机械制造工艺学 机械加工工艺规程设计
第三版机械制造工艺学第二章习题解答
机械制造工艺学部分习题解答2第二章：机械加工工艺规程设计（第3版P94）2-1何谓机械加工工艺规程？工艺规程在生产中起何作用？概念题，见教材P25.2-2简述机械加工工艺过程卡和工序卡的主要区别以及它们的应用场合？概念题，见教材P25.2-3简述机械加工工艺过程的设计原则、步骤和内容。
见教材P25-31.2-4试分析图所示零件有哪些结构工艺性问题并提出正确的改进意见。
解：1）键槽设置在阶梯轴90°方向上，需两次装夹加工。
将阶梯轴的两个键槽设计在同一方向上，一次装夹即可对两个键槽加工。
2）车螺纹时，螺纹根部易打刀；且不能清根。
设置退刀槽，可使螺纹清根；操作相对容易，可避免打刀。
3）两端轴颈须磨削加工，因砂轮圆角而不能清根；设置退刀槽，磨削时可以清根。
2-7何谓经济精度？选择加工方法时应考虑的主要问题有哪些？答：（P34）经济精度——在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精度和表面粗糙度。
选择加工方法时应考虑（P35）：根据零件表面、零件材料和加工精度以及生产率要求，考虑本厂现有的工艺条件，考虑加工经济精度等因素。
2-8在大批量生产条件下，加工一批直径为，长度为58mm的光轴，其表面粗糙度，材料为45钢，试安排其加工路线。
答：粗车——半精车——粗磨——精磨——精密磨削。
2-9图4-71所示箱体零件的两种工艺安排如下：(1)在加工中心上加工：粗、精铣底面；粗、精铣顶面；粗镗、半精镗、精镗Φ80H7孔和60H7孔；粗、精铣两端面。
(2)在流水线上加工：粗刨、半精刨底面，留精刨余量；粗、精铣两端面；粗镗削、半精镗Φ80H7孔和60H7孔，留精镗余量；粗刨、半精刨、精刨顶面；精镗Φ80H7孔和60H7孔；精刨底面。
试分别分析上述两种工艺安排有无问题，若有问题请提出改进意见。
答：(1)应在先加工底面、顶面之后，加工两端面，因为底面、端面是定位表面，定位表面加工之后，再进行镗孔。
《机械制造工艺学》课程设计说明书
《 机械制造工艺学》课程设计说明书班级：XXXXXXXXXX姓名：XXXXXXXXXX学号:XXXXXXXXXXX指导老师：XXXXXXX目录目录一.零件分析零件分析1.1零件尺寸，公差，粗糙度标注零件尺寸，公差，粗糙度标注1.2零件结构工艺性分析零件结构工艺性分析1.3零件的技术要求分析零件的技术要求分析二.根据生产纲领和生产类型确定工艺的基本特征根据生产纲领和生产类型确定工艺的基本特征2.1生产纲领和生产类型生产纲领和生产类型2.2基本特征基本特征三.确定毛坯类型和制造方法，绘制毛坯—零件合图零件合图3.1毛坯种类毛坯种类3.2毛坯结构尺寸，形状毛坯结构尺寸，形状 3.3确定余量，绘制毛坯—零件合图零件合图四.工艺规程设计工艺规程设计4.1定位基准选择定位基准选择4.2工艺路线拟定工艺路线拟定4.2.1确定各加工面的加工方法确定各加工面的加工方法4.2.2加工阶段的划分加工阶段的划分4.2.3工序组合原则工序组合原则4.2.4加工顺序的安排加工顺序的安排4.2.5热处理工序的安排热处理工序的安排4.2.6工艺路线拟定工艺路线拟定五.选择加工设备及工艺装备选择加工设备及工艺装备5.1机床选择机床选择 5.2工艺装备选择六.加工工序设计加工工序设计6.1加工余量确定加工余量确定6.2确定切削用量确定切削用量6.3工时定额确定工时定额确定七.设计小结设计小结八参考文献参考文献序言机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的基础课、技术基础课以及部分专业课之后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习,也是一次理论联系实际的训练。
