機(jī)械制造工藝與夾具教案（第1章 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂）

課題：基本概念教學(xué)目的、要求：1、理解加工工藝過程及其組成2、掌握生產(chǎn)類型及其工藝特怔、結(jié)構(gòu)工藝性教學(xué)重點、難點：重點：1、生產(chǎn)類型及其工藝特怔2、結(jié)構(gòu)工藝性難點：類型及其工藝特怔教學(xué)過程：（一）復(fù)習(xí)提問1、機(jī)械制造工藝的現(xiàn)狀及面臨的形勢和機(jī)械制造工業(yè)的發(fā)展2、質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的辨證關(guān)系3、機(jī)械制造過程中的基本規(guī)律和基本理論（二）導(dǎo)入新課、授新課1.1基本概念制造一個產(chǎn)品通常分設(shè)計和制造二個階段設(shè)計：由科研機(jī)構(gòu)、設(shè)計部門，按功能要求，通過理論分析、計算，最后以圖樣的形式來完成。生產(chǎn)：由工廠按圖樣要求進(jìn)行加工生產(chǎn)一、生產(chǎn)過程和加工工藝過程1．生產(chǎn)過程機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程是將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。它包括原材料的運輸和保管、生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備過程、毛坯制造過程、機(jī)械加工過程、熱處理過程、裝配過程、檢驗過程、油漆和包裝過程等。2．機(jī)械加工工藝過程改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置及性質(zhì)，使其成為成品或半成品的過程稱為工藝過程。是生產(chǎn)過程的主要部分，主要包括鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理、機(jī)械加工等。二、機(jī)械加工工藝過程的組成機(jī)械加工工藝過程就是一個或若干個順序排列的工序組成的。而工序又可分為安裝、工位、工步和走刀。1.工序：（工）人、（工作）地、物（工件）不變，工作連續(xù)。2.工步：在一個工序中，當(dāng)加工表面不變、切削工具不變、切削用量中的進(jìn)給量和切削速度不變的情況下所完成的那部分工藝過程稱為工步。圖1-3：簡化相同工步的實例。3．走刀在一個工步內(nèi)，若被加工表面需切去的金屬層很厚，就可分為幾次切削，則每進(jìn)行一次切削就是一次走刀。一個工步可包括一次或幾次走刀。4.安裝：裝夾：定位，夾緊。安裝：工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那部分工序注意：加工中盡量減小裝夾次數(shù)5.工位：工件在機(jī)床上所占據(jù)的每一個待加工位置。圖1-4：在四個工位上鉆孔。5.走刀三、生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型1．生產(chǎn)綱領(lǐng)定義：企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量和進(jìn)度計劃稱為生產(chǎn)綱領(lǐng)。零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)可按下式計算：(1-1)式中N—零件的年產(chǎn)量，單件：件/年；Q—產(chǎn)品的年產(chǎn)量，單位：臺/年；N—每臺產(chǎn)品中，該零件的數(shù)量，單位：件/臺；α—備品率；β—廢品率。生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小決定了產(chǎn)品（或零件）的生產(chǎn)類型，對生產(chǎn)組織和零件加工工藝過程起著重要的作用，它決定了各工序所需專業(yè)化和自動化的程度，決定了所應(yīng)選用的工藝方法和工藝裝備。2．生產(chǎn)類型分類：（1）單件生產(chǎn)單件生產(chǎn)是指單件地生產(chǎn)一種產(chǎn)品或少數(shù)幾個，很少重復(fù)生產(chǎn)。（2）成批生產(chǎn)成批生產(chǎn)是指一次成批地制造相同的產(chǎn)品，每隔一定時間又重復(fù)進(jìn)行生產(chǎn)，即分期、分批地進(jìn)行生產(chǎn)各種產(chǎn)品，制造過程有一定的重復(fù)性。例如：機(jī)床、機(jī)車和電機(jī)的制造等常屬于成批生產(chǎn)。（3）大量生產(chǎn)大量生產(chǎn)是指相同產(chǎn)品數(shù)量很大，大多數(shù)工作地點長期重復(fù)地進(jìn)行某一零件的某一工序的加工。例如汽車、柴油機(jī)、拖拉機(jī)、軸承等的制造多屬大量生產(chǎn)。生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型的關(guān)系：在生產(chǎn)中，一般按照生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小選用相應(yīng)規(guī)模的生產(chǎn)類型。3．各種生產(chǎn)類型的工藝特征各種生產(chǎn)類型具有不同的工藝特征。生產(chǎn)類型不同，產(chǎn)品和零件的制造工藝、所用設(shè)備及工藝裝備和生產(chǎn)組織的形式也不同。[課堂總結(jié)][布置作業(yè)]

