机械加工工艺路线的拟定
机械制造与自动化《拟定轴的工艺路线教案》
填写工作任务页。
完成任务零件的工艺路线拟定。
阶段3 加工工序的组合。
讲授工序集中和工序分散。
组织学生讨论任务零件。
完成工作任务页——讨论任务零件加工工序的组合。
阶段4初步拟定传动轴的工艺路线。
总结轴类零件工艺路线。
拟定任务零件的工艺路线。
完成工作任务页。
完成工艺过程卡的填写。
学习效果评价
评价指标
分值
实际得分
专业能力〔工作任务实施过程、任务书完成情况〕
50
方法能力〔信息搜集、自主学习、归纳总结、创新能力〕
15
社会能力〔团队协作、沟通协调、语言表达、环保平安〕
15
个人能力〔上课状态〕
2021
教学设计方案1-4
专业名称
机械制造及自动化
任课教师
序 号
4
课程名称
机械制造工艺学
授课班级
学 时
4
学习情境
轴类零件机械加工工艺规程的制定
学习任务
拟定轴的工艺路线
学习目标
1.理解加工阶段的划分。
2.掌握加工工序的安排原那么。
3.理解工序集中和工序分散。
4.掌握一般轴类零件工艺路线。
学习内容
1.加工阶段的划分。
任务要求
能够正确拟定轴类零件的机械加工工艺路线。
任务成果
提交工作任务页。
教学实施过程设计
阶段划分
教师活动
学生活动
学时
阶段1 加工阶段的划分。
1提供工作任务指导书，布置任务。
2讲授加工阶段划分的原因及内容
完成工作任务页。
完成任务零件加工阶段的划分。
阶段2 加工工序的安排。
工艺路线的制定
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。
机械加工工艺路线的拟定
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。
机械零件结构工艺性分析与工艺路线的拟定
机械零件结构工艺性分析与工艺路线的拟定机械制造是工业生产中的重要方向，而机械零件是机械结构中的组成部分，其质量直接关系到机械产品的使用寿命和性能。
机械零件的制造需要涉及到材料、加工、组装等多个方面，其中结构工艺性分析与工艺路线的拟定是制造过程中的关键环节。
一、机械零件结构工艺性分析机械零件的结构设计应基于产品性能要求和零件本身的加工工艺能力，因此结构工艺性分析是设计和制造过程中的重要环节。
结构工艺性分析需要考虑以下几个方面：1.工艺性分析工艺性分析包括材料性能、加工难易程度、加工方法等因素的分析，对零件的加工难度和生产效率进行评估。
必须考虑每个零件的各个部分，包括设计尺寸和要求，加工难度，工艺可行性，设备的可用性等因素。
2.可靠性分析可靠性分析是对零件在制造过程中是否容易产生质量问题进行评估。
其目的在于找出可能导致零件质量不稳定的因素并加以消除。
3.生产装备和工作环境分析包括零件加工的设备、工作环境、人员技能水平等因素的分析。
二、机械零件工艺路线的拟定一个完整的加工流程应包括以下几个步骤：1.准备工作确定加工顺序、确定加工所使用的原材料、制作加工工装夹具等。
2.机床安装、调整和试运行保证机床和工具的精度和准确性，有利于提高加工质量和生产效率。
3.工艺试样制作进行工序试样制作和取样检测以确认加工参数，保障每个加工工序的质量。
4.批量生产在确定、检查和校验加工参数的基础上，进行批量生产。
在工艺路线的制定过程中，应注意以下几个方面：1.考虑零件的作用，尽量缩短生产周期，提高生产效率，优化生产成本。
2.结合机床的加工能力和机械刀具的切削性能，制定符合实际生产需要的加工路线。
3.严格按照零件要求和质量标准，制定生产计划和加工参数，保证零件的加工精度。
结论机械零件的制造是一个生产过程，需要通过结构工艺性分析和工艺路线的拟定来保障生产质量和效率。
在设计和制造过程中，需要考虑到多个因素，如材料、加工、装备和工作环境等。
零件加工工艺路线的拟订
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。
工艺路线的拟定
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➢ 零件表层或内腔的毛刺对机器装配质量影响甚 大，切削加工之后，应安排去毛刺工序。
➢ 零件在进入装配之前，一般都应安排清洗工序。 ➢ 在用磁力夹紧的工序之后，要安排去磁工序。
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(六)机床设备与工艺装备的选择
➢ 所选机床设备的尺寸规格应与工件的形体尺寸 相适应；
➢ 机床精度等级应与本工序加工要求相适应； ➢ 电机功率应与本工序加工所需功率相适应； ➢ 机床设备的自动化程度和生产效率应与工件生
先主后次、从后到前
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（二）表面加工方法的选择
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（二）表面加工方法的选择
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（二）表面加工方法的选择
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例：加工一个精度等级为1T6、表面粗糙度 为0.2µm的钢件外圆表面，试选择其加工方法。
注意：将工艺过程划分成几个阶段 进行是对整个加工过程而言的 ；划 分加工阶段并不是绝对的。
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（四）工序的集中与分散
➢工序集中原则 每个工序所包括的加工内容尽量多些。
➢工序分散原则 每个工序所包括的加工内容尽量少些。
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1、工序集中原则组织工艺过程的特点
1）有利于采用自动化程度较高的高效率机 床和工艺装备，生产效率高；
产类型相适应。
机床设备和工艺装备应具有更大的柔性。
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25Biblioteka (七)实例 1、主轴箱箱体的结构特点及技术条件分析
第4讲工艺路线的拟定
输出轴
设计 绘图 审阅
比例 数量
1:1 1
图号 材料
45 钢
广西电力职业技术学院
技能练习
在批量生产下图箱体零件时， 其工艺路线如下：
粗、精铣底面—粗、精铣上表
面—在卧式镗床上粗镗、半精镗、
精镗Φ70h7的孔—粗镗、半精镗、
精镗Φ90h7的孔?
