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第4章 工艺规程设计
4.1 机械加工工艺规程设计
设计机械加工工艺规程是一项技术性很强综合性工作，其包含面很广。下面仅讨论多个关键问题——零件图审查、毛坯确实定、定位基准选择和工艺路线拟订等。
4.1.1 零件图审查
在制订零件机械加工工艺规程之前，对零件进行工艺性分析，和对产品零件图提出 修改意见，是制订工艺规程一项关键工作。
1．分析零件图
首先应熟悉零件在产品中作用、位置、装配关系和工作条件，搞清楚各项技术要求对零件装配质量和使用性能影响，找出关键和关键技术要求，然后对零件图样进行分析。
(1) 检验零件图完整性和正确性
在了解零件形状和结构以后，应检验零件视图是否正确、足够，表示是否直观、清楚，绘制是否符合国家标准，尺寸、公差和技术要求标注是否齐全、合理等。
(2) 零件技术要求分析
零件技术要求包含下列多个方面：加工表面尺寸精度；关键加工表面形状精度；关键加工表面之间相互位置精度；加工表面粗糙度和表面质量方面其它要求；热处理要求；其它要求(如动平衡、未注圆角或倒角、去毛刺、毛坯要求等)。
要注意分析这些要求在确保使用性能前提下是否经济合理，在现有生产条件下能否实现。尤其要分析关键表面技术要求，因为关键表面加工确定了零件工艺过程大致轮廓。
(3) 零件材料分析
即分析所提供毛坯材质本身机械性能和热处理状态，毛坯铸造品质和被加工部位材料硬度，是否有白口、夹砂、疏松等。判定其加工难易程度，为选择刀具材料和切削用量提供依据。所选零件材料应经济合理，切削性能好，满足使用性能要求。
(4) 合理标注尺寸
①零件图上关键尺寸应直接标注，而且在加工时应尽可能使工艺基准和设计基准重合， 并符合尺寸链最短标准。图4-1中活塞环槽尺寸为关键尺寸，其宽度应直接注出。
②零件图上标注尺寸应便于测量，不要从轴线、中心线、假想平面等难以测量基准 标注尺寸。图4-2中轮毂键槽深度，只有尺寸c标注才便于用卡尺或样板测量。
③零件图上尺寸不应标注成封闭式，以免产生矛盾。图4-3所表示，已标注了孔距尺寸a±δa和角度α±δα，则x、y轴坐标尺寸就不能随便标注。有时为了方便加工，可按尺寸链计算出来，并标注在圆括号内，作为加工时参考尺寸。
④零件上非配合自由尺寸，应按加工次序尽可能从工艺基准注出。图4-4齿轮轴，图(a)表示方法大部分尺寸要经换算，且不能直接测量。而图(b)标注方法，和加工次序一致，又便于加工测量。

图4-1 直接标重视要尺寸 图4-2 键槽深度标注 图4-3 孔中心距标注

（a） （b）
图4-4 按加工次序标注自由尺寸
（a） 错误 （b） 正确
⑤零件上各非加工表面位置尺寸应直接标注，而非加工面和加工面之间只能有一个联络尺寸。图4-5中所表示，图(a)中注法不合理，只能确保一个尺寸符合图样要求，其它尺寸可能会超差。而图(b)中标注尺寸A在加工面Ⅳ时给予确保，其它非加工面位置直接标注，在铸造时确保。 (a) (b)
2 ．零件结构工艺性分析 图4-5 非加工面和加工面之间尺寸标注
零件结构工艺性是指在满足使 (a) 错误 (b) 正确
用性能前提下，是否能以较高生产率和最低成本方便地加工出来特征。为了多快好省地把所设计零件加工出来，就必需对零件结构工艺性进行具体分析。关键考虑以下几方面。
(1) 有利于达成所要求加工质量
①合理确定零件加工精度和表面质量
加工精度若定得过高会增加工序，增加制造成本，过低会影响机器使用性能，故必需依据零件在整个机器中作用和工作条件合理地确定，尽可能使零件加工方便制造成本低。
②确保位置精度可能性
为确保零件位置精度，最好使零件能在一次安装中加工出全部相关表面，这么就能依靠机床本身精度来达成所要求位置精度。图4-6(a)所表示结构，不能确保φ80㎜和内孔φ60㎜同轴度。如改成图(b)所表示结构，就能在一次安装中加工出外圆和内孔，确保二者同轴度。
(2) 有利于降低加工劳动量
①尽可能降低无须要加工面积 (a) (b)
降低加工面积不仅可降低机械加工劳动量， 图4-6 有利于确保位置精度工艺结构
而且还能够降低刀具损耗，提升装配质量。图 (a) 错误 (b) 正确
4-7(b)中轴承座降低了底面加工面积，降低了修配工作量，确保配合面接触。图4-8(b)中降低了精加工面积，又避免了深孔加工。