課題：機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂教學(xué)目的、要求：1、熟悉工藝規(guī)程內(nèi)容2、掌握工藝規(guī)程制訂；教學(xué)重點、難點：重點：工藝文件難點：工藝規(guī)程制訂教學(xué)過程：（一）復(fù)習(xí)提問1、加工工藝過程及其組成2、生產(chǎn)類型及其工藝特怔、結(jié)構(gòu)工藝性（二）導(dǎo)入新課、授新課1.2機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂1、工藝規(guī)程定義把工藝過程的各項內(nèi)容用表格（或以文件）的形式確定下來，并用于指導(dǎo)和組織生產(chǎn)的工藝文件。2、工藝規(guī)程內(nèi)容工藝規(guī)程是指導(dǎo)工人操作和用于生產(chǎn)、工藝管理工作及保證產(chǎn)品質(zhì)量可靠性的主要技術(shù)文件。一般包括下列內(nèi)容：（1）毛坯類型和材料定額；（2）工件的加工工藝路線；（3）所經(jīng)過的車間和工段；（4）各工序的內(nèi)容要求和工藝裝備；（4）工件質(zhì)量的檢驗項目及檢驗方法；（5）切削用量；（6）工時定額及工人技術(shù)等級。工藝規(guī)程要經(jīng)過逐級審批，因而也是工廠生產(chǎn)中的工藝紀(jì)律，有關(guān)人員必須嚴(yán)格執(zhí)行。二、工藝文件將工藝規(guī)程的內(nèi)容，填入一定格式（格式可根據(jù)各工廠具體情況自行確定）的卡片，即成工藝文件。1．機(jī)械加工工藝過程卡機(jī)械加工工藝過程卡主要列出零件加工所經(jīng)過的工藝路線，包括毛坯制造、機(jī)械加工、熱處理等。一般不用于直接指導(dǎo)工人操作，多作為生產(chǎn)管理使用。在單件小批生產(chǎn)時，通常用這種卡片指導(dǎo)生產(chǎn)，這時應(yīng)編制得詳細(xì)些。工藝過程卡的格式和內(nèi)容見表1-5。2．機(jī)械加工工藝卡機(jī)械加工工藝卡是以工序為單位，詳細(xì)說明零件整個工藝過程的工藝文件，它用來指導(dǎo)工人操作和幫助管理人員及技術(shù)人員掌握零件加工全過程，廣泛用于批量生產(chǎn)的零件和小批生產(chǎn)的重要零件。工藝卡的格式和內(nèi)容見表1-6。3．機(jī)械加工工序卡機(jī)械加工工序卡是用來具體指導(dǎo)生產(chǎn)的一種詳細(xì)的工藝文件。它根據(jù)工藝卡以工序為單元制訂，包括加工工序圖和詳細(xì)的工步內(nèi)容，多用于大批、大量生產(chǎn)。其格式和內(nèi)容見表1-7。二、工藝規(guī)程制訂1．制訂工藝規(guī)程的原則（1）技術(shù)上的先進(jìn)性（2）經(jīng)濟(jì)上的合理性（3）有良好的勞動條件2．制訂工藝規(guī)程的原始資料在制訂工藝規(guī)程時，一般應(yīng)具備下列原始資料：（1）產(chǎn)品的裝配圖和零件圖。（2）產(chǎn)品驗收的質(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。（6）現(xiàn)場的生產(chǎn)條件。（6）國內(nèi)外同類產(chǎn)品工藝技術(shù)的參考資料。（7）有關(guān)的工藝手冊及圖冊。3．制訂工藝規(guī)程的步驟（1）熟悉和分析制訂工藝規(guī)程的主要依據(jù)和生產(chǎn)條件，確定零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型，進(jìn)行零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析。（2）確定毛坯，包括選擇毛坯類型及其制造方法。（3）擬定工藝路線。這是制訂工藝規(guī)程的關(guān)鍵。（4）確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及其公差。（5）確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗方法。（6）確定各工序的切削用量和時間定額。（7）進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選擇最佳方案。（8）填寫工藝文件。[課堂總結(jié)][布置作業(yè)]

課題：零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析教學(xué)目的、要求：1、能夠分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性2、掌握零件的技術(shù)要求分析方法；教學(xué)重點、難點：重點：零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析難點：零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析教學(xué)過程：（一）復(fù)習(xí)提問1、工藝規(guī)程內(nèi)容2、工藝規(guī)程制訂；（二）導(dǎo)入新課、授新課1.3零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析一、零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析1、基本定義（1）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的可行性和經(jīng)濟(jì)性。