第6章 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

DesignoftheProcedureofMachining第6章機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)主要學(xué)習(xí)內(nèi)容6.1概述6.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)6.3工藝路線的擬定6.4加工余量及工序尺寸6.5機(jī)械裝配工藝規(guī)程設(shè)計(jì)6.1概述Introduction6.1.1機(jī)械加工工藝過程6.1.2工藝過程的組成6.1.3生產(chǎn)類型的工藝特征6.1.1機(jī)械加工工藝過程■生產(chǎn)過程

從原材料或半成品到成品制造出來的各有關(guān)勞動過程的總和稱為生產(chǎn)過程。包括：●生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備過程●毛坯的制造和處理過程●零件的機(jī)械加工、熱處理和其他表面處理●部件或產(chǎn)品的裝配、調(diào)試、檢驗(yàn)和油漆等●原材料和成品的運(yùn)輸與保管●產(chǎn)品的銷售與服務(wù)■工藝過程生產(chǎn)過程中，按一定順序逐漸改變生產(chǎn)對象的形狀（鑄造、鍛造等）、尺寸（機(jī)械加工）、位置（裝配）和性質(zhì)（熱處理等），使之成為預(yù)期產(chǎn)品的過程，稱為工藝過程，又稱工藝路線或工藝流程。主要包括：●毛坯和零件成形

鑄造、鍛壓、沖壓、焊接、壓制、燒結(jié)、注塑、壓塑等●機(jī)械加工

切削、磨削、特種加工等●材料改性與處理

熱處理、電鍍、涂裝、熱噴涂等●機(jī)械裝配

把零件按一定的關(guān)系和要求連接在一起，組合成部件和整臺機(jī)械產(chǎn)品，包括零件的固定、連接、調(diào)整、平衡、檢驗(yàn)和試驗(yàn)等工作零件的機(jī)械加工工藝過程機(jī)器的裝配工藝過程機(jī)械制造工藝過程

機(jī)械加工工藝規(guī)程機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零部件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的技術(shù)文件。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程來體現(xiàn)。它要求設(shè)計(jì)者必須具備一定的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)理論知識。工藝路線或工藝流程零件依次通過的全部加工過程6.1.2機(jī)械加工工藝過程的組成工序號工序內(nèi)容設(shè)備1車一端面、鉆中心孔、掉頭車另一端面、鉆另一中心孔車床2車大外圓及倒角，掉頭車小外圓、退刀槽及倒角車床3銑鍵槽、去毛刺銑床4磨外圓外圓磨床工序號工序內(nèi)容設(shè)備1洗端面、鉆中心孔銑端面鉆中心孔機(jī)床2車大外圓、倒角車床3車小外圓、車槽、倒角車床4銑鍵槽立式銑床5去毛刺鉗工臺6磨外圓外圓磨床

工藝過程由一個(gè)或若干個(gè)依次排列的工序所組成。大批量生產(chǎn)的工藝過程單件小批生產(chǎn)的工藝過程■工序一個(gè)(或一組)工人，在一個(gè)固定的工作地點(diǎn)(一臺機(jī)床或一個(gè)鉗工臺)，對一個(gè)(或同時(shí)對幾個(gè))工件所連續(xù)完成的那部分工藝過程，稱為工序。它是工藝過程的基本單元，又是生產(chǎn)計(jì)劃和成本核算的基本單元。工序的安排的組成與零件的生產(chǎn)批量有關(guān)?！窆ぷ鞯攸c(diǎn)（或機(jī)床）是否改變●工件加工是否連續(xù)※

劃分工序的主要依據(jù)是：■安裝工件在加工前，在機(jī)床或夾具中相對刀具應(yīng)有一個(gè)正確的位置并給予固定（定位并夾緊），這個(gè)過程稱為裝夾，一次裝夾所完成的那部分加工過程（工序）稱為安裝。安裝是工序的一部分。在同一工序中，安裝次數(shù)應(yīng)盡量少，既可以提高生產(chǎn)效率，又可以減少由于多次安裝帶來的加工誤差?！龉の粸闇p少工序中的裝夾次數(shù)，常采用回轉(zhuǎn)工作臺或回轉(zhuǎn)夾具，使工件在一次安裝中，可先后在機(jī)床上占有不同的位置進(jìn)行連續(xù)加工，每一個(gè)位置所完成的那部分工序，稱一個(gè)工位。

采用多工位加工，可以提高生產(chǎn)率和保證被加工表面間的相互位置精度?！龉げ焦げ绞枪ば虻慕M成單位。在被加工的表面、切削用量(指切削速度和進(jìn)給量)、切削刀具均保持不變的情況下所完成的那部分工序，稱工步。當(dāng)其中有一個(gè)因素變化時(shí)，則為另一個(gè)工步。當(dāng)同時(shí)對一個(gè)零件的幾個(gè)表面進(jìn)行加工時(shí)，則為復(fù)合工步。a）立軸轉(zhuǎn)塔車床的一個(gè)復(fù)合工步b）鉆孔、擴(kuò)孔復(fù)合工步復(fù)合工步劃分工步的目的，是便于分析和描述比較復(fù)雜的工序，更好地組織生產(chǎn)和計(jì)算工時(shí)?！鲎叩侗患庸さ哪骋槐砻?，由于余量較大或其它原因，在切削用量不變的條件下，用同一把刀具對它進(jìn)行多次加工，每加工一次，稱一次走刀。6.1.3生產(chǎn)類型的工藝特征■生產(chǎn)綱領(lǐng)機(jī)械制造工藝過程的安排取決于生產(chǎn)類型，生產(chǎn)類型又是由生產(chǎn)綱領(lǐng)決定的。企業(yè)根據(jù)市場需求和自身的生產(chǎn)能力決定生產(chǎn)計(jì)劃。在計(jì)劃期內(nèi)，應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的某種產(chǎn)品的數(shù)量及進(jìn)度計(jì)劃稱為該產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。計(jì)劃期為一年所對應(yīng)的生產(chǎn)綱領(lǐng)稱為年生產(chǎn)綱領(lǐng)（簡稱生產(chǎn)綱領(lǐng)），由下式計(jì)算：式中Q——產(chǎn)品年產(chǎn)量（件/年）；

