机械基础工艺设计介绍.doc

机械加工工艺设计
一、机械零件概述
1.零件分类
¡ 零件按其结构通常可分为六类：轴类 、盘套类 、支架箱体类 、六面体类、机身机座类和特殊类
¡ 选择零件时以轴类 、盘套类 、支架类零件为主。（比较常见）
2．零件表面组成
1）零件表面组成 ：三种基础表面
①    回转面：圆柱面、圆锥面、回转成形面等
②    平面：大平面、端面、环面等
③    成形面：渐开线齿面、螺旋面等
3．零件表面成形方法
（１）成形法：被加工工件廓形是刀具刃形（或刃形投影）“复印”出来。
（２）包络法：被加工工件廓形是切削刃在切削运动过程中，连续位置包络线。
4．零件材料
零件常见材料：
¡ 碳素结构钢Q235A 、优质碳素结构钢(35 、45) 、合金结构钢（40Cr）
¡ 铸钢(ZG570)、 铸铁(HT150、HT200)
¡ 有色金属及其合金等。
¡ 标注在标题栏中
５．零件热处理
• 常见零件热处理方法：退火、正火、淬火、回火、调质、时效等。
• 在技术要求中给出
¡ 45常见：轴类
¡ 调质220—240HBS
¡ 表面淬火，硬度HRC40—50
６．零件加工质量
¡ 零件加工质量包含：加工精度和表面质量两个方面。
¡ 零件加工精度是指零件在加工后实际几何参数（尺寸、形状和位置）和理想几何参数符合程度。零件加工精度包含尺寸精度、形状精度、位置精度。
¡ 表面质量关键指表面粗糙度。
¡ 产品图纸中分别用尺寸公差、形状公差、位置公差、表面粗糙度来表示。
（１）尺寸精度
¡ 指是零件直径、长度、表面间距离等尺寸实际数值和理想数值靠近程度。尺寸精度是用尺寸公差来控制。尺寸公差是切削加工中零件尺寸许可变动量。在基础尺寸相同情况下，尺寸公差愈小，则尺寸精度愈高。
¡ 国家标准GB/T1800.1-1997要求尺寸精度标准公差等级分为20级，分别为IT01，IT0，IT1，IT2，…，IT18，其中IT01公差最小，尺寸精度最高。
¡ 尺寸精度愈高，零件工艺过程愈复杂，加工成本也愈高。
¡ 不一样加工方法，能够达成不一样尺寸公差等级。
（２）形状精度
¡ 形状精度是指加工后零件上线、面实际形状和理想形状符合程度。
¡ 评定形状精度项目有直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度和面轮廓度等6项(GB/T1182-1996)。
¡ 形状精度是用形状公差来控制。各项形状公差，除圆度、圆柱度分13个精度等级(0~12)外，其它均分为12个精度等级。1级最高，12级最低。
（３）位置精度
¡ 指加工后零件上点、线、面实际位置和理想位置符合程度。评定位置精度项目有平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度、圆跳动和全跳动等8项(GB/T1182-1996)。位置精度是用位置公差来控制。各项目标位置公差亦分为12个精度等级。
（4）表面粗糙度
¡ 在切削加工中，因为振动、刀痕和刀具和工件之间摩擦，在工件已加工表面不可避免地留下部分微小峰谷。
¡ 零件表面上这些微小峰谷高低程度称为表面粗糙度，也称微观不平度。
¡ 常见是轮廓算术平均偏差Ra评定。GB/T1031-1995要求Ra值14级，从100，50，25，12.5，6.3，3.2，1.60，0.8，。。。，0.12。另外还有补充系列值。
¡ 表面粗糙度符号：Ra
¡ 表面粗糙度单位：μm
¡ 不一样加工方法能够达成不一样表面粗糙度。
（5）公差和配合
¡ 尺寸公差（简称公差）：许可尺寸变动量。公差等于最大极限尺寸和最小极限尺寸之代数差绝对值。
轴用小定字母，如h7 、js6 、g6 、m7
孔用大写字母。如H7 、H6
¡ 配合：基础尺寸相同、相互结合孔和轴公差带之间关系。分为间隙配合、过盈配合、过渡配合。
¡ 确定配合关系，然后可查手册确定公差值。
7．零件设计注意事项
（1）标注尺寸及公差、形位公差、表面粗糙度。
