機(jī)械制造工藝學(xué)第四章課件

3．掌握機(jī)械加工工藝規(guī)程內(nèi)容

1．了解機(jī)械加工工藝規(guī)程概述2．掌握基準(zhǔn)的選用

第一節(jié)機(jī)械加工工藝規(guī)程的基本知識(shí)

4．掌握機(jī)械加工工藝規(guī)程典型案例一、生產(chǎn)過程

生產(chǎn)過程是指把原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。機(jī)械工廠的生產(chǎn)過程一般包括原材料的驗(yàn)收、保管、運(yùn)輸，生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備，毛坯制造，零件加工（含熱處理），產(chǎn)品裝配，檢驗(yàn)以及涂裝等。

各種機(jī)械產(chǎn)品的具體制造方法和過程是不相同的，但生產(chǎn)過程大致可分為三個(gè)階段：即毛坯制造、零件加工和產(chǎn)品裝配。二、工藝過程

所謂“工藝”，就是制造產(chǎn)品的方法。生產(chǎn)過程中改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和物理、力學(xué)性能等，使其成為成品或半成品的過程稱為工藝過程。

機(jī)械加工工藝過程是利用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量，使其轉(zhuǎn)變?yōu)槌善坊虬氤善返倪^程。為便于敘述，以下將機(jī)械加工工藝過程簡稱為工藝過程。1.工藝過程的概念加工工藝過程是生產(chǎn)過程的主要部分。如圖所示，階梯軸零件的加工是由毛坯經(jīng)過車削、銑削和磨削最終變成成品。a）坯料b）成品2.工藝過程的組成小批量生產(chǎn)階梯軸的工工藝過程

工序號(hào)工序名稱工作地點(diǎn)1車端面、鉆中心孔臥式車床2車外圓臥式車床3銑鍵槽立式銑床4磨外圓外圓磨床5去毛刺鉗工工作臺(tái)（2）安裝

工件在機(jī)床或夾具中定位并夾緊的過程稱為安裝。工件在加工過程中應(yīng)盡可能減少安裝次數(shù)，這樣這不僅可以減少安裝工件的輔助時(shí)間，而且可以減少因安裝誤差而導(dǎo)致的加工誤差。（3）工位

工件在一次裝夾后，工件與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起相對刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置稱為工位。

采用多工位加工，可以提高生產(chǎn)率和保證被加工表面間的相互位置精度。（4）工步

工步是工序的組成部分，它是指加工表面、切削刀具和切削用量（指切削速度和進(jìn)給量）均保持不變的情況下所完成的那部分工序。（5）進(jìn)給

在一個(gè)工步中，被加工的某一表面，由于余量較大或其他原因，在切削用量不變的條件下，用同一把刀具對其進(jìn)行多次加工，每加工一次，稱為一次進(jìn)給。

三、生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型

產(chǎn)品的生產(chǎn)量是根據(jù)市場需求量與本企業(yè)的生產(chǎn)能力而定。包括備品率和廢品率在內(nèi)，產(chǎn)品的年產(chǎn)量稱為產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。1．生產(chǎn)綱領(lǐng)

零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)算公式：

N=Qn（1+α%）（1+β%）式中：N——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，件/年；Q——產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)，臺(tái)/年；n——每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量，件/臺(tái)；α——備品的百分率（%）；β——廢品的百分率（%）。2．生產(chǎn)類型

（1）單件生產(chǎn)

單件生產(chǎn)的基本特點(diǎn)是生產(chǎn)的產(chǎn)品品種繁多、數(shù)量極少，甚至只有一件或少數(shù)幾件，且很少重復(fù)生產(chǎn)。例如，新產(chǎn)品試制、專用設(shè)備制造等。

（2）成批生產(chǎn)

成批生產(chǎn)的基本特點(diǎn)是生產(chǎn)的產(chǎn)品品種較多，每一種產(chǎn)品均有一定的數(shù)量，且各種產(chǎn)品是周期性生產(chǎn)的。例如：通用機(jī)床制造、電動(dòng)機(jī)制造等。（3）大量生產(chǎn)

大量生產(chǎn)的基本特點(diǎn)是生產(chǎn)的產(chǎn)品品種少而且數(shù)量很多，大多數(shù)工作地點(diǎn)長期重復(fù)地進(jìn)行某一道工序的加工。例如：自行車制造、軸承制造、汽車制造等。劃分生產(chǎn)類型的參考數(shù)據(jù)件生產(chǎn)類型零件年產(chǎn)量重型零件中型零件輕型零件單件生產(chǎn)＜5＜10＜100成批生產(chǎn)小批5～10010～200100～500中批100～300200～500500～5000大批300～1000500～50005000～50000大量生產(chǎn)＞1000＞5000＞50000各種生產(chǎn)類型工藝特點(diǎn)的比較

比較內(nèi)容生產(chǎn)類型工藝過程特點(diǎn)單件小批量生產(chǎn)成批生產(chǎn)大量生產(chǎn)加工對象不固定、經(jīng)常換周期性地變換固定不變機(jī)床設(shè)備和布置采用通用設(shè)備，按機(jī)群式布置采用通用和專用設(shè)備，成流水線布置或機(jī)群式布置廣泛采用專用設(shè)備，全按流水線布置，廣泛采用自動(dòng)線夾具一般不采用專用夾具廣泛使用專用夾具廣泛使用高效能的專用夾具各種生產(chǎn)類型工藝特點(diǎn)的比較（續(xù)表）

比較內(nèi)容生產(chǎn)類型工藝過程特點(diǎn)單件小批量生產(chǎn)成批生產(chǎn)大量生產(chǎn)刀具和量具通用刀具和量具廣泛使用專用刀具和量具廣泛使用高效專用刀具和量具毛坯情況用木模手工造型，自由鍛，精度低金屬模、模鍛，精度中等金屬模機(jī)器造型、精密鑄造、模鍛，精度高安裝方法廣泛采用劃線找正等方法保持一部分劃線找正，廣泛使用夾具不需要?jiǎng)澗€找正，一律用夾具尺寸獲得方法試切法調(diào)整法用調(diào)整法、自動(dòng)化加工各種生產(chǎn)類型工藝特點(diǎn)的比較（續(xù)表）

比較內(nèi)容生產(chǎn)類型工藝過程特點(diǎn)單件小批量生產(chǎn)成批生產(chǎn)大量生產(chǎn)零件互換性一般配對制造，廣泛采用調(diào)整或修配方法大部分有互換性，少數(shù)用鉗工修配全部有互換性，某些精度較高的配合件用分組裝配法工藝文件形式過程卡片工序卡片操作卡及調(diào)整卡操作工人平均技術(shù)等級高中等低生產(chǎn)率低中等高成本高中等低四、定位基準(zhǔn)

1．基準(zhǔn)及分類用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面稱為基準(zhǔn)。（1）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)

設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn)稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。（2）工藝基準(zhǔn)

零件在加工和裝配過程中所采用的基準(zhǔn)稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)又可進(jìn)一步分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。

1）工序基準(zhǔn)在工序圖上用來確定本工序所加工的表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn)，稱為工序基準(zhǔn)。2）定位基準(zhǔn)

