(wèn)題。1.尺寸及尺寸公差標(biāo)注零件的尺寸標(biāo)注主要反映了零件表面之間的相互關(guān)系，也反映了設(shè)計(jì)者選用的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。合理的尺寸標(biāo)注應(yīng)該使零件設(shè)計(jì)基準(zhǔn)更容易被選用作工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)。如果零件還要經(jīng)過(guò)數(shù)控機(jī)床加工，則相關(guān)尺寸標(biāo)注應(yīng)方便數(shù)控工藝設(shè)計(jì)及數(shù)控編程、便于檢驗(yàn)驗(yàn)收。零件的尺寸公差則反映出零件設(shè)計(jì)精度要求。設(shè)計(jì)精度與制造誤差是一對(duì)矛盾，事實(shí)上工藝審查能夠緩和其中可能的對(duì)立性。合理的尺寸公差標(biāo)注應(yīng)該是滿(mǎn)足機(jī)械產(chǎn)品裝配和性能的前提下，努力使加工制造更為容易，生產(chǎn)成本更低。第23頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.形位公差標(biāo)注形位公差標(biāo)注主要反映了零件設(shè)計(jì)對(duì)位置精度和形狀精度的要求。形位公差往往是精密機(jī)械零部件設(shè)計(jì)須特別注意的關(guān)鍵內(nèi)容，形位公差標(biāo)注對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的性能影響非常大。但是零件設(shè)計(jì)圖標(biāo)注的形位公差要求往往使零件制造難度大幅度增加。合理的形位公差標(biāo)注應(yīng)該是滿(mǎn)足實(shí)際產(chǎn)品要求的前提下，盡量方便加工制造，盡量壓低生產(chǎn)成本。

第24頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.表面粗糙度及表面物理性能零件實(shí)際加工所能達(dá)到的表面粗糙度及表面物理性能與多方面都有關(guān)系，如零件材料、零件加工方法、生產(chǎn)成本等等。工藝審查時(shí)一方面考察設(shè)計(jì)要求的必要性，另一方面需要積極尋找低成本、高效率的解決方案。

第25頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.技術(shù)要求及技術(shù)文件技術(shù)要求及技術(shù)文件往往補(bǔ)充說(shuō)明了圖示方式不便于表達(dá)的機(jī)械制造要求，它們是正確制造產(chǎn)品的不可少的組成部分。例如熱處理滲碳層厚度及表面硬度，零件表面涂漆要求，機(jī)器的裝配方法及技術(shù)要求，機(jī)器的調(diào)試試驗(yàn)，零部件驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等等。技術(shù)要求及技術(shù)文件往往會(huì)涉及較多專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，如機(jī)械加工、毛坯制造、裝配、調(diào)試試驗(yàn)等等。技術(shù)要求及技術(shù)文件的工藝審查應(yīng)分別由工藝部門(mén)相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員分別進(jìn)行審查并進(jìn)行會(huì)簽。

第26頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.2.4材料選用合理性零件材料選用合理性是通過(guò)選用零件適當(dāng)?shù)闹圃觳牧?，可以使零件具有足夠機(jī)械性能等滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，使零件具有良好的機(jī)械制造工藝性，使零件制造過(guò)程和生產(chǎn)組織較為便利；并降低零件乃至機(jī)器制造成本。通常，零件材料選用工作在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)完成，鑒于零件材料選用的重要性以及零件材料選用與機(jī)械制造關(guān)系十分密切，在工藝審查時(shí)需要對(duì)零件材料選用進(jìn)行必要復(fù)核工作。

第27頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五零件選用材料的工藝審查，一般從如下幾個(gè)方面考慮：1．選用材料的機(jī)械性能零件材料選用的首要標(biāo)準(zhǔn)就是材料的機(jī)械性能必須滿(mǎn)足零件的功能要求。工藝審查零件材料選用主要是復(fù)核圖紙?jiān)O(shè)計(jì)選用金屬材料在工廠(chǎng)現(xiàn)有生產(chǎn)條件下，能否達(dá)到零件設(shè)計(jì)要求和達(dá)到整機(jī)功能要求。第28頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2．選用材料的工藝性 材料工藝性的可以從毛坯制造（鑄造，鍛造，焊接、切板，切棒）、機(jī)械加工、熱處理、以及表面處理等多個(gè)方面衡量。一般地，鑄造材料的工藝性能是指材料的液態(tài)流動(dòng)性、收縮率、偏析程度及產(chǎn)生縮孔的傾向性等。鍛造材料的工藝性是指材料的延展性、熱脆性及冷態(tài)和熱態(tài)下塑性變形的能力等。焊接材料的工藝性是指材料的可焊性及焊縫產(chǎn)生裂紋的傾向性等。材料的熱處理工藝性是指材料的可淬性、淬火變形傾向性及熱處理介質(zhì)對(duì)材料的滲透能力等。冷加工工藝性是指材料的硬度、切削性、冷作硬化程度及切削后可能達(dá)到表面粗糙度等。在材料的工藝性方面，工藝審查需要復(fù)核選用材料是否能夠高效、低成本開(kāi)展零件生產(chǎn)。特別關(guān)注熱處理前后材料的機(jī)械性能變化、機(jī)械加工性能變化及熱處理變形量等對(duì)機(jī)械加工工藝規(guī)程編制的影響。

第29頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.選用材料的經(jīng)濟(jì)性零件材料選用的經(jīng)濟(jì)性需要從材料本身的價(jià)格和材料的加工費(fèi)用兩個(gè)方面權(quán)衡。在滿(mǎn)足性能和功能要求時(shí)，優(yōu)先采用價(jià)廉材料，優(yōu)先采用加工費(fèi)低的材料。注意采用組合結(jié)構(gòu)可以節(jié)約貴重材料。例如切削刀具采用組合結(jié)構(gòu)，刀刃與刀桿采用不同材質(zhì)。注意通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選用先進(jìn)加工方法提高材料利用率。零件選用材料過(guò)于優(yōu)良，實(shí)際上也是一種浪費(fèi)。第30頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4．選用材料的供應(yīng)情況零件選材恰當(dāng)與否還應(yīng)考慮到當(dāng)前本地的材料供應(yīng)狀況和本企業(yè)庫(kù)存材料情況等等。為了減少供應(yīng)費(fèi)用，簡(jiǎn)化供應(yīng)和儲(chǔ)存的材料品種，對(duì)于單件小批量生產(chǎn)的零件，應(yīng)盡可能地減少選用材料品種和規(guī)格。第31頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.3毛坯的選擇毛坯的選擇是機(jī)械加工過(guò)程的起點(diǎn)，它也是機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。第32頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.3.1毛坯的種類(lèi)機(jī)械零件的毛坯主要可分為鑄件、鍛件、沖壓件、焊接件、型材等多種。1.鑄件鑄件是常見(jiàn)的毛坯形式，形狀較為復(fù)雜的毛坯經(jīng)常采用鑄件。通常，鑄件的重量可能占機(jī)器設(shè)備整機(jī)重量的50%以上。鑄件毛坯的優(yōu)點(diǎn)是：適應(yīng)性廣，靈活性大，加工余量小，批量生產(chǎn)成本低；鑄件缺點(diǎn)是內(nèi)部組織疏松，力學(xué)性能較差。鑄件成型方法主要有砂型鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造和精密鑄造等等。按材質(zhì)不同，鑄件分為鑄鐵件、鑄鋼件、有色合金鑄件等等。不同鑄造方法和不同材質(zhì)的鑄件在力學(xué)性能、尺寸精度、表面質(zhì)量及生產(chǎn)成本等方面可能有所不同。

第33頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.鍛件鍛件常用作受力情況復(fù)雜、重載、力學(xué)性能要求較高零件的毛坯。鍛件是金屬經(jīng)過(guò)塑性變形得到的，其力學(xué)性能和內(nèi)部組織較鑄件好。鍛件的生產(chǎn)方法主要是自由鍛和模鍛。鍛件的形狀復(fù)雜程度受到很大限制。鍛件材料種類(lèi)較多，不同材料、不同熱處理方法零件的機(jī)械性能差別較大。