（2）技术要求：轴类零件应有热处理（调质、淬火）要求，其它类可没有热处理要求。
（3）材料牌号。
（4）按制图标准画零件图，图纸通常A4或A3。

二、机械加工工艺设计
1、机械加工工艺过程基础知识
（1）工艺过程
在产品生产过程中，和原材料变为成品有直接关系过程称为工艺过程。比如，铸造、铸造、焊接和零件机械加工等。
（2）机械加工工艺过程
在工艺过程中，采取机械加工方法，直接改变毛坯形状、尺寸和性能使之变为成品工艺过程，称为机械加工工艺过程。
（3）机械加工工艺过程组成
机械加工工艺过程是由若干个顺次工序组成，经过这些不一样工序把毛坯加工成合格零件。
（4）工序
一个(或一组)工人，在一台机床上(或一个工作地点)，对一个(或同时多个)工件连续加工所完成那一部分机械加工工艺过程。
这里必需注意，组成一个工序关键特点是不改变加工对象、设备和操作者，而且工序内工作是连续完成。
2、机械加工工艺规程
（1）机械加工工艺规程
¡ 机械加工工艺规程(简称工艺规程)是要求零件机械加工工艺过程和操作方法等工艺文件。
（2）工艺规程内容
¡ 工艺路线；
¡ 各工序加工内容、要求；
¡ 所采取机床、工艺装备；
¡ 工件检验项目、检验方法；
¡ 切削用量、工时定额等。
¡ 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相关部门或工序前后次序。
¡ 工艺装备(简称工装)是产品制造过程中所用多种工具总称。它包含刀具、夹具、模具、量具、检验工具及辅助工具等。
（3）工艺规程格式
机械加工工艺规程关键有机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片两种基础形式。机械加工工艺过程卡是以工序为单位简明说明零件加工过程一个工艺文件。通常适适用于单件小批生产。（零件加工流向）

制订合理零件加工工艺过程：
¡ 首先要掌握现在有哪些可供选择加工方法，并能够针对零件具体要求较合理地选择。
¡ 其次还必需处理各表面加工次序和热处理怎样安排问题。

3、制订工艺规程步骤
1)分析产品零件图和装配图，分析零件图加工要求、结构工艺性，检验图样完整性；
2)依据零件生产纲领确定生产类型；
3)选择毛坯；
4)确定单个表面加工方法；
5)选择定位基准，确定零件加工路线；
6)确定各工序所用设备及工艺装备；
7)计算加工余量、工序尺寸及公差；
8)确定切削用量，估算工时定额；
9)填写工艺文件。 
4、生产类型
¡ 在制订机械加工工艺规程时，通常根据零件生产纲领，把零件划分为三种生产类型。
5、经典机械零件毛坯选择
¡ 毛坯选择关键包含毛坯材料、类型和生产方法选择。
（1）常见毛坯类型
多种轧制型材、铸件、锻件、焊接件、冲压件、粉末冶金件和注塑成形件等。（联合加工）
（2）经典机械零件毛坯选择
¡ 轴类、盘套类和机架箱体类三大类
j装有齿轮和轴承轴，多采取锻件毛坯，也可采取圆钢
其轴颈处要求有较高综协力学性能，常选择中碳调质钢；如45
承受重载或冲击载荷，和要求耐磨性较高轴多选择合金结构钢，40Cr

k盘套类毛坯选择
¡ 常见有齿轮、带轮、飞轮、手轮、法兰、联轴器、套环、垫圈、轴承座等。
¡ 齿轮选择中碳结构钢；承受较大冲击载荷关键齿轮选择合金渗碳钢；其毛坯均采取型材经铸造而成。
¡ 带轮、飞轮、手轮等受力不大或以受压为主零件通常采取灰铸铁件毛坯，也可采取低碳钢焊接件毛坯。
¡ 法兰、套环、垫圈等零件可采取铸铁件、锻件或圆钢做毛坯；厚度小（<40）也可用钢板直接下料作为毛坯。
l机架箱体类零件毛坯选择
¡ 常见有多种机械设备机身、机架、底座、横梁、工作台、减速器箱体、箱盖、轴承座、阀体、泵体等。
¡ 通常多选择铸铁件毛坯；
¡ 对受力较大，且较复杂零件应采取铸钢件毛坯；
¡ 单件小批量生产时也可采取焊接件毛坯。
¡ 优质碳素结构钢(35 、45) 、合金结构钢（40Cr）、 铸钢(ZG570)、 铸铁(HT150、HT200)
6、常见表面加工方法