n——每臺產(chǎn)品中該零件數(shù)量（件/臺）；

α——備品率；

β——廢品率。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)確定后，還要根據(jù)生產(chǎn)車間等具體情況將零件在一年中分批投產(chǎn)，每批投產(chǎn)的數(shù)量稱為批量?！錾a(chǎn)類型生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)規(guī)模及專業(yè)化程度的分類，一般分為：●單件生產(chǎn)單個(gè)地生產(chǎn)不同結(jié)構(gòu)和不同尺寸的產(chǎn)品，并且很少重復(fù)。●成批生產(chǎn)一年中分批地制造相同的產(chǎn)品，制造過程有一定的重復(fù)性。每批制造的相同產(chǎn)品的數(shù)量稱為批量。成批生產(chǎn)又可分為：小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)?！翊罅可a(chǎn)產(chǎn)品數(shù)量很大，大多數(shù)工作地點(diǎn)經(jīng)常重復(fù)地進(jìn)行某一個(gè)零件的某一道工序的加工。生產(chǎn)類型零件年產(chǎn)量重型零件中型零件輕型零件單件生產(chǎn)＜5＜10＜100成批生產(chǎn)小批5~1010~200100~500中批100~300200~500500~5000大批300~1000500~50005000~50000大量生產(chǎn)＞1000＞5000＞50000生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系工藝過程特點(diǎn)生產(chǎn)類型單件生產(chǎn)成批生產(chǎn)大批量生產(chǎn)工件的互換性一般是配對制造，沒有互換性，廣泛用鉗工修配大部分有互換性，少數(shù)用鉗工修配全部有互換性。某些精度較高的配合件用分組選擇裝配法毛坯的制造方法及加工余量鑄件用木模手工造型；鍛件用自由鍛。毛坯精度低，加工余量大部分鑄件用金屬模；部分鍛件用模鍛。毛坯精度中等，加工余量中等。鑄件廣泛采用金屬模機(jī)器造型，鍛件廣泛采用模鍛，以及其他高生產(chǎn)率的毛坯制造方法。毛坯精度高，加工余量小。機(jī)床設(shè)備通用機(jī)床?；驍?shù)控機(jī)床，或加工中心。數(shù)控機(jī)床加工中心或柔性制造單元。設(shè)備條件不夠時(shí)，也采用部分通用機(jī)床、部分專用機(jī)床。專用生產(chǎn)線、自動生產(chǎn)線、柔性制造生產(chǎn)線或數(shù)控機(jī)床。夾具多用標(biāo)準(zhǔn)附件，極少采用夾具，靠劃線及試切法達(dá)到精度要求。廣泛采用夾具或組合夾具，部分靠加工中心一次安裝。廣泛采用高生產(chǎn)率夾具，靠夾具及調(diào)整法達(dá)到精度要求。刀具與量具采用通用刀具和萬能量具?？梢圆捎脤Ｓ玫毒呒皩Ｓ昧烤呋蛉鶚?biāo)測量機(jī)。廣泛采用高生產(chǎn)率刀具和量具，或采用統(tǒng)計(jì)分析法保證質(zhì)量。對工人的要求需要技術(shù)熟練的工人。需要一定熟練程度的工人和編程技術(shù)人員。對操作工人的技術(shù)要求較低，對生產(chǎn)線維護(hù)人員要求有高的素質(zhì)。工藝規(guī)程有簡單的工藝路線卡。有工藝規(guī)程，對關(guān)鍵零件有詳細(xì)的工藝規(guī)程。有詳細(xì)的工藝規(guī)程。各種生產(chǎn)類型工藝過程的特征6.2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)MachiningRrocedureDesign6.2.1機(jī)械加工工藝規(guī)程的格式6.2.2制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則6.2.3制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程所需資料6.2.4制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的步驟規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件稱為工藝規(guī)程。其中，規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件稱為機(jī)械加工工藝規(guī)程?！龉に囈?guī)程與機(jī)械加工工藝規(guī)程◆機(jī)械加工綜合工藝過程卡◆機(jī)械加工工藝卡◆機(jī)械加工工序卡6.2.1機(jī)械加工工藝規(guī)程的格式●機(jī)械加工綜合工藝過程卡列出了整個(gè)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），是制訂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(jì)劃和組織生產(chǎn)的依據(jù)。工藝過程卡以零件的工序?yàn)閱挝?，對全部加工過程進(jìn)行說明，說明的內(nèi)容包括：工序名稱、工序內(nèi)容、經(jīng)過的車間及工段、所用的機(jī)床、刀具、夾具、量具、工時(shí)定額等。過程卡的說明不詳細(xì)，不能直接指導(dǎo)工人的操作，僅用于生產(chǎn)管理。（單件小批生產(chǎn)中可替代工序卡）●機(jī)械加工工藝過程卡●機(jī)械加工工藝卡●機(jī)械加工工序卡更詳細(xì)地說明了各工序應(yīng)如何加工。每道工序要編寫一張卡片，其中要畫出工序簡圖，注明該工序的加工表面及應(yīng)達(dá)到的尺寸和形位精度要求、工件的裝夾方式、刀具的類型和位置、進(jìn)刀方向、切削用量、夾具、量具等。主要用于大批量生產(chǎn)，直接指導(dǎo)工人的操作。6.2.2制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則●保證產(chǎn)品質(zhì)量；●提高勞動生產(chǎn)率；●降低成本；●充分利用本企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)條件；●采用國內(nèi)外先進(jìn)工藝技術(shù)；●保證良好的勞動條件?！癞a(chǎn)品的整套裝配圖和零件工作圖●產(chǎn)品驗(yàn)收的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)●產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型●現(xiàn)有的生產(chǎn)條件和資料（包括毛坯生產(chǎn)條件、協(xié)作關(guān)系、工藝裝備、工人技術(shù)狀態(tài)等）●工廠的發(fā)展前景●國內(nèi)外的生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)等6.2.3制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程所需資料●分析零件圖和產(chǎn)品裝配圖；●確定毛坯類型及制作方法；●擬定工藝路線，選擇定位基準(zhǔn)；●確定各工序的設(shè)備、工裝；確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸和公差；●確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法；●確定切削用量和工時(shí)定額；●進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，選擇最佳方案；●填寫工藝文件。6.2.4制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的步驟■要解決的主要問題●零件圖的研究和工藝分析●毛坯的選擇●定位基準(zhǔn)的選擇●工藝路線的擬定●工序內(nèi)容的設(shè)計(jì)（包括機(jī)床設(shè)備及工裝的選擇；加工余量和工序尺寸的確定；切削用量的確定；熱處理工序的安排；工時(shí)定額的確定等）通過零件圖的研究和分析，了解產(chǎn)品的性能、用途和工作條件，明確各零件的相互裝配位置和作用，了解零件的主要技術(shù)要求，找出關(guān)鍵技術(shù)問題。

◆檢查產(chǎn)品圖樣的完整性和正確性

◆分析零件材料選擇是否恰當(dāng)

◆分析零件的技術(shù)要求■零件圖的研究■零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析零件結(jié)構(gòu)工藝性的主要要求：◆零件結(jié)構(gòu)要素必須符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定零件圖的尺寸標(biāo)注應(yīng)適應(yīng)機(jī)加工工藝和檢驗(yàn)的要求◆盡可能減少機(jī)械加工量，提高生產(chǎn)率◆提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量◆減少裝夾次數(shù)，縮短輔助時(shí)間◆結(jié)構(gòu)應(yīng)適應(yīng)刀具要求◆保證裝配的方便和可拆性■零件工藝分析應(yīng)重點(diǎn)注意的幾個(gè)問題●主次表面的區(qū)分和主要表面加工的保證●零件的技術(shù)要求分析

