第3章機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)目標(biāo)：本章主要學(xué)習(xí)如何從零件的材料、技術(shù)要求和企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)條件出發(fā)，完成零件機(jī)械加工工藝過程的設(shè)計(jì)。通過本章的學(xué)習(xí)，在掌握工藝學(xué)基本概念基礎(chǔ)上，重點(diǎn)學(xué)習(xí)并掌握擬定零件機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)遵循的基本原則、重點(diǎn)考慮和應(yīng)解決的問題、解決問題的方法和步驟，并通過典型零件加工實(shí)例的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步加強(qiáng)重點(diǎn)知識的理解和應(yīng)用能力，初步具備制定中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。相同的零件采用不同的工藝方案生產(chǎn)時(shí)，其生產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)效益也是不同的，因此，要培養(yǎng)能綜合考慮各種因素，對不同工藝方案分析、擇優(yōu)的能力，保證零件加工后即符合圖紙的技術(shù)要求，還應(yīng)具有較高的生產(chǎn)率和滿意的經(jīng)濟(jì)性。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)3.1機(jī)械加工工藝過程的基本概念第3章機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)一3.1.1基準(zhǔn)的概念生產(chǎn)過程和工藝過程3.1.23.1.33.1.4機(jī)械加工工藝過程的組成生產(chǎn)類型與生產(chǎn)類型機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定機(jī)械加工工藝過程的基本概念3.1.1生產(chǎn)過程和工藝過程1.生產(chǎn)過程：從原材料開始直到制成產(chǎn)品的相互關(guān)聯(lián)的勞動(dòng)過程的總和。注：1）它由直接和輔助生產(chǎn)過程組成；

2）直接生產(chǎn)過程是直接使被加工對象的尺寸、形狀或相互位置、表面質(zhì)量或狀

態(tài)以及力學(xué)物理性能等產(chǎn)生一定變化的主要?jiǎng)趧?dòng)過程。它包括：毛坯的制造、零

件的機(jī)械加工、熱處理以及表面處理、產(chǎn)品的裝配和調(diào)試、檢驗(yàn)和試車、油漆等；

3）輔助生產(chǎn)過程包括生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備、工藝裝備（模具、夾具、量具、工具等）

的制造、包裝、儲存和運(yùn)輸?shù)容o助勞動(dòng)過程；

4）原材料和成品是相對，一企業(yè)的原材料可能是另一企業(yè)的產(chǎn)品。

5）依據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度不同，生產(chǎn)過程可有多單位完成

6）生產(chǎn)過程劃分為四個(gè)階段：新產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品銷售和售后服務(wù)階段。機(jī)械加工工藝過程的基本概念直接生產(chǎn)過程間接生產(chǎn)過程毛坯制造機(jī)器的裝配和檢驗(yàn)加工設(shè)備的維修專用量具和輔具制造機(jī)器的包裝毛坯機(jī)加工和熱處理機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程工件和成品儲存和運(yùn)輸專用工具和夾具制造動(dòng)力供應(yīng)機(jī)器的測試和涂裝機(jī)械加工工藝過程的基本概念機(jī)械制造工藝過程毛坯成品高質(zhì)量高效率經(jīng)濟(jì)性機(jī)床刀具夾具量具加工工藝系統(tǒng)能源切削原理信息系統(tǒng)工藝規(guī)程物料流數(shù)控程序產(chǎn)品開發(fā)機(jī)械加工工藝過程的基本概念2.機(jī)械加工工藝過程：采用各種機(jī)械加工方法(切削、磨削、特種加工等)，直接用于改變毛坯的形狀、尺寸、表面質(zhì)量，使之成為合格零件的全部勞動(dòng)過程。注：1）工藝是指制造產(chǎn)品的方法，它包含了各種制造技術(shù)和手段；

2）機(jī)械制造工藝學(xué)主要研究的是零件的機(jī)械加工和機(jī)器的裝配工藝過程。3）目的：（1）便于組織和管理生產(chǎn)；（2）合理調(diào)配和使用生產(chǎn)設(shè)備及其它生產(chǎn)資源；（3）保證零件加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率。機(jī)械加工工藝過程的基本概念3.工藝規(guī)程

由于生產(chǎn)條件的不同，同一產(chǎn)品的工藝過程不是唯一的，將適合本廠實(shí)際情況，較為先進(jìn)、合理的工藝過程確定下來形成技術(shù)文件，作為指導(dǎo)工人操作、用于生產(chǎn)管理和工藝管理等的依據(jù)，該技術(shù)文件被稱為“工藝規(guī)程”。機(jī)械加工工藝過程的基本概念3.1.2機(jī)械加工工藝過程的組成

生產(chǎn)中常把機(jī)械加工工藝過程分為若干個(gè)依次排列的工序，而工序又可分為：安裝、工位、工步和走刀。

1）工序：由一個(gè)或一組工人在同一臺機(jī)床或同一個(gè)工作地，對一個(gè)或同時(shí)對幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分機(jī)械加工工藝過程。

注：（1）“三不變，一連續(xù)”，工人（操作者）、機(jī)床（工作地點(diǎn)）和工件（被加工對象）三者不變并加上連續(xù)完成；（2）每一個(gè)工序中應(yīng)包含安裝、工位、工步、走刀；（3）同一零件，同樣加工內(nèi)容，車間加工條件及加工數(shù)量不同，可安排成不同的工序；（4）同一零件，批量和加工條件不同，工序內(nèi)容的安排往往不同。

機(jī)械加工工藝過程的基本概念階梯軸簡圖

階梯軸加工工藝過程（單件小批生產(chǎn)）工序號工

序

內(nèi)

容設(shè)

備1車端面、打頂尖孔、車全部外圓、切槽與倒角車床2銑鍵槽、去毛刺銑床3磨外圓外圓磨床機(jī)械加工工藝過程的基本概念階梯軸簡圖

階梯軸加工工藝過程（中批生產(chǎn)）工序號工

序

內(nèi)

容設(shè)

備1銑端面、打頂尖孔銑端面打頂尖孔機(jī)床2車外圓、切槽與倒角車床3銑鍵槽銑床4去毛刺鉗工臺5磨外圓外圓磨床機(jī)械加工工藝過程的基本概念2）安裝：在一道工序中，工件每一次裝夾后所完成的那部分工序。0.8φ32φ40φ25±0.07φ350-0.0170.835403050.8φ20±0.072×150150其余倒角1×45°3.22×1工序安裝工序內(nèi)容設(shè)備11車端面,打中心孔,車外圓,切退刀槽,倒角車床221銑鍵槽銑床31磨外圓磨床24去毛刺鉗工臺階梯軸單件加工工藝過程階梯軸大批量加工工藝過程

工序安裝工序內(nèi)容設(shè)備11銑端面,打中心孔銑鉆聯(lián)合機(jī)床21粗車外圓車床231精車外圓,倒角,切退刀槽車床241銑鍵槽銑床51磨外圓磨床26去毛刺鉗工臺機(jī)械加工工藝過程的基本概念3）工位：工件在機(jī)床上占據(jù)每一位置所完成的那部分工序。注：多工位加工的好處：（1）減少工件的安裝次數(shù)；（2）減少輔助時(shí)間，縮短工時(shí)，提高效率；（3）可實(shí)現(xiàn)加工時(shí)間與輔助時(shí)間重疊。機(jī)械加工工藝過程的基本概念4）工步：在加工表面不變、切削刀具不變的情況下所連續(xù)完成的那部分工序。

注：在一個(gè)工步內(nèi)，若有幾把刀具同時(shí)加工幾個(gè)不同表面，稱為復(fù)合工步。立軸轉(zhuǎn)塔車床的一個(gè)復(fù)合工步鉆孔、擴(kuò)孔復(fù)合工步機(jī)械加工工藝過程的基本概念

5）走刀：一個(gè)工步內(nèi)，被加工的某一表面，由于余量較大（需要切去的金屬層很厚）或其它原因，在切削用量不變的條件下，用同一把刀具對它進(jìn)行加工，每切削一次所完成的工步內(nèi)容。機(jī)械加工工藝過程的基本概念3.1.3生產(chǎn)類型與生產(chǎn)類型

1.

