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1、机械加工工艺规程设计51典型案例在机械加工中，常会遇到诸如轴类、套类、盘类、杆类、箱体类等各类各样零件。尽管它们形状各异，但在考虑它们的加工工艺时却存在许多共性。如图5-1所示套类零件，当安排其加工工艺时，必定要考虑这样一些问题，如该零件的要紧技术要求有什么？什么表面是零件的要紧加工表面？这些表面用什么方法加工、分几次加工？各表面的加工顺序如何？每个工序（工步）的加工余量多大？如何确定各道工序的工序尺寸及其公差？另外还要考虑零件的材料、毛坯形式、工件如何定位与夹紧等问题。上述这些问题均要在本章中进行讨论。回IAi图5-1轴套零件5.1概述一、机械加工工艺规程及其作用将产品或者零部件的制造工艺过
2、程的所有内容用图、表、文字的形式规定下来的工艺文件汇编称之工艺规程。机械加工工艺规程的作用可概括为：组织、管理与指导生产。生产的计划、调度，工人的操作，质量的检查等都是以机械加工工艺规程为根据，一切生产人员都不得随意违反机械加工工艺规程，工艺规程是产品质量保证的根本所在。机械加工工艺规程是各项生产准备工作的技术根据。在产品投入大批量生产往常，需要做大量的生产准备与技术准备工作，比如：厂房的改造或者规划建设；设备的改造或者新设备的购置与订做；关键技术的分析与研究；工装的设计制造或者选购等。这些工作都务必根据机械加工工艺规程来展开。技术的储备与交流。工艺规程表达了一个企业的工艺技术水平，它是一个企
3、业技术得以不断进展的基石，也是先进技术得以推广、交流的技术文件，所有的机械加工工艺规程几乎都要通过不断的修改与补充才能不断汲取先进经验，以习惯技术的进展。二、工艺规程的设计原则务必可靠的保证零件图纸上所有技术要求的实现。在设计机械加工工艺规程时，假如发现图纸某一技术要求规定的不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改图纸或者不按图纸要求去做。在规定的生产纲领与生产批量下，通常要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件，少花钱，多办事。（4）尽量减轻工人的劳动强度，保隙生产安全，制造良好、文明的劳动条件。三、工艺规程设计所需的原始资料在制订机械加工工艺规程时，务必具备下列原始资料：零件图与产品整套
4、装配图；产品的生产纲领与生产类型；产品的质量验收标准；（4）毛坯情况；本厂的生产条件与技术水平；国内外生产技术进展情况。四、工艺规程设计的步骤制订工艺规程的要紧步骤大致如下：零件的工艺性分析。要紧分析零件的结构工艺性、技术要求、生产类型等内容。确定毛坯。根据零件在产品中的作用与生产纲领与零件本身的结构特点，确定毛坯的种类、制造方法、精度等内容。工艺人员在设计机械加工工艺规程之前，首先要熟悉毛坯的特点。比如，其分型面，浇口与铸钢件冒口的位置与铸件公差与拔模斜度等。这些内容均与工艺路线的制订密切有关。拟定工艺路线，选择定位基准。这是工艺规程设计的核心内容。（4）确定各工序的设备与工装。设备与工装的
5、选择需要与零件的生产类型、加工质量、结构特点相匹配，对需要改装与重新设计的专用设备与工艺装备应提出具体设计任务书。确定要紧工序的生产技术要求与质量验收标准。（6）确定各工序的余量，计算工序尺寸与公差。确定各工序的切削用量。在单件、小批生产中，切削用量多由操作者自行决定，机械加工工艺卡中通常不作明确规定。在中批，特别是在大批大量生产时，为了保证生产的合理性与节奏均衡,在工艺规程中对切削用量有详尽的规定，并不得随意改动。确定工时定额。（9）填卡、装订。五、机械加工工艺规程的格式工艺规程是由一系列工艺文件所构成，工艺文件通常以卡片的形式来表达，这些卡片包含：工艺过程卡、工序卡、检验卡、调整卡等。在我
