第九章機械加工工藝規(guī)程的制訂01

第9章

機械加工工藝規(guī)程的制訂

工藝就是制造產(chǎn)品的方法，機械制造工藝過程一般是指零件的機械加工工藝過程和機器的裝配工藝過程，把工藝過程按一定的格式用文件的形式固定下來就是機械加工工藝規(guī)程。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低、工廠長期形成的工藝經(jīng)驗的繼承以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝規(guī)程來體現(xiàn)。因此，機械加工工藝規(guī)程設(shè)計是一項重要的工作，要求設(shè)計者必須具備豐富的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和廣博的機械制造工藝基礎(chǔ)理論知識。9.1機械加工工藝過程的組成機械加工工藝過程一般可分為工序、安裝、工位、工步和走刀。（1）工序工序是指：一個（或一組）工人在一個工作地點對一個（或同時對幾個）工件連續(xù)完成的那一部分加工過程。工作地、工人、零件和連續(xù)作業(yè)是構(gòu)成工序的四個要素，其中任一要素的變更即構(gòu)成新的工序。對同一個零件，同樣的加工內(nèi)容可以有不同的工序安排

工序號工序內(nèi)容設(shè)備1加工小端面，鉆小端面中心孔，粗車小外圓，對小端倒角；加工大端面，鉆大端面中心孔，粗車大外圓，對大端倒角；精車外圓。車床2銑鍵槽，手工去毛刺。銑床工序號工序內(nèi)容設(shè)備1加工小端面，鉆小端面中心孔，粗車小外圓，對小端倒角。車床2加工大端面，鉆大端面中心孔，粗車大外圓，對大端倒角。車床3精車外圓。車床4銑鍵槽，手工去毛刺。銑床（2）安裝

在同一個工序中，工件每定位和夾緊一次所完成的那部分加工稱為一個安裝。在一個工序中，工件可能只需要安裝一次，也可能需要安裝幾次。工序號安裝號工序內(nèi)容設(shè)備11車小端面，鉆小端面中心孔，粗車小端外圓，倒角。車床2車大端面，鉆大端面中心孔，粗車大端外圓，倒角。3精車大端外圓。4精車小端外圓。21銑鍵槽，手工去毛刺。銑床（3）工位

在工件的一次安裝中，通過分度(或移位)裝置，使工件相對于機床床身變換加工位置，我們把每一個加工位置上所完成的工藝過程稱為工位。在一個安裝中，可能只有一個工位，也可能需要有幾個工位。

①減少工件的安裝次數(shù)多工位加工工序1：裝卸工件工序2：鉆孔工序3：擴孔工序4：鉸孔③可實現(xiàn)加工時間與輔助時間重疊。②減少輔助時間，縮短工時，提高效率。多工位加工的好處：（4）工步

在一個工位中，加工表面、切削刀具、切削速度和進給量都不變的情況下所完成的加工，稱為一個工步。為了提高生產(chǎn)率，用幾把刀具同時參與切削幾個表面，這也可看作一個工步，稱為復(fù)合工步。

提示：

小批量生產(chǎn)：產(chǎn)量少效率不是主要問題，主要應(yīng)減少設(shè)備的臺數(shù)及人員分配，所以不宜采取工序分散的辦法。大批大量生產(chǎn)：主要問題是要提高生產(chǎn)率，所以宜采用高效專業(yè)用設(shè)備，工序也較多。（5）走刀

在一個工步中，有時因所切去的金屬層很厚而不能一次切完，則需分幾次進行切削，這時每次切削就稱為一次走刀。

9．2生產(chǎn)類型與機械加工工藝規(guī)程機械加工工藝規(guī)程的詳細程度與生產(chǎn)類型有關(guān)，不同的生產(chǎn)類型由產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)即年產(chǎn)量來區(qū)別。（1）生產(chǎn)綱領(lǐng)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)就是年生產(chǎn)量。生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型與工藝過程的關(guān)系十分密切，生產(chǎn)綱領(lǐng)不同，生產(chǎn)規(guī)模也不同，工藝過程的特點也相應(yīng)而異。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)通常按下式計算：

N=Qn(1+α+β)(2)、生產(chǎn)類型產(chǎn)品有大有小，小到螺釘，大至收音機，船舶。其特征有的復(fù)雜，有的簡單，批量和生產(chǎn)綱須也各不相同。1．單件、小批生產(chǎn)

特征：①產(chǎn)品做得少，只做一件或數(shù)件；

②一個工作臺進行多工序和多品種的作業(yè)；

③重型機器、大型船舶，新樣機制造屬此類型。根據(jù)產(chǎn)品的大小、特征、批量和生產(chǎn)綱領(lǐng)，我們通常將產(chǎn)品的生產(chǎn)分成三種生產(chǎn)類型：生產(chǎn)類型單件、小批生產(chǎn)成批生產(chǎn)大批、大量生產(chǎn)2．成批生產(chǎn)

特征：①產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量較多，周期地成批投入生產(chǎn)；

②一個工作地順序地、分批地完成不同工件的某些工序；

③通用機床，數(shù)量需求不大，但常更新產(chǎn)品就屬此類型。

3.大批、大量生產(chǎn)

特征：①產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量大，需連續(xù)不斷地進行生產(chǎn)；

②一個工作地重復(fù)不斷地進行某工序的加工；

③如汽車通用件（軸承、螺栓等）自行車等屬此類生產(chǎn)類型。生產(chǎn)類型的劃分：生產(chǎn)類型不僅決定于生產(chǎn)綱須，而且和產(chǎn)品的大小和復(fù)雜程度有關(guān)。

劃分依據(jù)可參照下表：

表3-1生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)（年產(chǎn)量）的關(guān)系

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生產(chǎn)類型重型機械中型機械小型機械

單件生產(chǎn)<5

<20

<100

小批生產(chǎn)5～100

20-200

100-500

中批生產(chǎn)－200-500

500-5000

大批生產(chǎn)－500-5000

5000-50000

大量生產(chǎn)－>5000

>50000

--------------------------------------------------------------------------劃分生產(chǎn)類型有利于進行生產(chǎn)的規(guī)劃和管理。

大批、大量生產(chǎn)宜廣泛采用高產(chǎn)專用機床和自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，按流水線或自動生產(chǎn)線排列進行生產(chǎn)，可大大提高生產(chǎn)率，從而降低成本，提高競爭力。

單件、小批生產(chǎn)宜采用通用性好的機床進行生產(chǎn)，以減少設(shè)備投資，從而降低成本。劃分生產(chǎn)類型的意義隨著科技的發(fā)展和人民生產(chǎn)水平的提高，人們對產(chǎn)品的樣式要求越來越高，而同一樣式的數(shù)量越來越少，同一產(chǎn)品獲取較高利潤；“有效壽命”愈來愈短，因此要求制造系統(tǒng)具有高效生產(chǎn)能力又具快速轉(zhuǎn)產(chǎn)的“柔性”特性。傳統(tǒng)的專用機和生產(chǎn)線，對一種產(chǎn)品有較高的生產(chǎn)效率，但很難適應(yīng)新產(chǎn)品的需要。因此，它是有很大的"剛性"

。（即專用性）而數(shù)控機床，加工中心能很好地適用于當(dāng)今產(chǎn)品多品種，少批量生產(chǎn)自動化的要求。（3）機械加工工藝規(guī)程的作用一般說來，大批大量生產(chǎn)類型與單件小批生產(chǎn)要求的詳細程度不同。機械加工工藝規(guī)程的作用為：

