1、項目2 機械加工工藝規(guī)程設計與制定,知識點： 了解工藝規(guī)程制定的原則與步驟 了解并掌握工件定位基準的選擇及其定位 熟悉并掌握工序加工余量和工序尺寸的確定方法 掌握典型工藝尺寸鏈的解算方法 技能點： 能夠進行工件定位基準的選擇及其定位 能夠進行工序余量與工序尺寸的確定 能夠進行 典型工藝尺寸鏈的解算,任務1 工藝規(guī)程制定的基本原則和步驟,1制定工藝規(guī)程的原則 總體原則是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗。 2制定工藝規(guī)程的原始資料 產(chǎn)品裝配圖和零件圖以及產(chǎn)品驗收的質(zhì)量標準。 零件的生產(chǎn)綱領及投產(chǎn)批量、生產(chǎn)類型。 毛坯和半成品的資料、毛坯制造方法、生產(chǎn)能力及供貨狀態(tài)等。 現(xiàn)場的生產(chǎn)條件，包括工藝裝備及專用設備的制

2、造能力、規(guī)格性能、工人技術水平及各種工藝資料和相應標準等。 國內(nèi)外同類產(chǎn)品的有關工藝資料等。,3制定工藝規(guī)程的步驟 制定工藝規(guī)程的主要步驟如下。 計算零件生產(chǎn)綱領，確定生產(chǎn)類型。 圖樣分析，主要進行零件技術要求分析和結構工藝性分析。 選擇毛坯，確定毛坯制造方法。 擬定工藝路線，選擇表面加工方法，劃分加工階段，安排加工順序等。 確定各工序所用機床及工藝裝備。 確定各工序的加工余量及工序尺寸。 確定各工序的切削用量和工時定額。 填寫工藝文件，即填寫工藝過程卡、工藝卡、工序卡等。,任務2 機械零件的結構工藝性分析評價,2.1 概念 1零件表面組成：基本表面和特形表面。 2零件表面組合情況分析 零件大

3、體上分為軸類、箱體類、盤體類等。 3零件的結構工藝性分析 零件結構工藝性是指零件的結構在保證使用要求的前提下，是否能以較高的生產(chǎn)率和最低的成本而方便地制造出來的特性。,典型實例,1從零件方便裝夾方面進行分析 零件的結構設計要考慮加工時的裝夾，裝夾次數(shù)盡量少而且方便。A中零件只能用雙頂尖加撥盤裝夾，撥盤夾緊不方便，b可以方便地選擇夾盤和頂尖。,2從零件加工方面進行分析 設計時采用標準化數(shù)值，方便選擇刀、量具?？紤]進退刀、加工難易度等，考慮一次裝夾就能加工大部分工作表面。分析加工時間和效率，減少不必要的加工。,減少加工面積,3要考慮生產(chǎn)類型與加工方法 車床進給箱，在單件小批生產(chǎn)時，其同軸孔的直徑應

4、設計成單向遞減的，a在鏜床上一次安裝加工出所有孔。大批生產(chǎn)用雙面聯(lián)動組合機床加工，采用雙向遞減的孔徑設計，用左、右兩鏜桿各鏜兩端孔，如b所示。,圖 生產(chǎn)類型對零件結構工藝性的影響,4盡量統(tǒng)一零件輪廓內(nèi)圓弧的有關尺寸，使數(shù)控編程更方便 零件的內(nèi)腔和外形最好采用統(tǒng)一的幾何類型和尺寸，可減少刀具規(guī)格和換刀次數(shù)。 輪廓內(nèi)圓弧半徑R決定刀具直徑大小，內(nèi)圓弧半徑不應過小。如圖，零件工藝性好壞與被加工輪廓的高低、轉接圓弧半徑的大小等有關。圖b與圖a相比，轉接圓弧半徑大，可采用較大直徑銑刀來加工。通常R0.2H時，可判定零件該部位工藝性差。,5裝配和維修對零件結構工藝性的要求 便于裝配和維修時的拆裝。 圖a左

5、圖無透氣口，空氣難于排出，故銷釘不易裝入。 圖b中為保證軸肩與支承面緊貼，軸肩處切槽或孔口處倒角。 圖c為兩個零件配合，同一方向只能有一個定位基面。 圖d，左圖所示螺釘裝配空間太小，螺釘裝不進。,減少機床調(diào)整次數(shù),提高工件加工時的剛度,任務3 零件毛坯的選擇與確定 毛坯類型,毛坯的選擇主要是確定毛坯的種類、制造方法和制造精度等級。毛坯是根據(jù)零件所要求的形狀、工藝尺寸等而制成的供進一步加工用的生產(chǎn)對象。 1鑄件2鍛件3型材4焊接件5沖壓件6粉末冶金件,木模砂型手工造型,金屬模砂型機器造型,金屬型澆鑄法,離心澆鑄法 熔模鑄造,壓力鑄造,鍛件,模鍛,型材,組合毛坯,沖壓擠壓件,各類毛坯的特點及適用范

