第一章绪论
第一节机械制造及其企业结构
一、机械制造业在国民经济中的地位与任务
机械制造是各种机械、机床、工具、仪器、仪表制造过程的总称。机械制造技术是研究这些机械产品的加工原理、工艺过程和方法以及相应设备的一门工程技术。机械制造业是国民经济的基础和支柱，是向其它各部门提供工具、仪器和各种机械设备的技术装备部。
机械制造业发展水平是衡量一个国家经济实力和科学技术水平重要标志之一。
我国机械工业的主要任务是为国民经济各个部门的发展提供所需的各类先进、高效、节能的新型机电装备；并努力提高质量，保证交货期，积极降低成本，将我国机械加工工业提高到新的水平。
二、机械制造企业的组成
1．机械加工工艺系统
机械加工工艺系统是制造企业中处于最底层的一个个加工单元，往往由机床、刀具、夹具和工件四要素组成。
机械加工工艺系统是各个生产车间生产过程中的一个主要组成部分，其整体目标是要求在不同的生产条件下，通过自身的定位装夹机构、运动机构、控制装置以及能量供给等机构，按不同的工艺要求直接将毛坯或原材料加工成形，并保证质量、满足产量和低成本地完成机械加工任务。
现代加工工艺系统一般是由计算机控制的先进自动化加工系统，计算机已成为现代加工工艺系统中不可缺少的组成部分。
2．机械制造系统
机械制造系统是将毛坯、刀具、夹具、量具和其它辅助物料作为原材料输入，经过存储、运输、加工、检验等环节，最后输出机械加工的成品或半成品的系统。
机械制造系统既可以是一台单独的加工设备，如各种机床、焊接机、数控线切割机，也可以是包括多台加工设备、工具和辅助系统（如搬运设备、工业机器人、自动检测机等）组成的工段
或制造单元。一个传统的制造系统通常可以概括地分成三个组成部分：
（1）机床（2）工具（3）制造过程
机械加工工艺系统是机械制造系统的一部分。
3．生产系统
如果以整个机械制造企业为分析研究对象，要实现企业最有效地生产和经营，不仅要考虑原材料、毛坯制造、机械加工、试车、油漆、装配、包装、运输和保管等各种要素，而且还必须考虑技术情报、经营管理、劳动力调配、资源和能源的利用、环境保护、市场动态、经济政策、社会问题等要素，这就构成了一个企业的生产系统。生产系统是物质流、能量流和信息流的集合，可分为三个阶段，即决策控制阶段、研究开发阶段以及产品制造阶段。
第二节机械制造技术的发展概况
一、机械制造技术的特点
1．机械制造是一个系统工程
2．设计与工艺一体化
3．精密加工是机械制造的前沿和关键
精密加工和超精密加工技术是衡量现代制造技术水平的重要指标之一，代表了机械制造技术在精度方面的极限。
二、机械制造技术的发展概况
机械制造业是一个历史悠久的产业，它自18世纪初工业革命形成以来，经历了一个漫长的发展过程。
随着现代科学技术的进步，特别是微电子技术和计算机技术的发展，使机械制造这个传统工业焕发了新的活力，增加了新的内涵，使机械制造业无论在加工自动化方面，还是在生产组织、制造精度、制造工艺方法方面都发生了令人瞩目的变化。这就是现代制造技术。
近几年来，数控机床和自动换刀各种加工中心机床已成为当今机床的发展趋势。
在机床数控化过程中，机械部件的成本在机床系统中所占的比重不断下降，模块化、通用化和标准化的数控软件，使用户可以很方便地达到加工目的。同时，机床结构也发生了根本变化。
随着加工设备的不断完善，机械加工工艺也在不断地变革，从而导致机械制造精度不断提高。
近年来新材料不断出现，材料的品种猛增，其强度、硬度、耐热性等不断提高。新材料的迅猛发展对机械加工提出新的挑战。一方面迫使普通机械加工方法要改变刀具材料、改进所用设备；另一方面对于高强度材料、特硬、特脆和其它特殊性能材料的加工，要求应用更多的物理、化学、材料科学的现代知识来开发新的制造技术。
由此出现了很多特种加工方法，如电火花加工、电解加工、超声波加工、电子束加工、离子束加工以及激光加工等。这些加工方法，突破了传统的金属切削方法，使机械制造工业出现了新的面貌。
第二章金属切削原理
第一节金属切削加工基本知识
一、切削运动与切削要素
（一）切削运动
在切削加工时，按工件与刀具相对运动所起的作用来分，切削运动可分为主运动和进给运动。
1．主运动
刀具与工件之间最主要的相对运动，它消耗功率最多，速度最高。主运动只有且必须有一个。
主运动可以是旋转运动（如车削、镗削中主轴的运动），也可以是直线运动（如刨削、拉削中的刀具运动）。
2．进给运动
刀具与工件之间产生的附加相对运动，配合主运动，不断将多余的金属投入切削以保持切削连续进行或反复进行的运动。一般而言，进给运动速度较低，消耗功率较少。
进给运动可由刀具完成（如车削、钻削），也可由工件完成（如铣削）；进给运
动不限于一个（如滚齿），个别情况也可以没有进给运动（如拉削）。
３．工件上的表面
切削时工件上形成三个不断变化着的表面：
（１）已加工表面
（２）待加工表面
（３）过渡表面
（二）切削用量
切削用量是切削加工过程中切削速度、进给量和背吃刀量（切削深度）的总称。它是用于调整机床、计算切削力、切削功率、核算工序成本等所必需的参数。
1．切削速度
2．进给量
3．背吃刀量（切削深度）
二、刀具切削部分基本定义
金属切削刀具的种类很多，结构、性能各不相同，但就其单个刀齿而言，可以看成是由外圆车刀的切削部分演变而来的，下面以外圆车刀为例，介绍刀具切削部分的基本定义。
（一）刀具切削部分的组成
刀具切削部分由刀面、切削刃构成。
1．前面（前刀面）Aγ刀具上切屑流过的表面。
2．后面（后刀面）Aα与工件上过渡表面相对的表面。
3．副后面（副后刀面）Aα′与已加工表面相对的表面。
4．主切削刃S前刀面与后刀面的交线。它承担主要切削任务。
5．副切削刃S切削刃上除主切削刃以外刀刃，它承担部分切削任务。
6．刀尖主、副切削刃汇交的一小段切削刃。
（二）刀具的标注角度参考系
标注角度参考系或静止参考系：在刀具设计、制造、刃磨、测量时用于定义刀具几何参数的参考系称为。
在该参考系中定义的角度称为刀具的标注角度。
建立刀具标注角度参考系时不考虑进给运动的影响，且假定车刀刀尖与工件中心等高，车刀刀杆中心线垂直于工件轴线。
刀具标注角度参考系由下列参考平面所构成：
1．基面p r过切削刃选定点垂直于该点切削速度方向的平面，车刀的基面可理解为平行刀具底面的平面。
2．切削平面p s过切削刃选定点与切削刃相切并垂直于基面的平面。
3．正交平面p o与正交平面参考系过切削刃选定点同时垂直于切削平面与基面的平面称为正交平面。
p r、p s、p o组成一个正交的正交平面参考系。
4．法平面
5．假定工作平面p f、背平面p p
二、刀具切削部分基本定义
（三）刀具的标注角度
在上述三种不同的刀具标注角度参考系内，均可定义相应的刀具角度，但一般以采用正交平面参考系兼用法平面参考系较多。
1、正交平面参考系内的标注角度
（1）前角γo正交平面中测量的前面与基面间的夹角。
（2）后角αo正交平面中测量的后面与切削平面间的夹角。
（3）主偏角κr基面中测量的主切削平面与假定工作平面间夹角。
（4）刃倾角λs切削平面中测量的切削刃与基面间的夹角。
上述四角就能确定车刀主切削刃及其前、后面的方位。
其中γo、λs两角可确定前面的方位，αo、κr两角确定后面的方位，κr、λs两角可确定主切削刃的方位。
同时副切削刃及其相关的前、后面在空间的定向也需要4个角度，即副刃前角γｏˊ、副后角αoˊ副偏角κ′r、副刃倾角λ′s，它们的定义与主切削刃四角类似。
常用的刀具派生角度有：前刀面与后刀面之间的夹角称为楔角βo；主、副切削刃在基面上投影的夹角称为刀尖角εr。
刀具角度正负规定：前面与基面平行时前角为零；前面与切削平面间夹角小于90°时，前角为正；大于90时，前角为负。后面与基面夹角小于90°时，后角为正；大于90°时后角为负。
切削刃与基面（车刀底平面）平行时，刀倾角为零；刀尖相对车刀以底平面处于最高点时，刀倾角为正；处于最低点时，刀倾角为负。
主偏角、副偏角只有正值。派生角度只有正值。
2、其它参考坐标系内的标注角度
（四）刀具的工作角度
刀具标注角度都是在假定运动条件和假定安装条件下定义的，如果考虑合成运动和实际安装
情况，则刀具的参考系将发生变化，刀具角度也发生了变化。
按照刀具工作中的实际情况，在刀具工作角度参考系中确定的角度称为刀具工作角度。
多数情况下，不必进行工作角度的计算，只有在进给运动和刀具安装对工作角度产生较大影响时，需考虑工作角度。
1．进给运动对工作角度的影响
2．刀具安装高低对工作角度的影响
3．刀杆中心线与进给方向不垂直时对工作角度的影响
（五）切削层参数
切削层是由切削部分以一个单一动作所切除的工件材料层。
将通过切削刃基点并垂直于该点主运动方向的平面称为切削层尺寸平面，此平面是切削层参数的测量平面。
1．切削层公称横截面积D
2．切削层公称宽D
3．切削层公称厚度
若车刀刀尖为主，副切削刃的实际交点，且λs=0°，κ′r=0°，则切削层公称横截面积为平行四边形。
切削层各有关参数间的关系为
h D=f sinκr b D=αp／sinκr A D=h D b D=αp f
