1、第六講 機械制造工藝的基礎知識基本概念一、生產過程和工藝過程 生產過程:機械產品制造時，將原材料或半成品變?yōu)楫a品的各有關勞動過程的總和，稱為生產過程。它包括：生產技術準備工作(如產品的開發(fā)設計、工藝設計和專用工藝裝備的設計與制造、各種生產資料及生產組織等方面的準備工作)；原材料及半成品的運輸和保管；毛坯的制造；零件的各種加工、熱處理及表面處理；部件和產品的裝配、調試、檢測及涂裝和包裝等。應該指出，上述的“原材料”和“產品”的概念是相對的，一個工廠的“產品”可能是另一個工廠的“原材料”，而另一個工廠的“產品”又可能是其他工廠的“原材料”。因為在現代制造業(yè)中，通常是組織專業(yè)化生產的，如汽車制造，汽

2、車上的輪胎、儀表、電器元件、標準件及其他許多零部件都是由其他專業(yè)廠生產的，汽車制造廠只生產一些關鍵零部件和配套件，并最后組裝成完整的產品一汽車。產品按專業(yè)化組織生產，使工廠的生產過程變得較為簡單，有利于提高產品質量，提高勞動生產率和降低成本，是現代機械工業(yè)的發(fā)展趨勢。 工藝過程：在生產過程中，凡直接改變生產對象的尺寸、形狀、性質(物理性能、化學性能、力學性能)及相對位置關系的過程，統(tǒng)稱為工藝過程。如毛坯制造、機械加工、熱處理、表面處理及裝配等，它是生產過程中的主要過程，其他過程稱為輔助過程。機械加工工藝過程：用機械加工方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質量，使其成為產品零件的過程稱為機械加工

3、工藝過程。二、工藝過程的組成一個零件的加工工藝往往是比較復雜的，根據它的技術要求和結構特點，在不同的生產條件下，常常需要采用不同的加工方法和設備，通過一系列的加工步驟，才能使毛坯變成零件。我們在分析研究這一過程時，為了便于描述，需要對工藝過程的組成單元給于科學的定義。機械加工工藝過程是由一個或若干們匝序排列的工序組成，而工序又可分為安裝、工位、工步和走刀。1工序個或一組工人，在一臺機床或一個工作地，對一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那部分工藝過程，稱為工序。區(qū)分工序的主要依據是工作地是否變動和加工是否連續(xù)。如圖21所示階梯軸，當加工數量較少時，可按表21劃分工序；當加工數量較大時，可按表22劃

4、分工序。從表21和22可以看出，當工作地點變動時，即構成另一工序。同時，在同一工序內所完成的工作必須是連續(xù)的，若不連續(xù)，也即構成另一工序。下面著重解釋“連續(xù)”的概念。所謂“連續(xù)”有按批“連續(xù)”和按件“連續(xù)”之分，表21與表22中，整批零件先在磨床上粗磨外圓后，再送高頻淬火機高頻淬火，最后再到磨床上精磨外圓，即使是在同一臺磨床上，工作地點沒有變動，但由于對這一批工件來說粗磨外圓和精磨外圓不是連續(xù)進行的，所以，粗磨和精磨外圓應為二道獨立工序。除此以外，還有一個按件“不連續(xù)”問題，如表22中的工序2和工序3，先將一批工件的一端全部車好，然后調頭在同一車床上再車這批工件的另一端，雖然工作地點沒有變動，

5、但對每一個工件來說，兩端的加工已不連續(xù)，嚴格按著工序的定義也可以認為是兩道不同工序。不過，在這種情況下，究竟是先將工件的兩端全部車好再車另一階梯軸，還是先將這批工件一端全部車好后再分別車工件的另一端，對生產率和產品質量均無影響，完全可以由操作者自行決定，在工序的劃分上也可以把它當作一道工序。綜上所述，我們知道，如果工件在同一工作地點的前后加工，按批不是連續(xù)進行的，肯定是兩道不同工序；如果按批是連續(xù)的而按件不連續(xù)，究竟算一道工序還是兩道工序，要視具體情況而定。工序是組成工藝過程的基本單元，也是制定生產計劃和進行成本核算的基本單元。2安裝在同一工序中，工件的工作位置可能只裝夾一次，也可能要裝夾幾次

