第六章 工藝規(guī)程設(shè)計

1本章要點機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計機(jī)械加工工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析機(jī)器裝配工藝規(guī)程設(shè)計概述加工余量及工序尺寸工藝尺寸鏈26.1.1 生產(chǎn)過程與工藝過程生產(chǎn)過程與工藝過程6.1.2 機(jī)械加工工藝過程的組成機(jī)械加工工藝過程的組成6.1.3 生產(chǎn)類型與加工工藝過程的特點生產(chǎn)類型與加工工藝過程的特點6.1.4 工藝規(guī)程的設(shè)計原則及原始資料工藝規(guī)程的設(shè)計原則及原始資料3機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程與機(jī)械加工工藝過程機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程與機(jī)械加工工藝過程 1.1.機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程 2.2.機(jī)械加工工藝機(jī)械加工工藝過程過程機(jī)械制造中與產(chǎn)品生成直接有關(guān)的生產(chǎn)過程將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的全過程將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的全過程45 大批量生產(chǎn)的工藝過程大批量生產(chǎn)的工藝過程工序號工序號工序內(nèi)容工序內(nèi)容設(shè)備設(shè)備1銑端面，打中心孔銑端面，打中心孔銑端面打中心孔機(jī)床銑端面打中心孔機(jī)床2車大外圓及倒角車大外圓及倒角車床車床3車小外圓及倒角車小外圓及倒角車床車床4銑鍵槽銑鍵槽銑床銑床5去毛刺去毛刺鉗工臺鉗工臺62134圖6-2 多工位加工1：裝卸工件 2：鉆孔 3：擴(kuò)孔 4：絞孔7a）立軸轉(zhuǎn)塔車床的一個復(fù)合工步 b）鉆孔、擴(kuò)孔復(fù)合工步圖6-4 復(fù)合工步8走刀是構(gòu)走刀是構(gòu)成工藝過成工藝過程的程的最小最小單元。單元。9工序、安裝、工位、工步和走刀之間的關(guān)系如下：工序、安裝、工位、工步和走刀之間的關(guān)系如下：10生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型是指產(chǎn)品生產(chǎn)的專業(yè)化程度，可按產(chǎn)品的年生生產(chǎn)類型是指產(chǎn)品生產(chǎn)的專業(yè)化程度，可按產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)來劃分。產(chǎn)綱領(lǐng)來劃分。生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng) N=Qn(1+a)(1+b)式中式中 Q產(chǎn)品的年產(chǎn)量；產(chǎn)品的年產(chǎn)量；n單臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量；單臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量；a備品率，以百分?jǐn)?shù)計；備品率，以百分?jǐn)?shù)計；b廢品率，以百分?jǐn)?shù)計。廢品率，以百分?jǐn)?shù)計。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品本身的大小及結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，產(chǎn)品的根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品本身的大小及結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，產(chǎn)品的制造可分為三種生產(chǎn)類型制造可分為三種生產(chǎn)類型11三種生產(chǎn)類型：三種生產(chǎn)類型：1 1、單件生產(chǎn)、單件生產(chǎn) 單個地生產(chǎn)不同結(jié)構(gòu)尺寸的產(chǎn)品，且很少重復(fù)的單個地生產(chǎn)不同結(jié)構(gòu)尺寸的產(chǎn)品，且很少重復(fù)的生產(chǎn)。如重型機(jī)械、大型船舶制造、新產(chǎn)品試制等。生產(chǎn)。如重型機(jī)械、大型船舶制造、新產(chǎn)品試制等。2 2、成批生產(chǎn)、成批生產(chǎn) 成批地制造相同產(chǎn)品，且周期性地重復(fù)生產(chǎn)，如機(jī)成批地制造相同產(chǎn)品，且周期性地重復(fù)生產(chǎn)，如機(jī)床制造等。根據(jù)產(chǎn)品特征及批量大小，又分為小批、中床制造等。根據(jù)產(chǎn)品特征及批量大小，又分為小批、中批和大批生產(chǎn)三種。批和大批生產(chǎn)三種。3 3、大量生產(chǎn)、大量生產(chǎn) 產(chǎn)品數(shù)量很大，大多數(shù)工作地一直按照一定的節(jié)拍進(jìn)產(chǎn)品數(shù)量很大，大多數(shù)工作地一直按照一定的節(jié)拍進(jìn)行同一種零件的某一道工序的加工，稱為大量生產(chǎn)。如行同一種零件的某一道工序的加工，稱為大量生產(chǎn)。如自行車、洗衣機(jī)、汽車等生產(chǎn)。自行車、洗衣機(jī)、汽車等生產(chǎn)。12機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用(1)生產(chǎn)的計劃、調(diào)度，工人的操作、質(zhì)量檢查等都 是以機(jī)械加工工藝規(guī)程為依據(jù)。(2)生產(chǎn)準(zhǔn)備工作(包括技術(shù)準(zhǔn)備工作)離不開機(jī)械加工工藝規(guī)程。(3)除單件小批生產(chǎn)以外，在中批或大批大量生產(chǎn)中要新建或擴(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。根據(jù)機(jī)械加工工藝規(guī)程確定機(jī)床的種類和數(shù)量，確定機(jī)床的布置和動力配置，確定生產(chǎn)面積和工人的數(shù)量等。機(jī)械加工工藝規(guī)程的修改與補(bǔ)充是一項嚴(yán)肅的工作，它必須經(jīng)過認(rèn)真討論和嚴(yán)格的審批手續(xù)。13（工藝過程卡、工序卡、工藝卡）141516 1）以保證零件加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計圖紙規(guī)定的各項技術(shù)要 求為前提。2）工藝過程有較高的生產(chǎn)效率和較低的成本。3）充分考慮和利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，盡可能作到平衡生產(chǎn)。