大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)課件

第七章工藝規(guī)程設(shè)計加工工藝——產(chǎn)品制造的方法。工藝規(guī)程制訂的原則——是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本，即在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前題下，爭取最好的經(jīng)濟效益。大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)

1.生產(chǎn)過程指把原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。

機械工廠的生產(chǎn)過程一般包括原材料的驗收、保管、運輸，生產(chǎn)技術(shù)準備，毛坯制造，零件加工（含熱處理），產(chǎn)品裝配，檢驗以及涂裝等。第一節(jié)概述一、生產(chǎn)過程和工藝過程大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)企業(yè)組織產(chǎn)品生產(chǎn)的模式：

1）生產(chǎn)全部零部件、組裝機器。2）生產(chǎn)一部分關(guān)鍵的零部件，其余的由其它企業(yè)供應(yīng)。

3）完全不生產(chǎn)零部件，自己只負責(zé)設(shè)計與銷售。

企業(yè)在市場導(dǎo)向下，產(chǎn)品的生產(chǎn)過程主要可劃分為四個階段，即新產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品銷售和售后服務(wù)階段。大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)2.工藝過程

把生產(chǎn)過程中改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相

工藝過程可根據(jù)其具體工作內(nèi)容分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機械加工、熱處理、表面處理、裝配等不同的工藝過程。

對位置和物理、力學(xué)性能等，使其成為成品或半成品的過程稱為工藝過程。大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)

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所連續(xù)完成的那部分工藝過程叫工序。例如圖3-4二、機械加工工藝過程及其組成

機械加工工藝過程是指用機械加工方法（主要是切削加工方法）逐步改變毛坯的形態(tài)（形狀、尺寸以及表面質(zhì)量），使其成為合格零件所進行的全部過程。它一般由工序、工步、走刀等不同層次的單元所組成。

1.工序大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)

圖3－4小軸零件大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)

工件在機床或夾具中定位并夾緊的過程稱為安裝。2.安裝3.工位

工件在一次安裝后，工件與夾具或設(shè)備的可動部分一起相對于刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個位置上所完成的那一部分工藝過程稱為工位。如圖3-9所示大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)圖3－9多工位加工大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)4.工步與復(fù)合工步

在加工表面、切削刀具和切削用量（僅指轉(zhuǎn)速和進給量）都不變的情況下，所連續(xù)完成的那部分工藝過程，稱為一個工步。例圖3-5

、圖3－6所示

有時為了提高生產(chǎn)效率，經(jīng)常把幾個待加工表面用幾把刀具同時進行加工，這可看作為一個工步，并稱為復(fù)合工步，如圖3-7所示。大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)

圖3－6轉(zhuǎn)塔自動車床的不同工步圖3－7復(fù)合工步圖3－5底座零件底孔加工工序大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)5.走刀

在一個工步內(nèi)，有些表面由于加工余量太大，或由于其它原因，需用同一把刀具以及同一切削用量對同一表面進行多次切削。這樣刀具對工件的每一次切削就稱為一次走刀。如圖7-4所示的零件加工。

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圖7－4以棒料制造階梯軸大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)按下列公式計算：

N=Qn(1+a)(1+b)(3-1)式中N——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，單位為件／年；

Q——產(chǎn)品的年產(chǎn)量，單位為臺／年；

n——每臺產(chǎn)品中所含該零件的數(shù)量，單位為件／臺；

a——零件的備品百分率；

b——零件的廢品百分率。1.生產(chǎn)綱領(lǐng)

產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)就是產(chǎn)品的年生產(chǎn)量。三、生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)2.生產(chǎn)類型的劃分

根據(jù)產(chǎn)品投入生產(chǎn)的連續(xù)性，可大致分為三種不同的生產(chǎn)類型。1.單件生產(chǎn)

產(chǎn)品品種不固定，每一品種的產(chǎn)品數(shù)量很少，大多數(shù)工作地點的加工對象經(jīng)常改變。例如，重型機械、造船業(yè)等一般屬于單件生產(chǎn)。2.大量生產(chǎn)

產(chǎn)品品種固定，每種產(chǎn)品數(shù)量很大，大多數(shù)工作地點的加工的對象固定不變。例如，汽車、軸承制造等一般屬于大量生產(chǎn)。