其主要目的是让学生把所学的工艺理论和实践知识，在实际的的工艺、夹具设计中综合地加以运用，进而得到巩固、加深和发展，提高我们分析问题和解决生产实际问题的能力，为以后搞好毕业设计和从事相关的技术工作奠定扎实的基础。
通过机械制造工艺课程设计，我们可以在以下几个方面得到锻炼：设计，我们可以在以下几个方面得到锻炼：1、能熟地运用机械制造技术课程及其他相关课程中的基本理论，以及在生产实际中学习到的实践知识，正确地和解决一个零件在加工过程中的定位、夹紧以及工艺路线的合理拟定等问题，从而保证制造的质量、生产率和经济性。
机械制造工艺
机械制造工艺学第一章机械加工工艺规程的编制第一节概述机械制造工艺学确实是以机械制造生产中的工艺技术问题为研究对象的一门技术科学。
由于生产中工艺问题涉及面极广，机械制造工艺学一样仅讨论机械加工和装配方面的工艺问题。
一、什么叫机械制造工艺把某种材料按必然的方式和程序、参数或数值、（几何尺寸）加工成一种零件或部件的进程称为工艺。
机加工：车、铣、刨、磨、镗、钻等加工方式：锻造：自由锻造、模锻等铸造：砂型铸造、周密铸造等构成工艺的三个基本要素加工顺序：工艺线路或工艺流程加工参数：进给量、尺寸、光洁度、硬度等零件要通过毛坯制造、机械加工、热处置等时期，才能变成成品，它通过的整个线路称为工艺线路或工艺流程。
工艺确实是制造产品的方式。
机械制造工艺进程一样指机械加工工艺进程和产品的装配工艺进程。
二、编制或设计工艺永久遵循的原那么不断追求高质量、高效率、低本钱，同时降低工人的劳动强度，制造平安良好的工作环境。
从本单位实际情形动身，充分利用现有设备，挖掘企业潜力，结合具体生产条件，采纳国内外先进技术，调整好生产率与经济性的关系，可遵循“质量第一、效益优先、效率争先”这一大体法那么，统筹兼顾，处置好这些矛盾。
三、生产进程将原材料转变成成品的全进程称为生产进程。
（1）产品投入前的生产技术预备工作产品实验研究和设计、工艺设计和专用工艺装备的设计及制造、各类生产资料和生产组织等方面的预备工作。
（2）毛坯制造毛坯的锻造、铸造和冲压等。
（3）零件的加工进程机械加工、特种加工、焊接、热处置和表面处置。
（4）产品的装配进程部件装配、总装配、查验和调试等。
（5）各类生产效劳活动原材料、半成品、工具的供给、运输、保管和产品的油漆和包装等。
从上述进程能够看出，机械产品的生产进程是相当复杂的，为了便于组织生产和提高劳动生产率，现代机械工业的进展要求组织专业化生产，即一种产品的生产是分散在假设干个工厂进行的，如此各有关工厂的生产进程就比较简单，有利于保证质量、提高生产率和降低本钱。
机械制造工艺学工艺规程设计4
13.5
1 2
59
64
0.4 0
59
1 2
（二）工艺基准与设计基准不重要时，工序 尺寸要在还需继续加工的表面上标注时，用
尺寸链原理计算
[例2]如图所示，齿轮孔上的键槽加工：
镗孔至
39.6
0.1——拉键槽到x
0
——热处理——
磨内孔到
40
0.06，并保证键槽深
0
46
0.3 0
。
求
拉键槽到x的工序
尺寸及公差？
组成尺寸链的要素 ——封闭环
加工方法（1）：
• 车端面① • 车大外圆③ • 车小外圆②，保持A2，
切断 • 掉头，装夹②，平大端
面，保持A1
加工方法（2）：
• 车端面① • 车大外圆③ • 车小外圆②，保持A2，
切断 • 掉头，装夹②，平大端
面，保持A3
组成尺寸链的要素 ——组成环
