§3.2零件工藝性分析及毛坯選擇一.零件工藝性分析的內容鑄件：便于造型、拔模斜度壁厚均勻、無尖邊、尖角鍛件：形狀簡單、無尖邊、尖角、飛刺，便于出模焊接件：焊縫布置、坡口形式在毛坯制造方面在加工方面在裝配方面便于裝配、減少修配量合理標注零件的技術要求便于加工、減少加工的工作量數控加工工藝性分析§3.2零件工藝性分析及毛坯選擇一.零件工藝性分析的內1二.零件的結構工藝性1.零件整體結構的工藝性零件三化（標準化、通用化和系列化）程度高，結構繼承性好；零件各項技術要求適當，尺寸、公差和表面粗糙度標注合理；零件具有足夠的強度和剛度；零件上有便于裝夾的基準面；零件選擇材料和毛坯制造方法合理有利于節(jié)省材料、減輕零件重量和減少機械加工工作量。二.零件的結構工藝性1.零件整體結構的工藝性零件三化（標22.數控加工和特種加工對零件結構工藝性的影響結構工藝性是相對的；數控機床使許多在普通機床上很難達到的要求和結構變得相對容易的多；特種加工不是利用機械能，而是利用電能、光能、聲能和化學能等對工件進行加工。因而加工不受工件材料硬度、強度的影響，并且加工過程中無宏觀機械力作用。在普通機械加工中難加工的材料，工藝性不合理的結構，在采用特種加工后都變得容易加工了；因此，在評價零件切削加工工藝性時，應把數控加工和特種加工的手段也包括進去；2.數控加工和特種加工對零件結構工藝性的影響結構工藝性是相3零件結構工藝性的評定指標加工精度系數結構要素統(tǒng)一化系數材料利用系數Kac結構繼承性系數Ks結構標準化系數KstKeKm零件結構工藝性的評定指標加工精度系數結構要素統(tǒng)一化系數材料4

鑄件：適合制造形狀復雜，且主要承受壓力的零件毛坯，如：箱體、床身、機座等。三.毛坯的選擇1.毛坯的種類

砂型鑄造：手工造型鑄出的毛坯精度低，生產效率也低，但該方法適應性強，主要應用于單件小批生產及復雜的大型零件的毛坯制造。機器造型的鑄件質量較好，生產效率高，但設備投資大，適用成批或大量生產。

金屬型鑄造：鑄件精度較高，組織致密，表面質量也較好，生產效率較高。該方法主要用于大批大量生產中小尺寸鑄件，鑄件材料多為有色金屬。鑄件：適合制造形狀復雜，且主要承受壓力的零件毛坯，如：箱體5離心鑄造：主要用于空心回轉體零件毛坯的生產，毛坯尺寸不能太大，如各種套筒、管件等。離心鑄造的鑄件在遠離中心的部位，其表面質量和精度都較高，愈靠近回轉中心組織愈疏松。該法生產效率高，適用于大批量生產。熔模鑄造：鑄件尺寸精度高，表面粗糙度低，機械加工量小甚至可不加工，適用于各種生產類型、各種材料和形狀復雜的中小鑄件生產，如刀具、自行車零件、泵的葉輪和葉片等。

壓力鑄造：鑄件的尺寸精度較高，表面粗糙度低，生產率較高。主要用于中小尺寸的薄壁有色金屬鑄件，如電器、儀表和紡織機的零件的大量生產。離心鑄造：主要用于空心回轉體零件毛坯的生產，毛坯尺寸不能太6

鍛件：適合制造強度要求較高，形狀相對簡單的零件毛坯，如：主軸等。焊接件：結構重量相對較輕，制造周期短，但變形大，抗振性差。沖壓件：精度較高，生產效率也高，適合制造形狀復雜，批量較大的（中小型）薄壁件。型材：板材、管材、型鋼等（熱軋稍厚，但質量不如冷軋或冷拉）。鍛件：適合制造強度要求較高，形狀相對簡單的零件毛坯，如：主7

