【正文】 (b) (b) 圖411 退刀槽尺寸一致 圖412 凸臺(tái)高度相等 圖413 便于采用標(biāo)準(zhǔn)鉆頭(a) 錯(cuò)誤 (b) 正確 (a) 錯(cuò)誤 (b) 正確 (a) 錯(cuò)誤 (b) 正確同時(shí)將次要表面也加工出來(lái)；孔端的加工表面應(yīng)為圓形凸臺(tái)或沉孔，以便在加工孔時(shí)同時(shí)將凸臺(tái)或沉孔全锪出來(lái)。如圖412(b)采用凸臺(tái)高度等高，則減少了加工過(guò)程中刀具的調(diào)整。(3) 有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率①零件的有關(guān)尺寸應(yīng)力求一致，并能用標(biāo)準(zhǔn)刀具加工。如圖49所示箱體，將圖(a)的結(jié)構(gòu)改成圖(b)所示的結(jié)構(gòu)，這樣不僅加工方便而且還有利于裝配。 (a) (b) (a) (b) 圖47 減少軸承座底面加工面積 圖48 避免深孔加工的方法(a) 錯(cuò)誤 (b) 正確 (a) 錯(cuò)誤 (b) 正確②盡量避免或簡(jiǎn)化內(nèi)表面的加工 因?yàn)橥獗砻娴募庸ひ葍?nèi)表面加工方便經(jīng)濟(jì)，又便于測(cè)量。圖 (a) 錯(cuò)誤 (b) 正確47(b)中的軸承座減少了底面的加工面積，降低了修配的工作量，保證配合面的接觸。如改成圖(b)所示的結(jié)構(gòu)，就能在一次安裝中加工出外圓與內(nèi)孔，保證二者的同軸度。②保證位置精度的可能性為保證零件的位置精度，最好使零件能在一次安裝中加工出所有相關(guān)表面，這樣就能依靠機(jī)床本身的精度來(lái)達(dá)到所要求的位置精度。主要考慮如下幾方面。 (a) (b) 2 ．零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 圖45 非加工面與加工面之間的尺寸標(biāo)注 零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指在滿足使 (a) 錯(cuò)誤 (b) 正確用性能的前提下，是否能以較高的生產(chǎn)率和最低的成本方便地加工出來(lái)的特性。如圖45中所示，圖(a)中的注法不合理，只能保證一個(gè)尺寸符合圖樣要求，其余尺寸可能會(huì)超差。而圖(b)的標(biāo)注方式，與加工順序一致，又便于加工測(cè)量。④零件上非配合的自由尺寸，應(yīng)按加工順序盡量從工藝基準(zhǔn)注出。δα，則x、y軸的坐標(biāo)尺寸就不能隨便標(biāo)注。如圖43所示，已標(biāo)注了孔距尺寸a177。如圖42中輪轂鍵槽的深度，只有尺寸c的標(biāo)注才便于用卡尺或樣板測(cè)量。如圖41中活塞環(huán)槽的尺寸為重要尺寸，其寬度應(yīng)直接注出。所選的零件材料應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理，切削性能好，滿足使用性能的要求。(3) 零件的材料分析即分析所提供的毛坯材質(zhì)本身的機(jī)械性能和熱處理狀態(tài)，毛坯的鑄造品質(zhì)和被加工部位的材料硬度，是否有白口、夾砂、疏松等。要注意分析這些要求在保證使用性能的前提下是否經(jīng)濟(jì)合理，在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下能否實(shí)現(xiàn)。(1) 檢查零件圖的完整性和正確性在了解零件形狀和結(jié)構(gòu)之后，應(yīng)檢查零件視圖是否正確、足夠，表達(dá)是否直觀、清楚，繪制是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，尺寸、公差以及技術(shù)要求的標(biāo)注是否齊全、合理等。 零件圖的審查在制訂零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程之前，對(duì)零件進(jìn)行工藝性分析，以及對(duì)產(chǎn)品零件圖提出 修改意見(jiàn)，是制訂工藝規(guī)程的一項(xiàng)重要工作。