第四章機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂

第四章機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂第一節(jié)基本概念第二節(jié)定位基準(zhǔn)第三節(jié)工藝路線的制訂第四節(jié)加工余量的確定第五節(jié)加工工藝尺寸的分析計算第六節(jié)時間定額和生產(chǎn)率提高的途徑第七節(jié)工藝方案的比較與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析第一節(jié)基本概念一生產(chǎn)過程制造機(jī)械產(chǎn)品時，由原材料到成品之間各個相互關(guān)聯(lián)的勞動過程的總和稱為生產(chǎn)過程。機(jī)械產(chǎn)品可以是一臺機(jī)械、一個部件或是一種零件。生產(chǎn)過程包括原材料運(yùn)輸和保管、生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作、毛坯制造、零件的機(jī)械加工和熱處理及其他表面處理、產(chǎn)品裝配、調(diào)試、檢驗(yàn)以及油漆和包裝等。下一頁返回第一節(jié)基本概念二、工藝過程工藝過程是指在生產(chǎn)過程中直接改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性能等，使其成為半成品或成品的過程。工藝過程是生產(chǎn)過程中的主要部分，機(jī)械產(chǎn)品的工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、熱處理、電鍍和裝配等。本章主要討論機(jī)械加工工藝過程。機(jī)械加工工藝過程是利用機(jī)械加工方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和表面質(zhì)量等，使其轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返倪^程。機(jī)械加工工藝過程決定零件和產(chǎn)品的質(zhì)量，對產(chǎn)品的成本和生產(chǎn)周期都有較大的影響，是整個工藝過程的重要組成部分。上一頁下一頁返回第一節(jié)基本概念三、機(jī)械加工工藝過程的組成機(jī)械加工工藝過程是由一系列順次排列的工序組成。每一個工序又可分為一個或若干個安裝、工位、工步和走刀。

1.工序工序是指一個(或一組)工人，在一個工作地點(diǎn)(或一臺機(jī)床上)，對同一個(或同時對幾個)工件進(jìn)行連續(xù)加工時所完成的那一部分工藝過程。劃分是否為同一個工序的主要依據(jù)是工作地點(diǎn)(或機(jī)床)是否變動和加工是否連續(xù)。如圖4-1所示的階梯軸，當(dāng)加工數(shù)量較少時，其工藝過程及工序的劃分如表4-1所示，共有三個工序。當(dāng)加工數(shù)量較多時，其工藝過程及工序的劃分如表4-2所示，共分為五個工序。上一頁下一頁返回第一節(jié)基本概念工序是工藝過程的基本組成部分，是生產(chǎn)計劃和經(jīng)濟(jì)核算的基本單元。

2.安裝工件在加工之前，確定其在機(jī)床上或夾具中正確位置的過程，稱為定位。工件定位后，將其固定并使其在加工過程中的位置保持不變，這一操作過程稱為夾緊。工件定位和夾緊的過程統(tǒng)稱為安裝。在一個工序中，工件可能安裝一次，也可能需要安裝幾次。如表4-1中的工序1和工序2均有兩次安裝，而表4-2中的工序只有一次安裝。為了減少安裝誤差、縮短輔助時間，在一個工序中應(yīng)盡量減少安裝次數(shù)。上一頁下一頁返回第一節(jié)基本概念3.工位為了減少安裝次數(shù)，常采用可轉(zhuǎn)位(移位)夾具、回轉(zhuǎn)工作臺等，使工件能在一次安裝中先后處于幾個不同的位置進(jìn)行加工。工件在機(jī)床上所占據(jù)的每一個待加工位置稱為工位。如圖4-2所示為回轉(zhuǎn)工作臺上一次安裝完成工件的裝卸、鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔四個工位的加工實(shí)例。采用這種多工位加工方法，可以提高加工精度和生產(chǎn)率。

4.工步工步是指在一個工序中，當(dāng)加工表面不變、切削工具不變、切削用量中的進(jìn)給量和切削速度不變的情況下所完成的那部分工藝過程。以上三種因素中任一因素改變后，即成為新的工步。一個工序可以只包括一個工步，也可以包括幾個工步。上一頁下一頁返回第一節(jié)基本概念在多刀車床、轉(zhuǎn)塔車床上，經(jīng)常有幾把刀具同時參與切削的情況，這種用幾把不同刀具同時加工一個零件的幾個表面的工步，稱為復(fù)合工步，如圖4-3所示。在工藝文件中復(fù)合工步視為一個工步。對于在一次安裝中連續(xù)進(jìn)行的若干個相同的工步，為了簡化工序內(nèi)容的敘述，也視為一個工步。如圖4-4所示零件，如用一把鉆頭連續(xù)鉆削四個φ15mm的孔，可寫成一個工步。5.走刀走刀是指在一個工步內(nèi)，如果被加工表面需切去的金屬層很厚，一次切削無法完成,則應(yīng)分幾次切削，每進(jìn)行一次切削就是一次走刀。一個工步可以包括一次或幾次走刀。走刀是工藝過程中的最小單元。上一頁下一頁返回第一節(jié)基本概念四、機(jī)械加工工藝規(guī)程把工藝過程的各項(xiàng)內(nèi)容填寫在一定格式的表格中，作為指導(dǎo)和組織生產(chǎn)的工藝文件就是工藝規(guī)程。

1.工藝規(guī)程的內(nèi)容零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程包含的內(nèi)容有:工藝路線，各工序加工的內(nèi)容與要求，所采用的機(jī)床和工藝裝備，工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法，切削用量及工時定額等。

2.工藝規(guī)程的作用工藝規(guī)程是機(jī)械制造企業(yè)最主要的技術(shù)文件之一，是企業(yè)規(guī)章制度的重要組成部分。其作用如下:上一頁下一頁返回第一節(jié)基本概念(1)它是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件合理的工藝規(guī)程是在科學(xué)的工藝?yán)碚摗⒇S富的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及充分的工藝試驗(yàn)等基礎(chǔ)上編制的，是產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的根本保證。企業(yè)員工在生產(chǎn)中要嚴(yán)格執(zhí)行。

(2)它是組織和管理生產(chǎn)的基本依據(jù)原材料的準(zhǔn)備，毛坯的選擇及制造，工藝裝備的選擇，機(jī)床設(shè)備的布置，勞動力的組織，生產(chǎn)成本的核算，都要以工藝規(guī)程為基本依據(jù)。

(3)它是新建、擴(kuò)建企業(yè)或車間的基本技術(shù)資料只有依據(jù)工藝規(guī)程和生產(chǎn)綱領(lǐng)才能正確地確定生產(chǎn)需要的機(jī)床和其他設(shè)備的種類、規(guī)格和數(shù)量，機(jī)床的布置，車間的面積，生產(chǎn)工人的工種、等級和數(shù)量以及輔助部門的安排等。上一頁下一頁返回第一節(jié)基本概念3.工藝規(guī)程的格式將工藝規(guī)程的內(nèi)容，填入一定格式的卡片，即成為生產(chǎn)準(zhǔn)備和施工的工藝文件。各文件格式見表4-3、表4-4和表4-5。

