第六章機械加工工藝規(guī)程編制

1、第一節(jié) 概 述 一、工藝規(guī)程的作用 1工藝規(guī)程是工廠進行生產(chǎn)準備工作的主要依據(jù) 產(chǎn)品在投入生產(chǎn)之前要作大量的生產(chǎn)準備工作，包括原材料和毛坯的供應(yīng)，機床的配備和調(diào)整，專用工藝裝備的設(shè)計制造，核算生產(chǎn)成本以及配備人員等，所有這些工作都要根據(jù)工藝規(guī)程進行。,2工藝規(guī)程是企業(yè)組織生產(chǎn)的指導(dǎo)性文件 工廠管理人員根據(jù)工藝規(guī)程規(guī)定的要求，編制生產(chǎn)作業(yè)計劃，組織工人進行生產(chǎn)，并按照工藝規(guī)程要求驗收產(chǎn)品。,3工藝規(guī)程是新建和擴建機械制造廠（或車間）的重要技術(shù)文件 新建和擴建機械制造廠（或車間）須根據(jù)工藝規(guī)程確定機床和其他輔助設(shè)備的種類、型號規(guī)格和數(shù)量，廠房面積，設(shè)備布置，生產(chǎn)工人的工種、等級及數(shù)量等。 此外，先

2、進的工藝規(guī)程還起著交流和推廣先進制造技術(shù)的作用。典型工藝規(guī)程可以縮短工廠摸索和試制的過程。,二、工藝規(guī)程的設(shè)計原則 工藝規(guī)程設(shè)計必須遵循以下原則： l）所設(shè)計的工藝規(guī)程必須保證機器零件的加工質(zhì)量和機器的裝配質(zhì)量，達到設(shè)計圖樣上規(guī)定的各項技術(shù)要求。 2） 工藝過程應(yīng)具有較高的生產(chǎn)效率，使產(chǎn)品能盡快投放市場。 3） 盡量降低制造成本。 4） 注意減輕工人的勞動強度，保證生產(chǎn)安全。,三、工藝規(guī)程設(shè)計所需原始資料 設(shè)計工藝規(guī)程必須具備以下原始資料： l）產(chǎn)品裝配圖、零件圖。 2）產(chǎn)品驗收質(zhì)量標準。 3）產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)。 4）毛坯材料與毛坯生產(chǎn)條件。,5）制造廠的生產(chǎn)條件，包括機床設(shè)備和工藝裝備的規(guī)格

3、、性能和當前的技術(shù)狀態(tài)，工人的技術(shù)水平，工廠自制工藝裝備的能力以及工廠供電、供氣的能力等有關(guān)資料。 6）工藝規(guī)程設(shè)計、工藝裝備設(shè)計所用設(shè)計手冊和有關(guān)標準。 7）國內(nèi)外有關(guān)制造技術(shù)資料等。,第二節(jié) 機械制造廠的生產(chǎn) 過程和工藝過程,一、生產(chǎn)過程和工藝過程 1生產(chǎn)過程 工廠的生產(chǎn)過程：機械制造廠一般都從其他工廠取得制造機械所需要的原材料或半成品，從原材料（或半成品）進廠一直到把成品制造出來的各有關(guān)勞動過程的總和統(tǒng)稱為工廠的生產(chǎn)過程。,工廠的生產(chǎn)過程包括：原材料的運輸保管、把原材料做成毛坯、把毛坯做成機器零件、把機器零件裝配成機器、檢驗、試車、油漆、包裝等。 工廠的生產(chǎn)過程又可按車間分為若干車間的生

4、產(chǎn)過程。,二工藝過程 工藝過程：在生產(chǎn)過程中凡屬直接改變生產(chǎn)對象的尺寸、形狀、物理化學性能以及相對位置關(guān)系的過程，統(tǒng)稱為工藝過程；其他過程則稱為輔助過程。 工藝過程又可分為：鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機械加工、熱處理、裝配等工藝過程?！皺C械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課只研究機械加工工藝過程和裝配工藝過程。,工藝規(guī)程：一個同樣要求的零件，可以采用幾種不同的工藝過程來加工，但其中總有一種工藝過程在給定的條件下是最合理的，人們把工藝過程的有關(guān)內(nèi)容用文件的形式固定下來，用以指導(dǎo)生產(chǎn)，這個文件稱為工藝規(guī)程。,三、工藝過程的組成 l工序 工序：一個工人或一組工人，在一個工作地對同一工件或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部

5、分工藝過程，稱為工序。 機械零件的機械加工工藝過程由若干工序組成，毛坯依次通過這些工序，就被加工成合乎圖樣規(guī)定要求的零件。,加工如圖1-1所示零件其工藝過程可由如表1-1所示的五個工序組成。,工序是工藝過程的基本組成部分，工序是制訂生產(chǎn)計劃和進行成本核算的基本單元。,2安裝 安裝：在同一工序中，工件在工作位置可能只裝夾一次，也可能要裝夾幾次。安裝是工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工藝過程。 例如，表11所列工藝過程的第一道工序，一般都要進行兩次裝夾，才能把工件上所有的內(nèi)外表面加工出來。 從減小裝夾誤差及減少裝夾工件所花費的時間考慮，應(yīng)盡量減少安裝數(shù)。,3工位 在同一工序中，有時為了減少由于多次