(a) (b) (a) (b)
图4-7 降低轴承座底面加工面积 图4-8 避免深孔加工方法
(a) 错误 (b) 正确 (a) 错误 (b) 正确
②尽可能避免或简化内表面加工
因为外表面加工要比内表面加工方便经济，又便于测量。所以，在零件设计时应努力争取避免在零件内腔进行加工。图4-9所表示箱体，将图(a)结构改成图(b)所表示结构，这么不仅加工方便而且还有利于装配。再图4-10所表示，将图(a)中件2上内沟槽a加工，改成图(b)中件1外沟槽加工，这么加工和测量就全部很方便。
(3) 有利于提升劳动生产率
①零件相关尺寸应努力争取一致，并能用标准刀具加工。图4-11(b)中改为退刀槽尺寸一致，则降低了刀具种类，节省了换刀时间。图4-12(b)采取凸台高度等高，则降低了加工过程中刀具调整。图4-13(b)结构，能采取标准钻头钻孔，从而方便了加工。
②降低零件安装次数 零件加工表面应尽可能分布在同一方向，或相互平行或相互 垂直表面上；次要表面应尽可能和关键表面分布在同一方向上，方便在加工关键表面时，

(a) (b) (a) (b)
图4-9 将内表面转化为外表面加工 图4-10 将内沟槽转化为外沟槽加工
(a) 错误 (b) 正确 (a) 错误 (b) 正确

(a) (a) (a)

(b) (b) (b)
图4-11 退刀槽尺寸一致 图4-12 凸台高度相等 图4-13 便于采取标准钻头
(a) 错误 (b) 正确 (a) 错误 (b) 正确 (a) 错误 (b) 正确
同时将次要表面也加工出来；孔端加工表面应为圆形凸台或沉孔，方便在加工孔时同时将凸台或沉孔全锪出来。如：图4-14(b)中钻孔方向应一致；图4-15(b)中键槽方位应一致。

(a) (b) (a) (b)
图4-14 钻孔方向一致 图4-15 键槽方位一致
(a) 错误 (b) 正确 (a) 错误 (b) 正确
③零件结构应便于加工 图4-16(b)、4-17(b)所表示，设有退刀槽、越程槽，降低了刀具(砂轮)磨损。图4-18(b)结构，便于引进刀具，从而确保了加工可能性。
④避免在斜面上钻孔和钻头单刃切削 图4-19(b)所表示，避免了因钻头两边切削力不等使钻孔轴线倾斜或折断钻头。

(a) (b) (a) (b)
图4-16 应留有越程槽 图4-17 应留有退刀槽
(a) 错误 (b) 正确 (a) 错误 (b) 正确

(a) (b) (a) (b)
4-18 钻头应能靠近加工表面 图4-19 避免在斜面上钻孔和钻头单刃切削
(a) 错误 (b) 正确 (a) 错误 (b) 正确
⑤便于多刀或多件加工 图4-20(b)所表示，为适应多刀加工，阶梯轴各段长度应相同或成整数倍；直径尺寸应沿同一方向递增或递减，方便调整刀具。零件设计结构要便于多件加工，图4-21所表示，图(b)结构可将毛坯排列成行便于多件连续加工。