◆加工表面的尺寸精度

◆主要加工表面的形狀精度

◆主要加工表面之間的位置精度

◆加工表面的粗糙度以及表面質(zhì)量方面的要求

◆熱處理要求

◆其它要求，如平衡、探傷、氣密性試驗(yàn)●零件圖上表面位置尺寸的標(biāo)注確定毛坯的依據(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(diǎn)及應(yīng)用見下表?！雒鞯拇_定各類毛坯的特點(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11～1510～128～118～117～108～107～9

9～11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6.3工藝路線的擬定Formulatingtheprocessroute6.3.1定位基準(zhǔn)的選擇6.3.2工件表面加工方法的選則6.3.3加工階段的劃分6.3.4確定工序數(shù)目和內(nèi)容6.3.5加工順序的安排6.3.6時(shí)間定額的確定6.3.7工藝方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析6.3.1定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)指的是在加工時(shí)用于工件定位的基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)可分為：

◆粗基準(zhǔn)：以未加工表面進(jìn)行定位的基準(zhǔn)稱粗基準(zhǔn)，也就是第一道工序所用的定位基準(zhǔn)為粗基準(zhǔn)。

◆精基準(zhǔn)：以已加工表面進(jìn)行定位的基準(zhǔn)稱精基準(zhǔn)。

◆輔助基準(zhǔn)：該基準(zhǔn)是為了便于零件的加工而設(shè)置的。如軸加工用的頂尖孔等。選擇定位基準(zhǔn)主要是為了保證零件加工表面之間以及加工表面與未加工表面之間的相互位置精度，因此定位基淮的選擇應(yīng)從有相互位置精度要求的表面間去找?！龃只鶞?zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)主要保證加工面與不加工面之間的位置精度要求以及合理分配各加工面余量的要求，同時(shí)要為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。具體應(yīng)考慮以下原則：●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)。12圖a）312圖b）3a）b）c）粗基準(zhǔn)選擇比較床身粗基準(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)使用原則因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的精度和粗糙度都很差，如果重復(fù)使用，則不能保證工件相對刀具的位置在重復(fù)使用粗基準(zhǔn)的工序中都一致，因而影響加工精度。■精基準(zhǔn)的選擇

●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)。●統(tǒng)一基準(zhǔn)原則當(dāng)工件以某一組表面作精基準(zhǔn)定位，可以方便地加工大多數(shù)（或全部）其余表面時(shí)，應(yīng)盡早將這組基準(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。

主軸箱零件精基準(zhǔn)選擇◆在實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)常使用的統(tǒng)一基準(zhǔn)形式有：

▲

軸類零件常使用兩頂尖孔作統(tǒng)一基準(zhǔn)；

▲

箱體類零件常使用一面兩孔（一個(gè)較大的平面和兩個(gè)距離較遠(yuǎn)的銷孔）作統(tǒng)一基準(zhǔn)；

▲

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)；

▲

套類零件用一長孔和一止推面作統(tǒng)一基準(zhǔn)?！舨捎媒y(tǒng)一基準(zhǔn)原則好處：

▲

有利于保證各加工表面之間的位置精度；

▲

可以簡化夾具設(shè)計(jì)，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(shí)，需針對具體問題進(jìn)行具體分析，根據(jù)實(shí)際情況選擇精基準(zhǔn)。●互為基準(zhǔn)原則兩個(gè)表面互為基準(zhǔn)反復(fù)加工，可以不斷提高定位基準(zhǔn)的精度，保證兩個(gè)表面之間相互位置精度。軸徑軸徑錐孔主軸零件精基準(zhǔn)選擇●自為基準(zhǔn)原則當(dāng)精加工或光整加工工序要求余量小且均勻時(shí)，可選擇加工表面本身為精基準(zhǔn)，以保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率。磨削車床床身導(dǎo)軌面時(shí)，常在磨頭上裝百分表以導(dǎo)軌面本身為基準(zhǔn)來找正工件，或者用觀察火花的方法來找正工件。導(dǎo)軌磨削基準(zhǔn)選擇

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。外圓研磨示意圖6.3.2工件表面加工方法的選擇CΔ0AB◆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(shí)間），一種加工方法所能保證的加工精度和表面粗糙度?！艚?jīng)濟(jì)精度隨年代增長和技術(shù)進(jìn)步而不斷提高。加工誤差（μm）196010-110-210-319202000102101100一般加工精密加工超精密加工●加工經(jīng)濟(jì)精度

零件加工表面的精度和表面粗糙度要求零件材料的加工性生產(chǎn)批量和生產(chǎn)節(jié)拍要求

企業(yè)現(xiàn)有加工設(shè)備和加工能力

經(jīng)濟(jì)性●選擇加工方法應(yīng)考慮的問題研磨IT5Ra0.008~0.32超精加工IT5Ra0.01~0.32砂帶磨IT5Ra0.01～0.16精密磨削IT5Ra0.008~0.08拋光Ra0.008~1.25金剛石車IT5～6Ra0.02~1.25滾壓IT6～7Ra0.16~1.25精磨IT6～7Ra0.16~1.25精車IT7～8Ra1.25～5粗磨IT8～9Ra1.25～10半精車IT10～11Ra2.5～12.5粗車IT12～13Ra10～80外圓表面的典型加工工藝路線

孔的典型加工工藝路線珩磨IT5～6Ra0.04~1.25研磨IT5～6Ra0.008~0.63粗鏜IT12～13Ra5～20鉆IT10～13Ra5～80半精鏜IT10～11Ra2.5～10粗拉IT9～10Ra1.25～5擴(kuò)IT9～13Ra1.25~40精鏜IT7～9Ra0.63～5粗磨IT9～11Ra1.25～10精拉IT7～9Ra0.16~0.63推IT6～8Ra0.08~1.25餃IT6～9Ra0.32~10金剛鏜IT5～7Ra0.16~1.25精磨IT7～8Ra0.08~0.63滾壓IT6～8Ra0.01~1.25手餃IT5Ra0.08~1.25平面典型加工工藝路線

