机械加工工艺规程设计.ppt

机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 第一节第一节 概述概述一、什么是机械加工工艺规程一、什么是机械加工工艺规程?l是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，是一切有关生产人员都应严格执行、等的工艺文件，是一切有关生产人员都应严格执行、认真贯彻的纪律性文件。认真贯彻的纪律性文件。l工艺规程由一个或若干个顺序排列的工序组成工艺规程由一个或若干个顺序排列的工序组成l二、机械加工工艺规程的作用？二、机械加工工艺规程的作用？l（1）工艺规程是指导生产的主要技术条件。）工艺规程是指导生产的主要技术条件。l（2）工艺规程是生产组织和生产管理工作的依据。）工艺规程是生产组织和生产管理工作的依据。（3）工艺规程是新建或扩建工厂及车间的基本资料）工艺规程是新建或扩建工厂及车间的基本资料。l三、制订工艺规程所需的原始资料三、制订工艺规程所需的原始资料？l产品的全套装配图和零件工作图产品的全套装配图和零件工作图l产品验收的质量标准产品验收的质量标准产品的生产纲领产品的生产纲领l毛坯资料毛坯资料l现场生产条件现场生产条件l应尽可能多了解新工艺、新方法应尽可能多了解新工艺、新方法l四、工艺规程的设计原则？四、工艺规程的设计原则？l技术要求必须保证技术要求必须保证l生产纲领要能够满足生产纲领要能够满足工艺成本最低工艺成本最低l尽量减轻工人劳动强度尽量减轻工人劳动强度l五、设计工艺规程的步骤？五、设计工艺规程的步骤？l阅读图纸；了解产品、熟悉零件阅读图纸；了解产品、熟悉零件l工艺审查工艺审查l选择毛坯选择毛坯l拟定机械加工工艺路线拟定机械加工工艺路线l确定设备和相应的工艺装备确定设备和相应的工艺装备l确定各主要工序的技术要求和检验方法确定各主要工序的技术要求和检验方法l确定各工序的加工余量、计算工序尺寸和公差。确定各工序的加工余量、计算工序尺寸和公差。确定切削用量确定切削用量l确定时间定额确定时间定额l填写工艺文件填写工艺文件第二节第二节 工艺路线的制订工艺路线的制订l制订工艺路线考虑的主要问题制订工艺路线考虑的主要问题？l（1）怎样选择定位基准？）怎样选择定位基准？l（2）怎样确定加工方法？）怎样确定加工方法？l（3）怎样安排加工顺序、热处理工序、检验等其他工）怎样安排加工顺序、热处理工序、检验等其他工序？序？l一、定位基准的选择一、定位基准的选择?l粗基准粗基准加工的起始工序中，只能用毛坯上未经加工的加工的起始工序中，只能用毛坯上未经加工的表面作定位基准，则该表面称为粗基准。表面作定位基准，则该表面称为粗基准。l精基准精基准利用已加工过的表面做为定位基准。利用已加工过的表面做为定位基准。l1、粗基准的选择、粗基准的选择lA保证相互位置要求的原则保证相互位置要求的原则：为保证不加工表面与：为保证不加工表面与加工表面之间的相互位置关系，应首先选择不加工加工表面之间的相互位置关系，应首先选择不加工表面作粗基准，若零件上有多个不加工表面，则应表面作粗基准，若零件上有多个不加工表面，则应选择其中与加工表面相对位置要求较高的不加工表选择其中与加工表面相对位置要求较高的不加工表面为粗基准。面为粗基准。lB合理分配加工余量的原则合理分配加工余量的原则：对于具有较多加工平：对于具有较多加工平面的工件，粗基准选择时，应考虑合理地分配各表面的工件，粗基准选择时，应考虑合理地分配各表面的加工余量。面的加工余量。la.应保证各加工表面有足够的余量应保证各加工表面有足够的余量 l应选择毛坯余量最小的表面作为粗基准应选择毛坯余量最小的表面作为粗基准lb.对于某些重要表面，为了尽可能使其加工余量均匀，对于某些重要表面，为了尽可能使其加工余量均匀，应选择该主要毛坯面作粗基准。应选择该主要毛坯面作粗基准。lC.