机械零件结构工艺性与工序设计(PPT45张)
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典型零件加工工艺ppt课件
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3.1轴类零件的加工
⑺轴类零件的检验 轴类零件在加工过程中和加工完以后都要 按工艺规程的技术要求进行检验。检验的 项目包括表面粗糙度、硬度、尺寸精度、 表面形状精度和相互位置精度。 ①表面粗糙度和硬度的检验 ②精度检验
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作业
1.主轴结构特点和技术要求有哪些？ 2.车床主轴毛坯常用的材料有哪几种？对于不同的毛
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3.2 箱体零件加工
3.2.2箱体平面及孔系的加工方法 1.箱体的平面加工
箱体平面加工的常用方法有刨、铣和磨三种。 2.箱体孔系的加工方法
⑴平行孔系的加工 保证各平行孔轴心线之间以及轴心线与基面之
间的尺寸精度和相互位置精度 ①找正法 ②坐标法 ③镗模法
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3.2 箱体零件加工
切屑。
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3.1轴类零件的加工
⑸主轴锥孔加工
主轴前端锥孔和主轴支承轴颈及前端短锥 的同轴度要求高，因此磨削主轴的前端锥 孔，常常成为机床主轴加工的关键工序。
⑹主轴各外圆表面的精加工和光整加工
主轴的精加工都是用磨削的方法，安排在 最终热处理工序之后进行，用以纠正在热 处理中产生的变形 ，最后达到所需的精度 和表面粗糙度。
2.箱体类零件机械加工工艺过程分析 ⑴拟定箱体类零件机械加工工艺过程的基本
原则为： ①先面后孔的加工顺序 ②加工阶段粗、精分开 ③工序间安排时效处理 ④选择箱体上的重要基准孔作粗基准
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作业
1.箱体零件的结构特点和主要技术要求有哪些？为什 么要规定这些要求？
2.选择箱体零件的粗、精基准时应考虑哪些问题？
机械制造过程与工艺PPT课件
工艺规程的分类 ➢机械加工工艺过程卡 ➢机械加工工艺卡 ➢机械加工工序卡
工艺规程的作用
它是机械制造厂最主要的技术文件之一， 是生产一线的法规性文件。新工艺是衡 量生产部门技术力量的标志，是产品设 计和技术革新的内容之一
➢指导生产的主要技术文件
➢组织和管理生产的基本依据
➢新建和扩建工厂的基本资料
划分加工阶段的原因
保证加工质量（粗加工切削力、切削热、夹紧力、 变形都大，不可能达到高精度）； 合理利用机床设备； 合理安排热处理和检验工序； 及时发现毛坯缺陷，及时修补或报废； 精加工应放在最后，避免损伤已加工表面。
加工顺序的安排
复杂工件的机械加工工艺路线通常要 经过切削加工、热处理和辅助工序。
件、协作关系、工艺装备、工人技术状态 等） ➢工厂的发展前景 ➢国内外的生产技术发展状态等
制订工艺规程的步骤（十大步骤） ➢ 分析零件图和产品装配图； ➢ 选择毛坯； ➢ 拟定工艺路线； ➢ 选择定位基准； ➢ 确定各工序的设备、工装确定各工序的加工余量，计
算工序尺寸和公差； ➢ 确定各主要工序的技术要求及检验方法； ➢ 确定切削用量和工时定额； ➢ 进行经济分析，选择最佳方案； ➢ 填写工艺文件
定位基准的确定
工件加工前，在机床上或夹具中占据某一正确位置的过 程称为定位。
为了使定位的工件在切削力的作用下不发生偏移，还需 将工件压紧夹牢，这个过程称为夹紧。 定位和夹紧过程的总和称为装夹。
工件的装夹方式
划线找正法 直接找正法 夹具找正法
划线找正法
直接找正法
基准的概念
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。
一、生产过程与工艺过程
生产过程的概念
机械产品制造时，将原材料转变为产品的所有劳动过 程 对于机器的制造而言，生产过程包括： ➢ 生产技术准备过程 ➢ 毛坯的制造过程 ➢ 零件的机械加工、热处理和其他表面处理 ➢ 产品的装配、调试、检验和油漆 ➢ 原材料和成品的运输与保管
工艺规程的作用
它是机械制造厂最主要的技术文件之一， 是生产一线的法规性文件。新工艺是衡 量生产部门技术力量的标志，是产品设 计和技术革新的内容之一