6、圍,3.2 毛坯選擇的方法,1零件材料的工藝性。 2零件的結構與外形尺寸。 3生產(chǎn)類型。 4生產(chǎn)條件。 5充分考慮利用新技術、新工藝和新材料。,3.3 毛坯選擇實例, 為使工件安裝穩(wěn)定，有些鑄件毛坯需要鑄出工藝搭子。 為提高機械加工生產(chǎn)率，對于一些須經(jīng)鍛造的小零件，常將若干零件先鍛造成一件毛坯，經(jīng)加工之后再切割分離成單個零件。,圖2-1 滑鍵的零件圖及毛坯圖, 對于一些墊圈類較小零件，應將多件合成一個毛坯，先加工外圓和切槽，然后再鉆孔切割成若干個零件，如圖2-2所示。,圖2-2 墊圈的整體毛坯及加工,例 鑄件毛坯的選擇方法。圖4-10所示的支座，材料為HT200，年產(chǎn)量3000件。,毛坯的選擇

7、實例,2.4 工件的定位基準與定位,2.4.1 定位基準的選擇 工件在裝夾時必須依據(jù)基準。 1基準的概念:在零件的設計與制造過程中，確定生產(chǎn)對象上的某些點、線、面的位置時所依據(jù)的那些點、線、面就是基準。 基準可分為設計基準和工藝基準2大類。 （1）設計基準:設計工作圖上所采用的基準。如齒輪的內(nèi)孔、外圓與分度圓的設計基準是齒輪的軸線，兩端面可以互為基準。 （2）工藝基準。就是加工或裝配過程中所采用的基準。它又分為工序基準、定位基準、測量基準和裝配基準。 工序基準：工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀和位置的基準。 定位基準：就是在加工中用作定位的基準。 測量基準：就是測量時所采用的

8、基準。 裝配基準：裝配時確定零件或部件間相互位置所選用的基準。 本節(jié)僅重點介紹定位基準。,選擇定位基準,2定位基準的選擇 定位基準分為精基準和粗基準。 （1）粗基準選擇。在起始工序中，只能選用未加工過的毛坯表面為定位基準，稱為粗基準。在同一方向只允許使用一次。 粗基準選擇，保證加工面與不加工面間位置和尺寸要求，加工表面加工余量是否均勻和足夠，以及減少裝夾次數(shù)等。 選擇粗基準時應堅持如下原則。 零件上有一個不需要加工的表面，在該表面能夠被利用的情況下，應盡量選擇該表面作為粗基準。 零件上有幾個不需要加工的表面，選擇其中與加工表面有較高位置精度要求的不加工表面作為第1次裝夾的粗基準。 零件上所有表

9、面都需要機械加工，選擇加工余量最小的毛坯表面作為粗基準。 同一尺寸方向上，粗基準只能使用一次。 粗基準要選擇平整、面積大的表面。,如圖2-3所示，內(nèi)孔和端面需要加工，外圓表面不需要加工。鑄造時內(nèi)孔B與外圓A之間有偏心。為保證加工后零件的壁厚均勻，即內(nèi)、外圓同心度好，應以不加工表面A作為粗基準來加工內(nèi)孔B（采用三爪卡盤夾持外圓）。,圖2-3 粗基準選擇示例,如圖2-4所示的機床床身，要求導軌面應有較好的耐磨性，以保持其導向精度。應選擇導軌面作為粗基準。,圖2-4 機床床身加工的粗基準選擇,如圖2-5所示，以表面B為粗基準加工表面A之后，若仍以表面B為粗基準來加工表面C，兩次裝夾會出現(xiàn)較大誤差。,

10、圖2-5 粗基準重復使用示例,（2）精基準的選擇。 用加工過的表面作為定位基準，便稱為精基準。選擇精基準時應堅持以下5個原則。 基準重合原則。 基準統(tǒng)一原則。 自為基準原則。 互為基準原則。 保證工件定位準確，夾緊安全可靠，操作方便、省力的原則。,選擇精基準從保證工件位置精度和裝夾方便兩方面考慮。精基準的選擇原則如下。 1基準重合原則 應盡量選擇加工表面的設計基準作為定位基準。 可避免基準不重合產(chǎn)生的定位誤差。 如圖a、b、c，用調(diào)整法銑C面，則工序尺寸c的加工誤差TC包含本工序的加工誤差j，還包含基準不重合帶來的誤差Ta。若采用d方式安裝，可消除基準不重合誤差。,2基準統(tǒng)一原則 采用同一定位

