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前言1

第一篇 机械加工工艺规程的制订1

第一章 制订机械加工工艺规程的步骤和内容1

第一节 零件的工艺分析1

一、了解零件的用途1

二、分析零件的技术要求1

目录1

表1-1 ××零件技术要求表2

三、审查零件的工艺性2

第二节 确定零件的生产类型2

表1-4 机械加工零件生产类型的划分3

一、确定毛坯的种类3

第三节 确定毛坯的种类和制造方法3

表1-3 不同机械产品的零件质量型别表3

表1-2 汽车制造厂机械加工车间生产类型的划分3

二、毛坯制造方法考虑因素4

第四节 拟定工艺路线4

一、选择定位基准5

表1-5 机械加工定位、夹紧符号（摘自JB/T 5061—1991）6

二、表面加工方法的选择9

表1-6 外圆表面加工方案的经济精度和表面粗糙度9

表1-7 孔加工方案的经济精度和表面粗糙度10

表1-8 平面加工方案的经济精度和表面粗糙度10

表1-9 圆锥形孔加工的经济精度11

表1-10 米制螺纹加工的经济精度和表面粗糙度11

表1-15 端面跳动和垂直度的经济精度12

表1-14 平行度的经济精度12

表1-13 圆柱度的经济精度12

表1-11 齿轮齿面各种加工方案的经济精度和表面粗糙度12

表1-12 平面度和直线度的经济精度12

表1-16 同轴度的经济精度13

表1-17 车床加工的经济精度13

表1-18 钻床加工的经济精度13

表1-19 铣床加工的经济精度14

表1-20 各种加工方法的加工经济精度14

三、加工阶段的划分15

四、工序集中与分散15

五、工序顺序的安排16

六、绘制工序简图17

第五节 编制工艺文件17

三、检验卡片18

表1-21 机械加工工艺过程卡片格式（JB/T 9165.2—1998）18

二、机械加工工序卡片18

一、机械加工工艺过程卡片18

表1-22 机械加工工序卡片格式（JB/T 9165—1998）19

表1-23 检验卡片格式（JB/T 9165.2—1998）20

第二章 加工余量和工序尺寸的确定21

第一节 概述21

一、加工余量的概念21

二、加工余量的分类21

三、确定加工余量的方法21

第二节 确定毛坯尺寸公差与加工22

余量22

一、铸件尺寸公差与机械加工余量（摘自GB/T 6414—1999）22

表2-2 小批量生产或单件生产的毛坯铸件的公差等级23

表2-1 大批量生产的毛坯铸件的公差等级23

表2-3 铸件尺寸公差24

表2-4 要求的铸件机械加工余量（RMA）24

表2-5 毛坯铸件典型的机械加工余量等级25

二、锤上钢质自由锻件机械加工余量与公差（摘自GB/T 15826—1995）25

表2-6 盘、柱类自由锻件机械加工余量与公差27

表2-7 带孔圆盘类自由锻件机械加工余量与公差27

表2-8 最小冲孔直径表28

表2-9 光轴类锻件机械加工余量与公差29

三、钢质模锻件公差及机械加工余量（摘自GB/T 12362—1990）30

表2-10 锻件的长度、宽度、高度公差33

表2-11 锻件的厚度公差34

表2-13 锻件内外表面加工余量35

表2-12 锻件的中心距公差35

表2-14 锻件内孔直径的单面机械加工余量36

第三节 确定工序间的加工余量36

一、工序间加工余量的选用原则36

二、轴的加工余量36

表2-15 轴的折算长度36

表2-16 粗车外圆余量37

表2-17 粗车外圆后精车外圆余量37

表2-18 外圆磨削余量38

表2-19 粗磨后精磨外圆余量39

表2-20 外圆研磨余量39

表2-21 外圆抛光余量39

表2-22 端面车削余量39

表2-25 磨端面余量40

表2-24 精车端面后，经淬火的端面磨削余量40

表2-23 粗车端面后，正火调质的端面精加工余量40

表2-26 精车（铣、刨）槽余量41

表2-27 精车（铣、刨）后，磨槽余量41

三、孔的加工余量41

表2-28 基孔制7、8、9级（H7、H8、H9）孔的加工余量41

表2-29 按照7级或8级、9级精度加工预先铸出或冲出的孔42

表2-30 拉圆孔余量42

表2-31 磨圆孔余量42

表2-32 磨锥孔余量43

四、平面加工余量44

表2-35 平面粗加工余量44

表2-34 研孔余量44

表2-33 珩孔余量44

表2-36 平面精加工余量45

表2-37 平面研磨余量45

表2-38 平面抛光余量46

五、螺纹加工余量46

表2-39 攻螺纹前钻孔用麻花钻直径46

