機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂課題三機(jī)械加工工藝路線的擬定

1、機(jī)械制造工藝與裝備機(jī)械制造工藝與裝備模塊四模塊四 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂課題三課題三 機(jī)械加工工藝路線的擬定機(jī)械加工工藝路線的擬定教案配套教材1、如有錯(cuò)誤及需改進(jìn)之處2、如需要其他相關(guān)資料請(qǐng)留言：知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)l基準(zhǔn)及其分類基準(zhǔn)及其分類l定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇l表面加工方法的確定表面加工方法的確定l加工順序的安排加工順序的安排技能點(diǎn)技能點(diǎn)l機(jī)械加工工藝路線的擬定機(jī)械加工工藝路線的擬定 工藝路線的擬定需要做好定位基準(zhǔn)選擇、加工表面方法的確工藝路線的擬定需要做好定位基準(zhǔn)選擇、加工表面方法的確定、加工順序的安排等內(nèi)容，然后才能編制機(jī)械加工工藝過程卡定、加工順序的安排等內(nèi)容，然后

2、才能編制機(jī)械加工工藝過程卡片，作為組織生產(chǎn)、指導(dǎo)生產(chǎn)的工藝文件。因此，機(jī)械加工工藝片，作為組織生產(chǎn)、指導(dǎo)生產(chǎn)的工藝文件。因此，機(jī)械加工工藝路線的擬定是編制機(jī)械加工工藝規(guī)程的最核心內(nèi)容。路線的擬定是編制機(jī)械加工工藝規(guī)程的最核心內(nèi)容。 本任務(wù)加工的零件為蝸輪減速器傳動(dòng)軸，主要表面是回轉(zhuǎn)表面，有較高的尺寸精度和形狀精度，各主要表面對(duì)軸線的圓跳動(dòng)為0.02mm，表面粗糙度值為0.8mm。零件回轉(zhuǎn)表面的粗加工和半精加工由車削加工完成，精加工由磨削完成，鍵槽表面由銑削加工完成，其中，調(diào)質(zhì)處理安排在粗加工后半精加工之前進(jìn)行。本課題主要學(xué)習(xí)機(jī)械加工工藝路線的擬定，為編制機(jī)械加工工藝規(guī)程打下基礎(chǔ)。 基準(zhǔn)是用來確

3、定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。它是幾何它是幾何要素之間位置尺寸標(biāo)注、計(jì)算和測(cè)量的起點(diǎn)。要素之間位置尺寸標(biāo)注、計(jì)算和測(cè)量的起點(diǎn)。根據(jù)基準(zhǔn)的應(yīng)用場(chǎng)合和功用的不同，可分為設(shè)根據(jù)基準(zhǔn)的應(yīng)用場(chǎng)合和功用的不同，可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。（一）（一） 基準(zhǔn)及其分類基準(zhǔn)及其分類 設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn)稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是根據(jù)零件設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn)稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是根據(jù)零件( (或產(chǎn)品或產(chǎn)品) )的工作條件和性能要求而確定的。在設(shè)計(jì)圖樣上，以設(shè)計(jì)基的工作條件和性能要求而確定的

4、。在設(shè)計(jì)圖樣上，以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為依據(jù)，標(biāo)出一定的尺寸或相互位置要求。如圖準(zhǔn)為依據(jù)，標(biāo)出一定的尺寸或相互位置要求。如圖4-94-9所示的軸套零所示的軸套零件，各外圓和孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是零件的軸線，左端面件，各外圓和孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是零件的軸線，左端面是階臺(tái)端面是階臺(tái)端面和和右端面右端面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，孔D D的軸線是外圓表面的軸線是外圓表面徑向圓跳動(dòng)的設(shè)計(jì)基徑向圓跳動(dòng)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。準(zhǔn)。圖圖4-9軸套的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)軸套的設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 對(duì)于一個(gè)零件來說，在各個(gè)方向往往只有一個(gè)主要的設(shè)計(jì)對(duì)于一個(gè)零件來說，在各個(gè)方向往往只有一個(gè)主要的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。如圖基準(zhǔn)。如圖4-10所示的零件，徑向的主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是外圓所示的零件，徑

5、向的主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是外圓mm的的軸線，軸向的主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是端面軸線，軸向的主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是端面M。習(xí)慣上把標(biāo)注尺寸最多的。習(xí)慣上把標(biāo)注尺寸最多的點(diǎn)、線、面作為零件的主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。點(diǎn)、線、面作為零件的主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 圖圖4-10主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn)主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 2 2工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn) 工藝過程中所采用的基準(zhǔn)稱為工藝基準(zhǔn)。在機(jī)械加工中，按其工藝過程中所采用的基準(zhǔn)稱為工藝基準(zhǔn)。在機(jī)械加工中，按其用途不同，工藝基準(zhǔn)分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)。用途不同，工藝基準(zhǔn)分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)。 （1 1）工序基準(zhǔn)）工序基準(zhǔn) 在工序圖上用來確定本工序所加工表面加工在工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸

6、、形狀、位置的基準(zhǔn)稱為工序基準(zhǔn)。圖后的尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn)稱為工序基準(zhǔn)。圖4-114-11所示為某零件所示為某零件鉆孔工序的工序簡(jiǎn)圖，圖和鉆孔工序的工序簡(jiǎn)圖，圖和b b分別選用端面分別選用端面M M及及N N作為確定被加工孔作為確定被加工孔軸線位置的工序基準(zhǔn)。由于工序基準(zhǔn)不同，工序尺寸也不同。軸線位置的工序基準(zhǔn)。由于工序基準(zhǔn)不同，工序尺寸也不同。圖圖4-9 軸套的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)軸套的設(shè)計(jì)基準(zhǔn) （2 2）定位基準(zhǔn)）定位基準(zhǔn) 在加工中用作定位的基準(zhǔn)稱為定位基準(zhǔn)，確定在加工中用作定位的基準(zhǔn)稱為定位基準(zhǔn)，確定工件在機(jī)床上或夾具中的正確位置。在使用夾具時(shí)，其定位基準(zhǔn)就工件在機(jī)床上或夾具中的正確位置。在使用夾