(1)機(jī)械加工工藝過程卡片工藝過程卡片主要列出零件加工所經(jīng)過的工藝路線(包括毛坯制造、機(jī)械加工、熱處理等)、工裝設(shè)備和工時等，是編制其他工藝文件的基礎(chǔ)，也是生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備、編制作業(yè)計劃和組織生產(chǎn)的依據(jù)。由于這種卡片對各工序的說明不夠具體，一般不能直接指導(dǎo)工人操作，而多作為生產(chǎn)管理方面使用。在單件小批生產(chǎn)中，通常不編制其他較詳細(xì)的工藝文件，可用它指導(dǎo)工人操作。上一頁下一頁返回第一節(jié)基本概念(2)機(jī)械加工工藝卡片工藝卡片是以工序?yàn)閱挝辉敿?xì)說明整個工藝過程的工藝文件。它用來指導(dǎo)工人操作和幫助管理人員及技術(shù)人員掌握零件加工過程，廣泛用于成批生產(chǎn)的零件和小批生產(chǎn)的重要零件。

(3)機(jī)械加工工序卡片工序卡片是用來具體指導(dǎo)工人操作的一種最詳細(xì)的工藝文件。在工序卡片上要畫出工序簡圖，注明該工序的加工表面及應(yīng)達(dá)到的尺寸精度、表面粗糙度、工件的安裝方式、切削用量和工裝設(shè)備等內(nèi)容。它主要用于大批大量生產(chǎn)。上一頁下一頁返回第一節(jié)基本概念4.制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則和步驟

(1)工藝規(guī)程制訂的原則優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本，即在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，爭取最好的經(jīng)濟(jì)效益。在制訂工藝規(guī)程時應(yīng)注意下列問題:①技術(shù)上的先進(jìn)性在制訂工藝規(guī)程時，要了解國內(nèi)外本行業(yè)工藝技術(shù)的發(fā)展水平，通過必要的工藝試驗(yàn)，積極采用先進(jìn)的工藝和工藝裝備。②經(jīng)濟(jì)上的合理性在一定的生產(chǎn)條件下，可能會出現(xiàn)幾種能保證零件技術(shù)要求的工藝方案，此時應(yīng)通過核算或相互對比，選擇經(jīng)濟(jì)上最合理的方案，使產(chǎn)品的能源、材料消耗和生產(chǎn)成本最低。上一頁下一頁返回第一節(jié)基本概念③有良好的勞動條件在制訂工藝規(guī)程時，要注意保證工人操作時有良好而安全的勞動條件。因此，在工藝方案上要注意采用機(jī)械化或自動化措施，以減輕工人繁雜的體力勞動。

(2)工藝規(guī)程制訂的步驟制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的工作主要包括準(zhǔn)備工作、工藝過程的擬訂和工序設(shè)計三個階段，其內(nèi)容和步驟如下:

·計算零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型;.分析產(chǎn)品裝配圖樣和零件圖樣，主要包括零件的加工工藝性、裝配工藝性、主要加工表面及技術(shù)要求，了解零件在產(chǎn)品中的功用;上一頁下一頁返回第一節(jié)基本概念.確定毛坯的類型、結(jié)構(gòu)形狀、制造方法等;.擬訂工藝路線，包括選擇定位基準(zhǔn)、確定各表面的加工方法、劃分加工階段、確定工序的集中和分散的程度、合理安排加工順序等;.確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差;.選擇設(shè)備及工藝裝備;.確定切削用量及計算時間定額;.填寫工藝文件。上一頁返回第二節(jié)定位基準(zhǔn)

在零件加工過程中，每一道工序都需要選定。定位基準(zhǔn)的選擇，對保證零件加工精度合理安排加工順序有決定性的影響。一、基準(zhǔn)的概念與分類基準(zhǔn)是指用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。基準(zhǔn)是由具體的幾何表面來體現(xiàn)，稱為基面。如圖4-5所示齒輪零件的外圓表面φ50h8基準(zhǔn)是齒輪中心線，在具體裝配或定位時，齒輪中心孔表面是體現(xiàn)基準(zhǔn)軸線的基面。按基準(zhǔn)在不同場合下的不同作用，可分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。下一頁返回第二節(jié)定位基準(zhǔn)1.設(shè)計基準(zhǔn)設(shè)計基準(zhǔn)是圖樣上所采用的基準(zhǔn)。如圖4-5所示的齒輪零件，軸線是各外圓和內(nèi)孔的設(shè)計基準(zhǔn)。

2.工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)是在工藝過程中所采用的基準(zhǔn)。按其不同用途又可分為:(1)工序基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)是在工序圖上用來確定本工序所加工的表面，加工后的尺寸、形狀、位置。它是某一工序所要達(dá)到的加工尺寸(即工序尺寸)的起點(diǎn)。

(2)定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)是在加工中用作定位的基準(zhǔn)。如圖4-5所示的齒輪，用內(nèi)孔φ30H7裝在心軸上磨削φ50h8外圓表面時，內(nèi)孔中心線就是定位基準(zhǔn)。上一頁下一頁返回第二節(jié)定位基準(zhǔn)(3)測量基準(zhǔn)測量基準(zhǔn)是零件測量時所采用的基準(zhǔn)。

(4)裝配基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)是裝配時確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對位置所采用的基準(zhǔn)。如圖4-5所示的齒輪，φ30H7內(nèi)孔及端面為裝配基準(zhǔn)。二、定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)又可分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)兩種。用作定位的表面，如果是沒有加工過的毛坯表面，則稱為粗基準(zhǔn);如為已經(jīng)加工過的表面，則稱為精基準(zhǔn)。

1.精基準(zhǔn)的選擇選擇精基準(zhǔn)時，應(yīng)重點(diǎn)考慮保證加工精度，使加工過程操作方便。選擇精基準(zhǔn)一般要考慮以下原則:上一頁下一頁返回第二節(jié)定位基準(zhǔn)(1)基準(zhǔn)重合的原則盡量選用被加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，這樣可以避免因基準(zhǔn)不重合而引起的誤差。如圖4-6所示車床床頭箱零件，要求主軸孔距底面M的距離H1=205士0.1。大批量生產(chǎn)時在組合機(jī)床上采用調(diào)整法加工。為方便布置中間導(dǎo)向裝置，床頭箱體用頂面N為定位基準(zhǔn)。鎖孔工序直接保證的工序尺寸是H1而H1是由H及叢間接保證的。如果以底面M定位，定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合，可以直接按設(shè)計尺寸H1加工。上一頁下一頁返回第二節(jié)定位基準(zhǔn)(2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則選擇盡可能多的表面加工時都能使用的基準(zhǔn)做精基準(zhǔn)。如軸類零件，常用頂尖孔做統(tǒng)一基準(zhǔn)加工外圓表面，這樣可保證各表面之間同軸度:一般箱體常用一平面和兩個距離較遠(yuǎn)的孔作為精基準(zhǔn);盤類零件常用一端面和一短孔為一精基準(zhǔn)完成各工序的加工。采用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則可避免基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計和制造。

