第3章 机械加工工艺规程的制订 学习指导.doc

1、1第 3 章 机械加工艺规程的制订一、本章知识要点及要求3.1 基本概念1了解生产过程和工艺过程的概念。2掌握机械加工工艺过程的组成部分及其工序、安装、工位、工步及走刀的概念。3掌握生产纲领和生产类型的概念，掌握各种生产类型的特点和确定生产类型的条件。4了解工件的装夹方法和获得尺寸精度、形状精度、位置精度的方法。5了解工艺规程的概念、作用、类型和文件格式。6了解制订工艺规程的基本要求、主要依据和制订步骤。例题 3.1 在成批生产条件下，加工如例题 3.1 图所示零件，其机械加工工艺过程如下所述：在车床上加工整批工件的小端端面、小端外圆（粗车、半精车） 、台阶面、退刀槽、小端孔（粗车、精车） 、

2、内外倒角；调头，在同一台车床上加工整批工件的大端端面、大端外圆及倒角；在立式钻床上利用分度夹具加工四个螺纹孔；在外圆磨床上粗、精磨 外圆。1206h试列出其工艺过程的组成，并确定各工序的定位基准，画出各工序的工序简图，用符号 标明加工面， 标明定位基准面，用数字注明所消除的不定度（自由度）数，其它用文字说明、工艺过程分析到工步。例题 3.1 图解：工序 I 车， （见例题 3.1 解答图 a） ，一次安装，工步为： (1)车端面； (2)粗车外圆；(3) 车台阶面；(4)车退刀槽；(5) 粗车孔；(6) 半精车外圆； (7)精车孔； (8)外圆倒角； (9)内圆倒角。工序车（见例题 3.1 解

3、答图 b） ，一次安装，工步为：(1)车端面；(2) 车外圆；(3)车内孔；(4) 倒角。工序钻（见例题 3.1 解答图 c） ，一次安装，4 个工位，工步为：(1)钻 4 个孔；(2) 攻 4 个螺纹孔。2工序磨（见例题 3.1 解答图 d） ，一次安装，工步为：(1)粗磨外圆；(2) 精磨外圆。例题 3.1 解答图 3.2 零件的工艺性分析1了解产品的工作原理和主要性能、明确零件在机器中的安装位置及作用。 2能根据零件图上主要表面的尺寸公差和技术要求，明确主要技术条件的合理性及关键性技术问题；能够对图纸的完整性、技术要求的合理性等方面问题提出必要的改进意见。3了解零件的结构对其机械加工工艺

4、过程的影响，并对零件的结构进行改进。4了解毛坯类型、特点和制造方法；了解选择毛坯时应考虑的因素，能够依据零件图和使用性能要求合理选择毛坯的类型。例题 3.2 指出例题 3.2 图零件结构工艺性不合理的地方，并提出改进建议。3例题 3.2 图答：例题 3. 2 图 a 底面较大，加工面积较大，加工量较大且不易保证加工质量，建议减少底面加工面的尺寸，如开一通槽。例题图 3.2b 中孔的位置距直壁的尺寸太小，钻孔时刀具无法切入，安装也不方便，故应该增大其距离。3.3 定位基准的选择1了解粗、精定位基准的概念。2掌握粗、精基准选择原则，能够根据零件图的技术要求，从保证零件精度要求出发，合理选择定位基准

5、。例题 3.3 如例题 3.3 图所示零件，若孔及底面 B 已加工完毕，在加工导轨上平面 A 时，应选择哪个面作为定位基准较合理？试列出两种可能的定位方案进行比较。例题 3.3 图解：加工导轨上平面 A 时，可能有两种定位方案：方案 1：以孔作为定位基准，符合基准重合的原则，但夹具结构复杂，刚性较差，工件安装不便。方案 2：以底面 B 定位，工件定位稳定，装夹简便可靠，刚性好。由于基准不重合，会产生基准不重合误差（ jb=0.2mm） ，显然加工质量不能保证。为此可提高前道工序的加工精度，即按尺寸 200.05来控制孔轴线到底面距离，本道工序尺寸按 400.05（A 面到 B 面距离）加工。比

6、较两方案，方案 2 比较合理。例题 3.4 例题 3.4 图所示零件的 A、B、C 面， mm 及 mm 孔均已加工。试分析加0.2710.3工 mm 孔时，选用哪些表面定位最合理？为什么？0.1824例题 3.4 图解：由例题 3.4 图可以看出两 mm 孔的位置尺寸的设计基准是底面 A 和孔 mm，同0.182 0.3时还隐含两 mm 孔同轴度及其孔心连线与 、 孔心连线的垂直度要求，因此，根0.182 0.30.271据基准重合原则，应选底面 A（定位元件为支承板） 、 mm（定位元件为圆柱销）和.mm（定位元件为削边销）作为定位基准。0.271例题 3.5 加工活塞的辅助精基准（例题