在加工時(shí)用于工件定位的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。3）測量基準(zhǔn)

在加工中或加工后用來測量工件的形狀和尺寸誤差時(shí)所采用的基準(zhǔn)，稱為測量基準(zhǔn)。

4）裝配基準(zhǔn)

在裝配時(shí)用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對位置所采用的基準(zhǔn)，稱為裝配基準(zhǔn)。

2．定位基準(zhǔn)的選擇

（1）粗基準(zhǔn)的選擇

當(dāng)毛坯加工完成后，零件進(jìn)入機(jī)械加工過程的第一道工序，其定位基準(zhǔn)是毛坯表面，即粗基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)遵循以下基本原則：1）選擇重要表面為粗基準(zhǔn)。

2）選擇加工余量小的表面為粗基準(zhǔn)。

3）選擇不需要加工并且與加工表面有相互精度要求的表面為粗基準(zhǔn)。

4）選擇比較平整、光滑、有足夠大面積的表面為粗基準(zhǔn)，不允許有鍛造飛邊和鑄造澆道、冒口或其他缺陷，以確保定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。5）粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上只允許在第一道工序中使用一次，不得重復(fù)使用，以避免產(chǎn)生較大的定位誤差。（2）精基準(zhǔn)的選擇

1）基準(zhǔn)重合原則

在加工過程中應(yīng)盡可能選用被加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，一般不應(yīng)違反這一原則，否則會(huì)產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差，增大加工難度。

2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則

在實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)常使用的基準(zhǔn)統(tǒng)一形式有：①軸類工件使用兩中心孔作為統(tǒng)一基準(zhǔn)。②箱體類零件常使用一面兩孔作為統(tǒng)一基準(zhǔn)。③盤類零件常使用止口（一個(gè)端面和一個(gè)短圓孔）作為統(tǒng)一基準(zhǔn)。④套類零件用一個(gè)長孔和一個(gè)止推面作為統(tǒng)一基準(zhǔn)。

3）互為基準(zhǔn)原則

工件上某些位置精度要求很高的表面，常采用互為基準(zhǔn)原則，用反復(fù)加工的方法來保證位置精度要求。

4）自身基準(zhǔn)原則

為了減小加工余量和保證加工余量均勻，常以加工面自身作為精基準(zhǔn)進(jìn)行加工，也就是自身基準(zhǔn)原則。5）便于裝夾原則

所選擇的精基準(zhǔn)應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確、可靠，并盡可能使夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。上述有關(guān)粗、精基準(zhǔn)選擇原則，在實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)零件的生產(chǎn)類型及具體的生產(chǎn)條件，并結(jié)合整個(gè)的工藝路線進(jìn)行全面考慮。要抓住主要矛盾，靈活運(yùn)用上述原則，正確選擇粗、精基準(zhǔn)。

為滿足工藝需要而在工件上專門設(shè)計(jì)的定位基準(zhǔn)稱為輔助基準(zhǔn)。（3）輔助基準(zhǔn)的選擇

例4—1：試分析圖示軸套類零件圖的主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。

分析：

如圖a所示。該零件的徑向主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是外圓

的軸線，軸向的主要設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是臺(tái)階面M。

如圖b所示，各外圓和孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是零件的軸線，左端面Ⅰ是臺(tái)階端面Ⅱ和右端面Ⅲ的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，孔D的軸線是外圓表面Ⅳ徑向圓跳動(dòng)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。

例4—2：試分析圖示車床床頭箱工序簡圖中粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的選擇。

分析：

通過分析可知，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是底面M。鏜削主軸支承孔時(shí)，如果以底面M為定位基準(zhǔn)，則定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，但由于主軸箱底面M有凸緣不平整，批量生產(chǎn)時(shí)，為方便定位裝夾，常以頂面N為定位基準(zhǔn)鏜孔，這時(shí)孔的高度尺寸為H，這時(shí)定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合。

六、機(jī)械加工工藝規(guī)程的內(nèi)容

機(jī)械加工工藝規(guī)程簡稱為工藝規(guī)程，是指導(dǎo)機(jī)械加工的主要技術(shù)文件。它是把工藝過程的有關(guān)內(nèi)容，用文字及表格的形式寫成工藝文件，一般應(yīng)包括下列內(nèi)容：零件的加工工藝路線、各工序的具體加工內(nèi)容、切削用量、工時(shí)定額以及所采用的設(shè)備和工藝裝備。

1．常用工藝文件的種類

（1）機(jī)械加工工藝過程卡片

機(jī)械加工工藝過程卡簡稱過程卡或路線卡。它是以工序?yàn)閱挝徽f明一個(gè)零件全部加工過程的工藝卡片。這種卡片包括零件各個(gè)工序的名稱、工序內(nèi)容、經(jīng)過的車間、工段、所用的設(shè)備、工藝裝備、工時(shí)定額等，主要用于單件小批生產(chǎn)的生產(chǎn)管理。

機(jī)械加工工藝過程卡片機(jī)械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號(hào)零（部）件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零（部）件名稱共頁第頁材料牌號(hào)毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)備注工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容車間工段設(shè)備工藝裝備工時(shí)準(zhǔn)終單件123456機(jī)械加工工藝過程卡片（續(xù)表）78910設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期（2）機(jī)械加工工藝卡

機(jī)械加工工藝卡是以工序?yàn)閱挝?，詳?xì)說明零件的機(jī)械加工工藝過程，其內(nèi)容介于工藝過程卡片和工序卡片之間。它用來指導(dǎo)工人進(jìn)行生產(chǎn)和幫助車間班組長和技術(shù)人員掌握整個(gè)零件加工過程的一種主要工藝文件，廣泛用于成批生產(chǎn)和單件小批量生產(chǎn)中比較重要的零件或工序。

機(jī)械加工工藝卡(工廠)機(jī)械加工工藝卡產(chǎn)品型號(hào)零(部)件圖號(hào)共頁產(chǎn)品名稱零(部)件名稱第頁材料牌號(hào)毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)每臺(tái)件數(shù)備注工序裝夾工步工序內(nèi)容同時(shí)加工零件數(shù)切削用量設(shè)備名稱及編號(hào)工藝裝備名稱及編號(hào)技術(shù)等級工時(shí)背吃刀量(mm)切削速度(m/min)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)或往復(fù)次數(shù)進(jìn)給量(mm或mm/雙行程)夾具刀具量具單件準(zhǔn)終機(jī)械加工工藝卡（續(xù)表）編制(日期)審核(日期)會(huì)簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期（3）機(jī)械加工工序卡機(jī)械加工工序卡是根據(jù)工藝卡片的每一道工序制訂的，主要用來具體指導(dǎo)操作工人進(jìn)行生產(chǎn)的一種工藝文件，多用于大批大量生產(chǎn)或成批生產(chǎn)中比較重要的零件。

該卡片中附有工序簡圖，并詳細(xì)記載了該工序加工所需的資料，如定位基準(zhǔn)選擇、工序尺寸及公差，以及機(jī)床、刀具、夾具、量具、切削用量和工時(shí)定額等。