11、基準加工工件各表面。保證位置精度，避免或減少因基準轉換而帶來的加工誤差。簡化夾具設計和制造。 例如：活塞以止口和端面定位；軸類加工工序以中心孔定位；箱體一面兩孔定位；齒輪內(nèi)孔及一端面定位。 3自為基準原則 加工面余量小而均勻的精加工選加工面本身為定位基準。 如磨削車床導軌面用可調(diào)支承定位床身，在導軌磨床上用百分表找正導軌表面為定位基準，然后磨削導軌，還有浮動鏜刀鏜孔、珩磨孔、拉孔、無心磨外圓等，也都是自為基準定位。,4互為基準原則 工件有兩個相互位置精度很高的表面，兩表面互相作為定位基準，反復加工。 互為基準可使兩表面間獲得高的相互位置精度，且加工余量小而均勻。 如加工精密齒輪中的磨齒工序，先

12、以齒面為基準定位磨孔，再以內(nèi)孔定位，磨齒面。 5準確可靠，便于裝夾的原則 所選精基準應保證工件定位準確，安裝可靠，裝夾方便，夾具簡單適用、操作方便。,圖 互為基準定位的磨齒輪孔 1推銷 2鋼球 3齒輪,軸座零件加工工藝過程如表。,定位基準選擇實例,注：粗基準可以用劃線基準體現(xiàn)。表中在10工序前安排劃線工序，以40軸線為基準，劃出底面加工線，在10工序中按線加工底面，則可以認為劃線基準（40外圓的軸線）是粗基準。,2.4.2工件的定位,1六點定位原理 自由物體，它在空間坐標系中，有六個活動可能性，三種移動，三種轉動。這種活動的可能性稱為自由度，如圖所示，物體的六個自由度分別為：,（1）沿X軸移動

13、，用 表示； （2）沿Y軸移動，用 表示； （3）沿Z軸移動，用 表示； （4）繞X軸轉動，用 表示； （5）繞Y軸轉動，用 表示； （6）繞Z軸轉動，用 表示。,用正確分布的六個支承點來限制工件的六個自由度，使工件在夾具中得到正確位置的規(guī)律，稱為六點定位原理。,支承釘1、2、3限制工件的了自由度,、,支承釘4、5限制工件自由度，,、,支承釘6限制工件自由度,注意：底面上三個支承點不能在一條直線，且形成的三角形面積越大越好。側面上兩支承點所形成的連線不能垂直于三點所形成的平面，且兩點的連線越長越好。,2工件自由度的限制,影響加工精度要求的自由度必須限制，不影響加工精度要求的可限制也可不限制。

14、完全定位：六個自由度都需要限制的定位方法。 不完全定位：沒有完全限制六個自由度而仍然保證有關工序尺寸的定位方法。 例如：在長軸上銑兩頭不通的鍵槽，除繞工件軸線轉動的自由度不需限制外，其余5個自由度均需限制。 過定位：當兩種定位元件均能限制工件的同一個方向自由度時稱為過定位。 欠定位：若定位支承點少于所應消除的自由度數(shù)時，則工件定位不足，稱為欠定位。欠定位是不能保證加工要求的。,圖2-8 連桿的定位分析 1短圓柱銷；2擋銷；3支承面,圖2-9 跟刀架過定位圖,過定位會使工件無法裝入夾具中；即使工件裝在夾具上，夾緊時也會引起工件或夾具定位元件的變形，以致無法保證工件的加工精度。,加工工藝路線是指零

15、件從毛坯到成品工序的先后順序。是制訂機械加工工藝過程中的關鍵環(huán)節(jié)。其主要工作是選擇各加工表面的加工方法，確定工序數(shù)目和內(nèi)容，選擇加工方案、定位和夾緊方法等。,2.5 工藝路線的擬定,2.5.1 表面加工方法選擇,1經(jīng)濟加工精度 在正常生產(chǎn)條件下采用某種加工方法所能達到的加工精度。各種加工方法都有一個經(jīng)濟加工精度和表面粗糙度的范圍。選擇表面加工方法時，應使工件的加工要求與之相適應。,2典型表面的加工路線（外圓）,2選擇表面加工方法應考慮的主要因素,（1）工件材料的性質(zhì)。（2）工件的形狀和尺寸。 （3）生產(chǎn)類型。（4）具體生產(chǎn)條件。,3各種表面的典型加工路線外圓表面加工路線,（2）孔加工路線。,（