(a) (b)
图4-20 便于多刀加工
(a) 错误 (b) 正确

(a) (b)
图4-21 便于多件连续加工
(a) 错误 (b) 正确
4.1.2 毛坯确实定
在制订机械加工工艺规程时，正确选择适宜毛坯，对零件加工质量、材料消耗和加工工时全部有很大影响。显然毛坯尺寸和形状越靠近成品零件，机械加工劳动量就越少，不过毛坯制造成本就越高，所以应依据生产纲领，综合考虑毛坯制造和机械加工费用来确定毛坯，以求得最好经济效益。
1．毛坯种类
(1) 铸件
铸件适适用于形状较复杂零件毛坯。其铸造方法有砂型铸造、精密铸造、金属型铸造、压力铸造等。较常见是砂型铸造，当毛坯精度要求低、生产批量较小时，采取木模手工造型法；当毛坯精度要求高、生产批量很大时，采取金属型机器造型法。铸件材料有铸铁、铸钢及铜、铝等有色金属。
(2) 锻件
锻件适适用于强度要求高、形状比较简单零件毛坯。其铸造方法有自由锻和模锻两种。自由锻毛坯精度低、加工余量大、生产率低，适适用于单件小批生产和大型零件毛坯。模锻毛坯精度高、加工余量小、生产率高，但成本也高，适适用于中小型零件毛坯大批大量生产。
(3) 型材
型材有热轧和冷拉两种。热轧适适用于尺寸较大、精度较低毛坯；冷拉适适用于尺寸较小、精度较高毛坯。
(4) 焊接件
焊接件是依据需要将型材或钢板等焊接而成毛坯件，它简单方便，生产周期短，但需经时效处理后才能进行机械加工。
(5) 冷冲压件
冷冲压件毛坯能够很靠近成品要求，在小型机械、仪表、轻工电子产品方面应用广泛。但因冲压模具昂贵而仅用于大批大量生产。
2．毛坯选择时应考虑原因
(1) 零件材料及机械性能要求
零件材料工艺特征和力学性能大致决定了毛坯种类。比如铸铁零件用铸造毛坯；钢质零件当形状较简单且力学性能要求不高时常见棒料，对于关键钢质零件，为取得良好力学性能，应选择锻件，当形状复杂力学性能要求不高时用铸钢件；有色金属零件常见型材或铸造毛坯。
(2) 零件结构形状和外形尺寸
大型且结构较简单零件毛坯多用砂型铸造或自由锻；结构复杂毛坯多用铸造；小型零件可用模锻件或压力铸造毛坯；板状钢质零件多用锻件毛坯；轴类零件毛坯，若台阶直径相差不大，可用棒料；若各台阶尺寸相差较大，则宜选择锻件。
(3) 生产纲领大小
大批大量生产中，应采取精度和生产率全部较高毛坯制造方法。铸件采取金属模机器造型和精密铸造，锻件用模锻或精密铸造。在单件小批生产中用木模手工造型或自由锻来制造毛坯。
(4) 现有生产条件
确定毛坯时，必需结合具体生产条件，如现场毛坯制造实际水平和能力、外协可能性等，不然就不现实。
(5) 充足利用新工艺、新材料
为节省材料和能源，提升机械加工生产率，应充足考虑精密铸造、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金、异型钢材及工程塑料等在机械中应用，这么，可大大降低机械加工量，甚至不需要进行加工，经济效益很显著。
4.1.3 定位基准选择
在制订工艺规程时，定位基准选择正确是否，对能否确保零件尺寸精度和相互位置 精度要求，和对零件各表面间加工次序安排全部有很大影响，当用夹具安装工件时，定位 基准选择还会影响到夹具结构复杂程度。所以，定位基准选择是一个很关键工艺问 题。
选择定位基按时，是从确保工件加工精度要求出发，所以，定位基准选择应先选择 精基准，再选择粗基准。
1．精基准选择标准
选择精基按时，关键应考虑确保加工精度和工件安装方便可靠。其选择标准以下：
(1) 基准重合标准
即选择设计基准作为定位基准，以避免定位基准和设计基准不重合而引发基准不重合误差。
图4-22所表示零件，设计尺寸为a和c，设顶面B和底面A已加工好(即尺寸a已经确保)，现在用调整法铣削一批零件C面。为确保设计尺寸c，以A面定位，则定位基准A和设计基准B不重合，见图(b)。因为铣刀是相对于夹具定位面(或机床工作台面)调整，对于一批零件来说，刀具调整好后位置不再变动。加工后尺寸c大小除受本工序加工误差(△j)影响外，还和上道工序加工误差(Ta)相关。这一误差是因为所选定位基准和设计基准不重合而产生，这种定位误差称为基准不重合误差。它大小等于设计(工序)基准和定位基准之间联络尺寸a(定位尺寸)公差Ta。
从图(c)中可看出，欲加工尺寸c误差包含△j和Ta，为了确保尺寸c精度，应使：
△j＋Ta≤Tc
显然，采取基准不重合定位方案，必需控制该工序加工误差和基准不重合误差总和不超出尺寸c公差Tc。这么既缩小了本道工序加工允差，又对前面工序提出了较高要求，使加工成本提升，当然是应该避免。所以，在选择定位基按时，应该尽可能使定位基准和设计基准相重合。
图4-23所表示，以B面定位加工C面，使得基准重合，此时尺寸a误差对加工尺寸c无影响，本工序加工误差只需满足：△j≤Tc 即可。