7、具時(shí)，其定位基準(zhǔn)就是工件與夾具定位元件相接觸的點(diǎn)、線、面。是工件與夾具定位元件相接觸的點(diǎn)、線、面。 圖圖4-124-12所示為鏜削某發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體軸承孔時(shí)的兩種定位情形：按所示為鏜削某發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體軸承孔時(shí)的兩種定位情形：按圖所示定位時(shí)，表面圖所示定位時(shí)，表面B-BB-B是定位基準(zhǔn)；按圖是定位基準(zhǔn)；按圖b b所示定位時(shí)，表面所示定位時(shí)，表面A-AA-A是定位基準(zhǔn)。是定位基準(zhǔn)。 圖圖4-12 鏜削發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體軸承孔時(shí)的定位基準(zhǔn)鏜削發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體軸承孔時(shí)的定位基準(zhǔn)（3 3）測(cè)量基準(zhǔn)）測(cè)量基準(zhǔn) 測(cè)量時(shí)所采用的基準(zhǔn)稱為測(cè)量基準(zhǔn)。它是以已測(cè)量時(shí)所采用的基準(zhǔn)稱為測(cè)量基準(zhǔn)。它是以已加工表面的某些點(diǎn)、線、面作為測(cè)量尺寸的起

8、始點(diǎn)。圖加工表面的某些點(diǎn)、線、面作為測(cè)量尺寸的起始點(diǎn)。圖4-134-13所示為所示為測(cè)量被加工平面的位置時(shí)，分別以小圓柱面的上素線測(cè)量被加工平面的位置時(shí)，分別以小圓柱面的上素線A A和大圓柱面的和大圓柱面的下素線下素線B B作為測(cè)量基準(zhǔn)。選擇測(cè)量基準(zhǔn)與工序尺寸標(biāo)注的方法關(guān)系密作為測(cè)量基準(zhǔn)。選擇測(cè)量基準(zhǔn)與工序尺寸標(biāo)注的方法關(guān)系密切，通常情況下測(cè)量基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)是重合的。切，通常情況下測(cè)量基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)是重合的。1 1工件的定位方法工件的定位方法 工件在機(jī)床上定位有以下三種方法：工件在機(jī)床上定位有以下三種方法： （1）直接找正法）直接找正法 此法是用百分表、劃針或目測(cè)在機(jī)床上直接找正工此法是用百分

9、表、劃針或目測(cè)在機(jī)床上直接找正工件，使其獲得正確位置的一種方法。直接找正法的定位件，使其獲得正確位置的一種方法。直接找正法的定位精度和找正的快慢，取決于找正精度、找正方法、找正精度和找正的快慢，取決于找正精度、找正方法、找正工具和工人的技術(shù)水平。用此法找正工件往往要花費(fèi)較工具和工人的技術(shù)水平。用此法找正工件往往要花費(fèi)較多的時(shí)間，故多用于單件和小批生產(chǎn)或位置精度要求特多的時(shí)間，故多用于單件和小批生產(chǎn)或位置精度要求特別高的工件。別高的工件。（二）定位基準(zhǔn)的選擇（二）定位基準(zhǔn)的選擇（2 2）劃線找正法）劃線找正法 在機(jī)床上用劃針按已在毛坯或半成品上所劃的線對(duì)工件進(jìn)行找在機(jī)床上用劃針按已在毛坯或半成品

10、上所劃的線對(duì)工件進(jìn)行找正，使其獲得正確位置的一種方法。由于受到劃線精度和找正精度正，使其獲得正確位置的一種方法。由于受到劃線精度和找正精度的限制，此法多用于批量較小、毛坯精度較低以及大型零件等不便的限制，此法多用于批量較小、毛坯精度較低以及大型零件等不便使用夾具的粗加工中。使用夾具的粗加工中。 （3 3）采用夾具定位）采用夾具定位 將工件裝在夾具上，使工件的某一表面與夾具的定位元件相接觸，從將工件裝在夾具上，使工件的某一表面與夾具的定位元件相接觸，從而使工件被加工表面對(duì)機(jī)床、刀具保持正確的相對(duì)位置而使工件被加工表面對(duì)機(jī)床、刀具保持正確的相對(duì)位置, ,稱為用夾具定位。稱為用夾具定位。圖圖4-16

11、4-16工件用夾具定位工件用夾具定位1-1-定位鍵定位鍵 2-2-夾具體夾具體 3-3-對(duì)刀塊對(duì)刀塊 4-4-偏心輪偏心輪5-5-支承套支承套 6 6、7-V7-V形塊形塊（1）定位基準(zhǔn)選擇的基本原則）定位基準(zhǔn)選擇的基本原則 1）應(yīng)保證定位基準(zhǔn)的穩(wěn)定性和可靠性）應(yīng)保證定位基準(zhǔn)的穩(wěn)定性和可靠性,以確保工件相互位置表以確保工件相互位置表面之間的精度。面之間的精度。 2）力求與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，也就是盡可能從相互間有直接位置）力求與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，也就是盡可能從相互間有直接位置精度要求的表面中選擇定位基準(zhǔn)，以減小因基準(zhǔn)不重合而引起的誤精度要求的表面中選擇定位基準(zhǔn)，以減小因基準(zhǔn)不重合而引起的誤差。差。 3）

