工藝規(guī)程的制訂及培訓(xùn)教材

（工藝技術(shù)）工藝規(guī)程的制訂

及培訓(xùn)教材

2020年3月

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第九章工藝規(guī)程的制訂

工藝規(guī)程的制訂是機(jī)械制造工廠工藝技術(shù)人員的一個(gè)主要工作內(nèi)容，與生產(chǎn)實(shí)際有

著密切的關(guān)系，它要求制訂者有一定的生產(chǎn)實(shí)踐知識(shí)和專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。本章著重闡述制

訂工藝規(guī)程的基本原理和主要問題。

§9.1概述

一、生產(chǎn)過程和工藝過程

1.生產(chǎn)過程

生產(chǎn)過程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。這種成品可以是一臺(tái)機(jī)器、一個(gè)部件,

或者是某一種零件。對(duì)于機(jī)器的制造而言，其生產(chǎn)過程包括：原材料和成品的運(yùn)輸與保

管，生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作，毛坯的制造，零件的機(jī)械加工、熱處理和其它表面處理，產(chǎn)品

的裝配、調(diào)試、檢驗(yàn)、油漆和包裝，以及產(chǎn)品的銷售和售后服務(wù)等。

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)組織中，一臺(tái)機(jī)器的生產(chǎn)往往是由許多工廠以專業(yè)化生產(chǎn)的方式合

作完成的。這時(shí)，某廠所用的原材料，卻是另一工廠的產(chǎn)品。例如，機(jī)床的制造就是利

用軸承廠、電機(jī)廠、液壓元件廠等許多專業(yè)廠的產(chǎn)品，由機(jī)床廠完成關(guān)鍵零部件的生產(chǎn),

并裝配而成的。采用專業(yè)化生產(chǎn)有利于零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和產(chǎn)品的系列化，從而

有效地保證質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和降低成本。

2.工藝過程

在生產(chǎn)過程中，凡是改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等，使其成為成

品或半成品的過程稱為工藝過程。如毛坯的制造、零件的機(jī)械加工與熱處理等。工藝過

程是生產(chǎn)過程的主要部分，可具體分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、裝配等工

藝過程。這里只研究機(jī)械加工工藝過程和裝配工藝過程。

二、機(jī)械加工工藝過程的組成

在機(jī)械加工過程中，針對(duì)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求，要采用不同的加工方法和裝

備，按照一定的順序依次進(jìn)行加工才能完成由毛坯到零件的過程。因此，工藝過程是由

一系列順序安排的加工方法即工序組成的。工序又由安裝、工位、工步和工作行程組成。

1.工序

一個(gè)（或一組）工人在一臺(tái)機(jī)床或（一個(gè)工作地點(diǎn)），對(duì)同一個(gè)（或同時(shí)對(duì)幾個(gè)）

工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程稱為工序。劃分是否為同一個(gè)工序的主要依據(jù)是：

工作地點(diǎn)（或機(jī)床）是否變動(dòng)和加工是否連續(xù)。例如圖所示的階梯軸，當(dāng)工件加工數(shù)量

較少時(shí)，其工藝過程及工序的劃分如表所示，由于加工不連續(xù)和機(jī)床變換而分為三個(gè)工

序；當(dāng)工件加工數(shù)量較多時(shí)，其工藝過程及工序的劃分如表所示，共有五個(gè)工序。

工序是組成工藝過程的基本單元，也是生產(chǎn)計(jì)劃和經(jīng)濟(jì)核算的基本單元。通常把僅

列出主要工序名稱的簡(jiǎn)略工藝過程稱為工藝路線。

2.安裝

工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序，叫作安裝。在一個(gè)工序內(nèi)，工件可能裝

夾一次，也可能裝夾幾次，即一個(gè)工序可以有一次或幾次安裝。如表1中的工序1和工

序2均有兩次安裝，而表2中的工序只有一次安裝。

工件在加工時(shí)，應(yīng)盡量減少安裝次數(shù)，因?yàn)槎嘁淮伟惭b，就會(huì)增加安裝工件的時(shí)間，

同時(shí)也加大加工誤差。

3.工位

為了減少由于多次安裝而帶來的誤差以及時(shí)間損失，常采用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)夾具

或移動(dòng)夾具，使工件在一次安裝中，先后處于幾個(gè)不同的位置進(jìn)行加工。工件在機(jī)床上

所占據(jù)的每一個(gè)位置稱為工位。利用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，在一次安裝中依次完成裝卸工件、鉆

孔、擴(kuò)孔、錢孔四個(gè)工位加工的例子。采用多工位加工，既減少了安裝次數(shù)，各工位的

加工與工件的裝卸又是同時(shí)進(jìn)行的，可以提高加工精度和生產(chǎn)率。

4.工步

在加工表面不變、加工工具不變、切削用量（主要是切削速度和進(jìn)給量）不變的情

況下所連續(xù)完成的那一部分工序，稱為工步。以上三種因素中任一因素改變，即成新的

工步。一個(gè)工序含有一個(gè)或幾個(gè)工步。如表1中的工序1和工序2均加工四個(gè)表面，所

以各由四個(gè)工步，表2中的工序2和工序3各有兩個(gè)工步，而工序4只有一個(gè)工步。

為提高生產(chǎn)率，采用多刀同時(shí)加工一個(gè)零件的幾個(gè)表面時(shí)，稱為復(fù)合工步。復(fù)合工

步應(yīng)視為一個(gè)工步，如圖所示。另外為簡(jiǎn)化工藝文件，對(duì)于那些連續(xù)進(jìn)行的若干相同的

工步，通常也看作一個(gè)工步。如圖所示，在一次安裝中，用一把鉆頭連續(xù)鉆削四個(gè)（H5mm

的孔，則可算作一個(gè)鉆孔工步。

5.走刀（又稱工作行程）

在一個(gè)工步內(nèi)，若被加工表面需切除的余量較大，一次切削無法完成，則可分為幾

次切削，每一次切削就稱為一次走刀（或一個(gè)工作行程）

三、生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型

不同的機(jī)械產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求不同，但它們的制造工藝卻存在著很多共同的

特征。這些共同的特征取決于企業(yè)的生產(chǎn)類型，而企業(yè)的生產(chǎn)類型又由企業(yè)的生產(chǎn)綱領(lǐng)

來決定。

1.生產(chǎn)綱領(lǐng)

生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量。某零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)就是包括備

品和廢品在內(nèi)的年產(chǎn)量，可按下式計(jì)算：

N=Qn（l+a%）（1+b%）

式中N——零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）；

Q——產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)/年）；

n一一每臺(tái)產(chǎn)品中，該零件的數(shù)量（件/臺(tái)）；

a%---備品率；

b%---廢品率。

2.生產(chǎn)類型

生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組等）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。根據(jù)生產(chǎn)綱

領(lǐng)和產(chǎn)品的大小，可分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)三大類。

①單件生產(chǎn)

單件生產(chǎn)是指單個(gè)地生產(chǎn)不同結(jié)構(gòu)和尺寸的產(chǎn)品，并且很少重復(fù)。例如重型機(jī)械、

專用設(shè)備制造和新產(chǎn)品的試制等均屬于單件生產(chǎn)。

②大量生產(chǎn)

大量生產(chǎn)是值產(chǎn)品的數(shù)量很大，大多數(shù)工作地點(diǎn)重復(fù)地進(jìn)行某一零件的某一道工序

的加工。例如汽車、拖拉機(jī)、軸承、自行車等的生產(chǎn)。

③成批生產(chǎn)

成批生產(chǎn)是指一年中分批輪流地制造幾種不同的產(chǎn)品，工作地點(diǎn)的加工對(duì)象周期地

重復(fù)。例如機(jī)床、電動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)。

成批生產(chǎn)中，每批投入生產(chǎn)的同一種產(chǎn)品（或零件）的數(shù)量稱為批量。按照批量的

大小，成批生產(chǎn)又可分為小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)。小批生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)與單件

生產(chǎn)相似，大批生產(chǎn)與大量生產(chǎn)相似，常分別合稱為單件小批生產(chǎn)和大批大量生產(chǎn)。

生產(chǎn)綱領(lǐng)決定了生產(chǎn)類型，但產(chǎn)品的大小也對(duì)生產(chǎn)類型有影響。表是不同類型的產(chǎn)

品生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人們對(duì)產(chǎn)品性能要求的不斷提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代周期越來越

短，品種規(guī)格不斷增多，多品種小批量的生產(chǎn)類型將會(huì)越來越多。

3.工藝特征

不同的生產(chǎn)類型具有不同的工藝特點(diǎn)，即在毛坯制造、機(jī)床及工藝裝備的選用、經(jīng)

濟(jì)性等方面均有明顯區(qū)別。

由上述可知，生產(chǎn)類型對(duì)零件工藝規(guī)程的制訂影響很大。因此，在制訂工藝規(guī)程時(shí)，

首先應(yīng)根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)確定其相應(yīng)的生產(chǎn)類型，生產(chǎn)類型確定以后，零件制造工藝

過程的總體輪廓也就勾畫出來了。

應(yīng)該指出，生產(chǎn)同一個(gè)產(chǎn)品，大量生產(chǎn)一般比成批生產(chǎn)、單件生產(chǎn)的生產(chǎn)效率高。

成本低，性能穩(wěn)定，質(zhì)量可靠。因此，應(yīng)大力推行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。這樣就

