工艺规程的制订模板.doc

第九章 工艺规程制订工艺规程制订是机械制造工厂工艺技术人员一个关键工作内容，和生产实际有着亲密关系，它要求制订者有一定生产实践知识和专业基础知识。本章着重叙述制订工艺规程基础原理和关键问题。9.1 概述一、 生产过程和工艺过程生产过程生产过程是指将原材料转变为成品全过程。这种成品能够是一台机器、一个部件，或是某一个零件。对于机器制造而言，其生产过程包含：原材料和成品运输和保管，生产技术准备工作，毛坯制造，零件机械加工、热处理和其它表面处理，产品装配、调试、检验、油漆和包装，和产品销售和售后服务等。在现代工业生产组织中，一台机器生产往往是由很多工厂以专业化生产方法合作完成。这时，某厂所用原材料，却是另一工厂产品。比如，机床制造就是利用轴承厂、电机厂、液压元件厂等很多专业厂产品，由机床厂完成关键零部件生产，并装配而成。采取专业化生产有利于零部件标准化、通用化和产品系列化，从而有效地确保质量、提升生产率和降低成本。工艺过程在生产过程中，通常改变生产对象形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品过程称为工艺过程。如毛坯制造、零件机械加工和热处理等。工艺过程是生产过程关键部分，可具体分为铸造、铸造、冲压、焊接、机械加工、装配等工艺过程。这里只研究机械加工工艺过程和装配工艺过程。二、机械加工工艺过程组成 在机械加工过程中，针对零件结构特点和技术要求，要采取不一样加工方法和装备，根据一定次序依次进行加工才能完成由毛坯到零件过程。所以，工艺过程是由一系列次序安排加工方法即工序组成。工序又由安装、工位、工步和工作行程组成。 工序 一个（或一组）工人在一台机床或（一个工作地点），对同一个（或同时对多个）工件所连续完成那一部分工艺过程称为工序。划分是否为同一个工序关键依据是：工作地点（或机床）是否变动和加工是否连续。例图所表示阶梯轴，当工件加工数量较少时，其工艺过程及工序划分如表所表示，因为加工不连续和机床变换而分为三个工序；当工件加工数量较多时，其工艺过程及工序划分如表所表示，共有五个工序。 工序是组成工艺过程基础单元，也是生产计划和经济核实基础单元。通常把仅列出关键工序名称简略工艺过程称为工艺路线。安装工件经一次装夹后所完成那一部分工序，叫作安装。在一个工序内，工件可能装夹一次，也可能装夹几次，即一个工序能够有一次或几次安装。如表1中工序1和工序2全部有两次安装，而表2中工序只有一次安装。工件在加工时，应尽可能降低安装次数，因为多一次安装，就会增加安装工件时间，同时也加大加工误差。工位为了降低因为数次安装而带来误差以立即间损失，常采取回转工作台、回转夹具或移动夹具，使工件在一次安装中，前后处于多个不一样位置进行加工。工件在机床上所占据每一个位置称为工位。利用回转工作台，在一次安装中依次完成装卸工件、钻孔、扩孔、铰孔四个工位加工例子。采取多工位加工，既降低了安装次数，各工位加工和工件装卸又是同时进行，能够提升加工精度和生产率。工步在加工表面不变、加工工具不变、切削用量（关键是切削速度和进给量）不变情况下所连续完成那一部分工序，称为工步。以上三种原因中任一原因改变，即成新工步。一个工序含有一个或多个工步。如表1中工序1和工序2均加工四个表面，所以各由四个工步，表2中工序2和工序3各有两个工步，而工序4只有一个工步。为提升生产率，采取多刀同时加工一个零件多个表面时，称为复合工步。复合工步应视为一个工步，图所表示。另外为简化工艺文件，对于那些连续进行若干相同工步，通常也看作一个工步。图所表示，在一次安装中，用一把钻头连续钻削四个15mm孔，则可算作一个钻孔工步。走刀（又称工作行程）在一个工步内，若被加工表面需切除余量较大，一次切削无法完成，则可分为几次切削，每一次切削就称为一次走刀（或一个工作行程）三、生产纲领和生产类型 不一样机械产品，其结构、技术要求不一样，但它们制造工艺却存在着很多共同特征。这些共同特征取决于企业生产类型，而企业生产类型又由企业生产纲领来决定。 生产纲领 生产纲领是指企业在计划期内应生产产品产量。某零件年生产纲领就是包含备品和废品在内年产量，可按下式计算： N=Qn(1+a%)(1+b%)式中 N 零件年生产纲领（件/年）； Q 产品年产量（台/年）； n 每台产品中，该零件数量（件/台）； a% 备品率；b% 废品率。