第34頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.沖壓件沖壓件是常溫下通過(guò)對(duì)良好塑性的金屬薄板進(jìn)行變形和分離工序加工而成。沖壓件的特點(diǎn)是重量較輕，且具有一定的強(qiáng)度和剛度、并有一定的尺寸精度和表面質(zhì)量；但是沖壓模具制造成本高。沖壓件材料通常采用塑性好的碳鋼、合金鋼和有色金屬。第35頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.焊接件焊接是一種永久性的金屬連接加工方法，不是毛坯件的主要制造方法。焊接件毛坯的優(yōu)點(diǎn)是重量較輕，且機(jī)械性能較好。特別是焊接件還可以是異種材質(zhì)的；焊接件毛坯的缺點(diǎn)是焊縫處及其附近機(jī)械加工性能不好。焊接件作為毛坯通常出現(xiàn)在下列幾種情況下：復(fù)雜大型結(jié)構(gòu)件的毛坯、異種材質(zhì)零件毛坯、某些特殊形狀零件或結(jié)構(gòu)件作毛坯、單件小批量生產(chǎn)的毛坯。

第36頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五5.型材機(jī)械加工中常用型材是圓鋼、方鋼、扁鋼、鋼管及鋼板等，型材經(jīng)過(guò)切割下料后可以直接作為毛坯。型材通常分為熱軋型材和冷拉型材。冷拉型材表面質(zhì)量和尺寸精度較高，當(dāng)零件成品質(zhì)量要求與冷拉型材質(zhì)量相符時(shí)，可以選用冷拉型材。普通機(jī)械加工零件通常選用熱軋型材制作毛坯。

第37頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.3.2.毛坯選擇方法零件毛坯選擇需綜合考慮多方面因素。通常主要包括如下幾個(gè)方面因素：(1)零件的材料

設(shè)計(jì)圖紙選用材料是毛坯選擇考慮的重要因素。例如，設(shè)計(jì)圖紙選用鑄鐵或鑄鋼時(shí)，毛坯選用鑄件。(2)零件的力學(xué)性能要求

零件的力學(xué)性能要求通常是選擇毛坯種類(lèi)的主要考慮因素。例如，當(dāng)零件受力情況復(fù)雜，力學(xué)性能要求較高時(shí)，選用鋼材鍛件毛坯；當(dāng)零件力學(xué)性能較低時(shí)，可以選用鑄鐵件。(3)零件的形狀及尺寸

零件的形狀復(fù)雜程度和零件的尺寸也是選擇毛坯種類(lèi)的重要因素。通常，形狀復(fù)雜的零件宜采用鑄件毛坯；大型復(fù)雜零件可以考慮選用鑄件或焊接件作為毛坯。各個(gè)臺(tái)階直徑相差不大的軸可以選用圓鋼型材作為毛坯；如果軸的各個(gè)臺(tái)階直徑相差較大時(shí)，宜選用鍛件毛坯；且當(dāng)零件尺寸較小時(shí)，宜用模鍛件；當(dāng)零件尺寸較大時(shí)，宜用自由鍛件。第38頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五(4)零件毛坯的生產(chǎn)條件

毛坯的選擇還要考慮特定企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)能力以及外協(xié)生產(chǎn)的可行性。(5)毛坯制造的經(jīng)濟(jì)性

毛坯選擇還應(yīng)考慮毛坯制造的經(jīng)濟(jì)性。進(jìn)行毛坯生產(chǎn)方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析，確定出經(jīng)濟(jì)性較好的毛坯制造方案。簡(jiǎn)單地說(shuō)，毛坯的制造經(jīng)濟(jì)性與生產(chǎn)率和生產(chǎn)類(lèi)型密切相關(guān)。單件小批量生產(chǎn)可以選用生產(chǎn)率較低，但單件制造成本低的制造方案，鑄件可采用木模型手工造型；鍛件采用自由鍛。特別是單件生產(chǎn)可考慮采用型材作毛坯或制造外形簡(jiǎn)單的毛坯，進(jìn)一步采用機(jī)械加工方法，制造零件外形。大批大量生產(chǎn)時(shí)，可選用生產(chǎn)率高、毛坯質(zhì)量較高、批量制造成本低的方法。例如鑄件采用金屬模造型，精密鑄造。鍛件應(yīng)采用模鍛方式。第39頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五(6)采用新工藝、新技術(shù)、新材料的可能性采用新工藝、新技術(shù)、新材料的往往可以提高零件的機(jī)械性能、改善可加工性、減少加工工作量。綜上所述，盡管同一零件的毛坯可以有多種方法制造，毛坯制造方法選擇卻不是隨意的，是需要在特定的加工條件下，按照生產(chǎn)綱領(lǐng)進(jìn)行優(yōu)選的，其目標(biāo)是優(yōu)質(zhì)量、高效率、低能耗地制造機(jī)械零件。

第40頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.4工藝路線(xiàn)的擬定擬定加工工藝路線(xiàn)主要包括確定定位基準(zhǔn)，選擇表面加工方法，劃分加工階段，安排加工順序等工作。擬定加工工藝路線(xiàn)是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵性工作。其結(jié)果會(huì)直接影響加工質(zhì)量、加工效率、工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、生產(chǎn)成本等。對(duì)新建工廠(chǎng)將影響設(shè)備投資額度、車(chē)間面積大小等。擬定合理的工藝路線(xiàn)往往需要豐富的工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)、較為扎實(shí)的機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)，需要掌握特定企業(yè)的設(shè)備數(shù)量、分布、技術(shù)指標(biāo)以及設(shè)備狀況等等現(xiàn)實(shí)條件因素，還需要掌握產(chǎn)品的生產(chǎn)類(lèi)型等等。

第41頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.4.1定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)可分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)兩種。如果用作定位的零件表面是沒(méi)有被機(jī)械加工過(guò)的毛坯表面，則稱(chēng)之為粗基準(zhǔn)；如果用作定位基準(zhǔn)的零件表面是經(jīng)過(guò)機(jī)械加工的表面，則定位表面為精基準(zhǔn)。機(jī)械零件往往有許多表面，但不是零件每個(gè)表面都適合作定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)選擇需要遵循一定原則。1.粗基準(zhǔn)選擇的原則在機(jī)械加工工藝的過(guò)程中，第一道工序總是用粗基準(zhǔn)定位。粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)零件各加工表面加工余量的分配、保證不加工表面與加工表面間的尺寸、保證相互位置精度等均有很大的影響。第42頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五如圖所示套筒鏜孔加工，粗基準(zhǔn)可以選擇外圓柱面，用三爪卡盤(pán)安裝工件，參見(jiàn)圖(a)；也可以用內(nèi)孔作粗基準(zhǔn)，用四爪卡盤(pán)裝夾工件，參見(jiàn)圖(b)。兩種定位基準(zhǔn)產(chǎn)生的加工效果是不同的。因此粗基準(zhǔn)選擇不是隨意的，粗基準(zhǔn)選擇需要遵循如下原則：第43頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1)選擇重要表面作為粗基準(zhǔn)工件都有相對(duì)重要的表面。通常，為了控制重要表面處金相組織均勻，要求重要表面處機(jī)械加工金屬去除量小且均勻，那么應(yīng)優(yōu)先選擇該重要表面為粗基準(zhǔn)。例如加工機(jī)床床身時(shí)，往往要以導(dǎo)軌面為粗基準(zhǔn)，如圖a所示，然后以加工好的機(jī)床底部作精基準(zhǔn)，見(jiàn)圖b，可以使導(dǎo)軌處金屬去除量小，且導(dǎo)軌內(nèi)部組織均勻。第44頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五否則，如圖c和d所示情況，機(jī)床導(dǎo)軌處金屬去除量較大，可能導(dǎo)致導(dǎo)軌處金屬去除量不均勻，而產(chǎn)生導(dǎo)軌內(nèi)部金相組織差異較大，造成機(jī)床性能下降。

