第四章 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

1、加工余量、工序尺寸及公差的確定加工余量、工序尺寸及公差的確定工藝路線的制定工藝路線的制定工藝尺寸鏈工藝尺寸鏈 第四章第四章 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)概概 述述時(shí)間定額和提高生產(chǎn)率的工藝途徑時(shí)間定額和提高生產(chǎn)率的工藝途徑工藝方案的比較與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析工藝方案的比較與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析數(shù)控加工工序數(shù)控加工工序成組技術(shù)成組技術(shù)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述機(jī)械加工工藝規(guī)程機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件，是一切有關(guān)生產(chǎn)人員都應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行，認(rèn)真貫徹的紀(jì)律性文件。一、機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用一、機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用1、根

2、據(jù)機(jī)械加工工藝規(guī)程進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備。2、機(jī)械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度，工人的操作、質(zhì)量檢驗(yàn)等的依據(jù)。3、新建或擴(kuò)建車間（或工段），其原始依據(jù)也是機(jī)械加工工藝規(guī)程。二、機(jī)械加工工藝規(guī)程的格二、機(jī)械加工工藝規(guī)程的格式式1、采用普通加工方法的單件小批生產(chǎn)，只須填寫簡單的機(jī)械加工工藝過程卡片。2、在中批生產(chǎn)中，多采用較詳細(xì)的機(jī)械加工工藝卡片。3、大批大量生產(chǎn)類型要求有嚴(yán)格、細(xì)致的組織工作，因此各工序都要填寫工序卡片。 1）可靠地保證零件圖樣上所有技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)。2）必須滿足生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求。3）在滿足技術(shù)要求和生產(chǎn)綱領(lǐng)要求的前提下，一般要求工藝成本最低。4）盡量減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)。5）積極采

3、用先進(jìn)技術(shù)和工藝，減少材料和能源消耗，并應(yīng)符合環(huán)保要求。 三、機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)原則、步驟和內(nèi)容三、機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)原則、步驟和內(nèi)容1、機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)原則 產(chǎn)品的全套裝配圖及零件圖產(chǎn)品的驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型零件毛坯圖及毛坯生產(chǎn)情況本廠（車間）的生產(chǎn)條件各種有關(guān)手冊、標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)資料國內(nèi)外先進(jìn)工藝及生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用情況 2、制定機(jī)械加工工藝規(guī)程所需原始資料 1）閱讀裝配圖和零件圖 了解產(chǎn)品的用途、性能和工作條件，熟悉零件在產(chǎn)品中的地位和作用，明確零件的主要技術(shù)要求。2）工藝審查 審查圖紙上的尺寸、視圖和技術(shù)要求是否完整、正確、統(tǒng)一，分析主要技術(shù)要求是否合理、適當(dāng)，

4、審查零件結(jié)構(gòu)工藝性。 零件結(jié)構(gòu)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(jīng)濟(jì)性。應(yīng)予以高度重視。 3、機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)步驟a）孔距箱壁太近： 需加長鉆頭才能加工鉆頭在圓角處容易引偏 b）加長箱耳，不需加長鉆頭即可加工c）結(jié)構(gòu)上允許，將箱耳設(shè)計(jì)在某一端，不需加長箱耳 幾種零件的結(jié)構(gòu)工藝性舉例a）a）車螺紋時(shí)，螺紋根部不易清根，且工人操作緊張，易打刀 b b）b）留有退刀槽，可使螺紋清根，工人操作相對容易，可避免打刀 c）插齒無退刀空間，小齒輪無法加工 c）d）d）留出退刀空間，小齒輪可以插齒加工 a）兩端軸頸需磨削加工，但砂輪圓角不能清根 b）留有退刀槽，磨削時(shí)可以清根a）錐面磨

5、削加工時(shí)易碰傷圓柱面，且不能清根 b）留出砂輪越程空間，可方便地對錐面進(jìn)行磨削加工 a）斜面鉆孔，鉆頭易引偏 b）結(jié)構(gòu)允許，留出平臺(tái)，可避免鉆頭偏斜 a）孔壁出口處有臺(tái)階面，鉆孔時(shí)鉆頭易引偏，易折斷 b）結(jié)構(gòu)允許，內(nèi)壁出口處作成平面，鉆孔位置容易保證 a）加工面高度不同，需兩次調(diào)整加工，影響加工效率 b）加工面在同一高度，一次調(diào)整可完成兩個(gè)平面加工a）鍵槽方向不一致，需兩次裝夾才能完成加工 b）鍵槽方向一致，一次裝夾即可完成加工 各類毛坯的特點(diǎn)及適用范圍 毛坯種類制造精度（IT）加工余量原 材 料工件尺寸工件形狀機(jī)械性能適用生產(chǎn)類型型 材型材焊接件砂型鑄造自由鍛造普通模鍛鋼模鑄造精密鍛造壓力鑄