能在各類產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量不大的情況下，組織專業(yè)化的大批量生產(chǎn)，因而可取得很高的

經(jīng)濟(jì)效益。此外，推行成組技術(shù)，按照零件的相似程度組織成組加工，也可使大批量生

產(chǎn)個(gè)廣泛被采用的高效率加工方法和設(shè)備應(yīng)用到中小批生產(chǎn)中去。這些都是機(jī)械制造工

藝的主要發(fā)展方向。

另一方面，由于市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致產(chǎn)品更新?lián)Q代頻繁，而目前適用于大批大量

生產(chǎn)的傳統(tǒng)“單機(jī)”和“線”，都具有很大的“剛性”(指專用性)，即很難改變?cè)?/p>

的生產(chǎn)對(duì)象，以適應(yīng)新產(chǎn)品生產(chǎn)的需要。這就要求機(jī)械制造業(yè)能夠?qū)ふ业郊饶芨咝a(chǎn)

又能快速轉(zhuǎn)產(chǎn)的柔性自動(dòng)化制造方法。因而數(shù)控(NumericalControl)機(jī)床、柔性制造

系統(tǒng)FMS(FlexibleManufacturingsystem)以及計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS(Computer

IntegratedManufacturingSvstem)等現(xiàn)代化的生產(chǎn)手段與方式獲得了迅速發(fā)展。為機(jī)

械產(chǎn)品多品種、小批量的生產(chǎn)自動(dòng)化開拓了廣闊前景。

四、機(jī)械加工工藝規(guī)程

用表格的形式將機(jī)械加工工藝過程的內(nèi)容書寫出來，成為指導(dǎo)性技術(shù)文件，就是機(jī)

械加工工藝規(guī)程(簡(jiǎn)稱工藝規(guī)程)。它是在具體生產(chǎn)條件下，以較合理的工藝過程和操

作方法，并按規(guī)定的形式書寫成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)的。其主要內(nèi)容包括:

零件加工工序內(nèi)容、切削用量、公式定額以及各工序所采用的設(shè)備和工藝裝備等。

1.機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用

工藝規(guī)程使機(jī)械制造廠最主要的技術(shù)文件之一，是工廠規(guī)章條例的重要組成部分。

其具體作用如下:

⑴它是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件工藝規(guī)程是最合理的工藝過程的表格化，是在工

藝?yán)碚摵蛯?shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上制訂的。工人只有按工藝規(guī)程進(jìn)行生產(chǎn)，才能保證產(chǎn)品質(zhì)量

和較高的生產(chǎn)率以及較好的經(jīng)濟(jì)性。

⑵它是組織和管理生產(chǎn)的基本依據(jù)在產(chǎn)品投產(chǎn)前要根據(jù)工藝規(guī)程進(jìn)行有關(guān)的技

術(shù)準(zhǔn)備和生產(chǎn)準(zhǔn)備工作，如安排原材料的供應(yīng)、通用工裝設(shè)備的準(zhǔn)備、專用工裝設(shè)備的

設(shè)計(jì)與制造、生產(chǎn)計(jì)劃的安排、經(jīng)濟(jì)核算等工作。

⑶它是新建和擴(kuò)建工廠的基本資料新建或擴(kuò)建工廠或車間時(shí)，要根據(jù)工藝規(guī)程來

確定所需要的機(jī)床設(shè)備的品種和數(shù)量、機(jī)床的布置、占地面積、輔助部門的安排等。

2.機(jī)械加工工藝規(guī)程的種類

將工藝規(guī)程的內(nèi)容填入一定格式的卡片，即成為工藝文件。目前，工藝文件還沒有

統(tǒng)一的格式，各廠都是按照一些基本的內(nèi)容，根據(jù)具體情況自行確定。常用的工藝規(guī)程

包括：

(1)機(jī)械加工工藝過程卡

工藝過程卡主要列出了零件加工所經(jīng)過的整個(gè)路線(稱為工藝路線)，以及工裝設(shè)備

和工時(shí)等內(nèi)容。由于各工序的說明不夠具體，故一般不能直接指導(dǎo)工人操作，而多作為

生產(chǎn)管理方面使用。在單件小批生產(chǎn)中，通常不編制其它較詳細(xì)的工藝文件，而是以這

種卡片指導(dǎo)生產(chǎn)，這時(shí)應(yīng)編制得詳細(xì)些。

(3)機(jī)械加工工藝卡

工藝卡是以工序?yàn)閱挝?，詳?xì)說明零件工藝過程的工藝文件。它用來指導(dǎo)工人操作,

幫助管理人員及技術(shù)人員掌握零件加工過程，廣泛用于批量生產(chǎn)的零件和小批生產(chǎn)的重

要零件。

(4)機(jī)械加工工序卡

工序卡是用來具體指導(dǎo)工人操作的一種最詳細(xì)的工藝文件。在這種卡片上，要畫出

工序簡(jiǎn)圖，注明該工序的加工表面及應(yīng)達(dá)到的尺寸精度和粗糙度要求、工件的安裝方式、

切削用量，工裝設(shè)備等內(nèi)容。在大批大量生產(chǎn)時(shí)都要采取這種卡片。

3.制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則

工藝規(guī)程的制定原則是：所制訂的工藝規(guī)程，能在一定的生產(chǎn)條件下，以最快的速

度、最少的勞動(dòng)量和最低的費(fèi)用，可靠地加工出符合要求的零件。同時(shí)，還應(yīng)在充分利

用本企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，盡可能采用國內(nèi)外先進(jìn)的工藝技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，并保證有

良好的勞動(dòng)條件。工藝規(guī)程是直接指導(dǎo)生產(chǎn)和操作的重要文件，在編制時(shí)還應(yīng)做到正確、

完整、統(tǒng)一和清晰，所用術(shù)語、符號(hào)、計(jì)量單位和編號(hào)都要符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

4.制訂工藝規(guī)程的原始資料

制訂工藝規(guī)程必須具備以下原始資料：

⑴產(chǎn)品的全套裝配圖和零件的工作圖；

⑵產(chǎn)品驗(yàn)收的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；

⑶產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)；

⑷產(chǎn)品零件毛坯生產(chǎn)條件及毛坯圖等資料；

⑸工廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件，包括機(jī)床設(shè)備和工藝裝備的規(guī)格、性能和現(xiàn)在的技術(shù)狀態(tài)，

工人的技術(shù)水平，工廠自制工藝裝備的能力以及工廠供電、供氣的能力等有關(guān)資料；

⑹制訂工藝過程、設(shè)計(jì)工藝裝備所用設(shè)計(jì)手冊(cè)和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；

⑺國內(nèi)外先進(jìn)制造技術(shù)資料等。

5.制訂工藝規(guī)程的步驟

⑴分析零件圖和產(chǎn)品裝配圖包括分析零件的各項(xiàng)技術(shù)要求和審查零件的結(jié)構(gòu)

工藝性，并提出必要的修改意見。

⑵由年生產(chǎn)綱領(lǐng)確定零件生產(chǎn)類型。

⑶確定毛坯根據(jù)零件生產(chǎn)類型和毛坯制造的生產(chǎn)條件綜合考慮毛坯的類型和

制造方法。

⑷擬定工藝路線其主要內(nèi)容包括：選擇定位基準(zhǔn)，確定各表面的加工方法，劃

分加工階段，確定工序集中和分散程度，安排工序順序等。在擬定工藝路線時(shí)，需同時(shí)

提出幾種可能的方案，然后通過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的對(duì)比分析，最后確定一種最佳工藝方案。

⑸工序設(shè)計(jì)包括確定加工余量、計(jì)算工序尺寸及其公差、確定切削用量、計(jì)算

工時(shí)定額及選擇機(jī)床和工藝裝備等。

⑹編制工藝文件（各種卡片的格式，可查閱“機(jī)械加工工藝手冊(cè)”）。

§9.2零件的工藝性分析與毛坯的選擇

一、分析和審查產(chǎn)品的裝配圖和零件圖

通過分析研究產(chǎn)品的裝配團(tuán)和零件圖，可熟悉該產(chǎn)品的用途、性能及工作條件，明

確被加工零件在產(chǎn)品中的位置與作用。了解各項(xiàng)技術(shù)要求制訂的依據(jù)。在此基礎(chǔ)上.審

查圖紙的完整性和正確性，例如圖紙是否有足夠的視圖。尺寸和公差是否標(biāo)注齊全，零

件的材料、熱處理要求及其它技術(shù)要求是否完整合理。在熟悉零件圖的同時(shí)要對(duì)零件結(jié)

構(gòu)的工藝性進(jìn)行初步分析。只有這樣，才能綜合判別零件的結(jié)構(gòu)、尺寸公差、技術(shù)要求

是否合理。若有錯(cuò)誤和遺漏，應(yīng)提出修改意見。

零件的技術(shù)要求主要包括：被加工表面的尺寸精度和幾何形狀精度；各個(gè)被加工表

面之間的相互位置精度；被加工表面的粗糙度、表面質(zhì)量、熱處理要求等。在分析零件

的技術(shù)要求時(shí)，要了解這些技術(shù)要求的作用，并從中找出主要的技術(shù)要求，在工藝上難

于達(dá)到的技術(shù)要求，特別是對(duì)制訂工藝方案起決定作用的技術(shù)要求。在分析零件技術(shù)要

求時(shí)、還應(yīng)考慮到影響達(dá)到技術(shù)要求的主要因素，并著重研究零件在加工過程中可能產(chǎn)

