第七章

機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)第一節(jié)概述一、機(jī)械加工工藝過程及其組成1.機(jī)械加工工藝過程機(jī)械加工工藝過程是指用機(jī)械加工的方法改變生產(chǎn)對(duì)象〔毛坯〕的形狀、尺寸和外表質(zhì)量，使其成為零件的過程。又稱工藝路線或工藝流程。2.機(jī)械加工工藝過程的組成工藝過程是由一個(gè)或假設(shè)干個(gè)依次排列的工序所組成，工

序是最根本的組成單元，每一個(gè)工序又依次細(xì)分為安裝、工位、工步和走刀?！?〕工序一個(gè)〔或一組〕工人，在一個(gè)固定的工作地點(diǎn)〔一臺(tái)機(jī)床或一個(gè)鉗工臺(tái)〕，對(duì)一個(gè)〔或同時(shí)對(duì)幾個(gè)〕工件所連續(xù)完成的那局部工藝過程，稱為工序。〔2〕安裝工件在加工前，在機(jī)床或夾具中相對(duì)刀具應(yīng)有一個(gè)正確的位置并給予固定，這個(gè)過程稱為裝夾；一次裝夾所完成的那局部加工過程稱為安裝。安裝是工序的一局部。每一個(gè)工序可能有一次安裝，也可能有幾次安裝?！?〕工位在工件的一次裝夾中，通過分度〔或位移〕裝置，使工件相對(duì)于機(jī)床經(jīng)過不同的位置順次進(jìn)行加工。此時(shí)工件在機(jī)床上占據(jù)每一個(gè)位置所完成的那一局部工序稱一個(gè)工位。圖7-2所示為立軸式回轉(zhuǎn)工作臺(tái)多工位加工的例子，共四個(gè)工位，依次為裝卸、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔?！?〕工步在被加工的外表、切削用量〔指切削速度、背吃刀量和

進(jìn)給量〕、切削刀具均保持不變的情況下所完成的那局部工

序，稱工步。當(dāng)其中有一個(gè)因素變化時(shí)，那么為另一個(gè)工步。當(dāng)同時(shí)對(duì)一個(gè)零件的幾個(gè)外表進(jìn)行加工時(shí)，那么為復(fù)合工步?！?〕走刀被加工的某一外表，由于余量較大或其它原因，在切削用量不變的條件下，用同一把刀具對(duì)它進(jìn)行屢次加工，每加工一次，稱一次走刀。二、機(jī)械加工工藝過程定義：規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件稱為工藝規(guī)程。其中，規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件稱為機(jī)械加工工藝規(guī)程。工藝規(guī)程中包括各個(gè)工序的排列順序，加工尺寸、公差及技術(shù)要求，工藝設(shè)備及工藝措施，切削用量及工時(shí)定額等內(nèi)容?！?〕機(jī)械加工工藝過程卡片簡(jiǎn)要的說明零件整個(gè)工藝過程的一種卡片，包括工序名稱和序號(hào)、實(shí)施車間和工段及各工序時(shí)間定額等。如表7-2〔2〕

機(jī)械加工工序卡片 里面詳細(xì)說明該工序的工藝過程并附有工序簡(jiǎn)圖，它用于指導(dǎo)工人的操作。如表7-3第二節(jié)

零件結(jié)構(gòu)工藝性與毛坯選擇一、零件加工結(jié)構(gòu)工藝性提問：1、船用發(fā)動(dòng)機(jī)箱體、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)箱體是什么毛坯？2、發(fā)動(dòng)機(jī)連桿、發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)齒輪是什么毛坯？3、汽車外殼是什么毛坯？2.常見零件的毛坯選擇〔1〕桿軸類零件毛坯的選擇

桿軸類零件一般都是各種機(jī)械中的重要受力和傳動(dòng)零件，要求有較好的力學(xué)性能。重載：鍛造毛坯；異形：鑄造毛坯；輕載直軸：圓鋼毛坯加工?！?〕盤套類零件毛坯的選擇

盤套類零件常見有齒輪、飛輪、手輪、法蘭、套環(huán)、墊圈等。如齒輪有鍛造毛坯、鑄造毛坯、圓鋼毛坯〔3〕箱體機(jī)架類零件毛坯的選擇

這類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，且不均勻形狀不規(guī)那么，其工作條件時(shí)以承壓為主，要求有較好的剛度和減振性。有鑄鐵毛坯、鑄鋼毛坯等第三節(jié)工藝路線確實(shí)定擬定零件的機(jī)械加工工藝路線時(shí)制訂工藝規(guī)程的一項(xiàng)重要工作。

