第四章機械加工工藝規(guī)程設計

1、第一講教學目的整體掌握機械加工工藝規(guī)程的作用和制訂步驟教材分析重點：機械加工工藝規(guī)程的作用難點：零部件的工藝性和機械加工工藝規(guī)程的制訂步驟課時安排1課時教學方法講授法教學內容： 第四章 機械加工工藝規(guī)程設計§4.1概述 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。一、機械加工工藝規(guī)程的作用 1、工藝規(guī)程是生產計劃、調度、工人操作、質量檢查的依據； 2、工藝規(guī)程是生產準備（包括技術準備）工作的基礎 1）技術關鍵分析與研究 2）專用工裝設計和制造或采購 3）原材料及毛坯的供應 4）設備改造或新設備的購置或定做 3、工藝規(guī)程是設計新建和擴建車間（工廠）的基礎

2、1）確定生產需要的機床種類和數量 2）確定機床布置和動力配置 3）確定車間面積 4）確定工人的工種和數量二、機械加工工藝規(guī)程的格式 機械加工的工藝過程卡片機械加工工序卡片三、機械加工工藝規(guī)程的設計原則、步驟和內容 （一）機械加工工藝規(guī)程的設計原則 1必須可靠地保證零件圖紙上所有技術要求的實現。 2在規(guī)定的生產綱領和生產批量，一般要求工藝成本最低。 3充分利用現有生產條件，少花錢，多辦事。4盡量減輕上人的勞動強度，保障生產安全，創(chuàng)造良好、文明的勞動條件。 （二）設計機械加工工藝規(guī)程的步驟和內容 1閱讀裝配圖和零件圖 了解產品的用途、性能和工作條件，熟悉零件在產品中的地位和作用。 2工藝審查 審查

3、圖紙上的尺寸、視圖和技求要求是否完整、正確、統(tǒng)一，找出主要的技術要求和分析關鍵的技術問題；審查零件的結構工藝性。 零件的結構工藝性：是指在滿足使用要求的前提下制造該零件的可行性和經濟性。功能相同的零件，其結構工藝性可以有很大差異。所謂結構工藝性好，是指在現有工藝條件下既能方便制造，又有較低的制造成本。 零件的結構工藝性舉例： 3. 熟悉或確定毛坯 確定毛坯的主要依據是零件在產品中的作用和生產綱領以及零件本身的結構。 毛坯的種類：鑄件、鍛件、型材、焊接件、沖壓件等 4擬訂機械加工工藝路線 1）定位基準的選擇 2）加工方法的確定 3）加工順序的安排 4）熱處理、檢驗及其他工序的安排 5確定滿足各工

4、序要求的工藝裝備（機床、刀具、夾具、量具）對需要改裝或重新設計的專用工藝裝備應提出具體的設計任務書。 6確定各主要工序的技術要求和檢驗方法 7確定各工序的加工余量、計算工序尺寸和公差 8確定切削用量 9確定時間定額 10填寫工藝文件 節(jié)小結整體介紹機械加工工藝規(guī)程的作用和制訂步驟；掌握零部件的工藝性分析方法和機械加工工藝規(guī)程的制訂步驟。第一講教學目的學習掌握機械加工工藝規(guī)程制訂的主要步驟及其主要內容教材分析重點：各主要步驟的作用、目標和方法難點：定位基準的選擇，加工方法的選擇，加工順序的安排課時安排1課時教學方法講授法教學內容： 第四章 機械加工工藝規(guī)程設計§4.2工藝路線的制定一定

5、位基準的選擇 （一）粗基準的選擇 1粗基準 未經機械加工的定位基準稱為粗基準。機械加工工藝規(guī)程中第一道加工工序所采用的定位基準都是粗基準。 2選擇原則 1）保證相互位置精度要求的原則 如要保證工件上加工面與不加工面的相互位置要求，應以不加工面為粗基準。如圖所示。 2）保證加工表面加工余量合理分配的原則 如要首先保證工件某重要表面的余量均勻，應選擇該表面的毛坯面為粗基準。 3）便于工件裝夾的原則 選擇粗基準時，必須考慮定位準確，夾緊可靠以及夾具結構簡單、操作方便等。這樣要求選用的粗基準盡可能平整、光潔和足夠大的尺寸，不允許有鍛造飛邊，澆鑄澆口，或其他缺陷。 4）粗基準一般不得重復使用的原則 若能