第四节 工序尺寸及其公差的确定47

表2-40 标准公差数值（摘自GB/T 1800.3—1998）48

表2-41 工序尺寸及公差计算表49

第三章 金属切削刀具和量具的确定50

第一节 常用金属切削刀具50

一、钻头50

表3-1 不同结构形式麻花钻的应用范围50

表3-2 直柄短麻花钻（摘自GB/T 6135.2—1996）50

表3-3 直柄麻花钻（摘自GB/T 6135.3—1996）51

1438.1—1996）52

表3-4 莫氏锥柄麻花钻（摘自GB/T52

表3-5 硬质合金锥柄麻花钻（摘自GB/T 10946—1989）53

表3-6 莫氏锥柄阶梯麻花钻（摘自GB/T 6138.2—1997）54

表3-7 锥柄扩孔钻（摘自GB/T 1141—1984）55

表3-8 直柄扩孔钻（摘自GB/T 4256—1984）56

表3-9 套式扩孔钻（摘自GB/T 1142—1984）57

表3-10 60°、90°、120°锥柄锥面锪钻（摘自GB/T1143—1984）59

表3-11 60°、90°、120°直柄锥面锪钻（摘自GB/T 4258—1984）59

表3-12 带导柱直柄平底锪钻（摘自GB/T 4260—1984）60

二、铣刀61

表3-14 铣刀直径选择61

表3-13 中心钻（摘自GB/T 6078.1—1998）61

表3-15 直柄立铣刀（摘自GB/T 6117.1—1996）62

表3-16 莫氏锥柄立铣刀（摘自GB/T 6117.2—1996）63

表3-17 直柄粗加工立铣刀（摘自GB/T 14328.1—1993）64

表3-18 整体硬质合金直柄立铣刀（摘自GB/T 16770.1—1997）65

表3-19 高钴钢立铣刀65

表3-20 套式立铣刀（摘自GB/T 1114—1985）66

表3-21 高速钢粗铣刀67

表3-22 圆柱形铣刀（摘自GB/T 1115—1985）67

表3-23 镶齿套式面铣刀（摘自JB/T 7954—1999）68

表3-24 粗切削球形面铣刀68

表3-25 圆刃面铣刀69

表3-26 直柄键槽铣刀（摘自GB/T 1112.1—1997）69

表3-27 半圆键槽铣刀（摘自GB/T 1127—1997）70

表3-28 镶齿三面刃铣刀（摘自JB/T 7953—1999）71

表3-29 锯片铣刀（摘自GB/T 6120—1996）72

表3-30 超速型钻铣刀73

三、铰刀74

表3-31 手用铰刀（摘自GB/T 1131—1984）74

表3-32 直柄机用铰刀（摘自GB/T 1132—1984）75

表3-33 锥柄机用铰刀（摘自GB/T 1133—1984）76

表3-34 高速钢整体套式机用铰刀（摘自GB/T 1135—1984）78

表3-35 硬质合金直柄机用铰刀（摘自 GB/T 4251—1984）79

表3-36 硬质合金锥柄机用铰刀（摘自 GB/T 4252—1984）80

四、丝锥81

表3-37 粗柄机用和手用丝锥（摘自GB/T 3464.1—1994）81

表3-38 细柄机用和手用丝锥（摘自 GB/T 3464.1—1994）81

二、计量仪器（计量仪表）82

表3-39 常用量具一览表82

第二节 常用量具82

一、量具82

第四章 金属切削机床的选择85

第一节 金属切削机床的选择原则85

第二节 常用金属切削机床的主要技术参数85

一、车床主要技术参数85

表4-1 卧式车床的型号与主要技术参数85

表4-2 卧式车床刀架进给量86

表4-3 卧式车床车削螺纹螺距87

表4-4 数控车床主要技术参数88

二、钻床主要技术参数89

表4-5 摇臂钻床型号与主要技术参数89

表4-7 摇臂钻床主轴进给量90

表4-6 摇臂钻床主轴转速90

表4-8 立式钻床型号与主要技术参数91

表4-9 立式钻床主轴转速91

表4-10 立式钻床进给量91

表4-11 立式钻床工作台尺寸92

表4-12 台式钻床型号与主要技术参数92

表4-13 台式钻床主轴转速93

三、铣床主要技术参数93

表4-14 立式铣床型号与主要技术参数93

表4-15 立式铣床主轴转速94

表4-16 立式铣床工作台进给量94

表4-17 卧式（万能）铣床型号与主要技术参数95

表4-19 卧式（万能）铣床工作台进给量96

表4-18 卧式（万能）铣床主轴转速96

表4-20 卧式（万能）铣床工作台尺寸97

表4-21 数控铣床型号与主要技术参数97

第五章 切削用量和时间定额的确定98

第一节 切削用量的选择98

一、切削用量的选择原则98

二、切削用量选择99