機(jī)械加工工序卡

機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零（部）件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零（部）件名稱傳動(dòng)齒輪共（）頁第（）頁車間工序號(hào)工序名稱材料牌號(hào)機(jī)加工5半精加工40cr毛坯種類毛坯外形尺寸每個(gè)毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鍛件11設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)車床CA61401夾具編號(hào)夾具名稱切削液工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí)準(zhǔn)終單件機(jī)械加工工序卡（續(xù)表）工步號(hào)工步內(nèi)容工藝裝備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進(jìn)給量(mm/r)背吃刀量(mm)進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)機(jī)動(dòng)輔助1車右端面至平整端面車刀、游標(biāo)卡尺5000.200.512鏜內(nèi)孔至尺寸鏜孔刀、內(nèi)徑百分表5000.2033車外圓mm至尺寸外圓車刀、千分尺5000.2034車外圓φ110至尺寸外圓車刀、游標(biāo)卡尺5000.2025車28.3左端面至尺寸端面車刀、游標(biāo)卡尺5000.2026車60.4左端面至尺寸外圓車刀、游標(biāo)卡尺5000.202機(jī)械加工工序卡（續(xù)表）設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期2．工藝規(guī)程的作用

（1）指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件（2）組織生產(chǎn)和管理工作的基本依據(jù)

（3）新建、改建、擴(kuò)建工廠或車間的基本資料

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和企業(yè)生產(chǎn)條件的變化，工藝規(guī)程會(huì)出現(xiàn)某些不相適應(yīng)的情況，因而工藝規(guī)程應(yīng)定期修改，及時(shí)吸收合理化建議、技術(shù)革新成果、新技術(shù)和新工藝，使工藝規(guī)程更加完善和合理。3．掌握機(jī)械加工工藝過程卡設(shè)計(jì)步驟1．了解機(jī)械加工工藝過程卡概述2．掌握機(jī)械加工工藝過程卡設(shè)計(jì)內(nèi)容第二節(jié)機(jī)械加工工藝過程卡的編制

4．掌握機(jī)械加工工藝過程卡設(shè)計(jì)典型案例

機(jī)械加工工藝過程卡中的內(nèi)容包括毛坯的選擇、表面加工方案的確定、擬定加工路線、設(shè)備和工藝裝備的選擇、各工序的工時(shí)計(jì)算等。

工藝路線是指零件加工所經(jīng)過的整個(gè)路線，也就是僅列出工序名稱的簡略工藝過程。工藝路線的擬定是制訂工藝規(guī)程的重要內(nèi)容，其主要任務(wù)就是根據(jù)圖樣的要求，選擇各個(gè)表面的加工方法和加工方案，確定各個(gè)表面的加工順序以及整個(gè)工藝過程的工序數(shù)目和各工序內(nèi)容，合理安排熱處理工序和其他輔助工序。一、機(jī)械加工工藝規(guī)程制定的原則

1．技術(shù)上的先進(jìn)性在制定工藝規(guī)程時(shí)，要盡可能采用先進(jìn)實(shí)用的工藝和工藝裝備。因此，制定工藝規(guī)程前要了解國內(nèi)外本行業(yè)工藝技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，掌握有關(guān)資料，以便結(jié)合本單位具體情況，靈活應(yīng)用。

2．經(jīng)濟(jì)上的合理性

在一定的生產(chǎn)條件下，可能會(huì)出現(xiàn)幾種能夠保證零件技術(shù)要求的工藝方案。因此，需要通過成本核算或相互對比，綜合考慮各方面因素，選擇經(jīng)濟(jì)上最合理的方案，使產(chǎn)品的生產(chǎn)成本最低。

3．良好的勞動(dòng)條件及避免環(huán)境污染

在制訂工藝規(guī)程時(shí)，要以人為本，為崗位工人工作創(chuàng)造良好而安全的勞動(dòng)條件。因此，在工藝方案上要盡量采取機(jī)械化或自動(dòng)化措施，以減輕工人繁重的體力勞動(dòng)。同時(shí)，要符合國家環(huán)境保護(hù)法的有關(guān)規(guī)定，避免環(huán)境污染。產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性這三方面有時(shí)相互矛盾，因此，合理的工藝規(guī)程應(yīng)該處理好這些矛盾，體現(xiàn)三者的統(tǒng)一。

二、機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的步驟

（1）閱讀裝配圖和零件圖了解產(chǎn)品的用途、性能和工作條件，熟悉零件在產(chǎn)品中的地位和作用。（2）工藝性分析

確定零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型；審查圖樣上的尺寸、視圖和技術(shù)要求是否完整、正確、統(tǒng)一，找出主要技術(shù)要求和分析關(guān)鍵的技術(shù)問題，審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性。

（3）選擇毛坯

選擇毛坯類型及其制造方法。

（4）擬定機(jī)械加工工藝路線

選擇定位基準(zhǔn)，確定加工方法，安排加工順序，以及安排熱處理、檢驗(yàn)和其他工序等。

（5）確定滿足各工序要求的工裝裝備與設(shè)備

即確定機(jī)床、夾具、刀具和量具等。對需要改裝或重新設(shè)計(jì)的專用工藝裝備，應(yīng)提出具體設(shè)計(jì)任務(wù)書。

（6）確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。（7）確定各工序的加工余量，計(jì)算工序基本尺寸及其公差。（8）確定各工序的切削用量。（9）確定時(shí)間定額。（10）進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選擇最佳方案。（11）填寫工藝文件。

三、編制機(jī)械加工工藝規(guī)程前的準(zhǔn)備工作

1．收集原始資料

（1）裝配圖和零件圖。（2）零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)投產(chǎn)批量。（3）本單位現(xiàn)有的生產(chǎn)條件、加工能力、設(shè)備及工裝資料。（4）國內(nèi)外有關(guān)工藝技術(shù)的相關(guān)資料。（5）準(zhǔn)備好與編制規(guī)程有關(guān)的工藝手冊、圖冊。以便查找所需資料。2．收集實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

深入現(xiàn)場調(diào)查研究，收集本單位以往機(jī)械加工工藝規(guī)程方面的資料，并召開崗位工人座談會(huì)，聽取大家意見，集中廣大群眾的經(jīng)驗(yàn)與智慧，以便選擇最合理的工藝方法與加工方法，編制出科學(xué)的機(jī)械加工工藝規(guī)程。

3．工藝試驗(yàn)

如果準(zhǔn)備在編制規(guī)程時(shí)采用新工藝、新技術(shù)時(shí)，則應(yīng)先做工藝試驗(yàn)，以保證在投入生產(chǎn)后能加工出質(zhì)量穩(wěn)定的合格產(chǎn)品。四、零件的工藝分析

1．零件的結(jié)構(gòu)分析

（1）分析零件表面的組成和基本類型零件的結(jié)構(gòu)多種多樣，但從形體上加以分析都是由一些基本表面（外圓柱表面、內(nèi)圓柱表面、平面等）和特形表面（漸開線齒形表面、曲面等）組成的。

（2）確定主要表面與次要表面根據(jù)零件的功用和技術(shù)要求，將零件的主要表面和次要表面分開。（3）分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性