生产类型 生产类型是指企业（或车间、工段、班组等）生产专业化程度分类。依据生产纲领和产品大小，可分为单件生产、成批生产和大量生产三大类。 单件生产 单件生产是指单个地生产不一样结构和尺寸产品，而且极少反复。比如重型机械、专用设备制造和新产品试制等均属于单件生产。 大量生产 大量生产是值产品数量很大，大多数工作地点反复地进行某一零件某一道工序加工。比如汽车、拖拉机、轴承、自行车等生产。 成批生产成批生产是指十二个月中分批轮番地制造多个不一样产品，工作地点加工对象周期地反复。比如机床、电动机生产。 成批生产中，每批投入生产同一个产品（或零件）数量称为批量。根据批量大小，成批生产又可分为小批生产、中批生产和大批生产。小批生产工艺特点和单件生产相同，大批生产和大量生产相同，常分别合称为单件小批生产和大批大量生产。 生产纲领决定了生产类型，但产品大小也对生产类型有影响。表是不一样类型产品生产类型和生产纲领关系。伴随科学技术进步和大家对产品性能要求不停提升，产品更新换代周期越来越短，品种规格不停增多，多品种小批量生产类型将会越来越多。工艺特征不一样生产类型含有不一样工艺特点，即在毛坯制造、机床及工艺装备选择、经济性等方面全部有显著区分。由上述可知，生产类型对零件工艺规程制订影响很大。所以，在制订工艺规程时，首先应依据零件生产纲领确定其对应生产类型，生产类型确定以后，零件制造工艺过程总体轮廓也就勾画出来了。应该指出，生产同一个产品，大量生产通常比成批生产、单件生产生产效率高。成本低，性能稳定，质量可靠。所以，应大力推行产品结构标准化、系列化。这么就能在各类产品生产数量不大情况下，组织专业化大批量生产，所以可取得很高经济效益。另外，推行成组技术，根据零件相同程度组织成组加工，也可使大批量生产个广泛被采取高效率加工方法和设备应用到中小批生产中去。这些全部是机械制造工艺关键发展方向。其次，因为市场猛烈竞争，造成产品更新换代频繁，而现在适适用于大批大量生产传统“单机”和“线”，全部含有很大“刚性”（指专用性），即极难改变原有生产对象，以适应新产品生产需要。这就要求机械制造业能够寻求到既能高效生产又能快速转产柔性自动化制造方法。所以数控(Numerical Control)机床、柔性制造系统FMS(F1exible Manufacturing system)和计算机集成制造系统CIMS(Computer Integrated Manufacturing Svstem)等现代化生产手段和方法取得了快速发展。为机械产品多品种、小批量生产自动化开拓了宽广前景。四、机械加工工艺规程 用表格形式将机械加工工艺过程内容书写出来，成为指导性技术文件，就是机械加工工艺规程（简称工艺规程）。它是在具体生产条件下，以较合理工艺过程和操作方法，并按要求形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产。其关键内容包含：零件加工工序内容、切削用量、公式定额和各工序所采取设备和工艺装备等。机械加工工艺规程作用工艺规程使机械制造厂最关键技术文件之一，是工厂规章条例关键组成部分。其具体作用以下：它是指导生产关键技术文件 工艺规程是最合理工艺过程表格化，是在工艺理论和实践经验基础上制订。工人只有按工艺规程进行生产，才能确保产品质量和较高生产率和很好经济性。它是组织和管理生产基础依据 在产品投产前要依据工艺规程进行相关技术准备和生产准备工作，如安排原材料供给、通用工装设备准备、专用工装设备设计和制造、生产计划安排、经济核实等工作。它是新建和扩建工厂基础资料 新建或扩建工厂或车间时，要依据工艺规程来确定所需要机床设备品种和数量、机床部署、占地面积、辅助部门安排等。2.机械加工工艺规程种类将工艺规程内容填入一定格式卡片，即成为工艺文件。现在，工艺文件还没有统一格式，各厂全部是根据部分基础内容，依据具体情况自行确定。常见工艺规程包含：（1）机械加工工艺过程卡工艺过程卡关键列出了零件加工所经过整个路线(称为工艺路线)，和工装设备和工时等内容。因为各工序说明不够具体，故般不能直接指导工人操作，而多作为生产管理方面使用。在单件小批生产中，通常不编制其它较具体工艺文件，而是以这种卡片指导生产，这时应编制得具体些。