6、。所謂安裝是指工件經一次裝夾后所完成的那一部分工序。如表21所示的工序1要進行兩次裝夾：先夾工件一端，車端面、鉆頂尖孔，稱為安裝；再調頭車另一端面，鉆頂尖孔，稱為安裝.工件在加工中，應盡量減少裝夾次數，以減少裝夾誤差和裝夾工件所花費時間。3工位為了減少工件裝夾次數，常采用各種回轉工作臺、回轉夾具或移動夾具，使工件在一次裝夾中，先后處于幾個不同的位置進行加工。工件相對于機床或刀具每占據一個加工位置所完成的那部分工藝過程，稱為工位。如表22中工序1銑端面、鉆頂尖孔，就有兩個工位。工件裝夾后，先在工位 = 1 * ROMAN I銑端面，然后移動到工位鉆頂尖孔，如圖22所示。4工步在一道工序中，可能要

7、加工幾個不同表面，也可能用幾把不同刀具進行加工，還有可能用幾種不同切削用量分幾次進行加工。為了描述這個過程，工序下面又可細分工步。工步是指加工表面、加工工具和切削用量(不包括背吃刀量)都不變的情況下，所完成的那一部分工序內容。一般情況下，上述三個要素任意改變一個，就認為是不同工步了。但下述兩種情況可以作為一種例外。第一種情況，對那些連續(xù)進行的若干個相同的工步，可看作一個工步。如圖23所示零件，連續(xù)鉆四個15mm的孔，可看作一個工步鉆4孔15mm，以簡化工藝文件。另一種情況，有時為了提高生產率，用幾把不同刀具，同時加工幾個不同表面，如圖24所示，也可看作一個工步，稱為復合工步。第七講 工件的裝夾

8、與獲得加工精度的方法一、工件裝夾的概念 工件在開始加工前，首先必須使工件在機床上或夾具中占有某一正確的位置，這個過程稱為定位。為了使定位好的工件不致于在切削力的作用下發(fā)生位移，使其在加工過程始終保持正確的位置，還需將工件壓緊夾牢，這個過程稱為夾緊。定位和夾緊的整個過程合起來稱為裝夾。 工件的裝夾不僅影響加工質量，而且對生產率、加工成本及操作安全都有直接影響。二、工件裝夾的方式1直接找正裝夾此法是用百分表、劃線盤或目測直接在機床上找正工件位置的裝夾方法。2劃線找正裝夾此法是先在毛坯上按照零件圖劃出中心線、對稱線和各待加工表面的加工線，然后將工件裝上機床，按照劃好的線找正工件在機床上的裝夾位置。這

9、種裝夾方法生產率低，精度低，且對工人技術水平要求高，一般用于單件小批生產中加工復雜而笨重的零件，或毛坯尺寸公差大而無法直接用夾具裝夾的場合。3用夾具裝夾夾具是按照被加工工序要求專門設計的，夾具上的定位元件能使工件相對于機床與刀具迅速占有正確位置，不需找正就能保證工件的裝夾定位精度，用夾具裝夾生產率高，定位精度高，但需要設計、制造專用夾具，廣泛用于成批及大量生產。三、獲得加工精度的方法機械加工是為了使工件獲得一定的尺寸精度、形狀精度、位置精度及表面質量要求。機械加工中獲得這些精度的主要方法有：1獲得尺寸精度的方法(1)試切法該法是通過試切測量調整再試切，反復進行，直至達到要求的加工尺寸。試切法生

10、產效率低，加工精度取決于工人的技術水平，但有可能獲得較高精度，且不需復雜的裝置。主要用于單件小批生產。(2)調整法調整法是先按要求的尺寸調整好刀具相對于工件的位置，并在一批零件的加工過程中始終保持這個位置不變，以獲得規(guī)定的加工尺寸。調整法比試切法加工精度的保持性好，且具有較高的生產率，對操作工人要求不高，但對調整工要求較高，在成批及大量生產中廣泛應用。(3)定尺寸刀具法該法是用具有一定尺寸精度的刀具來保證工件的加工尺寸的。如鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、拉刀、槽銑刀等。這種方法具有較高的生產率，加工精度主要取決于刀具的精度及刀具與工件的位置精度。為了消除刀具與工件位置精度對加工精度的影響，可采用將刀具與