16、3）平面加工路線,2.5.2 加工階段的劃分,粗加工階段：應盡量提高生產(chǎn)率。 半精加工階段：完成次要表面的終加工，并為主要表面的精加工作準備。 精加工階段：保證各主要表面達到圖樣的全部技術要求，此階段的主要問題是保證加工質(zhì)量。 超精加工階段：當零件上有要求特別高的表面時，需在精加工之后再用精密磨削、金剛石車削、金剛鏜、研磨、珩磨、拋光或無屑加工等達到圖樣要求的精度。,2.5.3 加工順序的確定,1一般原則 先粗后精。 先主后次。 先面后孔。 基面先行。 此外，除用作基準的表面外，精度越高、粗糙度Ra值越小的表面應放在后面加工，以防鐵屑等劃傷。,2熱處理工序的安排 （1）預備熱處理。退火、正火和

17、調(diào)質(zhì)。退火和正火在機加工之前；調(diào)質(zhì)在粗、半精加工之間。調(diào)質(zhì)也可作為最終熱處理。 （2）時效處理。為消除毛坯制造和機械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應力，一般安排在粗加工之后。精度高的零件，在半精加工后安排第二次甚至多次時效。 （3）最終熱處理。淬火、滲碳淬火、滲氮等。安排在半精加工之后、磨削加工之前。,3輔助工序的安排 不直接加工也不改變工件尺寸和性能的工序。去毛刺、倒棱、清洗、防銹、檢驗等工序。 （1）檢驗工序。 （2）去毛刺及清洗。 （3）特殊需要的工序。去磁工序。平衡試驗、檢查滲漏等工序應安排在精加工之后進行。 其他特殊要求應根據(jù)設計圖樣上的規(guī)定，安排在相應的位置。,1工序的集中與分散原則 工序集中原則

18、將加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成。分為：采用技術措施的機械集中，如采用多刀、多刃、多軸或數(shù)控機床加工等；采用人為組織措施的組織集中，如臥式車床的順序加工。 工序分散原則是將工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，有時甚至每道工序只有一個工步。 2工序集中與工序分散的特點 （1）工序集中的特點： 采用專用設備，效率高。 減少了裝夾次數(shù)。 可減少機床數(shù)量和占地面積。 加工設備和工藝裝備投資大，調(diào)整、維修較困難，生產(chǎn)準備工作量大，產(chǎn)品更新?lián)Q代較麻煩。,2.5.4 工序的組合（集中與分散）,（2）工藝分散的特點： 加工設備和工藝裝備簡單、調(diào)整方便、工人便掌握，容易適應產(chǎn)品的轉換。 可以

19、采用最合理的切削用量，減少基本時間。 對操作工人的技術水平要求較低。 設備和工藝裝備數(shù)量多、操作人多、占地面積大。 3工序的集中與分散的應用 一個零件的加工是由多個工序組成的，每個工序又分為一個或多個工步。怎樣把這些工步組合在一起，主要取決于生產(chǎn)類型、機床設備、零件結構和技術要求等。究竟如何組合，主要從以下幾個方面考慮。,（1）生產(chǎn)類型。單件小批生產(chǎn)時采用工序集中。大批生產(chǎn)按工序分散的原則。若使用多刀多軸的自動機床、加工中心，可按工序集中組織生產(chǎn)。 （2）零件的結構、大小和質(zhì)量。質(zhì)量較大、形狀復雜零件采用工序集中原則。 （3）零件技術要求及現(xiàn)場條件。零件上有技術要求高的表面采用工序分散的原則。

20、數(shù)控加工的零件，盡量在一次定位裝夾中加工出全部待加工表面，應采用工序集中的原則。 現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展多趨向于工序集中。,2.6 工序內(nèi)容的擬定2.6.1 機床工藝裝備的選擇,1機床的選擇原則 機床加工規(guī)格范圍應與零件的形狀、尺寸相適應。 機床的加工精度必須與被加工零件的精度等級相適應。 機床的生產(chǎn)率應與工件的生產(chǎn)類型相適應。 機床的選擇應與現(xiàn)有生產(chǎn)條件相適應。 在多品種小批量且工件精度要求高的生產(chǎn)中，應優(yōu)先選用數(shù)控機床和加工中心，這樣一方面精度容易保證；另一方面會減少大量工藝裝備的設計。,2工藝裝備的選擇,夾具、刀具和量具的選擇原則： （1）夾具。 單件小批選用通用或組合夾具。成批使用專用夾具。