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在成批生產(chǎn)中，根據(jù)批量大小可分為小批、中批和大批生產(chǎn)。小批生產(chǎn)的特點接近于單件生產(chǎn)的特點，大批生產(chǎn)的特點接近于大量生產(chǎn)的特點，中批生產(chǎn)的特點介于單件和大量生產(chǎn)特點之間。因此生產(chǎn)類型可分為：單件小批生產(chǎn)，大批大量生產(chǎn)，中批生產(chǎn)。各種生產(chǎn)類型的工藝特點見表3-3。

3.成批生產(chǎn)

產(chǎn)品品種基本固定，但數(shù)量少，品種較多，需要周期性地輪換生產(chǎn)，大多數(shù)工作地點的加工對象是周期性的變換。

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計算節(jié)拍的公式：

t=60Φ/N（3-2）式中t——節(jié)拍，單位為min/件；

Φ——機床每年工作時數(shù)，單位為h；

N——零件生產(chǎn)綱領(lǐng)，單位為件。

Φ=cmnη

式中c——每天班次（以2計算）；

m——每年周數(shù)（以51計算）；

n——每周一班工作時數(shù)（以35計算）；

η——設(shè)備利用率，一般取0.94～0.96。三、節(jié)拍

節(jié)拍是指生產(chǎn)每一個零件所規(guī)定的時間指標(biāo)。大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)1.工藝規(guī)程的作用1.工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件2.工藝規(guī)程是組織生產(chǎn)和管理工作的基本依據(jù)3.工藝規(guī)程是新建或擴建工廠或車間的基本資料四、機械加工工藝規(guī)程

機械加工工藝規(guī)程簡稱為工藝規(guī)程，是指導(dǎo)機械加工的主要技術(shù)文件。大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)

它是以工序為單位說明一個零件全部加工過程的工藝卡片。這種卡片包括零件各個工序的名稱、工序內(nèi)容，經(jīng)過的車間、工段、所用的機床、刀具、夾具、量具，工時定額等。主要用于單件小批生產(chǎn)以及生產(chǎn)管理中。2.常用工藝文件的種類（1）機械加工工藝過程卡片大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)

如表3-5所示，它是根據(jù)工藝卡片的每一道工序制訂的，主要用來具體指導(dǎo)操作工人進行生產(chǎn)的一種工藝文件。多用于大批大量生產(chǎn)或成批生產(chǎn)中比較重要的零件。該卡片中附有工序簡圖，并詳細記載了該工序加工所需的資料，如定位基準選擇、工序尺寸及公差以及機床、刀具、夾具、量具、切削用量和工時定額等。（2）機械加工工藝卡