三、刀具材料
刀具材料一般是指刀具切削部分的材料。
它的性能是影响加工表面质量、切削效果、刀具寿命和加工成本的重要因素。
（一）刀具应具备的性能
金属切削过程中，刀具切削部分承受很大切削刀和剧烈摩擦，并产生很高的切削温度；在断续切削工作时，刀具将受到冲击和产生振动，引起切削温度的波动。为此，刀具材料应具各下列
基本性能：
1．硬度和耐磨性
2．强度和韧性
3．热硬性
4．工艺性与经济性
（二）常用刀具材料
常用刀具材料分为：工具钢（包括碳素工具钢、合金工具钢、高速钢），硬质合金，超硬刀具材料（包括陶瓷，金刚石及立方氮化硼等）
1、高速钢
高速钢特别适用于制造结构复杂的成形刀具，孔加工刀具例如各类铣刀、拉刀、齿轮刀具、螺纹刀具等；由于高速钢硬度，耐磨性，耐热性不及硬质合金，因此只适于制造中、低速切削的各种刀具。
高速钢按其性能分成两大类：普通高速钢和高性能高速钢。
2、硬质合金
硬质合金大量应用在刚性好，刃形简单的高速切削刀具上，随着技术的进步，复杂刀具也在逐步扩大其应用。
常用硬质合金的牌号，成分及性能见表2—2。
钨钴类硬质合金是由WC和Co烧结而成，代号为YG，一般适用于加工铸铁和有色金属等脆性材料。
钨钛钴类硬质合金是以WC为基体，添加TiC，用Co作粘结剂烧结而成，代号为YT，一般适用于高速加工钢料。
添加钽（铌）类硬质合金是在以上两种硬度合金中添加少量其它碳化物（如TaC 或NbC）而派生出的一类硬质合金，代号为YW，既适用加工脆性材料，又适用于加工塑性材料。常用牌号YW1、YW2。
3、涂层刀具材料
硬质合金或高速钢刀具通过化学或物理方法在其上表面涂覆一层耐磨性好的难熔金属化合物，既能提高刀具材料的耐磨性，而又不降低其韧性。
对刀具表面涂覆的方法有两种：
化学气相沉积法（ＣＶＤ法），适用于硬质合金刀具；
物理气相沉积法（ＰＶＤ法），适用于高速钢刀具。
涂层材料可分为ＴiC涂层、TiN涂层、ＴiC与TiN涂层、Al2O3涂层等。
４、其它刀具材料
（1）陶瓷刀具：是以氧化铝（Al2O3）或以氮化硅（Si3N4）为基体，再添加少量金属，在高温下烧结而成的一种刀具材料。
一般适用于高速下精细加工硬材料。
一些新型复合陶瓷刀也可用于半精加工或粗加工难加工的材料或间断切削。陶瓷材料被认为是提高生产率的最有希望的刀具材料之一。
（2）人造金刚石：它是碳的同素异形体，是目前最硬的刀具材料，显微硬度达10000HV。
它有极高的硬度和耐磨性，与金属摩擦系数很小，切削刃极锋利，能切下极薄切屑，有很好的导热性，较低的热膨胀系数，但它的耐热温度较低，在700～800℃时易脱碳，失去硬度，抗弯强度低，对振动敏感，与铁有很强的化学亲合力，不宜加工钢材，主要用于有色金属及非金属的精加工，超精加工以及作磨具、磨料用。
（3）立方氮化硼：是由立方氮化硼（白石墨）在高温高压下转化而成的，其硬度仅次于金刚石，耐热温度可达1400℃，有很高的化学稳定性，较好的可磨性，抗弯强度与韧性略低于硬质合金。一般用于高硬度，难加工材料的半精加工和精加工。
第二节金属切削原理及其应用
金属的切削过程是一个复杂的过程，在这一过程中形成切屑、产生切削力、切削热与切削温
度，刀具磨损等许多现象，研究这些现象及变化规律，对于合理使用与设计刀具，夹具和机床，保证加工质量，减少能量消耗，提高生产率和促进生产技术发展都有很重要的意义。
一、切削变形
（一）切削变形特点和切屑的种类
如图所示，金属压缩实验，当金属试件受挤压时，在其内部产生主应力的同时，还将在与作用力大致成45°方向的斜截面产生最大切应力，在切应力达到屈服强度时将在此方向剪切滑移。
金属刀具切削时相当于局部压缩金属的压块，使金属沿一个最大剪应力方向产生滑移。
如图所示当切屑层达到切削刃OA（OA代表始滑移面）处时，切应力达到材料屈服强度，产生剪切滑移，切削层移到OM面上，剪切滑移终止，并离开切削刃后形成了切屑，然后沿前面流出。
始滑移面OA与终滑移面OM之间的变形区称为第一变形区，宽度很窄(约0.02～0.2mm)，故常用OM剪切面亦称滑移面来表示，它与切削速度的夹角称为剪切角φ。
当切屑沿前面流出时，由于受到前面挤压和摩擦作用，在前面摩擦阻力的作用下，靠近前面的切屑底层金属再次产生剪切变形。使切屑底层薄的一层金属流动滞缓，流动滞缓的一层金属称为滞流层，这一区域又称为第二变形区。
工件已加工表面受到钝圆弧切削刃的挤压和后面的摩擦，使已加工表面内产生严重变形，已加工表面与后面的接触区称为第三变形区。
这三个变形区不是独立的，而是有着紧密的联系和相互影响。
根据被切的金属剪切滑移后形成切屑的外形不同，可将切屑分成以下四种类型。
1．带状切屑
2．节状切屑（挤裂切屑）
3．粒状切屑（单元切屑）
4．崩碎切屑
切屑的形态随切削条件的不同可互相转化。
（二）切削变形程度的表示方法
（三）刀具前面上的摩擦与积屑瘤
切屑流经刀具前面时，在高压力的作用下产生剧烈的摩擦并产生很高的温度，刀屑接触区可分成粘结区和滑动区两部分。
粘结区的摩擦为内摩擦，切削时由于高压和高温作用，切屑底部流速要比切屑的上层缓慢，从而在切屑底部形成了一个滞流层，内摩擦就是滞流层与其上层金属在切屑内部的摩擦，这部分的切向力等于被切材料的剪切屈服点，它不同于金属接触面滑动摩擦。
滑动区的摩擦为外摩擦，即滑动摩擦，摩擦力的大小与摩擦系数和法向正压力有关，而与接触面积大小无关。在粘结区内，切应力是常数，且等于材料的剪切屈服强度，在滑动区内则随着距离切削刃越远而逐渐减小，在整个接触区内平均正应力亦随着距切削刃越远而减小。在刀屑间的两种摩擦中,力的大小一般占总摩擦力的85%左右，所以研究前面摩擦中应以内摩擦为主。
由于刀屑接触面的粘结摩擦及滞流作用，在中速或较低的切削速度切削塑性金属材料时，经常在刀具前面粘结一些工件材料，形成一个硬度很高的楔块，这楔块称为积屑瘤。
从实验得知，积屑瘤的金相组织与工件母材料相比未发生相变，它是受了强烈塑性变形的被切材料的堆积物，剧烈的加工硬化使之硬度大幅提高。它是逐渐形成的，经过一个生成、长大、脱落的周期性过程。
积屑瘤的存在可代替刀刃切削，并对切削刃有一定的保护作用；同时增大了实际工作前角，减小了切削变形。但由它堆积的钝圆弧刃口造成挤压和过切现象，使加工精度降低，积屑瘤脱落后粘附在已加工表面上恶化表面粗糙度，所以，在精加工时应避免积屑瘤产生。
影响积屑瘤的主要因素有工件材料，切削层、刀具前角及切削液等，工件材料塑性越大，刀屑间摩擦系数和接触长度越大，容易生成积屑瘤。
切削速度对切屑瘤影响很大，切削速度很低时，由于摩擦系数较小，很少产生积屑瘤。在切削速度υc=20m/min左右，切削温度约为300℃时，最易产生积屑瘤，且高度最大。切削速度是通过平均温度和平均摩擦系数影响积屑瘤的。
减小进给量，增大刀具前角，提高刃磨质量，合理选用切削液，使摩擦和粘结减少，均可达到抑制积屑瘤的作用。
（四）已加工表面变形和加工硬化
任何刀具的切削刃都很难磨得绝对锋利，当在钝圆弧切削刃和其邻近的狭小后面的切削挤压摩擦下，切屑晶体向下滑动绕过刃口形成已加工表面。使已加工表面层的金属晶粒发生扭曲挤紧，破碎等，构成了已加工表面上的变形区。
已加工表面经过严重塑性变形而使表面原硬度增高，这种现象称为加工硬化（冷硬）。
金属材料经硬化后在表面上会出现细微裂纹和残余应力，从而降低了加工质量和材料的疲劳强度，增加下道工序加工困难，加速刀具磨损，所以在切削时应设法避免或减轻加工硬化现象。
（五）影响切削变形的因素
切削变形的程度主要决定于剪切角和摩擦系数大小。
影响切削变形的主要因素有工件材料，前角，切削用量。
工件材料的强度、硬度越高，刀屑间正压力则增大，平均正应力会增加，因此，摩擦系数下降，剪切角增大，切削变形减小。而切削塑性较高的材料，则变形较大。
刀具前角越大，切削刃越锋利，使剪切角增大，变形系数减小，因此，切削变形减小。
切削速度对切削变形的影响，切削速度是通过切削温度和积屑瘤影响切屑变形的。切削速度在3～20m/min范围内提高，积屑瘤高度随着增加，刀具实际前角增大，故变形系数减小。当20m/min 左右时，积屑瘤高度最高，ξ值最小。在20～40m/minn范围内提高，积屑瘤逐渐消失，刀具实际剪切角减小，ξ增大。当＞40m/min 时，由于切削温度逐渐升高，变形系数ξ减小。切削铸铁等脆性金属时，一般不产生积屑瘤，随着切削速度的增大，变形系数则缓慢地减小。
进给量增大，使切削厚度增加，正压力增大，平均正应力增大，因此，μ下降，剪切角φ增大，使ξ减小。同时，由于各切削层的变形和应力分布不均匀，近前发面处的金属变形和应力大，离前刀面越远的金属层变形和应力越小。切削厚度增加，近前刀面处发生剧烈变形层增加不多，切削平均变形减小，使变形系数变小。
二、切削力
（一）切削力的来源和分解
切削过程中，刀具施加于工件使工件材料产生变形，并使多余材料变为切屑所需的力称为切削力
而工件低抗变形施加于刀具称为切削抗力，在分析切削力以及切削机理时，切削力与切削抗力意义相同。
