1."数控加工工艺学
主 编 龚洪浪 王贤涛
科学出版社
全国高职高专数控模具规划教材
" 2."本书的主要内容
第一章：数控加工工艺规程的制定和工艺尺寸链
第二章：机械加工质量
第三章：数控加工刀具 （车床，铣床）
第四章：数控车削与镗铣削加工工艺
第五章：现代制造技术
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" 3."第一章主要内容
主要介绍数控加工的概念；机械加工的基本概念；工艺规程制定的基本原则、原始资料和步骤；零件的结构工艺性分析；毛坯及定位基准的选择；工艺路线的拟定；加工余量的概念；工序尺寸及其公差的确定；数控加工切削要素的选择；时间定额和提高劳动生产率的途径。
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" 4." 主要介绍了机械加工精度的基本概念、影响机械加工精度的因素、提高和保证加工精度的途径；机械加工表面质量的含义、影响表面粗糙度的因素及其改善措施。
第二章主要内容
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" 5." 主要介绍了车刀切削部分的材料；数控车刀的类型与刀片选择；车刀角度的初步选择；车刀的刃磨技术；车刀断屑槽的形式及其刃磨；铣削刀具的种类、材料、用途及选择方法。
第三章主要内容
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" 6." 主要介绍了数控车削加工对象；数控车床的配置与加工能力；数控车削加工的工艺分析；数控镗铣削加工对象、加工工艺分析；数控镗铣削加工方法选择、加工顺序安排及加工路线确定问题；典型零件的铣削加工工艺分析。
第四章主要内容
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" 7." 主要介绍制造技术的发展过程、现代制造技术的产生及其特点、特种加工、电火花加工和电火花线切割加工的原理、特点、应用；电解加工原理、工艺特点及应用；激光、电子束、离子束和超声波等其他特种加工方法简介。
第五章主要内容
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" 8."第一章 数控加工工艺规程的制定和工艺尺寸链
1.1 数控加工概述
1.2 机械加工的基本概念
1.3 制定工艺规程的原则、原始资料及步骤
1.4 零件的结构工艺性分析
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" 9."1.5 毛坯选择
1.6 定位基准的选择
1.7 工艺路线的拟定
1.8 加工余量的确定
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第一章 数控加工工艺规程的制定和工艺尺寸链
" 10."
1.9 工序尺寸及其公差的确定
1.10 数控加工切削要素的选择
1.11 时间定额和提高劳动生产率的工艺
途径
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第一章 数控加工工艺规程的制定和工艺尺寸链
" 11."
数控（numerical control，NC）是以数字化信号对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。

数控机床是指应用数控技术对加工过程进行控制的机床。

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1.1 数控加工概述
" 12."
数控加工就是用数控机床加工零件的方法，是伴随着数控机床的产生、发展而逐步完善起来的一种应用技术，它是人们长期从事数控加工实践的经验总结。
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1.1 数控加工概述
" 13."XHexa型立式数控加工中心
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" 14."Hexact型卧式5坐标高速数控铣床
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" 15."

确定零件上需要数控加工的表面。
对零件图纸进行数控加工的工艺分析。
数控加工的工艺设计。
编制加工程序。
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数控加工的内容
" 16."
输入加工程序。
对加工程序进行校验和修改。
运行加工程序对零件进行加工。
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数控加工的内容
" 17."数控机床的特点
可以加工有复杂型面的工件
加工精度高，尺寸一致性好
生产效率高
以上这些特点决定了数控机床在工业界的快速发展和广泛应用
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" 18."数控机床的特点
有利于实现计算机辅助制造
初期投资大，但经济效益明显
可以精确地计算成本和安排生产进度

以上这些特点决定了数控机床在工业界的快速发展和广泛应用
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" 19."（1）可以加工有复杂型面的工件

数控机床的刀具运动轨迹是由加工程序决定的，因此只要能编制出程序，多么复杂的型面工件都能加工。如用数控车床加工复杂的回转表面，采用五轴联动的数控机床能加工螺旋桨的复杂空间曲面。
数控机床的特点
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" 20."（2）加工精度高，尺寸一致性好

数控机床本身的精度都比较高。数控机床在整体设计中考虑了整机刚度和零件的制造精度，又采用高精度的滚珠丝杠传动副，机床的定位精度和重复定位精度都很高，一般数控机床的定位精度为±0.01mm，重复定位精度为±0.005mm，在加工过程中操作人员不参与操作，工件的加工精度全部由机床保证，消除了操作者的人为误差。因此，加工出来的工件精度高、尺寸一致性好、质量稳定。
数控机床的特点
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" 21."（3）生产效率高

数控机床的主轴转速、进给速度和快速定位速度高，可以合理地选择高的切削参数，充分发挥刀具的切削性能，减少切削时间，另外在加工中零件的装夹次数少，一次装夹可加工出很多表面，省去了划线找正和检测等许多中间环节，因此数控机床的生产效率高。据统计，普通机床的净切削时间一般占总切削时间的15%-20%，而数控机床可达65%-70%，可实现自动换刀的带刀库数控机床甚至可达75%-80%。加工复杂工件时，效率可提高5-10倍。
数控机床的特点
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" 22."（4）可以减轻工人劳动强度，实现一人多机操作

一般数控机床加工出第一个合格工件后，操作者只需要进行工件的装卸和启动机床，减轻了工人的劳动强度。现在的数控机床可靠性高，保护功能齐全，并且数控系统有自诊断和自停机功能，当一个工件的加工时间超出工件的装卸时间时，就能实现一人多机操作。
数控机床的特点
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" 23."（5）有利于实现计算机辅助制造

目前在机械制造业中，CAD/CAM已经被广泛应用，数控机床及其加工技术正是计算机辅助制造系统的基础。
数控机床的特点
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" 24."（6）初期投资大，但经济效益明显

数控机床的价格一般是普通机床的若干倍，机床备件的价格高，加工首件需要进行编程、调试程序和试加工，时间较长，使数控机床一次投资及日常维护保养费用较普通机床高很多，但是如能充分地发挥数控机床的能力，将会带来很高的经济效益。这些效益不仅表现在生产效率高、加工质量好、废品少等，而且还有减少工装和量刃具、缩短生产周期、减少在制品数量、缩短新产品试制周期等优势，从而为企业带来明显的经济效益。
数控机床的特点
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" 25."（7）可以精确地计算成本和安排生产进度

利用数控机床加工零件，可以预计所需要的时间，因而工时和工时费用可以估计得更精确。这有利于精确编制生产进度表，有利于均衡生产和取得更高的预计产量。
数控机床的特点
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" 26."最适合数控机床加工的零件的特点
① 几何形状复杂的零件。
② 批量小而又多次生产的零件。
③ 在加工过程中必须进行多种加工的零件。
④ 切削余量大的零件。
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" 27."⑤ 必须严格控制公差的零件。
⑥ 工艺设计会变化的零件。
⑦ 需全部检验的零件。
⑧ 加工过程中如果发生错误将会造成浪费严重
的零件。
最适合数控机床加工的零件的特点
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" 28."数控机床的基本组成
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" 29."控制系统
控制系统是数控机床的核心，其主要作用是对输入的加工程序进行数字运算和逻辑运算，然后向伺服系统发出控制信号。它由输入/输出接口线路、控制器、运算器和存储器四大部分组成，这种由专用电路组成的专用计算机数控系统俗称为硬件数控（简称为NC）。
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" 30."控制系统
现在一般采用通用小型计算机或微型计算机作为数控装置，这种数控系统称为计算机数控系统（简称为CNC），又称软件数控。有些数控机床的控制系统就是将PC机配以控制系统软件而构成的。
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" 31."伺服系统
伺服系统的主要作用是接受来自数控装置的指令信息，经功率放大后，严格按照指令信息的要求驱动机床的移动部件，以加工出符合图样要求的零件。伺服系统由驱动装置和执行元件组成。常用的执行元件有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机三种。
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" 32."机床本体
机床主体由主传动装置、进给传动装置、床身及工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。有些数控机床还配备了特殊的部件，如刀库、自动换刀装置等。数控机床本体的结构与传统的机床相比，其整体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及操作机构等方面都已发生了很大的变化，传动效率更高，传动系统更为简单。
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" 33."数控机床的分类
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" 34."一般数控机床
与传统的机械加工车、铣、钻、磨、镗、齿
轮加工相适应的数控机床有数控车床、铣床、钻
床、磨床、镗床、齿轮加工机床等，它们都具有
很好的精度一致性，较高的生产率和自动化程
度。
数控机床的分类
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" 35."加工中心
加工中心是在普通数控机床上加装一个刀库
和自动换刀装置而形成的高自动化程度和高生产
效率的数控机床，它可以有效地避免由于工件多
次安装造成的定位误差，减少了机床的台数和占
地面积，缩短了辅助时间，大大提高了生产效率
和加工质量。
数控机床的分类
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" 36."数控机床的分类
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" 37."开环控制
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" 38."开环控制
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开环控制系统结构简单，成本较低，但是，系统对移动部件的实际位移量不进行检测，也不能进行误差校正，仅适应加工精度要求不很高的中小型数控机床，特别是简易经济型数控机床。
" 39."半闭环控制
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" 40."半闭环控制
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半闭环控制数控机床的特点是在开环控制数
控机床的传动丝杠上装有角位移检测装置，通过
检测丝杠的转角间接地检测移动部件的位移，然
后反馈到数控装置中去，系统的调试比较方便并
且具有良好的稳定性。
" 41."闭环控制
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" 42."闭环控制
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闭环控制数控机床的特点是在机床移动部件
上直接安装直线位移检测装置，将测量到的实际
位移值反馈到数控装置中，与输入的指令位移值
进行比较，用差值对机床进行控制，使移动部件
按照实际需要的位移量运动，最终实现移动部件
的精确运动和定位，进一步提高了机床的加工精
度。
" 43."数控机床的分类
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" 44."点位控制
点位控制数控机床的特点是机床移动部件只
能实现由一个位置到另一个位置的精确定位，在
移动和定位过程中不能进行任何加工，其控制系
统比较简单，这类数控机床主要有数控坐标镗
床、数控钻床、数控冲床、数控点焊机以及数控
弯管机等。
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" 45."点位直线控制
点位直线控制数控机床的特点是机床移动部
件不仅要实现由一个位置到另一个位置的精确移
动定位，而且能够实现平行坐标轴方向的直线切
削加工运动，这类数控机床主要有简易数控车
床、数控铣镗床等。
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" 46."轮廓控制
轮廓控制数控机床的特点是能够对两个或两
个以上坐标轴同时进行切削加工控制，控制刀具
移动轨迹，将工件加工成一定的轮廓形状，常用
的数控车床、数控铣床、数控磨床是典型的轮廓
控制数控机床，其系统的结构要比点位直线控制
系统更为复杂，在加工过程中要不断进行插补运
算，然后进行相应的速度与位移控制。
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" 47."轮廓控制
两坐标轮廓控制系统的工作原理
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" 48."数控机床的分类
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" 49."数控机床的分类
在我国，把由单板机、单片机和步进电机组
成的数控系统和其他功能简单、价格低的系统称
为经济型数控机床，而把功能比较齐全的数控系
统称为全功能数控机床，或称标准型数控机床。
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" 50."控制伺服系统
机床本体结构
某学校自行研制成功的混联型数控机床
人机操作界面
举例
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" 51."一般数控系统软硬件组成
某大学自行研制成功的混联型数控机床硬件系统
硬件
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" 52."一般数控系统软硬件组成
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目前，数控机床的控制系统基本采用了CNC系统，它由硬件和软件两部分组成。控制系统的
硬件主要包括微机基本系统、通信接口、人机界
面接口、进给轴位置控制接口、主轴控制接口以
及辅助功能控制接口等部分。
" 53."一般数控系统软硬件组成
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微机基本系统与一般计算机结构类似，主要
用于将加工程序编译成计算机可识别的信息进行
处理和存储。通信接口为标准的R232串行接口，
用于与外部计算机或其他外设进行通信联系。
" 54."一般数控系统软硬件组成
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人机界面接口包括键盘、显示器、操作面板
和手摇脉冲发生器，用于编辑程序、显示程序和
状态信息、手动或自动方式的操作控制。进给轴
位置控制接口主要控制机床在X、Y、Z等方向的
进给运动。
" 55."一般数控系统软硬件组成
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主轴控制接口主要控制主轴的转速。辅助功
能控制接口主要控制主轴的启停和转向，切削液
的接通和断开，刀库的启停，刀具的更换，工件
的加紧或松开等。
" 56."主要实现位置控制
辅助模块
某大学自行研制成功的混联型数控机床软件系统
软件
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" 57."某大学自行研制成功的混联型数控机床软件组成
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" 58."1.1总结
1 基本概念（数控技术、数控机床、数控系统软硬件）
2 数控加工的内容及特点
3 数控机床的组成（控制系统、伺服系统和机床主体）
4 数控机床的分类（按伺服系统的特点：开环、半闭环、闭环）
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" 59."1.2机械加工的基本概念
数控机床的快速发展最终目的是为了更好的用于生产，生产出更高精度，更加复杂的零件，从而满足各种复杂装配的需要。因此介绍机械加工的基本知识就很必要。
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" 60."主要内容
1.2.1 生产过程
1.2.2 工艺过程及其组成
1.2.3 生产纲领、生产类型及其工艺特征
1.2.4 获得加工精度的方法
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" 61."1.2.1 生产过程
生产过程
是指产品由原材料到成品之间的各个相互联系
的劳动过程的总和。
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" 62."1.2.1 生产过程
机械产品的生产过程相当复杂。为了便于组织生产，现代机械工业的发展趋势是组织专业化生产，专业化生产有利于零部件的标准化、通用化和产品的系列化，从而能在保证质量的前提下，降低成本和提高劳动生产率。
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" 63."生产过程包含的内容
① 原材料、半成品和成品的运输和保管。
② 生产和技术的准备工作，如产品的开发和设
计、工艺设计、各种生产资料的准备以及生
产组织等方面的准备工作。
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" 64."③ 毛坯的制造，如铸造、锻造和焊接等。
④ 零件的机械加工、热处理和其他表面处等。
⑤ 部件和产品的装配、调整、检验、试验、油
漆和包装等。
生产过程包含的内容
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" 65."1.2.2 工艺过程及其组成
定义:

工艺过程是指改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程，它是生产过程中的主要部分 .
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" 66."工艺过程的分类
利用数控机床进行加工的工艺过程。
采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程
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" 67."工艺过程的组成（重点）
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" 68."工序的定义
一个（或一组）工人，在一个工作地（或在一台机床及其他设备）上对一个（或同时对几个工件）所连续完成的那部分工艺过程，称为工序。
划分工序的主要依据是工作地是否变动和工作是否连续。
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" 69."1 工序 ：通过加工阶梯轴的实例解释工序(小批量生产)
工序1：
车端面，钻中心孔
工序2
车外圆，切槽和倒角
工序3
铣键槽，去毛刺
工序4
磨外圆
工序示例ⅰ
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" 70."通过加工阶梯轴的实例解释工序(中批量生产)
工序1：
两端同时铣端面，钻中心孔
工序2：车一端外圆，切槽和倒角
工序3：
车另一端外圆，切槽和倒角
工序4：
铣键槽
工序5：
去毛刺
工序6：
磨外圆
工序示例ⅱ
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" 71."2 安装
工件在加工之前，在机床或夹具上先占据一正
确的位置（定位），然后再予以夹紧的过程称为安
装

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" 72."2 安装

工件加工中应尽量减少安装次数，因为多一 次安装就多一次误差，还会增加安装工件的辅助时间。数控机床与普通机床相比，在加工工件时安装的次数减少，生产效率高、加工质量好。
notice
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" 73."3 工位
为了减少工件安装的次数，常采用各种回转工件台、回转夹具或移位夹具，使工件在一次安装中先后处于几个不同位置进行加工。此时，工件在机床上占据的每一个加工位置称为工位。
定义
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" 74."工位举例
装卸工件
钻孔
扩孔
饺孔
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" 75."4 工步
工步是指在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序。
定义
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" 76."4 工步
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复合工步
" 77."4 工步
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包含四个相同表面加工的工步
" 78."5 行程
行程（进给次数）有工作行程和空行程之分。
工作行程是指刀具以加工进给速度相对工件所完成一次进给运动的工步部分；
空行程是指刀具以非加工进给速度相对工件所完成一次进给运动的工步部分。
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" 79."1 生产纲领的概念及其计算
2 生产类型
3 各种类型的工艺特征
1.2.3 生产纲领、生产类型及其工艺特征
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" 80."1 生产纲领的概念及其计算
由于零件机械加工的工艺过程与其所采用的生
产组织形式是密切相关的，所以在制定零件的机械
加工工艺过程时，应首先确定零件机械加工的生产
组织形式。通常先依据零件的年生产纲领选取合适
的生产类型，然后再根据所选用的生产类型来确定
零件机械加工的生产组织形式。
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" 81."1 生产纲领的概念及其计算
生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计
划。计划期常定为一年，所以生产纲领也称年产量。
N=Qn(1 a) ×(1 b)
N——零件的年产量（件/年）；
Q——产品的年产量（台/年）；
n——每台产品中，该零件的数量（件/台）；
a——备品的百分率；
b——废品的百分率。
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" 82."2 生产类型
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" 83."2 生产类型
单件生产
生产的产品品种繁多，每种产品仅制造一个
或少数几个，而且很少再重复生产。
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" 84."2 生产类型
成批生产
成批生产是一年中分批地生产相同的零件，
生产呈周期性重复。
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" 85."2 生产类型
大量生产
产品的产量很大，大多数工作地按照一定的生
产节拍进行某种零件的某道工序的重复加工
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" 86."生产类型和生产纲领的关系
单件生产
小批生产
中批生产
大批生产
大量生产
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" 87."生产类型和生产纲领的关系
单件生产
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" 88."生产类型和生产纲领的关系
小批生产
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" 89."生产类型和生产纲领的关系
中批生产
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" 90."生产类型和生产纲领的关系
大批生产
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" 91."生产类型和生产纲领的关系
大量生产
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" 92."3 各种类型的工艺特征
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" 93."单件生产
零件的互换性：
用修配法，钳工修配，缺乏互换性
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" 94."单件生产
毛坯的制造方法与加工：
余量木模手工造型或自由锻造。毛坯精度低，加工余量大
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" 95."单件生产
机床设备及其布置形式：

通用机床，按机床类别采用机群式布置
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" 96."单件生产
工艺装备

大多采用通用夹具、标准附件、通用刀具和
万能量具。靠划线和试切法达到精度要求
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" 97."单件生产
对工人的技术要求

需技术水平较高的工人
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" 98."单件生产
工艺文件
有工艺过程卡、关键工序要工序卡
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" 99."单件生产
成本
较高
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" 100."中批生产
零件的互换性：
大部分具有互换性。装配精度要求高时，灵活应用分组装配法和调整法，同时还保留某些修配法
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" 101."中批生产
毛坯的制造方法与加工
部分采用金属模铸造或模锻。毛坯精度和加工余量中等
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" 102."中批生产
机床设备及其布置形式
部分通用机床和高效机床。按工件类别分工段排列设备
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" 103."中批生产
工艺装备
广泛采用夹具，部分靠找正装夹达到精度要求。较多采用专用刀具和量具
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" 104."中批生产
对工人的技术要求
需一定技术水平的工人
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" 105."中批生产
工艺文件
有工艺过程卡，关键零件要工序卡
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" 106."中批生产
成本
中等
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" 107."
零件的互换性:

具有广泛的互换性。少数装配精度较高处，采用分组装配法和调整法
大批大量生产
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" 108."
毛坯的制造方法与加工余量:

广泛采用金属模机器造型、模锻或其他高效方法。毛坯精度高，加工余量小
大批大量生产
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" 109."机床设备及其布置形式

广泛采用高效专用机床及自动机床。按流水线和自动线排列设备
大批大量生产
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" 110."大批大量生产
工艺装备：

广泛采用专用高效夹具、复合刀具、专用量具或自动检验装置。靠调整法达到精度要求
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" 111."大批大量生产
对工人的技术要求：

对调整工的技术水平要求高，对操作工的技术水平要求较低
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" 112."大批大量生产
工艺文件：

有工艺过程卡和工序卡，关键工序要调整卡
和检验卡
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" 113."大批大量生产
成本：

较低
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" 114."1.2.4 获得加工精度的方法
1 获得尺寸精度的方法
试切法
调整法
主动测量法
定尺寸刀具法
自动控制法


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" 115."试切法

试切法是通过试切、测量、调整、再试切，反复进行到被加工尺寸达到要求为止的加工方法，其生产率低，但不需要复杂的装置，加工精度取决于工人的技术水平和计量器具，常用于单件小批生产。
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" 116."调整法
调整法是先调整好刀具和工件在机床上的相对位置，并在一批零件的加工过程中保持这个位置不变，以保证工件被加工尺寸的方法，当生产批量较大时，调整法有较高的生产率，调整法对调整工的要求高，对机床操作工的要求不高，常用于成批生产和大量生产。
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" 117."主动测量法
主动测量法是在加工过程中，边加工边测量加工尺寸，并将所测结果与设计要求的尺寸比较后，或使机床继续工作，或使机床停止工作的加工方法，主动测量法质量稳定、生产率高。
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" 118."定尺寸刀具法
定尺寸刀具法是用刀具的相应尺寸来保证工件被加工部位尺寸的方法，定尺寸刀具法操作方便，生产率较高，加工精度也较稳定，钻头加工孔属于定尺寸刀具法。
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" 119."自动控制法
自动控制法是把测量、进给装置和控制系统组成一个自动加工系统，加工过程依靠系统自动完成的加工方法，数控加工就属于自动控制法，其加工的质量稳定、生产率高、加工柔性好、能适应多品种生产，是目前机械制造的发展方向和计算机辅助制造（CAM）的基础。
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" 120."2 获得形状精度的方法
刀尖轨迹法
仿形法
成形法
展成法
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" 121."刀尖轨迹法
是依靠刀尖的运动轨迹获得形状精度
的方法，普通车削、铣削、磨削等均属于
刀尖轨迹法。

