《機(jī)械制造工藝》第二章

第二章機(jī)械加工工藝規(guī)程2.1零件結(jié)構(gòu)及零件圖的工藝分析2.2毛坯的選擇2.3定位基準(zhǔn)的選擇2.4工藝路線的擬定2.5加工余量的確定2.6工序尺寸及公差的確定2.7時(shí)間定額和提高生產(chǎn)率的工藝途徑2.1零件結(jié)構(gòu)及零件圖的工藝分析零件結(jié)構(gòu)工藝性分析主要包括零件要素是否合理、能否方便加工，以及零件的尺寸及公差標(biāo)注得是否合理等內(nèi)容。零件要素是指組成零件的各加工面，零件要素工藝性直接影響零件的工藝性。零件要素的工藝性具有綜合性，必須全面、綜合地分析。以零件要素的切削加工工藝性為例，其工藝要求歸納起來(lái)有以下幾點(diǎn)：①各要素的形狀應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單，加工面積盡可能小，規(guī)格應(yīng)盡量統(tǒng)一。②組成要素不同，加工方法也不相同，但應(yīng)盡可能采用通用設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具，且保證刀具易進(jìn)入、退出和順利通過(guò)加工表面。③加工表面與非加工表面要明顯分開(kāi)。④零件外形應(yīng)有便于裝夾的基準(zhǔn)。⑤零件要有足夠的剛度，以便高速或強(qiáng)力切削，同時(shí)要注意節(jié)省材料。2.1.1零件結(jié)構(gòu)工藝性分析主要要求結(jié)構(gòu)工藝性良好工藝性的特點(diǎn)不

好好加工面積應(yīng)盡量小①減少加工量②減少材料及切削工具的消耗量鉆孔的入端和出端應(yīng)避免斜面①避免刀具損壞②提高孔的精度③提高生產(chǎn)率避免斜孔①幾個(gè)孔的軸線平行，便于同時(shí)加工②減少加工量③簡(jiǎn)化夾具結(jié)構(gòu)零件的整體結(jié)構(gòu)工藝性主要要求結(jié)構(gòu)工藝性良好工藝性的特點(diǎn)不

好好鍵槽的尺寸和方位應(yīng)相同①可在一次裝夾中加工出全部鍵槽②提高生產(chǎn)率結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工小孔與其他表面的距離應(yīng)該適當(dāng)，便于引進(jìn)刀具盡量不要設(shè)計(jì)成方形凹坑方形凹坑的四角加工時(shí)無(wú)法清角，影響配合零件的整體結(jié)構(gòu)工藝性主要要求結(jié)構(gòu)工藝性良好工藝性的特點(diǎn)不

