儀器制造工藝基礎(chǔ)課件

儀器制造工藝基礎(chǔ)儀器制造工藝基礎(chǔ)1課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)：儀器設(shè)計、制造所必備的基本知識、基本理論與基本技能，為從事專業(yè)設(shè)計、制造和調(diào)試打下基礎(chǔ)。課程基本要求：了解儀器制造過程的總體內(nèi)容、主要制造方法、典型零件的工藝；掌握六點定位原則并能設(shè)計一般夾具；了解儀器制造過程中的特種加工方法及新工藝、新技術(shù)和現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展趨勢；具有結(jié)構(gòu)分析和處理工藝問題的能力。

主要內(nèi)容：

課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)：2儀器制造過程設(shè)計夾具設(shè)計原理加工精度精密與超精密加工特種加工儀器儀表通用元件與專用技術(shù)裝配與調(diào)整儀器的結(jié)構(gòu)工藝性儀器制造過程設(shè)計3

金屬箔式應(yīng)變計、光刻腐蝕工藝制成的薄金屬箔柵，金屬箔的厚度—般為(0.003～0.010)mm，它的基片和蓋片多為膠質(zhì)膜，基片厚度一般為(0.03～0.05)mm。

撲翼微型飛機。翅膀用碳纖維材料加工，用柔性5桿機構(gòu)驅(qū)動，靠共振原理扇翅。工程實踐和科學研究都需要制造工藝曲軸“巨無霸”長15.7米，重198噸

金屬箔式應(yīng)變計、光刻腐蝕工藝制成的薄金屬箔柵，金屬箔的厚4儀器制造工藝基礎(chǔ)ppt課件5儀器制造工藝基礎(chǔ)ppt課件6儀器制造工藝基礎(chǔ)ppt課件78汽輪機低壓轉(zhuǎn)子（含動葉柵）8汽輪機低壓轉(zhuǎn)子（含動葉柵）8汽輪機動葉葉頂葉型葉根動葉通道動葉9汽輪機動葉葉頂葉型葉根動葉通道動葉9汽輪機末級葉片（外面為進汽側(cè)）動葉通道動葉10汽輪機末級葉片（外面為進汽側(cè)）動葉通道動葉10儀器制造工藝基礎(chǔ)ppt課件11工藝過程設(shè)計工藝過程設(shè)計12主要討論：產(chǎn)品的制造工藝指導思想：優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、經(jīng)濟性。主要內(nèi)容：1、研究如何制定零件的機械加工工藝規(guī)程。2、加工質(zhì)量：加工精度、表面質(zhì)量3、裝配工藝4、夾具設(shè)計5、了解機械制造技術(shù)的發(fā)展課程研究的對象和主要內(nèi)容主要討論：產(chǎn)品的制造工藝課程研究的對象和主要內(nèi)容13各種不同零件按一定規(guī)則聯(lián)接在一起實現(xiàn)某一特定功能即構(gòu)成機器-----汽車機械零件表面的形成汽車變速箱部件轉(zhuǎn)向器部件發(fā)動機部件驅(qū)動橋部件車架車廂駕駛室曲軸組件連桿活塞組件凸輪軸組件發(fā)動機缸體發(fā)動機缸蓋飛輪機油泵組件連桿合件活塞活塞環(huán)活塞銷連桿體連桿蓋銅套各種不同零件按一定規(guī)則聯(lián)接在一起實現(xiàn)某一特定功能即構(gòu)成機器-14

儀器的組成合件1組件1合件2部件1組件2組件3部件3合件3儀器部件2零件

儀器的組成合件1組件1合件2部件1組件2組件3部件3合件315機械零件的表面：箱體

孔（圓柱面）平面軸圓柱面平面齒輪平面圓柱面漸開線表面機械零件的表面：16.

機械零件的表面：

機械零件的表面:非加工表面加工表面（重要的工作表面）

通過機械加工保證有一定的精度要求和粗糙度要求.

機械零件的表面：通過機械加工保證有一定的精度要求和粗糙度17一、工件的加工表面及其形成方法1.機械零件常用的表面形狀零件的常用表面平面圓柱面特殊表面成型表面圓錐面一、工件的加工表面及其形成方法1.機械零件常用的表面形狀零18儀器制造工藝基礎(chǔ)ppt課件19儀器制造工藝基礎(chǔ)ppt課件202.工件表面的形成工件表面可以看成是一條線沿著另一條線移動或旋轉(zhuǎn)而形成的。并且我們把這兩條線叫著母線和導線，統(tǒng)稱發(fā)生線。導線導線導線導線母線導線母線母線母線母線母線母線導線導線導線2.工件表面的形成導線導線導線導線母線導線母線母線母線母線213.發(fā)生線的形成1)成型法——利用成形刀具來形成發(fā)生線，對工件進行加工的方法。3.發(fā)生線的形成1)成型法——利用成形刀具來形成發(fā)生線，對222)軌跡法——靠刀尖的運動軌跡來形成所需要表面形狀的方法。3)相切法——由圓周刀具上的多個切削點來共同形成所需工件表面形狀的方法。4)展成法——利用工件和刀具作展成切削運動來形成工件表面的方法。2)軌跡法——靠刀尖的運動軌跡來形成所需要表面形狀的方法。234.表面成型運動車削外圓柱面的成形運動4.表面成型運動車削外圓柱面的成形運動24``常見典型表面成形運動``常見典型表面成形運動255、幾何量（形狀）測量方案的形成5、幾何量（形狀）測量方案的形成26新產(chǎn)品快速開發(fā)制造系統(tǒng)新產(chǎn)品快速開發(fā)制造系統(tǒng)27快速成形制造的基本過程CAD建模分層層面信息處理層面加工與粘接層層堆積后處理根據(jù)每層輪廓信息，進行工藝規(guī)劃，選擇加工參數(shù)，自動生成數(shù)控代碼清理零件表面，去除輔助支撐結(jié)構(gòu)由CAD軟件設(shè)計出所需零件的計算機三維曲面或?qū)嶓w模型將三維模型沿一定方向（通常為Z向）離散成一系列有序的二維層片（習慣稱為分層）成形機制造一系列層片并自動將它們聯(lián)接起來，得到三維物理實體快速成形制造的基本過程CAD建模根據(jù)每層輪廓信息，進行工28工藝過程的基本概念一.生產(chǎn)過程與工藝過程(一)生產(chǎn)過程指由原材料制成成品的全過程。1.原材料,成品,半成品的運輸與保管；2.生產(chǎn)技術(shù)準備工作包括:工藝設(shè)計,專用工藝裝備的設(shè)計制造,材料與工時定額的制訂,生產(chǎn)資料的準備,生產(chǎn)組織的調(diào)整等；3.毛坯的制造如:鑄,鍛,沖壓,焊接等；4.零件加工,機械加工,熱處理等；5.產(chǎn)品的裝配；包括:裝配、調(diào)整、檢驗、試驗、油漆、包裝、出廠。工藝過程的基本概念一.生產(chǎn)過程與工藝過程29

機械加工工藝規(guī)程

機械加工工藝過程和工藝規(guī)程

機械加工工藝過程

采用各種機械加工方法，直接用于改變毛坯的形狀、尺寸、表面質(zhì)量，使之成為合格零件的全部勞動過程。

機械加工工藝規(guī)程規(guī)定零件機械加工工藝過程的工藝文件。

工藝規(guī)程的作用

連接產(chǎn)品設(shè)計和制造過程的橋梁，是企業(yè)組織生產(chǎn)活動和進行生產(chǎn)管理的重要依據(jù)。30機械加工工藝規(guī)程機械加工工藝過程和工藝規(guī)程機械加機械加工工藝規(guī)程

(一)機械加工工藝規(guī)程概念用表格的形式,把機械加工工藝過程的內(nèi)容書寫出來,并成為指導性的技術(shù)文件。(二)機械加工工藝規(guī)程的作用1.是指導車間生產(chǎn)的主要技術(shù)文件；2.是生產(chǎn)組織及管理工作的主要依據(jù)；3.是新建擴建改建廠房的主要依據(jù)。(三)工藝文件1.機械加工工藝過程卡片機械加工工藝規(guī)程