它是以工序為單位，詳細說明零件的機械加工工藝過程,其內(nèi)容介于工藝過程卡片和工序卡片之間。它用來指導(dǎo)工人進行生產(chǎn)和幫助車間干部和技術(shù)人員掌握整個零件加工過程的一種主要工藝文件，廣泛用于成批生產(chǎn)和單件小批生產(chǎn)中比較重要的零件或工序。（3）機械加工工序卡大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)產(chǎn)品整套裝配圖、零件圖質(zhì)量標(biāo)準生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型毛坯情況本廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件先進技術(shù)、工藝有關(guān)手冊、圖冊3.制訂機械加工工藝規(guī)程的原始資料大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)（1）機械加工工藝規(guī)程制定的原則（1）保證加工質(zhì)量（2）保證生產(chǎn)效率（3）較低制造成本（4）良好勞動條件4.制訂機械加工工藝規(guī)程的原則及步驟大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)（2）步驟分析研究產(chǎn)品圖紙工藝性分析選擇毛坯擬訂工藝路線選擇設(shè)備、工裝確定工序余量、工序尺寸確定切削用量、工時定額技術(shù)經(jīng)濟分析填寫工藝文件大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)定義——零件結(jié)構(gòu)的工藝性是指所設(shè)計的零件在滿足要求的前題下，制造的可行性和經(jīng)濟性。功能相同的零件，其結(jié)構(gòu)工藝性可以有很大差異。良好的結(jié)構(gòu)工藝性是指在現(xiàn)有工藝條件下既能方便制造，又有較低的制造成本。零件結(jié)構(gòu)工藝性的分析，包括零件尺寸和公差的標(biāo)注、零件的組成要素和整體結(jié)構(gòu)等方面的分析。第二節(jié)零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)鑄件：便于造型、拔模斜度璧厚均勻、無尖邊、尖角鍛件：形狀簡單、無尖邊、尖角、飛刺，便于出模在毛坯制造方面在裝配方面便于裝配、減少修配量結(jié)構(gòu)工藝性內(nèi)容在加工方面合理標(biāo)注零件的技術(shù)要求便于加工、減少加工數(shù)控加工工藝性分析（見表9-1）大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)減輕零件重量保證加工的可行性、經(jīng)濟性零件尺寸、規(guī)格、結(jié)構(gòu)要素標(biāo)準化正確標(biāo)注圖紙尺寸及加工技術(shù)要求。在裝配方面提高零件結(jié)構(gòu)工藝性措施在加工方面便于分解獨立裝配單元便于平行、流水作業(yè)調(diào)整方便、減輕裝配勞動便于達到裝配精度大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)定位基準1、粗基準2、精基準第三節(jié)定位基準選擇采用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準。采用經(jīng)過加工的表面作為定位基準。大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)一、精基準選擇1、基準重合原則重點考慮：減少定位誤差保證加工精度（1）設(shè)計基準與定位基準不重合誤差只發(fā)生在用調(diào)整法獲得加工尺寸的情況。（2）基準不重合誤差值等于設(shè)計基準與定位基準之間尺寸的變化量。（3）基準不重合一般發(fā)生在下列情況：①用設(shè)計基準定位不可能或不方便；②在選擇精基準時優(yōu)先考慮了基準統(tǒng)一原則。（4）設(shè)計基準與測量基準不重合也會產(chǎn)生基準不重合誤差。（5）基準不重合誤差不僅指尺寸誤差，而且對位置誤差也要考慮。舉例大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)設(shè)計基準（定位基準）

若本道工序的加工精度為δ，則只要δ≤δA2，即可滿足加工要求例：圖示零件加工臺階面切削平面δ（本道工序加工精度）大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)設(shè)計基準定位基準若要滿足加工精度必須有：－稱為基準不重合誤差大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)2、基準統(tǒng)一原則3、互為基準4、自為基準5、定位夾緊可靠方便①有利于保證各加工表面間的相互位置關(guān)系，避免基準轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的誤差。②簡化夾具的設(shè)計與制造。圖7－18圖7－19圖7－20大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)圖7－18以齒形表面定位加工

1－卡盤；2－滾柱；3－齒輪大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)圖7－19自為基準磨削定子外圓大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)圖7－20床身導(dǎo)軌面自為基準大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)二、粗基準選擇