拋光Ra0.008?1.25研磨IT5～6Ra0.008?0.63精密磨IT5～6Ra0.04?0.32半精銑IT8～11Ra2.5?10精銑IT6～8Ra0.63～5高速精銑IT6～7Ra0.16?1.25導(dǎo)軌磨IT6Ra0.16?1.25精磨IT6～8Ra0.16?1.25寬刀精刨IT6Ra0.16?1.25粗磨IT8～10Ra1.25?10精刨IT6～8Ra0.63～5半精刨IT8～11Ra2.5～10半精車IT8～11Ra2.5～10粗銑IT11～13Ra5～20粗刨IT11～13Ra5～20砂帶磨IT5～6Ra0.01?0.32金剛石車IT6Ra0.02?1.25刮研Ra0.04?1.25精車IT6～8Ra1.25～5粗車IT12～13Ra10～80精拉IT6～9Ra0.32～2.5粗拉IT10～11Ra5～20

加工方法選擇順序：主要表面終工序加工方法

主要表面各有關(guān)前道工序加工方法；次要表面加工方案和加工方法。6.3.3加工階段的劃分●粗加工階段——主要任務(wù)是去除加工面多余的材料●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。并完成一些次要表面的加工（鉆孔、攻螺紋、銑鍵槽等）●精加工階段——使加工面精度和表面粗糙度達(dá)到要求●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★

劃分加工階段的意義：

◆有利于保證零件的加工精度；

◆有利于設(shè)備的合理使用和精密機(jī)床的精度保持；

◆有利于合理安排熱處理及檢驗(yàn)等工序；

◆可及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，以減少損失。每個(gè)工序包括盡可能多的工步內(nèi)容，總的工序數(shù)目減少。特點(diǎn)：◆有利于保證工件各加工面之間的位置精度；◆有利于采用高效機(jī)床，生產(chǎn)效率高;◆可減小生產(chǎn)面積，并有利于管理?！魧Ｓ迷O(shè)備和工藝裝備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長。

每個(gè)工序的工步內(nèi)容相對較少，總的工序數(shù)目較多。特點(diǎn)：設(shè)備和工藝裝備相對簡單，對操作工人技術(shù)水平要求不高；生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短，容易產(chǎn)品轉(zhuǎn)型；工藝路線長，設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)占地面積大。

●工序集中●

工序分散6.3.4確定工序數(shù)目和內(nèi)容

◆傳統(tǒng)的流水線、自動線生產(chǎn)，多采用工序分散的組織形式（個(gè)別工序亦有相對集中的情況）。◆由于市場需求的多變性，對生產(chǎn)過程的柔性要求越來越高，加之加工中心等先進(jìn)設(shè)備的采用，工序集中將越來越成為生產(chǎn)的主流方式。◆多品種、中小批量生產(chǎn)，為便于轉(zhuǎn)換和管理，多采用工序集中方式。●工序集中與工序分散的應(yīng)用◆

先基準(zhǔn)后其他——先加工基準(zhǔn)面，再加工其他表面◆先粗后精◆先主要后次要——也有兩層含義：

①先考慮主要表面加工，再安排次要表面加工，次要表面加工常常從加工方便與經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)進(jìn)行安排

②次要表面和主要表面之間往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位進(jìn)行加工◆先面后孔——兩層含義：

①當(dāng)零件上有較大的平面可以作定位基準(zhǔn)時(shí)，先將其加工出來，再以面定位，加工孔，可以保證定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定

②在毛坯面上鉆孔或鏜孔，容易使鉆頭引偏或打刀，先將此面加工好，再加工孔，則可避免上述情況的發(fā)生●機(jī)械加工順序的安排6.3.5加工順序的安排◆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◆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，也可安排在切削加工之前◆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◆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。●熱處理和表面處理工序的安排除操作工人自檢外，下列情況應(yīng)安排檢測工序：

◆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?！羧ッ坦ば蛲ǔ０才旁谇邢骷庸ぶ??！羟逑垂ば蛟诹慵庸ず笱b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。●

檢測工序的安排●

其他工序的安排6.3.6時(shí)間定額的確定■時(shí)間定額時(shí)間定額是在一定的生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)組織的條件下，為完成某一工件的某一工序所需要的時(shí)間，稱為工序單件時(shí)間或工序單件時(shí)間定額。時(shí)間定額是計(jì)算產(chǎn)品成本和企業(yè)經(jīng)濟(jì)核算的依據(jù)，也是新建或擴(kuò)建工廠(或車間)時(shí)決定所需設(shè)備和人員的依據(jù)。時(shí)間定額主要是通過查找實(shí)踐積累的統(tǒng)計(jì)資料以及進(jìn)行部分計(jì)算來確定。時(shí)間定額規(guī)定的過緊，會影響工人的勞動積極性和創(chuàng)造性，并容易誘發(fā)忽視產(chǎn)品質(zhì)量的傾向；時(shí)間定額規(guī)定的過松，則起不到指導(dǎo)生產(chǎn)、促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展的積極作用?！鰰r(shí)間定額的組成●基本時(shí)間Tb：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(shí)間（包括切入、切出時(shí)間）●輔助時(shí)間Ta：為實(shí)現(xiàn)工藝過程必須進(jìn)行的輔助動作時(shí)間，如裝卸工件、啟停機(jī)床、改變切削用量及進(jìn)退刀等●布置工作地時(shí)間Ts：包括更換刀具、潤滑機(jī)床、清理切屑、收拾工具等?！裥菹⒑蜕硇枰獣r(shí)間Tr：工人在工作班內(nèi)，為恢復(fù)體力和滿足生理需要所需時(shí)間●準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間Te：如熟悉工藝文件、領(lǐng)取毛坯、安裝夾具、調(diào)整機(jī)床、發(fā)送成品等單件時(shí)間：成批生產(chǎn)時(shí)的單件計(jì)算時(shí)間定額：大量生產(chǎn)時(shí)的單件時(shí)間定額：■提高生產(chǎn)效率的工藝途徑●縮短基本時(shí)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(gè)表面加工基本時(shí)間重合（如多刀加工，多件加工等）。●縮短輔助時(shí)間

◆使輔助動作實(shí)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(shí)間與基本時(shí)間重疊（如采用多位夾具或多位工作臺，使工件裝卸時(shí)間與加工時(shí)間重疊；采用在線測量，使測量時(shí)間與加工時(shí)間重疊等）?！窨s短布置工作地時(shí)間（主要是減少換刀時(shí)間和調(diào)刀時(shí)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●縮短準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間

◆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)6.3.7工藝方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析設(shè)計(jì)工藝過程時(shí)，一般可擬定出幾種不同的方案，這些方案雖然都可以滿足加工質(zhì)量的要求，但從經(jīng)濟(jì)性來分析，它們的生產(chǎn)成本并不相同，因此，在給定的生產(chǎn)條件下要選擇最經(jīng)濟(jì)即成本最低的方案，這對企業(yè)積累資金和加快國家的工業(yè)建設(shè)有重大意義。對方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，其目的是求得最有利的工藝過程或加工方法，因此對各種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較時(shí)，并非準(zhǔn)確計(jì)算零件成本，而只需求出各種方案的相對值，即各種方案中相同的項(xiàng)目可略去不計(jì)。也就是說，若各個(gè)方案中的每個(gè)工序內(nèi)容均不相同，則應(yīng)全面進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較；若只有某些工序內(nèi)容不同，而其它均相同，則只就這些不同的工序進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較?！錾a(chǎn)成本與工藝成本