（2）表面類型選擇加工方法的基本依據(jù)，如平面可用銑削、磨削加工出來，內(nèi)孔表面可通過鉆、擴(kuò)、鉸、鏜和磨削等方法獲得。良好的結(jié)構(gòu)工藝性，是指所設(shè)計的零件在保證產(chǎn)品使用性能的前提下，根據(jù)已定的生產(chǎn)規(guī)模，能采用生產(chǎn)效率高和成本低的方法制造出來。零件的結(jié)構(gòu)工藝性較好，則可提高生產(chǎn)率，降低制造成本。2、實例分析教材表1-8。表中A欄表示工藝性不好的結(jié)構(gòu)，B欄表示工藝性好的結(jié)構(gòu)。二、零件的技術(shù)要求分析零件的技術(shù)要求包括以下幾個方面：（1）加工表面的尺寸精度；（2）主要加工表面的形狀精度；（3）主要加工表面之間的相互位置精度；（4）加工表面的表面粗糙度以及表面結(jié)構(gòu)方面的其他要求；（5）熱處理要求。（6）其他要求（如動平衡、未注圓角或倒角、去毛刺、毛坯要求等）。通過對零件結(jié)構(gòu)工藝特點、技術(shù)條件的分析，即可根據(jù)生產(chǎn)批量、設(shè)備條件等編制工藝規(guī)程。編制過程中，應(yīng)著重考慮主要表面和加工較困難表面的工藝措施，從而保證加工質(zhì)量。[課堂總結(jié)][布置作業(yè)]

課題：毛坯的選擇教學(xué)目的、要求：1、熟悉毛坯的類型及特點2、掌握毛坯選擇的原則；教學(xué)重點、難點：重點：毛坯選擇的原則難點：毛坯選擇的原則教學(xué)過程：（一）復(fù)習(xí)提問1、零件的結(jié)構(gòu)工藝性2、零件的技術(shù)要求（二）導(dǎo)入新課、授新課1.4毛坯的選擇一、毛坯的類型及特點1、類型：機(jī)械加工中常見的零件毛坯類型有：鑄件、鍛件、型材及焊接件四種。2、特點：（1）鑄件常用作形狀比較復(fù)雜的零件毛坯。它是由砂型鑄造、金屬模鑄造、壓力鑄造、離心鑄造、精密鑄造等方法獲得的。（2）鍛件鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到金屬纖維組織的連續(xù)性和均勻分布，從而提高了零件的強(qiáng)度，適用于結(jié)強(qiáng)度有一定要求、形狀比較簡單的零件。鍛件有自由鍛造件和模鍛件兩種。自由鍛造件的加工余量大，鍛件精度低，生產(chǎn)率不高，適用于單件和小批生產(chǎn)，以及大型零件毛坯。模鍛件的加工余量較小，鍛件精度高，生產(chǎn)率高，適用于產(chǎn)量較大的中小型零件毛坯。（3）型材型材有熱軋和冷拉兩類，熱軋型材尺寸較大，精度較低，多用于一般零件毛坯；冷拉型材尺寸較小，精度較高，多用于對毛坯精度要求較高的中小型零件。（4）焊接件焊接件是根據(jù)需要將型材和鋼板焊接成零件毛坯。對于大型工件來說，焊接件簡單方便，生產(chǎn)周期短，節(jié)省材料。但焊接零件變形大，需要經(jīng)過時效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。二、毛坯選擇的原則確定毛坯包括選擇毛坯類型及其制造方法，應(yīng)考慮下列因素：1．零件的材料及其力學(xué)性能當(dāng)零件的材料選定后，毛坯的類型就大致確定。例如，鑄鐵或青銅材料，可選擇鑄造毛坯；鋼材且力學(xué)性能要求高時，可選鍛件；當(dāng)力學(xué)性能要求較低時，可選型材或鑄鋼。2．零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小形狀復(fù)雜的毛坯，常用鑄造方法。尺寸大的鑄件宜用砂型鑄造；薄壁零件，可用壓力鑄造；中、小型零件可用較先進(jìn)的鑄造方法。一般用途的鋼質(zhì)階梯軸零件，如各臺階的直徑相差不大，可用棒料；如各臺階的直徑相差較大，宜用鍛件。3．生產(chǎn)類型大量生產(chǎn)的零件應(yīng)選精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法。如鑄件應(yīng)采用金屬模機(jī)器造型或精密鑄造；鍛件應(yīng)用模鍛、冷軋和冷拉型材等。單件小批生產(chǎn)則應(yīng)采用木模手工造型或自由鍛。4．現(xiàn)有生產(chǎn)條件確定毛坯的種類和制造方法，必須考慮具體生產(chǎn)條件。5．充分考慮利用新工藝、新技術(shù)和新材料的可能性[課堂總結(jié)][布置作業(yè)]

課題：定位基準(zhǔn)的選擇教學(xué)目的、要求：1、理解基準(zhǔn)的概念及分類2、掌握工件的定位的方法、六點定位原理、定位方式3、熟悉定位基準(zhǔn)的選擇；教學(xué)重點、難點：重點：六點定位原理、定位方式難點：定位基準(zhǔn)的選擇教學(xué)過程：（一）復(fù)習(xí)提問1、毛坯的類型及特點2、毛坯選擇的原則求（二）導(dǎo)入新課、授新課1.5定位基準(zhǔn)的選擇一、基準(zhǔn)的概念及分類1、基準(zhǔn)的概念基準(zhǔn)是確定零件上的某些點、線、面位置時所依據(jù)的那些點、線、面。根據(jù)基準(zhǔn)功用的不同，可以分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。2、基準(zhǔn)的分類（1）設(shè)計基準(zhǔn)設(shè)計基準(zhǔn)是在圖樣上用以確定其他點、線、面位置的基準(zhǔn)。零件上的某一點、線、面的位置常有好幾個尺寸（或位置公差）來確定，此時對應(yīng)于每一個要求便有一個設(shè)計基準(zhǔn)。作為設(shè)計基準(zhǔn)的點、線、面在工件上不一定存在，例如：表面的幾何中心、對稱線、對稱平面等。