6、国各机械制造厂使用的机械加工工艺规程表格的形式不尽一致，但是其基本内容是相同的。在单件小批生产中，通常只编写简单的机械加工工艺过程卡（参见表5-1）；在中批生产中，多使用机械加工工艺卡片（参见表5-2）；在大批大量生产中，则要求有全面与完整的工艺文件，要求各工序都要有机械加工工序卡（参见表53）；对半自动及自动机床，则要求有机床调整卡，对检验工序则要求有检验工序卡等。表5-2机械加工工艺卡片5.2机械加工工艺规程设计一、零件的结构工艺性分析结构工艺性是指产品的结构是否满足优质、高产、低成本制造的一种性质。零件结构工艺性的优、劣不是一成不变的，在不一致的要求与生产条件下是能够变化的。在保证使用要
7、求的前提下，为了优化产品质量、生产率、材料消耗、生产成本等要素。这就要求在进行产品与零件设计时，一定要保证合理的结构工艺性。表5-4列举了在常规工艺条件下零件结构工艺性定性分析的例子，供零件结构设计与工艺性分析时参考。表5-4零件结构工艺性举例零件结构结构工艺性不好结构工艺性好加工孔离壁太近，与辅具（或者主轴）干涉，无法进刀无退刀槽，攻丝无法加工，车螺纹时易打刀无退刀槽，刀具工作环境恶劣台阶尺寸太小，加工键槽时，易划伤左端孔表面无退刀槽，小齿轮无法加工无退刀槽，两端轴颈磨削时无法清根孔口设计成斜面，钻孔加工时，刀具易引偏或者折断退刀槽尺寸不一，增加刀具种类与换刀次数螺纹孔尺寸接近但不一致，增加
8、刀具种类设计退刀槽，能够方便两端轴颈磨削清根设计退刀孔槽，能够改善刀具工作环境加大尺寸h,能够避免划伤左端孔孔口设计平台，能够方便钻孔加工时刀具进刀统一退刀槽尺寸，能够减少刀具种类与换刀次数螺纹孔尺寸统一，能够减少刀具种类与换刀次数设计退刀槽，能够方便螺纹加工加大加工孔与壁之间距离，或者取消进刀方向的立壁，就能够方便进刀设计退刀槽，能够方便小齿轮加工hZZZ(/T710平面太大，增加加工量，平面度也不便保证4L减小加工面面积，能够减少加工量，方便保证平面度11外圆与内孔无法在一次安装中加工，不便保证外在外圆上设计台阶，能够方便保证外其余2圆与内孔的同轴度zJ-圆与内孔的同轴度=8CW11孔出口
9、处余量偏置，钻头易引偏或者折断一J12F孔出口处设计平坦，孔加工方便用13加工B面时，A面太小，定位不方便设计两个工艺凸台，能够方便B面加工时的定位，加工后能够再将凸台去处fl令金O14键槽分布在不一致方向，无法一次安装中加工出来.YZZr将键槽设计在同一方向，能够一次安装中加工出来目15孔太深，深孔加工有困难L减小孔深度，能够方便加工16锥面需要磨削，锥面与圆柱面交接处无法清根I-锥面与圆柱面交接处设计成台肩，能够方便锥面磨削E17装配面设计在腔体内部不便加工与装配装配面设计在腔体外部能够方便加工与装配WE乳T18台阶面不等高，加工时需两次安装或者两次调刀I台阶面设计成等高，能够减少辅助时间
10、rXIICO19孔内壁设计沟槽不便加工1将沟槽设计在装配件外圆柱面上，能够方便加工I二、确定毛坯毛坯的种类与质量对零件的加工质量、材料消耗、生产率、成本均有影响，而且还会影响零件的力学性能与使用性能。因此，选择毛坯种类与制造方法时，我们务必首先满足零件的力学性能与使用性能要求，同时希望毛坯与成品零件尽可能接近，以节约材料、降低成本。但这样又会造成毛坯制造难度增加、成本提高。为合懂得决这个矛盾，选择毛坯时应重点考虑下列几个问题：零件的生产纲领；零件的性能要求；毛坯的制造方法及其工艺特点；零件形状与尺寸；现有生产条件。表5-5列举了各类毛坯制造方法的工艺特点。表55常见毛坯制造方法的工艺特点毛坯制
11、造方法工件尺寸大小壁厚(mm)结构的复杂性适用生产类型材料精度等级（IT）尺寸公差（mm）其它工艺特点型材小型简单各类类型各类材料余量较大。焊接件大中型较复杂单件小批生产钢材余量大，有内应力。手工砂型铸造各类尺寸N35复杂单件小批生产铁碳合金、有色金属及其合金14161-8生产率低，余量大。机械砂型铸造中小型235复杂大批量生产同上14左右13生产率高，设备复杂。金属型铸造中小型1.5较复杂中、大批生产同上10120.10.5生产率高。压铸中小型N0.5（锌）10（其它合金）由模型制造难易决定大批量生产锌、铝、镁、铜、锡、铅各金属合金8-110.05-0.2生产率高，设备昂贵。离心铸造中小型N