生產(chǎn)綱領(lǐng)

N=Qn（1+α%+β%）式中：Q——產(chǎn)品年產(chǎn)量（件/年）；

n——每臺產(chǎn)品中該零件數(shù)量（件/臺）；

α——備品率；

β——廢品率。注：1）生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計(jì)劃期限內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃；

2）企業(yè)根據(jù)市場需求和自身生產(chǎn)能力制定生產(chǎn)計(jì)劃，生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)劃期一般為一年，稱年生產(chǎn)綱領(lǐng)；

3）生產(chǎn)批量：一次投入或產(chǎn)出同一產(chǎn)品（或零件）的數(shù)量；

4）確定生產(chǎn)批量大小的因素：資金周轉(zhuǎn)要快；零件的加工成本要低；保證裝配和銷售有必要的儲備量（特別是易損零件）。

機(jī)械加工工藝過程的基本概念2.生產(chǎn)類型：是企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。1）單件小批生產(chǎn)

（1）產(chǎn)品種類、規(guī)格多，同一產(chǎn)品批量很少，甚至單件生產(chǎn)；（2）工作地點(diǎn)的加工對象經(jīng)常變換，很少重復(fù)；（3）應(yīng)用領(lǐng)域：重型機(jī)械、專用設(shè)備制造及新產(chǎn)品試制等。

2）大批大量生產(chǎn)（1）產(chǎn)品產(chǎn)量很大，其結(jié)構(gòu)和規(guī)格相對比較固定；（2）大多數(shù)工作地點(diǎn)按照一定生產(chǎn)節(jié)拍重復(fù)進(jìn)行某道工序加工，設(shè)備專業(yè)化程度很高；（3）應(yīng)用領(lǐng)域：汽車、拖拉機(jī)、軸承等等。3）成批（中批）生產(chǎn)（1）產(chǎn)品數(shù)量較多，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和規(guī)格在某一時(shí)間內(nèi)比較固定；（2）大部分工作地點(diǎn)分批輪流制造幾種不同產(chǎn)品，加工對象周期性重復(fù)；一批零件加工完后，調(diào)整加工設(shè)備和工藝裝備，再加工另一批零件；（3）應(yīng)用領(lǐng)域：機(jī)床、電機(jī)等。

機(jī)械加工工藝過程的基本概念注：（1）生產(chǎn)類型劃分要考慮生產(chǎn)綱領(lǐng)，還考慮產(chǎn)品本身的大小（重量和尺寸）、結(jié)構(gòu)和類型；（2）產(chǎn)品本身形狀尺寸小、結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，數(shù)量大才能按大批大量生產(chǎn)；（3）產(chǎn)品本身形狀尺寸大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量重，數(shù)量不多也考慮按大批大量生產(chǎn)

。（具體參見P10-11表1-3和表1-4）（4）成批生產(chǎn)中，批量大小可分為：小批、中批和大批生產(chǎn)。小批生產(chǎn)特點(diǎn)接近于單件生產(chǎn)特點(diǎn)，大批生產(chǎn)特點(diǎn)接近于大量生產(chǎn)特點(diǎn)，中批生產(chǎn)特點(diǎn)介于單件和大量生產(chǎn)特點(diǎn)之間。機(jī)械加工工藝過程的基本概念各種生產(chǎn)類型的工藝特征

生產(chǎn)類型工藝特征單件生產(chǎn)成批生產(chǎn)大量生產(chǎn)機(jī)床設(shè)備通用設(shè)備通用和部分專用設(shè)備廣泛使用高效專用設(shè)備夾

具通用夾具較多使用專用夾具廣泛使用高效專用夾具刀具和量具一般刀具，通用刀具和量具部分采用專用刀具和量具廣泛使用高效刀具和量具毛坯和加工余量采用木模鑄造、自由鍛，加工余量大部分采用金屬模鑄造和模鍛，加工余量中等采用金屬模機(jī)器造型，模鍛等，加工余量小工藝規(guī)程工藝過程卡工藝卡

，重要工序較詳細(xì)工藝過程卡、工序卡、內(nèi)容詳細(xì)對工人的要求需要技術(shù)水平較高的工人需要一定技術(shù)水平的工人調(diào)整工要求技術(shù)水平高，操作工技術(shù)水平要求不高機(jī)械加工工藝過程的基本概念3.1.4機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定1.

工藝規(guī)程制訂原則基本要求可歸結(jié)為加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性，三者有時(shí)相互矛盾的，如何使三者有機(jī)的統(tǒng)一是評價(jià)工藝規(guī)程制定的重要指標(biāo)。1）必須能穩(wěn)定可靠地保證零件達(dá)到圖紙技術(shù)要求；在制定工藝規(guī)程時(shí)，如發(fā)現(xiàn)圖紙某一技術(shù)要求規(guī)定不恰當(dāng)，應(yīng)向有關(guān)部門提出建議，不得擅自修改圖紙或不按圖紙要求執(zhí)行；2）充分利用企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)資源，在規(guī)定的生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)批量前提下，力爭生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本最經(jīng)濟(jì)合理；3）盡量減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保障生產(chǎn)安全，創(chuàng)造良好、文明的勞動(dòng)條件。

4）在符合本廠生產(chǎn)條件的前提下，積極采用先進(jìn)技術(shù)和工藝，減少材料和能源消耗，應(yīng)符合環(huán)保要求。工藝規(guī)程：規(guī)定產(chǎn)品或零件制造工藝過程和操作方法的工藝文件。機(jī)械加工工藝過程的基本概念2、工藝規(guī)程的作用1.指導(dǎo)生產(chǎn)做好技術(shù)準(zhǔn)備；如在生產(chǎn)展開之前的采購、設(shè)備管理、刀具及工藝裝備的設(shè)計(jì)制造等生產(chǎn)準(zhǔn)備。2.制造、監(jiān)控生產(chǎn)過程的主要技術(shù)文件；

質(zhì)量檢查、成本核算、生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)周期、保證各部門之間的配合和協(xié)調(diào)。3.組織生產(chǎn)和生產(chǎn)管理工作的依據(jù)；采購、周期計(jì)劃安排、生產(chǎn)調(diào)度、設(shè)備負(fù)荷的均衡。4.新產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大的依據(jù)。機(jī)械加工工藝過程的基本概念3.制定工藝規(guī)程的原始資料（1）產(chǎn)品零件圖和裝配圖；（2）零件生產(chǎn)綱領(lǐng)；（3）產(chǎn)品質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；（4）

現(xiàn)場生產(chǎn)條件，包括毛坯制造能力或協(xié)作關(guān)系，現(xiàn)有設(shè)備和工藝裝備規(guī)格、功能和精度，專用設(shè)備和工藝裝備的制造能力及工人技術(shù)水平等；（5）有關(guān)手冊、標(biāo)準(zhǔn)及工藝資料等。

機(jī)械加工工藝過程的基本概念

制訂工藝規(guī)程原始資料產(chǎn)品整套裝配圖、零件圖質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型毛坯情況本廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件先進(jìn)技術(shù)、工藝有關(guān)手冊、圖冊機(jī)械加工工藝過程的基本概念4.制定工藝規(guī)程的步驟1）工藝性分析主要任務(wù)是：認(rèn)真分析零件工作圖及其所在部件裝配圖，了解零件結(jié)構(gòu)和功用，分析零件結(jié)構(gòu)工藝性及各項(xiàng)技術(shù)要求，找出制訂加工工藝的主要技術(shù)關(guān)鍵和難點(diǎn)

。2）毛坯的選擇依據(jù)是零件在產(chǎn)品中的作用、生產(chǎn)綱領(lǐng)及本身結(jié)構(gòu)。3）擬訂工藝路線內(nèi)容有：選擇定位基準(zhǔn)、確定各表面加工方法、劃分加工階段和工序、安排加工順序、熱處理、檢驗(yàn)及輔助工序等。4）確定余量及工序尺寸。5）選擇設(shè)備應(yīng)使加工設(shè)備規(guī)格與工件尺寸相適應(yīng)；精度與工件精度要求相適應(yīng)，形狀與機(jī)床功能種類相適應(yīng)，生產(chǎn)率須滿足生產(chǎn)類型要求。6）確定各工序切削用量。7）填寫工藝文件。機(jī)械加工工藝過程的基本概念步驟（1）工藝性分析：分析研究產(chǎn)品圖紙生產(chǎn)大綱、生產(chǎn)類型；（2）選擇毛坯類型及制造方法；（3）擬訂工藝路線；（4）確定工序余量、工序尺寸；（5）確定各工序所用設(shè)備、工藝裝備、切削液種類。；（6）確定各工序切削用量；（7）填寫工藝文件。機(jī)械加工工藝過程的基本概念機(jī)械加工工藝過程卡機(jī)械加工工藝卡機(jī)械加工工序卡5、

工藝規(guī)程的類型機(jī)械加工工藝過程的基本概念機(jī)械加工工藝過程的基本概念機(jī)械加工工藝過程的基本概念第3章機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.2工件的安裝與定位機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)一3.2.1基準(zhǔn)的概念工件的安裝方式基準(zhǔn)的概念定位原理限制工件自由度與加工要求的關(guān)系定位基準(zhǔn)的選擇3.2.23.2.33.2.43.2.53.2工件的安裝與定位工件的安裝與定位3.2.1工件的安裝方式裝夾方式

工件在機(jī)床上的裝夾方式，取決于生產(chǎn)批量、工件大小及復(fù)雜程度、加工精度要求及定位的特點(diǎn)等。主要裝夾形式有三種：直接找正裝夾、劃線找正裝夾和夾具裝夾。

1）直接找正裝夾

將工件裝在機(jī)床上，然后按工件的某個(gè)（或某些）表面，用劃針或用百分表等量具進(jìn)行找正，以獲得工件在機(jī)床上的正確位置。直接找正裝夾效率較低，但找正精度可以很高，適用于單件小批生產(chǎn)或定位精度要求特別高的場合工件的安裝與定位2）劃線找正裝夾