便于装夹工件的原则：便于装夹工件的原则：为了使定位稳定、可靠，为了使定位稳定、可靠，夹具结构简单，操作方便，作为粗基准的表面应不夹具结构简单，操作方便，作为粗基准的表面应不是分型面，应尽可能平整光洁，且有足够大的尺寸。是分型面，应尽可能平整光洁，且有足够大的尺寸。lD不得重复使用的原则：不得重复使用的原则：同一方向上的粗基准原同一方向上的粗基准原则上只允许使用一次，因为粗基准本身都是未经加则上只允许使用一次，因为粗基准本身都是未经加工的表面，精底低，表面粗糙度数值大，在不同工工的表面，精底低，表面粗糙度数值大，在不同工序中重复使用同一尺寸方向上的粗基准，则不能保序中重复使用同一尺寸方向上的粗基准，则不能保证被加工面之间的相互位置精度。证被加工面之间的相互位置精度。l2、精基准的选择、精基准的选择lA基准重合原则基准重合原则：设计基准作为定位基准。：设计基准作为定位基准。lB基准统一原则：基准统一原则：尽可能在多数工序中采用此基尽可能在多数工序中采用此基准作为定位基准，称为准作为定位基准，称为“基准统一基准统一”可以各个工序可以各个工序中采用的夹具统一，可减少设计和制造夹具的时间中采用的夹具统一，可减少设计和制造夹具的时间和费用，提高生产率。和费用，提高生产率。lC便于装夹原则：便于装夹原则：保证工件定位稳定，准确，夹保证工件定位稳定，准确，夹紧可靠，夹具结构简单操作方便紧可靠，夹具结构简单操作方便lD互为基准原则：互为基准原则：为了获得均匀的加工余量及较为了获得均匀的加工余量及较高的相互位置精度，可采用互为基准，反复加工的高的相互位置精度，可采用互为基准，反复加工的原则原则lE自为基准原则：自为基准原则：当精加工或光整加工工序要求当精加工或光整加工工序要求余量小而均匀时，可选择加工面本身为精基准，以余量小而均匀时，可选择加工面本身为精基准，以保证加工质量和提高生产率。保证加工质量和提高生产率。l粗基准选择案例粗基准选择案例l精基准选择案例精基准选择案例l支架零件加工粗基准和精基准选择案例支架零件加工粗基准和精基准选择案例 l二、怎样确定加工方法？二、怎样确定加工方法？l加工方法的选择主要与以下因素有关：加工方法的选择主要与以下因素有关：l（1）零件上的加工表面的种类）零件上的加工表面的种类l（2）零件的材料及毛坯）零件的材料及毛坯l（3）零件的结构形式及大小）零件的结构形式及大小l（4）零件的生产纲领）零件的生产纲领l（5）零件上加工表面的技术要求）零件上加工表面的技术要求l（6）工厂的现有生产设备）工厂的现有生产设备l当以上条件明确后，要准确选择出加工方法，必须当以上条件明确后，要准确选择出加工方法，必须熟悉一下几个问题：熟悉一下几个问题：l1、各种加工方法的经济加工精度、各种加工方法的经济加工精度l经济加工精度：经济加工精度：是指在正常的加工条件下，（包括是指在正常的加工条件下，（包括完好的机床设备、必要的工艺装备、标准的工人技完好的机床设备、必要的工艺装备、标准的工人技术等级、标准的耗用时间和生产费用）所能达到的术等级、标准的耗用时间和生产费用）所能达到的加工精度和表面质量。加工精度和加工成本的关系加工精度和表面质量。加工精度和加工成本的关系 l2、熟悉各种机床的结构特点及应用特点、熟悉各种机床的结构特点及应用特点l3、了解各种典型表面的加工工艺方案、了解各种典型表面的加工工艺方案l外圆的主要加工方案外圆的主要加工方案l1、粗车、粗车 尺寸公差等级低于IT11,表面粗糙度Ra值大于12.5um外圆。