机械加工工艺路线的拟定

图1 图2 第二节 工艺路线的制定一、 定位基准的选择1． 一般原则（1） 选最大尺寸的表面为安装面（主要定位面，限制三个自由度），选最长距离的表面为导向定位面（限制二个自由度），选最小尺寸的表面为支承面（限制一个自由度）。

如下图1所示，如果要求所加工的孔与端面M 垂直，显然用N 1面定位时加工精度最高。

（2） 首先考虑保证空间位置精度，再考虑保证尺寸精度。

因为在加工中保证空间位置精度有时要比尺寸精度困难得多。

如上图2所示的主轴箱零件，其主轴孔要求与M 面的距离为z ，与N 面的距离为x 。

由于主轴孔在箱体两壁上都有，并且要求与M 面及N 面平行，因此要以M 面为安装面，限制Z Y X r ))、、三个自由度，以N 面为导向面，限制X r 和Z )两个自由度。

要保证这些空间位置，M 面与N 面必须有较高的加工精度。

（位置公差是关联实际要素的方向或位置对基准所允许的变动全量。

位置公差又分为定向公差（平行度、垂直度、倾斜度）、定位公差（同轴度、对程度、位置度）、跳动公差（圆跳动、全跳动））（3） 应尽量选择零件的主要表面为定位基准，因为主要表面是决定该零件其他表面的基准，也就是主要的设计基准。

如上例中的主轴箱零件，M 面和N 面就是主要表面，许多表面的位置都是由这两个表面来决定的，因此选主要表面为定位基准，可使设计基准与定位基准重合。

（4） 定位基准应便于夹紧，在加工过程中稳定可靠。

2． 粗基准选择原则（1） 保证相互位置要求的原则（2） 保证加工表面加工余量合理分配的原则（3） 便于工件的装夹原则（4） 粗基准一般只能使用一次，应尽量避免重复使用图6 (a) (b)图7 （a ） （b ）图8 基准不重合误差 （a ）工件的设计基准 （b ）基准不重合误差 （5） 在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件上每个表面都要加工，则应以加工余量最小的表面最为粗基准。

图6（a ）为一阶梯轴零件图，（b ）图为该零件的现有毛坯图。

机械加工工艺编制（阶梯轴加工工艺路线拟定）系部：机械工程系教师：张春明授课班级：大专机制专业科目：机械加工工艺编制时间：2013年4月12日地点：306（1）一、课题名称：阶梯轴加工工艺路线拟定二、教学目标：1、知识技能目标：复习轴类零件的材料、热处理及机械加工方法，学习轴的机械加工、热处理和辅助工序的安排，理解何时安排热处理工序和辅助工序，并能正确安排阶梯轴加工工艺路线。

2、过程与方法：教师通过多种不同加工路线的讲解，学习正确合理安排机械加工工艺路线，并掌握科学安排机械加工工艺路线的基本方法。

3、情感态度与价值观：通过学习让学生理解一个机器零件的加工要许多工序在不同的车间才能完成，从而培养学生干工作做事情不能投机取巧，要脚踏实地团结合作，才能把事情做好。