1.選擇不加工表面作為粗基準，若有幾個不加工表面，選其中與加工表面位置精度要求高的一個，以保證兩者的位置精度。重點考慮：加工表面與不加工表面的相對位置精度；各加工表面有足夠的余量2.為保證某重要表面余量均勻，則選擇該重要表面本身作為粗基準。（圖7－12）（舉例）大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)圖7－10用不需加工的外圓作粗基準大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)圖7－11用需加工的內(nèi)孔作粗基準大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)圖7－12車床床身加工大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)3.若每個表面都加工，則以余量最小的表面作為粗基準，以保證各表面都有足夠的余量。（圖7－13）4.粗基準應(yīng)平整、光滑，無澆冒口、飛邊等，定位、夾緊可靠。5.粗基準應(yīng)避免重復(fù)使用。在同一尺寸方向上，粗基準通常只允許使用一次，以免產(chǎn)生較大的定位誤差。大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)圖7－13階梯軸的加工大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)第四節(jié)機械加工工藝路線的擬定一、表面加工方法選擇1.加工方法的經(jīng)濟精度、表面粗糙度與加工表面的技術(shù)要求相適應(yīng)。2.加工方法與被加工材料的性質(zhì)相適應(yīng)。3.加工方法與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。4.加工方法與本廠條件相適應(yīng)。大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)二、加工階段的劃分粗加工階段光整加工階段精加工階段半精加工階段加工階段劃分加工階段的原因切除大量多余材料，主要提高生產(chǎn)率。完成次要表面加工(鉆、攻絲、銑鍵槽等)主要表面達到一定要求，為精加工作好余量準備安排在熱處理前。主要表面達到圖紙要求。進一步提高尺寸精度降低粗糙度，但不能提高形狀、位置精度1、保證加工質(zhì)量2、合理使用設(shè)備3、便于安排熱處理工序4、便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷5、避免重要表面損傷。大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)三、工序的集中與分散1、工序集中就是將工件的加工，集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成。每道工序的加工內(nèi)容較多。2、工序分散就是將工件的加工，分散在較多的工序內(nèi)進行。每道工序的加工內(nèi)容很少，最少時每道工序僅一個簡單工步。3、趨勢：工序集中（MC、FMC等）大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)基面先行先面后孔先主后次先粗后精1.機械加工順序的安排進給路線短換刀次數(shù)少四、加工順序的安排大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)2.熱處理工序的安排退火：用于高碳鋼、合金鋼等，降低硬度，便于切削；正火：用于低碳鋼，提高硬度，便于切削；調(diào)質(zhì)：淬火后高溫回火預(yù)備熱處理最終熱處理去除內(nèi)應(yīng)力處理位置：粗加工前目的：改善切削性能，消除內(nèi)應(yīng)力位置：半精加工后，精加工前目的：提高強度、硬度

位置：粗加工前、后，半精加工后，精加工前目的：消除內(nèi)應(yīng)力，防止變形、開裂。淬火、滲碳、氮化等自然時效人工時效大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)3.輔助工序的安排金屬鍍層非金屬鍍層氧化膜表面處理工序檢驗工序其它工序安排位置：工藝過程最后目的：美觀

位置：去毛刺、倒鈍銳邊應(yīng)在淬火前目的：安全

位置：粗加工后、關(guān)鍵工序后、送往外車間加工前后、零件全部加工結(jié)束之后目的：質(zhì)量控制。質(zhì)量檢驗特種檢驗（無損探傷、磁力探傷、水壓、超速試驗）去毛刺、倒鈍銳邊去磁清洗涂防銹油大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)一、加工余量確定（1）總加工余量（3）總余量為各工序余量之和（2）工序余量1.加工余量概念總加工余量是指零件加工過程中，某加工表面所切去的金屬層總厚度。是毛坯尺寸與零件圖樣的設(shè)計尺寸之差。工序余量是一道工序內(nèi)切除的金屬層厚度，為相鄰兩工序的工序尺寸之差。第五節(jié)機床加工工序的設(shè)計大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)（7）余量大小對加工精度、生產(chǎn)率、經(jīng)濟性都有影響（6）工序余量用經(jīng)驗法估算或查表法、分析計算法確定（4）公稱余量公稱余量是指相鄰兩工序的基本尺寸之差。（5）余量公差大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)1、上工序的表面粗糙度和表面缺陷層（圖7-24）3、上工序各表面間相互位置的空間偏差（圖7－26）2、上工序的尺寸公差（圖7－25）2.影響加工余量的因素4、本工序安裝誤差（圖7-27)大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)圖7－24加工表面的粗糙度與缺陷層

1－缺陷層；2－正常組織大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)圖7－25上工序留下的形狀誤差大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)圖7－26軸的彎曲對加工余量的影響大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)圖7－27三爪卡盤上的裝夾誤差大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)二、工序尺寸與公差的確定

工序尺寸是零件在加工過程中各工序應(yīng)保證的加工尺寸，通常為加工面至定位基準面之間的尺寸。1.無需進行尺寸換算時工序尺寸的確定2.需進行尺寸換算時工序尺寸的確定大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)鉸孔精鏜孔半精鏜孔粗鏜孔毛坯孔0.10.52.45H7（）表7－7工序尺寸及公差的計算H8（）H10（）H13（）Ra0.8Ra1.25Ra2.5Ra16100100-0.1=99.999.9-0.5=99.499.4-2.4=97.097-5=92.0工序名稱工序間余量