(一)機械加工工藝規(guī)程概念31以工序為單位,對工藝過程作簡要說明的工藝文件主要用于生產(chǎn)管理和調(diào)度使用。2.機械加工工序卡片以工步為單位,對每工序進行詳細說明的工藝文件。包括:工件的定位基準及安裝方法;加工的工序尺寸及公差,切削用量,工時定額,使用的夾具,刀具和量具。主要用于指導工人進行操作。以工序為單位,對工藝過程作簡要說明的工藝文件主要用于生產(chǎn)管理32

機械加工工藝規(guī)程

表5-1機械加工工藝過程卡片工藝規(guī)程形式（工藝過程卡、工序卡、工藝卡）

33機械加工工藝規(guī)程表5-1機械加工工藝過程卡片工藝

機械加工工藝規(guī)程

表5-1機械加工工藝過程卡片34機械加工工藝規(guī)程表5-1機械加工工藝過程卡片34

機械加工工藝規(guī)程

表5-1機械加工工藝過程卡片35機械加工工藝規(guī)程表5-1機械加工工藝過程卡片35

機械加工工藝規(guī)程設(shè)計原則

1）以保證零件加工質(zhì)量，達到設(shè)計圖紙規(guī)定的各項技術(shù)要求為前提。2）工藝過程有較高的生產(chǎn)效率和較低的成本。3）充分考慮和利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，盡可能作到平衡生產(chǎn)。4）盡量減輕工人勞動強度，保證安全生產(chǎn)，創(chuàng)造良好、文明勞動條件。5）積極采用先進技術(shù)和工藝，減少材料和能源消耗，并應(yīng)符合環(huán)保要求。機械加工工藝規(guī)程設(shè)計原則36機械加工工藝規(guī)程設(shè)計原則1）以保證零件加工質(zhì)量

機械加工工藝規(guī)程設(shè)計原則

1）以保證零件加工質(zhì)量，達到設(shè)計圖紙規(guī)定的各項技術(shù)要求為前提。2）工藝過程有較高的生產(chǎn)效率和較低的成本。3）充分考慮和利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，盡可能作到平衡生產(chǎn)。4）盡量減輕工人勞動強度，保證安全生產(chǎn)，創(chuàng)造良好、文明勞動條件。5）積極采用先進技術(shù)和工藝，減少材料和能源消耗，并應(yīng)符合環(huán)保要求。機械加工工藝規(guī)程設(shè)計原則37機械加工工藝規(guī)程設(shè)計原則1）以保證零件加工質(zhì)量

制定工藝規(guī)程所需原始資料

產(chǎn)品的全套裝配圖及零件圖產(chǎn)品的驗收質(zhì)量標準產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型零件毛坯圖及毛坯生產(chǎn)情況本廠（車間）的生產(chǎn)條件各種有關(guān)手冊、標準等技術(shù)資料國內(nèi)外先進工藝及生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用情況制定機械加工工藝規(guī)程所需原始資料38制定工藝規(guī)程所需原始資料產(chǎn)品的全套裝配圖及零件

1．閱讀裝配圖和零件圖

了解產(chǎn)品的用途、性能和工作條件，熟悉零件在產(chǎn)品中的地位和作用，明確零件的主要技術(shù)要求。2．工藝審查

審查圖紙上的尺寸、視圖和技術(shù)要求是否完整、正確、統(tǒng)一，分析主要技術(shù)要求是否合理、適當，審查零件結(jié)構(gòu)工藝性。3．熟悉或確定毛坯

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，其特點及應(yīng)用見表5-4。

機械加工工藝規(guī)程設(shè)計步驟機械加工工藝規(guī)程設(shè)計步驟391．閱讀裝配圖和零件圖機械加工工藝規(guī)程設(shè)計步

機械加工工藝規(guī)程設(shè)計步驟表5-4各類毛坯的特點及適用范圍

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、小尺寸簡單較復雜復雜較簡單一般較復雜較復雜復雜復雜復雜較復雜復雜較好有內(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40機械加工工藝規(guī)程設(shè)計步驟表5-4各類毛坯的特點及適4.選擇定位基準5.擬定加工路線6.確定滿足各工序要求的工藝裝備

機械加工工藝規(guī)程設(shè)計步驟包括機床、夾具、刀具、量具、輔具等。工藝裝備的選擇在滿足零件加工工藝的需要和可靠地保證零件加工質(zhì)量的前提下，應(yīng)與生產(chǎn)批量和生產(chǎn)節(jié)拍相適應(yīng)，并應(yīng)充分利用現(xiàn)有條件，以降低生產(chǎn)準備費用。對必須改裝或重新設(shè)計的專用或成組工藝裝備，應(yīng)在進行經(jīng)濟性分析和論證的基礎(chǔ)上提出設(shè)計任務(wù)書。414.選擇定位基準機械加工工藝規(guī)程設(shè)計步驟包括機床、夾

確定各工序加工余量，計算工序尺寸和公差確定切削用量確定時間定額編制數(shù)控加工程序（對數(shù)控加工）評價工藝路線

對所制定的工藝方案應(yīng)進行技術(shù)經(jīng)濟分析，并應(yīng)對多種工藝方案進行比較，或采用優(yōu)化方法，以確定出最優(yōu)工藝方案。12.填寫或打印工藝文件

機械加工工藝規(guī)程設(shè)計步驟42確定各工序加工余量，計算工序尺寸和公差機械加工工(二)機械加工工藝過程的組成機械加工工藝過程是由一系列按順序排列著的工序組成的，工序又分為安裝、工位、工步、走刀幾個組成部分。1.工序由一個或一組工人,在一個工作場地,對一個或多個工件所連續(xù)完成的那部分工藝過程。

劃分工序的依據(jù)是工作地點是否變更;加工是否連續(xù)。(二)機械加工工藝過程的組成43儀器制造工藝基礎(chǔ)ppt課件44.

工序號工序內(nèi)容機床1車端面鉆中心孔,粗車各外圓,半精車車床各外圓,切槽,倒角,車螺紋2磨Φ30±0.0065,Φ35±0.008,Φ45±0.008磨床靠磨Φ50臺肩面3檢驗生產(chǎn)批量較小時的機械加工工藝過程.

工序號工序45生產(chǎn)批量較大時的機械加工工藝過程工序號工序內(nèi)容機床

1兩端同時銑端面鉆中心孔專用機床2粗車各外圓。車床3半精車各外圓,切槽,倒角。多刀車床4車螺紋。車床5磨削Φ30±0.0065,Φ45±0.008

外圓至尺寸要求,靠磨Φ50臺肩磨床面。6磨削Φ35±0.008外圓至尺寸要求。磨床7檢驗。生產(chǎn)批量較大時的機械加工工藝過程工序號工462.安裝在工件的加工過程中,需要多次裝夾工件,那么,每一次裝夾所完成的那部分工藝過程稱為安裝。3.工位在一次安裝過程中,工件在機床上每占據(jù)一個工作位置,稱為工位。在大批大量生產(chǎn)中,為了提高生產(chǎn)率,往往采用多工位加工。減少了裝夾次數(shù),縮短了輔助時間,不單提高了生產(chǎn)率也有利于保證加工精度。2.安裝474.工步