6、采用精基準定位，同一方向上的粗基準一般不應被重復的使用。 （二）精基準的選擇 1精基準 以機械加工過的表面作為定位基準。 2出發(fā)點 保證設計技術要求的實現以及裝夾準確、可靠、方便。 3選擇原則 （1）基準重合原則 盡可能的選擇被加工表面的設計（工序）基準為精基準。 （2）基準統(tǒng)一原則 工件以某一精基準定位，可以比較方便的加工大多數或所有其他表面，則應盡可能的把這個基準面加工出來，并達到一定精度，以后工序均以它為精基準加工其他表面。 在實際生產中，經常使用的統(tǒng)一基準形式有： 1）軸類零件常使用兩頂尖孔作統(tǒng)一基準； 2）箱體類零件常使用一面兩孔（一個較大的平面和兩個距離較遠的銷孔）作統(tǒng)一基準； 3

7、）盤套類零件常使用止口面（一端面和一短圓孔）作統(tǒng)一基準； 4）套類零件用一長孔和一止推面作統(tǒng)一基準。 采用統(tǒng)一基準原則好處： 1）有利于保證各加工表面之間的位置精度； 2）可以簡化夾具設計，減少工件搬動和翻轉次數。 注意：采用統(tǒng)一基準原則常常會帶來基準不重合問題。此時，需針對具體問題進行具體分析，根據實際情況選擇精基準。 （3）互為基準原則 a、b兩個表面有較為嚴格的位置精度要求時，以 a為定位基準加工b，再以b 為定位基準加工 a，如此反復進行。 （4）自為基準原則 對于以降低表面粗糙度值、減小加工余量或保證余量均勻為目的的工序，常以加工表面自身為基準進行加工。 （5）便于裝夾原則所選擇的精

8、基準，應能保證工件定位準確、可靠，并盡可能使夾具結構簡單、操作方便。 需分別舉例說明。二加工經濟精度與加工方法的選擇 （一）加工經濟精度 指在正常加工條件下（采用符合質量標準的設備和工藝裝備，使用標準技術等級工人，不延長加工時間），一種加工方法所能保證的加工精度和表面粗糙度。各種加工方法所能達到的加工精度和表面粗糙度，都是在一定的范圍內的。任何一種加工方法只要精心操作、細心調整、選擇合適的切削用量，加工精度就可以提高、表面粗糙度就可以減小，但所耗費的時間與成本也會愈大。隨技術進步，加工經濟精度會逐步提高。 （二）加工方法的選擇 1根據每個加工表面的精度要求（尺寸、形狀、位置精度及表面粗糙度），

9、對照各種加工方法能達到的精度及粗糙度，選擇最合理的加工方法。 例：加工一直經35H7、 Ra0.8的孔有多種方案 a.鉆孔擴孔鉸 b.鉆孔拉 c.鉆孔粗鏜半粗鏜精鏜 應根據工件加工表面特點和產量選擇采用。 各種加工方法能達到的要求參考P31-35.表1-13.1-14.1-15.1-16 2考慮加工材料的性質 如淬火鋼專用磨削，有色金屬常用金剛鏜或者高速精密車削。 3考慮生產類型 即生產率和經濟性問題。在大批大量生產中可用專用高效設備，如平面和孔可采用拉削加工代替銑、刨、鏜。 4考慮本廠（本車間）的現有設備及技術要求，能達到的加工經濟精度。三典型表面的加工路線 1、外圓表面的加工路線 1）粗車

10、半精車精車： 應用最廣，滿足ITIT7，Ra 0.8外圓可以加工。 2）粗車半精車粗磨精磨： 用于有淬火要求ITIT6，Ra 0.16 的黑色金屬。 3）粗車半精車精車金剛石車： 用于有色金屬、不宜采用磨削加工的外用表面。 4）粗車半精車粗磨精磨研磨、超精加工、砂帶磨、鏡面磨、或拋光在2）的基礎上進一步精加工，目的為了減少粗糙度，提高尺寸、形狀和位置精度。 2、孔的加工路線 1）鉆粗拉精拉： 用于大批大量生產盤套類零件的內孔，單鍵孔和花鍵孔加工，加工質量穩(wěn)定，生產效率高。 2）鉆擴鉸手鉸： 用于中小孔加工，擴孔前糾正位置精度，鉸孔保證尺寸、形狀精度和表面粗糙度。 3）鉆或粗鏜半精鏜精鏜浮動鏜或

