工藝課程總課件

1、緒論工藝設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的方法工藝的定義藝 1、本義：種植； 技能、技術(shù)、技巧； 2、手藝：設(shè)想（設(shè)計(jì)）、構(gòu)思制作順序（含每一步達(dá)到何成度）（技巧）、借助工具實(shí)現(xiàn)點(diǎn)、線、面制作（技能）。作坊，單件生產(chǎn)。 3、工藝：工廠，批量生產(chǎn)。設(shè)想由設(shè)計(jì)人員完成；線面制作由設(shè)備實(shí)現(xiàn)，工人完成；構(gòu)思制作順序由工藝人員完成。 工藝就是產(chǎn)品工業(yè)化制造方法和過程的總稱。其知識(shí)針對(duì)設(shè)計(jì)、制造、維修、使用各個(gè)方面人員。 課程的任務(wù)：使設(shè)想成為現(xiàn)實(shí)，使設(shè)計(jì)成為產(chǎn)品，使產(chǎn)品持續(xù)運(yùn)用。 本專業(yè)研究的主要產(chǎn)品對(duì)象是軌道交通設(shè)備，即機(jī)車、車輛、動(dòng)車組和路機(jī)。 課程的目標(biāo)：使上述過程變得優(yōu)質(zhì)、高效、低成本和可持續(xù)發(fā)展。 課程的要求：掌握基

2、本概念、學(xué)會(huì)解決工藝一般問題（零件、機(jī)器、質(zhì)量、效益）的方法、了解當(dāng)前工藝發(fā)展動(dòng)向。造修工藝學(xué) 產(chǎn)品生命過程產(chǎn)品生命過程：市場(chǎng)需求任務(wù)設(shè)計(jì)書的提出，具體設(shè)計(jì)、制造最后投入市場(chǎng)使用、報(bào)廢回收。 產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程：設(shè)計(jì)、試制、試驗(yàn)改進(jìn)設(shè)計(jì)反復(fù)進(jìn)行直至完善定型。從試制返回到設(shè)計(jì)，其改進(jìn)往往是因工藝要求而進(jìn)行。 產(chǎn)品制造過程產(chǎn)品制造過程：毛坯零件加工裝配試驗(yàn)調(diào)整包裝入庫(kù)這一系列的生產(chǎn)活動(dòng)。 交通設(shè)備造修工藝基礎(chǔ)，就是研究交通設(shè)備制造和修理的一門科學(xué)。 課程意義機(jī)械設(shè)計(jì)師所具備的特征知識(shí) 力學(xué)分析和計(jì)算：理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、有限元分析、流體力學(xué)等。 電學(xué)知識(shí)：電工學(xué)、電測(cè)量、電控制

3、等。 機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)：機(jī)械原理、機(jī)械零件、工程材料、液壓技術(shù)等。 工藝知識(shí)：機(jī)械制造基礎(chǔ)、公差、機(jī)械工藝學(xué)。 其他知識(shí)：電工知識(shí)、制圖、工業(yè)設(shè)計(jì)等。 追求工藝過程的合理性，就是要做到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本和可持續(xù)發(fā)展。 一個(gè)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)師必須是一個(gè)優(yōu)秀的工藝師。課程內(nèi)容零件制作 1、毛坯制作 2、加工方法與設(shè)備選擇 3、加工過程及各個(gè)階段尺寸的確定 4、加工文件的編制加工質(zhì)量分析 一、加工精度 1、因素分析法 2、綜合分析法 3、提高加工精度的工藝措施 二、表面質(zhì)量 1、幾何質(zhì)量 2、物理質(zhì)量生產(chǎn)效率生產(chǎn)成本與經(jīng)濟(jì)分析裝配工藝 1、工作內(nèi)容 2、裝配質(zhì)量 3、裝配效率工藝裝備與非標(biāo)設(shè)備設(shè)計(jì) 1、保證質(zhì)

4、量 2、提高生產(chǎn)效率 3、降低勞動(dòng)強(qiáng)度實(shí)例輪對(duì)制造保證運(yùn)用的修理工藝學(xué)習(xí)方法一般學(xué)習(xí)方法 知識(shí)和能力的積累過程猶如人的成長(zhǎng)過程：吸收營(yíng)養(yǎng)，才能成長(zhǎng)。 教師的教學(xué)活動(dòng)宛如廚師的烹調(diào)工作。 基本概念、規(guī)則、法則等主食，不管味道好不好，必須吃。 重要知識(shí)點(diǎn)主菜，保證營(yíng)養(yǎng)均衡，無論好吃與否，一定要吃。講究烹調(diào)方法可以使人吃得香，好消化，易吸收。當(dāng)然也需要反芻，才能更好地消化吸收。 課程難點(diǎn)非適當(dāng)烹調(diào)方法就難吃。 思考題零食，美味，吃了發(fā)胖。 課堂講學(xué)（講課、專題研究與討論） 實(shí)踐教學(xué)（實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)） 實(shí)踐練習(xí)（課程設(shè)計(jì)、大作業(yè)）本課程學(xué)習(xí)方法交通設(shè)備制造與修理工藝第一篇 交通設(shè)備制造工藝基礎(chǔ)1 本專業(yè)研

5、究的對(duì)象 1）機(jī)車； 2）車輛； 3）動(dòng)車組； 4）路機(jī)。2 零件零件機(jī)械加工工藝的基本概念機(jī)械加工工藝的基本概念 本節(jié)要求： 1）掌握工藝工程的基本概念； 2）掌握工藝工程的基本組成； 3）掌握工件在機(jī)床上的裝夾定位方法 。 4）掌握工件加工尺寸獲得的方法 5）掌握生產(chǎn)類型與工藝過程的關(guān)系本節(jié)課程提示本課次要解決的問題 1、什么叫工藝？什么叫工藝過程？什么叫工藝規(guī)程？如何描述工藝內(nèi)容？ 2、工藝的基本思路是什么？ 3、工藝特征是什么？（1） 零件機(jī)械加工工藝過程零件機(jī)械加工工藝過程 機(jī)械的生產(chǎn)過程機(jī)械的生產(chǎn)過程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜窟^程。它包括：毛坯制造、零件機(jī)械加工和熱處理、機(jī)器裝配

6、、成品油漆、質(zhì)量檢驗(yàn)等主要生產(chǎn)過程以及工具、量具、夾具制造，材料與半成品的運(yùn)輸、存儲(chǔ)、設(shè)備維修、動(dòng)力供應(yīng)等輔助生產(chǎn)過程。 工藝過程工藝過程是指生產(chǎn)過程中對(duì)改變材料性質(zhì)、零件形狀、尺寸、相對(duì)位置關(guān)系以及機(jī)器外觀變化有直接關(guān)系的那部分生產(chǎn)過程，統(tǒng)稱為機(jī)械制造工藝過程或簡(jiǎn)稱工藝過程。 機(jī)械加工工藝過程機(jī)械加工工藝過程是指一個(gè)零件從毛坯經(jīng)機(jī)械加工，熱處理到成品入庫(kù)的全過程。將該過程用文件的形式規(guī)定下來就是工藝規(guī)程工藝規(guī)程。 產(chǎn)品或零部件在生產(chǎn)過程中，由毛坯準(zhǔn)備到成品包裝入庫(kù)，經(jīng)過企業(yè)各有關(guān)部門或工序的先后順序，稱為工藝路線或工藝流程。 指導(dǎo)工人操作以及用于生產(chǎn)、工藝管理的各種技術(shù)文件稱工藝文件。 零部