l2、粗车、粗车半精车半精车l3、粗车、粗车半精车半精车精车精车（主要针对半精车后没有淬火的钢件）l4、粗车、粗车半精车半精车精车精车精细车精细车（主要针对有色金属）l5、粗车、粗车半精车半精车磨削磨削（主要针对半精车后淬火的钢件）l孔加工方案的选择孔加工方案的选择l1）IT10级以下的孔级以下的孔 钻孔即可钻孔即可l2）IT9级实体孔级实体孔 孔径小于孔径小于10mm，可采用钻，可采用钻铰；铰；孔径小于孔径小于30mm，可用钻模钻孔，或钻，可用钻模钻孔，或钻扩；孔径大扩；孔径大于于30，一般采用钻，一般采用钻粗镗粗镗l3）IT8级实体孔级实体孔 孔径小于孔径小于20mm可采用钻一铰；孔可采用钻一铰；孔径大于径大于20mm，视具体情况可采用，视具体情况可采用钻一扩一铰钻一扩一铰 钻钻粗镗粗镗精镗精镗 钻钻拉拉 淬火钢的终加工采用淬火钢的终加工采用磨削磨削l4）IT7级实体孔级实体孔 孔径小于孔径小于12mm，一般采用钻，一般采用钻粗铰粗铰精铰孔径大于精铰孔径大于12mm，可视具体情况，选择，可视具体情况，选择钻钻扩扩粗铰粗铰精铰精铰 钻钻拉拉精拉精拉 钻钻扩（粗镗）扩（粗镗）粗磨粗磨精磨精磨l5）IT6级实体孔级实体孔 与与IT7级加工顺序列相同，再视具级加工顺序列相同，再视具体情况分别采用精细镗、手铰、精磨、研磨、珩磨体情况分别采用精细镗、手铰、精磨、研磨、珩磨等精细加工方法。等精细加工方法。l平面加工方案l：粗刨、粗铣、初磨、粗车、粗插加工非接触平面l：粗刨粗刨刮研适合加工未淬硬的各种导向平面l：粗车半精车磨削适合于盘套和轴类件端面的加工l：初磨粗磨精磨适于毛坯精度较高，余量较小l：粗铣精铣高速精铣有色金属的零件大平面加工l：粗插精插适合于加工单件小批加工方孔，在键孔等内平面加工l：精度要求更高，表面Ra值要求低，可加研磨。l三、怎样安排工艺顺序？三、怎样安排工艺顺序？l1、机械加工顺序的安排原则、机械加工顺序的安排原则l先基准后基它先基准后基它l先面后孔先面后孔l先主后次先主后次l先粗后精先粗后精l综合以上原则，常见的机械加工顺序为：定位基准的综合以上原则，常见的机械加工顺序为：定位基准的加工加工主要表面的粗加工主要表面的粗加工次要表面加工次要表面加工主主要表面的半精加工要表面的半精加工次要表面加工次要表面加工修基准修基准主要表面的精加工主要表面的精加工l2、热处理工序的安排、热处理工序的安排 l热处理按照其目的不同，分为预备热处理和最终热处热处理按照其目的不同，分为预备热处理和最终热处理两大类：理两大类：l预备热处理：正火和退火可以消除毛坯制造时产生预备热处理：正火和退火可以消除毛坯制造时产生的内应力，稳定金属组织和改善金属的切削性能，一的内应力，稳定金属组织和改善金属的切削性能，一般安排在粗加工之前；时效处理主要用于消除毛坯缺般安排在粗加工之前；时效处理主要用于消除毛坯缺陷和机械加工过程中产生的内应力，一般安排在粗加陷和机械加工过程中产生的内应力，一般安排在粗加工前后进行；调质处理可以改善材料的综合力学性，工前后进行；调质处理可以改善材料的综合力学性，能获得均匀细致的索氏体组织，为表面淬火和氮化处能获得均匀细致的索氏体组织，为表面淬火和氮化处理作组织准备。对硬度和耐磨性要求不高的零件，调理作组织准备。对硬度和耐磨性要求不高的零件，调质处理可以作为最终热处理工序，一般安排在粗加工质处理可以作为最终热处理工序，一般安排在粗加工之后，半精加工之前。之后，半精加工之前。l最终热处理：淬火处理或渗碳淬火处理，可以提高最终热处理：淬火处理或渗碳淬火处理，可以提高零件表面的硬度和耐磨性，常需进行预先正火及调质零件表面的硬度和耐磨性，常需进行预先正火及调质处理，淬火处理一般安排在精加工或磨削之前进行，处理，淬火处理一般安排在精加工或磨削之前进行，当用高频淬火时，也可安排为最终工序。当用高频淬火时，也可安排为最终工序。l渗碳淬火处理，适用于低碳钢和低合金钢，其目的是渗碳淬火处理，适用于低碳钢和低合金钢，其目的是使零件表层含碳量增加，经淬火后可使表层获得高的使零件表层含碳量增加，经淬火后可使表层获得高的硬度和耐磨性，而心部仍可保持一定强度和较高的塑硬度和耐磨性，而心部仍可保持一定强度和较高的塑韧性，渗碳淬火一般安排在半精加工之后进行。韧性，渗碳淬火一般安排在半精加工之后进行。l渗氮处理是使氮原子渗入金属表面，从而获得一层含渗氮处理是使氮原子渗入金属表面，从而获得一层含氮化合物的处理方法渗氮可提高零件表面的硬度，耐氮化合物的处理方法渗氮可提高零件表面的硬度，耐磨性疲劳强度和耐蚀性。