2. 精基準(zhǔn)的選擇 選用精基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何減少誤差，提高定位精度。因此，選擇精基準(zhǔn)的原則是：,即應(yīng)盡可能選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。,（1）基準(zhǔn)重合原則,特別是在最后精加工時(shí)，為保證精度，更應(yīng)注意這個(gè)原則。這樣可以避免因基準(zhǔn)不重合而引起的定位誤差。,H2,H3,H1,設(shè)計(jì)基準(zhǔn),例如，加工車床主軸，采用中心孔作為統(tǒng)一基準(zhǔn)加工各外圓表面，不但能在一次裝夾中加工大多數(shù)表面，而且保證了各級外圓表面的同軸度要求以及端面與軸心線的垂直度要求等。,中心孔,中心孔,（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則,即應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的基準(zhǔn)加工各表面，以保證各表面間的位置精度。,（3）自為基準(zhǔn)原則,某些要求加工余量小而均勻的精加工工序，可選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)。,例如機(jī)床床身的導(dǎo)軌面淬火后進(jìn)行磨削，為了保證導(dǎo)軌面上淬硬層的厚度及均勻性，則可用導(dǎo)軌面本身找正定位進(jìn)行磨削。 浮動(dòng)鏜刀鏜孔、圓拉刀拉孔、珩磨及無心磨床磨外圓，都是采用自為基準(zhǔn)原則進(jìn)行零件表面加工的。,又：當(dāng)主軸支承軸頸與主軸錐孔有很高同軸度要求時(shí)，也常常采用互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的方法來達(dá)到。,（4）互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的原則,對于兩個(gè)有相互位置公差要求的表面，可以彼此互為定位基準(zhǔn)。,如：加工精密齒輪，當(dāng)齒面經(jīng)高頻淬火后，為消除淬火變形，提高齒面與內(nèi)孔的位置精度，所以要先以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以內(nèi)孔為基準(zhǔn)磨齒面，如此多次反復(fù)加工，即可保證齒面與內(nèi)孔有較高的位置精度。,基本的幾何表面： 外圓 內(nèi)孔 平面,二、表面加工方法的選擇,同一種表面可以選用各種不同的加工方法而獲得，但每種加工方法所能獲得的加工質(zhì)量、加工時(shí)間和成本卻是各不相同的。,機(jī)械零件的加工過程就是獲得這些幾何表面的過程。,1. 加工經(jīng)濟(jì)精度,（1）加工經(jīng)濟(jì)精度的概念：,在正常加工條件下所能保證的加工精度和表面粗糙度。,正常加工條件：,符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備和工藝裝備； 標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級的工人； 不延長加工時(shí)間。,（2）加工經(jīng)濟(jì)精度的統(tǒng)計(jì)特性及發(fā)展性,2加工方法的選擇,例：大頭外圓柱表面,注：（1）加工表面與加工方法相適應(yīng),（2）工件材料,（3）企業(yè)現(xiàn)有條件,（4）生產(chǎn)類型,必須保證要求！,（5）加工方法的組合,外圓表面加工方案及其經(jīng)濟(jì)精度,加工方案,經(jīng)濟(jì)精度 公差等級 (IT),表面粗糙度 Ra(m),適用范圍,粗車 半精車 精車 滾壓（或拋光）,1113,2080,89,510,67,1.252.5,67,0.040.32,粗車半精車磨削 粗磨精磨 超精磨,67,0.631.25,57,0.160.63,5,0.020.16,粗車半精車精車金剛石車,56,0.040.63,粗車半精車粗磨精磨鏡面磨 精車精磨研磨 粗研拋光,適用于除淬火鋼以外的金屬材料,除不宜用于有色金屬外，主要適用于淬火鋼件的加工,主要用于有色金屬,主要用于高精度要求的鋼件加工,5級以上,5級以上,5級以上,0.010.04,0.010.04,0.010.16,內(nèi)孔表面加工方案及其經(jīng)濟(jì)精度, 根據(jù)加工表面加工精度和表面粗糙度的要求確定最終的加工方法。 （1）所選擇的終加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度和表面粗糙度必須能可靠地保證加工要求。 （2）終加工前的工件，其尺寸精度及表面粗糙度一般應(yīng)有一定的要求，因此，應(yīng)由預(yù)加工保證。 （3）某表面的預(yù)加工、終加工方法應(yīng)合理的組合，形成加工方案。 選擇加工方案應(yīng)進(jìn)行多方案的比較。 加工方案設(shè)計(jì)時(shí)，其加工方法應(yīng)從后往前推。, 值得注意的是，表中的數(shù)據(jù)都是生產(chǎn)實(shí)際中的統(tǒng)計(jì)資料，這是在一般情況下可能達(dá)到的精度和表面粗糙度，在具體條件下是會(huì)有差別的。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展、工藝水平的提高，同一種加工方法所能達(dá)到的精度和表面粗糙度也會(huì)提高。,例如：在普通外圓磨床上精磨外圓，可達(dá)到：,精度：IT6級 表面粗糙度：Ra0.32m,提高磨床精度以及改進(jìn)磨削工藝后，可達(dá)到：,精度：IT5級以上 表面粗糙度： 0.160.02m,三、加工階段劃分,（1）粗加工階段 主要任務(wù)是去除各表面的大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上盡量接近成品，因此，此階段的主要問題是如何獲得高的生產(chǎn)率。 （2）半精加工階段 其任務(wù)是達(dá)到一般的技術(shù)要求，使一些次要表面達(dá)到圖樣要求，并為主要表面的精加工作準(zhǔn)備。 （3）精加工階段 保證各主要表面達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量要求。 （4）光整加工階段 加工質(zhì)量要求很高時(shí)，安排光整加工。,劃分加工階段的主要原因是： a. 保證零件加工質(zhì)量。 b. 有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并得到及時(shí)處理。 c. 有利于合理利用機(jī)床設(shè)備。 d. 有利于保護(hù)精加工過的表面少受損傷或不受損傷。,上述階段的劃分并不是絕對的 ！當(dāng)零件的加工質(zhì)量不高、工件剛性足夠、毛坯質(zhì)量較高、加工余量較小時(shí)，可以不劃分加工階段。,1機(jī)械加工工序順序安排,（1）先粗后精 （2）先主后次 （3）先面后孔 （4）基準(zhǔn)先行 加工一開始，總是先把精基面加工出來。如果精基面不止一個(gè)，則應(yīng)該按照基面轉(zhuǎn)換的順序和逐步提高加工精度的原則來安排基面和主要表面的加工。而對于一般的零件，平面所占的輪廓尺寸比較大，用平面定位比較穩(wěn)定可靠，因此，在擬訂工藝過程時(shí)總是選用平面作為定位基面，因而先加工平面后加工孔。,四、工序順序的安排,2熱處理工序及表面處理工序順序的安排 （1）為改善工件材料切削性能安排的熱處理工序，例如退火、正火、調(diào)質(zhì)等，應(yīng)在切削加工之前進(jìn)行。 （2）為消除工件內(nèi)應(yīng)力安排的熱處理工序，例如人工時(shí)效、退火等，最好安排在粗加工階段之后進(jìn)行。 （3）為改善工件材料機(jī)械性能的熱處理工序，例如淬火、滲碳淬火等，一般都安排在半精加工和精加工之間進(jìn)行。 （4）為提高工件表面耐磨性、耐蝕性安排的熱處理工序以及以裝飾為目的而安排的熱處理工序，例如鍍鉻、鍍鋅、發(fā)藍(lán)等，一般都安排在工藝過程最后階段進(jìn)行。,五、工序的集中與分散 加工方法確定以后，就要按零件的生產(chǎn)類型和工廠（車間）具體條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工藝過程的工序數(shù)有兩種迥然不同的原則： 1. 工序集中原則：就是使每個(gè)工序所包含的加工內(nèi)容盡量多些，即把許多加工內(nèi)容組成一個(gè)集中工序。最大限度的工序集中，就是在一個(gè)工序內(nèi)完成工件所有表面的加工。 2 .工序分散原則 ：就是使每個(gè)工序所包含的加工內(nèi)容盡量少些。最大限度的工序分散，就是每個(gè)工序只包含一個(gè)簡單工步。,工序的集中與分散各有特點(diǎn)，生產(chǎn)上都有應(yīng)用。