7、3.5 图的端面和止口）时，试选择合适的粗基准，并以两种可能的定位方案进行比较。要求活塞的壁厚差不大于 0.9mm。例题 3.5 图解：加工活塞的端面及止口时，可采用的粗基准有两种方案：方案 1：以活塞不加工的内腔定位来加工止口及端面，再以止口和端面定位加工外圆时，可以保证壁厚差较小，但夹具结构复杂，工件安装不便。方案 2：以活塞外圆为粗基准加工止口及端面，再以止口及端面加工外圆时，可使外圆的加工余量均匀，且夹具结构简单、可靠。但若毛坯精度不高时，可能难以保证壁厚差小于 0.9mm 的要求。因此，方案 2 只适用于大批生产中用金属模铸造的活塞。若为小批生产的活塞，因毛坯精度较低，只能采用方案

8、1。3.4 工艺路线的拟订拟定零件的机械加工工艺路线是制订工艺规程的一项重要工作。拟定工艺路线时需要解决的主要问题是：表面加工方法选择，划分加工阶段，组合工序，安排工序的先后顺序。1了解加工经济精度和表面粗糙度，能够综合考虑加工表面本身加工要求、零件材料的可加工性、生产类型、工件的形状和尺寸和现有生产条件等因素，依据零件各加工表面的技术要求来确定表面加工方法。2了解零件的加工工艺过程粗加工、半精加工、精加工和光整加工阶段的概念；理解划分加工阶段有利于保证加工质量、便于合理使用机床、便于安排热处理工序的作用。3了解工序分散和工序集中的特点；理解工序分散和工序集中原则的应用场合；能够根据生产纲领、

9、技术要求、现场的生产条件和产品的发展情况来综合考虑合理采用工序分散、工序集中原则。4理解先基准面后功能面、先面后孔、先粗后精和先主后次的机械加工工序安排的原则；了解热处理工序和辅助工序安排的原则。例 3.6 试拟定例题 3.6 图所示小轴的单件小批生产和大批大量生产的机械加工工艺规程，并分析每5种方案的工艺过程组成。例题 3.6 图解：零件的机械加工工艺规程如例题 3.6 表 a 和 b 所示。例题 3.6 表 a 阶梯轴加工工艺过程（单件小批生产）工序 工序内容 所用设备1车一端端面，打中心孔调头车另一端面，打中心孔车床2车大端外圆及倒角调头车小端外圆及倒角车床3 铣键槽、去毛刺 铣床例题

10、3.6 表 b 阶梯轴加工工艺过程（大批大量生产）工序 工序内容 所用设备1 铣端面，打中心孔 铣端面打中心孔机床2 车大端外圆及倒角 车床3 调头车小端外圆及倒角 车床4 铣键槽 键槽铣床5 去毛刺 钳台从表中可看出，随零件生产类型的不同，工序的划分及每一个工序所包含的加工内容是不同的。在例题表 3.6a 中，车完一个工件的大端外圆和倒角后，立即调头车小端外圆及倒角，这是一个工序。而在例题表 3.6b 中，是在车完一批工件的大端外圆和倒角后再调头车小端外圆和倒角，加工内容没有连续进行，故是两个工序。另外，去毛刺的工作在单件小批生产中由铣工在加工后顺便进行。而在大批大量生产中，由于生产率较高，

11、铣工忙于装卸工件及操作机床，因此，需另设一道工序来专门清除毛刺。例 3.7 试拟订例题 3.7 图所示零件加工的工艺路线。例题 3.7 图 分析：该零件属于典型的轴类零件。零件使用6性能没有提出特殊要求，材料为 40Cr，且生产 10 件属于单件小批生产，故可以采用热扎圆钢下料；其中主要加工面有 外圆， 外圆， 外圆，左端齿形面、8 级精a286R0.4h、 a256R0.4h、 a327R1.6f、度、齿顶和分度圆表面粗糙度为 和 ，根据加工精度和表面粗糙度选择即可；此外，各外圆3.1.对轴线有 0.03mm 的跳动要求，例题图 3.7 中已给出中心孔要求，加工中采用轴线作为定位基准，在一次