4）盡量減輕工人勞動強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)，創(chuàng)造良好、文 明勞動條件。5）積極采用先進(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。17 186.2.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計的內(nèi)容及步驟機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計的內(nèi)容及步驟6.2.2 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時要解決的主要問題制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時要解決的主要問題 6.2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇 6.2.2.2 加工方法的選擇加工方法的選擇 6.2.2.3 加工階段的劃分加工階段的劃分 6.2.2.4 工序的集中與分散工序的集中與分散 6.2.2.5 加工順序的安排加工順序的安排 6.2.2.6 機(jī)床的選擇機(jī)床的選擇19 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)，審查零件結(jié)構(gòu)工藝性。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、零件本身的結(jié)構(gòu)特征與外形尺寸、零件材料工藝特性以及零件生產(chǎn)批量等。常用的毛坯種類有鑄件、鍛件、焊接件、沖壓件、型材等，其特點及應(yīng)用見表3-1。20表6-1 各類毛坯的特點及適用范圍 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造熔模鑄造沖壓件粉末冶金件 工程塑料件 13級以下13級以下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、大批量214.選擇定位基準(zhǔn)5.擬定加工路線6.確定滿足各工序要求的工藝裝備22 7.確定各工序加工余量，計算工序尺寸和公差8.確定切削用量9.確定時間定額10.編制數(shù)控加工程序（對數(shù)控加工）11.評價工藝路線 對所制定的工藝方案應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，并應(yīng)對多種工藝方案進(jìn)行比較，或采用優(yōu)化方法，以確定出最優(yōu)工藝方案。12.填寫或打印工藝文件23圖6-5 六點定位原理XZY要確定其空間位置，就需要限制其 6 個自由度將 6 個支承抽象為6個“點”，6個點限制了工件的6 個自由度，這就是六點定位原理。任何一個物體在空間直角坐標(biāo)系中都有 6 個自由度24夾具的定位元件平面支撐釘定位情況1個支撐釘2個支撐釘3個支撐釘圖示限制的自由度平面支撐板定位情況1塊條形支撐板2塊條形支撐板1塊矩形支撐板圖示限制的自由度25l 定位元件為定位元件為支撐釘支撐釘和和支撐板支撐板l 粗基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)定位用支撐釘，定位用支撐釘，精基準(zhǔn)精基準(zhǔn)定位用支撐板定位用支撐板l 固定支撐、可調(diào)支撐、自位支撐、輔助支撐固定支撐、可調(diào)支撐、自位支撐、輔助支撐26固固定定支支撐撐27可調(diào)支撐可調(diào)支撐28自位支撐自位支撐29輔助支撐輔助支撐30 定位元件為定位元件為心軸心軸和和定位銷定位銷31定位心軸定位心軸錐度心軸錐度心軸剛性心軸剛性心軸32定位銷定位銷圓柱定位銷圓柱定位銷菱形銷和圓錐銷菱形銷和圓錐銷33 定位元件為定位元件為卡盤、套筒、錐套卡盤、套筒、錐套和和V V形塊形塊34定心定位定心定位35一面兩銷定位一面兩銷定位36一面兩銷定位一面兩銷定位解決“一面兩孔”的定位干涉問題的途徑：l 減小一個銷的直徑l 將一個銷做成削邊銷37基準(zhǔn)分類基準(zhǔn)分類 1）設(shè)計基準(zhǔn)）設(shè)計基準(zhǔn)382 2）工藝基準(zhǔn)）工藝基準(zhǔn) 工序基準(zhǔn)工序基準(zhǔn) 工序圖上用來確定本工序所加工工序圖上用來確定本工序所加工 表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn)表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn) a.粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn) b.附加基準(zhǔn)附加基準(zhǔn) 測量基準(zhǔn)測量基準(zhǔn) 裝配基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)39在加工時用于工件定位的基準(zhǔn)稱為定位基準(zhǔn)?？煞譃椋菏褂梦唇?jīng)機(jī)械加工表面作為定位基準(zhǔn)，稱為粗基準(zhǔn)。零件上根據(jù)機(jī)械加工工藝需要而專門設(shè)計的定位基準(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（圖3-1）等。使用經(jīng)過機(jī)械加工表面作為定位基準(zhǔn)，稱為精基準(zhǔn)。40 工藝凸臺A向A圖6-1 小刀架上的工藝凸臺41基準(zhǔn)分類歸納如下：基準(zhǔn)分類歸納如下：基基 準(zhǔn)準(zhǔn)設(shè)計基準(zhǔn)設(shè)計基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)測量基準(zhǔn)測量基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)精基準(zhǔn)精基準(zhǔn)輔加基準(zhǔn)輔加基準(zhǔn)421.一般原則一般原則 (1)選最大尺寸的表面為安裝面(限制3個自由度)，選最長距離的表面為導(dǎo)向面(限制2個自由度)，選最小尺寸的表面為支承面(限制1個自由度)。(2)首先考慮保證空間位置精度，再考慮保證尺寸精度首先考慮保證空間位置精度，再考慮保證尺寸精度。(3)應(yīng)盡量選擇零件的主要表面為定位基準(zhǔn)。應(yīng)盡量選擇零件的主要表面為定位基準(zhǔn)。(4)定位基準(zhǔn)應(yīng)有利于夾緊，在加工過程中穩(wěn)定可靠。43a a）b b）c c）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，應(yīng)選擇該表面的毛坯面作為粗基準(zhǔn)。圖6-10 粗基準(zhǔn)選擇比較44 （a）（b）為保證零件的壁厚均勻，應(yīng)以不加工的外圓表面A為粗基準(zhǔn)，鏜內(nèi)孔。為保證皮帶的輪緣厚度均勻，以不加工表面1為基準(zhǔn)車外圓表面。