機(jī)械加工工藝流程描述

1、機(jī)械加工工藝流程詳解1機(jī)械加工工藝流程機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件之一，它是在 具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過(guò)程和操作方法，按照規(guī)定的形式書(shū)寫(xiě)成工藝文件， 經(jīng)審批后用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)。機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額等。1.1 機(jī)械加工藝規(guī)程的作用(1)是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件工藝規(guī)程是依據(jù)工藝學(xué)原理和工藝試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)驗(yàn)證而確定的，是科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶。所以，它是獲得合格產(chǎn)品的技術(shù)保證，是指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的重要文件。正因?yàn)檫@樣，在生產(chǎn)中必須遵守工

2、藝規(guī)程，否則常常會(huì)引起產(chǎn)品質(zhì)量的嚴(yán)重下降，生產(chǎn)率顯著降低，甚至造成廢品。但是，工藝規(guī)程也不是固定不變的，工藝人員應(yīng)總結(jié)工人的革新創(chuàng)造，可以根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況，及時(shí)地汲取國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)工藝技術(shù)，對(duì)現(xiàn)行工藝不斷地進(jìn)行改進(jìn)和完善，但必須要有嚴(yán)格的審批手續(xù)。(2)是生產(chǎn)組織和生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的依據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃的制訂，產(chǎn)品投產(chǎn)前原材料和毛坯的供應(yīng)、工藝裝備的設(shè)計(jì)、制造與采購(gòu)、機(jī)床負(fù)荷的調(diào)整、作業(yè)計(jì)劃的編排、勞動(dòng)力的組織、工時(shí)定額的制訂以及成本的核算等，都是以工藝規(guī)程作為基本依據(jù)的。(3)是新建和擴(kuò)建工廠(車(chē)間)的技術(shù)依據(jù)在新建和擴(kuò)建工廠(車(chē)間)時(shí)，生產(chǎn)所需要的機(jī)床和其它設(shè)備的種類、數(shù)量和規(guī)格，車(chē)間的面積、機(jī)床的布置

3、、生產(chǎn)工人的工種、技術(shù)等級(jí)及數(shù)量、輔助部門(mén)的安排等都是以工藝規(guī)程為基礎(chǔ)，根據(jù)生產(chǎn)類型來(lái)確定。除此以外，先進(jìn)的工藝規(guī)程也起著推廣和交流先進(jìn)經(jīng)驗(yàn) 的作用，典型工藝規(guī)程可指導(dǎo)同類產(chǎn)品的生產(chǎn)。1.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂的原則工藝規(guī)程制訂的原則是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低成本，即在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，爭(zhēng)取最好的經(jīng)濟(jì)效益。在具體制定時(shí)，還應(yīng)注意下列問(wèn)題：1)技術(shù)上的先進(jìn)性 在制訂工藝規(guī)程時(shí)，要了解國(guó)內(nèi)外本行業(yè)工藝技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)必要的 工藝試驗(yàn)，盡可能采用先進(jìn)適用的工藝和工藝裝備。2)經(jīng)濟(jì)上的合理性在一定的生產(chǎn)條件下，可能會(huì)出現(xiàn)幾種能夠保證零件技術(shù)要求的工藝方 案。此時(shí)應(yīng)通過(guò)成本核算或相互對(duì)比，選擇經(jīng)濟(jì)上最合理的

4、方案，使產(chǎn)品生產(chǎn)成本最低。3）良好的勞動(dòng)條件及避免環(huán)境污染在制訂工藝規(guī)程時(shí)，要注意保證工人操作時(shí)有良好而安全的勞動(dòng)條件。因此，在工藝方案上要盡量采取機(jī)械化或自動(dòng)化措施，以減輕工人繁重的體力勞動(dòng)。同時(shí)，要符合國(guó)家環(huán)境保護(hù)法的有關(guān)規(guī)定，避免環(huán)境污染。產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性這三個(gè)方面有時(shí)相互矛盾，因此，合理的工藝規(guī)程應(yīng)用該處理好這些矛盾，體現(xiàn)這三者的統(tǒng)一。1.3 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始資料1）產(chǎn)品全套裝配圖和零件圖。2）產(chǎn)品驗(yàn)收的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。3）產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)（年產(chǎn)量）。4）毛坯資料 毛坯資料包括各種毛坯制造方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征；各種型材的品種和規(guī)格，毛 坯圖等；在無(wú)毛坯圖的情況下，需實(shí)際了解毛坯

5、的形狀、尺寸及機(jī)械性能等。5）本廠的生產(chǎn)條件 為了使制訂的工藝規(guī)程切實(shí)可行，一定要考慮本廠的生產(chǎn)條件。如了解毛坯的生產(chǎn)能力及技術(shù)水平；加工設(shè)備和工藝裝備的規(guī)格及性能；工人技術(shù)水平以及專用設(shè)備與工藝裝備的制造能力等。6）國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝及生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展情況工藝規(guī)程的制訂，要經(jīng)常研究國(guó)內(nèi)外有關(guān)工藝技術(shù)資料，積極引進(jìn)適用的先進(jìn)工藝技術(shù)，不斷提高工藝水平，以獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。7）有關(guān)的工藝手冊(cè)及圖冊(cè)。1.4 制訂工藝規(guī)程的步驟1）計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。2）分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。3）選擇毛坯。4）擬訂工藝路線。5）確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差。6）確定各工序所用的

6、設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。7）確定切削用量及工時(shí)定額。8）確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。9）填寫(xiě)工藝文件。在制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的過(guò)程中，往往要對(duì)前面已初步確定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，以提高經(jīng)濟(jì)效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技 術(shù)、新工藝的引進(jìn)，新材料、先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等， 都要求及時(shí)對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行修訂和完善。1.5 機(jī)械加工工藝文件的格式將工藝規(guī)程的內(nèi)容，填入一定格式的卡片，即成為生產(chǎn)準(zhǔn)備和施工依據(jù)的工藝文件。常 用的工藝文件格式有下列幾種:(1)綜合工藝過(guò)程卡片這種卡片以工序?yàn)閱挝唬?jiǎn)要地列出了整個(gè)零件加工所經(jīng)過(guò)的工藝路線(包括毛坯制造、機(jī)械

7、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、編排作業(yè)計(jì)劃和組織生產(chǎn)的依據(jù)。在這種卡片中，由于各工序的說(shuō)明不夠具體，故一般不能直接指導(dǎo)工人操作，而多作生產(chǎn)管理方面使用。但是， 在單件小批生產(chǎn)中，由于通常不編制其它較詳細(xì)的工藝文件，而是以這種卡片指導(dǎo)生產(chǎn)。機(jī)械加工工藝卡片是以工序?yàn)閱挝?，詳?xì)說(shuō)明整個(gè)工藝過(guò)程的工藝文件。它是用來(lái)指導(dǎo)工人生產(chǎn)和幫助車(chē)間管理人員和技術(shù)人員掌握整個(gè)零件加工過(guò)程的一種主要技術(shù)文件，廣泛用于成批生產(chǎn)的零件和小批生產(chǎn)中的重要零件。(3斷械加工工序卡片機(jī)械加工工序卡片是根據(jù)工藝卡片為每一道工序制訂的。它更詳細(xì)地說(shuō)明整個(gè)零件各個(gè)工序的加工要求，是用來(lái)具體指導(dǎo)工人