¡ 零件加工过程，就是零件表面经加工取得符合要求零件表面过程。
(1)常见加工方法
¡ 零件表面类型和要求不一样，采取加工方法也不一样。（五大类机床）
车削加工：多种回转表面。如外圆、内圆、螺纹
钻削加工：孔
铣削加工：平面、沟槽（键槽、螺旋槽）
刨削加工：平面、V型槽
磨削加工：外圆、内圆、锥面、平面
此处还有镗削加工、拉削加工、光整加工、特种加工

(2)加工阶段划分
依据零件表面质量要求不一样，通常将表面加工划分为以下多个阶段。
1)粗加工阶段 关键任务是切除各加工表面上大部分余量。
2)半精加工阶段 任务是减小精加工留下误差，为关键表面精加工做好准备，并完成部分次要表面加工。
3)精加工阶段 任务是确保各关键表面达成图样要求要求。

（3）零件加工遵照下述标准：
①粗、精加工分开。为了确保零件加工质量，提升生产效率和经济效益，以达成各自不一样目标和要求。
②零件加工，通常不是在一台机床上用一个工艺方法就可完成，往往需要多个加工方法相互配合，经过一定工艺过程才能逐步地完成零件表面加工。
③若一个表面可采取不一样加工方法进行加工话，那么就生产具体条件而言，其中必有一个加工方法是最适宜。
（4）外圆面常见加工方案
¡ 外圆是组成轴类和盘套类等零件关键表面或辅助表面。
¡ 外圆表面加工最常见方法有：车削、磨削
①车削类：用于加工中等精度盘、套、短轴销类零件外圆表面；有色金属件外圆；零件结构不宜磨削外圆表面（如止口外圆）
¡ 粗车[IT12～IT11，Ra25～12.5um]→调质（按需）→半精车[IT10～IT9，Ra6.3～3.2um]→精车[IT8～IT7，Ra1.6～0.8um]
（4）外圆面常见加工方案
②车磨类：用于加工除有色金属件以外结构形状适宜磨削而精度又高各类零件上外圆表面，尤其是要求淬火处理外圆表面。
¡ 粗车[IT12～IT11，Ra25～12.5um]→调质（按需）→半精车[IT10～IT9，Ra6.3～3.2um]→淬火（按需）→粗磨[IT8～IT7，Ra1.6～0.8um]→精磨[IT6～IT5，Ra0.4～0.2um]
（5）内圆表面（孔）常见加工方案
¡ 内圆(即孔)表面是组成机械零件基础表面，尤其是盘套类和支架箱体类零件，孔是关键表面之一。
¡ 孔加工常见方法有：
钻孔、扩孔、铰孔、车孔、镗孔、拉孔、磨孔
①车（镗）类：用于加工除淬硬钢件以外孔径D>15多种金属件上孔。
¡ 钻孔/粗车或粗镗[IT12～IT11，Ra25～12.5um]→调质（按需）→半精车或半精镗[IT10～IT9，Ra6.3～3.2um]→精车或精镗[IT8～IT7，Ra1.6～0.8um]
②车（镗）磨类：用于加工淬硬和不淬硬钢件孔，除有色金属件以外轴、盘套类金属件上高精度孔。
¡ 钻孔/粗车或粗镗[IT12～IT11，Ra25～12.5um]→调质（按需）→半精车或半精镗[IT10～IT9，Ra6.3～3.2um]→淬火（按需） →粗磨[IT8～IT7，Ra1.6～0.8um]→精磨[IT7～IT6，Ra0.4～0.2um]
（6）平面加工方案
¡ 平面是盘形、板形、箱体类零件关键表面。
¡ 平面加工方法常见有：
铣削、刨削、车削、磨削。其中铣、刨、磨为关键加工方法。
①铣（刨）类：用于加工除淬硬件以外多种零件上中等精度平面。铣削适宜多种批量，刨削适宜单件小批生产和维修工作。
¡ 粗铣或粗刨[IT13～IT11，Ra25～12.5um]→调质（按需）→半精铣或半精刨[IT10～IT9，Ra6.3～3.2um]→精铣或精刨[IT8～IT7，Ra3.2～1.6um]
（6）平面加工方案
②铣（刨）磨类：用于加工除有色金属件以外多种零件上精度较高、Ra值较小平面。
¡ 粗铣或粗刨[IT13～IT11，Ra25～12.5um]→调质（按需）→半精铣或半精刨[IT10～IT9，Ra6.3～3.2um]→淬火（按需） →粗磨[IT8～IT7，Ra1.6～0.4um]→精磨[IT7～IT6，Ra0.4～0.2um]
③车削类：多用于加工轴、盘、套等零件上端平面和台阶面。