11、金剛鏜：應用：（1）單件小批量生產中箱體孔隙加工。 （2）位置精度要求很高的孔系加工。 （3）直徑比較大得孔80mm以上，毛坯上已有鑄孔或鍛孔。 （4）有色金屬由金剛鏜來保證其尺寸、形狀和位置精度以及表面粗糙度的要求。 4）鉆（粗鏜）粗磨半精磨精磨研磨或衍磨 應用：淬硬零件加工或精度要求高的孔加工。 說明：（1）孔最終加工精度很大程度上取決于操作者的水平。 （2）特小孔加工采用特種加工方法。 3平面的加工路線 1）粗銑半精銑精銑高速銑 平面加工中常用，視被加工面精度和表面粗糙度技術要求，靈活安排工序。 2）粗刨半精刨精刨寬刀精刨、刮研或研磨 應用廣泛，生產率低，常用于窄長面的加工，最終工序安排

12、也視加工表面的技術要求而定。 3）銑（刨）半精銑（刨）粗磨精磨研磨、精密磨、砂帶磨、拋光 加工表面淬火，最終工序視加工表面的技術要求而定。 4）拉精拉 大批量生產有溝槽或臺階表面。 5）車半精車精車金剛石車 有色金屬零件的平面加工。四工序順序的安排 （一）工序順序的安排原則 1先加工基準面再加工其他表面（先基面后其他） 含義：1）工藝路線開始安排的加工面應是選作定位基準的精基準面，然后再以精基準定位加工其他表面； 2）為保證一定的定位精度，當加工面的精度要求高時，精加工前一般應先精修一下精基準。 2加工平面后加工孔（先面后孔） 含義：1）零件有較大平面可作為定位基準時，先加工定位面，以面定位加

13、工孔。 2）毛坯面上鉆孔鉆夾易偏，若該平面需要加工則在鉆孔前加工。3加工主要表面，后加工次要的表面（先主后次）設計基準面、主要工作面等稱為主要表面，螺紋、鍵槽等稱為次要表面。 4安排粗加工工序，后安排精加工工序（先粗后精） （二）熱處理工序及表面處理工序 1為改善切削性而進行的熱處理工序（退火、正火、調質）（預備熱處理）用于切削加工前。 2為了消除內應力而進行的熱處理（人工時效、退火、正火）安排用于粗加工之后。 3為改善材料力學物理性質，半精加工后精加工前安排淬火。淬火回火滲碳淬火等熱處理工序。 4精密零件在淬火后安排冷處理以穩(wěn)定零件尺寸。 5提高零件表面耐磨性或耐腐蝕性而安排的熱處理工序，以

14、及以裝飾為目的而安排的熱處理工序（鍍鉻、陽極氧化、鍍鋅、發(fā)藍）一般放在工藝過程最后。 （三）其他工序的安排 1檢驗工序： 1）零件加工完畢之后 2）從一車間轉到另一車間前后 3）關鍵工序的前后 2一般尺寸檢驗、X射線、檢查、超聲波探傷等用于工件內部的質量檢查，一般安排在工藝過程的開始。 磁力探傷、熒光檢驗用于工件表面質量的檢驗，在精加工前后進行。 密封性檢驗、零件平衡、零件的重量檢驗、在工藝過程最后進行。 3去毛刺處理在切削加工后，裝配工件前安排情況 4、清洗工件一般安排在進入裝配之前五工序的集中與分散 1、工序集中 使每個工序中包括盡可能多的工步內容，從而使總的工序數目減少稱為工序集中。 優(yōu)

15、點：1）有利于保證工件各加工面之間的位置精度； 2）有利于采用高效機床，可節(jié)省工件裝夾時間，減少工件搬運次數； 3）可減小生產面積，并有利于管理。 2、工序分散 使每個工序的工步內容相對較少，從而使總的工序數目較多稱為工序分散。 工序分散優(yōu)點：每個工序使用的設備和工藝裝備相對簡單，調整、對刀比較容易，對操作工人技術水平要求不高。 3、工序集中與工序分散的應用 傳統(tǒng)的流水線、自動線生產，多采用工序分散的組織形式（個別工序亦有相對集中的情況）。 多品種、中小批量生產，為便于轉換和管理，多采用工序集中方式。 由于市場需求的多變性，對生產過程的柔性要求越來越高，工序集中將越來越成為生產的主流方式。六加

16、工階段劃分的原因 （一）劃分加工階段的原因 1粗加工時，切削余量大、切削熱量大、工藝系統(tǒng)受力變形及內應力變形存在而無法消除。要在后續(xù)階段逐步減少切削用量，逐步修正工件誤差，階段之間時間間隔用于自然時效，有利于工件消除內應力和部分變形。 2后續(xù)工序易把以加工好的加工面劃傷。 3有利于及時發(fā)現毛坯的缺陷。 4有利于合理使用設備。粗加工采用普通機床，精加工采用精密機床。 5有利于合理使用技術工人。 （二）劃分加工階段 1粗加工階段： 目的是去除加工面的大部分余量；追求高生產率。 2半精加工階段： 目的是減少粗加工留下的誤差，使加工面達到一定的精度，為精加工做準備。 3精加工階段： 應保證工件的尺寸、