這種裝夾方法是按圖紙要求在工件表面上事先劃出位置線、加工線和找正線，裝夾工件時(shí)，先按找正線找正工件的位置，然后夾緊工件。

劃線找正裝夾不需要專用設(shè)備，通用性好，但效率低，精度也不高，通常劃線找正精度只能達(dá)到0.1～0.5mm。此方法多用于單件小批生產(chǎn)中鑄件的粗加工工序。3）使用夾具裝夾

使用夾具裝夾，工件在夾具中可迅速而正確的定位和夾緊。

這種裝夾方式效率高、定位精度好而可靠，還可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和降低對工人技術(shù)水平的要求，因而廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)類型。

工件的安裝與定位直接找正安裝劃線找正安裝工件的安裝與定位工件在夾具上裝夾（滾齒夾具）工件的安裝與定位3.2.2基準(zhǔn)的概念

確定加工對象上幾何要素間幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面稱為基準(zhǔn)。

基準(zhǔn)分類

工件的安裝與定位1、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)

根據(jù)零件在裝配結(jié)構(gòu)中的裝配關(guān)系和零件本身結(jié)構(gòu)要素之間的相互位置關(guān)系，確定標(biāo)注尺寸（含角度）的起始位置，這些起始位置可以是點(diǎn)、線或面，稱之為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。軸套工件的安裝與定位2、工藝基準(zhǔn)

在工藝過程中采用的基準(zhǔn)。又可分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)與裝配基準(zhǔn)。1）工序基準(zhǔn)（Operation

Datum）——在工序圖上用來確定本工序所加工面加工后的尺寸、形狀和位置的基準(zhǔn)。盡可能用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作工序基準(zhǔn)。所選工序基準(zhǔn)盡可能用于工件的定位和工序尺寸檢查。2）定位基準(zhǔn)（Location

Datum）——加工中用作定位的基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)——未經(jīng)機(jī)械加工的表面作為定位基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)——經(jīng)過機(jī)械加工的表面作為定位基準(zhǔn)。附加基準(zhǔn)——根據(jù)加工工藝需要而專門設(shè)計(jì),如小刀架上的工藝凸臺。3）測量基準(zhǔn)（Measure

Datum）——測量時(shí)使用的基準(zhǔn)。4）

裝配基準(zhǔn)（Assembly

Datum）——裝配時(shí)確定零部件相對位置所采用的基準(zhǔn)。工件的安裝與定位附加基準(zhǔn)示例——小刀架上的工藝凸臺工件的安裝與定位3.2.3定位原理六點(diǎn)定位原理任何一個(gè)物體在空間直角坐標(biāo)系中都有

6

個(gè)自由度——分別用

表示。工件的定位就是采取一定的約束措施來限制自由度，一個(gè)自由度只需要一個(gè)約束點(diǎn)來限制。采用六個(gè)按一定規(guī)則布置的約束點(diǎn)來限制工件的六個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)完全定位，稱之為六點(diǎn)定位原理。六點(diǎn)定位原則工件的安裝與定位兩點(diǎn)注意：“點(diǎn)”的含義

——對自由度的限制，與實(shí)際接觸點(diǎn)不同，如板狀工件安放工作臺上限制了3個(gè)自由度，是三點(diǎn)定位。實(shí)際上，工件與工作臺面接觸點(diǎn)可能有多個(gè)。

與理論力學(xué)、機(jī)構(gòu)學(xué)自由度概念差別：——實(shí)質(zhì)上是位置不定度；——夾緊與定位概念分開；——工件、夾具是彈性體工件以平面3點(diǎn)定位工件的安裝與定位3.2.4限制工件自由度與加工要求的關(guān)系1、完全定位與不完全定位

工件的六個(gè)自由度均被限制，稱為完全定位。工件六個(gè)自由度中有一個(gè)或幾個(gè)自由度未被限制，稱為不完全定位。2.不完全定位主要有兩種情況：

1）工件本身相對于某個(gè)點(diǎn)、線是完全對稱的，則工件繞此點(diǎn)、線旋轉(zhuǎn)的自由度無法被限制（即使被限制也無意義）。

例如球體繞過球心軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)、圓柱體繞自身軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)等。

2）工件加工要求不需要限制某一個(gè)或某幾個(gè)自由度。如加工平板上表面，要求保證平板厚度及與下平面的平行度，則只需限制三個(gè)自由度就夠了。工件的安裝與定位工件應(yīng)限制的自由度

完全定位與不完全定位示例工件的安裝與定位3、欠定位與過定位 1)、欠定位——工件加工時(shí)必須限制的自由度未被完全限制。欠定位不能保證工件的正確安裝，因而是不允許的。工件的欠定位工件的安裝與定位2）

過定位——工件某一個(gè)自由度（或某幾個(gè)自由度）被兩個(gè)（或兩個(gè)以上）約束點(diǎn)限制。3）

過定位是否允許，要視具體情況而定。

1）如果工件的定位面經(jīng)過機(jī)械加工，且形狀、尺寸、位置精度均較高，則過定位是允許的，有時(shí)還是必要的，因?yàn)楹侠淼倪^定位不僅不會影響加工精度，還會起到加強(qiáng)工藝系統(tǒng)剛度和增加定位穩(wěn)定性的作用。

2）反之，如果工件的定位面是毛坯面，或雖經(jīng)過機(jī)械加工，但加工精度不高，這時(shí)過定位一般是不允許的，因?yàn)樗赡茉斐啥ㄎ徊粶?zhǔn)確，或定位不穩(wěn)定，或發(fā)生定位干涉等。工件的安裝與定位過定位引起夾緊變形孔與端面組合定位的過定位工件的安裝與定位過定位處理分析工件的安裝與定位3.2.5定位基準(zhǔn)的選擇

定位基準(zhǔn)的選擇是零件加工工藝規(guī)程制定的重要問題，要深刻理解并牢固掌握粗基準(zhǔn)及精基準(zhǔn)的選擇原則，并會靈活地使用這些原則。定位基準(zhǔn)1.粗基準(zhǔn)2.精基準(zhǔn)3.輔助基準(zhǔn)采用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)。采用經(jīng)過加工的表面作為定位基準(zhǔn)。零件上根據(jù)機(jī)械加工工藝需要而專門設(shè)計(jì)的定位基準(zhǔn)工藝孔或工藝凸臺工件的安裝與定位1、粗基準(zhǔn)選擇1）不加工表面原則：要求保證工件上加工面與不加工面的相互位置要求，應(yīng)要以不加工面為粗基準(zhǔn)。保證不加工表面與加工表面相互位置關(guān)系；多個(gè)情況下，選位置精度較高；被加工零件上有不加工表面應(yīng)選不加工面為粗基準(zhǔn)，以保證不加工表面相對于加工表面具有較為精確的相對位置。2）余量最小原則：要求保證工件重要表面加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面的毛坯面為粗基準(zhǔn)。余量足夠；重要表面余量均勻；總金屬切除量少

工件的安裝與定位套的粗基準(zhǔn)選擇階梯軸粗基準(zhǔn)選擇工件的安裝與定位5）.大而平原則。：應(yīng)盡可能平整、光潔，且有足夠大，不得有鍛造飛邊、鑄造澆、冒口或其它缺陷。也不宜選用鑄造分型面。4）.粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向不得重復(fù)使用原則：粗基準(zhǔn)本身是毛坯表面，精度和粗糙度較差，如果重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)，就會造成較大位置誤差。3）.重要表面原則。如果必須保證工件上某重要表面加工余量均勻，則應(yīng)該選擇該表面作為粗基準(zhǔn)。如加工車床床身

床身粗基準(zhǔn)選擇比較工序1工序1工序2（a）工序2（b）工件的安裝與定位2、精基準(zhǔn)選擇1）基準(zhǔn)重合原則

應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，即“基準(zhǔn)重合”原則?？杀苊饣鶞?zhǔn)不重合而產(chǎn)生的定位誤差。在對加工面位置尺寸和位置關(guān)系有決定性影響的工序中，特別是當(dāng)位置公差要求較嚴(yán)時(shí)，一般不應(yīng)違反這一原則。否則，將由于存在基準(zhǔn)不重合誤差，而增大加工難度。 ☆1）定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)； ☆2）特別是最終工序； ☆3）目的避免基準(zhǔn)不重合誤差。工件的安裝與定位2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則以某一表面作精基準(zhǔn)定位，可方便加工大多數(shù)（或全部）表面，應(yīng)盡早將該基準(zhǔn)面加工出來，并達(dá)到一定精度，以后大多數(shù)（或全部）工序均以其為精基準(zhǔn)。

1）有利于保證各加工表面之間的位置精度；

2）可簡化夾具設(shè)計(jì)，減少工件搬動(dòng)和翻轉(zhuǎn)次數(shù)。注：采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則常會帶來基準(zhǔn)不重合，需針對具體問題具體分析，根據(jù)實(shí)際情況選擇精基準(zhǔn)，具體如下：