（3）机械加工工艺卡工艺卡是以工序为单位，具体说明零件工艺过程工艺文件。它用来指导工人操作，帮助管理人员及技术人员掌握零件加工过程，广泛用于批量生产零件和小批生产关键零件。 （4）机械加工工序卡工序卡是用来具体指导工人操作一个最具体工艺文件。在这种卡片上，要画出工序简图，注明该工序加工表面及应达成尺寸精度和粗糙度要求、工件安装方法、切削用量，工装设备等内容。在大批大量生产时全部要采取这种卡片。3制订机械加工工艺规程标准 工艺规程制订标准是：所制订工艺规程，能在一定生产条件下，以最快速度、最少劳动量和最低费用，可靠地加工出符合要求零件。同时，还应在充足利用本企业现有生产条件基础上，尽可能采取中国外优异工艺技术和经验，并确保有良好劳动条件。工艺规程是直接指导生产和操作关键文件，在编制时还应做到正确、完整、统一和清楚，所用术语、符号、计量单位和编号全部要符合对应标准。4制订工艺规程原始资料制订工艺规程必需含有以下原始资料：产品全套装配图和零件工作图；产品验收质量标准；产品年生产纲领；产品零件毛坯生产条件及毛坯图等资料；工厂现有生产条件，包含机床设备和工艺装备规格、性能和现在技术状态，工人技术水平，工厂自制工艺装备能力和工厂供电、供气能力等相关资料；制订工艺过程、设计工艺装备所用设计手册和相关标准；中国外优异制造技术资料等。5制订工艺规程步骤分析零件图和产品装配图 包含分析零件各项技术要求和审查零件结构工艺性，并提出必需修改意见。由年生产纲领确定零件生产类型。确定毛坯 依据零件生产类型和毛坯制造生产条件综合考虑毛坯类型和制造方法。确定工艺路线 其关键内容包含：选择定位基准，确定各表面加工方法，划分加工阶段，确定工序集中和分散程度，安排工序次序等。在确定工艺路线时，需同时提出多个可能方案，然后经过技术、经济对比分析，最终确定一个最好工艺方案。工序设计 包含确定加工余量、计算工序尺寸及其公差、确定切削用量、计算工时定额及选择机床和工艺装备等。编制工艺文件（多种卡片格式，可查阅“机械加工工艺手册”）。9.2 零件工艺性分析和毛坯选择一、分析和审查产品装配图和零件图 经过分析研究产品装配团和零件图，可熟悉该产品用途、性能及工作条件，明确被加工零件在产品中位置和作用。了解各项技术要求制订依据。在此基础上审查图纸完整性和正确性，例图纸是否有足够视图。尺寸和公差是否标注齐全，零件材料、热处理要求及其它技术要求是否完整合理。在熟悉零件图同时要对零件结构工艺性进行初步分析。只有这么，才能综合判别零件结构、尺寸公差、技术要求是否合理。若有错误和遗漏，应提出修改意见。零件技术要求关键包含：被加工表面尺寸精度和几何形状精度；各个被加工表面之间相互位置精度；被加工表面粗糙度、表面质量、热处理要求等。在分析零件技术要求时，要了解这些技术要求作用，并从中找出关键技术要求，在工艺上难于达成技术要求，尤其是对制订工艺方案起决定作用技术要求。在分析零件技术要求时、还应考虑到影响达成技术要求关键原因，并着重研究零件在加工过程中可能产生变形及其对技术要求影响，方便经过这一步工作，掌握制订工艺规程时应处理关键问题，为合理地制订工艺规程作好必需准备。二、分析零件结构工艺性 零件结构工艺性好还是差对其工艺过程影响很大，不一样结构两个零件尽管全部能满足使用性能要求。但它们加工方法和制造成本却可能有很大差异。良好结构工艺性就是在满足使用性能前提下，能以较高生产率和最低成本而方便地加工出来。对整个机械产品来说，衡量其结构工艺性关键应从以下多个方面来考虑： (1)零件总数 即使零件复杂程度可能差异很大，不过通常来说，组成产品零件总数越少，尤其是不一样名称零件数目越少，则结构工艺性越好。另外，在一定零件总数中利用生产上已掌握零件和组合件数目越多(即设计结构有继承性)，或是标准、通用零件数目越多，则结构工艺性就越好。 (2)机械零件平均精度 产品中全部零件要加工尺寸平均精度越低，则工艺性越好。 (3)材料需要量 制造整个产品所需多种材料数量，尤其是珍贵、稀有或难加工材料数量也是影响结构工艺性一个关键原因，因为它影响产品成本。(4)机械零件多种制造方法百分比 些非切削工艺方法如冷冲压、冷挤压、精密铸造、精密铸造等，相对于切削加工来说，能够提升生产率，降低成本。显然机械产品中所采取这类零件百分比越大，则结构工艺性就越好。