渗氮处理温度低，变形小，磨性疲劳强度和耐蚀性。渗氮处理温度低，变形小，应尽量靠后安排。应尽量靠后安排。l表面处理（电镀及氧化）可提高零件的抗腐蚀能力。表面处理（电镀及氧化）可提高零件的抗腐蚀能力。增加耐磨性，使表面美观，一般安排在工艺过程最后增加耐磨性，使表面美观，一般安排在工艺过程最后进行。进行。l零件机械加工的一般工艺路线为：毛坯制造零件机械加工的一般工艺路线为：毛坯制造退火退火或正火或正火主要表面的粗加工主要表面的粗加工次要表面的加工次要表面的加工调质（或时效）调质（或时效）主要表面的半精加工主要表面的半精加工次要表次要表面加工面加工淬火（或渗碳淬火）淬火（或渗碳淬火）修基准修基准主要主要表面的精加工表面的精加工。l3、辅助工序的安排、辅助工序的安排 l检验是主要的辅助工序，除每道工序由操作者自行检验是主要的辅助工序，除每道工序由操作者自行检验外，在粗加工之后，精加工之前，零件转车间检验外，在粗加工之后，精加工之前，零件转车间前后，重要工序加工前后，以及零件全部加工完成前后，重要工序加工前后，以及零件全部加工完成之后，还要安排独立的检验工序。之后，还要安排独立的检验工序。l除检验外，去毛刺工序，清洗、防锈、去磁、平衡除检验外，去毛刺工序，清洗、防锈、去磁、平衡等，都是辅助工序。等，都是辅助工序。l四、工序的集中与分散四、工序的集中与分散l划分工序时有两种不同的方法，即工序集中和工序分划分工序时有两种不同的方法，即工序集中和工序分散散 l工序集中：就是将工件的加工集中在几道工序内完成。工序集中：就是将工件的加工集中在几道工序内完成。l工序集中的特点：有利于保证各加工面间的相互位置工序集中的特点：有利于保证各加工面间的相互位置精度、有利于采用高效设备、节省装夹工件时间、减精度、有利于采用高效设备、节省装夹工件时间、减少工件搬动次数少工件搬动次数l工序分散：就是将工件的加工内容分散在较多的工序工序分散：就是将工件的加工内容分散在较多的工序内完成内完成 l工序分散的特点：各工序使用的设备和夹具比较简单、工序分散的特点：各工序使用的设备和夹具比较简单、调整、对刀比较容易、对操作工人技术水平要求低调整、对刀比较容易、对操作工人技术水平要求低l工序集中和分散的程度应对生产规模，零件的结构特工序集中和分散的程度应对生产规模，零件的结构特点，技术要求和设备等具体生产条件综合考虑后决定。点，技术要求和设备等具体生产条件综合考虑后决定。l五、怎样划分加工阶段？五、怎样划分加工阶段？l通常将工艺过程划分为粗加工，半粗加工，精加工三通常将工艺过程划分为粗加工，半粗加工，精加工三个阶段，三个阶段的目的不同。个阶段，三个阶段的目的不同。l粗加工阶段的目的：是尽快切除零件各个表面上的大粗加工阶段的目的：是尽快切除零件各个表面上的大部分加工余量。部分加工余量。l半精加工阶段的目的：继续减少加工余量，为主要表半精加工阶段的目的：继续减少加工余量，为主要表面的精加工作准备。面的精加工作准备。l精加工阶段的目的：主要表面达到技术要求。精加工阶段的目的：主要表面达到技术要求。l精密、光整加工阶段的目的：达到高精度要求。精密、光整加工阶段的目的：达到高精度要求。l划分加工阶段的原因：划分加工阶段的原因：l保证加工质量保证加工质量l合理使用设备合理使用设备l便于安排热处理工序便于安排热处理工序l便于发现毛坯缺陷，保护精加工表面。但各要阶段便于发现毛坯缺陷，保护精加工表面。但各要阶段划分不是绝对的。划分不是绝对的。第三节第三节 加工余量、工序尺寸及公加工余量、工序尺寸及公差的确定差的确定l一、怎样确定加工余量？一、怎样确定加工余量？