(3)互為基準(zhǔn)原則對于兩個表面間相互位置精度要求很高，同時其自身尺寸與形狀精度都要求很高的表面加工，常采用“互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工”原則。如機(jī)床主軸前端錐孔，與軸頸外圓的加工，常以錐孔為基準(zhǔn)加工外圓軸頸，再以外圓軸頸為基準(zhǔn)加工內(nèi)錐孔，以保證兩者間的位置精度。上一頁下一頁返回第二節(jié)定位基準(zhǔn)(4)自為基準(zhǔn)原則對于加工精度要求很高，余量小而且均勻的表面，加工中常用加工表面本身作為定位基準(zhǔn)。例如磨削機(jī)床床身導(dǎo)軌面時，為保證導(dǎo)軌面上切除余量均勻，以導(dǎo)軌面本身找正定位磨削導(dǎo)軌面。

所選精基準(zhǔn)，應(yīng)保證工件裝夾穩(wěn)定可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。

2.粗基準(zhǔn)選擇的原則在機(jī)械加工工藝的過程中，第一道工序總是用粗基準(zhǔn)定位。粗基準(zhǔn)的選擇對各加工表面加工余量的分配、保證非加工表面與加工表面間的尺寸、相互位置精度均有很大的影響。圖4-7(a)和(b)分別給出了不同的粗基準(zhǔn)選擇方案對加工效果的影響。具體選擇時應(yīng)考慮以下原則:上一頁下一頁返回第二節(jié)定位基準(zhǔn)

(1)選擇重要表面為粗基準(zhǔn)對于工件的重要表面，為保證其本身的加工余量小而均勻，應(yīng)優(yōu)先選擇該重要表面為粗基準(zhǔn)。如加工床身、主軸箱時，常以導(dǎo)軌面或主軸孔為粗基準(zhǔn)，如圖4-8所示。

(2)選擇非加工表面為粗基準(zhǔn)為了保證加工表面與非加工表面之間的相互位置要求一般應(yīng)選擇非加工表面為粗基準(zhǔn)，如圖4-9所示。上一頁下一頁返回第二節(jié)定位基準(zhǔn)(3)選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)若零件上有多個表面要加工，則應(yīng)選擇其中加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)，以保證各加工表面都有足夠的加工余量。如圖4-10所示，鑄造或鍛造的軸，一般大頭直徑上的余量比小頭直徑上的余量大，故常用小頭外圓表面為粗基準(zhǔn)來加工大頭直徑外圓。(4)選擇較為平整光潔，無分型面、冒口，面積較大的表面為粗基準(zhǔn)以使工件定位可靠、裝夾方便，減少加工勞動量。粗基準(zhǔn)在同一自由度方向上只能使用一次。粗基準(zhǔn)重復(fù)使用會造成較大的定位誤差。上一頁返回第三節(jié)工藝路線的制訂

一、加工經(jīng)濟(jì)精度各種加工方法(車、銑、刨、磨、鉆、鎖、鉸等)所能達(dá)到的加工精度和表面粗糙度，都是在一定范圍內(nèi)的。任何一種加工方法，只要精心操作、細(xì)心調(diào)整、選擇合適的切削用量，其加工精度就可以得到提高，其加工表面粗糙度值就可以減小。但是，加工精度提得愈高，表面粗糙度值減小得愈小，則所耗費(fèi)的時間與成本也會愈大。生產(chǎn)上加工精度的高低是用其可以控制的加工誤差的大小來表示的。加工誤差小，則加工精度高;加工誤差大，則加工精度低。下一頁返回第三節(jié)工藝路線的制訂所謂加工經(jīng)濟(jì)精度是指在正常加工條件下(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)等級的工人，不延長加工時間)所能保證的加工精度和表面粗糙度。二、加工方法的選擇一般情況下，根據(jù)零件的精度(包括尺寸精度，形狀精度和位置精度以及表面粗糙度)要求，考慮本車間(或本廠)現(xiàn)有工藝條件，考慮加工經(jīng)濟(jì)精度的因素選擇加工方法。表4-6介紹了各種外圓加工方法中的加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度，供選擇加工方法時參考。其他加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度以及各種機(jī)床所能達(dá)到的幾何形狀精度與表面相互位置精度可參考有關(guān)的工藝人員手冊。上一頁下一頁返回第三節(jié)工藝路線的制訂對于那些有特殊要求的加工表面，例如，相對于本廠工藝條件來說，尺寸特別大或特別小，工件材料難加工，技術(shù)要求高，則首先應(yīng)考慮在本廠能否加工的問題，如果在本廠加工有困難，就需要考慮是否需要外協(xié)加工或者增加投資，增添設(shè)備，開展必要的工藝研究工作，以擴(kuò)大工藝能力，滿足對加工提出的精度要求。因此在選擇加工方法時應(yīng)考慮的主要問題有:

.所選擇的加工方法能否達(dá)到零件精度的要求;.零件材料的可加工性能如何。例如有色金屬宜采用切削加工方法，不宜采用磨削加工方法，因?yàn)橛猩饘僖锥氯拜喒ぷ髅?上一頁下一頁返回第三節(jié)工藝路線的制訂.生產(chǎn)率對加工方法有無特殊要求。例如為滿足大批大量生產(chǎn)的需要，齒輪內(nèi)孔通常多采用拉削加工方法加工

.本廠的工藝能力和現(xiàn)有加工設(shè)備的加工經(jīng)濟(jì)精度如何。技術(shù)人員必須熟悉本車間(或者本廠)現(xiàn)有加工設(shè)備的種類、數(shù)量、加工范圍和精度水平以及工人的技術(shù)水平，以充分利用現(xiàn)有資源，不斷地對原有設(shè)備、工藝裝備進(jìn)行技術(shù)改造，挖掘企業(yè)潛力，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。三、工序的集中與分散確定了加工方法和劃分加工階段以后，需將加工表面的各次加工，按不同加工階段組合成若干個工序，擬訂出整個加工路線。組合工序時有工序集中與工序分散兩種方式。上一頁下一頁返回第三節(jié)工藝路線的制訂1.工序分散工序分散就是將工件加工內(nèi)容分散在較多的工序中進(jìn)行，每道工序的加工內(nèi)容較少，最少時每道工序只包含一個簡單工步。

工序分散有如下的特點(diǎn):.機(jī)床設(shè)備及工藝裝備簡單，調(diào)整和維修方便，工人易于掌握，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，便于平衡工序時間;

.可采用最合理的切削用量，減少基本時間;.設(shè)備數(shù)量多，操作工人多，占用場地大。上一頁下一頁返回第三節(jié)工藝路線的制訂2.工序集中在劃分了加工階段以及各表面加工先后順序后，就可以把這些內(nèi)容組成為各個工序。在組成工序時，有兩條原則:即工序集中和工序分散。工序集中就是將工件加工內(nèi)容集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成，每道工序的加工內(nèi)容較多。工序集中有如下特點(diǎn):