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2 获得形状精度的方法
" 122."仿形法
是刀具按照仿形装置进给对工件进行
加工的方法，仿形车、仿形铣等均属于仿
形加工法。

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2 获得形状精度的方法
" 123."成形法
是利用成形刀具对工件进行加工的方
法，用成形刀具或砂轮的车、铣、刨、
磨、拉等都属于成形法。

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2 获得形状精度的方法
" 124." 展成法
是利用工件和刀具作展成切削运动进
行加工的方法，滚齿、插齿等均属于展成
法。
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2 获得形状精度的方法
" 125."获得位置要求的方法（工件的装夹方式）
1 用夹具装夹

夹具是用以装夹工件和引导刀具的装置。夹具上的定位元件和夹紧元件能使工件迅速获得正确位置，并使其固定在夹具和机床上，因此工件定位方便，定位精度高而且稳定，装夹效率高。但是，由于制造专用夹具费用较高、周期较长，所以在单件小批生产时，很少采用专用夹具，而是采用通用夹具。
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" 126."3 获得位置要求的方法（工件的装夹方式）
2 找正装夹
找正是用工具和仪表根据工件上有关基准，找出工件在划线、加工时的正确位置的过程，用找正方法装夹工件称为找正装夹。找正装夹分为划线找正和直接找正装夹两种。划线找正装夹只用在批量不大、形状复杂而笨重的工件，或毛坯的尺寸公差很大而无法采用夹具装夹的工件；直接找正装夹只用于单件小批生产中。
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" 127."1.2.5工艺规程的概念、作用、类型及格式
1工艺规程的概念
2工艺规程的作用
3工艺规程类型和格式 （工艺卡片）
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" 128."1 概念

工艺规程是规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。
规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件称为机械加工工艺规程。它是在具体的生产条件下，最合理或较合理的工艺过程和操作方法，并按规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产的，是机械制造厂最主要的技术文件之一。
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" 129."工艺规
程组成
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" 130."2 工艺规程的作用1
工艺规程是指导生产的主要技术文件

合理的工艺规程是在总结广大工人和技术人员实
践经验的基础上，依据工艺理论和必要的工艺试验而
制订的。按照工艺规程组织生产，可以保证产品的量
和较高的生产效率及经济效益。生产中一般应严格地
执行既定的工艺规程。

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" 131."2 工艺规程的作用2
工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据

由工艺规程所涉及的内容可以看出，在生产管
理中，产品投产前原材料及毛坯的供应，通用工艺
装备的准备，机械负荷的调整，专用工艺装备的设
计和制造，作业计划的编排，劳动力的组织，以及
生产成本的核算等，都是以工艺规程作为依据的。
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" 132."2 工艺规程的作用3
工艺规程是新建或扩建工厂或车间的基本资料

在新建或扩建工厂或车间时，只有依据工艺规
程和生产纲领才能正确地确定：生产所需要的机床
和其他设备的种类、规格和数量；车间的面积；机
床的布置；生产工人的工种、等级及数量以及辅助
部门的安排等。
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" 133."3 工艺规程类型和格式
类型
机械加工工艺过程卡片
机械加工工序卡片
标准零件或典型零件工艺过程卡片
单轴自动车床调整卡片
多轴自动车床调整卡片
机械加工工序操作指导卡片
检验卡片
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" 134."机械加工工艺过程卡片
简要说明零件机械加工过程以工序为单位的一种工艺文件，主要用于单件小批量生产和中批生产的零件，大批大量生产可酌情自定。
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" 135."机械加工工序卡片
在工艺过程卡片的基础上，进一步按每道工序所编制的一种工艺文件 。
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" 136."1.3.1 制定工艺规程的原则
1.3.2 制定工艺规程的原始资料
1.3.3 制定工艺规程的步骤(★)
1.3 制定工艺规程的原则、原始资料及步骤
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" 137."1.3.1 制定工艺规程的原则

制定工艺规程的基本要求是，在保证产品质量的前提
下，尽量提高生产率和降低成本。同时，还应在充分利用本
企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺
技术和经验，并保证良好的劳动条件。

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" 138."1.3.1 制定工艺规程的原则
由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件，
所以工艺规程还应做到正确、完整、统一和清晰，所用术
语、符号、计量单位、编号等都要符合相应标准。
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" 139."1.3.2 制定工艺规程的原始资料
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" 140." 现有生产条件和资料
它包括毛坯的生产条件或协作关系、工艺装备及专用设备的制造能力、有关机械加工车间的设备和工艺装备的条件、技术工人的水平以及各种工艺资料和标准等。
1.3.2 制定工艺规程的原始资料
" 141."国内外同类产品的有关工艺资料
工艺规程的制定，既应符合生产实际，又不能墨守成规，要随着产品和生产的发展，不断革新和完善现行工艺。因此要经常研究国内外有关资料，积极引进适用的先进工艺技术，不断提高工艺水平，以便在生产中取得最大的经济效益。
1.3.2 制定工艺规程的原始资料
" 142."1.3.3 制定工艺规程的步骤
熟悉和分析制定工艺规程的主要依据，
确定零件的生产纲领和生产类型，
进行零件的结构工艺性分析
确定毛坯。包括选择毛
坯类型及其制造方法。
拟定工艺路线。这是制
定工艺规程的关键一步。
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" 143."确定各工序的切削
用量和时间定额。
确定各主要工序的技
术要求及检验方法。
确定各工序的加工余量，
计算工序尺寸及其公差。
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1.3.3 制定工艺规程的步骤
" 144."填写工艺文件。
进行技术经济分
析，选择最佳方案。
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1.3.3 制定工艺规程的步骤
" 145."1.4 零件的结构工艺性分析
1.4.1 零件结构工艺性的概念
1.4.2 合理标注零件的尺寸、公差及表面粗糙度
1.4.3 零件要素的工艺性
1.4.4 零件整体结构的工艺性
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" 146."1.4.1 零件结构工艺性的概念

零件结构工艺性是指所设计的零件在能满足使
用要求的前提下制造的可行性和经济性 .它包括零
件的各个制造过程中的工艺性，有零件结构的铸
造、锻造、冲压、焊接、热处理、切削加工等工艺
性。由此可见，零件结构工艺性涉及面很广，具有
综合性，必须全面综合地分析。在制定机械加工工
艺规程时，主要进行零件切削加工工艺性分析。
双联斜齿轮
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" 147."1.4.1 零件结构工艺性的概念
零件结构工艺性的分析的内容
零件尺寸和公差的标注
零件的组成要素
零件的整体结构
双联斜齿轮
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" 148."两齿圈之间的轴向距离很小，因而小齿圈不能用滚齿加工，只能用插齿加工
example
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" 149."1.4.2 合理标注零件的尺寸、公差及表面  粗糙度
（1）按照加工顺序标注尺寸，避免多尺寸同时保证
（2）由定位基准或调整基准标注尺寸，避免基准不
重合误差
（3）由形状简单和易接近的轮廓要素为基准标注尺
寸，避免尺寸换算

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" 150."1.4.2 合理标注零件的尺寸、公差及表面 粗糙度
（1）按照加工顺序标注尺寸，避免多尺寸同时保证

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齿轮轴零件的尺寸标注，长度方向尺寸分别标成120mm和100mm，并标注总长尺寸370mm，则磨削端面A时，仅保证尺寸165mm；磨削端面B时，仅保证尺寸60mm，没有多尺寸同时保证问题，符合按照加工顺序标注尺寸，因而不必进行工艺尺寸链换算，不增加零件的加工难度，结构工艺性好。
" 151."1.4.2 合理标注零件的尺寸、公差及表面 粗糙度
由定位基准或调整基准标注尺寸，避免基准不重合误差

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在多刀车床上加工阶梯轴时尺寸标注的实例。（a）所示阶梯轴以左端面为定位基准，紧靠在固定支承上，前顶尖轴向可以浮动。此时，零件上的轴向尺寸应以左端面为基准标注。若左端面距加工面较远，调整或测量不便时，可改用（b）所示以作为调整基准（即调整刀具位置的基准）的某轴肩为基准标注轴向尺寸，并标注尺寸L，联结定位基准和调整基准（a）（b）所示的两种方式标注尺寸，可避免基准不重合误差。
" 152."1.4.2 合理标注零件的尺寸、公差及表面粗糙度
由形状简单和易接近的轮廓要素为基准标注尺寸，避免尺寸换算
若零件上的轮廓要素是平面或圆柱面，则应从这些表面标注尺寸。如果轮廓要素由一些复杂的不规则表面组成，则孔是较好的基准，由孔的轴线为基准标注尺寸，可以避免尺寸换算，简化工艺装备，提高加工精度。

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" 153."
零件上的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的标注，应根据零件的功能经济合理地决定。过
高的要求会增加加工难度，过低的要求会影响工
作性能，两者都是不允许的。
notice
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" 154."1.4.3 零件要素的工艺性
零件要素是指组成零件的各加工面。零件要素的工艺性
会直接影响零件的工艺性
① 各要素的形状应尽量简单，面积应尽量小，规格应尽量
标准和统一。
② 能采用普通设备和标准刀具进行加工，且刀具易进入、
退出和顺利通过加工表面。
③ 加工面与非加工面应明显分开，加工面之间也应明显分
开。
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" 155."1.4.3 零件要素的工艺性
1 各要素的形状应尽量简单，面积应尽量小，规格应尽量标准和统一。