生產(chǎn)成本是制造一個(gè)零件或一臺產(chǎn)品需要的全部費(fèi)用。其中與完成工序直接有關(guān)的費(fèi)用稱為可變費(fèi)用（第一類費(fèi)用），也稱工藝成本，一般占生產(chǎn)成本的70％～75％。與完成工序無關(guān)而與整個(gè)車間的全部生產(chǎn)條件有關(guān)的費(fèi)用，稱為不變費(fèi)用（第二類費(fèi)用）。當(dāng)年產(chǎn)量在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，不變費(fèi)用基本上保持不變，因此零件或工序的全年工藝成本S為式中

V——每個(gè)零件的可變費(fèi)用（元/年）；

C——全年的不變費(fèi)用（元）；

N——生產(chǎn)綱領(lǐng)（件）。單個(gè)零件或工序的成本為NN■工藝方案的比較●兩種工藝方案投資、設(shè)備等相近，只有少數(shù)工序不同根據(jù)圖中曲線的交點(diǎn)確定臨界批量進(jìn)行比較●兩種工藝方案投資、設(shè)備等相差較大時(shí)不僅要考慮工藝成本，還要考慮投資的回收期限6.4加工余量及工序尺寸MachiningallowanceandProceduresizes

6.4.1加工余量6.4.2工序尺寸及其公差6.4.3工藝尺寸鏈6.4.1加工余量■加工余量加工過程中從加工表面切去材料層厚度。某一表面在某一工序（工步）中所切去的材料層厚度稱為工序（工步）余量。

對于包容表面：a）b）c）d）Zbab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。對于被包容表面：

零件從毛坯變?yōu)槌善非谐牧蠈涌偤穸确Q為總加工余量：

由于工序尺寸有公差，所以加工余量也必然要在一定范圍內(nèi)變化（余量公差）。相應(yīng)地，余量也有公稱余量（簡稱余量）、最大余量、最小余量、平均余量之稱：最大余量：最小余量：余量公差：余量公差等于本道工序尺寸公差與上道工序尺寸公差之和。平均余量：（被包容面）（包容面）余量公差：■加工余量的確定原則

確定加工余量的基本原則是：在保證加工余量的前提下，本工序的加工余量越小越好。

工件加工余量的大小，將直接影響工件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。例如加工余量太小時(shí)，不易去掉上道工序所遺留下來的表面缺陷及表面的相互位置誤差而造成廢品；加工余量太太時(shí)，會造成加工工時(shí)和材料的浪費(fèi)，甚至因余量太大而引起很大的切削熱和切削力，使工件產(chǎn)生變形，影響加工質(zhì)量。■影響加工余量的因素RyHaeaεb最小加工余量構(gòu)成影響本工序最小加工余量的因素主要包括以下兩個(gè)方面：●上工序的各種表面缺陷和誤差因素◆表面粗糙度Ry◆表面缺陷層（包括冷硬層、氧化層、裂紋等）Ha◆尺寸誤差Ta◆形位誤差ea以上這些由上道工序帶來的表面缺陷和誤差因素必須在本道工序中切除?！癖竟ば虻难b夾誤差εb此誤差除包括定位和夾緊誤差外，還包括夾具本身的制造誤差，其大小為三者的向量和。它將直接影晌被加工表面與刀具的相對位置，因此有可能因余量不足而造成廢品，所以必須給予余量補(bǔ)償。空間偏差與裝夾誤差在空間是有不同方向的，二者對加工余量的影響應(yīng)該是向量和。（平面加工，單邊余量）（孔、軸加工，雙邊余量）■加工余量的確定方法●計(jì)算法以前述公式為基礎(chǔ)，通過計(jì)算確定加工余量。該種方法比較準(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，目前應(yīng)用較少。應(yīng)用前述公式時(shí)應(yīng)根據(jù)工序的具體情況靈活處理：在車床上以頂尖裝夾車外圓：浮動鏜刀塊鏜孔：無心磨床磨外圓：研磨、拋光平面：●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?？紤]到廢品率的因素，此法給出的加工余量一般偏保守，多用于單件小批生產(chǎn)?！癫楸矸ɡ酶鞣N手冊（如《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》）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，比較接近實(shí)際，生產(chǎn)上應(yīng)用較多。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(diǎn)在應(yīng)用時(shí)需加以注意。6.4.2工序尺寸及其公差考慮到加工的需要，在工序簡圖或工藝規(guī)程中經(jīng)常要標(biāo)注出一些加工時(shí)必要的尺寸，稱為工序尺寸，其公差稱為工序尺寸公差。零件的加工過程，是通過切削加工去除材料，使毛坯逐步變?yōu)槌善返倪^程。在加工過程中，各工序的工序尺寸及工序的加工余量要根據(jù)具體的工序特點(diǎn)事先確定出來（其中一些在零件圖上是反映不出來的），這是制訂工藝規(guī)程的重要工作內(nèi)容之一。確定工序尺寸及其公差時(shí)主要分以下三種情況。

工序尺寸公差按入體原則標(biāo)注：對包容面下偏差為零；對被包容面上偏差為零。毛坯尺寸的制造公差則取雙向布置?！龉ば蚧鶞?zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合●

確定各工序加工余量；●

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；●

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；●

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（極限偏差）；●

毛坯余量及公差通常根據(jù)毛坯類型、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、制造方法等由毛坯圖給出，故第1工序余量由計(jì)算確定。主軸孔工序尺寸及公差的確定鉸孔

0.11007Ra0.8

精鏜0.5100-0.1=99.98Ra1.6半精鏜2.499.9-0.5=99.410Ra3.2

粗鏜5

99.4-2.4=9712Ra6.3毛坯孔100-8=92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：某車床主軸箱箱體主軸孔的設(shè)計(jì)要求為，表面粗糙度，在成批生產(chǎn)的條件下其工藝路線為“粗鏜→半精鏜→精鏜→鉸孔”，試確定加工余量和工序尺寸。查出各工序的加工余量和各種加工方法的經(jīng)濟(jì)精度，然后從最后一道工序開始，由加工余量確定工序基本尺寸，按入體原則確定工序尺寸的公差（極限偏差）?！龉ば蚧鶞?zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合在加工過程中，有時(shí)出于定位、加工、測量或調(diào)整方便等考慮，將零件圖上的尺寸改變注法，由此而引起的工序尺寸計(jì)算，又稱為尺寸換算。它是由設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而造成的，因此這種工序尺寸只牽涉基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換而不涉及余量，可用工藝尺寸鏈來計(jì)算（詳見下一小節(jié)）。■孔系坐標(biāo)尺寸孔系的坐標(biāo)尺寸通常在零件圖上已標(biāo)注清楚，但未標(biāo)注清楚的，就要根據(jù)有關(guān)條件計(jì)算孔系的坐標(biāo)尺寸，這也屬于解工藝尺寸鏈問題。6.4.3工藝尺寸鏈■尺寸鏈及其分類在計(jì)算工序尺寸以及機(jī)械裝配工作中，為保證加工、裝配和使用的質(zhì)量，經(jīng)常要對一些相互關(guān)聯(lián)的尺寸、公差和技術(shù)要求進(jìn)行分析和計(jì)算，為使計(jì)算工作簡化，可采用尺寸鏈原理。