傳統(tǒng)的流水線、自動(dòng)線生產(chǎn)基本是按工序分散原則組織工藝過程的，這種組織方式可以實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)率生產(chǎn)，但對產(chǎn)品改型的適應(yīng)較差，轉(zhuǎn)產(chǎn)比較困難。采用數(shù)控機(jī)床、加工中心按工序集中原則組織工藝過程，生產(chǎn)適應(yīng)性反而要好，轉(zhuǎn)產(chǎn)相對容易，雖然設(shè)備的一次性投資較高，但由于有足夠的柔性，仍然受到愈來愈多的重視。,第三節(jié) 機(jī)械加工的工序設(shè)計(jì),在工序設(shè)計(jì)階段，工序設(shè)計(jì)為每一道加工工序 選擇適當(dāng)?shù)臋C(jī)床設(shè)備并配備工藝裝備； 確定切削用量； 確定加工余量； 確定工序尺寸及公差等。,一、 機(jī)床和工藝裝備的選擇,1. 機(jī)床的選擇 機(jī)床是實(shí)現(xiàn)機(jī)械切削加工（包括磨削等）的主要設(shè)備。機(jī)床設(shè)備選擇應(yīng)遵循的原則是： (1) 機(jī)床的主要規(guī)格尺寸應(yīng)與被加工零件的外廓尺寸相適應(yīng)； (2) 機(jī)床的加工精度應(yīng)與工序要求的加工精度相適應(yīng)； (3) 機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與被加工零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)； (4) 機(jī)床的選擇應(yīng)充分考慮工廠現(xiàn)有設(shè)備情況。,如果需要改裝或設(shè)計(jì)專用機(jī)床，則應(yīng)提出設(shè)計(jì)任務(wù)書，闡明與加工工序內(nèi)容有關(guān)的參數(shù)、生產(chǎn)率要求，保證零件質(zhì)量的條件以及機(jī)床總體布置形式等。,2. 工藝裝備的選擇 工藝裝備主要指夾具、刀具、量具和輔助工具等。 工藝裝備選擇首先需要滿足零件加工需求。一般地，夾具與量具選擇要注意其精度應(yīng)與工件的加工精度要求相適應(yīng)。刀具的類型、規(guī)格和精度應(yīng)符合零件的加工要求。,工藝裝備的配備還應(yīng)該與零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)，才能在滿足產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，提高生產(chǎn)率，并降低生產(chǎn)成本。 單件小批量生產(chǎn)中，夾具應(yīng)盡量選用通用工具，如卡盤、虎鉗和回轉(zhuǎn)臺等，為提高生產(chǎn)率可積極推廣和使用成組夾具或組合夾具。刀具一般采用通用刀具或標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時(shí)也可采用高效復(fù)合刀具及其它專用刀具。量具應(yīng)普遍采用通用量具。,大批大量生產(chǎn)中，機(jī)床夾具應(yīng)盡量選用高效的液壓或氣動(dòng)等專用夾具。刀具可采用高效復(fù)合刀具及其它專用刀具。量具應(yīng)采用各種量規(guī)和一些高效的檢驗(yàn)工具。選用的量具精度應(yīng)與工序設(shè)計(jì)工件的加工精度相適應(yīng)。 如果工序設(shè)計(jì)需要采用專用的工藝裝備，則應(yīng)提出設(shè)計(jì)任務(wù)書。 中批量生產(chǎn)應(yīng)綜合權(quán)衡生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本等多方面因素，可適當(dāng)選用專用工藝裝備。,二、加工余量與工序尺寸及公差的確定,內(nèi)容：確定加工余量、工序尺寸及公差等。,一)、加工余量和工序尺寸的確定,1.加工余量的概念,在加工過程中，從某一表面上切除的金屬層厚度稱為加工余量。 總余量 z0：在由毛坯加工成成品的過程中，某加工表面上切除的金屬層的總厚度，即某一表面的毛坯公稱尺寸與零件公稱尺寸之差，稱為該表面的總余量。,工序余量 zi：每道工序切除的金屬層厚度，即相鄰工序的工序尺寸之差稱為該表面的工序余量。,加工總余量與工序余量的關(guān)系,工序余量的影響因素： 上工序的尺寸誤差； b) 上工序產(chǎn)生的表面粗糙度； c) 上工序留下的空間誤差（軸線的直線度誤差、位置誤差等） d) 本工序的裝夾誤差。