12、35旋转体大批量生产铁碳合金、有色金属及其合金15-161-8生产率高，设备复杂。熔模铸造小型零件0.8复杂成批大量生产难切削材料7100.050.15占地面积小，便于流水线。壳模铸造中小型1.5复杂各类生产类型铁与有色金属1214生产率高，便于自动化。自由锻造各类尺寸不限制简单单件小批生产碳素钢合金钢14161.52.5生产率低，要求工人技术水平高。锤上模锻中小型22.5由锻模制造难易决定成批大量生产碳素钢合金钢11-150.42.5生产率高。精密模锻小型21.5由锻模制造难大批量生产碳素钢合金钢81【0.050.1生产率高，余量小。易决定板料冷冲压各类尺寸0.110复杂大批量生产板材810
13、0.05-0.5生产率高。三、定位基准的选择加工时用以确定工件定位的基准称之定位基准。它又有粗基准与精基准之分，粗基准是指未经机械加工的定位基准，而精基准则是通过机械加工的定位基准。选择定位基准的首要目的是为了保证加工后零件各表面的位置精度与位置关系，同时还要考虑对各工序余量、工艺流程、夹具结构的影响，与流水线与自动线加工的需要。定位基准选择时，需要全面考虑各方面的因素，选择一组合理的定位基准。同时还要考虑到粗、精基准的区别。1 .粗基准的选择原则粗基准选择的要紧目的是：保证非加工面与加工面的位置关系；保证各加工表面余量的合理分配。因此，选择粗基准时应考虑下列一些问题：余量分配原则粗基准的选择
14、应保证工件各表面加工时余量足够或者均匀的要求。下面先分析一个简单的例子。图5-2所示零件的毛坯，在铸造时孔3与外圆1难免有偏心。加工时，假如使用不加工的外圆1作为粗基准装夹工件（用三爪自定心卡盘夹住外圆1）进行加工，则加工面2与不加工面1同轴，能够保证壁厚均匀，但是加工面2的加工余量则不均匀，如图5-2a所示。b）图5-2不一致粗基准选择的余量比较假如使用该零件的毛坯孔3作为粗基准装夹工件（用四爪单动卡盘夹住外圆1,按毛坯孔3找正）进行加工，则加工面2与该面的毛坯孔3同轴，即加工面2时的余量是均匀的，但是加工面2与不加工面外圆1则不一致轴，即壁厚不均匀，如图5-2b所示。再如图5-3所示车床床
15、身加工中，导轨面是最重要的表面，不仅精度要求高，而且要求导轨面有均匀的金相组织与较高的耐磨性，因此希望加工时导轨面去除余量要小而且均匀。因此应以导轨面为粗基准，先加工底面，然后在以底面为精基准加工导轨面。这样就能够保证导轨面的加工余量均匀。否则，若违背本条原则必将造成导轨余量的不均匀。图53床身加工中的粗基准选择位置关系原则粗基准的选择应尽量保证最终零件上非加工表面与加工表面之间的相互位置关系要求。如图54a所示的拨杆，尽管不加工面很多，但由于要求022H9孔与四0mm外圆同轴，因此在钻022H9孔时应选择的Omm外圆作为粗基准，利用三爪自定心夹紧机构使视Omm外圆与钻孔中心同轴。图5-4位置
16、要求对粗基准选择的影响便于工件装夹的原则选粗基准时，务必考虑定位准确，夹紧可靠与夹具结构简单、操作方便等问题。为了保证定位准确，夹紧可靠，要求选用的粗基准尽可能平整、光洁与有足够大的尺寸，不同意有锻造飞边、铸造浇、冒口或者其它缺陷。（4）粗基准通常不得重复使用的原则在同一尺寸方向上的粗基准通常不应被重复使用。这是由于毛坯的定位面通常都很粗糙，在两次装夹中重复使用同一粗基准，就会造成相当大的定位误差（有的时候可达几亳米）。如图55a所示的零件，其内孔、端面及3-0mm孔都需要加工，假如按图5-5b、C所示工艺方案，即第一道工序以030mm外圆为粗基准车端面、像孔；第二道工序仍以娟Omm外圆为粗基