21、（2）刀具： 單件小批選標準刀具；大批選用專用刀具和復合刀具。 根據(jù)工藝方案，選用不同類型的刀具。 根據(jù)工件材料和加工性質(zhì)確定刀具材料。車削脆性材料選YG類硬質(zhì)合金；加工鋼料時，選用YT類硬質(zhì)合金。 （3）量具。 根據(jù)檢驗工件的精度。量具取決于生產(chǎn)類型。單件小批生產(chǎn)采用通用量具。大批大量生產(chǎn)采用專用量具，例如極限量規(guī)等，有時也采用自動檢驗量具。,2.6.2 加工余量和工序尺寸的確定,加工余量：機械加工過程中從加工表面上切除的金屬層厚度。 1總加工余量和工序余量 （1）為獲得零件上某一表面所要求的精度和表面粗糙度，從毛坯相應表面上切去的全部多余金屬層，為該表面的總加工余量。 在完成一道工序時，從

22、某一表面上所切去的金屬層即為工序余量。,加工余量與工序余量關系,（1）工序余量。圖（、）為單邊余量。 對于外表面：b=AB 對于內(nèi)表面：b=BA 式中：b單邊加工余量；A上工序工序尺寸；B本工序工序尺寸。 回轉體表面的工序尺寸以直徑計算，圖（c、d）所示回轉體表面的加工余量稱為雙邊余量： 軸：2b=AB孔：2b=BA 式中：2b雙邊加工余量；A上工序的工序尺寸（直徑）；B本工序的工序尺寸（直徑）。,在加工過程中，由于工序尺寸有公差，工序余量有最大工序余量和最小工序余量之分，Zmax與Zmin計算如下：,加工余量及公差,工序公稱加工余量是相鄰兩工序基本尺寸之差； 工序最小加工余量是前工序最小工序

23、尺寸和本工序最大工序尺寸之差；工序最大加工余量是前工序最大工序尺寸和本工序最小工序尺寸之差。工序加工余量的變動范圍等于前工序與本工序兩工序尺寸公差之和。,工序尺寸公差帶采用“入體原則”標注，即對于孔，下偏差取零，上偏差取正值；對于軸，上偏差取零，下偏差取負值。 毛坯尺寸公差一般采用“對稱原則”。,圖加工余量和加工尺寸分布圖,（2）影響工序余量的因素。 前道工序的表面質(zhì)量：前道工序形成的表面粗糙度Ra和表面缺陷層Ta和缺陷層深度，應在本工序加工中切除。 上道工序尺寸公差：上道工序公差越大，本工序余量變化越大。, 前道工序形位公差：當工件上有些形位偏差不包括在尺寸公差范圍內(nèi)時，這些誤差就必須在本工

24、序的加工中糾正，本工序加工余量中必須包括ea，否則加工后必然為廢品，如圖所示。,工件的加工表面層,軸線彎曲對加工余量的影響, 本工序的安裝誤差：包括工件定位與夾緊誤差，這部分誤差要影響被加工表面和刀具的相對位置，應計在工序余量內(nèi)，如圖所示。,裝夾誤差對加工余量的影響,（3）確定工序余量的方法有分析計算、經(jīng)驗估算和查表修正法。 分析計算法。通過分析影響工序余量的因素，并逐一計算確定加工余量?？紤]問題全面，確定工序余量較精確，但計算繁瑣，故使用較少，只在大批生產(chǎn)中的某些重要工序中應用。 經(jīng)驗估算法。依靠工藝人員的經(jīng)驗采用類比法來確定工序余量，簡便，精度不高。為防止廢品出現(xiàn)，一般選取較大的工序余量，

25、故此法多用于單件小批量生產(chǎn)。 查表修正法。簡便、準確、應用廣泛。需注意的是，各種手冊所提供的數(shù)據(jù)對軸和孔一類的對稱表面是雙邊余量，非對稱表面則是單邊余量。,2工序尺寸的計算 在一般情況下，加工某表面的最終工序尺寸及公差可直接按零件圖的要求來確定。中間工序尺寸是由零件圖樣尺寸（最終工序尺寸）加上（軸為加）或減去（孔為減）工序余量而得到的。即采用“倒推法”（由后往前推的方法），由零件圖的尺寸一直可推算到毛坯的尺寸。 圖2-18所示為加工外表面時各工序尺寸之間的關系，其中L1為最終工序尺寸，L5為毛坯尺寸，L2、L3、L4為中間工序尺寸。對于外表面加工，本工序的尺寸加上本工序的余量即為前一道工序的尺