7、件或產(chǎn)品的加工工藝過程可以是多種方式，把最合理的工藝過程有關(guān)內(nèi)容編寫成工藝文件，用以指導(dǎo)生產(chǎn)，這套工藝文件稱為工藝規(guī)程。它是生產(chǎn)中各有關(guān)部門和生產(chǎn)人員必須貫徹執(zhí)行的紀(jì)律性文件。 編制各種工藝文件和設(shè)計(jì)工藝裝備等過程稱工藝設(shè)計(jì)。 產(chǎn)品投產(chǎn)前要進(jìn)行對(duì)產(chǎn)品圖紙的審查和工藝性分析；擬定工藝方案；編制各種工藝文件；設(shè)計(jì)制造和調(diào)整工藝設(shè)備；設(shè)計(jì)合理的生產(chǎn)組織形式等，這些工作總稱為工藝準(zhǔn)備。 為了達(dá)到預(yù)期的技術(shù)指標(biāo)，工藝過程中所需選用或控制的有關(guān)量稱工藝參數(shù)。 產(chǎn)品制造過程中所用的各種工具，包括刀具、夾具、模具、量具、檢具、輔具、鉗工工具和工位器具等稱工藝裝備。第一章 零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂 1.1 機(jī)

8、械加工工藝過程機(jī)械加工工藝過程是指一個(gè)零件從毛坯經(jīng)機(jī)械加工，熱處理到成品入庫(kù)的全過程。將該過程用文件的形式規(guī)定下來就是工藝規(guī)工藝規(guī)程程。 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由一系列的工序組成。 1 概述概述階梯短軸 圖1-1 階梯短軸工序號(hào)工 序 名 稱工作地點(diǎn)(機(jī)床設(shè)備)1鉆頂針孔鉆頂針孔機(jī)床2車大端外圓及倒角普通車床3車小端外圓及倒角普通車床4銑 鍵 槽立式銑床5去 毛 刺鉗工臺(tái)工序號(hào)工序名稱工作地點(diǎn)(機(jī)床設(shè)備)1鉆頂針孔鉆頂針孔機(jī)床2車大端外圓并倒角，掉頭安裝，車小端外圓并倒角普通車床3銑鍵槽立式銑床4去毛刺鉗工臺(tái)工序 工序：是指一個(gè)(或一組)工人，在一臺(tái)機(jī)床上(或一個(gè)

9、工作地點(diǎn))，對(duì)一個(gè)(或一組)工件，連續(xù)進(jìn)行的全部工作。其中，工人、地點(diǎn)、工件、連續(xù)作業(yè)四個(gè)要素中，任意變更一個(gè)時(shí)，就算另一道工序。 工步：是指當(dāng)加工表面，刀具切削用量中的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量均保持不變時(shí)，所完成的那一部分工作。 走刀：當(dāng)加工表面，刀具，切削用量中的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給均保持不變時(shí)，切去一層金屬所完成的那部分工作。安裝與工位 安裝：本意是指定位和夾緊的行為。這里是指工件在一次安裝后所完成的那一部分工藝過程。 工位：特指工件安裝在轉(zhuǎn)位夾具上，工件一次安裝后，隨夾具回轉(zhuǎn)，要停在若干位置上接受加工，這每一加工位置所完成的那部分工藝過程，就稱為一個(gè)工位。 1.3 生產(chǎn)類型對(duì)工藝過程的影響生產(chǎn)類型對(duì)工藝過程

10、的影響 生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃 。 生產(chǎn)類型是指企業(yè)(或車間、工段、班組、工作地)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。 單件生產(chǎn)。 大量生產(chǎn)。 成批生產(chǎn)。成批生產(chǎn)又可分為小批、中批和大批生產(chǎn)三種。 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)要計(jì)入備品和廢品的數(shù)量，可按下式計(jì)算：式中 N零件的年產(chǎn)量，單位為件/年； Q產(chǎn)品的年產(chǎn)量，單位為臺(tái)/年； n每臺(tái)產(chǎn)品中，該零件的數(shù)量，單位為件/臺(tái)； 備品的百分率； 廢品的百分率。 NQn()()11生產(chǎn)綱領(lǐng)不同機(jī)械產(chǎn)品的零件重量型別 機(jī)械產(chǎn)品類別 零 件 的 重 量 輕型零件中型零件重型零件電子機(jī)械443030機(jī) 床15155050重型機(jī)械100100200020

11、00 生產(chǎn)綱領(lǐng)(臺(tái)/年或件/年)工作地每月?lián)?fù)生產(chǎn)類型小型機(jī)械或輕型零件中型機(jī)械或中型零件重型機(jī)械或重型零件的工序數(shù)(工序數(shù)/月)單件生產(chǎn)100105不作規(guī)定小批生產(chǎn)1005001015051002040中批生產(chǎn)50050001505001003001020大批生產(chǎn)50005000050050003001000110大量生產(chǎn)50000500010001 注：小型機(jī)械、中型機(jī)械和重型機(jī)械可分別以縫紉機(jī)、機(jī)床(或柴油機(jī))和軋鋼機(jī)為代表。 生產(chǎn)類型和生產(chǎn)綱領(lǐng)等的關(guān)系表1-3 生產(chǎn)類型和生產(chǎn)綱領(lǐng)等的關(guān)系工藝特征工藝特征生 產(chǎn) 類 型單件小批中 批大批大量零件的互換性用修配法，鉗工修配，缺乏互換性大部分

12、具有互換性。裝配精度要求高時(shí)，靈活應(yīng)用分組裝配法和調(diào)整法，同時(shí)還保留某些修配法具有廣泛的互換性。少數(shù)裝配精度較高處，采用分組裝配法和調(diào)整法毛坯的制造方法與加工余量木模手工造型或自由鍛造。毛坯精度低，加工余量大部分采用金屬模鑄造或模鍛。毛坯精度和加工余量中等廣泛采用金屬模機(jī)器造型、模鍛或其它高效方法。毛坯精度高，加工余量小工藝特征生 產(chǎn) 類 型單件小批中 批大批大量機(jī)床設(shè)備及其布置形式通用機(jī)床。按機(jī)床類別采用機(jī)群式布置部分通用機(jī)床和高效機(jī)床。按工件類別分工段排列設(shè)備廣泛采用高效專用機(jī)床及自動(dòng)機(jī)床。按流水線和自動(dòng)線排列設(shè)備工藝裝備大多采用通用夾具、標(biāo)準(zhǔn)附件、通用刀具和萬能量具?？縿澗€和試切法達(dá)到精

13、度要求廣泛采用夾具，部分靠找正裝夾，達(dá)到精度要求。較多采用專用刀具和量具廣泛采用專用高效夾具、復(fù)合刀具、專用量具或自動(dòng)檢驗(yàn)裝置。靠調(diào)整法達(dá)到精度要求工藝特征生 產(chǎn) 類 型單件小批中 批大批大量對(duì)工人技術(shù)要求需技術(shù)水平較高的工人 需一定技術(shù)水平的工人對(duì)調(diào)整工的技術(shù)水平要求高，對(duì)操作工的技術(shù)水平要求較低工藝文件有工藝過程卡，關(guān)鍵工序要工序卡有工藝過程卡，關(guān)鍵零件要工序卡有工藝過程卡和工序卡，關(guān)鍵工序要調(diào)整卡和檢驗(yàn)卡成 本較高中等較低2 獲得加工精度的方法和工件的安裝 2.1 獲得形狀精度的方法獲得形狀精度的方法 依靠刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡，獲得形狀精度的方法稱為刀尖軌跡法。 刀具按照仿形裝置進(jìn)給對(duì)工件進(jìn)行

14、加工的方法稱為仿形法。 利用成形刀具對(duì)工件進(jìn)行加工的方法稱為成形法。 利用工件和刀具作展成切削運(yùn)動(dòng)進(jìn)行加工的方法稱為展成法。 2.2 2.2 獲得尺寸精度的方法獲得尺寸精度的方法 通過試切測(cè)量調(diào)整再試切，反復(fù)進(jìn)行到被中工尺寸達(dá)到要求為止的加工方法稱為試切法。 先調(diào)整好刀具和工件在機(jī)床上的相對(duì)位置，并在一批零件的加工過程中保持這個(gè)位置不變，以保證工件被加工尺寸的方法稱為調(diào)整法。 用刀具的相應(yīng)尺寸來保證工件被加工部位尺寸的方法稱為定尺寸刀具法。 在加工過程中，邊加工邊測(cè)量加工尺寸，并將所測(cè)結(jié)果與設(shè)計(jì)要求的尺寸比較后，或使機(jī)床繼續(xù)工作，或使機(jī)床停止工作，這就稱為主動(dòng)測(cè)量法。 自動(dòng)控制法是把測(cè)量、進(jìn)給