➢指导生产的主要技术文件
➢组织和管理生产的基本依据
➢新建和扩建工厂的基本资料
划分加工阶段的原因
保证加工质量（粗加工切削力、切削热、夹紧力、 变形都大，不可能达到高精度）； 合理利用机床设备； 合理安排热处理和检验工序； 及时发现毛坯缺陷，及时修补或报废； 精加工应放在最后，避免损伤已加工表面。
加工顺序的安排
复杂工件的机械加工工艺路线通常要 经过切削加工、热处理和辅助工序。
件、协作关系、工艺装备、工人技术状态 等） ➢工厂的发展前景 ➢国内外的生产技术发展状态等
制订工艺规程的步骤（十大步骤） ➢ 分析零件图和产品装配图； ➢ 选择毛坯； ➢ 拟定工艺路线； ➢ 选择定位基准； ➢ 确定各工序的设备、工装确定各工序的加工余量，计
算工序尺寸和公差； ➢ 确定各主要工序的技术要求及检验方法； ➢ 确定切削用量和工时定额； ➢ 进行经济分析，选择最佳方案； ➢ 填写工艺文件
定位基准的确定
工件加工前，在机床上或夹具中占据某一正确位置的过 程称为定位。
为了使定位的工件在切削力的作用下不发生偏移，还需 将工件压紧夹牢，这个过程称为夹紧。 定位和夹紧过程的总和称为装夹。
工件的装夹方式
划线找正法 直接找正法 夹具找正法
划线找正法
直接找正法
基准的概念
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。
一、生产过程与工艺过程
生产过程的概念
机械产品制造时，将原材料转变为产品的所有劳动过 程 对于机器的制造而言，生产过程包括： ➢ 生产技术准备过程 ➢ 毛坯的制造过程 ➢ 零件的机械加工、热处理和其他表面处理 ➢ 产品的装配、调试、检验和油漆 ➢ 原材料和成品的运输与保管
机械零件结构工艺性分析与工艺路线的拟定(doc 38页)
机械零件结构工艺性分析与工艺路线的拟定(doc 38页)目录一、零件结构工艺性分析 (3)1. 零件的技术要求 (3)2. 确定堵头结合件的生产类型 (4)二、毛坯的选择 (5)1．选择毛坯 (5)2．确定毛坯的尺寸公差 (6)三、定位基准的选择 (7)1．精基准的选择 (7)2．粗基准的选择 (8)四、工艺路线的拟定 (8)1．各表面加工方法的选择 (8)2．加工阶段的划分 (9)3．加工顺序的安排 (10)4．具体方案的确定 (10)五、工序内容的拟定 (11)1. 工序的尺寸和公差的确定 (11)2. 机床、刀具、夹具及量具的选择 (13)3. 切削用量的选择及工序时间计算 (14)六、设计心得 (38)七、参考文献 (39)一、零件结构工艺性分析1.零件的技术要求1.堵头结合件由喂入辊轴和堵头焊接在一起。
其中喂入辊轴：材料为45钢。
堵头：材料为Q235-A。
且焊缝不得有夹渣、气孔及裂纹等缺陷。
2.零件的技术要求表：加工表面尺寸及偏差／mm 公差／mm及精度等级表面粗糙度／μm形位公差／mmφ40h7 IT7 3.2喂入辊轴φ50 12.5外圆表面φ40h7 IT7 2.5喂入辊206 12.5轴两端面堵头外圆加工面φ181js7 IT7 3.2堵头内孔加工面φ40H8 IT8 3.2堵头左右外端面φ90 IT7 12.5堵头内部φ70 12.5右端面堵头内壁φ151 12.5φ70 12.5堵头孔外壁堵头内端70 12.5面2. 确定堵头结合件的生产类型根据设计题目年产量为10万件，因此该左堵头结合件的生产类型为大批量生产。
二、毛坯的选择1．选择毛坯由于该堵头结合件在工作过程中要承受冲击载荷，为增强其的强度和冲击韧度，堵头选用锻件，材料为Q235-A，因其为大批大量生产，故采用模锻。
喂入辊轴由于尺寸落差不大选用棒料，材料为45钢。
2．确定毛坯的尺寸公差喂入辊轴：根据轴类零件采用精轧圆棒料时毛坯直径选择可通过零件的长度和最大半径之比查的毛坯直径206L 8.24R 25==查表得毛坯直径为：φ55根据其长度和直径查得端面加工余量为2。
机械零件结构工艺性与工序设计
机械零件结构工艺性与工序设计1. 引言机械零件的结构工艺性与工序设计是机械制造过程中非常重要的环节。
它直接影响着产品质量、生产效率和制造成本等方面。
本文将从机械零件结构的工艺性分析和工序设计两个方面进行讨论，探讨如何提高机械零件的加工效率和质量，降低生产成本。
2. 机械零件结构的工艺性分析机械零件的结构直接决定了其加工工艺的可行性和难易程度。
合理的结构设计可以减少加工难度，提高加工效率。
以下是结构设计中需要考虑的几个要点：2.1 零件尺寸与公差机械零件的尺寸和公差是设计中最基本的要素之一。