(a) (b) (c)
图4-22 基准不重合误差示例 图4-23 基准重合安装示意图
(a) 工序简图 (b) 加工示意图 (c) 加工误差
显然，这种基准重合情况能使本工序许可出现误差加大，使加工更轻易达成精度要求，经济性愈加好。不过，这么往往会使夹具结构复杂，增加操作困难。而为了确保加工精度，有时不得不采取这种方案。
(2) 基准统一标准
应采取同一组基准定位加工零件上尽可能多表面，这就是基准统一标准。这么做能够简化工艺规程制订工作，降低夹具设计、制造工作量和成本，缩短生产准备周期；因为降低了基准转换，便于确保各加工表面相互位置精度。比如加工轴类零件时，采取两中心孔定位加工各外圆表面，就符合基准统一标准。箱体零件采取一面两孔定位，齿轮齿坯和齿形加工多采取齿轮内孔及一端面为定位基准，均属于基准统一标准。
(3) 自为基准标准
一些要求加工余量小而均匀精加工工序，选择加工表面本身作为定位基准，称为自为基准标准。图4-24所表示，磨削车床导轨面，用可调支承支承床身零件，在导轨磨床上，用百分表找正导轨面相对机床运动方向正确位置，然后加工导轨面以确保其它量均匀，满足对导轨面质量要求。还有浮动镗刀镗孔、珩磨孔、拉孔、无 图4-24 自为基准实例
心磨外圆等也全部是自为基准实例。
(4) 互为基准标准
当对工件上两个相互位置精度要求很高表面进行加工时，需要用两个表面相互作为基准，反复进行加工，以确保位置精度要求。比如要确保精密齿轮齿圈跳动精度，在齿面淬硬后，先以齿面定位磨内孔，再以内孔定位磨齿面，从而确保位置精度。再如车床主轴前锥孔和主轴支承轴颈间有严格同轴度要求，加工时就是先以轴颈外圆为定位基准加工锥孔，再以锥孔为定位基准加工外圆，如此反复数次，最终达成加工要求。这全部是互为基准经典实例。
(5) 便于装夹标准
所选精基准应确保工件安装可靠，夹具设计简单、操作方便。
2．粗基准选择标准
选择粗基按时，关键要求确保各加工面有足够余量，使加工面和不加工面间位置符合图样要求，并尤其注意要立即取得精基面。具体选择时应考虑下列标准：
(1) 选择关键表面为粗基准 为确保工件上关键表面加工余量小而均匀，则应选择该表面为粗基准。所谓关键表面通常是工件上加工精度和表面质量要求较高表面，如床身导轨面，车床主轴箱主轴孔，全部是各自关键表面。所以，加工床身和主轴箱时，应以导轨面或主轴孔为粗基准。图4-25所表示。
(2) 选择不加工表面为粗基准 为了确保加工面和不加工面间位置要求，通常应选择不加工面为粗基准。假如工件上有多个不加工面，则应选其中和加工面位置要求较高不加工面为粗基准，方便确保精度要求，使外形对称等。
图4-26所表示工件，毛坯孔和外圆之间偏心较大，应该选择不加工外圆为粗基准，将工件装夹在三爪自定心卡盘中，把毛坯同轴度误差在镗孔时切除，从而确保其壁厚均匀。