15、裝置和控制系統(tǒng)組成一個(gè)自動(dòng)加工系統(tǒng)，加工過程依靠系統(tǒng)自動(dòng)完成的。 2.3 2.3 獲得位置要求獲得位置要求(位置尺寸和位置精度位置尺寸和位置精度)的方法的方法 用夾具裝夾 。 找正裝夾 。找正是用工具(和儀表)根據(jù)工件上有關(guān)基準(zhǔn)，找出工件在加工(或裝配)時(shí)的正確位置的過程。用找正方法裝夾工件稱為找正裝夾。 1) 劃線找正裝夾 此法是用劃針根據(jù)毛坯或半成品上所劃的線為基準(zhǔn)找正它在機(jī)床上正確位置的一種裝夾方法。 2) 直接找正裝夾 此法是用劃針和百分表或目測(cè)直接在機(jī)床上找正工件位置的裝夾方法。 本課次要解決的問題 一、機(jī)械加工方法和設(shè)備有哪些？ 二、什么是經(jīng)濟(jì)精度的概念？ 三、如何選擇某零件各個(gè)表

16、面的加工方法和設(shè)備？ 四、如何進(jìn)行工藝審圖？ 五、收集哪些工藝資料？ 六、工件毛坯如何選擇？3 加工方法、設(shè)備和經(jīng)濟(jì)精度 3.1 零件表面的形狀、形成方法及所需成形運(yùn)動(dòng) 。 零件表面，多半都采用那些可以在機(jī)床上制造時(shí)既經(jīng)濟(jì)而又能獲得所需精度的表面 。 從幾何的角度來看，零件上的每個(gè)表面都可以看作是一條線(母線)沿著另一條線(導(dǎo)線)運(yùn)動(dòng)的軌跡。 形成生線的方法可歸納為四種 ：軌跡法、成型法 、相切法 、范成法。3.2 3.2 表面加工方法的選擇表面加工方法的選擇 3.2.1 加工經(jīng)濟(jì)精度和經(jīng)濟(jì)粗糙度的概念加工經(jīng)濟(jì)精度和經(jīng)濟(jì)粗糙度的概念 經(jīng)濟(jì)精度是指：應(yīng)用完好的機(jī)床設(shè)備、適當(dāng)質(zhì)量的夾具和標(biāo)準(zhǔn)刀具、

17、由一定熟練程度的工人操作，按照標(biāo)準(zhǔn)的切削用量和工時(shí)定額，所得到的某種加工方法的精度。 它的加工費(fèi)用與另一種加工方法能達(dá)到同樣精度的加工費(fèi)用相比是較低的。圖1-14 加工費(fèi)用和精度的關(guān)系 圖1-15 各種加工方法的加工費(fèi)用與精度的關(guān)系 各種加工方法的大致加工精度 加工方法公差等級(jí)(IT) 01012345678910111213141516研磨 珩 圓磨 平磨 金剛石車 金剛石鏜 拉削 鉸孔 車 鏜 銑 刨、插 鉆孔 滾壓、擠壓 沖壓 壓鑄 粉末冶金成型 粉末冶金燒結(jié) 砂型鑄造、氣割 鍛造 3.2.2 選擇加工方法時(shí)考慮的因素選擇加工方法時(shí)考慮的因素 1. 工件材料的性質(zhì)。 2. 工件的形狀和尺

18、寸。 3. 生產(chǎn)類型及考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性問題。 4. 具體生產(chǎn)條件。 5. 特殊用法。 3.3 加工設(shè)備的選擇加工設(shè)備的選擇 確定工序計(jì)劃時(shí)，必須指出加工工序在什么樣的機(jī)床上加工，同時(shí)指出機(jī)床的用途、類型、牌號(hào)及其主要尺寸。 要確定切削用量，就需要知道有關(guān)機(jī)床的全部資料。這些資料或取自機(jī)床說明書，或取自機(jī)床制造工廠的產(chǎn)品目錄。 選擇某一主要工序加工用的機(jī)床時(shí)，應(yīng)參考以下原則： 1. 機(jī)床的生產(chǎn)率與加工零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)； 2. 機(jī)床的功率、剛性和機(jī)動(dòng)范圍等應(yīng)與最有利的切削用量相適應(yīng)； 3. 要保證該工序所要求的加工精度和表面粗糙度； 4. 機(jī)床工作區(qū)域的尺寸應(yīng)與工件的輪廓尺寸相適應(yīng)； 5.

19、機(jī)床的價(jià)值應(yīng)與生產(chǎn)類型相適應(yīng)； 6. 盡量選用國(guó)產(chǎn)機(jī)床和考慮設(shè)計(jì)或仿造新機(jī)床的可能性等。 4 機(jī)械加工工藝過程的擬訂機(jī)械加工工藝過程的擬訂 4.1 零件圖分析零件圖分析 零件的表面按其工作性質(zhì)可分為兩類： (1)主要表面或工作表面； (2)自由表面。 進(jìn)行工藝審查，其中包括技術(shù)要求的合理性及零件結(jié)構(gòu)的工藝性。 1. 檢查零件圖紙的正確性和完整性 1). 有足夠數(shù)量的投影圖和剖面圖； 2). 有全部必要的標(biāo)注和正確的尺寸； 3). 加工表面的粗糙度、尺寸公差和配合； 4). 零件材料的牌號(hào)、硬度和熱處理方面的資料； 5). 每一零件的重量； 6). 每臺(tái)產(chǎn)品所需該種零件的數(shù)量； 7). 必要的技

20、術(shù)條件，如幾何形狀誤差、相互位置精度等等。 2. 分析零件圖的技術(shù)條件 (1) 加工表面的尺寸精度； (2) 加工表面的幾何形狀精度； (3) 各加工表面之間的相互位置精度； (4) 表面層的物理機(jī)械性能和表面粗糙度； (5) 熱處理及其它方面的要求等。 3. 審查零件的選用材料 (1)材料的來源及其經(jīng)濟(jì)性； (2)對(duì)材料提出的熱處理要求，應(yīng)符合該廠熱處理車間的具體條件； (3)加工方法、切削刀具和切削用量的選擇等。 4. 分析研究零件的結(jié)構(gòu)工藝性 零件的結(jié)構(gòu)工藝性是和生產(chǎn)規(guī)模及生產(chǎn)條件密切相關(guān)的。 左邊的適應(yīng)單件小批量生產(chǎn)； 右邊適應(yīng)大批量生產(chǎn)。圖1-17 箱體零件上同心孔的布置 機(jī)械加工對(duì)

21、零件結(jié)構(gòu)的要求 (1) 加工方便 1) 刀具容易接近工件； 2) 減少和統(tǒng)一零件的尺寸種類，并選用標(biāo)準(zhǔn)的尺寸和公差； 3) 簡(jiǎn)化加工表面的形狀和減少加工表面的面積。 (2) 提高零件的剛度 零件的剛度在機(jī)械加工時(shí)具有十分重要的意義；剛度高的零件不僅容易保證加工精度和正確的幾何形狀，而且能夠承受較大的切削力，因此可以采用較大的切削用量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 (3) 保證刀具正常工作 1) 某些零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)有退刀槽； 2) 力求避免鉆頭軸線與孔的入口或出口面傾斜而形成單刃切削，導(dǎo)致鉆頭引偏； 3) 避免深孔加工等。 此外，還要考慮到加工各個(gè)表面時(shí)所需要的刀具、量具和夾具的供應(yīng)情況。 零件結(jié)構(gòu)要素的工藝