按各尺寸对封闭环的作用，划分为： 增环：尺寸链中，在其它各组成尺寸不变 时，某一组成环增大或减小时，封闭环尺 寸也随之增大或减小，该组成环叫“增 环”，并以符合“”表示。 减环：与上述相反，用符号“”表示。
四、 工序尺寸及其公差的确定
计算工序尺寸和标注公差是制定工艺规程的主要工作之一。工序尺 寸是指零件在加工过程中各工序所应保证的尺寸，其公差按各种加 工方法的经济精度选定。工序尺寸则要根据已确定的余量及定位基 准的转换情况进行计算，可以归纳为二类情况 。
1）工艺基准与设计基准重合
同一表面经多次加工达到图纸尺寸要求，其中间工序 尺寸根据零件图尺寸加上或减去工序余量即可得到， 即从最后一道工序向前推算，得出相应的工序尺寸， 一直推算到毛坯尺寸。
行余量计算。
机械制造工艺学专业课程设计--CA6140车床齿轮机械加工工艺规程设计
序言《机械制造工艺学》课程设计是在《机械制造工艺学》等专业课程所学的理论知识，发展专业知识解决时间生产问题的依次实践训练。
通过这次设计以巩固我们所学的理论知识和专业技能，提高自己解决实际生产问题的能力。
在设计中能逐步掌握查阅手册，查阅有关书籍的能力。
在设计中逐步培养了我们一丝不苟的工作态度，严谨的工作作风，对我们今后参加工作有极大的帮助。
一.零件分析1.零件的作用零件图：零件是CA6140卧式车床齿轮，它位于车床变速箱传动轴，主要作用是传递力矩，改变速度进而实现调速作用。
1.11审查零件的工艺性齿轮零件的图样的视图正确、完整、尺寸、公差及技术要求齐全。
但基准孔φ68K7mm 要求Ra0.8μm有些偏高。
本零件各表面的加工并不困难。
关于4个φ5mm的小孔，其位置是在外圆柱面上6mmX1.5mm的沟槽内，孔中心线距沟槽一侧面距离为3mm。
由于加工时不能选用沟槽的侧面为定位基准，故要较精确地保证上述要求比较困难。
分析该小孔是做油孔之用，位置精度不需要太高，只要钻到沟槽之内，即能使油路畅通，因此4个φ5mm的孔加工亦不成问题。
1.12零件的工艺性分析1、ø68K7外圆表面精度等级为IT7,表面粗糙度为Ra0.8。
并且槽相对ø68K7孔的轴线成90度均匀分布。
2、16mm宽槽口相对ø68K7孔的轴线成90度均匀分布，其径向设计基准是ø68K7mm 孔的轴线，轴向设计基准是ø106.5mm外圆的左端平面。
3、4×ø5mm孔在6×1.5mm沟槽内，孔中心线距沟槽一侧面的距离是3mm。
圆锥角度为90度。
4个ø5mm孔分别与16mm槽宽错开45度均匀分布。
4、由于加工时不能选用沟槽的侧面定位基准，故要精确地保证上述要求比较空难，但这些小孔为油孔，位置要求不高，只要钻到沟槽之内接通油路就可，加工不难。
5、ø90外圆表面精度等级为IT14，表面粗糙度为Ra3.2.6、左端外圆表面ø106.50-0。
机械制造工艺学第四章 机械加工工艺规程设计
（3）应尽量减小加工面积 支座底面设计为中凹可减少加工量，提高支撑精度和稳定性。
三、要考虑生产类型与加工方法
箱体零件： 单件小批时（a），其同轴孔的直径应设计成单向递减的，以便 在镗床上通过一次安装就能逐步加工出各孔。 大批生产时（b），为提高生产率，一般用双面联动组合机床加 工，这时应采用双向递减的孔径设计，用左、右两镗杆各镗两 端孔，以缩短加工工时。
床身导轨面自为基准
（4）互为基准原则
对工件上的两个相互位置精度要求很高的表面，互相作为 定位基准，反复进行加工。
优点： 可使两个加工表面间获得高的位置精度。 如：内外圆面同轴度要求比较高的套类零件的加工安排
第二节 机械加工工艺路线的制订
一、定位基准的选择
2、粗基准的选择原则 （1）保证位置精度原则