生的變形及其對(duì)技術(shù)要求的影響，以便通過這一步工作，掌握制訂工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)解決的

主要問題，為合理地制訂工藝規(guī)程作好必要的準(zhǔn)備。

二、分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性

零件結(jié)構(gòu)工藝性好還是差對(duì)其工藝過程的影響非常大，不同結(jié)構(gòu)的兩個(gè)零件盡管都

能滿足使用性能要求。但它們的加工方法和制造成本卻可能有很大的差別。良好的結(jié)構(gòu)

工藝性就是在滿足使用性能的前提下，能以較高的生產(chǎn)率和最低的成本而方便地加工出

來。

對(duì)整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品來說，衡量其結(jié)構(gòu)工藝性主要應(yīng)從以下幾個(gè)方面來考慮：

(1)零件的總數(shù)雖然零件的復(fù)雜程度可能差別很大，但是一般來說，組成產(chǎn)品的

零件總數(shù)越少，特別是不同名稱的零件數(shù)目越少，則結(jié)構(gòu)工藝性越好。另外，在一定的

零件總數(shù)中利用生產(chǎn)上已掌握的零件和組合件的數(shù)目越多(即設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)有繼承性)，或

是標(biāo)準(zhǔn)的、通用零件數(shù)目越多，則結(jié)構(gòu)工藝性就越好。

(2)機(jī)械零件的平均精度產(chǎn)品中所有零件要加工的尺寸的平均精度越低，則工藝

性越好。

(3)材料的需要量制造整個(gè)產(chǎn)品所需各種材料的數(shù)量，特別是貴重、稀有或難加

工材料的數(shù)量也是影響結(jié)構(gòu)工藝性的一個(gè)重要因素，因?yàn)樗绊懏a(chǎn)品的成本。

(4)機(jī)械零件各種制造方法的比例一些非切削工藝方法如冷沖壓、冷擠壓、精密

鑄造、精密鍛造等，相對(duì)于切削加工來說，可以提高生產(chǎn)率，降低成本。顯然機(jī)械產(chǎn)品

中所采用這類零件的比例越大，則結(jié)構(gòu)工藝性就越好。對(duì)切削加工來說，采用加工費(fèi)用

低的方法制造的零件數(shù)越多，則結(jié)構(gòu)工藝性也越好。

(5)產(chǎn)品裝配的復(fù)雜程度產(chǎn)品裝配時(shí)，無需作任何附加加工和調(diào)整的零件數(shù)越多,

則裝配效率高，裝配工時(shí)少，裝配成本低，故其結(jié)構(gòu)工藝性就越好。

為了改善零件機(jī)械加工的工藝性，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)通常應(yīng)注意以下幾項(xiàng)原則:

1）應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)。對(duì)于孔徑、錐度、螺距、模數(shù)等，采用標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)有利

于采用標(biāo)準(zhǔn)刀具和量具，以減少專用刀具和量具的設(shè)計(jì)與制造。零件的結(jié)構(gòu)要素應(yīng)盡可

能統(tǒng)一，以減少刀具和量具的種類，減少換刀次數(shù)。

2）要保證加工的可能性和方便性，加工面應(yīng)有利于刀具的進(jìn)入和退出。

3）加工表面形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，便于加工，并盡可能布置在同一表面或同一軸線上，

以減少工件裝夾、刀具調(diào)整及走刀次數(shù)，有利于提高加工效率。

4）零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于工件裝夾，并有利于增強(qiáng)工件或刀具的剛度。

5）有相互位置精度要求的有關(guān)表面，應(yīng)盡可能在一次裝夾中加工完。因此，要求有

合適的定位基面。

6）應(yīng)盡可能減輕零件重量，減少加工表面面積，并盡量減少內(nèi)表面加工。

7）零件的結(jié)構(gòu)盡可能有利于提高生產(chǎn)效率。

8）合理地采用零件的組合，以便于零件的加工。

9）在滿足零件使用性能的條件下，零件的尺寸、形狀、相互位置精度與表面粗糙度

的要求應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理。

10）零件尺寸的標(biāo)注應(yīng)考慮最短尺寸鏈原則、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的正確選擇以及符合基準(zhǔn)重

合原則，使得加工、測(cè)量、裝配方便。

零件結(jié)構(gòu)工藝性分析是一項(xiàng)復(fù)雜而細(xì)致的工作要憑借豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)。

分析時(shí)發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)向設(shè)計(jì)部門提出修改意見加以改進(jìn)。表例舉了零件機(jī)械加工工藝性對(duì)

比的一些典型實(shí)例，可供分析零件切削、磨削結(jié)構(gòu)工藝性時(shí)參考。

三、工藝條件對(duì)零件結(jié)構(gòu)工藝性的影響

結(jié)構(gòu)工藝性是一個(gè)相對(duì)概念，不同生產(chǎn)規(guī)?；蚓哂胁煌a(chǎn)條件的工廠，對(duì)產(chǎn)品結(jié)

構(gòu)工藝性的要求不同，例如某些單件生產(chǎn)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，如要擴(kuò)大產(chǎn)量改為按流水生產(chǎn)線

來加工可能就很困難，若按自動(dòng)線加工則困難更大。又如同樣是單件小批生產(chǎn)的工廠，

若分別以擁有數(shù)控機(jī)床和萬能機(jī)床為主，由于兩者在制造能力上差異很大，因而對(duì)零件

結(jié)構(gòu)工藝性的要求，就有很大的不同。同樣，電火花等特種加工對(duì)零件的結(jié)構(gòu)工藝性要

求和切削加工是有明顯區(qū)別的。

1.生產(chǎn)批量對(duì)零件結(jié)構(gòu)工藝性的影響

圖所示的車床進(jìn)給箱的箱體零件，在單件小批生產(chǎn)時(shí)同軸孔的直徑尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)成單

向遞減，以便能在鑲床上一次裝夾加工完畢。但在大批生產(chǎn)中，用雙面組合饃床加工時(shí),

這種結(jié)構(gòu)使得左面的鍵桿要依次加工三個(gè)直徑不同的孔，而右邊的鍵桿只能鑲削最右邊

的一個(gè)孔，結(jié)構(gòu)工藝性顯然很差。如改為b所示的結(jié)構(gòu)，孔徑雙向遞減，使得左右鑲桿

的切削負(fù)荷大體一致，可以縮短加工時(shí)間。

2.數(shù)控加工對(duì)零件結(jié)構(gòu)工藝性的影響數(shù)控加工是指在數(shù)控機(jī)床(包括加工中心)上

進(jìn)行零件加工的一種工藝方法。數(shù)控加工的特點(diǎn)是自動(dòng)化程度高，加工精度高；對(duì)加工

對(duì)象的適應(yīng)性強(qiáng)，當(dāng)加工對(duì)象改變時(shí)，除了相應(yīng)更換刀具和解決毛坯裝卡方式外，只要

重新編制該零件的加工程序，便可自動(dòng)加工出新的零件；易于與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)連

接，形成計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造緊密結(jié)合的一體化系統(tǒng)。因此，數(shù)控加工在下列場(chǎng)合下

應(yīng)用能充分發(fā)揮其卓越工藝性能：

(1)用通用機(jī)床加工時(shí)，要求設(shè)計(jì)制造復(fù)雜的專用夾具或需很長(zhǎng)調(diào)整時(shí)間的零件加

工；

(2)小批量生產(chǎn)(100件以下)的零件的加工；

(3)輪廓形狀復(fù)雜、加工精度高或必須用數(shù)學(xué)方法決定的復(fù)雜曲線、曲面零件的加

工；

(4)要求精密復(fù)制的零件的加工；

(5)預(yù)備多次改型設(shè)計(jì)的零件的加工；

(6)鉆、鏈、較、專忽、攻絲及銃削工序聯(lián)合進(jìn)行加工的零件，如箱體零件的加工；

(7)價(jià)值高的零件或要求百分之百檢驗(yàn)的零件的加工。

數(shù)控加工對(duì)傳統(tǒng)的零件結(jié)構(gòu)工藝性衡量標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生了巨大影響。例如，精度要求很高

的復(fù)雜曲線、曲面的加工，對(duì)數(shù)控加工來說卻是非常簡(jiǎn)便的事情；又如對(duì)于預(yù)備多次改

型設(shè)計(jì)的零件，對(duì)數(shù)控加工而言，通常只需改寫部分程序和重新調(diào)整機(jī)床就可以了，故

其工藝性并無不妥之處。

3.特種加工對(duì)零件結(jié)構(gòu)工藝性的影響

在普通的切削、磨削加工中，方孔、小孔、彎孔、窄縫等被認(rèn)為是工藝性很“差”

的典型，有的甚至是“禁區(qū)”，特種加工的采用改變了這種局面。對(duì)于電火花穿孔、電

火花線切割工藝來說，加工方孔和加工圓孔的難易程度是一樣的；噴油嘴小孔，噴絲頭

小異形孔，渦輪葉片大量的小冷卻深孔、窄縫，靜壓軸承、靜壓導(dǎo)軸的內(nèi)油囊型腔等，

采用電加工后也變難為易了。如圖所示的沖模結(jié)構(gòu)，具有狹槽與尖角，難于切削加工。

過去常采用鑲拼結(jié)構(gòu)，現(xiàn)用電火花加工出整體模)，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，提高了模具的剛度。

