机械零件工艺方案设计

根据以上要求，重点应掌握如下内容：

注法零件图的技术要求表示机器或部件的图样，称为装配图。表示单个零件的图样，称为零件图。零件图表达了零件的结构形状，尺寸大小和技术要求。零件图是用来指导制造、生产加工和零件检验的图样。在生产过程中，要根据零件图注明的材料和数量进行备料；根据图示的形状、尺寸和技术要求来加工制造；最后还要根据图纸进行检验。

零件图视图选择

? 零件的视图选择就是选用一组合适的视图表达出零件的内、外结

构形状及其各部分的相对位置关系。一个好的零件视图表达方案

是：表达正确、完整、清晰、简练，同时易于看图。

? 由于零件的结构形状是多种多样的，所以在画图前应对零件进行

结构形状分析，并针对不同零件的特点选择主视图及其它视图，

确定最佳表达方案。

选择视图的原则是：在完整、清晰的表达零件内、外形状的前提下，

尽量减少图形数量，以方便画图和看图。

零件分析

主视图的选择

其它视图的选择

零件表达方案小结

零件分析

零件分析是认识零件的过程，是确定零件表达方案的前提，一个好的视

图表达方案离不开对零件的全面、透彻、正确分析。同时，零件分析也

是确定零件的尺寸标注以及确定零件的技术要求的前提，因此，零件分

析是绘制零件图的依据。

通常零件分析主要包括以下四个方面内容：

1、零件的结构形状分析

通过对零件的结构形状分析，了解它的内外结构形状特征，从而可根据

其结构形状特征选用适当的表达方法和方案，在完整、清晰地表达零件

各部分结构形状的前提下，力求制图简便。这是选择主视图的投影方向

和确定视图表达方案的前提。

2．零件的功能分析

通过对零件的功能分析，了解零件的作用及工作原理，分清其结构的主

要部分、次要部分，明确零件在机器或部件中的工作位置和安装形式。

这是选择主视图时，需要遵循工作位置原则的依据。

3．零件的加工方法分析

在画零件图之前，应对该零件的加工方法和加工过程有一个比较完整、

清楚的了解，这样就可确零件在各加工工序中的加工位置。这是选择主

视图时，需要遵循加工位置原则的依据。

4．零件的工艺结构分析

零件的工艺结构分析就是要求设计者从零件的材料、铸造工艺、机械加工工艺乃至于装配工艺等各个方面对零件进行分析，以便在零件的视图选择过程中，考虑这些工艺结构的标准化等特需要求和规定，使零件视图表达更趋完整、合理。

主视图是表达零件的主要视图，零件图的主视图选择除需遵循形状特

征原则外，还必须遵循工作位置原则和加工位置原则

主视图投影方向

零件主视图投影方向的选择应遵循形状特征原则，即在分析零件内外结构形状及各部分相互位置的基础上，使得主视图的投影方向能尽可能较多地显示出零件的结构形状特征，更好地反映零件整体概貌。

下图a所示零件为一齿轮泵的泵体，通过结构分析不难看出，该泵体从a方向（c方向与a方向相似）或b方向作为主视图的投影方向能较多地反映出泵体的结构形状特征，然而从a方向投影，且同时采用通过两轴孔轴线的平面（基本对称面）剖切的全剖视图（图b），对泵体内部结构形状和相互位置的表达较从b方向投影（图c）为清楚，所以可选定a方向为主视方向。

工作位置

零件的工作位置是指零件在机器或部件中的实际安装位置。主视图与工作位置一致，便于想象出零件的工作情况，了解零件在机器或部件中的功用和工作原理，有利于画图和读图。

加工位置篇二：机械零件加工工艺过程的基本知识

机械零件加工工艺过程的基本知识在制造生产过程中，由于零件的要求和生产条件等不同，其制造工艺方案也不相同。相同的零件采用不同的工艺方案生产时，其生产效率、经济效益也是不相同的。在确保零件质量的前提下，拟定具有良好的综合技术经济效益、合理可行的工艺方案的过程称为零件的工艺过程设计。

一、生产过程和工艺过程

1.生产过程

由设计图纸变为产品，要经过一系列的制造过程。通常将原材料或半成品转变成为产品所经过的全部过程称作生产过程。生产过程通常包括:

(1) 技术准备过程:包括产品投产前的市场调查、预测、新产品鉴定、工艺设计、标准化审查等。

(2) 工艺过程：指直接改变原材料半成品的尺寸、形状、表面的相互位置、表面粗糙度或性能，使之成为成品的过程。例如液态成形、塑变成形、焊接、粉末成形、切削加工、热处理、表面处理、装配等，都属于工艺过程。将合理的工艺过程编写成用以指导生产的技术文件，这份技术文件称作工艺规程。

