《工藝規(guī)程設(shè)計(jì)》PPT課件

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1、（時(shí)間：4次課，8學(xué)時(shí)） n教學(xué)目標(biāo)：n本章在介紹基礎(chǔ)知識(shí)和基本術(shù)語(yǔ)的基礎(chǔ)上，按照制訂零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的步驟，介紹零件的工藝性分析、毛坯的選擇、工藝路線的擬訂、加工余量的確定、工序尺寸及其公差的確定等內(nèi)容。n要求通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，初步理解和掌握零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂原則、步驟和方法。 n教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：n工藝路線的擬定n工序尺寸及其公差的確定n工藝尺寸鏈的建立與解算 n案例導(dǎo)入：n要加工如圖3.1所示帶鍵槽的軸，應(yīng)選什么毛坯；怎樣選擇粗、精基準(zhǔn)；加工順序、加工余量、切削用量怎么確定；應(yīng)該加工幾次；每次加工的工序尺寸怎么確定。 n圖3.1 階梯軸 n3.1 概 述n3.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程

2、設(shè)計(jì)n3.3 工藝尺寸鏈n3.4 計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)n3.5 實(shí) 訓(xùn)n3.6 習(xí) 題 n3.1.1 生產(chǎn)過(guò)程和工藝過(guò)程n3.1.2 工藝過(guò)程的組成n3.1.3 機(jī)械制造生產(chǎn)類(lèi)型及其工藝特點(diǎn)n3.1.4 工藝規(guī)程 n機(jī)械加工工藝過(guò)程是采用各種機(jī)械加工方法，直接用于改變毛坯的形狀、尺寸、表面粗糙度以及力學(xué)物理性能，使之成為合格零件的全部過(guò)程。n規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程的工藝文件稱(chēng)為機(jī)械加工工藝規(guī)程。n工藝規(guī)程設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過(guò)程的中間環(huán)節(jié)，是企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的核心，也是進(jìn)行生產(chǎn)管理的重要依據(jù)，其設(shè)計(jì)的好壞對(duì)保證加工質(zhì)量、提高加工效率、降低加工成本具有決定的意義，必須給予充分的重視。 n機(jī)械產(chǎn)品

3、制造時(shí)，將原材料或半成品變?yōu)楫a(chǎn)品的各有關(guān)勞動(dòng)過(guò)程的總和，稱(chēng)為生產(chǎn)過(guò)程。n它包括：生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作（如產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)和專(zhuān)用工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造、各種生產(chǎn)資料及生產(chǎn)組織等方面的準(zhǔn)備工作）；原材料及半成品的驗(yàn)收、保管、運(yùn)輸；毛坯制造；零件加工（含熱處理）；產(chǎn)品的裝配、調(diào)試、檢測(cè)、以及油漆和包裝等。 n在生產(chǎn)過(guò)程中凡直接改變生產(chǎn)對(duì)象的尺寸、形狀、性能(包括物理性能、化學(xué)性能、機(jī)械性能等)以及相對(duì)位置關(guān)系的過(guò)程，統(tǒng)稱(chēng)為工藝過(guò)程。n工藝過(guò)程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、裝配等工藝過(guò)程，本課程只研究機(jī)械加工工藝過(guò)程和裝配工藝過(guò)程，鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理等工藝過(guò)程是材料成型技術(shù)課

4、程的研究對(duì)象。n工藝過(guò)程是生產(chǎn)過(guò)程的重要組成部分，其中零件的加工是通過(guò)采取合理有序的各種加工方法，逐步地改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性能使其成為合格零件的過(guò)程，稱(chēng)之為加工工藝過(guò)程。 n機(jī)械加工工藝過(guò)程由按一定順序排列的若干個(gè)工序組成，而每一個(gè)工序又可細(xì)分為安裝、工位、工步和走刀。 n 1工序n工序是機(jī)械加工工藝過(guò)程的基本單元，是指在一個(gè)工作地點(diǎn)，由一個(gè)或一組工人對(duì)一個(gè)或同時(shí)對(duì)數(shù)個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程。工作地點(diǎn)、操作工人、加工對(duì)象和連續(xù)作業(yè)構(gòu)成了工序的四個(gè)要素，若其中任一要素發(fā)生變更，即成為另一工序。工序是組成工藝過(guò)程的基本單元，也是編制生產(chǎn)計(jì)劃和進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算的最基本的單元。 n

5、零件的工藝過(guò)程是由一系列工序組成。零件材料、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、精度要求、技術(shù)條件、生產(chǎn)類(lèi)型、工廠的具體生產(chǎn)條件是設(shè)計(jì)零件過(guò)程的主要依據(jù)。n如圖3.1所示的階梯軸，因不同的生產(chǎn)批量，就有不同的工藝過(guò)程：n（1）單件生產(chǎn)時(shí)的加工過(guò)程為：車(chē)端面，鉆中心孔，車(chē)外圓，切退刀槽和倒角；銑鍵槽；磨外圓；去毛刺。n（2）大量生產(chǎn)時(shí)的加工過(guò)程為：銑端面，鉆中心孔；車(chē)一端外圓，切退刀槽和倒角；車(chē)另一端外圓，切槽和倒角；銑鍵槽；磨外圓；去毛刺。 n 2安裝n在一道工序中，工件可能被裝夾一次或多次，才能完成加工。工件每經(jīng)一次裝夾后所完成的那部分工序內(nèi)容稱(chēng)為安裝。如階梯軸大批量生產(chǎn)時(shí)兩道工序，均需經(jīng)過(guò)兩次安裝才能完成。 n 3

6、工位n為減少工件裝夾的次數(shù)，常采用各種回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)夾具或移動(dòng)夾具，使工件在一次裝夾中，先后處于幾個(gè)不同的位置進(jìn)行加工。在每一次裝夾中，工件在機(jī)床上所占據(jù)的每一個(gè)位置，稱(chēng)為一個(gè)工位。如圖3.2為在有分度裝置的鉆模上加工零件上的四個(gè)孔，工件在機(jī)床上先后占據(jù)四個(gè)不同的位置，即裝卸、鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔，稱(chēng)為四個(gè)工位。 n圖3.2 多工位加工 n 4.工步n工步是指在工件被加工表面、加工工具和切削用量都不變的情況下，所連續(xù)完成的那部分工序，其中任一因素改變后，即構(gòu)成新的工步。工步是工序的主要組成部分。一個(gè)工序可以有幾個(gè)工步。 n 5走刀n切削工具在被加工表面上移動(dòng)一次，切下一層金屬的過(guò)程稱(chēng)為走刀。如零

7、件被加工表面的加工余量較大，則在一個(gè)工步中要分幾次走刀。 n機(jī)械產(chǎn)品的制造過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜過(guò)程，需要經(jīng)過(guò)一系列的加工過(guò)程和裝配過(guò)程才能完成。盡管各種機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、精度要求等相差很大，但它們的制造工藝則存在著許多共同的特征，這些共同的特征取決于產(chǎn)品的生產(chǎn)類(lèi)型和生產(chǎn)綱領(lǐng)。n 1.生產(chǎn)綱領(lǐng)n生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)根據(jù)市場(chǎng)需求和自身的生產(chǎn)能力決定的在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)產(chǎn)品的產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。計(jì)劃期常定為一年，所以生產(chǎn)綱領(lǐng)也常稱(chēng)為年產(chǎn)量。 n 2.生產(chǎn)類(lèi)型n生產(chǎn)組織管理類(lèi)型（簡(jiǎn)稱(chēng)生產(chǎn)類(lèi)型）是企業(yè)（或車(chē)間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化程度的分類(lèi)。劃分生產(chǎn)類(lèi)型的根據(jù)是該工廠的生產(chǎn)綱領(lǐng)。生產(chǎn)批量則是指每一次投入或產(chǎn)出的

8、同一種產(chǎn)品（或零件）的數(shù)量。生產(chǎn)批量可根據(jù)零件的年產(chǎn)量及一年中的生產(chǎn)批數(shù)計(jì)算確定。一年的生產(chǎn)批數(shù)根據(jù)用戶的需要、零件的特征、流動(dòng)資金的周轉(zhuǎn)、倉(cāng)庫(kù)容量等具體確定的。n生產(chǎn)類(lèi)型的具體劃分可根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和零件的特征或工作地每月?lián)?fù)的工序數(shù)確定。表3.1給出了各種生產(chǎn)類(lèi)型的劃分。 n工藝特征n生產(chǎn)類(lèi)型不同，產(chǎn)品和零件的制造工藝、所用設(shè)備及工藝裝備、采取的技術(shù)措施、達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果等也不同。各種生產(chǎn)類(lèi)型的工藝特征見(jiàn)表3.2。n在制訂零件機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，應(yīng)先確定生產(chǎn)類(lèi)型，再分析該生產(chǎn)類(lèi)型的工藝特征，以使所制訂的工藝規(guī)程正確合理。 n工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品和零部件制造工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件，它是指