8、操作的工藝文件。在這種卡片上，要畫(huà)出工序簡(jiǎn)圖，注明該工序每一工步的內(nèi)容、工藝參數(shù)、操作要求以及所用的設(shè)備和工藝裝備。 工序簡(jiǎn)圖就 是按一定比例用較小的 投影繪出工序圖,可略去圖中的次要結(jié)構(gòu)和線條， 主視圖方向盡量與 零件在機(jī)床上的安裝方向相一致， 本工序的加工表面用粗實(shí)線或紅色粗實(shí)線表示，零件的結(jié)構(gòu)、尺寸要與本工序加工后的情況相符合， 并標(biāo)注出本工序加工尺寸及上下偏差， 加工表面 粗糙度和工件的定位及夾緊情況。用于大批量生產(chǎn)的零件。2零件的工藝分析在制訂零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，首先要對(duì)照產(chǎn)品裝配圖分析零件圖，熟悉該產(chǎn)品的用途、性能及工作條件，明確零件在產(chǎn)品中的位置、作用及相關(guān)零件的位置關(guān)系；

9、了解并研究各項(xiàng)技術(shù)條件制定的依據(jù)，找出其主要技術(shù)要求和技術(shù)關(guān)鍵，以便在擬定工藝規(guī)程時(shí)采用適當(dāng)?shù)拇胧┘右员ＷC。然后著重對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和技術(shù)要求的分析。2.1 零件結(jié)構(gòu)分析零件的結(jié)構(gòu)分析主要包括以下三方面：(1浮件表面的組成和基本類型盡管組成零件的結(jié)構(gòu)多種多樣，但從形體上加以分析，都是由一些基本表面和特形表面組成的?；颈砻嬗袃?nèi)外圓柱表面、圓錐表面和平面等； 特形表面主要有螺旋面、 漸開(kāi)線齒形表面、圓弧面(如球面)等。在零件結(jié)構(gòu)分析時(shí)，根據(jù)機(jī)械零件不同表面的組合形成零件 結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，就可選擇與其相適應(yīng)的加工方法和加工路線，例如外圓表面通常由車(chē)削或磨削加工；內(nèi)孔表面則通過(guò)鉆、擴(kuò)、錢(qián)、鏈和磨削等

10、加工方法獲得。機(jī)械零件不同表面的組合形成零件結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)。在機(jī)械制造中，通常按零件結(jié)構(gòu)和工藝過(guò)程的相似性，將各類零件大致分為軸類零件、套類零件、箱體類零件、齒輪類零件和叉架類零件等。(2)主要表面與次要表面區(qū)分根據(jù)零件各加工表面要求的不同，可以將零件的加工表面劃分為主要加工表面和次要加 工表面；這樣，就能在工藝路線擬定時(shí)，做到主次分開(kāi)以保證主要表面的加工精度。(3浮件的結(jié)構(gòu)工藝性所謂零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指零件在滿足使用要求的前提下，制造該零件的可行性和經(jīng)濟(jì) 性。功能相同的零件，其結(jié)構(gòu)工藝性可以有很大差異。所謂結(jié)構(gòu)工藝性好，是指在現(xiàn)有工藝條件下，既能方便制造又有較低的制造成本。2.2 零件的技術(shù)要

11、求分析零件圖樣上的技術(shù)要求，既要滿足設(shè)計(jì)要求，又要便于加工，而且齊全和合理。其技術(shù) 要求包括下列幾個(gè)方面：1）加工表面的尺寸精度、形狀精度和表面質(zhì)量；2）各加工表面之間的相互位置精度；3）工件的熱處理和其它要求，如動(dòng)平衡、鍍銘處理、去磁等。零件的尺寸精度、形狀精度、位置精度和表面粗糙度的要求，對(duì)確定機(jī)械加工工藝方案和生產(chǎn)成本影響很大。 因此，必須認(rèn)真審查，以避免過(guò)高的要求使加工工藝復(fù)雜化和增加不 必要的費(fèi)用。在認(rèn)真分析了零件的技術(shù)要求后，結(jié)合零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)零件的加工工藝過(guò)程便有一個(gè)初步的輪廓。加工表面的尺寸精度、表面粗糙度和有無(wú)熱處理要求，決定了該表面的最終加工方法，進(jìn)而得出中間工序和粗加

12、工工序所采用的加工方法。如，軸類零件上IT7級(jí)精度、表面粗糙度 R a 1.6科m的軸頸表面，若不淬火，可用粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)最終完成； 若淬火，則最終加工方法選磨削，磨削前可采用粗車(chē)、半精車(chē)（或精車(chē)）等加工方法加工。 表面間的相互位置精度，基本上決定了各表面的加工順序。2.3 毛坯的選擇毛坯的確定，不僅影響毛坯制造的經(jīng)濟(jì)性，而且影響機(jī)械加工的經(jīng)濟(jì)性。所以在確定毛 坯時(shí)，既要考慮熱加工方面的因素，也要兼顧冷加工方面的要求，以便從確定毛坯這一環(huán)節(jié)中，降低零件的制造成本。2.3.1 機(jī)械加工中常用毛坯的種類毛坯的種類很多，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： 鑄件形狀復(fù)雜的

13、零件毛坯，宜采用鑄造方法制造。目前鑄件大多用砂型鑄造，它又分為木模手工造型和金屬模機(jī)器造型。木模手工造型鑄件精度低，加工表面余量大，生產(chǎn)率低，適用于單件小批生產(chǎn)或大型零件的鑄造。金屬模機(jī)器造型生產(chǎn)率高， 鑄件精度高，但設(shè)備費(fèi)用高，鑄件的重量也受到限制， 適用于大批量生產(chǎn)的中小鑄件。其次，少量質(zhì)量要求較高的小型鑄件可采用特種鑄造（如壓力鑄造、離心制造和熔模鑄造等）。（2澈件機(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 由鍛造鍛件可用手工鍛打（小型毛坯）、機(jī)械錘鍛（中型毛坯）或壓力機(jī)壓鍛（大型毛坯）等方法獲得。這種鍛件的精度低，生產(chǎn)率不高，加工余量較大，而且零件的結(jié)

14、構(gòu)必須簡(jiǎn)單； 適用于單件和小批生產(chǎn)，以及制造大型鍛件。模鍛件的精度和表面質(zhì)量都比自由鍛件好，而且鍛件的形狀也可較為復(fù)雜，因而能減少機(jī)械加工余量。模鍛的生產(chǎn)率比自由鍛高得多，但需要特殊的設(shè)備和鍛模，故適用于批量較大的中小型鍛件。（3理材型材按截面形狀可分為：圓鋼、方鋼、六角鋼、扁鋼、角鋼、槽鋼及其它特殊截面的型 材。型材有熱軋和冷拉兩類。熱軋的型材精度低，但價(jià)格便宜，用于一般零件的毛坯；冷拉 的型材尺寸較小、精度高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送料，但價(jià)格較高，多用于批量較大的生產(chǎn)，適用 于自動(dòng)機(jī)床加工。（4）焊接件焊接件是用焊接方法而獲得的結(jié)合件，焊接件的優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)單、周期短、節(jié)省材料，缺點(diǎn)是抗振性差，變形

15、大，需經(jīng)時(shí)效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。除此之外，還有沖壓件、冷擠壓件、粉末冶金等其它毛坯。2.3.2 毛坯種類選擇中應(yīng)注意的問(wèn)題(1浮件材料及其力學(xué)性能零件的材料大致確定了毛坯的種類。例如材料為鑄鐵和青銅的零件應(yīng)選擇鑄件毛坯；鋼質(zhì)零件形狀不復(fù)雜，力學(xué)性能要求不太高時(shí)可選型材；重要的鋼質(zhì)零件，為保證其力學(xué)性能，應(yīng)選擇鍛件毛坯。(2浮件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸形狀復(fù)雜的毛坯，一般用鑄造方法制造。薄壁零件不宜用砂型鑄造；中小型零件可考慮 用先進(jìn)的鑄造方法；大型零件可用砂型鑄造。一般用途的階梯軸，如各階梯直徑相差不大， 可用圓棒料；如各階梯直徑相差較大， 為減少材料消耗和機(jī)械加工的勞動(dòng)量，則宜選擇鍛件毛坯。