刀具切削工件时，由于切屑与工件内部产生弹性，塑性变形抗力，切屑与工件对刀具产生摩擦阻力，形成刀具对工件作用一个合力F，由于其大小，方向不易确定。
因此，为了便于测量、计算及研究，通常将合力F分解成三个分力。
（二）工作功率
（三）计算切削力的经验公式
（四）单位切削力和单位切削功率
（五）影响切削力的主要因素
1．工件材料的影响，工件材料的硬度和强度越高，虽然切削变形会减小，但由于剪切屈服强度增高，产生的切削力会越大；工件材料强度相同时，塑性和韧性越高，切削变形越大，切削与刀具间摩擦增加，切削力会越大。切削铸铁时变形小，摩擦小，故产生的切削力小。
2．切削用量的影响进给量、背吃刀量增大，二者都会使切削力增大，而实际上背吃刀量对切削力的影响要比进给量大。其主要原因在于，αp增大一倍时，切削厚度h D不变，而切削宽度b D则增大一倍，切削刃上的切削负荷也随之增大一倍，即变形力和摩擦成倍增加，最终导致了切削力以成倍增加；f增大一倍时，切削宽度b D不变，只是切削厚度h D增大一倍，平均变形减小，故切削力增加不到一倍。
切削速度对切削力的影响：切削塑性金属时，在40m/min时，由于积屑瘤的产生与消失，使刀具前角增大或减小，引起变形系数的变化，导致了切削力的变化；当>40m/min，切削温度升高，使平均摩擦系数下降，切削力也随之下降。切削灰铸铁等脆性材料时，塑性变形很小，且刀屑间
的摩擦也很小，因此，υc对影响不大。
3.刀具几何参数的影响前角对F c影响较大。前角增大，切削变形减小，故切削力减小。主偏角对进给力F f和背向力F p影响较大，当кr增大时F f增大而F p则减小。刃倾角对背切削力F P 影响较大，因为λs由正值向负值变化时，会使顶向工件轴线的背向力增大。
此外刀尖圆弧半径，刀具磨损程度等因素对切削力也有一定的影响。
三、切削温度与切削液
由它引起的切削温度的升高会影响刀具磨损和耐用度，同时抑制了切削速度的提高，还将导致工件、机床，刀具和夹具的热变形，降低零件的加工精度和表面质量。
（一）切削热的产生和传散
提高切削速度，由摩擦生成的热量增多，但切屑带走的热量也增加，在刀具中热量减少，在工件中热量更少，所以高速切削时，切屑温度很高，在工件和刀具中温度较低，这有利于加工顺利进行。
（二）切削区温度分布和切削温度的测量
切削区温度一般是指切屑，工件和刀具按触表面上的平均温度，在正交平面内刀具、工件和切屑中温度分布规律如图2—19所示。
刀具与切屑接触面摩擦大，不易散热，产生的温度值最高；切屑带走热量最多，它的平均温度高于刀具、工件上的平均温度。
切削温度测量方法很多，目前以利用物体的热电效应来进行温度测量的热电偶法应用较多，其测量简单方便。
（三）影响切削温度的因素
切削温度的高低决定于产生热量多少和传散热量快慢两方面因素。切削时影响产生热量和传散热量的因素有：切削用量、工件材料的性能，刀具几何参数和冷却条件等。
切削用量对切削温度的影响，当υc、αp和f增加时，由于切削变形功和摩擦功增大，所以切削温度升高。其中切削速度影响最大，当υc增加一倍时,由于摩擦生热增多，切削温度约增加32%，
进给量f的影响次之，当f增加一倍，切削温度约增加18%，因为f增加切削变形增加较少，并且改善了散热条件，故热量增加不多。背吃刀量αp影响最小，αp增加一倍时，切削温度约增加7%，这是因为αp增加使切削宽度增加,增大了热量的传散面积。
工件材料主要是通过硬度、强度和导热系数影响切削温度。
刀具几何参数中影响切削温度最明显的因素是前角γo和主偏角κr，其次是刀尖圆弧半径rε。前角γo增大，切削变形和摩擦产生的热较少，故切削温度下降，但γo过大散热变差，使切削温度升高。主偏角κr减少，切削变形摩擦增加，但κr减小切削宽度增大，改善了散热条件，由于散热起主要作用，故切削温度下降。增大刀尖圆弧半径能增大散热面积，降低切削温度。
刀具磨损后，刀具后面与已加工表面摩擦加大，切削刃变钝，使刃区前方对切屑的挤压作用增大，切屑变形增大，会使切削温度升高。在加工时，使用切削液也是降低切削温度的重要措施。
（四）切削液的选用
在切削过程中，合理使用切削液能有效减少切削刃，降低切削温度，从而能延长刀具寿命，改善已加工表面质量和精度。
1．切削液的作用
冷却作用、润滑作用、清洗作用、防锈作用等。
2．切削液的种类及选用
（1）水溶液一般常用于粗加工和普通磨削加工中。
（2）乳化液一般材料的粗加工常用乳化液，难加工材料的切削，常使用极压乳化液。
（3）切削油一般材料的精加工常使用切削油，如普通精车、螺纹精加工等。
四、刀具磨损与耐用度
（一）刀具磨损的形成
切削过程中，刀具在高温和高压条件下，受到工件、切屑的剧烈摩擦，，刀具在前、后面接触区域内产生磨损。这种现象称为刀具磨损。随切削时间增加磨损逐渐扩大。主要磨损形式有：前面磨损、后面磨损。
在高速和较大的切削厚度切削塑性金属时，易产生月牙洼磨损。在低速和较切削厚度切削塑性金属及切削脆性金属时，后刀面上的磨损明显痕迹。在中等切削用量切削塑性金属的情况下，易产生前面和后面的同时磨损。
（二）刀具磨损的原因
磨粒磨损（机械磨损、硬质点磨损）、相变磨损、粘结磨损、扩散磨损、氧化磨损。
不同的刀具材料在不同的使用条件造成磨损的主要原因不同。
（三）刀具磨损过程和刀具磨钝标准
刀具磨损过程的三个阶段：初期磨损阶段、正常磨损阶段、急剧磨损阶段。
（四）刀具耐用度定义
刀具耐用度系指刀具刃磨后开始切削，至磨损量达到磨钝标准的总切削时间。
刀具的耐用度高，说明切削性能好。
（五）影响刀具耐用度的因素
1．切削用量的影响切削用量增加时，刀具磨损加剧，刀具耐用度降低。
切削速度对耐磨度的影响最大，进给量次之，背吃刀量影响最小。这与三者对切削温度的影响规律是相同的，实质上切削用量对刀具磨损和刀具耐磨度的影响是通过切削温度起作用的。
2．工件材料的影响工件材料的强度、硬度、塑性等指标数值越高，导热性越低，则加工时切削温度越高，刀具耐用度就会越低。
3．刀具材料的影响刀具材料是影响刀具寿命的重要因素，合理选择刀具材料，采用涂层刀具材料和使用新型刀具材料是提高刀具寿命的有效途径。
4．刀具几何参数对刀具耐用度影响较大的是前角和主偏角。增大前角，切削温度降低刀具耐用度提高，但前角太小，刀具强度则弱散热不好，导致刀具耐磨度降低。必须选择与最高刀具耐用度对应的前角角度。减小主偏角、副偏角和增大刀尖圆弧半径，可改善散热条件，提高刀具强度和降低切削温度，从而提高刀具的耐用度。
（六）刀具耐用度合理确定
刀具耐用度对切削加工的生产率和成本都有直接的影响，不能定的太高或太低，如果定的太高，势必要选择较小的切削用量，从而增加切削加工的时间，导致生产率的下降。如果定的太低，虽然可以采取较大的切削用量，但会使换刀、磨刀或调整机床所用时间增加过多，生产率也会下降。
通常确定刀具耐用度的方法有两种。一是最高生产耐用度；二是最低生产成本耐用度。
确定各种刀具耐用度时，可以按下列准则考虑：
（1）简单刀具的制造成本低，故它的耐用度较复杂刀具的低。
（2）可转位刀具切削刃转位迅速，更换简单，刀具耐用度可选低一些。
（3）精加工刀具切削负荷小耐用度选的可高一些。
（4）自动加工数控刀具应选较高耐用度。
五、刀具几何参数与切削用量的合理选择
（一）刀具几何参数的合理选择
刀具的几何参数包括刀具角度、刀面结构和形状、切削刃的形式等。
1．前角的选择
前角是刀具上最重要的角度之一，增大前角，切削刃锋利，切削变形小，切削力小，切削轻快，切削温度低，刀具磨损小和加工表面质量高，但过大前角刀头强度降低，切削温度高，刀具磨损加剧，刀具耐用度低。
从正反两方面考虑，前角有一个最佳数值。
选择前角的原则是保证加工质量和足够的刀具耐磨度的前提，应尽量选取大的前角，具体选择时要考虑的因素有：
（1）根据工件材料选择：加工塑性金属材料前角较大；加工脆性材料时前角较小。材料的强度、硬度越高，前角越小；材料的塑性越大，前角越大。
（2）根据刀具材料选择，高速钢刀具抗弯强度好，抗冲击韧性高，可选较大前角；硬度合
金材料抗弯强度较高速钢低，故前角较小。陶瓷刀具材料前角应更小。
（3）根据加工要求选择。粗加工时选择较小前角，精加工时前角应大些，加工成型表面的刀具，前角应小些以减少刀具的刃形误差。
2．前刀面的选择
生产中常用的几种前刀面形状有：
（1）正前角平面型
（2）正前角平面带倒棱形型
（3）曲面型
（4）负前角型
3．后角的选择
增大后角，可减少后面与切削表面间摩擦，减小切削刃钝圆弧半径，可提高表面质量。
但同时使刀具强度降低，散热条件变差。
选择后角的原则是在不产生较大摩擦的条件下，应适当减小后角。
（1）根据加工精度选择精加工时为保证加工质量，后角取较大8～12°，粗加工时，要提高刀具强度，后角应取较小6～8°。
（2）根据加工材料加工塑性材料，已加工表面的弹性恢复大，后角应取大值。加工脆性材料后角取小值。
4．主、副偏角的选择
减小主、副偏角，刀头强度增高，散热条件好，加工表面粗糙度小，但背向力增大，易使工件或刀杆发生变形，引起工艺系统振动。减小主偏角使得切削厚度和切屑厚度减小而导致断屑效果差。