圖6-1 以不加工表面為粗基準(zhǔn)45圖6-11 床身粗基準(zhǔn)選擇比較工序1工序1工序2工序2 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)一般不得重復(fù)使用原則 46圖6-13 主軸箱零件精基準(zhǔn)選擇 基準(zhǔn)重合原則選用被加工面設(shè)計基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)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)（或全部）其余表面時，應(yīng)盡早將這個基準(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 47 圖6-13-2 以頂面和兩銷孔定位 鏜孔支架圖6-13-1 置于箱體中部的吊架支承 吊架48 在實際生產(chǎn)中，經(jīng)常使用的統(tǒng)一基準(zhǔn)形式有：1）軸類零件常使用兩頂尖孔作統(tǒng)一基準(zhǔn)；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(yuǎn)的銷孔）作統(tǒng)一基準(zhǔn)；3）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(zhǔn)；4）套類零件用一長孔和一止推面作統(tǒng)一基準(zhǔn)。采用統(tǒng)一基準(zhǔn)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(shè)計，減少工件搬動和翻轉(zhuǎn)次數(shù)。注意：采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則常常會帶來基準(zhǔn)不重合問題。此時，需針對具體問題進(jìn)行具體分析，根據(jù)實際情況選擇精基準(zhǔn)。49 互為基準(zhǔn)原則 軸徑軸徑錐孔圖6-15 主軸零件精基準(zhǔn)選擇【例】主軸零件精基準(zhǔn)選擇（圖6-15）自為基準(zhǔn)原則【例】床身導(dǎo)軌面磨削加工（圖6-16）圖6-16 導(dǎo)軌磨削基準(zhǔn)選擇50 圖6-18 浮動鏜刀塊1工件 2鏜刀塊 3鏜桿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。圖6-17 外圓研磨示意圖【例】鉸孔、拉孔、研磨（圖6-17）【例】浮動鏜刀塊鏜孔（圖6-18）51 圖6-19 搖桿零件圖4012H7鑄造圓角R3其余倒角145600.059.520H71.63.23.23.21.64018M83.2R127100.1ABDC1545【例 6-1】選擇圖3-19所示搖桿零件的定位基準(zhǔn)。零件材料為HT200，毛坯為鑄件，生產(chǎn)批量：5000件。52圖6-17 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（圖3-18）v 在正常加工條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備和工藝裝備，使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)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（圖3-17AB段）加工誤差（m）196010-110-210-319202000102101100年代圖6-18 加工精度與年代的關(guān)系 一般加工精密加工超精密加工53 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54 研 磨IT5Ra 0.0080.32超 精 加 工IT5Ra 0.010.32砂 帶 磨IT5Ra 0.010.16精 密 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圖6-19-0 外圓表面的典型加工工藝路線 55 圖6-19-1 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餃IT69Ra 0.3210金 剛 鏜IT57Ra0.161.25精 磨IT78Ra0.080.63滾 壓IT68Ra0.011.25手 餃IT5Ra0.081.2556圖6-19-2 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 0.161.25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 52057例題 6.1 表格應(yīng)用的舉例：要求孔的加工精度為 IT7級，粗糙度Ra163.2m，確定孔的加工方案 查表3-11可有下面四種加工方案：方案用得最多，在大批、大量生產(chǎn)中常用在自動機(jī)床或組合機(jī)床上，在成批生產(chǎn)中常用在立鉆、搖臂鉆、六角車床等連續(xù)進(jìn)行各個工步加工的機(jī)床上。該方案一般用于加工小于 80mm的孔徑，工件材料為未淬火鋼或鑄鐵，不適于加工大孔徑，否則刀具過于笨重。鉆一擴(kuò)一粗鉸一精鉸；方案用于加工毛坯本身有鑄出或鍛出的孔，但其直徑不宜太小，否則因鏜桿太細(xì)容易發(fā)生變形而影響加工精度，箱體零件的孔加工常用這種方案。粗鏜一半精鏜一精鏜；方案適用于淬火的工件。粗鏜一半精鏜一粗磨一精磨；方案適用于成批或大量生產(chǎn)的中小型零件，其材料為未淬火鋼、鑄鐵及有色金屬。鉆（擴(kuò)）一拉。58討論題：1.銅合金 7 級精度外圓表面加工通常采用（）的加工路線。粗車 粗車-半精車 粗車-半精車-精車 粗車-半精車-精磨 2.淬火鋼7級精度外圓表面常采用的加工路線是（）。粗車半精車精車 粗車半精車精車金剛石車 粗車半精車粗磨 粗車半精車粗磨精磨 3.鑄鐵箱體上120H7孔常采用的加工路線是（）。粗鏜半精鏜精鏜 粗鏜半精鏜鉸 粗鏜半精鏜粗磨 粗鏜半精鏜粗磨精磨59 v 粗加工階段主要任務(wù)是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。60 v 使每個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：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)省工件裝夾時間，減少工件搬運次數(shù)；3）可減小生產(chǎn)面積，并有利于管理。v 使每個工序的工步內(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：每個工序使用的設(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61 62 先基準(zhǔn)后其他先加工基準(zhǔn)面，再加工其他表面先面后孔有兩層含義：先主后次也有兩層含義：先粗后精63 v 為改善工件材料切削性能而進(jìn)行的熱處理工序（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、人工時效等），最好安排在粗加工之后，也可安排在切削加工之前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（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。