1）大部分表面采用同一組精基加工；

2）簡化工藝規(guī)程和夾具設(shè)計(jì)與制造；

3）減少基準(zhǔn)變換所帶來的基準(zhǔn)更換誤差。工件的安裝與定位3）自為基準(zhǔn)原則

對精度要求很高的表面，精密加工時(shí)，為保證加工精度，加工余量小且均勻，可以已精加工表面自身為定位基準(zhǔn)，即"自為基準(zhǔn)"原則。

在導(dǎo)軌磨床上磨床身導(dǎo)軌面

工件的安裝與定位4）互為基準(zhǔn)原則：對某些位置精度要求高的表面，可采用互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的方法來保證其位置精度。軸徑軸徑錐孔

如臥式銑床主軸，前端7:24錐孔對支承軸徑的同軸度要求很高，為保證這一要求，采用互為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，工藝過程如下：

1）以精車后的前后支撐軸頸為基準(zhǔn)粗、精車錐孔（通孔已鉆出）及后端φ38H9錐孔(錐度為1:5）作輔助基準(zhǔn)；分別以7:24錐孔和φ38H9錐孔定位裝前、后堵，粗、精磨支承軸頸及各外圓面；

2）以支承軸頸為基準(zhǔn)粗、精磨7:24錐孔。通過互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工，確保兩者的同軸度誤差滿足設(shè)計(jì)要求。5)在精基準(zhǔn)的選擇中應(yīng)盡量保證夾具結(jié)構(gòu)簡單，定位穩(wěn)定可靠，操作簡單方便。第3章機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.3工藝路線的擬定機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)一3.3.1基準(zhǔn)的概念表面加工方法的選擇3.3.23.3.33.3.4加工階段的劃分工序的集中與分散加工順序的安排工藝路線的擬定擬定工藝路線是制定工藝規(guī)程的關(guān)鍵性一步，應(yīng)多提出幾種方案，分析擇優(yōu)。這個(gè)過程中重點(diǎn)考慮下面幾個(gè)方面的問題：各表面加工方法的確定；是否要?jiǎng)澐旨庸るA段；確定工序集中與分散的程度；確定各個(gè)表面的加工順序和裝夾方法；工藝路線的擬定3.3.1表面加工方法的選擇應(yīng)考慮以下因素：

1）加工方法的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度。

2）工件的材料與熱處理。

3）工件的形狀及尺寸。

4）生產(chǎn)批量的大小。

5）本廠和本車間現(xiàn)有的設(shè)備條件和工人的技術(shù)水平。

外圓表面、孔及平面加工方案參見表。工藝路線的擬定序號加

工

方

案經(jīng)濟(jì)精度等級表面粗糙度Ra/μm適用范圍1粗車IT11以下50～12.5主要用于淬火鋼以外的各種金屬2粗車—半精車IT8～I(xiàn)T106.2～3.23粗車—半精車—精車IT7～I(xiàn)T81.6～0.84粗車—半精車—精車—滾壓（或拋光）IT7～I(xiàn)T80.2～0.0255粗車—半精車—磨削IT7～I(xiàn)T80.8～0.4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IT6～I(xiàn)T70.4～0.17粗車—半精車—粗磨—精磨—超精加工IT50.1～RZ0.18粗車—半精車—精車—金剛石車IT5～I(xiàn)T70.1～0.025主要用于要求較高的有色金屬加工9粗車—半精車—粗磨—精磨—超精磨或鏡面磨IT5以上0.025～RZ0.05

極高精度的外圓加工10粗車—半精車—粗磨—研磨IT5以上0.1～RZ0.05外圓表面的加工方案工藝路線的擬定序號加工方案經(jīng)濟(jì)精度等級表面粗糙度Ra/μm適用范圍1鉆IT11～I(xiàn)T1212.5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（一般孔徑小于20mm）2鉆—鉸IT93.2～1.63鉆—粗鉸—精鉸IT7～I(xiàn)T81.6～0.84鉆—擴(kuò)IT10～I(xiàn)T1112.5～6.3同上，一般孔徑小于30mm5鉆—擴(kuò)—鉸IT8-IT93.2～1.66鉆—擴(kuò)—粗鉸—精鉸IT71.6～0.87鉆—擴(kuò)—機(jī)鉸—手鉸IT6～I(xiàn)T70.4～0.18鉆—擴(kuò)—拉IT7～I(xiàn)T91.6～0.1大批大量生產(chǎn)9粗鏜（或擴(kuò)）IT11～I(xiàn)T1212.5～6.3主要用于加工除淬火鋼外各種材料，毛坯有鑄出孔或鍛出孔10粗鏜—半精鏜IT8～I(xiàn)T93.2～1.611粗鏜—半精鏜—精鏜IT7～I(xiàn)T81.6～0.812粗鏜—半精鏜—精鏜—浮動(dòng)鏜刀精鏜IT6～I(xiàn)T70.8～0.413粗鏜（擴(kuò)

）—半精鏜—磨孔IT7～I(xiàn)T80.8～0.2主要用于淬火鋼，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IT6～I(xiàn)T70.2～0.115粗鏜—半精鏜—精鏜—金鋼鏜IT6～I(xiàn)T70.4～0.05主要用于精度要求高的有色金屬加工16鉆—（擴(kuò)）—粗鉸—精鉸—珩磨；鉆—（擴(kuò)）—拉—珩磨；粗鏜—半精鏜—精鏜—珩磨IT6～I(xiàn)T7 0.2～0.025精度要求很高的孔17以研磨代替上述方案中的珩磨IT6級以上

孔的典型加工方案工藝路線的擬定序號加

工

方

案經(jīng)濟(jì)精度等級表面粗糙度Ra/μm適用范圍1粗車—半精車IT96.3～3.2端面2粗車—半精車—精車IT7～I(xiàn)T81.6～0.83粗車—半精車—磨削IT8～I(xiàn)T90.8～0.24粗銑—精銑—刮研IT6～I(xiàn)T70.8～0.1精度要求較高的不淬硬平面；批量較大時(shí)宜采用寬刃細(xì)刨方案5以寬刃細(xì)刨代替上述方案中的刮研IT70.8～0.26粗銑—精銑—磨削IT70.8～0.2精度要求高的淬硬平面或不淬硬平面7粗銑—精銑—粗磨—精磨IT6～I(xiàn)T70.4～0.028粗銑—拉IT7～I(xiàn)T90.8～0.2大量生產(chǎn)中較小的平面（精度視拉刀精度而定）9粗銑—精銑—磨削—研磨IT6級以上0.1～RZ0.05高精度平面平面的典型加工方案工藝路線的擬定3.3.2加工階段的劃分

1）粗加工階段——主要任務(wù)是去除加工面多余的材料,并加工出精基準(zhǔn)。主要問題是提高生產(chǎn)率。

2）半精加工階段——使加工面達(dá)到一定的加工精度，為精加工作好準(zhǔn)備。繼續(xù)切除余量；主要表面達(dá)到一定的精度，留一定的精加工余量，為精加工作準(zhǔn)備；完成一些次要表面加工。

3）精加工階段——使加工面精度和表面粗糙度達(dá)到要求。切除余量少；主要表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度、形位精度和粗糙度

4）光整加工階段——精密和超精密加工采用一些高精度的加工方法，最終達(dá)到圖紙的精度要求。切除余量極少；降低表面粗糙度；達(dá)到極高精度；一般不能提高形位精度。工藝路線的擬定1）有利于保證零件的加工質(zhì)量；2）有利于設(shè)備的合理使用和精密機(jī)床的精度保持；3）有利于安插輔助工序（熱處理、檢查、清理等）；4）有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，以減少損失。劃分加工階段的好處明顯，但并非絕對5）精加工安排在最后也可避免精加工好的表面受到損傷。工藝路線的擬定3.3.3工序的集中與分散1）定義：在一次安裝加工盡可能多的表面，即在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成工件的加工，每道工序加工內(nèi)容較多。優(yōu)點(diǎn)：

1）減少裝夾次數(shù)，夾具數(shù)目少。一次裝夾加工多面，易保證各加工表面間的位置精度。工藝路線短，減少工序間的運(yùn)輸量，縮短生產(chǎn)周期，重型零件加工方便；

2）所需設(shè)備數(shù)目少，減少操作工人數(shù)量和機(jī)床占地面積，有利于簡化生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作；

3）簡化了生產(chǎn)計(jì)劃與組織工作；

4）需采用高生產(chǎn)率機(jī)床和工藝裝備，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，投資大，要求可靠性高。大批量生產(chǎn)，多采用如轉(zhuǎn)塔車床、多刀車床、單軸或多軸自動(dòng)、半自動(dòng)車床和多工位銑、鏜床等，設(shè)備生產(chǎn)率較高，價(jià)格高，要求調(diào)整和維修人員技術(shù)水平較高。1.工序集中工藝路線的擬定2.工序分散