图4-25 床身加工粗基准选择 图4-26 粗基准选择实例
(3) 选择加工余量最小表面为粗基准 在没有要求确保关键表面加工余量均匀情况下，假如零件上每个表面全部要加工，则应选择其中加工余量最小表面为粗基准，以避免该表面在加工时因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件废品。
(4) 选择较为平整光洁、加工面积较大表面为粗基准 方便工件定位可靠、夹紧方便。
(5) 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次 因为粗基准本身全部是未经机械加工毛坯面，其表面粗糙且精度低，若反复使用将产生较大误差。
实际上，不管精基准还是粗基准选择，上述标准全部不可能同时满足，有时还是相互矛盾。所以，在选择时应依据具体情况进行分析，权衡利弊，确保其关键要求。
3．定位基准选择示例
例4-1 图4-27所表示为车床进刀轴架零件，若已知其工艺过程为：
(1)划线；
(2)粗精刨底面和凸台；
(3)粗精镗φ32H7孔；
(4)钻、扩、铰φl 6H9孔。
试选择各工序定位基准并确定各限制多个自由度。

图4-27 车床进刀轴架
解：第一道工序划线。当毛坯误差较大时，采取划线方法能同时兼顾到多个不加工面对加工面位置要求。选择不加工面R22㎜外圆和R15㎜外圆为粗基准，同时兼顾不加工上平面和底面距离18㎜要求，划出底面和凸台加工线。
第二道工序按划线找正，刨底面和凸台。
第三道工序粗精镗φ32H7孔。加工要求为尺寸32±0.1㎜、6±0.1㎜及凸台侧面K平行度0.03㎜。依据基准重合标准选择底面和凸台为定位基准，底面限制三个自由度，凸台限制两个自由度，无基准不重合误差。
第四道工序钻、扩、铰φ16H9孔。除孔本身精度要求外，本工序应确保位置要求为尺寸4±0.1㎜、51±0.1㎜及两孔平行度要求0.02㎜。依据精基准选择标准，能够有三种不一样方案：
(1)底面限制三个自由度，K面限制两个自由度 此方案加工两孔采取了基准统一标准。夹具比较简单。设计尺寸4±0.1㎜基准重合；尺寸51±0.1㎜工序基准是孔φ32H7中心线，而定位基准是K面，定位尺寸为6±0.1㎜，存在基准不重合误差，其大小等于0.2㎜；两孔平行度0.02㎜也有基准不重合误差，其大小等于0.03㎜。可见，此方案基准不重合误差已经超出了许可范围，不可行。
(2)φ32H7孔限制四个自由度，底面限制一个自由度 此方案对尺寸4±0.1㎜有基准不重合误差，且定位销细长，刚性较差，所以也不好。
(3)底面限制三个自由度，φ32H7孔限制两个自由度 此方案可将工件套在一个长菱形销上来实现，对于三个设计要求均为基准重合，唯φ32H7孔对于底面平行度误差将会影响两孔在垂直平面内平行度，应该在镗φ32H7孔时加以限制。
总而言之，第三方案基准基础上重合，夹具结构也不太复杂，装夹方便，故应采取。
4.1.4 加工工艺路线制订
零件机械加工工艺路线是指零件生产过程中，由毛坯到成品所经过工序前后次序。在确定工艺路线时，除了首先考虑定位基准选择外，还应该考虑各表面加工方法选择，工序集中和分散程度，加工阶段划分和工序前后次序安排等问题。现在还没有一套通用而完整工艺路线确定方法，只总结出部分综合性标准，在具体利用这些标按时，要依据具体条件综合分析。确定工艺路线基础过程见图4-28所表示。
1．表面加工方法选择
表面加工方法选择，就是为零件上每一个有质量要求表面选择一套合理加工方法。在选择时，通常先依据表面精度和粗糙度要求选定最终加工方法，然后再确定精加工前准备工序加工方法，即确定加工方案。因为取得同一精度和粗糙度加工方法往往有多个，在选择时除了考虑生产率要求和经济效益外，还应考虑下列原因：