1）它是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件，一切有關(guān)的生產(chǎn)人員必須嚴格執(zhí)行工藝規(guī)程。

工藝規(guī)程是可以改變的，且總是隨著生產(chǎn)的發(fā)展、新工藝和新技術(shù)的不斷出現(xiàn)而完善。

2）工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作和生產(chǎn)管理工作的主要依據(jù)。

3）工藝規(guī)程是新建或擴建工廠的原始資料。

4）工藝規(guī)程有利于積累、交流和推廣行之有效的生產(chǎn)經(jīng)驗。（4）對工藝規(guī)程的要求

(1)保證可靠地達到產(chǎn)品圖紙所提出的全部技術(shù)要求。

(2)能獲得高質(zhì)量、高生產(chǎn)效率。

(3)有利于節(jié)約原材料和工時消耗，不斷降低成本。

(4)有利于減輕工人勞動強度，保證安全和良好的工作條件。

（5）工藝文件的形式：多種多樣，區(qū)別很大，主要決定于生產(chǎn)類型。

在單件小批生產(chǎn)中一般只編制綜合工藝過程卡。

在成批生產(chǎn)中多采用機械加工工藝卡片。

大批大量生產(chǎn)中則要求完整和詳細的文件，一般是工藝過程卡、工序卡片，有時甚至包括操作卡、調(diào)整卡以及檢驗卡。

各工廠采用的工藝文件并無須統(tǒng)一格式，但基本內(nèi)容大同小異。（6）機械加工工藝規(guī)程的格式通常，機械加工工藝規(guī)程被填寫成表格(卡片)的形式。機械加工工藝規(guī)程表格的形式不盡一致，但是其基本內(nèi)容是相同的。

9．3制訂機械加工工藝規(guī)程的方法、步驟

（1）分析被加工零件的原始資料。（2）分析零件的制造工藝性，審查和改善零件的結(jié)構(gòu)工藝性。（3）

計算生產(chǎn)節(jié)拍。（4）選擇毛坯。（5）選擇定位基準(zhǔn)與定位基面。

（6）確定單個表面的加工路線。（7）確定零件的加工路線。（8）計算與確定加工余量。（9）計算工序尺寸及其公差。（10）選擇加工設(shè)備、刀具、量具和夾具等。（11）選擇切削用量。即確定切削速度、進給量與調(diào)整尺寸等。（12）計算工時定額。（13）評價各種工藝路線。一、制訂工藝規(guī)程的原始資料制訂工藝規(guī)程的原始資料主要有：

（1）產(chǎn)品整套裝配圖和零件工作圖；

（2）產(chǎn)品年產(chǎn)量；

（3）本廠生產(chǎn)條件：設(shè)備、工裝、工人技術(shù)水平等情況；

（4）毛坯生產(chǎn)和供應(yīng)條件；

（5）產(chǎn)品的驗收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；

9．3制訂機械加工工藝規(guī)程的方法、步驟二、制訂機械加工工藝規(guī)程的步驟(1)原則：在保證質(zhì)量的前提下，用最先進的、最經(jīng)濟合理的加工方案。

(2)方法：

①認真研究、分析原始資料。

②參照國內(nèi)外文獻、結(jié)合現(xiàn)場實際編程。

③虛心征求工人意見。(3)步驟：

①確定生產(chǎn)類型；

②分析研究產(chǎn)品的裝配圖和零件圖,進行工藝審查;熟悉產(chǎn)品,性能,用途和工作條件,零件在產(chǎn)品中的作用；了解零件圖上各項技術(shù)條件的依據(jù),確定關(guān)鍵性技術(shù)問題。檢查尺寸,視圖及技術(shù)條件是否是否合理,主要:

a.審查各項技術(shù)要求是否合理；過高的精度,表面粗糙度及其他要求會使工藝過程復(fù)雜化，成本提高;

b.審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性是否好；便于加工的安裝，盡可能減少加工和轉(zhuǎn)配的勞動量；

c.審查材料選用是否恰當(dāng)；③確定毛坯的種類和尺寸；(應(yīng)考慮生產(chǎn)批量，零件材料及毛坯生產(chǎn)條件）

a.一般采用：鑄件、鍛件、焊接件；

b.毛坯精度提高，材料利用率提高，大大節(jié)約機械加工工時，但毛坯精度過高往往使毛坯制造困難。

因此，毛坯種類和制造方法的選擇要根據(jù)生產(chǎn)類型和具體生產(chǎn)條件而定。達到高質(zhì)量，降低生產(chǎn)產(chǎn)品生產(chǎn)成本。

④擬定零件加工工藝路線；

訂出全部由粗到精的加工工序，內(nèi)容包括選擇定位基準(zhǔn)，定位夾緊方案，各表面加工方法；可提出幾個方案對比。

⑤選擇和確定機床設(shè)備，刀具，及工時定額，對于專用工藝設(shè)備，應(yīng)提出設(shè)計任務(wù)書。

⑥確定工序尺寸及其公差；

⑦確定切削用量；

⑧確定時間定額；

⑨填寫工藝文件；9.4結(jié)構(gòu)工藝性同一產(chǎn)品可以有多種不同結(jié)構(gòu),所需花費的加工量也不大相同。所謂結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計的產(chǎn)品在能滿足使用要求的前提下，制造的可行性和經(jīng)濟性。

也就是機器的和零件的結(jié)構(gòu)是否便于加工，裝配和維修。即在滿足機器工作性能的前提下能適應(yīng)經(jīng)濟、高效制造過程的需要，達到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本。一、結(jié)構(gòu)和工藝的聯(lián)系1、結(jié)構(gòu)工藝性因齒間的軸向距離很小、因而小齒圈不能用滾齒加工、只能用插齒加工；又因插斜齒需專用螺旋導(dǎo)軌，因而它的結(jié)構(gòu)工藝性不好。若能采用電子束焊，先分別滾切兩個齒輪，再將它們焊成一體，這樣的制造工藝就較好，且能縮短齒輪間的軸向尺寸。例如雙聯(lián)斜齒輪的加工由此可見，結(jié)構(gòu)對工藝有著重要的影響。產(chǎn)品的加工量、生產(chǎn)成本及材料消耗。具體分析比較下述各項特征：

a.機器或零件結(jié)構(gòu)的通用化，標(biāo)準(zhǔn)化程度；

b.老產(chǎn)品零部件的重復(fù)利用程度；

c.平均加工精度和表面粗糙度系數(shù);

d.關(guān)鍵零件工藝的復(fù)雜程度

e.材料利用率

f.采用自動化加工方法的可能性2、結(jié)構(gòu)工藝性衡量的主要依據(jù)必須對毛坯制造,機械加工到裝配調(diào)試的整個工藝過程進行綜合分析比較,全面評價。3、結(jié)構(gòu)工藝性具有綜合性不同生產(chǎn)規(guī)模,不同生產(chǎn)條件的工廠來說,對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性的要求是不同的。4、結(jié)構(gòu)工藝性又具有相對性二、零件結(jié)構(gòu)工藝性提高零件結(jié)構(gòu)工藝性，應(yīng)遵循以下原則：

