书名：汽车典型零件制造技术 ISBN： 978-7-111-42542-7 作者：邹平 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件机械加工工艺路线的制定 是选择各个加工表面的加工方法，确定各个表面的加工顺 序以及整个工艺过程的工序数目和工序内容。 主要任务表面加工方法的选择 一般先根据表面的加工精度和表面粗糙度要求，选定最终加工方法 ，然后再确定精加工前的准备工序的加工方法，即确定加工方案。 经济加工精度与经济粗糙度 所谓的经济加工精度是指在正常生产条件下（采用符合标准的生产 设备、工装、标准的工人技术等级、合理的加工时间），某种加工 方法所能达到的加工精度。 所谓的经济粗糙度是指在正常生产条件下（采用符合标准的生产设备 、工装、标准的工人技术等级、合理的加工时间），某种加工方法所 能达到的加工表面粗糙度。 外圆面、孔和平面等的典型加工方法和加工方案能达到的经济精度 和经济粗糙度 外圆柱面加工方法 序 号 加工方法 经济精度 经济粗糙度适用范围 1粗车 IT11IT13 12.550 适用于淬 火钢以外 的各种金 属 2粗车一半精车 IT8IT10 3.26.3 3粗车一半精车精车 IT7IT8 0.81.6 4粗车-半精车-精车-滚 压(或抛光) IT7IT8 0.0250.2 5粗车一半精车-磨削 IT7IT8 0.40.8 主要用于 淬火钢,也 可用于未 淬火钢,但 不宜加工 有色金属 6粗车一半精车-粗磨-精磨 IT6IT7 0.10.4 7粗车-半精车一粗磨-精磨- 超精加工 IT5 0.12-0.l 8粗车-半精车-精车-精细车 (金刚石车) IT67 0. 0250.4 主要用于 要求较高 的有色金 属加工 9粗车-半精车-粗磨-精磨- 超精磨(或镜面磨) IT5以上 0.0060.025 极高精度 的外圆加 工 10粗车一半精车-粗磨-精磨- 研磨 IT5以上 0.0060.l 孔加工方法 序号加工方法经济精度经济粗糙度适用范围1钻 IT11IT13 12.5 加工未淬火钢 及铸铁的实心 毛坯,也可用 于加工有色金 属,孔径小于 1520mm 2钻-铰 IT8IT101.66.3 3钻-粗铰-精铰 IT7IT80.81.6 4钻-扩 IT10IT11 6.312.5 5钻-扩-铰 IT8IT9 1.63.2 6钻-扩一粗铰一精铰 IT7 0.81.6 7钻-扩-机铰-手铰 IT6IT7 0.20.4 8钻-扩-拉 IT7IT9 0.11.6 大批大量生产(精 度由拉刀的精度而 定) 9粗镗(或扩孔) IT11IT13 6.312.5 除淬火钢外的各种 材毛坯有铸出孔或 锻出孔 10粗镗(粗扩)半精镗(精扩) IT9IT10 1.63.2 11粗镗(粗扩)半精镗(精扩)精镗(铰) IT7IT8 0.81.6 12粗镗(粗扩)半精镗(精扩)精镗-浮动镗 刀精镗 IT6IT7 0.40.8 13粗镗(扩)半精镗一磨孔 IT7IT8 0.20.8 主要用于淬火钢, 也可用于未淬火钢 ,但不宜用于有色 金属14粗镗(扩)半精镗-粗磨-精磨 IT6IT7 0.10.2 15粗镗-半精镗-精镗精细镗(金刚镗) IT6IT7 0.050.4 主要用于精度要求 高的有色金属加工16钻(扩)粗铰-精铰-衍磨； 钻(扩)拉一衍磨； 粗镗-半精镗-精镗-衍磨 IT6IT7 0.0250.2 精度要求很高的孔 17钻(扩)粗铰一精铰-研磨； 钻-(扩)拉-研磨； 粗镗一半精镗-精镗一研磨 IT5IT6 0.0060.1 平面加工方法 序号加工方法经济精度经济粗糙度适用范围1粗车 IT11IT13 12.550 端面 2粗车半精车 IT8IT10 3.26.3 3粗车半精车精车 IT7IT8 0.81.6 4粗车半精车磨削 IT6IT9 0.20.8 5粗刨（粗铣铣） IT11 