6、造熔模鑄造沖壓件粉末冶金件 工程塑料件 13級(jí)以下13級(jí)以下1115101281181171081079 911大一般大大一般較小較小小很小小很小 較小各種材料鋼 材鑄鐵,鑄鋼,青銅鋼材為主鋼,鍛鋁,銅等鑄鋁為主鋼材,鍛鋁等鑄鐵,鑄鋼,青銅鑄鐵,鑄鋼,青銅鋼鐵,銅,鋁基材料工程塑料小 型大、中型各種尺寸各種尺寸中、小型中、小型小 型中、小型小型為主各種尺寸中、小尺寸 中、小尺寸簡 單較復(fù)雜復(fù) 雜較簡單一 般較復(fù)雜較復(fù)雜復(fù) 雜復(fù) 雜復(fù) 雜較復(fù)雜復(fù)雜較好有內(nèi)應(yīng)力差好好較好較好較好較好好一般 一般各種類型單 件單件小批單件小批中、大批量中、大批量大 批 量中、大批量中、大批量大 批 量中、大批量 中

7、、大批量3)熟悉或確定毛坯 確定毛坯的依據(jù)是零件在產(chǎn)品中的作用和生產(chǎn)綱領(lǐng)零件本身的結(jié)構(gòu)。4）擬定機(jī)械加工工藝路線 選擇定位基準(zhǔn)、確定加工方法、安排加工順序以及安排熱處理、檢驗(yàn)和其他工序等確定滿足各工序要求的工藝裝備 包括機(jī)床、夾具、刀具、量具、輔具等。 工藝裝備的選擇在滿足零件加工工藝的需要和可靠地保證零件加工質(zhì)量的前提下，應(yīng)與生產(chǎn)批量和生產(chǎn)節(jié)拍相適應(yīng)，并應(yīng)充分利用現(xiàn)有條件，以降低生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)用。 對必須改裝或重新設(shè)計(jì)的專用或成組工藝裝備，應(yīng)在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析和論證的基礎(chǔ)上提出設(shè)計(jì)任務(wù)書。 6）確定各主要工序的技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法7）確定各工序加工余量，計(jì)算工序尺寸和公差8）確定切削用量9）確定時(shí)間

8、定額10）填寫工藝文件回首頁在加工時(shí)用于工件定位的基準(zhǔn)稱為定位基準(zhǔn)。用未經(jīng)機(jī)械加工表面作為定位基準(zhǔn)，稱為粗基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)用經(jīng)過機(jī)械加工表面作為定位基準(zhǔn)，稱為精基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)第二節(jié)第二節(jié) 工藝路線的制訂工藝路線的制訂一、定位基準(zhǔn)的選擇一、定位基準(zhǔn)的選擇零件上根據(jù)機(jī)械加工工藝需要而專門設(shè)計(jì)的定位基準(zhǔn)。如用作軸類零件定位的頂尖孔，用作殼體類零件定位的工藝孔或工藝凸臺(tái)等。附加基準(zhǔn)工藝凸臺(tái)A向A輔助基準(zhǔn)a a）b b）c c） 粗基準(zhǔn)選擇比較1 1、粗基準(zhǔn)的選擇、粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇將影響加工面與不加工面的相互位置，或影粗基準(zhǔn)的選擇將影響加工面與不加工面的相互位置，或影響到加工余量的分配。響到加工余量

9、的分配。保證相互位置要求原則如果首先要求保證工件上加工面與不加工面的相互位置要求，則應(yīng)以不加工面作為粗基準(zhǔn)。 余量均勻分配原則如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均勻時(shí)，應(yīng)選擇該表面的毛坯面作為粗基準(zhǔn)。 床身粗基準(zhǔn)選擇比較工序1工序1工序2工序2選擇粗基準(zhǔn)的原則選擇粗基準(zhǔn)的原則 便于工件裝夾原則要求選用的粗基準(zhǔn)面盡可能平整、光潔，且有足夠大的尺寸，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆、冒口或其它缺陷。也不宜選用鑄造分型面作粗基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)一般一般不得重復(fù)使用原則 基準(zhǔn)重合原則-選用被加工面設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)2 2、精基準(zhǔn)的選擇、精基準(zhǔn)的選擇統(tǒng)一基準(zhǔn)原則-當(dāng)工件以某一表面作精基準(zhǔn)定位，可以方便地加工大多數(shù)（

10、或全部）其余表面時(shí)，應(yīng)盡早將這個(gè)基準(zhǔn)面加工出來，并達(dá)到一定精度，以后大多數(shù)（或全部）工序均以它為精基準(zhǔn)進(jìn)行加工 互為基準(zhǔn)原則-某些位置要求很高的表面，常采用互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的方法來達(dá)到位置度的要求。便于裝夾原則所選擇的精基準(zhǔn)，應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確、可靠，并盡可能使夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。自為基準(zhǔn)原則-旨在減小表面粗糙度，減少加工余量和保證加工余量均勻的工序，常以加工面本身為基準(zhǔn)進(jìn)行加工。 加工誤差與成本關(guān)系C0ABv 經(jīng)濟(jì)精度隨年代增長和技術(shù)進(jìn)步而不斷提高v 在正常加工條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、工藝裝備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)工人，不延長加工時(shí)間），一種加工方法所能保證的加工精度和表面粗糙度1、加