1）定義：將各表面的加工分散在較多工序內(nèi)進(jìn)行，即工序數(shù)目多，工藝路線長，每道工序內(nèi)容很少，最少僅一個(gè)簡單的工步。

2）工序分散的特點(diǎn)（1）采用的設(shè)備和工藝裝備結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整和維修方便，對操作工人技術(shù)水平要求不高，易于平衡工序時(shí)間和組織流水線生產(chǎn)；（2）可采用最合理的切削用量，減少基本時(shí)間；（3）所需設(shè)備數(shù)量多，操作工人多，工藝路線長，生產(chǎn)場地面積大。工藝路線的擬定3.工序集中與工序分散的應(yīng)用一般情況下，單件小批量生產(chǎn)均在通用機(jī)床上采用工序集中進(jìn)行生產(chǎn)，以免機(jī)床負(fù)荷不足；中批以上生產(chǎn)中，可采用專用、高效機(jī)床實(shí)現(xiàn)工序集中，或者采用通用機(jī)床加專用工藝裝備采用工序分散組織生產(chǎn)。對于重型零件，工序應(yīng)適當(dāng)集中，避免頻繁搬運(yùn)工件；對于剛性差而精度高的精密零件，工序應(yīng)分散安排。工藝路線的擬定

1）集中和分散是指工序內(nèi)容而言2）單件小批集中；大批量生產(chǎn)集中分散均可3）集中是發(fā)展趨勢4）不能絕對化注意事項(xiàng)工藝路線的擬定3.3.4加工順序的安排機(jī)械加工工序的安排基準(zhǔn)先行——先加工基準(zhǔn)面，再加工其他表面。先主后次——也有兩層含義：

1）先考慮主要表面加工，再安排次要表面加工，次要表面加工常常從加工方便與經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)進(jìn)行安排。

2）次要表面和主要表面之間往往有相互位置要求，一般在主要表面加工后，再以主要表面定位加工次要表面。先粗后精先粗加工，再半精加工，最后安排精加工和光整加工。工藝路線的擬定2.熱處理工序及表面處理工序的安排預(yù)備熱處理。正火、退火能消除毛坯制造時(shí)的內(nèi)應(yīng)力，改善切削性能，一般安排在粗加工之前。時(shí)效處理用于減少工件的變形，一般安排在粗加工前后。對精密零件，需多次進(jìn)行時(shí)效處理。調(diào)質(zhì)能消除內(nèi)應(yīng)力，改善切削性能并獲得較好的力學(xué)性能，常安排在粗加工后。最終熱處理。常用的有淬火、滲碳淬火、氮化等，主要用于提高零件表面的硬度和耐磨性，常安排在精加工（磨削）之前。由于氮化層很薄，熱處理后零件變形小，也可安排在終加工之后或粗磨之后、精磨之前。工藝路線的擬定

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(diào)質(zhì)：淬火后高溫回火預(yù)備熱處理最終熱處理去除內(nèi)應(yīng)力處理位置：粗加工前目的：改善切削性能，消除內(nèi)應(yīng)力位置：半精加工后，精加工前目的：提高強(qiáng)度、硬度

位置：粗加工前、后，半精加工后，精加工前目的：消除內(nèi)應(yīng)力，防止變形、開裂。淬火、滲碳、氮化等自然時(shí)效人工時(shí)效工藝路線的擬定3.檢驗(yàn)工序的安排除操作工人自檢外，下列情況應(yīng)安排檢驗(yàn)工序：粗加工之后，精加工之前；零件轉(zhuǎn)換車間前后；重要工序前后；特種性能（磁力探傷、密封性等）檢驗(yàn)之前；全部加工完畢之后。工藝路線的擬定輔助工序的安排金屬鍍層非金屬鍍層氧化膜表面處理工序檢驗(yàn)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(yīng)在淬火前目的：安全

位置：粗加工后、關(guān)鍵工序后、送往外車間加工前后、零件全部加工結(jié)束之后目的：質(zhì)量控制。質(zhì)量檢驗(yàn)特種檢驗(yàn)（無損探傷、磁力探傷、水壓、超速試驗(yàn)）去毛刺、倒鈍銳邊去磁清洗涂防銹油第3章機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.4工序內(nèi)容的確定機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)一3.4.1基準(zhǔn)的概念加工余量和工序尺寸的確定3.4.23.4.33.4.43.4.5機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的確定切削液的合理選擇切削用量的合理確定時(shí)間定額的確定工序內(nèi)容的確定3.4.1加工余量和工序尺寸的確定1.加工余量的概念1）加工余量：加工過程中從加工表面切去材料層厚度。2）工序（工步）余量：某一表面在某一工序（工步）中所切去的材料層厚度。

（1）對于被包容表面a）b）c）d）Zbab工序加工余量ZbbabaZb2Zb2Zb2Zb2ab（2）對于包容表面式中Zb——本工序余量；

a——前工序尺寸；

b——本工序尺寸。工序內(nèi)容的確定3）總加工余量：零件從毛坯變?yōu)槌善非谐牧蠈涌偤穸?。式中ZS——總加工余量；

Zi——第i道工序加工余量；

n——該表面加工工序數(shù)。4）最大余量（被包容尺寸）（包容尺寸）5）最小余量（被包容尺寸）（包容尺寸）工序內(nèi)容的確定2.影響加工余量的因素

加工余量大小對工件加工質(zhì)量和生產(chǎn)率影響很大。余量過大不僅浪費(fèi)材料，而且增加加工時(shí)間，增大機(jī)床和刀具負(fù)荷，生產(chǎn)率降低，成本增加。余量過小難以消除前面工序的各種誤差和表面缺陷，會造成局部加工不到（表面留下黑皮），影響加工質(zhì)量，產(chǎn)生廢品。上道工序的表面質(zhì)量（包括表面粗糙度Ha和表面破壞層深度Sa）前道工序的工序尺寸公差（Ta）前道工序的位置誤差（ρa(bǔ)）本工序工件的安裝誤差（εb）本工序的加工余量必須滿足下式：用于雙邊余量：Z≥2（Ha+Sa）+Ta+2|ρa(bǔ)+εb|單邊余量：Z≥Ha+Sa+Ta+|ρa(bǔ)+εb|

工序內(nèi)容的確定1）上道工序尺寸公差Ta

本道工序余量公差大小等于上道工序尺寸公差與本道工序尺寸公差之和。上道工序尺寸公差愈大，本道工序基本余量和最大余量數(shù)值也愈大。2）上道工序產(chǎn)生表面粗糙度Ha和表面缺陷層Sa

在上道工序加工后的表面或毛坯表面上，存在著表面微觀粗糙度值Rz和表面缺陷層Ha（包括冷硬層、氧化層、裂紋等），須本工序切除。

毛坯表面平整度差別較大，有表面凹陷。表面金屬層不同于表皮內(nèi)部。鑄件，有硬外皮（白口鐵）；鍛件有氧化層和脫碳層。表面層有可能存在缺陷，表現(xiàn)為表層硬度較高。如用刀具刀刃來切削這種表層，將會加速刀具磨損，刀具切入金屬層厚度應(yīng)大于表面層厚度。

表面層狀態(tài)工序內(nèi)容的確定3）上道工序各表面形位誤差（空間誤差）ρa(bǔ)

包括軸線直線度、位置度及平行度；軸線與平面垂直度；階梯軸各外圓同軸度；平面平面度、平行度等。產(chǎn)生原因：（1）上道工序加工方法引起的；（2）熱處理后變形等產(chǎn)生的；（3）毛坯帶來的，雖經(jīng)加工，仍未完全糾正。

ρa(bǔ)數(shù)值與上道工序加工方法和零件結(jié)構(gòu)有關(guān)，大小需根據(jù)具體情況具體分析。可用近似計(jì)算法或相關(guān)資料確定，有的則需抽樣檢查，統(tǒng)計(jì)分析。若存在兩種以上空間偏差可用向量和表示。

上道工序各表面形位誤差工序內(nèi)容的確定4）本工序加工時(shí)的裝夾誤差εb

包括定位和夾緊誤差。直接影響被加工表面與刀具的相對位置，夾緊力F的波動(dòng)使工件定位基準(zhǔn)發(fā)生位移，加工余量應(yīng)包括這項(xiàng)誤差?？臻g誤差和裝夾誤差有方向性，二者對加工余量的影響應(yīng)是向量和。

本工序加工時(shí)的裝夾誤差工序內(nèi)容的確定3、加工余量確定方法計(jì)算法

采用計(jì)算法確定加工余量比較準(zhǔn)確，但需掌握必要的統(tǒng)計(jì)資料和具備一定的測量手段。查表法

利用各種手冊所給表格數(shù)據(jù)，再結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行必要修正，以確定加工余量。此法方便、迅速，生產(chǎn)上應(yīng)用較多。

需指出：目前國內(nèi)各種手冊所給的余量多數(shù)為基本余量，基本余量等于最小余量與上一工序尺寸公差之和，即基本余量中包含了上一工序尺寸公差，此點(diǎn)在應(yīng)用時(shí)需加以注意。經(jīng)驗(yàn)法

由一些有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員或工人根據(jù)現(xiàn)場條件和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定加工余量。此法多用于單件小批生產(chǎn)。工序內(nèi)容的確定 4、工序尺寸與公差的確定基準(zhǔn)重合情況1）確定各工序加工余量；（有關(guān)手冊或企業(yè)工藝資料）

2）從最終加工工序開始（設(shè)計(jì)尺寸），逐次加上（被包容面）或減去（包容面）每道工序的加工余量，可得到各工序的基本尺寸；3）除最終加工工序取設(shè)計(jì)尺寸公差外，其余各工序按各加工方法所對應(yīng)的加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸公差；4）除最終工序外，其余各工序按“入體”標(biāo)注工序尺寸公差；5）毛坯余量通常由毛坯圖給出，第1工序余量由計(jì)算確定。