·在一次安裝中可完成零件多個表面的加工，可以較好地保證這些表面的相互位置精度，同時減少了裝夾時間和減少工件在車間內(nèi)的搬運(yùn)工作量，利于縮短生產(chǎn)周期;上一頁下一頁返回第三節(jié)工藝路線的制訂.減少機(jī)床數(shù)量，并相應(yīng)減少操作工人，節(jié)省車間面積，簡化生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)組織工作;.可采用高效率的機(jī)床或自動線、數(shù)控機(jī)床等，生產(chǎn)率高;.因?yàn)椴捎脤Ｓ迷O(shè)備和工藝裝備，使投資增大，調(diào)整和維修復(fù)雜，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。工序集中與分散各有優(yōu)缺點(diǎn)，在制訂工藝路線時應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工廠現(xiàn)有設(shè)備等靈活處理。一般情況下，單件小批生產(chǎn)能簡化生產(chǎn)作業(yè)計劃和組織工作，易于工序集中;成批生產(chǎn)和大批量生產(chǎn)中，多采用工序分散，也可采用工序集中。從生產(chǎn)發(fā)展來看，一般趨向于工序集中方式組織生產(chǎn)。上一頁下一頁返回第三節(jié)工藝路線的制訂四、工序先后順序的安排工序順序的安排對保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率和降低成本都有重要的作用。

1.安排切削加工順序的原則

(1)先粗后精各表面的加工工序按照由粗到精的加工階段交叉進(jìn)行。

(2)先主后次先安排零件的裝配基面和工作表面等主要表面的加工，將次要表面(如鍵槽、緊固用的光孔和螺紋底孔等)的加工穿插進(jìn)行。

(3)先面后孔對于箱體、支架、連桿、底座等零件，先加工主要表面、定位基準(zhǔn)平面和孔的端面，然后加工孔。上一頁下一頁返回第三節(jié)工藝路線的制訂(4)基準(zhǔn)先行優(yōu)先考慮精基準(zhǔn)面的加工，按基面轉(zhuǎn)換的順序和逐步提高加工精度的原則來安排基準(zhǔn)面和主要表面的加工。在安排加工順序時，還要注意退刀槽、倒角、去毛刺等工序的安排。

2.熱處理及表面處理工序的安排熱處理工序的安排，主要決定于零件的材料與熱處理的要求。通常有以下幾種情況:(1)改善加工性能和金屬組織的熱處理如退火和正火應(yīng)安排在機(jī)械加工之前進(jìn)行。對含碳量超過0.5%的碳鋼用退火來降低其硬度;對于含碳量小于0.5%的碳鋼，一般用正火改善材料的切削性能。上一頁下一頁返回第三節(jié)工藝路線的制訂(2)消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理如人工時效、退火等，一般安排在粗加工后、精加工前進(jìn)行。對精度要求很高的精密絲杠、主軸等零件，應(yīng)安排多次時效處理。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件，如機(jī)床床身、立柱等，則在粗加工前后都要進(jìn)行時效處理。

(3)提高零件表面硬度的熱處理一般安排在半精加工后、磨削加工前進(jìn)行。對于滲碳淬火，常將滲碳工序放在次要表面加工前，淬火放在次要表面加工完后，以減少次要表面與淬硬表面之間的位置誤差。對于氮化、氰化等熱處理工序一般安排在粗磨與精磨之間進(jìn)行。上一頁下一頁返回第三節(jié)工藝路線的制訂(4)提高零件的抗腐蝕能力、耐磨性和導(dǎo)電率等的表面處理如表面發(fā)藍(lán)處理、表面鍍層處理，一般安排在機(jī)械加工完畢之后進(jìn)行。

3.輔助工序的安排檢驗(yàn)工序是重要的輔助工序，它是保證產(chǎn)品質(zhì)量的必要措施。檢驗(yàn)工序一般安排在粗加工完全結(jié)束之后、重要工序加工前后、零件在車間之間轉(zhuǎn)換時、特殊性能(如磁力探傷、密封性能等)檢測以及零件全部加工結(jié)束之后進(jìn)行。除了檢驗(yàn)工序以外，有時在某些工序之后還應(yīng)安排一些如去毛刺、去磁、涂防銹漆等輔助工序。上一頁下一頁返回第三節(jié)工藝路線的制訂五、加工階段的劃分當(dāng)零件的精度要求比較高時，若將加工面從毛坯面開始到最終的精加工或精密加工都集中在一個工序中連續(xù)完成，則難以保證零件的精度要求或浪費(fèi)人力、物力資源。這是因?yàn)?.粗加工時，切削層厚，切削熱量大，無法消除因熱變形帶來的加工誤差，也無法消除因粗加工留在工件表層的殘余應(yīng)力產(chǎn)生的加工誤差;.后續(xù)加工容易把已加工好的加工面劃傷;·不利于及時發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷。若在加工最后一個表面時才發(fā)現(xiàn)毛坯有缺陷，則前面的加工就白白浪費(fèi)了;.不利于合理地使用設(shè)備。把精密機(jī)床用于粗加工，使精密機(jī)床會過早地喪失精度;上一頁下一頁返回第三節(jié)工藝路線的制訂.不利于合理地使用技術(shù)工人。高技術(shù)工人完成粗加工任務(wù)是人力資源的一種浪費(fèi)。因此，通?？蓪⒏呔慵墓に囘^程劃分為幾個加工階段。根據(jù)精度要求的不同，可以劃分為:

1.粗加工階段在粗加工階段，主要是去除各加工表面的余量，并作出精基準(zhǔn)，因此這一階段關(guān)鍵問題是提高生產(chǎn)率。

2.半精加工階段在半精加工階段減小粗加工中留下的誤差，使加工面達(dá)到一定的精度，為精加工做好準(zhǔn)備。上一頁下一頁返回第三節(jié)工藝路線的制訂3.精加工階段在精加工階段，應(yīng)確保尺寸、形狀和位置精度達(dá)到或基本達(dá)到(精密件)圖紙規(guī)定的精度要求以及表面粗糙度要求。

4.精密、超精密加工、光整加工階段對那些精度要求很高的零件，在工藝過程的最后安排琦磨或研磨、精密磨、超精加工、金剛石車、金剛鎖或其他特種加工方法加工，以達(dá)到零件最終的精度要求。高精度零件的中間熱處理工序，自然地把工藝過程劃分為幾個加工階段。上一頁下一頁返回第三節(jié)工藝路線的制訂零件在上述各加工階段中加工，可以保證有充足的時間消除熱變形和消除粗加工產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，使后續(xù)加工精度提高。另外，在粗加工階段發(fā)現(xiàn)毛坯有缺陷時，就不必進(jìn)行下一加工階段的加工，避免浪費(fèi)。此外還可以合理地使用設(shè)備，低精度機(jī)床用于粗加工，精密機(jī)床專門用于精加工，以保持精密機(jī)床的精度水平;合理地安排人力資源，高技術(shù)工人專門從事精密、超精密加工，這對保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高工藝水平來說都是十分重要的。上一頁返回第四節(jié)加工余量的確定加工余量是指加工時從加工表面上切除的金屬層總厚度，有工序余量和總余量之分。1.工序余量