64除操作工人自檢外，下列情況應(yīng)安排檢驗工序：零件加工完畢后；從一個車間轉(zhuǎn)到另一個車間前后；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。656.3.1 加工余量加工余量6.3.2 影響加工余量的因素影響加工余量的因素6.3.3 工序尺寸及其公差工序尺寸及其公差66 v 加工余量加工過程中從加工表面切去材料層厚度v 工序（工步）余量某一表面在某一工序（工步）中所切去的材料層厚度 對于被包容表面bZab 對于包容表面bZbaa）b）c）d）Zbab圖6-19 工序加工余量ZbbabaZb2Zb2Zb2Zb2ab式中 Zb本工序余量；a 前工序尺寸；b 本工序尺寸。67 v 總加工余量零件從毛坯變?yōu)槌善非谐牧蠈涌偤穸?nSiiZZ式中 ZS 總加工余量；Zi 第i道工序加工余量；n 該表面加工工序數(shù)。v 最大余量v 最小余量maxmaxminmaxmaxminZabZba（被包容尺寸）（包容尺寸）minminmaxminminmaxZabZba（被包容尺寸）（包容尺寸）68 式中 Zmax，Zmin，Zm 最大、最小、平均余量；TZ 余量公差；amax，amin，am 上工序最大、最小、平均尺寸；bmax，bmin，bm 本工序最大、最小、平均尺寸；Ta 上工序尺寸公差；Tb 本工序尺寸公差。v 平均余量mmmmmmZabZba（被包容尺寸）（包容尺寸）v 余量公差maxminZabTZZTT（被包容尺寸與包容尺寸）69（圖6-22）式中 Ry上一工序表面粗糙度；Ha上一工序表面缺陷層；ea 上一工序形位誤差；b本工序裝夾誤差。minmin22yaabyaabZRHeZRHe平面加工軸、孔加工min2yaZRHmin2yaaZRHeminyZRRyHaeab圖6-22 最小加工余量構(gòu)成70v 計算法采用計算法確定加工余量比較準(zhǔn)確，但需掌握必要的統(tǒng)計資料和具備一定的測量手段。v 經(jīng)驗法由一些有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員或工人根據(jù)現(xiàn)場條件和實際經(jīng)驗確定加工余量。此法多用于單件小批生產(chǎn)。v 查表法利用各種手冊所給的表格數(shù)據(jù)，再結(jié)合實際加工情況進(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。q 需要指出的是，目前國內(nèi)各種手冊所給的余量多數(shù)為基本余量，基本余量等于最小余量與上一工序尺寸公差之和，即基本余量中包含了上一工序尺寸公差，此點在應(yīng)用時需加以注意。711）確定各工序加工余量；2）從最終加工工序開始，即從設(shè)計尺寸開始，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；5）毛坯余量通常由毛坯圖給出，故第1工序余量由計算確定。72表3-6 主軸孔工序尺寸及公差的確定浮動鏜 0.1 100 7 Ra 0.8 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 100-8=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 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鏜【例 3-2】736.4.1 工藝尺寸鏈的定義和特征工藝尺寸鏈的定義和特征6.4.2 尺寸鏈的組成和尺寸鏈圖的作法尺寸鏈的組成和尺寸鏈圖的作法6.4.3 尺寸鏈的基本計算公式尺寸鏈的基本計算公式6.4.4 工藝尺寸鏈分析與計算實例工藝尺寸鏈分析與計算實例74 裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈在機(jī)器設(shè)計和裝配過程中，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 75 v 增環(huán)增環(huán)該環(huán)變動（增大或減?。┮鸱忾]環(huán)同向變動（增大或減小）的環(huán)v 減環(huán)減環(huán)該環(huán)變動（增大或減?。┮鸱忾]環(huán)反向變動（減小或增大）的環(huán)76圖示尺寸鏈中，尺寸A0是加工過程間接保證的，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)。圖6-23 工藝尺寸鏈a1a2a0A1A2A0b)c)A1A2A0a)ABC0.05 A0.1 C 工藝尺寸鏈?zhǔn)纠▓D6-23）：工件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A0【例 6-3】012AAA尺寸鏈方程為：77【例 6-4】組成環(huán)：組成環(huán)：加工過程中直接獲得的尺寸如加工過程中直接獲得的尺寸如A1、A2是組成環(huán)；是組成環(huán)；封閉環(huán)：封閉環(huán)：間接獲得的尺寸間接獲得的尺寸A0稱為封閉環(huán)；稱為封閉環(huán)；增環(huán)：增環(huán)：它增大將使封閉環(huán)隨之增大的組成環(huán)如它增大將使封閉環(huán)隨之增大的組成環(huán)如A2叫增環(huán)；叫增環(huán)；減環(huán)：減環(huán)：它增大反使封閉環(huán)隨之減小的組成環(huán)如它增大反使封閉環(huán)隨之減小的組成環(huán)如A1叫減環(huán)叫減環(huán)78尺寸鏈計算的關(guān)鍵：尺寸鏈計算的關(guān)鍵：正確畫出尺寸鏈圖，找出封閉環(huán)，確定增環(huán)和減環(huán)正確畫出尺寸鏈圖，找出封閉環(huán)，確定增環(huán)和減環(huán)作尺寸鏈圖作尺寸鏈圖 按照加工順序依次畫出各工序尺寸及零件按照加工順序依次畫出各工序尺寸及零件 圖中要求的尺寸，形成一個封閉的圖形。圖中要求的尺寸，形成一個封閉的圖形。找封閉環(huán)找封閉環(huán) 根據(jù)工藝過程，找出間接保證的尺寸根據(jù)工藝過程，找出間接保證的尺寸A0 為為 封閉環(huán)。封閉環(huán)。確定增環(huán)和減環(huán)確定增環(huán)和減環(huán) 可用以下簡便的方法得到：可用以下簡便的方法得到：從封閉環(huán)開始，給每一個環(huán)畫出箭頭，從封閉環(huán)開始，給每一個環(huán)畫出箭頭，最后再回到封最后再回到封 閉環(huán)，像電流一樣形成回路。凡箭頭方向與封閉環(huán)方閉環(huán)，像電流一樣形成回路。凡箭頭方向與封閉環(huán)方 向向相反者為增環(huán)（如相反者為增環(huán)（如A2），箭頭方向與封閉環(huán)方向，箭頭方向與封閉環(huán)方向相相 同者為減環(huán)（如同者為減環(huán)（如A1）。79增、減環(huán)判別方法增、減環(huán)判別方法在尺寸鏈圖中用首尾相接的單向箭頭順序表示各尺寸環(huán)，其中與封閉環(huán)箭頭方向相反者為增環(huán),與封閉環(huán)箭頭方向相同者為減環(huán)。