/mm工序間經(jīng)濟精度

/mm表面粗糙度/μm

工序間尺寸

工序尺寸大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)3.機床的規(guī)格與加工工件的尺寸相適應(yīng)5、合理選用數(shù)控機床。2.機床的生產(chǎn)率與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。1.機床的精度應(yīng)與要求的加工精度相適應(yīng).三、機床設(shè)備及工藝裝備的選擇4、機床的選擇應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場的實際情況。一般：單件小批：通用機床、工裝；大批、大量：專機、組機、專用工裝數(shù)控機床：可用于各種生產(chǎn)類型。刀具盡可能用標(biāo)準的。1.選擇機床設(shè)備的基本原則大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)1、單件小批生產(chǎn)：采用各種通用夾具和機床附件，如卡盤、虎鉗、分度頭等。有組合夾具站的，可采用組合夾具。3、多品種中、小批生產(chǎn)可采用可調(diào)夾具或成組夾具。2、大批大量生產(chǎn)為提高勞動生產(chǎn)率應(yīng)采用專用高效夾具。2.工藝裝備的選擇4、采用數(shù)控加工時夾具要敞開，其定位、夾緊元件不能影響加工走刀（如碰撞等）。夾具的選擇大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)1、一般優(yōu)先采用標(biāo)準刀具。3、刀具的類型、規(guī)格和精度等級應(yīng)符合加工要求。2、若采用工序集中時，應(yīng)采用各種高效的專用刀具、復(fù)合刀具和多刃刀具等。4、數(shù)控加工對刀具的剛性及壽命要求較普通加工嚴格。應(yīng)合理選擇各種刀具、輔具（刀柄、刀套、夾頭等）。刀具的選擇大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)1、單件小批生產(chǎn)應(yīng)廣泛采用通用量具，如游標(biāo)卡尺、百分尺和千分表等。3、量具的精度必須與加工精度相適應(yīng)。2、大批大量生產(chǎn)應(yīng)采用各種量規(guī)和高效的專用檢驗夾具和量儀等。量具的選擇大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)第六節(jié)加工工藝過程的生產(chǎn)率與技術(shù)經(jīng)濟分析（一）

時間定額

時間定額是在一定生產(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間。單件時間

完成一個工件的一個工序的時間稱為單件時間td一、生產(chǎn)率分析大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)T單=t基+t輔+t服+t休基本時間是指直接改變生產(chǎn)對象的尺寸、形狀、相對位置、表面狀態(tài)或材料性質(zhì)等工藝過程所消耗的時間。輔助時間是指為實現(xiàn)工藝過程所必須進行的各種輔助動作所消耗的時間。如裝卸工件。操作機床、改變切削用量、試切和測量工件、引進及退回刀具等動作所需時間都是輔助時間。布置工作地時間是為使加工正常進行，工人照管工作地（如換刀、潤滑機床、清理切屑、收拾工具等)所消耗的時間。一般按作業(yè)時間的2％～7％估算。休息和生理需要時間是指工人在工作班內(nèi)恢復(fù)體力和滿足生理上的需要所消耗的時間。一般按作業(yè)時間的2％估算。大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)在成批生產(chǎn)中零件批量th＝td

＋tZ/N單件核算時間準備終結(jié)時間單件時間大批大量生產(chǎn)時，每個工作地始終完成某一固定工序，tZ/N≈0，故不考慮準備終結(jié)時間，即th＝td大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)（二）提高機械加工生產(chǎn)率的工藝措施

1.縮短基本時間2.縮減輔助時間、工作地點服務(wù)時間、準備終結(jié)時間3.實行多臺機床看管4.新工藝、特種工藝5.應(yīng)用成組技術(shù)(1)提高切削用量，但受到刀具壽命和機床剛度的制約。(2)縮短工作行程長度

(3)多件加工(l)直接縮減輔助時間(2)使輔助時間與基本時間重合(3)減少換刀次數(shù)，并縮減每次換刀所需時間(4)擴大零件的生產(chǎn)批量減少調(diào)整機床、刀具和夾具的時間