第45頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2)選擇不加工表面作為粗基準(zhǔn)為了保證加工表面與不加工表面之間的相互位置要求，一般應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。如圖2.1所示套筒鏜孔加工，如果外圓柱面是不加工面，應(yīng)該用圖2.1(a)以外圓柱面定位，保證壁厚均勻。

第46頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3)選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)

若零件有多個(gè)表面需要加工，則應(yīng)選擇其中加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證零件各加工表面都有足夠的加工余量。例如，圖a所示零件，應(yīng)選擇其中加工余量最小的Φ95圓柱表面作為粗基準(zhǔn)，見(jiàn)圖b第47頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五否則選用Φ68表面作為粗基準(zhǔn)，導(dǎo)致Φ90表面加工余量不夠，如圖2.3(c)所示。第48頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4)選擇定位可靠、裝夾方便、面積較大的表面為粗基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)應(yīng)平整光潔，無(wú)分型面和冒口等缺陷，以便使工件定位可靠、裝夾方便，減少加工勞動(dòng)量。

第49頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五5)粗基準(zhǔn)在同一自由度方向上只能使用一次重復(fù)使用粗基準(zhǔn)并重復(fù)進(jìn)行裝夾工件操作會(huì)產(chǎn)生較大的定位誤差。第50頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.精基準(zhǔn)的選擇原則精基準(zhǔn)選擇應(yīng)著重保證加工精度，并使加工過(guò)程操作方便。選擇精基準(zhǔn)一般應(yīng)遵循以下原則：1)基準(zhǔn)重合的原則工藝人員盡量選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，這樣可以避免因基準(zhǔn)不重合而引起的誤差。第一章中工藝尺寸鏈應(yīng)用例題計(jì)算結(jié)果說(shuō)明了定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合情況會(huì)大大壓縮加工尺寸公差，造成制造困難，甚至無(wú)法加工。而測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合則會(huì)大大壓縮測(cè)量尺寸公差，造成假?gòu)U品現(xiàn)象。特別強(qiáng)調(diào)，從機(jī)械加工工藝方面看，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)零件圖時(shí)，在關(guān)注零件的功能和要求外，亦應(yīng)充分關(guān)注零件的加工制造等工藝方面的需要，合理選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。

第51頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則工件加工過(guò)程中，盡量使用統(tǒng)一的基準(zhǔn)做精基準(zhǔn)，容易實(shí)現(xiàn)加工面之間具有高位置精度。例如軸類(lèi)零件的表面常常是回轉(zhuǎn)表面，常用頂尖孔作為統(tǒng)一基準(zhǔn)，加工各個(gè)外圓表面，采用統(tǒng)一基準(zhǔn)加工有助于保證各表面之間同軸度。箱體零件常用一平面和兩個(gè)距離較遠(yuǎn)的孔作為精基準(zhǔn)，加工該箱體上大多數(shù)表面。盤(pán)類(lèi)零件常用一端面和一端孔為精基準(zhǔn)完成各工序的加工。采用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則可避免基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，提高工件加工精度，并簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)和制造。第52頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3)互為基準(zhǔn)原則對(duì)于兩個(gè)表面間相互位置精度要求很高，同時(shí)其自身尺寸與形狀精度都要求很高的表面加工，常采用“互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工”原則。如圖2.4所示連桿磨削工序，包含兩個(gè)安裝，兩個(gè)安裝的定位基準(zhǔn)關(guān)系是互為基準(zhǔn)。

第53頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4)自為基準(zhǔn)原則當(dāng)零件加工表面的加工精度要求很高，加工余量小而且均勻時(shí)，常常用加工表面本身作為定位基準(zhǔn)。例如各種機(jī)床床身導(dǎo)軌面加工時(shí)，為保證導(dǎo)軌面上切除加工余量均勻，以導(dǎo)軌面本身找正和定位，磨削導(dǎo)軌面。

第54頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五5)工件裝夾方便，重復(fù)定位精度高用作定位的精基準(zhǔn)應(yīng)保證工件裝夾穩(wěn)定可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工件裝夾操作方便，重復(fù)定位精度高。定位基準(zhǔn)選定后，依據(jù)定位基準(zhǔn)的幾何特征、零件的結(jié)構(gòu)以及加工表面情況，進(jìn)一步可以確定工件的夾緊方式和夾緊位置。用表2.6中的定位與夾緊符號(hào)在工序簡(jiǎn)圖上標(biāo)記定位基準(zhǔn)和夾緊位置。第55頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五定位夾緊符號(hào)

第56頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.4.2工序的集中與分散工序集中與分散是擬定工藝路線(xiàn)的兩個(gè)原則。工序集中就是通過(guò)擬定零件的工藝路線(xiàn)，使零件加工集中在較少的工序內(nèi)完成。這樣每道工序的加工內(nèi)容多。工序分散就是通過(guò)擬定零件的工藝路線(xiàn)，使零件加工分散在較多的工序內(nèi)進(jìn)行。這樣每道工序加工內(nèi)容少。第57頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五采用工序集中原則擬定工藝路線(xiàn)時(shí)，機(jī)械制造過(guò)程的特點(diǎn)如下：(1)采用柔性或多功能機(jī)械加工設(shè)備及工藝裝備，生產(chǎn)率高；(2)工件裝夾次數(shù)少，易于保證加工表面間位置精度，減少工序間運(yùn)輸量，縮短生產(chǎn)周期；(3)機(jī)床數(shù)量、操作工人數(shù)量和生產(chǎn)面積可以較少，從而簡(jiǎn)化生產(chǎn)組織和計(jì)劃工作；(4)因采用柔性或多功能設(shè)備及工藝裝備，所以投資大，設(shè)備調(diào)整復(fù)雜，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大，轉(zhuǎn)換產(chǎn)品費(fèi)時(shí)。

第58頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五機(jī)械制造過(guò)程具有如下特點(diǎn)時(shí)，往往采用工序分散原則擬定工藝路線(xiàn)。(1)機(jī)械加工設(shè)備和工藝裝備功能單一，調(diào)整維修方便，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量小；(2)由于工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，可采用較合理的切削用量；(3)設(shè)備數(shù)量多，操作工人多，生產(chǎn)面積大；(4)對(duì)操作者技能要求低。第59頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五工序集中與工序分散各有利弊，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型、現(xiàn)有生產(chǎn)條件（機(jī)械加工設(shè)備類(lèi)型、設(shè)備數(shù)量及分布）、工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求等進(jìn)行綜合分析后選用。即使采用通用機(jī)床和工藝裝備，單件生產(chǎn)往往采用工序集中的原則；在具有加工中心等先進(jìn)設(shè)備條件下，小批量生產(chǎn)可采用工序集中原則安排零件加工，以便簡(jiǎn)化生產(chǎn)組織工作。大批大量生產(chǎn)廣泛采用專(zhuān)用機(jī)床時(shí)，采用工序分散的原則安排零件加工；當(dāng)生產(chǎn)線(xiàn)中有加工中心、數(shù)控設(shè)備及先進(jìn)工藝裝備時(shí)，可部分采用工序集中原則安排零件加工。對(duì)于重型零件，工序應(yīng)適當(dāng)集中；對(duì)于剛性差、精度要求高的零件應(yīng)適當(dāng)分散其加工工序。

