第 七 章 机械加工工艺规程的制定
第一节 工艺路线的拟定
一、定位基准的选择
定位基准
粗基准
精基准
用毛坯表面作
的定位基准
用已经加工过
的表面作的定
位基准
一、定位基准的选择
1.精基准的选择
选择精基准时，应从整个工艺过程
来考虑，如何保证工件的尺寸精度和
位置精度，并使工件装夹方便可靠。
1.精基准的选择
1), 基准重合, 原则
应尽量选择被加工表面的设
计基准作为精基准，这样可以
避免基准不重合而引起的定位
误差。
1.精基准的选择
1), 基准重合, 原则
图 7-8 车床床头箱
1.精基准的选择
2), 基准统一,原则
应选择各加工表面都能共同使用的定位
基准作为精基准。这样，便于保证各加工
表面间的相互位置精度，避免基准转换所
产生的定位误差，并简化夹具的设计和制
造工作。
1.精基准的选择
2), 基准统一,原则
图 7-9 柴油机机体
1.精基准的选择
3), 互为基准,原则
当两个表面相互位置精度要求很高，
可以采取互为精基准的原则，反复多
次进行精加工。
1.精基准的选择
4), 自为基准,原则
在有些精加工或光整加工工序中，
要求余量尽量小而均匀，在加工时就
尽量选择加工表面本身作为基准。
1.精基准的选择
4), 自为基准,原则
图 7-10 在自为基准条件下磨削车床床身导轨面
2.精基准的选择
5) 一定要保证工件定位准确，夹紧稳定
可靠，夹具结构简单，工人操作简便。
2.粗基准的选择
图 7-11 床身加工粗基准的两种方案比较
1) 若工件必须首先保证某重要表面的加工余量
均匀，则应选择该表面为粗基准。
2.粗基准的选择
1) 若工件必须首先保证某重要表面的加工余量
均匀，则应选择该表面为粗基准。
图 7-11 床身加工粗基准的两种方案比较
2.粗基准的选择
2) 在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况
下，若零件的所有表面都要加工，则应以加工余
量最小的表面作为粗基准。
图 7-12 阶梯轴粗基准的选择
图 7-13 以不加工表面为粗基准
2.粗基准的选择
3)在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若
零件有的表面不需要加工，则应以不加工表面中与加
工表面的位置精度要求较高的表面为粗基准。
2.粗基准的选择
4)选作粗基准的表面，应尽可能平整和光洁，不
能有飞边、浇口、冒口及其它缺陷，以便定位
准确、装夹可靠。
2.粗基准的选择
5)一般只使用毛坯表面作一次粗基准，以后不再
重复使用。
二、加工方法的选择
选择加工方法应考虑的因素：
1） 各加工表面所要达到的加工技术要求；
2） 工件所用材料的性质, 硬度和毛坯的质量；
3） 零件的结构形状和加工表面的尺寸；
4） 生产类型；
5） 车间现有设备情况；
6） 各种加工方法所能达到的经济精度和表面粗
糙度等 。
加工方法选择的原则
1.所选的最终加工方法的经济精度及表
面粗糙度要与加工表面的精度和表面
粗糙度要求相适应
P298 表 8-6 （内孔加工）
P286 表 8-3 （外圆加工）
P172 图 5-2 （平面加工）
二、加工方法的选择
2.所选加工方法要能保证加工表面的几
何形状精度和表面相互位置精度要求
P229 表 7-7 表 7-8 表 7-9
二、加工方法的选择
3.所选加工方法要与零件的结构、加工
表面的特点和材料等因素相适应
二、加工方法的选择
4.所选 加工方法要与企业的生产类型相
适应
二、加工方法的选择
5.加工方法要与工厂现有生产条件相适
应
三、加工阶段的划分
1.粗加工阶段