l1、加工余量的概念、加工余量的概念l加工余量：加工余量：从加工表面上切除的金属层厚度称为从加工表面上切除的金属层厚度称为机械加工余量机械加工余量l加工总余量：加工总余量：从要加工的表面上切除全部多余金从要加工的表面上切除全部多余金属层的厚度属层的厚度 l工序余量工序余量：完成某工序而从某一表面上切除的金：完成某工序而从某一表面上切除的金属层厚度属层厚度（相邻两工序的工序尺寸之差）（相邻两工序的工序尺寸之差）l工序余量有单边和双边余量之分工序余量有单边和双边余量之分l零件非对称结构的非对称表面，其加工余量为单零件非对称结构的非对称表面，其加工余量为单边余量边余量l工序余量工序余量Zb=工件某一工序前后尺寸之差工件某一工序前后尺寸之差 Zb=a-b（b-a)l零件对称结构的对称表面，加工余量为零件对称结构的对称表面，加工余量为双边余量双边余量l对称的双边余量：轴：对称的双边余量：轴：2Zb=da-db 孔：孔：2Zb=db-dal因为尺寸的加工误差，加工余量是变动的，因此加工因为尺寸的加工误差，加工余量是变动的，因此加工余量又有余量又有公称（或基本）加工余量，最大加工余量和公称（或基本）加工余量，最大加工余量和最小加工余量之分。最小加工余量之分。l公称加工余量：公称加工余量：前工序与本工序基本尺寸之差（通常前工序与本工序基本尺寸之差（通常情况下，指加工余量或手册中查到的加工余量）情况下，指加工余量或手册中查到的加工余量）l最小加工余量：最小加工余量：对包容面，等于本工序最小工序尺寸对包容面，等于本工序最小工序尺寸与前工序最大工序尺寸之差；对被包容面，等于前工与前工序最大工序尺寸之差；对被包容面，等于前工序最小工序尺寸与本工序最大工序尺寸之差。序最小工序尺寸与本工序最大工序尺寸之差。l最大加工余量：最大加工余量：对包容面，等于本工序最大工序尺寸对包容面，等于本工序最大工序尺寸与前工序最小工序尺寸之差；对被包容面，等于前工与前工序最小工序尺寸之差；对被包容面，等于前工序最大工序尺寸与本工序最小工序尺寸之差；序最大工序尺寸与本工序最小工序尺寸之差；l公差带尺寸的标注：公差带尺寸的标注：l工序尺寸公差带，一般按规定工序尺寸公差带，一般按规定“单向入体”原则，原则，即：即：l对被包容面，工序基本尺寸为最大极限尺寸，上偏对被包容面，工序基本尺寸为最大极限尺寸，上偏差为零差为零 l对包容面，工序基本尺寸即为最小极限时，下偏差对包容面，工序基本尺寸即为最小极限时，下偏差为零为零l孔与孔（或平面）之间的距离尺寸应按对称分布标孔与孔（或平面）之间的距离尺寸应按对称分布标注注l毛坯尺寸通常是正负分别标注的毛坯尺寸通常是正负分别标注的 l加工余量和加工尺寸分布图加工余量和加工尺寸分布图l2影响加工余量的因素影响加工余量的因素l（1）前工序的表面粗糙度）前工序的表面粗糙度Ra和表面和表面缺陷层深度缺陷层深度Ha。l（2）前工序的尺寸公差）前工序的尺寸公差Tal（3）前工序的相互位置偏差）前工序的相互位置偏差al（4）本工序的加工时的安装误差）本工序的加工时的安装误差bl3确定加工余量的方法确定加工余量的方法l（1）计算法计算法l非对称加工面（如平面）非对称加工面（如平面）lZbTa+(Ra+Ha)+l对称加工面（如轴或孔）对称加工面（如轴或孔）l说明：（说明：（a）两个基本公式应用时可根据具体加工）两个基本公式应用时可根据具体加工条件简化条件简化l（b）光整加工主要是降低表面粗糙度值。加工余）光整加工主要是降低表面粗糙度值。加工余量只需要去掉前工序量只需要去掉前工序Ra值就行。值就行。l（2）查表修正法查表修正法 （3）经验估算法经验估算法l六、工序尺寸的确定六、工序尺寸的确定（如何正确地确定工序尺寸及如何正确地确定工序尺寸及其公差）其公差）l工序尺寸及其公差的确定，不仅取决于设计尺寸及工序尺寸及其公差的确定，不仅取决于设计尺寸及加工余量，而且还与工序尺寸的标注方法以及定位加工余量，而且还与工序尺寸的标注方法以及定位基准的选择和转换有关。因此，计算工序尺寸时应基准的选择和转换有关。因此，计算工序尺寸时应根据不同情况采用不同的方法。根据不同情况采用不同的方法。