因此，在加工工艺系统刚性满足的条件下，应选较小主偏角；加工高强度、高硬度材料时为提高刀具强度寿命，应选较小主偏角，在出现带状切屑时，应考虑加大主偏角。
副偏角大小主要影响已加工表面粗糙度，选择的原则是，在不影响摩擦和振动的条件下
应选择较小副偏角。
5．刃倾角的选择
刃倾角可控制切屑流向：当＞0°时，切屑流向待加工表面；＜0°时切屑流向已加工表面；=0°切屑沿主剖面方向流出。
增大可增加实际工作前角和刃口锋利程度，可提高加工质量。选用负刃倾角，可提高刀具强度，改变刀刃受力方向，提高刀刃抗冲击能力，但过大负刃倾角会使背向力增大。
一般钢、铸铁精加工时选择0～+5°，粗加工时0～－5°。在加工高硬质、高强度金属，加工断续表面或有冲击载荷时取负刃倾角－5°～－15°。
（二）切削用量的合理选择
在确定了刀具几何参数后，还需选定切削用量参数才能进行切削加工。
目前许多工厂是通过切削用量手册，实践总结或工艺实验来选择切削用量。制定切削用量时应考虑加工余量，刀具耐用度、机床功率、表面粗糙度、刀具刀片的刚度和强度等因素。
１．粗车切削用量的选择
对于粗加工，在保证刀具一定耐用度前提下，要尽可能提高在单位时间内的金属切除量，提高切削用量都能提高金属切削量，但是考虑到切削用量对刀具耐用度的影响程度，所以，在选择粗加工切削用量时，应优先选用大的背吃刀，其次选较大的进给量，最后根据刀具耐用度选定一个合理的切削速度，这样选择可减少切削时间，提高生产率。背吃刀量应根据加工余量和加工系统的刚性确定。
２．精加工切削用量的选择
选择精加工或半精工切削用量的原则是在保证加工质量的前提下，兼顾必要的生产率。进给量根据工件表面粗糙度的要求来确定。精加工时切削速度的切削速度应避开积屑瘤区，一般硬质合车刀采用高速切削。
第三章金属切削常用刀具
第一节车刀
一、车刀种类和用途
车刀是应用最广的一种单刃刀具。也是学习、分析各类刀具的基础。
车刀用于各种车床上，加工外圆、内孔、端面、螺纹、车槽等。
车刀按结构可分为整体车刀、焊接车刀、机夹车刀、可转位车刀和成型车刀。其中可转位车刀的应用日益广泛，在车刀中所占比例逐渐增加。
二、硬质合金焊接车刀
所谓焊接式车刀，就是在碳钢刀杆上按刀具几何角度的要求开出刀槽，用焊料将硬质合金刀片焊接在刀槽内，并按所选择的几何参数刃磨后使用的车刀。
三、机夹车刀
机夹车刀是采用普通刀片，用机械夹固的方法将刀片夹持在刀杆上使用的车刀。此类刀具有如下特点：
（1）刀片不经过高温焊接，避免了因焊接而引起的刀片硬度下降、产生裂纹等缺陷，提高了刀具的耐用度。
（2）由于刀具耐用度提高，使用时间较长，换刀时间缩短，提高了生产效率。
（3）刀杆可重复使用，既节省了钢材又提高了刀片的利用率，刀片由制造厂家回收再制，提高了经济效益，降低了刀具成本。
（4）刀片重磨后，尺寸会逐渐变小，为了恢复刀片的工作位置，往往在车刀结构上设有刀片的调整机构，以增加刀片的重磨次数。
机械制造工艺学课程设计任务书 设计题目:拨叉(二)(CA6140) 机械加工工艺规程编制及工装设计(年产量:4,000件) 设计内容: 1、编制机械加工工艺规程,填写工艺文献1套,绘制零件毛坯图1张 2、设计夹具1套,绘制夹具装配图与主要结构零 件 图各1张 3、撰写课程设计说明书1份 设计时间: 前言
机械制造工艺学课程设计就是在我们完成了大学的全部基础课程、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。通过机床加工工艺及夹具设计,汇总所学专业知识如一体(如《机械零件设计》、《金属切削机熟悉与理解,并为以后的实际工作奠定坚实的基础！床》、《机械制造工艺》等)。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用,在理论与实践上有机结合;使我们对各科的作用更加深刻的 设计目的: 机械制造工艺学课程设计,就是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理课程,经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节;在老师的指导下,要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程,并且独立完成的一项工程基本训练。同时,也为以后搞好毕业设计打下良好基础。通过课程设计达到以下目的: 1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论与夹具设计原理的知识,正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法,培养学生分析问题与解决问题的能力。 2、通过对零件某道工序的夹具设计,学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计夹具的训练,提高结构设计的能力。 3、课程设计过程也就是理论联系实际的过程,并学会使用手册、查询相关资料等,增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。 一.零件的分析
(一)、零件的作用: 题目给定的拨叉(CA6140)位于车床变速机构中,主要起换挡使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作。工作过程:拨叉零件就是在传动系统中拨动滑移齿轮,以实现系统调速。转向。其花键孔?25与轴的配合来传递凸轮曲线槽传来的运动。零件的2个交叉头补位与滑移齿轮相配合。 (二)、零件的工艺分析 CA6140车床拨叉(二)共有两个加工表面,它们之间有一定的位置要求。 1、一花键孔的中心线为基准的加工面 这一组面包括?25H7的六齿方花键孔、?22H2的花键低空及两
制定机械加工工艺规程的步骤和方法 工艺规程是生产工人操作的依据 ,在加工过程中操 作 者要不折不扣地按照工艺规程进行生产。随着新技术、新设 备的不断出现 ,作为指导生产活动的工艺规程也必须与时俱 进,不断创新 ,不断完善。笔者就如何制定机械加工工艺规程 的步骤谈一下浅显的看法。 、机械加工工艺规程在生产过程中的作用 1. 工艺规程是指导生产的最基本、最主要的技术文件 应及时向有关人员反映 ,经该工艺规程的主管工艺人员更改 并经批准后才能执行 ,不能按照自己的想法随意更改。 件的工艺过程是一个整体 ,对过程中任何工序的更改都要从 整体的观点去分析。 2. 工艺规程是进行生产准备和生产管理的依据 工艺规程是由产品设计到加工制造的桥梁。为了把零件 的设计图样变成产品 ,必须在物资方面以及生产管理方面做 系列的准备工作。 3. 工艺规程是新厂建设和旧厂改造的重要技术资料 在执行过程中 ,如果发现工艺规程有错误或有好的建议 个零
在建设新厂或在老厂的基础上为某种新产品的投产扩 建车间时,工艺规程可以提供生产需要的机床和其他设备的 种类、规格、数量、各类设备的布局、建筑面积、生产工人的工种、数量以及必须具备的技术等级等数据。 、制定工艺规程所依据的技术资料 制定工艺规程的工作是从研究零件图及其技术条件开 始的。工艺人员在制定工艺规程时,首先要确定其内容,将这 些内容划分成工序,进而为各工序选择适当的设备,并根据零 件图和规定的生产纲领决定取得毛坯的方法。由此可见,制定 工艺规程应当具备以下主要技术资料。 1.产品零件图及有关部件图或总装图 产品零件图和与之相应的技术条件是规定对所制零件 要求的唯一文件,是零件制成后进行检验和验收的唯一依据。 因此,产品零件图应当正确而完善。工艺人员在为制定工艺规程而研究产品零件图时,其主要目的是认真领会零件图的各 项技术要求,并采取相应的对策以确保产品质量。 2.生产纲领 生产纲领是指在一定的时间内应当出产的产品数量。有
第7章 机械加工工艺规程 习 题 7-1 T 形螺杆如图7-1所示。其工艺过程如下，请分出工序、安装、工位、工步及走刀。 ⑴ 在锯床上切断下料Φ35×125； ⑵ 在车床上夹一头车端面，打顶尖孔； ⑶ 用尾架后顶尖顶住工件后，车Φ30外圆及T20外圆（第一刀车至Φ24，第二刀车至 Φ20），车螺纹，倒角； ⑷ 在车床上车Φ18外圆及端面； ⑸ 在卧式铣床上用两把铣刀同时铣Φ18圆柱上的宽15的两个平面，将工件回转90°（利 用转台），铣另两个面，这样作出四方头。 图7-1 7-2 如图7-2所示套筒零件，加工表面A 时要求保证尺寸10+0.10mm ，若在铣床上采用静调整 法加工时以左端端面定位，试标注此工序的工序尺寸。 7-3 如图7-3所示定位套零件，在大批量生产时制定该零件的工艺过程是：先以工件的右端 端面及外圆定位加工左端端面、外圆及凸肩，保持尺寸5±0.05mm 及将来车右端端面时的加工余量 1.5mm ，然后再以已加工好的左端端面及外圆定位加工右端端面、外圆、凸肩及内孔，保持尺寸60－0.25 mm 。试标注这两道工序的工序尺寸。 图7-2 图7-3 2?45?