11、機床主軸浮動聯接的方法來解決。(4)自動控制法這種方法是將測量裝置、進給裝置和控制系統(tǒng)組成一個自動加工系統(tǒng)。加工過程中由自動測量裝置測量工件的加工尺寸，并與所要求的尺寸進行比較后發(fā)出信號，信號通過轉換、放大后控制機床或刀具作相應調整，直到達到規(guī)定的加工尺寸要求，加工自動停止。早期的自動控制法多采用機械液壓控制系統(tǒng)，近年來，由于數控技術的發(fā)展，數控機床得到廣泛的應用。在數控機床上，加工尺寸的獲得，由預先編好的程序自動控制，使工件獲得規(guī)定的加工精度更為方便。特別是計算機數字控制(CNC)，更為發(fā)展計算機輔助制造(CAM)奠定了基礎。2獲得形狀精度的方法(1)軌跡法這種加工方法是利用刀尖運動的軌跡來

12、形成被加工表面的形狀的。普通的車削、銑削、刨削和磨削等均屬于刀尖軌跡法。用這種方法得到的形狀精度主要取決于成形運動的精度。(2)成形法成形法是利用成形刀具的幾何形狀來代替機床的某些成形運動而獲得加工表面形狀的。如成形車削、銑削、磨削等。成形法所獲得的形狀精度主要取決于刀刃的形狀。(3)展成法利用刀具和工件作展成運動所形成的包絡面來得到加工表面的形狀，如滾齒、插齒、磨齒、滾花鍵等均屬展成法。這種方法所獲得的形狀精度主要取決于刀刃的形狀精度和展成運動精度等。3獲得位置精度方法機械加工中，被加工表面對其他表面位置精度的獲得，主要取決工件的裝夾。前述的三種工件裝夾方式(直接找正、劃線找正、用夾具裝夾)

13、，即是三種獲得位置精度的方法，這里不再贅述。第八講 工件的定位與定位基準的選擇 機械加工中，為了保證工件的位置精度和用調整法獲得尺寸精度時，工件相對于機床與刀具必須占有一正確位置，即工件必須定位。而工件裝夾定位的方式有：直接找正、劃線找正和用夾具裝夾三種方式，下面我們討論工件在夾具中的定位問題。工件在夾具中的定位涉及到定位原理、定位誤差、夾具上采用的定位元件和工件上選用的定位基準等幾方面的問題，有關定位誤差的計算和定位元件的選用在夾具設計一章講授，這里只介紹定位原理和定位基準的選擇。一、定位原理1六點定則工件在夾具中的定位的目的，是要使同一工序中的所有工件，加工時按加工要求在夾具中占有一致的正

14、確位置(不考慮定位誤差的影響)。怎樣才能各個工件按加工要求在夾具中保持一致的正確位置呢?要弄清楚這個問題，我們先來討論與定位相反的問題，工件放置在夾具中的位置可能有哪些變化?如果消除了這些可能的位置變化，那么工件也就定了位。任一工件在夾具中未定位前，可以看成空間直角坐標系中的自由物體，它可以沿三個坐標軸平行方向放在任意位置，即具有沿三個坐標軸移動的自由度X，Y，Z；同樣，工件沿三個坐標軸轉角方向的位置也是可以任意放置的，即具有繞三個坐標軸轉動的自由度X，Y，Z。因此，要使工件在夾具中占有一致的正確位置，就必須限制工件的X，Y，Z；X，Y，Z六個自由度。圖2-16工件的六個自由度為了限制工件的自

15、由度，在夾具中通常用一個支承點限制工件一個自由度，這樣用合理布置的六個支承點限制工件的六個自由度，使工件的位置完全確定，稱為“六點定位規(guī)則”，簡稱“六點定則”。例如用使用六點定則時，六個支承點的分布必須合理，否則不能有效地限制工件的六個自由度。在具體的夾具結構中，所謂定位支承是以定位元件來體現的，如上例中長方體的定位以六個支承釘代替六個支承點(圖2-17c)，這種形式的六點定位方案比較明顯，下面再介紹其他形式工件的定位方案。2對定位的兩種錯誤理解我們在研究工件在夾具中的定位時，容易產生兩種錯誤的理解。一種認為：工件在夾具中被夾緊了，也就沒有自由度而言，因此，工件也就定了位。這種把定位和夾緊混為