在一個工序中,加工表面,刀具機床轉(zhuǎn)速及進給量都不變,所完成的那部分工藝過程。構(gòu)成工步的任一因素改變后,一般均變?yōu)榱硪还げ?。在工件一次安裝中,連續(xù)進行若干相同工步,為簡化工藝文件,可視為一個復合工步。采用多刀加工若干相同的表面或不相同的表面均可可視為一個復合工步。5.走刀在工步中,需切除的金屬層較厚,應(yīng)分幾次切削,每一次切削,所完成的那部分工藝過程,稱為走刀。4.工步48儀器制造工藝基礎(chǔ)ppt課件49三.生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型(一)生產(chǎn)綱領(lǐng)也稱年產(chǎn)量，零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)應(yīng)包括:備品和廢品在內(nèi)的該產(chǎn)品的年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)由下式計算:N=Q×n(1+α%+β%)或N=Q×n(1+α%)(1+β%)式中：Q-產(chǎn)品的年產(chǎn)量；n-零件在產(chǎn)品中的數(shù)量；α%-零件的備品率；β%-零件的廢品率。(二)生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)不同,生產(chǎn)規(guī)模也不相同,按照年產(chǎn)量的大小,機械制造企業(yè)可分為三種類型。1.單件生產(chǎn)單個的制造不同尺寸規(guī)格的產(chǎn)品,制造過程很少重復的。三.生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型50如新產(chǎn)品的試制,重型機械的制造,都屬于單件生產(chǎn)。2.大量生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量很多,大多數(shù)工作地點經(jīng)常重復著某一零件的某一道工序。如:汽車、自行車、手表、軸承的制造,都屬于大量生產(chǎn)。3.成批生產(chǎn)一年中,分批的制造相同規(guī)格的產(chǎn)品,制造過程有一定的重復性。如:機床,電動機的制造。又可根據(jù)每批投產(chǎn)數(shù)量的大小,可分為:1)小批生產(chǎn)其工藝特征和單件生產(chǎn)類似，因此，往往合稱為單件小批量生產(chǎn)；2)大批生產(chǎn)其工藝特征和大量生產(chǎn)類似；3)中批生產(chǎn)其工藝特征，則介于二者之間。如新產(chǎn)品的試制,重型機械的制造,都屬于單件生產(chǎn)。2.大量生51(四)機械加工工藝規(guī)程的制訂步驟1.對零件進行工藝分析2.選擇毛坯3.擬定工藝路線(選擇定位基準,選擇加工方法,安排加工順序,確定工序集中與分散的程度等)。4.工序設(shè)計包括:選擇機床及工藝裝備,確定加工余量及工序尺寸,選擇切削用量,估算工時定額等。5.編寫工藝文件(四)機械加工工藝規(guī)程的制訂步驟52一.對零件進行工藝分析(一)了解各項技術(shù)條件,提出必要的改進意見1.了解該零件在產(chǎn)品中的位置、用途、性能及工作條件。2.分析零件上主要表面的尺寸精度、形位精度及表面粗糙度。作為選擇加工方法,定位基準及按排加工順序的依據(jù)。3.分析技術(shù)條件中,毛坯類型,熱處理及檢驗要求等,以便作出相應(yīng)的工序按排。4.對不能滿足加工工藝要求的提出相應(yīng)的改進意見。零件進行工藝分析一.對零件進行工藝分析零件進行工藝分析53(二)結(jié)構(gòu)工藝性分析1.結(jié)構(gòu)工藝性概念設(shè)計零件的結(jié)構(gòu),在一定的生產(chǎn)規(guī)模,和生產(chǎn)條件下,能夠高效,低耗的制造出來,并便于裝配和維修。則可以說,設(shè)計零件的結(jié)構(gòu)具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。2.零件的切削加工工藝性1)應(yīng)使用標準化參數(shù)。如采用標準配合、標準尺寸等。2)便于在機床上安裝。(二)結(jié)構(gòu)工藝性分析1.結(jié)構(gòu)工藝性概念543)便于加工避免內(nèi)表面的加工應(yīng)有退刀槽3)便于加工避免內(nèi)表面的加工55減少安裝次數(shù)減少安裝次數(shù)56減少機床調(diào)整次數(shù)減少機床調(diào)整次數(shù)57減少加工面積？減少加工面積？58提高工件加工時的剛度提高工件加工時的剛度59減少加工困難？減少加工困難？60儀器制造工藝基礎(chǔ)ppt課件61儀器制造工藝基礎(chǔ)ppt課件62儀器制造工藝基礎(chǔ)ppt課件63儀器制造工藝基礎(chǔ)ppt課件64儀器制造工藝基礎(chǔ)ppt課件65儀器制造工藝基礎(chǔ)ppt課件66(二)選擇毛坯應(yīng)考慮的因素1.毛坯材料的工藝特性。即毛坯材料的可鑄性或可鍛性。2.零件的結(jié)構(gòu)類型及尺寸大小1）光軸,臺肩之間相差不大的階梯軸,應(yīng)選擇型材。臺肩之間相差較大及異型軸,如曲軸,十字軸等則應(yīng)選擇鑄件。2）小型盤套零件的毛坯選擇型材;大小型盤套零件的毛坯選擇鑄件。(二)選擇毛坯應(yīng)考慮的因素673）支架,箱體零件由于結(jié)構(gòu)復雜,一般都選擇鑄件。3.生產(chǎn)綱領(lǐng)對鑄件來講,單件小批生產(chǎn)選擇木模砂型手工造型方法制造的毛坯;大批大量生產(chǎn)則選擇:金屬砂型機器造型等高效率毛坯制造方法制造的毛坯。4.對材料機械性能的要求對材料有強度要求的應(yīng)選擇鍛件;對材料沒有強度要求的可不選擇鍛件。3）支架,箱體零件由于結(jié)構(gòu)復雜,一般都選擇鑄件。685.現(xiàn)有生產(chǎn)條件選擇毛坯時,應(yīng)綜合考慮本廠的毛坯制造的生產(chǎn)條件,工藝水平及外部協(xié)作的可能性和經(jīng)濟性。5.現(xiàn)有生產(chǎn)條件69

工藝過程設(shè)計ProcessPlanning

定位基準的選擇SelectionofLocationDatum70工藝過程設(shè)計定位基準的選擇70

2)工藝基準:在零件的加工和產(chǎn)品的裝配過程中使用的基準。（1）定位基準:在工件的加工過程中,用作定位的基準,稱為定位基準。工件與工作臺的裝夾面相貼合的面即為定位基準。（2）工序基準用以確定本工序加工表面加工以后的尺寸,形狀和位置所使用的基準，稱為工序基準。2)工藝基準:在零件的加工和產(chǎn)品的裝配過程中使用的基準。71工序圖上使用的基準,稱為工序基準。如上工序圖所示:F平面是孔Ⅰ,Ⅱ的工序基準；（3）測量基準用以檢驗已加工表面的尺寸及各表面之間位置精度的基準,稱為測量基準.齒輪內(nèi)孔軸線是檢驗各項尺寸形位精度的基準.即為測量基準。工序圖上使用的基準,稱為工序基準。如上工序圖所示:F平面72（4）裝配基準:在機器裝配中,用以確定零件或部件在機器中正確位置的基準,稱為裝配基準。齒輪在裝配時,是以內(nèi)孔和端面確定在軸部件上的位置。因此,齒輪的內(nèi)孔和端面是裝配基準。(二)定位基準的選擇原則定位基準可根據(jù)使用的是工件的毛坯面還是已加工表面又分為定位粗基準和定位精基準。

定位粗基準:選擇工件的毛坯面作為定位基準,這個毛坯面就是粗基準。（4）裝配基準:在機器裝配中,用以確定零件或部件在機器73定位精基準:選擇被加工工件的已加工面作為定位基準,這一基準稱為定位精基準。定位基準選擇的正確與否，對于保證加工精度，機械加工順序按排有著很大的影響，加工前必須正確的選擇定位基準。選擇定位基準要依據(jù)以下原則:1.定位精基準的選擇原則1)基準重合原則選擇被加工零件的設(shè)計基準作為定位基準,這一原則稱為基準重合原則，可避免基準不重合誤差。定位精基準:選擇被加工工件的已加工面作為定位基準,這74如下圖所示:支架零件,孔的設(shè)計基準是1平面,定位基準則是底平面,定位基準與設(shè)計基準不重合,存在基準不重合誤差δB采用1平面定位則定位基準與設(shè)計基準重合,消除了基準不重合誤差δB.2)基準統(tǒng)一原則如零件上有多個表面需要加工,為保證各表面之間的位置精度,應(yīng)選擇統(tǒng)一的定位基準進行加工,這一原則,稱為基準統(tǒng)一原則。如下圖所示:支架零件,孔的設(shè)計基準是1平面,定位基準則是底平75在加工時用于工件定位的基準稱為定位基準。又可進一步分為：