A1A0A2A3封閉環(huán)封閉環(huán)減環(huán)減環(huán)增環(huán)增環(huán)舉例：舉例：80 用極值法解尺寸鏈的基本計算公式如下：用極值法解尺寸鏈的基本計算公式如下：a)a)封閉環(huán)的基本尺寸封閉環(huán)的基本尺寸等于增環(huán)的基本尺寸之和減去減環(huán)等于增環(huán)的基本尺寸之和減去減環(huán) 的基本尺寸之和，即的基本尺寸之和，即 b)封閉環(huán)的最大極限尺寸等于增環(huán)最大極限尺寸之和減封閉環(huán)的最大極限尺寸等于增環(huán)最大極限尺寸之和減 去減環(huán)最小極限尺寸之和，即去減環(huán)最小極限尺寸之和，即 c)封閉環(huán)的最小極限尺寸等于增環(huán)最小極限尺寸之和減封閉環(huán)的最小極限尺寸等于增環(huán)最小極限尺寸之和減 去減環(huán)最大極限尺寸之和，即去減環(huán)最大極限尺寸之和，即 81d)封閉環(huán)的封閉環(huán)的上偏差等于增環(huán)上偏差之和減去減環(huán)下偏差之上偏差等于增環(huán)上偏差之和減去減環(huán)下偏差之 和和，即，即 e)封閉環(huán)的封閉環(huán)的下偏差等于增環(huán)下偏差之和減去減環(huán)上偏差之下偏差等于增環(huán)下偏差之和減去減環(huán)上偏差之 和和，即，即 f)封閉環(huán)的封閉環(huán)的公差等于組成環(huán)公差之和，公差等于組成環(huán)公差之和，即即 82封閉環(huán)的公差比任何一個組成環(huán)的公差都大封閉環(huán)的公差比任何一個組成環(huán)的公差都大，應(yīng)，應(yīng)盡量選擇最不重要的尺寸作封閉環(huán)；盡量選擇最不重要的尺寸作封閉環(huán)；為減小封閉環(huán)公差，應(yīng)盡量減少組成環(huán)數(shù)及其公差。為減小封閉環(huán)公差，應(yīng)盡量減少組成環(huán)數(shù)及其公差。計算尺寸鏈時，常遇到兩種類型的問題：計算尺寸鏈時，常遇到兩種類型的問題：1）已知全部組成環(huán)的極限尺寸，求封閉環(huán)基本尺寸及）已知全部組成環(huán)的極限尺寸，求封閉環(huán)基本尺寸及 公差，稱為公差，稱為“正計算正計算”，結(jié)果唯一。，結(jié)果唯一。2）已知封閉環(huán)的極限尺寸，求一個或幾個組成環(huán)的極限）已知封閉環(huán)的極限尺寸，求一個或幾個組成環(huán)的極限 尺寸，稱為尺寸，稱為“反計算反計算”。通常在制定工藝規(guī)程時，由于基準(zhǔn)不重合而需要進(jìn)行的通常在制定工藝規(guī)程時，由于基準(zhǔn)不重合而需要進(jìn)行的 尺寸換算屬于這類計算，尺寸換算屬于這類計算，結(jié)果不唯一，需優(yōu)化計算結(jié)果不唯一，需優(yōu)化計算。83 進(jìn)行尺寸鏈計算進(jìn)行尺寸鏈計算 A1的基本尺寸的基本尺寸 A0=A2-A1 99=155-A1 得得A1=56 mm 驗算封閉環(huán)公差驗算封閉環(huán)公差 T0=T1+T2 T0 T2 修正修正T2=0.063 A1上偏差上偏差 EIA0=EIA2 ESA1 ESA1=(-0.063)-(-0.087)=0.024 A1下偏差下偏差 ESA0=ESA2 EIA1 EIA1=0 0=0 故工序尺寸故工序尺寸A1為：為：A1=56 0+0.024 mm 841)按“入體”原則標(biāo)注 公差帶的分布按“入體”原則標(biāo)注時，對于被包容面尺寸可標(biāo)注成上偏差為零、下偏差為負(fù)的形式（即 ）；對于包容面的尺寸可標(biāo)注成下偏差為零、上偏差為正的形式（即 ）。2）按雙向?qū)ΨQ分布標(biāo)注 對于諸如孔系中心距、相對中心的兩平面之間的距離等尺寸，一般按對稱分布標(biāo)注，即可標(biāo)注成上、下偏差絕對值相等、符號相反形式（即T/2）。當(dāng)組成環(huán)是標(biāo)準(zhǔn)件時，其公差大小和分布位置按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)確定。當(dāng)組成環(huán)是公共環(huán)時，其公差大小和分布位置應(yīng)根據(jù)對其有嚴(yán)格要求的那個尺寸鏈來確定。工序尺寸的標(biāo)注工序尺寸的標(biāo)注85 v 公差概率算法2201nQiiiTT2201nSiiiiTkT2201nEiiiTkT6kT86 圖示工件 ，以底面A定位，加工臺階面B，保證尺寸 ，試確定工序尺寸A2及平行度公差Ta2。010.160A0.250025A【例 6-6】尺寸鏈b）中，A0為封閉環(huán)，A1和A2是組成環(huán)；角度尺寸鏈（圖6-23c）中，a0為封閉環(huán)，a1 和a2是組成環(huán)?！窘狻繄D6-23 工藝尺寸鏈?zhǔn)纠齜)c)a)A1A2A0a1a2a0A1A2A0ABC0.05 A0.1 C求解圖6-23 b和圖6-23c的尺寸鏈，可得到：0.1020.250.153534.9A20.05aT工序尺寸：平行度公差：87888990例例 某零件如圖示，設(shè)計尺寸 不好測量，而改為測量A2，試確定工序尺寸A2。A2A0封閉環(huán)封閉環(huán)A0A2A1解解:1)確定封閉環(huán)、建立尺寸鏈、判別增減環(huán)。2）尺寸及偏差計算：A2=400+0.193)假廢品情況：當(dāng)A2=400+0.36(按上述計算應(yīng)為超差),此時A1=50,(合格)這種廢品為假廢品測量基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合的尺寸換算測量基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合的尺寸換算91 只要測量尺寸的超差量小于或等于其余組成環(huán)只要測量尺寸的超差量小于或等于其余組成環(huán)尺寸公差之和，就有可能出現(xiàn)假廢品，為此應(yīng)對該尺寸公差之和，就有可能出現(xiàn)假廢品，為此應(yīng)對該零件各有關(guān)尺寸進(jìn)行復(fù)檢和驗算，以免將實際合格零件各有關(guān)尺寸進(jìn)行復(fù)檢和驗算，以免將實際合格的零件報廢而導(dǎo)致浪費。的零件報廢而導(dǎo)致浪費。假廢品的出現(xiàn)，給生產(chǎn)質(zhì)量管理帶來諸多麻煩，假廢品的出現(xiàn)，給生產(chǎn)質(zhì)量管理帶來諸多麻煩，因此，不到非不得已，不要使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)因此，不到非不得已，不要使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合。不重合。假廢品的出現(xiàn)假廢品的出現(xiàn)920170150.A 0360010.A 圖6-30 測量尺寸鏈?zhǔn)纠鼳2 。圖6-30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。0.0240.3660Av 由新建立的尺寸鏈可解出：0020350.A 4A0.192040A 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)。