12、安装中加工多个表面，此项要求很容易满足；大多数表面的热处理为调质处理，不需考虑热处理对加工顺序的影响，对于齿形有淬火要求，故齿形精加工宜选择磨削类方法。解：该零件的工艺路线如下：下料车端面、钻顶尖孔粗车调质处理半精车滚齿齿面淬火配钻销孔铣键槽珩齿粗磨 、 、 外圆精磨 、 外圆检验286h5327f286h5入库。常见错误解析：在做本题时，经常会将“车端面、钻顶尖孔”这一工序漏掉。主要原因在于对于安排加工顺序的原则理解不够，尤其是“基准先行” ；实际上轴类零件加工中， “车端面、钻顶尖孔这一工序体现了“基准先行”和“先面后孔”两个原则。例 3.8 试拟订例题 3.8 图所示零件成批生产的工艺路

13、线，并指出各工序的定位基准。例题 3.8 图分析：该零件属于典型的盘类零件。零件使用性能没有提出特殊要求，材料为 HTl50，属于成批生产，故毛坯采用铸造毛坯；其中主要加工面有 孔， 孔，根据加工精a207R1.6H、 a307R1.6H、度和表面粗糙度选择即可。中心轴线为设计基准，且 孔精度较高，因此可以作为主要定、位基准面。答：该零件的工艺安排如例题 3.8 表所示。例题 3. 8 表 零件成批生产的工艺路线工序 工序内容 定位基准1 车端面、钻、扩、铰 基准孔207H外圆、端面2 车另一端面及外圆 内孔和端面73 插键槽 内孔和端面4 钻、扩、铰 孔3107H内孔和端面5 检验第一道工序

14、采用外圆面作为定位基准，其他工序则均采用 孔及一个端面作为定位基准。207常见错误解析：在第一道工序时往往对于 孔只进行钻削，然后即以其定位加工其他表面。主207要原因是认为加工中一定要划分加工阶段。其实对于一个结构相对简单而且没有热处理要求的零件而言，加工阶段的划分是相对也是比较模糊的；比如在加工基准时，往往为了保证定位精度，基准面的精度一般要求较高，以保证加工质量，是不是就不满足划分加工阶段的原则了，其实不然。问题的出现仍然是因为没能很好地对所学知识融会贯通，缺少灵活运用的能力。3.5 确定加工余量、工序尺寸及公差1了解加工总余量和工序余量的概念和两者之间的关系；理解解影响工序余量的因素和

15、确定加工余量的三种方法。2掌握基准重合情况下确定工序尺寸与公差的“逆推法” 。例题 3.9 试计算例题 3.9 图所示小轴的大端外圆表面加工中各道工序的工序尺寸及公差。已知零件材料为热轧圆钢，工件装夹在顶尖上加工，零件的加工过程如下：（1）下料；（2）车端面，打中心孔；（3）粗车各面；（4）精车各面；（5）热处理；（6）研磨中心孔；（7）磨削外圆。例题 3.9 图解：由题意可知大端外圆 mm 的加工方案是：热轧棒料粗车精车磨削。根据加工方0 13.28案，先查表，后计算，从最终工序逐步往前推算。1确定各加工工序的加工余量查工艺手册，各工艺方法的加工余量大体为：研磨余量为 0.01mm，精磨余量

16、为 0.1mm，粗磨余量为0.3mm，半精车余量为 1.lmm，粗车余量为 4.5mm。根据热轧棒料粗车精车磨削的工艺过程，可取：磨削余量为 0.3mm，精车余量为 0.9mm，粗车余量为 2.8mm，棒料的直径为 32mm。2计算各加工工序基本尺寸从最终加工工序开始，即从设计尺寸开始，到第一道加工工序，逐次加上每道加工工序余量，可分别得到各工序基本尺寸(包括毛坯尺寸 )。8磨削后的工序基本尺寸为 mm，其它各工序基本尺寸依次为： 28精车后的工序尺寸：28mm0.3mm=28.3mm粗车后的工序尺寸：28.3mm+0.9mm=29.2mm毛坯（热轧棒料）尺寸：29.2mm2.8mm32mm3

17、确定工序尺寸公差除终加工工序的公差按设计要求确定以外，其它各加工工序按各自所采用加工方法的加工经济精度确定工序尺寸公差。磨削后应达到零件图的要求： ，Ra1.6m；精车后经济精度为 IT100.084mm，粗车后经0.1328济精度为 IT120.21mm4按“入体原则”标注工序尺寸公差根据上述经济加工精度查公差表，将查得的公差数值按“入体原则“标注在工序基本尺寸上。磨削后工序尺寸及公差 mm，Ra1.6m ；精车后及公差 mm，Ra6.3m；粗车后的工序尺0.1328 0.8423寸 mm，Ra25m ；毛坯尺寸及公差为 mm.0.219 0.4755.6 工艺尺寸链加工过程中，工件的尺寸在