对切削加工来说，采取加工费用低方法制造零件数越多，则结构工艺性也越好。(5)产品装配复杂程度 产品装配时，无需作任何附加加工和调整零件数越多，则装配效率高，装配工时少，装配成本低，故其结构工艺性就越好。为了改善零件机械加工工艺性，在结构设计时通常应注意以下几项标准：1)应尽可能采取标准化参数。对于孔径、锥度、螺距、模数等，采取标准化参数有利于采取标准刀具和量具，以降低专用刀具和量具设计和制造。零件结构要素应尽可能统一，以降低刀具和量具种类，降低换刀次数。2)要确保加工可能性和方便性，加工面应有利于刀具进入和退出。3)加工表面形状应尽可能简单，便于加工，并尽可能部署在同一表面或同一轴线上，以降低工件装夹、刀具调整及走刀次数，有利于提升加工效率。4)零件结构应便于工件装夹，并有利于增强工件或刀具刚度。5)有相互位置精度要求相关表面，应尽可能在一次装夹中加工完。所以，要求有适宜定位基面。6)应尽可能减轻零件重量，降低加工表面面积，并尽可能降低内表面加工。7)零件结构尽可能有利于提升生产效率。8)合理地采取零件组合，方便于零件加工。9)在满足零件使用性能条件下，零件尺寸、形状、相互位置精度和表面粗糙度要求应经济合理。10)零件尺寸标注应考虑最短尺寸链标准、设计基准正确选择和符合基准重合标准，使得加工、测量、装配方便。零件结构工艺性分析是一项复杂而细致工作要凭借丰富实践经验和理论知识。分析时发觉问题应向设计部门提出修改意见加以改善。表例举了零件机械加工工艺性对比部分经典实例，可供分析零件切削、磨削结构工艺性时参考。三、工艺条件对零件结构工艺性影响结构工艺性是一个相对概念，不一样生产规模或含有不一样生产条件工厂，对产品结构工艺性要求不一样，比如一些单件生产产品结构，如要扩大产量改为按流水生产线来加工可能就很困难，若按自动线加工则困难更大。又如一样是单件小批生产工厂，若分别以拥有数控机床和万能机床为主，因为二者在制造能力上差异很大，所以对零件结构工艺性要求，就有很大不一样。一样，电火花等特种加工对零件结构工艺性要求和切削加工是有显著区分。1生产批量对零件结构工艺性影响图所表示车床进给箱箱体零件，在单件小批生产时同轴孔直径尺寸设计应成单向递减，方便能在镗床上一次装夹加工完成。但在大批生产中，用双面组合镗床加工时，这种结构使得左面镗杆要依次加工三个直径不一样孔，而右边镗杆只能镗削最右边一个孔，结构工艺性显然很差。如改为b所表示结构，孔径双向递减，使得左右镗杆切削负荷大致一致，能够缩短加工时间。2数控加工对零件结构工艺性影响数控加工是指在数控机床(包含加工中心)上进行零件加工一个工艺方法。数控加工特点是自动化程度高，加工精度高；对加工对象适应性强，当加工对象改变时，除了对应更换刀具和处理毛坯装卡方法外，只要重新编制该零件加工程序，便可自动加工出新零件；易于和计算机辅助设计系统连接，形成计算机辅助设计和制造紧密结合一体化系统。所以，数控加工在下列场所下应用能充足发挥其卓越工艺性能：(1)用通用机床加工时，要求设计制造复杂专用夹具或需很长调整时间零件加工；(2)小批量生产(100件以下)零件加工；(3)轮廓形状复杂、加工精度高或必需用数学方法决定复杂曲线、曲面零件加工；(4)要求精密复制零件加工；(5)预备数次改型设计零件加工；(6)钻、镗、铰、锪、攻丝及铣削工序联合进行加工零件，如箱体零件加工；(7)价值高零件或要求百分之百检验零件加工。数控加工对传统零件结构工艺性衡量标准产生了巨大影响。比如，精度要求很高复杂曲线、曲面加工，对数控加工来说却是很简便事情；又如对于预备数次改型设计零件，对数控加工而言，通常只需改写部分程序和重新调整机床就能够了，故其工艺性并无不妥之处。3特种加工对零件结构工艺性影响在一般切削、磨削加工中，方孔、小孔、弯孔、窄缝等被认为是工艺性很“差”经典，有甚至是“禁区”，特种加工采取改变了这种局面。对于电火花穿孔、电火花线切割工艺来说，加工方孔和加工圆孔难易程度是一样；喷油嘴小孔，喷丝头小异形孔，涡轮叶片大量小冷却深孔、窄缝，静压轴承、静压导轴内油囊型腔等，采取电加工后也变难为易了。图所表示冲模结构，含有狭槽和尖角，难于切削加工。过去常采取镶拼结构，现用电火花加工出整体模)，简化了结构，提升了模具刚度。