將相互關(guān)聯(lián)的尺寸從零件或部件中抽出來，按一定順序構(gòu)成的封閉尺寸圖形，稱為尺寸鏈?！窆に嚦叽珂溤诩庸み^程中，由同一零件有關(guān)工序尺寸所形成的尺寸鏈?！裱b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a1a2a0A1A2A0b)c)A1A2A0a)ABC0.05A0.1C裝配尺寸鏈■尺寸鏈的組成尺寸鏈中的每一個(gè)尺寸稱為尺寸鏈的環(huán)。環(huán)又分為封閉環(huán)和組成環(huán)，而組成環(huán)又有增環(huán)和減環(huán)之分?！穹忾]環(huán)

其尺寸是在機(jī)器裝配或零件加工中間接得到的。封閉環(huán)在一個(gè)線性尺寸鏈中只有一個(gè)?！窠M成環(huán)

在尺寸鏈中，除封閉環(huán)以外，其它環(huán)均為組成環(huán)，它是在加工中直接得到的尺寸，將直接影響封閉環(huán)尺寸的大小。

◆增環(huán)

若組成環(huán)尺寸增大（或減小），使得封閉環(huán)尺寸也增大（或減小），則此組成環(huán)稱為增環(huán)。

◆減環(huán)

若組成環(huán)尺寸增大（或減?。?，使得封閉環(huán)尺寸減?。ɑ蛟龃螅?，則此組成環(huán)稱為減環(huán)。尺寸鏈中環(huán)的符號表示：封閉環(huán)：通常用字母加腳標(biāo)“0”表示，如A0、B0等。增環(huán)：用字母加腳標(biāo)“1”、“2”等表示，字母上冠以“→”。例如、等。減環(huán)：用字母加腳標(biāo)“1”、“2”等表示，字母上冠以“←”。例如、等。按環(huán)的空間排列位置分：◆線性尺寸鏈◆平面尺寸鏈◆空間尺寸鏈按環(huán)的幾何特征分：◆長度尺寸鏈◆角度尺寸鏈■尺寸鏈的基本計(jì)算公式尺寸鏈的基本計(jì)算公式用來建立尺寸鏈的封閉環(huán)與組成環(huán)的基本尺寸、公差、極限偏差等參數(shù)之間的關(guān)系。根據(jù)不同的生產(chǎn)類型和工藝特點(diǎn)，處理上述關(guān)系的方法主要有兩種：◆極值法（極大極小法）從各環(huán)尺寸的極限影響來考慮?！舾怕史ㄒ愿鳝h(huán)尺寸出現(xiàn)各種值的概率為基礎(chǔ)進(jìn)行考慮。

本課只討論應(yīng)用較多的極值法?！窕境叽缡街?/p>

n——包括封閉環(huán)在內(nèi)的總環(huán)數(shù)；

m——增環(huán)的個(gè)數(shù)。

封閉環(huán)的基本尺寸等于所有增環(huán)的基本尺寸之和減去所有減環(huán)的基本尺寸之和。●極限偏差

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。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。●極限尺寸

封閉環(huán)的最大極限尺寸等于所有增環(huán)的最大極限尺寸之和減去所有減環(huán)的最小極限尺寸之和。封閉環(huán)的最小極限尺寸等于所有增環(huán)的最小極限尺寸之和減去所有減環(huán)的最大極限尺寸之和?！窆?/p>

封閉環(huán)公差等于所有組成環(huán)的公差之和。應(yīng)用尺寸鏈原理解決加工和裝配工藝問題時(shí)，經(jīng)常碰到以下三種情況：◆已知組成環(huán)求封閉環(huán)的正計(jì)算問題；◆已知封閉環(huán)求各組成環(huán)的反計(jì)算問題；◆已知封閉環(huán)和部分組成環(huán)求其它組成環(huán)的中間計(jì)算問題?！窆に嚮鶞?zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)的工藝尺寸計(jì)算■幾種常見工藝尺寸鏈問題的計(jì)算工藝尺寸鏈?zhǔn)纠齜)c)a)A1A2A0a1a2a0A1A2A0ABC0.05A0.1C【例1】圖示工件的，以底面A定位，加工臺階面B，保證尺寸，試確定工序尺寸A2。工藝尺寸鏈?zhǔn)纠齜)c)a)A1A2A0a1a2a0A1A2A0ABC0.05A0.1C解：本尺寸鏈中，A0為封閉環(huán)，A1和A2是組成環(huán)，其中A1為增環(huán)，A2為減環(huán)。由及得：故工序尺寸測量尺寸鏈?zhǔn)纠鼳2

【例2】右圖所示零件，尺寸A0不好測量，改測尺寸A2

，試問A2應(yīng)在什么范圍內(nèi)A0才是合格的？

解：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)。由新建立的尺寸鏈可解出：●工序基準(zhǔn)是尚待加工的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)D1

D2xHR1R2xH①拉內(nèi)孔至；②插鍵槽，保證尺寸x；試確定尺寸x的大小及公差。③熱處理解：建立尺寸鏈如圖所示，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磨內(nèi)孔至，同時(shí)保證尺寸。

a）b）鍵槽加工尺寸鏈【例3】鍵槽加工過程如下：D1xD2H1討論：在前例中，認(rèn)為鏜孔與磨孔同軸，實(shí)際上存在偏心。若兩孔同軸度公差為φ0.05，即兩孔軸心偏心為e=±0.025。將偏心

e作為組成環(huán)加入尺寸鏈重新計(jì)算可得

a）b）鍵槽加工尺寸鏈H20.0250.025R1xHR2e●表面淬火、滲碳、鍍層的工藝尺寸計(jì)算【例4】圖示偏心零件，表面A要求滲碳處理，滲碳層深度規(guī)定為0.5～0.8mm。與此有關(guān)的加工過程如下：