IT13 6.325 未淬硬平面 6粗刨（粗铣铣）精刨（精铣铣 ） IT8IT10 1.66.3 7粗刨（粗铣铣）精刨（精铣铣 ）刮研 IT6IT7 0.10.8 精度要求较较高的 未淬硬平面，批 量较较大时时宜采用 宽宽刃精刨 8粗刨（粗铣铣）精刨（精铣铣 ）宽宽刃精刨 IT7 0.20.8 9粗刨（粗铣铣）精刨（精铣铣 ）磨削 IT7 0.20.8 精度要求较较高的 淬硬平面及未淬 硬平面 10粗刨（粗铣铣）精刨（精铣铣 ）粗磨精磨 IT6IT7 0.0250.4 11粗铣铣拉削 IT7IT9 0.20.8 大量生产产，较较小 平面 12粗铣铣精铣铣磨削研磨 IT5以上 0.0060.1 高精度平面 加工阶段的划分 工艺过程的加工阶段划分 粗加工阶段 切除各表面上的大部分加工余量，使毛坯形状和尺寸接近于成品。 半精加工阶段 完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工做准备。 精加工阶段 保证主要表面达到图样要求。 光整加工阶段 对表面粗糙度及加工精度要求高的表面，还需进行光整加工。这个 阶段一般不能用于提高零件的位置精度。 划分加工阶段的原因 有利于保证加工质量 便于合理使用设备 便于安排热处理工序和检验工序 便于及时发现缺陷及避免损伤已加工表面 加工顺序的安排 切削加工顺序安排的原则 先粗后精 先基准后其他 先主后次 先面后孔 热处理工序的安排 热处理的目的是提高材料的机械性能，消除残余应力和改善 金属的切削加工性。 预备热处理 预备热处理的目的是改善加工性能、消除内应力和为最终热处理 准备良好的金相组织。 有退火、正火、时效、调质等 退火和正火常安排在毛坯制作之后、粗加工之前进行。 铸件在粗加工前安排时效，其它精密零件，常在粗加工、半精加工之 间安排多次时效处理，有些轴类零件在校直工序后也要安排时效处理 。 调质安排在粗加工后，半精加工前，一是消除粗加工的残余应力，二是提高 零件的综合力学性能，对某些硬度和耐磨性要求不高的零件，也可作为最终 热处理工序。 最终热处理 最终热处理的目的是提高硬度、耐磨性和强度等力学性 能。其热处理工艺有淬火、渗碳淬火、渗氮处理等 最终热处理安排在半精加工之后，精加工之前。下料锻造正火粗加工调质半精加工淬火精加工。如一般齿轮的加工工艺路线如承受冲击载荷齿轮的加工工艺路线下料锻造正火粗、半精加工渗碳淬火精加工 辅助工序的安排 辅助工序一般包括去毛刺、倒棱、清洗、防锈、退磁、检验等 检验工序一般安排如下: 关键工序或工序较长的工序前后 零件换车间前后，特别是进行热处理工艺前后 在加工阶段前后，如在粗加工后，精加工前 零件全部加工完毕 工序集中和工序分散 组成工序有两条原则: 工序集中 就是将工件加工内容集中在少数几道工序内完成，每道工序的加 工内容较多。 工序集中有如下特点: 在一次安装中可以完成零件多个表面的加工 减少机床数量，并相应减少操作工人 可采用高效率的机床或自动线、数控机床 因采用专用设备和工艺装备，使投资增大，调整和维护复杂，生产 准备工作量大 工序分散 就是将工件加工内容分散在较多的工序中进行，每道工序的加工内容 较少，最少时每道工序只包含一个简单工步。 工序分散有如下的特点: 机床设备及工艺装备简单，调整和维护方便 可采用最合理的切削用量，减少基本时间 设备数量多，操作工人多，占用场地大 单件小批生产采用通用机床顺序加工，使工序集中，可以简化生产计划和组织 工作。多品种小批量生产也可以采用数控机床等先进的加工方法。对于重型工 件，为了减少工件装卸和运输的劳动量，工序应适当集中。 大批大量生产的产品,可采用专用设各和工艺装备,如多刀、多轴机床或自动机 床等，将工序集中，也可将工序分散后组织流水线生产。但对一些结构简单的 产品，如轴承和刚性较差、精度较高的精密零件，则工序应适当分散。 