工序余量是指某一表面在一道工序中切除的金屬層厚度，即相鄰兩工序尺寸之差，如圖4-11所示。對于外表面Zb=a-b(圖4-11(a))對于內(nèi)表面Za=b-a(圖4-11(b))式中Zb—本工序的加工余量;a—前工序的工序尺寸;b—本工序的工序尺寸。下一頁返回第四節(jié)加工余量的確定上述表面的加工余量為非對稱的單邊加工余量，旋轉(zhuǎn)表面(外圓和孔)的加工余量是對稱加工余量。對于軸2Zb=da-db(4-11(c))對于孔2Zb=db-da(4-11(d))式中Zb—半徑上的加工余量;

da—前工序的加工表面的直徑;db—本工序的加工表面的直徑。

因?yàn)槊髦圃旌透鱾€工序尺寸都有誤差，所以，加工余量是變動值。當(dāng)工序尺寸用基本尺寸計算時，所得到的加工余量稱為基本余量或公稱余量。若以極限尺寸計算時，所得余量會出現(xiàn)最大或最小余量，其差值就是加工余量的變動范圍，稱余量公差。如圖4-11(a)所示，以外表面單邊加工余量為例，其值為:上一頁下一頁返回第四節(jié)加工余量的確定Zbmin=amin-bmaxZbmax=amax-bminTzb=Zbmax-Zbmin=Ta+TbZbmin一本工序的最小加工余量;Zbmax一本工序的最大加工余量;Tzb一本工序余量公差;amin一前工序最小工序尺寸;bmin一本工序最小工序尺寸;上一頁下一頁返回第四節(jié)加工余量的確定amax一前工序最大工序尺寸;bmax一本工序最大工序尺寸;Ta一上工序尺寸公差;Tb一本工序尺寸公差。

2.加工總余量加工總余量是指零件從毛坯變?yōu)槌善返恼麄€加工過程中從某一表面上所切除金屬層的總厚度，也即零件上同一表面的毛坯尺寸與零件設(shè)計尺寸之差，也等于各工序加工余量之和。即:上一頁下一頁返回第四節(jié)加工余量的確定Z總一加工總余量;Zi一第i道工序的工序余量;n一該表面總共加工的工序數(shù)。加工總余量也是個變動值，其值及公差一般是從有關(guān)手冊中查得或憑經(jīng)驗(yàn)確定。

3.確定加工余量的方法

(1)經(jīng)驗(yàn)估計法工藝人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定加工余量的方法。為了避免產(chǎn)生廢品，所確定的加工余量一般偏大，此法常用于單件小批生產(chǎn)。上一頁下一頁返回第四節(jié)加工余量的確定(2)查表修正法這是一種廣泛應(yīng)用的方法，此法是以企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐和工藝試驗(yàn)積累的有關(guān)加工余量的資料數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，并結(jié)合實(shí)際加工情況進(jìn)行修正來確定加工余量的方法。根據(jù)有關(guān)手冊可查得加工余量。

(3)分析計算法此法是根據(jù)一定的試驗(yàn)資料和計算公式，對影響加工余量的各項(xiàng)因素進(jìn)行分析和綜合計算來確定加工余量的方法。這種方法確定的加工余量最經(jīng)濟(jì)合理，但需要全面的試驗(yàn)資料，計算也較復(fù)雜，實(shí)際應(yīng)用較少。上一頁返回第五節(jié)加工工藝尺寸的分析計算在擬訂加工工藝路線之后，即應(yīng)確定各個工序所應(yīng)達(dá)到的加工尺寸及其公差，以及所應(yīng)切除的加工余量，這一工作通常是運(yùn)用尺寸鏈原理進(jìn)行的。一、尺寸鏈

1.尺寸鏈的基本概念進(jìn)行加工工藝(裝配工藝)分析時，都有關(guān)于尺寸公差和技術(shù)要求的計算問題。運(yùn)用尺寸鏈原理進(jìn)行分析計算，可以使這些分析計算大為簡化。下一頁返回第五節(jié)加工工藝尺寸的分析計算2.尺寸鏈的定義和組成在零件的加工和裝配過程中，經(jīng)常遇到一些相互聯(lián)系的尺寸組合，這種相互聯(lián)系、并按一定順序排列的封閉尺寸組合稱為尺寸鏈。在零件加工過程中，由加工過程中有關(guān)的工藝尺寸所組成的尺寸鏈，稱為加工尺寸鏈;在機(jī)械裝配過程中，由有關(guān)零件上的有關(guān)尺寸組成的尺寸鏈，稱為裝配尺寸鏈。

圖4-12所示是一塊狀零件加工工藝尺寸鏈的例子。加工中控制A1、A2兩個工序尺寸，就可以確定尺寸

。這樣，A1、A2、三個尺寸構(gòu)成一個封閉的尺寸組合，即形成一個尺寸鏈。為簡單扼要地表示尺寸鏈中各尺寸之間的關(guān)系，常將相互聯(lián)系的尺寸組合從零件(部件)的具體結(jié)構(gòu)中抽象出來，繪成尺寸鏈簡圖。上一頁下一頁返回第五節(jié)加工工藝尺寸的分析計算繪制時不需要按比例繪制，只要求保持原有的連接關(guān)系。同一個尺寸鏈中各個環(huán)以同一個字母表示，并以腳標(biāo)加以區(qū)別。

尺寸鏈中的每一個尺寸稱為尺寸鏈的環(huán)。環(huán)又可分為封閉環(huán)和組成環(huán)。

(1)封閉環(huán)在零件加工或機(jī)器裝配后間接形成的尺寸，其精度是被間接保證的，稱為封閉環(huán)。如圖4-12尺寸鏈中，

是封閉環(huán)。

(2)組成環(huán)在尺寸鏈中，由加工或裝配直接控制，影響封閉環(huán)精度的各個尺寸稱為組成環(huán)。如圖4-12的A1和A2是組成環(huán)。組成環(huán)按其對封閉環(huán)的影響，又分增環(huán)和減環(huán)。上一頁下一頁返回第五節(jié)加工工藝尺寸的分析計算.增環(huán):當(dāng)其余各組成環(huán)不變，如其尺寸增大會使封閉環(huán)尺寸也隨之增大的組成環(huán)稱為增環(huán)，以向右的箭頭表示。例如尺寸

就是增環(huán)。

.減環(huán):當(dāng)其余各組成環(huán)不變，如其尺寸增大會使封閉環(huán)尺寸隨之減小的組成環(huán)稱為減環(huán)，以向左的箭頭表示。如尺寸

就是減環(huán)。

3.尺寸鏈的特性

(1)封閉性尺寸鏈?zhǔn)怯梢粋€封閉環(huán)和若干個(含1個)相互關(guān)聯(lián)的組成環(huán)所構(gòu)成的封閉圖形，因而具有封閉性。不封閉就不成為尺寸鏈，一個封閉環(huán)對應(yīng)著一個尺寸鏈。上一頁下一頁返回第五節(jié)加工工藝尺寸的分析計算(2)關(guān)聯(lián)性由于尺寸鏈具有封閉性，所以尺寸鏈中的各環(huán)都相互關(guān)聯(lián)。尺寸鏈中封閉環(huán)隨所有組成環(huán)的變動而變動，組成環(huán)是自變量，封閉環(huán)是因變量。

(3)尺寸鏈反映了其中各個環(huán)所代表的尺寸之間的關(guān)系，這種關(guān)系是客觀存在的，不是人為構(gòu)造的。根據(jù)封閉環(huán)的特性，對于每一個尺寸鏈，只能有一個封閉環(huán)。