12、應(yīng)使實(shí)現(xiàn)定位基準(zhǔn)的夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工件裝卸和夾緊方便。）應(yīng)使實(shí)現(xiàn)定位基準(zhǔn)的夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工件裝卸和夾緊方便。 2定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇（2 2）定位基準(zhǔn)的分類）定位基準(zhǔn)的分類 按照工序性質(zhì)和作用不同，定位基準(zhǔn)分為按照工序性質(zhì)和作用不同，定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)基準(zhǔn)兩類。兩類。 在最初的切削工序中，只能采用毛坯上未經(jīng)加工的表在最初的切削工序中，只能采用毛坯上未經(jīng)加工的表面來定位，這種定位基準(zhǔn)稱為面來定位，這種定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)。在以后的工序中，。在以后的工序中，均采用已加工表面作為定位基準(zhǔn)表面，這種定位基準(zhǔn)稱為均采用已加工表面作為定位基準(zhǔn)表面，這種定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)精基準(zhǔn)

13、。（3）粗基準(zhǔn)的選擇）粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)，應(yīng)該保證所有加工表面都有足夠的加工余量，而且各選擇粗基準(zhǔn)，應(yīng)該保證所有加工表面都有足夠的加工余量，而且各加工表面對(duì)不加工表面具有一定的位置精度。加工表面對(duì)不加工表面具有一定的位置精度。選擇時(shí)應(yīng)遵循下列原則：選擇時(shí)應(yīng)遵循下列原則： 圖圖4-17 選擇不加工表面作粗基準(zhǔn)選擇不加工表面作粗基準(zhǔn) 例如車床床身例如車床床身( (圖圖4-18)4-18)要求導(dǎo)軌面耐磨性要求導(dǎo)軌面耐磨性好，希望在加工時(shí)只切除較小且均勻的一層余量，使其表面保留好，希望在加工時(shí)只切除較小且均勻的一層余量，使其表面保留均勻一致的金相組織，具有較高的物理和力學(xué)性能。為此應(yīng)選擇均勻一致

14、的金相組織，具有較高的物理和力學(xué)性能。為此應(yīng)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床腿的底平面導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床腿的底平面( (圖圖) )，然后以床腿的底平，然后以床腿的底平面為基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面面為基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面( (圖圖) )。 圖圖4-18 選擇加工余量要求均勻的表面作粗基準(zhǔn)選擇加工余量要求均勻的表面作粗基準(zhǔn) 如圖如圖4-19所示的零件毛坯，表面的余量比的余量大，因此，應(yīng)選擇所示的零件毛坯，表面的余量比的余量大，因此，應(yīng)選擇外圓表面為粗基準(zhǔn)。外圓表面為粗基準(zhǔn)。圖圖4-19 選擇加工余量小的表面選擇加工余量小的表面 （4 4）精基準(zhǔn)的選擇）精基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)時(shí)必須遵循以下原則：選擇精基準(zhǔn)時(shí)必須

15、遵循以下原則： 1）基準(zhǔn)重合原則）基準(zhǔn)重合原則 如圖如圖4-20所示某車床主軸箱，設(shè)計(jì)要求車床主軸中心高為所示某車床主軸箱，設(shè)計(jì)要求車床主軸中心高為H12050.lmm(主軸支承孔軸線至床頭箱底面主軸支承孔軸線至床頭箱底面M的距離），設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是底的距離），設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是底面面M。 圖4-21 工藝尺寸鏈 得H的尺寸及其偏差為 mm 鏜削主軸支承孔時(shí)，如果以底面M為定位基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，鏜孔時(shí)高度尺寸H1的誤差控制在0.1mm范圍內(nèi)即可。由于主軸箱底面M有凸緣不平整，批量生產(chǎn)時(shí)，為方便定位裝夾，常以頂面N為定位基準(zhǔn)鏜孔，這時(shí)孔的高度尺寸為H。由于定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，主軸中心高H1須

16、由主軸箱高度H2和H共同保證。尺寸H1、H2和H之間的關(guān)系可通過相關(guān)的尺寸鏈用極值法確定。 因?yàn)?H1max=H2max-Hmin H1min=H2min-Hmax 所以 Hmin=H2max-H1max=322.12-205.1117.02mm Hmax=H2min-H1min=322204.9117.1mm10020117 計(jì)算結(jié)果表明：由于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的定位誤差（即H2的誤差0.12mm），使鏜孔時(shí)H的允許誤差必須縮小到0.08mm以下。 2 2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 即選擇同一定位基準(zhǔn)來加工盡可能多的即選擇同一定位基準(zhǔn)來加工盡可能多的表面，以保證各加工表面的相互

17、位置精度，避免產(chǎn)生因基準(zhǔn)變表面，以保證各加工表面的相互位置精度，避免產(chǎn)生因基準(zhǔn)變換所引起的誤差。換所引起的誤差。 例如，加工較精密的階臺(tái)軸時(shí)，通常采用兩中心孔作定位例如，加工較精密的階臺(tái)軸時(shí)，通常采用兩中心孔作定位基準(zhǔn)，這樣在同一定位基準(zhǔn)下加工的各檔外圓表面及端面容易基準(zhǔn)，這樣在同一定位基準(zhǔn)下加工的各檔外圓表面及端面容易保證高的位置精度，如圓跳動(dòng)、同軸度、垂直度等。采用同一保證高的位置精度，如圓跳動(dòng)、同軸度、垂直度等。采用同一定位基準(zhǔn)，還可以使各工序的夾具結(jié)構(gòu)單一化，便于設(shè)計(jì)制造。定位基準(zhǔn)，還可以使各工序的夾具結(jié)構(gòu)單一化，便于設(shè)計(jì)制造。 如選擇如選擇M面作為定位基準(zhǔn)，面作為定位基準(zhǔn)，所引起的基