0.16-0.01
加工方法 钻 扩
铰 拉
镗
孔的加工方法
加工性质
加工经济精度(IT)
实心材料
12-11
粗扩
12
精扩
10
半精铰
11-10
精铰
9-8
细铰
7-6
粗拉
10-9
精拉
9-7
粗镗
12
半精镗
11
精镗
10-8
细镗
7-6
表面粗糙度Ra
20-2.5 20-10 10-2.5 10-5 5-1.25 1.25-0.32 5-2.5 2.5-0.63 20-10 10-5 5-1.25 1.25-0.32
加工方法
外圆加工的方法
加工性质
加工经济精度(IT) 表面粗糙度Ra（um）
车 外磨 研磨 超精加工
粗车 半精车
精车 金刚石车
机械加工工艺规程设计
机械加工工艺规程设计1. 引言机械加工工艺规程是指在特定的工艺条件下，完成机械零部件加工任务的一系列工艺过程和要求的技术文件。
机械加工工艺规程设计是指根据零部件的材料、结构和加工要求，确定合理的加工工艺，编制相应的操作工艺文件，以保证零部件的加工质量和效率。
本文将介绍机械加工工艺规程设计的主要内容和步骤。
2. 设计流程机械加工工艺规程设计的流程一般包括以下几个步骤：（1）零部件分析在设计工艺规程之前，首先需要对要加工的零部件进行全面的分析。
这包括对零部件的材料、尺寸、形状和加工要求等进行仔细研究和了解。
通过对零部件的分析，可以确定出合理的加工方法和工艺路线。
（2）加工工艺选择在零部件的分析基础上，选择合适的加工工艺是至关重要的。
根据零部件的特点和加工要求，考虑到加工质量、效率和成本等因素，确定出最佳的加工工艺。
常用的机械加工工艺包括车削、铣削、钻孔、切割、抛光等。
（3）工艺参数确定在确定了加工工艺之后，需要进一步确定具体的工艺参数，以保证零部件的加工质量和工艺效果。
这包括加工切削速度、进给速度、切削深度、切削用液和刀具的选择等。
根据不同的材料和加工情况，需要进行试验和实际加工来确定最佳的工艺参数。
（4）工艺文件编制根据上述的分析和确定，编制相应的工艺文件是必不可少的。
工艺文件包括工艺路线、加工工序、工艺参数、工装夹具和工艺设备等。
工艺文件的编制需要准确详细，以便操作人员按照文件要求进行操作和监控。
（5）工艺评定和改进在实际加工过程中，需要对工艺进行评定和改进。
通过对加工质量、效率和成本等方面的评估，发现问题并及时进行调整和改进。
这包括对工艺文件的修订和优化，以提高加工质量和效率。
3. 工艺规程设计的要求机械加工工艺规程设计需要满足以下几个要求：（1）合理性加工工艺规程需要在保证加工质量的前提下，尽量减少加工成本和时间。
设计工艺时，需要考虑到工艺的可行性、经济性和适用性等因素，以保证加工的效果和效率。
机械加工工艺规程设计
5 制订工艺规程的步骤、内容(自学）
• 分析研究零件图纸； • 选择毛坯； • 选择定位基准； • 拟订工艺流程； • 工序设计；（选择机床，工艺装备，工序余量，
工序尺寸，切削用量，工时定额等） • 编制工艺文件。
7.2 零件结构工艺性与毛坯选择
(7.2 Structure Processing of Part and Selection of Blank）
7.4 工艺路线的确定 (7.4 The Determination of Process route ） 7.5 工序内容的确定 (7.5 The Determination of Operation Contents） 7.6 工序尺寸计算
(7.6 The Calculation of Operational Dimension）
车车大端外面圆，及打倒中角心孔
车车床床
车车小两外外圆圆及及倒倒角角
车车床床