(1)、減輕零件重量(2)、保證加工的可能性和經(jīng)濟性(3)、零件尺寸規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)化(4)、正確標(biāo)注尺寸及規(guī)定加工要求序號（A）結(jié)構(gòu)工藝性不好（B）結(jié)構(gòu)工藝性好說明1在結(jié)構(gòu)（A）中，件2上的凹槽a不便于加工和測量。宜將凹槽a改在件1上，如結(jié)構(gòu)（B）2鍵槽的尺寸、方位相同，則可在一次裝夾中加工出全部鍵槽，以提高生產(chǎn)效率3在結(jié)構(gòu)（A）的加工面不便于引進刀具序號（A）結(jié)構(gòu)工藝性不好（B）結(jié)構(gòu)工藝性好說明4箱體類零件的外表面比內(nèi)表面容易加工，應(yīng)以外部連接表面代替內(nèi)部連接表面5結(jié)構(gòu)（B）的三個凸臺表面，可在一次走刀中加工完畢6結(jié)構(gòu)（B）底面的加工勞動量較小，且有利于裝夾平穩(wěn)、可靠序號（A）結(jié)構(gòu)工藝性不好（B）結(jié)構(gòu)工藝性好說明7結(jié)構(gòu)（B）有退刀槽，保證了加工的可能性，減少刀具（砂輪）的磨損8加工結(jié)構(gòu)（A）上的孔時鉆頭容易引偏9加工表面與非加工表面之間要留有臺階，便于退刀序號（A）結(jié)構(gòu)工藝性不好（B）結(jié)構(gòu)工藝性好說明10加工表面長度相等或成倍數(shù)，直徑尺寸沿一個方向遞減，便于布置刀具，可在多刀半自動車床上加工，如結(jié)構(gòu)（B）所示11凹槽尺寸相同，可減少刀具種類，減少換刀時間，如結(jié)構(gòu)（B）所示

9．5定位基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面。

設(shè)計時零件尺寸的標(biāo)注、制造時工件的定位、檢查時尺寸的測量以及裝配時零、部件的裝配位置等都要用到基準(zhǔn)的概念。從設(shè)計和工藝兩個方面看，可把基準(zhǔn)分為兩大類，即設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。

9．5．1設(shè)計基準(zhǔn)

設(shè)計基準(zhǔn)是設(shè)計圖樣上采用的基準(zhǔn)，即標(biāo)注設(shè)計尺寸的起點。9．5．2工藝基準(zhǔn)

工藝基準(zhǔn)是在工藝過程中所采用的基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按其用途不同又可分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)．（1）工序基準(zhǔn)

工序基準(zhǔn)是在工序圖上用以確定該工序所加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn)。它是某一工序所要達到的加工尺寸(即工序尺寸)的起點。

被加工孔（2）定位基準(zhǔn)工件在裝夾過程中用作定位的基準(zhǔn)叫定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)對工藝規(guī)程的影響。

直接影響：

a.工序的數(shù)目；

b.夾具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度；

c.零件的精度是否易于保證（如基準(zhǔn)重合）；（3）測量基準(zhǔn)測量時所采用的基準(zhǔn)即測量基準(zhǔn)。

各種基準(zhǔn)（4）裝配基準(zhǔn)

裝配基準(zhǔn)是裝配時用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對位置所采用的基準(zhǔn)。基準(zhǔn)分析注意事項：

1)作為基準(zhǔn)的點、線、面在工件上不一定能具體找到，而是由某些具體表面來體現(xiàn)，這些表面叫基面。因此，選擇定位基準(zhǔn)就是選擇恰當(dāng)?shù)亩ㄎ换妗?/p>

2)除了尺寸關(guān)系的基準(zhǔn)問題外，表面角度位置精度(平行度，垂直度等)的關(guān)系，也同樣具有基準(zhǔn)關(guān)系。定位基準(zhǔn)又分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。在加工的最初工序中，只能用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)叫粗基準(zhǔn)。在以后的工序中，則使用已經(jīng)過加工的表面作定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。

粗基準(zhǔn)：選用毛坯表面來定位的基準(zhǔn)。

（在第一道工序中只能選用毛坯表面來定位）

精基準(zhǔn)：采用已加工過的表面來定位的基準(zhǔn)。

（在第一到工序之后的各工序中）9.5.3定位基準(zhǔn)的選擇設(shè)計基準(zhǔn)在零件的工程圖中已經(jīng)標(biāo)出，加工中是否就是以設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)呢？回答是否定的。定位基準(zhǔn)有粗、精、輔助基準(zhǔn)之分。輔助基準(zhǔn)：(有時回遇到這種情況)，工件上沒有能作為定位基準(zhǔn)用的恰當(dāng)表面，而在工件上專門設(shè)置或加工出定位表面。常用的有工藝孔和工藝塔子。輔助基準(zhǔn)在零件上不起作用，純粹是為了工藝上的需要。加工完畢后，若有需要（如有礙外觀等）可予以去除。粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)所起作用不同，兩者的選擇原則也不一樣。9.5.4粗基準(zhǔn)的選擇1)、兩個出發(fā)點：

a.保證各加工表面有足夠余量。

b.保證不加工表面的尺寸和位置符合圖紙要求。2)、粗基準(zhǔn)的選擇原則（1）若工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻，則應(yīng)選該表面為粗基準(zhǔn)。例如車床床頭箱，其主軸孔的精度要求很高，要求在加工主軸孔時余量均勻，使加工時的切削力和工藝系統(tǒng)的彈性變形均勻。這樣就會有利于保證高的尺寸精度和形狀精度。因此選用主軸孔為粗基準(zhǔn)加工底面（或頂面），再以底面（或頂面）為基準(zhǔn)加工主軸孔。（2）在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，若零件上每個表面都要加工，則應(yīng)以加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣，可使這個表面在加工中不致因加工余量不足，造成加工后仍留有部分毛面，致使工件報廢。例如、鑄造和鍛造的軸套，常是孔的加工余量較大，這時就以外圓表面為粗基準(zhǔn)來加工內(nèi)孔。（3）在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，若零件有的表面不需要加工時，則應(yīng)以不加工表面中與加工表面的位置精度要求較高的表面為粗基準(zhǔn)。若既需保證某重要表面加工余量均勻，又要求保證不加工表面與加工表面的位置精度，則仍按本原則處理。（4）選作粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡可能平整和光潔，不能有飛邊、澆口、冒口及其它缺陷，以便定位準(zhǔn)確，裝夾可靠。（5）粗基準(zhǔn)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。但是，當(dāng)毛坯是精密鑄件或精密鍛件時，毛坯質(zhì)量高，而工件加工精度要求又不高時，可以重復(fù)使用某一粗基準(zhǔn)。9．5．5精基準(zhǔn)的選擇

1)出發(fā)點：應(yīng)考慮減少定位誤差，安裝方便準(zhǔn)確。

2)原則：1）“基準(zhǔn)重合”原則

應(yīng)盡量選用被加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，即“基準(zhǔn)重合”的原則。這樣可以避免因基準(zhǔn)不重合而引起的誤差⊿bc。

（2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則

應(yīng)選擇多個表面加工時都能使用的定位基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，即“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。這樣便于保證各加工表面間的相互位置精度，避免基準(zhǔn)變換所產(chǎn)生的誤差，并簡化夾具的設(shè)計制造工作。

如軸類零件，采用頂尖孔作統(tǒng)一基準(zhǔn)加工各外圓表面。又如，機床床頭箱多采用底面和導(dǎo)向面加工各軸孔，而一般箱體形零件常采用一大平面和兩個距離較遠的孔為精基準(zhǔn)來完成各種工序的加工。

（3）“互為基準(zhǔn)”原則

當(dāng)兩個表面的相互位置精度及其自身的尺寸與形狀精度都要求很高時，可采用這兩個表面互為基準(zhǔn)，反復(fù)多次進行精加工。

例如，精密齒輪高頻淬火后，為消除淬火變形、提高齒面與軸孔的精度并保證齒面淬硬層的深度和厚度均勻，則在磨削加工時就以齒面定位磨削軸孔，再以軸孔定位磨削齒面。這樣可以保證軸孔與齒面有較高的相互位置精度。