在單件小批生產(chǎn)中廣泛采用各種數(shù)控和柔性制造系統(tǒng)及推廣成組技術(shù)等，都可以縮短單件時間，有效地提高勞動生產(chǎn)率。大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)二、工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟分析

所謂技術(shù)經(jīng)濟分析，就是通過比較不同工藝方案的生產(chǎn)成本，選出最經(jīng)濟的工藝方案。生產(chǎn)成本工藝成本制造一個零件或一臺產(chǎn)品的一切費用的總和。與工藝過程直接有關(guān)的費用。大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)工藝成本可變費用+不變費用可變費用不變費用可變費用與零件（或產(chǎn)品）年產(chǎn)量有關(guān)，它包括材料費或毛坯費、操作工人的工資、通用機床的折舊費、維護費、萬能機床和萬能夾具及刀具的折舊費。不變費用與零件（或產(chǎn)品）年產(chǎn)量無關(guān)，它是指專用機床和專用夾具、刀具的折舊和維護費用，調(diào)整工人的工資等。大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)

一種零件（或一道工序）的全年工藝成本E（單位為元）和單件工藝成本Ed（單位為元／件），可用下式表示：

E＝NV＋C

式中V——每個零件的可變費用，單位為元／件；

N——工件的年產(chǎn)量，單位為元／件；

C——全年的不變費用，單位為元。大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)2.工藝方案的經(jīng)濟評比Ed1Ed2NEiNc大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)

若兩種工藝過程方案的基本投資差額較大：這時，在考慮工藝成本的同時還要考慮基本投資差額的回收期限?；厥掌谟蹋瑒t經(jīng)濟效果愈好。

大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)第七節(jié)工藝尺寸鏈一、尺寸鏈的定義、組成1、定義尺寸鏈就是在零件加工或機器裝配過程中，由相互聯(lián)系且按一定順序連接的封閉尺寸組合。大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)（1）在加工中形成的尺寸鏈——工藝尺寸鏈A2A1A01.加工面2.定位面3.設(shè)計基準大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)（2）在裝配中形成的尺寸鏈——裝配尺寸鏈A1A2A0大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)2、特征3、組成1、封閉性

2、關(guān)聯(lián)性。環(huán)——尺寸鏈中的每一個尺寸。它可以是長度或角度。封閉環(huán)——在零件加工或裝配過程中間接獲得或最后形成的環(huán)。組成環(huán)——尺寸鏈中對封閉環(huán)有影響的全部環(huán)。

組成環(huán)又可分為增環(huán)和減環(huán)。

增環(huán)——若該環(huán)的變動引起封閉環(huán)的同向變動，則該環(huán)為增環(huán)．

減環(huán)——若該環(huán)的變動引起封閉環(huán)的反向變動。則該環(huán)為減環(huán)。大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)4、增、減環(huán)判別方法在尺寸鏈圖中用首尾相接的單向箭頭順序表示各尺寸環(huán)，其中與封閉環(huán)箭頭方向相反者為增環(huán),與封閉環(huán)箭頭方向相同者為減環(huán)。A1A0A2A3封閉環(huán)減環(huán)增環(huán)舉例：大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)二、尺寸鏈的分類

1、按應(yīng)用范圍分類1）工藝尺寸鏈——全部組成環(huán)為同一零件工藝尺寸所形成的尺寸鏈。2）裝配尺寸鏈——全部組成環(huán)為不同零件設(shè)計尺寸所形成的尺寸鏈。3）零件尺寸鏈——全部組成環(huán)為同一零件設(shè)計尺寸所形成的尺寸鏈。4）設(shè)計尺寸鏈——裝配尺寸鏈與零件尺寸鏈，統(tǒng)稱為設(shè)計尺寸鏈。大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)1）長度尺寸鏈—全部環(huán)為長度的尺寸鏈2）角度尺寸鏈—全部環(huán)為角度的尺寸鏈3）直線尺寸鏈——

全部組成環(huán)平行于封閉環(huán)的尺寸鏈。4）平面尺寸鏈——

全部組成環(huán)位于一個或幾個平行平面內(nèi)，但某些組成環(huán)不平行于封閉環(huán)的尺寸鏈。5）空間尺寸鏈——組成環(huán)位于幾個不平行平面內(nèi)的尺寸鏈。