零件的生產類型和生產綱領2.毛坯的選擇

毛坯材料及工藝特性

零件的尺寸和形狀

現有生產條件

單件小批量生產：可選擇精度較低和生產率較低的毛坯制造方法；

大批量生產：應選擇精度高，生產率也較高的毛坯制造方法；

以滿足工作條件和使用要求為前提（考慮強度、剛度、韌性、耐壓、耐高溫和耐腐蝕等方面）；零件的生產類型和生產綱領2.毛坯的選擇毛坯材料及工藝特8§3.3機械加工工藝過程設計一.定位基準的選擇基準設計基準工藝基準工序基準定位基準測量基準裝配基準粗基準精基準（輔助基準）用來確定生產對象上幾何要素之間相互關系所依據的那些點、線、面稱為基準。

§3.3機械加工工藝過程設計一.定位基準的選擇基9定位基準1、粗基準2、精基準采用毛坯上未經加工的表面作為定位基準。采用經過加工的表面作為定位基準。工件在加工時，用以確定工件對于機床及刀具相對位置的表面稱為定位基準。定位基準1、粗基準采用毛坯上未經加工采用經過加工的表面工件在10（1）基準重合重點考慮：減少定位誤差保證加工精度（2）基準統(tǒng)一（3）互為基準（4）自為基準（5）注意幾何結構1.精基準的選擇減少基準不重合誤差使用統(tǒng)一基準，使各工序定位簡單一致。提高加工表面間的相互位置精度。使加工表余量均勻，提高精度。使定位夾緊可靠方便。（1）基準重合重點考慮：（2）基準統(tǒng)一（3）互為基準（4）自11重點考慮：加工表面與不加工表面的相對位置精度；各加工表面有足夠的余量

選擇不加工表面作為粗基準，若有幾個不加工表面，選其中與加工表面位置精度要求高的一個，以保證兩者的位置精度。

為保證某重要表面余量均勻，則選擇該重要表面本身作為粗基準。若每個表面都加工，則以余量最小的表面作為粗基準，以保證各表面都有足夠的余量。粗基準應平整、光滑,無澆冒口、飛邊等，定位、夾緊可靠。粗基準應避免重復使用。在同一尺寸方向上，粗基準通常只允許使用一次，以免產生較大的定位誤差。2.粗基準的選擇重點考慮：選擇不加工表面作為粗基準，若有幾個不加工表面，12二.工件裝夾和加工方法的選擇直接找正劃線找正采用夾具定位

加工方法的經濟精度、表面粗糙度與加工表面的技術要求相適應。

加工方法要能確保加工表面的幾何形狀和表面間相互位置精度的要求。

加工方法與被加工零件材料的可加工性相適應。

加工方法與生產類型相適應。

加工方法與企業(yè)現有生產條件相適應。1.工件裝夾方法選擇2.表面加工方法選擇二.工件裝夾和加工方法的選擇直接找正加工方法的經濟13三.工藝路線的擬訂粗加工階段光整加工階段精加工階段半精加工階段加工階段劃分加工階段的原因切除大量多余材料，主要提高生產率。完成次要表面加工(鉆、攻絲、銑鍵槽等)主要表面達到一定要求，為精加工作好余量準備安排在熱處理前。主要表面達到圖紙要求。進一步提高尺寸精度降低粗糙度，但不能提高形狀、位置精度1、保證加工質量2、合理使用設備3、便于安排熱處理工序4、便于及時發(fā)現毛坯缺陷5、避免重要表面損傷。1.加工階段的劃分三.工藝路線的擬訂粗加工階段光整加工階段精加工階段半精加14（1）工序集中原則：將工件的加工，集中在少數幾道工序內完成。每道工序的加工內容較多。（2）工序分散原則：將工件的加工，分散在較多的工序內進行。每道工序的加工內容很少，最少時每道工序僅一個簡單工步。（3）趨勢：工序集中（MC、FMC等）按照生產類型、零件的結構特點和技術要求、機床設備等具體生產條件工藝過程的具體工序。2.工序的合理組合（1）工序集中原則：將工件的加工，集中在少數幾道工序內完成。15基面先行先面后孔先主后次先粗后精（1）機械加工順序的安排進給路線短換刀次數少3.加工順序的安排基面先行先面后孔先主后次先粗后精（1）機械加工順序的安排進給16（2）熱處理工序的安排退火：用于高碳鋼、合金鋼等，降低硬度，便于切削；正火：用于低碳鋼，提高硬度，便于切削；調質：淬火后高溫回火預備熱處理最終熱處理去除內應力處理位置：粗加工前目的：改善切削性能，消除內應力位置：半精加工后，精加工前目的：提高強度、硬度