（4）“自為基準(zhǔn)”原則

在某些要求加工余量盡量小而均勻的精加工工序中，應(yīng)盡量選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)。例如，用浮動鏜刀鏜孔、圓拉刀拉孔、珩磨及無心磨床磨削外圓等。（5）、便于裝夾的原則應(yīng)滿足定位準(zhǔn)、穩(wěn)定可靠，夾緊機構(gòu)簡單，操作方便的要求。措施：接觸面積和分布面積盡可能大。注意：采用自為基準(zhǔn)僅能提高表面質(zhì)量，不能提高形位精度，該加工表面與其它表面之間形位精度則應(yīng)由先行工序保證9．6工藝路線的制訂

9．6．1加工經(jīng)濟精度與加工方法的選擇了解各種加工方法所能達到的經(jīng)濟精度及表面粗糙度是擬定零件加工工藝路線的基礎(chǔ)。（1）加工經(jīng)濟精度

所謂加工經(jīng)濟精度是指在正常加工條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、工藝裝備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級的工人，不延長加工時間）所能保證的加工精度和表面粗糙度。機械加工的經(jīng)濟精度影響加工的精度的因素有很多，如機床本身的精度、切削余量、進給速度、刀具磨損情況等。也就是說，同一種加工方法，隨著加工條件的改變，所能達到的加工精度是不一樣的。所謂經(jīng)濟精度是這樣定義的。各種加工方法的加工誤差和加工成本之間存在一定的關(guān)系。這種關(guān)系呈負指數(shù)函數(shù)曲線形狀。

是指在正常的機床、刀具、人工等工作條件下，以合適的工時消耗，某種加工方法所能達到的加工精度。在經(jīng)濟精度范圍內(nèi)，加工精度和加工成本是相互適應(yīng)的。①有利于合理地選擇加工方法；

②有利于準(zhǔn)確地標(biāo)注產(chǎn)品的技術(shù)要求。經(jīng)濟精度：經(jīng)濟精度的重要性：各種加工方法的加工經(jīng)濟精度及表面粗糙度可查閱手冊。如書本P*頁。（2）加工方法的選擇1）所選加工方法的經(jīng)濟精度及表面粗糙度應(yīng)與加工表面的要求相適應(yīng)。2）所選加工方法應(yīng)能保證加工表面的幾何形狀精度與表面相互位置精度要求。3）所選加工方法應(yīng)與零件材料的可加工性相適應(yīng)。4）加工方法應(yīng)與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。5）加工方法應(yīng)與本廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件相適應(yīng)。具體應(yīng)考慮的因素

①各加工方法：經(jīng)濟精度和表面粗糙度與表面加工技術(shù)要求相當(dāng)。最好不低于加工技術(shù)要求，否則要進行特別處理，改進工藝措施。同時要注意：

a、表中數(shù)據(jù)為一般情況下的數(shù)值，在某些條中下會發(fā)生變化。

b、在大批大量生產(chǎn)中，為保證高的生產(chǎn)率和高的成品率。常把原用于高光潔度的加工方法用于獲得較差的表面粗糙度。

如：連桿孔表面粗糙度要求為Ra為0.8μm，采用Ra可達0.04～0.32的珩磨加工方法，用以獲得高質(zhì)、高效率。④本廠現(xiàn)有設(shè)備、技術(shù)不應(yīng)一謂追求高精設(shè)備要充分利用現(xiàn)有設(shè)備,挖掘企業(yè)潛力，發(fā)揮職工的積極性和創(chuàng)造性。③生產(chǎn)類型

反映的是生產(chǎn)率與經(jīng)濟性關(guān)系。大批→高效加工方法。如：采用拉削取代銑、刨、鏜孔以獲得高效率。又如：農(nóng)用齒輪直接采用鍛造成型，無需切削加工。②材料的性質(zhì)及可以加工性。

如：淬火鋼應(yīng)采用磨削加工，而有色金屬磨削困難，一般應(yīng)采用金剛鏜或高速車削來進行精加工。9．6．2加工順序的安排1．工序順序的安排原則（4條）（1）先加工基準(zhǔn)面，再加工其它表面這條原則有兩個含義：①工藝路線開始安排的加工面應(yīng)該是選作定位基準(zhǔn)的精基準(zhǔn)面，然后再以精基準(zhǔn)定位，加工其它表面。②為保證一定的定位精度，當(dāng)加工面的精度要求很高時，精加工前一般應(yīng)先精修一下精基準(zhǔn)。（2）一般情況下，先加工平面，后加工孔這條原則的含義是：①當(dāng)零件上有較大的平面可作定位基準(zhǔn)時，可先加工出來作定位面，以面定位，加工孔。這樣可以保證定位穩(wěn)定、準(zhǔn)確，安裝工件往往也比較方便。②在毛坯面上鉆孔，容易使鉆頭引偏，若該平面需要加工，則應(yīng)在鉆孔之前先加工平面。（3）先加工主要表面，后加工次要表面這里所說的主要表面是指：設(shè)計基準(zhǔn)面，主要工作面。而次要表面是指鍵槽、螺孔等其它表面。次要表面和主要表面之間往往有相互位置要求。因此，一般要在主要表面達到一定的精度之后，再以主要表面定位加工次要表面。（4）先安排粗加工工序，后安排精加工工序?qū)τ诰群捅砻尜|(zhì)量要求較高的零件，其粗精加工階段應(yīng)該分開。

2．熱處理工序及表面處理工序的安排（4條）（1）對于改善金相組織和切削性能而進行的熱處理工序（如退火、正火、調(diào)質(zhì)等），應(yīng)安排在切削加工之前。（2）對于削除內(nèi)應(yīng)力而進行的熱處理工序（如人工時效、退火、正火等），一般安排在粗加工之后，精加工之前。（3）對于提高零件表面硬度的熱處理工序（如淬火、滲碳淬火等），一般安排在半精加工之后，精加工之前；（4）對于提高零件表面耐磨性或耐腐蝕性而安排的熱處理工序以及以裝飾為目的而安排的熱處理工序和表面處理工序（如鍍鉻、陽極氧化、鍍鋅、發(fā)藍處理等）一般都放在工藝過程的最后。

3．其它工序的安排檢查、檢驗工序、去毛刺、平衡、清洗工序等也是工藝規(guī)程的重要組成部分。（1）檢查、檢驗工序一般安排在：①零件加工完畢之后；②從一個車間轉(zhuǎn)到另一個車間的前后；③工時較長或重要的關(guān)鍵工序的前后。（2）切削加工之后，應(yīng)安排去毛刺處理。（3）工件在進入裝配之前，一般都應(yīng)安排清洗。（4）采用磁力夾緊工件的工序（如在平面磨床上用電磁吸盤夾緊工件），工件被磁化，應(yīng)安排去磁處理，并在去磁后進行清洗。9．6．3工序集中程度的確定在安排工序時還應(yīng)考慮工序中所包含加工內(nèi)容的多少。在每道工序中所安排的加工內(nèi)容多，則一個零件的加工只集中在少數(shù)幾道工序里完成，這時工藝路線短，稱為工序集中。反之，在每道工序里安排的內(nèi)容少，一個零件的加工分散在很多工序里完成，這時工藝路線長，稱為工序分散。工序集中具有以下特點：（1）在工件的一次裝夾中，可以加工好工件上多個表面。這樣，可以較好地保證這些表面之間的相互位置精度；同時可以減少裝夾次數(shù)和輔助時間，并減少工件在機床之間的搬運次數(shù)和工作量，有利于縮短生產(chǎn)周期。例如，加工中心機床就可以實現(xiàn)在一次裝夾中，完成工件的多種加工。（2）可以減少機床和夾具的數(shù)量，并相應(yīng)地減少操作工人，節(jié)省車間面積，簡化生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)組織管理工作。工序分散具有以下特點：（1）機床設(shè)備及工夾具比較簡單，調(diào)整比較容易，能較快地更換、生產(chǎn)不同的產(chǎn)品。（2）生產(chǎn)工人易于掌握生產(chǎn)技術(shù)，對工人的技術(shù)水平要求較低。