7-4 如图7-4所示为一锻造或铸造的轴套，通常是孔的加工余量较大，外圆的加工余量较小， 试选择粗、精基准。 7-5 试提出成批生产如图7-5所示零件的机械加工工艺过程（从工序到工步），并指出各工 序的定位基准。 7-6 图7-6所示的轴类零件，在卧式铣床上，采用调整法且用两把铣刀组合在一起同时加工 两个槽。当此工序以大端端面为轴向定位基准时，根据零件图，重新标注工序尺寸A 。 图 7-4 图 7-5
第10章机械加工工艺规程 10.1 工艺过程 10.1.1 生产过程与工艺过程 (1) 生产过程 生产过程是指把原材料（半成品）转变为成品的全过程。机械产品的生产过程，一般包括：①生产与技术的准备,如工艺设计和专用工艺装备的设计和制造、生产计划的编制，生产资料的准备；②毛坯的制造，如铸造、锻造、冲压等；③零件的加工，如切削加工、热处理、表面处理等；④产品的装配，如总装，部装、调试检验和油漆等；⑤生产的服务，如原材料、外购件和工具的供应、运输、保管等。 机械产品的生产过程一般比较复杂，目前很多产品往往不是在一个工厂单独生产，而是由许多专业工厂共同完成的。例如：飞机制造工厂就需要用到许多其他工厂的产品（如发动机、电器设备、仪表等），相互协作共同完成一架飞机的生产过程。因此，生产过程即可以指整台机器的制造过程，也可以是某一零部件的制造过程。 (2) 工艺过程 工艺过程是指在生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。如毛坯的制造，机械加工、热处理、装配等均为工艺过程。在工艺过程中，若用机械加工的方法直接改变生产对象的形状、尺寸和表面质量，使之成为合格零件的工艺过程，称为机械加工工艺过程。同样，将加工好的零件装配成机器使之达到所要求的装配精度并获得预定技术性能的工艺过程，称为装配工艺过程。 机械加工工艺过程和装配工艺过程是机械制造工艺学研究的两项主要容。 10.1.2 机械加工工艺过程的组成 机械加工工艺过程是由一个或若干个顺序排列的工序组成的，而工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀，毛坯就是依次通过这些工序的加工而变成为成品的。 (1) 工序 工序是指一个或一组工人，在一个工作地点对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。区分工序的主要依据，是工作地点（或设备）是否变动和完成的那部分工艺容是否连续。如图4.1所示的零件，孔1需要进行钻孔和铰孔，如果一批工件中，每个工件都是在一台机床上依次地先钻孔，而后铰孔，则钻孔和铰孔就构成一个工序。如果将整批工件都是先进行钻孔，然后整批工件再进行铰孔，这样钻孔和铰孔就分成两个工序了。 工序不仅是组成工艺过程的基本单元，也是制订工时定额，配备工人，安排作业和进行质量检验的依据。 通常把仅列出主要工序名称的简略工艺过程称为工艺路线。 (2) 安装与工位 工件在加工前，在机床或夹具上先占据一正确位置(定位)，然后再夹紧的过程称为装夹。工件(或装配单元)经一次装夹后所完成的那一部分工艺容称为安装。在一道工序中可以有一个或多个安装。工件加工中应尽量减少装夹次数，因为多一次装夹就多一次装夹误差，而且增加了辅助时间。因此生产中常用各种回转工作台、回转夹具或移动夹具等，以便在工件一次装夹后，可使其处于不同的位置加工。为完成—定的工序容，一次装夹工件后，工件(或装配单元)与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备固定部分所占据的每一个位
例1：试提出小批生产下图所示零件的机械加工工艺过程（从工序到工步）。[解答]：齿轮加工内容有两端面、内孔、四个小孔、键槽、齿等。为保证A、B 面的平行度还需磨削，齿部还需高频淬火。 加工工艺过程 注意点：毛坯为型材，需要钻孔；调头车B面，不能保证B∥A，因此需要磨端面B； 如上例齿轮，若毛坯为模锻件，试提出小批、成批和大批大量生产其机械加工工艺过程(工序到工步)。 齿轮加工工序安排
若批量生产时毛坯为锻件，工序1变为两个工序。即，如果在加工端面A 和外圆后，就将该工件卸下，换上另一工件，加工其端面A和外圆，一直到一批零件加工完，再调头加工端面B及另一部分外圆，这中间就有了间断，因此就是两个工序。对于大批大量生产，采用拉刀拉孔、多刀车床车外圆（复合工步）等先进工艺，可提高生产率。因此齿轮大量生产和小量生产其工艺有很大差别。 例2：试提出如右图所示小轴的小批、成批和大批大量生产的机械加工工艺规程，并分析每种方案的工艺过程组成。 表1 阶梯轴加工工艺过程（小批生产）
表2 阶梯轴加工工艺过程（成批生产） 表3 阶梯轴加工工艺过程（大批大量生产） 例3：如右图盘状零件，其机械加工工艺过程有如下两种方案，试分析每种方案工艺过程的组成。 1）在车床上粗车及精车端面C，粗镗及精镗 φ60H9mm孔，内孔倒角，粗车及半精车φ 200mm外圆。调头，粗、精车端面A，车φ96mm 外圆及端面B，内孔倒角。划线，在插床上按
划线插键槽18D10。在钻床上按划线钻6-φ20mm的孔。钳工去毛刺。 2）在车床上粗、精车一批零件的端面C，并粗、精镗φ60H9mm孔，内孔倒角。然后在同一台车床上将工件安装在可涨心轴上，粗车、半精车这批工件的φ200mm外圆，并车φ96mm外圆及端面B，粗、精车端面A，内孔倒角。在拉床上拉键槽。在钻床上用钻模钻出6-φ20mm的孔。钳工去毛刺。 注意：φ20mm的孔无公差要求 盘状零件加工工艺过程 单件小批生产成批生产 例4试提出成批生产如图1-5所示零件的机械加工工艺 过程（从工序到工步），并指出各工序的定位基准。注 意：φ10mm的孔有精度要求，因此钻-扩-铰 [答案]：工艺过程安排如下表： 工序号工步定位基准（面）1车端面，钻、扩、铰Φ20孔（安装1）外圆 2车另一端面及外圆Φ75（安装1）端面及内孔 3拉键槽内孔及端面 4钻、扩、铰Φ10H7孔（安装1）内孔及端面
机械加工工艺规程设计 机械加工工艺规程设计的内容及步骤 1.分析零件图和产品装配图。6.确定各工序所用机床设备和工艺装备(含刀具、夹具、量具、辅具等)，对需要改装或重新设计的专用工艺装备要提出设计任务书。7.确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。8.确定各工序的技术要求及检验方法。 <--2006-2-12-->一：机械加工工艺规程设计的内容及步骤 1.分析零件图和产品装配图； 2.对零件图和装配图进行工艺审查； 3.由今生产纲领研究零件生产类型； 4.确定毛坯； 5.拟定工艺路线； 6.确定各工序所用机床设备和工艺装备(含刀具、夹具、量具、辅具等)，对需要改装或重新设计的专用工艺装备要提出设计任务书。 7.确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差； 8.确定各工序的技术要求及检验方法； 9.确定各工序的切削用量和工时定额； 10.编制工艺文件。 二：工艺路线的拟订 拟订工艺路线是设计工艺规程最为关键的一步，需顺序完成以下几个方面的工作。 内容
原则 原则说明 具体实例 选择定位基准精基准的选择原则 基准重合原则 应尽可能选择被加工表面的设计基准为精基准，这样可以避免由于基准不重合引起的定位误差。———— 统一基准原则 应尽可能选择用同一组精基准加工工件上尽可能多的加工表面，以保证各加工表面之间的相对位置关系。例如，加工轴类零件时，一般都采用两个顶尖孔作为统一精基准来加工轴类零件上的所有外圆表面和端面，这样可以保证各外圆表面间的同轴度和端面对轴心线的垂直度。 互为基准原则 当工件上两个加工表面之间的位置精度要求比较高时，可以采用两个加工表面互为基准反复加工的方法。例如，车床主轴前后支承轴颈与主轴锥孔间有严格的同轴度要求，常先以主轴锥孔为基准磨主轴前、后支承轴颈表面，然后再以前、后支承轴颈表面为基准磨主轴锥孔，最后达到图纸上规定的同轴度要求。 自为基准原则 一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均匀，常以加工表面自身为基准图示为在导轨磨床上磨床身导轨表面，被加工床身1通过楔铁2支承在工作台上，纵向移动工作台时，轻压在被加工导轨面上的百分表指针便给出了被加工导轨面相对于机床导轨的不平行度读数，根据此读数操作工人调整工件1底部的4个楔铁，直至工作台带动工件纵向移动时百分表指针基本不动为止，然后将工件1夹紧在工作台上进行磨削。 在导轨磨床上磨床身导轨面
机械加工工艺规程设计 1.分析零件图和产品装配图。6.确定各工序所用机床设备和工艺装备(含刀具、夹具、量具、辅具等)，对需要改装或重新设计的专用工艺装备要提出设计任务书。7.确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。8.确定各工序的技术要求及检验方法。 <--2006-2-12--> 1.分析零件图和产品装配图； 2.对零件图和装配图进行工艺审查； 3.由今生产纲领研究零件生产类型； 4.确定毛坯； 5.拟定工艺路线； 6.确定各工序所用机床设备和工艺装备(含刀具、夹具、量具、辅具等)，对需要改装或重新设计的专用工艺装备要提出设计任务书。 7.确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差； 8.确定各工序的技术要求及检验方法； 9.确定各工序的切削用量和工时定额； 10.编制工艺文件。 二：工艺路线的拟订 拟订工艺路线是设计工艺规程最为关键的一步，需顺序完成以下几个方面的工作。 内容