设备与工装选择 机床的选择 所选择的机床应与加工零件相适应 考虑生产现场的实际情况 考虑生产工艺技术的发展 综合考虑上述因素，在选择时应充分利用现有设备，并尽量采用国产机床 。 当现有设备的规格尺寸和实际精度不能满足零件的设计要求时，应优先 考虑新技术、新工艺进行设备改造，实施“以小干大”、“以粗干精”等行 之有效的办法。 工艺装备的选择 夹具的选择 单件小批量生产应尽量选用通用夹具，大批大量生产时，应采用高 生产效率的专用夹具 ，推行计算机辅助制造、成组技术等新工艺 刀具的选择 可能采用标准刀具，必要时可采用高生产率的复合刀具和其他专用刀具。 量具的选择 在单件小批生产中，应尽量采用通用量具、量仪,而在大批大量生产 中，则应采用各种量规、高生产率的检验仪器、检验夹具等 工艺文件填写 常用工艺文件的格式有下列几种: 机械加工工艺过程卡 以工序为单位，简要地列出整个零件加工所经过的工芝路线(包括毛坯 制造、机械加工和热处理等) 机械加工工艺卡片 以工序为单位，详细地说明整个工艺过程的一种工艺文件 机械加工工序卡片 详细地说明整个零件各个工序的要求，是用来具体指导工人操作的工 艺文件，在这种卡片上要画工序简图，说明该工序每个工步的内容、 工艺参数、操作要求以及所用的设备及工艺装备。一般用于大批大量 生产的零件。 检验卡 检验卡内容包括：检验内容、检验所用的夹具、量具、每批零件抽检数目 加工余量、工序间尺寸及其公差的确定 安排各个工序的具体加工内容时，很重要的一项任务就是要确定各工序 的工序尺寸及上下偏差。 加工余量 加工余量是指加工过程中从加工表面切去的材料层厚度。 工序余量是指某一表面在一道工序中切除的金属层厚度。 加工总余量 加工余量的确定 当工序用基本尺寸计算时， 所得到的加工余量称为基本 余量或公称余量。 基本余量为 最小余量为 最大余量为 余量公差 工序尺寸及公差的确定 加工孔，其工序尺寸及其公差确定如下： 粗镗半精镗精镗浮动镗 工序 加工余量 基本尺寸 浮动镗 0.1 100 精镗 0.599.9半精镗 2.499.4粗镗 597毛坯 892确定各工序余量 确定工序尺寸及公差 工序加工余量基本尺寸工序公差最终尺寸浮动镗0.11000.035 精镗0.599.90.054 半精镗2.499.40.14 粗镗5970.36 毛坯8923 工艺尺寸链的原理与应用 工艺尺寸链的概念 尺寸链的定义 在机器装配或零件加工过程中，由相互连接的尺寸形成的封闭尺寸组， 称为尺寸链。 在机械加工过程中，同一工件的各有关尺寸组成的尺寸链称为工艺尺寸链。 工艺尺寸链的特征 尺寸链由一个自然形成的尺寸与若干个直接得到的尺寸所组成。 尺寸链一定是封闭的，且各尺寸按一定的顺序首尾相接。 尺寸链的组成 组成尺寸链的各个尺寸称为尺寸链的环 分为封闭环和组成环 封闭环 在加工(或测量)过程中最后自然形成的环称为封闭环 每个尺寸链必须有且仅能有一个封闭环。 组成环 在加工(或测量)过程中直接得到的环称为组成环。 按其对封闭环的影响，可分为增环和减环 增 环 尺寸链中，由于该类组成环的变动引起封闭环同向变动，则该类组成环 称为增环 减 环 尺寸链中，由于该类组成环的变动引起封闭环反向变动，则该类组成 环称为减环 为了简易地判别增环和减环，可在尺寸链图上先给封闭环任意定出方 向并画出箭头，然后依此方向环绕尺寸链回路，顺次给每个组成环画 出箭头。此时凡是与封闭环箭头相反的组成环为增环，相同的为减环 。 工艺尺寸链的建立 封闭环的判定 在工艺尺寸链中，封闭环是加工过程中自然形成的尺寸。因此，封 闭环是随着零件加工方案的变化而变化的。 尺寸链的建立方法 从构成封闭的两表面开始，同步地按照工艺过程的顺序，分别向前 查找各表面最后一次加工的尺寸，之后再进一步查找此加工尺寸的 工序基准的最后一次加工的尺寸，如此继续向前查找，直到两条路 线最后得到的加工尺寸的工序基准重合 工艺尺寸连的计算 尺寸链的计算方法有