好好退刀槽尺寸應(yīng)相同①可減少刀具②減少換刀時(shí)間需磨削的軸上應(yīng)設(shè)砂輪越程槽磨削時(shí)可以清根位置相近的螺紋，其尺寸應(yīng)盡量一致便于加工和裝配銷孔較深時(shí)，孔的一端應(yīng)留空刀①鉆頭耗損小，且不易偏斜②鉆孔時(shí)間短零件的整體結(jié)構(gòu)工藝性零件圖樣上的尺寸標(biāo)注，既要滿足設(shè)計(jì)要求，又要便于加工。零件的技術(shù)要求主要有以下幾個(gè)方面：①加工表面的尺寸精度。②主要加工表面的形狀精度。③主要加工表面間的相互位置精度。④各表面的粗糙度以及表面質(zhì)量要求。⑤熱處理要求及其他要求。2.1.2零件圖的工藝分析工藝性不好工藝性好2.2毛坯的選擇常見(jiàn)毛坯的種類及適用范圍鑄件適用于形狀復(fù)雜的零件毛坯，其適用范圍廣，成本低，但鑄件的機(jī)械性能、質(zhì)量和生產(chǎn)條件差。鍛件是采用壓力加工的方法，通過(guò)改變金屬材料纖維組織的分布而形成的，其機(jī)械性能好，生產(chǎn)率也較高，適用于對(duì)機(jī)械性能要求較高的中、大型單件，或大批量生產(chǎn)的重要中、小零件。型材主要通過(guò)熱軋或冷拉而成。熱軋的型材精度低，價(jià)格較冷拉的便宜，適用于一般零件的毛坯；冷拉的型材尺寸小，精度高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送料，但價(jià)格貴，多用于批量較大，且在自動(dòng)機(jī)床上進(jìn)行加工的情形。焊接件是根據(jù)需要將型材或鋼板焊接而成的毛坯件，它制作方便、簡(jiǎn)單，但需要經(jīng)過(guò)熱處理才能進(jìn)行機(jī)械加工，適用于單件小批量生產(chǎn)中制造大型毛坯，制造簡(jiǎn)便、加工周期短、毛坯重量輕；但焊接件抗振動(dòng)性差，機(jī)械加工前需先經(jīng)時(shí)效處理以消除內(nèi)應(yīng)力。2．選擇毛坯時(shí)應(yīng)考慮的因素①零件的材料及其力學(xué)性能。當(dāng)零件的材料選定后，毛坯的類型也就大致確定了。例如，材料為鑄鐵的零件，自然應(yīng)選擇鑄造毛坯；材料是鋼材，且力學(xué)性能要求高時(shí)，可選鍛造毛坯；當(dāng)力學(xué)性能要求較低時(shí)，可選型材或鑄鋼。②零件的形狀和尺寸。形狀復(fù)雜的毛坯，常采用鑄造方法。薄壁件一般不能用砂型鑄造，尺寸大的鑄件宜用砂型鑄造。一般用途的階梯軸，各段直徑相差不大、力學(xué)性能要求不高時(shí)，可選棒料做毛坯；各段直徑相差較大，為了節(jié)省材料，應(yīng)選擇鍛件。③生產(chǎn)類型。大量生產(chǎn)應(yīng)采用精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法。這時(shí)，毛坯制造增加的費(fèi)用可由材料消耗的減少和機(jī)械加工費(fèi)用的減少來(lái)補(bǔ)償。單件小批生產(chǎn)則應(yīng)采用木模手工造型。④現(xiàn)有生產(chǎn)條件。選擇毛坯類型時(shí)，應(yīng)結(jié)合本企業(yè)的具體生產(chǎn)條件，如現(xiàn)場(chǎng)毛坯制造的實(shí)際水平和能力、外協(xié)的可能性等。⑤充分考慮利用新技術(shù)、新工藝和新材料的可能性。盡量采用精密鑄造、精密鍛造、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料等新工藝、新技術(shù)和新材料，以節(jié)約材料和能源，減少機(jī)械加工余量，提高經(jīng)濟(jì)效益。3．毛坯形狀和尺寸的確定毛坯形狀和尺寸的確定原則是，盡可能使毛坯的形狀及尺寸與零件的要求相符合，以減少不必要的加工量和材料成本。確定毛坯的形狀和尺寸時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①為了便于工件的定位安裝，有些鑄件毛坯需鑄出工藝凸臺(tái)。②裝配后需要形成同一工作表面的兩個(gè)或兩個(gè)以上的相關(guān)零件，常常將這些分離零件先在一個(gè)整體毛坯上加工，待加工到一定階段后再切割分離。③為了提高機(jī)械加工的生產(chǎn)率，常常將若干個(gè)形狀規(guī)則的小零件先合在一個(gè)毛坯中鑄造或鍛造，待加工到一定程度后，再分別切割分離成為單個(gè)零件。④對(duì)于薄壁環(huán)形件的毛坯，為減少裝夾變形，也常在同一個(gè)毛坯上同時(shí)加工多個(gè)工件。2.3定位基準(zhǔn)的選擇2.3.1設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是指零件圖上用來(lái)確定其他點(diǎn)、線、面位置關(guān)系所采用的基準(zhǔn)。如圖所示的軸套零件，其端面A是端面B和端面C的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，軸線是外圓和內(nèi)孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。軸套零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)2.3.1設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)是指在加工或裝配過(guò)程中所使用的基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同可分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。工序基準(zhǔn)：工序圖上用來(lái)確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀和位置的基準(zhǔn)，即工序圖上的基準(zhǔn)。如圖所示零件，加工B面的工序基準(zhǔn)是C面。定位基準(zhǔn)：加工時(shí)用于工件定位的基準(zhǔn)，它是工件上與夾具定位元件直接接觸的點(diǎn)、線、面。如圖所示，加工B面時(shí)若采用C面定位，則工件的裝夾非常不方便；若采用A面定位，則工件很好裝夾，故加工B面時(shí)的定位基準(zhǔn)為A面。測(cè)量基準(zhǔn)：測(cè)量工件已加工表面的尺寸和位置時(shí)所采用的基準(zhǔn)。裝配基準(zhǔn)：裝配時(shí)用來(lái)確定零件或部件在產(chǎn)品中相對(duì)位置的基準(zhǔn)。