2.半精加工阶段
3.精加工阶段
4.光整加工阶段
划分加工阶段的原因有：
1）为了保证加工质量。
2）可以及早发现毛坯缺陷，以便及时报废
或修补，避免继续加工造成浪费。
3）可以合理使用机床设备。
四、工序内容的合理安排
1.工序集中
如果 在每道工序中所安排的加工内容多，
则一个零件的加工就集中在少数几道工序
里完成，这样，工艺路线短，工序少，称
为工序集中。
四、工序内容的合理安排
2.工序分散
如果 在每道工序中所安排的加工内容少，
把零件的加工内容分散在很多工序里完成，
则工艺路线长，工序多，称为工序分散。
四、工序内容的合理安排
工序集中的特点：
1) 在工件的一次装夹中，可以加工多个表面。
这样，可以减少安装误差，较好地保证这些
表面之间的位置精度；同时可以减少装夹工
件的次数和辅助时间。
2) 可以减少机床的数量，并相应地减少操作
工人，节省车间面积，简化生产计划和生产
组织工作。
3） 由于要完成多种加工，机床结构复杂、精
度高,成本也高。
四、工序内容的合理安排
工序分散的特点：
1) 机床设备、工装、夹具等工艺装备的
结构比较简单，调整比较容易，能较
快地更换、生产不同的产品。
2) 对工人的技术水平要求较低 。
五、安排加工顺序的原则
1.机械加工工序的安排
1）先基面后其它
2）先主后次
3）先粗后精
4）先面后孔
五、安排加工顺序的原则
2.热处理工序的安排
1） 预备热处理,为了改善工件材料机械性能和切削加
工性能的热处理（正火、退火、调质），应安排 在
粗加工以前或粗加工以后，半精加工之前进行 ；
2） 时效处理,为了消除工件内应力的热处理，安排 在
粗加工以后，精加工以前进行 ；
3） 最终热处理,为了提高工件表面硬度的淬硬处理，
一般都安排 在半精加工之后，磨削等精加工之前进
行 ；
五、安排加工顺序的原则
2.热处理工序的安排
4）当工件需要 渗碳淬火 时，由于高温渗碳会使工件产
生较大的变形，故常 将渗碳工序放在次要表面加工之
前进行，待次要表面加工完毕之后再进行淬火,以减
少次要表面的位置误差；
5） 氮化、氰化 等热处理工序，可根据零件的加工要求
安排 在粗、精磨之间或精磨之后进行；
6）表面装饰性 镀层、发兰、发黑 处理，一般都安排 在
机械加工完毕之后进行。
五、安排加工顺序的原则
3.辅助工序的安排
如,检验工序
动平衡
去磁
去毛刺
倒钝锐角边
六、拟定工艺路线举例
例,图 7-14所示方头小轴，中批生产，材料为 20Cr，
要求 ?12h7 mm段渗碳（深 0.8mm~1.1mm）,淬火硬
度为 50 HRC ~55 HRC,试拟定其工艺路线 。
图 7-14 方头小轴
六、拟定工艺路线举例
1.分析零件图 ;
2,加工方法 ;
3,拟订工艺路线 。
图 7-14 方头小轴
表 7-10 方头小轴制造工艺路线
下料,20Cr钢棒 ?22mm× 470mm若干段
粗
加
工
1 车 车右端面及右端外圆, 留磨余量每面 0.2mm(?7mm不车 ),按长度
切断, 每段切留余量 (2~3)mm。
2 车 夹右端柱段, 车左端面, 留余量 2mm； 车左端外圆至 ?20mm。
3 检验
4 渗碳
半
精
加
工
5 车 夹左端 ?20mm段, 车右端面, 留余量 1mm,打中心孔；车 ?7mm
,?12mm圆柱段 。
6 车 夹 ?12部分, 车左端面至尺寸, 打中心孔 。
7 铣 铣削 17mm× 17mm方头 。
8 检验
9 淬火 HRC=50~60 。
精
加
工
10 研中心孔 粗糙度 Ra0.4?m
11 磨 磨 ?12h7 mm外圆, 达到图纸要求 。
12 检验