三、教学重点：理解加工分段进行，以主要加工表面为主线，次要表面穿插其中。

教学难点：热处理工序的安排。

四、教学准备：挂图。

五、教学过程设计：（一）导入1、简约板书上节课主要内容。

2、上节课我们讲了轴类零件的材料和热处理工艺，不同的材料热处理工艺也是有所不同。

本节课我们来看一看这样一个轴类零件怎样来进行加工，如何安排它的加工工艺路线。

出示挂图。

（二）教学新课1、出示问题：（1）零件材料是什么？主要加工表面是那个？（2）进行什么热处理？机械加工工序的安排？小组讨论。

2、指名回答问题：图中零件材料是什么？根据学生回答指出。

并根据零件材料说明应进行何种热处理。

图中零件主要加工表面是那个？根据学生回答指出并讲解，让学生直观感知和加深理解。

根据零件主要加工表面的技术要求，详细讲解零件所要进行的机械加工工序，再进行分析、比较。

根据机械加工工序，合理安排热处理工序，再安排辅助工序。

小组讨论，最后确定该零件加工工艺路线。

3、小结：1）机器零件加工工艺路线，应合理科学的安排。

只有这样才能保证机器零件的加工质量。

2）机器零件加工工艺路线，包含机械加工，热处理工序和辅助加工工序。

机械加工工艺路线的拟定1. 引言机械加工工艺路线是指在制造过程中，针对特定零件的加工工艺步骤的拟定和安排。

它是实现零件加工的关键，直接影响到产品质量和生产效率。

本文将介绍机械加工工艺路线的拟定过程及其重要性，并提出一些方法和技巧，以帮助制造企业制定高效的工艺路线。

2. 机械加工工艺路线的拟定过程机械加工工艺路线的拟定是一个复杂的过程，需要考虑多种因素，包括材料特性、工艺装备条件、工艺控制要求等。

以下是机械加工工艺路线的拟定过程的主要步骤：2.1 确定零件的加工难度首先需要对零件的几何形状、尺寸和材料进行分析，确定零件的加工难度。

加工难度包括工艺性能、切削性能和热处理性能等因素。

根据这些因素，可以初步确定合适的加工方法和工艺路线。

2.2 选择合适的工艺装备根据零件加工的特点和要求，选择合适的加工设备和工艺装备。

这些设备包括机床、刀具、夹具等。

选择合适的设备对于提高加工效率和保证加工质量非常重要。

2.3 制定切削参数根据选择的加工方法和设备，制定合适的切削参数，包括切削速度、进给量和切削深度等。

切削参数的选取将直接影响到加工过程的效率和质量。

2.4 确定工装方案根据零件的形状和特点，确定合适的工装方案。

工装的设计和使用对于提高加工精度和保证零件一致性非常重要。

2.5 设计工艺文件根据前面的步骤，编制详细的工艺文件，包括加工顺序、工艺参数、工装设计、设备要求等。

工艺文件将作为实际加工的依据，对于保证产品质量和提高生产效率非常重要。

3. 机械加工工艺路线的重要性机械加工工艺路线的拟定对于制造企业来说具有重要的意义。

以下是几个方面的重要性：3.1 提高生产效率合理的工艺路线可以最大限度地利用设备和资源，提高生产效率。

通过合理的工艺路线规划，可以最大限度地减少加工次数和加工时间，实现生产的高效率。

3.2 保证产品质量合理的工艺路线可以确保产品在加工过程中的质量。

通过精确的工艺参数和工装设计，可以保证产品的尺寸精度和表面质量。

零件加工工艺路线的拟订工艺路线是指产品或零部件在生产过程中，由毛坯准备到成品包装入库，经过企业各有关部门或工序的先后顺序。

拟订零件的加工工艺路线时，应着重考虑零件经过哪几个加工阶段，采用什么加工方法，热处理工序如何穿插，是采取工序集中还是工序分散等方面的问题，以便拟订最佳方案。

一、加工阶段的划分通常可将机械加工工艺过程划分为四个加工阶段：1. 粗加工阶段。

这一阶段的主要任务是切除各加工表面上的大部分加工余量，主要问题是如何获得高的生产率。

2. 半精加工阶段。

这一阶段是介于粗加工和精加工之间的切削加工过程，主要为工件的重要表面的精加工做准备，如达到必要的加工精度和留一定的精加工余量，同时完成一些次要表面的终加工。