17、形狀和位置精度達到或基本達到圖紙規(guī)定的精度要求及表面粗糙度要求。 4精密、超精密或光整加工階段： 對精度要求很高的工件，在工藝過程的最后安排珩磨、研磨、精密磨、超精加工、金剛車、金剛鏜或其它特種方法加工，以達到最終的精度要求。高精度工件的中間熱處理工序，自然把加工工藝過程分為幾個加工階段。節(jié)小結講解機械加工工藝規(guī)程制訂中定位基準的選擇、加工方法的選擇、加工順序的安排等主要步驟的作用、目標、原則和方法。各原則和方法需在實際生產中體會并靈活應用。第一講教學目的掌握機械加工工藝規(guī)程的加工余量、工序間尺寸及公差的概念和基準重合情況下的加工余量、工序間尺寸及公差確定方法教材分析重點：機械加工工藝規(guī)程的加

18、工余量、工序間尺寸及公差確定方法難點：各加工余量、工序間尺寸及公差的概念課時安排1課時教學方法講授法教學內容： 第四章 機械加工工藝規(guī)程設計§4.3加工余量、工序間尺寸及公差的確定一加工余量的概念 余量大會增大機加工勞動量，降低生產率，增加材料、工具、能源消耗、提高成本，余量小又不能消除前道工序留下的誤差及其表面缺陷，甚至產生廢品。因此必須合理確定加工余量。 1、加工總余量（毛坯余量）與工序余量 加工總余量：毛坯尺寸與余零件設計尺寸之差，其大小取決于加工過程中每個工序切除金屬層厚度的總和。 工序余量：每一工序所切除的金屬層厚度稱為工序余量。 加工總余量和工序余量之間的關系用下式表示：

19、 Z0=Z1+Z2+Z3+Zn= 單邊余量：零件非對稱結構的非對稱表面，其加工余量一般為單邊余量。如平面、端面、 槽深余量，為實際切除金屬層厚度。 雙邊余量：零件對稱結構的對稱表面，其加工余量一般為雙邊余量。 如：內外圓柱面和回轉體表面。 余量公差：工序尺寸有公差，所以加工余量也必然在某一公差范圍內變化，其公差大小等于本道工序尺寸公差與上道工序尺寸公差之和。 TZ=Zmax-Zmin=Tb+Ta TZ工序余量公差 Zmax工序最大余量 Zmin工序最小余量 Tb本道工序的工序尺寸公差 Ta上道工序的工序尺寸公差 一般情況下，工序尺寸按“入體原則”標注。這樣表示，是為了使工件以公稱基本尺寸為目標

20、尺寸加工時，仍有可切除量，避免過切產生廢品。 毛坯尺寸則按雙向對稱偏差的形式標注。二工序余量的影響因素 第一道粗加工工序余量與毛坯制造精度有關。毛坯制造精度高則第一道粗加工序加工工序余量小，毛坯制造精度低則第一道粗加工工序的加工余量就大。其它工序的工序余量的影響因素有以下幾個方面： 1上工序的尺寸公差Ta： 本工序應切除上道工序尺寸公差中包含的各種可能產生的誤差。 2上道工序產生的表面粗糙度Ry和表面缺陷層深度Ha： 3上工序留下的需單獨考慮的空間誤差a： 這些誤差可能是上工序加工方法帶來的，也可能是熱處理后產生的，也可能是毛坯帶來的。 4本工序的裝夾誤差b： 定位誤差和夾緊誤差。此項誤差直接

21、影響被加工表面和切削刀具的相對位置，所以加工余量中應該包括此項誤差。 5余量計算公式 單邊： 雙邊： 三加工余量的確定 1計算法： 用于在影響因素清楚的情況下采用，且不能離開具體的加工方法和條件，要具體情況具體分析。 2查表法： 以工廠生產實踐和實驗研究積累的經驗所制成的表格為基礎，并結合實際情況加以修正，確定加工余量。此法方便、迅速、應用廣泛。 3經驗法： 有一些有經驗的工程技術人員或工人根據經驗確定加工余量的大小。四工序尺寸公差的確定 （一）基準重合時工序尺寸與公差的確定 1確定各加工工序的加工余量 2從最后工序開始，即從設計尺寸開始到第一道加工工序，逐次加上每道加工工序余量，得各工序基本