,加工余量的確定有： 經(jīng)驗(yàn)法、 查表法、 分析計(jì)算法。,一般企業(yè)都參考有關(guān)手冊推薦的資料、按經(jīng)驗(yàn)估計(jì)確定（機(jī)械加工手冊） 。, 單邊余量與雙邊余量,軸,包容尺寸,被包容尺寸,雙邊余量：對于外圓和孔等旋轉(zhuǎn)表面而言，加工余量是從直徑上考慮的，即加工余量在直徑方向上是對稱分布的，實(shí)際所切除的金屬層厚度是直徑上加工余量的一半，故稱為對稱余量（即雙邊余量）。,單邊余量：對于平面的加工，余量則是單邊余量，它等于實(shí)際所切除的金屬層厚度。,L1,2.工序尺寸及余量公差,由于各工序尺寸都有公差，故各工序?qū)嶋H切除的余量是變化的。 工序尺寸偏差一般規(guī)定“向體（入體）內(nèi)”方向。,例：某工件鏜孔。上工序?yàn)殂@孔，工序尺寸為：,孔,軸,例：某工件磨外圓。上工序?yàn)榘刖囃鈭A，工序尺寸為,所以，磨外圓的余量為：,對于距離尺寸，一般取對稱偏差。例：,二)、工序尺寸及公差的確定 零件圖上所標(biāo)注的尺寸公差是零件加工最終所需達(dá)到的尺寸要求。而工藝過程中許多中間工序的尺寸及公差，必須在設(shè)計(jì)過程中予以確定。 1. 基準(zhǔn)重合的工序尺寸計(jì)算 對于簡單的工序尺寸（工藝基面不變換的情況），在決定了各工序余量和工序所能達(dá)到的精度之后，就可以計(jì)算各工序的尺寸和公差，此時(shí)計(jì)算的順序應(yīng)由最后一道工序開始往前推算。,例： 某車床主軸箱箱體的主軸孔的設(shè)計(jì)要求是：,試確定孔加工的加工方案及工序尺寸。,解：孔的最終要求,可確定孔的終加工方法。,浮動(dòng)鏜,精鏜（或鉸）,粗鏜（或擴(kuò)）,粗鉸精鉸,鉆,擴(kuò),鉸,粗鉸精鉸,鉸,精度要求很高的孔，若以研磨代替珩磨，精度可達(dá)6級以上，Ra可降低到0.160.01,0.040.32,67,0.040.32,67,0.040.32,67,0.321.25,78,粗鏜（或擴(kuò)）半精鏜磨削 粗磨精磨,大批大量生產(chǎn)（精度可因拉刀而定）,1.252.5,78,2.55,半精鏜（或精擴(kuò)）,加工方案,經(jīng)濟(jì)精度 公差等級 (IT),表面粗糙度 Ra(m),適用范圍,內(nèi)孔表面加工方案及其經(jīng)濟(jì)精度,1113,20,1011,1020,7,1.252.5,89,2.55,鉆（擴(kuò)）粗鉸精鉸珩磨 拉珩磨 粗鏜半精鏜精鏜珩磨,0.631.25,79,鉆（擴(kuò)）拉,0.080.63,加工未淬火鋼及鑄鐵的實(shí)心毛坯，也可用于加工有色金屬,除淬火鋼以外的各種鑄鐵、鋼料、有色金屬,0.160.32,2.55,89,78,1.252.5,1113,1020,89,67,0.631.25,粗鏜半精鏜精鏜金剛鏜,主要用于淬火鋼，不宜用于有色金屬,67,主要用于精度要求高的有色金屬,67,孔的加工方案為：粗鏜半精鏜精鏜浮動(dòng)鏜,精鏜孔,浮動(dòng)鏜,半精鏜孔,粗鏜孔,毛坯孔,179.800,179.200,176.000,168.000,T=3,0.2,0.6,3.2,6,+0.018,-0.007,+0.040,0,+1,-2,0,+0.100,0,+0.25,工序尺寸及余量關(guān)系圖,C,一）、尺寸鏈的定義及組成,加工C面，以A面定位。在高度方向， C面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為B面，設(shè)計(jì)尺寸為H0。 H2為A 、B面距離的設(shè)計(jì)尺寸。 H1為加工C面的工序尺寸。,B,A,在工件加工或機(jī)器裝配過程中，由相互連接的尺寸形成的封閉尺寸組合，稱為尺寸鏈。,1. 尺寸鏈的定義,三、 工藝尺寸鏈,壓板,2. 尺寸鏈的組成 組成尺寸鏈的每一個(gè)尺寸，稱為尺寸鏈的環(huán)。 （1）封閉環(huán): 尺寸鏈中，凡屬間接得到的尺寸（或自然形成的尺寸）稱為封閉環(huán)。,（2）組成環(huán): 尺寸鏈中，除封閉環(huán)以外的其它環(huán)，稱為組成環(huán)。圖中，尺寸H1、H2 就是組成環(huán)。, 增環(huán)：當(dāng)其它組成環(huán)不變，而這個(gè)環(huán)增大使封閉環(huán)也增大者。,尺寸不變,尺寸不變, 減環(huán)：當(dāng)其它組成環(huán)不變，而這個(gè)環(huán)增大使封閉環(huán)反而減小者。