定位基準

使用未經(jīng)機械加工表面作為定位基準，稱為粗基準。零件上根據(jù)機械加工工藝需要而專門設(shè)計的定位基準。如用作軸類零件定位的頂尖孔，用作殼體類零件定位的工藝孔或工藝凸臺（圖5-1）等。粗基準使用經(jīng)過機械加工表面作為定位基準，稱為精基準。精基準附加基準76在加工時用于工件定位的基準稱為定位基準。又可進一步分為：

定位基準

工藝凸臺A向A圖5-1小刀架上的工藝凸臺77定位基準工藝凸臺A向A圖5-1小刀架上的工藝凸

粗基準的選擇◆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?！粲嗔烤鶆蚍峙湓瓌t——如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均勻時，應(yīng)選擇該表面的毛坯面作為粗基準。毛坯孔與外圓之間偏心較大，選擇不加工的外圓為粗基準，將工件裝夾在三爪自定心卡盤中，把毛坯的同軸度偏差在鏜孔時切除，保證其壁厚均勻

圖5-2粗基準選擇比較78粗基準的選擇◆保證相互位置要求原則——如果首先要求保證儀器制造工藝基礎(chǔ)ppt課件79圖5-3床身粗基準選擇比較工序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?！舸只鶞室话悴坏弥貜褪褂迷瓌t

粗基準的選擇80圖5-3床身粗基準選擇比較工序1工序1工序2工序24)粗基準在同一尺寸方向只能使用一次如圖所示階梯軸的加工:毛坯面的定位精度較低,兩次使用必然造成兩端加工后的外圓較大的同軸度誤差。5)作為定位粗基準的表面上不應(yīng)有,飛邊,分型面,澆冒口,等缺陷，應(yīng)定位準確,夾緊可靠,并使夾具的結(jié)構(gòu)簡單。4)粗基準在同一尺寸方向只能使用一次如圖所示階梯軸的加工:81

粗基準的選擇82粗基準的選擇82粗基準的選擇對圖所示的支承塊，為獲得尺寸H，用銑刀加工頂面時，通常只需要選擇底面這一表面定位即可，而當加工B,C表面時，為獲得尺寸b和h，并保證加工面與其基面A，F(xiàn)的平行度要求，則應(yīng)選擇A，F(xiàn)兩個表面定位。83粗基準的選擇對圖所示的支承塊，為獲得尺寸H，用銑刀加工頂3)在工件上有多個表面需要加工,為保證各表面均具有足夠的加工余量,應(yīng)選擇加工余量最小的那個表面作為粗基準。如圖所示:階梯軸的加工,由于大小圓柱面之間有同軸度誤差,較小的圓柱面加工余量小,如果依大圓柱面作為粗基準加工,那么小圓柱面會因加工余量不足,產(chǎn)生廢品。3)在工件上有多個表面需要加工,為保證各表面均具有足夠的加工84

精基準的選擇

◆基準重合原則——選用被加工面設(shè)計基準作為精基準◆統(tǒng)一基準原則——當工件以某一表面作精基準定位，可以方便地加工大多數(shù)（或全部）其余表面時，應(yīng)盡早將這個基準面加工出來，并達到一定精度，以后大多數(shù)（或全部）工序均以它為精基準進行加工85精基準的選擇◆基準重合原則——選用被加工面設(shè)計儀器制造工藝基礎(chǔ)ppt課件86

在實際生產(chǎn)中，經(jīng)常使用的統(tǒng)一基準形式有：

1）軸類零件常使用兩頂尖孔作統(tǒng)一基準；

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

3）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；

4）套類零件用一長孔和一止推面作統(tǒng)一基準。

采用統(tǒng)一基準原則好處：

1）有利于保證各加工表面之間的位置精度；

2）可以簡化夾具設(shè)計，減少工件搬動和翻轉(zhuǎn)次數(shù)。

★注意：采用統(tǒng)一基準原則常常會帶來基準不重合問題。此時，需針對具體問題進行具體分析，根據(jù)實際情況選擇精基準。

精基準的選擇87在實際生產(chǎn)中，經(jīng)常使用的統(tǒng)一基準形式有：精基

精基準的選擇

圖5-7以頂面和兩銷孔定位

鏜孔支架圖5-6置于箱體中部的吊架支承

吊架88精基準的選擇圖5-7以頂面和兩銷孔定位鏜儀器制造工藝基礎(chǔ)ppt課件89儀器制造工藝基礎(chǔ)ppt課件90儀器制造工藝基礎(chǔ)ppt課件91儀器制造工藝基礎(chǔ)ppt課件92如箱體的加工,為保證各表面之間的位置精度,應(yīng)選擇一面兩孔作為統(tǒng)一的定位基準。如箱體的加工,為保證各表面之間的位置精度,應(yīng)選擇一面兩孔933)自為基準原則為保證某重要表面加工余量均勻,應(yīng)選擇加工表面自身作為定位基準,這一原則稱為自為基準原則。如圖所示:機床導軌面是重要表面為保證導軌面加工余量小且均勻,選導軌面自身作為定位基準,加工前用千分表找正導軌面，這樣就可以從導軌面上去除一層小且均勻的加工余量。3)自為基準原則為保證某重要表面加工余量均勻,應(yīng)選94

◆互為基準原則軸徑軸徑錐孔圖5-8主軸零件精基準選擇【例】主軸零件精基準選擇（圖5-8）◆自為基準原則

【例】床身導軌面磨削加工（圖5-9）圖5-9導軌磨削基準選擇95◆互為基準原則軸徑軸徑錐孔圖5-8主軸零件精基4)互為基準為保證某重要表面加工余量小且均勻并與其它表面之間的位置精度,應(yīng)采用互為基準反復加工的原則進行加工。4)互為基準為保證某重要表面96

如精密齒輪的加工淬火后需磨齒面,為保證齒面與內(nèi)孔之間的位置精度及從齒面上去除一層小且均勻的加工余量,須先依齒面為基準磨內(nèi)孔,然后再依磨過的內(nèi)孔為基準磨齒面,這樣互為基準反復加工,既去除一層小且均勻的加工余量,又保證了齒面與內(nèi)孔之間的位置精度。如精密齒輪的加工淬火后需磨齒面,為保證齒面與內(nèi)孔之間的位97如階梯軸的加工,為保證各表面之間的位置精度應(yīng)選擇兩端的中心孔作為統(tǒng)一的定位基準,進行加工。如階梯軸的加工,為保證各表面之間的位置精度應(yīng)選擇兩端的中98

精基準的選擇圖5-12搖桿零件圖φ40φ12H7鑄造圓角R3其余倒角1×45°60±0.059.5φ20H71.63.23.23.21.64018M83.2R12710±0.1ABDC1545【例5-1】選擇圖5-12所示搖桿零件的定位基準。零件材料為HT200，毛坯為鑄件，生產(chǎn)批量：5000件。