又如電液伺服閥閥套上精密方孔的加工，為了保證方孔之間尺寸的公差要求，過去是將

閥套分成五個(gè)圓環(huán)，分別加工到方孔之間的尺寸精度達(dá)到要求后，再連接起來?，F(xiàn)在用

電火花加工，閥套改為整體結(jié)構(gòu)，四個(gè)電極同時(shí)加工出四個(gè)方孔，既能保證方孔之間的

尺寸精度，又提高了生產(chǎn)效率，降低了成本。

四、毛坯的選擇

選擇毛坯的基本任務(wù)是選定毛坯的制造方法及其制造精度。毛坯的選擇不僅影響毛

坯的制造工藝和費(fèi)用，而且影響到零件機(jī)械加工工藝及其生產(chǎn)率與經(jīng)濟(jì)性。如選擇高精

度的毛坯，可以減少機(jī)械加工勞動(dòng)量和材料消耗，提高機(jī)械加工生產(chǎn)率，降低加工的成

本。但是，卻提高了毛坯的費(fèi)用。因此，選擇毛坯要從機(jī)械加工和毛坯制造兩方面綜合

考慮，以求得到最佳效果。

1.毛坯的種類

1）鑄件形狀復(fù)雜的毛坯，如箱體、機(jī)座宜采用鑄造方法制造。生產(chǎn)鑄件的主要方

法有：

手工砂型鑄造鑄出的毛坯精度低（鑄造大型零件，其毛坯公差可達(dá)8nmi之多），生

產(chǎn)效率也低，但該方法有很好的適應(yīng)性，主要應(yīng)用于單件小批生產(chǎn)及笨重而復(fù)雜的大型

零件的毛坯制造。

金屬模機(jī)器造型生產(chǎn)效率較高，鑄件精度也較高（尺寸公差為1?2mm）,由于金

屬模機(jī)器造型的設(shè)備造價(jià)昂貴，故該方法主要用于大批大量生產(chǎn)中小尺寸鑄件，鑄件材

料多為有色金屬，如鋁活塞、水輪機(jī)葉片等.

離心鑄造主要用于空心回轉(zhuǎn)體零件毛坯的生產(chǎn)，毛坯尺寸不能太大，如各種套簡(jiǎn)、

蝸輪、齒輪、滑動(dòng)軸承等。離心鑄造的鑄件在遠(yuǎn)離中心的部位，其表面質(zhì)量和精度都較

高（可達(dá)IT8?IT9級(jí)），但愈靠近回轉(zhuǎn)中心組織愈疏松。該法生產(chǎn)效率高，適用于大批

量生產(chǎn)。

熔模鑄造鑄件尺寸精度高，可達(dá)IT10-IT13級(jí)，表面光潔，粗糙度Ra值為3.2~

6.3um,機(jī)械加工量小甚至可不加工，適用于各種生產(chǎn)類型，各種材料和形狀復(fù)雜的中

小鑄件生產(chǎn)，如刀具、風(fēng)動(dòng)工具、自行車零件、葉輪和葉片等。

壓力鑄造鑄件的尺寸精度一般為IT11-IT13級(jí),表面粗糙度Ra值一般可達(dá)3.2?

0.8um,主要用于形狀復(fù)雜、尺寸較小的有色金屬鑄件如喇叭、汽車化油器、以及電器、

儀表和紡織機(jī)的零件的大量生產(chǎn)，鑄件上的螺紋、文字、花紋圖案等均可鑄出。

（2）鍛件鍛件毛坯由于得到了纖維組織的連續(xù)性和均勻分布，從而提高了零件的

強(qiáng)度所以適用于強(qiáng)度要求較高，形狀比較簡(jiǎn)單的零件的毛坯。鍛造方法可分為:

自由鍛造鍛件精度低(加工余量往往高達(dá)10mm以上)，生產(chǎn)率低，適用于單件小

批生產(chǎn)和大型鍛件的制造。

模鍛模鍛件的精度、表面質(zhì)量及內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)比自由鍛造好，鍛件的形狀也可復(fù)

雜些，模鍛的生產(chǎn)率也較高，適用于產(chǎn)量較大的中小型鍛件的制造。精密模鍛可使鍛件

質(zhì)量進(jìn)一步提高，通?？蛇_(dá)±0.1mm的尺寸精度和Ra值為3.2~1.6um的表面粗糙度。

(3)型材型材的品種規(guī)格很多，常用型材的斷面有圓形、方形、長(zhǎng)方形、六角形,

以及管材、板材、帶料等。

型材有熱軋和冷拉兩種。熱軋型材尺寸精度低，脫碳層深，彎曲變形大，常用于一

般零件的加工。冷拉型材尺寸精度高(可達(dá)IT9?IT13級(jí))，機(jī)械性能好，多用于毛坯精

度要求高、批量較大的中小件生產(chǎn)。

(4)焊接件將型鋼或鋼板焊接(熔化焊、接觸焊、釬焊)成所需要的結(jié)構(gòu)件，其優(yōu)

點(diǎn)是結(jié)構(gòu)重量輕，制造周期短。但焊接結(jié)構(gòu)抗振性差，焊接的零件熱變形大，且須經(jīng)時(shí)

效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。

(5)沖壓件沖壓件的精度較高(尺寸誤差為0.05?0.5mm。表面粗糙度Ra值為

1.25-5um)o沖壓的生產(chǎn)效率也比較高，適用于加工形狀復(fù)雜、批量較大的中小尺寸

板料零件。

(6)冷擠壓零件冷擠壓零件的精度可達(dá)IT6?IT7級(jí)，表面粗糙度Ra值為0.16?

2.5umo可擠壓的金屬材料為碳鋼、低合金鋼、高速鋼、軸承鋼、不銹鋼以及有色金

屬(銅、鋁及其合金)。適用于批量大，形狀簡(jiǎn)單，尺寸小的零件或半成品的加工。

(7)粉末冶金件以金屬粉末為原料，用壓制成形和高溫僥結(jié)來制造金屬制品與金

屬材料、尺寸精度可達(dá)IT6級(jí)，表面粗糙度Ra為0.08-0.63urn,成形后無需切削，

材料損失少，工藝設(shè)備較簡(jiǎn)單，適用于大批量生產(chǎn)。但金屬粉末生產(chǎn)成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜

的零件以及零件的薄壁、銳角等成形困難。

2.毛坯選擇時(shí)應(yīng)考慮的因素

在選擇毛坯時(shí)應(yīng)考慮下列一些因素。

⑴零件的材料及機(jī)械性能要求

由于材料的工藝特性，決定了其毛坯的制造方法，當(dāng)零件的材料選定后，毛坯的類

型就大致確定了。例如材料為灰鑄鐵的零件必須用鑄造毛坯；對(duì)于重要的鋼質(zhì)零件，為

獲得良好的力學(xué)性能，應(yīng)選用鍛件，在形狀較簡(jiǎn)單及機(jī)械性能要求不太高時(shí)可用型材毛

坯；有色金屬零件常用型材或鑄造毛坯。

⑵零件的結(jié)構(gòu)形狀與大小

大型且結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的零件毛坯多用砂型鑄造或自由鍛；結(jié)構(gòu)復(fù)雜的毛坯多用鑄造：

小型零件可用模鍛件或壓力鑄造毛坯；板狀鋼質(zhì)零件多用鍛件毛坯；軸類零件的毛坯，

如直徑和臺(tái)階相差不大，可用棒料；如各臺(tái)階尺寸相差較大，則宜選擇鍛件。

⑶生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小

當(dāng)零件的生產(chǎn)批量較大時(shí)，應(yīng)選用精度和生產(chǎn)率較高的毛坯制造方法，如模鍛、金

屬型機(jī)器造型鑄造和精密鑄造等。當(dāng)單件小批生產(chǎn)時(shí)，則應(yīng)選用木模手工造型鑄造或自

由鍛造。

⑷現(xiàn)有生產(chǎn)條件

確定毛坯時(shí)，必須結(jié)合具體的生產(chǎn)條件，如現(xiàn)場(chǎng)毛坯制造的實(shí)際水平和能力、外協(xié)

的可能性等。

⑸充分利用新工藝、新材料

為節(jié)約材料和能源，提高機(jī)械加工生產(chǎn)率，應(yīng)充分考慮精鑄、精鍛、冷軋、冷擠壓、

粉末冶金和工程塑料等在機(jī)械中的應(yīng)用，這樣，可大大減少機(jī)械加工量，甚至不需要進(jìn)

行加工，大大提高經(jīng)濟(jì)效益。

3.毛坯的形狀與尺寸的確定

實(shí)現(xiàn)少切屑、無切屑加工，是現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)之一。但是，由于受毛