16、一談，是概念上的錯誤。我們所說的工件的定位是指所有加工工件在夾緊前要在夾具中按加工要求占有一致的正確位置，(不考慮定位誤差的影響)而夾緊是在任何位置均可夾緊，不能保證各個工件在夾具中處于同一位置。如圖2-20所示定位方式，由于在x方向上沒有定位銷，工件在x方向的任一位置均可被夾緊，實際上就是工件沿x方向移動的自由度沒有消除，使一批工件在x方向的位置不確定，造成各個工件孔到端面的尺寸不一。另一種錯誤的理解認為工件定位后，仍具有沿定位支承相反的方向移動的自由度，這種理解顯然也是錯誤的。因為工件的定位是以工件的定位基準面與定位元件相接觸為前提條件，如果工件離開了定位元件也就不成為其定位，也就談不上限

17、制其自由度了。至于工件在外力的作用下，有可能離開定位元件，那是由夾緊來解決的問題。3工件定位時應限制的自由度與加工要求的關系上述幾例中，工件的定位都采用了六個支承點，限制了工件全部六個自由度，使工件在夾具中占有唯一確定的位置，稱為完全定位。當工件在x、y、z三個方向都有尺寸精度或位置精度要求時，需采用這種完全定位方式。但是，并不是所有加工都必須設置六個支承點，來限制工件的六個自由度。如圖2-19所示在軸上銑油槽，若軸為沒有鍵槽的光軸且油槽為通槽時，則只需限制；x、y、z、z四個自由度，x、y、z的自由度可不限制，只需用長V形鐵定位即可。又如圖2-2la在車床上加工通孔，只需限制四個自由度，不需

18、限制x、y、z自由度，用三爪自動定心卡盤裝夾即可。再如在乎面磨床上磨平面，當工件只有厚度和平行度要求時，工件只需限制三個自由度，如圖2-2lb所示，工件放置在平面磨床磁力工臺就可加工。綜上所述，加工時工件的定位需要限制幾個自由度，完全由工件的技術要求所決定。根據加工要求，工件不需要限制的自由度而沒有限制的定位，稱為不完全定位。不完全定位在加工中是允許的。在考慮定位方案時，為簡化夾具結構，對不需限制的自由度，一般不設置定位支承點。但也不盡然，如在光軸上銑通槽，按定位原理，軸的端面可不設置定位銷，但常常設置一定位檔銷，一方面可承受一定的切削力，以減小夾緊力，另一方面也便于調整機床的工作行程。又如圖

19、2-18所示在環(huán)狀工件上鉆通孔，Z的自由度可不限制，但被短銷限制了，若有意不限制，反而夾具的結構更難實現。4欠定位與過定位(1)欠定位根據工件的加工技術要求，應該限制的自由度而沒有限制的定位稱為欠定位。欠定位必然會不能保證本工序的加工技術要求，是不允許的。如圖2-20所示的工件鉆孔，若在x方向上未設置定位檔銷，孔到端面的距離尺寸就無法保證。(2)過定位工件的同一自由度被二個以上不同定位元件重復限制的定位，稱為過定位。如圖2-X所示在插齒機上插齒時工件的定位，工件3以內孔在，L、軸1上定位，限制了工件x、y、z、z四個自由度，又以端面在凸臺3上定位，限制了工件x、y、z、z三個自由度，其中；、/

20、被心軸和凸臺重復限制。由于工件內孔和心軸的間隙很小，當工件內孔與端面的垂直度誤差較大時，工件端面與凸臺實際上只有一點相接觸。如圖2-23a所示，造成定位不穩(wěn)定。更為嚴重的是，工件一旦被夾緊，在夾緊力的作用下，勢必引起心軸或工件的變形，如圖2-23b所示。這樣就會影響工件的裝卸和加工精度，這種過定位是不允許的。但是，在有些情況下，形式上的過定位是允許的。1一心軸2-工作臺3一支承凸臺4-：5一壓墊6-7-壓緊螺母如上例中，當工件的內孔和定位端面是在一次裝夾下加工出來的，具有好的垂直度，而夾具的心軸和凸臺也具有很好的垂直度，即使二者仍有很小的垂直度偏差，但可由心軸和內孔之間的配合間隙來補償。因此，

