机械加工工艺规程设计教材

（3）不便装夹的零件应加设装夹余料，工艺凸台、凸耳， 最后去除。
工艺路线的拟定
经济精度：在正常加工条件下所能达到的加工精度及表面粗糙度
各种表面不同加工方法的经济精度及表面粗糙度
加工 表面
加工 方法
外圆柱面 和端面
粗车 半精车 精车 粗磨 精磨 研磨 超精加工 金刚车
平面
粗刨（铣） 精刨（铣） 粗磨
定位基准的选择
在机械加工中，无论采用哪种安装方法，都必 须使工件在机床或夹具上正确地定位
六点定位：任何一个未被约束的物体，在空间 有六个自由度。而要使物体在空间有确定的位 置，必须约束这六个自由度
六点定位原理
六点定位原理 一个自由的物体，它对三个相互垂直的坐标系来说，有六个活动可能性， 其中三种是移动，三种是转动。习惯上把这种活动的可能性称为自由度， 因此空间任一自由物体共有六个自由度。如图所示，物体的六个自由 度。欲使工件在空间取得唯一位置，则必须限制六个自由度。这就是六点 定位原理。
加工 表面
圆柱 孔
平面
加工 方法
钻孔 粗镗 半精镗 精镗、铰 粗磨 精磨 珩磨 研磨
精磨 刮研 研磨
经济精度 等级IT
11～12 11～12 8～9 7～8 7～8 6～7 6～7 5～6
6～7 6～7 5
表面粗 糙度
μm
12.5～25 6.3～12.5 1.6～3.2 0.8～1.6 0.2～0.8 0.1～0.2 0.025～0.1 0.025～0.1
2）零件的结构形状与外形尺寸。轴→锻件或型材，大件→铸件 3）生产类型和生产条件。小批→砂型铸或自由锻，大批→模锻、
精密铸，减少粗加工量，提高效率
4）充分考虑利用新工艺、新技术和新材料。 毛坯形状和尺寸选择： （1）铸锻件毛坯余量应足够大。铸件有夹渣、疏松，锻件有黑
皮、飞边和凹凸不平。
（2）小、薄或组合件可考虑按多件连体备料，加工完成后 再割开。
对尺寸较大、形状较复杂的毛坯，可采用型钢或锻件焊 接成毛坯，但焊接件吸振性能差，容易变形，尺寸误差 大。
它是近年来在机械制造业中普遍推广的一种毛坯，其形
状可以很复杂，尺寸精度高，但机械性能差。
毛坯选择
毛坯种类选择 1）零件的材料及对零件力学性能的要求。铸铁→铸件，高强度
→锻件，一般性能→型材或铸钢
零件加工工艺性分析
➢ 精度与技术要求：包括尺寸精度、形位公差和表面粗糙度。 在满足使用要求的前提下若能降低精度要求，则可降低加工 难度，减少加工次数，提高生产率，降低成本。
尺寸标注应便于编程且尽可能利于设计基准、工艺基准的统一。
➢ 工件材质：零件毛坯材料及热处理要求，是选择刀具（材料、 几何参数及使用寿命），确定加工工序、切削用量及选择机 床的重要依据。
宜采用拉削或磨削；直径大于Φ60mm的孔不宜采用钻、扩、铰等
3）选择的加工方法要与生产类型相适应 。大批量生产应选用高生
产率的和质量稳定的加工方法，而单件、小批生产应尽量选择通用设备 和避免采用非标准的专用刀具来加工。
4）具体的生产条件 。考虑工厂现有的加工设备及其工艺能力、工人的
技术水平，以充分利用现有设备和工艺手段，同时也要注意不断引进新 技术，对老设备进行技术改造，挖掘企业的潜力，不断提高工艺水平
➢ 结构形状：在满足使用要求的前提下加工的可行性和经济性。 尽量避免悬臂、窄槽、内腔尖角以及刚性不稳的薄壁、细长 杆之类的结构，减少或避免采用成型刀具加工的结构，孔系、 内转角半径等尽量按标准刀具尺寸统一以减少换刀次数，深 腔处窄槽和转角尺寸要充分考虑刀具的刚性等等。
➢ 几何关系：视图完整、正确，表达清楚无歧义，几何元素的 关系应明确，避免在图纸上可能出现加工轮廓的数据不充分、 尺寸模糊不清及尺寸封闭干涉等缺陷。
基准及其分类
基准及其分类
基准
用于确定零件上 其它点、线、面 位置所依据的那 些点、线、面。
设计图样上所采 用的基准就是设 计基准。
在加工时用于工件 定位的基准，称为
定位基准。
设计基准 工艺基准
定位基准 测量基准
1、粗基准 2、精基准 3、辅助基准 4、主要基准 5、附加基准
在加工中或加工
加工、测量、 装配过程中使 用的基准。
机械加工工艺规程设计
工艺规程设计的步骤 1）分析零件工艺性。 2）选择毛坯。 3）选择定位基准。 4）拟定工艺路线。 5）确定各工序的设备、刀具、量具和夹具等。 6）确定各工序的切削用量。 7）填写工艺文件。
零件加工工艺性分析
零件工艺性包括： 零件结构形状的合理性、几何图素关系的确定性、精度及技 术要求的可实现性、工件材料的可切削性能等
0.16～1.25 0.16～1.25 0.006~0.1
选择表面加工方法
首先应了解各种加工方法所能达到的经济精度，然后考虑：
1）零件的材料及性质。有色金属的精加工不宜采用磨削，因为有色金
属易使砂轮堵塞，因此常采用高速精细车削或金刚镗等切削加工方法
2）零件的形状与尺寸。形状复杂、尺寸较大的零件，其上的孔一般不
装配基准 工序基准
后用来测量工件 时采用的基准
在装配时用来确定零
在工序图上使用的基准。
件或部件在产品中相 对位置所采用的基准
定位基准选择
定位基准
1、粗基准 2、精基准
最初工序中采用毛坯 上未经加工的表面作 为定位基准。
在其后各工序中采用 经过加工的表面 作为定位基准。
工件的装夹
装夹 = 定位 + 夹紧
在满足零件功能的前提下，尽量使用廉价的国产材料，不选贵重紧缺材料。
确定毛坯的种类
与零件的结构形状、尺寸大小、材料的机械性能和零件的生
产类型及毛坯车间的具体生产条件有关。
铸件
包括铸钢、铸铁、有色金属及合金的铸件等。铸件毛坯的 形状可以相当复杂，尺寸可以相当大，且吸振性能较好，但铸
件的机械性能较低，一般壳体零件的毛坯多用铸件。
锻件
机械性能较好，有较高的强度和冲击韧性，但毛坯的形状不 宜复杂，如轴类和齿轮类零件的毛坯常用锻件。
型材 焊接件 工程塑料
ຫໍສະໝຸດ Baidu
包括圆形、方形、六角形及其它断面形状的棒料、管料及板料。 棒料常用在普通车床、六角车床及自动和半自动车床上加工轴类、 盘类及套类等中小型零件。冷拉棒料比热轧棒料精度高且机械性 能好，但直径较小。板料常用冷冲压的方法制成零件，但毛坯的 厚度不宜过大。
经济精度 等级IT
11～13 9～10 7～8 8～9 6 5 5～6 6
11～13 8～10 8～9
表面粗 糙度
μm
12.5～50 3.2～6.3 0.8～1.6 0.4～0.8 0.1～0.4 0.012～0.1 0.012～0.1 0.025～0.4
12.5~50 1.6～6.3 1.25～5