铣键铣槽键，槽去毛刺 去毛刺
铣铣床床 钳工台
(2) 安装 工件经一次装夹后所完成的那一部分工序。
(3) 工位
在工件的一次装夹中, 通过分度(或移)位装置,使 工件与夹具或设备的可动 部分一起相对刀具或设备 的固定部分经过不同的位 置顺序进行加工。此时工 件在机床上占据每一个位 置所完成的那一部分工序 内容。
包括圆形、方形、六角形及其它断面形状的棒料、 管料及板料。棒料常用在普通车床、六角车床及自 动和半自动车床上加工轴类、盘类及套类等中小型 零件。冷拉棒料比热轧棒料精度高且机械性能好， 但直径较小。板料常用冷冲压的方法制成零件，但 毛坯的厚度不宜过大。
对尺寸较大、形状较复杂的毛坯，可采用型 钢或锻件焊接成毛坯，但焊接件吸振性能差，易 变形，尺寸误差大。
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4.1.2 机械加工工艺规程的格式
➢ 无统一规定，一般为表格（卡片）形式
单件小批生产 • 工艺过程卡片 中批生产 • 生产工艺卡片 大批大量生产 • 工序卡 • 调整卡 • 检验卡
3
4.1.2 机械加工工艺规程的格式
表 4－1 机械加工工艺过程卡片
4
4.1.2 机械加工工艺规程的格式
表4－2 机械加工工艺卡片
8
4.1.3 机械加工工艺规程设计原则、步骤和内容
表 4－4 零件结构工艺性分析举例
9
4.1.3 机械加工工艺规程设计原则、步骤和内容
表 4－4 零件结构工艺性分析举例（续）
10
4.1.3 机械加工工艺规程设计原则、步骤和内容
表 4－4 零件结构工艺性分析举例（续）
11
4.1.3 机械加工工艺规程设计原则、步骤和内容
➢ 粗基准的选择
1）保证相互位置要求原则—如首先要求保证工件加工 面与不加工面的相互位置要求，则应以不加工面作为粗基准。
2）余量均匀分配原则—如首先要求保证工件某重要表 面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准。
图4-1 粗基准选择比较
18
4.2.1 定位基准的选择
方案A
方案B
图4-3 床身粗基准选择比较
15
4.1.3 机械加工工艺规程设计原则、步骤和内容
6）确定各主要工序的技术要求和检验方法。 7）确定各工序的加工余量、计算工序尺寸和公差。 8）确定切削用量。 9）确定时间定额。 10）填写工艺文件。
16
机械制造工艺学
第4章 机械加工工艺规程设计
4.2 工艺路线的制订
4.2.1 定位基准的选择
中、小型 较复杂 较好 中、大批量
精密锻造 8～11 较小 钢材,锻铝等
小 型 较复杂 较好
大批量
压力铸造 8～11 小 铸铁,铸钢,青铜 中、小型 复 杂 较好 中、大批量
熔模铸造 7～10 很小 铸铁,铸钢,青铜 小型为主 复 杂 较好 中、大批量
冲压件
8～10 小
钢
各种尺寸 复 杂
好
大批量
粉末冶金件 7～9 很小 铁,铜,铝基材料 中、小尺寸 9～11 较小
工程塑料
中、小尺寸 复杂
一般
中、大批量
14
4.1.3 机械加工工艺规程设计原则、步骤和内容
4）拟定机械加工工艺路线 这是制订机械加工工艺规程的核心。 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、检验和其他工序等。 机械加工工艺路线的最终确定，一般要通过一定范围的论证， 即通过对几条工艺路线的分析与比较，从中选出一条适合本厂条 件的，确保加工质量、高效和低成本的最佳工艺路线。 5）确定满足各工序要求的工艺装备 包括机床、夹具、刀具和量具等。 对需要改装或重新设计的专用工艺装备应提出具体设计任务 书。