工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)2.3.2定位基準(zhǔn)的選擇選擇定位基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)注意：①各加工表面應(yīng)有足夠的加工余量，非加工表面的尺寸和位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；②為保證工件定位穩(wěn)定、可靠，定位基面應(yīng)有足夠大的接觸面積和分布面積。1）基準(zhǔn)重合原則應(yīng)盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，即基準(zhǔn)重合，這樣可以避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。如圖所示工件，B面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為C面，若以C面定位加工B面，則設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，產(chǎn)生的誤差為對(duì)刀誤差，該誤差較小。如果工件以A面定位加工B面，則裝夾方便、夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但基準(zhǔn)不重合，其誤差由兩部分合成。一部分是由于尺寸A1的變動(dòng)會(huì)對(duì)A0產(chǎn)生影響，另一部分誤差為對(duì)刀引起的誤差，故增大了加工誤差。這種增大誤差定位方法，有可能造成該工件不能滿足其工作性能。工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)2.3.2定位基準(zhǔn)的選擇2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則盡可能采用同一個(gè)定位基準(zhǔn)加工工件上的各個(gè)表面，即基準(zhǔn)統(tǒng)一。例如，軸類零件大多數(shù)工序都采用兩端中心孔定位（即以軸心線為定位基準(zhǔn)），以保證各主要加工表面的尺寸精度和位置精度。如圖所示飛機(jī)傳動(dòng)盤(pán)零件的加工，在加工過(guò)程中始終以軸線和端面B為定位基準(zhǔn)。采用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則的優(yōu)點(diǎn)是可以簡(jiǎn)化工藝規(guī)程的制訂、減少夾具數(shù)量、節(jié)約夾具設(shè)計(jì)和制造費(fèi)用。同時(shí)，由于減少了基準(zhǔn)間的相互轉(zhuǎn)換，更有利于保證各表面間的相互位置精度。飛機(jī)傳動(dòng)盤(pán)零件圖2.3.2定位基準(zhǔn)的選擇3）互為基準(zhǔn)原則對(duì)工件上兩個(gè)精度要求較高的表面進(jìn)行加工時(shí)，可將這兩個(gè)表面互相作為基準(zhǔn)反復(fù)進(jìn)行加工，以保證位置精度要求。如圖所示的鉆套，以外圓表面定位磨削內(nèi)孔，反過(guò)來(lái)又可以以內(nèi)孔定位磨削外圓，這樣可以獲得內(nèi)、外圓柱面有較高的同軸度要求。鉆套零件圖2.3.2定位基準(zhǔn)的選擇4）自為基準(zhǔn)原則當(dāng)某些加工表面的精加工余量小而均勻時(shí)，可選擇該加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，即自為基準(zhǔn)原則。遵循自為基準(zhǔn)原則，只是提高加工面本身的精度，不能提高加工面的位置精度。例如，生產(chǎn)中常采用鉗工劃線，后續(xù)工序操作者按線找正后裝夾加工，這是最常見(jiàn)的自為基準(zhǔn)實(shí)例。如圖所示是在導(dǎo)軌磨床上，以自為基準(zhǔn)原則磨削床身導(dǎo)軌，其方法是先用百分表找正工件的導(dǎo)軌面，然后磨削導(dǎo)軌面，以及保證導(dǎo)軌面余量均勻，或滿足對(duì)導(dǎo)軌面的質(zhì)量要求。自為基準(zhǔn)磨削床身導(dǎo)軌2.3.2定位基準(zhǔn)的選擇5）準(zhǔn)確可靠原則所選精基準(zhǔn)應(yīng)保證工件定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定，以及夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、操作方便、夾緊可靠。精基準(zhǔn)應(yīng)該是精度較高、表面粗糙度值較小、支承面積較大的表面。上述5條原則中，應(yīng)首先考慮前2條原則。當(dāng)用夾具裝夾時(shí)，選擇的精基準(zhǔn)面還應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。2.3.2定位基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)是用未經(jīng)加工的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)的。確定毛坯件后，零件進(jìn)入機(jī)械加工過(guò)程的第一道工序時(shí)所選的定位基準(zhǔn)必然是毛坯表面，即粗基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)的選擇主要考慮如何保證加工表面與非加工表面間的位置、尺寸要求、加工表面的加工余量是否均勻和足夠，以及減少裝夾次數(shù)等，具體可按下列原則選擇。①為了保證重要加工表面加工余量均勻，應(yīng)選擇重要加工表面作為粗基準(zhǔn)。②為了保證非加工表面與加工表面之間的相對(duì)位置精度要求，應(yīng)選擇非加工表面作為粗基準(zhǔn)。③有多個(gè)表面需要一次加工時(shí)，為了保證各加工面都有足夠的加工余量，應(yīng)選擇精度要求最高，或者加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。④粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上通常只允許使用一次。由于粗基準(zhǔn)是毛面，其表面一般較粗糙，形狀誤差也較大，如果重復(fù)使用就會(huì)造成較大的定位誤差。⑤選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整光潔，要避開(kāi)鍛造飛邊和鑄造澆冒口、分型面、毛刺等缺陷，且應(yīng)有一定面積，以保證定位穩(wěn)定、夾緊可靠。