17、准钻3-0mm孔，这样就可能使钻出的孔轴线与端面不垂直。假如用图5-5b、d所示工艺方案就能够避免上述问题，其第二道工序是用第一道工序已经加工出来的内孔与端面作精基准，就较好的解决了图5-5b、C工艺方案产生的不垂直问题。对粗基准不重复使用原则，注意不要滥用。比如在图5-6a所示的零件图中，第一道工序加工15H7孔与端面时，用法兰台肩面与外形定位，第二道工序钻26mm孔的时候，除了用015H7孔与端面作精基准定位外，仍需用外形粗基准来限制绕如5H7孔轴线的回转自由度。如今，粗基准的重复使用并不影响两道工序加工面之间的位置精度要求，这时的粗基准重复使用是同意的。上述选择粗基准的四条原则，每一条原
18、则都只说明一个方面的问题。在实际应用中，划线装夹有的时候能够兼顾这四条原则，而夹具装夹则不能同时兼顾，这就需要根据具体情况，抓住要紧矛盾，解决要紧问题。a）零件图b）车端面及内孔C）重熨使用钻3-07mm孔d）精基准定位钻3-。7mm孔图5-5粗基准不重复使用示例a）工件简图b）加工简图图5-6粗基准重复使用举例2 .精基准的选择原则选择精基准时要考虑的要紧问题是保证零件设计的位置精度要求与装夹准确、可靠、方便。为此，通常应遵循下列原则：基准重合原则定位基准应尽可能与被加工面的工序基准或者设计基准重合的工艺原则。使用基准重合原则就能够避免基准不重合误差的产生，这在工序加工精度要求较高的场合显得
19、尤为重要。基准统一原则尽量选用一组精基准定位，加工工件上大多数（或者所有）其它表面的工艺原则。工件上往往有许多需要加工的表面，会有多个设计基准。要遵循基准重合原则，就会有较多定位基准，因而夹具种类较多。为了减少夹具种类，简化夹具结构，可设法在工件上找到一组基准，或者在工件上专门设计一组辅助定位基准，用它们来定位加工工件上多个表面，这样就能够简化夹具设计，减少工件搬动与翻转的次数，有利于自动化加工的需要。应当指出，使用基准统一原则经常常会带来基准不重合的问题。在这种情况下，要优先保证加工精度要求，在加工精度能够保证的前提下，通常使用基准统一原则。互为基准原则当某些表面位置精度要求很高时，使用互为
20、基准反复加工的一种工艺原则。如图5-7所示，精密齿轮的精加工通常是在齿面淬硬以后再磨齿面及内孔，因齿面淬硬较薄，磨齿余量应力求小而均匀，因此就务必先以齿面为基准磨内孔，然后再以内孔为基准磨齿面。这样,不但能够做到磨齿余量小而均匀，而且还能保证轮齿基圆对内孔有较高的同轴度。1一卡盘2一滚柱3齿轮图5-7齿轮精加工工艺（4）自为基准原则当加工面的表面质量要求很高时，为保证加工面有很小且均匀的余量，常用加工面本身作基准进行加工的一种工艺原则。钱孔、拉孔、浮动镇刀镇孔等都是这一原则的表达。便于装夹原则所选择的精基准，应能保证定位准确、可靠、夹紧机构简单，操作方便。3 .辅助基准有的时候工件上没有合适的
21、表面用作定位基准，这就需要在工件上专门设置或者加工出定位基准，这种基准称之辅助基准。辅助基准在零件的工作中并无用处，它仅仅是为了加工需要而设置的,比如轴类工件加工时用的中心孔，箱体工件的两个工艺孔，活塞加工用的止口与下端面就是典型的例子。如图5-8所示。图5-8活塞加工用的辅助精基准四、工艺路线的拟定工艺路线拟定是制定机械加工工艺规程的核心工作。其要紧任务是确定机械加工路线、热处理工序、检验工序及其它工序的先后顺序。而机械加工路线的确定又是工艺路线拟定工作的核心。工艺路线的最终确定，通常要通过多方案比较，即通过对几条工艺路线的分析与比较，从中选出一条适合本厂生产条件的，能够保证优质、高效与低成
22、本加工的最佳工艺路线。下面就工艺路线安排中的要紧问题加以讨论：1.各表面加工方法与加工路线的确定拟定零件机械加工路线时：需要根据零件各个加工表面的设计质量要求，首先确定其最终精加工方法；然后再根据各加工表面的精度要求，确定加工次数与方法。这就能够构成各加工表面的加工路线。在选择加工方法时，需要综合考虑的问题有：工件的表面特点与结构特点；表面所要求的加工质量；工件的材料及热处理状态；生产类型；生产率与经济性；工厂现有生产条件与技术的进展情况等。外圆、内孔与平面是构成零件的典型表面，占有构成零件表面的绝大部分。在长期的生产实践中，针对这些表面形成了一些比较成熟的加工方案，熟悉这些表面的加工方案对编