13 清洗、油封、包装
第一节 工艺路线的拟定
一、定位基准的选择
定位基准
粗基准
精基准
用毛坯表面作
的定位基准
用已经加工过
的表面作的定
位基准
一、定位基准的选择
1.精基准的选择
选择精基准时，应从整个工艺过程
来考虑，如何保证工件的尺寸精度和
位置精度，并使工件装夹方便可靠。
1.精基准的选择
1), 基准重合, 原则
应尽量选择被加工表面的设
计基准作为精基准，这样可以
避免基准不重合而引起的定位
误差。
1.精基准的选择
1), 基准重合, 原则
图 7-8 车床床头箱
1.精基准的选择
2), 基准统一,原则
应选择各加工表面都能共同使用的定位
基准作为精基准。这样，便于保证各加工
表面间的相互位置精度，避免基准转换所
产生的定位误差，并简化夹具的设计和制
造工作。
1.精基准的选择
2), 基准统一,原则
图 7-9 柴油机机体
1.精基准的选择
3), 互为基准,原则
当两个表面相互位置精度要求很高，
可以采取互为精基准的原则，反复多
次进行精加工。
1.精基准的选择
4), 自为基准,原则
在有些精加工或光整加工工序中，
要求余量尽量小而均匀，在加工时就
尽量选择加工表面本身作为基准。
1.精基准的选择
4), 自为基准,原则
图 7-10 在自为基准条件下磨削车床床身导轨面
2.精基准的选择
5) 一定要保证工件定位准确，夹紧稳定
可靠，夹具结构简单，工人操作简便。
2.粗基准的选择
图 7-11 床身加工粗基准的两种方案比较
1) 若工件必须首先保证某重要表面的加工余量
均匀，则应选择该表面为粗基准。
2.粗基准的选择
1) 若工件必须首先保证某重要表面的加工余量
均匀，则应选择该表面为粗基准。
图 7-11 床身加工粗基准的两种方案比较
2.粗基准的选择
2) 在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况
下，若零件的所有表面都要加工，则应以加工余
量最小的表面作为粗基准。
图 7-12 阶梯轴粗基准的选择
图 7-13 以不加工表面为粗基准
2.粗基准的选择
3)在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若
零件有的表面不需要加工，则应以不加工表面中与加
工表面的位置精度要求较高的表面为粗基准。
2.粗基准的选择
4)选作粗基准的表面，应尽可能平整和光洁，不
能有飞边、浇口、冒口及其它缺陷，以便定位
准确、装夹可靠。
2.粗基准的选择
5)一般只使用毛坯表面作一次粗基准，以后不再
重复使用。
二、加工方法的选择
选择加工方法应考虑的因素：
1） 各加工表面所要达到的加工技术要求；
2） 工件所用材料的性质, 硬度和毛坯的质量；
3） 零件的结构形状和加工表面的尺寸；
4） 生产类型；
5） 车间现有设备情况；
6） 各种加工方法所能达到的经济精度和表面粗
糙度等 。
加工方法选择的原则
1.所选的最终加工方法的经济精度及表
面粗糙度要与加工表面的精度和表面
粗糙度要求相适应
P298 表 8-6 （内孔加工）
P286 表 8-3 （外圆加工）
P172 图 5-2 （平面加工）
二、加工方法的选择
2.所选加工方法要能保证加工表面的几
何形状精度和表面相互位置精度要求
P229 表 7-7 表 7-8 表 7-9
二、加工方法的选择
3.所选加工方法要与零件的结构、加工
表面的特点和材料等因素相适应
二、加工方法的选择
4.所选 加工方法要与企业的生产类型相
适应
二、加工方法的选择
5.加工方法要与工厂现有生产条件相适
应
三、加工阶段的划分
1.粗加工阶段
2.半精加工阶段