,可表達(dá)：,A2,A0,A3,A1,A2,A0,A3,A1,尺寸鏈的特征 封閉性按一定順序排列的封閉尺寸組合。 關(guān)聯(lián)性組成環(huán)的尺寸變化將影響封閉的環(huán)的尺寸變化。,A2,A0,A3,A1,A0封閉環(huán) A2、 A3 為增環(huán) A1為減環(huán),H2,H0,二）、尺寸鏈的分類 按尺寸鏈在空間分布的位置關(guān)系，可分為：,2. 平面尺寸鏈：由位于一個(gè)或幾個(gè)平行平面內(nèi)但相互間不都平行的尺寸組成。,3. 空間尺寸鏈由位于幾個(gè)不平行平面內(nèi)的尺寸組成。,1. 直線尺寸鏈：由彼此平行的直線尺寸所組成。,直線尺寸鏈,三）、 尺寸鏈的計(jì)算公式（極解法 ） 1. 基本尺寸的計(jì)算,（1）,A4,A5,A6,A3,A0,A1,A2,A4,A5,A6,A3,A0,A1,A2,2. 極限尺寸的計(jì)算,（）,（）,3. 偏差的計(jì)算,（1）,（2）,（4）,（5）,4. 封閉環(huán)公差的計(jì)算,（）,（5）,（4）,封閉環(huán)的公差等于各組成環(huán)的公差之和。,（1）,（2）,（3）,（4）,（5）,（6）,1定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸的計(jì)算,例1：加工如圖所示的零件，設(shè)A面已加工好，現(xiàn)用調(diào)整法以A面定位加工B面和C面，其工序簡圖如圖所示，試求工序尺寸H1、H2。,B,o1,C,H3,o2,A,H4,100.30,B,H2,A,H1,A,C,四）、工序尺寸的計(jì)算,B,H2,A,H1,A,C,(2) 由于加工C面時(shí)定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，因此工序尺寸H1需進(jìn)行換算求得。,解： (1) 由于加工B面時(shí)定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，因此工序尺寸H2就等于設(shè)計(jì)尺寸，即：,H0為該尺寸鏈的封閉環(huán)。 H0 =100.30mm H1為該尺寸鏈的減環(huán)。 H2為該尺寸鏈的增環(huán)。,求解， H1的基本尺寸：,H1的下偏差：,H1的上偏差：,H1的工序尺寸：,H1的上偏差求解方法二?,100.30,H1的上偏差求解方法二,又：,例 2：圖所示為某機(jī)床的變速箱結(jié)構(gòu)簡圖，其孔心線的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為底面1，設(shè)計(jì)尺寸為3500.30，頂面高為6000.40。為了使鏜孔夾具能安置中間導(dǎo)向支承，加工孔時(shí)常把箱體倒置，用頂面2為定位基準(zhǔn)（圖(b)）。當(dāng)采用調(diào)整法加工孔時(shí)，孔心線設(shè)計(jì)尺寸由上工序尺寸6000.40和本工序尺寸H保證，試確定本工序尺寸A及上下偏差。,解：加工孔時(shí)定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，因此工序尺寸需換算。 （1）建立工序尺寸鏈，確定封閉環(huán)及組成環(huán) 尺寸鏈如圖所示，其中3500.30是由6000.40和A間接保證間接的，故：3500.30為封閉環(huán)，6000.40為增環(huán)，A為減環(huán)。,（2）計(jì)算基本尺寸 A的基本尺寸為：,（3）確定A的公差及偏差 由給定條件，,也無法保證設(shè)計(jì)尺寸350在允許的公差范圍之內(nèi)，這時(shí)就必須重新調(diào)整該零件的制造公差。,由尺寸鏈計(jì)算公式：T(350)=T(600)+T(A)=0.6 組成環(huán)公差按平均公差法調(diào)整，即： T(600)=T(A)=0.3 則頂面高尺寸為：6000.15 A的工序尺寸為：2500.15,顯然，T(350)<T(600)+T(A)，無法滿足工藝尺寸鏈的基本計(jì)算式的關(guān)系，即使本工序的加工公差為零，即： T(A)=0, 組成環(huán)公差按經(jīng)驗(yàn)法調(diào)整，即： T(A)=0.2，T(600)=0.4 則頂面高尺寸為：6000.20 A的工序尺寸為：2500.10,等精度法調(diào)整，即：尺寸600的制造精度等級大致與尺寸A的制造精度等級一樣。