2.4工藝路線的擬訂除選擇定位基準(zhǔn)外，擬定工藝路線的主要內(nèi)容還應(yīng)包括確定各加工表面的加工方法、表面加工的先后順序、工序集中與分散的程度，以及選擇設(shè)備與工藝裝備等，它是制訂工藝規(guī)程的關(guān)鍵步驟。選擇表面加工方法，就是為零件上每一個(gè)有質(zhì)量要求的表面選擇一套合理的加工方法。選擇時(shí)，應(yīng)從質(zhì)量要求、生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)成本等多方面考慮。為了正確選擇加工方法，應(yīng)了解各種加工方法的特點(diǎn)，并掌握加工經(jīng)濟(jì)精度及經(jīng)濟(jì)表面粗糙度的概念。2.4.1表面加工方法的選擇1．加工經(jīng)濟(jì)精度和經(jīng)濟(jì)表面粗糙度任何一個(gè)表面的加工，影響其表面精度的因素很多。每種加工方法（車、銑、刨、鉆、鏜、磨、鉸等）在不同的工作條件下，所能達(dá)到的精度會(huì)有所不同。例如，選擇較合適的切削用量，細(xì)心調(diào)整，精心操作，就可以減小零件的加工誤差和表面粗糙度，提高加工精度。但是，這樣會(huì)降低生產(chǎn)率，增加成本。反之，若通過(guò)增加切削用量而提高生產(chǎn)率，雖然成本能降低，但會(huì)增加加工誤差而使精度下降。統(tǒng)計(jì)資料表明，各種加工方法的加工誤差與加工成本之間的關(guān)系如圖所示。由該圖中可以看出：對(duì)同一種加工方法來(lái)說(shuō)，當(dāng)加工誤差小到一定程度（A點(diǎn)的左側(cè)）時(shí)，加工成本會(huì)提高很多，但加工精度不易提高；當(dāng)加工誤差大到一定的程度（B點(diǎn)的右側(cè)），加工成本也很難降下來(lái)。因此，曲線AB段的精度屬于經(jīng)濟(jì)精度范圍。所謂經(jīng)濟(jì)精度和經(jīng)濟(jì)表面粗糙度，是指在正常加工條件下所能保證的加工精度和表面粗糙度。各種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度和經(jīng)濟(jì)表面粗糙度等級(jí)，以及各種典型表面的加工方法，讀者可查閱機(jī)械加工手冊(cè)。加工誤差與加工成本間的關(guān)系2．選擇加工方法時(shí)的注意事項(xiàng)①工件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。例如，對(duì)于IT7級(jí)精度的孔，采用鏜、鉸、拉和磨削等都可達(dá)到要求。但箱體上的孔一般不宜采用拉或磨削，而常常選擇鏜削（孔徑大時(shí)）或鉸孔（孔徑小時(shí)）。②工件材料的性質(zhì)。例如，淬火鋼精加工應(yīng)采用磨床加工；為避免磨削時(shí)碎削堵塞砂輪，有色金屬的精加工應(yīng)采用金剛鏜或高速精細(xì)車、精細(xì)銑等加工方法。③生產(chǎn)類型、生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題。選擇加工方法要與生產(chǎn)類型相適應(yīng)，并考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。大批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)采用生產(chǎn)率高、質(zhì)量穩(wěn)定的專用設(shè)備和專用工藝裝備加工；單件小批生產(chǎn)時(shí)，只能采用通用設(shè)備、通用工藝裝備和一般加工方法。例如孔的加工，批量較大時(shí)可采用拉削；單件小批生產(chǎn)時(shí)，則采用鉆、擴(kuò)、鏜或鉸孔。④具體生產(chǎn)條件。應(yīng)充分利用企業(yè)的現(xiàn)有設(shè)備和工藝手段，節(jié)約資源。同時(shí)，應(yīng)重視新技術(shù)和新工藝，充分挖掘企業(yè)潛力，設(shè)法提高企業(yè)的工藝水平。2.4.2加工階段的劃分粗加工階段：高效地切除各加工表面的大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近成品。半精加工階段：消除粗加工留下的誤差，為主要表面的精加工做準(zhǔn)備，并完成一些次要表面的加工。精加工階段：要求的加工精度較高，各表面的加工余量和切削用量都比較小，保證各主要表面達(dá)到圖紙規(guī)定的質(zhì)量要求。精密、光整加工階段：對(duì)精度要求很高的零件，在工藝過(guò)的最后安排珩磨或研磨、精密磨、超精加工或其他特種加工方法加工。2.4.2加工階段的劃分原因依據(jù)各加工階段依據(jù)圖樣上的表面粗糙度值Ra進(jìn)行劃分。各加工階段主要是根據(jù)零件加工表面的尺寸公差等級(jí)、表面粗糙度、熱處理要求等劃分的。①可保證零件的加工質(zhì)量。②有利于合理使用設(shè)備。③便于安排必要的熱處理工序，使熱處理與切削加工工序配合更合理。④便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷。2.4.3加工順序的安排先主后次就近不就遠(yuǎn)先粗后精先面后孔2345基準(zhǔn)面先行11．機(jī)械加工工序的安排原則①基準(zhǔn)面先行。工藝路線開(kāi)始加工的表面應(yīng)該是作為基準(zhǔn)的精基準(zhǔn)面，然后再以精基準(zhǔn)面定位，加工其他面。例如，精度要求較高的軸類零件，其第一道機(jī)械加工工序就是銑端面，打中心孔，然后以頂尖孔定位加工其他表面。又如，箱體類零件也是先加工定位基準(zhǔn)面，再加工其他平面或孔系。此外，為保證一定的定位精度，當(dāng)加工面的精度要求很高時(shí)，精加工前一般應(yīng)先精修一下精基準(zhǔn)。②先粗后精。在安排加工順序時(shí)，應(yīng)先安排粗加工，中間根據(jù)需要安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。精度要求較高的工件，為減少粗加工變形對(duì)精加工的影響，粗、精加工應(yīng)分階段進(jìn)行，以消除殘余應(yīng)力。③先主后次。通常將裝配基面、工作表面等視為主要表面，將鍵槽、緊固用的光孔和螺孔等視為次要表面。次要表面一般加工量較少，加工比較方便。若把次要表面的加工穿插在各加工階段進(jìn)行，就能使加工階段更加明顯，又增加了階段間的時(shí)間間隔，便于工件有足夠時(shí)間讓殘余應(yīng)力重新分布，以便在后續(xù)工序中糾正其變形。④先面后孔。對(duì)于箱體、支架和連桿等工件，應(yīng)先加工平面后加工孔。這是因?yàn)槠矫娴妮喞秸?，安放和定位比較穩(wěn)定可靠，若先加工好平面，就能以平面定位加工孔，既能保證加工時(shí)孔有穩(wěn)定可靠的定位基準(zhǔn)，又有利于保證孔與平面間的位置精度要求。