16、尺寸大的零件一般選擇自由鍛造；中小型零件可選擇模鍛件；一些小型零件可做成整體毛坯。(3)生產(chǎn)類型大量生產(chǎn)的零件應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法，如鑄件采用金屬模機(jī)器造型或精密鑄造；鍛件采用模鍛、精鍛；型材采用冷軋或冷拉型材；零件產(chǎn)量較小時(shí)應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率較低的毛坯制造方法。(4)現(xiàn)有生產(chǎn)條件確定毛坯的種類及制造方法，必須考慮具體的生產(chǎn)條件，如毛坯制造的工藝水平，設(shè)備 狀況以及對(duì)外協(xié)作的可能性等。(5)充分考慮利用新工藝、新技術(shù)和新材料隨著機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展， 毛坯制造方面的新工藝、新技術(shù)和新材料的應(yīng)用也發(fā)展很快。如精鑄、精鍛、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料等在機(jī)械中的應(yīng)用日益增加。采用這

17、些方法大 大減少了機(jī)械加工量，有時(shí)甚至可以不再進(jìn)行機(jī)械加工就能達(dá)到加工要求，其經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。我們?cè)谶x擇毛坯時(shí)應(yīng)給予充分考慮，在可能的條件下，盡量采用。2.3.3 毛坯形狀和尺寸的確定毛坯形狀和尺寸，基本上取決于零件形狀和尺寸。零件和毛坯的主要差別，在于在零件需要加工的表面上， 加上一定的機(jī)械加工余量，即毛坯加工余量。毛坯制造時(shí)，同樣會(huì)產(chǎn)生誤差，毛坯制造的尺寸公差稱為毛坯公差。毛坯加工余量和公差的大小，直接影響機(jī)械加工的勞動(dòng)量和原材料的消耗，從而影響產(chǎn)品的制造成本。所以現(xiàn)代機(jī)械制造的發(fā)展趨勢(shì)之一， 便是通過(guò)毛坯精化， 使毛坯的形狀和尺寸盡量和零件一致，力求作到少、無(wú)切削加工。 毛坯 加工余量

18、和公差的大小，與毛坯的制造方法有關(guān)，生產(chǎn)中可參考有關(guān)工藝手冊(cè)或有關(guān)企業(yè)、 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定。在確定了毛坯加工余量以后，毛坯的形狀和尺寸，除了將毛坯加工余量附加在零件相應(yīng)的加工表面上外，還要考慮毛坯制造、機(jī)械加工和熱處理等多方面工藝因素的影響。下面僅從機(jī)械加工工藝的角度，分析確定毛坯的形狀和尺寸時(shí)應(yīng)考慮的問(wèn)題。(1)工藝搭子的設(shè)置有些零件，由于結(jié)構(gòu)的原因，加工時(shí)不易裝夾穩(wěn)定，為了裝夾方便迅速，可在毛坯上制出凸臺(tái)，即所謂的工藝搭子。工藝搭子只在裝夾工件時(shí)用， 零件加工完成后，一般都要切掉， 但如果不影響零件的使用性能和外觀質(zhì)量時(shí)，可以保留。(2)整體毛坯的采用在機(jī)械加工中，有時(shí)會(huì)遇到如磨床主軸部件中

19、的三瓦軸區(qū)、發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿和車(chē)床的開(kāi)合螺母等類零件。為了保證這類零件的加工質(zhì)量和加工時(shí)方便，常做成整體毛坯，加工到一定 階段后再切開(kāi)。（3信件毛坯的采用為了便于加工過(guò)程中的裝夾，對(duì)于一些形狀比較規(guī)則的小形零件，如 T形鍵、扁螺母、 小隔套等，應(yīng)將多件合成一個(gè)毛坯，待加工到一定階段后或者大多數(shù)表面加工完畢后，再加工成單件。在確定了毛坯種類、形狀和尺寸后，還應(yīng)繪制一張毛坯圖，作為毛坯生產(chǎn)單位的產(chǎn)品圖樣。繪制毛坯圖，是在零件圖的基礎(chǔ)上，在相應(yīng)的加工表面上加上毛坯余量。但繪制時(shí)還要考慮毛坯的具體制造條件， 如鑄件上的孔、鍛件上的孔和空檔、 法蘭等的最小鑄出和鍛出條 件；鑄件和鍛件表面的起模斜度（拔模斜度

20、）和圓角；分型面和分模面的位置等。并用雙點(diǎn) 劃線在毛坯圖中表示出零件的表面，以區(qū)別加工表面和非加工表面。2.4 工藝路線的擬訂工藝路線的擬訂是制訂工藝規(guī)程的關(guān)鍵，它制訂的是否合理，直接影響到工藝規(guī)程的合 理性、科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)性。工藝路線擬訂的主要任務(wù)是選擇各個(gè)表面的加工方法和加工方案、 確定各個(gè)表面的加工順序以及工序集中與分散的程度、合理選用機(jī)床和刀具、確定所用夾具的大致結(jié)構(gòu)等。關(guān)于工藝路線的擬訂， 經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐已總結(jié)出一些帶有普遍性的工藝 設(shè)計(jì)原則，但在具體擬訂時(shí)，特別要注意根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際靈活應(yīng)用。2.4.1 表面加工方案的選擇（1洛種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度及表面粗糙度為了正確選擇表面

21、加工方法，首先應(yīng)了解各種加工方法的特點(diǎn)和掌握加工經(jīng)濟(jì)精度的概念。任何一種加工方法可以獲得的加工精度和表面粗糙度均有一個(gè)較大的范圍。例如，精細(xì)的操作，選擇低的切削用量，可以獲得較高的精度，但又會(huì)降低生產(chǎn)率，提高成本；反之， 如增大切削用量提高生產(chǎn)率，雖然成本降低了，但精度也降低了。所以對(duì)一種加工方法，只有在一定的精度范圍內(nèi)才是經(jīng)濟(jì)的，這一定范圍的精度是指在正常的加工條件下（采用符合質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，工藝裝備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)的工人，不延長(zhǎng)加工時(shí)間）所能保證的加工精度。 這一定范圍的精度稱為經(jīng)濟(jì)精度。相應(yīng)的粗糙度稱為經(jīng)濟(jì)表面粗糙度。各種加工方法所能達(dá)到的加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度，以及各種典型表面的加工方

22、案在機(jī)械加工手冊(cè)中都能查到。 這里要指出的是，加工經(jīng)濟(jì)精度的數(shù)值并不是一成不變的，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工藝技術(shù)的改進(jìn)，加工經(jīng)濟(jì)精度會(huì)逐步提高。（2）選擇表面加工方案時(shí)考慮的因素選擇表面加工方案，一般是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或查表來(lái)確定，再結(jié)合實(shí)際情況或工藝試驗(yàn)進(jìn)行修改。表面加工方案的選擇，應(yīng)同時(shí)滿足加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性等方面的要求，具體選擇時(shí)應(yīng)考慮以下幾方面的因素：1）選擇能獲得相應(yīng)經(jīng)濟(jì)精度的加工方法例如加工精度為IT7，表面粗糙度為 Ra0.4 m的外圓柱面，通過(guò)精細(xì)車(chē)削是可以達(dá)到要求的，但不如磨削經(jīng)濟(jì)。2）零件材料的可加工性能 例如淬火鋼的精加工要用磨削，有色金屬圓柱面的精加工為避免 磨削時(shí)堵塞砂輪