計算尺寸鏈可得到：【解】【例 6-7】假廢品問題：93D1 D2xHR1R2xH1)拉內(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)。計算該尺寸鏈，可得到：4)磨內(nèi)孔至 ，同時保證尺寸 。0.25062H0.032058D a）b）圖6-31 鍵槽加工尺寸鏈0.2350.0150.22061.87561.89x【解】圖6-31所示鍵槽孔加工過程如下：【例 6-8】94D1xD2H1v 討論：在前例中，認(rèn)為鏜孔與磨孔同軸，實際上存在偏心。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（圖6-32b）a）b）圖6-32 鍵槽加工尺寸鏈H20.0250.025R1xHR2e0.210.170.04061.87561.905x重新進(jìn)行計算，可得到：95969798 圖 6-33 所示偏心零件，表面 A 要求滲碳處理，滲碳層深度規(guī)定為 0.50.8mm。與此有關(guān)的加工過程如下：【例 6-9】【解】0.2510.0080.7HR2R1H1H0b)圖6-33 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)。計算該尺寸鏈，可得到：D199 例例 如圖所示軸套，其加工工序如圖所示，試校驗工序尺寸標(biāo)注是否合理。多尺寸保證時的尺寸換算多尺寸保證時的尺寸換算50-.34150.210-0.3零件圖零件圖51-0.410 車孔及端面車孔及端面50-0.3410.4-0.220 車外圓及端面車外圓及端面14.60.230 鉆孔鉆孔10-0.340 磨外圓及臺階磨外圓及臺階100解解:1)分析分析 從零件圖上看,設(shè)計尺寸有10-0.3mm、150.2mm 以及50-0.34。根據(jù)工藝過程分析是否全部達(dá)到圖紙要求.其中10-0.3、50-0.34直接保證，150.2間接保證，為封閉環(huán)，必須校核。2）查找組成環(huán)，建立尺寸鏈）查找組成環(huán)，建立尺寸鏈10.4-0.214.60.210-0.3A0封閉環(huán)封閉環(huán)3）計算尺寸及偏差）計算尺寸及偏差 求得求得 A0=(超差超差)4)解決辦法解決辦法:改變工藝過程，如將鉆孔改在工序40之后；提高加工精度，縮小組成環(huán)公差。5）重新標(biāo)注尺寸，校核計算）重新標(biāo)注尺寸，校核計算現(xiàn)將尺寸改為：可求得:A0=150.2 符合圖紙要求.101校核工序間余量校核工序間余量例例 一軸其軸向工藝過程如圖所示，現(xiàn)要校核工序30精車B面的余量。ABCA1A2A3ABCA5A410 粗車端面A、B，直接得到A1=28-0.52 A2=35-0.3420 調(diào)頭，粗、精車C面，直接得到尺寸 A3=26-0.2830 調(diào)頭，精車A、B，直接得到A4=25-0.14 A5=35-0.17102解解:根據(jù)工藝過程作軸向尺寸形成過程及余量分布圖，尋找根據(jù)工藝過程作軸向尺寸形成過程及余量分布圖，尋找封閉環(huán)，建立尺寸鏈求解。封閉環(huán)，建立尺寸鏈求解。ABCA1A2A3A4A5Z為封閉環(huán)為封閉環(huán)A0A3A2A4A5ZA0Z為封閉環(huán)為封閉環(huán),求得，求得，31.162.01ZZmin=0.380,合適。合適。1036.5.1 時間定額時間定額6.5.2 提高生產(chǎn)率的工藝途徑提高生產(chǎn)率的工藝途徑6.5.3 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6.5.4 工藝過程優(yōu)化工藝過程優(yōu)化104基本時間：直接改變生產(chǎn)對象的性質(zhì)，使其成為合格產(chǎn)品或達(dá)到工序要求所需時間（包括切入、切出時間）q 定義:在一定生產(chǎn)條件下，生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時間q 組成輔助時間：為實現(xiàn)工藝過程必須進(jìn)行的各種輔助動作時間，如裝卸工件、啟停機(jī)床、改變切削用量及進(jìn)退刀等布置工作地時間：包括更換刀具、潤滑機(jī)床、清理切屑、收拾工具等。休息和生理需要時間：工人在工作班內(nèi)，為恢復(fù)體力和滿足生理需要所需時間準(zhǔn)備終結(jié)時間：如熟悉工藝文件、領(lǐng)取毛坯、安裝夾具、調(diào)整機(jī)床、發(fā)送成品等105q 單件時間與單件工時定額計算 單件時間：SBACRTtttt單件工時定額：PQBACRtTttttB式中 tB基本時間 tA輔助時間 tC布置工作地時間 tR休息和生理需要時間 tP準(zhǔn)備終結(jié)時間 B批量基本時間是 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。輔助時間是指為實現(xiàn)工藝過程所必須進(jìn)行的各種輔助動作所消耗的時間。如裝卸工件。操作機(jī)床、改變切削用量、試切和測量工件、引進(jìn)及退回刀具等動作所需時間休息和生理需要時間是指工人在工作班內(nèi)恢復(fù)體力和滿足生理上的需要所消耗的時間。一般按作業(yè)時間的2估算。布置工作地時間是為使加工正常進(jìn)行，工人照管工作地（如換刀、潤滑機(jī)床、清理切屑、收拾工具等)所消耗的時間。一般按作業(yè)時間的27估算。106q 縮短基本時間：提高切削用量（切削速度、進(jìn)給量、切削深度等）；采用多刀多刃進(jìn)行加工（如以銑削代替刨削，采用組合刀具等）；采用復(fù)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）。q 縮短輔助時間：使輔助動作實現(xiàn)機(jī)械化和自動化（如采用自動上下料裝置、先進(jìn)夾具等）；使輔助時間與基本時間重疊（如采用多位夾具或多位工作臺，使工件裝卸時間與加工時間重疊；采用在線測量，使測量時間與加工時間重疊等）107q 縮短布置工作地時間：q 縮短準(zhǔn)備終結(jié)時間：主要是減少換刀時間和調(diào)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?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) 108生產(chǎn)成本生產(chǎn)一件產(chǎn)品或一個零件所需費用總和工藝成本生產(chǎn)成本中與工藝過程直接有關(guān)的部分工藝成本可分為兩部分：q 可變費用：與年產(chǎn)量有關(guān)且與之成比例的費用，記為CV包括材料費CVM，機(jī)床工人工資及工資附加費CVP，機(jī)床使用費CVE，普通機(jī)床折舊費CVD，刀具費CVC，通用夾具折舊費CVF等CV=CVM+CVP+CVE+CVD+CVC+CVFq 不變費用：與年產(chǎn)量的變化沒有直接關(guān)系的費用，記為CN。包括調(diào)整工人工資及工資附加費CSP，專用機(jī)床折舊費CSD，專用夾具折舊費CSF等CN=CSP+CSD+CSF109 零件全年工藝成本（式中 N 為零件年產(chǎn)量）：CY=CV N+CN 零件單件工藝成本：CP=CV+CN/Nq 比較工藝成本：需評價工藝方案均采用現(xiàn)有設(shè)備，或其基本投資相近，直接比較其工藝成本。