11、工經(jīng)濟(jì)精度 年代加工誤差（m）196010-110-210-319202000102101100 加工精度與年代的關(guān)系 一般加工精密加工超精密加工二、加工經(jīng)濟(jì)精度與加工方法的選擇二、加工經(jīng)濟(jì)精度與加工方法的選擇 1）零件加工表面的精度和表面粗糙度要求2）零件材料的加工性3）生產(chǎn)批量和生產(chǎn)節(jié)拍要求4）企業(yè)現(xiàn)有加工設(shè)備和加工能力5）經(jīng)濟(jì)性選擇加工方法應(yīng)考慮的問題2、加工方法的選擇 根據(jù)產(chǎn)品變換周期的長短和生產(chǎn)批量的大小以及零件表面的復(fù)雜程度等因素，決定選擇數(shù)控機(jī)床或普通機(jī)床。 研 磨IT5Ra 0.0080.32超 精 加 工IT5Ra 0.010.32砂 帶 磨IT5Ra 0.010.16精 密

12、 磨 削IT5Ra 0.0080.08拋 光Ra 0.0081.25金 剛 石 車IT56Ra 0.021.25滾 壓IT67Ra 0.161.25精 磨IT67Ra 0.161.25精 車IT78Ra1.2 55粗 磨IT89Ra 1.2510半 精 車IT1011Ra 2.512.5粗 車IT1213Ra 1080 外圓表面的典型加工工藝路線 三、典型表面加工路線三、典型表面加工路線1、外圓表面的加工路線 孔的典型加工工藝路線 珩 磨IT56Ra0.041.25研 磨IT56Ra0.0080.63粗 鏜IT1213Ra 520鉆IT1013Ra 580半 精 鏜IT1011Ra 2.510

13、粗 拉IT910Ra 1.255擴(kuò)IT913Ra 1.2540精 鏜IT79Ra 0.635粗 磨IT911Ra1.2510精 拉IT79Ra0.160.63推IT68Ra0.081.25鉸IT69Ra 0.3210金 剛 鏜IT57Ra0.161.25精 磨IT78Ra0.080.63滾 壓IT68Ra0.011.25手 鉸IT5Ra0.081.252、孔的加工路線平面典型加工工藝路線 拋 光Ra0.0081.25研 磨IT56Ra0.0080.63精 密 磨IT56Ra 0.040.32半 精 銑IT811Ra 2.510精 銑IT68Ra 0.635高 速 精 銑IT67Ra 0.161

14、.25導(dǎo) 軌 磨IT6Ra0.161.25精 磨IT68Ra 0.161.25寬 刀 精 刨IT6Ra 0.161.25粗 磨IT810Ra 1.2510精 刨IT68Ra 0.635半 精 刨IT811Ra 2.510半 精 車IT811Ra 2.510粗 銑IT1113Ra 520粗 刨IT1113Ra 520砂 帶 磨IT56Ra0.010.32金 剛 石 車IT6Ra0.021.25刮 研Ra 0.041.25精 車IT68Ra 1.255粗 車IT1213Ra 1080精 拉IT69Ra 0.322.5粗 拉IT1011Ra 5203、平面的加工路線 1)先基準(zhǔn)后其他2)先面后孔先主

15、后次4)先粗后精四、工序順序的安排四、工序順序的安排1、工藝順序的安排原則 v 為改善工件材料切削性能而進(jìn)行的熱處理工序（如退火、正火等），應(yīng)安排在切削加工之前進(jìn)行v 為消除內(nèi)應(yīng)力而進(jìn)行的熱處理工序（如退火、人工時(shí)效等），最好安排在粗加工之后v 為了改善工件材料的力學(xué)物理性質(zhì)而進(jìn)行的熱處理工序（如調(diào)質(zhì)、淬火等）通常安排在粗加工后、精加工前進(jìn)行。其中滲碳淬火一般安排在切削加工后，磨削加工前。而表面淬火和滲氮等變形小的熱處理工序，允許安排在精加工后進(jìn)行v 為了提高零件表面耐磨性或耐蝕性而進(jìn)行的熱處理工序以及以裝飾為目的的熱處理工序或表面處理工序（如鍍鉻、鍍鋅、氧化、煮黑等）一般放在工藝過程的最后。

16、除操作工人自檢外，下列情況應(yīng)安排檢驗(yàn)工序： 零件加工完畢后； 從一個(gè)車間轉(zhuǎn)到另一個(gè)車間前后； 重要工序前后。v 去毛刺工序 通常安排在切削加工之后。v 清洗工序 在零件加工后裝配之前，研磨、珩磨等光整加工工序之后，以及采用磁力夾緊加工去磁后，應(yīng)對工件進(jìn)行認(rèn)真地清洗。3、檢驗(yàn)工序的安排4、其他工序的安排 v 使每個(gè)工序中包括盡可能多的工步內(nèi)容，從而使總的工序數(shù)目減少v 優(yōu)點(diǎn)： 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(jī)床，可節(jié)省工件裝夾時(shí)間，減少工件搬運(yùn)次數(shù)； 3）可減小生產(chǎn)面積，并有利于管理。v 使每個(gè)工序的工步內(nèi)容相對較少，從而使總的工序數(shù)目較多v 工序分散優(yōu)點(diǎn)：每個(gè)工