（2）工藝基準(zhǔn)在零件加工、測量和裝配過程中所使用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。按用途不同又可分為定位基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)等。1）定位基準(zhǔn)在加工時，用以確定零件在機(jī)床上或夾具中的正確位置所采用的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)除了是工件的實際表面外，也可以是表面的幾何中心、對稱線或?qū)ΨQ面，但必須由相應(yīng)的實際表面來體現(xiàn)。如內(nèi)孔（或外圓）的中心線由內(nèi)孔表面（外圓表面）來體現(xiàn)，V形架的對稱面用其兩斜面來體現(xiàn)。這些面通稱為定位基面。2）測量基準(zhǔn)工件檢驗時，用以測量已加工表面尺寸及位置的基準(zhǔn)，稱為測量基準(zhǔn)。3）裝配基準(zhǔn)：裝配時用以確定零件在機(jī)器中位置的基準(zhǔn)，稱為裝配基準(zhǔn)。4）工序基準(zhǔn)在工藝文件上用以標(biāo)定被加工表面位置的基準(zhǔn)，稱為工序基準(zhǔn)。二、工件的定位工件的定位的定義機(jī)械加工時，為使工件的被加工表面獲得規(guī)定的尺寸及位置精度要求，必須使工件在機(jī)床上或夾具中占有一個正確的位置，這個過程稱為定位。2、定位與定位基準(zhǔn)工件上用于定位的表面即確定工件位置的依據(jù)，稱為定位基準(zhǔn)。以軸心線（中心要素）為定位基準(zhǔn)時，一般以軸的中心孔為基準(zhǔn)定位，也可以用內(nèi)、外圓柱（或圓錐）面作為間接定位基準(zhǔn)；以平面定位時，與定位元件相接觸的平面就是定位基準(zhǔn)。3、工件定位的方法根據(jù)定位的特點不同，工件在機(jī)床上定位一般有三種方式：直接找正法、劃線找正法和采用夾具定位。（1）直接找正法（2）劃線找正法（3）用夾具定位4．六點定位原理（1）六個自由度任何一個工件，在其位置沒有確定前，均有六個自由度，即沿空間坐標(biāo)軸x、y、z三個方向移動和繞此三坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動。用以描述工件位置不確定性的、、和、、，稱為工件的六個自由度。（2）六點定位原理工件定位的實質(zhì)是限制對加工有不良影響的自由度。設(shè)空間有一固定點，工件的底面與該點保持接觸，那么沿Z軸的位置自由度便被限制了。這些用來限制工件自由度的固定點，稱為定位支承點，簡稱支承點。工件定位時，用合理分布的六個支承點與工件的定位基準(zhǔn)相接觸來限制工件六個自由度，使工件的位置完全確定，稱為“六點定位規(guī)則”。4．定位方式（1）完全定位工件實際需要限制的自由度數(shù)取決于工件的加工要求。工件的六個自由度全部被限制的定位方式稱為完全定位。（2）不完全定位根據(jù)加工要求，并不需要限制工件全部六個自由度的定位稱為不完全定位。(3)欠定位按照加工要求應(yīng)限制的自由度沒有被限制的定位稱為欠定位。（4）重復(fù)定位工件上某一個自由度或某幾個自由度被重復(fù)限制的定位稱為重復(fù)定位。教材中表1-9列出了一些常見定位方式所能限制的自由度。三、定位基準(zhǔn)的選擇選擇工件上的哪些表面作為定位基準(zhǔn)，是制訂工藝規(guī)程的一個十分重要的問題。1、粗基準(zhǔn)的選擇在最初的工序中，只能用工件上未經(jīng)加工的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。選擇原則：（1）為了保證加工面與不加工面之間的位置要求，應(yīng)選不加工面為粗基準(zhǔn)。（2）合理分配各加工面的余量。在分配余量時應(yīng)考慮以下兩點：①為了保證各加工面都有足夠的加工余量，應(yīng)選擇毛坯余量最小的面為粗基準(zhǔn)；②對于工件上的某些重要表面（如導(dǎo)軌和重要孔等），為了盡可能使其加工余量均勻，則應(yīng)選擇重要表面作粗基準(zhǔn)。（3）粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用。（4）選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠。2．精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇一般應(yīng)遵循以下原則：（1）基準(zhǔn)重合的原則應(yīng)當(dāng)盡量選用設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則在零件加工的整個工藝過程中或者有關(guān)的某幾道工序中盡可能采用同一個（或一組）定位基準(zhǔn)來定位，稱為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。（3）余量均勻原則前面介紹過粗基準(zhǔn)選擇時應(yīng)當(dāng)考慮以要求余量均勻的表面為粗基準(zhǔn)，其實精基準(zhǔn)選擇時仍然有類似的問題。某些精加工工序，特別要求余量小而均勻，則應(yīng)當(dāng)先以這些表面為精基準(zhǔn)。如齒輪滲碳淬火后常以齒面為精基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔定位磨齒面時，可以保證在齒面上切去小而均勻的余量，留下均勻的足夠的滲碳淬硬層。（4）互為基準(zhǔn)原則有些零件采用互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的原則，如車床主軸的軸頸和前端錐孔的同軸度要求很高，常以軸頸和錐孔表面互為基準(zhǔn)反復(fù)加工來達(dá)到精度要求。（5）便于裝夾原則所選擇的精基準(zhǔn)應(yīng)能保證零件定位準(zhǔn)確、夾緊可靠，還應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。[課堂總結(jié)][布置作業(yè)]