第60頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.4.3加工方法的確定任何復(fù)雜的表面都是由若干個(gè)簡(jiǎn)單的幾何表面（外圓柱面、孔、平面或成形表面）組合而成的。零件加工的實(shí)質(zhì)就是這些簡(jiǎn)單幾何表面加工的組合。因此，在擬定零件的加工工藝路線(xiàn)時(shí)，首先要確定構(gòu)成零件各個(gè)表面的加工方法。加工方法選擇的基本原則是保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。第61頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五加工方法選擇還應(yīng)全面考慮下列各方面因素：1.經(jīng)濟(jì)性因素考慮經(jīng)濟(jì)因素后，加工方法的選擇原則是所選加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度及表面粗糙度應(yīng)滿(mǎn)足被加工表面的質(zhì)量要求。經(jīng)濟(jì)加工精度是在正常加工條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、工藝裝備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)工人、不延長(zhǎng)加工時(shí)間）所能保證的加工精度。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，工藝水平的提高，同一種加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)加工精度和表面粗糙度也會(huì)不斷提高。第62頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第63頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第64頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第65頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.形位公差因素選擇的加工方法要能保證加工表面的幾何形狀精度和表面相互位置精度要求。各種加工方法所能達(dá)到的幾何形狀精度和相互位置精度可參閱機(jī)械加工工藝手冊(cè)或機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)。第66頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.熱處理因素選擇加工方法要與零件的加工性能、熱處理狀況相適應(yīng)。當(dāng)精加工硬度低、韌性較高的金屬材料，如鋁合金件時(shí)，通常不宜采用磨削加工，采用精車(chē)等。但是采用熱處理工藝提高其硬度后，則可以采用磨削加工；普通非淬火鋼件精加工可以采用精車(chē)和磨削，考慮生產(chǎn)率因素宜采用精車(chē)；而淬火鋼、耐熱鋼等材料多用磨削進(jìn)行精加工。第67頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.生產(chǎn)率因素不同加工方法的生產(chǎn)率有所不同，所選擇的加工方法要與生產(chǎn)類(lèi)型相適應(yīng)。大批量生產(chǎn)可采用生產(chǎn)效率高的機(jī)床和先進(jìn)加工方法。如平面和內(nèi)孔采用拉削加工，軸類(lèi)零件可用半自動(dòng)液壓仿形車(chē)或數(shù)控車(chē)床。單件小批生產(chǎn)則普遍采用通用車(chē)床、通用工藝裝備和一般的加工方法。第68頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五5.工廠(chǎng)條件因素零件加工方法的選擇要與工廠(chǎng)現(xiàn)有的生產(chǎn)條件相適應(yīng)。不能脫離現(xiàn)有設(shè)備狀況和工人技術(shù)水平，要充分利用現(xiàn)有設(shè)備，挖掘生產(chǎn)潛力。第69頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.4.4加工階段的劃分零件加工往往分階段進(jìn)行，其原因是機(jī)械加工過(guò)程中存在誤差復(fù)映規(guī)律，需要分多次加工才可能得到較高加工質(zhì)量；鑄件或鍛件往往具有內(nèi)應(yīng)力或平衡內(nèi)應(yīng)力。經(jīng)過(guò)切削加工后，零件內(nèi)應(yīng)力平衡被打破，零件會(huì)產(chǎn)生變形而影響加工精度。分階段加工（或中間加入時(shí)效處理）可以減少內(nèi)應(yīng)力對(duì)加工精度影響。另外，不同毛坯制造方法獲得毛坯質(zhì)量不同，需要?jiǎng)澐旨庸るA段，分階段去處金屬和保證加工質(zhì)量。

第70頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五對(duì)于加工質(zhì)量要求較高或結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的零件，可將零件的整個(gè)工藝路線(xiàn)劃分為如下幾個(gè)階段：(1)粗加工階段

在粗加工階段，機(jī)械加工主要任務(wù)是快速去除多余金屬。因此粗加工采用大切削用量提高生產(chǎn)率。粗加工階段還要加工出精基準(zhǔn)，供下道工序加工定位使用。(2)半精加工階段

半精加工階段是過(guò)度階段，主要任務(wù)是依據(jù)誤差復(fù)映規(guī)律，采用多次加工，減少粗加工留下的誤差，為主要表面的精加工做準(zhǔn)備。并完成一些次要表面的加工。半精加工階段通常安排在熱處理前完成。(3)精加工階段

在精加工階段，機(jī)械加工的主要任務(wù)是保證零件各主要表面達(dá)到圖樣規(guī)定要求。實(shí)現(xiàn)手段是均勻切除少量加工余量。精加工階段通常安排在熱處理后進(jìn)行。

第71頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五(4)光整加工階段

光整加工主要任務(wù)是提高零件表面粗糙度，它不用于糾正幾何形狀和相互位置誤差。常用光整加工方法有鏡面磨、研磨、珩磨、拋光等。當(dāng)毛坯余量特別大時(shí)，可以在毛坯車(chē)間進(jìn)行去皮加工，切除多余加工余量。并檢查毛坯缺陷。加工階段的劃分應(yīng)依據(jù)具體情況而定，不是必需的。對(duì)于那些剛性好、余量小、加工質(zhì)量要求不高或內(nèi)力影響不大的工件，可以不劃分加工階段或少劃分加工階段。如有些重型零件安裝和搬運(yùn)困難，亦可不劃分加工階段。對(duì)于加工精度要求極高的重要零件需要在劃分加工階段的基礎(chǔ)上，適當(dāng)插入的時(shí)效處理環(huán)節(jié)，消除殘余應(yīng)力影響。

第72頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五分階段進(jìn)行零件加工的益處:(1)有益于保證加工質(zhì)量粗加工時(shí)，切削余量大，切削力、切削熱和夾緊力也大，切削加工難以達(dá)到較高精度。而且由于毛坯本身具有的內(nèi)應(yīng)力，粗加工后內(nèi)應(yīng)力將重新分布，工件會(huì)產(chǎn)生較大變形。劃分加工階段后，粗加工誤差以及應(yīng)力變形，通過(guò)半精加工和精加工可以逐步修正，從而提高零件的精度和表面質(zhì)量。(2)有益于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷粗加工階段去除了零件加工表面的大部分余量。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有缺陷時(shí)，可及時(shí)作報(bào)廢或修補(bǔ)處理，可避免對(duì)廢品進(jìn)行精加工產(chǎn)生浪費(fèi)。(3)有益于合理使用設(shè)備粗加工階段可采用功率大、效率高，而精度一般的設(shè)備；精加工階段則采用精度高的精密機(jī)床。將零件加工劃分加工階段可發(fā)揮各類(lèi)機(jī)床的效能，延長(zhǎng)機(jī)床的使用壽命。第73頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五(4)方便安排熱處理工序安排

按階段進(jìn)行零件加工可在各階段之間適當(dāng)安排熱處理工序。對(duì)于重要和精密零件，在粗加工后安排時(shí)效處理，可減少內(nèi)應(yīng)力對(duì)零件加工精度的影響；在半精加工后安排滲碳淬火處理，不僅容易達(dá)到零件的性能要求，而且熱處理變形可通過(guò)精加工過(guò)程予以消除。(5)精加工工序安排在零件加工過(guò)程的最后有利于避免重要表面和精密表面受損傷。第74頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.4.5加工順序的安排

機(jī)械零件常常有許多表面需要進(jìn)行機(jī)械加工。零件各加工表面往往需要分階段分批次逐步進(jìn)行加工，其間需要安排熱處理工序和檢驗(yàn)工序等各種輔助工序。零件的加工順序安排不是隨意的，通常應(yīng)遵循一些原則。

第75頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1．機(jī)械加工工序安排原則(1)先加工基準(zhǔn)面原則

零件加工順序安排應(yīng)盡早加工用作精基準(zhǔn)的表面，以便為后續(xù)加工提供可靠的高質(zhì)量的定位基準(zhǔn)。(2)先主要后次要原則

零件的主要表面是加工精度和表面質(zhì)量要求較高的面，其加工過(guò)程往往較為復(fù)雜，工序數(shù)目多，且零件主要表面的加工質(zhì)量對(duì)零件質(zhì)量影響較大，因此安排加工順序時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮零件主要表面加工；零件一些次要表面如孔、鍵槽等，可穿插在零件主要表面加工中間或其后進(jìn)行。(3)先面后孔原則