21、盡管心軸和凸臺重復限制了XY自由度，屬于過定位，但不會引起相互干涉和沖突，在夾緊力作用下，工件或心軸不會變形。這種定位的定位精度高，剛性好，是可取的。綜上所述，欠定位不能保證工件的加工要求，是不允許的。過定位在一般情況下，由于定位不穩(wěn)定，在夾緊力的作用下會使工件或定位元件產生變形，影響加工精度和工件的裝卸，應盡量避免；但在有些情況下，只要重復限制自由度的支承點不使工件的裝夾發(fā)生干涉及沖突，這種形式上的過定位，不僅是可取的，而且有利于提高工件加工時的剛性，在生產實際中也有較多的應用。二、定位基準的選擇在定位的原理中已講到，工件在夾具中的定位實際上是以工件上的某些基準面與夾具上定位元件保持接觸，從

22、而限制工件的自由度。那么，究竟選擇工件上哪些面與夾具的定位元件相接觸為好呢?這就是定位基準的選擇問題。定位基準的選擇是工藝上一個十分重要的問題，它不僅影響零件表面間的位置尺寸和位置精度，而且還影響整個工藝過程的安排和夾具的結構，必須十分重視。在介紹定位基準的選擇原則之前，先介紹有關基礎準的一般知識。(一)基準的概念及分類基準的廣義含義就是“依據”的意思。機械制造中所說的基準是指用來確定生產對象上幾何要素間的幾何關系所依據的那些點、線、面。根據作用和應用場合不同，基準可分為設計基準和工藝基準兩大類，工藝基準又可分為：工序基準、定位基準、測量基準和裝配基準。1設計基準零件圖上用以確定零件上某些點、

23、線、面位置所依據的點、線、面。2工藝基準，零件加工與裝配過程中所采用的基準，稱為工藝基準它包括以下幾種。(1)工序基準工序圖上用來標注本工序加工的尺寸和形位公差的基準。就其實質來說，與設計基準有相似之處，只不過是工序圖的基準。工序基準大多與設計基準重合，有時為了加工方便，也有與設計基準不重合而與定位基準重合的。(2)定位基準加工中，使工件在機床上或夾具中占據正確位置所依據的基準。如用直接找正法裝夾工件，找正面是定位基準；用劃線找正法裝夾，所劃線為定位基準；用夾具裝夾，工件與定位元件相接觸的面是定位基準。作為定位基準的點、線、面，可能是工件上的某些面，也可能是看不見摸不著的中心線、中心平面、球心

24、等，往往需要通過工件某些定位表面來體現，這些表面稱為定位基面。例如用三爪自定心卡盤夾持工件外圓，體現以軸線為定位基準，外圓面為定位基面。嚴格地說，定位基準與定位基面有時并不是一回事，但可以替代，這中間存在一個誤差問題，有關這個問題在夾具設計一章講授。(3)測量基準工件在加工中或加工后測量時所用的基準。(4)裝配基準裝配時，用以確定零件在部件或產品中的相對位置所采用的基準。如圖2-24d所示床頭箱箱體的D面和E面，就是確定箱體在床身上相對位置的裝配基準。上述各類基準應盡可能使其重合。如在設計機器零件時，應盡可能以裝配基準作設計基準以便直接保證裝配精度。在編制零件加工工藝規(guī)程時，應盡量以設計基準作

25、工序基準，以便直接保證零件的加工精度。在加工和測量工件時，應盡量使定位基準和測量基準與工序基準重合，以便消除基準不重合誤差。(二)定位基準的選擇定位基準有粗基準和精基準之分。零件開始加工時，所有的面均未加工，只能以毛坯面作定位基準，這種以毛坯面為定位基準的，稱為粗基準，以后的加工，必須以加工過的表面做定位基準，以加工過表面為定位基準的稱精基準。在加工中，首先使用的是粗基準，但在選樣定位基準時，為了保證零件的加工精度，首先考慮的是選擇精基準，精基準選定以后，再考慮合理地選擇粗基準。1精基準的選擇原則選擇精基準時，重點考慮是如何減少工件的定位誤差，保證工件的加工精度，同時也要考慮工件裝卸方便，夾具