又如电液伺服阀阀套上精密方孔加工，为了确保方孔之间尺寸公差要求，过去是将阀套分成五个圆环，分别加工到方孔之间尺寸精度达成要求后，再连接起来。现在用电火花加工，阀套改为整体结构，四个电极同时加工出四个方孔，既能确保方孔之间尺寸精度，又提升了生产效率，降低了成本。四、毛坯选择选择毛坯基础任务是选定毛坯制造方法及其制造精度。毛坯选择不仅影响毛坯制造工艺和费用，而且影响到零件机械加工工艺及其生产率和经济性。如选择高精度毛坯，能够降低机械加工劳动量和材料消耗，提升机械加工生产率，降低加工成本。不过，却提升了毛坯费用。所以，选择毛坯要从机械加工和毛坯制造两方面综合考虑，以求得到最好效果。毛坯种类1)铸件 形状复杂毛坯，如箱体、机座宜采取铸造方法制造。生产铸件关键方法有：手工砂型铸造 铸出毛坯精度低(铸造大型零件，其毛坯公差可达8mm之多)，生产效率也低，但该方法有很好适应性，关键应用于单件小批生产及粗笨而复杂大型零件毛坯制造。金属模机器造型 生产效率较高，铸件精度也较高(尺寸公差为1 2mm)，因为金属模机器造型设备造价昂贵，故该方法关键用于大批大量生产中小尺寸铸件，铸件材料多为有色金属，如铝活塞、水轮机叶片等离心铸造 关键用于空心回转体零件毛坯生产，毛坯尺寸不能太大，如多种套简、蜗轮、齿轮、滑动轴承等。离心铸造铸件在远离中心部位，其表面质量和精度全部较高(可达IT8IT9级)，但愈靠近回转中心组织愈疏松。该法生产效率高，适适用于大批量生产。熔模铸造 铸件尺寸精度高，可达ITl0ITl3级，表面光洁，粗糙度Ra值为3.26.3m，机械加工量小甚至可不加工，适适用于多种生产类型，多种材料和形状复杂中小铸件生产，如刀具、风动工具、自行车零件、叶轮和叶片等。压力铸造 铸件尺寸精度通常为ITllITl3级，表面粗糙度Ra值通常可达3.20.8m，关键用于形状复杂、尺寸较小有色金属铸件如喇叭、汽车化油器、和电器、仪表和纺织机零件大量生产，铸件上螺纹、文字、花纹图案等均可铸出。 (2)锻件 锻件毛坯因为得到了纤维组织连续性和均匀分布，从而提升了零件强度所以适适用于强度要求较高，形状比较简单零件毛坯。铸造方法可分为：自由铸造 锻件精度低(加工余量往往高达10mm以上)，生产率低，适适用于单件小批生产和大型锻件制造。 模锻 模锻件精度、表面质量及内部组织结构比自由铸造好，锻件形状也可复杂些，模锻生产率也较高，适适用于产量较大中小型锻件制造。精密模锻可使锻件质量深入提升，通常可达0.1mm尺寸精度和Ra值为3.21.6m表面粗糙度。(3)型材 型材品种规格很多，常见型材断面有圆形、方形、长方形、六角形，和管材、板材、带料等。型材有热轧和冷拉两种。热轧型材尺寸精度低，脱碳层深，弯曲变形大，常见于通常零件加工。冷拉型材尺寸精度高(可达IT9ITl3级)，机械性能好，多用于毛坯精度要求高、批量较大中小件生产。(4)焊接件 将型钢或钢板焊接(熔化焊、接触焊、钎焊)成所需要结构件，其优点是结构重量轻，制造周期短。但焊接结构抗振性差，焊接零件热变形大，且须经时效处理后才能进行机械加工。(5)冲压件 冲压件精度较高(尺寸误差为0.05O.5mm。表面粗糙度Ra值为1.255m)。冲压生产效率也比较高，适适用于加工形状复杂、批量较大中小尺寸板料零件。(6)冷挤压零件 冷挤压零件精度可达IT6IT7级，表面粗糙度Ra值为0.1625m。可挤压金属材料为碳钢、低合金钢、高速钢、轴承钢、不锈钢和有色金属(铜、铝及其合金)。适适用于批量大，形状简单，尺寸小零件或半成品加工。(7)粉末冶金件 以金属粉末为原料，用压制成形和高温侥结来制造金属制品和金属材料、尺寸精度可达IT6级，表面粗糙度Ra为0.08O63m，成形后无需切削，材料损失少,工艺设备较简单，适适用于大批量生产。但金属粉末生产成本高，结构复杂零件和零件薄壁、锐角等成形困难。毛坯选择时应考虑原因在选择毛坯时应考虑下列些原因。零件材料及机械性能要求因为材料工艺特征，决定了其毛坯制造方法，当零件材料选定后，毛坯类型就大致确定了。比如材料为灰铸铁零件必需用铸造毛坯；对于关键钢质零件，为取得良好力学性能，应选择锻件，在形状较简单及机械性能要求不太高时可用型材毛坯；有色金属零件常见型材或铸造毛坯。零件结构形状和大小大型且结构较简单零件毛坯多用砂型铸造或自由锻；结构复杂毛坯多用铸造：小型零件可用模锻件或压力铸造毛坯；板状钢质零件多用锻件毛坯；轴类零件毛坯，如直径和台阶相差不大，可用棒料；如各台阶尺寸相差较大，则宜选择锻件。