9、導(dǎo)工人進(jìn)行生產(chǎn)和企業(yè)生產(chǎn)部門(mén)、物質(zhì)供應(yīng)部門(mén)組織生產(chǎn)和物質(zhì)供應(yīng)的重要技術(shù)依據(jù)。n在具體的生產(chǎn)條件下，確定最合理或較合理的制造過(guò)程、方法，并按規(guī)定的形式寫(xiě)成工藝文件，指導(dǎo)制造過(guò)程。企業(yè)沒(méi)有工藝規(guī)程就無(wú)法有效地組織生產(chǎn)。 n工藝規(guī)程是制造過(guò)程的紀(jì)律性文件。工藝規(guī)程一旦制定實(shí)施，一切生產(chǎn)人員都不得違反。但在執(zhí)行的過(guò)程中可根據(jù)實(shí)施的效果，對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行修改和補(bǔ)充。這是一項(xiàng)嚴(yán)肅認(rèn)真的工作，必須經(jīng)過(guò)充分的討論和嚴(yán)格的審批手續(xù)。工藝規(guī)程自身也在不斷的修改補(bǔ)充中更加合理、完善，對(duì)生產(chǎn)起到更好的指導(dǎo)作用。 n 1工藝規(guī)程的作用n (1）工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件 合理的工藝規(guī)程是依據(jù)工藝?yán)碚摵捅匾墓に囋囼?yàn)

10、而制訂的。 n (2）工藝規(guī)程是生產(chǎn)組織和管理工作的基本依據(jù) 在生產(chǎn)管理中，產(chǎn)品投產(chǎn)前原材料及毛坯的供應(yīng)、通用工藝裝備的準(zhǔn)備、機(jī)械負(fù)荷的調(diào)整、專(zhuān)用工藝裝備的設(shè)計(jì)和制造、作業(yè)計(jì)劃的編排、勞動(dòng)力的組織，以及生產(chǎn)成本的核算等，都是以工藝規(guī)程作為基本依據(jù)的。n (3）工藝規(guī)程是新建或擴(kuò)建工廠或車(chē)間的基本資料 在新建或擴(kuò)建工廠或車(chē)間時(shí)，只有依據(jù)工藝規(guī)程和生產(chǎn)綱領(lǐng)才能正確確定生產(chǎn)所需要的機(jī)床和其它設(shè)備的種類(lèi)、規(guī)格和數(shù)量；確定車(chē)間的面積、機(jī)床的布置、生產(chǎn)工人的工種、等級(jí)及數(shù)量以及輔助部門(mén)的安排等。 n 2制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則n工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的原則是：在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量提高生產(chǎn)率和降低成本。應(yīng)

11、在充分利用本企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，盡可能采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，并保證有良好的勞動(dòng)條件。工藝規(guī)程應(yīng)做到正確、完整、統(tǒng)一和清晰，所用術(shù)語(yǔ)、符號(hào)、計(jì)量 單位、編號(hào)等都要符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。 n 3制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程所需的原始資料n制訂零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，必須具備下列原始資料：n產(chǎn)品的裝配圖和零件圖；n產(chǎn)品的驗(yàn)收質(zhì)量和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；n產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)；n零件毛坯的生產(chǎn)條件或協(xié)作關(guān)系；n工廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件和資料；n國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品的生產(chǎn)情況（產(chǎn)品的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)）。 n 4制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的步驟及內(nèi)容n在掌握上述資料的基礎(chǔ)上，可以開(kāi)始制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程，具體的方法和步驟如下：n（1）分析零件工作圖和

12、產(chǎn)品裝配圖；n（2）對(duì)零件圖和裝配圖進(jìn)行工藝審查；n（3）根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)確定零件的生產(chǎn)類(lèi)型； n（4）確定毛坯的種類(lèi)及其制造方法； n（5）選擇定位基準(zhǔn)；n（6）擬定工藝路線 n（7）確定各工序所用機(jī)床設(shè)備和工藝裝備(含刀具、夾具、量具、輔具等)，對(duì)需要改裝或重新設(shè)計(jì)的專(zhuān)用工藝裝備要提出設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。n（8）確定各工序的余量，計(jì)算工序尺寸和公差。n（9）確定各工序的切削用量和時(shí)間定額。n（10）確定各工序的技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法；n（11）進(jìn)行方案對(duì)比和經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析，確定最佳工藝方案；n（12）按要求規(guī)范填寫(xiě)工藝文件。 n 3.2.1 零件的工藝分析n 3.2.2 毛坯的選擇n 3.2.3 定位

13、基準(zhǔn)的選擇n 3.2.4 工藝路線的擬訂n 3.2.5 加工余量的確定n 3.2.6 工序尺寸及其公差的確定n 3.2.7 機(jī)床及工藝裝備的選擇n 3.2.8 確定切削用量和時(shí)間定額n 3.2.9 工藝方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析n 3.2.10 工藝規(guī)程文件 n機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)時(shí)間性很強(qiáng)的工作，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要綜合考慮零件的材料、結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)類(lèi)型、現(xiàn)有的加工條件等因素，制定出一個(gè)最為合理的工藝過(guò)程并以技術(shù)文件的形式規(guī)定下來(lái)，用于指導(dǎo)生產(chǎn)。n總的要求，就是要在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量提高生產(chǎn)率和降低成本。下面按照機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行介紹。 n零件圖是制訂工藝規(guī)程最主要的原始資料。在

14、制訂工藝規(guī)程時(shí)，首先必須對(duì)零件圖進(jìn)行認(rèn)真分析。為了更深刻理解零件結(jié)構(gòu)上的特征和技術(shù)要求，通常還需要研究產(chǎn)品的總裝配圖、部件裝配圖以及驗(yàn)收標(biāo)淮，從中了解零件的功用和相關(guān)零件的配合，以及主要技術(shù)要求制訂的依據(jù)等。對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后及時(shí)提出修改意見(jiàn)，是制訂工藝規(guī)程時(shí)的一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)工作。對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，主要包括以下兩個(gè)方面。 n 1.零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析n零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在能滿足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。它包括零件的整個(gè)工藝過(guò)程的工藝性，涉及的面很廣，具有綜合性。而且在不同的生產(chǎn)類(lèi)型和生產(chǎn)條件下，同樣的結(jié)構(gòu)，制造的可能性和經(jīng)濟(jì)性可能不同，因此必須根據(jù)具體的

15、生產(chǎn)類(lèi)型和生產(chǎn)條件，全面、具體、綜合地分析其結(jié)構(gòu)工藝性。表3.3列出了一些零件機(jī)械加工工藝性對(duì)比的例子，供參考。 n 2零件的技術(shù)要求分析n零件技術(shù)要求包括下列幾個(gè)方面：n（1）加上表面的尺寸精度；n（2）形狀精度；n（3）相互位置精度；n（4）表面粗糙度以及表面質(zhì)量方面要求；n（5）熱處理要求及其它要求（如動(dòng)平衡等）。n分析零件技術(shù)要求的目的，是要找出零件的主要表面（即精度要求較高的面），一是決定主要表面的加工方法；應(yīng)采取什么工藝措施，二是檢查技術(shù)要求的合理性。如發(fā)現(xiàn)圖樣上的視圖、尺寸標(biāo)注、技術(shù)要求有錯(cuò)誤或遺漏，或結(jié)構(gòu)工藝性不好時(shí)，應(yīng)提出修改意見(jiàn)。但修改時(shí)必須征得設(shè)計(jì)人員的同意，并經(jīng)過(guò)一定的

16、審批手續(xù)。 n零件是由毛坯按照其技術(shù)要求經(jīng)過(guò)各種加工而最后形成的。毛坯選擇的正確與否，不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量，而且對(duì)制造成本也有很大的影響。因此，正確地選擇毛坯有著重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。n 1毛坯的種類(lèi)n毛坯的種類(lèi)很多，同一種毛坯又有多種制造方法。機(jī)械制造中常用的毛坯有以下幾種。n 鑄件n形狀復(fù)雜的毛坯，宜用鑄件作毛坯。根據(jù)鑄造方法不同可分為：n 1）砂型鑄造 n 2）離心鑄造 n 3）壓力鑄造 n 4）精密鑄造 n 鍛件n機(jī)械強(qiáng)度要求高的鋼制件，一般要用鍛件毛坯。鍛件有自由鍛造鍛件和模鍛件兩種。自由鍛造鍛件是在鍛錘或壓力機(jī)上用手工操作而成形的鍛件。它的精度低，加工余大，生產(chǎn)率也低，適于單件小批生產(chǎn)及

17、大型鍛件。n 型材n型材按截面形狀可分為：圓鋼、方鋼、六角鋼、扁鋼、角鋼、槽鋼及其他特殊截面的型材，有冷拉和熱軋兩種。熱軋的精度低，價(jià)格較冷拉的便宜，用于一般零件的毛坯。冷拉鋼尺寸較小，精度高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送料，但價(jià)格貴，多用于批量較大在自動(dòng)機(jī)床上進(jìn)行加工的情況。 n 焊接件n將型鋼或鋼板，焊接成所需的結(jié)構(gòu)，適于單件小批生產(chǎn)中制造大型毛坯，其優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)便，周期短，毛坯重量輕；缺點(diǎn)是焊接件抗振性差，由于內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的變形大，因此在進(jìn)行機(jī)械加工前需經(jīng)時(shí)效處理。n 沖壓件n在沖床上用沖模將板料沖制而成。沖壓件的尺寸精度高，可以不再進(jìn)行加工或只進(jìn)行精加工,生產(chǎn)效率高。適于批量較大而零件厚度較小