18、不断地变化，由毛坯尺寸到工序尺寸，最后达到设计要求的尺寸。这些尺寸之间存在一定联系，应用尺寸链理论揭示它们之间的内在关系，掌握它们的变化规律是合理确定工序尺寸及其公差和计算各种工艺尺寸的基础。1了解尺寸链的内涵、特征和尺寸链的组成；理解封闭环、增环和减环的概念；掌握尺寸链图的绘制方法，掌握尺寸链的封闭环、增环和减环判断方法。2了解尺寸链的计算方法极值法和概率法的应用场合；掌握极值法计算公式：（5.7.1）1nmjjzZoA（5.7.2）1max1inmininaxaxjjzojjz（5.7.3）11nmjjzojjzESIES （5.7.4）1nioLT式中 A0、A 0max 和 A0min

19、封闭环的基本尺寸、最大极限尺寸和最小极限尺寸；Az、 Azmax 和 Azmin增环的基本尺寸、最大极限尺寸和最小极限尺寸；Aj、A jmax 和 Ajmin减环的基本尺寸、最大极限尺寸和最小极限尺寸；9ES0、ES z 和 ESj封闭环、增环和减环的上偏差；EI0、EI z 和 EIj封闭环、增环和减环的下偏差；m 增环数；n 尺寸链总环数。ToL封闭环的极值公差；Ti组成环的公差。3掌握几种典型工艺尺寸链的分析计算方法与应用，如工艺基准与设计基准不重合工艺尺寸链的建立和计算；从待加工的设计基准标注工序尺寸时的工序尺寸换算方法；余量校核的方法和工序尺寸综合计算方法。4了解工艺尺寸跟踪图表法及

20、其解算步骤。例 3.10 例题 3.10 图 a 所示工件，成批生产时以端面 B 定位加工表面 A，保证尺寸 ，试标0.21m注铣此缺口时的工序尺寸及公差。例题 3.10 图解：分析：表面 A 的位置尺寸是由 C 面标注的。表面 C 为表面 A 的设计基准。铣缺口的定位基准为B 面，故设计基准与定位基准不重合，需进行工艺尺寸换算。工序尺寸应由 B 面标出。确定封闭环。 设计尺寸 在铣缺口工序中间接得到，故为封闭环。0.21m建立工艺尺寸链，并查找组成环和判别增、减环。建立工艺尺寸链图如例图 3.10 b)所示。其中，和 为增环， 为减环。3L21L计算中间工序尺寸及偏差 由竖式法(如例题 3.

21、10 表) 求解该尺寸链得：mm。10.534L例题 3.10 表 工艺尺寸链计算表环的名称 基本尺寸 上偏差 下偏差L1 (减环) -60 +0.05 -0.05L2 (增环) 30 +0.05 0L3 (增环) 40 0.10 0.05L0 10 0.2 0例题 3.11 在例题 3.11 图 a 中所示的偏心零件中，表面 A 要求渗碳处理，渗碳层深度规定为0.50.8mm，零件上与此有关的加工过程如下：（1）精车 A 面，保证尺寸 mm；（2）渗碳处理，01.6控制渗碳层深度为 H1；（3）精磨 A 面，保证尺寸 mm；同时保证渗碳层深度达到规定的要求。016.82510试确定 H1 的

22、尺寸及公差。例题 3.11 图解：根据工艺过程，可建立尺寸链如例题 3.11 图 b 所示。在尺寸链中， mm， 01.53Rmm， mm。其中 为经过磨削加工后，零件上渗碳层的深度，是间接获得02.819R0.35H0H的尺寸，因而是尺寸链的封闭环。 为增环， 为减环。由竖式法（如例题 3.11 表）计算可得：12R、1mm。0.25187H例题 3.11 表环的名称 基本尺寸 上偏差 下偏差R1(减环) -13.1 +0.05 0R2(增环) 12.9 0 -0.008H1(增环) 0.7 +0.25 +0.008H0 0.5 +0.3 0例题 3.12 加工如例题 3.12 图所示轴套零

23、件，其部分工序如下：工序 5 精车小端外圆、端面及肩面；工序 10 钻孔；工序 15 热处理；工序 20 磨孔及底面；工序 25 磨小端外圆及肩面。试求工序尺寸 A、B 及其极限偏差。例题 3.12 图解：由轴套零件加工工序可知,设计尺寸 mm 和 mm 是间接获得的尺寸为封闭环，分别0.325.0311以 mm 和 mm 为封闭环建立工艺尺寸链如例题 3.12 解答图。0.312L025.3L例题 3.12 解答图 (1) 以 为封闭环建立尺寸链如例题 3.12 解答图 a 所示， 、 增环， 为减环。由竖0.312L 1L2B式法(如例题 3.12 解答表 a)计算可得： mm。0.129