在工藝基準(zhǔn)無法與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合情況下，或基準(zhǔn)在后續(xù)工序中要被加工的情況下，需通過工藝尺寸鏈進(jìn)行工序尺寸公差的換算。工序內(nèi)容的確定例：試確定圖示零件工序尺寸及公差。工序內(nèi)容的確定工序尺寸計(jì)算表工序內(nèi)容的確定工序尺寸計(jì)算表工序內(nèi)容的確定對于外圓表面工序尺寸計(jì)算表工序內(nèi)容的確定工序尺寸計(jì)算表工序內(nèi)容的確定工序尺寸計(jì)算表工序內(nèi)容的確定工序內(nèi)容的確定3.4.2機(jī)床設(shè)備及工藝裝備的確定1.機(jī)床設(shè)備的選擇選擇設(shè)備應(yīng)使加工設(shè)備規(guī)格與工件尺寸相適應(yīng)；精度與工件精度要求相適應(yīng)，形狀與機(jī)床功能種類相適應(yīng)，生產(chǎn)率須滿足生產(chǎn)類型要求機(jī)床的規(guī)格應(yīng)與所加工的零件的外形輪廓尺寸相適應(yīng)，小工件選擇小機(jī)床，大工件選擇大機(jī)床。機(jī)床的功率應(yīng)與該工序加工中切削力的大小相適應(yīng)。例如，粗加工時(shí)，應(yīng)選擇功率較大的機(jī)床，精加工時(shí)，可選擇功率小的機(jī)床。機(jī)床的加工精度應(yīng)與該工序加工精度相適應(yīng)，尤其是精加工中，機(jī)床的精度對達(dá)到零件的加工要求至關(guān)重要。機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，批量越大，越應(yīng)重視生產(chǎn)效率，采用高效機(jī)床。(5)選擇機(jī)床時(shí)應(yīng)盡量考慮工廠目前的現(xiàn)有條件，發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的潛力，以減少購置新設(shè)備的開支。工序內(nèi)容的確定2.工藝裝備的選擇夾具的選擇。單件小批量生產(chǎn)中，盡量選擇通用夾具，在條件許可時(shí)，也可選擇組合夾具。在中批以上的生產(chǎn)中，可以選擇效率較高的專用夾具。刀具的選擇。選擇刀具時(shí)要考慮加工方法、工件的加工精度和表面粗糙度，還要考慮工件的材料、加工的生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性以及所采用機(jī)床的技術(shù)性能等，應(yīng)優(yōu)先選擇標(biāo)準(zhǔn)刀具，如果標(biāo)準(zhǔn)刀具無法滿足加工尺寸要求或需要提高生產(chǎn)效率時(shí)，可采用專用、高效刀具。量具的選擇。選擇量具的主要依據(jù)是零件的生產(chǎn)類型及加工尺寸的大小和精度。單件小批量生產(chǎn)中主要采用游標(biāo)卡尺、千分尺等通用量具，在大批量生產(chǎn)中，廣泛應(yīng)用各種量規(guī)、卡板和高效的專用檢具。工序內(nèi)容的確定3.4.3切削液的合理選擇切削液的作用：冷卻潤滑清洗防銹

選擇切削液時(shí)主要考慮工件材料、刀具材料、加工方法、加工要求、機(jī)床類別等工序內(nèi)容的確定3.4.4切削用量的合理確定

在工藝規(guī)程中要規(guī)定出每一道工序中的每一個(gè)工步的切削用量，以便指導(dǎo)工人操作。在選擇切削用量時(shí)以保證加工質(zhì)量為第一位，此外還要考慮提高生產(chǎn)率和降低成本以及確保刀具有合理的使用壽命。切削用量的確定方法和步驟已在第1章中詳細(xì)介紹，此處不再贅述。

在單件小批量生產(chǎn)中，工藝文件比較簡單，常常不規(guī)定出具體的切削用量值，而由操作工人根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行確定。工序內(nèi)容的確定3.4.5時(shí)間定額的確定1）定義:

在一定生產(chǎn)條件下，生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時(shí)間。2）組成（1）基本時(shí)間：直接改變生產(chǎn)對象性質(zhì)，使其成為合格產(chǎn)品或達(dá)到工序要求所需時(shí)間（包括切入、切出時(shí)間）。（2）輔助時(shí)間：實(shí)現(xiàn)工藝過程必進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作時(shí)間，如裝卸工件、啟停機(jī)床、改變切削用量及進(jìn)退刀等。（3）布置工作地時(shí)間：包括更換刀具、潤滑機(jī)床、清理切屑、收拾工具等。（4）休息和生理需要時(shí)間：工人在工作班內(nèi)，為恢復(fù)體力和滿足生理需要所需時(shí)間。（5）準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間：如熟悉工藝文件、領(lǐng)取毛坯、安裝夾具、調(diào)整機(jī)床、發(fā)送成品等。工序內(nèi)容的確定3）單件時(shí)間與單件工時(shí)定額計(jì)算◆（1）單件時(shí)間：◆（2）單件工時(shí)定額：T單件=t基＋t輔＋t布置＋t休=t作業(yè)＋t布置＋t休

T定額=T單件＋t準(zhǔn)終/n

◆（3）基本時(shí)間：第3章機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.5工藝尺寸鏈機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)一3.5.1基準(zhǔn)的概念概述3.5.23.5.3尺寸鏈的計(jì)算方法工藝尺寸鏈的應(yīng)用工藝尺寸鏈基準(zhǔn)不重合時(shí)，工序尺寸及其公差的計(jì)算

當(dāng)零件加工過程中多次轉(zhuǎn)換工藝基準(zhǔn)，引起測量基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)或工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，需利用工藝尺寸鏈原理進(jìn)行工序尺寸及其公差的計(jì)算。設(shè)計(jì)尺寸鏈在“公差與技術(shù)測量”中已經(jīng)介紹，裝配尺寸鏈將在第6章介紹，本節(jié)主要針對零件加工和測量過程中的遇到的工藝尺寸鏈問題進(jìn)行介紹。工藝尺寸鏈3.5.1概述1.

尺寸鏈定義

在零件加工或機(jī)器裝配過程中，由相互聯(lián)系的尺寸形成的封閉尺寸組，稱為尺寸鏈。工藝尺寸鏈——在加工過程中，由同一零件有關(guān)工序尺寸所形成的尺寸鏈。

裝配尺寸鏈——在機(jī)器設(shè)計(jì)和裝配過程中，由有關(guān)零件尺寸形成的尺寸鏈。2.

尺寸鏈的環(huán)——

指組成尺寸鏈的每一個(gè)尺寸。封閉環(huán)——在零件加工過程或機(jī)器裝配過程中最終形成的環(huán)（或間接得到的環(huán)）。組成環(huán)——尺寸鏈中除封閉環(huán)以外的各環(huán)。對于工藝尺寸鏈來說，組成環(huán)的尺寸一般是由加工直接得到的。增環(huán)（該環(huán)變動(dòng)（增大或減?。┮鸱忾]環(huán)同向變動(dòng)（增大或減?。┑沫h(huán)）與減環(huán)（反之）。工藝尺寸鏈

圖示工件如先以A面定位加工C面，得尺寸A1然后再以A面定位用調(diào)整法加工臺階面B，得尺寸A2，要求保證B面與C面間尺寸A0；A1、A2和A0這三個(gè)尺寸構(gòu)成了一個(gè)封閉尺寸組，就成了一個(gè)尺寸鏈。工藝尺寸鏈特征組成

1、封閉性

2、關(guān)聯(lián)性。環(huán)——尺寸鏈中的每一個(gè)尺寸。它可以是長度或角度。封閉環(huán)——在零件加工或裝配過程中間接獲得或最后形成的環(huán)。組成環(huán)——尺寸鏈中對封閉環(huán)有影響的全部環(huán)。

組成環(huán)又可分為增環(huán)和減環(huán)。

增環(huán)——若該環(huán)的變動(dòng)引起封閉環(huán)的同向變動(dòng)，則該環(huán)為增環(huán)．

減環(huán)——若該環(huán)的變動(dòng)引起封閉環(huán)的反向變動(dòng)。則該環(huán)為減環(huán)。工藝尺寸鏈3、增、減環(huán)判別方法在尺寸鏈圖中用首尾相接的單向箭頭順序表示各尺寸環(huán)，其中與封閉環(huán)箭頭方向相反者為增環(huán),與封閉環(huán)箭頭方向相同者為減環(huán)。A1A0A2A3封閉環(huán)減環(huán)增環(huán)舉例：工藝尺寸鏈4.工藝尺寸鏈的建立

1、確定封閉環(huán)