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" 156."2 能采用普通设备和标准刀具进行加工，且刀具易进入、退出和顺利通过加工表面
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1.4.3 零件要素的工艺性
" 157."3 加工面与非加工面应明显分开，加工面 之间也应明显分开。
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1.4.3 零件要素的工艺性
" 158."4 孔的位置不能距离太近
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1.4.3 零件要素的工艺性
" 159."5 封闭平面有与刀具尺寸及形状相应的过渡面
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1.4.3 零件要素的工艺性
" 160."6 槽与沟的表面不应与其他加工面重合
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1.4.3 零件要素的工艺性
" 161."1.4.4 零件整体结构的工艺性
尽量采用标准件、通用件、借用件和相似件。
有便于装夹的基准。
有位置要求或同方向的表面能在一次装夹中加工出
来。
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" 162."1.4.4 零件整体结构的工艺性
零件要有足够的刚性，便于采用高速和多刀切削。
有加强肋的零件刚性好，便于高速切削，从而提高
生产率。
节省材料，减轻质量。
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" 163."当以C面定位加工A面时，零件上为满足工艺的需要而在其上增设工艺凸台B，就是便于装夹的辅助基准。
A：加工面 B：工艺凸台 C：定位面
车床小刀架的工艺凸台
example
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" 164." （a）无加强肋（b）有加强肋
增设加强肋以提高零件的刚性
example
b的零件有加强肋，a的零件无加强肋，显然有加强肋的零件刚性好，便于高速切削，从而提高生产率。
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" 165."1.4.5 零件的技术要求分析
① 加工表面的尺寸精度。② 主要加工表面的形状精度。③ 主要加工表面之间的相互位置精度。
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" 166."1.4.5 零件的技术要求分析
④ 各加工表面的粗糙度以及表面质量方面的其他要
求。⑤ 热处理要求及其他要求（如动平衡等）。
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" 167."1.4.5 零件的技术要求分析
 根据零件结构特点，在认真分析了零件主要表
面的技术要求之后，对制订零件加工工艺规程即可
有一初步的轮廓。
在对零件的工艺分析时，如发现图样上的视
图、尺寸标准、技术要求有错误或遗漏，或结构工
艺性不好，应提出修改意见。但修改时必须征得设
计人员的同意，并经过一定的手续。
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" 168."1.5 毛 坯 选 择

在制定工艺规程时，正确地选择毛坯有重大的技术经济意义。毛坯种类的选择不仅影响着毛坯的制造工艺、设备及制造费用，而且对零件机械加工工艺、设备和工具的消耗以及工时定额也有很大的影响。
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" 169."1.5.1 毛坯的种类
1.5.2 毛坯的选择原则
1.5.3 毛坯形状和尺寸的确定
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1.5 毛 坯 选 择
" 170."1.5.1 毛坯的种类
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" 171."1.5.1 毛坯的种类
（1）铸件
形状复杂的毛坯，宜采用铸造方法制造。目
前生产中的铸件大多数是用砂型铸造的，少数尺
寸较小的优质铸造件可采用特种铸造，如金属型
铸造、离心铸造和压力铸造等。
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" 172."1.5.1 毛坯的种类
（2）锻件
锻件有自由锻造锻件和模锻件两种。自由锻
造锻件的加工余量大，锻件精度低，生产率不
高，适用于单件和小批生产，以及大型锻件。模
锻件的加工余量较小，锻件精度高，生产率高，
适用于产量较大的中小型锻件。
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" 173."1.5.1 毛坯的种类
（3）型材
型材有热轧和冷拉两类，热轧型材尺寸较
大，精度较低，多用于一般零件的毛坯；冷拉型
材尺寸较小，精度较高，多用于制造毛坯精度要
求较高的中小型零件，适用于自动机加工。
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" 174."1.5.1 毛坯的种类
（4）焊接件
对于大件来说，焊接件简单方便，特别是单
件小批生产可以大大缩短生产周期，但焊接的零
件变形较大，需要经过时效处理后才能进行机械
加工。
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" 175."1.5.2 毛坯的选择原则
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" 176."1.5.2 毛坯的选择原则
（1）零件材料的工艺性（如可铸性及可塑
性）及零件对材料组织和性能的要求
例如，材料为铸铁与青铜的零件，应选择铸
件毛坯；对于钢质零件，还要考虑机械性能的要
求；对于一些重要零件，为保证良好的机械性
能，一般均须选择锻件毛坯，而不能选择棒料。
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" 177."1.5.2 毛坯的选择原则
（2）零件的结构形状与外形尺寸
例如常见的各种阶梯轴，若各台阶直径相差不大，
可直接选取圆棒料；若各台阶直径相差较大，为减少材
料消耗和机械加工劳动量，则宜选择锻件毛坯。至于一些非旋转体的板条形钢质零件，一般则多为锻件。零件的外形尺寸对毛坯选择也有较大的影响。对于尺寸较大的零件，目前只能选择毛坯精度、生产率都比较低的砂型铸造和自由锻造的毛坯；而中小型零件，则可选择模锻及各种特种铸造的毛坯。
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" 178."1.5.2 毛坯的选择原则
（3）生产纲领大小
当零件的产量较大时，应选择精度和生产率
都比较高的毛坯制造方法，这样制造毛坯的设备
和装备价格则比较高，但这可由材料消耗的减少
和机械加工费用的降低来补偿。零件的产量较小
时，应选择精度和生产率均较低的毛坯制造方
法。
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" 179."1.5.2 毛坯的选择原则
（4）现有生产条件
选择毛坯时，还要考虑现场毛坯制造的实际
工艺水平、设备状况以及对外协作的可能性。
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" 180."1.5.3 毛坯形状和尺寸的确定

现代机械制造的发展趋势之一，是通过毛坯精
化使毛坯的形状和尺寸尽量与零件接近，减少机械
加工的劳动量，力求实现少、无切屑加工。但是，
由于现有毛坯制造工艺技术的限制，加之产品零件
的精度和表面质量的要求又越来越高，所以毛坯上
某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通过机械
加工来达到零件的质量要求。
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" 181."1.5.3 毛坯形状和尺寸的确定

毛坯制造尺寸和零件尺寸的差值称为毛坯加工余量
毛坯制造尺寸的公差称为毛坯公差
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" 182."在确定毛坯形状和尺寸时应注意的几个问题
为使加工时工件安装稳定，有些铸件毛坯需要铸出工艺搭子.
在机械加工中，有时会遇到象磨床主轴部件中的三块瓦轴承，平衡砂轮用的平衡块以及车床走刀系统中的开合螺母外壳等零件。
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" 183."在确定毛坯形状和尺寸时应注意的几个问题
为了提高零件机械加工的生产率，对一些需
经锻造的小零件，可以将若干零件先合锻成一件
毛坯，经平面和两侧的斜面加工后再切割分离成
单个零件。
为了提高生产率和在加工过程中便于装夹，
对一些垫圈类零件，也应将多件合成一个毛坯
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" 184."example
滑键的零件图及毛坯图
需经锻造的小零件，可以将若干零件先合锻成一件毛坯，经平面和两侧的斜面加工后再切割分离成单个零件。显然，在确定毛坯的长度L时，应考虑切割零件所用锯片铣刀的厚度B和切割的零件数n。
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" 185."1.6 定位基准的选择
准备知识

基准就是零件上用以确定其他点、线、面的位置所依据的点线、面。根据基准作用的不同，可分为设计基准和工艺基准两大类。
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" 186."1.6 定位基准的选择
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" 187."装配基准
装配时用以确定零件在部件或产品中位置的基准
装配基准
装配基准
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" 188."测量基准
零件检验时，用以测量已加工表面尺寸及位置的基准
以内孔为基准（套在检验心轴上）去检验φ40h6外圆的径向圆跳动和端面B的端面圆跳动时内孔为测量基准
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" 189."定位基准
加工时，使工件在机床或夹具中占据一正确位置所用的基准，称为定位基准
将零件套在心轴上磨削φ40h6外圆表面时，内孔即定位基准
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" 190."工序基准
在工艺文件上用以标定加工表面位置的基准，称为工序基准。
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" 191."1.6.2 工件定位的概念及定位方法
加工前，工件在机床或夹具中占据某一正确位置的过程叫做定位
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" 192."1.6.2 工件定位的概念及定位方法
工件定位时的两点要求：
为了保证加工表面与其设计基准间的相对位置精度（即同轴度、平行度等），工件定位时应使加工表面的设计基准相对机床占据一正确的位置。
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" 193."1.6.2 工件定位的概念及定位方法
工件定位时的两点要求：
为了保证加工表面与其设计基准间的距离尺寸精度，当采用调整法进行加工时，位于机床或夹具上的工件，相对刀具必须有一确定的位置。
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" 194." 工件定位的“正确位置”示例
example
为了保证表面φ 40h6的径向圆跳动的要求，工件定位时必须使其设计基准（内孔轴心线OO）与机床主轴的回转轴心线O1O1重合
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" 195."表面间距离尺寸精度的获得方法
试切法
调整法

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" 196."表面间距离尺寸精度的获得方法
试切法
试切法是一种通过试切、测量加工尺寸、调整刀具、再试切的反复过程来获得尺寸精度的方法。由于这种方法是在加工过程中通过多次试切后才达到的，所以加工前工件相对刀具的位置可不必确定。

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" 197."表面间距离尺寸精度的获得方法
调整法
调整法是一种加工前按规定尺寸调整好刀具与工件的相对位置，并在一批工件加工的过程中保持这种位置的加工方法。
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" 198."表面间距离尺寸精度的获得方法
为了保证加工表面的位置精度，无论采用试
切法还是调整法，加工表面的设计基准相对机床
或夹具的位置必须正确，至于工件相对刀具的位
置是否需要确定，则取决于获得距离尺寸精度的
方法，调整法需要确定，试切法则不必确定。
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" 199."1.6.3 六点定位原理
刚体的六个自由度，即沿X、Y、Z三个轴方向的移动，以及绕X、Y、Z三个轴的转动


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通常把按一定规律分布的六个支承点能消除工件六个自由度的方法，称为“六点定位原理”。
" 200."限制六个自由度的方法
① 在XOY平面中，用三个支承点限制了OX、OY转
动和OZ方向移动共三个自由度。
② 在YOZ平面中，用两个支承点限制了OX方向移
动和OZ转动两个自由度。
③ 在XOZ平面中，用一个支承点限制了OY方向
移动一个
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" 201."“定位”和“夹紧”
“定位”只是使工件在夹具中得到某一正确的
位置。而要使工件受力后相对于刀具的位置不
变，则还须“夹紧”。因此，“定位”和“夹紧”是不相
同的。
" 202."1.6.4 定位基准的选择
在零件的加工过程中，各工序定位基准的选择，首先应根据工件定位时要限制的自由度个数来确定定位基面的个数，然后再根据基准选择的规律正确地选择每个定位基面。
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" 203."1．工件定位基面数的确定
工件定位时，究竟需要几个表面定位，要根据加工表面的位置精度要求和对工件应限制的自由度来确定。正确选择定位基面数以及各基面应限制几个自由度问题，实际工作中还会涉及到其他一些因素。工件定位所需的基面数确定之后，如何正确地去选择每一定位基面，生产中已总结出一些规律。
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" 204."2．粗基准的选择
在起始工序中，工件定位只能选择未经加工的
毛坯表面，这种定位表面称为粗基准。

粗基准选择的好坏，对以后各加工表面的加
工余量的分配，以及工件上加工表面和不加工表面
的相对位置均有很大的影响。因此，必须十分重视
粗基准的选择。


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" 205."2．粗基准的选择
① 对于具有不加工表面的工件，为保证不加工
表面与加工表面之间的相对位置要求，一般应
选择不加工表面为粗基准。