一般情況下，單件小批生產(chǎn)多遵循工序集中原則，大批大量生產(chǎn)則為工序集中與工序分散兩者兼有。但從今后發(fā)展看，隨著數(shù)控機床應(yīng)用的普及，工序集中程度將日益增加。工序的集中與分散程度必須根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、零件的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求、機床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件進行綜合分析確定。

如：a.單件小批：在通用數(shù)控機床上實現(xiàn)工序集中

b.大批大量生產(chǎn)：宜采用專機來實現(xiàn)工序集中

c.成批生產(chǎn)：集中為宜，不宜采用昂貴設(shè)備和工藝裝備使工序集中，而是采用多刀多工位進行工序集中。工序集中與分散的選擇9．6．4加工階段的劃分加工階段劃分的必要性：（1）粗加工時，切削層厚，切削熱量大，無法消除因熱變形帶來的加工誤差，也無法消除因粗加工留在工件表層的殘余應(yīng)力產(chǎn)生的加工誤差。（2）后續(xù)加工容易把已加工好的加工面劃傷。（3）不利于及時發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷。若在加工最后一個表面時才發(fā)現(xiàn)毛坯有缺陷，則前面的加工就浪費了。（4）不利于合理地使用設(shè)備。把精密機床用于粗加工，使精密機床會過早地喪失精度。（5）不利于合理地使用技術(shù)工人。高技術(shù)工人完成粗加工任務(wù)是人力資源的一種浪費。不劃分加工階段的情況①加工要求不高，工件剛性足夠，毛坯質(zhì)量高，切削余量小時，為減小夾緊力的影響，粗加工后應(yīng)松開，以較小力重新夾緊。再進行精加工。

②有些重型零件中，為減少安裝運輸費用。將高精零件的工藝過程劃分為幾個加工階段（1）粗加工階段主要是去除各加工表面的余量，作出精基準(zhǔn)。關(guān)鍵問題是提高生產(chǎn)率。（2）半精加工階段減小粗加工中留下的誤差，達到一定的精度，為精加工做好準(zhǔn)備。（3）精加工階段在精加工階段，應(yīng)確保尺寸、形狀和位置精度達到或基本達到（精密件）圖紙規(guī)定的精度要求以及表面粗糙度要求。（4）精密、超精密加工、光整加工階段對那些精度要求很高的零件，在工藝過程的最后安排珩磨或研磨、精密磨、超精加工、金剛石車、金剛鏜或其它特種加工方法加工，以達到零件最終的精度要求。⑤荒加工

毛壞余量特別大，表面極其粗糙。在粗加工前進行去皮加工。④光整加工階段

a.主要任務(wù)：對IT6以上，Ra<0.2的表面進行加工。

如孔表面的珩磨，外圓面的拋光。

b.注意：光整加工不能糾正幾何形狀和相互位置誤差。9．7加工余量、工序尺寸及公差的確定1．加工總余量（毛坯余量）與工序余量

毛坯尺寸與零件設(shè)計尺寸之差稱為加工總余量。加工總余量的大小取決于加工過程中各個工步切除金屬層厚度的總和。每一工序所切除的金屬層厚度稱為工序余量。加工總余量和工序余量的關(guān)系可用下式表示：Zi為第一道粗加工工序的加工余量。它與毛坯的制造精度有關(guān)。工序加工余量有下面兩種情況：（1）在平面上，加工余量為非對稱的單邊余量。（2）在回轉(zhuǎn)表面（外圓及孔）上，加工余量為對稱余量。在加工過程中，實際切去的余量大小是變化的。因此，加工余量又分為公稱加工余量Z、最大加工余量Zmax和最小加工余量Zmin。最小加工余量，就是保證該工序加工表面的精度和表面質(zhì)量所需切除的金屬層的最小深度。Zmin=amin－bmaxZmax=amax－bmin加工余量變化的公差則為TZ=Zmax－Zmin=amax－amin＋bmax－bmin=Ta＋Tb式中TZ——加工余量的公差；Ta、Tb

——分別為上工序、本工序加工尺寸的公差。

加工方向Tb前工序基本尺寸a本工序基本尺寸b對于某工序加工尺寸(工序尺寸)的公差，一般按“入體原則”標(biāo)注，即對被包容面(軸)，最大加工尺寸就是基本尺寸，取上偏差為零；而對包容面(孔)，最小加工尺寸就是基本尺寸，取下偏差為零。在圖中，本工序的最大加工尺寸為基本尺寸b，因此公稱余量Zb為Zb=amax－bmax=Zmin＋Ta即本工序的公稱余量為本工序的最小余量與上工序的加工尺寸公差之和。加工方向Tb前工序基本尺寸a本工序基本尺寸b2．影響加工余量的因素（1）加工表面上的表面粗糙度Ry和表面缺陷層的深度Ha。表面上原有的Ry+Ha應(yīng)在本工序加工時切除，其數(shù)據(jù)可查表。（2）加工前或上工序的尺寸公差Ta

。在加工面上存在著各種幾何形狀誤差，如圓度、圓柱度等。這些誤差的大小一般均包含在上工序的公差Ta的范圍內(nèi)，所以應(yīng)將Ta計入加工余量，其數(shù)值可查表。加工方向Tb前工序基本尺寸a本工序基本尺寸b（3）加工前和上工序各表面間相互位置的空間偏差ρa。這項誤差包括軸心線的彎曲、偏移、偏斜以及平行度、垂直度等誤差。ρa的數(shù)值與加工方法有關(guān)，可查表。如軸類零件，其軸線有直線度誤差δ，則加工余量必須至少增加2δ才能保證該軸在加工后消除彎曲的影響。因此，細長軸因內(nèi)應(yīng)力而變形，其加工余量比用同樣方法加工的一般短軸要大些。

（4）本工序加工時的裝夾誤差Δzj。它會影響切削刀具與被加工表面的相對位置，使加工余量不夠，所以也應(yīng)計入加工余量。3．加工余量的計算（1）對于單邊余量（加工平面時）：