課題：工藝路線的擬定教學(xué)目的、要求：1、能夠掌握加工方法的選擇2、掌握加工順序的安排3、熟悉設(shè)備與工藝裝備的選擇；教學(xué)重點、難點：重點：加工方法的選擇、加工順序的安排難點：加工方法的選擇、加工順序的安排教學(xué)過程：（一）復(fù)習(xí)提問1、基準(zhǔn)的概念及分類2、工件的定位的方法、六點定位原理、定位方式3、定位基準(zhǔn)的選擇（二）導(dǎo)入新課、授新課1.6工藝路線的擬定1、工藝路線定義零件機(jī)械加工的工藝路線是指零件生產(chǎn)過程中，由毛坯到成品所經(jīng)過的工序先后順序。2、加工方法的選擇選擇加工方法時，一般先根據(jù)表面的加工精度和表面粗糙度要求選定最終加工方法，然后再由后向前定精加工前各工序的加工方法，即確定加工方案。由于獲得同一精度和表面粗糙度的加工方法往往有幾種，選擇時還要考慮生產(chǎn)率要求和經(jīng)濟(jì)效益，考慮零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、材料和熱處理要求及工廠的生產(chǎn)條件等。（1）加工經(jīng)濟(jì)精度和經(jīng)濟(jì)表面粗糙度加工經(jīng)濟(jì)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，合理的加工時間）所能達(dá)到的加工精度，相應(yīng)的表面粗糙度稱為經(jīng)濟(jì)表面粗糙度。各種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度和經(jīng)濟(jì)粗糙度等級，以及各種典型的加工方法可在機(jī)械加工的各種手冊中查到。教材中表1-10、表1-11、表1-12中分別摘錄了外圓、內(nèi)孔和平面等典型表面的加工方法和加工方案以及所能達(dá)到的加工經(jīng)濟(jì)精度和經(jīng)濟(jì)粗糙度（經(jīng)濟(jì)精度以公差等級表示），表1-13摘錄了用各種加工方法加工軸線平行孔系的位置精度（用距離誤差表示），供選用時參考。（2）選擇加工方法時考慮的因素（1）工件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。（2）工件材料的性質(zhì)。（3）生產(chǎn)類型。（4）生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。（5）生產(chǎn)條件。3、加工順序的安排（1）加工階段的劃分1）粗加工階段從毛坯上切除大部分加工余量，只能達(dá)到較低的加工精度和表面結(jié)構(gòu)。2）半精加工階段介于粗加工和精加工的切削加工過程，它能完成一些次要表面的加工，并為主要表面的精加工作好準(zhǔn)備（如精加工前必要的精度、表面粗糙度和合適的加工余量等）。3）精加工階段使各主要表面達(dá)到規(guī)定質(zhì)量要求。4）光整加工和超精密加工對要求特別高的零件增設(shè)的加工方法，主要目的是達(dá)到所要求的光潔表面和加工精度。工藝過程中劃分加工階段的優(yōu)點：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，使冷熱加工配合得更好4）便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷（2）工序的集中與分散1）工序集中工序集中是把零件上較多的加工內(nèi)容集中在一道工序中進(jìn)行，整個工藝過程由數(shù)量較少的工序組成。工序集中可采用多刀多刃、多軸機(jī)床、自動機(jī)床、數(shù)控機(jī)床和加工中心等技術(shù)措施，也可采用普通機(jī)床進(jìn)行順序加工。工序集中具有如下特點：①在一次安裝中可以完成零件多個表面的加工，可以較好地保證這些表面的相互位置精度，同時也減少了工件的裝夾次數(shù)和輔助時間，并減少了工件在機(jī)床間的搬運工作量，有利于縮短生產(chǎn)周期。②采用高效專用設(shè)備及工藝裝備，生產(chǎn)率高。③減少機(jī)床數(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)組織工作。④因為采用專用設(shè)備和工藝裝備，使投資增大，調(diào)整和維修復(fù)雜，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大，產(chǎn)品轉(zhuǎn)換費時。2）工序分散工序分散是將零件各個表面加工分得很細(xì)，在每道工序中加工內(nèi)容很少，最大限度的工序分散是每一工序只有簡單的一個工步，而整個工藝過程工序數(shù)量多。工序分散具有以下特點：①機(jī)床設(shè)備及工藝裝備簡單，調(diào)整和維修方便，工人掌握容易，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，又易平衡工序時間，易于產(chǎn)品更換。②可采用最合理的切削用量，減少基本時間。③設(shè)備數(shù)量多，操作工人多，占用生產(chǎn)面積大。