23、，則要用高速精細(xì)車(chē)或精細(xì)鎮(zhèn)（金剛鎮(zhèn)）。3）工件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小例如對(duì)于加工精度要求為IT7的孔，采用鏈削、錢(qián)削、拉削和磨削均可達(dá)到要求。但箱體上的孔，一般不宜選用拉孔或磨孔，而宜選擇像孔（大孔） 或較孔（小孔）。4）生產(chǎn)類型 大批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)采用高效率的先進(jìn)工藝，例如用拉削方法加工孔和平面，用組合銃削或磨削同時(shí)加工幾個(gè)表面，對(duì)于復(fù)雜的表面采用數(shù)控機(jī)床及 加工中心等:單件小批生產(chǎn)時(shí)，宜采用刨削，銃削平面和鉆、擴(kuò)、較孔等加工方法，避免盲目地采用高效加工方法 和專用設(shè)備而造成經(jīng)濟(jì)損失。5）現(xiàn)有生產(chǎn)條件 充分利用現(xiàn)有設(shè)備和工藝手段，發(fā)揮工人的創(chuàng)造性，挖掘企業(yè)潛力，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。2.4.2 加工階段

24、的劃分（1）劃分方法零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，都應(yīng)劃分加工階段。一般劃分為粗加工、半精加工和精加工三個(gè)階段。如果零件要求的精度特別高，表面粗糙度很細(xì)時(shí)， 還應(yīng)增加光整加工和超精密加工階段。各加工階段的主要任務(wù)是：1）粗加工階段主要任務(wù)是切除毛坯上各加工表面的大部分加工余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品。因此，應(yīng)采取措施盡可能提高生產(chǎn)率。同時(shí)要為半精加工階段提供精基準(zhǔn)，并留有充分均勻的加工余量，為后續(xù)工序創(chuàng)造有利條件。2）半精加工階段 達(dá)到一定的精度要求，并保證留有一定的加工余量，為主要表面的精加工作準(zhǔn)備。同時(shí)完成一些次要表面的加工（如緊固孔的鉆削，攻螺紋，銃鍵槽等）。3）精加工階段主要任務(wù)

25、是保證零件各主要表面達(dá)到圖紙規(guī)定的技術(shù)要求。4）光整加工階段 對(duì)精度要求很高（IT6以上），表面粗糙度很小（小于 R a 0.2 m ）的零 件，需安排光整加工階段。其主要任務(wù)是減小表面粗糙度或進(jìn)一步提高尺寸精度和形狀精 度。（2）劃分加工階段的原因1）保證加工質(zhì)量的需要 零件在粗加工時(shí)，由于要切除掉大量金屬，因而會(huì)產(chǎn)生較大的切削 力和切削熱，同時(shí)也需要較大的夾緊力，在這些力和熱的作用下，零件會(huì)產(chǎn)生較大的變形。而且經(jīng)過(guò)粗加工后零件的內(nèi)應(yīng)力要重新分布，也會(huì)使零件發(fā)生變形。 如果不劃分加工階段而連續(xù)加工，就無(wú)法避免和修正上述原因所引起的加工誤差。加工階段劃分后，粗加工造成的誤差，通過(guò)半精加工和精加

26、工可以得到修正，并逐步提高零件的加工精度和表面質(zhì)量，保證了零件的加工要求。2）合理使用機(jī)床設(shè)備的需要粗加工一般要求功率大，剛性好，生產(chǎn)率高而精度不高的機(jī)床設(shè)備。而精加工需采用精度高的機(jī)床設(shè)備，劃分加工階段后就可以充分發(fā)揮粗、精加工設(shè)備各自性能的特點(diǎn)，避免以粗干精，做到合理使用設(shè)備。這樣不但提高了粗加工的生產(chǎn)效率， 而且也有利于保持精加工設(shè)備的精度和使用壽命。3）及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷 毛坯上的各種缺陷（如氣孔、砂眼、夾渣或加工余量不足等），在粗加工后即可被發(fā)現(xiàn)，便于及時(shí)修補(bǔ)或決定報(bào)廢，以免繼續(xù)加工后造成工時(shí)和加工費(fèi)用的浪費(fèi)。4）便于安排熱處理熱處理工序使加工過(guò)程劃分成幾個(gè)階段，如精密主軸在粗加工后進(jìn)

27、行去除應(yīng)力的人工時(shí)效處理，半精加工后進(jìn)行淬火， 精加工后進(jìn)行低溫回火和冰冷處理，最后再進(jìn)行光整加工。這幾次熱處理就把整個(gè)加工過(guò)程劃分為粗加工半精加工一一精加工一一光整加工階段。在零件工藝路線擬訂時(shí)，一般應(yīng)遵守劃分加工階段這一原則，但具體應(yīng)用時(shí)還要根據(jù)零件的情況靈活處理，例如對(duì)于精度和表面質(zhì)量要求較低而工件剛性足夠，毛坯精度較高，加工余量小的工件，可不劃分加工階段。又如對(duì)一些剛性好的重型零件，由于裝夾吊運(yùn)很費(fèi)時(shí)，也往往不劃分加工階段而在一次安裝中完成粗精加工。還需指出的是，將工藝過(guò)程劃分成幾個(gè)加工階段是對(duì)整個(gè)加工過(guò)程而言的，不能單純從某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)來(lái)判斷。例如工件的定位基準(zhǔn)，在半

28、精加工階段甚至在粗加工階段就需要加工得很準(zhǔn)確，而在精加工階段中安排某些鉆孔之類的粗加工工序也是常有的。2.4.3 工序的劃分工序集中就是零件的加工集中在少數(shù)工序內(nèi)完成，而每一道工序的加工內(nèi)容卻比較多； 工序分散則相反，整個(gè)工藝過(guò)程中工序數(shù)量多，而每一道工序的加工內(nèi)容則比較少。工序集中的特點(diǎn) 有利于采用高生產(chǎn)率的專用設(shè)備和工藝裝備，如采用多刀多刃、多軸機(jī)床、數(shù)控機(jī)床 和加工中心等，從而大大提高生產(chǎn)率。 減少了工序數(shù)目，縮短了工藝路線，從而簡(jiǎn)化了生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作。減少了設(shè)備數(shù)量，相應(yīng)地減少了操作工人和生產(chǎn)面積。減少了工件安裝次數(shù)，不僅縮短了輔助時(shí)間，而且在一次安裝下能加工較多的表面， 也易于

29、保證這些表面的相對(duì)位置精度。 專用設(shè)備和工藝裝置復(fù)雜，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作和投資都比較大，尤其是轉(zhuǎn)換新產(chǎn)品比較困難。(2)工序分散特點(diǎn) 設(shè)備和工藝裝備結(jié)構(gòu)都比較簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，對(duì)工人的技術(shù)水平要求低。一 可采用最有利的切削用量，減少機(jī)動(dòng)時(shí)間。 容易適應(yīng)生產(chǎn)產(chǎn)品的變換。 設(shè)備數(shù)量多，操作工人多，占用生產(chǎn)面積大。工序集中和工序分散各有特點(diǎn)；在擬訂工藝路線時(shí)，工序是集中還是分散，即工序數(shù)量是多還是少，主要取決于生產(chǎn)規(guī)模和零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求。在一般情況下，單件小批 生產(chǎn)時(shí)，多將工序集中。大批量生產(chǎn)時(shí)，既可采用多刀、多軸等高效率機(jī)床將工序集中，也 可將工序分散后組織流水線生產(chǎn)；目前的發(fā)展趨勢(shì)是傾向于工序集