18、的中小型零件。 n 冷擠壓件n在壓力機(jī)上通過(guò)擠壓模擠壓而成。生產(chǎn)效率高。冷擠壓毛坯精度高，表面粗糙度值小，可以不再進(jìn)行機(jī)械加工。但要求材料塑性好，主要為有色金屬和塑性好的鋼材。適于大批量生產(chǎn)中制造形狀簡(jiǎn)單的小型零件。如儀表上和航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的小型零件。n粉末冶金n以金屬粉末為原料，在壓力機(jī)上通過(guò)模具壓制成型后經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成。生產(chǎn)效率高，零件精度高，表面粗糙度值小，一般可不再進(jìn)行精加工，但金屬粉末成本較高，適于大批大量生產(chǎn)中壓制形狀較簡(jiǎn)單的小型零件。 n 2毛坯的選擇n毛坯的種類(lèi)和制造方法對(duì)零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、材料消耗及加工成本都有影響。提高毛坯精度，可減少機(jī)械加工的勞動(dòng)量，提高材料利用率，降

19、低機(jī)械加工成本，但毛坯制造成本增加，兩者是相互矛盾的。選擇毛坯應(yīng)綜合考慮下列因素。n (1) 零件的材料及對(duì)零件力學(xué)性能的要求 當(dāng)零件的材料確定后，毛坯的類(lèi)型也就大致確定了。鑄造毛坯鑄鐵、青銅；鍛件力學(xué)性能要求高；形材、鑄鋼力學(xué)要求不高時(shí)。 n (2) 零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸 鋼質(zhì)的一般用途的階梯軸，如臺(tái)階直徑相差不大，可用棒料；若臺(tái)階直徑相差大，則宜用鍛件，以節(jié)約材料和減少機(jī)械加工工作量。 n (3) 生產(chǎn)類(lèi)型 大批大量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)選毛坯精度和生產(chǎn)率都高的先進(jìn)的毛坯制造方法，使毛坯的形狀、尺寸盡量接近零件的形狀、尺寸，以節(jié)約材料，減少機(jī)械加工工作量，由此而節(jié)約的費(fèi)用會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出毛坯制造所增加的

20、費(fèi)用，獲得好的經(jīng)濟(jì)效益。 n (4) 生產(chǎn)條件 選擇毛坯時(shí)，應(yīng)考慮現(xiàn)有生產(chǎn)條件，如現(xiàn)有毛坯的制造水平和設(shè)備情況，外協(xié)的可能性等。 n (5) 充分考慮利用新工藝、新技術(shù)和新材料 隨著毛坯制造專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展，目前毛坯制造方面的新工藝、新技術(shù)和新材料的應(yīng)用越來(lái)越多，如精鑄、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料的應(yīng)用日益廣泛，這些方法可大大減少機(jī)械加工量，節(jié)約材料，有十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益，我們?cè)谶x擇毛坯時(shí)，應(yīng)于充分考慮，在可能的條件下，盡量采用。 n 3毛坯的形狀與尺寸的確定n由于零件精度和表面質(zhì)量的要求越來(lái)越高，絕大多數(shù)情況下毛坯需經(jīng)過(guò)機(jī)械加工才能達(dá)到零件的使用要求，因此通常毛坯尺寸比零件尺寸要

21、大。毛坯尺寸與零件圖上相應(yīng)的尺寸之差，稱(chēng)為加工余量。毛坯制造尺寸的公差稱(chēng)為毛坯公差。毛坯余量和公差的大小與毛坯的制造方法和制造精度有關(guān)，生產(chǎn)中可參考有關(guān)工藝手冊(cè)和標(biāo)準(zhǔn)確定。n毛坯余量確定后，就可大致確定毛坯的形狀和尺寸。此外，在毛坯的制造、機(jī)械加工及熱處理時(shí)，還有許多工藝因素會(huì)影響到毛坯的形狀與尺寸。如為了工件加工時(shí)裝夾方便，有些毛坯需要鑄出工藝搭子（如圖3.3所示，毛坯上為了滿足工藝的需要而增設(shè)的工藝凸臺(tái)，工藝搭子在零件加工好后應(yīng)予切除）。又如圖3.4所示發(fā)動(dòng)機(jī)連桿零件，為了保證加工質(zhì)量，同時(shí)也為了加工方便，常將分離零件先做成一個(gè)整體毛坯，加工到一定階段后再切割分離。 n圖3.3 工藝搭子的

22、應(yīng)用 n圖3.4 發(fā)動(dòng)機(jī)連桿鍛造毛坯 n 4毛坯零件綜合圖n選定毛坯后，即應(yīng)設(shè)計(jì)、繪制毛坯圖。n對(duì)于機(jī)械加工工藝人員來(lái)說(shuō)，建議設(shè)計(jì)毛坯零件綜合圖。毛坯零件綜合圖是簡(jiǎn)化零件圖與簡(jiǎn)化毛坯圖的迭加圖。n如圖3.5所示。它表達(dá)了機(jī)械加工對(duì)毛坯的期望，為毛坯制造人員提供毛坯設(shè)計(jì)的依據(jù)，并表明毛坯與零件之間的關(guān)系。n毛坯零件綜合圖的內(nèi)容應(yīng)包括毛坯結(jié)構(gòu)形狀、余量、尺寸及公差、機(jī)械加工選定的粗基準(zhǔn)、毛坯組織、硬度、表面及內(nèi)部缺陷等技術(shù)要求。毛坯零件綜合圖的具體繪制方法可參閱有關(guān)工藝手冊(cè)。 n圖3.5 毛坯零件綜合圖 n在機(jī)械加工的第一道工序中，只能用毛坯上未經(jīng)加工的表面作定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱(chēng)為粗基準(zhǔn)。n在

23、隨后的工序中，用加工過(guò)的表面作定位基準(zhǔn)，則稱(chēng)為精基準(zhǔn)。n有時(shí)，為便于安裝和保證所需的加工精度，在工件上制出專(zhuān)門(mén)供定位用的表面，這種定位基準(zhǔn)稱(chēng)為輔助基準(zhǔn)。n制訂工藝規(guī)程時(shí)，能否正確且合理地選擇定位基準(zhǔn)，將直接影響到被加工零件的位置精度、各表面加工的先后順序，在某些情況下，還會(huì)影響到所采用工藝裝備的復(fù)雜程度和加工效率等。 n在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，通常按如下順序進(jìn)行選擇：n（1）首先選擇精基準(zhǔn) 選擇零件上的哪一組（個(gè)）表面作為精基準(zhǔn)，方能保證零件的精度要求？是否需要第二組（個(gè)）表面作為精基準(zhǔn)，以及如何進(jìn)行轉(zhuǎn)換？n（2）然后選擇粗基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn)是為加工精基準(zhǔn)服務(wù)的，為了加工出上述精基準(zhǔn)，應(yīng)選擇哪一組（個(gè)）毛

24、坯表面作為粗基準(zhǔn)？粗精基準(zhǔn)的用途不同，在選擇時(shí)所考慮的側(cè)重點(diǎn)也不同。下面對(duì)它們的選擇原則分別加以說(shuō)明。 n 1精基準(zhǔn)的選擇n在零件的機(jī)械加工過(guò)程中，除起始工序采用粗基準(zhǔn)外，其余工序的主要定位面都應(yīng)采用精基準(zhǔn)。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮如何減少工件的定位誤差，保證加工精度，并使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工件裝夾方便。具體選擇原則為： n（1）基準(zhǔn)重合原則n應(yīng)盡量選擇加工表面的工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，稱(chēng)為基準(zhǔn)重合原則。采用基準(zhǔn)重合原則，可以直接保證加工精度，避免基準(zhǔn)不重合誤差。在對(duì)加工面的位置尺寸和位置關(guān)系有決定性影響的工序中，特別是當(dāng)位置精度要求很高時(shí)，一般不應(yīng)違反這一原則。否則，將由于存在基準(zhǔn)不重合誤差，精度

25、難以保證。 n例如，圖3.6a所示的活塞，活塞銷(xiāo)孔軸線垂直方向的工序基準(zhǔn)是活塞頂。鏜削活塞銷(xiāo)孔時(shí)，采用頂面作定位基準(zhǔn)，能直接保證工序尺寸A的精度，即遵循了基準(zhǔn)重合原則。如圖3.6b所示，為簡(jiǎn)化夾具結(jié)構(gòu) ，采用活塞裙部的止口端面定位，當(dāng)用調(diào)整法加工時(shí)，直接保證的是尺寸C，而工序要求是尺寸A ，兩者不同。 n圖3.6 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)的關(guān)系 n（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則n在零件的加工過(guò)程中，應(yīng)采用同一組精基準(zhǔn)定位，盡可能多地加工出零件上的加工表面。這一原則稱(chēng)為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。n在實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)常采用的統(tǒng)一基準(zhǔn)形式有：n 1）軸類(lèi)零件常使用兩頂尖孔作統(tǒng)一基準(zhǔn)；n 2）箱體類(lèi)零件常使用一面兩孔（一個(gè)較大的平面