6、裝夾而帶來的誤差及時間損失，往往采用轉(zhuǎn)位工作臺或轉(zhuǎn)位夾具。 工位：是在工件的一次安裝中,工件相對于機床（或刀具）每占據(jù)一個確切位置中所完成的那一部分工藝過程。,4工步 一個工序（或一次安裝或一個工位）中可能需要加工若干個表面；也可能只加工一個表面，但卻要用若干把不同的刀具輪流加工；或只用一把刀具但卻要在加工表面上切多次，而每次切削所選用的切削用量不全相同。,工步：是在加工表面、切削刀具和切削用量（僅指機床主軸轉(zhuǎn)速和進給量）都不變的情況下所完成的那一部分工藝過程。上述三個要素中（指加工表面、切削刀具和切削用量）只要有一個要素改變了，就不能認為是同一個工步。 復(fù)合工步：為了提高生產(chǎn)效率，機械加工中

7、有時用幾把刀具同時加工幾個表面，這也被看作是一個工步,稱為復(fù)合工步。,一次走刀：在一個工步中，如果要切掉的金屬層很厚,可分幾次切，每切削一次，就稱為一次走刀。,5走刀,綜上分析可知，工藝過程的組成是很復(fù)雜的。工藝過程由許多工序組成，一個工序可能有幾個安裝，一個安裝可能有幾個工位,一個工位可能有幾個工步，如此等等。,第三節(jié) 生產(chǎn)類型及其工藝特征,根據(jù)加工零件的年產(chǎn)綱領(lǐng)和零件本身的特性（輕重、大小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、精密程度等），參照 和 ，可以將零件的生產(chǎn)類型劃分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)三種生產(chǎn)類型。,表1-2,表1-3,單件生產(chǎn)：產(chǎn)品種類很多，同一種產(chǎn)品的數(shù)量不多，生產(chǎn)很少重復(fù)，此種生產(chǎn)稱為

8、單件生產(chǎn)。 大量生產(chǎn)：產(chǎn)品的品種較少，數(shù)量很大，每臺設(shè)備經(jīng)常重復(fù)地進行某一工件的某一工序的生產(chǎn)，此種生產(chǎn)稱為大量生產(chǎn)。,成批生產(chǎn)：成批地制造相同零件的生產(chǎn)，稱為成批生產(chǎn)。 批量：每批制造的相同零件的數(shù)量，稱為批量。批量可根據(jù)零件的年產(chǎn)量及一年中的生產(chǎn)批數(shù)計算確定；一年中的生產(chǎn)批數(shù)，須根據(jù)零件的特征、流動資金的周轉(zhuǎn)速度、倉庫容量等具體情況確定。,按照批量多少和被加工零件自身的特性，成批生產(chǎn)又可進一步劃分為小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)；小批生產(chǎn)接近單件生產(chǎn)，大批生產(chǎn)接近大量生產(chǎn)；中批生產(chǎn)介于單件生產(chǎn)和大量生產(chǎn)之間。,不同的生產(chǎn)類型具有不同的工藝特征。在制訂零件機械加工工藝規(guī)程時，必須首先確定生產(chǎn)類

9、型，生產(chǎn)類型確定之后，工藝過程的總體輪廓就勾畫出來了。 在同一個工廠中，可能同時存在幾種不同生產(chǎn)類型的生產(chǎn)。判斷一個工廠（或一個車間）的生產(chǎn)類型應(yīng)根據(jù)該廠（或車間）的主要工藝過程的性質(zhì)來確定。,第四節(jié) 基 準,基準：用來確定生產(chǎn)對象幾何要素間幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面。 基準可分為：設(shè)計基準、工藝基準。 工藝基準又可分為：工序基準、定位基準、測量基準和裝配基準等。,基 準,設(shè)計基準：設(shè)計圖樣上標注設(shè)計尺寸所依據(jù)的基準,工藝基準：工藝過程中所使用的基準, 工序基準 定位基準 測量基準 裝配基準, 工序基準：在工序圖上用來確定本工序加工表面尺寸、形狀和位置所依據(jù)的基準, 定位基準：在加工中用作

10、定位的基準 測量基準：工件在加工中或加工后，測量尺寸和形位誤差所依據(jù)的基準 裝配基準：裝配時用來確定零件或部件在產(chǎn)品中相對位置所依據(jù)的基準,上述各種基準應(yīng)盡可能使之重合。在設(shè)計機器零件時，應(yīng)盡量選用裝配基準作為設(shè)計基準；在編制零件的加工工藝規(guī)程時，應(yīng)盡量選用設(shè)計基準作為工序基準；在加工及測量工作時，應(yīng)盡量選用工序基準作為定位基準及測量基準;以消除由于基準不重合引起的誤差。,第五節(jié) 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計,一、機械加工工藝規(guī)程設(shè)計的內(nèi)容及步驟 1分析零件圖和產(chǎn)品裝配圖 設(shè)計工藝規(guī)程時，首先應(yīng)分析零件圖和該零件所在部件或總成的裝配圖，了解該零件在部件或總成中的位置和功用以及部件或總成對該零件提出的技

11、術(shù)要求，分析其主要技術(shù)關(guān)鍵和應(yīng)相應(yīng)采取的工藝措施，形成工藝規(guī)程設(shè)計的總體構(gòu)思。,2對零件圖和裝配圖進行工藝審查 審查圖樣上的視圖、尺寸公差和技術(shù)要求是否正確。統(tǒng)一、完整，對零件設(shè)計的結(jié)構(gòu)工藝性進行評價，如發(fā)現(xiàn)有不合理之處應(yīng)及時提出，并同有關(guān)設(shè)計人員商討圖樣修改方案，報主管領(lǐng)導(dǎo)審批。 3由產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)研究確定零件生產(chǎn)類型。,4確定毛坯 提高毛坯制造質(zhì)量，可以減少機械加工勞動量，降低機械加工成本，但同時可能會增加毛坯的制造成本，要根據(jù)零件生產(chǎn)類型和毛坯制造的生產(chǎn)條件綜合考慮。,5擬訂工藝路線 其主要內(nèi)容包括：選擇定位基準，確定各表面加工方法，劃分加工階段，確定工序集中和分散程度，確定工序順序等