22、尺寸（包括毛坯尺寸）。 3除最后工序，其余工序按各自所采用加工方法的加工精度確定工序尺寸公差。 4按入體原則標注工序尺寸 舉例：節(jié)小結講解機械加工工藝規(guī)程的加工余量、工序間尺寸及公差的概念和基準重合情況下的加工余量、工序間尺寸及公差的確定方法。第一講教學目的學習尺寸鏈的基本原理，將基本原理應用于計算工藝尺寸。掌握處理機械加工過程中各種尺寸的關系的方法，達到保證加工精度的目的。教材分析重點：應用尺寸鏈基本原理處理機械加工過程中各種尺寸的關系難點：機械加工過程中各種尺寸關系課時安排1課時教學方法講授法教學內容： 第四章 機械加工工藝規(guī)程設計§4.4工藝尺寸鏈一工藝尺寸鏈的概念 由單個零件

23、在工藝過程中形成的有關尺寸的尺寸聯系稱為尺寸鏈。按結構分有直線尺寸鏈、平面尺寸鏈、空間尺寸鏈等多種形式。本課程以直線尺寸鏈為例介紹尺寸鏈組成及其應用。 1、尺寸鏈的組成 環(huán)：組成尺寸鏈的每個尺寸。 封閉環(huán)：在加工過程中間接得到的尺寸。 組成環(huán)：在加工過程中直接得到的尺寸。按作用分為增、減環(huán)。 1）增環(huán)：其余各組成環(huán)不變，此環(huán)增大使封閉環(huán)增大者。 2）減環(huán)：其余各組成環(huán)不變，此環(huán)增大使封閉環(huán)減少者。 具體判斷：給封閉環(huán)任選一個方向，沿此方向轉一圈，在每個環(huán)上加方向，與封閉環(huán)方向相同者為減環(huán)，相反者為增環(huán)。 2、特點： 1）尺寸鏈必須封閉； 2）尺寸鏈只有一個封閉環(huán)； 3）封閉環(huán)的精度低于組成環(huán)精

24、度； 4）封閉環(huán)隨組成環(huán)變動而變動。 3、作法： 1）找出封閉環(huán) 2）從封閉環(huán)起，按工件表面上關系依次畫出組成環(huán)，直到尺寸回到封閉環(huán)起，形成一個封閉圖形，組成尺寸鏈的組成環(huán)環(huán)數應是最少的。 3）首尾相接原則，確定增環(huán)、減環(huán)。二尺寸鏈基本計算 直線尺寸鏈：全部組成環(huán)平行封閉環(huán)的尺寸鏈。常用方法是極值法和概率法計算，一般概率法在裝配尺寸鏈中應用。基本計算公式有6個： 1封閉環(huán)的基本尺寸=各組成環(huán)的基本尺寸的代數和。 2封閉環(huán)的最大極限尺寸=所有增環(huán)的最大極限尺寸所有減環(huán)的最小極限尺寸 3封閉環(huán)最小極限尺寸=所有增環(huán)的最小極限尺寸所有減環(huán)的最大極限尺寸 4封閉環(huán)的上偏差=所有增環(huán)的上偏差之和所有減環(huán)

25、的下偏差之和 5封閉環(huán)的下偏差=所有增環(huán)的下偏差之和所有減環(huán)的上偏差之和 6封閉環(huán)的公差=封閉環(huán)的最大極限尺寸封閉環(huán)的最小極限尺寸 =封閉環(huán)的上偏差封閉環(huán)的下偏差 =增環(huán)的公差之和+減環(huán)的公差之和 =所有組成環(huán)的公差之和 豎式計算法： 1增環(huán)公稱尺寸，上下偏差照抄； 2減環(huán)公稱尺寸變號，上下偏差對調、變號； 3取其代數和，得封閉環(huán)的公稱尺寸，上下偏差。 公差重新分配問題： （1）當組成環(huán)公差之和封閉環(huán)公差，求解一個組成環(huán)時，可能出現零公差或負公差。機械制造中，0公差或負公差不可能制造即不能出現。應縮減其余組成環(huán)的公差解決問題。 （2）通常設計時，由給定的封閉環(huán)的公差決定各組成環(huán)的公差。兩種方法

26、： 、等公差法： 取各組成環(huán)的公差值相等。然后根據各環(huán)的加工難易程度適當調整。 、等精度法： 按各組成環(huán)精度相等的原則求其組成環(huán)公差，可使尺寸大的公差大，尺寸小的組成環(huán)公差小。避免等公差法缺點，但也是調整個別公差。 、經驗確定法：組成環(huán)公差按工藝特點，根據具體情況而選。無論哪種方法均需保證：三直線尺寸鏈在工藝過程中應用 （一）工藝基準和設計基準不重合時工藝尺寸計算 1測量基準和設計基準不重合 例：下圖所示的車床主軸箱，兩孔、中心距127±0.07mm不便測量，只能用游標卡尺直接測量兩孔內側或外側母線之間的距離來間接保證中心距之間的尺寸要求。 現采用測量兩孔內側母線的方法決定，求該測量