擬定工藝路線時(shí)主要解決的問題有：加工方法的選擇、加工階段劃分、加工順序安排、確定工序集中和分散程度等。一、外表加工方法選擇1.加工經(jīng)濟(jì)精度由于在加工過程中有很多因素影響加工精度，所以同一種加工方法在不同的工作條件得到的精度不一樣。對(duì)于某一特定的加工方法，都可以有圖7-4的加工本錢和加工誤差之間的曲線關(guān)系。要點(diǎn)：1、加工方法選擇時(shí)，根據(jù)零件主要外表的技術(shù)要和工廠具體條件，先選定它的最終工序加工方法，然后再逐一選定該外表各有關(guān)前道工序的加工方法。如加工IT6級(jí)，Ra0.2

m的圓柱外表外表，工序過程為：精磨——粗車——半精車——粗磨2、主要外表的加工方案和加工方法選定之后，再選定次要外表的加工方案和加工方法。在選擇加工方法同一外表可以有不同的加工方案，但是不同的加工方法〔方案〕所能獲得的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、費(fèi)用及生產(chǎn)準(zhǔn)備和設(shè)備投入各不相同?！?〕表7-6—外圓加工常見加工方案〔2〕表7-7—加工孔常見加工方案〔3〕表7-8—加工平面常見加工方案二、加工階段劃分當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，要經(jīng)過粗加工、半精加工和精加工三個(gè)階段，甚至還要經(jīng)過光整加工?！?〕粗加工階段

此階段的主要任務(wù)是高效切除各加工表面上的大局部余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，并加工出精基準(zhǔn)。粗加工所能到達(dá)的精度較低〔一般在IT12以下〕、外表粗糙度值較大Ra50~12.5 m

。〔2〕半精加工階段此階段的主要目的是使主要外表消除粗加工后留下的誤差，使其到達(dá)一定的精度，為精加工做好準(zhǔn)備，并完成一些次要外表的加工〔如鉆孔、攻螺紋、銑鍵槽等〕。外表經(jīng)半精加工后，精度可達(dá)IT10~12級(jí)，外表粗糙度Ra值為6.3~3.2 m

?！?〕精加工階段此階段的任務(wù)是保證各主要加工外表到達(dá)圖紙所規(guī)定的質(zhì)量要求。經(jīng)過精加工的外表可以到達(dá)較高的尺寸精度和較小的外表粗糙度值〔IT7~IT10、Ra1.6~0.4