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" 206."example
套类零件，外圆表面1为不加工表面，为了保证镗孔后壁厚均匀（即内外圆表面的偏心较小），应选择外圆表面1为粗基准。
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" 207."2．粗基准的选择
② 对于具有较多加工表面的工件，粗基准的选
择，应合理分配各加工表面的加工余量。
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" 208."example
阶梯轴，应选择φ55mm 外圆表面作粗基准，因其加工余量较小。如果选φ108mm的外圆表面为粗基准加工φ55mm表面，当两个外圆表面的偏心为3mm时，则加工后的φ50mm的外圆表面，因一侧加工余量不足而出现部分毛面，使工件报废。
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" 209."在分配加工余量时应注意
应保证各加工表面都有足够的加工余量。
对于某些重要的表面（如导轨面和重要的内孔等），应尽可能使其加工余量均匀，对导轨面且要求加工余量尽可能小一些，以便能获得硬度和耐磨性更好的表面。
使工件上各加工表面总的金属切除量最小。
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" 210."在分配加工余量时应注意
作为粗基准的表面，应尽量平整，没有浇口、冒口或飞边等其他表面缺陷，以便使工件定位可靠，夹紧方便。
由于毛坯表面比较粗糙且精度较低，一般情况下同一尺寸方向上的粗基准表面只能使用一次。
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" 211."example
当选择导轨面为粗基准加工与床腿连接的表面时，由于加工面是一个简单平面，且面积较小，即使切去较大的加工余量，金属的切除量并不大，加之以后导轨面的加工余量又比较小，故工件上总的金属切除量也就比较小。
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" 212."example
小轴，如重复使用毛坯表面B定位去分别加工表面A和C，必然会使此两加工表面产生较大的同轴度误差。
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" 213."
① 为了较容易地获得加工表面对其设计基准的相对位
置精度，应选择加工表面的设计基准为定位基准。
这一原则通常称为“基准重合”原则。
选择定位基准时应尽可能遵守“基准重合”原则。应当指
出：“基准重合”原则，对于保证表面间的相对位置精度（如
平行度、同轴度等）亦完全适用。
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3．精基准选择原则
" 214."
② 定位基准的选择应便于工件的安装与加工，并使夹
具的结构简单。
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3．精基准选择原则
" 215."③ 当工件以某一组精基准定位，可以比较方便地加工
其他各表面时，应尽可能在多数工序中采用此同一
组精基准定位，这就是“基准统一”原则。
例如，轴类零件的大多数工序都采用顶尖孔为定位基
准，齿轮的齿坯和齿形加工多采用齿轮的内孔及基准端面为
定位基准。
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3．精基准选择原则
" 216."采用“基准统一”的优点
简化了工艺过程，使各工序所用夹具比较统一，从而减少了设计和制造夹具的时间和费用。
采用“基准统一”，可减少基准变换所带来的基准不重合误差。
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" 217."④ 某些要求加工余量小而均匀的精加工工序，可选择加工表
面本身作为定位基准。加工表面的位置精度应由前工序保
证。
例如磨削床身的导轨面时，就是以导轨面找正定位。此
外，采用浮动铰刀铰孔，用圆拉刀拉孔以及用无心磨磨削外
圆表面等，都是以加工面本身作为定位基准的实例。
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3．精基准选择原则
" 218."4．辅助基准的应用
在零件的工作中不起任何作用，只是由于工艺上的需要才作出的，这种基准称为辅助基准
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" 219."4．辅助基准的应用
辅助基准
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" 220."4．辅助基准的应用
零件上的某些次要的自由表面（非配合表面），因工
艺上宜作为定位基准，而提高其加工精度和表面质量备定
位时使用，这种表面也属于辅助基准。例如，丝杠的外圆
表面，从螺旋副的传动看是非配合的次要表面，但在丝杠
螺纹的加工中，外圆表面是导向基面，它的圆度和圆柱度
直接影响螺纹的加工精度，所以应提高其形状精度，并降
低其表面的粗糙度。
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" 221."1.7 工艺路线的拟定
步骤：
首先是拟定零件加工的工艺路线
然后再确定每一工序的工序尺寸、所用设备和工艺
装备以及切削规范和工时定额等。
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" 222."1.7 工艺路线的拟定
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" 223."1.7.1 表面加工方法和加工方案的选择
表面加工方法的选择，首先要保证加工表面的加工精度
和表面粗糙度的要求。由于获得同一精度及表面粗糙度的加
工方法往往有若干种，实际选择时还要结合零件的结构形
状、尺寸以及材料和热处理的要求全面考虑。
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" 224."1.7.1 表面加工方法和加工方案的选择
表面加工方法的选择，除了首先保证质量要求外，还须
考虑生产率和经济性的要求。大批量生产时，应尽量采用高
效率的先进工艺方法，如拉削内孔与平面、同时加工几个表
面的组合铣削或磨削等。
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" 225."外圆柱面加工方法
步骤1：粗车
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" 226."外圆柱面加工方法
步骤2： 粗车—半精车
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" 227."外圆柱面加工方法
步骤3： 粗车—半精车—精车
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" 228."外圆柱面加工方法
步骤4：粗车—半精车—精车—滚压（或抛光）
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" 229."外圆柱面加工方法
步骤5：粗车—半精车—磨削
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" 230."外圆柱面加工方法
步骤6： 粗车—半精车—粗磨—精磨
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" 231."外圆柱面加工方法
步骤7：粗车—半精车—粗磨—精磨—超精加工（或轮
式超精磨）
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" 232."外圆柱面加工方法
步骤8：粗车—半精车—精车—精细车（金刚车）
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" 233."外圆柱面加工方法
步骤9： 粗车—半精车—粗磨—精磨—超精磨（或镜面
磨）
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" 234."外圆柱面加工方法
步骤10：粗车—半精车—粗磨—精磨—研磨
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" 235."孔的加工方法
步骤1：钻
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" 236."孔的加工方法
步骤2：钻—铰
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" 237."孔的加工方法
步骤3： 钻—粗铰—精铰
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" 238."孔的加工方法
步骤4： 钻—扩
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" 239."孔的加工方法
步骤5：钻—扩—铰
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" 240."孔的加工方法
步骤6：钻—扩—粗铰—精铰
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" 241."孔的加工方法
步骤7： 钻—扩—机铰—手铰
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" 242."孔的加工方法
步骤8：钻—扩—拉
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" 243."孔的加工方法
步骤9：粗镗（或扩孔）
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" 244."孔的加工方法
步骤10：粗镗（粗扩）—半精镗（精扩）
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" 245."孔的加工方法
步骤11：粗镗（粗扩）—半精镗（精扩）—精镗（铰）
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" 246."孔的加工方法
步骤12：粗镗（粗扩）—半精镗（精扩）—精镗—浮
动镗刀精镗
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" 247."孔的加工方法
步骤13：粗镗（扩）—半精镗—磨孔
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" 248."孔的加工方法
步骤14：粗镗（扩）—半精镗—粗磨—精磨
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" 249."孔的加工方法
步骤15：粗镗—半精镗—精镗—精细镗（金刚镗）
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" 250."孔的加工方法
步骤16：钻—（扩）—粗铰—精铰—珩磨；钻—
（扩）—拉—珩磨；粗镗—半精镗—精镗—珩磨
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" 251."孔的加工方法
步骤17：以研磨代替上述方法中的珩磨
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" 252."平面加工方法
步骤1：粗车
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" 253."平面加工方法
步骤2：粗车—半精车
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" 254."平面加工方法
步骤3： 粗车—半精车—精车
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" 255."平面加工方法
步骤4：粗车—半精车—磨削
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" 256."平面加工方法
步骤5：粗刨（或粗铣）
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" 257."平面加工方法
步骤6： 粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）
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" 258."平面加工方法
步骤7：粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）—刮研
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" 259."平面加工方法
步骤8：以宽刃精刨代替上述刮研
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" 260."平面加工方法
步骤9：粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）—磨削
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" 261."平面加工方法
步骤10：粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）—粗磨—
精磨
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" 262."平面加工方法
步骤11：粗铣—拉
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" 263."平面加工方法
步骤12：粗铣—精铣—磨削—研磨
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" 264." 轴线平行的孔的位置精度（经济精度）（mm）
加工方法：立钻或摇臂钻上钻孔
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" 265." 轴线平行的孔的位置精度（经济精度）（mm）
加工方法：立钻或摇臂钻上钻孔
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" 266." 轴线平行的孔的位置精度（经济精度）（mm）
加工方法：立钻或摇臂钻上镗孔
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" 267." 轴线平行的孔的位置精度（经济精度）（mm）
加工方法：车床上镗孔
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" 268." 轴线平行的孔的位置精度（经济精度）（mm）
加工方法：车床上镗孔
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" 269." 轴线平行的孔的位置精度（经济精度）（mm）
加工方法：坐标镗床上镗孔
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" 270." 轴线平行的孔的位置精度（经济精度）（mm）
加工方法：金刚镗床上镗孔
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" 271." 轴线平行的孔的位置精度（经济精度）（mm）
加工方法：多轴组合机床上镗孔
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" 272." 轴线平行的孔的位置精度（经济精度）（mm）
加工方法：卧式铣镗床上镗孔
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" 273." 轴线平行的孔的位置精度（经济精度）（mm）
加工方法：卧式铣镗床上镗孔
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" 274." 轴线平行的孔的位置精度（经济精度）（mm）
加工方法：卧式铣镗床上镗孔
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" 275." 轴线平行的孔的位置精度（经济精度）（mm）
加工方法：卧式铣镗床上镗孔
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" 276." 轴线平行的孔的位置精度（经济精度）（mm）
加工方法：卧式铣镗床上镗孔
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" 277." 轴线平行的孔的位置精度（经济精度）（mm）
加工方法：卧式铣镗床上镗孔
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" 278." 轴线平行的孔的位置精度（经济精度）（mm）
加工方法：卧式铣镗床上镗孔
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" 279."1.7.2 加工顺序的安排
1．机械加工工序的安排原则
2．热处理工序的安排
3．辅助工序的安排
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" 280."1.7.2 加工顺序的安排
1．机械加工工序的安排原则
（1）先加工基准面，零件加工一般多从精基准的加工
开始，然后以精基准定位加工其他面。
例如，轴类零件先加工顶尖孔，齿轮先加工孔及基准端面等。为了定位可靠且使其他表面加工达到一定的精度，精基准一开始即应加工到足够高的精度和较细的表面粗糙度，并且往往在精加工阶段开始时，还要进一步精整加工，以满足其他主要表面精加工和光整加工的需要。
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" 281."1.7.2 加工顺序的安排
（2）划分加工阶段
工件的加工质量要求较高时，都应划分阶段。
加工阶段一般可分为粗加工、半精加工和精加工三
个阶段。加工精度和表面质量要求特别高时，还可
增设光整加工和超精密加工阶段。
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" 282."1.7.2 加工顺序的安排
（2）划分加工阶段
粗加工阶段是从坯料上切除较多余量，所能达到的精度和表面质量都比较低的加工过程；半精加工阶段是在粗加工和精加工之间所进行的切削加工过程；精加工阶段是从工件上切除较少余量，所得精度和表面质量都比较高的加工过程；光整加工阶段是精加工后，从工件上不切除或切除极薄金属层，用以获得很光洁表面或强化其表面的加工过程，一般不用来提高位置精度；超精密加工阶段是按照超稳定、超微量切除等原则，实现加工尺寸误差和形状误差在±0.1µm以下的加工技术。当毛坯余量特别大、表面非常粗糙时，在粗加工阶段前还有荒加工阶段，为能及时发现毛坯缺陷，减少运输量，荒加工阶段常在毛坯准备车间进行。
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" 283."1.7.2 加工顺序的安排
（2）划分加工阶段
划分加工阶段的目的是：
① 保证加工质量。
② 有利于合理使用设备。
③ 便于安排热处理工序，使冷、热加工工序配合得更好。
④ 便于及时发现毛坯缺陷。
⑤ 精加工、光整加工安排在后，可保护精加工和光整加工
过的表面少受磕碰损坏。
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" 284."1.7.2 加工顺序的安排
（2）划分加工阶段
划分加工阶段并非所有工件都应如此，在应用时要灵活掌握。例如，对于那些加工质量要求不高、刚性好、毛坯精度较高、余量小的工件，就可少划分几个阶段或不划分阶段；对于有些刚性好的重型工件，由于装夹及运输很费时，也常在一次装夹下完成全部粗、精加工。为了弥补不分阶段带来的缺陷，重型工件在粗加工工步后，松开夹紧机构，让工件有变形的可能，然后用较小的夹紧力重新夹紧工件，继续以精加工工步加工。
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" 285."1.7.2 加工顺序的安排
（2）划分加工阶段
划分加工阶段是对整个工艺过程而言的，因而
应以工件的主要加工表面来分析，不应以个别表面
（或次要表面）和个别工序来判断。
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" 286."（3）先面后孔