2、按幾何特征及空間位置分類大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)三、尺寸鏈的建立

1、確定封閉環(huán)

2、組成環(huán)確定1、加工順序或裝配順序確定后才能確定封閉環(huán)。2、封閉環(huán)的基本屬性為“派生”，表現(xiàn)為尺寸間接獲得。

關(guān)鍵

關(guān)鍵

要領(lǐng)1、設(shè)計尺寸往往是封閉環(huán)。2、加工余量往往是封閉環(huán)（靠火花磨除外）。

關(guān)鍵

關(guān)鍵1、封閉環(huán)確定后才能確定。2、直接獲得。3、對封閉環(huán)有影響大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)

1.極值法

（1）極值法各環(huán)基本尺寸之間的關(guān)系封閉環(huán)的基本尺寸A0等于增環(huán)的基本尺寸之和減去減環(huán)的基本尺寸之和，即（2）各環(huán)極限尺寸之間的關(guān)系封閉環(huán)的最大極限尺寸A0max等于增環(huán)的最大極限尺寸之和減去減環(huán)的最小極限尺寸之和，即四、尺寸鏈計算的基本公式大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)

封閉環(huán)的最小極限尺寸A0min等于增環(huán)的最小極限尺寸之和減去減環(huán)的最大極限尺寸之和，即

(3)

各環(huán)上、下偏差之間的關(guān)系封閉環(huán)的上偏差ES(A0)等于增環(huán)的上偏差之和減去減環(huán)的下偏差之和，即

封閉環(huán)的下偏差EI(A0)等于增環(huán)下偏差之和減去減環(huán)的上偏差之和，即大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)

（4）各環(huán)公差之間的關(guān)系

封閉環(huán)的公差T(A0)等于各組成環(huán)的公差T(Ai)之和，即

極值法解算尺寸鏈的特點是：簡便、可靠，但當(dāng)封閉環(huán)公差較小，組成環(huán)數(shù)目較多時，分攤到各組成環(huán)的公差可能過小，從而造成加工困難，制造成本增加，在此情況小，常采用概率法進行尺寸鏈的計算。

大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)2.概率法特點：以概率論理論為基礎(chǔ)，計算科學(xué)、復(fù)雜，經(jīng)濟效果好，用于環(huán)數(shù)較多的大批大量生產(chǎn)中。

(2)各環(huán)平均尺寸之間的關(guān)系

(1)各環(huán)公差之間的關(guān)系

(3)各環(huán)平均偏差之間的關(guān)系

當(dāng)計算出各環(huán)的公差、平均尺寸、平均偏差之后，應(yīng)按將該環(huán)的公差對平均尺寸按雙向?qū)ΨQ分布，即寫成，然后將之改寫成上下偏差的形式，即假定各環(huán)尺寸按正態(tài)分布，且其分布中心與公差帶中心重合。大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)

(1)正計算——已知各組成環(huán)，求封閉環(huán)。正計算主要用于驗算所設(shè)計的產(chǎn)品能否滿足性能要求及零件加工后能否滿足零件的技術(shù)要求。

(2)反計算——已知封閉環(huán)，求各組成環(huán)。反計算主要用于產(chǎn)品設(shè)計、加工和裝配工藝計算等方面，在實際工作中經(jīng)常碰到。反計算的解不是唯一的。如何將封閉環(huán)的公差正確地分配給各組成環(huán)，這里有一個優(yōu)化的問題。

（3）中間計算——已知封閉環(huán)和部分組成環(huán)的基本尺寸及公差，求其余的一個或幾個組成環(huán)基本尺寸及公差（或偏差）。中間計算可用于設(shè)計計算與工藝計算，也可用于驗算。3.尺寸鏈計算的幾種情況大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)1）

等公差原則按等公差值分配的方法來分配封閉環(huán)的公差時,各組成環(huán)的公差值取相同的平均公差值Tav：即極值法Tav=T0/（n-1）4.確定組成環(huán)公差大小的誤差分配方法這種方法計算比較簡單，但沒有考慮到各組成環(huán)加工的難易、尺寸的大小，顯然是不夠合理的。概率法