¡ 粗车[IT13～IT11，Ra25～12.5um]→调质（按需）→半精车[IT10～IT9，Ra6.3～3.2um]→精车[IT8～IT7，Ra3.2～1.6um]
（7）螺纹加工
螺纹加工方法
¡ 切削加工--车螺纹、铣螺纹、磨螺纹、攻螺纹、套螺纹；
¡ 无切削加工--搓螺纹、滚螺纹；
①车螺纹：粗糙度可达3.2~0.8；9~4级
②攻螺纹：粗糙度可达6.3~1.6；8~6级
③套螺纹：粗糙度可达3.2~1.6；8~6级
¡ 标注示例：如内螺纹M12—6H，外螺纹M12—6g。
7、定位基准选择
¡ 基准是用来确定生产对象上几何要素间几何关系所依据那些点、线、面。
¡ 基准依据其功效不一样可分为设计基准和工艺基准。
¡ 工艺基准是工艺过程中所采取基准。
¡ 工艺基准又可分为：
1）定位基准 2）测量基准
3）装配基准 4）工序基准
设计基准
¡ 设计基准是设计图样上所采取基准，是标注设计尺寸或位置公差起点。
定位基准
¡ 是加工中用作定位基准
¡ 在零件加工过程中，每一道工序全部有定位基准选择问题。对确保零件加工精度，合理安排加工次序全部有着决定性作用，所以是制订工艺过程一个关键问题。
1) 粗基准选择标准
在机械加工工艺过程中，第一道工序所用基准总是粗基准 。影响以后各加工表面加工余量分配；不加工表面和加工表面间尺寸、相互位置。
¡ 选择关键表面为粗基准
¡ 选择不加工表面为粗基准
¡ 选择加工余量最小表面为粗基准
¡ 选择平整光洁、加工面积较大表面为粗基准
¡ 粗基准在同一加工尺寸方向上只能使用一次
2)精基准选择标准
选择精基按时，应关键考虑所选择精基准应有利于确保加工精度，并使加工过程操作方便。
(1)基准重合标准
即尽可能选择被加工表面设计基准作为精基准，这么能够避免因基准不重合而引发误差。
(2)基准统一标准
即尽可能选择统一精基准来加工工件上多个表面。
¡ 轴类零件，常采取顶尖孔作为统一基准，加工各外圆表面，这么能够确保各表面之间有较高同轴度；
¡ 通常箱体常见一大平面和两个距离较远孔作为精基准；
8、工艺路线确实定
关键任务：
¡ 表面加工方法选择 ，
¡ 加工次序 安排，
¡ 整个工艺过程中工序数量 。
1)表面加工方法选择
零件加工，实质上就是这些简单几何表面(外圆柱面、孔、平面或成形表面)加工组合。所以，在确定零件加工工艺路线时，首先要确定组成零件各表面加工方案。
①选择加工方法要能确保加工表面尺寸精度 要求和表面粗糙度 要求
②所选择加工方法要能确保加工表面几何形状精度和表面相互位置精度要求。
③选择加工方法要和零件材料加工性 能、热处理 情况相适应。
④选择加工方法要和生产类型（批量） 相适应。
⑤选择加工方法要和本厂现有生产条件 相适应。
2)加工次序安排
加工次序安排对确保加工质量，提升生产效率和降低成本全部相关键作用，是确定工艺路线关键之一。
¡ 切削加工次序安排
¡ 热处理工序安排
¡ 辅助工序安排
(1)切削加工次序安排
①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。
(2)热处理工序安排
加工阶段划分通常以热处理为界。
(3)辅助工序安排
检验工序是确保产品质量必需方法之一。
¡ 通常安排在粗加工完全结束以后，
¡ 关键工序加工前后，
¡ 零件在车间之间转换时，
¡ 零件全部加工结束以后进行。
有时在一些工序以后还应安排部分如去毛刺、清洗、去磁、涂防锈油等辅助工序。
(4)工序集中和分散(确定工序标准—数量）
在安排了加工次序以后，就需将加工表面各步加工，按不一样加工阶段和加工次序组合成若干个工序，从而确定出整个加工路线。
组合成工序时可采取工序集中或工序分散标准。  
¡ 工序集中就是将零件加工集中在少数几道工序中完成，每道工序加工内容多。
¡ 工序分散就是将零件加工分散到很多道工序内完成，每道工序加工内容少。
9、加工余量确实定
1）加工余量
¡ 加工余量是指在加工过程中从被加工表面上切除金属层厚度。