课后作业：
1.机械加工工艺过程可划分为哪几个阶段？
该轴段的 精度和表面粗 糙度分别是多 少？
IT6 0.8
二、加工方法和加工方案的选择
2．典型表面加工路线 机械零件都是由外圆、孔、平面及成 型表面等组合而成，因此，零件的工艺 路线就是这些表面加工路线的恰当组合。
三、加工阶段的划分
1．粗加工阶段：切除大部分余量。
2．半精加工阶段：使次要表面达到图纸要
各加工工序的先后顺序。
拟定工艺路线就是根据零件每个加工表面的精度、
粗糙度及技术要求，确定每个表面的工序，然后按
顺序将各个工序排列起来。
二、加工方法和加工方案的选择
1．经济精度和经济表面粗糙度 在正常的加工条件下（采用符合质量 标准的设备、工装和标准技术等级的工 人，合理的加工时间）所能保证的加工 精度，相应的粗糙度称为经济表面粗糙 度。
2.简述机械加工工序安排的原则？
3.工序集中和工序分散的特点？
复习：
1.什么叫六点定位原理？ 2.定位方式有几种？其含义是 什么？ 3.什么叫基准？基准的分为？
P 96~
教学目标
一、能合理选择零件表面的加工 方法； 二、能拟定简单工件的工艺路线
教学重点
一、拟定工艺路线
教学难点
一、拟定工艺路线。
车
铣
磨
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1.精基准的选择
4) “自为基准”原则
图7-10 在自为基准条件下磨削车床床身导轨面
机械加工工艺路线的拟定
2.精基准的选择
5) 一定要保证工件定位准确，夹紧稳定 可靠，夹具结构简单，工人操作简便。
机械加工工艺路线的拟定
2.粗基准的选择
1) 若工件必须首先保证某重要表面的加工余量 均匀，则应选择该表面为粗基准。
5.加工方法要与工厂现有生产条件相适 应
机械加工工艺路线的拟定
三、加工阶段的划分
1.粗加工阶段 2.半精加工阶段 3.精加工阶段 4.光整加工阶段
机械加工工艺路线的拟定
划分加工阶段的原因有：
1）为了保证加工质量。 2）可以及早发现毛坯缺陷，以便及时报废
或修补，避免继续加工造成浪费。 3）可以合理使用机床设备。
图7-11 床身加工粗基准的两种方案比较
机械加工工艺路线的拟定
2.粗基准的选择
1) 若工件必须首先保证某重要表面的加工余量 均匀，则应选择该表面为粗基准。
图7-11 床身加工粗基准的两种方案比较
机械加工工艺路线的拟定
2.粗基准的选择
2) 在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况 下，若零件的所有表面都要加工，则应以加工余 量最小的表面作为粗基准。
机械加工工艺路线的拟定
四、工序内容的合理安排
1.工序集中
如果在每道工序中所安排的加工内容多， 则一个零件的加工就集中在少数几道工序 里完成，这样，工艺路线短，工序少，称 为工序集中。
机械加工工艺路线的拟定
四、工序内容的合理安排
2.工序分散
如果在每道工序中所安排的加工内容少， 把零件的加工内容分散在很多工序里完成， Leabharlann 工艺路线长，工序多，称为工序分散。
3）最终热处理：为了提高工件表面硬度的淬硬处理， 一般都安排在半精加工之后，磨削等精加工之前进 行；
机械加工工艺路线的拟定
机械加工工艺路线的拟定
1.精基准的选择
1) “基准重合”原则 应尽量选择被加工表面的设
计基准作为精基准，这样可以 避免基准不重合而引起的定位 误差。
机械加工工艺路线的拟定
1.精基准的选择
1) “基准重合”原则
图7-8 车床床头箱
机械加工工艺路线的拟定
1.精基准的选择
2) “基准统一”原则
应选择各加工表面都能共同使用的定位 基准作为精基准。这样，便于保证各加工 表面间的相互位置精度，避免基准转换所 产生的定位误差，并简化夹具的设计和制 造工作。