m〕?！?〕光整加工階段對(duì)于精度要求很高〔IT5級(jí)以上〕、外表粗糙度值要求很小〔Ra0.2um以下〕的零件，必須要有光整加工階段。光整加工的典型方法有研磨、超精加工以及鏡面磨削等。其主要任務(wù)是降低外表粗糙度或進(jìn)一步提高尺寸精度和形狀精度，但多數(shù)不能提高位置精度。三、加工順序安排零件上的全部加工外表應(yīng)安排在一個(gè)合理的加工順序中加工，這對(duì)保證零件質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，降低加工本錢都至關(guān)重要。1.機(jī)械加工工序安排原那么〔1〕基面先行作為其他外表加工的精基準(zhǔn)一般安排在工藝過程一開始就進(jìn)行加工。如，箱體零件一般是以主要孔為粗基準(zhǔn)來加工平面，再以平面為精基準(zhǔn)來加工孔系；軸類零件一般是以外圓為粗基準(zhǔn)來加工中心孔，再以中心孔為精基準(zhǔn)來加工外圓、端面等?！?〕先主后次零件的主要工作外表〔一般是指加工精度和外表質(zhì)量要求高的外表〕、裝配基面應(yīng)先加工，從而早發(fā)現(xiàn)毛坯中可能出現(xiàn)的缺陷。螺孔、鍵槽、光孔等可穿插進(jìn)行，但一般應(yīng)放在主要外表加工到一定精度之后、最終精度加工之前進(jìn)行。分析軸：〔3〕先粗后精一個(gè)零件的切削加工過程，總是先進(jìn)行粗加工，再進(jìn)行半精加工，最后是精加工和光整加工。這有利于加工誤差和外表缺陷層的逐步消除，從而逐步提高零件的加工精度與外表質(zhì)量?！?〕先面后孔對(duì)于箱體、支架類零件，將零件上輪廓尺寸遠(yuǎn)比其他外表尺寸大的平面作為定位基準(zhǔn)面穩(wěn)定可靠，故一般先加工這些平面以作精基準(zhǔn)，供加工孔和其他外表時(shí)使用。2.熱處理工序安排熱處理的目的在于改變工件材料的性能和消除內(nèi)應(yīng)力。〔1〕預(yù)備熱處理預(yù)備熱處理安排在機(jī)械加工之前進(jìn)行，改善工件切削性能。有退火和正火〔2〕改善力學(xué)性能熱處理目的：提高材料的強(qiáng)度、強(qiáng)度和耐磨性。有調(diào)質(zhì)、淬火、滲碳淬火和滲氮等。安排在精加工或半精加工之后磨削之前〔3〕時(shí)效熱處理人工時(shí)效和自然時(shí)效安排在——〔4〕外表處理安排在——3.輔助工序的安排輔助工序包括檢查、檢驗(yàn)工序、去毛刺、平衡、清洗工序等，也是工藝規(guī)程的重要組成局部。檢查、檢驗(yàn)工序安排——去毛刺工序安排——清洗工序安排——1.工序集中工序集中就是在每個(gè)工序中加工內(nèi)容很多，盡可能在一次安裝中加工多個(gè)外表，或盡量在同一臺(tái)設(shè)備上連續(xù)完成較多的加工要求。這樣，零件工藝過程中工序少，工藝路線短。特點(diǎn)：1〕減少工件安裝次數(shù)，有利于保證位置公差要求較高的工件的加工質(zhì)量。2〕減少工件的裝夾、運(yùn)輸?shù)容o助時(shí)間，有利于采用高效專用設(shè)備和工裝，顯著提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。3〕減少設(shè)備數(shù)量、操作人員和生產(chǎn)面積，縮短工藝路線和生產(chǎn)周期，并簡(jiǎn)化管理4〕采用復(fù)雜、專用設(shè)備及工裝，投資大、調(diào)整和維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。2.工序分散工序分散是把加工外表分得很細(xì)，每個(gè)工序加工內(nèi)容少，工序多，工藝路線長(zhǎng)。1〕工序多，每個(gè)工序內(nèi)容少；工藝裝備簡(jiǎn)單，容易調(diào)整；對(duì)工人技術(shù)水平要求不高，能較快地適應(yīng)產(chǎn)品的變換。2〕有利于選擇最合理的切削用量，減少機(jī)動(dòng)時(shí)間。3〕機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但數(shù)量多，占地面積大，工藝路線長(zhǎng)。第四節(jié)