坯制造技術(shù)的限制，加之對(duì)零件精度和表面質(zhì)量的要求越來越高，所以毛坯上的某些表

面仍需留有加工余量，以便通過機(jī)械加工來達(dá)到質(zhì)量要求。下面從機(jī)械加工工藝角度來

分析在確定毛坯形狀和尺寸時(shí)應(yīng)注意的問題。

(1)為了加工時(shí)安裝工件的方便，有些鑄件毛坯需鑄出工藝搭子，如圖所示。工藝

搭子在零件加工完畢后一般應(yīng)切除，如對(duì)使用和外觀沒有影響也可保留在零件上。

(2)裝配后需要形成同一工作表面的兩個(gè)相關(guān)零件，為保證加工質(zhì)量并使加工方便,

常將這些分離零件先做成一個(gè)整體毛坯，加工到一定階段再切割分離。例如車床走刀系

統(tǒng)中的開合螺母外殼，其毛坯是兩件合制的。

(3)對(duì)于形狀比較規(guī)則的小型零件，為了提高機(jī)械加工的生產(chǎn)率和便于安裝，應(yīng)將

多件合成一個(gè)毛坯，當(dāng)加工到一定階段后，再分離成單件。圖所示的滑鍵，對(duì)毛坯的各

平面加工好后切離為單件，再對(duì)單件進(jìn)行加工。

§9.3工藝路線的擬定

擬定工藝路線是制訂工藝規(guī)程的關(guān)鍵步驟，其主要內(nèi)容包括選擇定位基準(zhǔn)、確定各

表面的加工方法，安排工序的先后順序，確定工序集中與分散程度等。設(shè)計(jì)時(shí)一般應(yīng)提

出幾種方案，通過分析對(duì)比，從中選擇最佳方案。但是，目前還漢有一套通用而完整的

工藝路線擬定方法，只總結(jié)出一些綜合性原則，在具體運(yùn)用這些原則時(shí)，要根據(jù)具體條

件綜合分析。

一、定位基準(zhǔn)的選擇

在制訂工藝規(guī)程時(shí)，定位基準(zhǔn)選擇的正確與否，對(duì)能否保證零件的尺寸精度和相互

位置精度要求，以及對(duì)零件各表面間的加工順序安排都有很大影響。定位基準(zhǔn)有經(jīng)濟(jì)準(zhǔn)

和粗基準(zhǔn)之分。用毛坯尚未經(jīng)加工的表面作定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。用加

工過的表面作定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。有時(shí)工件上沒有能作為定位基準(zhǔn)用

的恰當(dāng)表面，這時(shí)就必須在工件上專門設(shè)置或加工出定位基面，這種基面稱為輔助基面。

輔助基面在零件的工作中并無用處，它完全是為了加工需要而設(shè)置的。軸加工時(shí)用的中

心孔就是典型的例子。

在制訂零件加工工藝規(guī)程時(shí)，總是先考慮選擇怎樣的精基準(zhǔn)把各個(gè)主要表面加工出

來，然后再考慮選擇怎樣的粗基準(zhǔn)把作為精基準(zhǔn)的表面先加工出來。因此，定位基準(zhǔn)的

選擇應(yīng)先選擇精基準(zhǔn)，再選擇粗基準(zhǔn)。

1.精基準(zhǔn)的選擇原則

選擇精基準(zhǔn)時(shí)，主要應(yīng)考慮如何減少誤差，提高定位精度。其選擇原則如下：

(1)基準(zhǔn)重合原則即選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不

重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。特別在最后精加工時(shí)，為保證加工精度，更應(yīng)該注意這

個(gè)原則。

(2)統(tǒng)一基準(zhǔn)原則應(yīng)采用同一組基準(zhǔn)定位加工零件上盡可能多的表面，這就是統(tǒng)

一基準(zhǔn)原則。這樣做可以簡(jiǎn)化工藝規(guī)程的制訂工作，減少夾具設(shè)計(jì)、制造工作量和成

本，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期；由于減少了基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換，便于保證各加工表面的相互位置精度。

例如加工軸類零件時(shí)，采用兩中心孔定位加工各外圓表面，就符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。箱體

零件采用一面兩孔定位，齒輪的齒坯和齒形加工多采用齒輪的內(nèi)孔及一端面為定位基

準(zhǔn)，均屬于基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。

(3)互為基準(zhǔn)原則當(dāng)對(duì)工件上兩個(gè)相互位置精度要求很高的表面進(jìn)行加工時(shí)，需

要用兩個(gè)表面互相作為基準(zhǔn)，反復(fù)進(jìn)行加工，以保證位置精度要求。例如要保證精密齒

輪的齒圈跳動(dòng)精度，在齒面淬硬后，先以齒面定位磨內(nèi)孔，再以內(nèi)孔定位磨齒面，從而

保證位置精度。

又如車床主軸前后支承軸頸與前錐孔有嚴(yán)格的問軸度要求，為了達(dá)到這一要求，工

藝上一般都遵循互為基難的原則。以支承軸頸定位加工錐孔，又以錐孔定位加工支承軸

頸，從粗加工到精加工，經(jīng)過幾次反復(fù)，最后以前后支承軸頸定位精磨前錐孔，達(dá)到圖

紙上規(guī)定的同軸度要求。

(4)自為基準(zhǔn)原則某些要求加工余量小而均勻的精加工工序，選擇加工表面本身

作為定位基準(zhǔn)，稱為自力基準(zhǔn)原則。例如導(dǎo)軌面磨削，在導(dǎo)軌磨床上，用百分表找正導(dǎo)

軌面相對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)方向的正確位置，然后加工導(dǎo)軌面。以保證導(dǎo)軌面余量均勻，滿足對(duì)

導(dǎo)軌面的質(zhì)量要求。還有浮動(dòng)鑲刀鑲孔、壇磨孔、無心磨外圓等也都是自為基準(zhǔn)的實(shí)例。

2.粗基準(zhǔn)選擇原則

選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，主要考慮如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工

表面間的尺寸、位置符合零件圖要求，并注意盡快獲得精基面。在具體選擇時(shí)應(yīng)考慮下

列原則：

(1)如果主要要求保證工件上某重要表面的加工余量均勻，則應(yīng)選該表面為粗基準(zhǔn)。

例如，車床床身粗加工時(shí)，為保證導(dǎo)軌面有均勻的金相組織和較高的耐磨性，應(yīng)使其加

工余量小而且均勻，因此應(yīng)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)先加工床腳面，再以床腳面為精基準(zhǔn)

加工導(dǎo)軌面。這就可以保證導(dǎo)軌面的加工余量均勻。否則，若違反本條原則必將造成導(dǎo)

軌余量不均勻。

(2)若主要要求保證加工面與不加工面間的位置要求，則應(yīng)選不加工面為粗基準(zhǔn)，

如圖所示零件的毛坯，在鑄造時(shí)孔和外圓難免偏心。加工時(shí)，如果采用不加工的外圓面

作為粗基準(zhǔn)裝夾工件進(jìn)行加工，內(nèi)孔與不加工外圓同軸，可以保證壁厚均勻，但是內(nèi)孔

的加工余量則不均勻。如果采用該零件的毛坯孔作為粗基準(zhǔn)裝夾工件(直接接找正裝夾,

按毛坯孔找正)進(jìn)行加工，則內(nèi)孔余量是均勻的，但是內(nèi)孔與不加工外圓不同軸，即壁

厚不均勻。

如果工件上有好幾個(gè)不加工面，則應(yīng)選其中與加工面位置要求較高的不加工面為粗

基準(zhǔn)，以便于保證精度要求，使外形對(duì)稱等。

如果零件上每個(gè)表面都要加工，則應(yīng)選加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)，以避免該表

面在加工時(shí)因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件廢品。

(3)作為粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡量平整光潔，有一定面積，以使工件定位可靠、夾緊

方便。在鑄件上不應(yīng)選擇有澆冒口的表面、分模面、有飛刺或夾砂的表面作粗基準(zhǔn)；在

鍛件上不應(yīng)選擇有飛邊的表面作粗基準(zhǔn)。

(4)粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上只能使用一次。因?yàn)槊髅娲植谇揖鹊?，重?fù)使用

將產(chǎn)生較大的誤差。

實(shí)際上，無論精基準(zhǔn)還是粗基準(zhǔn)的選擇，上述原則都不可能同時(shí)滿足.有時(shí)還是互

相矛盾的。因此，在選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行分析，權(quán)衡利弊，保證其主要的要求。

二、表面加工方法的選擇

表面加工方法的選擇，就是為零件上每一個(gè)有質(zhì)量要求的表面選擇一套合理的加工

方法。在選擇時(shí)，一般先根據(jù)表面的精度和粗糙度要求選定最終加工方法，然后再確定

精加工前準(zhǔn)備工序的加工方法，即確定加工方案。由于獲得同一精度和粗糙度的加工方

法往往有幾種，在選擇時(shí)除了要考慮生產(chǎn)率要求和經(jīng)濟(jì)效益外，還應(yīng)考慮下列因素；

(1)工件材料的性質(zhì)例如，淬硬鋼零件的精加工要用磨削的方法；有色金屬零件

的精加工應(yīng)采用精細(xì)車或精細(xì)鎮(zhèn)等加工方法，而不應(yīng)采用磨削。

(2)工件的結(jié)構(gòu)和尺寸例如，對(duì)于IT7級(jí)精度的孔采用拉削、錢削、鏈削和磨削

等加工方法都可以。但是箱體上的孔一般不宜采用拉削或磨削，而常常采用錢孔(孔小

時(shí))和鎮(zhèn)孔(孔大時(shí))。

(3)生產(chǎn)類型選擇加工方法要與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。大批大量生產(chǎn)應(yīng)選用生產(chǎn)率高