23、制工艺路线有很大指导意义。表5-6、表5-7、表5-8分别列出了外圆表面、孔、平面的机械加工路线及其工艺特点。2加工阶段的划分零件的加工通常要分阶段进行，不一致阶段有不一致的任务与目的。零件的加工最多可划分为五个加工阶段：去皮加工阶段，粗加工阶段，半精加工阶段，精加工阶段，光整加工。通常零件的加工常分三个加工阶段：粗加工阶段，半精加工阶段，精加工阶段，有飞边、冒口等多余材料的毛坯可安排去皮加工阶段，表面质量要求较高的需要安排光整加工阶段。表5-6外圆面加工路线及其工艺特点加工方案经济精度表面粗糙度（Um）工艺特点粗车IT1113Ra50100应用广泛，适用于l半精车IT89Ra3.26.3非淬
24、火工件的加工。L-A精车IT78Rao.81.6l滚压（或者抛光）IT67RaO.O8O.2O粗车f半精车-A磨削IT67Ra0.400.80要紧用于淬火钢，l粗AA精磨57RaO.10-0.40不适宜加工有色金L超精磨IT5Ra0.012-0.10属粗车一年精车一精车一金刚石车IT56Ra0.0250.40要紧用于有色金属粗车一半精车一A粗磨一精磨一镜面磨IT5以上Ra0.0250.20要紧用于要求高精车精磨研磨IT5以上Ra0.050.10质量的表面加工I-A粗研一A抛光IT5以上Ra0.0250.40表5-7孔加工路线及其工艺特点加工方案经济精度表面粗糙度（Um）工艺特点钻孔IL扩孔Il
25、校孔J粗较一精较1较孔1粗统一A精较ITU73ITIO-IlIT89IT7-8IT89IT7-8Ra50Ra2550Ra1.6-3.2Ra0.81.6Ral.6-3.2RaO.8L6用于加工未淬火实心毛坯的小直径孔，加工有色金属时，表面粗糙度稍大钻孔（扩孔）A拉孔1T78Ra0.80l.60适合大批量生产粗镇（或者扩）JA半精镀（或者精扩）JA精镣（或者较）I-A浮动镇IT1113891178IT67Ra255ORal.63.2RaO.801.6Ra0.20-0.40用于非淬火材料，已有毛坯孔的加工粗镇（或者扩一半精镂-A磨1.粗磨一A精磨IT78IT67RaO.2OO.8ORaO.10-0.
26、20要紧用于加工淬火钢，不适合有色金属粗镇一A半精隹精镇金刚镇IT67RaO.05-0.20用于位置精度要求较高的孔钻孔一A（扩）粗较一A精锐一A布磨（或者研磨）拉?Il所磨（或者研磨）粗镜一A半精镜精镜一布磨（或者研磨）IT67IT67IT67RaO.(H0.20Ra0.010.20Ra0.010.20用于表面质量要求高的孔加工表5-8平面加工路线及其工艺特点加工方案经济精度表面粗糙度（Um）工艺特点粗车l半精车1.-A精车A磨ITU73IT89IT7-8IT67Ra50Ra3.263Ra0.801.60RaO.2O-O.8O用于加工工件端平面粗铳拉IT69RaO.2OO.8O适合小平面大批
27、:生产粗刨（或者粗铳）1.精刨（或者精铳）I-A刮研ITll-BIT79IT56RaN50Ra1.6-63RaO.10-0.80适于非淬火平面加工粗刨（或者粗铳AA精刨（或者精钱A磨1.粗磨一A精磨IT67IT56Ra0.200.80Ra().0250.40用于加工精度要求较高的平面粗刨（或者粗铳AA精刨（或者精协宽刀精刨IT67RaO.2O-O.8O适合较大批1:、大平面加工粗铁一精挑一磨一研磨J抛光IT56IT5以上Ra0.0250.20Ra（三）250.10用于高质量平面加工粗加工阶段的要紧任务有：切除大部分表面的大部分余量；为后续加工准备定位精基准。粗加工阶段需要解决的要紧问题是如何最