3.精加工阶段
4.光整加工阶段
划分加工阶段的原因有：
1）为了保证加工质量。
2）可以及早发现毛坯缺陷，以便及时报废
或修补，避免继续加工造成浪费。
3）可以合理使用机床设备。
四、工序内容的合理安排
1.工序集中
如果 在每道工序中所安排的加工内容多，
则一个零件的加工就集中在少数几道工序
里完成，这样，工艺路线短，工序少，称
为工序集中。
四、工序内容的合理安排
2.工序分散
如果 在每道工序中所安排的加工内容少，
把零件的加工内容分散在很多工序里完成，
则工艺路线长，工序多，称为工序分散。
四、工序内容的合理安排
工序集中的特点：
1) 在工件的一次装夹中，可以加工多个表面。
这样，可以减少安装误差，较好地保证这些
表面之间的位置精度；同时可以减少装夹工
件的次数和辅助时间。
2) 可以减少机床的数量，并相应地减少操作
工人，节省车间面积，简化生产计划和生产
组织工作。
3） 由于要完成多种加工，机床结构复杂、精
度高,成本也高。
四、工序内容的合理安排
工序分散的特点：
1) 机床设备、工装、夹具等工艺装备的
结构比较简单，调整比较容易，能较
快地更换、生产不同的产品。
2) 对工人的技术水平要求较低 。
五、安排加工顺序的原则
1.机械加工工序的安排
1）先基面后其它
2）先主后次
3）先粗后精
4）先面后孔
五、安排加工顺序的原则
2.热处理工序的安排
1） 预备热处理,为了改善工件材料机械性能和切削加
工性能的热处理（正火、退火、调质），应安排 在
粗加工以前或粗加工以后，半精加工之前进行 ；
2） 时效处理,为了消除工件内应力的热处理，安排 在
粗加工以后，精加工以前进行 ；
3） 最终热处理,为了提高工件表面硬度的淬硬处理，
一般都安排 在半精加工之后，磨削等精加工之前进
行 ；
五、安排加工顺序的原则
2.热处理工序的安排
4）当工件需要 渗碳淬火 时，由于高温渗碳会使工件产
生较大的变形，故常 将渗碳工序放在次要表面加工之
前进行，待次要表面加工完毕之后再进行淬火,以减
少次要表面的位置误差；
5） 氮化、氰化 等热处理工序，可根据零件的加工要求
安排 在粗、精磨之间或精磨之后进行；
6）表面装饰性 镀层、发兰、发黑 处理，一般都安排 在
机械加工完毕之后进行。
五、安排加工顺序的原则
3.辅助工序的安排
如,检验工序
动平衡
去磁
去毛刺
倒钝锐角边
六、拟定工艺路线举例
例,图 7-14所示方头小轴，中批生产，材料为 20Cr，
要求 ?12h7 mm段渗碳（深 0.8mm~1.1mm）,淬火硬
度为 50 HRC ~55 HRC,试拟定其工艺路线 。
图 7-14 方头小轴
六、拟定工艺路线举例
1.分析零件图 ;
2,加工方法 ;
3,拟订工艺路线 。
图 7-14 方头小轴
表 7-10 方头小轴制造工艺路线
下料,20Cr钢棒 ?22mm× 470mm若干段
粗
加
工
1 车 车右端面及右端外圆, 留磨余量每面 0.2mm(?7mm不车 ),按长度
切断, 每段切留余量 (2~3)mm。
2 车 夹右端柱段, 车左端面, 留余量 2mm； 车左端外圆至 ?20mm。
3 检验
4 渗碳
半
精
加
工
5 车 夹左端 ?20mm段, 车右端面, 留余量 1mm,打中心孔；车 ?7mm
,?12mm圆柱段 。
6 车 夹 ?12部分, 车左端面至尺寸, 打中心孔 。
7 铣 铣削 17mm× 17mm方头 。
8 检验
9 淬火 HRC=50~60 。
精
加
工
10 研中心孔 粗糙度 Ra0.4?m
11 磨 磨 ?12h7 mm外圆, 达到图纸要求 。
12 检验
13 清洗、油封、包装