27、尺寸應為多少，才能滿足孔心距的要求。 求解： 1）建立尺寸鏈，如圖b所示 2）判斷增環(huán)和減環(huán)，其中L0為封閉環(huán)。L1、L2、L3為增環(huán) 3）計算127=40+L2+32.5 0.07=0.002+ES2+0.015 -0.07=-0.009+EI2+0 得 只要實測結果在L2的公差范圍內，就一定能保證、中心線的設計要求。 假廢品問題： 直線尺寸鏈極值算法是極限情況下的各尺寸之間的尺寸聯系。從保證封閉環(huán)的尺寸要求看，是保守算法。計算結果可靠，但可能出現誤判，出現假廢品。 上例中若兩孔的直徑尺寸都取上限，即L1=40.002，L3=32.515時，L2做成L2 =54.5-0.087 時，則L1+

28、L2+L3=126.93為中心距設計尺寸的下限尺寸，工件合格。 應用：為避免假廢品的產生，發(fā)現實例尺寸超差時，應實測其他組成環(huán)的實際尺寸，然后在尺寸鏈中重新計算封閉環(huán)的實際尺寸。 原因：測量基準和設計基準不重合，組成環(huán)環(huán)數愈多，公差范圍愈大，出現假廢品的可能性越大。因此應盡量使測量基準和設計基準重合。 2定位基準和設計基準不重合 例1：如下圖所示某零件高度方向的設計尺寸12-0.070，生產中用調整法加工A,B,C面，前面工序A、B面已加工好，本工序以A面定位基準加工C面，問本工序調整尺寸應是多少？ 解題：C面的設計基準（工序基準）為B面，定位基準為A面。 1）畫尺寸鏈：如圖b所示。 2）確定

29、封閉環(huán)，增環(huán)和減環(huán)： 本尺寸鏈中調整法加工能直接保證尺寸為L2，L0間接保證。則L0封閉環(huán)，L1增環(huán)，L2減環(huán) 3）計算： L1是未注公差，為保證L0的計算，必須把L0公差分配給L1和L2。 采用等公差法分配： 按入體原則標注L1公差為 計算L2的基本尺寸和偏差為（公式計算和豎式計算）. （二）一次加工滿足多個設計尺寸要求的工藝尺寸計算（工序間尺寸及尺寸鏈 ） 工序間尺寸鏈： 機械加工過程中，零件尺寸的獲得由一個先后的順序，就某一尺寸而言，它是在加工過程中通過若干個工序，逐步切除余量而最后達到圖紙設計要求的。工序尺寸及其公差是根據設計要求考慮到加工中心的基準，工序間的余量以及工序的經濟精度等條

30、件，對各工序提出的尺寸要求。工序間尺寸鏈是零件加工后最終尺寸及其公差和有關的工序尺寸和工序公差，以及工序間的余量有關尺寸聯系構成一種工藝尺寸鏈。 例1：一個帶有鍵槽的內孔，設計尺寸如圖a)所示，該內孔由淬火處理要求，因此有以下加工工藝安排： 1鏜內孔至49.8+0.046mm 2插鍵槽 3淬火處理 4磨內孔，保證內孔直徑50+0.030mm和鍵槽深度53.8+0.30mm兩個設計尺寸的要求 求淬火前插鍵槽的深度L2 分析： 插鍵槽工序采用已鏜孔的下切線為基準，用試切法保證插鍵槽深度，此深度尺寸應是上一工序直接保證的尺寸，磨孔工序應保證磨削余量均勻，定位基準為孔的中心孔。因此50+0.030mm

31、定位基準和設計基準重合，鍵槽深度53.8+0.30定位基準與設計基準不重合，因此磨孔可直接保證50+0.030mm，而53.8+0.30則間接保證。 解算：. 說明：1) 本例把上工序鏜孔和本工序磨孔的定位基準看作是同一中心線是近似要求，因為磨孔和鏜孔是連兩次裝夾下完成，存在同軸度誤差，若同軸度誤差不是很小，則應將同軸度也作為一個組成環(huán)畫在尺寸鏈中。 2）按設計要求鍵槽深度公差范圍為00.30mm。但插鍵槽工序卻只允許按計算出的尺寸公差進行，而計算值小于原鍵槽深度公差要求，即增加了加工難度。原因是工藝基礎與設計基準不重合。因此在考慮工藝安排時，應盡量使工藝基準和設計基準重合。 （三）表面淬火，