2、組成環(huán)確定1、加工順序或裝配順序確定后才能確定封閉環(huán)。2、封閉環(huán)的基本屬性為“派生”，表現(xiàn)為尺寸間接獲得。

關(guān)鍵

關(guān)鍵

要領(lǐng)1、設(shè)計(jì)尺寸往往是封閉環(huán)。2、加工余量往往是封閉環(huán)（靠火花磨除外）。

關(guān)鍵

關(guān)鍵1、封閉環(huán)確定后才能確定。2、直接獲得。3、對封閉環(huán)有影響工藝尺寸鏈5.尺寸鏈的分類

1）、按應(yīng)用范圍分類1）工藝尺寸鏈——全部組成環(huán)為同一零件工藝尺寸所形成的尺寸鏈。2）裝配尺寸鏈——全部組成環(huán)為不同零件設(shè)計(jì)尺寸所形成的尺寸鏈。3）零件尺寸鏈——全部組成環(huán)為同一零件設(shè)計(jì)尺寸所形成的尺寸鏈。4）設(shè)計(jì)尺寸鏈——裝配尺寸鏈與零件尺寸鏈，統(tǒng)稱為設(shè)計(jì)尺寸鏈。工藝尺寸鏈1）長度尺寸鏈—全部環(huán)為長度的尺寸鏈2）角度尺寸鏈—全部環(huán)為角度的尺寸鏈3）直線尺寸鏈——

全部組成環(huán)平行于封閉環(huán)的尺寸鏈。4）平面尺寸鏈——

全部組成環(huán)位于一個(gè)或幾個(gè)平行平面內(nèi)，但某些組成環(huán)不平行于封閉環(huán)的尺寸鏈。5）空間尺寸鏈——組成環(huán)位于幾個(gè)不平行平面內(nèi)的尺寸鏈。2)、按幾何特征及空間位置分類工藝尺寸鏈工藝尺寸鏈3.5.2尺寸鏈計(jì)算方法

1.極值法

（1）極值法各環(huán)基本尺寸之間的關(guān)系封閉環(huán)的基本尺寸A0等于增環(huán)的基本尺寸之和減去減環(huán)的基本尺寸之和，即（2）各環(huán)極限尺寸之間的關(guān)系封閉環(huán)的最大極限尺寸A0max等于增環(huán)的最大極限尺寸之和減去減環(huán)的最小極限尺寸之和，即工藝尺寸鏈

封閉環(huán)的最小極限尺寸A0min等于增環(huán)的最小極限尺寸之和減去減環(huán)的最大極限尺寸之和，即(3)

各環(huán)上、下偏差之間的關(guān)系

封閉環(huán)的上偏差ES(A0)等于增環(huán)的上偏差之和減去減環(huán)的下偏差之和，即

封閉環(huán)的下偏差EI(A0)等于增環(huán)下偏差之和減去減環(huán)的上偏差之和，即工藝尺寸鏈

（4）各環(huán)公差之間的關(guān)系

封閉環(huán)的公差T(A0)等于各組成環(huán)的公差T(Ai)之和，即

極值法解算尺寸鏈的特點(diǎn)是：簡便、可靠，但當(dāng)封閉環(huán)公差較小，組成環(huán)數(shù)目較多時(shí)，分?jǐn)偟礁鹘M成環(huán)的公差可能過小，從而造成加工困難，制造成本增加，在此情況小，常采用概率法進(jìn)行尺寸鏈的計(jì)算。工藝尺寸鏈2.概率法特點(diǎn)：以概率論理論為基礎(chǔ)，計(jì)算科學(xué)、復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)效果好，用于環(huán)數(shù)較多的大批大量生產(chǎn)中。假定各環(huán)尺寸按正態(tài)分布，且其分布中心與公差帶中心重合。

(1)各環(huán)公差之間的關(guān)系

(2)各環(huán)平均尺寸之間的關(guān)系

(3)各環(huán)平均偏差之間的關(guān)系

當(dāng)計(jì)算出各環(huán)的公差、平均尺寸、平均偏差之后，應(yīng)按將該環(huán)的公差對平均尺寸按雙向?qū)ΨQ分布，即寫成，然后將之改寫成上下偏差的形式，即工藝尺寸鏈3.尺寸鏈計(jì)算的幾種情況

(1)正計(jì)算——已知各組成環(huán)，求封閉環(huán)。正計(jì)算主要用于驗(yàn)算所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品能否滿足性能要求及零件加工后能否滿足零件的技術(shù)要求。

(2)反計(jì)算——已知封閉環(huán)，求各組成環(huán)。反計(jì)算主要用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工和裝配工藝計(jì)算等方面，在實(shí)際工作中經(jīng)常碰到。反計(jì)算的解不是唯一的。如何將封閉環(huán)的公差正確地分配給各組成環(huán)，這里有一個(gè)優(yōu)化的問題。

（3）中間計(jì)算——已知封閉環(huán)和部分組成環(huán)的基本尺寸及公差，求其余的一個(gè)或幾個(gè)組成環(huán)基本尺寸及公差（或偏差）。

中間計(jì)算可用于設(shè)計(jì)計(jì)算與工藝計(jì)算，也可用于驗(yàn)算。工藝尺寸鏈3.5.3工藝尺寸鏈的應(yīng)用1.基準(zhǔn)不重合時(shí)的工序尺寸換算圖3-26測量尺寸鏈?zhǔn)纠鼳2

若實(shí)測A2=40.30，按上述要求判為廢品，但此時(shí)如A1=50，則實(shí)際A0=9.7，仍合格，即“假廢品”。當(dāng)實(shí)測尺寸與計(jì)算尺寸的差值小于尺寸鏈其它組成環(huán)公差之和時(shí)，可能為假廢品。采用專用檢具可減小假廢品出現(xiàn)的可能性。

圖3-26所示零件，尺寸A0不好測量，改測尺寸A2

，試確定A2的大小和公差。

由新建立的尺寸鏈可解出：

A2是測量直接得到的尺寸，是組成環(huán)；A0是間接保證的，是封閉環(huán)。計(jì)算尺寸鏈可得到：【解】1)測量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)的工序尺寸的計(jì)算★

假廢品問題：工藝尺寸鏈

只要測量尺寸的超差量小于或等于其余組成環(huán)尺寸公差之和，就有可能出現(xiàn)假廢品，為此應(yīng)對該零件各有關(guān)尺寸進(jìn)行復(fù)檢和驗(yàn)算，以免將實(shí)際合格的零件報(bào)廢而導(dǎo)致浪費(fèi)。

假廢品的出現(xiàn)，給生產(chǎn)質(zhì)量管理帶來諸多麻煩，因此，不到非不得已，不要使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合。假廢品的出現(xiàn)工藝尺寸鏈2）.定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)的工序尺寸的計(jì)算

圖3-27定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合的尺寸換算工藝尺寸鏈2.多尺寸保證時(shí)中間工序尺寸的計(jì)算D1

D2xHR1R2xH1)拉內(nèi)孔至；2)插鍵槽，保證尺寸x；試確定尺寸x

的大小及公差。3)熱處理建立尺寸鏈如圖b

所示，H是間接保證的尺寸，因而是封閉環(huán)。計(jì)算該尺寸鏈，可得到：4)磨內(nèi)孔至，同時(shí)保證尺寸。

a）b）圖3-28鍵槽加工尺寸鏈【解】圖3-28所示鍵槽孔加工過程如下：工藝尺寸鏈D1xD2H1

討論：在前例中，認(rèn)為鏜孔與磨孔同軸，實(shí)際上存在偏心。若兩孔同軸度允差為φ0.05，即兩孔軸心偏心為e=±0.025。將偏心e

作為組成環(huán)加入尺寸鏈（圖3-28）

a）

b）圖3-28鍵槽加工尺寸鏈H20.0250.025R1xHR2e重新進(jìn)行計(jì)算，可得到：

工藝尺寸鏈3.加工余量的校核

圖3-29所示偏心零件，表面A要求滲碳處理，滲碳層深度規(guī)定為0.5～0.8mm。與此有關(guān)的加工過程如下：

【解】R2R1H1H0b)圖3-29滲碳層深度尺寸換算a)A1）精車A面，保證直徑；3）精磨A面保證直徑尺寸，同時(shí)保證規(guī)定的滲碳層深度。D2H0H12）滲碳處理，控制滲碳層深度H1；試確定H1的數(shù)值。建立尺寸鏈，如圖b,在該尺寸鏈中，H0

是最終的滲碳層深度，是間接保證的，因而是封閉環(huán)。計(jì)算該尺寸鏈，可得到：D1第3章機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.6機(jī)械加工的生產(chǎn)率和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)一3.6.1基準(zhǔn)的概念機(jī)械加工的生產(chǎn)率3.6.2工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性機(jī)械加工的生產(chǎn)率和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析3.6.1機(jī)械加工的生產(chǎn)率

機(jī)械加工的生產(chǎn)率是指工人在單位時(shí)間內(nèi)制造合格品的數(shù)量，或者指制造單件產(chǎn)品所消耗的勞動(dòng)時(shí)間，它是衡量生產(chǎn)效率的一個(gè)綜合性指標(biāo)。提高生產(chǎn)率的工藝措施：