12、。 在擬定工藝路線時，需同時提出幾種可能的加工方案，然后通過技術(shù)、經(jīng)濟的對比分析,最后確定一種最為合理的工藝方案。,6確定各工序所用機床設(shè)備和工藝裝備（含刀具、夾具、量具、輔具等），對需要改裝或重新設(shè)計的專用工藝裝備要提出設(shè)計任務(wù)書。 7確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。 8確定各工序的技術(shù)要求及檢驗方法。 9確定各工序的切削用量和工時定額。 10編制工藝文件。,二、工藝路線的擬訂 擬訂工藝路線是設(shè)計工藝規(guī)程最為關(guān)鍵的一步，需順序完成以下幾個方面的工作。 （一）選擇定位基準 粗基準：用毛坯上未經(jīng)加工的表面作定位基準，這種定位基準稱為粗基準。 精基準：用加工過的表面作定位基準，這種定位基

13、準稱為精基準。,在選擇定位基準時一般都是先根據(jù)零件的加工要求選擇精基準，然后再考慮用那一組表面作粗基準才能把精基準加工出來。 1精基準的選擇原則 選擇精基準一般應(yīng)遵循以下幾項原則： （1）基準重合原則 應(yīng)盡可能選擇所加工表面的工序基準為精基準，這樣可以避免由于基準不重合引起的定位誤差。,（2）統(tǒng)一基準原則 應(yīng)盡可能選擇用同一組精基準加工工件上盡可能多的表面，以保證所加工的各個表面之間具有正確的相對位置關(guān)系。 （3）互為基準原則 當工件上兩個加工表面之間的位置精度要求比較高時，可以采用兩個加工表面互為基準的方法進行加工。 （4）自為基準原則 一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均勻，常以加工表

14、面自身為精基準進行加工。,上述四項選擇精基準的原則，有時不可能同時滿足，應(yīng)根據(jù)實際條件決定取舍。 2粗基準的選擇原則 工件加工的第一道工序所用基準都是粗基準,粗基準選擇得正確與否，不但與第一道工序的加工有關(guān)，而且還將對該工件加工的全過程產(chǎn)生重大影響。選擇粗基準，一般應(yīng)遵循以下幾項原則：,（1）保證零件加工表面相對于不加工表面具有一定位置精度的原則,被加工零件上如有不加工表面應(yīng)選不加工面作粗基準，這樣可以保證不加工表面相對于加工表面具有一定的相對位置關(guān)系。,（2）合理分配加工余量的原則 從保證重要表面加工余量均勻考慮，應(yīng)選擇重要表面作粗基準，床身加工就是一個很好的實例。,圖5-4 床身加工粗基準

15、選擇,在床身零件中，導(dǎo)軌面是最重要的表面，它不僅精度要求高,而且要求導(dǎo)軌面具有均勻的金相組織和較高的耐磨性。由于在鑄造床身時,導(dǎo)軌面是倒扣在砂箱的最底部澆鑄成型的，導(dǎo)軌面材料質(zhì)地致密，砂眼、氣孔相對較少，因此要求在加工床身時，導(dǎo)軌面的實際切除量要盡可能地小而均勻；故應(yīng)選導(dǎo)軌面作粗基準加工床身底面，然后再以加工過的床身底面作精基準加工導(dǎo)軌面，這樣做可以保證從導(dǎo)軌面上切除的加工余量少而均勻。,（3） 便于裝夾的原則 為使工件定位穩(wěn)定，夾緊可靠，要求所選用的粗基準盡可能平也光潔,不允許有鍛造飛邊、鑄造澆冒口切痕或其他缺陷,并有足夠的支承面積。 （4）粗基準一般不得重復(fù)使用的原則 粗基準通常只允許使用

16、一次，這是因為粗基準一般都很粗糙，重復(fù)使用同一粗基準所加工的兩組表面之間的位置誤差會相當大，所以，粗基準一般不得重復(fù)使用。 上述四項選擇粗基準的原則，有時不能同時兼顧，只能根據(jù)主次決擇。,（二）表面加工方法的選擇 機器零件的結(jié)構(gòu)形狀雖然多種多樣，但它們都是由一些最基本的幾何表面（外圓、孔、平面等）組成的，機器零件的加工過程實際就是獲得這些幾何表面的過程。同一種表面可以選用各種不同的加工方法加工，但每種加工方法的加工質(zhì)量、加工時間和所花費的費用卻是各不相同的。工程技術(shù)人員的任務(wù)，就是要根據(jù)具體加工條件（生產(chǎn)類型、設(shè)備狀況、工人的技術(shù)水平等）選用最適當?shù)募庸し椒?，加工出合乎圖樣要求的機器零件。,具

17、有一定技術(shù)要求的加工表面，一般都不是只通過一次加工就能達到圖樣要求的，對于精密零件的主要表面，往往要通過多次加工才能逐步達到加工質(zhì)量要求。 在選擇加工方法時，一般總是首先根據(jù)零件主要表面的技術(shù)要求和工廠具體條件，先選定該表面終加工工序加工方法，然后再逐一選定該表面各有關(guān)前導(dǎo)工序的加工方法。主要表面的加工方案和加工方法選定之后,再選定次要表面的加工方案和加工方法。,（三）加工階段的劃分 當零件的加工質(zhì)量要求較高時，一般都要經(jīng)過粗加工。半精加工和精加工等三個階段；如果零件的加工精度要求特別高、表面粗糙度要求特別小時，還要經(jīng)過精整和光整加工階段。各個加工階段的主要任務(wù)是： 1粗加工階段 高效地切除加