表5-1 高速钢车刀常用切削用量99

表5-2 硬质合金车刀常用切削速度99

表5-3 硬质合金车刀精车薄壁工件切削用量100

表5-4 粗车孔的进给量100

表5-5 切断及车槽的进给量100

表5-7 高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量101

表5-8 高速钢套式面铣刀精铣平面进给量101

表5-6 切断及车槽的切削速度101

表5-9 高速钢（W18Cr4V）套式面铣刀铣削速度102

表5-10 硬质合金圆柱铣刀铣削进给量103

表5-11 高速钢立铣刀铣平面的铣削进给量103

表5-12 硬质合金（YT15）圆柱铣刀的铣削速度104

表5-13 高速钢立铣刀铣平面的铣削速度104

表5-14 高速钢立铣刀铣槽进给量104

表5-15 高速钢立铣刀铣槽的铣削速度105

表5-16 高速钢键槽铣刀铣槽的切削用量106

表5-17 高速钢切断铣刀切断速度106

表5-18 高速钢切断铣刀切断进给量107

表5-19 硬质合金三面刃圆盘铣刀铣槽进给量107

表5-20 硬质合金（YT15）三面刃圆盘铣刀铣槽切削速度107

表5-23 硬质合金扩孔钻扩孔的进给量108

表5-22 在组合机床上用高速钢刀具钻孔时的切削用量108

表5-21 高速钢麻花钻钻削碳钢及合金钢的切削用量108

表5-24 硬质合金扩孔钻扩孔的切削速度109

表5-25 高速钢铰刀铰削碳钢、合金钢及铝合金的切削速度109

表5-26 高速钢铰刀精铰灰铸铁（195HBS）的切削速度110

表5-27 高速钢铰刀粗铰灰铸铁（195HBS）的切削速度110

表5-28 硬质合金铰刀的切削用量110

表5-29 高速钢镗刀镗孔的切削用量111

表5-30 硬质合金镗刀镗孔的切削用量111

表5-31 在组合机床上用高速钢铰刀铰孔111

的切削用量111

表5-32 用高速钢锪钻锪端面的切削用量112

表5-33 拉削的进给量（单面齿升量）112

表5-34 拉削速度112

表5-36 在圆台平面磨床上用砂轮端面 精磨平面的切削用量113

表5-37 在组合机床上加工螺纹的切削速度113

表5-35 在圆台平面磨床上用砂轮端面粗磨平面的切削用量113

表5-38 攻螺纹的切削用量114

第二节 时间定额的确定115

一、时间定额及其组成115

二、基本时间的计算116

表5-39 车外圆和镗孔基本时间的计算116

表5-40 试切附加长度l3116

表5-41 钻削基本时间的计算117

表5-42 铰孔的切入及切出行程118

表5-43 铣削基本时间的计算118

表5-44 圆柱铣刀铣平面时的切入和切出行程119

表5-45 面铣刀铣平面时的切入和切出行程120

表5-46 用丝锥攻螺纹基本时间的计算121

第六章 机械加工工艺规程设计实例122

第一节 拨叉的工艺分析及生产类型的确定123

一、拨叉的用途123

二、拨叉的技术要求123

表6-1 拨叉零件技术要求表123

三、审查拨叉的工艺性124

四、确定拨叉的生产类型124

第二节 确定毛坯、绘制毛坯简图124

一、选择毛坯124

二、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量124

表6-2 拨叉锻造毛坯尺寸公差及机械加工余量125

三、绘制拨叉锻造毛坯简图125

一、定位基准的选择126

二、表面加工方法的确定126

第三节 拟定拨叉工艺路线126

表6-3 拨叉零件各表面加工方案127

三、加工阶段的划分127

四、工序的集中与分散127

五、工序顺序的安排127

六、确定工艺路线128

表6-4 拨叉工艺路线及设备、工装的选用128

第四节 机床设备及工艺装备的选用128

一、机床设备的选用128

二、工艺装备的选用128

第五节 加工余量、工序尺寸和公差的确定129

一、工序1和工序2——加工拨叉头两端面至设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定129

二、工序9——钻—粗铰—精铰φ8mm孔的加工余量、工序尺寸和公差的确定130

一、切削用量的计算131

第六节 切削用量、时间定额的计算131

二、时间定额的计算132

表6-5 机械加工工艺过程卡片134

表6-6 机械加工工序卡片135

表6-7 机械加工工序卡片136

表6-8 机械加工工序卡片137

第二篇 机床夹具设计139

第七章 机床夹具概述139

第一节 机床夹具的分类与组成139

一、机床夹具的分类139