定位基準(zhǔn)的選擇在零件加工過程中，不僅要保證加工面自身的精度，而且還要保證零件各外表之間的位置精度。一、基準(zhǔn)的概念基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素見幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面?；鶞?zhǔn)可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。1.設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)人員在零件圖上標(biāo)注尺寸或相互位置關(guān)系時(shí)所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。在同一張零件工作圖中，可以有一個(gè)或多個(gè)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。2.工藝基準(zhǔn)零件在加工或裝配過程中所使用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)〔也稱制造基準(zhǔn)〕。有工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。〔1〕工序基準(zhǔn)在工序圖上，用來確定本工序所加工后的形狀、尺寸和位置的基準(zhǔn)?！?〕測(cè)量基準(zhǔn)測(cè)量工件已加工外表的尺寸和位置時(shí)所采用的基準(zhǔn)。如測(cè)量孔深度時(shí)，孔端面常作為測(cè)量基準(zhǔn)。測(cè)量基準(zhǔn)往往與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合?！?〕裝配基準(zhǔn)裝配時(shí)用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對(duì)位置所用的基準(zhǔn)。如齒輪以軸肩軸向定位裝配時(shí)，與軸肩對(duì)應(yīng)的齒輪端面及內(nèi)孔為裝配基準(zhǔn)。二、粗基準(zhǔn)選擇原那么粗基準(zhǔn)是最初工序中，所選擇的未加工的毛坯面作為定位的基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)應(yīng)遵循以下原那么：1〕如果必須首先保證工件上加工外表與不加工外表之間的位置要求，那么應(yīng)以不加工外表作為粗基準(zhǔn)。如果工件上有很多不加工外表，那么應(yīng)以其中與加工外表位置精度要求較高的外表作為粗基準(zhǔn)。確定粗基準(zhǔn)加工機(jī)床導(dǎo)軌2〕如果工件必須首先保證某重要外表的加工余量均勻，那么應(yīng)選擇該外表作為粗基準(zhǔn)。如圖7-10機(jī)床導(dǎo)軌面的加工。3〕零件上有較多加工面時(shí)，為使各加工外表都得到足夠的加工余量，應(yīng)選擇毛坯上加工余量最小的外表作為粗基準(zhǔn)。4〕選作粗基準(zhǔn)的外表，應(yīng)盡可能平整、光潔，不能有飛邊、澆口、冒口及其他缺陷，以便定位準(zhǔn)確、可靠。5〕粗基準(zhǔn)應(yīng)防止重復(fù)使用，在同一尺寸方向通常只允許使用一次，否那么會(huì)造成較大的定位誤差。三、精基準(zhǔn)選擇原那么〔1〕基準(zhǔn)重合原那么應(yīng)盡量選用被加工外表的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，這樣可以避免由于基準(zhǔn)不重合而引起的定位誤差?！?〕基準(zhǔn)統(tǒng)一原那么應(yīng)盡可能選擇同一組精基準(zhǔn)加工工件上盡可能多的加工表面，以保證各加工外表之間的相對(duì)位置關(guān)系。箱體零件采用一面兩孔的基準(zhǔn)?！?〕互為基準(zhǔn)原那么當(dāng)工件上兩個(gè)加工外表之間的位置精度要求比較高時(shí)，可以采用兩個(gè)加工外表反復(fù)加工的方法。〔4〕自為基準(zhǔn)原那么一些外表的精加工工序，要求加工余量小而均勻，常以加工外表自身作為精基準(zhǔn)。浮動(dòng)鉸刀鉸孔、圓拉刀拉孔、珩磨頭珩孔、無心磨床磨外圓等都是以加工外表作為精基準(zhǔn)的例子例1、連桿小頭孔鏜削加工精基準(zhǔn)例2、在導(dǎo)軌磨床上磨床身導(dǎo)軌面〔5〕便于裝夾原那么所選擇的精基準(zhǔn)，應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、可靠，夾緊機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。用作定位的外表除應(yīng)具有較高的精度和較小的外表粗糙度值外，還應(yīng)具有較大的面積并盡量靠近加工外表。四、定位基準(zhǔn)選擇舉例粗基準(zhǔn)的選擇側(cè)重于獲得工件外表之間的正確幾何關(guān)系，保證各加工面具有足夠的余量，夾緊可靠，在加工初始階段采用；精基準(zhǔn)的選擇主要考慮保證加工面的精度，較小定位夾緊誤差，并盡可能時(shí)裝夾方便。1.傳動(dòng)軸基準(zhǔn)選擇圖7-17所示為減速箱輸出傳動(dòng)軸。毛坯為45鋼Φ90x400棒料調(diào)質(zhì)處理，要求保存中心孔。2.圓柱齒輪基準(zhǔn)選擇圖7-18所示為一圓柱齒輪，材料HT200，精度等級(jí)8-7-7GK，硬度190~217HBW，零件的毛坯為鑄件。第五節(jié)

工序內(nèi)容確定工序內(nèi)容包括選擇機(jī)床和工藝裝備，確定加工余量、工序尺寸和公差，確定切削用量、工時(shí)定額及工人技術(shù)等級(jí)等。一、機(jī)床與工藝裝備選擇1.機(jī)床的選擇1〕機(jī)床的加工范圍應(yīng)與零件的外廓尺寸相適應(yīng)。2〕機(jī)床的精度應(yīng)與工序加工要求的精度相適應(yīng)。3〕機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)。2.工藝裝備的選擇工藝裝備包括夾具、刀具和量具。〔1〕夾具選擇小批量生產(chǎn)的選擇：大批量生產(chǎn)的選擇：〔2〕刀具的選擇依據(jù)加工方法、加工外表的尺寸、工件材料、加工精度和表面粗糙度、生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性選擇?！?〕量具的選擇小批量生產(chǎn)的選擇：大批量生產(chǎn)的選擇：二、加工余量確定1.加工余量概念加工余量指在加工過程中，從被加工外表上切除的金屬層厚度。相鄰兩工序的工序尺寸之差稱為工序余量。毛坯尺寸與零件圖的設(shè)計(jì)尺寸之差稱為加工總余量。Z∑——加工總余量；Zi——第i道工序余量；n——該外表總的加工工序數(shù)。加工余量分單邊余量和雙邊余量。加工平面等非對(duì)稱外表時(shí)，加工余量為單邊余量，即實(shí)際切除的金屬層厚度。用Zb表示加工軸、孔等對(duì)稱外表時(shí)，加工余量為雙邊余量，實(shí)際切除的金屬層厚度為工序余量的一半。用2Zb表示單邊余量雙邊余量外外表內(nèi)外表外外表〔軸〕Zb=la－