18、準(zhǔn)不重合定位誤差所引起的基準(zhǔn)不重合定位誤差為為0.2mm； 如選如選N面作為定位基準(zhǔn)，面作為定位基準(zhǔn)，所引起的基準(zhǔn)不重合定位誤差所引起的基準(zhǔn)不重合定位誤差為為0.20.2=0.4mm。 因此應(yīng)選擇因此應(yīng)選擇M面作為定位面作為定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)。 5）基準(zhǔn)不重合誤差最小條件）基準(zhǔn)不重合誤差最小條件 當(dāng)實(shí)際生產(chǎn)中不宜選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)當(dāng)實(shí)際生產(chǎn)中不宜選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)時(shí)，則應(yīng)選擇因基準(zhǔn)不重合而引起的誤差最小的表面作作為定位基準(zhǔn)時(shí)，則應(yīng)選擇因基準(zhǔn)不重合而引起的誤差最小的表面作定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)。 圖圖4-23 4-23 基準(zhǔn)不重合誤差最小條件基準(zhǔn)不重合誤差最小條件 生產(chǎn)實(shí)際中，有時(shí)工件上找不到合適的表面

19、作為生產(chǎn)實(shí)際中，有時(shí)工件上找不到合適的表面作為定位基準(zhǔn)，為便于工件安裝和保證獲得規(guī)定的加工精定位基準(zhǔn)，為便于工件安裝和保證獲得規(guī)定的加工精度，可以在制造毛坯時(shí)或在工件上允許的部位增設(shè)和度，可以在制造毛坯時(shí)或在工件上允許的部位增設(shè)和加工出定位基準(zhǔn)，如工藝凸臺(tái)、工藝孔、中心孔等，加工出定位基準(zhǔn)，如工藝凸臺(tái)、工藝孔、中心孔等，這種定位基準(zhǔn)稱為輔助定位基準(zhǔn)，它在零件的工作中這種定位基準(zhǔn)稱為輔助定位基準(zhǔn)，它在零件的工作中不起作用，只是為了加工的需要不起作用，只是為了加工的需要(夾緊剛性和加工穩(wěn)夾緊剛性和加工穩(wěn)定定)而設(shè)置的。除不影響零件正常工作而保留的外，而設(shè)置的。除不影響零件正常工作而保留的外，增設(shè)的

20、輔助定位基準(zhǔn)在零件全部加工后，還必須將其增設(shè)的輔助定位基準(zhǔn)在零件全部加工后，還必須將其切除。切除。 表面加工方法的選擇，首先要保證加工表面的加工精度和表表面加工方法的選擇，首先要保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。面粗糙度的要求。由于獲得同一精度及表面粗糙度的加工方法往由于獲得同一精度及表面粗糙度的加工方法往往有若干種，實(shí)際選擇時(shí)還要結(jié)合零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小以往有若干種，實(shí)際選擇時(shí)還要結(jié)合零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小以及材料和熱處理的要求全面考慮。例如對(duì)于及材料和熱處理的要求全面考慮。例如對(duì)于IT7級(jí)精度的孔，采級(jí)精度的孔，采用鏜削、鉸削、拉削和磨削均可達(dá)到加工要求。但箱體上的孔，用鏜削

21、、鉸削、拉削和磨削均可達(dá)到加工要求。但箱體上的孔，一般不宜選擇拉孔和磨孔，而常選擇鏜孔或鉸孔；孔徑大時(shí)選鏜一般不宜選擇拉孔和磨孔，而常選擇鏜孔或鉸孔；孔徑大時(shí)選鏜孔，孔徑小時(shí)取鉸孔。對(duì)于一些需經(jīng)淬火的零件，熱處理后應(yīng)選孔，孔徑小時(shí)取鉸孔。對(duì)于一些需經(jīng)淬火的零件，熱處理后應(yīng)選磨孔；對(duì)于有色金屬的零件，為避免磨削時(shí)堵塞砂輪，則應(yīng)選擇磨孔；對(duì)于有色金屬的零件，為避免磨削時(shí)堵塞砂輪，則應(yīng)選擇高速鏜孔。高速鏜孔。（三）表面加工方法的確定（三）表面加工方法的確定 表面加工方法的選擇，除了首先保證質(zhì)量要求外，還須考慮生產(chǎn)表面加工方法的選擇，除了首先保證質(zhì)量要求外，還須考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的要求。率和經(jīng)濟(jì)性的要

22、求。 大批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)盡量采用高效率的先進(jìn)工藝方法，如內(nèi)孔與大批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)盡量采用高效率的先進(jìn)工藝方法，如內(nèi)孔與平面的拉削、同時(shí)加工幾個(gè)表面的組合銑削或磨削等。這些方法都能平面的拉削、同時(shí)加工幾個(gè)表面的組合銑削或磨削等。這些方法都能大幅度的提高生產(chǎn)率，取得很好的經(jīng)濟(jì)效果，但是在年產(chǎn)量不大的生大幅度的提高生產(chǎn)率，取得很好的經(jīng)濟(jì)效果，但是在年產(chǎn)量不大的生產(chǎn)條件下，如盲目采用高效率的加工方法及專用設(shè)備，則會(huì)因設(shè)備利產(chǎn)條件下，如盲目采用高效率的加工方法及專用設(shè)備，則會(huì)因設(shè)備利用率低，造成經(jīng)濟(jì)上的較大損失。用率低，造成經(jīng)濟(jì)上的較大損失。 此外，任何一種加工方法，可以獲得的加工精度和表面質(zhì)量均此外，任何