⑤就近不就遠(yuǎn)。加工順序的安排還要考慮車間、設(shè)備的布置情況，有條件時(shí)，盡可能將同工種工序相繼安排。2．熱處理工序的安排1）預(yù)備熱處理預(yù)備熱處理的目的是消除毛坯制造過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，改善金屬材料的切削加工性能，為最終熱處理做準(zhǔn)備，屬于預(yù)備熱處理的有退火、正火和時(shí)效處理等。2）最終熱處理最終熱處理的目的是提高金屬材料的力學(xué)性能或零件表層的力學(xué)性能，屬于最終熱處理的有淬火－回火、滲碳淬火－回火、滲氮等。對(duì)于僅僅要求改善力學(xué)性能的工件，有時(shí)正火和調(diào)質(zhì)等也作為最終熱處理。除上述熱處理工序外，有時(shí)需要對(duì)表面進(jìn)行涂鍍或發(fā)藍(lán)等表面處理。3．輔助工序的安排輔助工序包括工件的檢驗(yàn)、去毛刺、清洗、去磁和防銹等。輔助工序也是機(jī)械加工的必要工序，安排不當(dāng)或遺漏，會(huì)給后續(xù)工序和裝配帶來(lái)困難，影響產(chǎn)品質(zhì)量，甚至使機(jī)器不能使用。例如，未去凈的毛刺將影響裝夾精度、測(cè)量精度、裝配精度，以及工人安全；研磨和珩磨后沒(méi)有清洗過(guò)的工件會(huì)帶入殘存的砂粒，從而加劇工件在使用過(guò)程中的磨損；用磁力夾緊的工件沒(méi)有安排去磁工序，會(huì)使帶有磁性的工件進(jìn)入裝配線，影響裝配質(zhì)量。①去毛刺工序的安排。一般情況下，單件生產(chǎn)中，刨、銑、磨、鉆等表面的毛刺可由相應(yīng)工種的操作者去除。成批生產(chǎn)中，對(duì)于車削回轉(zhuǎn)表面的毛刺均由車工去除；對(duì)于車削非回轉(zhuǎn)表面，或刨、銑、磨、鉆等表面的毛刺均由鉗工去除。②檢驗(yàn)工序的安排。檢驗(yàn)工序有一般的質(zhì)量檢驗(yàn)和特種檢驗(yàn)。例如，零件表層的裂紋缺陷應(yīng)采用磁力探傷或熒光檢驗(yàn)；零件內(nèi)部缺陷應(yīng)采用X射線、γ射線或超聲波；零件材料化學(xué)成分應(yīng)采用分光檢驗(yàn)；零件材料致密性應(yīng)采用耐壓試驗(yàn)、氣密性試驗(yàn)或滲透試驗(yàn)等。檢驗(yàn)是必不可少的工序，對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量和防止產(chǎn)生廢品起到重要作用。一般情況下，每道工序應(yīng)有“三檢”，即生產(chǎn)者自檢、班組長(zhǎng)或工段長(zhǎng)互檢，以及專職檢驗(yàn)員檢驗(yàn)。除了工序中自檢外，還需要在下列場(chǎng)合單獨(dú)安排檢驗(yàn)工序：①粗加工階段結(jié)束后。②轉(zhuǎn)換車間的前后，特別是進(jìn)入熱處理工序的前后。③重要工序之前或加工工時(shí)較長(zhǎng)的工序前后。④特種性能檢驗(yàn)，如磁力探傷、密封性檢驗(yàn)等之前。⑤全部加工工序結(jié)束之后。2.4.4確定工序集中與分散的程度工序集中與工序分散是擬訂工藝路線時(shí)，確定工序數(shù)目（或工序內(nèi)容多少）的兩種不同原則，它和設(shè)備類型的選擇有密切關(guān)系。同一個(gè)工件，同樣的加工內(nèi)容，可以安排兩種不同形式的工藝規(guī)程。工序集中：是指零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，但總工序數(shù)目、夾具數(shù)目和工件的安裝次數(shù)也相應(yīng)減少。其中，采用技術(shù)措施集中的稱為機(jī)械集中，如采用多刃、多刀、多軸或數(shù)控機(jī)床加工等；采用人為組織措施集中的稱為組織集中，如普通車床的順序加工。工序分散：是指零件的加工分散在較多的工序內(nèi)完成，每道工序的加工內(nèi)容很少，有時(shí)甚至每道工序只有一個(gè)工步。工序集中有利于保證各加工面間的相互位置精度要求，節(jié)約裝夾工作的時(shí)間，減少工件的搬動(dòng)次數(shù)；工序分散可使每個(gè)工序使用的設(shè)備和夾具比較簡(jiǎn)單，調(diào)整、對(duì)刀也比較容易，對(duì)操作工人的技術(shù)水平要求較低。工序集中與工序分散各有利弊，選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品的生產(chǎn)類型、現(xiàn)有的生產(chǎn)條件、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求進(jìn)行綜合分析后選定，一般的選定方法為：①批量小的工件，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)計(jì)劃，多將工序適當(dāng)集中。②結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的工件，可采用工序分散；反之，采用工序集中。③重型零件，為減少裝卸運(yùn)輸工作量，應(yīng)采用工序集中；反之，采用工序分散。④剛性較差且精度較高的精密工件，其工序應(yīng)適當(dāng)分散。⑤大批大量生產(chǎn)的工件，可采用機(jī)械集中。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和先進(jìn)制造技術(shù)的進(jìn)步，工件的工序逐步傾向于工序集中。2.5加工余量的確定工藝路線擬訂之后要進(jìn)行工序設(shè)計(jì)，即確定各工序的具體內(nèi)容，如確定夾具、刀具、量具和量?jī)x等工藝裝備，確定加工余量、工序尺寸及其公差等。其中，工序尺寸的確定除了與工件的設(shè)計(jì)尺寸有關(guān)外，還與各工序的加工余量有密切關(guān)系。1．加工余量的概念加工余量是指在加工過(guò)程中所切去的金屬層厚度。加工余量有加工總余量和工序余量之分。工序余量：是相鄰兩工序的工序尺寸之差，即在一道工序中從一定加工表面上切除的材料層的厚度。加工總余量：是毛坯尺寸與零件圖樣上的設(shè)計(jì)尺寸之差，也是工件上某一加工表面所有工序余量之和，可用下式表示：為了便于加工，工序尺寸都按“入體原則”標(biāo)注成極限偏差，即被包容面的工序尺寸取上偏差為零；包容面的工序尺寸取下偏差為零。毛坯尺寸則按雙向布置上、下偏差。①公稱余量。公稱余量是指兩相鄰工序公稱尺寸的差值，如圖2-16所示，被包容面和包容面的公稱余量Z可用下式表示。對(duì)于被包容面：Z=上道工序公稱尺寸-本道工序公稱尺寸對(duì)于包容面：