26、和兩個(gè)距離較遠(yuǎn)的銷(xiāo)孔）作統(tǒng)一基準(zhǔn)；n 3）盤(pán)套類(lèi)零件常使用止口面（一端面和一短圓孔）作統(tǒng)一精基準(zhǔn)；n 4）套類(lèi)零件用一長(zhǎng)孔和一止推面作統(tǒng)一精基準(zhǔn)。n當(dāng)采用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則無(wú)法保證加工表面的位置精度時(shí)，應(yīng)先用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則進(jìn)行粗、半精加工，最后采用基準(zhǔn)重合原則進(jìn)行精加工。這樣既保證了加工精度，又充分地利用了基準(zhǔn)統(tǒng)一原則的優(yōu)點(diǎn)。 n（3）自為基準(zhǔn)原則n選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，這一原則稱(chēng)為自為基準(zhǔn)原則。自為基準(zhǔn)原則多應(yīng)用在某些要求加工余量小而均勻的精加工中。如圖3.7，車(chē)床導(dǎo)軌面磨削時(shí)，在導(dǎo)軌磨床上，用百分表找正導(dǎo)軌面相對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)方向的正確位置，然后磨去小而均勻的一層，以滿足對(duì)導(dǎo)軌面的質(zhì)量要求。浮動(dòng)

27、鏜削，浮動(dòng)鉸削，珩磨加工孔是自為基準(zhǔn)原則實(shí)例，它只能提高加工表面的尺寸、形狀精度，不能提高加工表面的位置精度。 n圖3.7 床身導(dǎo)軌面自為基準(zhǔn)定位n 1工件 2調(diào)整用楔塊 3找正用百分表 4機(jī)床工作臺(tái) n（4）互為基準(zhǔn)原則n對(duì)于零件上兩個(gè)有位置精度要求的表面，可以彼此互為定位基準(zhǔn)，反復(fù)進(jìn)行加工。n例：如加工精密齒輪時(shí)，齒面淬火后需進(jìn)行磨削。先以齒面定位磨孔，再以孔定位磨削齒面。n除上述四個(gè)原則外，選擇精基準(zhǔn)時(shí)，還應(yīng)考慮所選精基準(zhǔn)能使工件定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊方便可靠、夾具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。 n如臥式銑床主軸（圖5-），前端7：24錐孔（圖中3）對(duì)支承軸徑（圖中1、2）的同軸度要求很高，為保證

28、這一要求，采用互為基準(zhǔn)的原則進(jìn)行加工，有關(guān)的工藝過(guò)程如下：先以精車(chē)后的前后支撐軸頸1、2為基準(zhǔn)粗、精車(chē)錐孔（通孔已鉆出）及后端38H9錐孔(圖中4，錐度為1：5，作輔助基準(zhǔn)）；分別以7：24錐孔和38H9錐孔定位裝前、后堵，粗、精磨支承軸頸及各外圓面；再以支承軸頸為基準(zhǔn)粗、精磨7：24錐孔。通過(guò)這樣互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工，確保兩者的同軸度誤差滿足設(shè)計(jì)要求。 n 2粗基準(zhǔn)的選擇n粗基準(zhǔn)選擇得是否合理，直接影響到各個(gè)加工表面加工余量的分配，以及加工表面和非加工表面的相互位置關(guān)系。粗基準(zhǔn)一般按下列原則進(jìn)行選擇： n（1）有些零件上的個(gè)別表面不需要進(jìn)行機(jī)械加工，為了保證加工表面和非加工表面的位置關(guān)系，應(yīng)該

29、選擇非加工表面作為粗基準(zhǔn)。 n例如，圖3.8所示的零件，內(nèi)孔和端面需要加工，外圓表面不需加工，鑄造時(shí)內(nèi)孔2相對(duì)外圓1有偏心。為了保證加工后零件的壁厚均勻，應(yīng)該選擇外圓表面作為粗基準(zhǔn)。 n圖3.8 以不加工表面作為粗基準(zhǔn)n 1外圓 2內(nèi)孔 圖5-1 粗基準(zhǔn)選擇比較a)法蘭盤(pán)零件 b)以外圓面1為粗基準(zhǔn) c）以?xún)?nèi)孔毛面3為粗基準(zhǔn) 1外圓表面（不加工） 2內(nèi)孔加工面 3內(nèi)孔毛面 4均布孔 n例 如圖5-1 加工時(shí)，若以不加工外圓表面1作粗基準(zhǔn)定位（如用三爪卡盤(pán)夾外圓），則加工后內(nèi)孔2與外圓1同軸，可以保證零件壁厚均勻，但加工面（內(nèi)孔）2加工余量不均勻，見(jiàn)圖5-1b。若以零件毛坯孔3作粗基準(zhǔn)定位（如用

30、四爪卡盤(pán)夾外圓1，以毛坯孔3直接找正），則加工面（內(nèi)孔）2與毛坯孔3同軸，可以保證加工余量均勻，但加工面（內(nèi)孔）2與不加工面外圓1不同軸，即壁厚不均勻，見(jiàn)圖5-1c。 n (2）當(dāng)零件上具有較多需要加工的表面時(shí)，粗基準(zhǔn)的選擇，應(yīng)有利于合理地分配各加工表面的加工余量。在余量分配時(shí)，應(yīng)考慮以下兩點(diǎn)：n 1）應(yīng)保證各加工表面都有足夠的加工余量。例如，對(duì)圖3.9所示的階梯軸，由于鍛造的誤差，使兩段軸頸產(chǎn)生了3mm的偏心，在這種情況下，應(yīng)選擇55mm的外圓表面作粗基準(zhǔn)，因其在兩段軸頸中加工余量最小。 n圖3.9 階梯軸粗基準(zhǔn)選擇 n2）為保證重要表面的加工余量小而均勻，并使總的金屬切除量最小，應(yīng)以重要表

31、面作為粗基準(zhǔn)。例如圖3.10所示的機(jī)床床身，要求導(dǎo)軌面應(yīng)有較好的耐磨性，以保持其導(dǎo)向精度。 n先加工床腳，再以床腳為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。 n圖3.10 機(jī)床床身粗基準(zhǔn) n（3）應(yīng)盡量選擇沒(méi)有飛邊、澆口、冒口或其它缺陷的平整表面作為粗基準(zhǔn)，使工件定位可靠。n（4）粗基準(zhǔn)在零件的加工過(guò)程中一般只能使用一次，由于粗基準(zhǔn)的誤差很大，重復(fù)使用必然產(chǎn)生很大的加工誤差。n以上各項(xiàng)原則，每項(xiàng)只突出了一個(gè)方面的要求，具體應(yīng)用時(shí)，可能會(huì)相互矛盾，這時(shí)，應(yīng)根據(jù)零件的技術(shù)要求，保證主要方面，兼顧次要方面，使粗基準(zhǔn)的選擇合理。 思考題5-2 選擇圖5-13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

32、：5000件。 圖5-13 搖桿零件圖 n思考題5-2答案：n 1.精基準(zhǔn)的選擇：該零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是20H7孔及端面A。根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，應(yīng)選20H7孔及端面A作定位精基準(zhǔn)。從統(tǒng)一基準(zhǔn)的原則出發(fā)，以20H7孔及端面A定位可以方便地加工其他表面，也應(yīng)選20H7孔及端面A作統(tǒng)一精基準(zhǔn)。在本例中基準(zhǔn)重合與統(tǒng)一基準(zhǔn)原則相一致。n 2. 粗基準(zhǔn)的選擇：本例中零件毛坯為一般鑄件，20H7孔及12H7孔均較小，一般不鑄出，故不存在重要加工面加工余量均勻問(wèn)題，此時(shí)應(yīng)著重考慮加工面與不加工面的位置要求。本例中20H7孔要求與40外圓同軸，因此在加工20H7孔時(shí)，應(yīng)以40外圓作粗基準(zhǔn)。 n擬定工藝路線是工藝規(guī)程設(shè)

33、計(jì)的關(guān)鍵步驟。n通常要擬定幾種可能的工藝路線方案，經(jīng)分析比較后，選擇其中最優(yōu)秀的一個(gè)方案。 n 1加工方法的選擇n機(jī)器零件的結(jié)構(gòu)形狀雖然多種多樣，但它們都是由一些最基本的幾何表面（外圓、孔、平面等）組成的，機(jī)器零件的加工過(guò)程實(shí)際就是獲得這些幾何表面的過(guò)程。n同一種表面可以選用各種不同的加工方法加工，但每種加工方法的加工質(zhì)量、加工時(shí)間和所花費(fèi)的費(fèi)用卻是各不相同的。工程技術(shù)人員的任務(wù)，就是要根據(jù)具體加工條件（生產(chǎn)類(lèi)型、設(shè)備狀況、工人的技術(shù)水平等）選用最適當(dāng)?shù)募庸し椒?，加工出合乎圖樣要求的機(jī)器零件。n圖3.11表示了幾種加工方法的加工精度和加工成本的關(guān)系。 n具有一定技術(shù)要求的加工表面，往往要通過(guò)多