23、一種加工方法，可以獲得的加工精度和表面質(zhì)量均有一個(gè)相當(dāng)大的范圍，但只有在一定的精度范圍內(nèi)才是經(jīng)濟(jì)的，這種有一個(gè)相當(dāng)大的范圍，但只有在一定的精度范圍內(nèi)才是經(jīng)濟(jì)的，這種一定范圍的加工精度即為該種加工方法的經(jīng)濟(jì)精度。選擇加工方法時(shí)，一定范圍的加工精度即為該種加工方法的經(jīng)濟(jì)精度。選擇加工方法時(shí)，應(yīng)根據(jù)工件的精度要求選擇與經(jīng)濟(jì)精度相適應(yīng)的加工方法。應(yīng)根據(jù)工件的精度要求選擇與經(jīng)濟(jì)精度相適應(yīng)的加工方法。例如，對(duì)例如，對(duì)于于IT7級(jí)精度、表面粗糙度為級(jí)精度、表面粗糙度為0.4m的外圓，通過精心車削雖也可以達(dá)的外圓，通過精心車削雖也可以達(dá)到要求，但在經(jīng)濟(jì)上就不及磨削合理。表面加工方法的選擇還要考慮到要求，但在經(jīng)

24、濟(jì)上就不及磨削合理。表面加工方法的選擇還要考慮現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，如設(shè)備的精度狀況、設(shè)備的負(fù)荷以及工藝裝備和工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，如設(shè)備的精度狀況、設(shè)備的負(fù)荷以及工藝裝備和工人技術(shù)水平等。人技術(shù)水平等。序號(hào)加工方法經(jīng)濟(jì)精度表面粗糙度Ra適用范圍1粗車I12IT115012.5適用于淬火鋼以外的各種金屬2粗車-半精車IT9IT86.33.23粗車-半精車-精車IT7IT61.60.84粗車-半精車-精車-滾壓(或拋光)IT6IT50.20.0255粗車-半精車-磨削IT7IT60.80.4主要用于淬火鋼，也可用于未淬火鋼，但不宜加工有色金屬6粗車-半精車-粗磨-精磨IT6IT50.40.17粗車-半精車

25、-粗磨-精磨-超精加工IT50.10.0128粗車-半精車-精車-金鋼石車IT6IT50.40.025較高精度的有色金屬加工9粗車-半精車-粗磨-精磨-超精磨或鏡面磨IT5以上0.0250.006極高精度的外圓加工10粗車-半精車-粗磨-精磨-研磨IT5以上0.10.006表4-8 外圓加工方案序號(hào)加工方案經(jīng)濟(jì)精度表面粗糙度適用范圍1鉆IT12IT1112.5加工未淬火鋼及鑄鐵的實(shí)心毛坯，也可用于加工有色金屬，但表面粗糙度稍大?？讖叫∮?0mm2鉆-鉸IT9IT83.21.63鉆-粗鉸-精鉸IT8IT71.60.84鉆-擴(kuò)IT11IT1012.56.3同上，但是孔徑大于20mm5鉆-擴(kuò)-鉸IT

26、9IT83.21.66鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸IT71.60.87鉆-擴(kuò)-機(jī)鉸-手鉸IT7IT60.40.18鉆-擴(kuò)-拉IT9lT71.60.1大批大量生產(chǎn)9粗鏜(或擴(kuò)孔)IT12IT1112.56.3除淬火鋼外各種材料，毛坯有鑄出孔或鍛出孔10粗鏜(粗?jǐn)U)-半精鏜(精擴(kuò))IT9IT83.2l.611粗鏜(擴(kuò))-半精鏜(精擴(kuò))-精鏜（鉸）IT8IT7l.60.812粗鏜(擴(kuò))-半精鏜(精擴(kuò))-精鏜-浮動(dòng)鏜刀精鏜IT7IT60.80.413粗鏜(擴(kuò))-半精鏜-磨孔IT8IT70.80.2主要用于淬火，也可用于未淬火鋼，但不宜用于有色金屬14粗鏜(擴(kuò))-半精鏜-粗磨-精磨IT7IT60.40.1表4-9

27、 孔加工方案序號(hào)加工方案經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)表面粗糙度適用范圍1粗車-半精車IT9IT86.33.2端面2粗車-半精車-精車IT7IT61.60.83粗車-半精車-磨削IT9IT70.80.2端面4粗刨(或粗銑)-精刨(或精銑)IT9IT76.31.6不淬硬平面(端銑的表面粗糙度可較小)5粗刨(或粗銑)-精刨(或精銑)-刮研IT6IT50.80.1精度要求較高的不淬硬平面，批量較大時(shí)宜采用寬刃精刨方案6粗刨(或粗銑)-精刨(或精銑)-寬刃精刨IT60.80.27粗刨(或粗銑)-精刨(或精銑)-磨削IT7IT60.80.2精度要求較高的淬硬平面或不淬硬平面8粗刨(或粗銑)-精刨(或精銑)-粗磨-精磨IT

28、6IT50.40.0259粗銑-拉IT9IT60.80.2大量生產(chǎn)的較小平面10粗銑-精銑-磨削-研磨IT50.l0.006高精度平面表4-10 平面加工方案選擇表面的加工方法應(yīng)從以下幾方面加以考慮：選擇表面的加工方法應(yīng)從以下幾方面加以考慮：（1）首先根據(jù)每個(gè)加工表面的技術(shù)要求，確定加工方法及分幾次加工。）首先根據(jù)每個(gè)加工表面的技術(shù)要求，確定加工方法及分幾次加工。一般可按表一般可按表4-8表表4-10選擇較合理的加工方案。選擇較合理的加工方案。（2）考慮被加工材料的性質(zhì)。如經(jīng)淬火的鋼制件，精加工必須采用磨削）考慮被加工材料的性質(zhì)。如經(jīng)淬火的鋼制件，精加工必須采用磨削的方法加工，而有色金屬制件則

