第五章機械加工工藝規(guī)程的制定第一節(jié)根本概念第二節(jié)定位基準的選擇第三節(jié)工藝道路的擬定第四節(jié)加工余量及工序間尺寸確實定第五節(jié)工藝尺寸鏈的計算第六節(jié)時間定額及勞動消費率第七節(jié)典型零件工藝第一節(jié)根本概念消費過程：將原資料轉變成機械產品的全部勞動過程直接消費過程：被加工對象的尺寸、外形或性能產生一定的變化。如：零件的機械加工、熱處置、裝配等。間接消費過程：不使加工對象產生直接變化。如：工裝夾具的制造、工件的運輸、設備的維護等。二、工藝過程：改動消費對象的外形、尺寸、相互位置和性質，使其成為廢品或半廢品的過程。毛坯制造工藝過程用機械加工的方法，改動毛坯的外形、尺寸、外表質量，使其成為合格品的過程。機械加工工藝過程機器裝配工藝過程將合格的機器零件和外購件、規(guī)范件裝配成組件、部件和機器的過程。三、機械加工工藝過程的組成工序：一個或一組工人，在一臺機床或一個任務地點對一個或同時對幾個工件所延續(xù)完成的那一部分工藝過程。劃分工序的要點是工人、任務地點及工件三不變并加上延續(xù)作業(yè)。只需工人、任務地點及工件這三者中改動了一個或不是延續(xù)完成的，那么構成下一個工序。三、機械加工工藝過程的組成工步：以同樣的工具，同樣的切削用量加工同一個或同一組外表的那部分任務稱一個工步。構成工步的要素：加工面、刀具、切削用量〔不包括切深ap〕均不變。三、機械加工工藝過程的組成安裝：工件經一次裝夾后所完成的那一部分工序，稱一次安裝。三、機械加工工藝過程的組成工位：為了完成一定的工序部分，一次裝夾后，工件與夾具或設備的可動部分一同相對刀具或設備的固定部分所占據的每一個位置。工件的裝夾：直接找正裝夾劃線找正裝夾夾具裝夾四、獲得加工尺寸的方法：單件、小批量獲得加工尺寸的方法：試切法：調整法：定尺寸刀具法：自動獲得法：〔自動丈量法〕靜調整法：用對刀塊、樣件來調整刀具位置，精度低。動調整法：(尺寸調整法)按試切零件進展調整，精度高。五、消費綱領與消費類型消費綱領：(N)某種零件的年產量稱為該零件的年消費綱領N=Qn(1+α+β)Q：產品的年產量〔臺/年〕n：每臺產品中該零件的數(shù)量〔件/臺〕α：備品百分率β：廢品百分率五、消費綱領與消費類型消費綱領與消費類型的關系單件、小批量消費成批消費大批大量消費設備要求低高工人技術程度高低低高生產率生產成本高低消費類型的工藝特征工藝特征單件小批量成批生產大批大量毛坯自由鍛、木模手工造型；精度低、余量大模鍛、金屬模精度和余量中等模鍛、機器造型精度高，余量小機床通用機床機群式布置通用機床、部分專機按零件類別分工段排列自動機床，專用機床生產流水線排列工裝通用工裝專用工裝高效專用工裝工藝文件簡單工藝過程卡詳細工藝過程卡詳細工藝過程卡工序卡、調整卡發(fā)展趨勢成組技術、數(shù)控技術加工中心柔性制造系統(tǒng)（FMS）計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）六、機械加工工藝規(guī)程“規(guī)定產品或零件制造工藝過程和操作方法的工藝文件〞制定工藝規(guī)程的意義與作用工藝規(guī)程的作用：指點、組織消費；消費預備、方案調度的主要根據；車間設計、布置的根據。工藝規(guī)程的主要內容：毛坯的選擇；擬訂工藝道路；計算切削用量、加工余量及工時定額。制定工藝規(guī)程的步驟：分析研討零件圖紙；選擇毛坯；選擇定位基準；擬訂工藝流程；工序設計；〔選擇機床，工藝配備，工序余量，工序尺寸，切削用量，工時定額等〕填寫工藝文件。第二節(jié)定位基準的選擇基準:用來確定消費對象上幾何要素間的幾何關系所根據的點、線、面基準設計基準：工藝基準在工序圖上用以指定加工外表位置的基準在加工中用做定位的基準在工件上用以丈量已加工外表位置的基準裝配時用以確定零件在產品中位置的基準設計圖樣上所采用的基準工序基準：定位基準：丈量基準：裝配基準：二、定位基準的選擇：普通性原那么：選擇最大尺寸的外表為安裝面，選擇最長間隔的外表為導向面，選擇最小尺寸的外表為支承面；首先思索保證位置精度，再思索保證尺寸精度；應盡量選擇零件的主要外表為定位基準；定位基準應便于夾緊，在加工中穩(wěn)定可靠。