24、B例题 3.12 解答表 a）环的名称 基本尺寸 上偏差 下偏差(减环)B-29 +0.1 0(增环)1L26 +0.1 0(增环)2 26 +0.1 0023 +0.3 0(2) 以 为封闭环建立尺寸链如例题解图 3.12b）所示，A、 、 增环， 为减环。25.3 3L2B由竖式法( 如例题 3.12 解答表 b)计算可得： mm。0.23A例题 3.12 解答表 b）环的名称 基本尺寸 上偏差 下偏差(减环)B-29 +0.1 0A3.3 0 -0.2(增环)3L5.2 +0.1 -0.1(增环)2 26 +0.1 005.5 +0.3 -0.3故 mm， mm 。.20.19B3.7

25、时间定额和提高生产率的工艺途径1了解时间定额的概念及作用；了解基本时间、辅助时间、布置工作地时间、休息与生理需要时间和准备与终结时间。2掌握从时间定额的组成中寻求提高生产率的工艺途径。 例题 3.13 车削一 mm、长 180mm 的外圆表面。采用主偏角为 45的硬质合金外圆车刀，切削40速度 ms，切削深度 mm，进给量 mmr。试计算该工序的基本时间。1.5v2.5pa0.4f解： 7164.10Dvn ）（ min/由机械加工工艺设计手册查的车外圆切入、切出长度为： （mm）1(23(23.5 ） = ） =4. 5tgpraLtg12（ mm）235L取 125()4()，Lm因此该工

26、序的基本时间为（mm）6.0714.5821fnt基3.8 工艺过程的技术经济分析制定机械加工工艺规程时，通常应提出几种方案。这些方案都应满足工件的精度、表面质量设计要求和其他技术要求，而其生产率和成本则会有所不同。为了选取最佳方案，需进行技术经济性分析。1了解生产成本和工艺成本、可变费用和不变费用的概念；理解零件全年工艺成本和零件单件工艺成本概念；理解生产成本与年产量的关系；掌握不同工艺方案经济性比较的方法2了解技术经济指标的概念及作用。3.9 典型零件加工1了解轴类、箱体类、齿轮的结构特点及主要技术条件。2了解不同生产类型轴类、箱体类、齿轮的加工特点和机械加工工艺路线。3了解轴类、箱体类、

27、齿轮的机械加工工艺过程分析方法。三、习题与思考题提示3.1 某机床厂年产 CA6140 车床 2000 台，已知机床主轴的备品率为 14，机械加工废品率为 4，试计算机床主轴的年生产纲领并说明属于何种生产类型，工艺过程有何特点?（提示：主轴年产量为：N Qn(1)（1 ）20001（114） （14）2372件。主轴属于中型零件，按生产类型和生产纲领的关系查表，应属于大批生产。其工艺特点符合大批生产的特点。 ）3.2 某厂生产 295 柴油机，年产量是 2000 台，已知其连杆的备品率为 20、机械加工废品率为1，试计算连杆的年生产纲领，并说明其生产类型及工艺特点。 （提示：每台柴油机上连杆数

28、量是 2，连杆年产量 NQn(1) （ 1 ）20002（120） （11）4848（件） ，连杆属于中型机械的轻型零件，按生产类型和生产纲领的关系查表，应属于成批生产。其工艺特点符合成批生产的特点）3.3 零件图的工艺分析通常包括哪些内容？工艺分析有何作用?（答：零件图的工艺分析包括：了解产品的工作原理和主要性能、明确零件在机器中的安装位置及作用；分析零件图上主要表面的尺寸公差和技术要求，明确主要技术条件的合理性及关键性技术问题；审查零件的结构工艺性；检查零件图的完整性(尺寸、视图、技术条件等 )。零件图的工艺分析是制订工艺规程的准备工作，着重了解、分析设计对象，为工艺设计打下基础。工艺审查

29、中可对不合理的设计提出修改意见，会同有关设计部门共同研究，按规定手续进行必要的修改。 ）3.4 毛坯选择与机械加工有何关系？试举例说明选择不同的毛坯种类和毛坯质量对零件的加工工艺、加工质量、生产率、零件的性能及成本有明显的影响。 （答：正确地选择毛坯种类和质量与机械加工有密13切关系。若毛坯质量高，则机械加工的工序数量少，加工工时少，可节约材料、降低成本，而且零件的加工质量也有保证。但毛坯质量高往往需要用较复杂的毛坯工艺和昂贵的设备，增加了毛坯成本。因此应根据生产类型和具体生产条件决定，正确处理两者的矛盾。 ）3.5 如题 3.5 图所示的毛坏，在铸造时内孔 2 与外圆 1 有偏心。如果要求获