合理的尺寸和公差可以提高加工精度，减少修磨工序的需求，从而降低生产成本。
同时，在设计中要合理选择零件的公差带，以满足实际使用要求。
2.2 结构可行性分析在结构设计过程中，需要对零件的结构进行可行性分析。
主要考虑零件的加工难度、装配性、加工余量以及材料的合理利用等方面。
通过合理的结构设计，可以减少加工难度，提高工艺适应性。
2.3 零件材料的选择零件的材料选择对于结构工艺性有重要影响。
材料的硬度、切削性能和热处理特性等都会影响零件的加工难度和工艺控制。
因此，在设计过程中需要综合考虑材料的物理、化学性能以及加工性能等因素，选择合适的材料。
3. 机械零件工序设计机械零件的工序设计是将零件的结构设计转化为实际的加工工艺。
合理的工序设计可以提高加工效率，降低生产成本。
以下是工序设计中需要考虑的几个要点：3.1 加工工艺选择在工序设计中，需要根据零件的结构和加工要求选择合适的加工工艺。
常用的加工工艺包括车削、铣削、钻削、磨削等。
根据零件的形状复杂程度、尺寸精度要求和加工工艺的特点选择合适的加工方法，以提高加工效率和工艺质量。
3.2 工序顺序规划工序顺序的规划是工序设计中非常重要的一环。
根据零件的特点和加工要求，合理确定各个工序的先后顺序，以充分发挥各个工序的作用，提高生产效率。
同时，要考虑到零件的装配顺序和交付周期等因素，综合考虑确定最优的工序顺序。
典型机械零件加工工艺PPT课件
齿轮孔长径比L/D>1齿轮的定位
§5-1 齿轮制造工艺 五、齿轮机械加工的定位基准
应先以端面为主要
定位基面加工内孔和
端面，并在一次装中
完成，以保证其垂直
度。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
再以加工后的内孔
和端面作为组合定位
基面加工外圆和另一
端面。
加工齿面时应采用 齿轮孔长径比L/D<1的盘形齿轮的定位
内孔及端面定位。
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§5-1 齿轮制造工艺
五、齿轮机械加工的定位基准
带孔齿轮加工其轮齿齿面时采用齿坯内孔（光孔或 花键孔）及端面定位。因为以这些表面作为定位基准
符合基准重合原则；也符合基准统一原则。孔和端面 哪一个作为主要定位基准，要根据定位的稳定性来决 定。
作为定位基准的孔尺寸公差要求较严格，一般按H7 加工。为了消除孔和心轴间的间隙的影响，精车齿坯 时，常用过盈心轴或小锥度心轴（锥度为 1/4000~1/6000）。
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§5-1 齿轮制造工艺
五、齿轮机械加工的定位基准 加工孔长径比L/D﹥1的单联或多联齿轮时，应以孔
作为主要定位基面。为了消除孔和心轴间的间隙的影 响，精车齿坯时，常用过盈心轴或小锥度心轴。
预加工齿面时，可采用能自动定心的可胀心轴或分 组的小间隙心轴装夹。
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第五章 典型汽车零件的机械加工工艺
§5-1 齿轮制造工艺 §5-2 连杆制造工艺 §5-3 曲轴制造工艺
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1
§5-1 齿轮制造工艺
一、齿轮的结构特点
汽车齿轮按照其结构特点分为五类： Ⅰ类 单联齿轮，孔的长径比L/D>1 。 Ⅱ类 多联齿轮，孔的长径比L/D>1 。
机械制造工艺学完整ppt课件
2.工艺装备的选择原则:工艺装备主要指夹具、刀 具、量具和辅具等 .
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二、加工余量与工序尺寸及公差的确定
1.加工余量的基本概念
加工余量是指加工时从加工表面上切除的金属 层总厚度。加工余量可分为工序余量和总余量。 在由毛坯加工成成品的过程中，毛坯尺寸与成 品零件图的设计尺寸之差，称为加工总余量(毛 坯余量)，即某加工表面上切除的金属层总厚度。
(一)机械加工工艺规程的设计原则
1)确保加工质量，可靠地达到产品图样所提出的 全部技术条件；
2)提高生产率，保证按期完成并力争超额完成生 产任务；
3)减少人力和物力的消耗，降低生产成本；
4)尽量降低工人的劳动强度，使操作工人有安全 良好的工作条件。
3
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.