¡ 加工余量可分为总加工余量和工序加工余量(工序余量)两种。工序余量又可分单边余量和双边余量两种。
(1)在平面上，加工余量为非对称单边余量。
(2)在回转表面(外圆和孔)上，加工余量为对称双边余量，其实际切除金属层厚度为加工余量之半。
2)加工余量确实定
(1)分析计算法
(2)查表修正法 (应用广泛 )
(3)经验估量法
单件小批量生产时，中小型零件常见工序加工余量为：
• 粗加工余量约为1—1.5mm；
• 半精加工余量约为0.5—lmm；
• 高速精车余量约为0.4—0.5mm； 低速精车余量约为0.1—0.3mm； 磨削余量约为0.15—0.25mm。
10、切削用量和工时定额确实定
切削用量：切削速度、进给量、背吃刀量---- 切削三要素。
工时定额：加工一个零件所用时间。

在单件小批生产中
¡ 工时定额通常由工艺员确定，
¡ 切削用量则通常依据加工者经验自行确定。
11、机床和工艺装备选择
1)机床选择
成形要求、规格尺寸、机床精度 、生产率
2)工艺装备选择
(1)夹具选择：单件小批生产，应尽可能选择通用夹具
(2)刀具选择 通常采取通用刀具或标准刀具，必需时也可采取高生产率刀具。刀具类型、规格和精度应符合零件加工要求。
(3)量具选择 单件小批生产应采取通用量具。

三、经典零件工艺过程分析----实例
（一）轴类零件加工过程
图所表示传动轴则是轴类零件中使用最多、结构最为经典一个阶梯轴。现以它为例介绍通常阶梯轴工艺过程。
传动轴材质为40Cr，传动轴技术要求为：调质处理HBS220~240；生产数量5件。
1、传动轴零件关键表面及其技术要求
零件图和装配图分析：
由传动轴图和其装配图可知，传动轴轴颈M,N是安装轴承支承轴颈，也是该轴装入箱体安装基准。轴中间外圆P装有蜗轮，运动可经过蜗杆传给蜗轮，减速后，经过装在轴左端外圆Q上齿轮将运动传出。为此，轴颈M,N，外圆P，Q尺寸精度高，公差等级均为IT6。轴肩G，H，1表面粗糙度Ra值为0. 8um，而且有相互位置精度要求。
2、加工工艺过程分析
(1)选择毛坯类型
该轴毛坯为锻件。
(2)关键表面加工方法
该轴大部分为回转表面，应以车削为主。表面M,N,P,Q尺寸公差等级较高，表面粗糙度Ra值小，车削加工后还需进行磨削。为此这些表面加工次序应为：粗车一调质二分之一精车一磨削。
(3)确定定位基面
该轴多个关键配合表面和台阶面对基准轴线A-B全部有径向圆跳动和端面圆跳动要求，两端中心孔作为定位精基准面。
传动轴工艺过程卡片
(4）确定工艺过程
确定该轴工艺过程中，在考虑关键表面加工同时，还要考虑次要表面加工及热处理要求。要求不高外圆在半精车时就可加工到要求尺寸，退刀槽、越程槽、倒角和螺纹应在半精车时加工，键槽在半精车后进行划线和铣削，调质处理安排在粗车以后。调质后一定要修研中心孔，以消除热处理变形和氧化皮。磨削之前，通常还应修研一次中心孔，以提升定位精度。
总而言之，该零件工艺过程卡片见表。
（二）盘套类零件加工过程
图所表示接盘是盘套类零件，下面以它为例介绍接盘零件工艺过程。
接盘材质为45钢，接盘技术要求为：调质处理HBS220~240；生产数量10件。
1、接盘零件关键表面及其技术要求
(1)选择毛坯类型
该接盘毛坯为锻件。
(2)关键表面加工方法
该接盘大部分为回转表面，应以车削为主。表面M,N,G,Q尺寸公差等级较高，表面粗糙度Ra值较小，需要进行精车，为此这些表面加工次序应为：粗车一调质二分之一精车一精车。
(3)确定定位基面
该接盘表面N对表面M有较高同轴度要求。 G,Q表面对表面M全部有径向圆跳动和端面圆跳动要求，表面M作为定位精基准面。
(4）确定工艺过程
确定该接盘工艺过程中，在考虑关键表面加工同时，还要考虑次要表面加工及热处理要求。要求不高外圆在半精车时就可加工到要求尺寸，倒角应在半精车时加工，调质处理安排在粗车以后。铣圆弧槽和钻孔安排精车以后。
总而言之，该零件工艺过程卡片见表。