二、专用机床夹具的组成142

第二节 机床夹具设计方法143

一、机床夹具设计要求143

二、专用机床夹具设计的步骤144

三、定位元件选用145

二、工件的六点定位规则145

第八章 定位方案设计145

一、工件的定位基准及定位基面145

第一节 工件在夹具中的定位145

表8-1 常见定位元件限制自由度情况146

表8-2 支承钉（摘自JB/T 8029.2—1999）156

表8-3 支承板（摘自JB/T 8029.1—1999）158

表8-4 六角头支承（摘自JB/T 8026.1—1999）159

表8-5 调节支承（摘自JB/T 8026.4—1999）160

表8-6 调节支承螺钉161

表8-7 固定式定位销（摘自JB/T 8014.2—1999）162

表8-8 可换式定位销（摘自JB/T 8014.3—1999）163

表8-9 定位衬套（摘自JB/T 8013.1—1999）164

表8-10 V形块（摘自JB/T 8018.1—1999）165

表8-11 固定V形块（摘自JB/T 8018.2—1999）166

表8-12 活动V形块（摘自JB/T 8018.4—1999）167

第二节 定位误差分析与计算168

表8-13 常见定位方式的定位误差计算169

第九章 对刀及导向装置设计172

第一节 对刀装置设计172

一、对刀装置172

表9-1 圆形对刀块（摘自JB/T 8031.1—1999）173

表9-2 方形对刀块（摘自JB/T 8031.2—1999）173

表9-3 直角对刀块（摘自JB/T 8031.3—1999）174

表9-4 侧装对刀块（摘自JB/T 8031.4—1999）174

表9-5 对刀平塞尺（摘自JB/T 8032.1—1999）175

表9-6 对刀圆柱塞尺（摘自JB/T 8032.2—1999）175

一、钻套基本类型176

第二节 导向元件设计176

二、确定对刀块位置尺寸和公差176

二、钻套高度和排屑间隙177

三、确定钻套位置尺寸和公差177

表9-7 钻套的基本类型178

表9-8 固定钻套（摘自JB/T 8045.1—1999）179

表9-9 可换钻套（摘自JB/T 8045.2—1999）181

表9-10 快换钻套（摘自JB/T 8045.3—1999）182

表9-11 钻套用衬套（摘自JB/T 8045.4—1999）183

表9-12 钻套螺钉（摘自JB/T 8045.5—1999）184

表9-13 钻套高度和排屑间隙184

一、夹紧力作用点185

第二节 确定夹紧力的基本原则185

二、夹紧装置的基本要求185

一、夹紧装置的组成185

第一节 夹紧装置的组成和基本要求185

第十章 夹紧装置设计185

二、夹紧力的方向186

三、夹紧力的大小186

表10-1 常见的夹紧形式所需夹紧力187

表10-2 各种不同接触表面之间的摩擦系数191

第三节 常用典型夹紧机构191

一、斜楔夹紧机构191

二、螺旋夹紧机构191

三、偏心夹紧机构192

四、定心夹紧机构193

五、铰链夹紧机构195

表10-3 常用典型夹紧机构196

六、常用典型夹紧机构图例196

第四节 常用夹具元件206

一、夹紧件206

表10-4 带肩六角螺母（摘自JB/T 8004.1—1999）206

表10-5 球面带肩螺母（摘自JB/T 8004.2—1999）207

表10-6 菱形螺母（摘自JB/T 8004.6—1999）208

表10-7 固定手柄压紧螺钉（摘自JB/T 8006.3—1999）208

表10-8 阶形螺钉210

表10-9 内六角圆柱头螺钉（摘自GB/T 70.1—2000）211

表10-10 转动垫圈（摘自JB/T 8008.4—1999）213

表10-11 球面垫圈（摘自GB/T 849—1988）214

表10-12 锥面垫圈（摘自GB/T 850—1988）214

表10-13 快换垫圈（摘自JB/T 8008.5—1999）215

表10-14 光面压块（摘自JB/T 8009.1—1999）216

表10-15 移动压板（摘自JB/T 8010.1—1999）217

表10-16 转动压板（摘自JB/T 8010.2—1999）218

表10-17 偏心轮用压板（摘自JB/T 8010.7—1999）219

表10-18 平压板（摘自JB/T 8010.9—1999）219

表10-19 直压板（摘自JB/T 8010.13—1999）220

表10-20 铰链压板（摘自JB/T 8010.14—1999）220