零件機(jī)械加工順序應(yīng)先進(jìn)行平面加工工序，后進(jìn)行孔加工工序。如箱體、支架和連桿等工件，因平面輪廓平整，定位穩(wěn)定可靠，應(yīng)先加工平面，然后以平面定位加工孔和其它表面，這樣容易保證平面和孔之間的相互位置精度。(4)先粗后精原則

零件加工順序安排應(yīng)先進(jìn)行粗加工工序，后進(jìn)行精加工工序。機(jī)械加工精度要求較高零件的主要表面應(yīng)按照粗加工、半精加工、精加工、光整加工的順序安排，使零件加工質(zhì)量逐步提高。

第76頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2．熱處理工序的安排(1)預(yù)備熱處理安排

通常，退火與正火處理安排在粗加工之前進(jìn)行；正火處理可以勻化金相組織，改善材料切削性。退火處理可以降低鍛件硬度，提高材料切削性，去除冷、熱加工的應(yīng)力，細(xì)化勻化晶粒，使碳化物球化，提高冷加工性能。調(diào)質(zhì)處理可以使零件具有在強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性等方面普遍較好的綜合機(jī)械性能。調(diào)質(zhì)處理通常安排在粗加工后進(jìn)行。(2)最終熱處理安排

淬火、滲碳淬火等用于提高材料強(qiáng)度、表面硬度和耐磨性。它們通常被安排在半精加工之后和磨削加工之前。氮化處理可以獲得更高的表面硬度和耐磨性，更高的疲勞強(qiáng)度。由于氮化層較薄，所以氮化后磨削余量不能太大，故一般將其安排在粗磨之后，精磨之前進(jìn)行。通常氮化處理前應(yīng)對(duì)零件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理和去內(nèi)應(yīng)力處理，消除內(nèi)應(yīng)力，減少氮化變形，改善加工性能。第77頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五(3)時(shí)效處理安排

時(shí)效處理可以消除毛坯制造和機(jī)械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。若鑄件毛坯零件精度要求一般，可在粗加工前或粗加工后進(jìn)行一次時(shí)效處理。鑄件毛坯零件精度要求較高時(shí)，可安排多次時(shí)效處理。(4)表面處理安排

零件的表面處理工序一般都安排在工藝過(guò)程的最后進(jìn)行。表面處理包括表面金屬鍍層處理、表面磷化處理、表面發(fā)藍(lán)、發(fā)黑處理、表面鈍化處理、鋁合金的陽(yáng)極化處理等。第78頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3．檢驗(yàn)工序安排檢驗(yàn)工序分一般檢驗(yàn)工序和特種檢驗(yàn)工序，它們是工藝過(guò)程中必不可少的工序。一般檢驗(yàn)工序通常安排在粗加工后、重要工序前后、轉(zhuǎn)車(chē)間前后以及全部加工工序完成后。特種檢驗(yàn)工序，如x射線(xiàn)和超聲波探傷等無(wú)損傷工件內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)，一般安排在工藝過(guò)程開(kāi)始時(shí)進(jìn)行。如磁力探傷、熒光探傷等檢驗(yàn)工件表面質(zhì)量的工序，通常安排在精加工階段進(jìn)行。殼體零件的密封性檢驗(yàn)一般安排在粗加工階段進(jìn)行。零件的靜平衡和動(dòng)平衡檢查等一般安排在工藝過(guò)程的最后進(jìn)行。第79頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.5工序設(shè)計(jì)在工序設(shè)計(jì)階段，工序設(shè)計(jì)為每一道加工工序選擇適當(dāng)?shù)臋C(jī)床設(shè)備并配備工藝裝備；確定切削用量；確定加工余量；確定工序尺寸及公差等。第80頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.5.1機(jī)床與工藝裝備的選擇1.機(jī)床的選擇機(jī)床是實(shí)現(xiàn)機(jī)械切削加工（包括磨削等）的主要設(shè)備。機(jī)床設(shè)備選擇應(yīng)遵循的原則是：(1)機(jī)床的主要規(guī)格尺寸應(yīng)與被加工零件的外廓尺寸相適應(yīng)；(2)機(jī)床的加工精度應(yīng)與工序要求的加工精度相適應(yīng)；(3)機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與被加工零件的生產(chǎn)類(lèi)型相適應(yīng)；(4)機(jī)床的選擇應(yīng)充分考慮工廠(chǎng)現(xiàn)有設(shè)備情況。如果需要改裝或設(shè)計(jì)專(zhuān)用機(jī)床，則應(yīng)提出設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，闡明與加工工序內(nèi)容有關(guān)的參數(shù)、生產(chǎn)率要求，保證零件質(zhì)量的條件以及機(jī)床總體布置形式等。

第81頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.工藝裝備的選擇工藝裝備主要指夾具、刀具、量具和輔助工具等。工藝裝備選擇首先需要滿(mǎn)足零件加工需求。一般地，夾具與量具選擇要注意其精度應(yīng)與工件的加工精度要求相適應(yīng)。刀具的類(lèi)型、規(guī)格和精度應(yīng)符合零件的加工要求。工藝裝備的配備還應(yīng)該與零件的生產(chǎn)類(lèi)型相適應(yīng)，才能在滿(mǎn)足產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，提高生產(chǎn)率，并降低生產(chǎn)成本。單件小批量生產(chǎn)中，夾具應(yīng)盡量選用通用工具，如卡盤(pán)、虎鉗和回轉(zhuǎn)臺(tái)等，為提高生產(chǎn)率可積極推廣和使用成組夾具或組合夾具。刀具一般采用通用刀具或標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時(shí)也可采用高效復(fù)合刀具及其它專(zhuān)用刀具。量具應(yīng)普遍采用通用量具。大批大量生產(chǎn)中，機(jī)床夾具應(yīng)盡量選用高效的液壓或氣動(dòng)等專(zhuān)用夾具。刀具可采用高效復(fù)合刀具及其它專(zhuān)用刀具。量具應(yīng)采用各種量規(guī)和一些高效的檢驗(yàn)工具。選用的量具精度應(yīng)與工序設(shè)計(jì)工件的加工精度相適應(yīng)。如果工序設(shè)計(jì)需要采用專(zhuān)用的工藝裝備，則應(yīng)提出設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。中批量生產(chǎn)應(yīng)綜合權(quán)衡生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本等多方面因素，可適當(dāng)選用專(zhuān)用工藝裝備。第82頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.5.2切削用量的確定切削用量是機(jī)械加工的重要參數(shù)，切削用量數(shù)值因加工階段不同而不同。選擇切削用量主要從保證工件加工表面的質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、維持刀具耐用度以及機(jī)床功率限制等因素來(lái)綜合考慮。1.粗加工切削用量的選擇

粗加工毛坯余量大，而且可能不均勻。粗加工切削用量的原則一般以提高生產(chǎn)率為主，但也應(yīng)考慮加工經(jīng)濟(jì)性和加工成本。粗加工階段工件的精度與表面粗糙度可以要求不高。在保證必要的刀具耐用度的前提下，適當(dāng)加大切削用量。

第83頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五通常生產(chǎn)率用單位時(shí)間內(nèi)的金屬切除率Zω表示，則Zω=1000vfapmm3/s?？梢?jiàn)，提高切削速度v、增大進(jìn)給量f和背吃刀量ap都能提高切削加工生產(chǎn)率。但是切削速度對(duì)刀具耐用度影響最大，背吃刀量對(duì)刀具耐用度影響最小。在選擇粗加工切削用量時(shí)，應(yīng)首先選用盡可能大的背吃刀量；其次選用較大的進(jìn)給量；最后根據(jù)合理的刀具耐用度，用計(jì)算法或查表法確定合適的切削速度。(1)背吃刀量的選擇

粗加工時(shí)，背吃刀量由工件加工余量和工藝系統(tǒng)的剛度決定。在預(yù)留后續(xù)工序加工余量的前提下，應(yīng)將粗加工余量盡可能快速切除掉；若總余量太大，可分幾次走刀。