28、大限度地提高生产率；半精加工阶段的任务是：完成非重要表面的终加工；为后续加工提供精度更高的定位基准。因此，半精加工阶段需要兼顾生产率与加工精度两方面的问题；精加工阶段就是要完成零件的终加工，保证零件的设计精度要求。加工精度是本阶段需要解决的首要问题。划分加工阶段的理由（原因、必要性）是：（1）易于保证加工质量。（2）粗加工切除了工件表面大部分余量，可与时发现毛坯缺陷，及早采取补救措施或者报废，避免不必要的加工浪费。（3）能够充分、合理地利用人力与物力资源。（4）便于安排热处理工序，使冷热加工配合得更好，保证加工质量。3.工序内容的组合每道工序加工内容的安排，需要综合考虑：加工精度要求；工件的结
29、构特点：生产类型；生产节拍等因素。根据工序加工内容安排的多少，工序内容的组合有两种方式：工序集中与工序分散。工序集中是指在每道工序中安排有较多的加工内容，而多刀同时加工的集中称之工艺集中，多刀或者多面依次加工的集中称之组织集中；而工序分散则相反。目前，机械加工的进展方向是工序集中。加工中心机床的加工就是工序集中的典型例子。工序集中的优、缺点如下:工序集中的优点:可减少装夹次数；便于保证各加工表面之间的位置精度;便于使用高生产率的机床；有利于生产组织与管理；减少了机床与工人，占用生产面积小。工序集中存在的问题：机床结构复杂，降低了机床的可靠性，调整保护都不方便：使用工艺集中，多表面同时加工时，切
30、削力与切削热相互影响，对高质量表面加工不利;使用工艺集中，多刀同时加工时，切削力大，要求工件的刚性要好;（4）使用工艺集中，多刀同时加工时，有的时候无法优化切削用量。4机械加工工序顺序的安排机械加工工序及顺序安排，通常应遵循下列原则：先粗后精原则在安排工序顺序时，应遵循先粗加工，后精加工的工艺原则。先主后次原则该原则是指：作为零件的重要表面应该先行加工，次要表面穿插加工的工艺原则。基准先行原则用作某个加工面定位基准的表面，应该在该加工面加工之前先行加工的工艺原则，称之基准先行原则。（4）先面后孔原则该原则要紧应用于箱体类零件的加工。在加工箱体零件时，应先加工出一个平面精基准，再以该平面定位，加
31、工箱体其它表面。5.其它辅助工序的安排热处理工序的安排热处理的种类繁多，但根据热处理的目的划分不外乎三类：提高机械性能的热处理；改善材料组织与切削加工性能的热处理；消除内应力的热处理。考虑热处理的目的与工艺等的需要，热处理在工艺路线中的安排是完全不一致的。提高机械性能的热处理，通常安排在半精加工之后精加工之前：改善材料组织与切削加工性能的热处理，通常安排在毛坯制造之后粗加工开始之前；消除内应力的热处理，应安排在容易产生内应力的工序之后，如：毛坯制造之后，粗加工之后等。实际安排时，还需要兼顾质量、成本与生产率等问题。表面处理工序的安排表面处理的目的要紧是：表面保护与美观。考虑到其目的、工艺特点与
32、需要，表面处理工序的安排如下：金属镀层（镀Cu、Cr、Ni、Zn.Cd）,放在机械加工之后，检验之前；美观镀层（镀Cr等），通常安排在精加工之后，镀Cr,然后抛光；非金属镀层（油漆），放在最后；表面氧化膜层（钢件发蓝处理、络合金阳极化处理、镁合金氧化处理等），通常安排在精加工之后进行。检验工序安排中间检验：安排在粗加工阶段后进行；转出车间前，关键工序之前与之后进行；总检验（最终检验），零件加工完成后进行。特种检验：检查工件材料内部质量（如：毛坯超声波探伤），安排在工艺过程的开始，粗加工前；检验工件表面质量（如：磁粉探伤、荧光检验），要放在所要求表面的精加工之后；动、静平衡试验、密封性试验，根据
33、加工过程的需要进行安排；重量检验，安排在工艺过程最后进行。其它工序去毛刺工序：根据生产节拍需要，在工序加工间隙安排，或者单独安排去毛刺工序，但需要安排在毛刺面使用之前（如：定位、检验、装配等之前）：油封工序：入库前或者两道工序之间间隔时间较长时安排；清洗工序：检验、装配之前与抛光、磁粉探伤、荧光检验、研磨等工序之后均要安排洗涤工序。五加工余量与工序尺寸的确定1.加工余量的确定1）加工余量的概念机械加工时，为保证零件加工质量，从某一表面上所切除的金属层厚度称之加工余量。它有总余量与工序余量之分。某一表面从毛坯到最后成品所切除的金属厚度称之总余量，它等于毛坯尺寸与零件设计尺寸之差。在一道工序中从某