(二)机械加工工艺规程的制订步骤和内容
保证的加工精度和表面粗糙度。详见附录A1~A10。
2．被加工材料的性能
3．生产类型
4．本厂(或本车间)的现有设备情况及技术条件
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四、加工顺序的安排
机械加工工序，热处理工序，辅助工序等 。
1．机械加工工序 ：(1)先基面后其他，(2)先粗后精 ，(3)先 主后次（主要表面是指装配基面、工作表面等；次要表 面是指非工作表面 ），（4）先面后孔。
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序举例2
一个阶梯轴的生产工艺过程：
工序1：铣端面、打顶尖孔
工序2：车外圆 工序3：粗磨外圆 工序4：热处理 工序5：精磨外圆
粗磨和精磨使用同一台 磨床能不能看成是一个 工序呢？
工序6：钳工修理
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二、加工余量与工序尺寸及公差的确定
1.加工余量的基本概念
加工余量是指加工时从加工表面上切除的金属 层总厚度。加工余量可分为工序余量和总余量。 在由毛坯加工成成品的过程中，毛坯尺寸与成 品零件图的设计尺寸之差，称为加工总余量(毛 坯余量)，即某加工表面上切除的金属层总厚度。
(一)机械加工工艺规程的设计原则
1)确保加工质量，可靠地达到产品图样所提出的 全部技术条件；
2)提高生产率，保证按期完成并力争超额完成生 产任务；
3)减少人力和物力的消耗，降低生产成本；
4)尽量降低工人的劳动强度，使操作工人有安全 良好的工作条件。
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(二)机械加工工艺规程的制订步骤和内容
保证的加工精度和表面粗糙度。详见附录A1~A10。
2．被加工材料的性能
3．生产类型
4．本厂(或本车间)的现有设备情况及技术条件
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四、加工顺序的安排
机械加工工序，热处理工序，辅助工序等 。
1．机械加工工序 ：(1)先基面后其他，(2)先粗后精 ，(3)先 主后次（主要表面是指装配基面、工作表面等；次要表 面是指非工作表面 ），（4）先面后孔。
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序举例2
一个阶梯轴的生产工艺过程：
工序1：铣端面、打顶尖孔
工序2：车外圆 工序3：粗磨外圆 工序4：热处理 工序5：精磨外圆
粗磨和精磨使用同一台 磨床能不能看成是一个 工序呢？
工序6：钳工修理
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机械零件的常用材料和结构工艺性(共40张PPT)
4、工程塑料
在工程中用来作结构或传动件材料的塑料，具有较高 的强度，质量轻，绝缘性、减摩耐磨/3
3、有色金属
1) 铜及铜合金 黄铜：Cu与Zn（≥15%）合金 青铜 锡青铜：Cu与Sn的合金 无锡青铜：Cu与Al、Si、Pb等的合金 铜的力学性能很低，在机械工业中的应用并不多。 2) 铝及铝合金 形变铝合金：防锈铝、锻铝等 铸造铝合金 （应用最广的轻金属）
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1）铜及铜合金
15 12 砂 模 金属模 砂 模 金属模 棒 材
用
途
中等强度零件及焊接件，如 螺栓、铆钉、接头、骨架等 高强度零件、大梁、框架等 中等强度、形状复杂的零件， 如支架、客体、发动机附件 等
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1
铝及铝合金是应用最广的轻金属，纯铝有良好的塑性、耐 蚀性、导电性、导热性和焊接性。
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用
途
315~430 335~450 375~500
33 31 26
冲压件、焊接件及受载小的机械零件，如垫圈, 开口销、地脚螺栓等 焊接件、金属结构件及螺栓、螺母、铆钉、销 轴、连杆、支座等受载不大的机械零件
410~550 490~630
255 275
24 20
金属结构件及螺栓、螺母、垫圈、楔、转轴、 心轴、链轮、吊钩、连杆等受力较大的机械零 件
抗拉强度 σb /MPa 450 500
屈服点σs /MPa 230 270
伸长率δ /% 22 18
用
途
机座、机盖、箱体等。焊接性良好 飞轮、机架、蒸汽锤、联轴器、水压机 工作缸，焊接性尚好
570
640
310
340
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联轴器、气缸、齿轮、重载荷机架
典型零件加工工艺过程PPT课件
.
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CA6140. 车床主轴图
23
主轴的机械加工工艺过程
➢主轴加工工艺过程制订的依据 主轴的结构；技术要求；生产批量；
设备条件 ➢主轴加工工艺过程 批量：大批；材料：45钢；毛坯：模
锻件
.