,假設(shè)：,則頂面高尺寸為：6000.16 A的工序尺寸為：2500.14,A2,例3 某一套筒零件軸向設(shè)計(jì)尺寸如圖所示。設(shè)零件的內(nèi)、外圓及端面已加工合格，本道工序?yàn)殂@徑向小孔，試計(jì)算以1、2、3面作為定位基準(zhǔn)時(shí)，鉆孔的工序尺寸分別是多少？,解：（1）當(dāng)以2面作為定位基準(zhǔn)鉆孔時(shí)，由于定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，故鉆孔工序尺寸A2等于其設(shè)計(jì)尺寸，即：,1,2,3,200.04,（2）當(dāng)以1面作為定位基準(zhǔn)鉆孔時(shí)，由于定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，故鉆孔工序尺寸A1為小孔中心線到1面間的距離。,A1,（2）若以1面作為定位基準(zhǔn)，此時(shí)定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，其工序尺寸A1為小孔中心線到1面間的距離。,A1,200.04,解尺寸鏈得：,（3）若以3面作為定位基準(zhǔn)，其工序尺寸A3為小孔中心線到3面間的距離。,200.04,增環(huán)：,減環(huán)： A3、,解尺寸鏈得：,A3,A3,封閉環(huán)： 200.04,在這三種定位方案中，以2面作為定位基準(zhǔn)，由于定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)重合，沒有定位誤差，其工序尺寸與設(shè)計(jì)尺寸一致。但以1、3面作為定位基準(zhǔn)，定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)不重合，產(chǎn)生定位誤差，因此，工序尺寸的公差要求就較嚴(yán)。,2多尺寸保證的工序尺寸計(jì)算,在零件加工中，有些工序的工序基準(zhǔn)是后續(xù)工序的加工表面。當(dāng)后續(xù)工序加工該表面時(shí)，不僅要保證該后續(xù)工序的尺寸及位置公差要求，而且還需保證其它表面的設(shè)計(jì)要求。,例4 一帶有鍵槽的內(nèi)孔要淬火及磨削，其設(shè)計(jì)尺寸如圖所示，其鍵槽的加工順序是：,插鍵槽至尺寸A；,熱處理：淬火,磨內(nèi)孔，同時(shí)保證內(nèi)孔直徑和鍵槽深度兩個(gè)設(shè)計(jì)尺寸的要求。,求工序尺寸A？,解：（1）建立尺寸鏈。,（2）封閉環(huán)、組成環(huán),封閉環(huán)：,增環(huán)：A、,減環(huán)：,或,豎式計(jì)算法介紹,0.315,0 .05,尺寸鏈,口訣： 增環(huán)、封閉環(huán)照抄， 減環(huán)上、下偏差對調(diào)、變號。,43.4,3測量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)尺寸換算,例如圖為一套筒零件，其軸向設(shè)計(jì)尺寸如圖所示，該零件已加工完畢，現(xiàn)需檢驗(yàn)孔底厚度尺寸是否合格。由于不便直接檢驗(yàn)，故只有通過測量L尺寸間接衡量孔底厚度尺寸是否合格。試求L的尺寸范圍。,（2）假廢品問題,套長合格的尺寸范圍為99.9100 底厚合格的尺寸范圍為14.715,合格品區(qū),85.0,85.2,0.2,當(dāng)測量L時(shí)，若其尺寸在85.285.3范圍內(nèi)時(shí)，由上述計(jì)算可知，該零件孔底厚度尺寸不能保證。但我們可注意到：當(dāng)L在85.285.3范圍內(nèi)時(shí)，孔底厚度尺寸有可能是合格的，例如，L=85.3，若此時(shí)套長尺寸剛好為100（套長合格的尺寸范圍為99.9100），則孔底厚度尺寸為， 顯然，孔底厚度尺寸是合格的。,假廢品問題,所以，當(dāng)測量L，若其尺寸在85.285.3或者在84.985范圍內(nèi)時(shí)，應(yīng)再重新測量套長尺寸，看其實(shí)際尺寸為多少，方可確定該零件是否為真正廢品。 由于L處在85.285.3和84.985范圍內(nèi)時(shí)，零件不一定是廢品，所以，把85.285.3和84.985這兩個(gè)區(qū)域稱為假廢品區(qū)。,一套筒零件，其軸向設(shè)計(jì)尺寸如圖所示。除缺口B外，其余表面均已加工。