工艺设计是指用机械加工方法改变毛坯形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件全过程，加工工艺是工人进行加工一个依据。
工艺设计 - 内容及步骤 
1.分析零件图和产品装配图；  
2.对零件图和装配图进行工艺审查；  
3.由今生产纲领研究零件生产类型；  
4.确定毛坯；  
5.确定工艺路线；  
6.确定各工序所用机床设备和工艺装备(含刀具、夹具、量具、辅具等)，对需要改装或重新设计专用工艺装备要提出设计任务书。  
7.确定各工序加工余量，计算工序尺寸及公差；  
8.确定各工序技术要求及检验方法；  
9.确定各工序切削用量和工时定额；  
10.编制工艺文件。  
工艺设计 - 路线确定
拟订工艺路线是设计工艺规程最为关键一步，需次序完成以下多个方面工作。  
1、选择定位基准精基准选择标准  
基准重合标准  
应尽可能选择被加工表面设计基准为精基准，这么能够避免因为基准不重合引发定位误差。 
统一基准标准  
应尽可能选择用同一组精基准加工工件上尽可能多加工表面，以确保各加工表面之间相对位置关系。 比如，加工轴类零件时，通常全部采取两个顶尖孔作为统一精基准来加工轴类零件上全部外圆表面和端面，这么能够确保各外圆表面间同轴度和端面对轴心线垂直度。  
互为基准标准  
当工件上两个加工表面之间位置精度要求比较高时，能够采取两个加工表面互为基准反复加工方法。 比如，车床主轴前后支承轴颈和主轴锥孔间有严格同轴度要求，常先以主轴锥孔为基准磨主轴前、后支承轴颈表面，然后再以前、后支承轴颈表面为基准磨主轴锥孔，最终达成图纸上要求同轴度要求。  
自为基准标准  
部分表面精加工工序，要求加工余量小而均匀，常以加工表面本身为基准 图示为在导轨磨床上磨床身导轨表面，被加工床身1经过楔铁2支承在工作台上，纵向移动工作台时，轻压在被加工导轨面上百分表指针便给出了被加工导轨面相对于机床导轨不平行度读数，依据此读数操作工人调整工件1底部4个楔铁，直至工作台带动工件纵向移动时百分表指针基础不动为止，然后将工件1夹紧在工作台上进行磨削。  
粗基准选择标准  
确保零件加工表面相对于不加工表面含有一定位置精度标准  
被加工零件上如有不加工表面应选不加工面作粗基准，这么能够确保不加工表面相对于加工表面含有较为正确相对位置，表面为不加工表面，为确保镗孔后零件壁厚均匀，应选表面作粗基准镗孔、车外圆、车端面。当零件上有多个不加工表面时，应选择和加工面相对位置精度要求较高不加工表面作粗基准。  
合理分配加工余量标准  
从确保关键表面加工余量均匀考虑，应选择关键表面作粗基准。 在床身零件中，导轨面是最关键表面，它不仅精度要求高，而且要求导轨面含有均匀金相组织和较高耐磨性。因为在铸造床身时，导轨面是倒扣在砂箱最底部浇铸成型，导轨面材料质地致密，砂眼、气孔相对较少，所以要求加工床身时，导轨面实际切除量要尽可能地小而均匀，故应选导轨面作粗基准加工床身底面，然后再以加工过床身底面作精基准加工导轨面，此时从导轨面上去除加工余量可较小而均匀。 
床身加工粗基准选择  
便于装夹标准  
为使工件定位稳定，夹紧可靠，要求所选择粗基准尽可能平整、光洁，不许可有铸造飞边、铸造浇冒口切痕或其它缺点，并有足够支承面积。  
粗基准通常不得反复使用标准  
在同一尺寸方向上粗基准通常只许可使用一次，这是因为粗基准通常全部很粗糙，反复使用同一粗基准所加工两组表面之间位置误差会相当大，所以，粗基通常不得反复使用。  
2、表面加工方法选择  
在选择加工方法时，首先依据零件关键表面技术要求和工厂具体条件，先选定它最终工序方法，然后再逐一选定该表面各相关前导工序加工方法。 同一个表面能够选择多种不一样加工方法加工，但每种加工方法所能取得加工质量、加工时间和所花费费用却是各不相同，工程技术人员任务，就是要依据具体加工条件(生产类型、设备情况、工人技术水平等)选择最合适加工方法，加工出合乎图纸要求机器零件。含有一定技术要求加工表面，通常全部不是只经过一次加工就能达成图纸要求，对于精密零件关键表面，往往要经过数次加工才能逐步达成加工质量要求。 比如，加工一个精度等级为IT6、表面粗糙度Ra为0.2μm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车、半精车和粗磨。关键表面加工方案和加工工序选定以后，再选定次要表面加工方案和加工工序。  