17、序使用的設(shè)備和工藝裝備相對簡單，調(diào)整、對刀比較容易，對操作工人技術(shù)水平要求不高五、工序的集中與分散五、工序的集中與分散 v 粗加工階段主要任務(wù)是以高生產(chǎn)率去除加工面多余的材料v 半精加工階段使加工面達(dá)到一定的加工精度，為精加工作好準(zhǔn)備v 精加工階段使加工面精度和表面粗糙度達(dá)到要求v 光整加工階段對于特別精密的零件，安排此階段，以確保零件的精度要求v 有利于保證零件的加工精度；v 有利于設(shè)備的合理使用和精密機(jī)床的精度保持；v 有利于人員的合理安排；v 可及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，以減少損失。六、六、回首頁v 加工總余量毛坯尺寸與零件尺寸之差v 工序余量每一工序所切去的材料層厚度 第三節(jié)第三節(jié) 加工余量、

18、工序尺寸及公差的確定加工余量、工序尺寸及公差的確定一、1、加工總余量與工序余量 Z0=Z1+Z2+Zn工序余量=相鄰兩工序基本尺寸之差，它分為單邊余量和雙邊余量。 對于包容表面式中 Zi本工序余量； li-1 前工序尺寸； li 本工序尺寸。 對于被包容表面單邊余量Zi=li-1-liZi=li-li-1 對于包容表面 對于被包容表面2Zi=di-1-di2Zi=Di-Di-1雙邊余量 工序尺寸的公差- 入體原則被包容尺寸，其最大加工尺寸就是基本尺寸，上偏差為零包容尺寸，其最小加工尺寸就是基本尺寸，下偏差為零毛坯尺寸公差按雙向?qū)ΨQ偏差形式標(biāo)注2、工序余量的影響因素1)上工序的尺寸公差Ta2)上

19、工序產(chǎn)生的表面粗糙度Ry和表面缺陷層深度Ha3)上工序留下的空間誤差ea4)本工序的裝夾誤差b單邊余量Zmin=Ta+Ry+Ha+|ea+b|雙邊余量Zmin=Ta/2+Ry+Ha+|ea+b|1、 計(jì)算法采用計(jì)算法確定加工余量比較準(zhǔn)確，但需掌握必要的統(tǒng)計(jì)資料和具備一定的測量手段。二、加工余量的確定二、加工余量的確定1）采用浮動(dòng)鏜刀塊鏜孔或用浮動(dòng)鉸刀鉸孔或采用拉刀拉削孔 Zmin=Ta/2+Ry+Ha2）無心外圓磨床磨外圓 Zmin=Ta/2+Ry+Ha+|ea|3）研磨、珩磨、超精加工、拋光等光整加工 Zmin=Ry3、經(jīng)驗(yàn)法由一些有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員或工人根據(jù)現(xiàn)場條件和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定加工余量

20、。此法多用于單件小批生產(chǎn)。2、查表法利用各種手冊所給的表格數(shù)據(jù)，再結(jié)合實(shí)際加工情況進(jìn)行必要的修正，以確定加工余量。此法方便、迅速，生產(chǎn)上應(yīng)用較多。1）確定各工序加工余量；2）從最終加工工序開始，即從設(shè)計(jì)尺寸開始，逐次加上（對于被包容面）或減去（對于包容面）每道工序的加工余量，可分別得到各工序的基本尺寸；3）除最終加工工序取設(shè)計(jì)尺寸公差外，其余各工序按各自采用的加工方法所對應(yīng)的加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸公差；4）除最終工序外，其余各工序按“入體原則”標(biāo)注工序尺寸公差；三、工序尺寸和公差的確定一般方法三、工序尺寸和公差的確定一般方法 主軸孔工序尺寸及公差的確定浮動(dòng)鏜 0.1 100 7 Ra 0.8

21、 精鏜 0.5 100-0.1=99.9 8 Ra 1.6半精鏜 2.4 99.9-0.5=99.4 10 Ra 3.2 粗鏜 5 99.4-2.4=97 12 Ra 6.3 毛坯孔 97- 5 =92120.03501000.054099.90.14099.40.350971292工序名稱加工余量工序基本尺寸加工經(jīng)濟(jì)精度(IT)工序尺寸及公差表面 粗糙度例主軸孔工序尺寸及公差的確定，加工過程：粗鏜半精鏜精鏜浮動(dòng)鏜回首頁 裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈在機(jī)器設(shè)計(jì)和裝配過程中，由有關(guān)零件尺寸形成的尺寸鏈工藝尺寸鏈工藝尺寸鏈在加工過程中，由同一零件有關(guān)工序尺寸所形成的尺寸鏈第四節(jié)第四節(jié) 工藝尺寸鏈工藝尺寸鏈