（3）加工順序的安排總的原則是前面工序為后續(xù)工序創(chuàng)造條件，作好基準(zhǔn)準(zhǔn)備。具體原則有：（1）基準(zhǔn)先行。（2）先粗后精。（3）先主后次。（4）先面后孔。（4）熱處理工序的安排熱處理工序主要包括預(yù)備熱處理及最終熱處理。要根據(jù)其作用，確定其在工藝路線中的大致位置。（1）正火、退火：目的是消除內(nèi)應(yīng)力、改善加工性能及為最終熱處理作準(zhǔn)備。一般安排在粗加工之前。（2）時效處理：以消除內(nèi)應(yīng)力、減少工件變形為目的。一般安排在粗加工之前后，對于精密零件，要進(jìn)行多次時效處理。（3）調(diào)質(zhì)：零件淬火后再高溫回火。能消除內(nèi)應(yīng)力、改善加工性能并能獲得較好的綜合力學(xué)性能，對一些性能要求不高的零件，調(diào)質(zhì)也常作為最終熱處理。一般安排在粗加工之后。（4）最終熱處理常用的有：淬火、滲碳淬火、滲氮等。它們的主要目的是提高零件的硬度和耐磨性。常安排在精加工（磨削）之前進(jìn)行，其中滲氮由于熱處理溫度較低，零件變形很小，也可以安排在精加工之后。（5）輔助工序的安排檢驗工序是主要的輔助工序，除每道工序由操作者自行檢驗外，在粗加工之后，精加工之前；零件轉(zhuǎn)換車間時及重要工序之后和全部加工完畢進(jìn)庫之前，一般都要安排檢驗工序。除檢驗外，其他輔助工序有：特種檢驗、表面強(qiáng)化和去毛刺、倒棱、清洗、防銹、去磁、平衡等均不要遺漏，要同等重視。4、設(shè)備與工藝裝備的選擇（1）設(shè)備的選擇確定了工序集中或工序分散的原則后，基本上也就確定了設(shè)備的類型。如采用機(jī)械集中時，則選用高效自動加工的設(shè)備，多刀、多軸機(jī)床；若采用組織上集中，則選用通用設(shè)備；若采用工序分散，則加工設(shè)備可較簡單，選擇專用設(shè)備。此外，選擇設(shè)備時，還應(yīng)考慮以下幾個方面：（1）機(jī)床精度與工件精度相適應(yīng)；（2）機(jī)床規(guī)格與工件的外形尺寸相適應(yīng)；（3）與現(xiàn)有加工條件相適應(yīng)，如設(shè)備負(fù)荷的平衡狀況等。如果沒有設(shè)備可供選用，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后，也可提出專用設(shè)備的設(shè)計任務(wù)書或改裝舊設(shè)備。（2）工藝裝備的選擇工藝裝備是產(chǎn)品制造過程中所用的各種工具的總稱，包括夾具、刀具、量具、模具等。1）夾具的選擇單件小批生產(chǎn)應(yīng)首先采用各種通用夾具和機(jī)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。大批大量生產(chǎn)為了提勞動生產(chǎn)率應(yīng)采用專用高效夾具。多品種中、小批量生產(chǎn)可采用可調(diào)夾具或成組夾具。2）刀具的選擇一般優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)刀具。若采用機(jī)械集中時，應(yīng)采用各種高效的專用刀具、復(fù)合刀具和多刃刀具等。刀具的類型、規(guī)格和精度等級應(yīng)符合加工要求。3）量具的選擇單件小批生產(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。大批大量生產(chǎn)應(yīng)采用極限量規(guī)和高效專用檢驗夾具和量儀等。量具的精度必須與加工精度相適應(yīng)。[課堂總結(jié)][布置作業(yè)]

課題：確定加工余量教學(xué)目的、要求：1、理解加工余量的概念2、熟悉影響加工余量的因素3、掌握確定加工余量的方法；教學(xué)重點、難點：重點：加工余量的概念、影響加工余量的因素難點：影響加工余量的因素教學(xué)過程：（一）復(fù)習(xí)提問1、加工方法的選擇2、加工順序的安排3、設(shè)備與工藝裝備的選擇（二）導(dǎo)入新課、授新課1.7確定加工余量1.7.1加工余量的概念加工余量是指加工過程中所切除的金屬層厚度。加工過程包括若干個工序。某一表面在一道工序中被切除的金屬層厚度，即相鄰兩工序的工序尺寸之差稱為該表面的工序余量。對于外圓和孔等旋轉(zhuǎn)表面，加工余量在直徑方向?qū)ΨQ分布，稱為雙邊余量，它的大小實際上等于工件表面切去金屬層厚度的兩倍。對于平面等非對稱表面來說，加工余量即等于切去的金屬層厚度，稱為單邊余量。圖1-22表示了它們和工序尺寸之間的關(guān)系。由圖可知：對于外表面(1-2)對于內(nèi)表面(1-3)對于軸(1-4)對于孔(1-5)式中——本道工序的單邊工序余量；——本道工序的工序尺寸；——上道工序的工序尺寸；——本道工序的孔直徑；——上道工序的孔直徑；——本道工序的外圓直徑；——上道工序的外圓直徑。各道工序余量之和為加工總余量（即毛坯余量），它等于毛坯尺寸與零件圖樣上的設(shè)計尺寸之差。其變動范圍（即余量的公差）等于本道工序工序尺寸公差Ti與上道工序工序尺寸公差Ti-1之和。通常所指的工序余量是上道工序與本道工序工序基本尺寸之差，稱為公稱余量。對于被包容面來說，上道工序最大工序尺寸與本道工序最小工序尺寸為最大加工余量，上道工序最小工序尺寸與本道工序最大工序尺寸為最小加工余量。對于包容面則正相反。由于毛坯制造和各工序加工中都不可避免地存在著誤差，這就使得實際上的加工余量成為一個變動值，出現(xiàn)了最小加工余量和最大加工余量，它們之間的關(guān)系如圖1-23所示。為了便于加工，工序尺寸都按“入體原則”標(biāo)注，即包容面的工序尺寸取下偏差為零，被包容面的工序尺寸取上偏差為零，毛坯尺寸偏差則雙向布置。