生产纲领大小当零件生产批量较大时，应选择精度和生产率较高毛坯制造方法，如模锻、金属型机器造型铸造和精密铸造等。当单件小批生产时，则应选择木模手工造型铸造或自由铸造。现有生产条件确定毛坯时，必需结合具体生产条件，如现场毛坯制造实际水平和能力、外协可能性等。充足利用新工艺、新材料为节省材料和能源，提升机械加工生产率，应充足考虑精铸、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金和工程塑料等在机械中应用，这么，可大大降低机械加工量，甚至不需要进行加工，大大提升经济效益。毛坯形状和尺寸确实定实现少切屑、无切屑加工，是现代机械制造技术发展趋势之一。不过，因为受毛坯制造技术限制，加之对零件精度和表面质量要求越来越高，所以毛坯上一些表面仍需留有加工余量，方便经过机械加工来达成质量要求。下面从机械加工工艺角度来分析在确定毛坯形状和尺寸时应注意问题。(1)为了加工时安装工件方便，有些铸件毛坯需铸出工艺搭子，图所表示。工艺搭子在零件加工完成后通常应切除，如对使用和外观没有影响也可保留在零件上。(2)装配后需要形成同一工作表面两个相关零件，为确保加工质量并使加工方便，常将这些分离零件先做成一个整体毛坯，加工到一定阶段再切割分离。比如车床走刀系统中开合螺母外壳，其毛坯是两件合制。(3)对于形状比较规则小型零件，为了提升机械加工生产率和便于安装，应将多件合成个毛坯，当加工到一定阶段后，再分离成单件。图所表示滑键，对毛坯各平面加工好后切离为单件，再对单件进行加工。9.3 工艺路线确实定确定工艺路线是制订工艺规程关键步骤，其关键内容包含选择定位基准、确定各表面加工方法，安排工序前后次序，确定工序集中和分散程度等。设计时般应提出多个方案，经过分析对比，从中选择最好方案。不过，现在还汉有套通用而完整工艺路线确定方法，只总结出部分综合性标准，在具体利用这些标按时，要依据具体条件综合分析。 一、定位基准选择在制订工艺规程时，定位基准选择正确是否，对能否确保零件尺寸精度和相互位置精度要求，和对零件各表面间加工次序安排全部有很大影响。定位基准有经济准和粗基准之分。用毛坯还未经加工表面作定位基准，这种定位基准称为粗基准。用加工过表面作定位基准，这种定位基准称为精基准。有时工件上没有能作为定位基准用合适表面，这时就必需在工件上专门设置或加工出定位基面，这种基面称为辅助基面。辅助基面在零件工作中并无用处，它完全是为了加工需要而设置。轴加工时用中心孔就是经典例子。在制订零件加工工艺规程时，总是先考虑选择怎样精基准把各个关键表面加工出来，然后再考虑选择怎样粗基准把作为精基准表面先加工出来。所以，定位基准选择应先选择精基准，再选择粗基准。精基准选择标准选择精基按时，关键应考虑怎样降低误差，提升定位精度。其选择标准以下：(1)基准重合标准 即选择设计基准作为定位基准，以避免定位基准和设计基准不重合而引发基准不重合误差。尤其在最终精加工时，为确保加工精度，更应该注意这个标准。 (2)统一基准标准 应采取同一组基准定位加工零件上尽可能多表面，这就是统一基准 标准。这么做能够简化工艺规程制订工作，降低夹具设计、制造工作量和成本，缩短生产准备周期；因为降低了基准转换，便于确保各加工表面相互位置精度。比如加工轴类零件时，采取两中心孔定位加工各外圆表面，就符合基准统标准。箱体零件采取一面两孔定位，齿轮齿坯和齿形加工多采取齿轮内孔及一端面为定位基准，均属于基准统标准。 (3) 互为基准标准 当对工件上两个相互位置精度要求很高表面进行加工时，需要用两个表面相互作为基准，反复进行加工，以确保位置精度要求。比如要确保精密齿轮齿圈跳动精度，在齿面淬硬后，先以齿面定位磨内孔，再以内孔定位磨齿面，从而确保位置精度。又如车床主轴前后支承轴颈和前锥孔有严格问轴度要求，为了达成这一要求，工艺上通常全部遵照互为基难标准。以支承轴颈定位加工锥孔，又以锥孔定位加工支承轴颈，从粗加工到精加工，经过几次反复，最终以前后支承轴颈定位精磨前锥孔，达成图纸上要求同轴度要求。(4)自为基准标准 一些要求加工余量小而均匀精加工工序，选择加工表面本身作为定位基准，称为自力基准标准。