各方案的臨界年產(chǎn)量NC（圖6-37）計算如下：2112NNCVVCCNCC圖6-37 全年工藝成本比較與臨界年產(chǎn)量0方案1CN1CN2NCNCY方案2110方案1CN1CN20NCNCY方案2CYNCC圖6-38 考慮追加投資的臨界年產(chǎn)量q 比較投資回收期：當(dāng)對比的工藝方案基本投資額相差較大時，應(yīng)考慮不同方案基本投資額的回收期。2112YYFFFSSS式中 投資回收期；F基本投資差額；S全年生產(chǎn)費用節(jié)約額。2112NNCCVVCCSNCCq 考慮投資回收期的臨界年產(chǎn)量NCC111圖6-39 工藝路線網(wǎng)絡(luò)表示工序1工序2工序3工序4124798563L1(6)L2(4)S(5)MC(4)M(3)D1(3)D1(3)M(3)S(5)P(2)G1(2)G2(3)D2(4)B(4)B(4)毛坯成品參數(shù)優(yōu)化q 在滿足一定約束條件的前提下，如何安排工藝過程使之能獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效果q 兩種類型路徑優(yōu)化：零件加工包含有多個工序且有多條工藝路線可供選擇時，如何選取最優(yōu)方案就屬于路徑優(yōu)化問題工藝路線優(yōu)化可轉(zhuǎn)變?yōu)閷ふ易疃搪窂絾栴}處理112q 網(wǎng)絡(luò)法求最短路徑 1）設(shè)節(jié)點 h 評價值：eh=0 2）使用下面公式，按遞增順序計算其余節(jié)點評價值：),()(min11 jhhideeijij）3）標(biāo)出節(jié)點 k 的評價值 ek，即為從節(jié)點 h 到 k 的最短路徑值，并可從節(jié)點 k 向前推出最短路徑：),(hkkjedejiji1 式中 dij 節(jié)點 i 到節(jié)點 j 的距離（工序時間或成本）113 由步驟 1：e1=0 由步驟 2：e2=min（ei+di 2）=e1+d12=6 （12）同理有：e3=4（13）；e4=9 （24）其次：e5=min（ei+di 5）=min（e2+d25，e3+d35）=7（35）同理有：e6=9 （36）；e7=12 （47，67）e8=min（e3+d38，e4+d48，e5+d58，e6+d68）=8 （38）e9=min（e7+d79，e8+d89）=11 （89）結(jié)果：最短路徑 1 3 8 9124798563L1(6)L2(4)S(5)MC(4)M(3)D1(3)D1(3)M(3)S(5)P(2)G1(2)G2(3)D2(4)B(4)B(4)(minijijdeeeh=0jijiede114習(xí)題習(xí)題 與討論題1.如習(xí)圖6-1所示套筒零件，加工表面A時要求保證尺寸10+0.10mm，若在銑床上采用靜調(diào)整法加工時以左端端面定位，試標(biāo)注此工序的工序尺寸。50.05450.160-0.2530+0.05600.0510+0.1A習(xí)圖6-1 習(xí) 圖6-21152.如習(xí)圖6-2所示定位套零件，在大批量生產(chǎn)時制定該零件的工藝過程是：先以工件的右端端面及外圓定位加工左端端面、外圓及凸肩，保持尺寸50.05mm及將來車右端端面時的加工余量1.5mm，然后再以已加工好的左端端面及外圓定位加工右端端面、外圓、凸肩及內(nèi)孔，保持尺寸60-0.25 mm。試標(biāo)注這兩道工序的工序尺寸。圖6-33.如習(xí)圖6-3所示為一鍛造或鑄造的軸套，通常是孔的加工余量較大，外圓的加工余量較小，試選擇粗、精基準(zhǔn)。習(xí) 圖6-2116 4.某零件的最終尺寸要求如習(xí)圖6-4（a）所示，加工順序見習(xí)圖 6-4（b），求鉆孔工序尺寸F。10-0.3150.250-0.34 習(xí)圖6-4（a）50-0.4工序1 車孔及端面50-0.3410.4-0.2工序2 車外圓及端面F工序3 鉆孔10-0.3工序4 磨外圓及臺肩面習(xí)圖6-4（b）1175.習(xí)圖6-5所示的軸類零件，在臥式銑床上，采用調(diào)整法且用兩把銑刀組合在一起同時加工兩個槽。當(dāng)此工序以大端端面為軸向定位基準(zhǔn)時，根據(jù)零件圖，重新標(biāo)注工序尺寸A。820.71340.516+0.2016+0.20200-0.202100-0.50A習(xí)圖6-51186.試選擇習(xí)圖6-6示零件的粗精基準(zhǔn)。其中 a）液壓油缸，毛坯為鑄鐵件，孔已鑄出。b）飛輪，毛坯為鑄件。均為批量生產(chǎn)。圖中除了有不加工符號的表面外，均為加工表面。a）BBtb）CCt習(xí)圖6-67.今加工一批直徑為 Ra=0.8mm，長度為55mm的光軸，材料為45鋼，毛坯為直徑280.3mm的熱軋棒料，試確定其在大批量生產(chǎn)中的工藝路線以及各工序的工序尺寸、工序公差及其偏差。mm250021.01198.習(xí)圖6-7所示a）為一軸套零件，尺寸和已加工好，和 b）、c）、d）為鉆孔加工時三種定位方案的簡圖。試計算三種定位方案的工序尺寸A1、A2和 A3。mm3801.0mm8005.0c）d）a）b）習(xí)圖6-7A3A2A1100.1800.053800.1750.05H50+0.030習(xí)圖6-89.習(xí)圖6-8所示軸承座零件，mm孔已加工好?，F(xiàn)欲測量尺寸750.05。由于該尺寸不好直接測量，故改測尺寸H。試確定尺寸H的大小及偏差。03.005012010.習(xí)圖6-9所示零件,有關(guān)軸向尺寸加工過程如下:1）精車A面（車平）。2）精車B面,保證 A、B面距離尺寸A1。3）自D處切斷，保證 B、D面距離尺寸A2。4）掉頭裝夾，精車C面,保證 B、C面距離尺寸A3=240.05mm。5）精車D面,保證 C、D面距離尺寸 mm。01.0202A 若已知切斷時經(jīng)濟(jì)加工公差為 0.5mm，精車時最小余量為 0.2mm。試用尺寸鏈極值法確定各工序尺寸及偏差。D習(xí)圖6-9ABC640.2240.05200-0.112111.習(xí)圖6-10為箱體零件（圖中只標(biāo)注了有關(guān)的尺寸），試分析：（1）若兩孔O1和O2分別都以M面為基準(zhǔn)鏜孔，試標(biāo)注兩鏜孔工序的工序尺寸；（2）檢驗孔距時，因兩孔中心距80 0.08不便于直接度量，故選取度量尺寸為A1，試標(biāo)注度量的工序尺寸A1。（3）若實際測量尺寸A1超差了，能否直接判斷該零件為廢品？試加以分析。參考答案參考答案11：（1）鏜孔O1的工序尺寸畫尺寸鏈其中，A0為封閉環(huán)，A3為組成環(huán)（減環(huán)），A2組成環(huán)（增環(huán)），由于T0=2x0.08=0.16，T3+T2=2x0.1+T2=0.2+T2，T0 T3+T2 所以，需要調(diào)整組成環(huán)公差，減小各組成環(huán)公差。