22、一、直線尺寸鏈一、直線尺寸鏈 在工藝尺寸鏈中，全部組成環(huán)平行于封閉環(huán)的尺寸鏈稱為直線尺寸鏈。1、直線尺寸鏈的基本計(jì)算公式（1）極限法計(jì)算公式1）封閉環(huán)的基本尺寸等于各組成環(huán)基本尺寸的代數(shù)和101niLL2）封閉環(huán)的公差等于各組成環(huán)公差之和101niTT3）封閉環(huán)的上偏差等于所有增環(huán)的上偏差之和減去所有減環(huán)的下偏差之和mpnmqqpEIESES11104）封閉環(huán)的下偏差等于所有增環(huán)的下偏差之和減去所有減環(huán)的上偏差之和mpnmqqpESEIEI1110（2）概率法計(jì)算公式1）將極限尺寸換算成平均尺寸2minmaxLLL2EIES 2）將極限偏差換算成中間偏差3）封閉環(huán)中間偏差的平方等于各組成環(huán)中間

23、偏差平方之和112niioqTT2、直線尺寸鏈在工藝過程中的應(yīng)用(1)工藝基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)工藝尺寸的計(jì)算1)測量基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合0170150.A 0360010.A 測量尺寸鏈?zhǔn)纠鼳2 若實(shí)測A2=40.30，按上述要求判為廢品，但此時(shí)如A1=50，則實(shí)際A0=9.7，仍合格，即“假廢品”。當(dāng)實(shí)測尺寸與計(jì)算尺寸的差值小于尺寸鏈其它組成環(huán)公差之和時(shí)，可能為假廢品。 例 如圖所示零件，尺寸 A0不好測量，改測尺寸A2 ，試確定A2的大小和公差0.192040A A2是測量直接得到的尺寸，是組成環(huán)；A0是間接保證的，是封閉環(huán)。計(jì)算尺寸鏈可得到：【解】假廢品問題：圖示尺寸鏈中，尺寸A0是加

24、工過程間接保證的，因而是尺寸鏈的封閉環(huán)；尺寸A1和A2是在加工中直接獲得的，因而是尺寸鏈的組成環(huán)。其中， A1為增環(huán)， A2為減環(huán)。 工藝尺寸鏈a1a2a0A1A2A0b)c)A1A2A0a)ABC0.05 A0.1 C例工藝尺寸鏈?zhǔn)纠汗ぜ鐖Da），A、C面已加工好，現(xiàn)以A面定位用調(diào)整法加工B面，要求保證B、C面距離A0012AAA尺寸鏈方程為：2)定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合D1 D2xHR1R2xH1) 鏜內(nèi)孔至 ；0.031057.75D2) 插鍵槽，保證尺寸x；試確定尺寸 x 的大小及公差。3) 熱處理建立尺寸鏈如圖b 所示，H是間接保證的尺寸，因而是封閉環(huán)。計(jì)算該尺寸鏈，可得到：4)

25、磨內(nèi)孔至 ，同時(shí)保證尺寸 。0.25062H0.032058D a） b） 鍵槽加工尺寸鏈0.2350.0150.22061.87561.89x【解】如圖所示鍵槽孔加工過程如下：【例 】 (2)一次加工滿足多個(gè)設(shè)計(jì)尺寸要求的工藝尺寸計(jì)算D1xD2H1v 討論：在前例中，認(rèn)為鏜孔與磨孔同軸，實(shí)際上存在偏心。若兩孔同軸度允差為0.05，即兩孔軸心偏心為 e = 0.025。將偏心 e 作為組成環(huán)加入尺寸鏈 a） b） 鍵槽加工尺寸鏈H20.0250.025R1xHR2e0.210.170.04061.87561.905x重新進(jìn)行計(jì)算，可得到： 如圖所示偏心零件，表面 A 要求滲碳處理，滲碳層深度規(guī)

26、定為 0.50.8mm。與此有關(guān)的加工過程如下： 【例 】【解】0.2510.0080.7HR2R1H1H0b) 滲碳層深度尺寸換算a)A1） 精車A面，保證直徑 010.138.4D3） 精磨A面保證直徑尺寸 ，同時(shí)保證規(guī)定的滲碳層深度。020.01638DD2H0H12） 滲碳處理，控制滲碳層深度H1； 試確定H1的數(shù)值。建立尺寸鏈，如圖 b,在該尺寸鏈中，H0 是最終的滲碳層深度，是間接保證的，因而是封閉環(huán)。計(jì)算該尺寸鏈，可得到：D1(3)表面淬火、滲碳層深度及鍍層、涂層厚度的工藝尺寸鏈(4)余量校核 當(dāng)零件在同一尺寸方向上加工尺寸較多，且工序（測量）基準(zhǔn)需多次轉(zhuǎn)換時(shí)，尺寸鏈建立和計(jì)算比