34、次加工才能逐步達(dá)到要求。 n圖3.11 加工方法的加工精度和加工成本的關(guān)系n Q-成本 加工誤差 n在選擇加工方法時(shí)，一般總是首先根據(jù)零件主要表面的技術(shù)要求和工廠具體條件，先選定該表面終加工工序的加工方法，然后再逐一選定該表面各有關(guān)前導(dǎo)工序的加工方法。主要表面的加工方案和加工方法選定之后，再選定次要表面的加工方案和加工方法。 n選擇加工方法時(shí)，除應(yīng)保證加工表面的精度和粗糙度要求之外，還應(yīng)綜合考慮下列因素。n（1）工件材料的性質(zhì) 加工方法的選擇，常受工件材料性質(zhì)的限制。例如，淬硬鋼制作零件的精加工，應(yīng)采用磨削類(lèi)的加工方法；n（2）工件的結(jié)構(gòu)和尺寸 以?xún)?nèi)圓表面加工為例，對(duì)于IT7級(jí)精度的孔，常采用

35、拉削、鉸削、鏜削和磨削等方法來(lái)加工。如果是箱體上的孔，一般不用拉和磨削，而采用鉸削或鏜削，孔徑較小時(shí)，宜采用鉸削，孔徑較大時(shí)，則采用鏜削。n（3）生產(chǎn)類(lèi)型和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件 大批量生產(chǎn)時(shí)，降低零件制造成本的主要途徑是提高生產(chǎn)率，故應(yīng)選用高生產(chǎn)率和質(zhì)量穩(wěn)定的加工方法。 n表3.4、3.5和3.6分別摘錄了外圓、孔和平面的加工方法和經(jīng)濟(jì)精度及典型的加工方案，以供參考。 圖5-16 外圓表面的典型加工工藝路線 n 2加工階段的劃分n為保證加工質(zhì)量和合理地使用資源，對(duì)零件上精度要求較高的表面，應(yīng)劃分加工階段來(lái)加工，即先安排所有表面的粗加工，再安排半精加工和精加工，必要時(shí)安排光整加工。n（1）粗加工階段 主

36、要任務(wù)是盡快切去各表面上的大部分加工余量，要求生產(chǎn)率高，可用大功率、剛度好的機(jī)床和較大的切削用量進(jìn)行加工。n（2）半精加工階段 在粗加工的基礎(chǔ)上，可完成一些次要表面的終加工，同時(shí)為主要表面的精加工準(zhǔn)備好基準(zhǔn)。n（3）精加工階段 保證達(dá)到零件的圖紙要求，此階段的主要目標(biāo)是保證加工質(zhì)量。n（4）光整加工階段 對(duì)于質(zhì)量要求很高（IT6級(jí)以上，表面粗糙度Ra0.2m以下）的表面，還應(yīng)增加光整加工階段，以進(jìn)一步提高尺寸精度和減小表面粗糙度。 n劃分加工階段有如下目的。n 1.有利于保證零件的加工質(zhì)量。粗加工時(shí)，由于切削用量較大，會(huì)產(chǎn)生很大的受力變形、熱變形，以及內(nèi)應(yīng)力重新分布帶來(lái)的變形，加工誤差很大。這

37、些誤差，可以在半精加工和精加工中得到糾正，保證達(dá)到應(yīng)有的精度和表面粗糙度。n 2.合理安排加工設(shè)備和操作工人。設(shè)備的精度和生產(chǎn)率一般成反比。在粗加工時(shí)，可以選擇生產(chǎn)率較高的設(shè)備，對(duì)設(shè)備的精度和工人的技術(shù)水平要求不高;精加工時(shí)，主要應(yīng)達(dá)到零件的精度要求，這時(shí)可選用精度較高的設(shè)備和較高技術(shù)水平的工人。劃分加工階段后，可以充分地發(fā)揮各類(lèi)設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，合理利用資源。n 3.便于熱處理工序的安排，使冷熱加工工序搭配得更合理。粗加工后，內(nèi)應(yīng)力較大，應(yīng)安排時(shí)效處理;淬火后，變形較大，且有氧化現(xiàn)象，一般應(yīng)安排在半精加工之后、精加工之前進(jìn)行，以便在精加工中消除淬火時(shí)所產(chǎn)生的各種缺陷。 n此外，劃分加工階段后，能在

38、粗加工中及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，如裂紋、夾砂、氣孔和余量不足等，根據(jù)具體情況決定報(bào)廢或修補(bǔ)，避免對(duì)廢品再加工造成浪費(fèi)。各表面的精加工放在最后進(jìn)行，還可以防止損傷加工精確的表面。n 劃分加工階段也不是絕對(duì)的，要根據(jù)零件的質(zhì)量要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生產(chǎn)綱領(lǐng)靈活掌握。例如，對(duì)于精度要求不高、余量不大、剛性較好的零件，如生產(chǎn)綱領(lǐng)不大，可不必嚴(yán)格地劃分加工階段;n有些剛性較好的重型零件，由于運(yùn)輸和裝夾都很困難，應(yīng)盡可能在一次裝夾中完成粗、精加工，粗加工完成以后，將夾緊機(jī)構(gòu)松開(kāi)一下，停留一段時(shí)間，讓工件充分變形，然后用較小的夾緊力夾緊，再進(jìn)行精加工。n 劃分加工階段，是對(duì)零件整個(gè)機(jī)械加工工藝過(guò)程而言，通常是以零件上

39、主要表面的加工來(lái)劃分，而次要表面的加工穿插在主要表面加工過(guò)程之中。在有些情況下，次要表面的精加工是在主要表面的半精加工，甚至是粗加工中就可完成的，而這時(shí)并沒(méi)有進(jìn)人整個(gè)加工過(guò)程的精加工階段;相反，有些小孔，如箱體上軸承孔周?chē)穆菁y連接孔，常常安排在精加工之后進(jìn)行鉆削，這對(duì)小孔工本身來(lái)講，仍屬于粗加工。這點(diǎn)，在劃分加工階段時(shí)應(yīng)引起注意。 n 3加工順序的安排n零件的加工順序包括：機(jī)械加工工序順序、熱處理先后順序及輔助工序。在擬定工藝路線時(shí)，工藝人員要全面地把三者一起加以考慮。n（1）機(jī)械加工工序順序的安排原則n零件上需要加工的表面很多，往往不是一次加工就能達(dá)到要求。表面的加工順序?qū)鶞?zhǔn)的選擇及加工

40、精度有很大的影響，在安排加工順序時(shí)一般應(yīng)遵循以下原則：n 1）基準(zhǔn)先行 除第一道工序外，選作基準(zhǔn)的表面，必須在前面已加工，即從第二道工序開(kāi)始就必須用精基準(zhǔn)作主要定位面。所以，前工序必須為后工序準(zhǔn)備好基準(zhǔn)。n 2）先粗后精 是指先安排各表面的粗加工，后安排半精加工、精加工和光整加工。從而逐步提高被加工表面的精度和表面質(zhì)量。 n 3）先主后次 是指先安排主要表面的加工，再安排次要表面的加工。次要表面的加工可適當(dāng)穿插在主要表面的加工工序之間進(jìn)行。當(dāng)次要表面與主要表面之間有位置精度要求時(shí)，必須將其加工安排在主要表面的加工之后。n 4）先面后孔 當(dāng)零件上有平面和孔要加工時(shí)，應(yīng)先加工面，再加工孔。這樣，不

41、僅孔的精度容易保證，還不會(huì)使刀具引偏。對(duì)于箱體類(lèi)零件尤為重要。 n（2）熱處理工序的安排n在制訂工藝路線時(shí)，應(yīng)根據(jù)零件的技術(shù)要求和材料的性質(zhì)，合理地安排熱處理工序。常用的熱處理工序有：退火、正火、調(diào)質(zhì)、時(shí)效、淬火、滲碳、滲氮、表面處理等。按照熱處理的目的，分為預(yù)備熱處理和最終熱處理。n 1）預(yù)備熱處理 n正火和退火 在粗加工前通常安排退火或正火處理，消除毛坯制造時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定金屬組織和改善金屬的切削性能。 n調(diào)質(zhì) 調(diào)質(zhì)就是淬火后高溫回火。經(jīng)調(diào)質(zhì)的鋼材，可得到較好的綜合力學(xué)性能。 n時(shí)效處理 時(shí)效處理的主要目的，是消除毛坯制造和機(jī)械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。 n 2）最終熱處理n淬火 淬火可提高

42、零件的硬度和耐磨性。零件淬火后，會(huì)出現(xiàn)變形，所以淬火工序應(yīng)安排在半精加工后精加工前進(jìn)行，以便在精加工中糾正其變形。n滲碳淬火 對(duì)于用低碳鋼和低碳合金鋼制造的零件，為使零件表面獲得較高的硬度及良好的耐磨性，常用滲碳淬火的方法提高表面硬度。滲碳淬火容易產(chǎn)生變形，應(yīng)安排在半精加工和精加工之間進(jìn)行。n滲氮 滲氮是向零件的表面滲入氮原子的過(guò)程。滲氮不僅可以提高零件表面的硬度和耐磨性，還可提高疲勞強(qiáng)度和耐腐蝕性。滲氮層很薄且較脆，故滲氮處理安排盡量靠后，另外，為控制滲氮時(shí)變形，應(yīng)安排去應(yīng)力處理。滲氮后的零件最多再進(jìn)行精磨或研磨。 n表面處理 （表面鍍層和氧化）可以提高零件的抗腐蝕性和耐磨性，并使表面美觀。