1.7.2影響加工余量的因素影響加工余量的因素比較復(fù)雜，現(xiàn)將其主要因素分析如下：1．上道工序產(chǎn)生的表面粗糙度RZ和表面缺陷層深度Hi-1(圖1-24)為了保證加工質(zhì)量，上道工序留下的表面輪廓最大高度和表面缺陷層深度必須在本道工序中予以切除。在某些光整加工方法中，該項因素甚至是決定加工余量的唯一因素。2．上道工序的尺寸公差Ti-1。工序公稱余量已經(jīng)包括了上道工序的尺寸公差在內(nèi)，上道工序留下的各種形狀位置誤差一般也包括在尺寸公差范圍以內(nèi)，所以上道工序尺寸公差的大小對工序余量有著直接的影響。3．上道工序留下的空間位置誤差工件上有一些形狀位置誤差不能包括在尺寸公差范圍內(nèi)，但這些誤差又必須在加工中予以糾正，所以必須單獨考慮這些誤差對加工余量的影響。如軸線的直線度、位置度、同軸度等都屬于這一類型的誤差。4．本工序的裝夾誤差在本道工序裝夾工件時，由于定位誤差、夾緊誤差以及夾具本身誤差的影響，使工件待加工表面偏離了正確的位置，顯然應(yīng)當(dāng)在本工序中加大余量把它糾正過來。1.7.2確定加工余量的方法1．經(jīng)驗估計法經(jīng)驗估計法即根據(jù)工藝人員的經(jīng)驗來確定加工余量。為避免產(chǎn)生廢品，所確定的加工余量一般偏大。常用于單件小批生產(chǎn)。2．查表修正法此法是根據(jù)有關(guān)手冊，查得加工余量的數(shù)值，然后根據(jù)實際情況進(jìn)行適當(dāng)修正。這是一種廣泛采用的方法。3．分析計算法[課堂總結(jié)][布置作業(yè)]

課題：工序尺寸及其公差的確定教學(xué)目的、要求：熟悉工序尺寸及其公差的計算；教學(xué)重點、難點：重點：基準(zhǔn)不重合時，工序尺寸及其公差的計算難點：基準(zhǔn)不重合時，工序尺寸及其公差的計算教學(xué)過程：（一）復(fù)習(xí)提問1、加工余量的概念2、影響加工余量的因素3、確定加工余量的方法（二）導(dǎo)入新課、授新課1.8工序尺寸及其公差的確定1.8.1基準(zhǔn)重合時，工序尺寸及其公差的計算工序基準(zhǔn)或定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合，同一表面需經(jīng)多次加工才能達(dá)到圖樣要求。工件上外圓和孔的多工序加工都屬于這種情況。最終工序尺寸及其公差的確定：當(dāng)基準(zhǔn)重合時，最終工序的工序尺寸及其公差為該表面的設(shè)計尺寸及公差，即從圖樣上“照抄”。表面粗糙度亦然。中間各工序尺寸及公差的計算，先確定各工序余量的基本尺寸，再由后往前逐個工序推算，即由該表面的最終工序開始向前工序推算，直到毛坯尺寸。中間工序尺寸的公差則都按各工序的經(jīng)濟(jì)精度確定。并按“入體原則”確定上、下偏差。表面粗糙度按工序的經(jīng)濟(jì)粗糙度進(jìn)行選擇。1.8.2基準(zhǔn)不重合時，工序尺寸及其公差的計算工序基準(zhǔn)或定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合時，工序尺寸及其公差的計算比較復(fù)雜，需用工藝尺寸鏈來進(jìn)行分析計算。1．工藝尺寸鏈的定義在機(jī)器裝配或零件加工過程中，由相互連接的尺寸形成封閉的尺寸組稱為尺寸鏈。2．尺寸鏈的組成尺寸鏈?zhǔn)怯梢唤M相關(guān)尺寸所組成的，它們分別為：（1）環(huán)組成尺寸鏈的每一個尺寸稱為尺寸鏈的環(huán)。圖1-25b中的A1、A2和A0，都稱為尺寸鏈的環(huán)。（2）封閉環(huán)在加工過程中，間接獲得、間接保證的尺寸。圖1-25中的A0是間接獲得的，為封閉環(huán)。（3）組成環(huán)尺寸鏈中對封閉環(huán)有影響的全部環(huán)。這些環(huán)中任一環(huán)的變動必然引起封閉環(huán)的變動。圖1-25b中A1和A2是組成環(huán)。（4）增環(huán)在其他組成環(huán)不變的情況下，該環(huán)的尺寸增大封閉環(huán)尺寸隨之增大、該環(huán)尺寸減小封閉環(huán)尺寸也減小的組成環(huán)稱為增環(huán)。圖1-25b中的A1是增環(huán)。在計算公式中增環(huán)的符號上方冠以向右箭頭，如。（5）減環(huán)在其他組成環(huán)不變的情況下，該環(huán)尺寸增大時封閉環(huán)尺寸減小、該環(huán)尺寸減小時封閉環(huán)尺寸增大的組成環(huán)稱為減環(huán)。圖1-25中的A2是減環(huán)。在計算公式中減環(huán)的符號上方冠以向左箭頭，如。3．工藝尺寸鏈的建立利用工藝尺寸鏈進(jìn)行工序尺寸及其公差的計算，關(guān)鍵在于正確建立尺寸鏈，正確區(qū)分增、減環(huán)和封閉環(huán)。其方法和步驟如下：（1）封閉環(huán)的確定要認(rèn)準(zhǔn)封閉環(huán)是“間接”獲得或保證的尺寸這一關(guān)鍵點。在大多數(shù)情況下，封閉環(huán)可能是零件設(shè)計尺寸中的一個尺寸或者是加工余量值等。（2）區(qū)分增減環(huán)對于環(huán)數(shù)少的尺寸鏈，可以根據(jù)增、減環(huán)定義來判別。對于環(huán)數(shù)多的尺寸鏈，可以采用箭頭法，即從A0開始，尺寸的上方（或下邊）畫箭頭，然后順著各環(huán)依次畫下去，凡箭頭方向與封閉環(huán)A0的箭頭方向相同的環(huán)為減環(huán)，相反的為增環(huán)。需要注意的是：所建立的尺寸鏈，必須使組成環(huán)數(shù)最少。