原则 原则说明 具体实例 选择定位基准精基准的选择原则 基准重合原则 应尽可能选择被加工表面的设计基准为精基准，这样可以避免由于基准不重合引起的定位误差。———— 统一基准原则 应尽可能选择用同一组精基准加工工件上尽可能多的加工表面，以保证各加工表面之间的相对位置关系。例如，加工轴类零件时，一般都采用两个顶尖孔作为统一精基准来加工轴类零件上的所有外圆表面和端面，这样可以保证各外圆表面间的同轴度和端面对轴心线的垂直度。 互为基准原则 当工件上两个加工表面之间的位置精度要求比较高时，可以采用两个加工表面互为基准反复加工的方法。例如，车床主轴前后支承轴颈与主轴锥孔间有严格的同轴度要求，常先以主轴锥孔为基准磨主轴前、后支承轴颈表面，然后再以前、后支承轴颈表面为基准磨主轴锥孔，最后达到图纸上规定的同轴度要求。 自为基准原则 一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均匀，常以加工表面自身为基准图示为在导轨磨床上磨床身导轨表面，被加工床身1通过楔铁2支承在工作台上，纵向移动工作台时，轻压在被加工导轨面上的百分表指针便给出了被加工导轨面相对于机床导轨的不平行度读数，根据此读数操作工人调整工件1底部的4个楔铁，直至工作台带动工件纵向移动时百分表指针基本不动为止，然后将工件1夹紧在工作台上进行磨削。 在导轨磨床上磨床身导轨面
机械加工工艺过程例子Newly compiled on November 23, 2020
例1：试提出小批生产下图所示零件的机械加工工艺过程（从工序到工步）。 [解答]：齿轮加工内容有两端面、内孔、四个小孔、键槽、齿等。为保证A、B面的平行度还需磨削，齿部还需高频淬火。 注意点：毛坯为型材，需要钻孔；调头车B面，不能保证B∥A，因此需要磨端面B； 如上例齿轮，若毛坯为模锻件，试提出小批、成批和大批大量生产其机械加工工艺过程(工序到工步)。
若批量生产时毛坯为锻件，工序1变为两个工序。即，如果在加工端面A和外圆后，就将该工件卸下，换上另一工件，加工其端面A和外圆，一直到一批零件加工完，再调头加工端面B及另一部分外圆，这中间就有了间断，因此就是两个工序。对于大批大量生产，采用拉刀拉孔、多刀车床车外圆（复合工步）等先进工艺，可提高生产率。因此齿轮大量生产和小量生产其工艺有很大差别。 例2：试提出如右图所示小轴的小批、成批和大批大量生产的机械加工工艺规程，并分析每种方案的工艺过程组成。 表1 阶梯轴加工工艺过程（小批生产） 表2 阶梯轴加工工艺过程（成批生产） 表3 阶梯轴加工工艺过程（大批大量生产） 例3：如右图盘状零件，其机械加工工艺过程有如下两种方案，试分析每种方案工艺过程的组成。
1）在车床上粗车及精车端面C，粗镗及精镗φ 60H9mm孔，内孔倒角，粗车及半精车φ200mm 外圆。调头，粗、精车端面A，车φ96mm外圆及 端面B，内孔倒角。划线，在插床上按划线插键 槽18D10。在钻床上按划线钻6-φ20mm的孔。钳 工去毛刺。 2）在车床上粗、精车一批零件的端面C，并粗、精镗φ60H9mm孔，内孔倒角。然后在同一台车床上将工件安装在可涨心轴上，粗车、半精车这批工件的φ200mm外圆，并车φ96mm外圆及端面B，粗、精车端面A，内孔倒角。在拉床上拉键槽。在钻床上用钻模钻出6-φ20mm的孔。钳工去毛刺。 注意：φ20mm的孔无公差要求 盘状零件加工工艺过程 单件小批生产成批生产 例4试提出成批生产如图1-5所示零件的机械加工工艺过 程（从工序到工步），并指出各工序的定位基准。注意： φ10mm的孔有精度要求，因此钻-扩-铰 [答案]：工艺过程安排如下表： 工序号工步定位基准（面） 1 车端面，钻、扩、铰Φ20孔（安装1）外圆 2 车另一端面及外圆Φ75（安装1）端面及内孔 3 拉键槽内孔及端面
机械加工工艺规范 1.1总则 1.1.1机械加工人员必须是经过专业培训,具有一定机械基础知识和机床操作能力,且能够满足现行产品零件对机械加工提出的各项要求。 1.1.2机械加工设备和工艺装备应能满足现行产品的各项要求。 1.1.3机械加工所使用的计量器具必须是经计量部门检验合格并在规定检定周期内。 1.2加工前的准备 1.2.操作者接到加工任务后,首先要检查加工所需的产品图样、工艺规程和有关技术资料是否齐全。 1.2.2机械加工人员事先必须熟读生产图样和工艺文件,了解零件加工的关键部位,并根据加工的需要准备各种加工工具以及测量器具。 1.2.3机械加工人员加工前应复核毛坯或半成品是否符合图样要求,发现下列情况时不得进行加工: a、被加工件存在明显缺陷; b、被加工件与图样尺寸或形状不相符。 1.2.4按工艺规程要求准备好加工所需的全部工艺装备,发现问题及时处理。对新夹具、模具等,要先熟悉其使用要求和操作方法。 1.3刀具与工件的装夹
1.3.1刀具的装夹 1.3.1.1在装夹各种刀具前,一定要把刀柄、刀杆、导套等擦试干净。 1.3.1.2刀具装后,应用对刀具装置或试切等检查其正确性。 1.3.2工件的装夹 1.3. 2.1在机床工作台上安装夹具时,首先要擦净其定位基面,并要找正其与刀具的相对位置。 1.3. 2.2工件装夹前应将其定位面、装紧面、垫铁和夹具的定位、平紧面擦试干净,并不得有毛刺。 1.3. 2.3按工艺规程中规定的定位基准装夹,若工艺规程中未规定装夹方式,操作者可自行选择定位基准和装夹方法,选择定位基准应按以下原则: a、尽可能使定位基准与设计基准重合; b、尽可能使各加工面采用同一定位基准; 粗加工定位基准应尽量选择不加工或加工余量比较小的平整表面,而且只能使用一次; c、精加工定位基准应是已加工表面; d、选择的定位基准必须使工件定位夹方便,加工时稳定可靠。
例1 ：试提出小批生产下图所示零件的机械加工工艺过程（从工序到工步）。 [解答]：齿轮加工内容有两端面、内孔、四个小孔、键槽、齿等。为保证A、B面的平行度还需磨削，齿部还需高频淬火。 加工工艺过程 序号工序 安装或工 位 工步走刀 1车第一次安 装 1．粗车端 面A； 2．粗车外 圆； 3．钻孔； 4．粗镗 孔； 5．精镗 孔； 6．精车端 面A； 7．精车外 圆； 8．倒角。 1．两 次； 2．两 次； 4．两次；调头安装 1．粗车端面B； 2．精车端面B； 3．倒角 1．两 次 2钻工位1 工位2 工位3 工位4 钻φ12孔 钻φ12孔 钻φ12孔 钻φ12孔 3插安装一次插键槽若干次4磨平面安装一次磨端面B 5滚齿安装一次1．粗滚；2．精滚。 6齿面高淬火 如上例齿轮，若毛坯为模锻件，试提出小批、成批和大批大量生产其机械加工工艺过程(工序到 工步)。 齿轮加工工序安排 工 序号 1234567单车端面A、外圆和钻孔插键槽平面磨滚淬
件小批端面B、外圆、内孔齿火 成批车端面A、内孔车端面 B、 外圆 钻孔插键槽滚 齿 淬 火 大量钻五个孔(多轴 钻床) 拉孔、拉 键槽(拉床) 粗车外圆、 端面(多刀车床) 粗车外圆、 端面(多刀车床) 滚 齿 剃 齿 淬 火 若批量生产时毛坯为锻件，工序1变为两个工序。即，如果在加工端面A和外圆后，就将该工件卸下，换上另一工件，加工其端面A和外圆，一直到一批零件加工完，再调头加工端面B及另一部分外圆，这中间就有了间断，因此就是两个工序。对于大批大量生产，采用拉刀拉孔、多刀车床车外圆（复合工步）等先进工艺，可提高生产率。因此齿轮大量生产和小量生产其工艺有很大差别。 例2：试提出如右图所示小轴的小批、成批和大批大量生 产的机械加工工艺规程，并分析每种方案的工艺过程组成。 表1 阶梯轴加工工艺过程（小批生产） 工 序号 工序内容设备 1 车一端面，打中心孔；调头车另一端面，打中心孔车床 2 车大端外圆及倒角；车小端外圆及倒角车床 3 铣键槽；去毛刺。铣床 表2 阶梯轴加工工艺过程（成批生产） 工 序号 工序内容设备1车端面，打中心孔车床 2车另一端面，打中心孔车床 3车大端外圆及倒角车床 4车小端外圆及倒角车床 5铣键槽铣床 6去毛刺钳工台 表3 阶梯轴加工工艺过程（大批大量生产） 工 序号 工序内容设备 1铣端面，打中心孔铣端面打中心孔 机床 2车大端外圆及倒角车床 3车小端外圆及倒角车床 4铣键槽键槽铣床 5去毛刺钳工台 例3：如右图盘状零件，其机械加工工艺过程有如下两种方案，试分析每种方案工艺过程的组成。
第5章机械加工工艺规程的制定复习题1 1. 单项选择 1-1 重要的轴类零件的毛坯通常应选择（）。 ①铸件②锻件③棒料④管材 1-2 一般机床床身的毛坯多采纳（）。 ①铸件②锻件③焊接件④冲压件 1-3 基准重合原则是指使用被加工表面的（）基准作为精基准。 ②设计②工序③测量④装配 1-4 箱体类零件常采纳（）作为统一精基准。 ①一面一孔②一面两孔③两面一孔④两面两孔 1-5 经济加工精度是在（）条件下所能保证的加工精度和表面粗糙度。 ①最不利②最佳状态③最小成本④正常加工 1-6 铜合金7 级精度外圆表面加工通常采纳（）的加工路线。 ①粗车②粗车-半精车③粗车-半精车-精车④粗车-半精车-精磨 1-7 淬火钢7级精度外圆表面常采纳的加工路线是（）。 ①粗车—半精车—精车②粗车—半精车—精车—金刚石车 ③粗车—半精车—粗磨④粗车—半精车—粗磨—精磨 1-8 铸铁箱体上φ120H7孔常采纳的加工路线是（）。 ①粗镗—半精镗—精镗②粗镗—半精镗—铰 ③粗镗—半精镗—粗磨④粗镗—半精镗—粗磨—精磨 1-9 为改善材料切削性能而进行的热处理工序（如退火、正火等），通常安排在（）进行。 ①切削加工之前②磨削加工之前③切削加工之后④粗加工后、精加工前 1-10 工序余量公差等于( )。 ①上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和 ②上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差 ③上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之和的二分之一 ④上道工序尺寸公差与本道工序尺寸公差之差的二分之一 1-11 直线尺寸链采纳极值算法时，其封闭环的下偏差等于（）。 ①增环的上偏差之和减去减环的上偏差之和