18、工表面上的大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近成品零件。,2半精加工階段 切除粗加工后留下的誤差，使被加工工件達到一定精度，為精加工作準備，并完成一些次要表面的加工，例如，鉆孔、攻螺紋、銑鍵槽等。 3精加工階段 保證各主要表面達到零件圖規(guī)定的加工質(zhì)量要求。,4精整和光整加工階段 對于精度要求很高（IT5以上）、表面粗糙度值要求很?。≧a02）的表面，尚需安排精整和光整加工階段，其主要任務(wù)是減小表面粗糙度和進一步提高尺寸精度和形狀精度，但一般沒有提高表面間位置精度的作用。,將零件的加工過程劃分為幾個加工階段的主要目的是： （1）保證零件加工質(zhì)量 粗加工階段要切除加工表面上的大部分余量，切削力和切

19、削熱量都比較大，裝夾工件所需夾緊力亦較大，被加工工件會產(chǎn)生較大的受力變形和受熱變形；此外，粗加工階段從工件上切除大部分余量后，殘存在工件中的內(nèi)應(yīng)力要重新分布，也會使工件產(chǎn)生變形。,如果加工過程不劃分階段，把各個表面的粗、精加工工序混在一起交錯進行，那么安排在工藝過程前期通過精加工工序獲得的加工精度勢必會被后續(xù)的粗加工工序所破壞，這是不合理的。加工過程劃分為幾個階段以后，粗加工階段產(chǎn)生的加工誤差，可以通過半精加工和精加工階段逐步予以修正，這樣安排，零件的加工質(zhì)量容易得到保證。,（2）有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷并得到及時處理 粗加工各表面后，由于切除了各加工表面的大部分加工余量，可及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷（

20、氣孔、砂眼、裂紋和加工余量不夠），以便及時報廢或修補，不會浪費后續(xù)精加工工序的制造費用。 （3）有利于合理利用機床設(shè)備 粗加工工序需選用功率大、精度不高的機床加工，精加工工序則應(yīng)選用高精度機床加工。在高精度機床上安排做粗加工工作，機床精度會迅速下降,將某一表面的粗、精加工工作安排在同一機床上加工是不合理的。,應(yīng)當指出，將工藝過程劃分為幾個階段進行是對整個加工過程而言的，不能拘泥于某一表面的加工，例如，工件的定位基準,在半精加工階段（有時甚至在粗加工階段）中就需要加工得很精確；而在精加工階段中安排某些鉆、攻螺紋孔之類的粗加工工序也是常見的。,當然，劃分加工階段并不是絕對的。在高剛度高精度機床設(shè)備

21、上加工剛性好、加工精度要求不特別高或加工余量不太大的工件就可以不必劃分加工階段。有些精度要求不太高的重型零件，由于運送工件和裝夾工件費時費工，一般也不劃分加工階段，而是在一個工序中完成全部粗加工和精加工工作。在上述加工中，為減少夾緊變形對工件加工精度的影響，一般都在粗加工后松開夾緊裝置，然后用較小的夾緊力重新夾緊工件，繼續(xù)進行精加工，這對提高工件加工精度有利.,（四）工序的集中與分散 確定加工方法之后，就要按零件加工的生產(chǎn)類型和工廠（車間）具體條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定零件加工過程工序數(shù)有兩種退然不同的原則，一種是工序集中原則，另一種是工序分散原則。,按工序集中原則組織工藝過程，就是使每個

22、工序所包括的加工內(nèi)容盡量多些，組成一個集中工序；最大限度的工序集中，就是在一個工序內(nèi)完成工件所有表面的加工。按工序分散原則組織工藝過程，就是使每個工序所包括的加工內(nèi)容盡量少些；最大限度的工序分散就是使每個工序只包括一個簡單工步。,按工序集中原則組織工藝過程的特點是： 1）有利于采用自動化程度較高的高效率機床和工藝裝備，生產(chǎn)效率高。 2）工序數(shù)少，設(shè)備數(shù)少，可相應(yīng)減少操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積。 3）工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間,而旦由于在一次裝夾中加工了許多表面,有利于保證各加工表面之間的相互位置精度要求。,按工序分散原則組織工藝過程的特點是： l）所用機床和工藝裝備簡單，易于調(diào)整。 2）對

23、操作工人的技術(shù)水平要求不高。 3）工序數(shù)多，設(shè)備數(shù)多，操作工人多,占用生產(chǎn)面積大。,按工序集中原則和工序分散原則組織工藝過程各有特點，生產(chǎn)上都有應(yīng)用。傳統(tǒng)的以專用機床、組合機床為主體組建的流水生產(chǎn)線、自動生產(chǎn)線基本是按工序分散原則組織工藝過程的，這種組織方式可以實現(xiàn)高生產(chǎn)率生產(chǎn)，但對產(chǎn)品改型的適應(yīng)性較差，轉(zhuǎn)產(chǎn)比較困難。采用數(shù)控機床和加工中心加工零件都按工序集中原則組織工藝過程，雖然設(shè)備的一次性投資較高，但由于可重組生產(chǎn)的能力較強，生產(chǎn)適應(yīng)性好，轉(zhuǎn)產(chǎn)相對容易 ，仍然受到愈來愈多的重視。,（五）工序先后順序的安排 1機械加工工序的安排 機械加工工序先后順序的安排，一般應(yīng)遵循以下幾個原則： l）先加