(3)辅助生产过程：指为了保证基本生产过程的正常进行所必须的辅助生产

活动。

(4)生产服务过程：指原材料的组织、运输、保管、储存、供应及产品包装、

销售等过程。

2.工艺过程

零件的切削加工工艺过程由许多工序组合而成，每个工序又由工位、工步、

走刀和安装组成。

(1)工序指在一台机床上或在同一个工作地点对一个或一组工件连续完成的那部分

工艺过程。划分工序的依据是工作地点是否变化和工作是否连续。

(2)工步指在一个工序中，当工件的加工表面、切削刀具和切削用量中的转速与进给量均保持不变时所完成的那部分工序。加工表面较多的工序，可分为若干工步。工步是构成工序的基本单元。

(3)走刀刀具从被加工表面每切去一层余量，就称作一次走刀。待切除的余量太大而不可能或不适合一次切下时，可分成几次切削完成。

（4）安装工件经一次装夹(定位和夹紧)后所完成的那部分工序称为安装。

（5）工位相对刀具或设备的固定部分，工件所占有的每一个加工位置称为工位。多数情况下，一个工序中工件仅安装一次，有时也可能安装多次。

3.基准与定位

零件的各种不同的形状，是由许多表面以各种不同的组合形式构成的，

各表面之间有一定的尺寸和相互位置要求。基准是确定零件(或部件)上某些点、线、面的位置时所依据的点、线、面，即基准是零件本身上的或者与零件有关的面、线或点，根据这些面、线或点来确定零件上的另一些面、线或点的位置。

基准按其作用的不同，基准可分为设计基准和工艺基准，工艺基准又可分

为定位基准、测量基准和装配基准，定位基准又可分为粗基准和精基准。工艺基准工艺基准是在制造零件和安装机器的过程中所使用的基准。

(1)

(2)测量基准是指零件检验时，用于测量被加工表面的尺寸和位置的基准。

(3)

二、基准的选择原则

1.粗基准的选择

为使所有加工表面都有足够的加工余量和保证各加工表面对不加工表面有

一定的位置精度，粗基准选择应遵守以下原则。

(1)选择工件上的不加工表而作为粗基准。

(2)选择重要表而或加工余量最小的表面作为粗基准。

(3)选择较为平整光洁、面积较大的表面作粗基准

(4)粗基准一般只能使用一次，尽量避免重复使用

2. 精基准的选择

精基准选择应遵守以下原则:

(1)基准重合原则

误差。

(2)基准同一原则

(3)一般要求

便。

、工件的定位原理

定位：在加工时，首先要使工件占有正确的位置。

夹紧：工件定位后，为使工件在加工中不受外力的影响而始终保持正确的

位置。

安装：工件从定位到夹紧的整个过程。

1．六点定位原则

任一刚体，在空间直角坐标系中均有六个自由度.

工件在夹具中获得准确的位置，必须限制其相应的自由度

2.定位中的几种情况

(1)完全定位：工件六个自由度全部被限制的定位。

(2)不完全定：根据工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由度的定

位。

(3)过定位：两个或两个以上的定位元件，重复限制工件的同一个自由度的

定位。

(4)欠定位：根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有完全限制的定位。

第节工艺规程的拟订

工艺规程是指导生产的技术文件，工艺规程必须经济合理。

一、制订工艺规程的要求和步骤

零件的工艺规程就是零件的加工方法和步骤。内容:加工工艺(热处理工序)，确定各工序

所用的机床、装夹方法、度量方法、加工余量、切削用量和工时定额等。将各项内容填写在一定形式的卡片上，这就是机械加工工艺的规程，即机械加工工艺卡片。

1.制订工艺规程的要求：不同的零件，由于结构、尺寸、精度和表而粗糙度等要求不同，其加工工艺也随之不同。一个零件可能有几种工艺方案，但其中总有一个是更为合理的。合理的加工工艺必须能保证零件的全部技术要求。制订一个合理的加工工艺，并非轻而易举。往往要经过反复实践、反复修改，使其逐步完善的过程。

2.制订工艺规程的步骤：制订工艺规程的步骤大致如下:

(1)对零件进行工艺分析;

(2)毛坯的选择;

(3)定位基准的选择;

(4)工艺路线的制订;

(5)选择或设计、制造机床设备;

(6)选择或设计、制造刀具、夹具、量具及其他辅助工具;

(7)确定工序的加工余量、工序尺寸及公差;

(8)确定工序的切削用量;

(9)估算时间定额;

(10)填写工艺文件。

二、制订工艺规程时所要解决的主要问题

1.毛坯余量的选择

毛坯的选择对经济效益影响很大。因为工序的安排、材料的消耗、加工工时的多少等，都在一定程度上取决于所选择的毛坯余量。

2.零件的工艺分析，其主要内容有:

(1)检查零件的图纸是否完整和正确，分析零件主要表而的精度、表而完整性、技术要求等在现有生产条件下能否达到。

(2)检查零件材料的选择是否恰当，是否会使工艺变得困难和复杂。

(3)审查零件的结构工艺性，检查零件结构是否能经济地、有效地加工出来。

3. 定位基准的选择

(1)传动用的阶梯轴，一般选用两端的中心孔作为主要精基准。

(2)盘套类零件一般以中心部位的孔作为主要精基准。

(3)支架箱体类零件，一般采用机座上的主要平面作为主要精基准加工各轴承支承孔。

4.. 工艺路线的拟订

(1) 加工方案的确定:

a)被加工材料的性能及热处理要求。

b)加工表面的形状和尺寸。

c)还应考虑本厂和本车间的现有设备情况、技术条件和工人技术水平。

(2) 加工阶段的划分:

a)粗加工阶段。 b)半精加工阶段。 c)精加工阶段。

划分加工阶段的目的

(i)有利于保证加工质量。

(ii)有利于合理使用设备。

(iii)有利于安排热处理工序。

(iv)可避免损伤己加工好的主要表面。

(3) 加工顺序的安排

1) 机械加工工序的安排

(i)基准先行。 (ii)先粗后精。

(iii)先主后次。(iv)先面后孔。

2) 热处理工序的安排。

(i)预备热处理。 (ii)时效处理。 (iii)最终热处理。

3) 检验工序的安排

(i)粗加工之后。(ii)工件在转换车间之前。

(iii)关键工序的前后。 (iv)特种检验之前。

(v)全部加工结束之后。

4) 辅助工序的安排

(i) 零件表面处理工序。 (ii) 特种检验。 (iii) 去毛刺、去磁、清洗等。

(4)工序的集中与分散:

1) 工序集中原则。2)工序分散原则。

工序集中分散条件： a)生产类型。 b)工件的尺寸和重量。 c)工艺设备条件。

5. 确定加工余量

加工余量：从毛坯表面上所切除的金属层。

总余量：从毛坯到成品总共需要切除的余量。

工序余量：在某工序中所要切除的余量。

6. 填写工艺文件

工艺过程拟订之后将工序号、工序内容、工艺简图、所用机床等项目、内容用图表的方式填写成技术文件。篇三：零件机械加工工艺设计原则的探讨

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零件机械加工工艺设计原则的探讨

作者：薛梅

来源：《新校园·中旬刊》2013年第04期

摘要：本文对零件机械加工工艺的基本设计原则进行了探讨，对合理编制加工工艺，保证加工质量具有一定的意义。

关键词：零件；机械加工工艺；设计原则

虽然我国工业近年来得到了长足发展，但在机械加工行业内，普遍存在加工工艺水平低，产品质量差和生产规模小等问题。这种粗放增长型的零件加工模式虽然在短期内带来了不少的经济效益，也推动了我国工业乃至我国整体经济的快速发展，但是较低的资源利用率和较高的能源消耗使得我国加工的机械零件和产品难以在国际市场上取得竞争优势。随着我国经济增长模式向资源节约型、环境友好型转变，要想促进我国工业继续追赶国际先进水平，就必须要节省人力和物力的消耗，加大科研投入。要科学设计先进的加工工艺，并以与市场相适应的规模进行机械零件的加工生产，以较低的资源消耗，获得尽可能多的经济效益。尽管机械零件的外形、材料和尺寸都具有相当的差异性，但其加工工艺的设计和编制一般都需要满足一些基本原则。

1.定位基准的选择

近年来，随着自动化技术在机械加工行业的应用不断深入和推广，数控机床已经在各机械加工生产线占据了重要的位置，但传统的普通机床仍然有其用武之地。不管是普通机床还是数控机床，影响其加工精度和质量的因素都包括定位基准的选择、加工方法的选定和加工顺序的编排等。

所谓定位基准，是指在对工件进行机械加工时，用以确定工件、刀具以及机床的相当位置的表面。机械零件加工时的定位基准分为粗基准和精基准。粗基准是工件上未经加工的定位基准，而采用已经加工过的表面作为基准，则是精基准。定位基准的选择直接影响到工件

的加工精度，也是保证机械零件加工质量必须要慎重考虑的因素。

对于粗基准的选定，一般要满足两个基本条件，即保证各加工表面有足够的余量和保证未加工表面的形状尺寸和位置精度满足设计要求。在此基础上，选定的粗基准应该可便于装夹定位，并提高可靠的位置精度。对于某些重要的加工表面，为确保其在工件的粗加工阶段拥有均匀的加工余量，应优先选取该表面作为粗基准。另外，选取不加工面作为粗基准可以保证不加工面与加工面之间足够的位置精度。

选做精基准的工件表面同样应该满足便于装夹定位的要求，同时还需要具备预期的定位基准。