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➢工艺过程： 分为三个阶段（参见表5-5）：
粗加工：工序 1~6 半精加工：工序 7~13（7为预备） 精加工：工序 14~26（14为预备）
.
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箱孔与孔的位置精度 引起轴安装歪斜，致使主轴径向跳动 和轴向窜动，加剧轴承磨损 同一轴线上各孔的同轴度误差 孔端面对轴线垂直度误差
.
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孔和平面的位置精度
主要是规定主要孔和主轴箱安装基 面的平行度
主要平面的精度
影响主轴箱与床身的连接刚度
规定底面和导向面必须平直和相互 垂直
平面度、垂直度公差等级为5级
第二节
典型零件加工 工艺过程
机械制造工程——第五章
.
1
一、轴（杆）类零件的加工
1．轴类零件的分类、技术要求
➢轴类零件的作用 支撑传动零件； 承受载荷； 传递扭矩。
.
2
➢轴类零件的特点 长度大于直径； 加工表面为内外圆柱面、圆锥面、
螺纹、花键、沟轴 阶梯轴 空心轴 异形轴（曲轴、齿轮轴、偏心轴、
.
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➢加工顺序的安排和工序的确定
三种方案
粗加工外圆→钻深孔→精加工外圆→ 粗加工锥孔→精加工锥孔
粗加工外圆→钻深孔→粗加工锥孔→ 精加工锥孔→精加工外圆
粗加工外圆→钻深孔→粗加工锥孔→ 精加工外圆→精加工锥孔
.
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工序确定的两个原则
➢工序中所用的基准应在该工序前加工
机械装配工艺ppt课件
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
装配的概念
球阀装配体分解图
螺柱6 螺母7 阀杆12
阀盖2 填料垫8
扳手13
填料压 紧盖11 阀体1
密封圈3 阀芯4 调整垫5
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
成批或大 批生产
一种或几种相似装配对象专
用流水线，有周期性间歇移 动和连续移动两种方式
生产率高，节奏性强， 机械化传输 待装零、部件不能脱节
，装备费用较高
大批大量 生产
半自动或全自动装配线，半 自动装配线部分上下料和装 配工作采用人工方法
半自动、全 自动装配
生产率高，质量稳定， 产品变动灵活性差，装 备费用昂贵
机器装配的基本概念
图5-43 部件装配工艺系统图
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
机器装配的基本概念
图5-44 总装装配工艺系统图
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
机器装配的基本概念
轴类零件加工课件-PPT课件
2024/8/8
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4)表面粗糙度 轴类零件的各加工表面均有表面粗糙度的 要求。一般说来,支承轴颈的表面粗糙度要求
为Ra0.63～0.16μm。配合轴颈的表面粗糙度 Ra2.5～0.63μm。
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CA6140型车床主轴简图
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3.轴类零件的材料与毛坯
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2
轴的种类
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2.轴类零件的主要技术要求
1)尺寸精度 轴颈是轴类零件的重要表面,它的直径精度根 据使用要求通常为IT6～IT9,有时可达IT5。 2) 形状精度 轴颈的几何形状精度(圆度、圆柱度)应限制 在直径公差范围之内。对几何形状精度要求较高 时,则应在零件图上专门标注形状公差。
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(3)减小表面粗糙度值。因为每颗磨粒切削厚度变小,表 面切痕深度浅,表面粗糙度值小,作用在工件上的法向磨削力 也相应减小,所以又可提高加工精度。
但高速磨削对砂轮、机床均有一些特殊要求,应予充分 注意。
• 必须提高砂轮的强度,以免砂轮因离心力而破裂,按切 削速度规范选用砂轮。
• 砂轮主轴的轴承间隙要适当加大,冷态间隙为0.04～ 0.05mm,热态间隙为0.03mm左右。
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2.加工阶段的划分
由于轴是多阶梯（机床主轴还带通孔）的零件,切除大 量金属后,会引起残余应力重新分布而变形,故安排工序时, 一定要粗精分开,
(1)粗加工阶段: 目的:切除大部余量,提高生产率,留足够余量,及时发
现缺陷。
粗加工之后安排调质处理：提高综合机械性能，为后 续热处理做准备；去除内应力。
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4)表面粗糙度 轴类零件的各加工表面均有表面粗糙度的 要求。一般说来,支承轴颈的表面粗糙度要求
为Ra0.63～0.16μm。配合轴颈的表面粗糙度 Ra2.5～0.63μm。