縮減時(shí)間定額：

1）、提高切削用量。2）、減少輔助時(shí)間Tf

3）、縮減準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間Tz4）、縮減布置工作地時(shí)間Tfw多工位加工提高勞動(dòng)生產(chǎn)率機(jī)械加工的生產(chǎn)率和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析5）合并或減少工作行程長度。采用多刀加工提高生產(chǎn)率采用多件加工提高生產(chǎn)率機(jī)械加工的生產(chǎn)率和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析2.采用先進(jìn)的工藝方法1）、采用先進(jìn)的毛坯制造方法，如精鍛、精鑄、擠壓、粉末冶金等，提高毛坯精度，從根本上減少切削加工的勞動(dòng)量，不僅節(jié)約原材料，而且能大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。2）、采用少、無切屑加工工藝，如滾壓、冷軋、擠齒等成形工藝方法，都能有效地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。3）、采用特種加工。4）、改進(jìn)加工方法。機(jī)械加工的生產(chǎn)率和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析3.6.2工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性1、生產(chǎn)成本

生產(chǎn)成本：生產(chǎn)一件產(chǎn)品或一個(gè)零件所需費(fèi)用總和。生產(chǎn)成本可分為兩部分：1.可變費(fèi)用：與年產(chǎn)量有關(guān)且與之成比例的費(fèi)用，記為CV，包括材料費(fèi)CVM，工資及工資附加費(fèi)CVP，機(jī)床使用費(fèi)CVE，機(jī)床折舊費(fèi)CVD，刀具費(fèi)CVC，通用夾具折舊費(fèi)CVF等。CV=CVM+CVP+CVE+CVD+CVC+CVF

2.不變費(fèi)用：與年產(chǎn)量變化沒有直接關(guān)系的費(fèi)用，記為CN。包括調(diào)整工資及工資附加費(fèi)CSP，專用機(jī)床折舊費(fèi)CSD，專用夾具折舊費(fèi)CSF等CN=CSP+CSD+CSF機(jī)械加工的生產(chǎn)率和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析

工藝成本：生產(chǎn)成本中與工藝過程直接有關(guān)的部分。2、工藝成本零件全年工藝成本為：工藝成本可按年度計(jì)算，也可按單件計(jì)算。E=VN+C（元/年）零件單件工藝成本為：Ed=V+C/N（元/件）式中：E—某一零件的全年工藝成本V—單件可變費(fèi)用（元/件）；C—全年不變費(fèi)用（元/年）；N—零件年產(chǎn)量（生產(chǎn)綱領(lǐng)）（件/年）。機(jī)械加工的生產(chǎn)率和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析全年工藝成本E與年產(chǎn)量N的關(guān)系單件工藝成本Ed與年產(chǎn)量N的關(guān)系機(jī)械加工的生產(chǎn)率和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析三、不同工藝方案的經(jīng)濟(jì)性比較1.分析、比較基本投資相近或在現(xiàn)有設(shè)備情況下：1）只有少數(shù)工序不同的兩種不同工藝方案時(shí)，計(jì)算兩種方案的單件工藝成本Ed進(jìn)行分析比較。Ed1=V1+C1/N；Ed2=V2+C2/N機(jī)械加工的生產(chǎn)率和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析2）當(dāng)兩種方案有較多工序不同時(shí)，計(jì)算并對比其全年工藝成本EE1=V1N+C1；

E2=V2N+C2機(jī)械加工的生產(chǎn)率和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析2.如果兩種工藝方案的基本投資相差較大時(shí)，應(yīng)比較不同方案的基本投資差額的回收期。

式中，τ—回收期限（年）Δk—兩種方案基本投資差額（元）ΔE—全年工藝成本差額（元/年）

最后要指出的是：有時(shí)不能單從成本的觀點(diǎn)來決定某種工藝方案和工藝方法的取舍，如新方案是否有利于提高產(chǎn)品性能，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備期限和生產(chǎn)周期，減少所需生產(chǎn)面積和機(jī)床數(shù)量，以及改善工人勞動(dòng)條件等，滿足以上條件的方案盡管暫時(shí)是不經(jīng)濟(jì)的，也應(yīng)當(dāng)積極地創(chuàng)造條件加以實(shí)現(xiàn)。第3章機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.7典型零件的加工工藝設(shè)計(jì)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)一3.7.1基準(zhǔn)的概念軸類零件的加工3.7.23.7.3箱體類零件的加工工藝套類零件的加工工藝典型零件的加工工藝設(shè)計(jì)研究內(nèi)容

1.軸類零件的選材、毛坯選擇、熱處理等技術(shù)要求，軸類零件的裝夾、工藝規(guī)程及檢驗(yàn)方法；2.箱體類零件的選材、毛坯選擇、熱處理等技術(shù)要求，箱體類零件的裝夾、工藝規(guī)程及檢驗(yàn)方法；

3.套類零件的選材、毛坯選擇、熱處理等技術(shù)要求，套類零件的裝夾、工藝規(guī)程及檢驗(yàn)方法；學(xué)習(xí)的目的

1.掌握軸、套筒、箱體類零件典型零件的功用、分類和常用材料及熱處理方法；

2.熟悉軸、套筒、箱體類零件主要技術(shù)要求制定和常用裝夾方法；

3.掌握軸、套筒、箱體類零件典型零件的加工工藝方法和工藝分析方法。典型零件的加工工藝設(shè)計(jì)3.7.1軸類零件的功用與分類

1.軸類零件的功用

1）支撐傳動(dòng)零件；

2）承受載荷；

3）傳遞扭矩。

2.軸類零件的組成

是回轉(zhuǎn)類零件，其長度大于直徑，一般是由內(nèi)、外圓柱面、圓錐面、螺紋、鍵槽、花鍵、徑向孔、溝槽等各種要素組成，有單一回轉(zhuǎn)軸線或多個(gè)回轉(zhuǎn)軸線。典型零件的加工工藝設(shè)計(jì)3.軸類零件的分類

1）按使用功能分：心軸、轉(zhuǎn)軸和傳動(dòng)軸；

2）按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分：光軸、階梯軸、空心軸、異形軸（偏心軸、凸輪軸、曲軸、十字軸等；

3）按長度和直徑比分：剛性軸（L/d≤12）和撓性軸（L/d＞12）。典型零件的加工工藝設(shè)計(jì)4、軸類零件的主要技術(shù)要求1).尺寸精度

主要工作軸頸的尺寸精度。根據(jù)功用不同，軸頸有支承軸頸、工作軸頸（如機(jī)床主軸上安裝刀具、卡盤的軸頸）和配合軸頸。軸頸尺寸精度范圍為IT6~IT9，特殊使用場合，其精度會更高，如機(jī)床主軸的支承軸頸多為IT5，甚至更高。2).

幾何形狀精度

支承軸頸、外錐面、莫氏錐孔等圓度和圓柱度。無特殊要求，圖紙上不予標(biāo)注，其值要在尺寸公差范圍內(nèi)。有特殊要求，公差值可根據(jù)GB/T1184-2009中IT5~8級選取，標(biāo)注在圖紙上。典型零件的加工工藝設(shè)計(jì)3).相互位置精度

是由位置和功用決定的。是指支承軸頸間的同軸度，工作軸頸、配合軸頸對于支承軸頸的徑向跳動(dòng)，及軸向定位端面與支承軸頸的垂直度等普通精度的軸，其配合軸頸對支承軸頸的徑向跳動(dòng)一般為0.01~0.03mm，高精度的軸（如主軸）通常為0.001~0.005mm。軸的工作端面跳動(dòng)為0.005~0.01mm。4).表面粗糙度

與傳動(dòng)件相配合的軸頸表面粗糙度Ra值為2.5~6.3μm，與軸承相配合的支承軸頸及端面的表面粗糙度Ra值為1.6~6.3μm。典型零件的加工工藝設(shè)計(jì)5).

熱處理和表面處理

為獲得一定強(qiáng)度、硬度和耐磨性及其他特殊要求，根據(jù)不同材料對工件進(jìn)行熱處理和表面處理。如:正火、調(diào)質(zhì)、表面高頻淬火等;為外表美觀、防止氧化和腐蝕，對進(jìn)行電鍍、發(fā)藍(lán)等表面處理。6).其他要求

高速轉(zhuǎn)動(dòng)軸，為消除因質(zhì)量不均產(chǎn)生離心力引起的振動(dòng)，提出平衡要求；

重要產(chǎn)品為防止超重，需對零件提出質(zhì)量要求；為避免微小裂紋引起應(yīng)力集中最終導(dǎo)致疲勞破壞，要求對零件進(jìn)行熒光檢查、磁粉探傷等。典型零件的加工工藝設(shè)計(jì)5、軸類零件的毛坯、材料及熱處理

1).毛坯

根據(jù)使用要求、生產(chǎn)類型、設(shè)備條件及結(jié)構(gòu)特征選用棒料、鑄件或鍛件等。對外圓直徑相差不大及對使用性能要求不高的軸，一般以棒料為主（如熱軋圓鋼，冷拔棒料等）；對外圓直徑相差大的階梯軸或重要的軸，常選用鍛件，節(jié)約材料，減少機(jī)械加工量，改善機(jī)械性能；對某些大型的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸（如曲軸）采用鑄件（如鑄鋼，球墨鑄鐵）。