24、工定位基面，再加工其他表面。 2）先加工主要表面，后加工次要表面。 3）先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 4）先加工平面，后加工孔。,2熱處理工序及表面處理工序的安排 為改善工件材料切削性能安排的熱處理工序,例如退火、正火、調(diào)質(zhì)等，應(yīng)在切削加工之前進行。 為消除工件內(nèi)應(yīng)力安排的熱處理工序，例如人工時效、退火等，最好安排在粗加工階段之后進行；為了減少機械加工車間與熱處理車間之間的運輸工作量，對于加工精度要求不高的工件也可安排在粗加工之前進行。,對于機床床身、立柱等結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的鑄件，在粗加工前后均須安排時效處理工序（人工時效或自然時效），使材料組織穩(wěn)定，日后不再有較大的變形產(chǎn)生。 人工時效：

25、就是將鑄件以50100/小時的速度加熱到500550，保溫35h,然后以2050/h的速度隨爐冷卻。 自然時效：就是將鑄件在露天放置幾個月到幾年時間，讓鑄件在自然界經(jīng)受日曬雨淋的“錘煉”，使材料組織內(nèi)部應(yīng)力松弛并逐漸趨于穩(wěn)定。,為改善工件材料力學性能的熱處理工序，例如淬火、滲碳淬火等，一般都安排在半精加工和精加工之間進行，這是因為淬火處理后尤其是滲碳淬火后工件會有較大的變形產(chǎn)生，為修正滲碳、淬火處理產(chǎn)生的變形，熱處理后需要安排精加工工序。在淬火處理進行之前，需將銑槽、鉆孔、攻螺紋、去毛刺等次要表面的加工進行完畢。,當工件需要作滲碳淬火處理時，由于滲碳過程工件會有較大的變形產(chǎn)生，常將滲碳過程放在

26、次要表面加工之前進行，這樣可以減少次要表面與淬硬表面間的位置誤差。 為提高工件表面耐磨性、耐蝕性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，例如鍍鉻、鍍鋅、發(fā)蘭等，一般都安排在工藝過程最后階段進行。,3其他工序的安排 為保證零件制造質(zhì)量，防止產(chǎn)生廢品，需在下列場合安排檢驗工序： l）粗加工全部結(jié)束之后； 2）送往外車間加工的前后； 3）工時較長工序和重要工序的前后； 4）最終加工之后。除了安排幾何尺寸檢驗工序之外,有的零件還要安排探傷、密封、稱重、平衡等檢驗工序。,零件表層或內(nèi)腔的毛刺對機器裝配質(zhì)量影響甚大,切削加工之后，應(yīng)安排去毛刺工序。 零件在進人裝配之前，一般都應(yīng)安排清洗工序。工

27、件內(nèi)孔、箱體內(nèi)腔易存留切屑；研磨、珩磨等光整加工工序之后，微小磨粒易附著在工件表面上，要注意清洗。 在用磁力夾緊的工序之后，要安排去磁工序，不讓帶有剩磁的工件進入裝配線。,（六）機床設(shè)備與工藝裝備的選擇 正確選擇機床設(shè)備是一件很重要的工作，它不但直接影響工件的加工質(zhì)量，而且還影響工件的加工效率和制造成本。所選機床設(shè)備的尺寸規(guī)格應(yīng)與工件的形體尺寸相適應(yīng)，機床精度等級應(yīng)與本工序加工要求相適應(yīng)，電動機功率應(yīng)與本工序加工所需功率相適應(yīng)，機床設(shè)備的自動化程度和生產(chǎn)效率應(yīng)與工件生產(chǎn)類型相適應(yīng)。,選用機床設(shè)備應(yīng)立足于國內(nèi)，必須進口的機床設(shè)備，須經(jīng)充分論證，嚴格履行審批手續(xù)。 如果工件尺寸太大（或太小）或工件

28、的加工精度要求過高，沒有現(xiàn)成的機床設(shè)備可供選擇時，可以考慮采用自制專用機床?？筛鶕?jù)工序加工要求提出專用機床的設(shè)計任務(wù)書。,機床設(shè)計任務(wù)書應(yīng)附有與該工序加工有關(guān)的一切必要的數(shù)據(jù)資料，包括工序尺寸、公差及技術(shù)條件，工件的裝夾方式，該工序加工所用切削用量、工時定額、切削力、切削功率以及機床的總體布置形式等。 工藝裝備的選擇將直接影響工件的加工精度、生產(chǎn)效率和制造成本，應(yīng)根據(jù)不同情況適當選擇。,在中小批生產(chǎn)條件下，應(yīng)首先考慮選用通用工藝裝備（包括夾具、刀具、量具和輔具）；在大批大量生產(chǎn)中，可根據(jù)加工要求設(shè)計制造專用工藝裝備。使用數(shù)控機床加工，機時費用高，為充分發(fā)揮數(shù)控機床的作用，宜選用機械夾固不重磨刀

29、具和耐磨性特別好的刀具。,例如，硬質(zhì)合金涂層刀具、立方氮化硼刀具和人造金剛石刀具等， 以減少更換刀具和預(yù)調(diào)刀具的時間。數(shù)控加工所用刀具壽命至少應(yīng)保證能將一個工件加工完。 機床設(shè)備和工藝裝備的選擇不僅要考慮設(shè)備投資的當前效益，還要考慮產(chǎn)品改型及轉(zhuǎn)產(chǎn)的可能性，應(yīng)使其具有更大的柔性。 圖5-8為CA6140型車床主軸箱體簡圖。 表54列出了大批大量生產(chǎn)CA6140型車床主軸箱箱體的機械加工工藝路線。,在中小批生產(chǎn)條件下加工主軸箱箱體,可以考慮根據(jù)工序集中原則組織工藝過程，采用加工中心加工箱體。它的特點是：一次裝夾就能完成箱體許多表面的加工；加工表面間具有很高的位置精度；轉(zhuǎn)換生產(chǎn)對象非常方便，生產(chǎn)適應(yīng)