為了方便加工，減小加工難度，降低加工成本，零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須具有良好的工藝性。所謂零件的結(jié)構(gòu)工藝性，是指零件結(jié)構(gòu)在滿足使用要求的前提下，制造零件的可行性和經(jīng)濟(jì)性。

零件結(jié)構(gòu)工藝性對比實(shí)例序號(hào)零件結(jié)構(gòu)工藝性不好工藝性好1需用3把不同尺寸的刀具加工3個(gè)退刀槽使用1把刀具即可加工3個(gè)退刀槽2需要兩次調(diào)整刀具位置才能加工兩個(gè)不同高度的平面加工表面在同一高度上，一次調(diào)整刀具即可加工兩個(gè)平面3底平面加工面積大，增加工作量，不利于安裝加工面積減小，節(jié)省工時(shí)，降低成本，便于安裝零件結(jié)構(gòu)工藝性對比實(shí)例（續(xù)表）序號(hào)零件結(jié)構(gòu)工藝性不好工藝性好4孔離箱壁太近，影響加工，需加長鉆頭；鉆頭在圓角處易引偏a）加長箱耳，不需加長鉆頭b）只要使用上允許將箱耳設(shè)計(jì)在一端，即可方便加工5磨削加工兩端軸頸時(shí)，砂輪圓角不能清根留有退刀槽，磨削時(shí)可以清根6斜面鉆孔，鉆頭易引偏留出平臺(tái)，方便鉆孔零件結(jié)構(gòu)工藝性對比實(shí)例（續(xù)表）序號(hào)零件結(jié)構(gòu)工藝性不好工藝性好7錐面磨削加工時(shí)易碰傷圓柱，而且不能清根可方便磨削加工錐面8內(nèi)壁孔出口處有階梯面，鉆孔時(shí)孔易鉆偏或折斷鉆頭只要結(jié)構(gòu)允許，內(nèi)壁孔出口處設(shè)計(jì)成平面，鉆孔位置易保證，鉆頭不會(huì)折斷9插齒無退刀空間，小齒輪無法加工留有退刀空間，小齒輪可以插齒加工零件結(jié)構(gòu)工藝性對比實(shí)例（續(xù)表）序號(hào)零件結(jié)構(gòu)工藝性不好工藝性好10兩個(gè)鍵槽設(shè)置方向不一致，需要兩次裝夾工件才能完成加工將階梯軸的兩個(gè)鍵槽設(shè)置在同一方向上，一次裝夾即可對兩個(gè)鍵槽加工11沒有退刀槽，加工螺紋根部時(shí)易打刀，且不能清根留有退刀槽，螺紋易清根，避免打刀12鉆孔過深，加工時(shí)間長，鉆頭損耗大，并且鉆頭易偏斜鉆孔的一端留空刀，減小鉆孔工作量2．零件的技術(shù)要求分析

（1）加工表面的尺寸精度。（2）主要加工表面的形狀精度。（3）主要加工表面之間的相互位置精度。（4）加工表面的表面粗糙度以及表面質(zhì)量方面的其他要求。（5）熱處理要求。（6）其他要求（如動(dòng)平衡、未注圓角或倒角、去毛刺、毛坯要求等）。通過對零件結(jié)構(gòu)工藝特點(diǎn)、技術(shù)要求的分析，即可根據(jù)生產(chǎn)批量、設(shè)備條件等編制工藝規(guī)程。

五、毛坯的選擇

應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，綜合考慮毛坯制造和機(jī)械加工的費(fèi)用來確定毛坯，以取得最好的經(jīng)濟(jì)效益。（1）零件的材料及其力學(xué)性能

機(jī)械加工常用的毛坯有鑄件、鍛件和型材等，選用時(shí)應(yīng)考慮下列因素：

1．毛坯種類的選擇（2）零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸

（3）生產(chǎn)類型（4）毛坯車間的生產(chǎn)條件

（5）利用新工藝、新技術(shù)、新材料的可能性

應(yīng)使毛坯的形狀與尺寸盡量接近零件，從而實(shí)現(xiàn)少屑或無屑加工。毛坯制造尺寸與零件圖樣尺寸的差值稱為毛坯加工余量，毛坯制造尺寸的公差稱為毛坯公差，兩者都與毛坯的制造方法有關(guān)，其值可參閱有關(guān)的工藝手冊。

2．毛坯的形狀與尺寸

六、擬定工藝路線

工藝路線擬定的主要任務(wù)是選擇各個(gè)表面的加工方案，劃分加工階段，確定工序集中與分散的程度，合理安排熱處理工序和其他輔助工序。

1．零件各表面加工方案的選擇（1）各種加工案的特點(diǎn)

1）外圓、內(nèi)圓表面（孔）和平面的加工方案

外圓表面的加工方案序號(hào)加工方案加工精度表面粗糙度值Ra（μm）適用范圍1粗車IT13～I(xiàn)T1150～12.5適用于除淬火鋼以外的各種金屬2粗車—半精車IT10～I(xiàn)T86.3～3.23粗車—半精車—精車IT8～I(xiàn)T71.6～0.84粗車—半精車—精車—滾壓（或拋光）IT8～I(xiàn)T70.2～0.0255粗車—半精車—磨削IT8～I(xiàn)T70.8～0.4主要用于淬火鋼,也可用于末淬火鋼,但不宜加工有色金屬6粗車—半精車—粗磨—精磨IT7～I(xiàn)T60.4～0.1外圓表面的加工方案（續(xù)表）