122按經(jīng)驗法，調(diào)整后T1=0.06，A1=50 0.03T2=0.10豎式法計算如下：尺 寸鏈環(huán)基 本 尺寸算式上偏差算式下 偏 差算式A3-50+0.03-0.03A2130+0.05-0.05A080+0.08-0.08所以，A2=130 0.05即鏜孔O1的工序尺寸為130 0.05鏜孔O2的工序尺寸：由于定位基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合，所以，工序尺寸即為設(shè)計尺寸，調(diào)整公差后工序尺寸為：50 0.03 123（2）檢驗孔距時，因兩孔中心距80 0.08不便于直接度量，故選取度量尺寸為A1，試標(biāo)注度量的工序尺寸A1。B0 A4 A1 A5 畫尺寸鏈：其中，B0為封閉環(huán)，A1、A4、A5為組成環(huán) 豎式法計算如下：尺寸鏈環(huán)基本尺寸算式上偏差算式下 偏 差 算式A4+7.5+0.01750.0A5+7.5+0.01750.0A165+0.045-0.08B080+0.08-0.08所以，045.008.0165 A124（3）若實際測量尺寸A1超差了，能否直接判斷該零件為廢品？試加以分析。舉例來說：當(dāng)出現(xiàn)A1測量值為65+0.07（已經(jīng)超差）時，若此時孔O1和O2均為15（合格），則B0=65+0.07+15=80+0.07 仍在允許值范圍內(nèi)。所以，由于尺寸鏈的換算，可能出現(xiàn)假廢品的現(xiàn)象。若實際測量尺寸A1超差了，不能直接判斷該零件為廢品。1256.7.1 機(jī)械裝配概述機(jī)械裝配概述6.7.2 裝配方法裝配方法6.7.3 達(dá)到裝配精度的裝配達(dá)到裝配精度的裝配方法方法6.7.4 零部件結(jié)構(gòu)的裝配工藝性零部件結(jié)構(gòu)的裝配工藝性126q 機(jī)器裝配機(jī)械裝配是按規(guī)定的精度和技術(shù)要求，將構(gòu)成機(jī)器的零件結(jié)合成組件、部件和產(chǎn)品的過程。裝配是機(jī)器制造中的后期工作，是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。q 機(jī)器裝配基本作業(yè)q 機(jī)器裝配精度清洗連接校正、調(diào)整與配作 平衡驗收、試驗相互位置精度相互運動精度相互配合精度127q 機(jī)器裝配精度分析回轉(zhuǎn)臺床鞍升降臺P0TRS圖7-1-0 臥式萬能銑床工作臺面對升降臺垂直移動的垂直度要求千分表直角尺工作臺移動方向影響裝配精度的因素 零件的加工精度（與多個零件精度有關(guān)，圖7-1-0）裝配方法與裝配技術(shù) 零件間的接觸質(zhì)量 力、熱、內(nèi)應(yīng)力引起的零件變形 旋轉(zhuǎn)零件的不平衡 128q 裝配工藝系統(tǒng)圖為了便于裝配，通常將機(jī)器分成若干個獨立的裝配單元。圖裝配單元通常可劃分為五個等級，即零件、套件、組件、部件和機(jī)器（圖7-5)基準(zhǔn)零件機(jī)器零件零件零件零件零件部件部件組件套件零件圖7-5 機(jī)器裝配系統(tǒng)示意圖129q 套件與組件示例圖7-3-0 套件和組件示例 a）套件 b）組件130生產(chǎn)規(guī)模裝配方法與組織形式自動化程度特 點單件生產(chǎn)手工（使用簡單工具）裝配，無專用和固定工作臺位手工生產(chǎn)率低，裝配質(zhì)量很大程度上取決于裝配工人的技術(shù)水平和責(zé)任心成批生產(chǎn)裝配工作臺位固定，備有裝配夾具、模具和各種工具，可分部件裝配和總裝配，也可組成裝配對象固定而裝配工人流動的流水線手工為主，部分使用工具和夾具有一定生產(chǎn)率，能滿足裝配質(zhì)量要求，需用設(shè)備不多；工作臺位之間一般不用機(jī)械化輸送成批生產(chǎn)輕型產(chǎn)品每個工人只完成一部分工作，裝配對象用人工依次移動（可帶隨行夾具），裝備按裝配順序布置人工流水線生產(chǎn)率較高，對工人技術(shù)水平要求相對較低，裝備費用不高；裝配工藝相似的多品種流水線可采用自由節(jié)拍移動成批或大批生產(chǎn)一種或幾種相似裝配對象專用流水線，有周期性間歇移動和連續(xù)移動兩種方式機(jī)械化傳輸生產(chǎn)率高，節(jié)奏性強(qiáng)，待裝零、部件不能脫節(jié)，裝備費用較高大批大量生產(chǎn)半自動或全自動裝配線，半自動裝配線部分上下料和裝配工作采用人工方法半自動、全自動裝配生產(chǎn)率高，質(zhì)量穩(wěn)定，產(chǎn)品變動靈活性差，裝備費用昂貴表7-1 裝配組織形式的選擇與比較 131q 裝配工藝規(guī)程及其重要性將裝配工藝過程用文件形式規(guī)定下來就是裝配工藝規(guī)程它是指導(dǎo)裝配工作的技術(shù)文件，也是進(jìn)行裝配生產(chǎn)計劃及技術(shù)準(zhǔn)備的主要依據(jù)。對于設(shè)計或改建一個機(jī)器制造廠，它是設(shè)計裝配車間的基本文件之一。q 制定裝配工藝規(guī)程的原則保證產(chǎn)品裝配質(zhì)量選擇合理的裝配方法，綜合考慮加工和裝配的整體效益合理安排裝配順序和工序，盡量減少鉗工裝配工作量，縮短裝配周期，提高裝配效率盡量減少裝配占地面積，提高單位面積生產(chǎn)率，改善勞動條件注意采用和發(fā)展新工藝、新技術(shù)132q 研究產(chǎn)品裝配圖和驗收條件q 確定裝配方法和裝配組織形式 q 劃分裝配單元將產(chǎn)品劃分為部件、組件和套件等裝配單元是制定裝配工藝規(guī)程最重要的一步。裝配單元的劃分要便于裝配，并應(yīng)合理的選擇裝配基準(zhǔn)件。裝配基準(zhǔn)件應(yīng)是產(chǎn)品的基體或主干零件、部件，應(yīng)有較大的體積和重量，有足夠的支撐面和較多的公共結(jié)合面q 確定裝配順序在劃分裝配單元并確定裝配基準(zhǔn)件以后，即可安排裝配順序。安排裝配順序的一般原則是先難后易、先內(nèi)后外、先小后大、先下后上q 劃分裝配工序q 編制裝配工藝文件l 制定裝配工藝規(guī)程的步驟133圖7-4-0 車床床身裝配簡圖油盤總成P011床 身10031墊板上涂鉛油床身總成Z011用水平儀檢查導(dǎo)軌的直線度右墊板2001 8左托盤1001 1右托盤1004 1前床腳1002 1后床腳1005 1螺栓2002 8墊圈2004 4螺栓2003 4墊圈2006 4螺母2005 4圖7-5-0 床身部件裝配系統(tǒng)圖134q 裝配尺寸鏈的建立q 裝配尺寸鏈組成的最短路線（最少環(huán)數(shù)）原則 確定封閉環(huán)：通常裝配尺寸鏈封閉環(huán)就是裝配精度要求 裝配尺寸鏈查找方法：取封閉環(huán)兩端的零件為起點，沿裝配精度要求的位置方向，以裝配基準(zhǔn)面為聯(lián)系線索，分別查明裝配關(guān)系中影響裝配精度要求的那些有關(guān)零件，直至找到同一基準(zhǔn)零件或同一基準(zhǔn)表面為止。所有零件上連接兩個裝配基準(zhǔn)面間的位置尺寸和位置關(guān)系，便是裝配尺寸鏈的組成環(huán)組成裝配尺寸鏈時，應(yīng)使每個有關(guān)零件只有一個尺寸列人裝配尺寸鏈。相應(yīng)地，應(yīng)將直接連接兩個裝配基準(zhǔn)面間的那個位置尺寸或位置關(guān)系標(biāo)注在零件圖上又稱一件一環(huán)原則135裝配尺寸鏈的建立：裝配尺寸鏈的建立：1.1.確定封閉環(huán)，通常是產(chǎn)品或部件的裝配精度要求；確定封閉環(huán)，通常是產(chǎn)品或