Z=本道工序公稱尺寸-上道工序公稱尺寸（a）被包容面（軸）

（b）包容面（孔）圖2-16工序余量與工序尺寸及其公差的關(guān)系②余量公差。由于工序尺寸有公差，因此加工余量也必然在某一公差范圍內(nèi)變化。如圖2-16所示，余量公差的大小等于工序最大余量與工序最小余量之差，也等于本道工序的工序尺寸公差與上道工序的工序尺寸公差之和，即（a）被包容面（軸）

（b）包容面（孔）圖2-16工序余量與工序尺寸及其公差的關(guān)系2．影響加工余量的因素影響加工余量的因素比較復(fù)雜，其主要的影響因素有以下幾個(gè)方面：①上道工序的表面粗糙度Ra和缺陷層厚度Da。②上道工序的尺寸公差Ta。③上道工序的幾何誤差ρa(bǔ)。④本道工序的裝夾誤差

。綜合上述各種影響因素，加工余量的計(jì)算公式如下（參見(jiàn)圖2-18所示）。圖2-18單邊余量與雙邊余量3．確定加工余量的方法確定加工余量的方法有以下3種。經(jīng)驗(yàn)估算法：根據(jù)工藝人員和工人的長(zhǎng)期實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，采用類比法估計(jì)加工余量的大小。該方法簡(jiǎn)單易行，但有時(shí)因經(jīng)驗(yàn)所限，為防止余量不夠產(chǎn)生廢品，估計(jì)的余量一般偏大。該方法多用于單件小批生產(chǎn)。分析計(jì)算法：以一定試驗(yàn)資料和計(jì)算公式為依據(jù)，對(duì)影響加工余量的諸多因素進(jìn)行逐項(xiàng)分析計(jì)算，以確定加工余量的大小。該方法所確定的加工余量經(jīng)濟(jì)合理，但要有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和資料，計(jì)算比較繁瑣，僅在貴重材料或大批大量生產(chǎn)中采用。查表修正法：以有關(guān)工藝手冊(cè)和資料所推薦的加工余量為基礎(chǔ)，結(jié)合實(shí)際加工情況進(jìn)行修正，以確定加工余量的大小。該方法應(yīng)用較廣，查表時(shí)應(yīng)注意表中數(shù)值是單邊余量還是雙邊余量。2.6工序尺寸及公差的確定2.6.1基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸及公差的確定當(dāng)工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)或測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合時(shí)，工序尺寸及其公差的確定比較簡(jiǎn)單。根據(jù)與被加工對(duì)象關(guān)聯(lián)尺寸的多少，工序尺寸及公差的確定方法有以下兩種。1）單一工序的工序尺寸及公差單一工序的工序尺寸及公差的確定，主要是要保證被加工對(duì)象的位置尺寸。如圖2-19所示，Φ16孔的孔心位置是以B，C面作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的。因此，要在板料上鉆Φ16的孔，應(yīng)以B，C面為定位基準(zhǔn)確定定位尺寸（65±0.20，25±0.10），即基準(zhǔn)重合。圖2-19單一工序的工序尺寸及公差2）多道相關(guān)聯(lián)工序的工序尺寸及公差同一加工表面上，多道相關(guān)聯(lián)工序的工序尺寸及公差的確定，主要采用倒推法來(lái)計(jì)算，其具體步驟為：①根據(jù)零件圖上的設(shè)計(jì)尺寸要求，確定加工過(guò)程。②以設(shè)計(jì)尺寸為最終工序尺寸，由后向前逐個(gè)確定各工序的加工余量，可分別得到各工序的公稱尺寸（包括毛坯尺寸）。③按經(jīng)濟(jì)精度和經(jīng)濟(jì)粗糙度，確定各工序的工序尺寸、公差及表面粗糙度。④確定各工序尺寸的極限偏差，按“入體原則”標(biāo)注工序尺寸。⑤計(jì)算毛坯到零件的總余量。2.6.2基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸及公差的確定1．工藝尺寸鏈的概念在零件的加工過(guò)程中，由相互連接的尺寸形成封閉的尺寸環(huán)，稱為尺寸鏈。如圖2-21（a）所示，零件圖樣上標(biāo)注的設(shè)計(jì)尺寸為A1和A2。以D面定位加工B面，即可得到尺寸A1；以D面定位，按尺寸A0對(duì)刀加工C面，即可間接保證尺寸A2的要求，則尺寸A1，A2和A0是在加工過(guò)程中，由相互聯(lián)系的尺寸形成的尺寸鏈，如圖2-21（b）所示。由此可見(jiàn)，尺寸鏈?zhǔn)怯梢粋€(gè)自然形成（或間接得到）的尺寸與若干個(gè)直接得到的尺寸組成，其具有封閉性和關(guān)聯(lián)性。封閉性：各尺寸按一定順序首尾相接構(gòu)成封閉尺寸圖形，如圖2-21所示。關(guān)聯(lián)性：尺寸鏈中的某一個(gè)尺寸變動(dòng)，必將引起其他尺寸的變動(dòng)。（a）