第84頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五(2)進(jìn)給量的選擇

限制進(jìn)給量的主要因素是切削力。在工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度良好的情況下，可用較大的進(jìn)給量值。進(jìn)給量的選擇可以采用查表法，參閱機(jī)械加工工藝手冊(cè)，根據(jù)工件材料和尺寸大小、刀桿尺寸和初選的背吃刀量選取。

(3)切削速度的選擇

切削速度主要受刀具耐用度的限制。在背吃刀量及進(jìn)給量選定后，切削速度可按金屬切除率公式計(jì)算得到。背吃刀量、進(jìn)給量和切削速度三者決定切削功率，確定切削速度時(shí)應(yīng)考慮機(jī)床的許用功率。

第85頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.精加工時(shí)切削用量的選擇

半精加工和精加工時(shí)，加工余量小而均勻。切削用量的選用原則是在保證工件加工質(zhì)量的前提下，兼顧切削效率、加工經(jīng)濟(jì)性和加工成本。一般地，吃刀量、進(jìn)給量及切削速度的確定需要考慮如下因素：(1)背吃刀量的選擇

背吃刀量的選擇由粗加工后留下的余量決定，一般背吃刀量不能太大，否則會(huì)影響加工質(zhì)量。

(2)進(jìn)給量的選擇

限制進(jìn)給量的主要因素是表面粗糙度。進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)加工表面的粗糙度要求、刀尖圓弧半徑、工件材料、主偏角及副偏角等選取。

(3)切削速度的選擇

切削速度選擇主要考慮表面粗糙度要求和工件的材料種類(lèi)。當(dāng)表面粗糙度要求較高時(shí)，需要選擇較高的切削速度。上述切削用量參數(shù)亦可依據(jù)相關(guān)手冊(cè)或經(jīng)驗(yàn)確定。

第86頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.5.3加工余量的擬定1.加工余量的概念

加工余量是指在加工過(guò)程中從被加工表面上切除的金屬層厚度。加工余量可分為加工總余量和工序余量?jī)煞N。

工序余量是相鄰工序的工序尺寸之差。由于工序尺寸有公差，故實(shí)際切除的余量大小不等，工序余量也是一個(gè)變動(dòng)量。當(dāng)工序尺寸用名義尺寸計(jì)算時(shí)，所得的加工余量稱(chēng)為基本余量或者公稱(chēng)余量。保證該工序加工表面的精度和質(zhì)量所需切除的最小金屬層厚度稱(chēng)為最小余量Zmin；該工序余量的最大值則稱(chēng)為最大余量Zmax。第87頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五加工余量可以利用尺寸鏈理論計(jì)算。通常，加工余量形成過(guò)程是兩道工序（或兩次加工）之間的間接形成的，因此加工余量是封閉環(huán)，工序尺寸是組成環(huán)。機(jī)械加工過(guò)程總是去除金屬的過(guò)程，可以建立尺寸鏈圖，如圖a所示，Z表示加工余量。內(nèi)表面加工示意參見(jiàn)圖bA是上道工序的工序尺寸B是本工序的工序尺寸；第88頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五外表面加工示意參見(jiàn)圖c，A是本工序的工序尺寸，B是上道工序的工序尺寸。第89頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五不論內(nèi)表面還是外表面，工序余量和工序尺寸及公差的關(guān)系可統(tǒng)一寫(xiě)成如下形式。Z=B–AESZ=ESB-EIA

EIZ=EIB-ESATz=Ta+TbTa為內(nèi)表面加工時(shí)，表示上道工序尺寸的公差；外表面加工時(shí)，表示本道工序尺寸的公差；Tb為內(nèi)表面加工時(shí)，表示本道工序尺寸的公差；外表面加工時(shí)，表示上道工序尺寸的公差；Tz為本工序的余量公差。

Zmax

=Z+ESZ

Zmin

=Z+EIZ

第90頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五工序余量有單邊余量和雙邊余量之分。零件非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的非對(duì)稱(chēng)表面，其加工余量一般為單邊余量。例如單一平面的加工余量為單邊余量，見(jiàn)圖a。零件對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)表面，其加工余量為雙邊余量；如回轉(zhuǎn)體表面（內(nèi)、外圓柱表面）的加工余量為雙邊余量，如圖b所示。

第91頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五加工總余量是同一表面上毛坯尺寸與零件設(shè)計(jì)尺寸之差（即從加工表面上切除的金屬層總厚度）。顯然零件某表面加工總余量（Z總）等于該表面各個(gè)工序余量（Z1、Z2……Zn）之和，即Z總=Z1+Z2+……+Zn第一道工序的加工余量Z1就是粗加工的加工余量，其數(shù)值大小與毛坯制造方法有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，毛坯的制造精度高，Z1可以??；若毛坯制造精度低，Z1需要大些。關(guān)于毛坯加工余量詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)查閱相關(guān)教材或手冊(cè)。本課程著重分析和探討機(jī)械加工余量的影響因素。

第92頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2．影響工序加工余量的因素工序加工余量的影響因素非常復(fù)雜。相比較，如下因素的作用較為明顯：前道工序的表面粗糙度Ry和表面層缺陷層厚度Ha參見(jiàn)圖2.7，前道工序的表面粗糙度Ry和表面層缺陷層厚度Ha都應(yīng)在本工序內(nèi)去除。(2)前道工序的尺寸公差Ta應(yīng)將前道工序的尺寸公差Ta計(jì)入本工序加工余量。第93頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五(3)前道工序的形位誤差ρa(bǔ)工件形位誤差如工件表面的彎曲、工件的空間位置誤差等。形位誤差ρa(bǔ)往往具有空間方向性，加工余量分析與計(jì)算時(shí)可以按照其矢量模計(jì)算。其原因是如果工件形位公差可以用目視觀察獲知，則需要增加矯直工序，矯直后殘余形位誤差應(yīng)無(wú)法目測(cè)判斷其方向性，工序余量計(jì)算按照前道工序的形位誤差矢量模計(jì)算。(4)本工序的安裝誤差εb安裝誤差εb也具有空間方向性，加工余量分析與計(jì)算時(shí)也可以按照其矢量模計(jì)算。其原因是如果工件安裝誤差εb可以用目視觀察獲知其方向，則需要重新安裝工件或找正處理，找正處理后殘余安裝誤差應(yīng)無(wú)法目測(cè)判斷其方向性，工序余量計(jì)算按照本道工序的安裝誤差矢量模計(jì)算。綜合上述分析結(jié)果，本工序的加工余量應(yīng)為：對(duì)稱(chēng)余量：