二、定位基準的選擇：粗基準的選擇：以不加工外表為粗基準當零件存在多個不加工外表時，應選擇與加工外表相互位置要求高的不加工外表為粗基準選擇毛坯上余量最小外表為粗基準選擇零件上重要外表為粗基準粗基準應平整，無澆冒口、飛邊等，以使定位可靠粗基準只能運用一次二、定位基準的選擇：精基準的選擇：基準重合的原那么：即設計基準與定位基準重合?；鶞室恢碌脑敲矗簯x擇盡能夠多的外表加工時都能運用的定位基準作為精基準。互為基準的原那么：自為基準的原那么：精基準的選擇應使定位準確，夾緊可靠。第三節(jié)工藝道路的擬定加工方法的選擇：應思索的主要問題：要求到達的精度、外表粗糙度；工件所用資料的性質和毛坯的質量及硬度；零件的構造外形和加工外表的尺寸；熱處置情況；消費類型；現(xiàn)有設備的情況；加工方法的選擇：經濟精度：指在正常的加工條件下，以最有利的時間、耗費所能到達的加工精度同一種加工方法，精度越高，加工本錢越大精度有一定極限，過A點后，即使再添加本錢，精度提高也很少。本錢也有一定極限，過B點后，本錢根本不變。經濟精度典型外表加工方法的選擇：外圓外表的加工方法：粗車IT13~11Ra25~12.5半精車IT10~9Ra6.3~3.2精車IT8~7Ra1.6~0.8粗磨IT8~7Ra0.8~0.4精磨IT6~5Ra0.4~0.2金剛石車IT6~5Ra0.8~0.02滾壓IT7~6Ra0.2~0.1研磨IT5~4Ra0.1~0.01精細磨削IT5Ra0.1~0.012超精加工IT5Ra0.1~0.01沙帶磨削IT6~5Ra0.2~0.012拋光Ra0.2~0.025典型外表加工方法的選擇：內圓外表的加工方法鉆孔IT13~11Ra25~12.5粗鏜IT13~11Ra25~12.5擴孔IT10~9Ra6.3~3.2半精鏜IT10~9Ra6.3~3.2粗拉IT8~7Ra1.6~0.8精拉IT7~6Ra0.8~0.4粗鉸IT8~7Ra3.2~1.6精鉸IT7~6Ra0.8~0.4手鉸IT7~6Ra0.4~0.2精鏜IT8~7Ra1.6~0.8粗磨IT8~7Ra1.6~0.8精磨IT7~6Ra0.4~0.2金剛鏜IT7~6Ra0.8~0.2珩磨IT6~4Ra0.4~0.05精細磨削IT5Ra0.2~0.025研磨IT6~5Ra0.1~0.01滾壓IT7~6Ra0.2~0.1典型外表加工方法的選擇：平面加工方法:粗銑IT13~11Ra25~12.5半精銑IT10~9Ra6.3~3.2粗刨IT13~11Ra25~12.5粗車IT13~11Ra25~12.5粗拉IT11~10Ra6.3~3.2精銑IT8~7Ra3.2~1.6半精刨IT10~9Ra6.3~3.2精刨IT8~7Ra3.2~1.6半精車IT10~9Ra6.3~3.2精車IT8~7Ra3.2~1.6精拉IT9~6Ra1.6~0.4粗磨IT8~7Ra1.6~0.4精磨IT7~6Ra0.4~0.2拋光Ra0.2~0.1研磨IT6~5Ra0.1~0.01導軌磨IT6Ra0.8~0.2沙帶磨IT6~5Ra0.4~0.01金剛石車IT6Ra0.8~0.02精細磨IT6~5Ra0.2~0.01寬刀精刨IT6Ra0.8~0.4刮研Ra0.8~0.4高速精銑IT7~6Ra0.8~0.2二、加工階段的劃分：粗加工階段半精加工階段精加工階段光整加工階段目的：及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷便于保證加工質量合理運用設備便于安排熱處置工序三、工序的集中與分散：工序集中程度：指在一個工序中所完成的任務內容的多少。在每道工序中所安排的加工內容多，一個零件的加工只集中在少數(shù)幾道工序中完成，那么稱工序集中。反之，稱工序分散。