34、一表面上所切除的金属层厚度称之工序余量，它等于相邻两道工序的工序尺寸之差，如图5-9所示。工序余量又有单边余量与双边余量之分。关于平面等非对称表面，其加工余量通常为单边余量。关于外表面（图59a）：Zb=a-b关于内表面（图5-9b）:Zb=b-a式中Zb本道工序的工序余量；b本道工序的基本尺寸；a上道工序的基本尺寸。内、外圆柱面等回转体表面的加工余量为双边余量。关于外圆面（图5-9c）：2Zb=da-db关于内圆面（图5-9d）:2Zb=db-da式中2Zb直径上的加工余量；db本工序加工表面的直径;da上工序加工表面的直径。图59加工余量总加工余量与工序余量的关系为:Z0=”r=l式中Zo
35、总加工余量；Zi第i道工序的工序余量；n工序数量。由于工序尺寸在加工时有偏差，实际切除的余量值也必定是变化的。故加工余量有基本（或者公称）余量Z、最大余量ZmaX与最小余量Zmin之分。关于图5-10所示的被包容面：图5-10加工余量及其公差Z=La_Lb；ZnIin=Lamin-LbInax；ZmaX=LamaX-LbminO式中La上工序基本尺寸；1.b本工序基本尺寸；1.amax、Lamin上工序最大、最小尺寸;1.bnmLbmin本工序最大、最小尺寸。公称余量的变化范围（余量公差）Tz等于本道工序工序尺寸公差Tb与上道工序工序尺寸公差Ta之与，即TZ=ZmaX-Zmin=Tb-Ta工序
36、尺寸极限偏差通常按“入体原则”标注。对被包容面，如轴上偏差为零，基本尺寸即最大极限尺寸；对包容面，如孔下偏差为零，基本尺寸则是最小极限尺寸，如图5-11所示。毛坯尺寸两极限偏差通常使用双向标注。计算总余量只计算毛坯入体部分余量。但在第一道工序计算背吃刀量叩时，务必考虑毛坯出体部分偏差，否则影响粗加工的走刀次数的安排，如今就要用最大加工余量。Il j-SAllkj 我的最终尺/l的展终尺寸粗加匚尺FIL希加I.余量 戢终阑工余St- L“、加L余量MMMMIn图5-11加工余量与工厅尺寸分布2）影响加工余量的因素加工余量大小的合理确定很重要。余量过大会增加加工工时与材料、工具与电力的消耗，余量过
37、小，则不能完全切除上工序留下的各类表面缺陷与误差，甚至造成废品。确定加工余量的基本原则是：在保证加工质量的前提下越小越好。影响最小加工余量的因素有：（1）上工序留下的表面粗糙度RZ与表面缺陷层Ha。在本工序加工时要去除这部分厚度。（2）上工序的尺寸公差Ta。本工序加工余量在不考虑其它误差的存在时，不应小于Ta。（3）上工序留下的需要单独考虑的空间误差Pa。Pa是指工件上有些不包含在尺寸极限偏差范围内的形位误差，如图5-12所示的轴。由于前工序轴线有直线度误差6,本工序加工余量需增加2才能保证该轴在加工后无弯曲。图5-12空间误差关于两的影响图5-13安装误差关于两的影响（4）本工序的安装误差b
38、。安装误差包含定位误差与夹紧误差。如图5-13所示,用三爪卡盘夹持工件外圆磨内孔时，由于三爪卡盘本身定位不准确，使工件中心与机床主轴回转中心偏移了一个e值，为了加工出内孔就需使磨削余量增大2e值。由于空间误差与安装误差在空间具有方向性，因此它们的合成应为向量与。综上所述，加工余量的计算公式为：关于单边余量：Zmin=Ta+Rz+Ha+p+fz,关于双边余量：Zmin=Ta2+Rz+Ha+1以上是两个基本计算式，在应用时需根据具体情况进行修正。3)确定加工余量的方法(1)计算法该方法能确定比较科学合理的加工余量，但务必有可靠的实验数据资料。目前应用很少，有的时候在大批量生产中的重要工序中应用。(