Z≥2(Ry+Ha+|εb|+|ρa(bǔ)|)+Ta單邊余量：

Z≥Ry+Ha+Ta+|εb|+|ρa(bǔ)|第94頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3．加工余量的擬定加工余量的大小對(duì)零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本均有較大影響。加工余量過(guò)大，不僅增加機(jī)械加工的勞動(dòng)量、降低生產(chǎn)率，而且增加了材料、刀具和電力的消耗，提高了加工成本；加工余量過(guò)小往往會(huì)造成廢品，往往不是加工余量不能消除前道工序的各種表面缺陷和誤差，就是加工余量不能補(bǔ)償本工序加工時(shí)工件的安裝誤差。因此，應(yīng)合理地確定加工余量。確定加工余量的基本原則是：在保證工件加工質(zhì)量的前提下，盡可能選用較小加工余量。實(shí)際工作中，確定工件加工余量的方法有以下三種：(1)查表法;(2)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法；(3)分析計(jì)算法。第95頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五(1)查表法查表法是根據(jù)有關(guān)切削加工手冊(cè)或機(jī)械加工工藝手冊(cè)提供的加工余量數(shù)據(jù)，或者依據(jù)工廠(chǎng)自身積累的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以查表的方式擬定的加工余量。查表法往往可以獲知各種工序余量或加工總余量，亦可以結(jié)合實(shí)際加工企業(yè)情況，對(duì)查表數(shù)據(jù)作進(jìn)一步修正，擬定合適加工余量。查表法操作方便、簡(jiǎn)單、實(shí)用。是目前應(yīng)用較為廣泛的方法。特別是對(duì)于機(jī)械加工經(jīng)驗(yàn)尚不豐富的工藝人員，查表法擬定加工余量更顯實(shí)用。平面或端面加工的一些加工余量經(jīng)驗(yàn)數(shù)值參見(jiàn)表2.12。平面或端面加工余量與平面或端面大小有關(guān)。當(dāng)加工平面長(zhǎng)與寬不大于100mm時(shí)，加工余量取下限；當(dāng)加工平面長(zhǎng)大于500mm且寬大于200mm時(shí)取上限，其它情況酌減。第96頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五平面或端面加工余量與平面或端面大小有關(guān)。當(dāng)加工平面長(zhǎng)與寬不大于100mm時(shí)，加工余量取下限；當(dāng)加工平面長(zhǎng)大于500mm且寬大于200mm時(shí)取上限，其它情況酌減。第97頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五孔加工的一些加工余量經(jīng)驗(yàn)數(shù)值參見(jiàn)表2.10。第98頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五外圓加工的一些加工余量經(jīng)驗(yàn)數(shù)值參見(jiàn)表2.11。外圓加工余量與外圓直徑和工件長(zhǎng)度有關(guān)。外圓直徑小大于180mm且工件長(zhǎng)度不超過(guò)200mm時(shí)，加工余量取下限；外圓直徑超過(guò)180mm且工件長(zhǎng)度超過(guò)400mm時(shí)，加工余量取上限；其它情況酌減。第99頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五(2)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法工藝人員根據(jù)自身積累的機(jī)械加工經(jīng)驗(yàn)，確定加工余量的方法稱(chēng)為經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法。經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法最為快捷、方便。為了防止余量過(guò)小而產(chǎn)生廢品，采用經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法確定的加工余量往往數(shù)值偏大。第100頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五(3)分析計(jì)算法分析計(jì)算法是根據(jù)理論公式和試驗(yàn)資料，對(duì)影響加工余量的各因素進(jìn)行分析、計(jì)算從而確定加工余量的方法。這種確定加工的方法較合理，但需要掌握完備和可靠的試驗(yàn)資料，加工余量計(jì)算也相對(duì)復(fù)雜。一般只在材料十分貴重或少數(shù)大批、大量生產(chǎn)的情況下采用。

第101頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.5.4工序尺寸及其公差的確定零件的設(shè)計(jì)尺寸一般都要經(jīng)過(guò)多道工序加工才能得到，每道工序加工所應(yīng)保證的尺寸稱(chēng)為工序尺寸。工序尺寸及偏差應(yīng)標(biāo)注在對(duì)應(yīng)的工序卡的工序簡(jiǎn)圖上，它們是零件加工和工序檢驗(yàn)的依據(jù)。工序尺寸及偏差標(biāo)注應(yīng)符合“入體原則”?！叭塍w原則”標(biāo)注指的是內(nèi)表面的工序尺寸公差取上偏差為零；外表面的工序尺寸公差取下偏差為零；而毛坯尺寸公差按雙向布置上、下偏差。工序尺寸及偏差確定的基本原則：(1)滿(mǎn)足零件加工質(zhì)量要求；(2)毛坯制造方便，制造成本較低；(3)各工序加工方便，加工成本較低。第102頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五機(jī)械加工過(guò)程中，工件的尺寸是不斷變化的，由毛坯尺寸到工序尺寸，從上道工序尺寸到本道工序尺寸，然后到下道工序尺寸，最后達(dá)到滿(mǎn)足零件性能要求的設(shè)計(jì)尺寸。工序尺寸及偏差確定的基本方法：(1)最后一道工序的工序尺寸及公差按零件圖紙確定；(2)其余工序的工序尺寸及公差按工序加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度確定；(3)各工序的工序余量應(yīng)當(dāng)合理；(4)工序尺寸及公差確定過(guò)程是逐步推算的過(guò)程，推算方向是從最后一道工序向前依次推算。由于零件結(jié)構(gòu)和尺寸關(guān)系可能非常復(fù)雜，實(shí)際工序尺寸及公差計(jì)算過(guò)程可能會(huì)較為繁瑣，需要遵循一些計(jì)算方法和步驟。一般來(lái)說(shuō)，如果某個(gè)工序尺寸在零件加工過(guò)程中工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是重合的，則工序尺寸及其公差的計(jì)算相對(duì)簡(jiǎn)單。當(dāng)工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，工序尺寸及其公差的計(jì)算較為繁瑣。

第103頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1．基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸及其公差的計(jì)算當(dāng)工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合時(shí)，工件表面多次加工的工序尺寸及其公差的計(jì)算是常見(jiàn)的工序尺寸計(jì)算問(wèn)題。零件設(shè)計(jì)圖紙可以確定最后一道工序的工序尺寸及公差。其余工序尺寸及其公差確定的基本方法如下：(1)按照各工序加工方法，確定工序的加工余量；(2)依據(jù)加工余量計(jì)算公式，從最后一道工序的工序尺寸開(kāi)始，依次計(jì)算上一道工序的工序尺寸，直至零件毛坯尺寸。(3)按工序加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度，確定各中間工序的工序尺寸及公差；(4)按“入體原則”標(biāo)注極限偏差。

第104頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五例2.1某主軸箱體主軸孔的設(shè)計(jì)要求為Φ100H7，Ra=0.4μm。其加工工藝路線(xiàn)為：毛坯→粗鏜→半精鏜→精鏜→浮動(dòng)鏜。試確定各工序尺寸及其公差。

第105頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五解：從機(jī)械工藝手冊(cè)查得各工序的加工余量和所能達(dá)到的精度，具體數(shù)值見(jiàn)表2.13中的第二、三列，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2.13中的第四、五列。

第106頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2．基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸及其公差的計(jì)算零件機(jī)械加工過(guò)程往往是復(fù)雜的過(guò)程，因此工序尺寸計(jì)算過(guò)程也往往較為復(fù)雜。當(dāng)零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜且加工表面較多時(shí)，零件加工工序會(huì)很多，加工過(guò)程中往往會(huì)多次更換機(jī)械加工機(jī)床設(shè)備，進(jìn)行多次安裝工件，并更換定位基準(zhǔn)。當(dāng)零件加工精度較高時(shí)，盡管零件結(jié)構(gòu)不很復(fù)雜，其加工過(guò)程經(jīng)常也會(huì)有很多工序，加工過(guò)程中常常會(huì)使用不同定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)。由于基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換致使工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)或測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，工序尺寸及其公差的計(jì)算需要利用工藝尺寸鏈理論。第1章的尺寸鏈應(yīng)用例題已經(jīng)介紹了測(cè)量基準(zhǔn)或定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸計(jì)算方法、熱處理滲氮層控制工序尺寸計(jì)算方法；從未加工表面標(biāo)注的工序尺寸計(jì)算方法。這里，用多尺寸同時(shí)保證情況工序尺寸設(shè)計(jì)方法和尺寸跟蹤圖工序尺寸計(jì)算方法作為例題進(jìn)一步介紹工序尺寸計(jì)算方法。