22、性 主要要求結(jié) 構(gòu) 工 藝 性工藝性好的 不好好結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)1. 加工面積應(yīng)盡量小1. 減少加工量2. 減少材料及切削工具的消耗量2. 鉆孔的入端和出端應(yīng)避免斜面1. 避免刀具損壞2. 提高鉆孔精度3. 提高生產(chǎn)率3. 避免斜孔1. 簡(jiǎn)化夾具結(jié)構(gòu)2. 幾個(gè)平行的孔便于同時(shí)加工3. 減少孔的加工量零件結(jié)構(gòu)要素的工藝性 主要要求結(jié) 構(gòu) 工 藝 性工藝性好的 不好好結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)4. 孔的位置不能距壁太近1. 可采用標(biāo)準(zhǔn)刀具和輔具2. 提高加工精度5. 封閉平面有與刀具尺寸及形狀相應(yīng)的過渡面 1. 減少加工量2. 采用高生產(chǎn)率的加工方法及標(biāo)準(zhǔn)刀具零件結(jié)構(gòu)要素的工藝性 主要要求結(jié) 構(gòu) 工 藝 性工藝性好的

23、不好好結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)6. 槽與溝的表面不應(yīng)與其它加工面重合 1. 減少加工量2. 改善刀具工作條件3. 在已調(diào)整好的機(jī)床上有加工的可能性4.2 工藝資料收集工藝資料收集 4.2.1 切削刀具、夾具和量具的圖冊(cè)切削刀具、夾具和量具的圖冊(cè) 1. 夾具圖冊(cè) 2. 切削刀具圖冊(cè) (1) 生產(chǎn)的性質(zhì)；(2) 機(jī)床的型式；(3) 加工的方法；(4) 被加工零件的尺寸和外形；(5) 加工的質(zhì)量指標(biāo)；(6) 加工的精度要求；(7) 工件的材質(zhì)；(8) 切削刀具的材料等。 3. 量具圖冊(cè) (1) 所要求的測(cè)量精度； (2) 生產(chǎn)的性質(zhì)； (3) 被測(cè)量表面的尺寸； (4) 被測(cè)量表面的質(zhì)量等。 4.2.2 切削用量

24、手冊(cè)及有關(guān)定額資料切削用量手冊(cè)及有關(guān)定額資料 4.3 確定毛坯確定毛坯 (1) 零件的幾何形狀和尺寸； (2) 對(duì)零件材料所要求的技術(shù)條件(化學(xué)成分、機(jī)械性能、結(jié)構(gòu)和纖維分布情形)； (3) 零件制造的全部最低費(fèi)用； (4) 為現(xiàn)有工廠設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)，要掌握毛坯車間的設(shè)備、工具和工人技術(shù)等級(jí)； (5) 準(zhǔn)備新毛坯制造過程所需要的時(shí)間和過程等。 4.4 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)的選擇與工藝過程的制訂是密切相關(guān)的。因此要求多設(shè)想幾種定位方案。比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)，詳細(xì)考慮定位方案與工藝過程的關(guān)系，以及對(duì)加工精度的影響。 4.4.1. 基準(zhǔn)的概念基準(zhǔn)的概念 基準(zhǔn)就是零件上用來確定其他點(diǎn)、線

25、、面的位置的那些點(diǎn)、線、面。 基準(zhǔn)分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。 (1)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是在零件圖上用來確定其他點(diǎn)、線、面的位置的基準(zhǔn)。 圖1-18 設(shè)計(jì)基準(zhǔn) B的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是底面D； 孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)在垂直方向是底面D；在水平方向是導(dǎo)向面E； 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是由該零件在產(chǎn)品由該零件在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中的功用來結(jié)構(gòu)中的功用來決定的。決定的。 (2)工藝基準(zhǔn)是在加工及裝配工藝基準(zhǔn)是在加工及裝配過程中使用的基準(zhǔn)。過程中使用的基準(zhǔn)。 (a) 定位基準(zhǔn)是在加工中使工件在機(jī)床或夾具上占有正確位置所采用的基準(zhǔn)。 (b) 度量基準(zhǔn)是在檢驗(yàn)時(shí)使用的基準(zhǔn)。 (c)裝配基準(zhǔn)是在裝配時(shí)用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的位置所采用的基準(zhǔn)。

26、在分析基準(zhǔn)問題時(shí)，必須注意下列幾點(diǎn)： (1)作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面在工件上不一定具體存在(例如，孔的中心、軸心線、基準(zhǔn)中心平面等)，而常由某些具體的表面來體現(xiàn)。這些表面就可稱為基面。 (2)作為基準(zhǔn)，可以是沒有面積的點(diǎn)和線，及很小的面；但是代表這種基準(zhǔn)的點(diǎn)和線的工件上具體的基面總是有一定面積的。 (3)上面所分析的都是尺寸關(guān)系的基準(zhǔn)問題。表面位置精度(平行度、垂直度等)的關(guān)系也是一樣。4.4.2. 基準(zhǔn)不重合的誤差基準(zhǔn)不重合的誤差 如圖1-18的車床主軸箱箱體，已知孔的軸心線在垂直方向上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是底面D。若在加工時(shí)，采用頂面作為定位基面(圖1-19)。此時(shí)，加工一批主軸箱箱體，由夾具保證的尺寸

27、則是A，而零件圖中規(guī)定了加工要求的尺寸卻是B(即圖1-18中的y4)?？梢?，尺寸B是通過尺寸C和尺寸A間接保證的。圖1-19 定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合的影響 基準(zhǔn)不重合的誤差基準(zhǔn)不重合的誤差 由于尺寸A和C都有加工誤差，設(shè)它們分別為A 和C ，則這一批主軸箱箱體的尺寸B的變化為： 即即兩式相減，可得到： BCAmaxmaxminBCAbca121212()BCAminminmax12ca12BCAbca121212()bca 尺寸C原來對(duì)孔的軸心線的尺寸無關(guān)，但是由于采用了頂面作為定位基準(zhǔn)，使尺寸B的誤差中引入了一個(gè)從定位基準(zhǔn)到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)之間的尺寸C的誤差。這個(gè)誤差就是基準(zhǔn)不重合誤差。 計(jì)算實(shí)例

28、 設(shè)零件圖中規(guī)定： =0.6， =0.4。 若采用底面作為定位基準(zhǔn)，直接獲得尺寸B。則只要求加工誤差在0.3范圍之內(nèi)就達(dá)到要求。這是定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相重合的情況。 若采用頂面作為定位基準(zhǔn)，即基準(zhǔn)不重合時(shí)，則： =0.60.4=0.2 尺寸A的加工誤差必須在0.1范圍之內(nèi)，這就比基準(zhǔn)重合的情況提高了加工要求。abcbc 設(shè)零件圖中只規(guī)定 =0.6，而尺寸C(370毫米)不注公差(即自由公差)，若按標(biāo)準(zhǔn)公差13級(jí)的極限偏考慮，即 =0.89毫米。則得到： =0.60.89=-0.29 加工誤差不可能是零或是負(fù)值。這就意味著：這種定位方法不能保證尺寸B的加工要求。 這時(shí)就必須采取措施：提高鏜孔以前

29、工序的加工精度。 bcabc 減小尺寸C的誤差，不但要使 ，還必 須選擇尺寸A的加工方法，使加工誤差 不大 于 。 從上面的分析可知：當(dāng)定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，必須檢查一下有關(guān)尺寸的公差及加工方法是否能滿足 ： 的條件。 若不能滿足，則要求改變加工方法，提高尺寸A和C的加工精度，另行規(guī)定合理的制造公差。 若工藝上仍無法達(dá)到上述要求，那么就需要考慮另選定位基準(zhǔn)或改變工藝路線。 cbabcbac在分析定位誤差時(shí)要注意下面幾個(gè)問題 ： (1)從上例可知：定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生定位誤差的問題，只發(fā)生于用調(diào)整法獲得尺寸的情況。 (2)基準(zhǔn)不重合誤差不僅指定位過程而言，對(duì)度量也有類似的情況。