lbZb=lb－la2Zb=da－db2Zb=da－db雙邊余量

內(nèi)外表〔孔

〕a、b分別為上工序和本工序由于毛坯和各工序尺寸不可防止地存在誤差，各工序余量存在一定的變動(dòng)范圍。所以加工余量又可分為公稱余量〔Zb〕、最大余量〔Zmax〕和最小余量〔Zmin〕，工序尺寸按“入體原那么〞標(biāo)注〔即外外表工序尺寸取上偏差為零，內(nèi)外表工序尺寸下偏差取零〕，按極值法計(jì)算，根本加工余量為上工序根本尺寸與本工序根本尺寸之差。多工序加工時(shí)，各工序加工余量與工序尺寸關(guān)系：2.影響加工余量的因素加工余量過大，不僅浪費(fèi)材料，而且增加切削工時(shí)，增加人力，機(jī)床，刀具及電力消耗，導(dǎo)致加工本錢增加；加工余量過小，不能保證切除和修正前道工序的各種誤差及外表缺

陷，以致產(chǎn)生廢品。〔1〕加工外表上的外表粗糙度H1a和外表缺陷層的深度H2a外表缺陷層指鑄件的冷硬層、氣孔夾渣層、鍛件的氧化皮等〔2〕加工前或上工序的尺寸公差Ta

當(dāng)加工外表上存在著各種幾何形狀誤差，如平面度、圓度、圓柱度等，這些誤差的總和不能超過上工序的尺寸公差Ta。為了糾正這些誤差，應(yīng)將Ta計(jì)入本工序的加工余量之中。〔3〕加工前或上工序各外表間相互位置的空間偏差ea有軸的軸心線彎曲、偏移，階梯軸軸頸中心線的同軸度，平面的平行度、垂直度誤差等。需要單獨(dú)考慮它們對(duì)加工余量的影響。〔4〕本工序加工時(shí)的裝夾誤差

b確定工序余量時(shí)，應(yīng)將

b計(jì)入在內(nèi)，如下圖，當(dāng)存在偏心e，在考慮磨削余量時(shí)，應(yīng)加大2e。3.加工余量確實(shí)定方法〔1〕經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法是根據(jù)積累的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來確定加工余量的方法。估計(jì)的加工余量一般偏大，常用于單件、小批量的生產(chǎn)?！?〕查表修正法查表法是以生產(chǎn)實(shí)踐和試驗(yàn)研究積累的有關(guān)加工余量的資料數(shù)據(jù)為根底，并按具體生產(chǎn)條件加以修正來確定加工余量的方法。相關(guān)數(shù)據(jù)可在金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)等資料找到?！?〕進(jìn)給量f的選擇粗加工時(shí)，對(duì)工件外表質(zhì)量沒有太高要求，進(jìn)給量可選擇工藝系統(tǒng)所能承受的最大進(jìn)給量。按表7-11選擇半精加工和精加工時(shí)，最大進(jìn)給量受加工精度和外表粗糙度的限制。當(dāng)外表粗糙度要求一定時(shí)，增大刀尖圓弧半徑、提高切削速度，可以選擇較大的進(jìn)給量。按表7-12選擇〔3〕切削速度vc確實(shí)定根據(jù)選定的背吃刀量

p、進(jìn)給量

f

及刀具壽命

T，按表7-13中公式及表7-14中系數(shù)進(jìn)行計(jì)算?；蛑苯影幢?-15選擇切削速vc確定后，機(jī)床轉(zhuǎn)速n〔r/mm〕為所選定轉(zhuǎn)速n應(yīng)按機(jī)床說明書最后確定。切削用量選擇舉例〔以車削為例〕工件材料45鋼〔熱軋〕，

σb=637MPa，毛坯尺寸dw×lw

=

50mm×350mm，裝夾如圖7-27所示。要求車外圓至

44mm，外表粗糙度Ra3.2mm，加工長(zhǎng)度lw=300mm。試確定外圓車削時(shí)，擬采用的機(jī)床、刀具以及切削用量。四、時(shí)間定額確實(shí)定在一定生產(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(shí)間稱為時(shí)間定額。時(shí)間定額的組成：1〕根本時(shí)間直接改變生產(chǎn)對(duì)象的尺寸、形狀、相對(duì)位置，外表狀態(tài)或材料性質(zhì)等工藝過程所消耗的時(shí)間。包括刀具切入、切削加工和切出時(shí)間。2〕輔助時(shí)間為實(shí)現(xiàn)工藝過程所必須進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間。如裝卸工件、啟動(dòng)和停開車床、改變切削用量、測(cè)量工件、引進(jìn)及退出刀具等所消耗的時(shí)間。3〕布置工地時(shí)間如更換刀具、潤(rùn)滑機(jī)床、清理切屑、收拾工具等所消耗的時(shí)間。該時(shí)間很難精確估計(jì)，按作業(yè)時(shí)間的α%〔2%~7%〕計(jì)