27、較困難，采用圖表法可較好解決這個(gè)問題 例如圖所示零件有關(guān)軸向尺寸加工過程如下：31.690.3160.127.070.07圖表法示例零件4）靠火花磨削面，控制余量Z7=0.10.02 ，同時(shí)保證設(shè)計(jì)尺寸6 60.10.1試確定各工序尺寸及公差。 1）以面定位，粗車面，保證、面距離尺寸A1，粗車 面，保證、面距離尺寸A2；2）以面定位，精車面，保證、面距離尺寸A3，粗車 面，保證、面距離尺寸A4；3）以面定位，精車面，保證、面距離尺寸A5，同時(shí)保證設(shè)計(jì)尺寸31.6931.690.310.31；精車 面，保證設(shè)計(jì)A A6 6=27.07=27.070.070.07；3 3、工序尺寸與加工余量計(jì)算圖

28、表法、工序尺寸與加工余量計(jì)算圖表法Z6Z4Z7Z5A1A2A3A4A5A6R1R21. 畫尺寸聯(lián)系圖 1）畫零件簡圖，加工面編號(hào)，向下引線2）按加工順序和規(guī)定符號(hào)自上而下標(biāo)出 工序尺寸和余量用帶圓點(diǎn)的箭線 表示工序尺寸，箭頭指向加工面，圓 點(diǎn)表示測量基準(zhǔn)；余量按入體原則標(biāo) 注。3）在最下方畫出間接保證的設(shè)計(jì)尺寸， 兩邊均為圓點(diǎn)。4）工序尺寸為設(shè)計(jì)尺寸時(shí)，用方框框出，以示區(qū)別。注：靠火花磨削余量視為工序尺寸，也用用帶圓點(diǎn)的箭線表示。尺寸聯(lián)系圖【解】A5R1Z7a）Z5A3A5d）A3Z4A4A1e）Z6A2A3A5A6c） 工藝尺寸鏈A5R2A4b）2. 2. 用追蹤法查找工藝尺寸鏈A6A1A2

29、A3A4A5Z7R1R2Z6Z4 尺寸鏈追蹤Z5v 結(jié)果尺寸（間接保證的設(shè)計(jì)尺寸）和余量是尺寸鏈的封閉環(huán)v 沿封閉環(huán)兩端同步向上追蹤，遇箭頭拐彎，逆箭頭方向橫向追蹤，遇圓點(diǎn)向上折，繼續(xù)向上追蹤直至兩追蹤線交于一點(diǎn)，追蹤路徑所經(jīng)工序尺寸為尺寸鏈的組成環(huán)3. 3. 初擬工序尺寸公差中間工序尺寸公差按經(jīng)濟(jì)加工精度或生產(chǎn)實(shí)際情況給出0.50.30.10.30.070.020.10.310.1工序公差余量公差最小余量平均余量平均尺寸單向偏差形式標(biāo)注12iT初擬修正后12Z iTZi minZi MAi MAi A6A1A2A3A4A5Z7R1R2Z6Z5Z44. 4. 校核結(jié)果尺寸公差，修正初擬工序尺寸

30、公差 校核結(jié)果尺寸鏈，若超差，減小組成環(huán)公差（首先壓縮公共環(huán)公差）0.230.08工序公差余量公差最小余量平均余量12iT12Z iTZi minZi M0.02初擬修正后0.50.30.10.3A1A2A3A4A5Z7R1R2Z6Z5Z40.10.07A60.10.31A5R1Z7a）A5R2A4b）工序公差余量公差最小余量平均余量12iT12Z iTZi minZi MA6初擬修正后0.50.30.10.30.10.070.08A1A2A3A4A5Z7R1R2Z6Z5Z40.10.310.230.02A2A3A5A6Z6c）A3A5Z5d）A3Z4A4A1e）0.550.8310.30.3

31、0.480.851.830.185. 計(jì)算余量公差和平均余量 根據(jù)余量尺寸鏈計(jì)算0.020.080.1A2A3A5A6Z6c）A3A5Z5d）A3Z4A4A1e）25.593426.7平均余量平均尺寸Zi MAi M0.480.851.8327.07A1A2A3A4A5Z7R1R2Z6Z5Z4631.690.1A66.16.18A5R1Z7a）A5R2A4b）6.計(jì)算中間工序平均尺寸 在各尺寸鏈中，首先找出只有一個(gè)未知數(shù)的尺寸鏈，解出此未知數(shù)。繼續(xù)下去，解出全部未知工序尺寸工序公差余量公差最小余量平均余量平均尺寸單向偏差形式標(biāo)注12iT12Z iTZi minZi MAi MAi 初擬修正后0

32、.230.02A60.50.30.10.30.10.070.080.550.8310.30.30.480.851.836.127.076.5825.593426.7A1A2A3A4A5Z7R1R2Z6Z5Z40.10.31631.690134.50.6026.400.26.6800.4625.8200.166.180.140270.180.020.080.1A6A1A2A3A4A5Z7R1R2Z6Z5Z4 1 2 3 4 5 6 7 8 91 41 31 22 41 21 32 21 21 41-1-1-11-11000001-1-11001. 尺寸聯(lián)系矩陣（T矩陣） 對應(yīng)尺寸聯(lián)系圖，在計(jì)算機(jī)