3. 精加工阶段。

这一阶段是使工件的各主要表面达到图样规定的质量要求。

4. 光整加工或超精加工阶段。

这是对要求特别高的工件采取的加工方法。

其主要目的是提高表面尺寸精度、获得较低的表面粗糙度及使表面强化，一般不用以纠正表面几何形状误差和相对位置误差。

二、加工顺序的确定机械加工工艺过程由一个或若干个顺序排列的工序组成，毛坯依次通过这些工序逐步变为机器零件，而每一个工序又可以细分为若干个安装、工位、工步和走刀。

1．工序集中工序集中就是将工件的加工集中在少数几道工序内完成，即在每道工序中，尽可能多加工几个表面。

工序集中到极限程度时，一个工件的所有表面均在一道工序内完成。

工序集中的特点：（1）在一次装夹中可以完成工件多个表面的加工，这样比较容易保证这些表面的相互位置精度，同时也减少了工件的装夹次数和辅助时间，减少了工件在机床间转运工作量，有利于缩短生产周期。

（2）易于采用多刀、多刃、多轴机床、组合机床、数控机床和加工中心等高效工艺装备，从而缩短基本时间。

（3）缩短了工艺路线，减少对机床、夹具和操作工人及车间生产面积的需求，简化生产计划和生产管理工作。

（4）由于采用专用设备和高效工艺装备，使投资增大，设备调整和维修复杂生产准备工作量增大。

机械加工工艺路线机械加工工艺规程的制定，大体可分为两个步骤。

首先是拟定零件加工的工艺路线，然后再确定每一道工序的工序尺寸、所用设备和工艺装备以及切削规范、工时定额等。

这两个步骤是互相联系的，应进行综合分析。

工艺路线的拟定是制定工艺过程的总体布局，主要任务是选择各个表面的加工方法，确定各个表面的加工顺序，以及整个工艺过程中工序数目的多少等。

拟定工艺路线的一般原则1、先加工基准面零件在加工过程中，作为定位基准的表面应首先加工出来，以便尽快为后续工序的加工提供精基准。

称为“基准先行”。

2、划分加工阶段加工质量要求高的表面，都划分加工阶段，一般可分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。

主要是为了保证加工质量；有利于合理使用设备；便于安排热处理工序；以及便于时发现毛坯缺陷等。

3、先孔后面[1] 对于箱体、支架和连杆等零件应先加工平面后加工孔。

这样就可以以平面定位加工孔，保证平面和孔的位置精度，而且对平面上的孔的加工带来方便。

4、主要表面的光整加工（如研磨、珩磨、精磨等），应放在工艺路线最后阶段进行，以免光整加工的表面，由于工序间的转运和安装而受到损伤。

上述为工序安排的一般情况。

有些具体情况可按下列原则处理。

(1)、为了保证加工精度，粗、精加工最好分开进行。

因为粗加工时，切削量大，工件所受切削力、夹紧力大，发热量多，以及加工表面有较显著的加工硬化现象，工件内部存在着较大的内应力，如果粗、粗加工连续进行，则精加工后的零件精度会因为应力的重新分布而很快丧失。

对于某些加工精度要求高的零件。

在粗加工之后和精加工之前，还应安排低温退火或时效处理工序来消除内应力。

(2)、合理地选用设备。

粗加工主要是切掉大部分加工余量，并不要求有较高的加工精度，所以粗加工应在功率较大、精度不太高的机床上进行，精加工工序则要求用较高精度的机床加工。

粗、精加工分别在不同的机床上加工，既能充分发挥设备能力，又能延长精密机床的使用寿命。

(3)、在机械加工工艺路线中，常安排有热处理工序。

第一讲 机械加工工艺的编制学习指南：通过本次课程设计能熟练运用机械制造工艺课程中的基本理论，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。

本讲首先介绍了机械加工工艺编制的基本步骤，然后将每个步骤详细地进行讲解。

一、 加工工艺规程的设计步骤分析零件工作图和产品装配图阅读零件工作图和产品装配图，以了解产品的用途、性能及工作条件，明确零件在产品中的位置、功用及其主要的技术要求。