由于工藝原因，加工缺口B時(shí)，以A面作為定位基準(zhǔn)，問：加工缺口的工序尺寸及偏差為多少時(shí)，才能保證設(shè)計(jì)尺寸 ？,15分鐘完成！,（1）工序尺寸的確定 （2）尺寸鏈的建立 （3）封閉環(huán)的確定 （4）尺寸鏈計(jì)算,D,C,A,B,工序尺寸與加工余量計(jì)算的追蹤法,圖示零件，軸向有關(guān)表面的工藝安排如下：,I. A面定位初車D面，保證尺寸L1(留余量3mm)； 以 D面定位初車B面，保證尺寸L2。,II. D面定位初車A面，保證尺寸L3 (留磨削余量 0.2 mm) ；,III. 以A面定位鏜削C面，保證尺寸L4。,IV. D面定位磨削A面，保證尺寸L5；,制定工藝過程時(shí)需確定L1 、 L2 、 L3 、 L4 、 L5尺寸及公差。,D,C,A,B,解：,（1）磨削工序尺寸L5,（2）車端面B工序尺寸L2,（3）與設(shè)計(jì)尺寸,有關(guān)的尺寸鏈,D,C,A,B,磨削工序尺寸L5,所以，粗車端面A工序尺寸:,L4的基本尺寸,因此，鏜削C面序尺寸:,四、工藝過程經(jīng)濟(jì)分析,在制訂零件工藝規(guī)程時(shí)，既應(yīng)保證產(chǎn)品的質(zhì)量，又要注意其經(jīng)濟(jì)性，采取措施提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低產(chǎn)品成本。,一）、時(shí)間定額 時(shí)間定額是指在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需時(shí)間。時(shí)間定額是安排生產(chǎn)計(jì)劃、估算產(chǎn)品成本、確定設(shè)備數(shù)量和人員編制、規(guī)劃生產(chǎn)面積的重要依據(jù)。時(shí)間定額由以下幾部分組成：,（1）基本時(shí)間Tb指直接用于改變生產(chǎn)對象的尺寸、形狀、相互位置以及表面狀態(tài)或性質(zhì)等的工藝過程所消耗的時(shí)間。對切削加工而言，基本時(shí)間就是切除余量所花費(fèi)的機(jī)動(dòng)時(shí)間（包括刀具的切入、切出時(shí)間）。,（2）輔助時(shí)間Ta指為實(shí)現(xiàn)工藝過程而必須進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間。如裝/卸工件、開/停機(jī)床、改變切削用量、測量工件及進(jìn)/退刀等。 基本時(shí)間與輔助時(shí)間的總和稱為作業(yè)時(shí)間。 （3）布置工作地時(shí)間Ts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）所消耗的時(shí)間。一般按作業(yè)時(shí)間的2%7%估算。,（4）休息和生理需要時(shí)間Tr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(shí)間。一般按作業(yè)時(shí)間的2%估算。,1. 單件時(shí)間Tp,工藝過程經(jīng)濟(jì)分析,（5）準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間Tz指工人生產(chǎn)一批工件進(jìn)行準(zhǔn)備和結(jié)束工作所消耗的時(shí)間。,2.單件時(shí)間定額Tpc,設(shè)一批工件數(shù)為N，則：則該批工件的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間分?jǐn)偟矫考臅r(shí)間為 。故Tpc可計(jì)算如下：,加工一批工件的開始，需做以下工作：熟悉工藝文件，領(lǐng)取毛坯材料，領(lǐng)取和安裝刀具和夾具，調(diào)整機(jī)床及工藝裝備等；加工終了，拆下和歸還工藝裝備，送交成品等。,二）、提高生產(chǎn)率的工藝途徑 研究如何提高生產(chǎn)率，實(shí)際上是研究如何減少工時(shí)定額。,1. 縮短基本時(shí)間,（1）提高切削用量,（2）采用復(fù)合工步,新型刀具材料,多刀單件加工、 單刀多件加工、 多刀多件加工。,2. 減少輔助時(shí)間,（2）提高機(jī)床自動(dòng)化水平,考慮重點(diǎn)：減少對刀和換刀時(shí)間。,（1）采用先進(jìn)夾具和自動(dòng)上、下料機(jī)構(gòu),（3）輔助時(shí)間與基本時(shí)間重疊,3. 