30、(3)上面所舉的例子是指各表面的尺寸關(guān)系而言，但各表面的位置精度也有類似的情況。 4.4.3. 基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)的選擇實(shí)際上就是基面的選擇問題。 使用毛坯的表面來定位，這種定位基面就稱為粗基面(或毛基面)。 采用已經(jīng)切削加工過的表面作為定位基面，這種定位基面就稱為精基面(或光基面)。 工件上沒有能作為定位其面用的恰當(dāng)?shù)谋砻妫@時(shí)就有必要在工件上專門加工出定位基面，這種基面稱為輔助基面。 選擇基面時(shí)，需要同時(shí)考慮三個(gè)問題： (1) 用哪一個(gè)表面作為加工時(shí)的精基面，使整個(gè)機(jī)械加工工藝過程能順利地進(jìn)行？ (2) 為加工上述精基面，應(yīng)采用哪一個(gè)表面作為粗基面？ (3) 是否有個(gè)別工序?yàn)榱颂厥?/p>

31、的加工要求，需要采用第二個(gè)精基面？ 在選擇基面時(shí)有兩個(gè)要求： (1) 各加工表面有足夠的加工余量(至少不留下黑斑)，不加工表面的尺寸、位置符合圖紙要求，對(duì)一面要加工、一面不加工的壁，要有足夠的厚度。 (2) 定位基面有足夠大的接觸面積和分布面積。接觸面積大就能承受大的切削力；分布面積大可使定位穩(wěn)定可靠。在必要時(shí)，可在工件上增加工藝搭子或在夾具上增加輔助支承 。圖1-20 工藝搭子 選擇精基面的原則是： (1) 應(yīng)盡可能選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這稱為基準(zhǔn)重合原則。特別在最后精加工時(shí)，為保證精度，更應(yīng)該注意這個(gè)原則。 (2) 應(yīng)盡可能選擇統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)加工各表面，以保證各表面間的位置精度。這稱為

32、統(tǒng)一基準(zhǔn)原則。 (3) 有時(shí)還要遵循互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的原則。 (4) 有些精加工工序要求加工余量小而均勻，以保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，這時(shí)就以加工面本身作為精基面。選擇粗基面的原則是： (1) 如果必須首先保證工件某重要表面的余量均勻，就應(yīng)該選擇該表面作為粗基面。 (a) (b)圖1-21 床身導(dǎo)軌面加工的兩種定位方法的比較 階梯軸 圖中：100mm外圓余量為14mm，50mm外圓余量為8mm，毛坯大、小外圓有5mm偏心。此時(shí)應(yīng)選58mm外圓為粗基準(zhǔn)面，先加工114毫米外圓，然后以車過的外圓為精基準(zhǔn)面，加工58mm外圓。這樣可以保證50mm外圓有足夠的余量，反之50mm外圓余量可能不夠。 圖

33、1-22 粗基準(zhǔn)的選擇(a)零件圖；(b)毛坯圖。 (b) (a) 選擇粗基面的原則是： (2) 如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，則應(yīng)以不加工表面作為粗基面，如果工件上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工表面的位置精度要求較高的表面為粗基面，以求壁厚均勻、外形對(duì)稱等。 圖1-23 活塞的粗定位基準(zhǔn) 圖1-24 軸套加工的粗基面 圖 1-22 用不加工表面定位 選擇粗基面的原則是： (3) 應(yīng)該用毛坯制造中尺寸和位置比較可靠、平整光潔的表面作為粗基面，使加工后各加工表面對(duì)各不加工表面的尺寸精度、位置精度更容易符合圖紙要求。在鑄件上不應(yīng)選擇有澆冒口的表面，分模面，有飛

34、刺或夾砂的表面作粗基面。在鍛件上不應(yīng)該選擇有飛邊的表面作粗基面。 上述原則常常互相矛盾，甚至同一個(gè)原則內(nèi)亦存在彼此矛盾的表面 應(yīng)該注意：由于粗基面的定位精度很低，所以粗基面在同一尺寸方向上通常只允許使用一次，否則定位誤差太大。 定位基面的選擇原則是從生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來的，在保證加工精度的前提下，使定位簡(jiǎn)單準(zhǔn)確，夾緊可靠，加工方便，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。因此，必須結(jié)合具體的生產(chǎn)條件和生產(chǎn)類型來分析和運(yùn)用這些原則。 作業(yè)題 戚墅堰工藝所齒輪加工中，為消除輪齒表面淬火后的變形，要磨齒加工，之前以齒面定位磨內(nèi)孔，再以內(nèi)孔定位磨齒面，從而保證齒面淬火層厚度均勻。此磨齒面加工定位所遵循的原則是： A 基準(zhǔn)重合；B

35、基準(zhǔn)統(tǒng)一；C互為基準(zhǔn)； D自為基準(zhǔn)。工藝路線的擬訂 1）加工方法的選擇：在分析零件圖的基礎(chǔ)上，對(duì)各加工表面選擇相應(yīng)的加工方法。 2）加工階段的劃分：加工過程劃分為四個(gè)階段。 3）工序的集中與分散：如何把若干工步組織成工序。 4）加工順序的安排：切削加工 ，熱處理 ，檢驗(yàn)及其他輔助工序 。車軸工藝規(guī)程制訂的實(shí)例 車軸在運(yùn)行中承受沖擊及交變載荷的作用。因此，對(duì)車軸材料選用、毛坯加工、熱處理后的性能、精加工后的表面要求和車軸探傷等必須按鐵道部的“鐵路車輛和煤水車用車軸技術(shù)條件”CTS 451-86規(guī)定執(zhí)行。 鋼廠專門軋制高精度車軸毛坯。 RD2型滾動(dòng)軸承車軸的主要尺寸，主要技術(shù)要求，已在圖中注出。

36、其中應(yīng)注意:要保證軸頸、輪座部的圓柱度要求，其大端應(yīng)靠車軸中央端，要保證各主要表面及過渡圓弧等處表面粗糙度 R1.25m的要求及過渡圓弧R25的準(zhǔn)確性。主要工藝過程 (1)滾動(dòng)抽承車軸毛坯在專用雙頭銑床上粗銑兩端面； (2)以毛坯外圓定位，在雙頭打孔機(jī)床上粗鉆兩端中心孔； (3)以中心孔定位，在車軸仿形車床上粗車外圓； (4)以中心孔定位，在車軸仿形車床上半精車軸頸、防塵擋圈座、輪座和軸身； (5)以輪座面定位，在六工位雙頭組合機(jī)床上精鉆、精鉸兩端中心孔，精銑兩端面，鉆孔、擴(kuò)孔、攻3個(gè)M22絲孔； (6)以中心孔定位，精車軸頸、防塵擋圈座、輪座及軸肩圓弧角； (7)在軸端打制造標(biāo)記； (8)以

37、中心孔定位，在外圓磨床上磨輪座面； (9) 以中心孔定位，在專用磨床上磨軸頸、軸肩圓角、防塵擋圈座或是在滾壓車床上對(duì)上述各部分進(jìn)行滾壓加工； (10)進(jìn)行磁力探傷； (11)在車軸自動(dòng)檢測(cè)機(jī)上對(duì)軸頸、防塵擋圈座、輪座直徑進(jìn)行側(cè)量，合格后，車軸與車輪壓裝成輪對(duì)。 4.5 工藝過程的階段劃分工藝過程的階段劃分 當(dāng)零件加工精度、表面粗糙度和技術(shù)條件要求較高時(shí)，通常不可能在一個(gè)工序中完成所需要的全部加工工作，而要把主要表面的加工過程劃分為幾個(gè)階段： 1 粗加工階段主要是切除表面較多的加工余量； 2 半精加工階段為主要表面的精加工作好準(zhǔn)備。此外，在半精加工階段中，還可插入一些次要表面的終加工工作； 3