99精基準的選擇圖5-12搖桿零件圖φ40φ1儀器制造工藝基礎(chǔ)ppt課件100二.加工方法的選擇一般應(yīng)根據(jù)加工表面應(yīng)有的技術(shù)條件進行選擇.但具體選擇時還應(yīng)考慮以下因素。1.應(yīng)選擇經(jīng)濟精度及表面粗糙度某一加工方法所能達到的精度及表面粗糙度范圍是較寬的，但只有在某一較窄的區(qū)間才是最經(jīng)濟的；2.應(yīng)考慮工件材料的性質(zhì)及熱處理淬火的表面由于硬度較高，只能選擇磨削；對硬度較低，塑性較大的材料表面由于磨削易堵塞砂輪，其精加工應(yīng)選擇精車，3.應(yīng)考慮工件的結(jié)構(gòu)類型及尺寸大小回轉(zhuǎn)體零件軸線部位的孔可選擇車削或磨削，支架箱體零件上的支承孔應(yīng)選擇鏜削。二.加工方法的選擇101儀器制造工藝基礎(chǔ)ppt課件102箱體零件加工摸擬箱體零件加工摸擬103測試技術(shù)的應(yīng)用測試技術(shù)的應(yīng)用104儀器制造工藝基礎(chǔ)ppt課件1054.生產(chǎn)綱領(lǐng)大批大量生產(chǎn)應(yīng)選擇高效率加工方法進行加工；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,同時重視采用新工藝新技術(shù)以提高工藝水平。三.加工階段的劃分對加工精度高,生產(chǎn)批量大的零件的加工,一般均應(yīng)劃分加工階段。4.生產(chǎn)綱領(lǐng)106粗加工階段---切除大部分余量,為后續(xù)的加工作準備；半精加工階段---完成一些次要表面的加工,為精加工作準備；精加工階段---表面的終加工階段,也可以作為光整加工前的預(yù)備加工；光整加工階段---高精度,低粗糙度表面的終加工。劃分加工階段的原因:1.保證加工質(zhì)量粗加工由于加工余量大，切削力較大，將產(chǎn)生較大的加工誤差，劃分加工階段后，可在后續(xù)的加工中逐步預(yù)以消除。粗加工階段---切除大部分余量,為后續(xù)的加工作準備；1072.合理使用設(shè)備粗加工由于切削力較大，應(yīng)使用機床功率大，剛性好，生產(chǎn)率高的設(shè)備；而精加工則需精度高的設(shè)備，劃分加工階段后可充分發(fā)揮粗精設(shè)備的各自的特點，做到合理使用設(shè)備。3.及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷劃分加工階段便于在粗加工階段及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，及時決定報廢或修補，以免繼續(xù)加工造成浪費。4.便于按排熱處理劃分加工階段，有利于在各階段間合理安排熱處理，做到冷熱工序的合理配合。2.合理使用設(shè)備1085.保護精加工表面少受磕碰損傷精加工按排在最后，有利于防止精加工表面的磕碰損傷。四.加工順序的按排(一)機械加工順序的按排1.基準先行作為定位精基準表面應(yīng)首先按排加工。對鑄件,生產(chǎn)批量不大時,加工前應(yīng)先按排劃線工序；5.保護精加工表面少受磕碰損傷1092.主次分開,劃分加工階段；3.先面后孔；4.次要表面加工穿插進行。(二)熱處理工序的按排1.預(yù)備熱處理(消除殘余應(yīng)力,改善切削性能)正火

毛坯鍛造后,正火以消除鍛造表面的硬度不均,改善切削性能。2)退火

毛坯鑄造后退火以消除殘余應(yīng)力。3)時效

對于鑄件,為進一步消除殘余應(yīng)力,粗加工后,還應(yīng)按排時效處理。2.主次分開,劃分加工階段；110對于鑄件結(jié)構(gòu)復雜,精度要求高,剛性差,應(yīng)在精加工前再按排一次時效處理。2.最終熱處理(提高工件材料的力學性能).1)調(diào)質(zhì)可獲得良好的綜合機械性能,一般按排在粗加工后；2)淬火,滲碳淬火可提高工件表面的硬度和耐磨性,由于處理后的硬度較高,一般按排在磨削之前；3)氰化,氮化主要用于提高工件表面的硬度,耐磨性及耐腐蝕性,由于處理層比較薄,一般按排在表面的最終加工之前。對于鑄件結(jié)構(gòu)復雜,精度要求高,剛性差,應(yīng)在精加工前再按排一次111(三)輔助工序的按排包括:檢驗、試驗、去磁、平衡、去毛刺、清洗除油等。1.檢驗是必不可少的工序,除每工序必須自檢外下列情況還須按排專檢:1)粗加工后；2)重要的工序完成以后；3)送外車間前后(特別是送熱處理車間)；4)所有工序完成以后。2.去磁在磁力工作臺裝夾以后,工件往往帶有磁性,為避免在裝配時吸在一起,影響正常裝配,因此,要安排去磁工序。(三)輔助工序的按排1123.平衡對高速回轉(zhuǎn)的零件,為避免由于加工或自身質(zhì)量分布不均,會在高速回轉(zhuǎn)時產(chǎn)生振動,影響機器運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性及相關(guān)零件的壽命。五.工序集中與工序分散程度的確定(一)工序集中與工序分散的概念1.工序集中的概念把零件的加工集中在較少的工序內(nèi)完成,每道工序包括的加工內(nèi)容盡可能多。2.工序分散的概念把零件的加工分散在較多的工序內(nèi)完成,每道工序包括的加工內(nèi)容盡可能少,最少情況下,一道工序只有一個簡單工步。3.平衡對高速回轉(zhuǎn)的零件,為避免由于加工或自身質(zhì)量分113(二)工序集中與工序分散的特點1.工序集中的特點1)采用高效率專用設(shè)備及工藝裝備,生產(chǎn)效率高；2)減少了工序數(shù)目,縮短了工藝路線,生產(chǎn)計劃,生產(chǎn)組織及管理工作得到簡化；3)減少了設(shè)備數(shù)量,相應(yīng)也減少了操作工人的數(shù)目及減少了生產(chǎn)面積；4)減少了工件裝夾次數(shù),不單減少了裝夾工件的輔助時間,也由于在一次裝夾能加工多個表面,有利于保證各表面之間的位置精度；5)專用設(shè)備及工藝裝備投資大,調(diào)整和維護費時,生產(chǎn)準備工作量大,轉(zhuǎn)產(chǎn)困難。(二)工序集中與工序分散的特點1142.工序分散的特點1)機床設(shè)備及工藝裝備比較簡單,調(diào)整和維護方便,工人易于掌握操作技術(shù),轉(zhuǎn)產(chǎn)容易；2)有利于選用合理的切削參數(shù),以減少基本時間；3)設(shè)備數(shù)量多,生產(chǎn)面積大,操作人員多。(三)確定工序集中與工序分散的原則1.單件小批生產(chǎn),為簡化管理,應(yīng)采用管理式的工序集中.2.成批生產(chǎn)中,大型,結(jié)構(gòu)復雜,精度要求高的重型零件,為減少運輸與安裝困難,應(yīng)采用機械式的工序集中。2.工序分散的特點1153.在大批大量生產(chǎn)中,精度高,剛性差,結(jié)構(gòu)簡單的中小型零件,為組成流水作業(yè)線,應(yīng)采用工序分散。(一)機床的選擇具體選擇時還要考慮以下問題一.機床及工藝裝備的選擇1.選擇機床的規(guī)格要與被加工零件的尺寸相適應(yīng)；2.選擇機床的生產(chǎn)率要與被加工零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)；3.選擇機床的加工精度要與被加工零件的精度相適應(yīng)。第五節(jié)加工余量與工序尺寸的確定3.在大批大量生產(chǎn)中,精度高,剛性差,結(jié)構(gòu)簡單的中小型零件116(二)工藝裝備的選擇1.夾具的選擇1)單件小批生產(chǎn),選擇通用夾具；2)大批大量生產(chǎn),選擇專用夾具；3)多品種的小批量生產(chǎn),選擇可調(diào)夾具或成組夾具。2.刀具的選擇應(yīng)根據(jù)工序采用的加工方法,加工表面的尺寸大小,工件材料,加工精度,表面粗糙度,生產(chǎn)率和經(jīng)濟性等因素進行綜合性選擇.一般選擇標準刀具,在特殊情況下,可以選擇組合刀具,成型刀具等高效率專用刀具。(二)工藝裝備的選擇1173.量具的選擇1)單件小批生產(chǎn),選擇通用量具；2)大批大量生產(chǎn),選擇極限量規(guī),氣動量儀等高效率專用量具；3)選擇量具的量程與測量精度要與被加工零件的尺寸與精度相適應(yīng)。二.加工余量,工序尺寸及公差的確定(一)加工余量的確定1.有關(guān)余量的概念1)加工余量工件加工前后尺寸之差。2)工序余量相鄰兩工序,工序尺寸之差。3.量具的選擇1183)加工總余量從毛坯到零件,切掉的金屬層總厚度。

Z0=Z1+Z2+Z3+---+Zn=由于加工表面的形式不同,加工余量又分單邊余量和雙邊余量;又由于各工序尺寸又有公差,加工余量又分最大余量和最小余量。2.工序余量,工序尺寸及公差的關(guān)系3)加工總余量從毛坯到零件,切掉的金屬層總厚度。119為便于加工,對于孔標注為:ΦD＋T,對于軸標注為:Φd-T,對距離