(1) 工件材料性质
比如，淬硬钢零件精加工要用磨削方法；有色金属零件精加工应采取精细车或精细镗等加工方法，而不应采取磨削。
(2) 工件结构和尺寸
比如，对于IT7级精度孔采取拉削、铰削、镗削和磨削等加工方法全部可。不过箱体上孔通常不用拉或磨，而常常采取铰孔和镗孔，直径大于60㎜孔不宜采取钻、扩、铰。
(3) 生产类型
选择加工方法要和生产类型相适应。大批大量生产应选择生产率 图4-28 工艺路线确定基础过程
高和质量稳定加工方法。比如，平面和孔采取拉削加工。单件小批生产则采取刨削、铣削平面和钻、扩、铰孔。又如为确保质量可靠和稳定，确保较高成品率，在大批大量生产中采取珩磨和超精加工工艺加工较精密零件。
(4) 具体生产条件
应充足利用现有设备和工艺手段，不停引进新技术，对老设备进行技术改造，挖掘企业潜力，提升工艺水平。
表4-1~4-4分别列出了外圆、内孔和平面加工方案及经济精度，供选择加工方法时参考。
表4-1 外圆表面加工方案
序号
加 工 方 案
经济精度级
表面粗糙度Ra值／μm
适 用 范 围
1
粗车
IT11以下
50～12.5
适适用于淬火钢以外多种金属
2
粗车二分之一精车
IT8～10
6.3～3.2
3
粗车二分之一精车一精车
IT7～8
1.6～0.8
4
粗车二分之一精车一精车一滚压（或抛光）
IT7～8
0.2～0.025
5
粗车二分之一精车一磨削
IT7～8
0.8～0.4
关键用于淬火钢，也可用于未淬火钢，但不宜加工有色金属
6
粗车二分之一精车一粗磨一精磨
IT6～7
0.4～0.1
7
粗车二分之一精车一粗磨一精磨一超精加工（或轮式超精磨）
IT5
0.1～Rz0.1
8
粗车二分之一精车一精车一金刚石车
IT6～7
0.4～0.025
关键用于要求较高有色金属加工
9
粗车二分之一精车一粗磨一精磨一超精磨或镜面磨
IT5以上
0.025～Rz0.05
极高精度外圆加工
10
粗车二分之一精车一粗磨一精磨一研磨
IT5以上
0.1～Rz0.05
表4-2 孔加工方案
序号
加 工 方 案
经济精度级
表面粗糙度Ra值/μm
适 用 范 围
1
钻
IT11～12
12.5
加工未淬火钢及铸铁实心毛坯，也可用于加工有色金属（但表面粗糙度稍大，孔径小于15～20㎜)
2
钻—铰
IT9
3.2～1.6
3
钻—铰—精铰
IT7～8
1.6～0.8
4
钻—扩
IT10～11
12.5～6.3
同上，但孔径大于15～20㎜
5
钻—扩—铰
IT8～9
3.2～1.6
6
钻—扩—粗铰—精铰
IT7
1.6～0.8
7
钻—扩—机铰—手铰
IT6～7
0.4～0.1
8
钻—扩—拉
IT7～9
1.6～0.1
大批大量生产（精度由拉刀精度而定）
9
粗镗（或扩孔）
IT11～12
12.5～6.3
除淬火钢外多种材料，毛坯有铸出孔或锻出孔
10
粗镗（粗扩）—半精镗（精扩）
IT8～9
3.2～1.6
11
粗镗（扩）—半精镗（精扩）—精镗（铰）
IT7～8
1.6～0.8
12
粗镗（扩）—半精镗（精扩）—精镗—浮动镗刀精镗
IT6～7
0.8～0.4
13
粗镗（扩）—半精镗—磨孔
IT7～8
0. 8～0. 2
关键用于淬火钢也可用于未淬火钢，但不宜用于有色
金属
14
粗镗（扩）—半精镗—粗磨—精磨
IT6～7
0.2～0.1
15
粗镗—半精镗—精镗—金钢镗
IT6～7
0.4～0.05
关键用于精度要求高有色金属加工
16
钻—（扩）—粗铰—精铰—珩磨；钻—（扩）—拉
—珩磨；粗镗—半精镗—精镗—珩磨
IT6～7
0.2～0.025
精度要求很高孔
17
以研磨替换上述方案中珩磨
IT6级以上