表10-21 回转压板（摘自JB/T 8010.15—1999）222

表10-22 钩形压板（摘自JB/T 8012.1—1999）223

表10-23 钩形压板（组合）（摘自JB/T 8012.2—1999）224

表10-24 圆偏心轮（摘自JB/T 8011.1—1999）224

表10-25 偏心轮用垫板（摘自JB/T 8011.5—1999）225

表10-26 铰链支座（摘自JB/T 8034—1999）226

表10-27 快速夹紧装置226

表10-28 滚花把手（摘自JB/T 8023.1—1999）228

表10-30 导板（摘自JB/T 8019—1999）229

表10-29 星形把手（摘自JB/T 8023.2—1999）229

表10-31 铰链轴（摘自JB/T 8033—1999）230

表10-32 圆柱螺旋压缩弹簧（摘自GB/T 2089—1994）232

表10-33 法兰式气缸236

表10-34 膜片式气缸238

第十一章 夹具体的设计239

第一节 概述239

一、夹具体设计的基本要求239

二、夹具体材料及制造方法239

三、夹具体外形尺寸239

表11-1 夹具体结构尺寸的经验数据239

一、夹具体找正基面240

二、夹具体排屑措施240

表11-2 夹具体座耳结构尺寸240

第二节 夹具体结构240

第三节 铸造夹具体的技术要求241

表11-3 夹具体零件的尺寸公差参考表241

第十二章 专用机床夹具总装配图绘制242

第一节 专用机床夹具装配草图绘制242

一、绘制草图要求242

二、绘制草图的顺序242

三、绘制装配草图时应注意的若干问题242

第二节 确定机床夹具与机床间的正确位置243

一、确定钻床夹具与机床间的正确位置243

二、确定铣床夹具与机床间的正确位置244

表12-2 部分通用铣床工作台T形槽尺寸与定位键选择245

表12-1 定位键（摘自JB/T 8016—1999）245

第三节 专用机床夹具装配图绘制246

表12-3 专用机床夹具非标准零件推荐材料及热处理247

第四节 专用机床夹具装配图样上应标注的尺寸和位置公差247

一、装配图上应标注的尺寸247

表12-4 夹具上常用配合的选择248

表12-5 常用夹具元件的配合248

表12-6 固定式导套的配合249

二、装配图上应标注的位置公差249

表12-7 钻套中心对夹具安装基面的相互位置要求250

表12-8 钻套中心距或导套中心到定位基面的制造公差250

表12-9 钻床夹具技术条件示例250

表12-12 铣床夹具技术条件示例251

表12-11 对刀块工作面、定位表面和定位键侧面间的技术要求251

表12-10 按工件公差确定夹具对刀块到定位表面制造公差251

表12-13 夹具技术条件参考数值252

第五节 专用机床夹具装配图样技术要求252

第六节 专用机床夹具设计示例252

一、专用钻床夹具设计252

二、专用铣床夹具设计255

表12-14 铣十字交叉槽专用铣床夹具各部分结构方案257

第十三章 用CATIA软件进行机床夹具设计的实用技巧260

第一节 用CATIA进行专用机床夹具设计的目的和意义260

第二节 如何创建和引用CATIA标准件库中的标准零件260

一、引用标准件的方法260

二、创建标准件库的方法269

第三节 螺纹联接零件孔的设计273

第四节 装配工作环境中阵列的应用技巧276

第五节 钻模板组件的设计、装配与工程图创建277

一、机械零件设计277

二、装配设计279

三、工程绘图280

第六节 在CATIA环境实现剖中剖或局部剖的方法283

第七节 更改剖切符号285

第八节 在CATIA环境标注尺寸与公差配合的方法287

一、轮廓尺寸的标注287

二、标注公差配合291

三、尺寸公差的标注293

第九节 在CATIA环境标注位置公差的方法295

一、怎样标注基准要素295

三、形位公差框格方向297

二、形位公差的创建297

四、形位公差框格的调整298

第十节 在CATIA环境标注装配图零件序号的方法300

第十一节 在工程图中插入标题栏305

一、创建空白的二维工程图纸305

二、插入图框和标题栏的实用技巧305

第十二节 将CATIA创建的工程图转化为dwg文件格式310

附录312

附录A 标题栏312

附录B 明细栏312

附录C 结构工艺性313

附录C表1 零件尺寸的合理标注图例313

附录C表2 零件结构的机械加工工艺性图例314

附录C表3 产品结构的装配工艺性图例318

参考文献319