39、2)经验估计法加工余量是由一些有经验的工程技术人员或者工人根据经验确定的。为了防止工序余量不够而产生废品，所估余量通常偏大，此法只用于单件小批生产。(3)查表法此法是以在生产实际情况与试验研究积存的有关加工余量的资料数据的基础上制定的各类表格为根据，再结合实际情况加以修正。此法简便，比较接近实际，在生产中应用最广。2.工序尺寸的确定在机械加工中，每道工序应保证的尺寸称之工序尺寸，其同意的变动量即为工序尺寸公差。工序尺寸往往不能直接使用零件图上的尺寸，而需要另行计算。计算工序尺寸及其变动量是制订工艺规程的重要工作之一，通常有下列两种情况：基准不重合或者多次转换情况下的尺寸换算这种计算需要运用尺寸
40、链原理，因此将在下一节“工艺尺寸链及其应用”中专门讨论。2)工序基准与设计基准重合情况下所形成的工序尺寸(简单工序尺寸)的计算关于简单的工序尺寸，只需根据工序的加工余量就能够算出各工序的基本尺寸，其计算顺序是由最后一道工序开始向前推算。各工序尺寸的尺寸精度按加工方法的经济精度确定，并按“入体原则”标注。例5-1某零件孔的设计尺寸为。98；必如,RaO.8m,孔长度为45mm,毛坯为铸件，在成批生产条件下，其加工工艺过程为：粗锋一半精像一精镇一浮动镇。试计算各工序尺寸及极限偏差。解(1)查有关机械加工手册得各工序余量与所能达到的经济精度及其数值分别为：Z浮动镣=0.25mm，Zwits=Imm,
41、Z1.4mm,Z毛坯=6mm,T毛坯=1.2mm；粗镇ITI3T三=0.54mm,Ra5：半精镇ITllTMrtKt=O.22mm,Ra2.5;精镇IT9T将线=0.087mm,Ra1.25；浮动镇IT7T=0.035mm,Rao.8。(2)计算ZSifS=ZGK一Zrrr=6-0.2511.4=3.35mm(3)作孔加工余量与工序尺寸分布图(图5-14),将上述数据填入。(4)从最后一道工序向前推算，求出各工序尺寸与极限偏差(单位：mm)o钱。98片5精镜欢98-().25)廿9=数7.75产9半精馍0(97.75-1)产=096.75产粗馍(96.75-1.4)廿=四5.35产4毛坯。(9
42、8-6)1.2=。921.2六工艺尺寸链及其应用尺寸链原理是分析与计算工序尺寸的有效工具，在制订机械制造工艺过程中有着非常重要的作用。1 .尺寸链的基本概念1)尺寸链的定义与特征在零件的加工或者机器的装配过程中，经常能遇到一些互相联系的尺寸组合。如图5-15所示套筒零件，AoAl为零件图上已标注的尺寸。加工时，尺寸AO不便直接测量，但能够通过直接操纵A2的大小来间接保证Ao的要求。因此这三个有关尺寸AO-ArA2构成了一个封闭的尺寸组合。又如图5-16所示的孔与轴的装配图。装配要求AO时通过操纵Ai、A?间接保证的，三者也构成一个封闭组合。这种有一组互相联系的尺寸按一定顺序首尾相接排列成的封闭
43、图形,称之尺寸链。其中，由单个零件在工艺过程中的有关尺寸所构成的尺寸链称之工艺尺寸链(图5-15),在机器的装配的过程中，由有关的零(部)件上的有关尺寸所构成的尺寸链,称之装配尺寸链(图5-16)。(b)图515套筒零件工艺尺寸链图516装配尺寸链由尺寸链定义可知，尺寸链有下列两个特征：封闭性尺寸链务必是一组有关尺寸首尾相接构成的尺寸封闭图形。其中，应包含一个间接保证的尺寸与若干个对此有影响的直接保证的尺寸。联系性尺寸链中间接保证的尺寸的大小与精度，是受这些直接保证尺寸的精度所支配的，彼此间具有特定的函数关系，即A0=f（AA2）。同时间接保证尺寸的精度必定低于直接保证尺寸的精度。2）尺寸链的构成与尺寸链图的作法尺寸链中各尺寸称之环。根据环的性质，这些环可分为：（1）封闭环尺寸链中间接保证的尺寸称之封闭环，用Ao表示。图5-15与图5-16中的Ao尺寸即为封闭环。（2）构成环尺寸链中除封闭环以外的其它环均为构成环。按它们对封闭环的影响不一致又分成两类：增环一该环的变动（增大或者减小）引起封闭环同向变动（增大或者减小）的环，用不表示。如图5-15中的Ai与图5-16中的Az为增环。减环一该环的变动（增大或者减小）引起封闭环反向变动（减小或者增大）的环，用工表示。如图5-15中的Az与图5-16中的Ai环