n第4章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝規(guī)程是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的綜合性工作，其涉及面很廣。下面僅討論幾個(gè)主要問(wèn)題——零件圖的審查、毛坯的確定、定位基準(zhǔn)的選擇和工藝路線的擬訂等。1．分析零件圖首先應(yīng)熟悉零件在產(chǎn)品中的作用、位置、裝配關(guān)系和工作條件，搞清楚各項(xiàng)技術(shù)要求對(duì)零件裝配質(zhì)量和使用性能的影響，找出主要的和關(guān)鍵的技術(shù)要求，然后對(duì)零件圖樣進(jìn)行分析。(2) 零件的技術(shù)要求分析零件的技術(shù)要求包括下列幾個(gè)方面：加工表面的尺寸精度；主要加工表面的形狀精度；主要加工表面之間的相互位置精度；加工表面的粗糙度以及表面質(zhì)量方面的其它要求；熱處理要求；其它要求(如動(dòng)平衡、未注圓角或倒角、去毛刺、毛坯要求等)。特別要分析主要表面的技術(shù)要求，因?yàn)橹饕砻娴募庸ご_定了零件工藝過(guò)程的大致輪廓。判斷其加工的難易程度，為選擇刀具材料和切削用量提供依據(jù)。(4) 合理的標(biāo)注尺寸①零件圖上的重要尺寸應(yīng)直接標(biāo)注，而且在加工時(shí)應(yīng)盡量使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合， 并符合尺寸鏈最短的原則。②零件圖上標(biāo)注的尺寸應(yīng)便于測(cè)量，不要從軸線、中心線、假想平面等難以測(cè)量的基準(zhǔn) 標(biāo)注尺寸。③零件圖上的尺寸不應(yīng)標(biāo)注成封閉式，以免產(chǎn)生矛盾。δa和角度α177。有時(shí)為了方便加工，可按尺寸鏈計(jì)算出來(lái)，并標(biāo)注在圓括號(hào)內(nèi)，作為加工時(shí)的參考尺寸。如圖44的齒輪軸，圖(a)的表示方法大部分尺寸要經(jīng)換算，且不能直接測(cè)量。圖41 直接標(biāo)注重要尺寸 圖42 鍵槽深度的標(biāo)注 圖43 孔中心距的標(biāo)注 （a） （b） 圖44 按加工順序標(biāo)注自由尺寸（a） 錯(cuò)誤 （b） 正確⑤零件上各非加工表面的位置尺寸應(yīng)直接標(biāo)注，而非加工面與加工面之間只能有一個(gè)聯(lián)系尺寸。而圖(b)中標(biāo)注尺寸A在加工面Ⅳ時(shí)予以保證，其它非加工面的位置直接標(biāo)注，在鑄造時(shí)保證。為了多快好省地把所設(shè)計(jì)的零件加工出來(lái)，就必須對(duì)零件的結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行詳細(xì)的分析。(1) 有利于達(dá)到所要求的加工質(zhì)量①合理確定零件的加工精度與表面質(zhì)量加工精度若定得過(guò)高會(huì)增加工序，增加制造成本，過(guò)低會(huì)影響機(jī)器的使用性能，故必須根據(jù)零件在整個(gè)機(jī)器中的作用和工作條件合理地確定，盡可能使零件加工方便制造成本低。如圖46(a)所示的結(jié)構(gòu)，不能保證φ80㎜與內(nèi)孔φ60㎜的同軸度。(2) 有利于減少加工勞動(dòng)量①盡量減少不必要的加工面積 (a) (b) 減少加工面積不僅可減少機(jī)械加工的勞動(dòng)量， 圖46 有利于保證位置精度的工藝結(jié)構(gòu)而且還可以減少刀具的損耗，提高裝配質(zhì)量。圖48(b)中減少了精加工的面積，又避免了深孔加工。因此，在零件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)力求避免在零件內(nèi)腔進(jìn)行加工。再如圖410所示，將圖(a)中件2上的內(nèi)溝槽a加工，改成圖(b)中件1的外溝槽加工，這樣加工與測(cè)量就都很方便。