43、通常安排在工藝路線最后。 n零件機(jī)械加工的一般工藝路線為：毛坯制造退火或正火主要表面的粗加工次要表面加工調(diào)質(zhì)（或時(shí)效）主要表面的半精加工次要表面加工淬火（或滲碳淬火）修基準(zhǔn)主要表面的精加工表面處理。 n（3）輔助工序的安排n輔助工序包括檢驗(yàn)、去毛刺、清洗、防銹、去磁、平衡等。其中檢驗(yàn)工序是主要的輔助工序，對(duì)保證加工質(zhì)量，防止繼續(xù)加工前道工序中產(chǎn)生的廢品，起著重要的作用。除了在加工中各工序操作者自檢外，在粗加工階段結(jié)束后、關(guān)鍵工序前后、送往外車(chē)間加工前后、全部加工結(jié)束后，一般均應(yīng)安排檢驗(yàn)工序。 n 4工序集中與工序分散n工序集中是將零件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成，每一工序的加工內(nèi)容比較多。其

44、特點(diǎn)是便于采用高生產(chǎn)率的專(zhuān)用設(shè)備和工藝裝備，減少了工件的裝夾次數(shù)，縮短了輔助時(shí)間，可有效地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；由于工序數(shù)目少、工藝路線短，便于制訂生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織；使用的設(shè)備數(shù)量少，減少了操作工人和車(chē)間面積；由于在一次裝夾中可以加工出較多的表面，有利于保證這些表面間相互位置精度。工序集中時(shí)所需設(shè)備和工藝裝備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)整和維修困難，投資大、生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大且周期長(zhǎng)，不利于轉(zhuǎn)產(chǎn)。n工序分散與工序集中正好相反。 n擬定工藝路線時(shí)，應(yīng)根據(jù)零件的生產(chǎn)類(lèi)型、產(chǎn)品本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、零件的技術(shù)要求等來(lái)確定采用工序集中還是分散。一般批量較小或采用數(shù)控機(jī)床、多刀、多軸機(jī)床、各種高效組合機(jī)床和自動(dòng)機(jī)床加工加工時(shí)，常用

45、工序集中原則。而大批量生產(chǎn)時(shí)，常采用工序分散的原則。 n 1加工余量的概念n加工余量是指某一表面加工過(guò)程中應(yīng)切除的金屬層厚度。同一加工表面相鄰兩工序尺寸之差稱(chēng)為工序余量。而同一表面各工序余量之和稱(chēng)為總余量，也就是某一表面毛坯尺寸與零件尺寸之差。n圖3.12表示了工序加工余量與工序尺寸的關(guān)系。圖3.12a、b）所示平面的加工余量是單邊余量，它等于實(shí)際切除的金屬層厚度。 n圖3.12 加工余量與加工尺寸關(guān)系 n由于毛坯制造和零件加工時(shí)都有尺寸公差，所以各工序的實(shí)際切除量是變動(dòng)的，即有最大加工余量和最小加工余量，圖3.13表明了余量與工序尺寸及其公差的關(guān)系。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，工序尺寸的公差都按“入體原則

46、”標(biāo)注，即對(duì)被包容面，工序尺寸的上偏差為零；對(duì)包容面，工序尺寸的下偏差為零；毛坯尺寸的公差般按雙向標(biāo)注。 n圖3.13 加工余量及公差 n 2影響加工余量的因素n機(jī)械加工的目的，就是要切除誤差。所謂加工余量合適，是指既能切除誤差，又不致加工成本過(guò)高。影響加工余量的因素較多，要保證能切除誤差的最小余量應(yīng)該包括：n（1）前工序形成的表面粗糙度和缺陷層深度(Ra和Da) n由于表面層金屬在切削力和切削熱的作用下，其組織和機(jī)械性能已遭到破壞，應(yīng)當(dāng)切去。表面的粗糙度也應(yīng)當(dāng)切去。n（2）前工序的尺寸公差T a n由于前工序加工后，表面存在尺寸誤差和形狀誤差，必須切去。n（3）前工序形成的需單獨(dú)考慮的位置偏

47、差a n如直線度、同軸度、平行度、軸線與端面的垂直度誤差等等，應(yīng)在本工序進(jìn)行修正。位置偏差a具有方向性，是一項(xiàng)空間誤差，需要采用矢量合成。 n（4）本工序的安裝誤差b n包括定位誤差、夾緊誤差及夾具本身的誤差。如圖3.14所示，由于三爪自定心卡盤(pán)的偏心，使工件軸線偏離主軸旋轉(zhuǎn)軸線e，造成加工余量不均勻。為確保內(nèi)孔表面都能磨到，直徑上的余量應(yīng)增加2e。 n圖3.14 安裝誤差對(duì)加工余量影響 n 3確定加工余量的方法n在實(shí)際生產(chǎn)中，確定加工余量的方法有以下三種：n（1）查表修正法 根據(jù)工藝手冊(cè)或工廠中的統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)資料查表，并結(jié)合工廠的實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)修正來(lái)確定加工余量。這種方法目前應(yīng)用最廣。查表時(shí)應(yīng)

48、注意表中的數(shù)據(jù)為公稱(chēng)值，對(duì)稱(chēng)表面(軸孔等)的加工余量是雙邊余量，非對(duì)稱(chēng)表面的加工余量是單邊的。n（2）經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法 根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定加工余量。為防止加工余量不足而產(chǎn)生廢品，往往估計(jì)的數(shù)值偏大，因而這種方法只適用于單件、小批生產(chǎn)。n（3）分析計(jì)算法 是根據(jù)加工余量計(jì)算公式和一定的試驗(yàn)資料，通過(guò)計(jì)算確定加工余量的一種方法。根據(jù)影響加工余量的因素，可得出加工余量的計(jì)算式： n分析計(jì)算法確定的加工余量比較經(jīng)濟(jì)合理，但目前比較全面可靠的數(shù)據(jù)不齊全，只有在材料十分貴重，以及軍工生產(chǎn)或少數(shù)大量生產(chǎn)的工廠中采用。 n工序尺寸是加工過(guò)程中每個(gè)工序應(yīng)保證的加工尺寸，其公差即工序尺寸公差。工序尺寸必須通過(guò)計(jì)算得到。n

49、當(dāng)定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合時(shí)，其工序尺寸的計(jì)算比較簡(jiǎn)單，具體步驟如下：n（1）確定各加工工序的加工余量；n（2）從終加工工序開(kāi)始（即從設(shè)計(jì)尺寸開(kāi)始）往前推，逐次加上各工序余量，可分別得到各工序基本尺寸（包括毛坯尺寸）；n（3）查表求出各中間工序的經(jīng)濟(jì)加工精度，按“入體”原則標(biāo)注為尺寸偏差。 n例如某軸直徑為50mm，其尺寸精度為IT5，表面粗糙度為Ra0.04m，要求高頻淬火，毛坯為鍛件。試計(jì)算各工序的工序尺寸及公差。n解：n查表3.4（10），其工藝路線為：粗車(chē)半精車(chē)高頻淬火粗磨精磨研磨。n查表確定各工序加工余量。由有關(guān)工藝手冊(cè)可查得各工序的加工余量見(jiàn)表3.7。（由工藝手冊(cè)查得：研磨-0.01

50、mm，精磨余量-0.1mm，粗磨余量-0.3mm，半精車(chē)余量-1.1 mm，粗車(chē)余量-4.5 mm。）加工總余量為6.01mm，取加工總余量為6mm，把粗車(chē)余量修正為4.49mm。n計(jì)算各工序基本尺寸。研磨后工序基本尺寸為50mm(設(shè)計(jì)尺寸)；精磨后尺寸為 50mm0.01mm50.01mm；其它尺寸依此類(lèi)推見(jiàn)表3.7。 n查表確定各工序的經(jīng)濟(jì)加工精度和表面粗糙度。查有關(guān)工藝手冊(cè)可得：研磨為IT5， （零件的設(shè)計(jì)要求）；精磨為IT6，Ra0.16m；粗磨為IT8，Ra1.25m；半精車(chē)為IT11，Ra2.5m；粗車(chē)為IT13，Ra16m。n根據(jù)各工序的基本尺寸及IT值，查公差表，得各工序尺寸的

51、公差值（見(jiàn)表3.7），按“入體原則”標(biāo)注。另查工藝手冊(cè)可得鍛造毛坯公差為。 n當(dāng)定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，或零件在加工過(guò)程中需要多次轉(zhuǎn)換工序基準(zhǔn)，或工序尺寸尚需要從繼續(xù)加工的表面標(biāo)注時(shí)，工序尺寸公差的計(jì)算是比較復(fù)雜的，需要用尺寸鏈原理進(jìn)行分析和計(jì)算，這一部分內(nèi)容將在本書(shū)333工藝尺寸鏈的應(yīng)用中介紹。 n 1機(jī)床設(shè)備的選擇n機(jī)床設(shè)備的選擇應(yīng)做到四個(gè)適應(yīng)：即所選機(jī)床設(shè)備的尺寸規(guī)格應(yīng)與工件的形體尺寸相適應(yīng)；機(jī)床精度等級(jí)應(yīng)與本工序加工要求相適應(yīng)；電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)與本工序加工所需功率相適應(yīng)；機(jī)床設(shè)備的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率應(yīng)與工件生產(chǎn)類(lèi)型相適應(yīng)。n 2工藝裝備的選擇n工藝裝備（夾具、刀具、輔具、量具和工位器具等