l外圆，内孔和某些平面的加工，其定位基准与设计外圆，内孔和某些平面的加工，其定位基准与设计基准重合，同一表面需经过多道工序加工才能达到基准重合，同一表面需经过多道工序加工才能达到图纸要求。此时，各工序尺寸及公差取决于各工序图纸要求。此时，各工序尺寸及公差取决于各工序的加工余量及加工精度的加工余量及加工精度。l计算方法：计算方法：先确定各工序的基本余量和先确定各工序的基本余量和各工序加工的经济精度，各工序加工的经济精度，然后根据设计然后根据设计尺寸和各工序余量，从后向前推算各工序尺寸和各工序余量，从后向前推算各工序基本尺寸，直到毛坯尺寸，再将各工序尺基本尺寸，直到毛坯尺寸，再将各工序尺寸的公差按寸的公差按“单向入体原则单向入体原则”标注。标注。l案例：材料案例：材料45钢，毛坯是热轧棒料，钢，毛坯是热轧棒料，l毛坯尺寸：毛坯尺寸：340.5 公差等级公差等级 公差公差 Ra值值 工余尺寸及公差：工余尺寸及公差：l粗车：粗车：余量余量2.6 IT13.0.39 12.5 31.4-0.39l半精车：半精车：1.0 IT10 0.10 3.2 30.4-0.10l半精磨：半精磨：0.25 IT8 0.039 0.4 30.15-0.039l精磨：精磨：0.15 IT6 0.013 0.2 30-0.013l说明：说明：l（1）粗车余量一般在表中无法查出，）粗车余量一般在表中无法查出，是通过毛坯余量减去其余工序余量之和是通过毛坯余量减去其余工序余量之和计算出来的。计算出来的。l（2）根据余量，可向前推出各工序尺）根据余量，可向前推出各工序尺寸，各工序尺寸公差按寸，各工序尺寸公差按“单向入体原则单向入体原则”标标l（3）毛坯的余量及毛坯公差根据毛坯）毛坯的余量及毛坯公差根据毛坯生产类型和结构特点及生产厂的具体条生产类型和结构特点及生产厂的具体条件参照有关毛坯手册。件参照有关毛坯手册。第四节第四节 工艺尺寸链工艺尺寸链l一、工艺尺寸一、工艺尺寸链的定义链的定义l1尺寸链尺寸链互相联系，互相联系，且按一定顺序且按一定顺序排列的封闭的排列的封闭的尺寸图形。尺寸图形。l2工艺尺寸链工艺尺寸链在机械加工过程中，同一个在机械加工过程中，同一个工件的各有关工艺尺寸所组成的尺寸链。工件的各有关工艺尺寸所组成的尺寸链。l自然形成的尺寸自然形成的尺寸 l直接获得的尺寸直接获得的尺寸l3.尺寸链的特征尺寸链的特征(1)封闭性：封闭性：尺寸链的各尺寸应构成封闭形式尺寸链的各尺寸应构成封闭形式,并且并且是按照一定顺序首尾相接的。是按照一定顺序首尾相接的。(2)关联性：关联性：尺寸链中的任何一个尺寸变化都将直尺寸链中的任何一个尺寸变化都将直接影响其它尺寸的变化。接影响其它尺寸的变化。l二、工艺尺寸链的组成二、工艺尺寸链的组成l1、环、环尺寸链中的每一个尺寸称为尺寸链中的环。尺寸链中的每一个尺寸称为尺寸链中的环。l2、环的分类、环的分类：环可分为封闭环和组成环，组成环又环可分为封闭环和组成环，组成环又分为增环和减环。分为增环和减环。l3、封闭环、封闭环加工过程中最后自然形成的尺寸，称加工过程中最后自然形成的尺寸，称为封闭环，用为封闭环，用AO表示，一个尺寸链中只能有一个封表示，一个尺寸链中只能有一个封闭环。闭环。l4、组成环、组成环加工过程中直接获得的尺寸称为组成加工过程中直接获得的尺寸称为组成环，又分为增环和减环。环，又分为增环和减环。l（1）增环）增环尺寸链的组成环中，若其它组成环不尺寸链的组成环中，若其它组成环不变，该环增大时，引起封闭环相应增大，则该组成变，该环增大时，引起封闭环相应增大，则该组成环称为增环。用表示。环称为增环。用表示。l（2）减环）减环尺寸链的组成环中，若其它组成环不尺寸链的组成环中，若其它组成环不变，该环增大时，引起封闭环的相应减小，则该组变，该环增大时，引起封闭环的相应减小，则该组成环称为减环。用表示成环称为减环。用表示 l三、增减环的判定方法三、增减环的判定方法l对于环数较少的尺寸链，可以用增减环的定义来判对于环数较少的尺寸链，可以用增减环的定义来判别组成环的增减性质。