对于箱体、支架和连杆等工件，应先加工平面后加工孔。这是因为平面的轮廓平整，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，保证平面和孔的位置精度。此外，由于平面先加工好，给平面上的孔加工也带来方便，使刀具的初始切削条件能得到改善。
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1.7.2 加工顺序的安排
" 287."（4）次要表面可穿插在各阶段间进行加工
次要表面一般加工量都较少，加工比较方便。
若把次要表面的加工穿插在各加工阶段之间进行，
就能使加工阶段更加明显，又增加了阶段间的间
隔时间，便于工件有足够时间让残余应力重新分
布并引起变形，以便在后续工序中纠正其变形。
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1.7.2 加工顺序的安排
" 288."一般机械加工的顺序
加工精基准→粗加工主要面→精加工主要面→光整加工主要面→超精密加工主要面，次要表面的加工穿插在各阶段之间进行。
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" 289."2．热处理工序的安排

热处理是用于提高材料的力学性能、改善金属的加工性能以及消除残余应力。
（1）最终热处理

最终热处理的目的是提高力学性能，如调质、淬火、渗
碳淬火、液体碳氮共渗和渗氮等，都属最终热处理，应安排
在精加工前后。
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" 290."2．热处理工序的安排
（2）预备热处理

预备热处理的目的是改善加工性能，为最终热
处理做好准备和消除残余应力，如正火、退火和时
效处理等。它应安排在粗加工前、后和需要消除应
力处。
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" 291."3 辅助工序的安排
辅助工序的种类较多，包括检验、去毛刺、倒棱、清洗、防锈、去磁及平衡等。
辅助工序也是必要的工序，若安排不当或遗漏，将会给后续工序和装配带来困难，影响产品质量，甚至使机器不能使用。
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" 292."4 检验工序
检验工序是必不可少的工序。它对保证质量、防止产生废品起到重要作用。除了工序中自检外，需要在下列场合单独安排检验工序：
① 粗加工阶段结束后。
② 重要工序前后。
③ 送往外车间加工的前后，如热处理工序前
后。
④ 全部加工工序完成后。
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" 293."1.7.3 确定工序集中与分散的程度
基本概念

工序集中是将工件的加工集中在少数几道工序内
完成。每道工序的加工内容较多。

工序分散是将工件的加工分散在较多的工序内进
行。每道工序的加工内容很少，最少时即每道工
序仅一个简单工步。
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" 294."工序集中的特点
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" 295."工艺分散的特点
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" 296."3．工序集中与工序分散的选用
工序集中与工序分散各有利弊，应根据生产类型、现有生产条件、工件结构特点和技术要求等进行综合分析后选用。
单件小批生产采用组织集中，以便简化组织工作。大批大量生产可采用较复杂的机械集中，如多刀、多轴机床，各种高效组合机床和自动机加工；对一些结构较简单的产品，如轴承生产，也可采用分散的原则。成批生产应尽可能采用效率较高的机床，如转塔车床、多刀半自动车床、数控机床等，使工序适当集中。
" 297."3．工序集中与工序分散的选用
对于重型零件，为了减少工件装卸和运输的劳动量，工序应适当集中；对于刚性差且精度高的精密工件，则工序应适当分散。
目前的发展趋势是倾向于工序集中。
" 298."1.7.4 设备与工艺装备的选择
1．设备的选择

机床精度与工件精度相适应。
机床规格与工件的外形尺寸相适应。
与现有加工条件相适应，如设备负荷的平衡状
况 。
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" 299."2．工艺装备的选择
夹具的选择：
单件小批生产首先采用各种通用夹具和机床附件中、小批生产应用成组技术时，可采用可调夹具和成组夹具。
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" 300."2．工艺装备的选择
刀具的选择：
一般优先采用标准刀具。若采用机械集中，则应采用各种高效的专用刀具、复合刀具和多刃刀具等。刀具的类型、规格和精度等级应符合加工要求。
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" 301."2．工艺装备的选择
量具的选择
单件小批生产应广泛采用通用量具，如游标
卡尺、百分表和千分尺等。大批大量生产应采用
极限量块和高效的专用检验夹具和量仪等。量具
的精度必须与加工精度相适应。
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" 302."1.8 加工余量的确定
1.8.1 基本概念
加工余量是指加工过程中所切去的金属层厚度。
余量有工序余量和加工总余量（毛坯余量）之分。
工序余量是相邻两工序的工序尺寸之差，
加工总余量（毛坯余量）是毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差。
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" 303."加工总余量与工序余量的关系
被包容面
Z=上工序基本寸–本工序基本尺寸
包容面
Z=本工序基本寸–上工序基本尺寸
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" 304."全国高职高专数控模具规划教材
加工总余量与工序余量的关系
工序尺寸都按“入体原则”标注极限偏差即被
包容面的工序尺寸取上偏差为零，包容面的工序
尺寸取下偏差为零 。
" 305."工序余量和工序尺寸及其公差的计算公式：
Z=Zmin Ta
Zmax=Z Tb=Zmin Ta Tb
Zmin——最小工序余量；
Zmax——最大工序余量；
Ta——上工序尺寸的公差；
Tb——本工序尺寸的公差。
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加工总余量与工序余量的关系
" 306."加工总余量与工序余量的关系（适用于包容面和被包容面）
Z0=Z1 Z2 …
Z0——加工总余量（毛坯余量）；
Zi——各工序余量；
n——工序数。
example
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" 307."1．上工序的各种表面缺陷和误差的因素
（1）表面粗糙度Ra和缺陷层Da
（2）上工序的尺寸公差Ta
（3）上工序的形位误差（也称空间误差）
1.8.2 加工余量的影响因素
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" 308."2．本工序加工时的装夹误差

装夹误差包括工件的定位误差和夹紧误差，
若用夹具装夹时，还有夹具在机床上的装夹误
差。这些误差会使工件在加工时的位置发生偏
移，所以加工余量还必须考虑装夹误差的影响 
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" 309."2．本工序加工时的装夹误差
用三爪自定心卡盘夹持工件外圆磨削孔时，由于三爪自定心卡盘定心不准，使工件轴线偏离主轴旋转轴线e值，造成孔的磨削余量不均匀。因此，为确保上工序各项误差和缺陷的切除，孔的直径余量应增加2e。
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" 310."8.3 确定加工余量的方法
（1）查表法
（2）经验估计法
（3）分析计算法

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" 311."8.3 确定加工余量的方法
（1）查表法
根据各工厂的生产实践和试验研究积累的数据，先制成各种表格，再汇集成手册。确定加工余量时查阅这些手册，再结合工厂的实际情况进行适当修改后确定。目前，我国各工厂广泛采用查表法。

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" 312."8.3 确定加工余量的方法
（2）经验估计法
本法是根据实际经验确定加工余量。一般情况
下，为防止因余量过小而产生废品，经验估计的数
值总是偏大。经验估计法常用于单件小批生产。
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" 313."8.3 确定加工余量的方法
（3）分析计算法
本法是根据上述加工余量计算公式和一定的试
验资料，对影响加工余量的各项因素进行分析，并
计算确定加工余量。这种方法比较合理，但必须有
比较全面和可靠的试验资料。目前，只在材料十分
贵重以及军工生产或少数大量生产的工厂中采用。
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" 314."8.3 确定加工余量的方法
在确定加工余量时，要分别确定加工总余量
（毛坯余量）和工序余量。加工总余量的大小与所
选择的毛坯制造精度有关。用查表法确定工序余量
时，粗加工工序余量不能用查表法得到，而是由总
余量减去其他各工序余量而得。
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" 315."1.9 工序尺寸及其公差的确定
工序尺寸是加工过程中各个工序应保证的加工尺寸，其公差即工序尺寸公差。正确地确定工序尺寸及其公差是制订工艺规程的重要工作之一。零件的加工过程，是毛坯的形状和尺寸通过切削加工逐步向成品演变的过程。
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" 316."1.9 工序尺寸及其公差的确定
在这个过程中，加工表面本身的尺寸以及各表面之间的尺寸都在不断地变化，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的联系，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的基础。
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" 317."1.9.1 工艺尺寸链
在零件加工过程中，由相互连接的尺寸形成
封闭的尺寸组称为尺寸链