序號(hào)加工方案經(jīng)濟(jì)精度表面粗糙度值Ra（μm）適用范圍7··粗車—半精車—粗磨—精磨—超精加工IT6～I(xiàn)T50.1～0.012主要用于淬火鋼,也可用于末淬火鋼,但不宜加工有色金屬8粗車—半精車—精車—精細(xì)磨（金剛車）IT7～I(xiàn)T60.4～0.025主要用于精度要求較高的有色金屬加工9粗車—半精車—粗磨—精磨—超精密磨（或鏡面磨）IT5以上〈0.025主要用于極高精度要求的鋼和鑄鐵加工10粗車—半精車—粗磨—精磨—研磨IT5以上〈0.1內(nèi)圓表面（孔）加工方案序號(hào)加工方案加工精度表面粗糙度值Ra（μm）適用范圍1鉆IT13～I(xiàn)T1112.5加工非淬火鋼及鑄鐵的實(shí)心毛坯，也可以用于加工有色金屬?？讖叫∮?0mm2鉆—鉸IT10～I(xiàn)T86.3～1.63鉆—粗鉸—精鉸IT8～I(xiàn)T71.6～0.84鉆—擴(kuò)IT11～I(xiàn)T1012.5～6.35鉆—擴(kuò)—鉸IT9～I(xiàn)T83.2～1.36鉆—擴(kuò)—粗鉸—精鉸IT71.6～0.87鉆—擴(kuò)—機(jī)鉸—手鉸IT7～I(xiàn)T60.4～0.28鉆—擴(kuò)—拉IT9～I(xiàn)T71.6～0.1大批大量生產(chǎn)9粗鏜（或擴(kuò)孔）IT13～I(xiàn)T1112.5～6.3除淬火鋼外的各種材料，毛坯有鑄出孔或鍛出孔10粗鏜(粗?jǐn)U)—半精鏜(精擴(kuò))IT10～I(xiàn)T93.2～1.6內(nèi)圓表面（孔）加工方案（續(xù)表）序號(hào)加工方案加工精度表面粗糙度值Ra（μm）適用范圍11粗鏜（粗?jǐn)U）—半精鏜（精擴(kuò)）—精鏜（精鉸）IT8～I(xiàn)T71.6～0.8除淬火鋼外的各種材料，毛坯有鑄出孔或鍛出孔12粗鏜（粗?jǐn)U）—半精鏜（精擴(kuò)）—精鏜—浮動(dòng)鏜IT7～I(xiàn)T60.8～0.413粗鏜（擴(kuò)）—半精鏜—磨IT8～I(xiàn)T70.8～0.2主要用于淬火鋼，也可用于非淬火鋼但不宜用于有色金屬14粗鏜（擴(kuò)）—半精鏜—粗磨—精磨IT7～I(xiàn)T60.2～0.115粗鏜—半精鏜—精鏜—精細(xì)鏜（金剛鏜）IT7～I(xiàn)T60.4～0.05主要用于精度要求高的有色金屬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IT7～I(xiàn)T60.2～0.025精度要求很高的孔17以研磨代替上述方法中的珩磨IT6～I(xiàn)T5〈0.1平面加工方案序號(hào)加工方案加工精度表面粗糙度值Ra（μm）適用范圍1粗車IT13～I(xiàn)T1150～12.5端面2粗車—半精車IT10～I(xiàn)T86.3～3.23粗車—半精車—精車IT8～I(xiàn)T71.6～0.84粗車—半精車—磨削IT7～I(xiàn)T60.8～0.25粗刨（或粗銑）IT13～I(xiàn)T1125～6.3一般不淬硬平面6粗刨（或粗銑）—精刨（或精銑）IT10～I(xiàn)T81.6～6.3平面加工方案（續(xù)表）

序號(hào)加工方案加工精度表面粗糙度值Ra（μm）適用范圍7粗刨（或粗銑）—精刨（或精銑）—刮研IT7～I(xiàn)T60.8～0.1精度要求較高的不淬硬平面，批量較大時(shí)宜采用寬刃精刨方案8以寬刃精刨代替上述刮研IT70.8～0.29粗刨（或粗銑）—精刨（或精銑）—磨削IT70.8～0.2精度要求高的淬硬平面或不淬硬平面10粗刨（或粗銑）—精刨（或精銑）—粗磨—精磨IT7～I(xiàn)T60.4～0.02511粗銑—拉削IT9～I(xiàn)T70.8～0.2大量生產(chǎn)，較小平面（精度視拉刀精度而定）12粗銑—精銑—磨削—研磨IT5以上0.1～0.006高精度平面一般圓柱齒輪的加工方案有：

2）齒輪的加工方案

①只需調(diào)質(zhì)熱處理的齒輪

毛坯制造——毛坯熱處理——齒坯粗加工——調(diào)質(zhì)熱處理——齒坯精加工——齒面粗加工——齒面精加工（剃齒、珩齒）。

②齒面須經(jīng)表面淬火的中碳結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼齒輪

毛坯制造——毛坯熱處理（正火）——齒坯粗加工——調(diào)質(zhì)熱處理——齒坯半精加工——齒面半精加工——齒面淬火——齒坯精加工（磨削）——齒面精加工（磨齒、珩齒）。

③齒面須經(jīng)滲碳或滲氮的齒輪毛坯制造——毛坯熱處理（正火）——齒坯粗加工——調(diào)質(zhì)熱處理——齒坯半精加工——齒面粗加工——齒面熱處理（滲氮、滲碳和淬火）——齒坯精加工（磨削）——齒面精加工（磨齒、珩齒）。

（2）選擇表面加工方案時(shí)應(yīng)考慮的因素

1）選擇能獲得相應(yīng)經(jīng)濟(jì)精度的加工方法

例如，加工精度為IT7，表面粗糙度為的外圓柱面，通過精細(xì)車削是可以達(dá)到要求的，但不如磨削經(jīng)濟(jì)。

2）零件材料的加工性能

例如，淬火鋼的精加工要用磨削，而有色金屬圓柱面精加工時(shí)，為避免磨削時(shí)堵塞砂輪，則應(yīng)采用高速精細(xì)車削或精細(xì)鏜（金剛鏜）。

3）工件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小例如，對于加工精度要求為IT7的孔，采用鏜削、鉸削、拉削和磨削均可達(dá)到要求。但箱體上的孔，一般不宜選用拉孔或磨孔，而宜選擇鏜孔（大孔）或鉸孔（小孔）。

4）生產(chǎn)類型

大批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)采用高效率的先進(jìn)工藝。

5）充分利用現(xiàn)有的生產(chǎn)條件

2．加工階段的劃分（1）加工階段的劃分和主要任務(wù)

1）粗加工階段

主要任務(wù)是切除毛坯上各加工表面的大部分加工余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品。2）半精加工階段

主要任務(wù)是達(dá)到一定的精度要求，并保證留有一定的加工余量，為主要表面的精加工作準(zhǔn)備。同時(shí)，完成一些次要表面的加工。3）精加工階段

主要任務(wù)是保證工件各主要表面達(dá)到圖樣規(guī)定的技術(shù)要求。如果零件要求的精度特別高、表面粗糙度值很小時(shí)，還應(yīng)增加光整加工和超精密加工階段。4）光整加工階段

對精度要求很高（IT6以上）、表面粗糙度值很小（小于）的工件，需安排光整加工，其主要任務(wù)是減小表面粗糙度值和進(jìn)一步提高加工精度。

（2）劃分加工階段的作用

1）保證加工質(zhì)量的需要

2）合理使用機(jī)床設(shè)備的需要

3）及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷

4）便于安排熱處理工序

3．工序的集中與分散

（1）工序集中的特點(diǎn)

工序集中就是零件的加工集中在少數(shù)工序內(nèi)完成，而每一道工序的加工內(nèi)容卻比較多。其主要特點(diǎn)有：

1）有利于采用高生產(chǎn)率的專用設(shè)備和工藝裝備，如采用多刀多刃刀具、多軸機(jī)床、數(shù)控機(jī)床和加工中心等，從而大大提高生產(chǎn)率。2）減少了工序數(shù)目，縮短了工藝路線，從而簡化了生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作。3）減少了設(shè)備數(shù)量，相應(yīng)減少了操作工人和生產(chǎn)場地面積。4）減少了工件安裝次數(shù)，不僅縮短了輔助時(shí)間，而且在一次安裝下能加工較多的表面，也易于保證這些表面的相對位置精度。5）專用設(shè)備、工藝裝置復(fù)雜，生產(chǎn)準(zhǔn)備的工作量比較大，轉(zhuǎn)換新產(chǎn)品比較困難。

（2）工序分散的特點(diǎn)

工序分散就是零件整個(gè)工藝過程中工序數(shù)量多，而每一道工序的加工內(nèi)容則比較少。其主要特點(diǎn)有：1）設(shè)備和工藝裝備結(jié)構(gòu)都比較簡單，調(diào)整方便，對工人的技術(shù)水平要求不高。2）可采用最有利的切削用量，減少機(jī)動(dòng)時(shí)間。3）容易適應(yīng)生產(chǎn)產(chǎn)品的變換。4）設(shè)備數(shù)量多，操作工人多，占用生產(chǎn)場地面積大。