（2）對于對稱雙邊余量（加工外圓和孔時）：其中α是位置偏差ρa和裝夾誤差Δzj之和與Zb之間的夾角。按上述方法計算所得的加工余量是最為經(jīng)濟合理的，但需要有比較全面充分的資料，且計算過程較復(fù)雜，所以，在實際生產(chǎn)上，加工余量常是按有關(guān)工藝手冊和資料結(jié)合具體情況加以修正而確定的。9．8尺寸鏈原理9．8．1尺寸鏈的定義和組成在零件加工或機器裝配過程中，由相互關(guān)聯(lián)的尺寸彼此首尾相接形成的封閉尺寸組，稱為尺寸鏈。在零件加工過程中，由同一零件有關(guān)工序尺寸所形成的尺寸鏈，稱為工藝尺寸鏈；在機器設(shè)計和裝配過程中，由有關(guān)零件設(shè)計尺寸所形成的尺寸鏈，稱為裝配尺寸鏈。//0.05A

c組成尺寸鏈的每一個尺寸，稱為尺寸鏈的環(huán)。根據(jù)尺寸鏈中各環(huán)形成的順序和特點，尺寸鏈的環(huán)可分為封閉環(huán)和組成環(huán)。封閉環(huán)——在零件加工過程或機器裝配過程中最終形成的環(huán)（或間接得到的環(huán)）稱為封閉環(huán)，如上圖中的A0。組成環(huán)——尺寸鏈中除了封閉環(huán)以外的各環(huán)稱為組成環(huán)，如上圖中的A1和A2。一般來說，組成環(huán)的尺寸是由加工直接得到的。組成環(huán)按其對封閉環(huán)的影響又可分為增環(huán)和減環(huán)。凡該環(huán)變動（增大或減?。┮鸱忾]環(huán)同向變動（增大或減?。┑沫h(huán)稱為增環(huán)；反之，由于該環(huán)的變動（增大或減?。┮鸱忾]環(huán)反向變動（減小或增大）的環(huán)稱為減環(huán)。//0.05A

c9．8．2尺寸鏈的分類（1）按尺寸鏈的形成和應(yīng)用場合可以分為：

1）工藝過程尺寸鏈。零件按加工順序先后所獲得的各工序尺寸構(gòu)成的尺寸鏈。

2）裝配尺寸鏈。在機器的裝配關(guān)系中，由直接影響封閉環(huán)精度的相關(guān)零、部件尺寸所構(gòu)成的尺寸鏈。

3）工藝系統(tǒng)尺寸鏈。零件在工藝系統(tǒng)中由機床、夾具、刀具和工件等有關(guān)尺寸構(gòu)成的尺寸鏈。以上這三種尺寸鏈統(tǒng)稱為工藝尺寸鏈。（2）按尺寸鏈各環(huán)的幾何特征和所處空間位置可以分為：1）直線尺寸鏈。直線尺寸鏈由彼此平行的直線尺寸所組成。2）角度尺寸鏈。尺寸鏈各環(huán)均為角度。在一些工藝尺寸鏈和裝配尺寸鏈的分析中，經(jīng)常涉及到平行度、垂直度等位置關(guān)系，由于表面或軸線間的平行關(guān)系相當(dāng)于0°或180°的角度，而垂直度相當(dāng)于90°角度，因而有關(guān)垂直度、平行度等位置關(guān)系的尺寸鏈也是角度尺寸鏈。3）平面尺寸鏈。這種尺寸鏈同時具有直線尺寸和角度尺寸。4）空間尺寸鏈。組成環(huán)位于幾個不平行平面的尺寸鏈。對于這種尺寸鏈，要將它們的尺寸投影到封閉環(huán)方向上，變成平面尺寸鏈或直線尺寸鏈再進行計算。若不考慮直線尺寸B1與B2、B3與B4、B1與B3之間夾角的誤差，則可以列出該平面尺寸鏈的方程式為：

（3）按尺寸鏈間的相互聯(lián)系形態(tài)可以分為：

1）獨立尺寸鏈。尺寸鏈的所有環(huán)都只屬于一個尺寸鏈，其變化不會影響其它尺寸鏈。

2）并聯(lián)尺寸鏈。這種尺寸鏈由兩個或兩個以上的尺寸鏈通過公共環(huán)聯(lián)系起來?？煞譃椋孩俟箔h(huán)是各尺寸鏈的組成環(huán)。②公共環(huán)在一個尺寸鏈中是封閉環(huán)，而在另—個尺寸鏈中是組成環(huán)。

9．8．3尺寸鏈的計算方法尺寸鏈計算方法有極值法和概率法兩種。1．極值法計算尺寸鏈（1）封閉環(huán)基本尺寸的計算尺寸鏈封閉環(huán)的基本尺寸等于各增環(huán)基本尺寸和各減環(huán)基本尺寸的代數(shù)和。即

（2）封閉環(huán)極限尺寸的計算封閉環(huán)的最大極限尺寸等于各增環(huán)的最大極限尺寸和各減環(huán)的最小極限尺寸的代數(shù)和，而封閉環(huán)的最小極限尺寸則等于各增環(huán)的最小極限尺寸和各減環(huán)的最大極限尺寸的代數(shù)和。即（3）封閉環(huán)公差的計算由上兩式相減得封閉環(huán)的公差（TA0）等于所有組成環(huán)的公差TAi之和。

（4）封閉環(huán)極限偏差的計算

即封閉環(huán)的上偏差ESA0等于所有增環(huán)上偏差之和減去所有減環(huán)下偏差之和，而封閉環(huán)的下偏差EIA0則等于所有增環(huán)下偏差之和減去所有減環(huán)上偏差之和。

極值法是按誤差綜合的兩種最不利情況，即各增環(huán)均為最大極限尺寸而各減環(huán)均為最小極限尺寸的情況，或各增環(huán)均為最小極限尺寸而各減環(huán)均為最大極限尺寸的情況來計算封閉環(huán)極限尺寸的方法。此法特點是簡便、可靠，但其缺點是封閉環(huán)公差較小，當(dāng)組成環(huán)數(shù)目較多時，將使組成環(huán)的公差過于嚴格。

2．概率法計算尺寸鏈一批零件在加工過程中由于隨機因素的影響，其加工尺寸總是在一定范圍內(nèi)變動的，若各組成環(huán)均為獨立的隨機變量，其誤差都遵循正態(tài)分布規(guī)律，則其封閉環(huán)的誤差也是正態(tài)分布。由概率理論可知，各隨機變量之和的均方根誤差σ0與各隨機變量的均方根誤差σi之間的關(guān)系為如果取公差T=6σ，則封閉環(huán)的公差T0和各組成環(huán)的公差Ti之間的關(guān)系將是設(shè)各環(huán)公差相等，即Ti=TM，則可得各組成環(huán)的平均公差TM為與極值法相比較，概率法計算可將組成環(huán)公差擴大到倍。但實際上，由于各組成環(huán)的尺寸分布曲線不一定呈正態(tài)分布，所以實際擴大的倍數(shù)小于，且公差帶的中心也有所偏移。

9．8．4工藝尺寸鏈的計算在機械加工過程中，合理地確定各工序尺寸公差及技術(shù)條件，對于保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和降低制造成本是十分重要的，當(dāng)加工過程中存在基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時，要確定工序尺寸及公差就需要用到尺寸鏈的知識。

1．與保證設(shè)計尺寸有關(guān)的工藝尺寸計算

2．綜合計算工序余量、工序尺寸及公差（1）工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合的尺寸換算

例7-1圖a所示零件，表面A和表面C已加工好?，F(xiàn)加工表面B，要求保證尺寸mm及平行度要求0.1mm。顯然表面B的設(shè)計基準(zhǔn)是表面C，因表面C不宜作定位基準(zhǔn)，故選表面A為定位基準(zhǔn)。即以A面為工序基準(zhǔn)標(biāo)注工序尺寸A2及平行度公差Ta2。試確定工序尺寸A2及平行度公差Ta2。//0.05Ac