30、中。2.4.4工序順序的安排(1)機(jī)械加工工序的安排1)基準(zhǔn)先行 零件加工一般多從精基準(zhǔn)的加工開(kāi)始，再以精基準(zhǔn)定位加工其它表面。因此,選作精基準(zhǔn)的表面應(yīng)安排在工藝過(guò)程起始工序先進(jìn)行加工，以便為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。例如軸類零件先加工兩端中心孔，然后再以中心孔作為精基準(zhǔn)，粗、精加工所有外圓表面。齒輪加工則先加工內(nèi)孔及基準(zhǔn)端面，再以內(nèi)孔及端面作為精基準(zhǔn)，粗、精加工齒形表面。2)先粗后精 精基準(zhǔn)加工好以后，整個(gè)零件的加工工序，應(yīng)是粗加工工序在前，相繼為半精加工、精加工及光整加工。按先粗后精的原則先加工精度要求較高的主要表面，即先粗加工再半精加工各主要表面， 最后再進(jìn)行精加工和光整加工。 在對(duì)重要表面精

31、加工之前， 有時(shí)需 對(duì)精基準(zhǔn)進(jìn)行修整，以利于保證重要表面的加工精度， 如主軸的高精度磨削時(shí)， 精磨和超精 磨削前都須研磨中心孔；精密齒輪磨齒前，也要對(duì)內(nèi)孔進(jìn)行磨削加工。3)先主后次根據(jù)零件的功用和技術(shù)要求。先將零件的主要表面和次要表面分開(kāi)，然后先安排主要表面的加工， 再把次要表面的加工工序插入其中。次要表面一般指鍵槽、螺孔、 銷孔等表面。這些表面一般都與主要表面有一定的相對(duì)位置要求，應(yīng)以主要表面作為基準(zhǔn)進(jìn)行次要表面加工，所以次要表面的加工一般放在主要表面的半精加工以后，精加工以前一次加工結(jié)束。也有放在最后加工的，但此時(shí)應(yīng)注意不要碰傷已加工好的主要表面。4)先面后孔對(duì)于箱體、底座、支架等類零件，

32、平面的輪廓尺寸較大，用它作為精基準(zhǔn)加工 孔，比較穩(wěn)定可靠，也容易加工，有利于保證孔的精度。如果先加工孔，再以孔為基準(zhǔn)加工 平面，則比較困難，加工質(zhì)量也受影響。(2)熱處理工序的安排熱處理可用來(lái)提高材料的力學(xué)性能，改善工件材料的加工性能和消除內(nèi)應(yīng)力，其安排主要是根據(jù)工件的材料和熱處理目的來(lái)進(jìn)行。熱處理工藝可分為兩大類：預(yù)備熱處理和最終熱處理。1)預(yù)備熱處理 預(yù)備熱處理的目的是改善加工性能、消除內(nèi)應(yīng)力和為最終熱處理準(zhǔn)備良好的金相組織。其熱處理工藝有退火、正火、時(shí)效、調(diào)質(zhì)等。退火和正火。退火和正火用于經(jīng)過(guò)熱加工的毛坯。含碳量高于0.5 %的碳鋼和合金鋼，為降低其硬度易于切削，常采用退火處理；含碳量低

33、于0.5 %的碳鋼和合金鋼，為避免其硬度過(guò)低切削時(shí)粘刀，而采用正火處理。退火和正火尚能細(xì)化晶粒、均勻組織，為以后的熱處理做準(zhǔn)備。退火和正火常安排在毛坯制造之后、粗加工之前進(jìn)行。 時(shí)效處理。時(shí)效處理主要用于消除毛坯制造和機(jī)械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。為減少運(yùn)輸工 作量，對(duì)于一般精度的零件，在精加工前安排一次時(shí)效處理即可。但精度要求較高的零件 （如坐標(biāo)鏈床的箱體等 ），應(yīng)安排兩次或數(shù)次時(shí)效處理工序。簡(jiǎn)單零件一般可不進(jìn)行時(shí)效 處理。除鑄件外，對(duì)于一些剛性較差的精密零件（如精密絲杠），為消除加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定零件加工精度，常在粗加工、半精加工之間安排多次時(shí)效處理。有些軸類零件加工，在校直工序后也要安排

34、時(shí)效處理。 調(diào)質(zhì)。調(diào)質(zhì)即是在淬火后進(jìn)行高溫回火處理，它能獲得均勻細(xì)致的回火索氏體組織，為以后的表面淬火和滲氮處理時(shí)減少變形做準(zhǔn)備，因此調(diào)質(zhì)也可作為預(yù)備熱處理。由于調(diào)質(zhì)后零件的綜合力學(xué)性能較好，對(duì)某些硬度和耐磨性要求不高的零件，也可作為最終熱處理工 序。2）最終熱處理 最終熱處理的目的是提高硬度、耐磨性和強(qiáng)度等力學(xué)性能。 淬火。淬火有表面淬火和整體淬火。其中表面淬火因?yàn)樽冃巍⒀趸懊撎驾^小而應(yīng)用較廣，而且表面淬火還具有外部強(qiáng)度高、耐磨性好，而內(nèi)部保持良好的韌性、 抗沖擊力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。為提高表面淬火零件的機(jī)械性能，常需進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火等熱處理作為預(yù)備熱處理。其一般工藝路線為：下料一鍛造一正火（退火）一

35、粗加工一調(diào)質(zhì)一半精加工一表面淬火一精加工O 滲碳淬火。滲碳淬火適用于低碳鋼和低合金鋼，先提高零件表層的含碳量，經(jīng)淬火后使表層獲得高的硬度，而心部仍保持一定的強(qiáng)度和較高的韌性和塑性。滲碳分整體滲碳和局部滲碳。局部滲碳時(shí)對(duì)不滲碳部分要采取防滲措施（鍍銅或鍍防滲材料 ）。由于滲碳淬火變形大，且滲碳深度一般在 0.52mm之間，所以滲碳工序一般安排在半精加工和精加工之間。 其工藝路線一般為：下料一鍛造一正火一粗、半精加工一滲碳淬火一精加工。當(dāng)局部滲碳零件的不滲碳部分，采用加大余量后切除多余的滲碳層的工藝方案時(shí)，切除多余滲碳層的工序應(yīng)安排在滲碳后，淬火前進(jìn)行。 滲氮處理。滲氮是使氮原子滲入金屬表面獲得一

36、層含氮化合物的處理方法。滲氮層可以提高零件表面的硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度和抗蝕性。由于滲氮處理溫度較低、變形小、且滲氮層較?。ㄒ话悴怀^(guò) 0.60.7mm）,因此滲氮工序應(yīng)盡量靠后安排，常安排在精加工之間進(jìn)行。為減小滲氮時(shí)的變形，在切削后一般需進(jìn)行消除應(yīng)力的高溫回火。（3瀚驗(yàn)工序的安排檢驗(yàn)工序一般安排在粗加工后，精加工前；送往外車(chē)間前后；重要工序和工時(shí)長(zhǎng)的工序前后；零件加工結(jié)束后，入庫(kù)前。（4淇它工序的安排1）表面強(qiáng)化工序 如滾壓、噴丸處理等，一般安排在工藝過(guò)程的最后。2）表面處理工序如發(fā)藍(lán)、電鍍等一般安排在工藝過(guò)程的最后。3）探傷工序 如X射線檢查、超聲波探傷等多用于零件內(nèi)部質(zhì)量的檢查，一般安