尺寸標注對稱偏差:±為便于加工,對于孔標注為:ΦD＋T,對于軸標注為:Φd-T,1203.影響加工余量的因素1)上工序的表面粗糙度RZa及表面缺陷層Ia在本工序為提高加工的表面質(zhì)量,必須加大余量予以消除。2)上工序的尺寸公差Ta已包含在工序基本余量中。3)上工序的形位公差ρa按獨立原則確定的如:軸線的直線度,位置度,同軸度等形位誤差,不能直接包含在尺寸公差內(nèi),在本工序也必須加大余量予以消除。3.影響加工余量的因素121

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

工序（工步）余量——某一表面在某一工序（工步）中所切去的材料層厚度◎?qū)τ诒话荼砻妫?-1）◎

對于包容表面（5-2）a）b）c）d）Zbab圖5-24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。加工余量及其計算122加工余量加工余量——加工過程中從加工表面切去材

加工余量

總加工余量——零件從毛坯變?yōu)槌善非谐牧蠈涌偤穸龋?-3）式中ZS——總加工余量；

Zi——第i道工序加工余量；

n——該表面加工工序數(shù)。

最大余量

最小余量（5-4）（被包容尺寸）（包容尺寸）（5-5）（被包容尺寸）（包容尺寸）123加工余量總加工余量——零件從毛坯變?yōu)槌善非谐?/p>

式中Zmax，Zmin，Zm——最大、最小、平均余量；

TZ

——余量公差；

amax，amin，am——上工序最大、最小、平均尺寸；

bmax，bmin，bm——本工序最大、最小、平均尺寸；

Ta——上工序尺寸公差；

Tb——本工序尺寸公差。

平均余量（5-6）（被包容尺寸）（包容尺寸）

余量公差（5-7）（被包容尺寸與包容尺寸）

加工余量124式中Zmax，Zmin，Zm——最大、最

最小加工余量最小余量構(gòu)成（圖5-25）◎

采用浮動鏜刀塊鏜孔式中Ry——上一工序表面粗糙度；

Ha——上一工序表面缺陷層；

ea

——上一工序形位誤差；

εb——本工序裝夾誤差。（5-8）◎

無心磨床磨外圓◎

研磨、拋光平面RyHaeaεb圖5-25最小加工余量構(gòu)成125最小加工余量最小余量構(gòu)成（圖5-25）◎采用浮動鏜刀塊鏜如軸加工后存在軸線的直線度誤差,在本工序必須加大余量2ω才能予以消除。4)本工序的安裝誤差εb在本工序用三爪卡盤裝夾工件,由與三爪卡盤的裝夾偏心,使工件的軸心線與機床的回轉(zhuǎn)軸心線有同軸度誤差e,則加工余量至少應(yīng)大于2e,才能加工出符合要求的孔來。？如軸加工后存在軸線的直線度誤差,？126加工余量確定方法

計算法——采用計算法確定加工余量比較準確，但需掌握必要的統(tǒng)計資料和具備一定的測量手段。

經(jīng)驗法——由一些有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員或工人根據(jù)現(xiàn)場條件和實際經(jīng)驗確定加工余量。此法多用于單件小批生產(chǎn)。

查表法——利用各種手冊所給的表格數(shù)據(jù)，再結(jié)合實際加工情況進行必要的修正，以確定加工余量。此法方便、迅速，生產(chǎn)上應(yīng)用較多。

最小加工余量

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，此點在應(yīng)用時需加以注意。127加工余量確定方法計算法——采用計算法確定加工余量比較準確，確定工序尺寸一般方法1）確定各工序加工余量；2）從最終加工工序開始，即從設(shè)計尺寸開始，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；3）除最終加工工序取設(shè)計尺寸公差外，其余各工序按各自采用的加工方法所對應(yīng)的加工經(jīng)濟精度確定工序尺寸公差；4）除最終工序外，其余各工序按“入體原則”標注工序尺寸公差；5）毛坯余量通常由毛坯圖給出，故第1工序余量由計算確定。表6-9

主軸孔工序尺寸及公差的確定工序名稱工序加工余量工序基本尺寸加工經(jīng)濟精度（IT）工序尺寸及公差表面粗糙度浮動鏜刀塊鏜0.11007Ra0.8精鏜0.5（100-0.1=）99.98Ra1.6半精鏜2.4（99.9-0.5=）99.410Ra3.2粗鏜5（99.4-2.4=）9712Ra6.3毛坯孔——（97-5=）92

——工序尺寸確定128確定工序尺寸一般方法1）確定各工序加工余量；表6-9主軸表6-9

主軸孔工序尺寸及公差的確定工序名稱工序加工余量工序基本尺寸加工經(jīng)濟精度（IT）工序尺寸及公差表面粗糙度浮動鏜刀塊鏜0.11007Ra0.8精鏜0.5（100-0.1=）99.98Ra1.6半精鏜2.4（99.9-0.5=）99.410Ra3.2粗鏜5（99.4-2.4=）9712Ra6.3毛坯孔——（97-5=）92

——5.4.3工序尺寸確定表5-6主軸孔工序尺寸及公差的確定浮動鏜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599.4-2.4=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)濟精度(IT)工序尺寸及公差表面粗糙度

主軸孔工序尺寸及公差的確定，加工過程：粗鏜→半精鏜→精鏜→浮動鏜【例5-2】129表6-9主軸孔工序尺寸及公差的確定工序名稱工序加工余量工綜上所述,工序余量的基本公式:單邊余量:Zb=Ta+Rza+Ia+|ρa+εb|雙邊余量:2Zb=Ta+2(Rza+Ia)+2|ρa+εb|在應(yīng)用時,要根據(jù)具體情況進行必要的修正采用自為基準加工時:雙邊余量:2Zb=Ta+2(Rza+Ia)+2|ρa|對于研磨,珩磨,超精加工等,主要為降低表面粗糙度.則:雙邊余量:2Zb=2Ra.綜上所述,工序余量的基本公式:單邊余量:Zb=Ta+Rza+1304.確定加工余量的方法1)分析計算法在充分考慮影響加工余量的各種因素后,通過建立相應(yīng)的數(shù)學公式,進行計算.這確定加工余量的方法比較合理。但需積累較為全面的加工余量的資料,目前,應(yīng)用尚不廣泛。2)經(jīng)驗估算法工藝人員根據(jù)以往的經(jīng)驗估算確定加工余量,為避免廢品的產(chǎn)生,確定的加工余量往往偏大。3)查表修正法根據(jù)機械制造企業(yè)的生產(chǎn)實踐和試驗研究所積累的加工余量的數(shù)據(jù),先制成各種表格,然后再4.確定加工余量的方法131匯編成冊,在確定加工余量時,先查表,再根據(jù)具體情況予以修正,這種確定加工余量的方法,稱為查表修正法。(二)工序尺寸及公差的確定根據(jù)基準重合,還是不重合采用不同的計算方法基準不重合,工序尺寸及公差采用工藝尺寸鏈的方法進行計算;基準重合則按表面的加工順序進行逐一推算,方法較為簡單。1.基準重合表面經(jīng)多次加工的順序示意,如圖所示:匯編成冊,在確定加工余量時,先查表,再根據(jù)具體情況予以修正,132儀器制造工藝基礎(chǔ)ppt課件1332.工序尺寸及公差的確定方法1)按查表修正法確定各工序余量2)從設(shè)計尺寸開始,逐一向前推算各工序尺寸3)各工序尺寸公差,按各工序的經(jīng)濟精度確定,然后在按“入體原則”標注。3.確定工序尺寸及公差舉例2.工序尺寸及公差的確定方法134例：如圖所示小軸零件，毛坯為普通精度的熱軋圓鋼，裝夾在車床前、后頂尖間加工，主要工序；下料–––車端面–––鉆中心孔–––粗車外圓–––精車外圓–––磨削外圓。？？135工序名稱工序余量工序經(jīng)濟加工精度工序基本尺寸工序尺寸及偏差磨削0.3IT70.02125.00Φ25.00-0.021精車0.8IT100.08425+0.3=25.3Φ25.30-0.084粗車1.9IT120.21025.3+0.8=26.1Φ26.10-0.210毛坯3.0IT141.026.1+1.9=28.0Φ28±0.5工序名稱工序余量工序經(jīng)濟工序基本尺寸工序尺寸及偏差磨削0.3136儀器制造工藝基礎(chǔ)ppt課件137儀器制造工藝基礎(chǔ)ppt課件138三.切削用量的確定及工時定額的估算(一)切削用量的確定1.確定切削用量的方法單件小批生產(chǎn)一般不規(guī)定切削用量,加工時,由操作人員根據(jù)具體加工情況自行確定;大批大量生產(chǎn)為充分發(fā)揮高效率,高精度設(shè)備的作用,必須嚴格的規(guī)定切削用量,并填入工藝卡片,切實執(zhí)行。切削用量確定的原則:1)粗車時切削用量確定的原則對加工精度和表面質(zhì)量要求不高,毛坯的余量大三.切削用量的確定及工時定額的估算139而不均勻,因此,粗加工選擇切削用量的出發(fā)點是充分