表4-3 平面加工方案
序号
加 工 方 案
经济精度级
表面粗糙度Ra值/μm
适 用 范 围
1
粗车—半精车
IT9
6.3～3.2

2
粗车—半精车—精车
IT7～IT8
1.6～0.8
端面
3
粗车—半精车—磨削
IT8～IT9
0.8～0.2
4
粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）
IT8～IT9
6.3～1.6
通常不淬硬平面（端铣表面粗糙度较细）
5
粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）—刮研
IT6～IT7
0. 8～0. 1
精度要求较高不淬硬平面；批量较大时宜采取宽刃精刨方案
6
以宽刃刨削替换上述方案刮研
IT7
0.8～0.2
7
粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）—磨削
IT7
0.8～0.2
精度要求高淬硬平面或不淬硬平面
8
粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）—粗磨—精磨
IT6～IT7
0.4～0.02
9
粗铣—拉
IT7～IT9
0.8～0.2
大量生产，较小平面（精度视拉刀精度而定）
10
粗铣—精铣—磨削—研磨
IT6级以上
0. 1～Rz0. 05
高精度平面
表4-4 多种加工方法经济精度和表面粗糙度(中批生产)
被加工表面
加工方法
经济精度IT
表面粗糙度Ra（μm）
外圆和端面
粗 车
半 精 车
精 车
粗 磨
精 磨
研 磨
超精加工
精细车（金刚车）
11～13
8～11
7～9
8～11
6～8
5
5
5～6
50～12.5
6.3～3.2
3.2～1.6
3.2～0.8
0.8～0.2
0.2～0.012
0.2～0.012
0.8～0.05
孔
钻 孔
铸锻孔粗扩（镗）
精 扩
粗 铰
精 铰
半 精 镗
精 镗（浮动镗）
精细镗（金刚镗）
粗 磨
精 磨
研 磨
珩 磨
拉 孔
11～13
11～13
9～11
8～9
6～7
9～11
7～9
6～7
9～11
7～9
6
6～7
7～9
50～6.3
50～12.5
6.3～3.2
6.3～1.6
3.2～0.8
6.3～3.2
3.2～0.8
0.8～0.1
6.3～3.2
1.6～0.4
0.2～0.012
0.4～0.1
1.6～0.8
平面
粗刨、粗铣
半精刨、半精铣
精刨、精铣
拉 削
粗 磨
精 磨
研 磨
11～13
8～11
6～8
7～8
8～11
6～8
5～6
50～12.5
6.3～3. 2
3.2～0.8
1.6～0.8
6.3～1.6
0.8～0.2
0.2～0.012
2．加工阶段划分
对于那些加工质量要求较高或较复杂零件，通常将整个工艺路线划分为以下多个阶段：
(1) 粗加工阶段——关键任务是切除各表面上大部分余量，其关键问题是提升生产率。
(2) 半精加工阶段——完成次要表面加工，并为关键表面精加工做准备。
(3) 精加工阶段——确保各关键表面达成图样要求，其关键问题是怎样确保加工质量。
(4) 光整加工阶段——对于表面粗糙度要求很细和尺寸精度要求很高表面，还需要进行光整加工阶段。这个阶段关键目标是提升表面质量，通常不能用于提升形状精度和位置精度。常见加工方法有金刚车(镗)、研磨、珩磨、超精加工、镜面磨、抛光及无屑加工等。
划分加工阶段原因：
(1) 确保加工质量 粗加工时，因为加工余量大，所受切削力、夹紧力也大，将引发较大变形，假如不划分阶段连续进行粗精加工，上述变形来不及恢复，将影响加工精度。所以，需要划分加工阶段，使粗加工产生误差和变形，经过半精加工和精加工给予纠正，并逐步提升零件精度和表面质量。
(2) 合理使用设备 粗加工要求采取刚性好、效率高而精度较低机床，精加工则要求机床精度高。划分加工阶段后，可避免以精干粗，能够充足发挥机床性能，延长使用寿命。
(3) 便于安排热处理工序，使冷热加工工序配合愈加好 粗加工后，通常要安排去应力时效处理，以消除内应力。精加工前要安排淬火等最终热处理，其变形能够经过精加工给予消除。