38、精加工階段主要使各主要加工表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度、位置精度和表面粗糙度要求； 4 光整加工階段主要使某些特別重要的表面達(dá)到極高的表面質(zhì)量(粗糙度和表面層物理機(jī)械性能)。 工藝過程要?jiǎng)澐謳讉€(gè)階段的理由如下： 1 粗加工階段切除較多的加工余量，所以粗加工階段的切削力、夾緊力、切削熱較大，容易引起工件的彈性變形，有時(shí)甚至產(chǎn)生塑性變形。這樣，粗加工階段不可能達(dá)到高的精度和表面粗糙度。 2 具有殘余應(yīng)力的毛坯工件，粗加工以后，由于內(nèi)應(yīng)力重新分布，也會(huì)引起變形。所以必須通過半精加工和精加工等各道工序，逐漸減少加工余量，逐步提高加工精度和表面粗糙度，最后達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求。 3 粗加工后可及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷

39、，及時(shí)進(jìn)行處理。 4 劃分加工階段，把粗糙度要求高的表面加工工序放在工藝過程的末了，以免在安裝和運(yùn)輸中，損壞已加工好的表面。 5 劃分加工階段，可合理的使用機(jī)床設(shè)備，發(fā)揮它們各自應(yīng)有的效能。如粗加工階段宜采用高生產(chǎn)率機(jī)床。精加工則在精密機(jī)床上進(jìn)行。這可發(fā)揮各種設(shè)備的效能，也易保持精密機(jī)床的壽命。 6 有些工件，在加工工藝過程中須插入熱處理工序，而熱處理引起的工件變形，必須由以后的加工階段來修正。4.6 工序集中與分散工序集中與分散 將工件的加工內(nèi)容集中在少數(shù)幾道工序里完成，這就是“工序集中” ；將加工內(nèi)容分散在較多的工序去完成，每道工序的內(nèi)容簡(jiǎn)單，這就是“工序分散” 。 工序的集中與分散，各有

40、優(yōu)缺點(diǎn)，它是制訂工藝規(guī)程要考慮的一個(gè)重要問題，必須根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件，靈活處理。 1、工序集中的特點(diǎn)： 1). 可采用高效的專用機(jī)床和工藝裝備，從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率； 2). 減少了設(shè)備的數(shù)量，相應(yīng)地減少了操作工的數(shù)量和生產(chǎn)面積；l 3). 減少了工序數(shù)目，縮短了工藝路線，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)計(jì)劃工作；l 4). 減少了工件的安裝次數(shù)，不僅有利于提高生產(chǎn)率，而且減少了安裝誤差，提高了加工精度；l 5). 專用機(jī)床和工藝裝備比較復(fù)雜和貴重，調(diào)整時(shí)需要技術(shù)高的工人，并且耗費(fèi)時(shí)間。 2.工序分散的特點(diǎn)是： 1). 采用比較簡(jiǎn)單的機(jī)床和工藝裝備，調(diào)整容易，對(duì)工人技術(shù)水平要求也低； 2). 容易適

41、應(yīng)生產(chǎn)對(duì)象的變更； 3). 生產(chǎn)準(zhǔn)備部門的工作量??； 4).設(shè)備數(shù)量多，工人數(shù)量相應(yīng)地增加，生產(chǎn)面積也相應(yīng)的增多； 5). 在加工過程中零件的裝夾次數(shù)較多，這樣不僅影響零件的加工精度，也增加了輔助時(shí)間。 小結(jié)： 大批大量生產(chǎn)中，廣泛采用多刀車床、單軸和多軸自動(dòng)和半自動(dòng)車床、多軸龍門銑床、組合機(jī)床等高效率和某些專用機(jī)床，使工序集中 在成批生產(chǎn)中，一般不可能采用價(jià)格昂貴的機(jī)床使工序集中；但還是盡可能地采用多刀半自動(dòng)車床和六角車床等效率較高的機(jī)床，使工序盡量集中。就是在普通萬能機(jī)床上加工，也以工序適當(dāng)集中為宜。 在單件小批生產(chǎn)中，為了簡(jiǎn)化生產(chǎn)計(jì)劃和組織工作，通常也盡量使工序集中；特別是加工重型零件時(shí)

42、，工序集中可以大大減少裝卸工件和運(yùn)輸工件的勞動(dòng)量。但為了調(diào)整機(jī)床方便，有時(shí)也采用工序分散。 4.7 工序的安排工序的安排 4.7.1 加工順序的安排加工順序的安排 在安排切削加工順序時(shí)，需遵守以下原則：1. 先粗后精 先安排粗加工，中間安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。在安排粗加工序時(shí)應(yīng)考慮到精基準(zhǔn)表面的加工應(yīng)放在工藝路線的前頭 2. 先主后次 先安排主要表面的加工，后安排次要表面的加工。這里所謂主要表面，就是指裝配基準(zhǔn)面、工作表面等； 3. 先基面后其它 4.7.2 熱處理工序的安排熱處理工序的安排 熱處理工序目的有三： 1. 改善金屬組織和可加工性能 退火、正火、調(diào)質(zhì)等，一般應(yīng)安排在

43、機(jī)械加工之前進(jìn)行。 2. 消除內(nèi)應(yīng)力的人工時(shí)效處理 對(duì)只需一次時(shí)效處理的，最好安排在粗加工后，以便消除鑄造過程中或粗加工時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，減小后續(xù)工序中因工件內(nèi)應(yīng)力重新分布而引起的變形。 對(duì)要兩次時(shí)效處理的，可一次在粗加工后，另一次在半精加工后，這樣更有利于保證精加工后所獲得的精度穩(wěn)定。 對(duì)于精度高、剛性差的工件，幾乎每次機(jī)械加工后，都要進(jìn)行時(shí)效處理。 3. 提高零件表面的硬度 這種方法如淬火、滲碳淬火等，一般應(yīng)安排在工藝過程的后部，磨削加工之前，淬火前應(yīng)先去毛刺。 此外表面鍍層、發(fā)蘭等，一般應(yīng)安排在機(jī)械加工后進(jìn)行。 4.7.3 輔助工序的安排輔助工序的安排 檢驗(yàn)工序是主要的輔助工序，它是保證質(zhì)

44、量的主要措施之一。 1. 粗加工全部完了后，精加工之前； 2. 送往外車間加工前、后； 3. 重要工序和工時(shí)長(zhǎng)的工序前、后； 4. 加工完畢，進(jìn)入裝配或送成品庫(kù)前。 此外，在輔助工序中還有清洗工序和退磁工序等，這類輔助工序不一定每個(gè)零件工藝過程中都有，它是根據(jù)需要才安排的 。4.8 加工余量與工序尺寸的確定加工余量與工序尺寸的確定 4.8.1 基本概念基本概念 機(jī)械加工的余量就是從工件表面切去的金屬層的厚度。 工序余量是指在某加工工序內(nèi)應(yīng)切去的金屬層的厚度。 工序余量是由工藝過程中前一道工序和本道工序中所得尺寸之差來確定的。 零件在機(jī)械加工過程中各工序余量之和稱為總余量。 工序余量的公差就是工