（b）圖2-21零件加工過(guò)程中的尺寸鏈2．尺寸鏈的組成組成尺寸鏈的各個(gè)尺寸都稱為尺寸鏈的環(huán)。如圖2-21中的A1，A2和A0都是尺寸鏈的環(huán)。環(huán)又分為封閉環(huán)和組成環(huán)。封閉環(huán)：是指加工過(guò)程中自然得到（或間接得到）的尺寸。如圖2-21中的A0為封閉環(huán)。封閉環(huán)用下標(biāo)“0”表示。每個(gè)尺寸鏈只能有一個(gè)封閉環(huán)，且封閉環(huán)一定是間接得到的尺寸。組成環(huán)：是指尺寸鏈中對(duì)封閉環(huán)有影響的全部環(huán)。這些環(huán)中任一環(huán)的變動(dòng)必然引起封閉環(huán)的變動(dòng)。如圖2-21中的A1和A2均為組成環(huán)。尺寸鏈中的組成環(huán)，按其對(duì)封閉環(huán)的影響又可分為增環(huán)和減環(huán)。增環(huán)：當(dāng)其余組成環(huán)不變，而該組成環(huán)增大（或減?。┮鸱忾]環(huán)隨之增大（或減小）的環(huán)，稱為增環(huán)。如圖2-21中的A1是增環(huán)，可標(biāo)記為

。減環(huán)：當(dāng)其余組成環(huán)不變，而該組成環(huán)增大（或減?。┮鸱忾]環(huán)隨之減?。ɑ蛟龃螅┑沫h(huán)，稱為增環(huán)。如圖2-21中的A2是減環(huán)，可標(biāo)記為