26、寸，如L2=L1+Z1，L3=L2+Z2= L1+Z1+Z2，L5=L4+Z4=L1+Z1+Z2+Z3+Z4。由此可知，某一表面經(jīng)過n-1次加工，其工序尺寸為 Ln工序尺寸； Zi工序余量。,裝夾誤差對加工余量的影響,各工序尺寸之間的關系,關于工序尺寸的公差，可根據(jù)加工方法來確定。通常最終工序尺寸的公差為零件圖樣上的設計尺寸的公差；而其他中間工序尺寸的公差均按本工序加工方法的經(jīng)濟加工精度來確定，并按“入體原則”進行標注。,【例2-1】 某箱體零件外形尺寸為500mm400mm350mm,其上有一孔，設計尺寸為mm，孔長45mm。已知其加工工藝為粗鏜半精鏜精鏜鉸孔（用浮動鏜刀塊），試畫出該孔加工

27、余量和工序尺寸分布圖。 解：（1）查表，得各工序余量和公差 Z鉸=0.25mm T鉸=0.035mm Z精鏜=1mm T精鏜=0.09mm Z半精鏜=1.4mm T半精鏜=0.22mm Z粗鏜=？ T精鏜=0.54mm Z=Z毛坯=6mm T毛坯=1.2mm,（2）計算,mm,（3）畫孔的加工余量和工序尺寸分布圖（如圖2-19所示）,（4）按“倒推法”計算各工序尺寸與公差,鉸,mm,精鏜,mm,半精鏜,mm,粗鏜,mm,毛坯,mm,2.6.3 切削用量的確定,切削用量選擇：綜合考慮工件材料、加工精度與表面粗糙度、刀具材料與結構、機床功率與剛度等因素。 在粗加工時，盡量選取大的背吃刀量ap，盡可

28、能大的進給量f，再根據(jù)刀具耐用度和機床功率選擇合適的切削速度vc。 在精加工時，以提高加工質(zhì)量為主。先按加工余量選擇背吃刀量ap，按表面質(zhì)量要求選擇合理的進給量f，然后在保證刀具耐用度和加工質(zhì)量的前提下選擇盡可能大的切削速度vc。 切削用量選擇可以計算，也可以查機械加工工藝設計實用手冊。,2.6.4 時間定額的制定,時間定額是在一定的生產(chǎn)條件下，規(guī)定完成一件產(chǎn)品或一道工序所需要的時間。 （1）基本時間tj。它是指直接改變工件的尺寸、形狀和性質(zhì)所需要的時間，亦稱機動時間，一般可用計算法確定。對于車削，基本時間tj為,（min）,式中，L光軸的車削長度（單位為mm）； La、Lb刀具切入、切出長度

29、（mm）； n工件轉速（r/min）； f刀具進給量（mm/r）； i走刀次數(shù)。,（2）輔助時間tf。它是指在完成基本工藝工作中需要的輔助動作所消耗的時間，主要包括裝卸工件、開停機床、改變切削用量和測量工件等所消耗的時間。 單件小批生產(chǎn)，按基本時間tj的百分比進行估算；成批量生產(chǎn)，按以往統(tǒng)計資料予以確定。 （3）布置工作地、休息與生理需要時間tbx。 一般按基本時間和輔助時間的百分比來計算，例如按（tj+tf）的2%7%進行估算。 （4）準備與終結時間tzz。它是指操作者在加工一批工件的開始和結束時必須的準備工作和結束工作所需要的時間。 若一批工件的數(shù)量為N，那么分攤到每一工件上的準結時間為t

30、zz/N，當N很大時，tzz/N就可忽略不計。,綜上所述，對于單件小批生產(chǎn)，其單件時間定額Td為 Td=tj+tf+tbx+tzz =tj(1+k)+tbx+tzz（min） 式中，tj基本時間（min）； tf輔助時間（min），可按tf=tjk來計算，k為百分比； tbx布置工作地、休息與生理需要時間（min）； tzz準備與終結時間（min）。 對于成批大量生產(chǎn)，因分攤到每一工件的準備與終結時間tzz/N很小，故可忽略不計。因此單件時間定額Td為 Td=tj(1+k)+tbx(min),2.6.5 工藝文件,工藝規(guī)程：把制定工藝過程的各項內(nèi)容歸納成文件形式。 工藝規(guī)程是多種多樣的，沒有統(tǒng)

31、一的格式。 常用的工藝規(guī)程有機械加工工藝過程卡片、機械加工工藝卡片和機械加工工序卡片，如表所示。,例 圖（a）所示為某法蘭盤零件上的一個孔，孔徑為 mm，表面粗糙度值為Ra0.8m，毛坯采用鑄鋼件，需要淬火熱處理。試確定其各工序尺寸及公差。,解 根據(jù)題意要求，60mm的孔徑可以直接鑄出，零件精度為IT7級，查表，孔加工方法確定工藝路線為：粗鏜孔半精鏜孔磨孔。從機械加工工藝手冊查出各工序的基本余量、加工經(jīng)濟精度和經(jīng)濟粗糙度，填入表所示的第24列內(nèi)；計算各工序基本尺寸并填入表所示的第5列內(nèi)；再按入體原則和對稱原則確定各工序尺寸的上下偏差，填入表所示的第6列內(nèi)。標注如圖4-25（a）、（b）、（c）