37、排在工藝過(guò)程的開(kāi)始。磁力探傷、熒光檢驗(yàn)等主要用于零件表面質(zhì)量的檢驗(yàn)，通常安排在該表面加工結(jié)束以后。4）平衡工序 包括動(dòng)、靜平衡，一般安排在精加工以后。在安排零件的工藝過(guò)程中，不要忽視去毛刺、倒棱和清洗等輔助工序。在銃鍵槽、齒面倒角等工序后應(yīng)安排去毛刺工序。 零件在裝配前都應(yīng)安排清洗工序，特別在研磨等光整加工工序之后，更應(yīng)注意進(jìn)行清洗工序，以防止殘余的磨料嵌入工件表面，加劇零件在使用中的磨損。2.5 加工余量的確定2.5.1 加工余量的概念及其影響因素在選擇了毛坯，擬訂出加工工藝路線之后，就需確定加工余量，計(jì)算各工序的工序尺寸。加工余量大小與加工成本有密切關(guān)系，加工余量過(guò)大不僅浪費(fèi)材料，而且增加

38、切削工時(shí)，增大刀具和機(jī)床的磨損， 從而增加成本；加工余量過(guò)小，會(huì)使前一道工序的缺陷得不到糾正，造 成廢品，從而也使成本增加，因此，合理地確定加工余量，對(duì)提高加工質(zhì)量和降低成本都有十分重要的意義。（1）加工余量的概念在機(jī)械加工過(guò)程中從加工表面切除的金屬層厚度稱為加工余量。加工余量分為工序余量 和加工總余量。工序余量是指為完成某一道工序所必須切除的金屬層厚度，即相鄰兩工序的工序尺寸之 差。加工總余量是指由毛坯變?yōu)槌善返倪^(guò)程中，在某加工表面上所切除的金屬層總厚度，即毛坯尺寸與零件圖設(shè)計(jì)尺寸之差。由于毛坯尺寸和各工序尺寸不可避免地存在公差，因此無(wú)論是加工總余量還是工序余量實(shí)際上是個(gè)變動(dòng)值，因而加工余量

39、又有基本余量、最大余量和最小余量之分，通常所說(shuō)的加工余量是指基本余量。加工余量、工序余量的公差標(biāo)注應(yīng)遵循人體原則”即：毛坯尺寸按雙向標(biāo)注上、下偏差；被包容表面尺寸上偏差為零，也就是基本尺寸為最大極限尺寸（如軸）；對(duì)包容面尺寸下偏差為零，也就是基本尺寸為最小極限尺寸（如內(nèi)孔）。加工過(guò)程中，工序完成后的工件尺寸稱為工序尺寸。由于存在加工誤差，各工序加工后的尺寸也有一定的公差，稱為工序公差。工序公差帶的布置也采用人體原則”法。表示加工余量及其公差的關(guān)系，不論是被包容面還是包容面，其加工總余量均等于各工序余量之和。Z=Z + Z + Z + -加工余量還有雙邊余量和單邊余量之分，平面加工余量是單邊余量

40、，它等于實(shí)際切削的金屬層厚度。對(duì)于外圓和孔等回轉(zhuǎn)表面，加工余量是指雙邊余量，即以直徑方向計(jì)算，實(shí)際切削的金屬為加工余量數(shù)值的一半。（2）確定加工余量應(yīng)考慮的因素為切除前工序在加工時(shí)留下的各種缺陷和誤差的金屬層，又考慮到本工序可能產(chǎn)生的安裝誤差而不致使工件報(bào)廢，必須保證一定數(shù)值的最小工序余量。為了合理確定加工余量，首先必須了解影響加工余量的因素。影響加工余量的主要因素有：1）前工序的尺寸公差由于工序尺寸有公差，上工序的實(shí)際工序尺寸有可能出現(xiàn)最大或最小 極限尺寸。為了使上工序的實(shí)際工序尺寸在極限尺寸的情況下，本工序也能將上工序留下的表面粗糙度和缺陷層切除，本工序的加工余量應(yīng)包括上工序的公差。2）前

41、工序的形狀和位置公差當(dāng)工件上有些形狀和位置偏差不包括在尺寸公差的范圍內(nèi)時(shí)，這些誤差又必須在本工序加工糾正，在本工序的加工余量中必須包括它。3）前工序的表面粗糙度和表面缺陷為了保證加工質(zhì)量，本工序必須將上工序留下的表面粗糙度和缺陷層切除。4）本工序的安裝誤差 安裝誤差包括工件的定位誤差和夾緊誤差，若用夾具裝夾，還應(yīng)有夾 具在機(jī)床上的裝夾誤差。這些誤差會(huì)使工件在加工時(shí)的位置發(fā)生偏移，所以加工余量還必須考慮安裝誤差的影響。2.5.2 確定加工余量的方法確定加工余量的方法有 3種：分析計(jì)算法、經(jīng)驗(yàn)估算法和查表修正法。（1出析計(jì)算法本方法是根據(jù)有關(guān)加工余量計(jì)算公式和一定的試驗(yàn)資料，對(duì)影響加工余量的各項(xiàng)因

42、素進(jìn)行分析和綜合計(jì)算來(lái)確定加工余量。用這種方法確定加工余量比較經(jīng)濟(jì)合理，但必須有比較 全面和可靠的試驗(yàn)資料。目前，只在材料十分貴重，以及軍工生產(chǎn)或少數(shù)大量生產(chǎn)的工廠中 采用。(2)經(jīng)驗(yàn)估算法本方法是根據(jù)工廠的生產(chǎn)技術(shù)水平，依靠實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定加工余量。為防止因余量過(guò)小而 產(chǎn)生廢品，經(jīng)驗(yàn)估計(jì)的數(shù)值總是偏大，這種方法常用于單件小批量生產(chǎn)。(3應(yīng)表修正法此法是根據(jù)各工廠長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐與試驗(yàn)研究所積累的有關(guān)加工余量數(shù)據(jù)，制成各種表 格并匯編成手冊(cè)，確定加工余量時(shí)，查閱有關(guān)手冊(cè)，再結(jié)合本廠的實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)修正后 確定，目前此法應(yīng)用較為普遍。2.6 工序尺寸及其公差的確定機(jī)械加工過(guò)程中，工件的尺寸在不斷地變

43、化，由毛坯尺寸到工序尺寸，最后達(dá)到設(shè)計(jì)要 求的尺寸。在這個(gè)變化過(guò)程中，加工表面本身的尺寸及各表面之間的尺寸都在不斷地變化， 這種變化無(wú)論是在一個(gè)工序內(nèi)部，還是在各個(gè)工序之間都有一定的內(nèi)在聯(lián)系。應(yīng)用尺寸鏈理論去揭示它們之間的內(nèi)在關(guān)系， 掌握它們的變化規(guī)律是合理確定工序尺寸及其公差和計(jì)算各 種工藝尺寸的基礎(chǔ)，因此，本節(jié)先介紹工藝尺寸鏈的基本概念，然后分析工藝尺寸鏈的計(jì)算方法以及工藝尺寸鏈的應(yīng)用。2.6.1 工藝尺寸鏈的概念(1)工藝尺寸鏈的定義在零件的加工過(guò)程中，為了加工和檢驗(yàn)的方便，有時(shí)需要進(jìn)行一些工藝尺寸的計(jì)算。為使這種計(jì)算迅速準(zhǔn)確， 按照尺寸鏈的基本原理， 將這些有關(guān)尺寸以一定順序首尾相連排