。按應(yīng)用場(chǎng)合不同，尺寸鏈可分為分工藝尺寸鏈、設(shè)計(jì)尺寸鏈和裝配尺寸鏈。按各環(huán)空間位置不同，尺寸鏈可分為分直線尺寸鏈、平面尺寸鏈和空間尺寸鏈。圖2-22回路法判別增、減環(huán)3．增、減環(huán)的判斷對(duì)于環(huán)數(shù)較多的尺寸鏈，有時(shí)利用定義判斷增、減環(huán)比較困難。在這種情況下，可采用畫(huà)箭頭的方法快速判斷增、減環(huán)，稱為回路法。判斷方法為：在繪制的尺寸鏈圖上先給封閉環(huán)任意一個(gè)方向，并在該封閉環(huán)的上或下側(cè)畫(huà)出箭頭，然后沿箭頭所指的方向依次繞尺寸鏈一圏，并給各組成環(huán)標(biāo)上與繞行方向相同的箭頭。凡與封閉環(huán)箭頭同向的為減環(huán)，反向的是增環(huán)。圖2-21所示零件增、減環(huán)的判別方法如圖2-22所示。從該圖中可以看出，A0與A1的方向相反，故A1為增環(huán)；A0與A2的方向相同，故A2為減環(huán)。4．工藝尺寸鏈的建立1）封閉環(huán)的確定確定封閉環(huán)要根據(jù)零件的加工方案，找出間接或最后獲得的尺寸，定為封閉環(huán)。大多數(shù)情況下，封閉環(huán)可能是零件設(shè)計(jì)尺寸中的一個(gè)尺寸，或者是加工余量值。正確確定封閉環(huán)是計(jì)算工藝尺寸鏈的關(guān)鍵。如果封閉環(huán)確定錯(cuò)誤，則整個(gè)尺寸鏈的計(jì)算結(jié)果將會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。2）組成環(huán)的查找從封閉環(huán)兩端開(kāi)始，同步按照工藝過(guò)程的順序，分別向前查找該表面最近一次加工的工序尺寸，再查找該工序尺寸的基準(zhǔn)，接著找出該工序尺寸另一端表面的最后一次工序尺寸，直至兩邊匯合為止，所經(jīng)過(guò)的尺寸均為組成環(huán)。2.6.3工藝尺寸鏈的計(jì)算1．工藝尺寸鏈的計(jì)算方法工藝尺寸鏈的計(jì)算方法有極值法和概率法兩種。極值法：是指按各增環(huán)均為最大（或最?。O限尺寸，而減環(huán)均為最?。ɑ蜃畲螅O限尺寸，來(lái)計(jì)算封閉極限尺寸的。該方法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便、可靠，缺點(diǎn)是當(dāng)封閉環(huán)公差較小、組成環(huán)數(shù)目較多時(shí)，會(huì)使組成環(huán)的公差過(guò)于嚴(yán)格。概率法：是用概率論原理來(lái)進(jìn)行尺寸鏈計(jì)算的。采用該方法能克服極值法的缺點(diǎn)，主要用于環(huán)數(shù)較多（多于4環(huán)），且采用大批大量自動(dòng)化生產(chǎn)中。1）極值法①封閉環(huán)的基本尺寸等于所有增環(huán)的基本尺寸之和減去所有減環(huán)的基本尺寸之和，即②封閉環(huán)極限尺寸的計(jì)算。最大極限尺寸：最小極限尺寸：或③封閉環(huán)上、下極限偏差的計(jì)算。上極限偏差：下極限偏差：④封閉環(huán)的公差等于所有組成環(huán)公差之和，因此，封閉環(huán)的公差最大，即2）概率法按概率法計(jì)算時(shí)，各環(huán)的尺寸用平均尺寸或平均偏差代入計(jì)算。①各環(huán)平均尺寸計(jì)算：②各環(huán)平均偏差計(jì)算：③封閉環(huán)公差計(jì)算：2．工藝尺寸鏈的計(jì)算形式工藝尺寸鏈的計(jì)算形式有正計(jì)算、反計(jì)算和中間計(jì)算3種。正計(jì)算：即已知組成環(huán)，求封閉環(huán)，具體是指根據(jù)各組成環(huán)的基本尺寸和公差（或偏差）來(lái)計(jì)算封閉環(huán)的基本尺寸及公差（或偏差）。正計(jì)算主要用于審核圖紙、驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性，以及驗(yàn)證工序圖上所標(biāo)省政府的工藝尺寸及公差是否能滿足設(shè)計(jì)圖紙上相應(yīng)的設(shè)計(jì)尺寸和公差要求。正計(jì)算的結(jié)果是唯一的。反計(jì)算：即已知封閉環(huán)，求組成環(huán)，具體是指根據(jù)設(shè)計(jì)要求的封閉環(huán)基本尺寸、公差（或偏差）及各組成環(huán)的基本尺寸，計(jì)算各組成環(huán)的公差（或偏差）。反計(jì)算常用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工和裝配工藝計(jì)算方面。反計(jì)算的實(shí)質(zhì)是如何將封閉環(huán)的公差合理地分配給各個(gè)組成環(huán)，其解不是唯一的。中間計(jì)算：即已知封閉環(huán)和部分組成環(huán)，求其余組成環(huán)，具體是指根據(jù)封閉環(huán)及部分組成環(huán)的基本尺寸及公差（或偏差），來(lái)計(jì)算尺寸鏈中余下的一個(gè)或幾個(gè)組成環(huán)的基本尺寸及公差（或偏差）。中間計(jì)算在工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)用較多，如基準(zhǔn)的換算、工序尺寸的確定等，其解可能是唯一的，也可能不唯一。2.6.4直線尺寸鏈在工藝過(guò)程中的應(yīng)用計(jì)算工序尺寸問(wèn)題的一般步驟為：①根據(jù)題意，按照零件各表面間的相互聯(lián)系畫(huà)出尺寸鏈簡(jiǎn)圖。②確定封閉環(huán)。③確定增、減環(huán)。④利用公式，根據(jù)已知條件求出未知尺寸。⑤通過(guò)分析、計(jì)算，判斷工藝過(guò)程的合理性。若不合理，找出原因并進(jìn)行修正。1．測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)工藝尺寸鏈的建立和計(jì)算在工件的加工過(guò)程中，有時(shí)會(huì)遇到一些表面加工之后按設(shè)計(jì)尺寸不便直接測(cè)量的情況，因此需要在零件上另選一容易測(cè)量的表面作為測(cè)量基準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量，以間接保證設(shè)計(jì)尺寸的要求，這時(shí)就需要進(jìn)行工序的換算?！纠?/p>

如圖2-26所示零件，各尺寸均按設(shè)計(jì)要求加工完畢，C平面最后加工，為便于測(cè)量，選擇母線B作為測(cè)量基準(zhǔn)，試求出測(cè)量尺寸L及其上、下偏差。圖2-26分析

圖2-26中，C面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是

30外圓的上母線，測(cè)量時(shí)以下母線B為測(cè)量基準(zhǔn)，則基準(zhǔn)不重合。值得注意的是，因直徑尺寸的基準(zhǔn)在圓心，因此應(yīng)折算成半徑尺寸來(lái)畫(huà)尺寸鏈。2．定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸的換算采用調(diào)整法加工零件時(shí)，若所選的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，那么該加工表面的設(shè)計(jì)尺寸就不能由加工直接得到，這時(shí)就需要進(jìn)行工序尺寸的換算，以保證設(shè)計(jì)尺寸的精度要求，并將計(jì)算的工序尺寸標(biāo)注在工序圖上。當(dāng)定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，其工序尺寸的計(jì)算步驟為：①找出封閉環(huán)（多為設(shè)計(jì)尺寸）；②尋找并建立尺寸鏈（找到基準(zhǔn)重合處）；③計(jì)算工序尺寸及公差?！纠?/p>

如圖2-27所示零件，其A，B，D三個(gè)面都已加工完成，本工序要求加工缺口C面，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為B面，設(shè)計(jì)尺寸為mm。加工時(shí)，為方便定位，選擇了A面定位，試確定定位尺寸L及其極限偏差。圖2-27分析

C面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為B面，但用B面的定位又不易實(shí)現(xiàn)。為此，以A面定位加工C面，則基準(zhǔn)不重合，需確定圖2-27中的工序尺寸L。3．從尚需繼續(xù)加工的表面上標(biāo)注工序尺寸在工件的加工過(guò)程中，有時(shí)一個(gè)基準(zhǔn)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)尺寸，而另一個(gè)設(shè)計(jì)尺寸需由該工序前面的某一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?！纠繄D2-28（a）