工序集中和工序分散各有特點(diǎn)，在擬訂工藝路線時(shí)，是選擇工序集中還是工序分散，即工序數(shù)量多還是少，主要取決于生產(chǎn)規(guī)模和零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求。

在一般情況下，單件小批量生產(chǎn)時(shí)，多將工序集中。大批量生產(chǎn)時(shí)，既可采用多刀、多軸等高效率機(jī)床將工序集中，也可將工序分散后組織流水線生產(chǎn)。隨著計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，目前的發(fā)展趨勢是傾向于工序集中。

4．工序的安排

（1）機(jī)械加工工序的安排原則

1）基準(zhǔn)先行

2）先粗后精

3）先主后次

4）先面后孔

（2）熱處理方法的選用及工序安排原則

按照消除毛坯內(nèi)應(yīng)力和改善材料工藝性能、提高零件材料力學(xué)性能等原則，合理地選擇熱處理的方法。

1）熱處理方法的選用

正火——安排在毛坯加工之后，切削加工之前；調(diào)質(zhì)——安排在粗加工之后，半精加工之前；表面淬火——安排在半精加工之后，精加工之前。2）熱處理工序的安排

（3）其他工序的安排

檢驗(yàn)工序一般安排在粗加工后，精加工前；送往外車間前；重要工序和工時(shí)長的工序之前；零件加工結(jié)束后，入庫前。1）檢驗(yàn)工序的安排

2）表面強(qiáng)化工序

如滾壓、噴丸處理等，一般安排在工藝過程的最后。

3）表面處理工序

如發(fā)藍(lán)、電鍍等一般安排在工藝過程的最后。

如X射線檢查、超聲波探傷等多用于零件內(nèi)部質(zhì)量的檢查，一般安排在工藝過程的開始。4）探傷工序

5）平衡工序

包括動(dòng)平衡、靜平衡，一般安排在精加工之后。

6）去毛刺工序

通常安排在切削加工之后。7）清洗工序

一般安排在零件加工結(jié)束之后、裝配之前。

5．確定零件的工藝路線

毛坯加工——熱處理——粗加工——熱處理——半精加工或精加工——去毛剌——檢驗(yàn)。

七、選擇機(jī)床和工藝裝備

1．機(jī)床的選擇（1）機(jī)床的類型常用的機(jī)床有車床、插床、滾齒機(jī)、平面磨床、內(nèi)圓磨床和磨齒機(jī)、鉆床等。

（2）機(jī)床的主要規(guī)格

應(yīng)與加工零件的外輪廓尺寸相適應(yīng)，加工小零件選小機(jī)床，加工大零件選大機(jī)床，做到設(shè)備合理使用。

（3）機(jī)床精度

應(yīng)與工序要求的加工精度相適應(yīng)。2．工藝裝備的選擇

（1）夾具的選擇

單件小批量生產(chǎn)應(yīng)盡量選用通用夾具，例如各種卡盤、平口虎鉗和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等。為提高生產(chǎn)率，應(yīng)積極推廣使用組合夾具或拼裝夾具。大批量生產(chǎn)應(yīng)采用高生產(chǎn)率的氣動(dòng)、液壓傳動(dòng)的專用夾具，夾具的精度應(yīng)與加工精度相適應(yīng)。

（2）刀具的選擇

一般采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時(shí)也可采用高生產(chǎn)率的復(fù)合刀具及專用刀具。刀具的類型、規(guī)格及精度等級應(yīng)符合加工要求。

（3）量具的選擇

單件小批量生產(chǎn)采用通用的量具，如游標(biāo)卡尺、千分尺等。大批量生產(chǎn)應(yīng)采用各種量規(guī)和一些高效的專用檢具。量具的精度必須與加工精度相適應(yīng)。八、計(jì)算工時(shí)定額

工時(shí)定額是機(jī)械加工工藝過程卡的主要內(nèi)容之一，是工藝規(guī)程的重要組成部分，是安排作業(yè)計(jì)劃、進(jìn)行成本核算、確定設(shè)備數(shù)量、人員編制及規(guī)劃生產(chǎn)面積的重要依據(jù)。一般根據(jù)各工序余量和工序加工精度要求確定工時(shí)定額。工時(shí)定額是指在一定生產(chǎn)條件下，所規(guī)定的生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成某一工序所需消耗的時(shí)間工時(shí)定額由以下幾部分組成：

（1）基本時(shí)間Tj

基本時(shí)間是指直接用于改變生產(chǎn)對象的尺寸、形狀、相互位置、表面狀態(tài)或材料性質(zhì)等的工藝過程所消耗的時(shí)間。對于切削加工而言，基本時(shí)間是指切除材料所消耗的機(jī)動(dòng)時(shí)間，包括真正用于切削加工的時(shí)間以及切入與切出時(shí)間。

（2）輔助時(shí)間Tf

輔助時(shí)間是指為實(shí)現(xiàn)工藝過程所必須進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間。輔助動(dòng)作包括裝卸工件、開停機(jī)床、改變切削用量、測量工件、引進(jìn)和退出刀具等?；緯r(shí)間+輔助時(shí)間=作業(yè)時(shí)間（3）布置工作地時(shí)間Tb

布置工作地時(shí)間是指為使加工正常進(jìn)行，工人照管工作地（如更換刀具、潤滑機(jī)床、清理切屑、收拾工具等）所消耗的時(shí)間。（4）休息和生理需要時(shí)間Tx

休息和生理需要時(shí)間是指工人在工作班內(nèi)恢復(fù)體力和滿足生理上需要所消耗的時(shí)間。（5）準(zhǔn)備和終結(jié)時(shí)間Te

準(zhǔn)備和終結(jié)時(shí)間是指工人為了生產(chǎn)一批產(chǎn)品或零部件，進(jìn)行準(zhǔn)備和結(jié)束工作所消耗的時(shí)間。單工件工時(shí)定額Tc計(jì)算：Tc=Tj+Tf+Tb+Tx+Te/n試以圖示傳動(dòng)齒輪為例，說明編制機(jī)械加工工藝過程卡片的方法和步驟，并填寫機(jī)械加工工藝過程卡。

主要加工表面有：漸開線齒形表面、內(nèi)圓柱表面、外圓柱表面、齒輪端面。其余為次要表面。

1．傳動(dòng)齒輪的結(jié)構(gòu)分析

（1）確定主要表面和次要表面

（2）確定結(jié)構(gòu)工藝性是否合理圖示傳動(dòng)齒輪的結(jié)構(gòu)工藝性合理，不需修改。

2．技術(shù)要求分析

（1）精度要求

1）加工表面的尺寸精度：外圓表面、內(nèi)圓柱表面。

2）漸開線圓柱齒輪精度；第Ⅰ組為6級，第Ⅱ組為5級，第Ⅲ組為5級。

3）各加工表面之間的相互位置精度：B端面相對內(nèi)孔軸線的端面跳動(dòng)公差為，C端面相對內(nèi)孔軸線的端面圓跳動(dòng)公差為。顯然，前者比后者相互位置精度更高，而且面積較大，因此，可利用B端面和內(nèi)孔作為滾齒的定位表面。