33、中可用矩陣形式表達(dá)v 第2、3列表示尺寸線左、右端點(diǎn)所在尺寸界限序號(hào)v 第4列表示工序尺寸箭頭方向，1表示箭頭向左，-1 表示向右v 第5列表示余量性質(zhì)，1表示箭頭指向余量左側(cè)，-1表示箭頭指向余量右側(cè)。 結(jié)果尺寸沒有箭頭，對應(yīng)第4列和第5列元素均為0。 尺寸聯(lián)系矩陣表達(dá)了尺寸 聯(lián)系圖的所有有用信息 尺寸聯(lián)系圖與尺寸聯(lián)系矩陣尺寸聯(lián)系矩陣（T T矩陣）的處理 1 1 4 1 0 2 3 1 -1 0 3 2 1 -1 0 4 4 2 -1 1 5 1 2 1 -1 6 3 1 -1 -1 7 2 2 1 1 8 1 2 0 0 9 1 4 0 0尺寸聯(lián)系矩陣變換A6A1A2A3A4A5Z7R1R

34、2Z6Z5Z4 1 2 3 4 5 6 7 8 91 41 31 22 41 21 32 21 21 41-1-1-11-11000001-1-1100為便于尺寸鏈查找，將T矩陣第2、3列元素位置進(jìn)行調(diào)整，使工序尺寸箭頭對應(yīng)的尺寸界線序號(hào)排在第2列，圓點(diǎn)對應(yīng)的尺寸界線序號(hào)排在第3列。這只需通過對第4列元素值的判斷即可實(shí)現(xiàn) 1 1 4 1 0 2 3 1 -1 0 3 2 1 -1 0 4 4 2 -1 1 5 1 2 1 -1 6 3 1 -1 -1 7 2 2 1 1 8 1 2 0 0 9 1 4 0 0A6A1A2A3A4A5Z7R1R2Z6Z5Z4尺寸鏈計(jì)算機(jī)查找向上追蹤至第5行，左追

35、蹤線遇箭頭拐彎, 至圓點(diǎn)向上折。對應(yīng)于：至第5行時(shí)出現(xiàn) L=T(5,2)=1，令：L=T(5,3)=2，表明左追蹤線由尺寸線1移至尺寸線2，且A5為該尺寸鏈的組成環(huán)（又，左追蹤線遇左箭頭可判斷A5為增環(huán)）追蹤至第4行，右追蹤線遇右箭頭，即：R=T(4,2)=4，令：R=T(4,3)=2，并可判斷A4為增環(huán)。此時(shí)有L=R，表明左右追蹤線匯交于一點(diǎn)，追蹤結(jié)束2.尺寸鏈查找（結(jié)果尺寸鏈查找） 以R2為例： 設(shè)變量 L 和 R分別為R2左右端點(diǎn)所在尺寸界線的序號(hào)，即令：L=T(9,2)=1，R=T(9,3)=4。21144222 C（i，j）= 1，表示工序尺寸Aj是第 i 個(gè)尺寸鏈的增環(huán) ; C（i

36、，j）= -1，表示工序尺寸Aj 是第 i 個(gè)尺寸鏈的減環(huán); C（i，j）=0，表示第i個(gè)尺寸鏈不包括工序尺寸Aj。3.3.尺寸鏈矩陣（C C矩陣）C 矩陣的每一行對應(yīng)一個(gè)封閉環(huán)（結(jié)果尺寸和余量），每一列對應(yīng)一個(gè)組成環(huán)（工序尺寸），矩陣每一元素表示封閉環(huán)與組成環(huán)的關(guān)系0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 01 0 -1 -1 0 0 00 0 1 0 -1 0 00 -1 1 0 -1 1 00 0 0 0 0 0 00 0 0 0 1 0 -10 0 0 1 1 0 0A6A1A2A3A4A5Z7R1R2Z6Z5Z4 尺寸鏈矩陣1 2 3 4 5 6 7

37、1 2 3 4 5 6 78 9 尺寸聯(lián)系矩陣 設(shè)計(jì)尺寸及公差（按平均尺寸和對稱偏差形式輸入） 初擬工序尺寸公差（按對稱偏差形式輸入） 最小余量4.已知條件輸入5.校核結(jié)果尺寸公差，修正初擬工序尺寸公差 壓縮各組成環(huán)公差方法：1）按超差量自動(dòng)壓縮；2）采用人機(jī)對話例：校核結(jié)果尺寸R1和R2 ，均超差，計(jì)算機(jī)將顯示如下信息 根據(jù)計(jì)算機(jī)顯示結(jié)果，設(shè)計(jì)者可按實(shí)際情況靈活地修正有關(guān)工序尺寸公差。輸入修正值后，計(jì)算機(jī)重新進(jìn)行校核，直至達(dá)到要求為止6.計(jì)算余量公差和平均余量 利用解線性方程組的標(biāo)準(zhǔn)程序求解 用類似圖表法的算法，首先找出只有一個(gè)未知數(shù)的尺寸鏈方程，解出此未知數(shù)，重復(fù)此過程，直至解出全部的未知