工序集中的特點：有利于保證加工外表間相互位置精度；有利于采用高消費率的機床；工序數(shù)目少，設備數(shù)量少；公用設備多，調整維修困難；工序分散的特點：機床和工裝簡單，易調整；有利于采用合理的切削用量;工序數(shù)目多，設備數(shù)量大，消費組織任務較復雜；消費順應性好，轉產容易；工藝上可行；消費節(jié)拍允許；調整可以實現(xiàn)；采用工序集中應留意的問題四、工序的安排：加工順序的安排：先加工基準面，后加工功能外表；先加工平面，后加工內孔；先加工主要外表，后加工次要外表；先粗加工，后精加工。熱處置工序的安排：預備熱處置：退火、正火、時效、調質最終熱處置：淬火、回火、滲碳、滲氮、外表處置第四節(jié)加工余量及工序間尺寸確實定加工余量的概念：使加工外表到達所需的精度和外表質量而應切除的金屬層總余量和工序余量：零件上外表的毛坯尺寸與零件圖的設計尺寸之差稱為加工總余量相鄰兩工序的工序尺寸之差稱為工序余量加工余量的概念：單邊余量與雙邊余量加工余量和工序尺寸的關系：對于被包容面：Z=上工序根本尺寸-本工序根本尺寸對于包容面：Z=本工序根本尺寸-上工序根本尺寸加工余量和工序尺寸的關系：影響加工余量的要素：上道工序加工外表的外表質量上道工序的尺寸公差Ta上道工序的位置誤差ρa本道工序的安裝誤差εb加工余量確實定：分析計算法：對雙邊余量：對單邊余量：查表法：閱歷法：工序間尺寸公差確實定擬定加工道路：粗車半精車淬火粗磨精磨研磨確定各工序的加工余量：查表法：研磨：0.01mm，粗磨：0.3mm，精磨：0.1mm半精車：1.1mm，粗車：4.5mm可得：Z總=6.01mm圓整取：Z總=6mm那么取粗車余量：4.49mm工序間尺寸公差確實定確定各工序的經濟精度及外表粗糙度:按“入體原那么〞分配偏向查表:研磨：精磨：粗磨：半精車：粗車：毛坯：±2mm工序間尺寸公差確實定計算工序間尺寸、公差研磨：50精磨：50+0.01=50.01粗磨：50.01+0.1=50.11半精車：50.11+0.3=50.41粗車：50.41+1.1=51.51鍛造毛坯：51.51+4.49=56第五節(jié)工藝尺寸鏈計算尺寸鏈的概念：在零件的加工過程中和機械裝配過程中，經常遇到彼此相互銜接并構成封鎖圖形的一組尺寸，其中有一個尺寸的精度決議于其他一切尺寸的精度。這樣的一組尺寸構成所謂的尺寸鏈。工藝尺寸鏈：裝配尺寸鏈：二、工藝尺寸鏈的組成：工藝尺寸鏈由一個封鎖環(huán)和假設干個組成環(huán)構成封鎖環(huán)：在加工過程中最后構成〔間接獲得〕的尺寸。記為：A0留意：一個尺寸鏈中只能有一個封鎖環(huán)；封鎖環(huán)的精度決議于其他環(huán)的精度；要求保證的尺寸(設計尺寸)為封鎖環(huán)或不要求保證的尺寸(非設計尺寸)為封鎖環(huán)的說法都是錯誤的；設計尺寸封鎖環(huán)設計尺寸封鎖環(huán)二、工藝尺寸鏈的組成：組成環(huán)：在加工過程中直接獲得的尺寸。記為：Ai增環(huán)：在組成環(huán)中，當某組成環(huán)的尺寸添加，使得封鎖環(huán)的尺寸添加，那么該環(huán)為增環(huán)。記為：減環(huán)：在組成環(huán)中，當某組成環(huán)的尺寸添加，使得封鎖環(huán)的尺寸減少，那么該環(huán)為減環(huán)。記為：判別方法：在尺寸鏈圖上，按延續(xù)的單箭頭來表示，箭頭方向與封鎖環(huán)一樣那么為減環(huán)，相反那么為增環(huán)。A0A2A1舉例:L2’L2ZbZbL1L1’封鎖環(huán)封鎖環(huán)三、尺寸鏈的計算方法：極值法：m：增環(huán)數(shù)，n：尺寸鏈總環(huán)數(shù)三、尺寸鏈的計算方法：如用平均尺寸標注：組成環(huán)的平均尺寸：封鎖環(huán)的平均尺寸：三、尺寸鏈的計算方法：概率法：正態(tài)分布：非正態(tài)分布：ki=1.2~1.7AmaxAmin6σ四、計算舉例：正計算：知各組成環(huán)的尺寸Ai，求A0反計算：知A0，求各組成環(huán)尺寸Ai中間計算：知A0及部分Ai，求其他的組成環(huán)四、計算舉例：例1設計尺寸如下圖，加工過程如下：以A為基準銑B面，到達工序尺寸：以A為基準銑C面，到達工序尺寸：驗證：能否滿足設計尺寸的要求。