這樣可以更容易滿足封閉環(huán)的精度或者使各組成環(huán)的加工更容易、更經(jīng)濟(jì)。這一原則稱為“尺寸鏈最短原則”。4．工藝尺寸鏈計算的基本公式工藝尺寸鏈的計算方法有兩種：極值法和概率法。生產(chǎn)中一般多采用極值法（或稱極大極小法），其計算的基本公式如下：（1）基本尺寸（A0）封閉環(huán)的基本尺寸等于所有增環(huán)基本尺寸Ai之和減去所有減環(huán)基本尺寸Aj之和，即（1-6）式中∑—代表“總和”，“連續(xù)相加”的符號m—增環(huán)的環(huán)數(shù)n—包括封閉環(huán)在內(nèi)總環(huán)數(shù)（2）封閉環(huán)的最大極限尺寸（A0max）封閉環(huán)的最大極限尺寸等于所有增環(huán)的最大極限尺寸之和減去所有減環(huán)的最小極限尺寸之和。即（1-7）封閉環(huán)的最小極限尺寸（A0min）等于所有增環(huán)的最小極限尺寸之和減去所有減環(huán)的最大極限尺寸之和。即（1-8）（3）封閉環(huán)的上偏差Bs（A0）和下偏差Bx（A0）封閉環(huán)的上偏差等于所有增環(huán)的上偏差之和減去所有減環(huán)的下偏差之和。即（1-9）封閉環(huán)的下偏差等于所有增環(huán)的下偏差之和減去所有減環(huán)的上偏差之和。即（1-10）（4）封閉環(huán)的公差δ（A0）封閉環(huán)的公差等于各組成環(huán)公差之和。即（1-11）5．尺寸鏈的計算形式尺寸鏈的計算，一般有以下三種形式：（1）正計算形式已知各組成環(huán)的基本尺寸、公差及極限偏差，求封閉環(huán)的基本尺寸、公差及極限偏差。它的計算結(jié)果是唯一的。產(chǎn)品設(shè)計的校驗工作中常用到此形式。（2）反計算形式已知封閉環(huán)的基本尺寸、公差及極限偏差，求各組成環(huán)的基本尺寸、公差及極限偏差。由于組成環(huán)有若干個，所以反計算形式是將封閉環(huán)的公差值合理地分配給各組成環(huán)，以求得更佳分配方案。產(chǎn)品設(shè)計工作中常用到此形式。（3）中間計算形式已知封閉環(huán)和部分組成環(huán)的基本尺寸、公差及極限偏差，求其余組成環(huán)的基本尺寸、公差及極限偏差。工藝尺寸鏈多屬此種計算形式。6．基準(zhǔn)不重合時，工序尺寸及其公差的計算實例（1）測量基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合時的工序尺寸計算例1如圖1-26a所示套筒零件，兩端面已加工完畢，加工孔底面C時，要保證尺寸16mm（2）定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合的工序尺寸計算零件調(diào)整法加工時,如果加工表面的定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合,就要進(jìn)行尺寸換算,并重新標(biāo)注工序尺寸.例2如圖1-27a所示零件,尺寸60mm已加工完成,現(xiàn)以B面定位精銑D面,試標(biāo)出工序尺寸A2（3）中間工序尺寸的計算當(dāng)主設(shè)計基準(zhǔn)最后加工時，會出現(xiàn)“多尺寸保證”問題，我們一般直接保證公差小的尺寸（組成環(huán)），而間接保證公差大的尺寸（封閉環(huán)）。例3圖1-28a所示為齒輪內(nèi)孔的局部簡圖，設(shè)計要求為：孔徑為40mm,鍵槽深度尺寸為43.6mm（4）保證滲氮、滲碳層深度的工藝計算有些零件的表面需進(jìn)行滲氮或滲碳處理，并且要求精加工后要保持一定的滲層深度。為此，必須確定滲前加工的工序尺寸和熱處理時的滲層深度。[課堂總結(jié)][布置作業(yè)]

課題：工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析教學(xué)目的、要求：熟悉工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析了解相對技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的評比；教學(xué)重點、難點：重點：工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析難點：工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析教學(xué)過程：（一）復(fù)習(xí)提問1、加工余量的概念2、影響加工余量的因素3、確定加工余量的方法（二）導(dǎo)入新課、授新課1.9工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析一、工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析1、工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析方法：（1）對不同的工藝過程進(jìn)行工藝成本的分析和評比（2）按相對技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行宏觀比較。2．工藝成本的分析和評比工件的實際生產(chǎn)成本是制造工件所必需的一切費用的總和。(1)工藝成本的組成工藝成本按照與年產(chǎn)量的關(guān)系，分為可變費用V和不變費用S兩部分。①可變費用可變費用是與年產(chǎn)量有關(guān)與之成比例的費用。這類費用以V表示，包括：材料或毛坯費用、機(jī)床工人的工資、機(jī)床的電費、通用機(jī)床的折舊費和修理費、通用夾具的