3、加工阶段划分  
粗加工阶段 将零件加工过程划分为加工阶段关键目标是：  
(1)确保零件加工质量；  
(2)有利于及早发觉毛坯缺点并得到立即处理；  
(3)有利于合理利用机床设备。  
另外，将工件加工划分为多个阶段，还有利于保护精加工过表面少受磕碰损坏。   
半精加工阶段  
精加工阶段  
光整加工阶段  
工序集中和分散工序集中标准：按工序集中标准组织工艺过程，就是使每个工序所包含加工内容尽可能多些，将很多工序组成一个集中工序，最大程度工序集中，就是在一个工序内完成工件全部表面加工。 传统流水线、自动线生产基础是按工序分散标准组织工艺过程，这种组织方法能够实现高生产率生产，但对产品改型适应性较差，转产比较困难。  
工序分散标准：按工序分散标准组织工艺过程，就是使每个工序所包含加工内容尽可能少些，最大程度工序分散就是每个工序只包含一个简单工步。 
采取数控机床、加工中心按工序集中标准组织工艺过程，生产适应性反而好，转产相对轻易，即使设备一次性投资较高，但因为有足够柔性，仍然受到愈来愈多重视。  
工序次序安排：机械加工工序安排 先加工定位基准面，再加工其它表面.  
先加工关键表面，后加工次要表面；  
先安排粗加工工序，后安排精加工工序；
先加工平面，后加工孔。  
热处理工序及表面处理工序安排：为改善工件材料切削性能安排热处理工序，比如，退火、正火、调质等，应在切削加工之前进行。 为消除工件内应力安排热处理工序，比如，人工时效、退火等，最好安排在粗加工阶段以后进行。为了降低运输工作量，对于加工精度要求不高工件也可安排在粗加工之前进行。对于机床床身、立柱等结构较为复杂铸件，在粗加工前后全部要进行时效处理(人工时效或自然时效)，使材料组织稳定，以后不再有较大变形产生。为提升工件表面耐磨性、耐蚀性安排热处理工序和以装饰为目标而安排热处理工序，比如镀铬、镀锌、发兰等，通常全部安排在工艺过程最终阶段进行。  
其它工序安排：为确保零件制造质量，预防产生废品，需在下列场所安排检验工序：1)粗加工全部结束以后；2)送往外车间加工前后；3)工时较长和关键工序前后；4)最终加工以后。除了安排几何尺寸检验工序之外，有零件还要安排探伤、密封、称重、平衡等检验工序。 零件表层或内腔毛刺对机器装配质量影响甚大，切削加工以后，应安排去毛刺工序。零件在进入装配之前，通常全部应安排清洗工序。工件内孔、箱体内腔易存留切屑，研磨、珩磨等光整加工工序以后，微小磨粒易附着在工件表面上，要注意清洗。在用磁力夹紧工件工序以后，要安排去磁工序，不让带有剩磁工件进入装配线。  
4、机床设备和工艺装备选择  
所选机床设备尺寸规格应和工件形体尺寸相适应，精度等级应和本工序加工要求相适应，电机功率应和本工序加工所需功率相适应，机床设备自动化程度和生产效率应和工件生产类型相适应。工艺装备选择将直接影响工件加工精度、生产效率和制造成本，应依据不一样情况合适选择。在中小批生产条件下，应首先考虑选择通用工艺装备(包含夹具、刀具、量具和辅具)；在大批大量生产中，可依据加工要求设计制造专用工艺装备。机床设备和工艺装备选择不仅要考虑设备投资目前效益，还要考虑产品改型及转产可能性，应使其含有足够柔性。 
工艺设计 - 尺寸及其公差确定 
零件图上所标注尺寸公差是零件加工最终所要求达成尺寸要求，工艺过程中很多中间工序尺寸公差，必需在设计工艺过程中给予确定。工序尺寸及其公差通常全部是经过解算工艺尺寸链确定，为掌握工艺尺寸链计算规律，这里先介绍尺寸链概念及尺寸链计算方法，然后再就工序尺寸及其公差确实定方法进行叙述。 
（一）尺寸链及尺寸链计算公式 