（2）表面粗糙度

包括齒面和內(nèi)孔表面粗糙度，B、C兩端面表面粗糙度，齒頂圓柱表面粗糙度。

（3）其他要求齒面調(diào)頻淬火52～54HRC。

（4）毛坯要求

此傳動(dòng)齒輪材料為40Cr，塑性好。零件的直徑較大。該齒輪主要用于傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)，對力學(xué)性能要求較高，因此，選擇鍛件毛坯。3．零件表面加工方案選用

（1）齒輪內(nèi)孔基準(zhǔn)表面（IT6級，）齒輪表面進(jìn)行淬火熱處理，內(nèi)孔最終加工方法選磨削。其加工方案：粗車——調(diào)質(zhì)——半精車——磨孔。（2）齒頂圓（mm：IT6級，）其加工方案：粗車——調(diào)質(zhì)——半精車——精車。（3）齒坯φ100mm外圓加工方案：粗車——調(diào)質(zhì)——半精車。（4）齒輪兩段面（）其加工方案：粗車——調(diào)質(zhì)——半精車——磨削。（5）齒輪的漸開線齒面（IT5級，）齒面進(jìn)行高頻淬火熱處理，加工方案：滾齒——齒面高頻淬火——磨齒。

圖示傳動(dòng)齒輪宜采用工序分散方案進(jìn)行加工。

4．工序方案的選用其機(jī)械加工工序的安排：（1）以齒頂圓為粗基準(zhǔn)加工內(nèi)孔及右端面，再以內(nèi)孔及右端面作為精基準(zhǔn)加工φ100mm外圓、齒頂圓和齒形表面。（2）在磨齒前安排磨削內(nèi)孔加工，提高精基準(zhǔn)精度，之后再進(jìn)行磨齒加工；（3）鍵槽加工安排在內(nèi)孔的半精加工和精加工之間一次加工完成。

工藝路線：毛坯加工（鍛造）——正火熱處理——粗車內(nèi)孔、端面——粗車外圓——調(diào)質(zhì)熱處理——半精車內(nèi)孔、端面——半精車外圓——滾齒——齒輪端面倒角、去毛剌——齒面淬火熱處理——磨齒輪兩端面——插鍵槽——磨內(nèi)孔——磨齒面——去毛剌——檢驗(yàn)

加工圖示傳動(dòng)齒輪所需用到的機(jī)床有：CA6140型車床、B5030型插床、滾齒機(jī)、M7130型平面磨床、M2110型平面磨床和磨齒機(jī)等。

5．加工設(shè)備

6．填寫機(jī)械加工工藝過程卡

傳動(dòng)齒輪的機(jī)械加工工藝過程卡機(jī)械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號(hào)零（部）件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零（部）件名稱共頁第頁材料牌號(hào)40Cr毛坯種類鍛件毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)1每臺(tái)件數(shù)備注工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容車間工段設(shè)備工藝裝備工時(shí)準(zhǔn)終單件1鍛鍛造毛坯鍛150kg空氣錘胎模2熱處理正火熱3車粗車端面和內(nèi)孔、粗車外圓機(jī)CA6140型車床外圓車刀、內(nèi)孔鏜刀、量具4熱處理調(diào)質(zhì)熱傳動(dòng)齒輪的機(jī)械加工工藝過程卡（續(xù)表）工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容車間工段設(shè)備工藝裝備工時(shí)準(zhǔn)終單件5車半精車內(nèi)孔和端面、半精車外圓機(jī)CA6140型車床外圓車刀、內(nèi)孔鏜刀、端面車刀、量具6滾齒滾制齒面機(jī)滾齒機(jī)滾刀7鉗齒端面倒角并去毛刺鉗8熱處理齒面高頻淬火熱9磨磨端面機(jī)M7130型平面磨床量具10插插鍵槽機(jī)B5030型插床插刀、量具11磨磨內(nèi)孔機(jī)M2110型內(nèi)圓磨床量具12磨齒磨齒面機(jī)磨齒機(jī)量具13鉗去毛刺鉗傳動(dòng)齒輪的機(jī)械加工工藝過程卡（續(xù)表）14檢驗(yàn)按圖樣要求檢查設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期2．掌握工藝尺寸鏈計(jì)算

1．掌握機(jī)械加工工序卡編制內(nèi)容

第三節(jié)機(jī)械加工工序卡的編制

3．掌握機(jī)械加工工序卡編制典型案例根據(jù)機(jī)械加工工序卡中的內(nèi)容要求，在編制機(jī)械加工工序卡前，必須做好以下工作：計(jì)算工序尺寸、確定定位基準(zhǔn)、繪制工序簡圖、確定切削參數(shù)等。

加工余量是指加工過程中所切除的金屬層厚度。加工過程包括若干個(gè)工序，工件某一表面在一道工序中被切除的金屬層厚度，即相鄰工序的工序尺寸之差，稱為該表面的工序余量。

加工余量等于各工序余量總和。

一、確定加工余量

1．工序余量內(nèi)容

（1）上道工序的尺寸公差。（2）上道工序加工后各表面相互位置偏差和工件熱處理所產(chǎn)生的變形及尺寸變化。（3）上道工序的表面質(zhì)變層厚度和表面粗糙度。（4）本道工序的安裝誤差。2．確定加工余量的方法

（1）分析計(jì)算法

分析計(jì)算法是根據(jù)計(jì)算公式和一定的試驗(yàn)資料，對影響加工余量的因素逐項(xiàng)分析計(jì)算。（2）經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法

經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法是由生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)豐富的工人和技術(shù)人員根據(jù)工廠生產(chǎn)的實(shí)際情況，依靠實(shí)際經(jīng)驗(yàn)估計(jì)零件各表面的毛坯余量和各工序的工序余量。（3）查表修正法

查表修正法是以機(jī)械加工工藝手冊中推薦的加工余量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合本廠長期生產(chǎn)實(shí)踐與試驗(yàn)研究積累的有關(guān)加工余量數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，然后確定加工余量數(shù)值。2.確定工序基本尺寸

工序尺寸是指在加工過程中各工序所要示達(dá)到的尺寸，也就是在工序圖上所標(biāo)注的尺寸。工序余量確定之后，就可以計(jì)算工序基本尺寸。工序基本尺寸的確定，需要依據(jù)工序基準(zhǔn)或定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是否重合，釆取不同的計(jì)算方法。（1）基準(zhǔn)重合時(shí)工序基本尺寸的計(jì)算

被加工表面的最終工序的基本尺寸一般可直接按零件圖樣規(guī)定的尺寸確定，中間各工序的基本尺寸則根據(jù)零件圖樣規(guī)定的尺寸依次加上（對于外表面）或減去（對于內(nèi)表面）各工序的加工余量求得，計(jì)算的順序是由后向前推算（逆推法），直到毛坯尺寸。