30、性好。,三、加工余量 （一）概述 用去除材料方法制造機器零件時，一般都要從毛坯上切除一層層材料之后最后才能制得符合圖樣規(guī)定要求的零件。 加工余量：毛坯上留作加工用的材料層，稱為加工余量。,加工余量,總余量,工序余量,單邊余量：如圖a） 雙邊余量：如圖b）、c）,對于非對稱表面，其加工余量用單邊余量 表示。對于外圓與內(nèi)圓這樣的對稱表面，其加工余量用雙邊余量2 表示。 由于工序尺寸有偏差，各工序?qū)嶋H切除的余量值是變化的，故工序余量有公稱余量（簡稱余量）、最大余量和最小余量之分。,工序尺寸偏差一般按“入體原則”標注。對被包容尺寸（例如軸徑），L偏差為0，其最大尺寸就是基本尺寸；對包容尺寸（例如孔徑、

31、槽寬）,下偏差為0，其最小尺寸就是基本尺寸。 正確規(guī)定加工余量的數(shù)值是十分重要的，加工余量規(guī)定得過大，不僅浪費材料而巨耗費機時、刀具和電力；但加工余量也不能規(guī)定得過小，如果加工余量留得過小，則本工序加工就不能完全切除上工序留在加工表面上的缺陷層，因而也就沒有達到設(shè)置這道工序的目的。,（二）影響加工余量的因素 為了合理確定加工余量，必須深入了解影響加工余量的各項因素。影響加工余量的因素有以下四個方面：,1上工序留下的表面粗糙度值 （表面輪廓的最大高度）和表面缺陷層深度 本工序必須把上工序留下的表面粗糙度和表面缺陷層全部切去，如果連上一道工序殘留在加工表面上的表面粗糙度和表面缺陷層都清除不干凈，那

32、就失去了設(shè)置本工序的本意了。由此可知,本工序加工余量必須包括 和 這兩項因素。,2上工序的尺寸公差 由于上工序加工表面存在尺寸誤差，為了使本工序能全部切除上工序留下的表 面粗糙度 和表面缺陷層 ，本工序加工余量必須包括 項。,3 值沒有包括的上工序留下的空間位置誤差 工件上有一些形狀誤差和位置誤差是沒有包括在加工表面的工序尺寸公差范圍之內(nèi)的。在確定加工余量時，必須考慮它們的影響，否則本工序加工將無法全部切除上工序留在加工表面上的表面粗糙度和缺陷層。,4本工序的裝夾誤差 如果本工序存在裝夾誤差 （包括定位誤差、夾緊誤差），則在確定本工序加工余量時還應(yīng)考慮 的影響。 為保證本工序能切除上工序留在加

33、工表面上的表面粗糙度缺陷層，本工序應(yīng)設(shè)置的工序余量值 。 對于單邊余量： 對于雙邊余量：,（三）加工余量的確定 確定加工余量有計算法、查表法和經(jīng)驗估計法等三種方法，分述如下： 1計算法 在掌握上述各影響因素具體數(shù)據(jù)的條件下，用計算法確定加工余量是比較科學的；可惜的是,目前所積累的統(tǒng)計資料尚不多，計算有困難，此法目前應(yīng)用較少。,2經(jīng)驗估計法 加工余量由一些有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員和工人根據(jù)經(jīng)驗確定。由于主觀上有怕出廢品的思想，故所估加工余量一般都偏大，此法只用于單件小批生產(chǎn)。 3查表法 此法以工廠生產(chǎn)實踐和實驗研究積累的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)制定的各種表格為依據(jù)，再結(jié)合實際加工情況加以修正。用查表法確定加工余量

34、，方法簡便，比較接近實際，生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用。,四、工序尺寸及其公差的確定 零件圖上所標注的尺寸公差是零件加工最終所要求達到的尺寸要求，工藝過程中許多中間工序的尺寸公差，必須在設(shè)計工藝規(guī)程中予以確定。工序尺寸及其公差一般都是通過解算工藝尺寸鏈確定的。,（一）尺寸鏈及尺寸鏈計算公式 1尺寸鏈的定義,尺寸鏈： 在工件加工和機器裝配過程中，由相互連接的尺寸形成的封閉尺寸組，稱為尺寸鏈。 環(huán)：組成尺寸鏈的每一個尺寸，稱為尺寸鏈的環(huán)。 封閉環(huán)：尺寸鏈中凡屬間接得到的尺寸稱為封閉環(huán)，在圖514b所示尺寸鏈中， 是間接得到的尺寸，它就是圖514b所示尺寸鏈的封閉環(huán)。,組成環(huán)：尺寸鏈中凡屬通過加工直接得到的尺寸稱

35、為組成環(huán)，圖514b所示尺寸鏈中 與 都是通過加工直接得到的尺寸， 、 都是圖514b所示尺寸鏈的組成環(huán)。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)。 增環(huán)：當其他組成環(huán)的大小不變，若封閉環(huán)隨著某組成環(huán)的增大而增大，則此組成環(huán)就稱為增環(huán)；,減環(huán)：若封閉環(huán)隨著某組成環(huán)的增大而減小，則此組成環(huán)就稱為減環(huán)；在圖514b所示尺寸鏈中， 是增環(huán)， 是減環(huán)。 尺寸鏈圖的畫法： 1）首先根據(jù)工藝過程，找出間接保證的尺寸 ，作為封閉環(huán)； 2）從封閉環(huán)兩端出發(fā)，按照工件表面間的尺寸聯(lián)系，一次畫出直接獲得的尺寸 、 ，形成一封閉圖形。,尺 寸 鏈,直線尺寸鏈：由彼此平行的直線尺寸 組成 平面尺寸鏈：由位于一個或幾