發(fā)揮機床潛力和刀具的切削性能,使單件工序時間最短以提高生產(chǎn)率,降低加工成本.車外圓的基本時間:

t基=式中:

dw—被加工工件的直徑,單位:mmL---被加工工件外圓的計算長度,單位:mm.Z---工件單邊加工余量,單位:mm.n---機床主軸轉(zhuǎn)速,單位:r/min

?---進給量單位:mm/r.ap---切削深度,單位mm.而不均勻,因此,粗加工選擇切削用量的出發(fā)點是充分

發(fā)揮機床潛140由上式可知,要t基最小,必須使υ×?×ap為最大.切削速度υ對刀具耐用度影響最大,切削深度ap對刀具耐用度影響小.因此粗車選擇切削用量的原則是:優(yōu)先選擇大的切深ap,其次選擇較大的進給量?,最后選擇合理的切削速度υ。2)精車時切削用量的選擇原則精車時,加工精度及表面質(zhì)量要求較高,加工余量小而均勻.因此,選擇切削用量的出發(fā)點,應(yīng)是在保證加工質(zhì)量的前提下,應(yīng)盡量提高生產(chǎn)率。增大切削速度υ,切削變形小,切削力小,能抑制積屑瘤和鱗刺的產(chǎn)生。由上式可知,要t基最小,必須使υ×?×ap為最大.切削速度141增大進給量?有利于斷屑,增大切削深度ap會使切削力增加,不利于保證加工質(zhì)量.因此,精車時,應(yīng)選擇較小的切削深度和較小的進給量,盡可能選擇較高的切削速度，受工藝條件限制時,則選擇較低的切削速度。2.切削用量的選擇方法1)切削深度的選擇粗車時,應(yīng)盡可能一次走刀切除全部余量,減少走刀次數(shù).只有加工余量太大且不均或受到工藝系統(tǒng)剛度限制時,才分兩次或多次走刀。在中小型車床上精車時,ap=0.05—0.08,不能太小,當接近或小于刀具刃口鈍圓半徑時,則切屑形成困難,反而不利于提高加工質(zhì)量。增大進給量?有利于斷屑,增大切削深度ap會使切削力增加,不利142半精車時ap=1--2mm.2)進給量的選擇粗車進給量的選擇主要受到刀桿和工件剛度及刀片機床進給機構(gòu)強度的限制,在允許的條件下應(yīng)選較大的進給量.可參考表選擇.精車時,為降低表面粗糙度,一般?選擇較小值.可參考表選擇.3)切削速度的選擇粗車時,切削速度的選擇受到刀具耐用度的限制.可按下式計算:半精車時ap=1--2mm.2)進給量的選擇143式中:Cν---與耐用度實驗條件有關(guān)的系數(shù)Tm---刀具耐用度,單位min.m---刀具耐用度影響程度指數(shù)?---進影響程度指數(shù)給量,單位mm/r.Yv---進給量影響程度指數(shù).ap—切削深度,單位mm.xv--切削深度影響程度指數(shù).Kv—切削條件與實驗條件不同時的修正系數(shù)。上述系數(shù)，指數(shù)可查表4-12。當切削速度受到機床功率限制時：

υ≤式中:Cν---與耐用度實驗條件有關(guān)的系數(shù)144精車時，機床功率足夠，切削速度的選擇主要受到刀具耐用度的限制。3．切削用量選擇舉例如圖所示:在CA6140車床上軸工件外圓,工件材料45#鋼,毛坯直徑尺寸為Φ57mm,車削后尺寸Φ50×250mm,表面粗糙度Ra3μm.試確定粗車,精車的切削用量.解:1:粗車切削用量出發(fā)點應(yīng)是充分發(fā)揮機床潛力及刀具的切削性能.精車時，機床功率足夠，切削速度的選擇主要受到刀具耐用度的限制145應(yīng)選擇大的ap,較大的?,ν的大小要合理.切削深度ap單邊余量A=

取ap=3mm.進給量?設(shè)刀桿尺寸為16×25mm.查表4-13,得?=0.45-0.6mm/r,根據(jù)車床說明書,選取?=0.51mm/r切削速度ν查表4-15,得ν=70-90m/min,取ν=80m/min.計算機床主軸轉(zhuǎn)速n=r/mn

根據(jù)機床說明書,選取n=450r/mn,應(yīng)選擇大的ap,較大的?,ν的大小要合理.切削深度ap146實際切削速度m/min校驗機床功率機床輸出功率P0=Peη=7.5×0.75kw=5.6kw.切削功率Pm=Ps×Zw×K?ps

由表4-16查的單位切削功率Ps=2305×10-6bw/(mm3×S-1)由表4-17查得K?ps=0.925金屬切除率:

Zw=Pm=2305×10-6×2035×0.925kw=4.38kw.Pm<5.6kw機床功率足夠.實際切削速度147粗車的切削用量:ap=3mm,?=0.51mm/r,n=450r/min

υ=80.5m/min2．精車的切削用量精車時,應(yīng)選擇較小的切削深度和較小的進給量,切削速度應(yīng)盡可能大,但受到刀具耐用度的限制.切削深度:ap=3.5-3=0.5m.進給量?:設(shè)切削速度為120m/min,刀尖圓弧半徑rε=1mm,查表4-13,得?=0.2–0.3mm/r,根據(jù)機床說明書取?=0.24mm/r.切削速度:υ查表4-15,得υ=110-130m/min,取υ=120m/min.計算機床轉(zhuǎn)速:n=粗車的切削用量:ap=3mm,?=0.51mm/r,n=45148根據(jù)車床說明書取n=710r/min實際切削速度:精車的切削用量:ap=0.5mm,?=0.24mm/r,n=710r/min,ν=114m/min.生產(chǎn)中,一般采用查《切削用量手冊》確定切削用量,也可以根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)來選擇,粗加工的切削用量必須校驗機床功率.根據(jù)車床說明書取n=710r/min實際切削速度:149(二)工時定額的估算工時定額:為完成某一工序所規(guī)定的時間限額。合理的工時定額,能促進工人生產(chǎn)技能和技術(shù)熟練程度的不斷提高;充分調(diào)動工人的勞動積極性,從而不斷促進生產(chǎn)向前發(fā)展,和不斷提高勞動生產(chǎn)率。工時定額是按排生產(chǎn)計劃,進行成本核算的主要依據(jù);在設(shè)計新廠房時,又是計算設(shè)備數(shù)量,布置車間,計算工人數(shù)量的依據(jù)。單件工時定額的組成:1．基本時間t基(二)工時定額的估算150直接用于改變工件的尺寸,形狀和表面質(zhì)量所消耗的時間(包括刀具的趨近,切入和切出時間)。以車外圓為例:t基=2．輔助時間t輔工序加工每個工件都必需進行的各種輔助動作所消耗的時間(包括裝卸工件,啟動停開機床,改變切削用量和測量工件等)。大批大量生產(chǎn):先計算輔助動作各分解動作的時間,然后在相加獲得；中批生產(chǎn):按以往的統(tǒng)計資料確定；單件小批生產(chǎn):按占基本時間的百分數(shù)確定。直接用于改變工件的尺寸,形狀和表面質(zhì)量所消耗的時間(包括刀具151基本時間+輔助時間=操作時間(t操作)3．布置工作廠地時間t布為保證加工的順利進行,工人照管工作廠地(更換刀具,潤滑機床,清除切屑和收拾工具等)所消耗的時間.一般t布=(2-7%)t操作.4．休息與自然需要時間t休息一般:t休息=(2%)t操作綜合以上各時間為單件時間t單件t單件=t基+t輔+