7
4.1.3 机械加工工艺规程设计原则、步骤和内容
➢ 设计机械加工工艺规程的步骤和内容
1）阅读装配图和零件图 了解产品的用途、性能和工作条件，熟悉零件在产品中的地 位和作用，明确零件的主要技术要求。 2）工艺审查 审查图纸的尺寸、视图和技术要求是否完整、正确、统一， 分析主要技术要求是否合理、适当，审查零件结构工艺性（表4－ 4）。 3）熟悉或确定毛坯 确定毛坯的依据是零件在产品中的作用、零件本身的结构特 征与外形尺寸、零件材料工艺特性以及零件生产批量等。常用的 毛坯种类有铸件、锻件、焊接件、冲压件、型材等，其特点及应 用见表4-5。
a)
b)
图4-4 粗基准重复使用错误示例及改进
20
4.2.1 定位基准的选择
➢ 精基准的选择
1）基准重合原则—选用被加工面设计基准作为精基准。 2）基准统一原则—当工件以某一表面作精基准定位， 可以方便地加工大多数（或全部）其余表面时，应尽早将这 个基准面加工出来，作为为精加工基准。
机械制造工艺学
第4章 机械加工工艺规程设计
4.1 概述
4.1.1 机械加工工艺规程的作用
➢ 机械加工工艺规程
机械加工工艺规程是指规定零件机械加工工艺过程的工艺文件。 一般包括：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设 备和工艺装备、工件的检验项目和检验方法、切削用量、时间定额等。
➢ 工艺规程的作用
连接产品设计和制造过程的桥梁，是企业组织生产活动和进行生 产管理的重要依据。
1）生产准备（包括技术准备）的依据。例如，技术关键的分析与 研究；刀、夹、量具的设计、制造或采购；设备改装与新设备的购置或 定做等。
2）生产计划、调度，工人的操作、质量检查等的依据。 3）新建或扩建车间（或工段）的原始依据。根据机械加工工艺规 程确定机床的种类和数量，确定机床的布置和动力配置，确定生产面积 的大小和工人的数量等。
表 4－4 零件结构工艺性分析举例（续）
12
4.1.3 机械加工工艺规程设计原则、步骤和内容
表 4－4 零件结构工艺性分析举例（续）
13
4.1.3 机械加工工艺规程设计原则、步骤和内容
表 4－5 各类毛坯的特点及适用范围
毛坯种类
制造精 加工 度（IT） 余量
原材料
工件尺寸
工件 形状
机械 性能
适用生产 类型
型材
大
各种材料
小 型 简 单 较好
各种类型
型材焊接件
一般
钢
大、中型 较复杂 有内应力 单 件
砂型铸造 13级以下 大 铸铁,铸钢,青铜 各种尺寸 复 杂
差
单件小批
自由锻造 13级以下 大
钢材为主
各种尺寸 较简单 好
单件小批
普通模锻 11～13 一般 钢,锻铝,铜等 中、小型 一 般
好
中、大批量
钢模铸造 10～12 较小 铸铝为主
5
4.1.2 机械加工工艺规程的格式
表 4－3 机械加工工序卡片
6
4.1.3 机械加工工艺规程设计原则、步骤和内容
➢ 机械加工工艺规程设计原则
1）可靠地保证零件图样上所有技术要求的实现。 2）必须能满足生产纲领的要求。 3）在满足技术要求和生产纲领要求的前提下，一般要 求工艺成本最低。 4）尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全。
3）便于工件装夹原则——要求选用的粗基准面尽可能 平整、光洁，且有足够大的尺寸，不允许有锻造飞边、铸造
浇、冒口或其它缺陷。也不宜选用铸造分型面作粗基准。
19
4.2.1 定位基准的选择
4）粗基准一般不得重复使用原则
上一道工序加工内 孔以外圆面定位， 本道工序仍以此定 位，误差较大。
已加工内孔 定位误差小