36、個平行 平面內(nèi)但相互不都平行 的尺寸組成 空間尺寸鏈：由位于幾個不平行平面 內(nèi)的尺寸組成,2尺寸鏈的分類,由于最常見的是直線尺寸鏈，而且平面尺寸鏈和空間尺寸鏈都可以通過坐標投影方法轉(zhuǎn)換為直線尺寸鏈求解。 3尺寸鏈計算,尺寸鏈 計算, 正計算 反計算 中間計算,正計算：已知組成環(huán)尺寸、公差求封閉環(huán)尺寸、公差的計算方式 反計算：已知封閉環(huán)尺寸、公差反求各組成環(huán)尺寸、公差 中間計算：已知封閉環(huán)及部分組成環(huán)的尺寸、公差，求其余的一個或幾個組成環(huán)尺寸、公差,尺寸 鏈計 算, 用極值法解尺寸鏈：是按尺寸鏈各環(huán)均處于極值條件來分析計算封閉環(huán)尺寸與組成環(huán)尺寸之間關(guān)系的 用統(tǒng)計法解尺寸鏈：是運用概率論理論來分析

37、計算封閉環(huán)尺寸與組成環(huán)尺寸之間關(guān)系的,4用極值法解算直線尺寸鏈基本計算公式 機械制造中的尺寸公差通常用基本尺寸（A）、上偏差（ES）、下偏差（EI）表示，可以用最大極限尺寸（ ）與最小極限尺寸（ ）或基本尺寸（A）、中間偏差（）與公差（T）表示，它們之間的關(guān)系參見圖516。用極值法解算尺寸鏈的計算公式主要有：,分析上式可知，封閉環(huán)基本尺寸 等于所有增環(huán)基本尺寸之和減去所有減環(huán)基本尺寸之和。,式中m組成環(huán)數(shù)； 第i組成環(huán)的尺寸傳遞系數(shù)，對直線尺寸鏈而言，增環(huán)的尺寸傳遞系數(shù)為1，減環(huán)的尺寸傳遞系數(shù)為1。據(jù)此，上式可改寫為,（1）封閉環(huán)基本尺寸,（3）環(huán)的極限偏差 ES=T2 EI=T2 （4）環(huán)的

38、中間偏差 =（ESEI）2,（2）環(huán)的極限尺寸,式中 第i組成環(huán)的中間偏差。,（5）封閉環(huán)中間偏差,（6）封閉環(huán)公差,（8） 封閉環(huán)極限偏差,（7）封閉環(huán)極限尺寸,5用統(tǒng)計法解算直線尺寸鏈基本計算公式 機械制造中的尺寸分布多數(shù)為正態(tài)分布，但也有非正態(tài)分布，非正態(tài)分布又有對稱分布與不對稱分布之分。 用統(tǒng)計法解算尺寸鏈的基本計算公式除可應(yīng)用極值法解直線尺寸鏈的有些基本公式外，尚有以下兩個基本計算公式：,l）封閉環(huán)中間偏差,2）封閉環(huán)公差,（二）工藝尺寸及其公差的計算實例 1定位基準與設(shè)計基準不重合時工序尺寸公差的計算,例 51 加工圖a）所示工件，設(shè)1面已加工好，現(xiàn)以1面定位加工3面和2面，其工序

39、簡圖如圖b）所示，試求工序尺寸 與 。,2一次加工滿足多個設(shè)計尺寸要求時工序尺寸及其公差的計算 例52 一帶有鍵槽的內(nèi)孔要淬火及磨削，其設(shè)計尺寸如圖518a所示，內(nèi)孔及鍵槽的加工順序是： 1）鏜內(nèi)孔至中 mm； 2）插鍵槽至尺寸A； 3）淬火； 4）磨內(nèi)孔，同時保證內(nèi)孔直徑 mm和鍵槽深度 mm兩個設(shè)計尺寸的要求。,要求確定工序尺寸A及其公差（假定淬 火后內(nèi)孔沒有脹縮）。 3用綜合圖表跟蹤法計算工序尺寸及其公差 當零件在同一方向上加工的尺寸較多，并需多次轉(zhuǎn)換定位基準時，工序尺寸公差的計算容易出錯，應(yīng)用綜合圖表跟蹤方法將加工過程中的尺寸關(guān)系直觀地列在一張圖表上,可以幫助工程技術(shù)人員查找建立尺寸鏈

40、。,例53 加工圖5-19所示套筒零件，其軸向有關(guān)表面的加工工序安排為：,1）軸向以A面定位，粗車D面，然后以D面為測量基準粗車B面，保證工序尺寸 和 。 2）軸向以D面定位，粗車A面，保證工序尺寸 ，然后以A面作測量基準鏜C面，保證工序尺寸 ； 3）軸向以D面定位磨A面，保證工序尺寸 。 要求確定工序尺寸 、 、 、 和 及其公差。,五、工藝過程的生產(chǎn)率 （一）時間定額 時間定額：是指在一定生產(chǎn)條件下規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所消耗的時間。 時間定額是安排作業(yè)計劃、進行成本核算的重要依據(jù),也是設(shè)計或擴建工廠（或車間）時計算設(shè)備和工人數(shù)量的依據(jù)。,時間定額規(guī)定得過緊會影響生產(chǎn)工人的勞動積極