和質(zhì)量穩(wěn)定的加工方法。例如，平面和孔采用拉削加工。單件小批生產(chǎn)則采用刨削、銃

削平面和鉆、擴(kuò)、錢孔。又如為保證質(zhì)量可靠和穩(wěn)定，保證有高的成品率，在大批大量

生產(chǎn)中采用珀磨和超精加工工藝加工較精密零件。

(4)具體生產(chǎn)條件應(yīng)充分利用現(xiàn)有設(shè)備和工藝手段，發(fā)揮群眾的創(chuàng)造性，挖掘企

業(yè)潛力。還要重視新工藝和新技術(shù)，提高工藝水平。有時(shí)，因設(shè)備負(fù)荷的原因，需改用

其它加工方法。

(5)特殊要求如表面紋路方向的要求等。

表9—6、表9—7、表9—8分別列出了外圓、內(nèi)孔和平面的加工方案，可供選擇時(shí)

參考。

在選擇加工方法時(shí)，一般總是首先根據(jù)零件主要表面的技術(shù)要求和工廠具體條件，

先選定它的最終工序加工方法，然后再逐一選定該表面有關(guān)前導(dǎo)工序的加工方法。例如，

加工已個(gè)精度等級(jí)為IT6、表面粗糙度為RaO.2um的鋼質(zhì)外圓表面，其最終工序選用精

磨，則其前導(dǎo)工序可分別選為粗磨、半精車和精車。主要表面的加工方案和加工方法選

定以后，再選定各次要表面的加工方案和加工方法。

需要注意的是，任何一種加工方法，可以獲得的精度和表面粗糙度值均有一個(gè)較大

的范圍，例如，精細(xì)地操作，選擇低的切削用量，獲得的精度較高。但是，又會(huì)降低生

產(chǎn)率，提高成本。反之，如增加切削用量，提高了生產(chǎn)率，雖然成本降低了，但精度也

較低。所以，只有在一定的精度范圍內(nèi)才是經(jīng)濟(jì)的，這一定范圍的精度就是指在正常加

工條件下(即不采用特別的工藝方法，不延長(zhǎng)加工時(shí)間)所能達(dá)到的精度.這種精度稱為

經(jīng)濟(jì)精度。相應(yīng)的粗糙度稱為經(jīng)濟(jì)粗糙度。

三、加工階段的劃分

當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，一般把整個(gè)加工過程劃分為以下幾個(gè)階段：

粗加工階段一一主要是切除各表面上的大部分余量。

半精加工階段一一完成次要表面的加工，并為主要表面的精加工作準(zhǔn)備。

精加工階段一一保證各主要表面達(dá)到圖樣要求。光整加工階段一一對(duì)于精度要求很

高(IT5以上)、表面粗糙度值要求很小(Ra0.2um以下)的表面，還需要進(jìn)行光整加

工階段。這一階段一般不用以糾正形狀精度和位置精度。

應(yīng)當(dāng)指出：加工階段的劃分是指零件加工的整個(gè)過程而言，不能以某一表面的加工

或某一工序的性質(zhì)來判斷。同時(shí)，在具體應(yīng)用時(shí)，也不可以絕對(duì)化。對(duì)有些重型零件或

余量小、精度不高的零件，則可以在一次安裝中完成表面的粗加工和精加工。

零件加工要?jiǎng)澐旨庸るA段的原因如下：

(1)利于保證加工質(zhì)量工件在粗加工時(shí)，由于加工余量大，所受的切削力、夾緊

力也大，將引起較大的變形，如不分階段連續(xù)進(jìn)行粗精加工，上述變形來不及恢復(fù)，將

影響加工精度。所以，需要?jiǎng)澐旨庸るA段，逐步恢復(fù)和修正變形，逐步提高加工質(zhì)量。

(2)便于合理使用設(shè)備粗加工要求采用剛性好、效率高而精度較低的機(jī)床，精加

工則要求機(jī)床精度高。劃分加工階段后，可以避免以精干粗，可以充分發(fā)揮機(jī)床的性能,

延長(zhǎng)使用壽命。

(3)便于安排熱處理工序如粗加工階段之后，一般要安排去應(yīng)力的熱處理，以消

除內(nèi)應(yīng)力。精加工前要安排淬火等最終熱處理，其變形可以通過精加工予以消除。

(4)便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，以及避免損傷已加工表面毛坯經(jīng)粗加工階段后，缺

陷即已暴露，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。同時(shí)，精加工工序安排在最后，可以避免加工好的

表面在搬運(yùn)和夾緊中不受損傷。

四、工序的集中與分散

制訂工藝路線時(shí)，選定了各表面的加工方法和劃分加工階段后，就可以將同一階段

中的各個(gè)加工表面組合成若干工序。組合時(shí)就需要考慮采用工序集中還是工序分散的方

法。

工序集中就是指每道工序加工內(nèi)容很多，工藝路線短。其主要特點(diǎn)是：

(1)可以采用高效機(jī)床和工藝裝備，生產(chǎn)率高；

(2)減少廠設(shè)備數(shù)量以及操作工人和占地面積，節(jié)省人力、物力；

(3)減少廠工件安裝次數(shù)，利于保證表面間的位置精度；

(4)采用的工裝設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)整維護(hù)較困難，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。

工序分散就是指每道工序的加工內(nèi)容很少，甚至一道工序只含一個(gè)工步，工藝路線

很長(zhǎng)。其主要特點(diǎn)是：

(1)設(shè)備和工藝裝備比較筒單，便于調(diào)整，容易適應(yīng)產(chǎn)品的變換；

(2)對(duì)工人的技術(shù)要求較低；

(3)可以采用最合理的切削用量，減少機(jī)動(dòng)時(shí)間；

(4)所需設(shè)備和工藝裝備的數(shù)目多，操作工人多，占地面積大。

工序集中或分散的程度，主要取決于生產(chǎn)規(guī)模、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求，有時(shí),

還要考慮各工序生產(chǎn)節(jié)拍的一致性。一般情況下，單件小批生產(chǎn)時(shí)，只能工序集中，

在一臺(tái)普通機(jī)床上加工出盡量多的表面；大批大量生產(chǎn)時(shí)，既可以采用多刀、多軸等高

效、自動(dòng)機(jī)床，將工序集中，也可以將工序分散后組織流水生產(chǎn)。批量生產(chǎn)應(yīng)盡可能采

用效率較高的半自動(dòng)機(jī)床，使工序適當(dāng)集中。

對(duì)于重型零件，為了減少工件裝卸和運(yùn)輸?shù)膭趧?dòng)量，工序應(yīng)適當(dāng)集中；對(duì)于剛性差

且精度高的精密工件，則工序應(yīng)適當(dāng)分散。

從發(fā)展趨勢(shì)來看，由于工序集中的優(yōu)點(diǎn)較多以及數(shù)控機(jī)床、柔性制造單元和柔性制

造系統(tǒng)等的發(fā)展，現(xiàn)代生產(chǎn)傾向于采用工序集中的方法來組織生產(chǎn)。

五、加工順序的安排

復(fù)雜零件的機(jī)械加工要經(jīng)過切削加工，熱處理和輔助工序。因此，在擬定工藝路線

時(shí)，工藝人員要全面地把切削加工、熱處理和輔助工序三者一起加以考慮，現(xiàn)分別闡述

如下。

L切削工序的安排原則

切削工序安排總的原則是：前面工序?yàn)楹罄m(xù)工序創(chuàng)造條件，作好基準(zhǔn)準(zhǔn)備。具體原

則如下：

⑴先基面后其它用作精基準(zhǔn)的表面，首先要加工出來。所以，第一道工序一般是

進(jìn)行定位面的粗加工和半精加工（有時(shí)包括精加工），然后再以精基面定位加工其它表

面。

⑵先主后次零件的加工應(yīng)先安排加工主要表面，后加工次要表面。因?yàn)橹饕砻?/p>

往往要求精度較高，加工面積較大，容易出廢品，應(yīng)放在前階段進(jìn)行加工，以減少工時(shí)

浪費(fèi)，次要表面加工面積小，精度也一般較低，又與主要表面有位置要求，應(yīng)在主要表

面加工之后進(jìn)行加工。

⑶基先粗后精先安排粗加工，中間安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。

⑷先面后孔零件上的平面必須先進(jìn)行加工.然后再加工孔。因?yàn)槠矫娴妮喞秸?

安放和定位比較穩(wěn)定可靠，若先加工好平面，就能以平面定位加工孔，保證孔和平面的

位置精度。此外，也給平面上的孔加工帶來方便，能改善孔加工刀具的初始工作條件。

2.熱處理工序的安排

熱處理的目的在于改變工件材料的性能和消除內(nèi)應(yīng)力。熱處理的目的不同，熱處理

工序的內(nèi)容及其在工藝過程中所安排的位置不一樣。

1）預(yù)備熱處理安排在機(jī)械加工之前進(jìn)行，其目的是為了改善工件材料的切削性

能，消除毛坯制造時(shí)的內(nèi)應(yīng)力.常用的熱處理方法有：

退火與正火通常安排在粗加工之前。如含碳量大于0.7%的碳鋼和合金鋼，為

降低硬度，常采用退火；含碳量小于0.3%的低碳鋼和合金鋼則采用正火以提高硬度，

防止切削時(shí)的粘刀現(xiàn)象，使加工出來的表面比較光滑。

調(diào)質(zhì)由于調(diào)質(zhì)能得到組織細(xì)致均勻的回火索氏體，所以有時(shí)也用作預(yù)備熱處

理，但一般安排在粗加工以后進(jìn)行。

2）最終熱處理通常安排在半精加工之后和磨削加工之前，目的是提高材料的強(qiáng)