解（1）畫出尺寸鏈，并判斷出封閉環(huán)、組成環(huán)，及組成環(huán)中的增環(huán)和減環(huán)。（2）根據(jù)已知條件：mm，

mm，Ta1=0.05mm，Ta0=0.1mm，分別求解圖b和圖c的尺寸鏈，可求出：

工序尺寸

mm

平行度a2的公差

Ta2=0.05mm//0.05Ac例9-2圖示零件，設(shè)計尺寸為mm和mm。因尺寸mm不好測量，改測尺寸x。試確定x的數(shù)值及公差。

（a）（b）xx1可采用極值算法求出：mm。

即為了保證設(shè)計尺寸mm合乎要求，應(yīng)規(guī)定測量尺寸x落在上面計算的結(jié)果范圍內(nèi)。

在實際生產(chǎn)中可能會出現(xiàn)這樣的情況：

x值雖然超出了的范圍，但尺寸mm不一定超差。例如，若x=40.36mm，尺寸50mm剛好為最大值，此時尺寸10mm在公差帶下限位置，并未超差。這就出現(xiàn)了所謂的“假廢品”。只要測量尺寸x超差量小于或等于其它組成環(huán)公差之和時，就有可能出現(xiàn)假廢品。

（a）（b）xx1（2）標(biāo)注工序尺寸的基準(zhǔn)是尚待加工的設(shè)計基準(zhǔn)例9-3圖示零件鍵槽深度尺寸為mm，與保證此尺寸有關(guān)的工序尺寸和加工順序是：1）拉內(nèi)孔至，即半徑尺寸為；2）拉鍵槽，保證尺寸x。這時的工序尺寸只能從留有磨削余量的內(nèi)孔下母線注出，就是說標(biāo)注工序尺寸的基準(zhǔn)是還需繼續(xù)加工的設(shè)計基準(zhǔn)；3）熱處理（為簡化起見，不考慮熱處理后內(nèi)孔的變形誤差）；4）磨內(nèi)孔，保證設(shè)計尺寸（即）并最后間接保證鍵槽深度尺寸。試確定工序尺寸x及其公差。

解建立尺寸鏈。在該尺寸鏈中，設(shè)計尺寸62.6mm是間接保證的，因而是尺寸鏈的封閉環(huán)。又由于孔的拉削直徑D1與磨削直徑D2之間是通過彼此的中心線發(fā)生聯(lián)系的，故在尺寸鏈中各改以半徑R1和R2示出，且以各自的中心線作為半徑尺寸的基準(zhǔn)線?？紤]到磨孔后的中心（磨孔時以齒輪的節(jié)圓定位）不可能與拉孔中心完全重合，故另以組成環(huán)E來表示兩中心的距離，其基本尺寸為零。設(shè)同軸度誤差為0.05mm，則有：E=0±0.025mm。用極值算法求解上述尺寸鏈，將已知條件（，，，

E=0±0.025mm）代入，得到：本例中，由于工序尺寸x是從還需加工的設(shè)計基準(zhǔn)標(biāo)出的，所以與設(shè)計尺寸之間有一個半徑磨削余量的差別。利用這個余量，可將尺寸鏈分解成為兩個簡單的并聯(lián)尺寸鏈來處理。其中Z為公共環(huán)。在由R1、R2和Z組成的尺寸鏈中，半徑余量Z的大小取決于半徑尺寸R1、R2及兩孔同軸度誤差E，是間接形成的，因而是尺寸鏈的封閉環(huán)，用極值算法解此尺寸鏈，得到：車削磨削L2L1L3L0L0L3L2ABC（3）一次加工后需要同時保證多個設(shè)計尺寸及公差例7-4圖示階梯軸，A面是軸向的主要設(shè)計基準(zhǔn)，直接從它標(biāo)注的有兩個設(shè)計尺寸：和160±0.15mm。加工有關(guān)的工序和工序尺寸是：1）以精車過的A面為測量基準(zhǔn)精車B面，保證工序尺寸Ll；以精車過的B面為測量基準(zhǔn)精車C面，保證工序尺寸L2；2）熱處理后對A面進行磨削，控制尺寸另一個設(shè)計尺寸160±0.15mm則作為封閉環(huán)L0被間接保證。試確定工序尺寸L2及其公差。

解根據(jù)工藝過程可建立以設(shè)計尺寸L0=160±0.15mm為封閉環(huán)的尺寸鏈。在該尺寸鏈中，已知：L0=160±0.15mm，可求出（極值算法）：

車削磨削L2L1L3L0L0L3L2ABC為保證零件表面處理層（滲碳、滲氮、電鍍等）深度而進行的工序尺寸及其公差換算也是多尺寸保證問題的一種常見類型。例7-5圖示偏心軸零件，表面A要求滲碳處理，滲碳層深度規(guī)定為0.5~0.8mm。零件上與此有關(guān)的加工過程如下：

1）精車A面，保證尺寸；

2）滲碳處理，控制滲碳層深度為H1；

3）精磨A面，保證尺寸，同時保證滲碳層深度達到規(guī)定的要求。試確定滲碳層深度H1的數(shù)值。根據(jù)已知條件：可解出：

。即在滲碳工序應(yīng)保證滲碳層深度為0.708~0.95mm。

A（4）余量校核工序余量的變化大小取決于本工序以及前面有關(guān)工序加工誤差的大小。在已知工序尺寸及其公差的情況下，用工藝尺寸鏈計算余量的變化，可以衡量余量是否適應(yīng)加工情況，防止余量過小或過大。圖7-20用工藝尺寸鏈校核余量A1A2A3A4Z2Z4Z330±0.02（a）（b）

例9-6圖示零件，有關(guān)軸向尺寸30±0.02mm的加工過程如下：1）精車端面A，自B處切斷，保證兩端面距離尺寸A1=31±0.1mm；2）以A面定位，精車B面，保證兩端面距離尺寸A2=30.4±0.05mm，精車余量為Z2；3）以B面定位磨A面，保證兩端面距離尺寸A3=30.15±0.02mm，磨削余量為Z3；4）以A面定位磨B面，保證最終軸向尺寸A4=30±0.02mm，磨削余量為Z4。

試對余量Z2、Z3、Z4進行校核。解有關(guān)軸向尺寸的工藝尺寸鏈如圖7-20b所示，由于余量是在加工過程中間接保證的，因而是尺寸鏈的封閉環(huán)。在以Z2為封閉環(huán)的尺寸鏈中，Al為增環(huán)，A2為減環(huán)，可求出Z2=0.6±0.15mm（極值算法）。在以Z3為封閉環(huán)的尺寸鏈中，A2為增環(huán)，A3為減環(huán)，可求出Z3=0.25±0.07mm（極值算法）。圖7-20用工藝尺寸鏈校核余量A1A2A3A4Z2Z4Z330±0.02（a）（b）在以Z4為封閉環(huán)的尺寸鏈中，A3為增環(huán)，A4為減環(huán)，可求出Z4=0.15±0.04mm（極值算法）。圖7-20用工藝尺寸鏈校核余量A1A2A3A4Z2Z4Z330±0.02（a）（b）

2．用圖表法綜合計算工序余量、工序尺寸及公差對于同一位置尺寸方向上具有較多的尺寸，加工時工序基準(zhǔn)（測量基準(zhǔn)）又需多次轉(zhuǎn)換的零件，由于工序尺寸相互聯(lián)系較為復(fù)雜，其工序尺寸、公差及余量的確定就需要從整個工藝過程的角度，用尺寸鏈作綜合計算。圖表法是進行這種綜合計算的有效方法。