29、采用精車、精銑、精鏜、滾壓等方法，很的方法加工，而有色金屬制件則采用精車、精銑、精鏜、滾壓等方法，很少采用磨削進(jìn)行精加工。少采用磨削進(jìn)行精加工。（3）根據(jù)生產(chǎn)類型，即考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性等問題。單件小批量生產(chǎn)，）根據(jù)生產(chǎn)類型，即考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性等問題。單件小批量生產(chǎn)，一般采用通用設(shè)備和工藝裝備及一般的加工方法；大批量生產(chǎn)，盡可能采一般采用通用設(shè)備和工藝裝備及一般的加工方法；大批量生產(chǎn)，盡可能采用專用的高效率設(shè)備和專用工藝裝備，毛坯生產(chǎn)也應(yīng)采用高效的方法制造，用專用的高效率設(shè)備和專用工藝裝備，毛坯生產(chǎn)也應(yīng)采用高效的方法制造，如壓鑄、模鍛、熱軋、精密鑄造、粉末冶金等。如壓鑄、模鍛、熱軋、精密鑄造、

30、粉末冶金等。（4）根據(jù)本企業(yè)）根據(jù)本企業(yè)(或本車間或本車間)的現(xiàn)有設(shè)備情況和技術(shù)水平，充分利用現(xiàn)有的現(xiàn)有設(shè)備情況和技術(shù)水平，充分利用現(xiàn)有設(shè)備，挖掘企業(yè)潛力。設(shè)備，挖掘企業(yè)潛力。1加工階段的劃分加工階段的劃分 對(duì)于加工精度要求較高、結(jié)構(gòu)和形狀較復(fù)雜、剛性較差的零件，對(duì)于加工精度要求較高、結(jié)構(gòu)和形狀較復(fù)雜、剛性較差的零件，其切削加工過程常應(yīng)劃分階段。一般分為粗加工、半精加工、精加工其切削加工過程常應(yīng)劃分階段。一般分為粗加工、半精加工、精加工三個(gè)階段。三個(gè)階段。（1）各加工階段主要任務(wù)）各加工階段主要任務(wù) 1）粗加工階段）粗加工階段 切除工件各加工表面的大部分余量。在粗加工階切除工件各加工表面的大部

31、分余量。在粗加工階段，主要問題是如何提高生產(chǎn)率段，主要問題是如何提高生產(chǎn)率,為以后的加工提供精基準(zhǔn)。為以后的加工提供精基準(zhǔn)。 2）半精加工階段）半精加工階段 達(dá)到一定的精度要求，完成次要表面的最終加達(dá)到一定的精度要求，完成次要表面的最終加工，并為主要表面的精加工作好準(zhǔn)備。工，并為主要表面的精加工作好準(zhǔn)備。 3）精加工階段）精加工階段 完成各主要表面的最終加工，使零件的加工精度完成各主要表面的最終加工，使零件的加工精度和加工表面質(zhì)量達(dá)到圖樣規(guī)定的各項(xiàng)要求。在精加工階段，主要問題和加工表面質(zhì)量達(dá)到圖樣規(guī)定的各項(xiàng)要求。在精加工階段，主要問題是如何確保零件的質(zhì)量。是如何確保零件的質(zhì)量。（四）（四） 加

32、工順序的安排加工順序的安排 1）有利于消除或減小變形對(duì)加工精度的影響）有利于消除或減小變形對(duì)加工精度的影響 粗加工階段粗加工階段中切除的金屬余量大，產(chǎn)生的切削力和切削熱也大，所需夾緊力中切除的金屬余量大，產(chǎn)生的切削力和切削熱也大，所需夾緊力較大，因此工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和由此而引起的變形較大，不可能較大，因此工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和由此而引起的變形較大，不可能達(dá)到較高的精度。在粗加工后再進(jìn)行半精加工、精加工，可逐步達(dá)到較高的精度。在粗加工后再進(jìn)行半精加工、精加工，可逐步釋放內(nèi)應(yīng)力，修正工件的變形，提高各表面的加工精度和減小表釋放內(nèi)應(yīng)力，修正工件的變形，提高各表面的加工精度和減小表面粗糙度值，最終達(dá)到圖樣

33、規(guī)定的要求。面粗糙度值，最終達(dá)到圖樣規(guī)定的要求。 2）可盡早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷）可盡早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷 在粗加工階段可及早發(fā)現(xiàn)鍛件、在粗加工階段可及早發(fā)現(xiàn)鍛件、鑄件等毛坯的裂紋、夾雜、氣孔、夾砂及余量不足等缺陷，及時(shí)鑄件等毛坯的裂紋、夾雜、氣孔、夾砂及余量不足等缺陷，及時(shí)予以報(bào)廢或修補(bǔ)，以避免造成不必要的浪費(fèi)。予以報(bào)廢或修補(bǔ)，以避免造成不必要的浪費(fèi)。 3）有利于合理選擇和使用設(shè)備）有利于合理選擇和使用設(shè)備 粗加工階段可選用功率大、粗加工階段可選用功率大、剛性好但精度不高的機(jī)床，充分發(fā)揮機(jī)床設(shè)備的潛力，提高生產(chǎn)率；剛性好但精度不高的機(jī)床，充分發(fā)揮機(jī)床設(shè)備的潛力，提高生產(chǎn)率；精加工階段則應(yīng)選用精度高的機(jī)