26、結構簡單，一般應遵循下列原則：(1)基準重合原則所謂基準重合原則是指以設計基準作定位基準，以避免基準不重合誤差。(2)基準統(tǒng)一原則當零件上有許多表面需要進行多道工序加工時，盡可能在各工序的加工中選用同一組基準定位，稱為基準統(tǒng)一原則。基準統(tǒng)一可較好地保證各個加工面的位置精度，同時各工序所用夾具定位方式統(tǒng)一，夾具結構相似，可減少夾具的設計、制造工作量。基準統(tǒng)一原則在機械加工應用較為廣泛，如階梯軸的加工，大多采用頂尖孔作統(tǒng)一的定位基準；齒輪的加工，一般都以內孔和一端面作統(tǒng)一定位基準加工齒坯，齒形；箱體零件加工大多以一組平面或一面兩孔作統(tǒng)一定位基準加工孔系和端面；在自動機床或自動線上，一般也需遵循基準

27、統(tǒng)一原則。(3)自為基準原則有些精加工工序，為了保證加工質量，要求加工余量小而均勻，采用加工面自身作定位基準，稱為自為基準原則。例如在導軌磨床上磨削床身導軌時，為了保證加工余量小而均勻，采用百分表找正床身表面的方式裝夾工件，如圖2-26所示，又如浮動鏜孔、浮動鉸孔、珩磨及拉削孔等，均是采用加工面自身作定位基準。(4)互為基準原則為了使加工面獲得均勻的加工余量和加工面間有較高的位置精度，可采用加工面間互為基準反復加工。例如加工精度和同軸度要求高的套筒類零件，精加工時，一般先以外圓定位磨內孔，再以內孔定位磨外圓。又如加工精密齒輪時，通常是齒面淬硬后再磨齒面及內孔。由于齒面磨削余量很小，為了保證加工

28、要求，采用圖2-27所示裝夾方式，先以齒面為基準磨孔，再以內孔為基準磨齒面，這樣不但使齒面磨削余量小而均勻，而且能較好地保證內孔與齒切圓有較高的同軸度。(5)裝夾方便原則所選定位基準應能使工件定位穩(wěn)定，夾緊可靠，操作方便，夾具結構簡單。以上介紹了精基準選擇的幾項原則，每項原則只能說明一個方面的問題，理想的情況是使基準既“重合”又“統(tǒng)一”，同時又能使定位穩(wěn)定、可靠，操作方便，夾具結構簡單。但實際運用中往往出現相互矛盾的情況，這就要求從技術和經濟兩方面進行綜合分析，抓住主要矛盾，進行合理選擇。還應該指出，工件上的定位精基準，一般應是工件上具有較高精度要求的重要工作表面，但有時為了使基準統(tǒng)一或定位可

29、靠，操作方便，人為地制造一種基準面，這些表面在零件的工件中并不起作用，僅僅在加工中起定位作用，如頂尖孔、工藝搭子等。這類基準稱為輔助基準。2粗基準的選擇原則選擇粗基準時，重點考慮如何保證各個加工面都能分配到合理的加工余量，保證加工面與不加工面的位置尺寸和位置精度，同時還要為后續(xù)工序提供可靠精基準。具體選擇一般應遵下列原則：1)為了保證零件各個加工面都能分配到足夠的加工余量，應選加工余量最小的面為粗基準。2)為了保證零件上加工面與不加工面的相對位置要求，應選不加工面為粗基準。當零件上有幾個加工面，應選與加工面的相對位置要求高的不加工面為粗基準。3)為了保證零件上重要表面加工余量均勻，應選重要表面

30、為粗基準。零件上有些重要工作表面，精度很高，為了達到加工精度要求，在粗加工時就應使其加工余量盡量均勻。例如車床床身導軌面是重要表面，不僅精度和表面質量要求很高，而且要求導軌表面的耐磨性好，整個表面具有大體一致的物理力學性能。床身毛坯鑄造時，導軌面是朝下放置的，其表面層的金屬組織細微均勻，沒有氣孔、夾砂等缺陷。因此，導軌面粗加工時，希望加工余量均勻，這樣，不僅有利于保證加工精度，同時也可能使粗加工中切去一層金屬盡可能薄一些，以便留下一層組織緊密而耐磨的金屬層。為了達到上述目的，在粗基準選擇時，應以床身導軌面為粗基準先加工床腳平面，再以床腳面為精基準加工導軌面，如圖2-30a所示，這樣就可以使導軌