32、、（d）所示。,1尺寸鏈的定義和特征 在零件的加工過程或機器的裝配過程中，經(jīng)常會遇到一些相互聯(lián)系的尺寸組合，這些相互聯(lián)系且按一定順序排列的封閉尺寸組合稱為尺寸鏈。在零件的加工過程中，由有關工序尺寸組成的尺寸鏈稱為工藝尺寸鏈。 圖（a）所示為主軸箱箱體鏜孔，圖中尺寸a、b、c的關系可簡單地用圖（b）中A1、A0、A2分別表示。從圖中可以看出，A1、A0、A2形成一個封閉的圖形。這種互相聯(lián)系且按一定順序首尾相接構成封閉形式的一組尺寸組合就定義為尺寸鏈。在鏜孔加工過程中尺寸A1、A0、A2所形成的尺寸鏈稱為工藝尺寸鏈。,2.7 工藝尺寸鏈,工藝尺寸鏈的定義和特征,如圖中所示，當定位基準和設計基準不重

33、合，就往往必須同時提高尺寸a和c的加工精度，以間接地保證尺寸b的加工精度。因此，必須特別注意：此處尺寸a和c是在加工過程中直接獲得的，尺寸b是間接保證的。,尺寸鏈的主要特征如下： （1）封閉性。尺寸鏈必須是首尾相接且封閉的尺寸組合。其中，應包含一個間接保證的尺寸和若干個對此有影響的直接獲得的尺寸。 （2）關聯(lián)性。尺寸鏈中間接保證的尺寸精度是受這些直接獲得的尺寸精度所支配的，彼此間具有特定的函數(shù)關系，并且間接保證的尺寸精度必然低于直接獲得的尺寸精度。 2尺寸鏈的組成和尺寸鏈簡圖的作法 組成尺寸鏈的各個尺寸稱為尺寸鏈的環(huán)。圖示的尺寸a、b、c都是尺寸鏈的環(huán)。這些環(huán)又可分為如下幾種。 （1）封閉環(huán)。

34、在尺寸鏈中最后形成或未標注間接保證的尺寸成為封閉環(huán)。一個尺寸鏈中，封閉環(huán)只能有一個，用A0表示，圖4-27所示的尺寸b就是封閉環(huán)。在機器的裝配過程中，凡是在裝配后才形成的尺寸（例如，通常的裝配間隙或裝配后形成的過盈），就稱為裝配尺寸鏈的封閉環(huán)，它是由兩個零件上的表面（或中心線等）構成的。,工藝尺寸鏈,工藝尺寸鏈的定義和特征,（2）組成環(huán)。除封閉環(huán)以外的其他環(huán)都稱為組成環(huán)。圖示的尺寸a和c就是組成環(huán)。根據(jù)組成環(huán)對封閉環(huán)影響，將其分成如下兩類。 增環(huán)。在尺寸鏈中，當其余各組成環(huán)不變，而該環(huán)增大使封閉環(huán)也增大的，稱為增環(huán)。圖示的尺寸c就是增環(huán)。為明確，可加標一個正向的箭頭 。如 。 減環(huán)。在尺寸鏈中

35、，當其余各組成環(huán)不變，而該環(huán)增大使封閉環(huán)減小的環(huán)，稱為減環(huán)。圖示的尺寸a就是減環(huán)，記為 。 （3）尺寸鏈簡圖的作法。常采用標箭頭的方法來判斷增減環(huán)，特別是當尺寸鏈的環(huán)數(shù)較多時，這樣判斷既方便又不易出錯。建立工藝尺寸鏈時，應首先對工藝過程和工藝尺寸進行分析，確定間接保證精度（或最后形成）的尺寸，將其定為封閉環(huán)。然后從封閉環(huán)出發(fā)，用首尾相接的單箭頭順序表示各組成環(huán)。在組成環(huán)當中，與封閉環(huán)箭頭方向相同的環(huán)為減環(huán)，與封閉環(huán)箭頭方向相反的環(huán)為增環(huán)。圖中，（ 、 、 ）為增環(huán)，（ 、 、 ）為減環(huán)。,工藝尺寸鏈,工藝尺寸鏈的定義和特征,計算工藝尺寸鏈的常用方法有極值法、豎式法和概率法等，此處介紹極值法和豎