34、床精加工階段則應(yīng)選用精度高的機(jī)床,以保證加工質(zhì)量。由于精加工以保證加工質(zhì)量。由于精加工切削力和切削熱小，機(jī)床磨損相應(yīng)較小，利于長(zhǎng)期保持設(shè)備的精度。切削力和切削熱小，機(jī)床磨損相應(yīng)較小，利于長(zhǎng)期保持設(shè)備的精度。 4）有利于合理組織生產(chǎn)和安排工藝）有利于合理組織生產(chǎn)和安排工藝 實(shí)際生產(chǎn)中，不應(yīng)機(jī)械實(shí)際生產(chǎn)中，不應(yīng)機(jī)械地進(jìn)行加工階段的劃分。對(duì)于毛坯質(zhì)量好、加工余量小、剛性好并地進(jìn)行加工階段的劃分。對(duì)于毛坯質(zhì)量好、加工余量小、剛性好并預(yù)先進(jìn)行消除內(nèi)應(yīng)力熱處理的工件，加工精度要求不很高時(shí)，不一預(yù)先進(jìn)行消除內(nèi)應(yīng)力熱處理的工件，加工精度要求不很高時(shí)，不一定要?jiǎng)澐旨庸るA段，可將粗加工、半精加工，甚至包括精加工，

35、合定要?jiǎng)澐旨庸るA段，可將粗加工、半精加工，甚至包括精加工，合并在一道工序中完成，而且各加工階段也沒有嚴(yán)格的區(qū)分界限，一并在一道工序中完成，而且各加工階段也沒有嚴(yán)格的區(qū)分界限，一些表面可能在粗加工階段中就完成，一些表面的最終加工可以在半些表面可能在粗加工階段中就完成，一些表面的最終加工可以在半精加工階段完成。精加工階段完成。2工序的集中與分散工序的集中與分散 工序集中是指在一道工序中盡可能多地包含加工內(nèi)容，集中到極限工序集中是指在一道工序中盡可能多地包含加工內(nèi)容，集中到極限時(shí)，一道工序就能把工件加工到圖樣規(guī)定的要求。工序分散則相反，整個(gè)時(shí)，一道工序就能把工件加工到圖樣規(guī)定的要求。工序分散則相反，

36、整個(gè)工藝過程工序數(shù)目增多，使每道工序的加工內(nèi)容盡可能減少。工藝過程工序數(shù)目增多，使每道工序的加工內(nèi)容盡可能減少。 1）減少工序數(shù)目，簡(jiǎn)化了工藝路線，縮短了生產(chǎn)周期。）減少工序數(shù)目，簡(jiǎn)化了工藝路線，縮短了生產(chǎn)周期。 2）減少了機(jī)床設(shè)備、操作工人和生產(chǎn)面積。）減少了機(jī)床設(shè)備、操作工人和生產(chǎn)面積。 3）一次裝夾后可加工許多表面，因此，容易保證零件有關(guān)表面之間）一次裝夾后可加工許多表面，因此，容易保證零件有關(guān)表面之間的相互位置精度。的相互位置精度。 4）有利于采用高生產(chǎn)率的專用設(shè)備、組合機(jī)床、自動(dòng)機(jī)床和工藝裝）有利于采用高生產(chǎn)率的專用設(shè)備、組合機(jī)床、自動(dòng)機(jī)床和工藝裝備，從而大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，但如在

37、通用機(jī)床上采用工序集中方式加備，從而大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，但如在通用機(jī)床上采用工序集中方式加工，則由于換刀及試切時(shí)間較多，會(huì)降低生產(chǎn)率。工，則由于換刀及試切時(shí)間較多，會(huì)降低生產(chǎn)率。 5）采用專用機(jī)床設(shè)備和工藝裝備較多，設(shè)備費(fèi)用大，機(jī)床和工藝裝）采用專用機(jī)床設(shè)備和工藝裝備較多，設(shè)備費(fèi)用大，機(jī)床和工藝裝備調(diào)整費(fèi)時(shí)，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大，對(duì)調(diào)試、維修工人的技術(shù)水平要求高。備調(diào)整費(fèi)時(shí)，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大，對(duì)調(diào)試、維修工人的技術(shù)水平要求高。此外，不利于產(chǎn)品的開發(fā)和換代此外，不利于產(chǎn)品的開發(fā)和換代 （2）工序分散的特點(diǎn)）工序分散的特點(diǎn) 1）工序內(nèi)容單一，可采用比較簡(jiǎn)單的機(jī)床設(shè)備和工藝裝）工序內(nèi)容單一，可采用比較

38、簡(jiǎn)單的機(jī)床設(shè)備和工藝裝備，調(diào)整容易。備，調(diào)整容易。 2）對(duì)工人的技術(shù)水平要求低。）對(duì)工人的技術(shù)水平要求低。 3）生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量小，變換產(chǎn)品容易。）生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量小，變換產(chǎn)品容易。 4）機(jī)床設(shè)備數(shù)量多，工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大。）機(jī)床設(shè)備數(shù)量多，工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大。 5）由于工序數(shù)目增多，工件在工藝過程中裝卸次數(shù)多，）由于工序數(shù)目增多，工件在工藝過程中裝卸次數(shù)多，對(duì)保證零件表面之間較高的相互位置精度不利。對(duì)保證零件表面之間較高的相互位置精度不利。3加工順序的確定加工順序的確定 復(fù)雜工件的機(jī)械加工工藝路線通常要經(jīng)過切復(fù)雜工件的機(jī)械加工工藝路線通常要經(jīng)過切削加工、熱處理和輔助工序。削加工、熱處理和