度、表面硬度和耐磨性.常聞的熱處理方法是：

調(diào)質(zhì)由于調(diào)質(zhì)的零件不僅有一定的強(qiáng)度和硬度，還有良好的沖擊韌性，綜合機(jī)械

性能較好，因此，調(diào)質(zhì)處理還常作為最終熱處理，一般安排在精加工之前進(jìn)行。機(jī)床、

汽車、拖拉機(jī)等產(chǎn)品中一些重要的傳動(dòng)件，如機(jī)床主軸、齒輪。汽車半軸、曲軸、連桿

等都是采用調(diào)質(zhì)處理的。

淬火可分為整體淬火和表面淬火兩種，常安排在精加工之前進(jìn)行。這是由于工件

淬硬后，表面會(huì)產(chǎn)生氧化層并產(chǎn)生一定的變形，需要由精加工工序來修整。在淬硬工序

以前，應(yīng)將銃槽、鉆孔、攻絲和去毛刺等次要表面的加工進(jìn)行完畢，工件淬硬以后。它

們就很難再加工了。表面淬火因優(yōu)點(diǎn)多而應(yīng)用廣泛，為了提高零件內(nèi)部性能和獲得細(xì)馬

氏體的表層淬火組織，表面淬火前要進(jìn)行調(diào)質(zhì)和正火處理，其加工路線一般為：下料一

一鍛造----正火或退火----粗加工----調(diào)質(zhì)----半精加工----表面淬火----精加工。

滲碳淬火對(duì)于低碳鋼或低碳合金鋼零件，當(dāng)要求表面硬度高而內(nèi)部韌性好時(shí)，可

采用表面滲碳淬火，滲碳層深度一般為0.3—1.6mm。由于滲碳溫度高，容易產(chǎn)生變形，

因此，滲碳淬火一般安排在精加工前進(jìn)行。材料為低碳鋼、低碳合金鋼的齒輪、軸、凸

輪軸的工作表面部可以進(jìn)行滲碳淬火。當(dāng)工件需要作滲碳淬火處理時(shí)，常將滲碳工序放

在次要表面加工之前進(jìn)行，待次要表面加工完之后再進(jìn)行淬硬，這樣可以減少次要表面

與淬硬表面之間的位置誤差。

氮化處理采用氮化工藝可以獲得比滲碳淬火更高的表面硬度和耐磨性、更高的

疲勞強(qiáng)度及抗蝕性。由于氮化層較薄，所以氮化處理后磨削余量不能太大，故一般應(yīng)安

排在粗磨之后、精磨之前進(jìn)行。為了消除內(nèi)應(yīng)力，減少氮化變形，改善加工性能，氮化

前應(yīng)對(duì)零件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理和去內(nèi)應(yīng)力處理。

(3)時(shí)效處理時(shí)效處理有人工時(shí)效和自然時(shí)效兩種，目的都是為了消除毛坯制造

和機(jī)械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。精度要求一般的鑄件，只需進(jìn)行一次時(shí)效處理，安排在粗

加工后較好可同時(shí)消除鑄造和粗加工所產(chǎn)生的應(yīng)力。有時(shí)為減少運(yùn)輸工作量，也可放在

粗加工之前進(jìn)行。精度要求較高的鑄件，則應(yīng)在半精加工之后安排第二次時(shí)效處理，使

精度穩(wěn)定。精度要求很高的精密絲桿、主軸等零件，則應(yīng)安排多次時(shí)效處理。對(duì)于精密

絲杠、精密軸承、精密量具及油泵油嘴偶件等，為了消除殘余奧氏體，穩(wěn)定尺寸，還要

采用冰冷處理(冷卻到一70^80℃,保溫1?2h),一般在回火后進(jìn)行。

(4)表面處理某些零件為了進(jìn)一步提高表面的抗蝕能力，增加耐磨性以及使表面

美觀光澤，常采用表面處理工序，使零件表面覆蓋一層金屬鍍層、非金屬涂層和氧化膜

等。金屬鍍層有鍍銘、鍍鋅、鍍銀、鍍銅及鍍金、銀等；非金屬涂層有涂油漆、磷化等;

氧化膜層有鋼的發(fā)藍(lán)、發(fā)黑、鈍化，鋁合金的陽極氧化處理等。零件的表面處理工序一

般都安排在工藝過程的最后進(jìn)行。表面處理對(duì)工件表面本身尺寸的改變一般可以不考

慮，但精度要求很高的表面應(yīng)考慮尺寸的增大量。當(dāng)零件的某些配合表面不要求進(jìn)行表

面處理時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行局部保護(hù)或采用機(jī)械加工的方法予以切除。

3.輔助工序的安排

檢驗(yàn)工序是主要的輔助工序，是保證產(chǎn)品質(zhì)量的有效措施之一，是工藝過程不可缺

少的內(nèi)容，除每道工序由操作者自行檢驗(yàn)外，下列場(chǎng)合還應(yīng)考慮單獨(dú)安排檢驗(yàn)工序：

①零件從一個(gè)車間送往另一個(gè)車間的前后；

②零件粗加工階段結(jié)束之后；

③重要工序加工前后；

④零件全部加工結(jié)束之后。

除了一般性的尺寸檢查（包括形、位誤差的檢查）以外，對(duì)某些零件還要安排探傷、

密封、稱重、平衡等特種性能檢驗(yàn)工序。x射線檢查、超聲波探傷檢查等多用于工件（毛

坯）內(nèi)部的質(zhì)量檢查，一般安排在工藝過程的開始。磁力探傷、螢光檢驗(yàn)主要用于工件

件表面質(zhì)量的檢驗(yàn)，通常安徘在精加工的前后進(jìn)行。密封性檢驗(yàn)、零件的平衡、零件的

重量檢驗(yàn)一般安排在工藝過程的最后階段進(jìn)行。

除檢驗(yàn)工序外，其它輔助工序有：表面強(qiáng)化和去毛刺，倒棱、清洗、防銹等，均不要遺漏，要同等

重視。

§9.4工序設(shè)計(jì)

零件的工藝路線確定以后，就應(yīng)進(jìn)行工序設(shè)計(jì)。工序設(shè)計(jì)的內(nèi)容是為每一工序選擇

機(jī)床和工藝裝備，確定加工余量、工序尺寸和公差，確定切削用量、工時(shí)定額及工人技

術(shù)等級(jí)等。

一、機(jī)床和工藝裝備的選擇

1.機(jī)床的選擇

選擇機(jī)床應(yīng)遵循如下原則：

⑴機(jī)床的加工范圍應(yīng)與零件的外廓尺寸相適應(yīng)；

⑵機(jī)床的精度應(yīng)與工序加工要求的精度相適應(yīng)；

⑶機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)。

如果工件尺寸太大，精度要求過高，沒有相應(yīng)設(shè)備可供選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體要求提

出機(jī)床設(shè)計(jì)任務(wù)書來改裝舊機(jī)床或設(shè)計(jì)專用專床。機(jī)床設(shè)計(jì)任務(wù)書中應(yīng)附有與該工序加

工有關(guān)的一切必要的數(shù)據(jù)、資料，例如機(jī)床的生產(chǎn)率要求、工序尺寸公差及技術(shù)條件、

工件的定位夾緊方式以及機(jī)床的總體布置形式等。

2.工藝裝備的選擇

工藝裝備包括夾具、刀具和量具.其選擇原則如下：

⑴夾具的選擇

在單件小批生產(chǎn)中.應(yīng)盡量選用通用夾具和組合夾具。在大批大量生產(chǎn)中，則應(yīng)根

據(jù)工序加工要求設(shè)計(jì)制造專用夾具。

⑵刀具的選擇

刀具的選擇主要取決于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件材料、所要

求的精度和表面粗糙度、生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性等.在選擇時(shí)一般應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必

要時(shí)可采用高生產(chǎn)率的復(fù)合刀具和其它一些專用刀具。

⑶量具的選擇

量具的選擇主要是根據(jù)生產(chǎn)類型和要求檢驗(yàn)的精度。在單件小批生產(chǎn)中，應(yīng)盡量采

用通用量具量?jī)x，而在大批大量生產(chǎn)小則應(yīng)采用各種量規(guī)和高生產(chǎn)率的檢驗(yàn)儀器和檢驗(yàn)

夾具等。

二、加工余量的確定

1.加工余量的概念

加工余量是指加工過程中所切除的金屬層厚度。加工余量可分為加工總余量（毛坯

余量）和工序余量。加工總余量（毛坯余量）是毛坯尺寸與零件圖的設(shè)計(jì)尺寸之差。工序

余量是相鄰兩工序的工序尺寸之差。

對(duì)于外圓和孔等旋轉(zhuǎn)表面，加工余量是從直徑上考慮的、故稱為雙邊余量，即實(shí)際

切除的金屬層厚度是加工余量的一半。平面的加工余量是單邊余量，它等于實(shí)際切除的

金屬層厚度。

⑴加工總余量等于各工序余量之和

式中，Zx加工總余量；

Z,一—第i道工序的工序余量；

n——該表面的加工工序數(shù)。

由于工序尺寸有公差，故實(shí)際切除的余量是變化的，因此，加工余量又有公稱余量、

最大余量與最小余量之分。

⑵工序余量的基本尺寸（簡(jiǎn)稱基本余量，又稱公稱余量）Zb

被包容面：Zb=上工序的基本尺寸-本工序的基本尺寸

包容面：Zb=本工序的基本尺寸-上工序的基本尺寸

⑶最大余量和最小余量與工序尺寸公差有關(guān)。在加工外表面時(shí),

Zhmin—dminbmax

Zbmax—&naxbmin

式中，ZM、、Z"——分別為最小、最大工序余量；

amin>a?%---------------分別為上工序的最小、最大工序尺寸;