30、得：（1）与外圆有较高同轴度的内孔，应如何选择粗基准?（2）内孔 2 的加工余量均匀，应如何选择粗基准? （解：(1)用不需加工的外圆 1 作粗基准，用三爪卡盘夹持外圆 1，加工内孔 2，此时虽然加工余量不均匀，但内孔与外圆同轴度较高，壁厚均匀、与外形对称。(2)如果要求内孔的加工余量均匀，可用四爪卡盘夹住外圆 1，然后按内孔 2 找正。此时，加工余量均匀，但加工后的内孔与外圆不同轴，壁厚不均匀。）题 3.5 图3.6 试分析说明题 3.6 图中各零件加工主要表面时的定位基准（粗基准、精基准）应如何选择？ 题 3.6 图（解：连杆：粗基准端面及大小头外圆。精基准端面及大小头孔（32H7、20H

31、7 ） 。轴承座：粗基准底座上面，外圆 32。精基准底座下面。轴承座：粗基准外圆 80，座体上面。精基准孔 A、座体下面（大端面）及小孔 17。 ）3.7 试分析下列加工情况的定位基准：（1）拉齿坯内孔时；（2）珩磨连杆大头孔时；（3）无心磨14削活塞销外圆时；（4）用浮动镗刀块精镗内孔时；（5）超精加工主轴轴径时；（6）箱体零件上攻螺纹时；（7）用与主轴浮动连接的铰刀铰孔时。 （提示：都是以加工面本身作为定位基准，即自为基准。 （1） 、（2） 、 （4） 、 （6） 、 （7）中的定位基面是孔；（3） 、 （5）的定位基面是外圆。 ）3.8 写出小批生产题 3.8 图所示螺钉零件的机械加工

32、工艺过程(包括工序、 安装、工步、走刀、工位) ，工件的毛坯为圆棒料。题 3.8 图工艺过程安排如题 3.8 表 题 3.8 表 螺钉零件的机械加工工艺过程工序 安装 工 步 走刀 工位(1)车端面 A 1(2)车外圆 E 1(3)车螺纹外径 D 3(4)车端面 B 1(5)倒角 F(6)车螺纹 61车削1（三爪卡盘）(7)切断 1(1)车端面 C 12车削1（三爪卡盘） (2)倒棱 G 13铣削1（旋转夹具） (1)铣六方（复合工步） 3 33.9 在小批生产条件下，加工一批直径为 mm，长度为 50mm 的光轴，材料为 45 钢，表面粗01.2糙度为 Ra0.2m，试确定其加工方法。 （提

33、示：粗车半精车粗磨精磨研磨）3.10 编写题 3.10 图所示的盘状零件在单件小批生产和中批生产时的工艺路线，工件材料为 Q235。题 3.10 图（解：单件小批生产的工艺过程如题解 3.10 表 a，中批生产的工艺过程如题解 3.10 表 b。 ）15题解 3.10 表 a 单件小批生产的工艺过程工序 工序内容 所用设备1 车端面 C 及外圆 200mm，镗孔 mm，内孔倒角；074.6调头，车端面 A，内孔倒角，车 96mm 外圆，车端面 B车床2 插键槽 插床3 划线 平台4 钻孔、去毛刺 钻床题解 3.10 表 b 中批生产的工艺过程工序 工序内容 所用设备1 车端面 C，镗孔 mm，

34、内孔倒角074.6 车床2 车外圆 200mm、 96mm 外圆、端面 A、B ，内孔倒角 车床（胀力心轴）3 拉键槽 拉床4 钻孔 钻床（钻模）5 去毛刺 钳工台3.11 试拟定题 3.11 图所示零件的机械加工工艺路线(包括工序名称、加工方法、定位基准) ，已知该零件毛坯为铸件(孔未铸出)，成批生产。 （答案：该零件的机械加工工艺路线如题解 3.11 表所示。 ）题 3.11 图题解表 3.11工序号 工序名称 工序简图 工序内容0 铸 铸清砂退火检验1 车 三爪自定心卡盘夹持粗、精车 A粗、精镗孔 36mm，成倒角2 铣 铣大端面铣小端面3 钻、扩、铰钻-扩-铰孔 15mm，成164 插