比如导轨面磨削，在导轨磨床上，用百分表找正导轨面相对机床运动方向正确位置，然后加工导轨面。以确保导轨面余量均匀，满足对导轨面质量要求。还有浮动镗刀镗孔、珩磨孔、无心磨外圆等也全部是自为基准实例。 粗基准选择标准选择粗基按时，关键考虑怎样确保各加工表面有足够余量，使不加工表面和加工表面间尺寸、位置符合零件图要求，并注意立即取得精基面。在具体选择时应考虑下列标准：(1)假如关键要求确保工件上某关键表面加工余量均匀，则应选该表面为粗基准。比如，车床床身粗加工时，为确保导轨面有均匀金相组织和较高耐磨性，应使其加工余量小而且均匀，所以应选择导轨面作为粗基准先加工床脚面，再以床脚面为精基准加工导轨面。这就能够确保导轨面加工余量均匀。不然，若违反本条标准必将造成导轨余量不均匀。(2)若关键要求确保加工面和不加工面间位置要求，则应选不加工面为粗基准，图所表示零件毛坯，在铸造时孔和外圆难免偏心。加工时，假如采取不加工外圆面作为粗基准装夹工件进行加工，内孔和不加工外圆同轴，能够确保壁厚均匀，不过内孔加工余量则不均匀。假如采取该零件毛坯孔作为粗基准装夹工件(直接接找正装夹，按毛坯孔找正)进行加工，则内孔余量是均匀，不过内孔和不加工外圆不一样轴，即壁厚不均匀。假如工件上有好多个不加工面，则应选其中和加工面位置要求较高不加工面为粗基准，方便于确保精度要求，使外形对称等。假如零件上每个表面全部要加工，则应选加工余量最小表面为粗基准，以避免该表面在 加工时因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件废品。(3)作为粗基准表面，应尽可能平整光洁，有一定面积，以使工件定位可靠、夹紧方便。在铸件上不应选择有浇冒口表面、分模面、有飞刺或夹砂表面作粗基准；在锻件上不应选择有飞边表面作粗基准。(4)粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次。因为毛坯面粗糙且精度低，反复使用将产生较大误差。实际上，不管精基准还是粗基准选择，上述标准全部不可能同时满足有时还是相互矛盾。所以，在选择时应依据具体情况进行分析，权衡利弊，确保其关键要求。二、表面加工方法选择表面加工方法选择，就是为零件上每一个有质量要求表面选择一套合理加工方法。在选择时，通常先依据表面精度和粗糙度要求选定最终加工方法，然后再确定精加工前准备工序加工方法，即确定加工方案。因为取得同一精度和粗糙度加工方法往往有多个，在选择时除了要考虑生产率要求和经济效益外，还应考虑下列原因；(1)工件材料性质 比如，淬硬钢零件精加工要用磨削方法；有色金属零件精加工应采取精细车或精细镗等加工方法，而不应采取磨削。(2)工件结构和尺寸 比如，对于IT7级精度孔采取拉削、铰削、镗削和磨削等加工方法全部能够。不过箱体上孔通常不宜采取拉削或磨削，而常常采取铰孔(孔小时)和镗孔(孔大时)。(3)生产类型 选择加工方法要和生产类型相适应。大批大量生产应选择生产率高和质量稳定加工方法。比如，平面和孔采取拉削加工。单件小批生产则采取刨削、铣削平面和钻、扩、铰孔。又如为确保质量可靠和稳定，确保有高成品率，在大批大量生产中采取珩磨和超精加工工艺加工较精密零件。(4)具体生产条件 应充足利用现有设备和工艺手段，发挥群众发明性，挖掘企业潜力。还要重视新工艺和新技术，提升工艺水平。有时，因设备负荷原因，需改用其它加工方法。(5)特殊要求 如表面纹路方向要求等。表96、表97、表98分别列出了外圆、内孔和平面加工方案，可供选择时参考。在选择加工方法时，通常总是首先依据零件关键表面技术要求和工厂具体条件，先选定它最终工序加工方法，然后再逐一选定该表面相关前导工序加工方法。比如，加工已个精度等级为IT6、表面粗糙度为Ra0.2m钢质外圆表面，其最终工序选择精磨，则其前导工序可分别选为粗磨、半精车和精车。关键表面加工方案和加工方法选定以后，再选定各次要表面加工方案和加工方法。需要注意是，任何一个加工方法，能够取得精度和表面粗糙度值全部有一个较大范围，比如，精细地操作，选择低切削用量，取得精度较高。不过，又会降低生产率，提升成本。反之，如增加切削用量，提升了生产率，即使成本降低了，但精度也较低。所以，只有在一定精度范围内才是经济，这定范围精度就是指在正常加工条件下(即不采取尤其工艺方法，不延长加工时间)所能达成精度这种精度称为经济精度。