39、輔助工序。 切削加工安排順序四原則：切削加工安排順序四原則： 基準(zhǔn)先行基準(zhǔn)先行（便于定位）（便于定位） 先粗后精先粗后精（防止變形）（防止變形） 先主后次先主后次（避免浪費(fèi)）（避免浪費(fèi)） 先面后孔先面后孔（保證孔的位置精度）（保證孔的位置精度）（2）熱處理工序的安排）熱處理工序的安排 1）預(yù)備熱處理）預(yù)備熱處理 預(yù)備熱處理包括退火、正火、時(shí)效和調(diào)質(zhì)預(yù)備熱處理包括退火、正火、時(shí)效和調(diào)質(zhì)等。這類熱處理的目的是改善加工性能，消除內(nèi)應(yīng)力和為最終等。這類熱處理的目的是改善加工性能，消除內(nèi)應(yīng)力和為最終熱處理作好組織準(zhǔn)備。其工序位置多在粗加工前后。熱處理作好組織準(zhǔn)備。其工序位置多在粗加工前后。 退火和正火退

40、火和正火 經(jīng)過熱加工的毛坯，為改善切削加工性能經(jīng)過熱加工的毛坯，為改善切削加工性能和消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力，常進(jìn)行退火和正火處理。和消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力，常進(jìn)行退火和正火處理。 例如，含碳量大于例如，含碳量大于0.7%的碳鋼和合金鋼，為降低硬度便的碳鋼和合金鋼，為降低硬度便于切削常采用退火：含碳量低于于切削常采用退火：含碳量低于0.3%的低碳鋼和低合金鋼，為的低碳鋼和低合金鋼，為避免硬度過低切削時(shí)粘刀而采用正火以提高硬度。退火和正火避免硬度過低切削時(shí)粘刀而采用正火以提高硬度。退火和正火尚能細(xì)化晶粒，均勻組織，為以后的熱處理作好組織準(zhǔn)備。退尚能細(xì)化晶粒，均勻組織，為以后的熱處理作好組織準(zhǔn)備。退火和正火常安

41、排在毛坯制造之后粗加工之前。火和正火常安排在毛坯制造之后粗加工之前。 調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì) 調(diào)質(zhì)后，能獲得均勻細(xì)致的索氏體組織，為以后最終調(diào)質(zhì)后，能獲得均勻細(xì)致的索氏體組織，為以后最終熱處理作好組織準(zhǔn)備，因此調(diào)質(zhì)可作為預(yù)備熱處理工序。由于調(diào)質(zhì)熱處理作好組織準(zhǔn)備，因此調(diào)質(zhì)可作為預(yù)備熱處理工序。由于調(diào)質(zhì)后零件的綜合機(jī)械性能較好，對(duì)某些硬度和耐磨性要求不高的零件，后零件的綜合機(jī)械性能較好，對(duì)某些硬度和耐磨性要求不高的零件，也可作為最終的熱處理工序。調(diào)質(zhì)處理常置于粗加工之后和半精加也可作為最終的熱處理工序。調(diào)質(zhì)處理常置于粗加工之后和半精加工之前。工之前。 時(shí)效處理時(shí)效處理 時(shí)效處理主要用于消除毛坯制造和機(jī)械加工中

42、產(chǎn)時(shí)效處理主要用于消除毛坯制造和機(jī)械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。生的內(nèi)應(yīng)力。 對(duì)形狀復(fù)雜的鑄件，一般在粗加工后安排一次時(shí)效即可。但對(duì)對(duì)形狀復(fù)雜的鑄件，一般在粗加工后安排一次時(shí)效即可。但對(duì)于高精度的復(fù)雜鑄件于高精度的復(fù)雜鑄件(如坐標(biāo)鏜床的箱體如坐標(biāo)鏜床的箱體)應(yīng)安排兩次時(shí)效工序。即：應(yīng)安排兩次時(shí)效工序。即：鑄造鑄造-粗加工粗加工-時(shí)效時(shí)效-半精加工半精加工-時(shí)效時(shí)效-精加工。精加工。 對(duì)一些剛性差的精密零件對(duì)一些剛性差的精密零件(如精密絲杠如精密絲杠)，為消除加工中產(chǎn)生的內(nèi)，為消除加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定零件的加工精度，在粗加工、半精加工和精加工之間安應(yīng)力，穩(wěn)定零件的加工精度，在粗加工、半精加工和精加工

43、之間安排多次的時(shí)效工序。排多次的時(shí)效工序。2）最終熱處理）最終熱處理 最終熱處理包括各種淬火、回火、滲碳最終熱處理包括各種淬火、回火、滲碳和氮化處理等。這類熱處理的目的主要是提高零件材料和氮化處理等。這類熱處理的目的主要是提高零件材料的硬度和耐磨性，常安排在精加工前后。的硬度和耐磨性，常安排在精加工前后。 淬火分為整體淬火和表面淬火兩種，其中淬火分為整體淬火和表面淬火兩種，其中表面淬火因變形、氧化及脫碳較小而應(yīng)用較多。為提高表面淬火因變形、氧化及脫碳較小而應(yīng)用較多。為提高表面淬火零件的心部性能和獲得細(xì)馬氏體的表層淬火組表面淬火零件的心部性能和獲得細(xì)馬氏體的表層淬火組織，常需預(yù)先進(jìn)行調(diào)質(zhì)及正火處理。其一般加工路線為：織，常需預(yù)先進(jìn)行調(diào)質(zhì)及正火處理。其一般加工路線為：下料下料-鍛造鍛造