②增环的上偏差之和减去减环的下偏差之和 ③增环的下偏差之和减去减环的上偏差之和 ④增环的下偏差之和减去减环的下偏差之和 1-12 直线尺寸链采纳概率算法时，若各组成环均接近正态分布，则封闭环的公差等于（）。 ①各组成环中公差最大值②各组成环中公差的最小值 ③各组成环公差之和④各组成环公差平方和的平方根 2. 多项选择 2-1 选择粗基准最要紧的原则是（）。 ①保证相互位置关系原则②保证加工余量平均分配原则③基准重合原则 ④自为基准原则 2-2 采纳统一精基准原则的好处有（）。 ①有利于保证被加工面的形状精度②有利于保证被加工面之间的位置精度 ③能够简化夹具设计与制造④能够减小加工余量 2-3 平面加工方法有（）等。 ①车削②铣削③磨削④拉削 2-4 研磨加工能够（）。 ①提高加工表面尺寸精度②提高加工表面形状精度③降低加工表面粗糙度 ④提高加工表面的硬度 2-5 安排加工顺序的原则有（）和先粗后精。 ①先基准后其他②先主后次③先面后孔④先难后易 2-6 采纳工序集中原则的优点是（）。 ①易于保证加工面之间的位置精度②便于治理 ③能够降低对工人技术水平的要求④能够减小工件装夹时刻 2-7 最小余量包括( )和本工序安装误差。 ①上一工序尺寸公差②本工序尺寸公差③上一工序表面粗糙度和表面缺陷层厚度 ④上一工序留下的形位误差 2-8 单件时刻（定额）包括（）等。 ①差不多时刻②辅助时刻③切入、切出时刻④工作地服务时刻 2-9 辅助时刻包括（）等。 ①装卸工件时刻②开停机床时刻③测量工件时刻④更换刀具时刻
湖北工业大学机械加工工艺过程卡片 产品型号零件图号 产品名称输出轴零件名称输出轴共 1 页第 1 页材料牌号45 毛坯种类锻件毛坯外形尺寸每毛坯件数 1 每台件数备注 工序号工名 序称 工序内容 车 间 工 段 设备工艺装备 工时 准终单件 1 锻造锻造毛坯锻 2 热处理退火（消除内应力）专用机床三爪卡盘 3 车粗车左端面钻中心孔机普通车床三爪卡盘 4 车粗车φ55、φ60、φ65、φ75圆柱面留精车余量机普通车床三爪卡盘 5 车粗车φ176外圆柱面，右端面，倒角机普通车床三爪卡盘 6 热处理调质 7 车半精车左端φ55、φ60、φ65、φ75圆柱面机普通车床三爪卡盘 8 钻钻右端面φ30的底孔立式钻床三爪卡盘、专用夹具1 9 车车φ50、φ80、φ104内圆、车右端面、精车左端各 外圆机 普通车床三爪卡盘 10 铰铰φ80内圆孔摇臂钻床三爪卡盘 11 钻钻、扩、铰大头端面法兰盘10-φ20孔机摇臂钻床三爪卡盘、分度盘、专用夹具1 12 钻钻、铰大头端两φ8斜孔机立式钻床三爪卡盘、专用夹具2 13 铣粗、精铣键槽机立式铣床分度头 14 去毛刺去除全部毛刺机钳工台 15 终检按零件图样要求全面检查机 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期） 标 记 处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期
车机械加工工序卡片产品型号零件图号 产品名称输出轴零件名称输出轴共10 页第 1 页 车间工序号工序名称材料牌号 3 粗车45 毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数 模锻件1 设备名称设备型号设备编号同时加工件数 CA6140 夹具编号夹具名称切削液 三爪卡盘 工位器具编号工位器具名称工序工时 (分) 准终单件 工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度 进给次数 工步工时 min r/min m/min mm/r mm 机动辅助 1 装夹0.1 2 0.018 2 粗车左端面CA6140500 108 0.66 2 1 3 钻中心孔 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）
机械加工工艺规程设计的步骤 一、零件分析 1、分析零件结构特点，确定零件的主要加工方法 2、分析零件加工技术要求，确定重要表面的精加工方法 3、根据零件的结构和精度，做出零件加工工艺性评价 二、确定毛坯 1、根据零件的材料和生产批量选择毛坯种类 2、根据毛坯总余量和毛坯制造工艺特点确定毛坯的形状和大小 3、绘制毛坯工件合图 三、确定各表面加工方法 根据零件各加工表面的形状、结构特点和加工批量逐一列出各表面的加工方法。注意方法可以有多种方案，再根据现有条件进行比较，选择一种最适合的方案。 四、确定定位基准 1、选择粗基准 按照粗基准的选择原则为第一道工序加工选择基准。 2、选择精基准 按照精基准的选择原则确定第一道工序以外的各表面的定位基准，以便确定定位方案和按照基准先行的原则安排工艺路线。 五、划分加工阶段 一般零件的加工阶段划分为三个阶段：粗加工、半精加工、精加工阶段。粗加工阶段一般的工作有：粗车、粗铣、粗刨、粗镗等。半精加工阶段一般工作有：半精车、半精铣、半精刨、半精镗等。精加工阶段的一般工作有：精车、精铣、精刨、精镗、粗磨、精磨。 当零件尺寸精度为IT6级以上，表面粗糙度Ra0.4以上要进行超精加工。 六、热处理工艺安排及辅助工序安排 热处理工艺将零件加工阶段自然分开。一般情况下铸造后毛坯要进行时效处理，锻造后毛坯要进行正火或退火处理，然后进行粗加工。粗加工后，复杂铸件要进行二次时效，轴类零件一般进行调质处理，然后进行半精加工。各类淬火放在磨削加工前进行，表面化学处理放在零件加工后进行。 辅助工序包括去毛刺、划线、涂防锈油、涂防锈漆等也要在需要的时候安排进去。 七、拟订工艺路线 1、按照基准先行、先主后次、先粗后精、先面后孔的原则安排工艺路线。并以重要表面的加工为主线，其他表面的加工穿插其中。一般次要表面的加工是在精加工前或磨削加工前进行的，重要表面的最后的精加工为放在整个加工过程的最后进行。 2、根据加工批量及现有生产条件考虑工序的集中与分散，以便更合理地安排工艺路线。 3、安工序按排零件加工的工艺路线 八、工序设计 1、选择工序的切削机床、切削刀具、夹具、量具 2、确定工序的加工余量，计算各表面的工序尺寸 3、选择合理的切削参数，计算工序的工时定额 九、填写工艺卡片 根据设计好的内容将相关项目填入工艺卡片中。工艺卡片有三种：工艺过程卡、工艺卡和工序卡。 上述工作完成则一个零件的工艺设计就完成了。
机械加工工艺规程及工艺文件摘要：轴承磨削新技术与工艺装备（一）复杂冲压件成形过 程的截面分析技术现代发动机刀具应用的“现代”思维三轴影像测量仪的开发与研制从不 同角度看多主轴机床组合刀具在多种加工中的应用柔性制造系统简介我国切削加工技术展 望滚动轴承的生产特点20种高精尖大型数控设备完成科技攻关弹簧处理工艺冲床改造项 目介绍我国模具进出口结构渐趋合理山特维克可乐满Silent Tools防振铣刀激光加工的经济组合机床数控化改造概述激光焊接技术应用及其发展趋势机械工业发展报告浅谈数控 设备集成管理网络的安全 SIMATIC S7-300 可编程控制器在组合机床中的应用 [标签:tag] 一、机械加工工艺规程机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。它是机械制造工厂最主要的技术文件。其具体作用如下： 1 ．工艺规程是指导生产的主要技术文件，是指挥现场生产的依据。对于大批大量生产的工厂，由于生产组织严密，分工细致. 一、机械加工工艺规程 机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。它是机 械制造工厂最主要的技术文件。其具体作用如下： 1 ．工艺规程是指导生产的主要技术文件，是指挥现场生产的依据。 对于大批大量生产的工厂，由于生产组织严密，分工细致，要求工艺规程比较详细， 才能便于组织和指挥生产。对于单件小批生产的工厂，工艺规程可以简单些。但无论生 产规模大小，都必须有工艺规程，否则生产调度、技术准备、关键技术研究、器材配置 等都无法安排，生产将陷入混乱。同时，工艺规程也是处理生产问题的依据，如产品质 量问题，可按工艺规程来明确各生产单位的责任。按照工艺规程进行生产，便于保证产 品质量、获得较高的生产效率和经济效益。
机械加工工艺过程例子
例1：试提出小批生产下图所示零件的机械加工工艺过程（从工序到工步）。 [解答]：齿轮加工内容有两端面、内孔、四个小孔、键槽、齿等。为保证A、B面的平行度还需磨削，齿部还需高频淬火。 序号工序安装或工位工步走刀 1 车第一次安装 1．粗车端面A； 2．粗车外圆； 3．钻孔； 4．粗镗孔； 5．精镗孔； 6．精车端面A； 7．精车外圆； 8．倒角。 1．两次； 2．两次； 4．两次；调头安装 1．粗车端面B； 2．精车端面B； 3．倒角 1．两次 2 钻工位1 工位2 工位3 工位4 钻φ12孔 钻φ12孔 钻φ12孔 钻φ12孔 3 插安装一次插键槽若干次 4 磨平面安装一次磨端面B 5 滚齿安装一次1．粗滚；2．精滚。 6 齿面高淬火 注意点：毛坯为型材，需要钻孔；调头车B面，不能保证B∥A，因此需要磨端面B； 如上例齿轮，若毛坯为模锻件，试提出小批、成批和大批大量生产其机械加工工艺过程(工序到工步)。