31、面的粗加工余量小而均勻。反之，若以床腳為粗基準先加工導軌面，由于床身毛坯的平行度誤差，不得不在床身的導軌面上切去一層不均勻的較厚金屬，如圖2-30b所示，不利于床身加工質量的保證。以重要表面作粗基準，在重要零件的加工中得到較多的應用，例如機床主軸箱箱體的加工，通常是以主軸孔為粗基準先加工底面或頂面，再以加工好的平面為精準加工主軸孔及其他孔系，可以使精度要求高的主軸孔獲得均勻的加工余量。4)為了使定位穩(wěn)定、可靠，應選毛坯尺寸和位置比較可靠、平整光潔面作粗基準。作為粗基準的面應無鍛造飛邊和鑄造澆冒口、分型面及毛刺等缺陷，用夾具裝夾時，還應使夾具結構簡單，操作方便。5)粗基準應盡量避免重復使用，特別

32、是在同一尺寸方向上只允許裝夾使用一次。因粗基準是毛面，表面粗糙、形狀誤差大，如果二次裝夾使用同一粗基準，兩次裝夾中加工出的表面就會產生較大的相互位置誤差。第二十六講 工藝規(guī)程設計 1.機械加工工藝規(guī)程的作用 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。它是機械制造廠最主要的技術文件之一。它一般應包括下列內容：工件加工工藝路線及所經過的車間和工段；各工序的內容及所采用的機床和工藝裝備；工件的檢驗項目及檢驗方法；切削用量；工時定額及工人技術等級等。 工藝規(guī)程有以下幾方面的作用： (1)工藝規(guī)程是指導生產的主要技術文件 合理的工藝規(guī)程是在總結廣大工人和技術人員實踐經驗的基礎上，

33、依據工藝理論和必要的工藝試驗而制訂的，它體現了一個企業(yè)或部門群眾的智慧。按照工藝規(guī)程組織生產，可以保證產品的質量和較高的生產效率和經濟效益。因此，生產中一般應嚴格地執(zhí)行既定的工藝規(guī)程。實踐證明，不按照科學的工藝進行生產，往往會引起產品質量的嚴重下降，生產效率的顯著降低，甚至使生產陷入混亂狀態(tài)。 但是，工藝規(guī)程也不應是固定不變的，工藝人員應不斷總結工人的革新創(chuàng)造，及時地吸取國內外先進工藝技術，對現行工藝不斷地予以改進和完善，以便更好地指導生產。 (2)工藝規(guī)程是生產組織和管理工作的基本依據 在生產管理中，產品投產前原材料及毛坯的供應、通用工藝裝備的準備、機械負荷的調整、專用工藝裝備的設計和制造、

34、作業(yè)計劃的編排、勞動力的組織以及生產成本的核算等，都要以工藝規(guī)程作為基本依據。 (3)工藝規(guī)程是新建或擴建工廠或車間的基本資料 在新建或擴建工廠或車間時，只有依據工藝規(guī)程和生產綱領才能正確地確定生產所需要的機床和其他設備的種類、規(guī)格和數量、車間的面積、機床的布置、生產工人的工種、技術等級及數量以及輔助部門的安排等。 2.機械加工工藝規(guī)程的格式及內容 將工藝規(guī)程的內容填人一定格式的卡片，即成為生產準備和加工依據的工藝文件。各種工藝文件的格式如下： (1)工藝過程綜合卡片 這種卡片列出了整個零件加工所經過的工藝路線(包括毛坯、機械加工和熱處理等)，它是制訂其他工藝文件的基礎，也是生產技術準備、編制

35、作業(yè)計劃和組織生產的依據。在這種卡片中，由于各工序的說明不夠具體，故一般不能直接指導工人操作，而多在生產管理方面使用。在單件小批生產中，通常不編制其他較詳細的工藝文件，而是以這種卡片指導生產。工藝過程綜合卡片的格式見表261 (2)機械加工工藝卡片 機械加工工藝卡片是以工序為單位詳細說明整個工藝過程的工藝文件。它是用來指導工人生產和幫助車間管理人員和技術人員掌握整個零件加工過程的一種主要技術文件，廣泛用于成批生產的零件和小批生產中的重要零件。工藝卡片的內容包括零件的材料和重量、毛坯的制造方法、各個工序的具體內容及加工后要達到的精度和表面粗糙度等，其格式見表26-2。 (3)機械加工工序卡片 這