算。4〕休息和生理需要時(shí)間指工人在工作時(shí)間內(nèi)為恢復(fù)體力和滿足生理需要所消耗的時(shí)間。按操作時(shí)間的β%〔約2%〕計(jì)算。上述時(shí)間1〕+2〕+3〕+4〕的總和稱為單件時(shí)間

。5〕準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間工人為了生產(chǎn)一批產(chǎn)品或零、部件，進(jìn)行準(zhǔn)備和結(jié)束工作所消耗的時(shí)間。如熟悉工藝文件、領(lǐng)取毛坯、安裝刀具和夾具等。第六節(jié)工序尺寸計(jì)算對(duì)應(yīng)機(jī)械加工過程的零件圖，一些工序尺寸在零件圖上往往不標(biāo)出或不存在，為了計(jì)算出各工序的工序尺寸，這就需要用工藝尺寸鏈去計(jì)算。即定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)的工序尺寸計(jì)算，測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)的工序尺寸計(jì)算。如：一、工藝尺寸鏈根本概念1.工藝尺寸鏈的定義尺寸鏈?zhǔn)腔ハ嗦?lián)系且按一定順序構(gòu)成的封閉尺寸組。尺寸鏈中的每一個(gè)尺寸稱為環(huán)。2、工藝尺寸鏈的組成尺寸鏈中環(huán)又分為封閉環(huán)〔或稱終結(jié)環(huán)〕和組成環(huán)，而組成環(huán)又有增環(huán)和減環(huán)之分。封閉環(huán)——指在零件加工過程中最終形成或間接得到的環(huán)。增環(huán)——假設(shè)組成環(huán)尺寸增大或減小，使得封閉環(huán)尺寸也增大或減小，那么此組成環(huán)稱為增環(huán)。減環(huán)——假設(shè)組成環(huán)尺寸增大或減小，使得封閉環(huán)尺寸減小或增大，那么此組成環(huán)稱為減環(huán)。3、工藝尺寸鏈的判別增、減環(huán)的判別，環(huán)數(shù)較少時(shí)，可以根據(jù)定義判別；環(huán)數(shù)較多時(shí)，通常先給封閉環(huán)任定一個(gè)方向畫上箭頭，然后沿此方向環(huán)繞尺寸鏈依次給每一個(gè)組成環(huán)畫出箭頭，但凡組成環(huán)箭頭方向與封閉環(huán)箭頭相同的，為減環(huán)，相反的為增環(huán)。圖7-29所示，A5、A3、A1為減環(huán)，其余為增環(huán)。4、尺寸鏈分類①直線尺寸鏈尺寸鏈中各環(huán)位于同一平面內(nèi)且彼此平行。②平面尺寸鏈尺寸鏈中各環(huán)位于同一平面或彼此平行的平面內(nèi)，各環(huán)之間可以不平行。③空間尺寸鏈尺寸鏈中各環(huán)不在同一平面或彼此平行的平面內(nèi)。④角度尺寸鏈尺寸鏈中各環(huán)均為角度量。5、直線尺寸鏈的計(jì)算方法〔1〕極值法

用極值法解工藝尺寸鏈?zhǔn)菑某叽珂湼鳝h(huán)均處于極值條件來求解封閉環(huán)尺寸與組成環(huán)尺寸之間關(guān)系的。但當(dāng)封閉環(huán)公差較小，環(huán)數(shù)較多時(shí)，那么各組成環(huán)公差就相應(yīng)地減小，造成了加工困難，本錢增加。通常優(yōu)先選用這種方法。在具體使用尺寸鏈計(jì)算中，常遇到正計(jì)算、反計(jì)算和中間計(jì)算三種類型。組成環(huán)求封閉環(huán)的計(jì)算方法稱為正計(jì)算，封閉環(huán)求組成環(huán)稱為反計(jì)算，封閉環(huán)及局部組成環(huán)，求其余的一個(gè)或幾個(gè)組成環(huán)，稱為中間計(jì)算。極值法計(jì)算公式〔7-21〕例1：定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)的工序尺寸計(jì)算A0M=