别组成环的增减性质。l对环数较多的尺寸链，可在尺寸链图上，先假设封对环数较多的尺寸链，可在尺寸链图上，先假设封闭环为减环方向，沿减环方向绕尺寸链回路一圈，闭环为减环方向，沿减环方向绕尺寸链回路一圈，顺次给每一个环画出箭头，所得的即为各组成环的顺次给每一个环画出箭头，所得的即为各组成环的方向。（如图方向。（如图）四、工艺尺寸链的建立四、工艺尺寸链的建立l工艺尺寸链的工艺尺寸链的核心问题核心问题：找出工艺：找出工艺尺寸之间的内在联系。尺寸之间的内在联系。l1封闭环的确定：封闭环的确定：封闭环不是在封闭环不是在加工过程中直接找到的，而是通过加工过程中直接找到的，而是通过其它工序尺寸间接获得的，它随着其它工序尺寸间接获得的，它随着零件加工工艺方案的变化而变化零件加工工艺方案的变化而变化l必须根据零件的具体加工方案仔细必须根据零件的具体加工方案仔细分析分析 l2组成环的查找组成环的查找:l组成环的基本特点：加工过程中直组成环的基本特点：加工过程中直接获得。而且对封闭环有影响的工接获得。而且对封闭环有影响的工序尺寸。序尺寸。l一般是指从定位基准面（或测量基准面）到加工面一般是指从定位基准面（或测量基准面）到加工面之间的尺寸之间的尺寸l查找方法：查找方法：从构成封闭环的两面开始，从构成封闭环的两面开始，同步地按照工艺过程的顺序，分别向前同步地按照工艺过程的顺序，分别向前查找该表面最近一次加工的尺寸，之后查找该表面最近一次加工的尺寸，之后再进一步向前查找此加工尺寸的工序基再进一步向前查找此加工尺寸的工序基准的最近一次加工时的加工尺寸，如此准的最近一次加工时的加工尺寸，如此继续向前查找，直到两条路线最后得到继续向前查找，直到两条路线最后得到的加工尺寸的工序基准重合，（即两者的加工尺寸的工序基准重合，（即两者的工序基准为同一表面）的工序基准为同一表面）l工序工序1：以大端面A定位，车端面D得工序尺寸A1，并车小外圆至B面，保证尺寸l工序工序2：以端面D定位，精车端面A得工序尺寸A2，并在镗大孔时车端面C，使孔深尺寸为A3l工序工序3：以端面D定位，磨大端面A保证全长尺寸l五、尺寸链的极值法计算的基本公式五、尺寸链的极值法计算的基本公式l1封闭环的基本尺寸封闭环的基本尺寸（等于所有增环的基本尺寸之（等于所有增环的基本尺寸之和减去所有减环的基本尺寸之和。即：和减去所有减环的基本尺寸之和。即：l2封闭环的中间偏差封闭环的中间偏差l封闭环的中间偏差等于所有增环的中间偏差之和减去封闭环的中间偏差等于所有增环的中间偏差之和减去所有减环的中间偏差之和：所有减环的中间偏差之和：l即即l3封闭环的极限尺寸封闭环的极限尺寸l封闭环的最大极限尺寸等于所有增环的最大极限尺寸封闭环的最大极限尺寸等于所有增环的最大极限尺寸之和减去所有减环的最小极限尺寸之和之和减去所有减环的最小极限尺寸之和l封闭环的最小极限尺寸等于所有增环的最小极限尺寸封闭环的最小极限尺寸等于所有增环的最小极限尺寸之和减去所有减环的最大极限尺寸之和。之和减去所有减环的最大极限尺寸之和。l即：即：l4封闭环的上、下偏差封闭环的上、下偏差l封闭环的上偏差等于所有增环的上偏差之和减去所封闭环的上偏差等于所有增环的上偏差之和减去所有减环的下偏差之和有减环的下偏差之和l5封闭环的公差封闭环的公差 l封闭环的公差等于各组成环的公差之和封闭环的公差等于各组成环的公差之和l6封闭环的平均尺寸封闭环的平均尺寸l封闭环的平均尺寸等于所有增环的平均尺寸之和减封闭环的平均尺寸等于所有增环的平均尺寸之和减去所有减环的平均尺寸之和。去所有减环的平均尺寸之和。l即即：l六、工艺尺寸链的应用：六、工艺尺寸链的应用：l1、基准不重合时工序尺寸及公差的确定、基准不重合时工序尺寸及公差的确定l（1）测量基准与设计基准不重合时尺寸的换算）测量基准与设计基准不重合时尺寸的换算l存在存在“假废品假废品”的问题的问题 l案例案例(如图如图)l（2）定位基准与设计基准不重合时尺寸的换算）定位基准与设计基准不重合时尺寸的换算。