4.尺寸鏈的分類尺寸鏈的類型根據(jù)不同分類方法，可以有各種類型。上一頁下一頁返回第五節(jié)加工工藝尺寸的分析計算(1)根據(jù)尺寸鏈的應(yīng)用場合可分為零件設(shè)計尺寸鏈(全部組成環(huán)為同一零件的設(shè)計尺寸)、加工(工藝)尺寸鏈(全部組成環(huán)為同一工件的加工工藝尺寸，如圖4-12所示)和裝配(工藝)尺寸鏈(全部組成環(huán)為不同零件的設(shè)計或者完工尺寸)。設(shè)計尺寸是指零件圖樣上標(biāo)注的尺寸，加工工藝尺寸是指工序尺寸、測量尺寸、毛坯尺寸和對刀尺寸等加工過程中直接控制的尺寸。

(2)根據(jù)尺寸鏈各環(huán)幾何特征和空間關(guān)系可分為直線尺寸鏈、角度尺寸鏈、平面尺寸鏈和空間尺寸鏈。上一頁下一頁返回第五節(jié)加工工藝尺寸的分析計算二、尺寸鏈的計算

1.直線尺寸鏈的計算方法直線尺寸鏈有兩種解法:極值法和概率法。極值法是指各組成環(huán)出現(xiàn)極值時，封閉環(huán)尺寸與組成環(huán)尺寸之間的關(guān)系。概率法是應(yīng)用概率論與數(shù)理統(tǒng)計原理來進(jìn)行尺寸鏈分析計算的方法。極值法比較保守，但計算簡便。以設(shè)計尺寸為封閉環(huán)所構(gòu)成的尺寸鏈，其組成環(huán)的數(shù)量一般不超過4個(即屬于少環(huán)尺寸鏈)，因此在求解加工尺寸鏈時，一般都采用極值法，使計算過程簡單方便，結(jié)果可靠。極值法的基本計算公式有以下五大關(guān)系:上一頁下一頁返回第五節(jié)加工工藝尺寸的分析計算(1)各環(huán)基本尺寸之間的關(guān)系封閉環(huán)的基本尺寸等于各個增環(huán)的基本尺寸之和減去各個減環(huán)的基本尺寸之和二

(4-1)-封閉環(huán)基本尺寸;

一第i個增環(huán)基本尺寸;

一第j個減環(huán)基本尺寸;n一尺寸鏈中包括封閉環(huán)在內(nèi)的總環(huán)數(shù);m一增環(huán)的數(shù)目二上一頁下一頁返回第五節(jié)加工工藝尺寸的分析計算

(2)各環(huán)極限尺寸之間的關(guān)系由式(4-1)推理可得到封閉環(huán)最大極限尺寸與各組成環(huán)極限尺寸之間的關(guān)系

(4-2a)而在相反的情況下，得到封閉環(huán)最小極限尺寸與各組成環(huán)極限尺寸之間的關(guān)系

(4-2b)(3)各環(huán)尺寸極限偏差之間的關(guān)系由式(4-2a)減去(4-1)，可得: (4-2c)上一頁下一頁返回第五節(jié)加工工藝尺寸的分析計算由式(4-2b)減去(4-1)，則得: (4-2d)

式中ES為上偏差;EI為下偏差。

(4)各環(huán)公差或誤差之間的關(guān)系由式(4-2a)減去(4-2b)，得到尺寸鏈中各環(huán)公差之間的關(guān)系: (4-3a)

一封閉環(huán)公差;Ti一第i個組成環(huán)公差。上一頁下一頁返回第五節(jié)加工工藝尺寸的分析計算由此可見，在封閉環(huán)公差一定的條件下，如果減少組成環(huán)的數(shù)目，就可以相應(yīng)放大各組成環(huán)的公差，從而使之容易加工。當(dāng)各環(huán)的實(shí)際誤差量不等于相應(yīng)的公差時，則各環(huán)的誤差量之間的關(guān)系是: (4-3b)

一封閉環(huán)的誤差;ei一第i個組成環(huán)的誤差。

(5)各環(huán)平均尺寸和平均偏差之間的關(guān)系將式(4-2a)與式(4-2b)相加，并用2除之，可得平均尺寸之間的關(guān)系: (4-4a)上一頁下一頁返回第五節(jié)加工工藝尺寸的分析計算將式(4-4a)與式(4-4b)相減，可得相對于平均尺寸的各環(huán)平均偏差之間的關(guān)系: (4-4b)

一封閉環(huán)的平均尺寸;AiM一組成環(huán)的平均偏差;

一封閉環(huán)平均尺寸;EMi一組成環(huán)的平均偏差。上一頁下一頁返回第五節(jié)加工工藝尺寸的分析計算2.工序尺寸與公差的確定生產(chǎn)上絕大部分加工面都是在基準(zhǔn)重合(工藝基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合)的情況下進(jìn)行加工。所以，掌握基準(zhǔn)重合情況下工序尺寸與公差的確定過程非常重要，現(xiàn)介紹如下:.確定各加工工序的加工余量;.從終加工工序開始，即從設(shè)計尺寸開始，到第一道加工工序，逐次加上每次加工工序余量，可分別得到各工序基本尺寸(包括毛坯尺寸);.除終加工工序以外，其他各加工工序按各自所采用加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸公差(終加工工序的公差按設(shè)計要求確定);上一頁下一頁返回第五節(jié)加工工藝尺寸的分析計算.填寫工序尺寸并按“入體原則”標(biāo)注工序尺寸公差。

工序間尺寸和公差的確定首先應(yīng)擬訂該加工表面的工藝路線，確定工序及工步;按工序用分析計算法或查表法算出其加工余量;再按工序確定其經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度，就可以確定各工序間尺寸及公差。例如某軸直徑為φ50mm，其尺寸精度要求為IT5，表面粗糙度要求為Ra0.04μm，并要求高頻淬火，毛坯為鍛件。其工藝路線為:粗車一半精車一高頻淬火一粗磨一精磨一研磨?，F(xiàn)在來計算各工序的工序尺寸及公差。上一頁下一頁返回第五節(jié)加工工藝尺寸的分析計算先用查表法確定加工余量。由工藝手冊查得:研磨余量為0.01mm，精磨余量為0.1mm，粗磨余量為0.3mm，半精車余量為1.1mm，粗車余量為4.5mm，由此可得加工總余量為6.01mm。取加工總余量為6mm，把粗車余量修正為4.49mm。

計算各加工工序基本尺寸。研磨后工序基本尺寸為50mm(設(shè)計尺寸)，其他各工序基本尺寸依次為:精磨50mm+0.01mm=50.01mm粗磨50.01mm+0.1mm=50.11mm半精車50.11mm+0.3mm=50.41mm粗車50.41mm+1.1mm=51.51mm毛坯51.51mm+4.49mm=56mm上一頁下一頁返回第五節(jié)加工工藝尺寸的分析計算確定各工序的加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度。由工藝設(shè)計手冊查得:研磨后為IT5,Ra0.04μm(零件的設(shè)計要求);精磨后選定為IT6,Ra0.16μm;粗磨后選定為IT8,Ra1.25μm;半精車后選定為IT11，Ra2.5μm;粗車后選定為IT13,Ra16μm。