A2M+A3M-A1MA3M=A0M+

A1M-A2M=(100+280.05-79.97mm=300.08mmT0=T1+T2+T3=〔0.3-0.1-0.06〕mm

=0.14mmA3=300.08±0.07mm=

mm例2：測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)的工序尺寸計(jì)算例3：一次加工滿足多個(gè)設(shè)計(jì)尺寸時(shí)的工序尺寸計(jì)算內(nèi)孔及鍵槽的加工順序是：1〕鏜內(nèi)孔至2〕插鍵槽至尺寸A；3〕熱處理：淬火；4〕磨內(nèi)孔至度，間接保證鍵槽深。試確定工序尺寸A及其公差。4、零件進(jìn)行外表處理時(shí)的工序尺寸換算例7-6圖示圓環(huán)，外表鍍鉻，鍍層雙邊厚度為0.05~0.08mm,〔

〕，鍍前進(jìn)行磨削加工，試確定磨削時(shí)的工序尺寸

及其偏差。5、精加工余量校核例7-8

圖示小軸的加工過程為：〔1〕車端面1；〔2〕車肩面2；保證與1；的距離

；〔3〕車端面3，保證總長(zhǎng)〔4〕以端面3定位，磨肩面2，工序尺寸

。試校核端面2磨削余量?？梢钥闯?，Z最小為0，這樣勢(shì)必導(dǎo)致有些零件因磨削余量缺乏而難以到達(dá)加工要求。6、平面尺寸鏈的工序尺寸換算平面尺寸鏈：尺寸鏈中各環(huán)位于同一平面或彼此平行的平面內(nèi)，各環(huán)之間可以不平行。圖7-37為箱體零件孔系加工的工序圖。O1孔的坐標(biāo)位置為x1,y1，試確定O2孔及孔O2相對(duì)于O1孔的坐標(biāo)尺寸?！?〕概率法計(jì)算公式

機(jī)械制造中尺寸分布大多為正態(tài)分布。對(duì)于正態(tài)分布，可以采用平均尺寸標(biāo)注的方法來求解。將工藝尺寸鏈中各環(huán)的根本尺寸改用平均尺寸標(biāo)注，且公差變?yōu)閷?duì)稱分布的形式。這時(shí)組成環(huán)的平均尺寸為：封閉環(huán)的平均尺寸為：封閉環(huán)的公差為：采用概率法，各環(huán)尺寸及偏差可標(biāo)注如下形式：二、基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸的計(jì)算不必列出尺寸鏈，按以下步驟和方法進(jìn)行：1、按工藝方法查表確定加工余量，即工序加工余量。2、計(jì)算各工序根本尺寸。從設(shè)計(jì)尺寸開始，到第一道加工工序，逐漸減去上工序加工余量，可分別得到各工序根本尺寸。3、除最終加工公差、外表粗糙度取設(shè)計(jì)要求值外，其余加工工序的公差及外表粗糙度按所采用加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度選取。例7-2在某一鋼制零件上加工一內(nèi)孔。其設(shè)計(jì)尺寸為mm，外表粗糙度為Ra0.4um。毛坯為鍛件，孔預(yù)制。工藝路線定為：粗鏜—半精鏜—精鏜—粗磨—精磨。試確定各工序的工序尺寸與公差。7.工藝尺寸跟蹤圖表法確定工序尺寸對(duì)工序多、基準(zhǔn)不重合或基準(zhǔn)屢次變換的零件，需要采用整體聯(lián)系計(jì)算的方法。工藝尺寸跟蹤圖表法就是整體聯(lián)系計(jì)算的方法。它把全部工序尺寸和工序余量畫在一張圖表上，根據(jù)加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序加工精度和工序余量，建立全部工序尺寸間的聯(lián)系，并依此計(jì)算工序尺寸和工序余量的方法。例7-10套筒零件有關(guān)軸向尺寸加工工序如下：工序1：軸向以D面定位，粗車A面，然后以A面為基準(zhǔn)粗車C面，保證工序尺寸A1和A2；工序2：軸向以A面定位，粗車、精車B面，以保證工序尺寸A3；粗車D面，以保證工序A4；工序3：軸向以B面定位，精車A面，以保證工序尺寸A5；精車C面，以保證工序尺寸A6；工序4：熱處理；工序5：用靠火花磨削法磨B面，控制磨削量Z7。第九節(jié)

典型零件的加工工藝一、軸類零件的加工工藝〔一〕概述1.軸類零件及其技術(shù)要求在機(jī)器中，軸類零件主要用來支承傳動(dòng)零件、傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩。軸

類零件是回轉(zhuǎn)體零件，其長(zhǎng)度大于直徑，加工外表通常有內(nèi)外圓柱面、圓錐面以及螺紋、花鍵、鍵槽、橫向孔、溝槽等。根據(jù)其結(jié)構(gòu)形狀特