36、種卡片則更詳細地說明零件的各個工序應如何進行加工。在這種卡片上，要畫出工序圖，注明該工序的加工表面及應達到的尺寸和公差，工件的裝夾方式、刀具的類型和位置、進刀方向和切削用量等。在零件批量較大時都要采用這種卡片，其格式見表263 第三十一講 套類零件加工工藝一、套筒類零件的結構特點及工藝分析套筒類零件的加工工藝根據其功用、結構形狀、材料和熱處理以及尺寸大小的不同而異。就其結構形狀來劃分，大體可以分為短套筒和長套筒兩大類。它們在加工中，其裝夾方法和加工方法都有很大的差別，以下分別予以介紹。（一）軸承套加工工藝分析加工如圖311所示的軸承套，材料為ZQSn6-6-3，每批數量為200件。1軸承套的技

37、術條件和工藝分析該軸承套屬于短套筒，材料為錫青圖3167軸承套簡圖銅。其主要技術要求為：34js7外圓對22H7孔的徑向圓跳動公差為0.01mm；左端面對22H7孔軸線的垂直度公差為0.01mm。軸承套外圓為IT7級精度，采用精車可以滿足要求；內孔精度也為IT7級，采用鉸孔可以滿足要求。內孔的加工順序為：鉆孔車孔鉸孔。由于外圓對內孔的徑向圓跳動要求在0.01mm內，用軟卡爪裝夾無法保證。因此精車外圓時應以內孔為定位基準，使軸承套在小錐度心軸上定位，用兩頂尖裝夾。這樣可使加工基準和測量基準一致，容易達到圖紙要求。車鉸內孔時，應與端面在一次裝夾中加工出，以保證端面與內孔軸線的垂直度在0.01mm以

38、內。2軸承套的加工工藝表311為軸承套的加工工藝過程。粗車外圓時，可采取同時加工五件的方法來提高生產率。表311軸承套加工工藝過程序號工序名稱工序內容定位與夾緊1備料棒料，按5件合一加工下料2鉆中心孔車端面，鉆中心孔調頭車另一端面，鉆中心孔三爪夾外圓3粗車車外圓42長度為6.5mm，車外圓34Js7為35mm，車空刀槽20.5mm，取總長40.5mm，車分割槽203mm，兩端倒角1.545，5件同加工，尺寸均相同中心孔4鉆鉆孔22H7至22mm成單件軟爪夾42mm外圓5車、鉸車端面，取總長40mm至尺寸車內孔22H7為22mm車內槽2416mm至尺寸鉸孔22H7至尺寸孔兩端倒角軟爪夾42mm外

39、圓6精車車34Js7(0.012)mm至尺寸22H7孔心軸7鉆鉆徑向油孔4mm34mm外圓及端面8檢查（二）液壓缸加工工藝分析液壓缸為典型的長套筒零件，與短套筒零件的加工方法和工件安裝方式都有較大的差別。1液壓缸的技術條件和工藝分析液壓缸的材料一般有鑄鐵和無縫鋼管兩種。圖312所示為用無縫鋼管材料的液壓缸。為保證活塞在液壓缸內移動順利，對該液壓缸內孔有圓柱度要求，對內孔軸線有直線度要求，內孔軸線與兩端面間有垂直度要求，內孔軸線對兩端支承外圓（82h6）的軸線有同軸度要求。除此之外還特別要求：內孔必須光潔無縱向刻痕；若為鑄鐵材料時，則要求其組織緊密，不得有砂眼、針孔及疏松。2液壓缸的加工工藝表3

40、12為液壓缸的加工工藝過程序號工序名稱工序內容定位與夾緊1配料無縫鋼管切斷2車1車82mm外圓到88mm及M881.5mm螺紋（工藝用）一夾一頂2車端面及倒角三爪夾一端，中心架托88mm處3調頭車82mm外圓到84mm三一夾一頂4車端面及倒角取總長1686mm（留加工余量1mm）三爪卡盤夾一端，搭中心架托88mm處3深孔推鏜1半精推鏜孔到68mm一端用M881.5mm螺紋固定在夾具中，另一端搭中心架2精推鏜孔到69.85mm3精鉸（浮動鏜刀鏜孔）到700.02mm，表面粗糙度值Ra為2.5m4滾壓孔用滾壓頭滾壓孔至70mm,表面粗糙度值Ra為0.32m一端用螺紋固定在夾具中,另一端搭中心架5車1車去工藝螺紋，車82h6到尺寸，割R7槽