45、序余量的允許變動(dòng)的范圍，也稱為工序公差，即工序相應(yīng)尺寸的變動(dòng)范圍。 余量分為以下三種: 1. 最小余量 這是當(dāng)上道工序加工中，去掉了其全部公差，而本工序加工則完全沒有用上公差時(shí)，所切去的那層金屬； 2. 基本(計(jì)算)余量 這是本工序加工的最小余量，加上上道工序的公差； 3. 最大余量 這是本工序加工的最小余量，加上本工序公差與上工序公差之和。 圖1-25 外圓加工余量分布示意圖注意: 在手冊(cè)中查得的余量數(shù)據(jù)，和計(jì)算切削用量時(shí)所用的余量數(shù)值，都是指的基本余量。但對(duì)第一道工序(荒加工)進(jìn)行切削用量計(jì)算時(shí)應(yīng)采用最大余量，因?yàn)檫@道工序的公差很大，否則選用的設(shè)備不能保證切削功率。 最后一道工序的公差就是

46、零件圖上所注的公差。它是設(shè)計(jì)人員確定的。至于其它各道工序的公差，則由工藝人員來確定。工序公差主要是根據(jù)機(jī)械加工的平均經(jīng)濟(jì)精度來確定。 全部機(jī)械加工過程中工序余量及公差的分布情況 圖1-26 外表面的工序余量及公差分布 圖1-27 內(nèi)表面的工序余量及公差分布工序余量及公差的分布情況 圖中的標(biāo)號(hào)是： Z總總加工余量； Z1基本粗加工工序的基本余量； Z2基本半精加工工序的基本余量； Z1最大粗加工工序的最大余量； Z2最大半精加工工序的最大余量； Z1最小粗加工工序的最小余量； Z2最小半精加工工序的最小余量； Z3基本精加工工序的基本余量； Z4基本光整工序的基本余量； Z3最大精加工工序的最大

47、余量； Z4最大光整工序的最大余量； Z3最小精加工工序的最小余量； Z4最小光整工序的最小余量； 毛坯的尺寸公差； 毛坯在進(jìn)入金屬方向的尺寸公差； 1粗加工工序后的尺寸公差；2半精加工工序后的尺寸公差； 3精加工工序后的尺寸公差；4光整工序后的尺寸公差。 由圖1-26、1-27可知，總余量等于各工序的基本余量之和。 0工序公差 工序余量的公差就是工序余量的允許變動(dòng)的范圍，也稱為工序公差。 工序公差總是注向金屬內(nèi)部的，即“入體原則”。 毛坯的是標(biāo)注雙向公差()。 在手冊(cè)中查得的余量數(shù)據(jù)，和計(jì)算切削用量時(shí)所用的余量數(shù)值，都是指的基本余量。 第一道工序(荒加工)進(jìn)行切削用量計(jì)算時(shí)應(yīng)采用最大余量，保

48、證切削功率。 最后一道工序的公差就是零件圖上所注的公差。它是設(shè)計(jì)人員確定的。至于其它各道工序的公差，則由工藝人員來確定。工序公差主要是根據(jù)機(jī)械加工的平均經(jīng)濟(jì)精度來確定。4.8.2 余量的制定余量的制定 決定余量的方法有三種： 1. 估計(jì)法。憑有經(jīng)驗(yàn)的工人和技術(shù)人員，估計(jì)出某零件表面余量的大小。 2. 查表法。選擇適合于某種零件的加工方法(車、銑、刨、磨等)、加工性質(zhì)(粗、半精、精加工等)和零件加工表面尺寸的余量。 3. 計(jì)算法。從理論上分析研究余量組成的原因，應(yīng)用計(jì)算法決定余量 。組成加工余量的因素有下列幾種： 1. 上工序的公差 加工后零件的幾何形狀誤差，雖然都包括在上道工序的公差范圍內(nèi)，但

49、在本工序中應(yīng)當(dāng)消除或減小這些誤差，所以本工序的加工余量中應(yīng)包括上工序的公差。 計(jì)算第一道工序的加工余量時(shí)，以毛坯的尺寸公差作為上工序的尺寸公差。 2.零件各表面間相互位置的空間偏差 零件的表面間相互位置的空間偏差與尺寸公差無關(guān)，而具有獨(dú)立的性質(zhì)，因此計(jì)算余量時(shí)應(yīng)分別加以考慮 。 s加工后保證的尺寸；a1零件最大尺寸；a零件有效尺寸。 圖1-28 端面與軸心線不垂直 2. 零件各表面間相互位置的空間偏差 如圖1-28所示，為了矯正零件端面對(duì)軸線的不垂直，當(dāng)沒有其它誤差存在時(shí)，車削端面的余量應(yīng)不小于垂直度的偏差。即如果ZB為加工余量，B為垂直度的偏差，則ZBB。 3. 表面質(zhì)量 零件經(jīng)上道工序加工

50、后，宏觀不平度(波度)已包括在上工序的尺寸公差內(nèi)，此處可以不加考慮，但微觀不平度和表面缺陷層卻具有獨(dú)立的意義，所以在計(jì)算本工序的工序余量時(shí)應(yīng)當(dāng)單獨(dú)加以考慮。 圖1-29 表面層的結(jié)構(gòu)示意圖4. 安裝誤差 零件在機(jī)床上安裝時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生安裝誤差。因此，在計(jì)算本工序的加工余量時(shí)，就應(yīng)該考慮到安裝誤差所引起的問題。4.8.3 工序尺寸及工序公差的確定工序尺寸及工序公差的確定 工序尺寸就是每道工序需要保證的尺寸。工序尺寸允許的變動(dòng)范圍就是工序公差。零件加工后的最終尺寸及其公差和有關(guān)工序的工序尺寸和工序公差以及工序間的余量構(gòu)成一種工藝尺寸鏈，通常也稱工序尺寸鏈。工序尺寸及工序公差是根據(jù)零件的設(shè)計(jì)要求，考

51、慮到加工中的基準(zhǔn)、工序間余量以及工序的經(jīng)濟(jì)精度等條件，對(duì)各工序提出的尺寸。工藝尺寸鏈由封閉環(huán)和組成環(huán)組成，封閉環(huán)是間接控制獲得的尺寸；組成環(huán)分增環(huán)和減環(huán)。工序間的余量和工序間尺寸的關(guān)系圖 圖1-30 外表面的工序間余量及工序間尺寸 本道工序的基本余量 Zb=H aHb 本道工序的最大余量 本道工序的最小余量 本道工序的余量變化量 各種加工方法的工序間余量及其所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，可從有關(guān)手冊(cè)中查出或憑經(jīng)驗(yàn)決定。 ZHHbabmaxmaxminZHHbabminminmax()()()ZHHbab基準(zhǔn)重合時(shí)計(jì)算工序尺寸和工序公差： 圖1-31 孔加工的工序尺寸和公差 例如，某孔長(zhǎng)40mm直徑 mm

52、，表面粗糙度Ra為0.81.6，淬火，毛坯已經(jīng)有孔。其工藝過程為：粗鏜、精鏜、淬火、磨削。根據(jù)查得資料，現(xiàn)確定各工序的余量是： 磨削余量 0.5mm 精鏜余量 1.0mm 粗鏜余量 3.5mm 總 余 量 5.0mm 6000 03 . 下面計(jì)算各工序的工序尺寸： 磨削是最后工序，故磨削工序的工序尺寸就是圖紙上的尺寸，即： mm 精鏜的工序尺寸為：D1=600.5=59.5mm 粗鏜的工序尺寸為：D2=59.51.0=58.5mm 毛坯的尺寸為：D3=58.53.5=55mm 規(guī)定各工序的尺寸公差及表面粗糙度時(shí)，主要考慮各工序比較容易達(dá)到的精度(經(jīng)濟(jì)精度)和表面粗糙度，同時(shí)也要考慮保證下道工序