36、式法。 1封閉環(huán)的基本尺寸 封閉環(huán)的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，即： 式中： 封閉環(huán)的基本尺寸； 增環(huán)的基本尺寸； 減環(huán)的基本尺寸；m增環(huán)的數(shù)量；n組成環(huán)的總數(shù)（不包括封閉環(huán)）。 2封閉環(huán)的極限尺寸 封閉環(huán)的最大極限尺寸等于所有增環(huán)最大極限尺寸之和，減去所有減環(huán)最小極限尺寸之和；而封閉環(huán)的最小極限尺寸等于所有增環(huán)最小極限尺寸之和，減去所有減環(huán)最大極限尺寸之和。即：,工藝尺寸鏈,尺寸鏈的基本計算,3封閉環(huán)的上、下偏差和公差 封閉環(huán)的上偏差等于所有增環(huán)上偏差之和減去所有減環(huán)下偏差之和，封閉環(huán)的下偏差等于所有增環(huán)下偏差之和減去所有減環(huán)上偏差之和。即： （4-12）； 式

37、中： 、 增環(huán)的上、下偏差； 、 減環(huán)的上、下偏差。 封閉環(huán)的公差等于各組成環(huán)的公差和，即： 式中： 、 分別是封閉環(huán)、組成環(huán)的公差。 4工藝尺寸鏈解題步驟 首先確定封閉環(huán)。封閉環(huán)是在加工過程中間接獲得的尺寸。 其次查明全部組成環(huán)。尺寸鏈中直接獲得的若干尺寸是組成環(huán)。畫出尺寸鏈簡圖。 再次判明增、減環(huán)。用符號（箭頭）標明增、減環(huán)。 最后利用尺寸鏈計算公式求解。,工藝尺寸鏈,尺寸鏈的基本計算,計算封閉環(huán)的豎式 口訣：增環(huán)上下偏差照抄； 減環(huán)上下偏差對調(diào)、反號,例4-7 加工圖4-29（a）所示的零件，設1面已加工好，現(xiàn)以1面定位加工3面和2面，其工序簡圖如圖4-29（b）所示，試求工序尺寸A1與

38、A2。,工藝尺寸鏈,尺寸鏈的基本計算,解: 由于加工3面時定位基準與設計基準重合，因此工序尺寸A1就等于設計尺寸，A1= mm。,而加工2面時，定位基準與設計基準不重合，這就導致在用調(diào)整法加工時，只能以尺寸A2為工序尺寸，但這道工序的目的是為了保證零件圖上的設計尺寸A0，即：（100.3）mm。因此A0與A1、A2構成尺寸鏈，如圖4-29（c）所示。根據(jù)尺寸鏈特性，A0是封閉環(huán)；A1和A2為組成環(huán)，其中A1為增環(huán)，A2為減環(huán)。 由該尺寸鏈可以計算A2。由式（4-9）可知：A0=A1A2 ，所以：A2=A1A0=3010=20mm ；由式（4-12）可知：ES0=ES1EI2 EI2=ES1ES

39、0=00.3=0.3mm ；再由式（4-13）可知：EI0=EI1ES2 ES2=EI1EI0=0.2(0.3)=0.1mm； 所以，A2=20 mm，按入體原則表示為A2=20.1 mm。,1定位基準與設計基準不重合時的工序尺寸及公差的計算 采用調(diào)整法加工零件時，若所選的定位基準與設計基準不重合，那么該加工表面的設計尺寸就不能由加工直接得到，需要對加工表面的設計尺寸進行換算以求得工序尺寸及公差，再按換算后的工序尺寸及其公差加工，也可以保證工件的設計要求。 例4-8 加工圖4-30所示的零件，A、B、C面在鏜孔前已經(jīng)過加工，鏜孔時為方便工件裝夾，選擇A面為定位基準來進行加工，而孔的設計基準為C面，顯然，屬于定位基準與設計基準不重合。加工時鏜刀需按定位A面來進行調(diào)整，故應先計算出工序尺寸A3。,工藝尺寸鏈,基準不重合時工序尺寸及公差的計算,解: 據(jù)題意作出工藝尺寸鏈簡圖，如圖4-30所示。由于面A、B、C在鏜孔前已加工，故A1、A2在本工序前就已被保證精度，A3為本道工序直接保證精度的尺寸，故三者均為組成環(huán)；而A0為本工序加工后得到的尺寸，故A0為封閉環(huán)。由工藝尺寸鏈簡圖可知，組成環(huán)A2和A3是增環(huán)，A1是減環(huán)。下面用列豎式法來求A3的工序尺寸及公差。,列豎式法