41、性和創(chuàng)造性，并容易誘發(fā)忽視產(chǎn)品質(zhì)量的傾向；時間定額規(guī)定得過松就起不到指導(dǎo)生產(chǎn)和促進生產(chǎn)發(fā)展的積極作用。合理制訂時間定額對保證產(chǎn)品加工質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本具有重要意義。,時間定額由以下幾個部分組成： 1基本時間 基本時間：直接改變生產(chǎn)對象的尺寸、形狀、性能和相對位置關(guān)系所消耗的時間稱為基本時間。對切削加工、磨削加工而言，基本時間就是去除加工余量所花費的時間。,2輔助時間 輔助時間：為實現(xiàn)基本工藝工作所作各種輔助動作所消耗的時間，稱為輔助時間；例如，裝卸工件、開停機床、改變切削用量、測量加工尺寸、引進或退回刀具等動作所花費的時間。,確定輔助時間的方法與零件生產(chǎn)類型有關(guān)。在大批大量生產(chǎn)

42、中，為使輔助時間規(guī)定得合理，須將輔助動作進行分解，然后通過 實測或查表求得各分解動作時間，再累積相加；在中小批生產(chǎn)中，一般用基本時間的百分比進行估算。基本時間與輔助時間的總和稱為作業(yè)時間。,3布置工作地時間 布置工作地時間：為使加工正常進行，工人為照管工作地（例如更換刀具、潤滑機床、清理切屑、收拾工具等）所消耗的時間，稱為布置工作地時間，又稱工作地服務(wù)時間。 一般按作業(yè)時間的27估算。,4休息和生理需要時間 休息和生理需要時間：工人在工作班內(nèi)為恢復(fù)體力和滿足生理需要所消耗的時間，稱為休息和生理需要時間；一般按作業(yè)時間的2估算。 單件時間是以上四部分時間的總和。 5準備與終結(jié)時間,（二）提高生產(chǎn)

43、率的工藝途徑 勞動生產(chǎn)率：是以工人在單位時間內(nèi)所生產(chǎn)的合格產(chǎn)品的數(shù)量來評定的。 不斷提高勞動生產(chǎn)率是降低成本、增加積累和擴大社會再生產(chǎn)的根本途徑。提高勞動生產(chǎn)率是一個與產(chǎn)品設(shè)計、制造工藝、組織管理等都有關(guān)的綜合性任務(wù)，此處僅就提高生產(chǎn)率的工藝途徑作一簡要說明。,1縮減基本時間的工藝途徑 由基本時間的計算公式可知，提高切削用量、縮減工作行程都可減少基本時間，現(xiàn)分述如下: （1）提高切削用量 增大切削速度、進給量和背吃刀量都可縮減基本時間。但切削用量的提高受到刀具壽命和機床條件（動力、剛度、強度）的限制。 （2）縮減工作行程長度 采用多刀加工可成倍縮減工作行程長度。,（3）多件加工 多件加工有平行

44、加工、順序加工和平行順序加工三種不同方式。 2縮減輔助時間的工藝途徑 輔助時間在單件時間中占有較大比重，采取措施縮減輔助時間是提高生產(chǎn)率的重要途徑；尤其是在大幅度提高切削用量之后，基本時間顯著減少，輔助時間所占比重相對較大的情況下，更顯得重要。,縮減輔助時間有兩種不同途徑： （1）直接縮減輔助時間 采用先進高效 夾具和各種上下料裝置，可縮短裝卸工件的時間。 （2）將輔助時間與基本時間重合 采用交換夾具或交換托盤交替進行工作，使裝卸工件的輔助時間與基本時間重合。,3縮減布置工作地時間的工藝途徑 在布置工作地時間中，大部分消耗在更換刀具（包括小調(diào)整刀具）的工作上?？s減布置工作地時間的主要途徑是減少

45、換刀次數(shù)和縮短換刀時間。減少換刀次數(shù)就意味著要提高刀具或砂輪的壽命；而縮短換刀時間，則主要是通過改進刀具的安裝方法和采用先進的對刀裝置來實現(xiàn)，如采用各種快換刀夾、刀具微調(diào)裝置、專用對刀樣板和自動換刀裝置等，以減少裝卸刀具和對刀所花費的時間。,4縮減準備終結(jié)時間的工藝途徑 縮減準備終結(jié)時間的主要途徑是減少調(diào) 整機床、刀具和夾具的時間，縮短數(shù)控編程時間和試調(diào)時間，具體措施如下： 1）運用成組工藝原理，把結(jié)構(gòu)形狀、技術(shù)要求和工藝過程相類似的零件劃歸為一組，然后按組制訂工藝規(guī)程，并為之設(shè)計或選用一套為該組零件共用的工藝裝備，更換同組零件時，可不更換工藝裝備，只需經(jīng)少量調(diào)整即可投人生產(chǎn)。,2）采用可換刀架或刀夾。在機外按加工要求將刀具預(yù)先調(diào)整好，更換加工對象時，只需將事先調(diào)整好的刀架或刀夾裝到機床上去便可進行加工。 3）采用刀具微調(diào)和快調(diào)機構(gòu)。在多刀加工中調(diào)整刀具特別費時，若在刀夾尾部裝上微調(diào)機構(gòu)（如差動螺絲等）就可顯著減少調(diào)整時間。,4）采用數(shù)控加工過程擬實技術(shù)，在更換加工對象前在機外采用仿真模擬辦法,考證數(shù)控加工編程的正確性，如發(fā)現(xiàn)有干涉碰撞或加工尺寸不符合要求的情況，在機外進行修改，直