如圖411(b)中改為退刀槽尺寸一致，則減少了刀具的種類，節(jié)省了換刀時(shí)間。如圖413(b)的結(jié)構(gòu)，能采用標(biāo)準(zhǔn)鉆頭鉆孔，從而方便了加工。如：圖414(b)中的鉆孔方向應(yīng)一致；圖415(b)中鍵槽的方位應(yīng)一致。圖418(b)的結(jié)構(gòu)，便于引進(jìn)刀具，從而保證了加工的可能性。 (a) (b) (a) (b) 圖416 應(yīng)留有越程槽 圖417 應(yīng)留有退刀槽(a) 錯(cuò)誤 (b) 正確 (a) 錯(cuò)誤 (b) 正確 (a) (b) (a) (b) 418 鉆頭應(yīng)能接近加工表面 圖419 避免在斜面上鉆孔和鉆頭單刃切削(a) 錯(cuò)誤 (b) 正確 (a) 錯(cuò)誤 (b) 正確⑤便于多刀或多件加工 如圖420(b)所示，為適應(yīng)多刀加工，階梯軸各段長(zhǎng)度應(yīng)相似或成整數(shù)倍；直徑尺寸應(yīng)沿同一方向遞增或遞減，以便調(diào)整刀具。 (a) (b) 圖420 便于多刀加工(a) 錯(cuò)誤 (b) 正確 (a) (b) 圖421 便于多件連續(xù)加工(a) 錯(cuò)誤 (b) 正確 毛坯的確定在制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，正確選擇合適的毛坯，對(duì)零件的加工質(zhì)量、材料消耗和加工工時(shí)都有很大的影響。1．毛坯的種類(1) 鑄件鑄件適用于形狀較復(fù)雜的零件毛坯。較常用的是砂型鑄造，當(dāng)毛坯精度要求低、生產(chǎn)批量較小時(shí)，采用木模手工造型法；當(dāng)毛坯精度要求高、生產(chǎn)批量很大時(shí)，采用金屬型機(jī)器造型法。(2) 鍛件鍛件適用于強(qiáng)度要求高、形狀比較簡(jiǎn)單的零件毛坯。自由鍛毛坯精度低、加工余量大、生產(chǎn)率低，適用于單件小批生產(chǎn)以及大型零件毛坯。(3) 型材型材有熱軋和冷拉兩種。(4) 焊接件焊接件是根據(jù)需要將型材或鋼板等焊接而成的毛坯件，它簡(jiǎn)單方便，生產(chǎn)周期短，但需經(jīng)時(shí)效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。但因沖壓模具昂貴而僅用于大批大量生產(chǎn)。例如鑄鐵零件用鑄造毛坯；鋼質(zhì)零件當(dāng)形狀較簡(jiǎn)單且力學(xué)性能要求不高時(shí)常用棒料，對(duì)于重要的鋼質(zhì)零件，為獲得良好的力學(xué)性能，應(yīng)選用鍛件，當(dāng)形狀復(fù)雜力學(xué)性能要求不高時(shí)用鑄鋼件；有色金屬零件常用型材或鑄造毛坯。(3) 生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小大批大量生產(chǎn)中，應(yīng)采用精度和生產(chǎn)率都較高的毛坯制造方法。在單件小批生產(chǎn)中用木模手工造型或自由鍛來(lái)制造毛坯。(5) 充分利用新工藝、新材料為節(jié)約材料和能源，提高機(jī)械加工生產(chǎn)率，應(yīng)充分考慮精密鑄造、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金、異型鋼材及工程塑料等在機(jī)械中的應(yīng)用，這樣，可大大減少機(jī)械加工量，甚至不需要進(jìn)行加工，經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。因此，定位基準(zhǔn)的選擇是一個(gè)很重要的工藝問(wèn) 題。1．精基準(zhǔn)的選擇原則選擇精基準(zhǔn)時(shí)，主要應(yīng)考慮保證加工精度和工件安裝方便可靠。圖422所示的零件，設(shè)計(jì)尺寸為a和c，設(shè)頂面B和底面A已加工好(即尺寸a已經(jīng)保證)，現(xiàn)在用調(diào)整法銑削一批零件的C面。由于銑刀是相對(duì)于夾具定位面(或機(jī)床工作臺(tái)面)調(diào)整的，對(duì)于一批零件來(lái)說(shuō)，刀具調(diào)整好后位置不再變動(dòng)。