根據(jù)上述經(jīng)濟(jì)加工精度查公差表，將查得的公差數(shù)值按“人體原則”標(biāo)注在工序基本尺寸上。查工藝手冊可得鍛造毛坯公差為士2mm。為清楚起見，把上述計算和查表結(jié)果匯總于表4-7中，供參考。上一頁下一頁返回第五節(jié)加工工藝尺寸的分析計算3.工藝基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)不重合時工藝尺寸的計算

圖4-13(a)表示了某零件高度方向的設(shè)計尺寸。生產(chǎn)上，按大批量生產(chǎn)采用調(diào)整法加工A,B,C面。其工藝安排是前面工序已將A,B面加工好(互為基準(zhǔn)加工)，本工序以A面為定位基準(zhǔn)加工C面。因?yàn)镃面的設(shè)計基準(zhǔn)是B面，定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合，所以需進(jìn)行尺寸換算。所畫尺寸鏈如圖4-13(b)所示。在這個尺寸鏈中，因?yàn)檎{(diào)整法加工可直接保證的尺寸是A2，所以A0就只能間接保證了。A0是封閉環(huán)，A1為增環(huán)，A2為減環(huán)。在設(shè)計尺寸中，A1未注公差(精度等級低于IT13，允許不標(biāo)注公差)，A2需經(jīng)計算才能得到。為了保證人的設(shè)計要求，首先必須將A0的公差分配給A1和A2

。這里按等公差法進(jìn)行分配。令:上一頁下一頁返回第五節(jié)加工工藝尺寸的分析計算T1=T2=T0/2=0.35mm按“人體原則”標(biāo)注A1的公差得:按所確定的A1的基本尺寸和偏差，可以計算出A2的尺寸和偏差得:

豎式法可以用來計算封閉環(huán)的基本尺寸和上、下偏差，也可以用來計算某一組成環(huán)的基本尺寸和上、下偏差。這種方法使尺寸鏈的計算更為簡明、方便。如表4-8所示。加工時，只要保證了A1和A2的尺寸都在各自的公差范圍之內(nèi)，就一定能滿足的設(shè)計要求。上一頁下一頁返回第五節(jié)加工工藝尺寸的分析計算從本例可以看出，A1和A2本沒有公差要求，但由于定位基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)不重合，就有了公差的限制，增加了加工的難度，封閉環(huán)公差愈小，增加的難度就愈大。本例若采用試切法，則A0的尺寸可直接得到，不需要求解尺寸鏈。但同調(diào)整法相比，試切法生產(chǎn)率低。

4.工序間尺寸和公差的計算一個帶有鍵槽的內(nèi)孔，其設(shè)計尺寸如圖4-14(a)所示。該內(nèi)孔有淬火處理的要求，因此有如下工藝安排:特內(nèi)孔到.插鍵槽.淬火處理上一頁下一頁返回第五節(jié)加工工藝尺寸的分析計算。磨內(nèi)孔，同時保證內(nèi)孔直徑和鍵槽深度兩個設(shè)計尺寸的要求。

顯然，插鍵槽工序可采用已鎖孔的下切線為基準(zhǔn)，用試切法保證插鍵槽深度。這里，插鍵槽深度尚為未知，需經(jīng)計算求出。磨孔工序應(yīng)保證磨削余量均勻(可按已鎖孔找正夾緊)，因此其定位基準(zhǔn)可以認(rèn)為是孔的中心線。這樣，孔的定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合，而鍵槽深度的定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合。因此，磨孔可直接保證孔的設(shè)計尺寸要求，而鍵槽深度的設(shè)計尺寸就只能間接保證了。上一頁下一頁返回第五節(jié)加工工藝尺寸的分析計算將有關(guān)工藝尺寸標(biāo)注在圖4-14(b)中，按工藝順序畫工藝尺寸鏈圖如圖4-14(c)所示。在尺寸鏈圖中，鍵槽深度的設(shè)計尺寸A0為封閉環(huán)，A2和A3為增環(huán)，A1為減環(huán)。畫尺寸鏈圖時，先從孔的中心線(定位基準(zhǔn))出發(fā)，畫鎖孔半徑A1，再以鎖孔下母線為基準(zhǔn)畫插鍵槽深度A2，以孔中心線為基準(zhǔn)畫磨孔半徑A3，最后用鍵槽深度的設(shè)計尺寸A0使尺寸鏈封閉。其中，上一頁下一頁返回第五節(jié)加工工藝尺寸的分析計算由豎式法(表4-9)求解該尺寸鏈得:

從本例可以看出:(1)把鎖孔中心線看作是磨孔的定位基準(zhǔn)是一種近似，因?yàn)槟タ缀玩i孔是在兩次安裝下完成的，存在同軸度誤差。只是，當(dāng)該同軸度誤差很小時，例如同其他組成環(huán)的公差相比，小于一個數(shù)量級，才允許上述近似計算。若該同軸度誤差不是很小，則應(yīng)將同軸度也作為一個組成環(huán)畫在尺寸鏈圖中。設(shè)本例中磨孔和鎖孔同軸度公差為0.05mm(工序要求)，則在尺寸鏈中應(yīng)注成:。此時的工藝尺寸鏈如圖4-15所示，用豎式法求解此工藝尺寸鏈得:(見表4-10)。上一頁下一頁返回第五節(jié)加工工藝尺寸的分析計算

可以看出，正是由于尺寸鏈中多了一個同軸度組成環(huán)，使得插鍵槽工序的鍵槽深度Az的公差減小，減小的數(shù)值正好等于該同軸度公差。此外，按設(shè)計要求鍵槽深度的公差范圍是0~0.30mm,但是，插鍵槽工序卻只允許按0.023~0.285mm(不含同軸度公差)或0.048~0.260mm(含同軸度公差)的公差范圍來加工。究其原因，仍然是工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合。因此，在考慮工藝安排的時候，應(yīng)盡量使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合，否則會增加制造難度。上一頁下一頁返回第五節(jié)加工工藝尺寸的分析計算(2)正確地畫出尺寸鏈圖，并正確地判定封閉環(huán)是求解尺寸鏈的關(guān)鍵。畫尺寸鏈圖時，應(yīng)按工藝順序從第一個工藝尺寸的工藝基準(zhǔn)出發(fā)，逐個畫出全部組成環(huán)，最后用封閉環(huán)封閉尺寸鏈圖。封閉有如下特征:①封閉環(huán)一定是工藝過程中間接保證的尺寸;②封閉環(huán)的公差值最大，它等于各組成環(huán)公差之和。上一頁返回第六節(jié)時間定額和生產(chǎn)率提高的途徑一、時間定額時間定額是在一定生產(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間。時間定額不僅是衡量勞動生產(chǎn)率的指標(biāo)，也是安排生產(chǎn)計劃、計算生產(chǎn)成本的重要依據(jù)，還是新建或擴(kuò)建工廠(車間)時計算設(shè)備和工人數(shù)量的依據(jù)。制訂合理的時間定額是調(diào)動工人積極性的重要手段，它一般是技術(shù)人員通過計算或類比的方法，或者通過對實(shí)際操作時間的測定和分析的方法進(jìn)行確定的。在使用中，時間定額還應(yīng)定期修訂，以使其保持平均先進(jìn)水平。下一頁返回第六節(jié)時間定額和生產(chǎn)率提高的途徑單件時間定額是指完成一個零件的一個工序的時間定額，它包括下列組成部分:1.基本時間Ti