工艺审查主要审查零件图上的视图、尺寸和技术要求是否完整、正确；分析各项技术要求制订的依据，找出其中的主要技术要求和关键技术问题，以便在设计工艺规程时采取措施予以保证；审查零件的结构工艺性。

确定毛坯的种类及其制造方法常用的机械零件的毛坯有铸件、锻件、焊接件、型材、冲压件以及粉末冶金、成型轧制件等。

零件的毛坯种类有的已在图纸上明确，如焊接件。

有的随着零件材料的选定而确定，如选用铸铁、铸钢、青铜、铸铝等，此时毛坯必为铸件，且除了形状简单的小尺寸零件选用铸造型材外，均选用单件造型铸件。

对于材料为结构钢的零件，除了重要零件如曲轴、连杆明确是锻件外，大多数只规定了材料及其热处理要求，这就需要工艺规程设计人员根据零件的作用、尺寸和结构形状来确定毛坯种类。

如作用一般的阶梯轴，若各阶梯的直径差较小，则可直接以圆棒料作毛坯；重要的轴或直径差大的阶梯轴，为了减少材料消耗和切削加工量，则宜采用锻件毛坯。

常用毛坯的特点及适用范围见 表1-1 。

拟定机械加工工艺路线这是机械加工工艺规程设计的核心部分，其主要内容有：选择定位基准；确定加工方法；安排加工顺序以及安排热处理、检验和其它工序等。

确定各工序所需的机床和工艺装备工艺装备包括夹具、刀具、量具、辅具等。

机床和工艺装备的选择应在满足零件加工工艺的需要和可靠地保证零件加工质量的前提下，与生产批量和生产节拍相适应，并应优先考虑采用标准化的工艺装备和充分利用现有条件，以降低生产准备费用。

图1 图2 第二节 工艺路线的制定一、 定位基准的选择1． 一般原则（1） 选最大尺寸的表面为安装面（主要定位面，限制三个自由度），选最长距离的表面为导向定位面（限制二个自由度），选最小尺寸的表面为支承面（限制一个自由度）。

如下图1所示，如果要求所加工的孔与端面M 垂直，显然用N 1面定位时加工精度最高。

（2） 首先考虑保证空间位置精度，再考虑保证尺寸精度。

因为在加工中保证空间位置精度有时要比尺寸精度困难得多。

如上图2所示的主轴箱零件，其主轴孔要求与M 面的距离为z ，与N 面的距离为x 。

由于主轴孔在箱体两壁上都有，并且要求与M 面及N 面平行，因此要以M 面为安装面，限制Z Y X r ))、、三个自由度，以N 面为导向面，限制X r 和Z )两个自由度。

要保证这些空间位置，M 面与N 面必须有较高的加工精度。

（位置公差是关联实际要素的方向或位置对基准所允许的变动全量。

位置公差又分为定向公差（平行度、垂直度、倾斜度）、定位公差（同轴度、对程度、位置度）、跳动公差（圆跳动、全跳动））（3） 应尽量选择零件的主要表面为定位基准，因为主要表面是决定该零件其他表面的基准，也就是主要的设计基准。

如上例中的主轴箱零件，M 面和N 面就是主要表面，许多表面的位置都是由这两个表面来决定的，因此选主要表面为定位基准，可使设计基准与定位基准重合。

（4） 定位基准应便于夹紧，在加工过程中稳定可靠。

2． 粗基准选择原则（1） 保证相互位置要求的原则（2） 保证加工表面加工余量合理分配的原则（3） 便于工件的装夹原则（4） 粗基准一般只能使用一次，应尽量避免重复使用图6 (a) (b)图7 （a ） （b ）图8 基准不重合误差 （a ）工件的设计基准 （b ）基准不重合误差 （5） 在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件上每个表面都要加工，则应以加工余量最小的表面最为粗基准。

图6（a ）为一阶梯轴零件图，（b ）图为该零件的现有毛坯图。