（2）基準(zhǔn)不重合時(shí)工序基本尺寸的計(jì)算

工序尺寸的計(jì)算比較復(fù)雜，需用工藝尺寸鏈來分析計(jì)算。

工序尺寸的公差等級可按各種加工方法的經(jīng)濟(jì)精度和各工序?qū)庸み^程的質(zhì)量控制要求選定，然后查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表，確定工序尺寸的公差。毛坯尺寸公差按照毛坯制造方法或根據(jù)所選型材的品種規(guī)格確定。

3.確定工序尺寸的公差

在確定各工序尺寸的公差時(shí)，既要參考各工序采用的加工方法獲得的經(jīng)濟(jì)精度，又要保證下一道工序有足夠的余量。

工序尺寸公差的標(biāo)注規(guī)則（“入體原則”）：對于外尺寸（軸），其尺寸偏差按h配置；對于內(nèi)尺寸（孔），其尺寸偏差按H配置。毛坯尺寸的偏差一般為雙向?qū)ΨQ標(biāo)注。

例4-3圖示零件毛坯為一般精度的熱軋圓鋼，其φ42g6外圓的加工工藝路線為粗車—半精車—粗磨—精磨，試確定各工序余量及總余量。

查表4—6可知：

基本尺寸為φ42mm，長度為160mm

粗車余量z4為，半精車余量z3為

粗磨余量z2為，精磨余量z1為總余量：z=z1+z2+z3+z4

例4-4確定圖示的軸各工序尺寸及其公差。

精磨后（最終工序尺寸）：d1=42mm粗磨后：d2=d1+z1半精車后：d3=d2+z2=d1+z1+z2=42mm+0.1mm+0.3mm=42.4mm粗車后：d4=d3+z3=d1+z1+z2+z3=42mm+0.1mm+0.3mm+1.3mmm=43.7mm毛坯：d5=d4+z4=d1+z1+z2+z3+z4=42mm+0.1mm+0.3mm+1.3mm+2.0mm=45.7mm

（1）按逆推法計(jì)算各工序基本尺寸

（2）根據(jù)各加工工序所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，查閱標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表，按“入體原則”確定公差。

1）各加工工序所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度由圖和表可知：

精磨后（由圖樣知）：IT=6；粗磨后：IT=9；半精車后：IT=11；粗車后：IT=13。

2）查閱標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表：

IT6=0.016mm；IT9=0.062mm；IT11=0.160mm；IT13=0.39mm。

3）由各工序所采用的加工方法的經(jīng)濟(jì)精度，按“入體原則”確定其基本偏差及表面粗糙度：

精磨：mm，表面粗糙度；粗磨：mm，表面粗糙度；半精車：mm，表面粗糙度；粗車：mm，表面粗糙度。

從齒輪的機(jī)械加工工藝過程卡中可以看出，插鍵槽工序是安排在內(nèi)孔的半精車與磨削工序之間。在插鍵槽工序中，鍵槽底面的工藝基準(zhǔn)是哪一個(gè)要素？設(shè)計(jì)基準(zhǔn)又是哪一個(gè)要素？為了保證磨削加工后鍵槽尺寸mm，如何確定插鍵槽工序尺寸A2？

5.工序尺寸鏈計(jì)算

（1）工藝尺寸鏈的概念

如圖所示，由于A0的尺寸不便測量，一般通過控制B、C面間的距離A2尺寸來保證A0的尺寸。A0、A1、A2之間存在一定的內(nèi)在聯(lián)系，這三個(gè)尺寸正好首尾相連，形成封閉的尺寸組。

在零件加工或機(jī)器裝配過程中，由相互連接的尺寸形成的封閉尺寸組，稱為尺寸鏈。

在零件加工過程中，由同一零件有關(guān)工序尺寸形成的尺寸鏈稱為工藝尺寸鏈。

工藝尺寸鏈具有關(guān)聯(lián)性和封閉性兩個(gè)方面的特征。（2）工藝尺寸鏈的組成1）環(huán)

2）封閉環(huán)

3）組成環(huán)

①增環(huán)

②減環(huán)

（3）建立工藝尺寸鏈（畫工藝尺寸鏈圖）的步驟

1）標(biāo)出組成環(huán)

2）確定封閉環(huán)

3）判斷組成環(huán)的性質(zhì)

如圖所示，A0為封閉環(huán)，A2、A4與A0

的箭頭方向相同，故A2、A4為減環(huán)；而A1、A3、與A0的箭頭方向相反，故A1、A3為增環(huán)。

1）封閉環(huán)的基本尺寸（A0）等于所有增環(huán)的基本尺寸之和減去所有減環(huán)的基本尺寸之和，即：

2）封閉環(huán)的最大極限尺寸（A0max）等于所有增環(huán)最大極限尺寸之和減去所有減環(huán)的最小極限尺寸之和，即：

（4）工藝尺寸鏈的計(jì)算方法——極值法3）封閉環(huán)的最小極限尺寸（A0min）等于所有增環(huán)最小極限尺寸之和減去所有減環(huán)的最大極限尺寸之和，即：

4）封閉環(huán)的上偏差（ESA0）等于所有增環(huán)的上偏差之和減去所有減環(huán)的下偏差之和，即：

5）封閉環(huán)的下偏差（EIA0）等于所有增環(huán)的下偏差之和減去所有減環(huán)的上偏差之和，即：

6）封閉環(huán)的尺寸公差（TA0）等于所有組成環(huán)的尺寸公差之和，即：

例4-5計(jì)算圖示齒輪內(nèi)孔插鍵槽工序尺寸A2。將圖中三道工序整合。從圖中可知，內(nèi)孔設(shè)計(jì)尺寸為mm，表面粗糙度，鍵槽設(shè)計(jì)深度為mm。內(nèi)孔及鍵槽加工順序?yàn)椋喊刖噧?nèi)孔至mm—插鍵槽至尺寸A2—磨內(nèi)孔至設(shè)計(jì)尺寸mm，同時(shí)保證鍵槽深度為

mm

。試問：如何確定插鍵槽深度A2值，才能最終保證得到合格零件？

1）確定研究對象

本工序研究對象是鍵槽底面。

2）判斷工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是否重合

鍵槽底面工藝基準(zhǔn)——內(nèi)圓柱面底端母線；鍵槽底面設(shè)計(jì)基準(zhǔn)——內(nèi)圓柱面底端母線，兩者不重合。

3）畫出工藝尺寸鏈

①按加工順序逐個(gè)標(biāo)出組成環(huán)，每道工序從工藝基準(zhǔn)起標(biāo)，如圖中A1、A2、A3。

②確定封閉環(huán)。圖中A0是由工藝尺寸A1、A2、A3加工后間接獲得的，該環(huán)標(biāo)上去后才能形成封閉的尺寸組，因此，A0是封閉環(huán)，A0=mm。

（4）判斷組成環(huán)的性質(zhì)①增環(huán)：

（從工序基準(zhǔn)起標(biāo)，以半徑表示）（從工序基準(zhǔn)起標(biāo)，以半徑表示）②減環(huán)：

5）利用極值法求解所以：則：6）驗(yàn)算計(jì)算正確。

一般，工步內(nèi)容包括加工表面（加工到什么程度）、工藝裝備（夾具、量具、刀具）、切削用