正計算：四、計算舉例：反計算：知：求：A1、A2的尺寸求各組成環(huán)的平均公差：根據平均公差和制造工藝的復雜程度確定各組成環(huán)的公差：?。篢A1=0.2，TA2=0.15按入體原那么分配各組成環(huán)的偏向：驗算：ESA0=0.2-(-0.15)=0.35，EIA0=0-0=0取其中一個組成環(huán)為協(xié)調環(huán)，按尺寸鏈的關系式計算：驗算：基準不重合時的工序尺寸計算：設計基準與定位基準不重合的工序尺寸計算：增環(huán)封鎖環(huán)減環(huán)根據極值解法公式：L0=L1+L2-L310=L1+30-60L1=40ESL0=ESL1+ESL2-EIL30.18=ESL1+0.04-(-0.05)ESL1=+0.09EIL0=EIL1+EIL2-ESL30=EIL1+0-0.05EIL1=+0.05基準不重合時的工序尺寸計算：丈量基準與設計基準不重合的工序尺寸計算：如下圖設計尺寸：加工時經過丈量L1尺寸控制臺肩位置。求：L1=？封鎖環(huán)減環(huán)增環(huán)根據極值解法公式：L1=40-10=30mmESL1=EIL2-EIL0=-0.16-(-0.3)=0.14mmEIL1=ESL2-ESL0=0-0=0mm留意假廢品問題：L1MAX=30.14mm，L1MIN=30mm當測得：L1=30.3mm時,假設:L2=40mm,那么:L0=9.7mm依然是合格品。工序間尺寸和公差的計算：工序基準是尚待繼續(xù)加工的設計基準時的中間工序尺寸計算：如下圖加工過程如下：鏜孔至插鍵槽，工序尺寸A1熱處置磨內孔至，同時保證設計尺寸。封鎖環(huán)增環(huán)減環(huán)A0=A1+A3-A2A1=A0+A2-A3=43.6+19.8-20=43.4ESA0=ESA1+ESA3-EIA2ESA1=0.315EIA0=EIA1+EIA3-ESA2EIA1=0.05解法2：在尺寸鏈〔1〕中：Z為封鎖環(huán)。Z=20-19.8=0.2ESZ=0.025-0=0.025EIZ=0-0.05=-0.05在尺寸鏈〔2〕中：43.6尺寸為封鎖環(huán),A1、Z為增環(huán)根據尺寸鏈計算式可求出：封鎖環(huán)封鎖環(huán)工序間尺寸和公差的計算：為了保證應有的滲碳或滲氮層深度的工序尺寸計算：圖示零件：內孔外表F要求滲碳，滲碳層厚度為0.3～0.5mm。加工過程如下：磨內孔至滲碳，厚度為δ。磨內孔至尺寸并保證滲碳層厚度0.3～0.5mm。求：δ=？72.39±0.0172.51±0.01δ0.4±0.1δ=0.52±0.08=0.60.44工序間尺寸和公差的計算：電鍍零件的工序尺寸計算：圖示零件F外表要求鍍銀，鍍層厚度為0.2～0.3mm,F表面的最終尺寸為,求鍍前工序尺寸。ACBD綜合舉例:圖示零件，軸向設計尺寸分別為A1=50、A2=20、A3=10，加工過程如下：以C面為基準車A面、D面，余量分別為Z1=3mm、Z2=5mm。以A為基準車C、B面，余量為Z3=Z4=3mm。以B為基準磨A面，余量為Z5=0.2mm，保證A1、A2、A3三個尺寸。求解各工序尺寸。A12A13A31A30A21A12A13A20A22綜合舉例:A12A13A31A30A21知：A20=A2=，A30=A3=求各組成環(huán)尺寸。屬反計算問題。封鎖環(huán)增環(huán)減環(huán)∵TA13=0.25>TA30=0.15∴需修正組成環(huán)尺寸。求根本尺寸:A12=A13+Z5=50+0.2=50.2mmA30=A3=10mm，A21=A22+Z3=A20+Z5+Z3=23.2mm∵A30=A13+A21-A12-A31，求出：A31=13mm求平均公差：?。篢A13=TA12=TA31=0.04,TA21=0.03按入體原那么分配偏向：?。篈12為協(xié)調環(huán)。綜合舉例:A12A13A31A30A21由式：ESA30=ESA13+ESA21-EIA12-EIA31求出：EIA12=0由式：EIA30=EIA13+EIA21-ESA12-ESA31求出：ESA12=+0.04A12A13A20A22封鎖環(huán)增