t布+

t休息=(t基+t輔)基本時間+輔助時間=操作時間(t操作)3．布置工作廠地時間t1525．準備終結(jié)時間t準終在加工一批零件開始,工人要熟悉工藝文件,領(lǐng)取毛坯,安裝刀具和夾具,調(diào)整機床及加工完畢后,要卸下歸還工藝裝備,發(fā)送成品等。這些時間為準備終結(jié)時間。t準終對一批零件只有一次,那么分到每個零件上的準備終結(jié)時間應(yīng)為:故單件或成批生產(chǎn)的工時定額:t定額=t單件+=(t基+t輔)+大批大量生產(chǎn):由于N很大t準終接近于零。因此,t定額=t單件5．準備終結(jié)時間t準終在加工一批零件開始,工人要熟悉工藝文件153一．技術(shù)經(jīng)濟分析的意義機械制造過程不僅是生產(chǎn)過程,而且也是消耗過程。因此,工藝過程的最高原則是以最少的社會勞動,創(chuàng)造出最多的物質(zhì)財富,在保證產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量的前提下,在材料,設(shè)備,工具,能源和勞動力消耗總和中求最小值。根據(jù)這一原則,工藝過程中某項技術(shù)采用與否,就不僅僅要看技術(shù)性能的優(yōu)劣,而且要看它在經(jīng)濟上是否合算。技術(shù)經(jīng)濟分析就是對某一技術(shù)方案進行技術(shù)和經(jīng)濟上的定性分析比較和定量計算論證,為正確決策提供依據(jù)。第五節(jié)工藝過程技術(shù)經(jīng)濟分析概述第五節(jié)工藝過程技術(shù)經(jīng)濟分析概述154技術(shù)經(jīng)濟分析包括:政策性審察,技術(shù)先進性和可靠性論證及經(jīng)濟效果分析,并有完整的方法和步驟.這里,就工藝成本加以介紹。二．零件的加工工藝成本1．工藝成本的構(gòu)成生產(chǎn)成本是制造一個零件或一臺機器所必需的一切費用的總和,其中工藝成本占70-75%.是構(gòu)成實際生產(chǎn)成本最重要的也是最主要的部分。一個零件(或工序)全年的工藝成本E是由可變費用V(與年產(chǎn)量N有關(guān)并與之成比例的費用)和不可變費用S(與年產(chǎn)量N沒有直接關(guān)系的費用)構(gòu)成。技術(shù)經(jīng)濟分析包括:政策性審察,技術(shù)先進性和可靠性論證及經(jīng)濟效155即:E=VN+S其中:可變費用包括:材料費,人工工資,機床電費,通用機床折舊費,通用機床維修費,刀具使用費,通用夾具費等.不可變費用包括:機床調(diào)整工人工資,專用機床折舊費,專用機床維修費,專用夾具費等。與此對應(yīng),單件工藝成本為:2．工藝成本的技術(shù)經(jīng)濟分析如圖所示:全年工藝成本E與生產(chǎn)綱領(lǐng)N呈線性比例關(guān)系,而單件工藝成本Ed則與N呈雙曲線關(guān)系.后者對工藝成本的經(jīng)濟分析更為重要。即:E=VN+S其中:可變費用包括:材料費,人工工資156雙曲線變化表明,某一工藝方案當不變費用S值一定時(它代表專用設(shè)備費用),就應(yīng)該有與設(shè)備生產(chǎn)能力相適應(yīng)的產(chǎn)量范圍(生產(chǎn)綱領(lǐng)).產(chǎn)量小于這一范圍時,由于S/N比值增大,工序成本增加,經(jīng)濟效益下降。相反,當產(chǎn)量超過這一范圍時,由于S/N比值變小,說明可以采用投資更大,生產(chǎn)率更高的設(shè)備,技術(shù)創(chuàng)新會使V減小而獲得更好的經(jīng)濟效益。雙曲線變化表明,某一工藝方案當不變費用S值一定時(它代表專用157這就是說明,在大批大量生產(chǎn)條件下,使用高效率專用機床,專用工藝裝備是經(jīng)濟合理的;而在單件小批生產(chǎn)條件下則是不經(jīng)濟,不合理的。三．降低工藝成本的途徑1．優(yōu)化工藝方案對同一個零件,生產(chǎn)規(guī)模,生產(chǎn)條件不同,其工藝方案有多種,但使之達到安全,質(zhì)量,成本,生產(chǎn)率四方面的基本要求的方法和條件確不是任意的.因此,要充分分析影響工藝方案的各種因素,在保證質(zhì)量,產(chǎn)量的前提下,用最經(jīng)濟的辦法制造出來.如下圖所示一活塞桿。這就是說明,在大批大量生產(chǎn)條件下,使用高效率專用機床,專用工158主要表面為Φ45h6,工作時,不僅與密封填料相接觸,還有相對運動;既是密封面,又是摩擦面;尺寸公差等級IT6,同時對圓柱度,直線度及表面粗糙度也有一定要求.有那些工藝方法能達到這些要求?那個方案在保證加工質(zhì)量的前提下,經(jīng)濟性最好呢?必須結(jié)合零件的生產(chǎn)綱領(lǐng),生產(chǎn)條件等因素進行優(yōu)化。主要表面為Φ45h6,工作時,不僅與密封填料相接觸,還有相對1592．合理選配機床設(shè)備及工藝裝備零件的加工均要借助一定的設(shè)備進行,機床設(shè)備的選擇應(yīng)適合工藝的最高原則.在大批大量生產(chǎn)中,加工對象相對固定,可選用組合機床,多工位機床,專用機床進行加工.單件小批多品種的生產(chǎn),加工對象更換頻繁,宜采用適應(yīng)性廣的通用機床設(shè)備進行加工。工藝裝備的選用亦是如此。3．合理的選擇毛坯,提高毛坯質(zhì)量正確選擇毛坯具有重要的技術(shù)經(jīng)濟意義.選擇不同的毛坯,不僅影響毛坯本身的制造,而且對零件機械加工工序數(shù)目,設(shè)備,工具消耗,物流,能流,2．合理選配機床設(shè)備及工藝裝備零件的加工均要借助一定的設(shè)備進160工時定額等都有很大的影響,對于高效率的自動機床或自動化生產(chǎn)線,由于先期的投資很大,因而利用率必須很高.對毛坯的精度尤其要求嚴格,不能在裝夾定位時進行個別調(diào)整,毛坯的一致性,甚至是其正常工作的必要條件.因此,毛坯的制造與機械加工必須密切配合,兼顧冷熱加工兩個方面的要求。4．改進機械加工方法1)優(yōu)化傳統(tǒng)工藝對占80%的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行改造是面臨的一個重大問題.結(jié)合現(xiàn)場的實際情況,結(jié)合生產(chǎn)對象,改造老設(shè)備,以粗適精;另外做到設(shè)備類型規(guī)格及精度,工時定額等都有很大的影響,對于高效率的自動機床或自動化生產(chǎn)線161設(shè)備負荷的平衡,合理的排列分布設(shè)備;采用動作分析流程優(yōu)化,成組加工等新技術(shù),改造傳統(tǒng)工藝,充分發(fā)揮生產(chǎn)潛力.2)合理選用高生產(chǎn)率的機床和工藝裝備,并采用先進的加工方法.如在大批大量生產(chǎn)中,選用多工位或?qū)Ｓ?組合機床加工以及高速切削,以磨代刮,拉削等高效加工方法.3)實現(xiàn)工藝過程的機械化和自動化.5．優(yōu)化工藝參數(shù),減少時間定額1)減少基本時間設(shè)備負荷的平衡,合理的排列分布設(shè)備;采用動作分析流程優(yōu)化,成162（1）提高切削用量增大ν?