53、有足夠的余量。 D 6000 03.2)工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸及其公差的確定 圖 1-26 銑平面時(shí)尺寸鏈計(jì)算 尺寸鏈原理和公式： 圖 1-26（a）中所示的尺寸、的關(guān)系可以簡(jiǎn)單的用圖 1-26（b）來表示。從圖中可看出，尺寸、形成一個(gè)封閉的圖形。這種由相互聯(lián)系的尺寸按一定順序首尾相接，排列成尺寸封閉圖就稱為尺寸鏈。 環(huán)又可分為封閉環(huán)（終結(jié)環(huán)）和組成環(huán)兩類，分別用和表示。1A2A3AAiA 3A2A1A 基準(zhǔn)不重合時(shí)，或由于工藝上需要必須增加某尺寸才能間接保證圖上標(biāo)注尺寸要求的環(huán)，此時(shí)增加的尺寸為組成環(huán)，間接保證的尺寸為封閉環(huán)。 組成環(huán)又可分為增環(huán)與減環(huán)，其增大會(huì)使封閉環(huán)也增大的稱

54、為增環(huán)，用表示。其增大反而使封閉環(huán)減小的稱為減環(huán)，用表示。iAiA 用極大極小法計(jì)算尺寸鏈的基本公式： 求封閉環(huán)的基本尺寸 1-1 求封閉環(huán)最大極限尺寸 1-2 求封閉環(huán)最小極限尺寸 1-3 求封閉環(huán)的公差 1-4111nmiimiiAAA11min1maxmaxnmiimiiAAA11max1minminnmiimiiAAA11111niinmiimii 多次轉(zhuǎn)換工藝基準(zhǔn)或工藝尺寸需要從尚待繼續(xù)加工的表面標(biāo)注時(shí)，需解尺寸鏈來分析和計(jì)算。 例1如圖1-32(a)所示某小軸工件軸向尺寸的工藝過程。 圖1-32 小軸軸向尺寸的工藝過程及工序尺寸鏈 有關(guān)工序的工序尺寸及其極限偏差為： 工序1：粗車端

55、面I和II直接獲得尺寸A1= 和 工序 2：調(diào)頭，精車端面III，直接獲得尺寸 ； 工序3：再調(diào)頭，精車I和II， 直接獲得尺寸 和 現(xiàn)需要檢查工序3精車端面II的工序余量Z3。 280520 .A2034035 .A3028026 .A4014025 .A5017035 .解 ： (a) 作軸向尺寸形成過程及余量分布圖1-21(b)，并由具體加工方法可知，工序3精車端面II的工序間余量Z3為封閉環(huán)，即Z3=N； (b) 從封閉環(huán)Z3起，順序作成有關(guān)尺寸的封閉圖(如圖1-32(c)，并確定組成環(huán)環(huán)數(shù)最少的尺寸鏈； (c) 分析并標(biāo)定各組成環(huán)的性質(zhì)； (d) 用豎式法驗(yàn)算封閉環(huán)的基本尺寸和上、下

56、偏差(表1-12)： 可見： 最大余量：Z3max=1.31 最小余量：Z3min=0.38 Z30 620 311.解工藝尺寸鏈 用極限尺寸法解工藝尺寸鏈 用豎式法來進(jìn)行驗(yàn)算：增環(huán)照抄，減環(huán)對(duì)調(diào)、變號(hào)。)(jxA)(jsA 基本尺寸增 環(huán)350-0.34 260-0.28 _ _減 環(huán)25+0.140 35+0.170封閉環(huán)1(Z3) +0.310.62)(isA)(ixAxN() )(Ns工序尺寸及工序公差的計(jì)算步驟可以歸納成以下幾點(diǎn)： (一)制訂出加工工藝過程，在每個(gè)工序圖上注出本道工序的工序尺寸； (二)在分析工序尺寸和零件圖上的設(shè)計(jì)尺寸的基礎(chǔ)上，列出包括所求工序尺寸在內(nèi)的最短尺寸鏈；

57、 (三)確定尺寸鏈的封閉環(huán)。由上面實(shí)例中知道，解尺寸鏈的關(guān)鍵是要正確地?cái)喽ǚ忾]環(huán)。現(xiàn)將確定封閉環(huán)的原則簡(jiǎn)述如下： 1. 封閉環(huán)的尺寸不是直接獲得的，而是加工以后間接得到的尺寸，所以確定封閉環(huán)時(shí)，必須根據(jù)整個(gè)工藝過程中的各個(gè)相關(guān)工序的工序尺寸，來判斷待解的尺寸鏈中哪個(gè)尺寸是間接得到的，這個(gè)間接得到的尺寸就是封閉環(huán)。 2. 凡是含有加工余量Z的尺寸鏈，則加工余量應(yīng)作為封閉環(huán)。 (四)利用解尺寸鏈的基本公式求解工序尺寸及工序公差時(shí)，可對(duì)計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行必要的驗(yàn)算。 這樣算得的工序尺寸及公差還是初步的，其原因是： 首先，由于計(jì)算的工序尺寸及公差還可能同另外的尺寸鏈有關(guān)系，只有當(dāng)所計(jì)算的工序尺寸及公差，都

58、能滿足所有有關(guān)尺寸鏈的要求時(shí)，才能最后確定下來。 其次，在含有加工余量的尺寸鏈中，由于采用余量為補(bǔ)償環(huán)，為了滿足后續(xù)工序能夠順利進(jìn)行的要求，則必須保證余量不致過大或過小，因此，最后一定要驗(yàn)算一下余量的極限值(最大及最小值)是否合適。 此處還要注意下面幾點(diǎn)： 1. 工藝尺寸鏈的構(gòu)成，取決于工藝方案和具體的加工方法。 2. 確定哪一個(gè)尺寸是封閉環(huán)，是解尺寸鏈的決定性的一步。封閉環(huán)搞錯(cuò)了，整個(gè)解算也就錯(cuò)了，甚至?xí)贸鐾耆缓侠淼慕Y(jié)果(例如，一個(gè)尺寸的上偏差小于其下偏差)。 3. 一個(gè)尺寸鏈只能解一個(gè)封閉環(huán)。4.9 切削用量的選擇切削用量的選擇 生產(chǎn)中把切削速度(v)、切削深度(ap)和進(jìn)給量(f)三

59、個(gè)要素稱為切削用量。切削用量對(duì)切削力和功率消耗、刀具耐用度、加工精度和已加工表面的粗糙度，均有明顯的影響。 選擇切削用量的目的，是要在保證加工質(zhì)量和刀具耐用度的前提下，使切削時(shí)間最短，即切削效率最高。 4.9.1 選擇切削用量必須考慮的問題選擇切削用量必須考慮的問題 1. 對(duì)加工質(zhì)量的影響： 切削深度ap增大，切削力成倍增大，使工藝系統(tǒng)彈性變形增大并可能引起振動(dòng)，影響加工表面的粗糙度和精度； 進(jìn)給量f增大，使表面粗糙度增加和工件精度下降； 切削速度v增大，切削的變形減小，切削力有所減小，而且切削速度增大到某一數(shù)值后，積屑瘤和鱗刺消失，所以有利于改善表面粗糙度。 在需要保證加工質(zhì)量時(shí)(半精加工和

60、精加工)，一般選取小的切削深度、小的進(jìn)給量和大的切削速度。 而在工藝條件受到限制時(shí)，則采用低速，因?yàn)榈退倏梢员苊夥e屑瘤和鱗刺的產(chǎn)生及切削溫度對(duì)加工精度的影響。 2. 對(duì)刀具耐用度的影響 刀具耐用度，就是刀具前后兩次刃磨期間內(nèi)切削時(shí)間的總和，常以符號(hào)T(min)表示。 在切削用量三要素中，切削深度對(duì)刀具耐用度的影響最小，切削速度的影響最大。從保證合理的刀具耐用度來考慮，選擇切削用量的順序應(yīng)該是先選大的切削深度，然后選較大的進(jìn)給量，最后按耐用度選用合理的切削速度。 3. 對(duì)切削加工生產(chǎn)率的影響 切削加工生產(chǎn)率可以用單件計(jì)算時(shí)間t來衡量，也可用單位時(shí)間內(nèi)的金屬切除量z來衡量。不論何種切削加工，單位時(shí)