44、列成 一封閉的尺寸系統(tǒng)，即構(gòu)成了零件的工藝尺寸鏈，簡(jiǎn)稱工藝尺寸鏈。(2)工藝尺寸鏈的組成環(huán)組成工藝尺寸鏈的各個(gè)尺寸都稱為工藝尺寸鏈的環(huán)。 封閉環(huán) 工藝尺寸鏈中間接得到的環(huán)稱為封閉環(huán)。封閉環(huán)以下角標(biāo)0 "表示，如 A 0 ”、L組成環(huán)除封閉環(huán)以外的其它環(huán)都稱為組成環(huán)。組成環(huán)分增環(huán)和減環(huán)兩種。增環(huán)當(dāng)其余各組成環(huán)保持不變，某一組成環(huán)增大，封閉環(huán)也隨之增大，該環(huán)即為增環(huán)。 一般在該環(huán)尺寸的代表符號(hào)上，加一向右的箭頭表示。 減環(huán) 當(dāng)其余各組成環(huán)保持不變，某一組成環(huán)增大，封閉環(huán)反而減小，該環(huán)即為減環(huán)。一般在該尺寸的代表符號(hào)上，加一向左的箭頭表示。(3)工藝尺寸鏈的特征關(guān)聯(lián)性組成工藝尺寸鏈的各尺寸

45、之間必然存在著一定的關(guān)系，相互無(wú)關(guān)的尺寸不組成工藝尺寸鏈。工藝尺寸鏈中每一個(gè)組成環(huán)不是增環(huán)就是減環(huán)，其尺寸發(fā)生變化都要引起封閉環(huán)的尺寸變化。對(duì)工藝尺寸鏈中的封閉環(huán)尺寸沒(méi)有影響的尺寸，就不是該工藝尺寸鏈的組成 環(huán)。 封閉性 尺寸鏈必須是一組首尾相接并構(gòu)成一個(gè)封閉圖形的尺寸組合，其中應(yīng)包含一個(gè)間接得到的尺寸。不構(gòu)成封閉圖形的尺寸組合就不是尺寸鏈。(4)建立工藝尺寸鏈的步驟確定封閉環(huán)即加工后間接得到的尺寸。查找組成環(huán) 從封閉環(huán)一端開(kāi)始，按照尺寸之間的聯(lián)系，首尾相連，依次畫(huà)出對(duì)封閉環(huán)有影響的尺寸，直到封閉環(huán)的另一端，形成一個(gè)封閉圖形，就構(gòu)成一個(gè)工藝尺寸鏈。查找組成環(huán)必須掌握的基本特點(diǎn)為：組成環(huán)是加工過(guò)

46、程中 直接獲得”的，而且對(duì)封閉環(huán)有影響。按照各組成環(huán)對(duì)封閉環(huán)的影響，確定其為增環(huán)或減環(huán)確定增環(huán)或減環(huán)可先給封閉環(huán)任意規(guī)定一個(gè)方向，然后沿此方向，繞工藝尺寸鏈依次給各組成環(huán)畫(huà)出箭頭，凡是與封閉環(huán)箭 頭方向相同的就是減環(huán)，相反的就是增環(huán)。2.6.2 工藝尺寸鏈的計(jì)算尺寸鏈的計(jì)算方法有兩種：極值法與概率法。極值法是從最壞情況出發(fā)來(lái)考慮問(wèn)題的，即當(dāng)所有增環(huán)都為最大極限尺寸而減環(huán)恰好都為最小極限尺寸，或所有增環(huán)都為最小極限尺寸而減環(huán)恰好都為最大極限尺寸，來(lái)計(jì)算封閉環(huán)的極限尺寸和公差。事實(shí)上，一批零件的實(shí)際尺寸是在公差帶范圍內(nèi)變化的。在尺寸鏈中，所有增環(huán)不一定同時(shí)出現(xiàn)最大或最小極限尺寸，即使出現(xiàn)，此時(shí)所有

47、減環(huán)也不一定同時(shí)出現(xiàn)最小或最大極限尺寸。概率法解尺寸鏈，主要用于裝配尺寸鏈，其計(jì)算方法在裝配中講授。2.6.3 工序尺寸及其公差的確定(1)基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸及公差的確定當(dāng)零件定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)(工序基準(zhǔn))重合時(shí)，零件工序尺寸及其公差的確定方法是： 先根據(jù)零件的具體要求確定其加工工藝路線，再通過(guò)查表確定各道工序的加工余量及其公 差，然后計(jì)算出各工序尺寸及公差；計(jì)算順序是：先確定各工序余量的基本尺寸，再由后往前逐個(gè)工序推算，即由工件上的設(shè)計(jì)尺寸開(kāi)始，由最后一道工序向前工序推算直到毛坯尺 寸。(2)測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸及其公差的計(jì)算在加工中，有時(shí)會(huì)遇到某些加工表面的設(shè)計(jì)尺寸不便測(cè)量，

48、甚至無(wú)法測(cè)量的情況，為此 需要在工件上另選一個(gè)容易測(cè)量的測(cè)量基準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)該測(cè)量尺寸的控制來(lái)間接保證原設(shè)計(jì)尺寸的精度。這就產(chǎn)生了測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，測(cè)量尺寸及公差的計(jì)算問(wèn)題。(3)定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸計(jì)算在零件加工過(guò)程中有時(shí)為方便定位或加工，選用不是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的幾何要素作定位基準(zhǔn)， 在這種定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合的情況下，需要通過(guò)尺寸換算， 改注有關(guān)工序尺寸及公差， 并按換算后的工序尺寸及公差加工。以保證零件的原設(shè)計(jì)要求。(4)中間工序的工序尺寸及其公差的求解計(jì)算在工件加工過(guò)程中，有時(shí)一個(gè)基面的加工會(huì)同時(shí)影響兩個(gè)設(shè)計(jì)尺寸的數(shù)值。這時(shí)，需要 直接保證其中公差要求較嚴(yán)的一個(gè)設(shè)計(jì)尺

49、寸，而另一設(shè)計(jì)尺寸需由該工序前面的某一中間工序的合理工序尺寸間接保證。為此，需要對(duì)中間工序尺寸進(jìn)行計(jì)算。(5)保證應(yīng)有滲碳或滲氮層深度時(shí)工藝尺寸及其公差的計(jì)算零件滲碳或滲氮后，表面一般要經(jīng)磨削保證尺寸精度，同時(shí)要求磨后保留有規(guī)定的滲層深度。 這就要求進(jìn)行滲碳或滲氮熱處理時(shí)按一定滲層深度及公差進(jìn)行(用控制熱處理時(shí)間保證)，并對(duì)這一合理滲層深度及公差進(jìn)行計(jì)算。2.7機(jī)械加工的生產(chǎn)率及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析2.7.1 機(jī)械加工時(shí)間定額的組成(1)時(shí)間定額的概念所謂時(shí)間定額是指在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時(shí)間。它是安排作業(yè)計(jì)劃、 核算生產(chǎn)成本、確定設(shè)備數(shù)量、人員編制以及規(guī)劃生產(chǎn)面積