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3.轴类零件的材料与毛坯
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轴的种类
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2.轴类零件的主要技术要求
1)尺寸精度 轴颈是轴类零件的重要表面,它的直径精度根 据使用要求通常为IT6～IT9,有时可达IT5。 2) 形状精度 轴颈的几何形状精度(圆度、圆柱度)应限制 在直径公差范围之内。对几何形状精度要求较高 时,则应在零件图上专门标注形状公差。
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(3)减小表面粗糙度值。因为每颗磨粒切削厚度变小,表 面切痕深度浅,表面粗糙度值小,作用在工件上的法向磨削力 也相应减小,所以又可提高加工精度。
但高速磨削对砂轮、机床均有一些特殊要求,应予充分 注意。
• 必须提高砂轮的强度,以免砂轮因离心力而破裂,按切 削速度规范选用砂轮。
• 砂轮主轴的轴承间隙要适当加大,冷态间隙为0.04～ 0.05mm,热态间隙为0.03mm左右。
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2.加工阶段的划分
由于轴是多阶梯（机床主轴还带通孔）的零件,切除大 量金属后,会引起残余应力重新分布而变形,故安排工序时, 一定要粗精分开,
(1)粗加工阶段: 目的:切除大部余量,提高生产率,留足够余量,及时发
现缺陷。
粗加工之后安排调质处理：提高综合机械性能，为后 续热处理做准备；去除内应力。
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（1）零件的材料及其机械性能 （2）生产纲领的大小 （3）工厂毛坯的生产条件和技术水平及可能性、经济性。
3.2.2 确定毛坯的形状
• 毛坯形状应力求接近零件形状 • 毛坯形状还要便于加工，保证加工质量
NJUST 机械工程学院
10
3.3 零件结构工艺性
3.3.1零件结构工艺性的基本概念 l 零件结构工艺性：零件制造、装配、维修的难易程
l 确定确定工序所用设备：
（1）加工范围与工件尺寸相适应 （2）加工精度与工序要求相适应 （3）机床效率与生产类型相适应 l 确定工序的工艺装备：选择夹具、刀具、量具和辅具 l 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差
l 确定各工序的切削用量
l 确定时间定额 l 填写工艺文件
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性、基准选择、加工方法与加工顺序的确定、 加工余量的确定、工序尺寸计算；
(5) 掌握工艺尺寸链的概念与计算； (6) 了解劳动生产率和加工经济性的概念。 重点和难点：工艺过程的概念与组成
工艺规程的制订
工艺尺寸链的概念与计算
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3.1 基本概念
3.1.1 机械加工工艺系统和生产系统
度，是评价零件结构优劣的重要技术经济指标。
l 结构工艺性是相对的，与生产规模、设备条件、技术水平等因 素密切相关
l 衡量零件结构工艺性的依据 （1）零件 结构通用化、标准化、系列化的程度； （2）零件加工工艺复杂程度及经济性； （3）材料的利用率； （4）加工面积的大小和实现自动化加工的可能性。
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3） 制订工艺规程的原始资料 l 零件的零件图和产品的装配图 l 产品的年生产纲领 l 毛坯的生产情况 l 工厂现有生产条件 l 先进工艺及生产技术的发展情况
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4） 制订机械加工工艺规程的步骤
l 计算年生产纲领，确定生产类型
l 对零件进行工艺分析 l 确定零件的毛坯种类、形状、尺寸和精度 l 拟定工艺路线：选基准、确定加工方法、加工顺序
机床固定部分所占据的每个工作位置。 通常多工位、多刀具加工被看作一个工步，称为复合工步。
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3.1.3 生产纲领和生产类型
• 生产纲领：根据国家计划（市场需求）和企业生产能
力编制的企业在计划期（通常是一年）内应当生产的产 品产量和进度计划。
零件年生产纲领： N=Q×n ×(1+α) × (1+β)
• 生产过程：将原材料转变为成品的相关联的全过程。 包括原材料的运输、保管，生产准备、毛坯制造、零 件加工、热处理、装配、检验、调试、油漆、包装等。
• 工艺过程和工艺流程 工艺过程：按一定顺序逐渐改变生产对象的形状、尺寸、
位置和性质，使之成为预期产品的主要过程。主要包括热 加工、冷加工及装配等过程。
（5）把先进的工艺方法与工厂 实际生产条件结合 起来。
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图例：便于加工
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图：刀具结构影响
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3.3.3装配工艺对零件结构工艺性的要求