32、滲碳層表面及鍍層，涂層厚度工藝尺寸鏈。 1表面淬火、滲碳： 對那些要求淬火或滲碳處理，加工精度要求又比較高的表面，常在淬火或滲碳處理之后安排磨削加工，為保證磨后有一定厚度的淬火或滲碳層，需要進行有關的工藝尺寸計算。 例：一軸類零件，外圓柱P表面要求滲碳處理，t=0.50.8mm，工藝安排如下： 1精車P，保證 2滲碳，控制滲碳層的深度 3精磨P，保證尺寸 ，同時保證滲碳層的深度0.50.8mm。 問滲碳層的深度及其公差應為多少？ 2電鍍 有些零件要求表面涂（鍍）一層耐磨或裝飾材料，完成后不再加工但有一定精度要求。這時鍍層厚度只通過控制電鍍時間直接保證。 例：如下圖所示，軸套類零件外表面需要鍍鉻

33、，規(guī)定t=0.0250.04mm，鍍層不加工，外圓尺寸 ，求電鍍前磨削工序的工序尺寸。 （四）余量校核 工藝過程中，加工余量過大會影響生產率，浪費材料，并且對精加工工序還會影響加工質量，但是加工余量也不能過小，過小可能造成零件表面局部加工不到產生廢品。因此，校核加工余量，對加工余量進行必要的調整是制定工藝規(guī)程時不可缺少的工藝工作。 例1：如圖所示零件。其軸向尺寸的30±0.02mm的工藝安排為: 1）精車A面，B處切斷，保證兩端面距離尺寸L1=31±0.1mm 2）以A定位，精車B面，保證兩端面距離尺寸L2=30.4±0.05mm，精車余量為Z2 3）以B定位磨A

34、面，保證兩端距離尺寸L3=30.15±0.02mm，磨削余量為Z3 4）以A定位磨B面。保證兩端距離尺寸L1=30±0.02mm，磨削余量為Z4 對Z2、Z3、Z4進行余量校核，畫包含余量的加工尺寸聯系圖（圖b），列包含余量的工藝尺寸鏈，如上圖（圖C）所示，在尺寸鏈中，加工中余量由加工前后的實際尺寸間接求得，為封閉環(huán)。四工序尺寸與加工余量計算圖表法工藝尺寸圖表追蹤法 當零件在同一方向上加工尺寸較多，并需多次轉換工藝基準時，建立工藝尺寸鏈，進行余量校核都會遇到，并且易出錯。圖表法能準確查找全部工藝尺寸鏈，并且能把一個復雜的工藝過程用箭頭直觀的在表內表示出來。列出有關計算結果清

35、晰、明了，信息量大。 （一）尺寸追蹤法（圖表追蹤法）： 就是將零件的加工過程建立工序尺寸之間的聯系并用符號形象來描繪各個尺寸發(fā)生變化的情況，將其全部反映在一種圖表上，利用這張圖表來解決所要解決的問題。 （二）圖表繪制的方法 1在圖表上方繪制加工工件的輪廓簡圖，并用雙點劃線畫出毛坯輪廓。 2從零件的各軸向端面用細實線向下列出各尺寸界線，圖紙上，不要求按嚴格的比例，但應求各軸向尺寸界面過于擁擠，以便能清晰的表示各端面的加工尺寸。 3填寫工序過程，在表左側，按加工過程從上到下，嚴格排出加工順序，在表的右邊列出需要計算的項目。 4按過程先后順序，逐個地將毛坯尺寸，各工序加工尺寸及圖紙要求填入表格。 5

36、標注時所用的符號： 定位基面 所制端面是加工工序的定位基準 度量基準： 所指端面是加工工序的度量基面 加工表面： 箭頭指向加工表面 工序尺寸： 終結尺寸： 表示加工后的終結尺寸。 余量： 表示加工時的余量值。 6、正確尺寸標注是正確利用圖表法的基礎 1）尺寸標注的順序嚴格的按加工順序標注，不得顛倒，通常從毛坯尺寸自上而下標注工序加工尺寸直到最后圖紙尺寸。 2）加工尺寸不得遺漏或多余，應遵循每切削一個表面只能標注一個加工尺寸的原則。 （三）工藝尺寸鏈查找 1查找方法： 從終結尺寸兩端（封閉環(huán)）做直線向上追蹤通過加工表面，遇到箭頭拐彎，沿水平線逆行，遇到加工基準面再向上拐。遇到圓點則繼續(xù)向上查找，