(4)有利于及早发觉毛坯缺点(如铸件砂眼气孔等) 粗加工时去除了加工表面大部分余量，若发觉了毛坯缺点，立即给予报废，以免继续加工造成工时浪费。
应该指出：加工阶段划分不是绝正确，必需依据工件加工精度要求和工件刚性来决定。通常说来，工件精度要求越高、刚性越差，划分阶段应越细；当工件批量小、精度要求不太高、工件刚性很好时也能够不分或少分阶段；重型零件因为输送及装夹困难，通常在一次装夹下完成粗精加工，为了填补不分阶段带来弊端，常常在粗加工工步后松开工件，然后以较小夹紧力重新夹紧，再继续进行精加工工步。
3．加工次序安排
(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先主后次 先安排零件装配基面和工作表面等关键表面加工，后安排如键槽、紧 固用光孔和螺纹孔等次要表面加工。因为次要表面加工工作量小，又常和关键表面有位 置精度要求，所以通常放在关键表面半精加工以后，精加工之前进行。
③先面后孔 对于箱体、支架、连杆、底座等零件，先加工用作定位平面和孔端面，然后再加工孔。这么可使工件定位夹紧稳定可靠，利于确保孔和平面位置精度，减小刀具磨损，同时也给孔加工带来方便。
④基面先行 用作精基准表面，要首先加工出来。所以，第一道工序通常是进行定位面粗加工和半精加工(有时包含精加工)，然后再以精基面定位加工其它表面。比如，轴类零件顶尖孔加工。
(2) 热处理工序安排
热处理能够提升材料力学性能，改善金属切削性能和消除残余应力。在制订工艺路线时，应依据零件技术要求和材料性质，合理地安排热处理工序。
①退火和正火 退火或正火目标是为了消除组织不均匀，细化晶粒，改善金属加工性能。对高碳钢零件用退火降低其硬度，对低碳钢零件用正火提升其硬度，以取得适中很好可切削性，同时能消除毛坯制造中应力。退火和正火通常安排在机械加工之前进行。
②时效处理 以消除内应力、降低工件变形为目标。为了消除残余应力，在工艺过程中需安排时效处理。对于—般铸件，常在粗加工前或粗加工后安排一次时效处理；对于要求较高零件，在半精加工后尚需再安排一次时效处理；对于部分刚性较差、精度要求尤其高关键零件(如精密丝杠、主轴等)，常常在每个加工阶段之间全部安排一次时效处理。
③调质 对零件淬火后再高温回火，能消除内应力、改善加工性能并能取得很好综协力学性能。通常安排在粗加工以后进行。对部分性能要求不高零件，调质也常作为最终热处理。
④淬火、渗碳淬火和渗氮 它们关键目标是提升零件硬度和耐磨性，常安排在精加工(磨削)之前进行，其中渗氮因为热处理温度较低，零件变形很小，也能够安排在精加工以后。
(3) 辅助工序安排
检验工序是关键辅助工序，除每道工序由操作者自行检验外，在粗加工以后，精加工之前，零件转换车间时，和关键工序以后和全部加工完成、进库之前，通常全部要安排检验工序。
除检验外，其它辅助工序有：表面强化和去毛刺、倒棱、清洗、防锈等。正确地安排辅助工序是十分关键。假如安排不妥或遗漏，将会给后续工序和装配带来困难，甚至影响产品质量，所以必需给重视。
4．工序集中和分散
经过以上所述，零件加工工步次序已经排定，怎样将这些工步组成工序，就需要考虑采取工序集中还是工序分散标准。
(1) 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，工艺路线短。其关键特点是：
①能够采取高效机床和工艺装备，生产率高；
②降低了设备数量和操作工人人数和占地面积，节省人力、物力；
③降低了工件安装次数，利于确保表面间位置精度；
④采取工装设备结构复杂，调整维修较困难，生产准备工作量大。
(2) 工序分散 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，工艺路线很长。其关键特点是：
①设备和工艺装备比较简单，便于调整，轻易适应产品变换；
②对工人技术要求较低；
③能够采取最合理切削用量，降低机动时间；
④所需设备和工艺装备数目多，操作工人多，占地面积大。
在确定工艺路线时，工序集中或分散程度，关键取决于生产规模、零件结构特点和技术要求，有时，还要考虑各工序生产节拍一致性。通常情况下，单件小批生产时，