图7-12 阶梯轴粗基准的选择
机械加工工艺路线的拟定
2.粗基准的选择
3)在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若 零件有的表面不需要加工，则应以不加工表面中与加 工表面的位置精度要求较高的表面为粗基准。
图7-13 以不加工表面为粗基准
机械加工工艺路线的拟定
2.粗基准的选择
4)选作粗基准的表面，应尽可能平整和光洁，不 能有飞边、浇口、冒口及其它缺陷，以便定位 准确、装夹可靠。
何形状精度和表面相互位置精度要求 P229 表7-7 表7-8 表7-9
机械加工工艺路线的拟定
二、加工方法的选择
3.所选加工方法要与零件的结构、加工 表面的特点和材料等因素相适应
机械加工工艺路线的拟定
二、加工方法的选择
4.所选加工方法要与企业的生产类型相 适应
机械加工工艺路线的拟定
二、加工方法的选择
1.机械加工工序的安排 1）先基面后其它 2）先主后次 3）先粗后精 4）先面后孔
机械加工工艺路线的拟定
五、安排加工顺序的原则
2.热处理工序的安排
1）预备热处理：为了改善工件材料机械性能和切削加 工性能的热处理（正火、退火、调质），应安排在 粗加工以前或粗加工以后，半精加工之前进行；
2）时效处理：为了消除工件内应力的热处理，安排在 粗加工以后，精加工以前进行；
机械加工工艺路线的拟定
1.精基准的选择
2) “基准统一”原则
图7-9 柴油机机体
机械加工工艺路线的拟定
1.精基准的选择
3) “互为基准”原则
当两个表面相互位置精度要求很高， 可以采取互为精基准的原则，反复多 次进行精加工。
机械加工工艺路线的拟定
1.精基准的选择
4) “自为基准”原则
在有些精加工或光整加工工序中， 要求余量尽量小而均匀，在加工时就 尽量选择加工表面本身作为基准。
机械加工工艺路线的拟定
2.粗基准的选择
5)一般只使用毛坯表面作一次粗基准，以后不再 重复使用。
机械加工工艺路线的拟定
二、加工方法的选择
选择加工方法应考虑的因素：
1）各加工表面所要达到的加工技术要求； 2）工件所用材料的性质、硬度和毛坯的质量； 3）零件的结构形状和加工表面的尺寸； 4）生产类型； 5）车间现有设备情况； 6）各种加工方法所能达到的经济精度和表面粗糙 度等。
机械加工工艺路线的拟定
加工方法选择的原则
1.所选的最终加工方法的经济精度及表 面粗糙度要与加工表面的精度和表面 粗糙度要求相适应 P298 表8-6 （内孔加工） P286 表8-3 （外圆加工） P172 图5-2 （平面加工）
机械加工工艺路线的拟定
二、加工方法的选择
2.所选加工方法要能保证加工表面的几
机械加工工艺路线的拟定
四、工序内容的合理安排
工序集中的特点：
1) 在工件的一次装夹中，可以加工多个表面。 这样，可以减少安装误差，较好地保证这些 表面之间的位置精度；同时可以减少装夹工 件的次数和辅助时间。
2) 可以减少机床的数量，并相应地减少操作 工人，节省车间面积，简化生产计划和生产 组织工作。
第七章 机械加工工艺规程的制定
机械加工工艺路线的拟定
第一节 工艺路线的拟定
机械加工工艺路线的拟定
一、定位基准的选择
定位基准
粗基准 精基准
用毛坯表面作 的定位基准
用已经加工过 的表面作的定 位基准
机械加工工艺路线的拟定
一、定位基准的选择
1.精基准的选择
选择精基准时，应从整个工艺过程 来考虑，如何保证工件的尺寸精度和 位置精度，并使工件装夹方便可靠。
3） 由于要完成多种加工，机床结构复杂、精 度高、成本也高。
机械加工工艺路线的拟定
四、工序内容的合理安排
工序分散的特点：
1) 机床设备、工装、夹具等工艺装备的 结构比较简单，调整比较容易，能较 快地更换、生产不同的产品。
2) 对工人的技术水平要求较低。
机械加工工艺路线的拟定
五、安排加工顺序的原则