大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)2）按等精度原則按等公差級分配的方法來分配封閉環(huán)的公差時,各組成環(huán)的公差取相同的公差等級，公差值的大小根據(jù)基本尺寸的大小，由標(biāo)準公差數(shù)值表中查得。3）按實際可行性分配原則按具體情況來分配封閉環(huán)的公差時,第一步先按等公差值或等公差級的分配原則求出各組成環(huán)所能分配到的公差，第二步再從加工的難易程度和設(shè)計要求等具體情況調(diào)整各組成環(huán)的公差。大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)1)按“入體”原則標(biāo)注公差帶的分布按“入體”原則標(biāo)注時，對于被包容面尺寸可標(biāo)注成上偏差為零、下偏差為負的形式（即-T）；對于包容面的尺寸可標(biāo)注成下偏差為零、上偏差為正的形式（即+T）。2）按雙向?qū)ΨQ分布標(biāo)注對于諸如孔系中心距、相對中心的兩平面之間的距離等尺寸，一般按對稱分布標(biāo)注，即可標(biāo)注成上、下偏差絕對值相等、符號相反形式（即

T/2）。

當(dāng)組成環(huán)是標(biāo)準件時，其公差大小和分布位置按相應(yīng)標(biāo)準確定。當(dāng)組成環(huán)是公共環(huán)時，其公差大小和分布位置應(yīng)根據(jù)對其有嚴格要求的那個尺寸鏈來確定。5.工序尺寸的標(biāo)注大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)

工藝基準（工序、定位、測量等）與設(shè)計基準不重合，工序基準就無法直接取用零件圖上的設(shè)計尺寸，因此必須進行尺寸換算來確定其工序尺寸。五、工藝過程尺寸鏈的分析與解算1.基準不重合時的尺寸換算大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)1）定位基準與設(shè)計基準不重合的尺寸換算A設(shè)計基準C定位基準例7－3B大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)例1:某零件如圖示，設(shè)計尺寸50-0.17、10-0.36，因10-0.36不好測量，而改為測量A2，試確定工序尺寸A2。A210-0.36A1=50-0.17A0封閉環(huán)A0A2A1解:1)確定封閉環(huán)、建立尺寸鏈、判別增減環(huán)。2）尺寸及偏差計算：A2=40+0.193)假廢品情況：當(dāng)A2=40+0.36(按上述計算應(yīng)為超差),此時A1=50,A0=10-0.36(合格)這種廢品為假廢品。2）測量基準與設(shè)計基準不重合的尺寸換算大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)

只要測量尺寸的超差量小于或等于其余組成環(huán)尺寸公差之和，就有可能出現(xiàn)假廢品，為此應(yīng)對該零件各有關(guān)尺寸進行復(fù)檢和驗算，以免將實際合格的零件報廢而導(dǎo)致浪費。

假廢品的出現(xiàn)，給生產(chǎn)質(zhì)量管理帶來諸多麻煩，因此，不到非不得已，不要使工藝基準與設(shè)計基準不重合。假廢品的出現(xiàn)大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)例2

如圖所示軸套，其加工工序如圖所示，試校驗工序尺寸標(biāo)注是否合理。2.多尺寸保證時的尺寸換算50-0.3415±0.210-0.3零件圖51-0.410車孔及端面50-0.3410.4-0.220車外圓及端面14.6±0.230鉆孔10-0.340磨外圓及臺階大連理工大學(xué)機械制造基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ)(工藝規(guī)程制訂)解:1)分析

從零件圖上看,設(shè)計尺寸有10-0.3mm、15±0.2mm以及50-0.34。根據(jù)工藝過程分析是否全部達到圖紙要求.其中10-0.3、50-0.34直接保證，15±0.2間接保證，為封閉環(huán)，必須校核。

2）查找組成環(huán)，建立尺寸鏈10.4-0.214.6±0.210-0.3A0封閉環(huán)3）計算尺寸及偏差求得A0=15-0.4+0.5(

超差)4)解決辦法:改變工藝過程，如將鉆孔改在工序40之后；提高加工精度，縮小組成環(huán)公差。5