52、簡(jiǎn)稱(chēng)工裝）是產(chǎn)品制造過(guò)程中所用各種工具的總稱(chēng)。工藝裝備的選擇應(yīng)根據(jù)零件的精度要求、結(jié)構(gòu)尺寸、生產(chǎn)類(lèi)型、加工條件、生產(chǎn)率等合理選用。 n 1切削用量的合理選擇（見(jiàn)本書(shū)2.6.2）n 2時(shí)間定額n時(shí)間定額是指在一定的生產(chǎn)條件下，生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所規(guī)定的時(shí)間。時(shí)間定額不僅是衡量勞動(dòng)生產(chǎn)率的指標(biāo)，也是安排生產(chǎn)計(jì)劃，計(jì)算生產(chǎn)成本的重要依據(jù)，還是新建或擴(kuò)建工廠（或車(chē)間）時(shí)計(jì)算設(shè)備和工人數(shù)量的依據(jù)。n（1）時(shí)間定額的組成n 1）基本時(shí)間Tbn 2）輔助時(shí)間Tan 3）布置工作地時(shí)間Ts n 4）休息與生理需要時(shí)間Tr n 5）準(zhǔn)備和終結(jié)時(shí)間Te n（2）提高生產(chǎn)率的途徑n縮短單件時(shí)間，是提高生產(chǎn)率

53、的主要途徑。不同的生產(chǎn)類(lèi)型，占比重較大的時(shí)間項(xiàng)目也有所不同。 n 1）縮減基本時(shí)間Tb 不同的加工方法，基本時(shí)間的計(jì)算公式不同。外圓車(chē)削時(shí)： n上式說(shuō)明，增大vc 、f 、ap，減小Z、L都可以縮減基本時(shí)間。n提高切削用量 近年來(lái)隨著刀具（砂輪）材料的迅速發(fā)展，刀具（砂輪）的切削性能已有很大的提高，高速切削和強(qiáng)力切削已成為切削加工的主要發(fā)展方向。 n減少或重合切削行程長(zhǎng)度 利用多把刀具或復(fù)合刀具對(duì)工件的同一表面或多個(gè)表面同時(shí)進(jìn)行加工，或者用寬刃、多刃刀具作橫向進(jìn)給同時(shí)加工多個(gè)表面，實(shí)現(xiàn)復(fù)合工步，都能減少刀具切削行程長(zhǎng)度或使切削行程長(zhǎng)度部分或全部重合，減少基本時(shí)間。 n多件加工 多件加工有三種形

54、式：順序多件加工、平行多件加工和平行順序加工，如圖3.15。圖a）為順序多件加工，順序多件加工時(shí)，工件按進(jìn)給方向順序地一個(gè)接一個(gè)地裝夾，減少了刀具的切入和切出時(shí)間，從而減少基本時(shí)間。這種形式的加工常見(jiàn)于滾齒、插齒、龍門(mén)刨、平面磨削和銑削的加工中。圖b）為平行多件加工，工件平行排列，一次進(jìn)給可同時(shí)加工幾個(gè)工件，加工所需基本時(shí)間和加工一個(gè)工件相同，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件的基本時(shí)間就減少到原來(lái)的1 / n ，其中n 是同時(shí)加工的工件數(shù)。這種形式常見(jiàn)于平面磨削和銑削中。圖c）為平行順序加工，它是以上兩種形式的綜合，常用于工件較小、批量較大的場(chǎng)合，如立軸圓臺(tái)平面磨和銑削加工中，縮減基本時(shí)間的效果十分顯著。 n圖

55、3.15多件加工示意圖n 1-工作臺(tái) 2-工件 3-創(chuàng)刀 4-切刀 5-砂輪 n 2）縮短輔助時(shí)間 在單件小批生產(chǎn)中，輔助時(shí)間在單件時(shí)間中占有較大的比重，尤其是在大幅度提高切削用量之后，輔助時(shí)間所占的比重就更高。在這種情況下，如何縮減輔助時(shí)間，就成為提高生產(chǎn)率的關(guān)鍵。n縮減輔助時(shí)間有兩種方法：直接縮減輔助時(shí)間和間接縮減輔助時(shí)間。n直接縮減輔助時(shí)間 采用先進(jìn)的高效夾具可縮減工件的裝卸時(shí)間。 n間接縮減輔助時(shí)間 即使輔助時(shí)間與基本時(shí)間重合，從而減少輔助時(shí)間。例如，圖3.16所示為立式連續(xù)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)銑床加工的實(shí)例。 n圖3.16 立式連續(xù)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)銑床加工n 1-工件 2-精銑刀 3-粗銑刀 n 3

56、）縮短布置工作地時(shí)間 布置工作地時(shí)間大部分消耗在更換刀具和調(diào)整刀具上，因此，改進(jìn)刀具的安裝方法和采用裝刀夾具，如快換刀夾、刀具微調(diào)機(jī)構(gòu)、專(zhuān)用對(duì)刀樣板等，可以減少刀具的調(diào)整和對(duì)刀時(shí)間。另外提高刀具或砂輪的耐用度均能縮短布置工作地時(shí)間。n 4）縮短準(zhǔn)備和終結(jié)時(shí)間 縮短準(zhǔn)備和終結(jié)時(shí)間的主要方法是采用成組技術(shù)或擴(kuò)大零件的批量減少調(diào)整機(jī)床、刀具和夾具的時(shí)間。 n制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，在保證質(zhì)量的前提下，往往可以訂出幾種方案，這些方案的生產(chǎn)率和成本則會(huì)有所不同，為了選擇最佳方案，需要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。n工藝過(guò)程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析方法有兩種：一是對(duì)不同的工藝過(guò)程進(jìn)行工藝成本的分析和評(píng)比；二是按某種相對(duì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)

57、指標(biāo)進(jìn)行宏觀比較。 n 1工藝成本的分析和評(píng)比n零件的實(shí)際生產(chǎn)成本是制造零件所必需的一切費(fèi)用的總和。n工藝成本是指生產(chǎn)成本中與工藝過(guò)程有關(guān)的那一部分成本，占生產(chǎn)成本的70%75%，如毛坯或原材料費(fèi)用、生產(chǎn)工人的工資、機(jī)床電費(fèi)（設(shè)備的使用費(fèi)）、折舊費(fèi)和維修費(fèi)、工藝裝備的折舊費(fèi)修理費(fèi)以及車(chē)間和工廠的管理費(fèi)用等。n與工藝過(guò)程無(wú)關(guān)的那部分成本、如行政后勤人員的工資、廠房折舊費(fèi)和維修費(fèi)、照明取暖費(fèi)等在不同方案的分析和評(píng)比中均是相等的，因而可以略去。n圖3.17表示全年工藝成本E與年產(chǎn)量N的關(guān)系。由圖可知，E與N是線性關(guān)系即全年工藝成本與年產(chǎn)量成正比；直線的斜率為零件的可變費(fèi)V，直線的起點(diǎn)為零件的不變費(fèi)用

58、。 n圖3.18表示單件工藝成本Ed與年產(chǎn)量N 的關(guān)系。由圖可知，Ed與N呈雙曲線關(guān)系。當(dāng)N增大時(shí)，Ed逐漸減小，極限接近于可變費(fèi)用V。 n圖3.17 全年工藝成本與年產(chǎn)量的關(guān)系 n圖3.18 單件工藝成本與年產(chǎn)量的關(guān)系 n對(duì)不同方案的工藝過(guò)程進(jìn)行評(píng)比時(shí)，可分為兩種情況：n（1）當(dāng)需評(píng)比的工藝方案均采用現(xiàn)有設(shè)備或其基本投資相近時(shí)，可用工藝成本評(píng)比各方案經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)劣。n兩加工方案中，多數(shù)工序不同時(shí)，可以比較全年工藝成本n兩加工方案中，多數(shù)工序相同時(shí)，可以比較單件工序成本n設(shè)兩種不同工藝方案分別為和。它們的全年工藝成本分別為： n它們的曲線如圖3.19所示，由圖可知，兩條直線相交于NNk處，Nk稱(chēng)

59、為臨界年產(chǎn)量 。 n當(dāng)NNk時(shí)，宜采用方案；當(dāng)NNk時(shí)，宜采用方案。n用工藝成本評(píng)比的方法比較科學(xué)，因而對(duì)一些關(guān)鍵零件或關(guān)鍵工序的評(píng)比常用工藝成本進(jìn)行評(píng)比。n（2）兩種工藝方案的基本投資差額較大時(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。應(yīng)選擇回收期限值小的方案。 n圖3.19 兩種方案全年工藝成本比較 n 2相對(duì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的評(píng)比n當(dāng)對(duì)工藝過(guò)程的不同方案進(jìn)行宏觀比較時(shí)，常用相對(duì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)比。n技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)反映工藝過(guò)程中勞動(dòng)的耗費(fèi)、設(shè)備的特征和利用程度、工藝裝備需要量以及各種材料和電力的消耗等情況。常用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有：每個(gè)生產(chǎn)工人的平均年產(chǎn)量（件人），每臺(tái)機(jī)床的平均年