解：R2R1H1H0b)滲碳層深度尺寸換算a)A1）精車A面，保證直徑；3）精磨A面保證直徑尺寸，同時(shí)保證規(guī)定的滲碳層深度。D2H0H12）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。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作業(yè)：6-10、6-116.5機(jī)械裝配工藝規(guī)程設(shè)計(jì)Mechanicalassemblyprocessplanningdesign6.5.1機(jī)械裝配的基本內(nèi)容6.5.2機(jī)械裝配精度6.5.3保證機(jī)械裝配精度的工藝方法6.5.4裝配工藝規(guī)程的制訂6.5.1機(jī)械裝配的基本內(nèi)容按規(guī)定的技術(shù)要求，將零件、組件和部件進(jìn)行配合和聯(lián)接，使之成為半成品或成品的工藝過程稱為裝配。裝配是機(jī)械制造中的后期工作，是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?！鰴C(jī)械裝配●零件組成機(jī)器的最小單元●套件在一個(gè)基準(zhǔn)件上裝上若干個(gè)零件●組件在一個(gè)基準(zhǔn)件上裝上若干個(gè)套件及零件（組裝）●部件在一個(gè)基準(zhǔn)件上裝上若干個(gè)組件、套件、零件（部裝）●機(jī)器在一個(gè)基準(zhǔn)件上裝上若干個(gè)部件、組件、套件、零件（總裝）■機(jī)械裝配的基本作業(yè)●清洗目的是去除零件表面或部件中的油污及機(jī)械雜質(zhì)●聯(lián)接將兩個(gè)以上的零件結(jié)合在一起●校正、調(diào)整與配作校正就是在裝配過程中通過找正、找平及相應(yīng)的調(diào)整工作來確定相關(guān)零件的相互位置關(guān)系；調(diào)整就是調(diào)節(jié)相關(guān)零件的相互位置；配作是指在裝配過程中的配鉆、配鉸、配刮、配磨等●平衡對有關(guān)旋轉(zhuǎn)零件進(jìn)行平衡●驗(yàn)收、試驗(yàn)根據(jù)其質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行■機(jī)械裝配精度●尺寸精度●位置精度●運(yùn)動精度●接觸精度機(jī)器的質(zhì)量是通過裝配質(zhì)量最終得以保證的。影響裝配精度的因素回轉(zhuǎn)臺床鞍升降臺αPα0αTαRαS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◆零件的加工精度（與多個(gè)零件精度有關(guān)，右圖）◆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

◆工人的裝配技術(shù)8.1.2機(jī)械裝配工藝過程■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(gè)獨(dú)立的裝配單元。裝配單元通?？蓜澐譃槲鍌€(gè)等級，即零件、套件、組件、部件和機(jī)器。

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機(jī)械裝配系統(tǒng)示意圖套件和組件示例a）套件b）組件8.1.3機(jī)械裝配的組織形式及特點(diǎn)●流水線裝配線●自動裝配線●變節(jié)奏流水裝配●固定流水裝配●固定裝配移動裝配固定裝配生產(chǎn)規(guī)模裝配方法與組織形式自動化程度特點(diǎn)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(gè)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(fèi)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(fèi)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(fèi)用昂貴裝配組織形式的選擇與比較

8.2裝配方法與裝配尺寸鏈AssemblingMethodsandAssemblingDimensionChain8.2.1達(dá)到裝配精度的裝配方法8.2.2裝配尺寸鏈8.2.1達(dá)到裝配精度的裝配方法裝配方法工藝特點(diǎn)

適用范圍常用裝配方法及其適用范圍完全互換法①配合件公差之和小于/等于規(guī)定裝配公差；②裝配操作簡單；便于組織流水作業(yè)和維修工作大批量生產(chǎn)中零件數(shù)較少、零件可用加工經(jīng)濟(jì)精度制造者，或零件數(shù)較多但裝配精度要求不高者大數(shù)互換法①配合件公差平方和的平方根小于/等于規(guī)定的裝配公差；②裝配操作簡單，便于流水作業(yè)；③會出現(xiàn)極少數(shù)超差件大批量生產(chǎn)中零件數(shù)略多、裝配精度有一定要求，零件加工公差較完全互換法可適當(dāng)放寬；完全互換法適用產(chǎn)品的其它一些部件裝配分組選配法①零件按尺寸分組，將對應(yīng)尺寸組零件裝配在一起；②零件誤差較完全互換法可以大數(shù)倍適用于大批量生產(chǎn)中零件數(shù)少、裝配精度要求較高又不便采用其它調(diào)整裝置的場合修配法預(yù)留修配量的零件，在裝配過程中通過手工修配或機(jī)械加工，達(dá)到裝配精度用于單件小批生產(chǎn)中裝配精度要求高的場合調(diào)節(jié)法裝配過程中調(diào)整零件之間的相互位置，或選用尺寸分級的調(diào)整件，以保證裝配精度動調(diào)整法多用于對裝配間隙要求較高并可以設(shè)置調(diào)整機(jī)構(gòu)的場合；靜調(diào)整法多用于大批量生產(chǎn)中零件數(shù)較多、裝配精度要求較高的場合8.2.2裝配尺寸鏈■裝配尺寸鏈的建立●

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?！?/p>

裝配尺寸鏈查找方法取封閉環(huán)兩端的零件為起點(diǎn)，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(gè)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)?！鲅b配尺寸鏈組成的最短路線（最少環(huán)數(shù)）原則組成裝配尺寸鏈時(shí)，應(yīng)使整個(gè)尺寸鏈的總環(huán)數(shù)越少越好，以使累積誤差最小?！鲅b配尺寸鏈組成的一件一環(huán)原則組成裝配尺寸鏈時(shí)，應(yīng)使每個(gè)有關(guān)零件只有一個(gè)尺寸列人裝配尺寸鏈。相應(yīng)地，應(yīng)將直接連接兩個(gè)裝配基準(zhǔn)面間的那個(gè)位置尺寸或位置關(guān)系標(biāo)注在零件圖上?！鲅b配尺寸鏈的完全互換法（極值法）●裝配尺寸鏈的正計(jì)算●裝配尺寸鏈的反計(jì)算——封閉環(huán)公差的分配◆當(dāng)組成環(huán)是標(biāo)準(zhǔn)尺寸時(shí)（如軸承寬度，擋圈的厚度等），其公差大小和分布位置為確定值?！裟骋唤M成環(huán)是不同裝配尺寸鏈公共環(huán)時(shí)，其公差大小和位置根據(jù)對其精度要求最嚴(yán)的那個(gè)尺寸鏈確定?！粼诖_定各待定組成環(huán)公差大小時(shí)，可根據(jù)具體情況選用不同的公差分配方法，如等公差法，等精度法或按實(shí)際加工可能性分配法等。◆各組成環(huán)公差帶位置按入體原則標(biāo)注，但要保留一環(huán)作“協(xié)調(diào)環(huán)”，協(xié)調(diào)環(huán)公差帶的位置由裝配尺寸鏈確定。協(xié)調(diào)環(huán)通常選易于制造并可用通用量具測量的尺寸。解：A2A3A1A5A4A0齒輪與軸部件裝配