35、 插键槽 10mm5 钳 去毛刺，倒棱边6 检验 按图样要求检验3.12 题 3.12 图所示套筒零件的内外圆柱面（ A、 B、 C、 D）间有较高的同轴度要求，端面M、 N、 P、 Q 间有较高的平行度要求，且端面与外圆、内孔间有较高的垂直度要求。制定此零件小批生产的工艺规程时应遵循什么原则？工件的位置精度如何保证？ 题 3.12 图（解：在制定套筒的工艺规程时，应遵循工序集中原则。在一次安装中尽可能加工多个表面，以保证各表面之间的位置精度要求。一般可按下列顺序加工：（1）以外圆 A 及 M 面定位，一次安装加工Q 面，外圆 D 及 N 面，内孔 C。 （2）调头安装，以内孔 C 及 Q 面

36、定位，加工 M 面，外圆 A、孔 B 及面 P。 ）3.13 有一阶梯轴毛坯如题 3.13 图所示，现要两次装夹车外圆，试选择粗、精基准，并说明理由。题 3.13 图（解：应以小端 55 外圆为粗基准，车大端 108 的外圆至 100。然后再以 100 的外圆为精基准加工 55 外圆至 50。因为大小端外圆的偏心距是 3mm，大端外圆的单边余量为 4mm（直径余量8mm） ，因此大端外圆的余量足够；而小端外圆的单边余量仅有 2.5mm（直径余量为 5mm） ，小于大小端外圆的偏心距，若先夹大端 108 的外圆车小端外圆 50，小端外圆的直径余量可能不够，大小端外圆17的偏心难以得到充分补偿，会

37、出现局部黑皮，不能保证加工质量的要求。 ）3.14 某零件上有一孔 mm，表面粗糙度为 Ra1.6m ，孔长 60mm，材料 45 钢，热处理淬火0.36HRC42，毛坯为锻件。设孔的加工工艺过程是：（1）粗镗；（2）半精镗；（3）热处理；（4）磨孔。试求各工序尺寸及其公差。 （解：各工序尺寸及其公差如题 3.14 表所示。 ）题解 3.14 表 单位：mm工序名称 工序基本尺寸 工序余量 加工经济精度 加工经济表面粗糙度 工序尺寸及其公差磨孔 60 0.5 IT7=0.03 Ra0.4m 03.6半精镗孔 59.5 1.5 IT10=0.12 Ra3.2m 1259粗镗孔 58 4 IT13

38、=0.46 Ra12.5m .408毛坯孔 54 6 2 3.15 单件加工题图 3.15 所示工件，材料为 45 钢，若底平面已加工好了，现欲加工上平面，其尺寸为 mm，表面粗糙度为 Ra0.4m 。若平面的加工工艺过程是：粗铣精铣粗磨精磨。试求各03.58工序的工序尺寸及其公差。 （答案：各工序尺寸及其公差如题解表 3.15 所示。 ）题 3.15 图题解表 3.15 单位：mm工序名称 工序余量 工序基本尺寸 经济精度及表面粗糙度 工序尺寸及其公差精磨 0.05 79.97 IT6=0.019 Ra0.4m 0.197粗磨 0.20 80.02 IT7=0.030 Ra1.6m 328精

39、铣 0.65 80.22 IT10=0.12 Ra6.3m .0粗铣 3.1 80.87 IT13=0.46 Ra25m 46毛坯 4 83.97 2 3.16 题 3.16 图所示的轴承座零件，除 B 面外，其它尺寸均已加工完毕。加工 B 面时以表面 A 定位，并作为加工时的测量基准，试计算工序尺寸。 （答案： mm。 ）0-.1题 3.16 图3.17 题 3.17 图所示为零件简图，其内、外圆均已加工完毕，外圆尺寸为 mm，内孔尺寸为0.19mm。现铣键槽，其深度要求为 mm，该尺寸不便直接测量，为检验槽深是否合格，可直接测0.56 0.3518量哪些尺寸？试标出它们的尺寸和公差。 （答

40、案：可测量从外圆下母线至键槽底部的尺寸，为mm；还可测量从内孔上母线至键槽底部的尺寸，为 mm。 ）0.1385A 0.75231A题 3.17 图 零件简图3.18 题 3.18 图所示工件的部分工艺过程为：以端面 B 及外圆定位粗车端面 A，留精车余量mm，镗内孔至 C 面。然后以尺寸 mm 定距装刀精车端面 A。孔的深度要求为0.54 0.56220.10mm。试求粗车端面 A 及镗内孔深度的工序尺寸 L1、L 2 及其公差。 （答案： mm；01.564Lmm。 ）2.4L题 3.18 图3.19 题 3.19 图为在齿轮上加工内孔和键槽的有关尺寸，其加工顺序如下：（1）拉内孔至 mm