对应粗糙度称为经济粗糙度。三、加工阶段划分当零件加工质量要求较高时，通常把整个加工过程划分为以下多个阶段：粗加工阶段关键是切除各表面上大部分余量。半精加工阶段完成次要表面加工，并为关键表面精加工作准备。精加工阶段确保各关键表面达成图样要求。光整加工阶段对于精度要求很高（IT5以上）、表面粗糙度值要求很小（Ra0.2m以下）表面，还需要进行光整加工阶段。这一阶段通常不用以纠正形状精度和位置精度。应该指出：加工阶段划分是指零件加工整个过程而言，不能以某表面加工或某一工序性质来判定。同时，在具体应用时，也不能够绝对化。对有些重型零件或余量小、精度不高零件，则能够在次安装中完成表面粗加工和精加工。零件加工要划分加工阶段原因以下：(1)利于确保加工质量 工件在粗加工时，因为加工余量大，所受切削力、夹紧力也大，将引发较大变形，如不分阶段连续进行粗精加工，上述变形来不及恢复，将影响加工精度。所以，需要划分加工阶段，逐步恢复和修正变形，逐步提升加工质量。(2)便于合理使用设备 粗加工要求采取刚性好、效率高而精度较低机床，精加工则要求机床精度高。划分加工阶段后，能够避免以精干粗，能够充足发挥机床性能，延长使用寿命。(3)便于安排热处理工序 如粗加工阶段以后，通常要安排去应力热处理，以消除内应力。精加工前要安排淬火等最终热处理，其变形能够经过精加工给予消除。(4)便于立即发觉毛坯缺点，和避免损伤已加工表面 毛坯经粗加工阶段后，缺点即已暴露，能够立即发觉和处理。同时，精加工工序安排在最终，能够避免加工好表面在搬运和夹紧中不受损伤。四、工序集中和分散制订工艺路线时，选定了各表面加工方法和划分加工阶段后，就能够将同一阶段中各个加工表面组合成若干工序。组合时就需要考虑采取工序集中还是工序分散方法。工序集中就是指每道工序加工内容很多，工艺路线短。其关键特点是：(1)能够采取高效机床和工艺装备，生产率高；(2)降低厂设备数量和操作工人和占地面积，节省人力、物力；(3)降低厂工件安装次数，利于确保表面间位置精度；(4)采取工装设备结构复杂，调整维护较困难，生产准备工作量大。工序分散就是指每道工序加工内容极少，甚至一道工序只含一个工步，工艺路线很长。其关键特点是：(1)设备和工艺装备比较筒单，便于调整，轻易适应产品变换；(2)对工人技术要求较低； (3)能够采取最合理切削用量，降低机动时间； (4)所需设备和工艺装备数目多，操作工人多，占地面积大。工序集中或分散程度，关键取决于生产规模、零件结构特点和技术要求，有时，还要考虑各工序生产节拍一致性。 通常情况下，单件小批生产时，只能工序集中，在一台一般机床上加工出尽可能多表面；大批大量生产时，既能够采取多刀、多轴等高效、自动机床，将工序集中，也能够将工序分散后组织流水生产。批量生产应尽可能采取效率较高半自动机床，使工序合适集中。对于重型零件，为了降低工件装卸和运输劳动量，工序应合适集中；对于刚性差且精度高精密工件，则工序应合适分散。从发展趋势来看，因为工序集中优点较多和数控机床、柔性制造单元和柔性制造系统等发展，现代生产倾向于采取工序集中方法来组织生产。五、加工次序安排复杂零件机械加工要经过切削加工，热处理和辅助工序。所以，在确定工艺路线时，工艺人员要全方面地把切削加工、热处理和辅助工序三者一起加以考虑，现分别叙述以下。切削工序安排标准切削工序安排总标准是：前面工序为后续工序发明条件，作好基准准备。具体标准以下：先基面后其它 用作精基准表面，首先要加工出来。所以，第一道工序通常是进行定位面粗加工和半精加工(有时包含精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。 先主后次 零件加工应先安排加工关键表面，后加工次要表面。因为关键表面往往要求精度较高，加工面积较大，轻易出废品，应放在前阶段进行加工，以降低工时浪费，次要表面加工面积小，精度也通常较低，又和关键表面有位置要求，应在关键表面加工以后进行加工。基先粗后精 先安排粗加工，中间安排半精加工，最终安排精加工和光整加工。先面后孔 零件上平面必需优异行加工然后再加工孔。因为平面轮廓平整，安放和定位比较稳定可靠，若先加工好平面，就能以平面定位加工孔，确保孔和平面位置精度。另外