它是直接改變生產(chǎn)對象的尺寸、形狀、相對位置、表面狀態(tài)或材料性質(zhì)等工藝過程所消耗的時間，亦稱機(jī)動時間。對于機(jī)械加工來說，則為切去金屬層所耗費(fèi)的時間(包括刀具的切人和切出時間在內(nèi))，可由計算公式算出。例如車削時的基本時間為上一頁下一頁返回第六節(jié)時間定額和生產(chǎn)率提高的途徑Ti一基本時間，單位為min;L一工作行程的計算長度，包括加工表面的長度、刀具切人和切出長度，單位為mm;Z一單邊工序余量，單位為mm;n一工件的旋轉(zhuǎn)速度，單位為r/min;f-刀具的進(jìn)給量，單位為mm/r;aD一背吃刀量(切削深度)，單位為mm。

2.輔助時間了Tf

輔助時間是為保證完成基本工作而執(zhí)行的各種輔助動作需要的時間。上一頁下一頁返回第六節(jié)時間定額和生產(chǎn)率提高的途徑它包括:裝卸工件的時間、開動和停止機(jī)床的時間、加工中變換刀具(如刀架轉(zhuǎn)位等)時間、改變加工規(guī)范(如改變切削用量)的時間、試切和測量等消耗的時間。輔助時間的確定方法隨生產(chǎn)類型而異。大批大量生產(chǎn)時，為使輔助時間規(guī)定得合理，需將輔助動作分解，再分別確定各分解動作的時間，最后予以綜合。中批生產(chǎn)則可根據(jù)以往的統(tǒng)計資料來確定。單件小批生產(chǎn)則常用基本時間的百分比來估算。上一頁下一頁返回第六節(jié)時間定額和生產(chǎn)率提高的途徑基本時間和輔助時間的總和稱為作業(yè)時間TB，它是直接用于制造產(chǎn)品或零、部件所消耗的時間。

3.布置工作地時間Tfw

它是指為使加工正常進(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)所消耗的時間。

4.休息與生理需要時間Tx

它是指工人在工作班內(nèi)為恢復(fù)體力和滿足生理需要所消耗的時間。上一頁下一頁返回第六節(jié)時間定額和生產(chǎn)率提高的途徑5.調(diào)整時間TZ

調(diào)整時間是指成批生產(chǎn)中，為了更換工件或換工序而對設(shè)備及工藝裝備進(jìn)行重新調(diào)整所需的時間，又稱為準(zhǔn)備與終結(jié)時間。調(diào)整時間是工人為生產(chǎn)一批產(chǎn)品或零、部件，進(jìn)行準(zhǔn)備和結(jié)束工作所消耗的時間。如在單件或成批生產(chǎn)中，每次開始加工一批零件時，工人需要熟悉工藝文件、領(lǐng)取毛坯、材料、工藝裝備、安裝刀具和夾具、調(diào)整機(jī)床和其他工藝裝備等消耗的時間。加工一批工件結(jié)束后，需拆下和歸還工藝裝備、送交成品等消耗的時間。調(diào)整時間TZ既不是直接消耗在每個零件上，也不是消耗在一個班內(nèi)的時間，而是消耗在一批工件上的時間。因而分?jǐn)偟矫總€工件上的時間為TZ/n(n為一批零件數(shù))。上一頁下一頁返回第六節(jié)時間定額和生產(chǎn)率提高的途徑

Tfw一般按作業(yè)時間的2%~7%(以百分率a表示)計算。Tx一般按作業(yè)時間的2%~4%(以百分率月表示)計算。因此，上述各時間之和即為成批生產(chǎn)時零件單件時間定額Td。即在大量生產(chǎn)中，由于n數(shù)值很大，TZ/n可忽略不計。此時

二、提高生產(chǎn)率的工藝措施要提高勞動生產(chǎn)率就要設(shè)法減少單件時間。從制造工藝的角度分析，有以下一些常用措施:上一頁下一頁返回第六節(jié)時間定額和生產(chǎn)率提高的途徑1.縮減基本時間T;

由基本時間的計算公式可知，增大切削用量vc,.f,aD，減少切削長度和加工余量均可以縮減基本時間。

(1)提高切削用量①改進(jìn)刀具材料，提高切削速度。目前用硬質(zhì)合金車刀的切削速度一般為200m/min;而陶瓷刀具的切削速度可達(dá)500m/min。國外用聚晶金剛石或聚晶立方氮化硼刀具，切削普通鋼材時，其切削速度可達(dá)900m/min;當(dāng)切削硬度為60HRC以上的淬火鋼或高鎳合金鋼時，這種刀具能在980℃時仍保持其熱硬性，切削速度可在90m/min以上。上一頁下一頁返回第六節(jié)時間定額和生產(chǎn)率提高的途徑②采用合理的幾何參數(shù)的刀具，提高背吃刀量和進(jìn)給量，采用強(qiáng)力切削(粗加工時)。③采用強(qiáng)力磨削、高速磨削以代替銑、刨等粗加工工序。

(2)減少切削行程長度例如用幾把車刀同時加工一個表面，用寬砂輪作切人法磨削等均可大大提高生產(chǎn)率。

(3)合并工步用幾把刀具或一把復(fù)合刀具(如復(fù)合鉆頭)對工件的幾個表面或同一表面同時進(jìn)行加工，使工步合并，可使機(jī)動時間相重合，減少基本時間和輔助時間。

(4)多件加工可用夾具同時裝夾多件零件，同時進(jìn)行加工，例如用磁性工作臺平行裝夾多個零件進(jìn)行磨削等。上一頁下一頁返回第六節(jié)時間定額和生產(chǎn)率提高的途徑2.縮減輔助時間(1)采用氣動、液壓高效夾具，縮短零件的裝夾時間。(2)采用自動測量和數(shù)顯裝置，減少停機(jī)測量時間。(3)采用快換刀架和微調(diào)裝置，縮短換刀和調(diào)整刀具的時間。(4)采用多工位連續(xù)加工，使裝卸工件的時間與基本時間重合。(5)對于批量不大但品種繁多的零件，采用成組技術(shù)、專用工裝，減少生產(chǎn)準(zhǔn)備時間。

3.采用新工藝和新方法

(1)采用先進(jìn)的毛坯制造方法。上一頁下一頁返回第六節(jié)時間定額和生產(chǎn)率提高的途徑(2)采用少切削、無切削新工藝，例如冷擠壓、冷軋、滾壓和滾軋等方法，不僅可以提高生產(chǎn)率，而且工件的表面質(zhì)量和精度也可得到明顯的改善。

(3)采用特種加工工藝，例如用電火花機(jī)床加工鍛模，用線切割加工沖模等，可以節(jié)約大量的鉗工工時，提高模具制造的精度和生產(chǎn)率。

(4)改進(jìn)加工方法。例如在大批大量生產(chǎn)中，采用拉削代替銑削