60、產(chǎn)量（件臺(tái)），每平方米生產(chǎn)面積的平均年產(chǎn)量( 件平方米), 以及設(shè)備利用率、材料利用率和工藝裝備系數(shù)等。利用這些指標(biāo)能概略和方便地進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)比。 n將工藝規(guī)程的內(nèi)容，按規(guī)定的格式固定下來(lái)，即為生產(chǎn)準(zhǔn)備和施工所依據(jù)的工藝文件。n機(jī)械加工工藝規(guī)程的文件形式較多，其中常用的幾種文件形式有：n（1）機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 這種卡片主要列出了整個(gè)零件加工所經(jīng)過(guò)的工藝路線（包括毛坯、機(jī)械加工和熱處理等），它是制訂其它工藝文件的基礎(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)。在這種卡片中，各工序的說(shuō)明不具體，多作為生產(chǎn)管理方面使用。在單件小批生產(chǎn)中，通常不編制其它更詳細(xì)的工藝文件，而是以這種卡片指導(dǎo)生

61、產(chǎn)。工藝過(guò)程卡片的格式見(jiàn)表3.8。 n（2） 機(jī)械加工工序卡 這種卡片是在工藝過(guò)程卡的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步按每道工序所編制的一種工藝文件。在這種卡片上，要畫(huà)出工序簡(jiǎn)圖，說(shuō)明該工序的加工表面及應(yīng)達(dá)到的尺寸和公差、工件的裝夾方式、刃具的類(lèi)型和位置、進(jìn)刀方向和切削用量等。在零件批量較大時(shí)都要采用這種卡片，其格式見(jiàn)表3.9。 n不同的生產(chǎn)類(lèi)型對(duì)工藝規(guī)程的要求不同。n 單件小批生產(chǎn)由于生產(chǎn)的分工較粗，通常只需說(shuō)明零件的加工工藝路線（即其加工工序順序），填寫(xiě)工藝過(guò)程卡（見(jiàn)表5-1）。n 對(duì)于大批量生產(chǎn)，因其生產(chǎn)組織嚴(yán)密、分工細(xì)致，工藝規(guī)程應(yīng)盡量詳細(xì)，要求對(duì)每道加工工序的加工精度、操作過(guò)程、切削用量、使用的設(shè)備及

62、刀、夾、量具等均作出具體規(guī)定。因此除了工藝過(guò)程卡外，還應(yīng)有相應(yīng)的加工工序卡（見(jiàn)表5-2）。此外，必要時(shí)還需要檢驗(yàn)工序卡和機(jī)床調(diào)整卡。n 中小批量生產(chǎn)經(jīng)常采用機(jī)械加工工藝卡（見(jiàn)表5-3），其詳細(xì)程度介于工藝過(guò)程卡和加工工序卡之間。 n3.3.1 基本概念n3.3.2 尺寸鏈計(jì)算的基本公式n3.3.3 工藝尺寸鏈的應(yīng)用n3.3.4 工藝尺寸鏈的圖解跟蹤法 n在機(jī)械加工中，零件上各表面之間都有內(nèi)在聯(lián)系，要研究和分析加工中各尺寸的內(nèi)在聯(lián)系，必須運(yùn)用尺寸鏈的理論。尺寸鏈作為一種理論，有它自身的完整性，不僅在工序尺寸的計(jì)算時(shí)要用到它，而且，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、裝配中都要用到它，本節(jié)只介紹尺寸鏈的基本知識(shí)和工藝尺寸

63、鏈，有關(guān)裝配尺寸的知識(shí)將在裝配一章中討論。 n 1尺寸鏈的定義n圖3.20a ）所示為一定位套，其中A與A1為設(shè)計(jì)尺寸。由于加工時(shí)尺寸A不便直接測(cè)量。加工時(shí)可以通過(guò)測(cè)量尺寸A1和A2，間接保證尺寸A的要求。確定A2的值應(yīng)該是多少才能保證設(shè)計(jì)尺寸A，就要分析尺寸A1、A2和A的內(nèi)在關(guān)系。這三個(gè)尺寸首尾相連，形成了一個(gè)封閉的尺寸組合，即為尺寸鏈，見(jiàn)圖b）。這個(gè)圖形稱(chēng)為尺寸鏈圖。 n圖3.20 零件加工與測(cè)量中的尺寸關(guān)系 n 2尺寸鏈的組成n組成尺寸鏈的每一個(gè)尺寸，稱(chēng)為尺寸鏈的環(huán)。根據(jù)各環(huán)的性質(zhì)，可分為封閉環(huán)和組成環(huán)。凡在零件加工過(guò)程中間接獲得的尺寸稱(chēng)為封閉環(huán)，封閉環(huán)加一下標(biāo)，如圖3.20中的A。封

64、閉環(huán)不具有獨(dú)立性，隨著加工過(guò)程或其它尺寸的變化而變化。尺寸鏈中除封閉環(huán)以外的，對(duì)封閉環(huán)有影響的各環(huán)，稱(chēng)為組成環(huán)，如圖3.20中的尺寸A1和A2。組成環(huán)一般是加工中直接得到的。 n組成環(huán)按其對(duì)封閉環(huán)影響又可分為增環(huán)和減環(huán)。凡該環(huán)變動(dòng)（增大或減小）引起封閉環(huán)同向變動(dòng)（增大或減?。┑沫h(huán)，稱(chēng)為增環(huán)。反之，由于該環(huán)變動(dòng)（增大或減?。┮鸱忾]環(huán)反向變動(dòng)（減小或增大）的環(huán)，稱(chēng)為減環(huán)。圖3-20中，A1為增環(huán)，A2為減環(huán) n 3封閉環(huán)的確定n在工藝尺寸鏈的建立中，首先要正確確定封閉環(huán)。封閉環(huán)是在加工過(guò)程中間接得到的，當(dāng)工藝方案發(fā)生變化時(shí)，封閉環(huán)會(huì)隨之變化。 n (二)增環(huán)減環(huán)的判別n 用增環(huán)減環(huán)的定義可判別組

65、成環(huán)的增減性質(zhì)。但是環(huán)數(shù)多的尺寸鏈就不易判別了，現(xiàn)介紹兩種方法來(lái)判別增減環(huán)的性質(zhì)。n 1.回路法n 在尺寸鏈簡(jiǎn)圖上，先給封閉環(huán)任意定一方向并畫(huà)出箭頭，然后沿此方向環(huán)繞尺寸鏈回路，順次給每一組成環(huán)畫(huà)出箭頭，凡箭頭方向與封閉環(huán)相反的為增環(huán);與封閉環(huán)方向相同的則為減環(huán)。n 2.直觀法n 直觀法只要記住兩句話就可判別:與封閉環(huán)串聯(lián)的尺寸是減環(huán);與封閉環(huán)共基線并聯(lián)的尺寸是增環(huán)。串聯(lián)的組成環(huán)性質(zhì)相同;共基線并聯(lián)的組成環(huán)性質(zhì)相反。 n 4組成環(huán)的查找n組成環(huán)的基本特點(diǎn)是加工過(guò)程中直接獲得且對(duì)封閉環(huán)有影響的工序尺寸。組成環(huán)的查找方法是：從封閉環(huán)的兩端面開(kāi)始，分別向前查找該表面最近一次加工的尺寸，之后再進(jìn)一步向

66、前查找，直到兩條路線最后得到的加工尺寸的工序基準(zhǔn)重合（即兩者的工序基準(zhǔn)為同一表面），至此上述尺寸系統(tǒng)即形成封閉輪廓，從而構(gòu)成了工藝尺寸鏈。n如圖3.20a），A是間接獲得的，為封閉環(huán)。從構(gòu)成封閉環(huán)的兩界面A面和C面開(kāi)始查找組成環(huán)。A面的最近一次加工是車(chē)削，工序尺寸是A1，C面的最近一次加工是鏜孔，工序尺寸是A2，顯然A2和A的變化會(huì)引起封閉環(huán)的變化，是組成環(huán)。A2和A 的右尺寸線指向同一表面B，尺寸封閉，組成環(huán)查找完畢，如圖b）。 n 5尺寸鏈的特征n從上面可以看出，尺寸鏈具有兩個(gè)特征：n（1）封閉性 由于尺寸鏈?zhǔn)欠忾]的尺寸組，是由一個(gè)封閉環(huán)和若干個(gè)相互連接的組成環(huán)所構(gòu)成的封閉圖形，不封閉就不形成尺寸鏈。n（2）關(guān)聯(lián)性 由于尺寸鏈具有封閉性，所以尺寸鏈中的封閉環(huán)隨所有組成環(huán)的變動(dòng)而變動(dòng)。組成環(huán)是自變量，封閉環(huán)是因變量。 n工藝尺寸鏈的計(jì)算方法有兩種：極值法和概率法。極值法多用于環(huán)數(shù)較少的尺寸鏈計(jì)算，而概率法多用于環(huán)數(shù)較多的尺寸鏈計(jì)算。工藝尺寸鏈的計(jì)算常用極值法。n 1極值法計(jì)算公式n表3.10 列出了極值法計(jì)算用各種尺寸和偏差的符號(hào)。 n表 3.10 尺寸鏈計(jì)算所用符號(hào)表 n圖3.21