例9-7圖示零件有關(guān)軸向尺寸加工工序如下：

工序10：軸向以Ⅳ定位粗車Ⅰ面，然后以Ⅰ面為基準(zhǔn)粗車Ⅲ面，保證工序尺寸A1和A2；

工序20：軸向以Ⅰ面定位粗車及精車Ⅱ面保證工序尺寸A3；粗車Ⅳ面保證工序尺寸A4；

工序30：軸向以Ⅱ面定位精車Ⅰ面保證工序尺寸A5；精車Ⅲ面保證工序尺寸A6；

工序40：用靠火花磨削法磨削Ⅱ面，控制磨削余量Z7。

試確定各工序尺寸，公差及余量。解（1）根據(jù)加工過程畫出尺寸聯(lián)系圖

工藝簡圖的下方示出與各端面加工有關(guān)的按加工或尺寸調(diào)整順序排列的工序和工序尺寸代號。從工件簡圖各端面向下引至加工區(qū)域的每條豎線，代表了在不同加工階段中有余量區(qū)別的不同加工表面。工序尺寸箭頭指向加工后的已加工表面，用余量符號（畫剖面線部分）隔開的上方豎線為該次加工前的待加工面，余量符號按“入體”原則標(biāo)注。工序尺寸圓點表示工序基準(zhǔn)。對于在加工過程中被間接保證的設(shè)計尺寸（稱為結(jié)果尺寸，即尺寸鏈的封閉環(huán)）標(biāo)注在工序尺寸之下，兩端均為圓點，如圖中的R1和R2。

當(dāng)某些工序尺寸就是設(shè)計尺寸時（例如工序尺寸A6），用方框框出，以區(qū)別于待求的未知工序尺寸。

圖中工序50為采用靠火花磨削法磨削端面Ⅱ。所謂靠磨是指在磨削端面時，由操作者根據(jù)砂輪接觸工件時所產(chǎn)生的火花大小，憑經(jīng)驗來判斷和控制磨削余量。因此在靠磨時磨削余量Z7是直接保證的，是尺寸鏈的組成環(huán)，故用工序尺寸符號標(biāo)出（待磨表面是靠磨時的基準(zhǔn)面）。

（2）用追蹤方法查找工藝過程全部尺寸鏈例如，為了查明以結(jié)果尺寸R2為封閉環(huán)的尺寸鏈由哪些工序尺寸所組成，可先來分析封閉環(huán)的兩端面是如何加工的。為此可沿封閉環(huán)R2的兩端所在豎線。同步向上，即往前面工序中去追蹤查找（圖中用虛線箭頭表示追蹤過程）。于是可以發(fā)現(xiàn)，R2的左端面是在工序30中被加工的，加工時以Ⅱ面為基準(zhǔn)按工序尺寸A5加工。而R2的右端面是在工序20中被加工出來的，加工時工序尺寸為A4，基準(zhǔn)也是Ⅱ面。這就說明封閉環(huán)R2是由工序尺寸A5和A4作為組成環(huán)形成的。

通過上例，可將追蹤法歸納如下：在尺寸聯(lián)系圖上沿封閉環(huán)的兩端同步向上追蹤，遇箭頭拐彎，并逆箭頭方向橫向追蹤，遇圓點向上折，繼續(xù)同步向上追蹤……，重復(fù)此過程，直至兩條追蹤線匯于一點為止。追蹤路徑所經(jīng)過的尺寸就是尺寸鏈的組成環(huán)。尺寸鏈的增減環(huán)可以按如下法則判斷：左追蹤線（所謂“左”

“右”是以追蹤線的起始點的左、右為準(zhǔn)）遇向左的箭頭，則該箭頭所在工序尺寸為增環(huán)，反之遇向右的箭頭為減環(huán)；右追蹤線的情況剛好相反。

圖畫出了該例工藝過程的全部5個尺寸鏈，其中圖a、圖b、圖c的封閉環(huán)為余量，稱為余量尺寸鏈；圖d、圖e的封閉環(huán)為結(jié)果尺寸，稱為結(jié)果尺寸鏈。圖7-225個工藝尺寸鏈（a）（b）（c）（d）（e）A1A3A2A3A5A6Z6A4A5R2A6Z7R1Z5A5A3A4Z4

（3）初擬各工序尺寸公差如果工序尺寸是設(shè)計尺寸，則該工序尺寸公差取圖紙所標(biāo)注的公差（例如工序尺寸A6）；對于中間工序尺寸（例如A1、A2，…）的公差可按加工經(jīng)濟精度或按工廠實際情況給出?？磕ビ嗔抗钊Q于操作工人的技術(shù)水平，通常根據(jù)現(xiàn)場情況確定。本例中按實際加工情況，取Z7=0.1±0.02mm。初擬的公差列入工序公差一欄的“初擬”一項中。

（4）校核結(jié)果尺寸公差，修正“初擬”工序尺寸公差根據(jù)已建立的尺寸鏈和初擬的工序公差，可以計算出作為封閉環(huán)的結(jié)果尺寸公差。若該值小于或等于圖紙所給的公差時，則所擬定的公差可以肯定，否則需要對所擬定的公差加以修正。修正的原則是首先考慮縮小公共環(huán)的公差；其次是考慮實際加工可能性，優(yōu)先壓縮那些壓縮后不會給加工帶來很大困難的組成環(huán)公差。對修正后的公差還需要重新進行校核，若不符合要求，還要進行修正，直至所有的結(jié)果尺寸公差均得到滿足為止。

（5）計算工序余量公差和平均余量各工序尺寸公差確定之后，即可由余量尺寸鏈計算出余量公差（或余量變動量），此值記入余量變動量一欄中。余量公差求出后，再根據(jù)最小余量求出平均余量，并記入平均余量一欄中去。（6）計算中間工序平均尺寸在各尺寸鏈中首先找出只有一個未知數(shù)的尺寸鏈，并解出此未知數(shù)。如此進行下去可解出全部未知的工序尺寸。至此，各工序尺寸、公差及余量已全部確定，并按平均尺寸和對稱偏差的形式給出。有時為了符合生產(chǎn)上的習(xí)慣，也可將求出的工序尺寸及其公差按入體原則標(biāo)注成極限尺寸和單向偏差的形式，如計算表中最后一欄所示。9．9生產(chǎn)率與技術(shù)經(jīng)濟分析一、時間定額時間定額（或稱工時定額）是在一定生產(chǎn)條件下制訂的為完成單件產(chǎn)品或單個工序所規(guī)定的工時。時間定額是安排生產(chǎn)計劃、計算產(chǎn)品成本和實行計件工資或?qū)嵤┆剟钪贫鹊闹匾罁?jù)之一，也是新建或擴建工廠、車間時決定設(shè)備和人員數(shù)量的重要資料。合理的時間定額能調(diào)動工人的積極性，提高生產(chǎn)率和促進生產(chǎn)的發(fā)展。單件時間定額包括：1．基本時間t基。它是直接用于改變工件尺寸、形狀和表面質(zhì)量所需要的時間。對切削加工，t基就是切除余量所需要的時間，包括切削時間和刀具的切入、切出時間。2．輔助時間t輔。指在每個工序中，工人為完成工作而進行的各種輔助動作所需要的時間。包括裝卸工件、開停機床、改變切削用量、測量工件等所需要的時間?；緯r間與輔助時間之和稱為工序操作時間。3．工作地點服務(wù)時間t服。指工人在工作班內(nèi)照管工作地點和為保持正常工作狀態(tài)所需要的時間。它包括調(diào)整和更換刀具、修整砂輪、潤滑及擦拭機床，清除切屑等所需的時間。一般按工序操作時間的α％(約2％