院?、上”——分別為本工序的最小、最大工序尺寸。

在加工內(nèi)表面時(shí)，

Zbmin—＞而3max

⑷余量公差Tz余量公差是加工余量的變動(dòng)范圍，其值為：

Tz=ZIMX—Zmi?=Ta+Tb

式中，Tz——余量公差（工序余量的變化范圍）；

T,、幾一一分別為上工序與本工序的工序尺寸的公差。

工序尺寸的公差，一般規(guī)定按“人體原則”標(biāo)注，即對(duì)被包容尺寸（軸徑），上偏

差為零，其最大尺寸就是基本尺寸；對(duì)包容尺寸（孔徑、槽寬），下偏差為零，其最小

尺寸就是基本尺寸。但是，孔中心距尺寸和毛坯尺寸公差按雙向?qū)ΨQ偏差形式標(biāo)注。

2.工序基本余量的影響因素

了合理確定加工余量，必須了解影響加工余量的各項(xiàng)因素。影響工序余量的因素有

以下幾個(gè)方面：

⑴上工序的表面粗糙度R,和缺陷層Da本工序必須把上工序留下的表面遺留粗糙

度R和金屬組織已遭破壞的缺陷層以全部切除。

⑵上工序的尺寸公差T,由于上工序加工表面存在尺寸誤差，為了使本工序能全部

切除上工序留下的表面粗糙度和表面缺陷層，本工序加工余量必須包括T“項(xiàng)。

⑶上工序的位置誤差P.工件上有一些形狀誤差和位置誤差（如軸線的直線度、位

置度、同軸度、平行度、軸線與端面的垂直度、階梯軸或孔的同軸等、外圓對(duì)孔的同軸

度等）是沒有包括在加工表面工序尺寸公差范圍之內(nèi)的，在確定加工余量時(shí)，必須考慮

它們的影響。例如軸類零件的軸線有直線度誤差3,則加工余量必須至少增加23才能

保證該軸在加工后消除彎曲的影響。

⑷本工序的安裝誤差」如果本工序存在裝夾誤差（包括定位誤差、夾緊誤差），

則在確定本工序的加工余量時(shí)還應(yīng)考慮￡b的影響。例如用三爪卡盤夾持工件外圓磨削

內(nèi)孔時(shí)，若三爪卡盤本身定心不準(zhǔn)確，致使工件軸心線與機(jī)床旋轉(zhuǎn)中心線偏移了一個(gè)e

值，這時(shí)為了保證加工表面所有缺陷及誤差都能切除，就需要將磨削余量加大2e。

由于后兩項(xiàng)都是有方向的，所以要用矢量相加的方法取矢量和的模進(jìn)行余量計(jì)算。

對(duì)于單邊余量：

對(duì)于雙邊余量：

3.加工余量的確定

⑴分析計(jì)算法就是根據(jù)上述的工序基本余量的計(jì)算公式和一定的試驗(yàn)資料，對(duì)影

響工序基本余量的各項(xiàng)因素進(jìn)行分析。通過計(jì)算確定其值。在應(yīng)用上述公式時(shí)，可根據(jù)

具體加工情況進(jìn)行簡(jiǎn)化。分析計(jì)算法確定工序基本余量是比較經(jīng)濟(jì)合理，但必須有比較

全面和可靠的有關(guān)資料，只在材料十分貴重以及軍工生產(chǎn)或少數(shù)大量生產(chǎn)的工廠中采

用。

⑵經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定工序基本余量。一般情況，為防止因余量過小而

產(chǎn)生廢品，所以經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法確定的余量常常偏大，這種方法常用于單件小批生產(chǎn)。

⑶查表法這種方法主要以工廠生產(chǎn)實(shí)踐和試驗(yàn)研究積累的經(jīng)驗(yàn)制成的表格為基

礎(chǔ)、參照有關(guān)機(jī)械加工工藝手冊(cè)，并結(jié)合本廠實(shí)際加工情況加以修正而確定工序基本余

量，這種方法工廠廣泛應(yīng)用。

在確定加工余量時(shí)，要分別確定加工總余量（毛坯余量）和工序余量。加工總余量

的大小與所選擇的毛坯制造精度有關(guān)。用查表法確定工序余量時(shí)，粗加工工序余量不能

用查表法得到，而是由總余量減去其它各工序余量之和而得到。

三、工序尺寸及其公差的確定

工件上的設(shè)計(jì)尺寸一般要經(jīng)過幾道工序的加工才能得到，每道工序的工序尺寸都不

相同，它們是逐漸向設(shè)計(jì)尺寸接近的，直到最后工序才能保證設(shè)計(jì)尺寸。編制工藝規(guī)程

的一個(gè)重要工作就是要確定每道工序的工序尺寸及其公差。下面分工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)

重合和不重合兩種情況，分別進(jìn)行工序尺寸及其公差的計(jì)算。

1.基準(zhǔn)重合時(shí)，工序尺寸及其公差的計(jì)算

在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)都重合的情況下，表面多次加工時(shí)，工序尺寸及

其公差的計(jì)算是比較容易的，例如軸、孔和某些平面的加工，計(jì)算時(shí)只需考慮各道工序

的加工余量和所能達(dá)到的精度。其計(jì)算順序是由最后一道工序開始向前推算，計(jì)算步驟

為：先確定各工序的基本余量，再由該表面的設(shè)計(jì)尺寸開始，即由最后一道工序開始逐

一向前推算工序基本尺寸，直到毛坯基本尺寸。各工序尺寸公差則按各工序的加工經(jīng)濟(jì)

精度確定，并按“入體原則”確定上下偏差。

例9一1、某零件孔的設(shè)計(jì)要求為，R”值為0.8um,毛坯為鑄鐵件，其加工工

藝路線為粗鎮(zhèn)一一半精鎮(zhèn)一一精鎮(zhèn)一一浮動(dòng)鍵。試確定各工序尺寸及其公差，

解：先從機(jī)械加工工藝手冊(cè)查出各工序的基本余量、加工經(jīng)濟(jì)精度，填入表9—9

第二和第三列內(nèi)；對(duì)于孔加工，按“本工序的基本尺寸=上工序的基本尺寸-工序基本余

量”的關(guān)系逐一算出各工序基本尺寸，填入表第四列內(nèi)，再按“入體原則”確定各工序

尺寸的上下偏差、填入表中的第五列內(nèi)。

工序尺寸及公差的計(jì)算(mm)

2.基準(zhǔn)不重合時(shí)，工序尺寸及其公差的計(jì)算

當(dāng)零件加工時(shí)，多次轉(zhuǎn)換工藝基準(zhǔn)，引起測(cè)量誤差、定位誤差或工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基

準(zhǔn)不重合，這時(shí)工序尺寸及其公差的計(jì)算就比較復(fù)雜，需要利用工藝尺寸鏈來分析計(jì)算。

四、切削用量的確定及時(shí)間定額的估算

1.切削用量的確定

正確的選擇切削用量，對(duì)保證零件的加工精度、提高生產(chǎn)率、降低刀具的損耗以及

降低工藝成本都有很大的意義。

根據(jù)工件的材料、所選機(jī)床和刀具情況、加工精度要求以及刀具耐用度和機(jī)床功率

的限制等因素選擇確定切削用量。切削用量的選擇原則仍然是效益原則，即在保證加工

精度和不超過限制條件下，盡量增大切削用量，以達(dá)到提高生產(chǎn)率的目的。

粗加工主要是為了去除多余的余量，為精加工做準(zhǔn)備。為此，一般選擇切削深度為

較大，為了提高效率，在不超過刀具耐用度限度及機(jī)床功率限制的情況下，進(jìn)給量『也

以稍大些為好，而切削速度『較小。精加工階段的加工，是為了達(dá)到圖紙規(guī)定的要求，

一般應(yīng)盡量提高切削速度，有利于保證表面質(zhì)量。同時(shí)減小fa,,也是比較小的。

在單件小批生產(chǎn)中，為了簡(jiǎn)化工藝文件，常不具體現(xiàn)定切削用量，而是由操作工人

根據(jù)具體情況自己確定。

在大批大量生產(chǎn)中，對(duì)組合機(jī)床和自動(dòng)機(jī)床、多刀加工以及加工精度和表面質(zhì)量要

求很高的工序，則應(yīng)科學(xué)地、嚴(yán)格地選擇切削用量，并填人工藝文件切實(shí)執(zhí)行，以便充

分發(fā)揮這些高生產(chǎn)率設(shè)備的潛力和高精度機(jī)床的作用。

2.時(shí)間定額的估算

時(shí)間定額是在一定的生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一一道工序所需消耗的

時(shí)間。它是一個(gè)說明生產(chǎn)率高低的重要指標(biāo)。根據(jù)時(shí)間定額可以安排生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，進(jìn)

行成本核算，確定設(shè)備數(shù)量和人員編制，規(guī)劃生產(chǎn)面積。因此，時(shí)間定額是工藝規(guī)程中

的重要組成部分。

時(shí)間定額主要利用經(jīng)過實(shí)踐而累積的統(tǒng)計(jì)資料及進(jìn)行部分計(jì)算來確定的。合理的時(shí)

間定額能促進(jìn)工人生產(chǎn)技能和技