圖示齒輪部件，齒輪空套在軸上，要求齒輪與擋圈的軸向間隙為0.1～0.35。已知各零件有關(guān)的基本尺寸為：A1=30,A2=5,A3=43,（標(biāo)準(zhǔn)件），A5=5。用完全互換法裝配，試確定各組成環(huán)的偏差?！纠?】①建立裝配尺寸鏈②確定各組成環(huán)的公差：按等公差法計(jì)算，各組成環(huán)公差為：

T1=T2=T3=T4=T5=（0.35-0.1）/5=0.05mm

考慮加工難易程度，進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整（A4公差不變），得到：T4=0.05mm,T1=0.06mm,T3=0.1mm,T2=T5=0.02mm，，

A2A3A1A5A4A0齒輪與軸部件裝配

③確定各組成環(huán)的偏差：取A5為協(xié)調(diào)環(huán)。A4為標(biāo)準(zhǔn)尺寸，公差帶位置確定：除協(xié)調(diào)環(huán)以外各組成環(huán)公差按入體標(biāo)注：根據(jù)中間計(jì)算法計(jì)算協(xié)調(diào)環(huán)偏差，得到：EI5=-0.12mm,ES5=-0.1mm。最后可確定：■裝配尺寸鏈的不完全互換法（概率法、大數(shù)互換法）考慮到裝配尺寸鏈的各環(huán)同時(shí)出現(xiàn)極值的概率很小，為擴(kuò)大各環(huán)的制造公差，降低制造成本，經(jīng)常按概率法處理裝配尺寸鏈。若按等公差法分配各組成環(huán)的公差，則未調(diào)整的各組成環(huán)公差為：顯然，這比極值法分配的公差要寬，降低了制造成本，但有可能帶來一些不合格的裝配制品。為處理這些廢品，也需要一定的費(fèi)用。因此，必要時(shí)要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算?！鲅b配尺寸鏈的分組選配法

將組成環(huán)公差按完全互換法求得后，放大n倍，使之達(dá)到經(jīng)濟(jì)公差的數(shù)值。然后，按此數(shù)值加工零件，再將加工所得的零件按尺寸大小分成n組。最后，將對應(yīng)組的零件裝配在一起?！纠?】活塞與活塞銷在冷態(tài)裝配時(shí)，要求有0.0025～0.0075mm的過盈量。若活塞銷孔與活塞銷直徑的基本尺寸為28mm，加工經(jīng)濟(jì)公差為0.01mm?，F(xiàn)采用分組選配法進(jìn)行裝配，試確定活塞銷孔與活塞銷直徑分組數(shù)目和分組尺寸?；钊c活塞銷組件圖解:①建立裝配尺寸鏈③確定各尺寸：若活塞銷直徑定為，將其分為4組，解圖示尺寸鏈，可求得活塞銷孔與之對應(yīng)的分組尺寸如下：A1（活塞銷直徑）A2（銷孔直徑）A0活塞銷與活塞銷孔組成的裝配尺寸鏈組號1234

活塞銷直徑活塞銷孔直徑②確定分組數(shù)：組成環(huán)的公差為0.0025mm，經(jīng)濟(jì)公差為0.01mm，可確定分組數(shù)為4?！鲅b配尺寸鏈的修配法采用修配法時(shí)，裝配尺寸鏈中各尺寸均按經(jīng)濟(jì)公差制造，但留出一個(gè)尺寸做修配環(huán)。通常選容易修配加工，且對其它尺寸鏈沒有影響的尺寸作修配環(huán)。車床主軸中心線與尾座套筒中心線等高裝配尺寸鏈A1A0A2A3■裝配尺寸鏈的調(diào)節(jié)法調(diào)節(jié)法與修配法相似，尺寸鏈各組成環(huán)按經(jīng)濟(jì)精度加工，由此引起的封閉環(huán)超差，通過調(diào)節(jié)某一零件的位置或?qū)δ骋唤M成環(huán)（調(diào)節(jié)環(huán)）的更換來補(bǔ)償。常用的調(diào)節(jié)法有三種：可動調(diào)節(jié)法，固定調(diào)節(jié)法和誤差抵消調(diào)節(jié)法。可動調(diào)節(jié)法1—調(diào)節(jié)套筒2—調(diào)節(jié)螺釘3—楔條4—調(diào)節(jié)螺釘5—絲杠螺母6—絲杠a）b）c）●

可動調(diào)節(jié)法A0A2A1AK固定調(diào)節(jié)法通過更換不同尺寸的調(diào)節(jié)件來達(dá)到裝配精度。采用固定調(diào)節(jié)法的關(guān)鍵是確定調(diào)節(jié)件的分級和各級調(diào)節(jié)件的尺寸大小?！?/p>

固定調(diào)節(jié)法●

誤差補(bǔ)償調(diào)節(jié)法在裝配時(shí)，根據(jù)尺寸鏈中某些組成環(huán)誤差的方向作定向裝配，使各組成環(huán)的誤差方向合理配置，以達(dá)到互相抵消的目的。這種方法在機(jī)床裝配中應(yīng)用較多，如裝配機(jī)床主軸時(shí)，通過調(diào)整前后軸承的徑向圓跳動方向來控制主軸錐孔的徑向跳動；在滾齒機(jī)工作臺分度蝸輪的裝配中，采用調(diào)整兩者偏心方向來抵消誤差，提高裝配精度。8.3裝配工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)DesignofAssemblingProcedure8.3.1裝配工藝規(guī)程的制定原則8.3.2裝配工藝規(guī)程的內(nèi)容與制定步驟8.3.1裝配工藝規(guī)程的制定原則■裝配工藝規(guī)程及其重要性用文件的形式將裝配內(nèi)容、順序、操作方法和檢驗(yàn)項(xiàng)目等規(guī)定下來，作為指導(dǎo)裝配工作和組織裝配生產(chǎn)的依據(jù)的技術(shù)文件，稱為裝配工藝規(guī)程。裝配工藝規(guī)程是指導(dǎo)裝配工作的技術(shù)文件，也是進(jìn)行裝配生產(chǎn)計(jì)劃及技術(shù)準(zhǔn)備的主要依據(jù)。對于設(shè)計(jì)或改建一個(gè)機(jī)器制造廠，它是設(shè)計(jì)裝配車間的基本文件之一。它對于保證裝配質(zhì)量、提高裝配生產(chǎn)效率、減輕工人勞動強(qiáng)度以及降低生產(chǎn)成本等都有重要的作用?！鲋贫ㄑb配工藝規(guī)程的基本原則●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