工序号 1 2 3 4 5 6 7 单件小批车端面A、外圆和 端面B、外圆、内 孔 钻孔插键槽平面磨 滚 齿 淬 火 成批车端面A、内孔车端面 B、 外圆钻孔插键槽滚 齿 淬 火 大量钻五个孔(多轴钻 床) 拉孔、拉 键槽(拉床) 粗车外圆、端 面(多刀车床) 粗车外圆、端 面(多刀车床) 滚 齿 剃 齿 淬 火 若批量生产时毛坯为锻件，工序1变为两个工序。即，如果在加工端面A和外圆后，就将该工件卸下，换上另一工件，加工其端面A和外圆，一直到一批零件加工完，再调头加工端面B及另一部分外圆，这中间就有了间断，因此就是两个工序。对于大批大量生产，采用拉刀拉孔、多刀车床车外圆（复合工步）等先进工艺，可提高生产率。因此齿轮大量生产和小量生产其工艺有很大差别。 例2：试提出如右图所示小轴的小批、成批和大批大 量生产的机械加工工艺规程，并分析每种方案的工艺 过程组成。 表1 阶梯轴加工工艺过程（小批生产） 工序号工序内容设备 1 车一端面，打中心孔；调头车另一端面，打中心 孔 车床 2 车大端外圆及倒角；车小端外圆及倒角车床 3 铣键槽；去毛刺。铣床 表2 阶梯轴加工工艺过程（成批生产） 工序号工序内容设备 1 车端面，打中心孔车床 2 车另一端面，打中心孔车床 3 车大端外圆及倒角车床 4 车小端外圆及倒角车床
机械加工工艺规程设计示例（轴类零件） 一、设计任务： 如图所示的某挖掘机减速器中间轴简图。该轴材料为20CrMnTi，进行渗碳淬火处理，渗碳层深度为0.8～1.2㎜，淬火硬度为HRC58～62。在中批生产条件下制订该轴加工工艺过程。 图5-1 中间轴 二、零件工艺过程分析与计算 （一）、分析研究产品的装配图和零件图 1、审查图纸的完整性和正确性 2、分析零件的技术要求 （1）尺寸精度的分析： 轴类零件的支承轴颈一般与轴承配合，是轴类零件的主要表面，通常对其尺寸精度要求较高，为IT5～IT7。如挖掘机减速器中间轴的Φ40k5、Φ50h5、Φ25h6等；其它尺寸相对而言精度要求低些。 （2）形状精度的分析： 轴类零件的形状精度主要是指支承轴颈的圆度、圆柱度，一般应将其限制在尺寸公差范围内（本例即如此），对形状精度要求高的轴，应在图样上标注其形状公差。 （3）位置精度的分析： 轴的位置精度主要有轴颈之间的同轴度或跳动度（本例两处对基准A-B的跳动度0.016），定位端面与轴线的垂直度（本例Φ25h6轴颈左端面对基准A-B的垂直度0.03），键槽对轴线的对称度等。 （4）表面粗糙度的分析：
μ，与轴承相一般与传动件相配合的轴颈的表面粗糙度Ra值为2.5～0.63m μ。 配合的支承轴颈的表面粗糙度Ra值为0.63～0.16m 3、审查零件材料是否恰当 本例挖掘机减速器中间轴是在高转速、重载荷的条件下工作，选用20CrMnTi 并进行渗碳淬火处理是恰当的，这样做可获得很高的表面硬度、较软的芯部，因此耐冲击韧性好。 4、审查零件的结构工艺性 本例挖掘机减速器中间轴的结构工艺性符合要求。 二、毛坯的选择 本例挖掘机减速器中间轴的材料为低合金钢，力学性能要求较高；生产类型为中批生产；零件尺寸相差不大。因此选用Φ55×200圆钢作为毛坯。 三、选择定位基准 选择了定位基准就确定了工件的安装方法。轴类零件的安装应能保证加工后各主要表面的相互位置精度，能在一次安装中加工出较多的表面，以便安装方便、迅速，有利于提高生产率。 为了满足上述要求，一般都选择两顶尖孔作为定位基准。这不仅因各主要表面的设计基准（或工序基准）都是轴的轴线而符合基准重合的原则，也符合基准统一原则。其次，当不能用顶尖孔定位时（如加工轴的最初工序、加工轴的内表面等），或为了提高零件的刚度时，也可以选择外圆表面作为定位基准。另外，当加工孔不大的空心轴时，为了能在一次安装中加工出全部外圆表面，还可以选择内孔作为定位基准。选择的定位基准不同，相应的安装方法也不同，一般有以下几种安装方法； 1、用两顶尖安装（图3-2a）； 2、用三爪卡盘安装（图3-2b）； 3、用三爪卡盘和尾顶尖安装（图3-2c）； 4、用带齿顶尖和光滑顶尖安装（图3-2d）； 5、用V型块安装（图3-3）。 在采用顶尖孔定位时，为了定位准确，减少定位误差对加工精度的影响，顶尖孔应加工精确。由于顶尖孔在许多工序中都要使用，它会磨损、拉毛，以及热处理后的氧化、变形，因此在粗加工、热处理后，或精加工前要修整顶尖孔。（研磨中心孔） 图3.2 轴的几种安装方法
机械加工工艺规程-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
机械加工工艺规程 10.1 工艺过程 10.1.1 生产过程与工艺过程 (1) 生产过程 生产过程是指把原材料（半成品）转变为成品的全过程。机械产品的生产过程，一般包括：①生产与技术的准备,如工艺设计和专用工艺装备的设计和制造、生产计划的编制，生产资料的准备；②毛坯的制造，如铸造、锻造、冲压等；③零件的加工，如切削加工、热处理、表面处理等；④产品的装配，如总装，部装、调试检验和油漆等；⑤生产的服务，如原材料、外购件和工具的供应、运输、保管等。 机械产品的生产过程一般比较复杂，目前很多产品往往不是在一个工厂内单独生产，而是由许多专业工厂共同完成的。例如：飞机制造工厂就需要用到许多其他工厂的产品（如发动机、电器设备、仪表等），相互协作共同完成一架飞机的生产过程。因此，生产过程即可以指整台机器的制造过程，也可以是某一零部件的制造过程。 (2) 工艺过程 工艺过程是指在生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。如毛坯的制造，机械加工、热处理、装配等均为工艺过程。在工艺过程中，若用机械加工的方法直接改变生产对象的形状、尺寸和表面质量，使之成为合格零件的工艺过程，称为机械加工工艺过程。同样，将加工好的零件装配成机器使之达到所要求的装配精度并获得预定技术性能的工艺过程，称为装配工艺过程。 机械加工工艺过程和装配工艺过程是机械制造工艺学研究的两项主要内容。 10.1.2 机械加工工艺过程的组成 机械加工工艺过程是由一个或若干个顺序排列的工序组成的，而工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀，毛坯就是依次通过这些工序的加工而变成为成品的。 (1) 工序 工序是指一个或一组工人，在一个工作地点对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。区分工序的主要依据，是工作地点（或设备）是否变动和完成的那部分工艺内容是否连续。如图 4.1所示的零件，孔1需要进行钻孔和铰孔，如果一批工件中，每个工件都是在一台机床上依次地先钻孔，而后铰孔，则钻孔和铰孔就构成一个工序。如果将整批工件都是先进行钻孔，然后整批工件再进行铰孔，这样钻孔和铰孔就分成两个工序了。 工序不仅是组成工艺过程的基本单元，也是制订工时定额，配备工人，安排作业和进行质量检验的依据。 通常把仅列出主要工序名称的简略工艺过程称为工艺路线。 (2) 安装与工位 工件在加工前，在机床或夹具上先占据一正确位置 (定位 )，然后再夹紧的过程称为装夹。工件(或装配单元)经一次装夹后所完成的那一部分工艺内容称为安
机械加工工艺流程详解 1.机械加工工艺流程 机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及检验方法、切削用量、时间定额等。 1.1 机械加工艺规程的作用 (1)是指导生产的重要技术文件 工艺规程是依据工艺学原理和工艺试验，经过生产验证而确定的，是科学技术和生产经验的结晶。所以，它是获得合格产品的技术保证，是指导企业生产活动的重要文件。正因为这样，在生产中必须遵守工艺规程，否则常常会引起产品质量的严重下降，生产率显著降低，甚至造成废品。但是，工艺规程也不是固定不变的，工艺人员应总结工人的革新创造，可以根据生产实际情况，及时地汲取国内外的先进工艺技术，对现行工艺不断地进行改进和完善，但必须要有严格的审批手续。 (2)是生产组织和生产准备工作的依据 生产计划的制订，产品投产前原材料和毛坯的供应、工艺装备的设计、制造与采购、机床负荷的调整、作业计划的编排、劳动力的组织、工时定额的制订以及成本的核算等，都是以工艺规程作为基本依据的。 (3)是新建和扩建工厂（车间）的技术依据 在新建和扩建工厂（车间）时，生产所需要的机床和其它设备的种类、数量和规格，车间的面积、机床的布置、生产工人的工种、技术等级及数量、辅助部门的安排等都是以工艺规程为基础，根据生产类型来确定。除此以外，先进的工艺规程也起着推广和交流先进经验的作用，典型工艺规程可指导同类产品的生产。 1.2 机械加工工艺规程制订的原则 工艺规程制订的原则是优质、高产和低成本，即在保证产品质量的前提下，争取最好的经济效益。在具体制定时，还应注意下列问题： 1)技术上的先进性在制订工艺规程时，要了解国内外本行业工艺技术的发展，通过必要的工艺试验，尽可能采用先进适用的工艺和工艺装备。 2)经济上的合理性在一定的生产条件下，可能会出现几种能够保证零件技术要求的工艺方案。此时应通过成本核算或相互对比，选择经济上最合理的方案，使产品生产成本最低。