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" 318."1.9.1 工艺尺寸链
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" 319."example
环
封闭环：尺寸链中在装配过程或加工过程最后（自然或间接）形成的一环
组成环：尺寸链中对封闭环有影响的全部环
增环
减环
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" 320."尺寸链的特性
（1）封闭性
（2）关联性
（3）传递系数
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" 321."尺寸链的特性
（1）封闭性
由于尺寸链是封闭的尺寸组，因而它是由一个封闭环和若干个相互连接的组成环所构成的封闭图形，具有封闭性。不封闭就不成为尺寸链，一个封闭环有一个尺寸链。
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" 322."尺寸链的特性
（2）关联性
由于尺寸链具有封闭性，所以尺寸链中的各环
都相互关联。尺寸链中封闭环随所有组成环的变动
而变动，组成环是自变量，封闭环是因变量。
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" 323."尺寸链的特性
（3）传递系数
表示各组成环对封闭环影响大小的系数称为传递系数。尺寸链中封闭环与组成环的关系可用方程式表示.
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" 324."尺寸链图
尺寸链图是将尺寸链中各相应的环按大致比例，用首尾相接的单箭头线顺序画出的尺寸图。用尺寸链图，可迅速判别组成环的性质，凡是与封闭环箭头方向同向的环是减环；与封闭环箭头方向反向的环是增环。
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" 325."尺寸链形式
① 按环的几何特征划分为长度尺寸链和角度尺寸两种。
② 按各环所处空间位置划分为直线尺寸链、平面尺寸链和空间尺寸链。
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" 326."尺寸链形式
③ 按其应用场合划分为装配尺寸链（全部组成环为不同零
件的设计尺寸）、工艺尺寸链和零件尺寸链（全部组成
环为同一零件的设计尺寸）。设计尺寸是指零件图样上
标注的尺寸，工艺尺寸是指工序尺寸、测量尺寸和定位
尺寸等。必须注意：零件图样上的尺寸不能注成封闭
的。
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" 327."工艺尺寸链计算的基本公式
尺寸链的计算，是指计算封闭环与组成环的基本尺寸、公差及极限偏差之间的关系。尺寸链的计算，是指计算封闭环与组成环的基本尺寸、公差及极限偏差之间的关系。工艺尺寸链常见的有直线尺寸链和平面尺寸链，其中，直线尺寸链最常见，它是指各环尺寸方向一致的尺寸链。尺寸链的计算方法有极值法和统计法两种，对于环数少的尺寸链常用极值法计算，对于环数多的尺寸链用统计法计算。

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" 328."工艺尺寸链计算的基本公式
封闭环的基本尺寸 = 所有增环的基本尺寸之和 – 所有减环的基本尺寸之和
封闭环的上偏差 = 所有增环的上偏差之和 – 所有减环的下偏差之和
封闭环的下偏差 = 所有增环的下偏差之和 – 所有减环的上偏差之和
封闭环的公差 = 所有组成环的公差之和
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" 329."1.9.2 工序尺寸及其公差的确定
（1）正计算形式

已知各组成环的基本尺寸、公差及极限偏差，
求封闭环的基本尺寸、公差及极限偏差。
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" 330."1.9.2 工序尺寸及其公差的确定
（2）反计算形式

已知封闭环的基本尺寸、公差及极限偏差，求各组成环的基本尺寸、公差及极限偏差。
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" 331."1.9.2 工序尺寸及其公差的确定
（3）中间计算形式

已知封闭环和部分组成环的基本尺寸、公差及极限偏差，求其余组成环的基本尺寸、公差及极限偏差。
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" 332."example
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" 333."1.10 数控加工切削要素的选择
数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，
并以指令的形式写入程序中。切削用量包括主轴转速n（切
削速度vc）、背吃刀量ap、进给量f等。对于不同的加工方
法，需要选用不同的切削用量。切削用量的大小对切削力、
切削功率、刀具磨损、加工质量和加工成本均有显著影响。
数控加工中选择切削用量时，就是在保证加工质量和刀具耐
用度的前提下，充分发挥机床性能和刀具切削性能，使切削
效率最高，加工成本最低。
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" 334."1.10 数控加工切削要素的选择
切削用量愈大，刀具耐用度愈低。切削速度vc、进给量
f和切削深度ap三者对刀具耐用度的影响不同，切削速度影响
最大，进给量次之，切削深度影响最小。要达到高的生产
率，应按ap－f－vc的顺序来选择切削用量，即应首先考虑尽
可能大的切削深度ap，其次选用尽可能大的进给量f，最后在
保证刀具合理耐用度的条件下选取尽可能大的切削速度vc。
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" 335."1.10 数控加工切削要素的选择
自动换刀数控机床主轴或刀库上装刀所费时间较多，
所以选择切削用量要保证刀具加工完一个零件，或保证刀
具耐用度不低于一个工作班，最少不低于半个工作班。对
易损刀具可采用姐妹刀形式，以保证加工的连续性。
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" 336."1.10 数控加工切削要素的选择
粗加工时切削用量的选择原则
首先选取尽可能大的背吃刀量；其次要根据机床动力
和刚性的限制条件等，选取尽可能大的进给量；最后根据
刀具耐用度确定最佳的切削速度。
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" 337."1.10 数控加工切削要素的选择
精加工时切削用量的选择原则
首先根据粗加工后的余量确定背吃刀量；其次根据已
加工表面的粗糙度要求，选取较小的进给量；最后在保证
刀具耐用度的前提下，尽可能选取较高的切削速度。
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" 338."背吃刀量的选择原则
背吃刀量ap的选择要根据机床、工件和刀具
的刚度来决定，在刚度允许的情况下，就尽可能
使背吃刀量等于工件的加工余量，这样可以减少
走刀次数，提高生产效率。粗加工时，一次进给
尽可能切除全部余量，在中等功率机床上，可达
8～10mm。半精加工时，背吃刀量取为0.5～
2mm。精加工时，背吃刀量取为0.2～0.4mm。
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" 339."背吃刀量的选择原则
在工艺系统刚性不足或毛坯余量很大，或余
量不均匀时，粗加工要分几次进给，并且应当把
第一、二次进给的背吃刀量尽量取得大一些。切
削零件表层有硬皮的铸、锻件或不锈钢等冷硬较
严重的材料时，应使切削深度超过硬皮或冷硬
层，以避免使切削刃在硬皮或冷硬层上切削。当
冲击载荷较大（如断续切削）或工艺系统刚性较
差时，应适当减小切削深度。
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" 340."进给速度的确定原则
进给速度f是数控机床切削用量中的重要参
数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求
以及刀具、工件的材料性质参考切削用量手册选
取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能
限制。
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" 341."进给速度的确定原则
在轮廓加工中，在接近拐角处应适当降低进
给量，以克服由于惯性或工艺系统变形在轮廓拐
角处造成“超程”或“欠程”现象。此外，还应充分考
虑切屑的自然的断屑问题，通过选择刀具几何形
状和对切削用量的调整，使排屑处于最顺畅状
态，严格避免长屑缠绕刀具而引起故障。
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" 342."进给速度的确定原则
① 当工件的质量要求能够得到保证时，为提高生
产效率，可选择较高的进给速度。
② 在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜
选择较低的进给速度。
。
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" 343."进给速度的确定原则
③ 当加工精度、表面粗糙度要求高时，进给速度
应选小些。
④ 刀具空行程时，特别是远距离“回零”时，可以选
择该机床数控系统给定的最高进给速度。
。
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" 344."切削速度的确定原则
刀具材料
工件材料
表面粗糙度
背吃刀量和进给量
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" 345."切削速度的确定原则
刀具材料
刀具材料的切削性能越好，切削速度也就越
高。如涂层硬质合金、陶瓷、金刚石和立方氮化
硼刀具的切削速度，可比硬质合金刀具高得多，
而使用硬质合金刀具可比高速钢刀具的切削速度\\
高好几倍。
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" 346."切削速度的确定原则
工件材料
切削强度和硬度较高的工件时，因为刀具容
易磨损，所以切削速度应选得低些。脆性材料如
铸铁，虽然强度不高，但切削时形成崩碎切屑，
热量集中在切削刃附近不易传散。因此，切削速
度应取得低些。车削有色金属和非金属材料，切
削速度可选得高些。
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" 347."切削速度的确定原则
表面粗糙度
表面粗糙度要求较细的工件，如用硬质合金
刀具切削，切削速度应取得较高；如用高速钢刀
具切削，则应取较低的切削速度。
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" 348."切削速度的确定原则
背吃刀量和进给量
当背吃刀量和进给量增大时，切削时产生的
切削热和切削力都较大，所以应适当降低切削速
度。反之，切削速度可适当提高。
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" 349."在选择切削速度时，应考虑
① 应尽量避开积屑瘤产生的区域。
② 断续切削时，为减小冲击和热应力，要适当
降低切削速度。
③ 在易发生振动的情况下，切削速度应避开自
激振动的临界速度。
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" 350."在选择切削速度时，应考虑
④ 加工大件、细长件和薄壁工件时，应选用较
低的切削速度。
⑤ 加工带外皮的工件时，应当适当降低切削速
度。
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" 351."1.10.5 切削用量选择实例
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" 352."1.10.5 切削用量选择实例
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" 353."1.10.5 切削用量选择实例
① φ38底孔钻削。查切削用量手册，用高速钢
钻头钻削灰铸铁时的切削速度为21～
36m/min，进给量为0.2～0.3mm/r，取
vc=24m/min，f=0.2mm/r，计算得到主轴转速
为200r/min，进给速度vf=40mm/min。
② 同理可选择计算其他各工序的切削用量。
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" 354."1.11 时间定额和提高劳动生产率的工艺途径
工序设计中另一方面的内容是确定劳动消耗工艺定额，
简称劳动定额，它是劳动生产率指标。劳动定额可用产量定
额（在一定生产条件下，规定每个工人在单位时间内应完成
的合格品数量）或时间定额（在一定生产条件下，规定生产
一件产品或完成一道工序所需消耗的时间）来表示。常用时
间定额作为劳动定额指标。
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" 355."1.11 时间定额和提高劳动生产率的工艺途径
1.11.1 时间定额
1.11.2 提高劳动生产率的工艺途径
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" 356."1.11.1 时间定额
时间定额不仅是衡量劳动生产率的指标，也是安排生产计划、计算生产成本的重要依据，还是新建或扩建工厂（或车间）时计算设备和工人数量的依据。

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" 357."1.11.1 时间定额
制订时间定额应根据本企业的生产技术条件，使大多数工人经过努力都能达到，部分先进工人可以超过，少数工人经过努力可以达到或接近的平均先进水平。合理的时间定额能调动工人的积极性，促进工人技术水平的提高，从而不断提高劳动生产率。随着企业生产技术条件的不断改善，时间定额应定期进行修订，以保持定额的平均先进水平。
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" 358."1.11.1 时间定额
时间定额通常由定额员、工艺人员和工人相结合，通过总结过去的经验，并参考有关的技术资料直接估计确定的；或者以同类产品的工件或工序的时间定额为依据，进行对比分析后推算出来的；也可通过对实际操作时间的测定和分析来确定。

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" 359."1.11.1 时间定额
为了正确地确定时间定额，通常把工序消耗的时间分为基本时间Tb、辅助时间Ta、布置工作地时间Ts、休息与生理需要时间Tr及准备和终结时间Te等。
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" 360."（1）基本时间Tb
基本时间是直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置、表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间。
lj——工作行程的计算长度，包括加工表面的长度、刀具切入和
切出长度（mm）；
Z——工序余量（mm）；
n——工件的旋转速度（r/min）；
f——刀具的进给量（mm/r）；
ap——切削深度（mm）。
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" 361."（2）辅助时间Ta
辅助时间是为实现工艺过程所必须进行的各种辅助动作所消耗的时间。它包括装卸工件、开停机床、引进或退出刀具、改变切削用量、试切和测量工件等所消耗的时间。