50、的重要 依據(jù)。(2)時(shí)間定額的組成1)基本時(shí)間 T基本時(shí)間是指直接改變生產(chǎn)對(duì)象的尺寸、形狀、相對(duì)位置以及表面狀態(tài)或材料性質(zhì)等工藝過(guò)程所消耗的時(shí)間。對(duì)于切削加工來(lái)說(shuō)，基本時(shí)間就是切除金屬所消耗的時(shí)間(包括刀具的切入和切出時(shí)間在內(nèi))。2)輔助時(shí)間T 輔助時(shí)間是為實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程所必須進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間。它包括：裝卸工件，開(kāi)停機(jī)床，引進(jìn)或退出刀具，改變切削用量，試切和測(cè)量工件等所消耗的時(shí) 間?；緯r(shí)間和輔助時(shí)間的總和稱為作業(yè)時(shí)間。它是直接用于制造產(chǎn)品或零部件所消耗的時(shí)間。輔助時(shí)間的確定方法隨生產(chǎn)類型而異。大批大量生產(chǎn)時(shí)，為使輔助時(shí)間規(guī)定得合理，需將輔助動(dòng)作分解，再分別確定各分解動(dòng)作的時(shí)間，最

51、后予以綜合；中批生產(chǎn)則可根據(jù)以往統(tǒng)計(jì)資料來(lái)確定；單件小批生產(chǎn)常用基本時(shí)間的百分比進(jìn)行估算。3）布置工作地時(shí)間 T布置工作地時(shí)間是為了使加工正常進(jìn)行，工人照管工作地（如更換 刀具，潤(rùn)滑機(jī)床，清理切屑，收拾工具等）所消耗的時(shí)間。它不是直接消耗在每個(gè)工件上的。 而是消耗在一個(gè)工作班內(nèi)的時(shí)間，再折算到每個(gè)工件上的。一般按作業(yè)時(shí)間的2% 7%估算。4）休息與生理需要時(shí)間T休息與生理需要時(shí)間是工人在工作班內(nèi)恢復(fù)體力和滿足生理上的需要所消耗的時(shí)間。T是按一個(gè)工作班為計(jì)算單位，再折算到每個(gè)工件上的。對(duì)機(jī)床操作工人一般按作業(yè)時(shí)間的2%估算。以上四部分時(shí)間的總和稱為單件時(shí)間T ,即T = T +T + T + T

52、5）準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間T 準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間是指工人為了生產(chǎn)一批產(chǎn)品或零部件，進(jìn)行準(zhǔn)備和結(jié)束工作所消耗的時(shí)間。在單件或成批生產(chǎn)中，每當(dāng)開(kāi)始加工一批工件時(shí)，工人需要熟悉工藝 文件，領(lǐng)取毛坯、材料、工藝裝備、安裝刀具和夾具，調(diào)整機(jī)床和其它工藝裝備等所消耗的時(shí)間以及加工一批工件結(jié)束后，需拆下和歸還工藝裝備，送交成品等所消耗的時(shí)間。T既不是直接消耗在每個(gè)工件上的，也不是消耗在一個(gè)工作班內(nèi)的時(shí)間，而是消耗在一批工件上的時(shí)間。因而分?jǐn)偟矫總€(gè)工件的時(shí)間為T(mén)/ n ,其中n為批量。故單件和成批生產(chǎn)的單件工時(shí)定額的計(jì)算公式 T應(yīng)為： T = T +T /n大批大量生產(chǎn)時(shí)，由于 n的數(shù)值很大，T/ n =0,故不考慮準(zhǔn)備

53、終結(jié)時(shí)間，即： T = T2.7.2 提高機(jī)械加工生產(chǎn)率的途徑勞動(dòng)生產(chǎn)率是指工人在單位時(shí)間內(nèi)制造的合格產(chǎn)品的數(shù)量或制造單件產(chǎn)品所消耗的勞動(dòng)時(shí)間。勞動(dòng)生產(chǎn)率是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，必須正確處理好質(zhì)量，生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性三者之間的關(guān)系。應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下，提高生產(chǎn)率，降低成本。勞動(dòng)生 產(chǎn)率提高的措施很多， 涉及到產(chǎn)品設(shè)計(jì)，制造工藝和組織管理等多方面，這里僅就通過(guò)縮短單件時(shí)間來(lái)提高機(jī)械加工生產(chǎn)率的工藝途徑作一簡(jiǎn)要分析。由式所示的單件時(shí)間組成，不難得知提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的工藝措施可有以下幾個(gè)方面：（1）縮短基本時(shí)間在大批大量生產(chǎn)時(shí)，由于基本時(shí)間在單位時(shí)間中所占比重較大，因此通過(guò)縮短基本時(shí)

54、間 即可提高生產(chǎn)率?？s短基本時(shí)間的主要途徑有以下幾種：1）提高切削用量 增大切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量，都可縮短基本時(shí)間，但切削用量的提 高受到刀具耐用度和機(jī)床功率、工藝系統(tǒng)剛度等方面的制約。隨著新型刀具材料的出現(xiàn)，切削速度得到了迅速的提高，目前硬質(zhì)合金車(chē)刀的切削速度可達(dá)200m/min ,陶瓷刀具的切削速度達(dá)500m/min。近年來(lái)出現(xiàn)的聚晶人造金剛石和聚晶立方氮化硼刀具切削普通鋼材的切 削速度達(dá)900m/min 。在磨削方面，近年來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)是高速磨削和強(qiáng)力磨削。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的高速磨床和砂輪磨 削速度已達(dá)60m/s ,國(guó)外已達(dá) 90120m/s ;強(qiáng)力磨削的切入深度已達(dá)672mm ,從而使生產(chǎn)

55、率大大提高。2）采用多刀同時(shí)切削每把車(chē)刀實(shí)際加工長(zhǎng)度只有原來(lái)的三分之一；每把刀的切削余量只有原來(lái)的三分之一；用三把刀具對(duì)同一工件上不同表面同時(shí)進(jìn)行橫向切入法車(chē)削。顯然，采用多刀同時(shí)切削比單刀切削的加工時(shí)間大大縮短。3)多件加工這種方法是通過(guò)減少刀具的切入、切出時(shí)間或者使基本時(shí)間重合，從而縮短每 個(gè)零件加工的基本時(shí)間來(lái)提高生產(chǎn)率。多件加工的方式有以下三種：順序多件加工。即工件順著走刀方向一個(gè)接著一個(gè)地安裝，這種方法減少了刀具切入和 切出的時(shí)間，也減少了分?jǐn)偟矫恳粋€(gè)工件上的輔助時(shí)間。 平行多件加工。即在一次走刀中同時(shí)加工 n個(gè)平行排列的工件。 加工所需基本時(shí)間和加 工一個(gè)工件相同，所以分?jǐn)偟矫總€(gè)工

56、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)。這種方式常見(jiàn)于銃削和平面磨削。平行順序多件加工。這種方法為順序多件加工和平行多件加工的綜合應(yīng)用，。這種方法適用于工件較小，批量較大的情況。4)減少加工余量 采用精密鑄造、壓力鑄造、精密鍛造等先進(jìn)工藝提高毛坯制造精度，減少 機(jī)械加工余量，以縮短基本時(shí)間，有時(shí)甚至無(wú)需再進(jìn)行機(jī)械加工，這樣可以大幅度提高生產(chǎn)效率。(2)縮短輔助時(shí)間輔助時(shí)間在單件時(shí)間中也占有較大比重，尤其是在大幅度提高切削用量之后，基本時(shí)間 顯著減少，輔助時(shí)間所占比重就更高。 此時(shí)采取措施縮減輔助時(shí)間就成為提高生產(chǎn)率的重要 方向。縮短輔助時(shí)間有兩種不同的途徑，一是使輔助動(dòng)作實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，從而直接縮減輔助時(shí)間；二是使輔助時(shí)間與基本時(shí)間重合，間接縮短輔助時(shí)間。1)直接縮減輔助時(shí)間采用專用夾具裝夾工件，工件在裝