l 改善机器结构的装配工艺性的原则
（1）机器结构应能分解成为独立装配单元，以便于组织平行的流 水装配作业，缩短装配周期。
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3.2.2切削加工对零件结构工艺性要求
l 提高零件结构工艺性的原则
（1）在保证零件刚度、强度等条件下减轻零件的重量和体积， 以节省材料，方便储运。具体设计方法：合理运用加强筋等。
（2）有利于保证加工的可能性和经济性，保证加工质量，提高 加工效率。具体设计方法：简化结构、减小加工面积、工件便于安 装定位、加工和测量、满足工种工艺的要求等。
Q---产品年生产纲领，n---产品中该零件件数
α---备品率
β---废品率
• 生产类型：根据产品大小、特征和生产纲领划分。
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3.1.4 机械加工工艺规程
1） 工艺文件
2） 工艺规程的作用 l 是组织生产的主要技术文件 l 工艺规程是生产准备工作的依据 l 是新建和扩建加工车间时的主要技术文件
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3.2 毛坯的选择
3.2.1 确定毛坯种类 l 常用毛坯
（1）型材：棒料、管材、异型材、板材等 （2）铸件：砂铸、永久型铸、离心铸造、熔模（精密）铸造、压 铸等
（3）锻件：自由锻、模锻、精锻 （4）焊接件
（5）冲压件
（6）冷挤压件
（7）粉末冶金件
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l 选择毛坯应考虑的因素
例如：螺纹退刀槽、砂轮越程槽、刨、插退刀槽
刀具形状影响：钻孔顶角、不能在斜面上钻孔，出口也不能是 斜面、孔轴线必须是直线；铣刀圆弧，内凹处不能是尖角。
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l 提高零件结构工艺性的原则
（3）零件结构要素标准化、系列化，以简化工艺装 备（刀具、夹具、量具及辅具等）。
（4）合理规定尺寸精度、表面粗糙度要求及主要件 的性能参数，以缩短加工过程。
工艺流程：零件依次通过的全部加工过程，又称为工 艺路线。
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•工艺过程的组成
（1）工序：一个或一组工人利用同一机床或在同一地点对一个或 几个工件所连续完成的那部分工艺过程。
（2）工步：加工表面、切削工具、切削用量（切削速度和进给量） 不变时连续完成的那部分工艺过程。
（3）走刀：切削刀具在加工表面切削一次完成的工艺过程。 （4）安装：工件在机床上定位夹紧一次成为一次安装。 （5）工位：一次装夹后，工件与夹具或机床的可动部分制造系统：整体目的使系统能有效全面完成产品 的机械加工任务，相当于一个车间。
生产系统：整个工厂就是具有输入和输出的生产系统， 不仅要组织产品生产，还要进行企业经营管理，获得经 济效益和社会效益。
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3.1.2 生产过程和工艺过程
第3章 机械加工工艺规程的制订
3.1 基本概念 3.2 毛坯的选择 3.3 零件结构工艺性 3.4 定位基准的选择 3.5 工艺路线的拟定 3.6 工序设计 3.7工艺尺寸链 3.8 提高劳动生产率
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本章的学习要求
(1) 掌握工艺过程的基本概念、组成； (2) 了解生产纲领、生产类型及其工艺特点； (3) 掌握工艺规程的制订步骤； (4) 掌握工艺规程制订中的毛坯选择、结构工艺
3.2.2 确定毛坯的形状
• 毛坯形状应力求接近零件形状 • 毛坯形状还要便于加工，保证加工质量
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3.3 零件结构工艺性
3.3.1零件结构工艺性的基本概念 l 零件结构工艺性：零件制造、装配、维修的难易程
l 确定确定工序所用设备：
（1）加工范围与工件尺寸相适应 （2）加工精度与工序要求相适应 （3）机床效率与生产类型相适应 l 确定工序的工艺装备：选择夹具、刀具、量具和辅具 l 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差
l 确定各工序的切削用量
l 确定时间定额 l 填写工艺文件
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性、基准选择、加工方法与加工顺序的确定、 加工余量的确定、工序尺寸计算；
(5) 掌握工艺尺寸链的概念与计算； (6) 了解劳动生产率和加工经济性的概念。 重点和难点：工艺过程的概念与组成
工艺规程的制订
工艺尺寸链的概念与计算
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3.1 基本概念
3.1.1 机械加工工艺系统和生产系统
度，是评价零件结构优劣的重要技术经济指标。
l 结构工艺性是相对的，与生产规模、设备条件、技术水平等因 素密切相关
l 衡量零件结构工艺性的依据 （1）零件 结构通用化、标准化、系列化的程度； （2）零件加工工艺复杂程度及经济性； （3）材料的利用率； （4）加工面积的大小和实现自动化加工的可能性。
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3） 制订工艺规程的原始资料 l 零件的零件图和产品的装配图 l 产品的年生产纲领 l 毛坯的生产情况 l 工厂现有生产条件 l 先进工艺及生产技术的发展情况