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" 362."（2）辅助时间Ta
辅助时间的确定方法随生产类型而异。大批大量生产时，为使辅助时间规定得合理，需将辅助动作进行分解，再分别确定各分解动作的时间，最后予以综合；中批生产则可根据以往的统计资料来确定；单件小批生产则常用基本时间的百分比进行估算。
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" 363."（3）布置工作地时间Ts
布置工作地时间是为使加工正常进行，工人照管工作地（如更换刀、调整刀具、润滑机床、清理切屑、收拾工具等）所消耗的时间。
Ts不是直接消耗在每个工件上的，而是消耗在一个工作班内的时间，再折算到每个工件上的。一般按作业时间的2％～7％（以百分率α表示）计算。
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" 364."4）休息与生理需要时间Tr
休息与生理需要时间是工人在工作班内为恢复体力和满足生理上的需要所消耗的时间Tr也是按一个工作班为计算单位，再折算在每个工件上的。对由工人操作的机床加工工序，一般按作业时间的2％～4％（以百分率β表示）计算。
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" 365."4）休息与生理需要时间Tr

单件时间Tp Tp=Tb Ta Ts Tr=TB Ts Tr=
（1 α＋β）TB
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" 366."（5）准备与终结时间Te（简称准终时间）
准终时间是工人为了生产一批产品或零、部件，进行准备和结束工作所消耗的时间。
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" 367."1.11.2 提高劳动生产率的工艺途径
劳动生产率是一项综合性的技术经济指标。提高劳动生产率，必须正确处理好质量、生产率和经济性三者之间的关系；应在保证质量的前提下提高生产率、降低成本。提高劳动生产率是企业的一项根本任务。
提高劳动生产率的措施很多，技术性方面的措施又涉及到产品设计、制造工艺和组织管理等多个方面。
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" 368."1.11.2 提高劳动生产率的工艺途径
1．缩减时间定额
2．采用新工艺和新方法
3．提高机械加工自动化程度
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" 369."1．缩减时间定额
（1）缩减基本时间
（2）缩减辅助时间
（3）缩减布置工作地时间
（4）缩减准备与终结时间
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" 370."（1）缩减基本时间
① 提高切削用量
由基本时间的计算公式可知，增大切削速度、进给量和切削深度都可缩减基本时间，这是广泛采用的非常有效的方法。目前，硬质合金车刀的切削速度可达200m/min，陶瓷刀具的切削速度可达500m/min。
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" 371."（1）缩减基本时间
① 提高切削用量
近年来出现的聚晶金刚石和聚晶立方氮化硼新型刀具材料，切削普通钢材时，切削速度可达1200m/min；加工60HRC以上的淬火钢时，切削速度在90m/min以上。高速滚齿机的切削速度已达65～75m/min，目前最高滚切速度已超过300m/min。磨削的发展趋势是高速磨削和重磨削。
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" 372."（1）缩减基本时间
① 提高切削用量。
目前采用的磨削速度已达60m/s，近10年来，国外已生产出全封闭的切削速度达90～120m/s的高速磨床，试验室正在试验的磨削速度为200m/s。重磨削包括大进给和深切深缓进给的强力磨削等。缓进给强力磨削一次，切深可达6～12mm，最大时可达37mm，金属切除率可达656cm3/min。砂带磨削切除同样金属余量的加工时间仅为铣削加工的1/10。

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" 373."（1）缩减基本时间
① 提高切削用量。
采用高速切削和强力切削时，机床刚度和功率都要加强，应对原机床进行改造或设计新机床。
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" 374."（1）缩减基本时间
② 减少或重合切削行程长度。
利用n把刀具或复合刀具对工件的同一表面或n个表面同时进行加工，或者利用宽刃刀具或成形刀具作横向进给同时加工多个表面，实现复合工步，都能减少每把刀的切削行程长度或使切削行程长度部分或全部重合，减少基本时间。

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" 375."（1）缩减基本时间
② 减少或重合切削行程长度。
采用多刃或多刀加工时，要尽理做到粗、精分开。同时，由于刀具间的位置精度会直接影响工件的精度，故调整精度要求较高。另外，工艺系统的刚度和机床的功率也要相应增加，要在保证质量的前提下提高生产率。
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" 376."（1）缩减基本时间
③ 采用多件加工。
多件加工有顺序多件加工、平行多件加工、平行顺序
加工三种形式。
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" 377."（2）缩减辅助时间
① 采用先进夹具。
大批大量生产中，采用高效的气动或液压夹具；在单
件小批和中批生产中，使用组合夹具、可调夹具或成组
夹具都能减少找正和装卸工件的时间。采用多位夹具，机
床可不停机地连续加工，使装卸工件时间和基本时间重
合。
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" 378."（2）缩减辅助时间
② 采用连续加工方法。
在大量和成批生产中，连续加工在铣削平面和磨削 平面中得到广泛的应用，可显著地提高生产率。
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" 379."（2）缩减辅助时间
③ 采用主动测量或数字显示自动测量装置。
主动测量的自动测量装置能在加工过程中测量工件的
实际尺寸，并能由测量结果操作或自动控制机床。在
内、外圆磨床上，主动测量已取得显著的效果。目前，
在各类机床上已逐步配置的数字显示装置，都是以光\\\\
栅、感应同步器为检测元件，可以连续显示出刀具在加
工过程中的位移量，使工人能直观地看出工件尺寸的变
化情况，大大节省了停机测量的时间。
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" 380."（3）缩减布置工作地时间
布置工作地时间中，主要是消耗在更换刀具和调整刀具的工作上。因此，缩减布置工作地时间主要是减少换刀次数、换刀时间和调整刀具的时间。减少换刀次数就是要提高刀具或砂轮的耐用度，而减少换刀和调刀时间是通过改进刀具的装夹和调整方法，采用对刀辅具来实现的。
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" 381."（3）缩减布置工作地时间
目前，在车削和铣削中已广泛采用机械夹固的可转位
硬质合金刀片。这种刀片可按需要预制成型，并通过机械
夹持的方法固定在刀杆上。每块刀片上都有几个切削刃，
当某个切削刃用钝后，可以松开紧固螺钉转换一个新切削
刃继续加工，直到全部切削刃用钝后，再更换刀片。采用
这种刀片后，既能减少换刀次数，又减少了刀具的装卸、
对刀和刃磨时间，从而大大提高了生产率。
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" 382."（3）缩减布置工作地时间
快换刀夹
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" 383."（4）缩减准备与终结时间
缩减准备与终结时间的主要方法是扩大零件的批量和减少调整机床、刀具和夹具的时间。
在中小批生产中，产品经常更换，批量又小，使准终时间在单件计算时间中占有较大的比重。同时，批量小又限制了高效设备和高效装备的应用。因此，扩大批量是缩减准终时间的有效途径。目前，应用相似原理，采用成组技术以及零、部件通用化、标准化，产品系列化是扩大批量最有效的方法。
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" 384."（4）缩减准备与终结时间
① 采用易于调整的先进加工设备。
② 夹具和刀具的通用化。
③ 减少换刀和调刀时间。
④ 减少夹具在机床上的装夹找正时间。
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" 385."2．采用新工艺和新方法
（1）先进的毛坯制造方法。
（2）少无切削新工艺，。
（3）采用特种加工。
（4）改进加工方法
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" 386."2．采用新工艺和新方法
（1）先进的毛坯制造方法
如精铸、精锻、粉末冶金等方法。
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" 387."2．采用新工艺和新方法
② 少无切削新工艺
如采用冷挤、冷轧、滚压和滚轧等方法，不仅能提高生产率，而且工件的表面质量和精度也能得到明显改善。例如，用冷挤齿轮替代剃齿，生产率提高四倍，表面粗糙度Ra值能稳定地达到0.4～0.8μm。
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" 388."2．采用新工艺和新方法
③ 采用特种加工。
目前各种电加工机床应用较普遍。用常规切削方法很难加工的特硬、特脆、特韧材料以及复杂型面，采用电加工等特种加工后均可迎刃而解。例如，用电火花机床加工锻模，用线切割加工冲模等，均可节约大量钳工劳动，提高生产率。
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" 389."2．采用新工艺和新方法
④ 改进加工方法。
例如，在大批大量生产中，采用拉削代铣削、钻削和铰削，以粗磨代铣平面；在成批生产中，采用以铣代刨，以精刨、精磨或精细镗（金刚镗）代刮研等。
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" 390."3．提高机械加工自动化程度
加工过程自动化是提高劳动生产率最理想的手段，但自动化加工投资大、技术复杂，因而要针对不同的生产类型，采取相应的自动化水平。

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" 391."3．提高机械加工自动化程度
大批大量生产时，由于工件批量大，生产稳定，可采用多工位组合机床或组合机床自动线，整个工作循环都是自动进行的，生产率很高。中批生产的自动化可采用各种数控机床及其他柔性较高的自动化生产方式。
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" 392."习 题
1．什么是生产过程、工艺过程和工艺规程？工艺
规程在生产中起什么作用？
2．什么是工序、安装、工位、工步？
3．生产类型是根据什么划分的？目前有哪几种生
产类型？它们各有哪些主要工艺特征？
4．简述机械加工工艺规程的设计原则、步骤和内
容。
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" 393."习 题
5．如何理解结构工艺性的概念？如何分析设计
和制造的关系和矛盾？零件结构工艺性有哪
些要求？零件的技术要求分析包含哪些内
容？
6．应该怎样选择毛坯类型、制造方法和毛坯精
度？
7．何谓基准？基准分哪几种？分析基准时要注
意些什么？
8．精、粗基准的选择原则各有哪些？
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" 394."习 题
9．试分析下列加工情况的定位基准：
（1）拉齿坯内孔；
（2）珩磨连杆大头孔；
（3）无心磨削活塞销外圆；
（4）用浮动镗刀块精镗内孔；
（5）磨削床身导轨面；
（6）超精加工主轴轴颈；
（7）箱体零件攻螺纹；
（8）用与主轴浮动连接的铰刀铰孔。
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" 395."习 题
10．表面加工方法和方案的选择应遵循哪些原
则？
11．机械加工顺序的安排要遵循哪些原则？如何
安排热处理工序？检验工序安排在加工的什
么环节？
12．简述工序分散与工序集中的特点。
13．简述加工余量的确定方法。
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" 396."习 题
14．简述切削要素的选择顺序。背吃刀量、进给
速度和切削速度的选择原则各有 哪些？
15．何谓经济精度？如何选择加工方法？
16．何谓劳动生产率？提高机械加工劳动生产率
的工艺措施有哪些？
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"