37、如此不斷一直同步查找，直到終結尺寸兩端尺寸界線出發(fā)的跟蹤線相遇，構成封閉圖形，這時已查找完畢。如此涉及的各加工尺寸，就是要查找的尺寸鏈各組成環(huán)。當查找影響Z的尺寸鏈，就從Z的兩端線向上追蹤查去。建立尺寸鏈。（余量為封閉環(huán)） 當零件在同一尺寸方向上加工尺寸較多，且工序（測量）基準需多次轉換時，尺寸鏈建立和計算比較困難，采用圖表法可較好解決這個問題 例： 節(jié)小結講解工藝尺寸鏈的基本原理和應用。學習處理機械加工過程中各種尺寸的關系的方法即工藝尺寸鏈的解算問題，達到保證加工精度的目的。第一講教學目的分析工序時間的組成；總結縮短各部分時間的措施和方法。達到提高生產效率的目的。教材分析重點：工序時間的組成

38、；縮短各部分時間的措施和方法難點：工序時間的組成課時安排1課時教學方法講授法教學內容： 第四章 機械加工工藝規(guī)程設計§4.5時間定額與提高生產效率的途徑一、時間定額1、時間定額概念在一定生產條件下，規(guī)定生產一件產品或完成一道工序所需消耗的時間。2、時間定額組成基本時間t基：直接改變生產對象的性質，使其成為合格產品或達到工序要求所需時間（包括切入、切出時間）。以外圓車削為例：基本時間是切去金屬所消耗的機動時間，可用公式計算，一般包括切入，切削加工和切出時間。 t基=其中：L加工長度 L1切刀長度 L2切出長度 f進給量 n轉速 輔助時間t輔：為實現工藝過程必須進行的各種輔助動作時間，如

39、裝卸工件、啟停機床、改變切削用量及進退刀等。確定方法：（1）大批量生產：先將各輔助工作分解，然后查表確定各動作所需消耗的時間、再累加。（2）中小批量生產中，按基本時間的百分比估算，并在實際中保證。操作時間=基本時間+輔助時間 t操作= t基+ t輔布置工作地時間t布置：為使加工正常進行，工人照管工作地所消耗的時間（包括更換刀具、潤滑機床、清理切屑、收拾工具等）。t布置= （2%7%）t操作休息和生理需要時間t休：在工作班內，為恢復體力和滿足生理需要所需時間，t布置=2% t操作 準備終結時間t準終：工人為了生產一批產品和零部件，進行準備和結束工作所消耗的時間，包括：熟悉工藝文件、領取毛坯、安裝

40、夾具、調整機床、發(fā)送成品等。若一批工件數量為n，則每個零件 n越大t準終越小。 3、單件時間與單件工時定額計算單件時間：T單件= t基+t輔+t布置+t休單件工時定額：T定額= t基+t輔+t布置+t休+ t準終/n 式中 t基基本時間 t輔輔助時間 t布置布置工作地時間 t休休息和生理需要時間 t準終準備終結時間 n生產批量二、提高生產效率的工藝途徑1、 縮短基本時間： 1） 提高切削用量,主要是進行新型刀具材料的研制和開發(fā)或在刀具的幾何參數方面深入研究。2）采用復合工步縮短基本時間：復合工步的幾個加工表面的基本時間重疊，從而節(jié)約基本時間。如： a. 采用多刀多刃進行加工（如以銑削代替刨削，

41、采用組合刀具等）； b. 采用復合工步，使多個表面加工基本時間重合（如多刀加工，多件加工等）。 2、縮短輔助時間和輔助時間與基本時間重疊 ：1) 減少輔助時間 采用先進夾具或自動上、下料裝置減少卸工件時間；提高機床操作的機械化、自動化水平、實現集中控制、自動調整與變速地縮短，開、停機床改變切削用量的時間。2）使輔助時間與基本時間重疊采用可換夾具或可換工作臺，在機床外裝夾工件，可使裝夾工件地時間與基本時間重疊；采用轉位夾具或轉位工作臺，可在加工中完成工件的裝卸；采用回轉夾具或回轉工作臺進行連續(xù)加工； 采用在線檢測的方法來控制加工過程中的尺寸，使測量時間與基本時間重疊。3、 縮短布置工作地時間主要是減少換刀時間和調刀時間；采用自動換刀裝置或快速換刀裝置；使用不重磨刀具；采用樣板或對刀塊對刀；采用新型刀具材料以提高刀具耐用度。4、縮短準備終結時間在中小批量生產中采用成組工藝和成組夾具；在數控加工中，采用離線編程及加工過程仿真技術 。 節(jié)小結分析工序時間的組成；總結縮短各部分時