位置：粗加工前、后，半精加工后，精加工前目的：消除內應力，防止變形、開裂。淬火、滲碳、氮化等自然時效人工時效（2）熱處理工序的安排退火：用于高碳鋼、預備熱處理最終熱處理17（3）輔助工序的安排表面處理工序其它工序安排位置：工藝過程最后目的：美觀

位置：去毛刺、倒鈍銳邊應在淬火前，涂防銹油應在入庫前；其余可根據實際情況是但適當安排。目的：安全

位置：粗加工后、關鍵工序后、送往外車間加工前后、零件全部加工結束之后目的：質量控制。去毛刺、倒鈍銳邊去磁清洗涂防銹油檢驗工序金屬鍍層非金屬鍍層氧化膜質量檢驗特種檢驗（無損探傷、磁力探傷、水壓、超速試驗）（3）輔助工序的安排表面處理工序其它工序安排位置：工藝過程最18四.數控機床加工工藝設計用數控機床加工，工藝準備時間長（工藝分析、編程、調整試切等），而這些內容均可儲存，反復使用。有些重要的關鍵件，用普通機床加工難以達到要求，必須有專用設備，而數控機床可用軟件代替硬件，實現高精度，高質量。數控機床可以多工序集中加工，一次裝夾，完成多道工序，多種加工，效率高切加工精度好。有些零件用普通機床加工難以加工（甚至無法加工），采用數控機床加工才能順利完成。1.合理選擇被加工零件重復性投產的零件單件小批量的關鍵件工序多，加工周期長的零件特殊零件四.數控機床加工工藝設計用數控機床加工，工藝準備時有些重19與普通機床加工類似。數控機床可多工序集中加工，應注意與其前后工序的聯系。綜合考慮各表面加工的定位方式，以完成各表面的加工。協(xié)調工件、夾具和機床坐標系之間的關系內容：根據零件的技術要求進行綜合工藝分析，明確加工要求，確定加工方案，選擇合理的對刀點、刀具路徑、切削用量等。數控機床不作粗加工，因多是若干工序集中加工，故應在時效后加工。多采用大流量切削液冷卻工件及刀具。2.加工工藝設計毛坯精化和材質均勻性要求加工方法的選擇加工順序的安排工件裝夾工件冷卻方式與普通機床加工類似。數控機床可多工序集中加工，綜合考慮各表面20五.工藝過程技術經濟分析和優(yōu)化一般只考慮與工藝方案有關的生產費用。工藝方案的評價準則成本指標資金指標為實現某一方案所需的一次性資金。當該兩指標出現矛盾時需計算追加投資回收期C1－C2：全年生產費用節(jié)約額I1－I2：投資差額工藝成本與工藝過程有關的生產費用，占總成本70%～80%C＝VN＋F1.工藝方案技術經濟分析五.工藝過程技術經濟分析和優(yōu)化一般只考慮與工藝方案有工藝21行業(yè)投資回收期重型機械與造船業(yè)7年左右機床、工具4～7年汽車、拖拉機5年左右軸承、儀表3年左右一般電氣設備4年左右輕工產品2～3年投資回收期參考標準

行業(yè)投資回收期重型機械與造船業(yè)7年左右機床22采用夾具后減少的單位零件工時采用夾具節(jié)約的制造單位零件基本生產工人的工資額在考慮一定比例間接費用時，采用夾具的節(jié)約額采用夾具獲得節(jié)約額的條件兩種夾具在經濟效果相同時的臨界年產量ΔC＝（1＋δ）ΔP

CL＜