減少布置工作地時(shí)間,（1）對刀對刀塊、樣件、樣板、微調(diào)機(jī)構(gòu)、對刀儀等。,（2）換刀研制新型刀具，提高使用壽命。,4. 減少準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間,采用成組工藝及成組夾具。,（1）成組技術(shù)（GT）,研究如何識別和發(fā)掘生產(chǎn)活動(dòng)中的有關(guān)事物的相似性，并充分利用它，即把相似性的問題歸類成組，尋求解決這一組問題相對統(tǒng)一的最優(yōu)方案，以得到最大的效益。,（2）成組工藝,把功能結(jié)構(gòu)和加工工藝等方面相似的零件分類成組，并按組制定加工工藝進(jìn)行生產(chǎn)制造，這種方法，即為成組工藝。,（1）按編碼系統(tǒng)對零件編碼 （2）劃分加工組 （3）確定復(fù)合零件及工藝路線 （4）編制工藝文件 （5）設(shè)計(jì)、制造成組夾具,三）、工藝方案的比較與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 制訂某一的機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，在同樣能滿足被加工零件各項(xiàng)技術(shù)要求也同樣滿足產(chǎn)品交貨期的條件下，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析一般都可以擬訂出幾種不同的工藝方案，有些工藝方案的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品上市快，但設(shè)備投資大；另外一些工藝方案的設(shè)備投資少，但生產(chǎn)效率偏低；不同的工藝方案有不同的經(jīng)濟(jì)效果。為了選取在給定生產(chǎn)條件下最為經(jīng)濟(jì)合理的工藝方案，必須對各種不同的工藝方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析。,所謂經(jīng)濟(jì)分析就是通過各種工藝方案的生產(chǎn)成本，選出其中最為經(jīng)濟(jì)的加工方案。生產(chǎn)一件產(chǎn)品或一個(gè)零件所需一切費(fèi)用的總和稱為生產(chǎn)成本。生產(chǎn)成本包括兩部分費(fèi)用：一部分費(fèi)用與工藝過程直接有關(guān)，另一部分費(fèi)用與工藝過程間接有關(guān)（例如行政人員工資、廠房折舊費(fèi)、照明費(fèi)、采暖費(fèi)等）。,1. 工藝成本 與工藝過程直接有關(guān)的費(fèi)用稱為工藝成本。工藝成本約占生產(chǎn)成本的70%75%。工藝成本可分為以下兩部分：,（1）可變費(fèi)用V（元/年） 與年產(chǎn)量有關(guān)且與之成比例的費(fèi)用。它包括毛坯的材料和制造費(fèi)、機(jī)床操作工人的工資、通用機(jī)床和工藝裝備的折舊費(fèi)和維修費(fèi)、機(jī)床電費(fèi)和刀具費(fèi)用等。 （2）不變費(fèi)用C（元） 與年產(chǎn)量的變化沒有直接關(guān)系的費(fèi)用。它包括機(jī)床調(diào)整工人的工資、專用機(jī)床和工藝裝備的折舊費(fèi)和維修費(fèi)等。 零件加工的全年工藝成本E與單件工藝成本Ed可用下式表示：,式中，N年產(chǎn)量（件）,E=VN+C,N,N,E,E,全年工藝成本與 年產(chǎn)量的關(guān)系,Ed,N,V,Ed=V+C/N,單件工藝成本與年產(chǎn)量的關(guān)系,從圖中可以看出：全年工藝成本E與年產(chǎn)量N成線性關(guān)系；單件工藝成本Ed與年產(chǎn)量N成雙曲線關(guān)系。,2. 工藝方案的比較,對不同的工藝方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評價(jià)時(shí)，一般可分下列兩種情況： （1）當(dāng)需評比的工藝方案均采用現(xiàn)有設(shè)備或基本投資相近時(shí)，可用工藝成本評比各方案經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)劣。,（2）當(dāng)對比的工藝方案的基本投資額相差較大時(shí)，則在考慮工藝成本的同時(shí)，還要考慮基本投資差額的回收期限。 所謂回收期限是指一種方案比另一種方案多耗費(fèi)的投資由工藝成本的降低所需的收回時(shí)間，用 表示。,