41、；0.25137D（2）拉键槽保证尺寸 ，这时的工序尺寸只能从留有磨削余量的内孔下母线标注；x（3）热处理（不考虑热处理后内孔的变形误差） ；（4）磨内孔，保证设计尺寸 mm，考虑到磨孔后的中心（磨孔时是以齿轮节圆来定位的）0.354不可能与拉孔中心重合，设同轴度误差为 0.03mm，即 e=00.03mm。试求拉键槽的工序尺寸 x。（答案： mm。 ）0.16582x19题 3.19 图3.20 一个零件如题 3.20 图 a 所示。设加工此零件端面的有关尺寸如题 3.20 图 b、c 所示，零件经过这些工序的加工后，轴向尺寸符合零件图的要求。试确定各工序的轴向尺寸 H2、H3 、H4。 （

42、答案：mm； mm； mm。 ）0.124H03.20.243H题 3.20 图3.21 题 3.21 图所示为某轴径衬套，内孔 mm 的表面需经渗氮处理，渗氮层深度要求为04.150.30.5mm（即单边为 mm，双边为 mm） 。其加工顺序如下：2.034.06工序 1：初磨孔至 mm，Ra0.8m 。4.761工序 2：渗氮，渗氮的深度为 l。工序 3：终磨孔至 mm，Ra0.8m 。04.5并保证渗氮深度为 0.30.5mm，试求终磨前渗氮层深度 t 及其公差。（答案：双边渗氮深度 mm。 ）0.328t题 3.21 图203.22 如题 3.22 图 a 所示，以工件底面 1 为定位

43、基准，镗孔 2，然后以同样的定位基准，镗孔 3。设计尺寸 mm 不是直接获得的，试分析：0.452(1)加工后，如果 mm， mm，尺寸 是否能得到保证?0.216A02.2350.45(2)如果在加工时确定 的尺寸为 mm， 为何值时才能保证尺寸 mm 的精度?.A0.452（答案：建立工艺尺寸链如题 3.22 图 b 所示。其中 为封闭环。 （1）尺寸 mm 得不0.454.052到保证。 （2）当 mm，可保证 mm。 ）0.52-A=34.052题 3.22 图3.23 采用火花磨削方法加工某齿轮轴的端面如题 3.23 图 a 所示，其前后有关的工序为：(1) 精车工序，以精车过的 A

44、 面为基准精车 B 面，保持工序尺寸 L1；精车 C 面，保持工序尺寸 L2。(2) 在热处理后的磨削工序中，对 B 面进行磨削，控制磨削余量为 Z=0.10.02mm 要求满足设计尺寸 mm，0.1745mm。求车削工序的尺寸 L1 和 L2。 （答案： mm； mm。 ）0.523 01.134582.68题 3.23 图3.24 针阀体零件的工件图和部分加工工序如题 3.24ad 图所示。在第三道工序精磨端面时有多尺寸保证问题。由于端面要求高，其精加工安排在最后。但只能标注一个尺寸，其它尺寸则要通过换算来间接保证。试求工序尺寸 L 和精磨余量 Z 的数值。 （答案：精磨余量 mm；工序尺

45、寸0.185Zmm。 ）0.725L21题 3.24 图3.25 如题 3.25 图 a 所示的轴类零件，在卧式铣床上，采用调整法且用两把铣刀组合在一起同时加工两个槽。当此工序以大端端面为轴向定位基准时，根据零件图重新标注工序尺寸 A。 （答案：mm）0.356A题 3.25 图3.26 某零件的最终尺寸要求如题 3.26 图 a 所示，其加工顺序如题 3.26 图 b 所示。求钻孔工序尺寸F。 （答案： mm）14.650题 3.26 图3.27 题 3.27 图为某轴承套的几个工序加工简图。其中工序 1 为加工外圆及端面，工序 2 为加工内孔，22工序 3 为加工外圆及端面。求工序中端面的加工余量 Z。 （答案： mm）0.134题 3.27 图3.28 题 3.28 图 a 为轴套零件图，图 b 为车削工序图，图 c 为钻孔两种定位方案的工序简图。钻孔时为保证设计尺寸 100.1。(1) 试计算这两种定位方案的工序尺寸 A1 及 A2；(2) 确定钻孔时更好的定位方案，并计算该方案的工序尺寸。 （答案：(1) mm； mm。 （2）定位方案如题 3.44 解0.518A02.5答图所示， mm。 ）310.A题 3.28 图题 3.28 解答图