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4） 制订机械加工工艺规程的步骤
l 计算年生产纲领，确定生产类型
l 对零件进行工艺分析 l 确定零件的毛坯种类、形状、尺寸和精度 l 拟定工艺路线：选基准、确定加工方法、加工顺序
机床固定部分所占据的每个工作位置。 通常多工位、多刀具加工被看作一个工步，称为复合工步。
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3.1.3 生产纲领和生产类型
• 生产纲领：根据国家计划（市场需求）和企业生产能
力编制的企业在计划期（通常是一年）内应当生产的产 品产量和进度计划。
零件年生产纲领： N=Q×n ×(1+α) × (1+β)
• 生产过程：将原材料转变为成品的相关联的全过程。 包括原材料的运输、保管，生产准备、毛坯制造、零 件加工、热处理、装配、检验、调试、油漆、包装等。
• 工艺过程和工艺流程 工艺过程：按一定顺序逐渐改变生产对象的形状、尺寸、
位置和性质，使之成为预期产品的主要过程。主要包括热 加工、冷加工及装配等过程。
（5）把先进的工艺方法与工厂 实际生产条件结合 起来。
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图例：便于加工
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图：刀具结构影响
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3.3.3装配工艺对零件结构工艺性的要求
l 改善机器结构的装配工艺性的原则
（1）机器结构应能分解成为独立装配单元，以便于组织平行的流 水装配作业，缩短装配周期。
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3.2.2切削加工对零件结构工艺性要求
l 提高零件结构工艺性的原则
（1）在保证零件刚度、强度等条件下减轻零件的重量和体积， 以节省材料，方便储运。具体设计方法：合理运用加强筋等。
（2）有利于保证加工的可能性和经济性，保证加工质量，提高 加工效率。具体设计方法：简化结构、减小加工面积、工件便于安 装定位、加工和测量、满足工种工艺的要求等。
Q---产品年生产纲领，n---产品中该零件件数
α---备品率
β---废品率
• 生产类型：根据产品大小、特征和生产纲领划分。
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3.1.4 机械加工工艺规程
1） 工艺文件
2） 工艺规程的作用 l 是组织生产的主要技术文件 l 工艺规程是生产准备工作的依据 l 是新建和扩建加工车间时的主要技术文件
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3.2 毛坯的选择
3.2.1 确定毛坯种类 l 常用毛坯
（1）型材：棒料、管材、异型材、板材等 （2）铸件：砂铸、永久型铸、离心铸造、熔模（精密）铸造、压 铸等
（3）锻件：自由锻、模锻、精锻 （4）焊接件
（5）冲压件
（6）冷挤压件
（7）粉末冶金件
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l 选择毛坯应考虑的因素
例如：螺纹退刀槽、砂轮越程槽、刨、插退刀槽
刀具形状影响：钻孔顶角、不能在斜面上钻孔，出口也不能是 斜面、孔轴线必须是直线；铣刀圆弧，内凹处不能是尖角。
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12
l 提高零件结构工艺性的原则
（3）零件结构要素标准化、系列化，以简化工艺装 备（刀具、夹具、量具及辅具等）。
（4）合理规定尺寸精度、表面粗糙度要求及主要件 的性能参数，以缩短加工过程。
工艺流程：零件依次通过的全部加工过程，又称为工 艺路线。
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•工艺过程的组成
（1）工序：一个或一组工人利用同一机床或在同一地点对一个或 几个工件所连续完成的那部分工艺过程。
（2）工步：加工表面、切削工具、切削用量（切削速度和进给量） 不变时连续完成的那部分工艺过程。
（3）走刀：切削刀具在加工表面切削一次完成的工艺过程。 （4）安装：工件在机床上定位夹紧一次成为一次安装。 （5）工位：一次装夹后，工件与夹具或机床的可动部分制造系统：整体目的使系统能有效全面完成产品 的机械加工任务，相当于一个车间。
生产系统：整个工厂就是具有输入和输出的生产系统， 不仅要组织产品生产，还要进行企业经营管理，获得经 济效益和社会效益。
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3.1.2 生产过程和工艺过程
第3章 机械加工工艺规程的制订
3.1 基本概念 3.2 毛坯的选择 3.3 零件结构工艺性 3.4 定位基准的选择 3.5 工艺路线的拟定 3.6 工序设计 3.7工艺尺寸链 3.8 提高劳动生产率
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本章的学习要求
(1) 掌握工艺过程的基本概念、组成； (2) 了解生产纲领、生产类型及其工艺特点； (3) 掌握工艺规程的制订步骤； (4) 掌握工艺规程制订中的毛坯选择、结构工艺