1.尺寸链定义  
在工件加工和机器装配过程中，由相互连接尺寸形成封闭尺寸组，称为尺寸链。 工件如先以A面定位加工C面，得尺寸A1然后再以A面定位用调整法加工台阶面B，得尺寸A2，要求确保B面和C面间尺寸A0；A1、A2和A0这三个尺寸组成了一个封闭尺寸组，就成了一个尺寸链。组成尺寸链每一个尺寸，称为尺寸链环。尺寸链中凡属间接得到尺寸称为封闭环，在图b所表示尺寸链中，A0是间接得到尺寸，它就是图b所表示尺寸链封闭环。尺寸链中凡属经过加工直接得到尺寸称为组成环，尺寸链中A1和A2全部是经过加工直接得到尺寸，A1、A2全部是尺寸链组成环。组成环按其对封闭环影响又可分为增环和减环。当其它组成环大小不变，若封闭环伴随某组成环增大而增大，则此组成环就称为增环；若封闭环伴随某组成环增大而减小，则此组成环就称为减环；在图b所表示尺寸链中，A1是增环，A2是减环。  
2.尺寸链分类  
按尺寸链在空间分布位置关系，可分为直线尺寸链、平面尺寸链和空间尺寸链。 
3.尺寸链计算  
尺寸链计算有正计算、反计算和中间计算等三种类型。已知组成环求封闭环计算方法称作正计算；已知封闭环求各组成环称作反计算；已知封闭环及部分组成环，求其它一个或多个组成环，称为中间计算。  
尺寸链计算有极值法和统计法两种。用极值法解尺寸链是从尺寸链各环均处于极值条件来求解封闭环尺寸和组成环尺寸之间关系。用统计法解尺寸链则是利用概率论理论来求解封闭环尺寸和组成环尺寸之间关系。 
4.极值法解尺寸链计算公式 机械制造中尺寸公差通常见基础尺寸(A)、上偏差(ES)、下偏差(EI)表示，还能够用最大极限尺寸(Amax)和最小极限尺寸(Amin)或基础尺寸(A)、中间偏差(Δ)和公差(T)表示。  
（1）封闭环基础尺寸Ao等于全部增环基础尺寸（Ap）之和减去全部减环基础尺寸（Aq）之和，即  
式中：m—组成环数； k—增环数；  
ξi—第i组成环尺寸传输系数，对直线尺寸链而言，增环ξi＝1，减环ξi＝－1。  
（2）环极限尺寸 Amax＝A＋ES Amin＝A－EI  
（3）环极限偏差 ES＝Amax－A EI＝A－Amin 　  
基础尺寸、极限偏差、公差和中间偏差  
（4）封闭环中间偏差  
式中：Δi—第i组成环中间偏差。  
（5）封闭环公差  
（6）组成环中间偏差 Δi＝(ESi＋EIi)/2  
（7）封闭环极限尺寸  
（8）封闭环极限偏差  
5.统计法解直线尺寸链基础计算公式  
机械制造中尺寸分布多数为正态分布，但也有非正态分布，非正态分布又有对称分布和不对称分布。统计法解算尺寸链基础计算公式除可应用极限法解直线尺寸链有些基础公式外，还有以下两个基础计算公式： 
（1）封闭环中间偏差  
（2）封闭环公差  
式中：ei—第i组成环尺寸分布曲线不对称系数；  
eiTi/2—第i组成环尺寸分布中心相对于公差带偏移量；  
ko—封闭环相对分布系数；  
ki—第i组成环相对分布系数。
不一样分布曲线e值和k值  
工艺设计 - 尺寸链分析 
1.定位基准和设计不重合时工序尺寸公差计算 
2.一次加工满足多个设计尺寸要求时工序尺寸及其公差计算  
3.用工艺尺寸图表追迹法计算工序尺寸和余量  
在制订工艺过程或分析现行工艺时，常常会碰到现有基准不重合得工艺尺寸换算，又有工艺基准数次转换，还有工序余量改变得影响，整个工艺过程中有着较复杂基准关系和尺寸关系。为了经济合理地完成零件加工工艺过程，必需制订一套正确而合理工艺尺寸。在这种情况下，能够应用上述单个尺寸链来逐一解算，也能够用图表追迹法或称公差表法综合求出。  
一个套类零件相关轴向表面工艺过程是：  
工序1.以大端面A定位，车小端面D，确保全长工序尺寸A1±T（A1）/2；车小外圆到B,确保M。  
工序2.以小端面D定位，精车大端面A，确保全长工序尺寸为A2±T（A2）/2；镗大孔，确保到C面孔深工序尺寸为A3±T（A3)/2。  
工序3.以小端面D定位，磨大端面A，确保全长尺寸A4＝L。 [1]