38、數(shù)為止。7.尺寸鏈方程求解 大大縮短計(jì)算時(shí)間； 準(zhǔn)確、可靠，可避免人為錯(cuò)誤； 可使用概率法，使工序尺寸的確定更趨合理。二、平面尺寸鏈二、平面尺寸鏈 封閉環(huán)和所有組成環(huán)均處于同一平面或幾個(gè)相互平行的平面內(nèi)，其中某些組成環(huán)不平行于封閉環(huán)的尺寸鏈稱為平面尺平面尺寸鏈寸鏈。1、平面尺寸分析與平面尺寸鏈的計(jì)算孔的位置尺寸的四種標(biāo)注方法：1、直接標(biāo)注坐標(biāo)尺寸2、標(biāo)注兩孔中心距和中心連線與坐標(biāo)軸之間的夾角3、標(biāo)注兩孔中心距和一個(gè)坐標(biāo)尺寸4、標(biāo)注兩個(gè)中心距 例 圖a所示零件，加工兩80H7孔，要求保證孔心距L0=3000.02，兩孔中心連線與A面夾角0=152。Y1的基本尺寸為160 ，根據(jù)幾何關(guān)系可確定X和

39、Y2的基本尺寸分別為289.778 和237.646。若加工后實(shí)測結(jié)果為：X=289.780，Y1=159.995， Y2=237.648。試確定L0和0的偏差。誤差傳遞計(jì)算示例a）b）Y1Y2AXL000L0XY1Y22、平面尺寸鏈舉例回首頁基本時(shí)間t基：直接改變生產(chǎn)對象的尺寸、形狀、相對位置以及表面狀態(tài)或材料性質(zhì)等工藝過程所消耗的時(shí)間定義: 在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時(shí)間。輔助時(shí)間t輔：為實(shí)現(xiàn)工藝過程而必須進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗是時(shí)間，如裝卸工件、啟停機(jī)床、改變切削用量及進(jìn)退刀等第五節(jié)第五節(jié) 時(shí)間定額與提高生產(chǎn)效率的途徑時(shí)間定額與提高生產(chǎn)效率的途徑一、時(shí)間

40、定額一、時(shí)間定額基本時(shí)間和輔助時(shí)間的總和稱為操作時(shí)間。布置工作地時(shí)間t布置：為使加工正常進(jìn)行，工人照管工作地（如更換刀具、潤滑機(jī)床、清理切屑、收拾工具等）所消耗的時(shí)間。一般按操作時(shí)間的2%-7%來計(jì)算。休息和生理需要時(shí)間t休：工人在工作班內(nèi)，為恢復(fù)體力和滿足生理需要所消耗的時(shí)間。一般按操作時(shí)間的2%來計(jì)算。準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間t準(zhǔn)終：工人為了生產(chǎn)一批產(chǎn)品和零、部件，進(jìn)行準(zhǔn)備和結(jié)束工作所消耗的時(shí)間。如在加工進(jìn)行前熟悉工藝文件、領(lǐng)取毛坯、安裝刀具和夾具、調(diào)整機(jī)床和刀具，加工一批工件終了后需要拆下和歸還工藝設(shè)備，發(fā)送成品等結(jié)束工作。q 單件時(shí)間與單件工時(shí)定額計(jì)算單件時(shí)間：單件工時(shí)定額：休布置輔基單件tttt

41、TntTT/準(zhǔn)終單件定額二、提高生產(chǎn)效率的工藝途徑二、提高生產(chǎn)效率的工藝途徑 提高切削用量（切削速度、進(jìn)給量、切削深度等） 采用復(fù)合工步 多刀單件加工 單刀多件加工 多刀多件加工 1、縮短基本時(shí)間： 采用先進(jìn)夾具和自動(dòng)上、下料裝置減少裝、卸工件的時(shí)間。 提高機(jī)床自動(dòng)化水平，縮短輔助時(shí)間。2、減少輔助時(shí)間和輔助時(shí)間與基本時(shí)間重疊（1）減少輔助時(shí)間（2）使輔助時(shí)間與基本時(shí)間重疊采用可換夾具或可換工作臺(tái)，使裝夾工件的時(shí)間與基本時(shí)間重疊。如托盤自動(dòng)交換系統(tǒng)。采用轉(zhuǎn)位夾具或轉(zhuǎn)位工作臺(tái)，可在加工中完成工件的裝卸。用回轉(zhuǎn)夾具或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行連續(xù)加工采用帶反饋裝置的閉環(huán)控制系統(tǒng)來控制加工過程中的尺寸，使測量與調(diào)整都在加工過程中自動(dòng)完成。主要是減少對刀時(shí)間和換刀時(shí)間采用自動(dòng)換刀裝置或快速換刀裝置采用樣板或?qū)Φ秹K對刀采用新型刀具材料以提高刀具耐用度在中小批量生產(chǎn)中采用成組工藝和成組夾具在數(shù)控加工中，采用離線編程及加工過程仿真技術(shù) 3、縮短布置工作地時(shí)間4、縮短準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間回首頁加工中心錄像生產(chǎn)成本生產(chǎn)一件產(chǎn)品或一個(gè)零件所