第107頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1)多尺寸同時(shí)保證情況工序尺寸計(jì)算方法多尺寸同時(shí)保證問(wèn)題是工序設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常遇到的問(wèn)題。例2.2如圖所示零件中，尺寸12-0.02、8+0.4和27+0.1都是以端面A為基準(zhǔn)。但是由于A面加工質(zhì)量要求高，需要磨削加工，并且需要安排在最后工序進(jìn)行。因此，以D面定位磨削A時(shí)，磨削加工需要同時(shí)保證上面三個(gè)零件尺寸符合精度要求。要求通過(guò)尺寸鏈計(jì)算，設(shè)計(jì)磨削加工前加工A表面、加工B表面和加工C表面的工序尺寸A1、B1和C1。問(wèn)題分析：由于磨削加工，只能控制一個(gè)尺寸，那么選擇磨削加工控制精度最高的尺寸。依據(jù)精度要求最高的表面機(jī)械加工的尺寸鏈確定磨削加工余量。由于磨削加工同時(shí)加工三個(gè)尺寸的共同基準(zhǔn)，該磨削余量同時(shí)是另外兩個(gè)工序尺寸的加工余量。B表面加工和C表面加工工序尺寸計(jì)算時(shí)，控制尺寸是封閉環(huán)，工序余量是已知組成環(huán)，尺寸鏈可解。第108頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五解：工序尺寸間的關(guān)系見(jiàn)圖b。A0=12-0.02,B0=8+0.4,C0=27+0.1，Z是磨削余量。①工序尺寸Z計(jì)算：工序尺寸A0、A1與工序余量Z構(gòu)成尺寸鏈，見(jiàn)圖c，工序尺寸Z為封閉環(huán)，工序尺寸A0已知。初步擬定Z=0.3mm，則可依據(jù)尺寸鏈理論擬定A1基本尺寸12.3mm。按經(jīng)濟(jì)加工精度確定A1=12.3-0.04。

第109頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五依據(jù)尺寸鏈理論計(jì)算如下。，代入數(shù)值，，解得，代入數(shù)值，，解得，代入數(shù)值，，解得故，A1=12.3-0.04。第110頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五②工序尺寸B1計(jì)算：工序尺寸B0、B1與工序余量Z構(gòu)成尺寸鏈，見(jiàn)圖d，工序尺寸B0為封閉環(huán)，工序余量Z已知工序尺寸B0已知。第111頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五依據(jù)尺寸鏈理論計(jì)算如下。，代入數(shù)值，，解得，代入數(shù)值，，解得，代入數(shù)值，，解得則，工序尺寸第112頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五③工序尺寸C1計(jì)算：工序尺寸C0、C1與工序余量Z構(gòu)成尺寸鏈，見(jiàn)圖e，工序尺寸C0為封閉環(huán)，工序余量Z和工序尺寸C0已知。第113頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五依據(jù)尺寸鏈理論計(jì)算如下。，代入數(shù)值，，解得，代入數(shù)值，，解得，代入數(shù)值，，解得則，工序尺寸

第114頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2）尺寸跟蹤圖方法當(dāng)零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜或工序數(shù)目較多時(shí)，工序尺寸常常相互關(guān)聯(lián)，工序尺寸分析計(jì)算顯得錯(cuò)綜復(fù)雜。遇到工序尺寸計(jì)算較為復(fù)雜的情況，可以用尺寸跟蹤圖方法理清尺寸關(guān)系，求解工序尺寸。

尺寸跟蹤圖法是一種有效的工序尺寸分析計(jì)算方法。

第115頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五例2.2套筒零件(略去與軸向加工面無(wú)關(guān)的尺寸)如上圖所示，零件軸向表面加工工藝過(guò)程如下，要求確定軸向端面加工各工序的工序尺寸及其公差。工序1：以D面定位基準(zhǔn)，粗車(chē)A面；然后以A面作為工序基準(zhǔn)，粗車(chē)C面。工序2：以A面定位基準(zhǔn)，粗車(chē)和半精車(chē)B面；然后以A面作為工序基準(zhǔn)，粗車(chē)D面。工序3：以B面定位基準(zhǔn)，精車(chē)A面；然后以A面作為工序基準(zhǔn)，精車(chē)C面。工序4：以A面作為定位基準(zhǔn)，磨削B面。

第116頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五問(wèn)題分析：圖示零件軸向表面加工中，出現(xiàn)了多次基準(zhǔn)變換。工序1中，A面加工以D面作為工序基準(zhǔn)，C面加工以A面作為工序基準(zhǔn)；工序2中和工序4中各面加工都是以A面作為工序基準(zhǔn)；工序3中，A面加工以B面作為工序基準(zhǔn)，C面加工以A面作為工序基準(zhǔn)。圖2.9零件軸向表面加工中，既有外表面加工，亦有內(nèi)表面加工。重要表面還要分階段進(jìn)行加工。圖2.9零件加工具有一定代表性。盡管圖2.9零件軸向設(shè)計(jì)尺寸只有三個(gè)。由于加工表面需要多次加工和需要基準(zhǔn)變換，工序尺寸分析計(jì)算具有一定復(fù)雜性。為清晰起見(jiàn)，可以繪制尺寸跟蹤圖，描述工序尺寸及工序余量之間的相互關(guān)系，方便工序尺寸分析計(jì)算。第117頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五解：套筒零件毛坯(略去軸向加工面無(wú)關(guān)尺寸)如圖2.10所示。第118頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五尺寸跟蹤圖繪制使用圖示符號(hào)第119頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五尺寸跟蹤圖繪制過(guò)程如下。(1)繪制尺寸跟蹤圖表的表格，如圖2.11所示。(2)繪制被加工零件簡(jiǎn)圖于尺寸跟蹤圖表的表格上部，并用符號(hào)標(biāo)注各個(gè)加工表面。(3)依據(jù)零件加工工藝過(guò)程，嚴(yán)格按工序次序逐步繪制工序尺寸及工序余量，不得變更次序。繪制尺寸跟蹤圖時(shí)，使用圖2.11中給出的圖例符號(hào)。工序之間用表格橫線(xiàn)分開(kāi)。第120頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五①工序1尺寸繪制。標(biāo)注D表面作定位基準(zhǔn)。以D表面作為工序基準(zhǔn)加工A表面，繪制兩個(gè)工序尺寸A1和工序余量Z3；以加工后的A表面作為工序基準(zhǔn)加工C表面，繪制工序尺寸A2和工序余量Z2

第121頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五②工序2尺寸繪制。標(biāo)注A表面作定位基準(zhǔn)。以A表面作為工序基準(zhǔn)加工B表面，繪制兩個(gè)工序尺寸A3和工序余量Z1；以加工后的A表面作為工序基準(zhǔn)加工D表面，繪制工序尺寸A4和工序余量Z4第122頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五③工序3尺寸繪制。標(biāo)注B表面作定位基準(zhǔn)。以B表面作為工序基準(zhǔn)加工A表面，繪制兩個(gè)工序尺寸A5和工序余量Z5；以加工后的A表面作為工序基準(zhǔn)加工C表面，繪制工序尺寸A6和工序余量Z6第123頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五④工序4尺寸繪制。標(biāo)注A表面作定位基準(zhǔn)。以A表面作為工序基準(zhǔn)加工B表面，繪制兩個(gè)工序尺寸A7和工序余量Z7

第124頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五⑤繪制設(shè)計(jì)尺寸。繪制完全部相關(guān)加工工序的工序尺寸，另起一行表格繪制設(shè)計(jì)尺寸，使用設(shè)計(jì)尺寸符號(hào)。將設(shè)計(jì)尺寸寫(xiě)成對(duì)稱(chēng)公差形式，A8=9.95±0.05，A9=80.1±0.3，A10=99.7±0.3第125頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五⑥繪制毛坯尺寸。最后在尺寸跟蹤圖表上繪制毛坯尺寸

第126頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五工序尺寸計(jì)算分析過(guò)程：工序尺寸的確定順序按加工工藝過(guò)程的逆向次序逐步進(jìn)行，亦即按照尺寸跟蹤圖表由下至上的順序依次進(jìn)行。

第127頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五①工序尺寸A7計(jì)算工序尺寸A7與設(shè)計(jì)尺寸A8相同，故A7=9.95±0.05第128頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五②工序余量Z7計(jì)算

第129頁(yè)，共190頁(yè)，2023年，2月20日，星期五②工序余量Z7計(jì)算

圖2.12，其中工序余量Z7為封閉環(huán)，工序尺寸A7已知。初步擬定Z7=0.15mm，則可依據(jù)尺寸鏈理論擬定A5基本尺寸10.1。按經(jīng)濟(jì)加工精度確定A5=10.