這一誤差是由于所選的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的，這種定位誤差稱為基準(zhǔn)不重合誤差。從圖(c)中可看出，欲加工尺寸c的誤差包括△j和Ta，為了保證尺寸c的精度，應(yīng)使：△j＋Ta≤Tc 顯然，采用基準(zhǔn)不重合的定位方案，必須控制該工序的加工誤差和基準(zhǔn)不重合誤差的總和不超過(guò)尺寸c公差Tc。所以，在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相重合。 (a) (b) (c) 圖422 基準(zhǔn)不重合誤差示例 圖423 基準(zhǔn)重合安裝示意圖 (a) 工序簡(jiǎn)圖 (b) 加工示意圖 (c) 加工誤差 顯然，這種基準(zhǔn)重合的情況能使本工序允許出現(xiàn)的誤差加大，使加工更容易達(dá)到精度要求，經(jīng)濟(jì)性更好。而為了保證加工精度，有時(shí)不得不采取這種方案。這樣做可以簡(jiǎn)化工藝規(guī)程的制訂工作，減少夾具設(shè)計(jì)、制造工作量和成本，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期；由于減少了基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換，便于保證各加工表面的相互位置精度。箱體零件采用一面兩孔定位，齒輪的齒坯和齒形加工多采用齒輪的內(nèi)孔及一端面為定位基準(zhǔn)，均屬于基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。如圖424所示，磨削車床導(dǎo)軌面，用可調(diào)支承支承床身零件，在導(dǎo)軌磨床上，用百分表找正導(dǎo)軌面相對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)方向的正確位置，然后加工導(dǎo)軌面以保證其余量均勻，滿足對(duì)導(dǎo)軌面的質(zhì)量要求。(4) 互為基準(zhǔn)原則 當(dāng)對(duì)工件上兩個(gè)相互位置精度要求很高的表面進(jìn)行加工時(shí)，需要用兩個(gè)表面互相作為基準(zhǔn)，反復(fù)進(jìn)行加工，以保證位置精度要求。再如車床主軸的前錐孔與主軸支承軸頸間有嚴(yán)格的同軸度要求，加工時(shí)就是先以軸頸外圓為定位基準(zhǔn)加工錐孔，再以錐孔為定位基準(zhǔn)加工外圓，如此反復(fù)多次，最終達(dá)到加工要求。(5) 便于裝夾原則 所選精基準(zhǔn)應(yīng)保證工件安裝可靠，夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、操作方便。具體選擇時(shí)應(yīng)考慮下列原則：(1) 選擇重要表面為粗基準(zhǔn) 為保證工件上重要表面的加工余量小而均勻，則應(yīng)選擇該表面為粗基準(zhǔn)。因此，加工床身和主軸箱時(shí)，應(yīng)以導(dǎo)軌面或主軸孔為粗基準(zhǔn)。 (2) 選擇不加工表面為粗基準(zhǔn) 為了保證加工面與不加工面間的位置要求，一般應(yīng)選擇不加工面為粗基準(zhǔn)。如圖426所示的工件，毛坯孔與外圓之間偏心較大，應(yīng)當(dāng)選擇不加工的外圓為粗基準(zhǔn)，將工件裝夾在三爪自定心卡盤(pán)中，把毛坯的同軸度誤差在鏜孔時(shí)切除，從而保證其壁厚均勻。(4) 選擇較為平整光潔、加工面積較大的表面為粗基準(zhǔn) 以便工件定位可靠、夾緊方便。實(shí)際上，無(wú)論精基準(zhǔn)還是粗基準(zhǔn)的選擇，上述原則都不可能同時(shí)滿足，有時(shí)還是互相矛盾的。3．定位基準(zhǔn)選擇示例例41 圖427所示為車床進(jìn)刀軸架零件，若已知其工藝過(guò)程為：(1)劃線；(2)粗精刨底面和凸臺(tái)； (3)粗精鏜φ32H7孔；(4)鉆、擴(kuò)、鉸φl(shuí) 6H9孔。圖427 車床進(jìn)刀軸架解：第一