點(diǎn)，可將軸分為光滑軸、階梯軸、空心軸和異形軸。軸勁是軸類零件軸類零件技術(shù)要求〔1〕尺寸精度和幾何形狀精度的主要表面。軸頸的幾何形狀精度是指圓度、圓柱度。一般軸頸的幾何形狀精度應(yīng)限制在其直徑公差范圍內(nèi)?！?〕相互位置精度

保證配合軸頸對(duì)于支承軸頸的同軸度，是軸類零件相互位置精度的普遍要求。普通精度的軸對(duì)支承軸頸的徑向圓跳動(dòng)一般為0.01~0.03mm，高精度軸為2.軸類零件的材料、毛坯及熱處理〔1〕軸類材料一般選用45鋼，并根據(jù)不同的工作條件采用不同的熱處理工藝，以獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性；對(duì)中等精度、轉(zhuǎn)速較高的軸類零件，可選用40Cr等合金結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)和外表淬火處理后，具有較高的綜合力學(xué)性能，等等?！?〕軸類零件的毛坯 軸類零件最常用的毛坯是軋制圓棒料和鍛件。只有某些大型的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸，才采用鑄件?！?〕軸類零件的熱處理軸的鍛造毛坯在機(jī)械加工前需精細(xì)正火或退火處理，以使晶粒細(xì)化、消除鍛造內(nèi)應(yīng)力、降低硬度和改善切削加工性能。3.軸類零件的一般加工工藝路線軸類零件的加工主要是軸頸外表的加工，其常見工藝路線有：滲碳鋼軸類零件：備料—鍛造—正火—鉆中心孔—粗車—半精車、精車—滲碳〔或碳氮共滲〕—淬火、低溫回火—粗磨—次要外表加工—精磨一般精度調(diào)質(zhì)鋼軸類零件：備料—鍛造—正火〔退火〕—鉆中心孔—粗車—調(diào)質(zhì)—半精車、精車—外表淬火、回火—粗磨—次要外表加工—精磨〔二〕軸類零件加工工藝過程及分析1.主軸的技術(shù)要求在圖7-49所示的車床主軸中，支承軸頸A、B為裝配基準(zhǔn)，圓度，同軸度要求很高。主軸莫氏6號(hào)錐孔為頂尖、工具錐柄的安裝面，必須與支承軸頸的中心線嚴(yán)格同軸；主軸前端圓錐面C和端面D是安裝卡盤的外表，該圓錐外表必須與支承軸頸同軸，端面應(yīng)與支承軸頸垂直。2.主軸加工工藝過程分析〔1〕加工階段劃分

以主要外表為主線，粗、精加工分開，以調(diào)質(zhì)處理為分界點(diǎn)，次要外表加工及熱處理工序適當(dāng)穿插其中，支承軸頸和錐孔精加工最后進(jìn)行?！?〕定位基準(zhǔn)選擇與轉(zhuǎn)換

軸的加工通常按照基準(zhǔn)統(tǒng)一的原那么，以兩頂尖孔為定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工，主軸鉆通孔后，以錐堵或錐套心軸代替。內(nèi)錐面加工那么以支承軸頸為定位基準(zhǔn)?！?〕加工順序安排按照粗、精加工分開，先粗后精的原那么。在各階段先加工基準(zhǔn)，后加工其他面。淬硬外表上孔、槽加工應(yīng)在淬火之前完成；非淬硬外表上的孔、槽盡可能往后安排，一般在外圓精車〔或粗磨〕之后，精磨加工之前。二、箱體類零件的加工工藝〔一〕概述1.箱體類零件的功用及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)箱體零件是機(jī)器及其部件的根底件。通過它將機(jī)器部件中的軸、軸承、套和齒輪等零件按照一定的位置關(guān)系裝配在一起，并按規(guī)定的傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)地運(yùn)動(dòng)。它以平面和孔為主，軸承支承孔和基準(zhǔn)面精度要求高，其他支承面及緊固用孔等要求較低。2.箱體類零件的技術(shù)要求〔1〕支承孔的尺寸精度〔2〕支承孔的相互位置精度〔3〕主要平面的形狀精度、相互位置精度和外表粗糙度〔4〕孔與平面間的相互位置精度3.箱體類零件的材料、毛坯及熱處理鑄鐵的鑄造工藝性好，易切削，價(jià)格低，且抗振性和耐磨性好，多數(shù)箱體采用鑄鐵制造。一般用HT200或HT250灰鑄鐵