l2、中间工序的工序尺寸换算、中间工序的工序尺寸换算l（1）从尚需继续加工表面标注的工序尺寸计算）从尚需继续加工表面标注的工序尺寸计算l零件加工中，有些加工表面的定位基准是一些尚需零件加工中，有些加工表面的定位基准是一些尚需继续加工的表面；当加工这些表面时，不仅要保证继续加工的表面；当加工这些表面时，不仅要保证本工序对该加工表面的尺寸要求，同时还要间接保本工序对该加工表面的尺寸要求，同时还要间接保证从该加工表面标注的工序尺寸要求。证从该加工表面标注的工序尺寸要求。l例题：（如图）内孔尺寸中例题：（如图）内孔尺寸中40+0.039,键槽深度尺键槽深度尺寸为寸为43.3+0.2l加工顺序：加工顺序：l精镗内孔至精镗内孔至39.6+0.062l铣键槽深至尺寸铣键槽深至尺寸A1l热处理热处理l磨内孔至磨内孔至40+0.039l分析：分析：从加工顺序可以看出：键槽尺寸从加工顺序可以看出：键槽尺寸43.3+0.2mm是间接保证的，也就是在完是间接保证的，也就是在完成工序尺寸成工序尺寸40+0.039后，最后自然形成后，最后自然形成的，所以的，所以40+0.2mm是封闭环，而是封闭环，而39.6+0.062和和40+0.039及工序尺寸及工序尺寸A1是加工时直接获得的尺寸，为组成环是加工时直接获得的尺寸，为组成环。l（2）产品中有些零件表面需要进行渗碳和渗氮处）产品中有些零件表面需要进行渗碳和渗氮处理，而且在精加工后还要保证规定的渗层深度。理，而且在精加工后还要保证规定的渗层深度。必必须正确的确定精加工前渗层的深度尺寸，因此要进须正确的确定精加工前渗层的深度尺寸，因此要进行类似的尺寸链换算。行类似的尺寸链换算。l例题：衬套零件，孔经例题：衬套零件，孔经145+0.04mm，精加工后，精加工后要求渗氮层深度要求渗氮层深度to=0.3+0.2该表面加工顺序为：该表面加工顺序为：l磨内孔至磨内孔至144.76+0.04l渗氮处理渗氮处理l精磨孔至精磨孔至145+0.04并保证渗氮层深度（如图）并保证渗氮层深度（如图）l七、工序尺寸的图解跟踪法七、工序尺寸的图解跟踪法l当零件的加工工序和同一方向尺寸都当零件的加工工序和同一方向尺寸都较多，工序中工艺基准和设计基准又较多，工序中工艺基准和设计基准又不重合，且多次转换工艺基准时，工不重合，且多次转换工艺基准时，工序尺寸及其公差的换算会很复杂。序尺寸及其公差的换算会很复杂。l关健是：关健是：用图解跟踪法如何直观，简用图解跟踪法如何直观，简便地建立工艺尺寸链便地建立工艺尺寸链l如何绘制跟踪图如何绘制跟踪图l1）画出工件简图（当零件形状为对称时，可只画）画出工件简图（当零件形状为对称时，可只画出一半）标出与工艺尺寸链有关的设计尺寸。从有出一半）标出与工艺尺寸链有关的设计尺寸。从有关表面向下引出表面线，代表不同加工工序中有余关表面向下引出表面线，代表不同加工工序中有余量区别的不同加工表面量区别的不同加工表面l2）按图左上方规定的符号，按加工的先向顺序依）按图左上方规定的符号，按加工的先向顺序依次标出定位基准，工序基准，工序尺寸及加工余量，次标出定位基准，工序基准，工序尺寸及加工余量，加工余量的剖面线按加工余量的剖面线按“单向入体单向入体”方向标出方向标出l3）在下方标出零件图纸要求的尺寸。（）在下方标出零件图纸要求的尺寸。（l该零件的加工顺序:l(1)以大端面E定位车小端面A，尺寸为A1，E面留磨余量0.2mm；车外圆及台阶面C，尺寸为A2。l（2）以台阶面C定位车内孔端面D，尺寸为A3；镗孔车内端面B，尺寸为A4。l（3）以小端面A定位磨大端面E，尺寸为A5。l确定各工序的工序尺寸及公差。l1、确定各封闭环和组成环。工序尺寸都是加工中确定各封闭环和组成环。工序尺寸都是加工中直接得到的，是组成环，设计要求尺寸一般都可直接得到的，是组成环，设计要求尺寸一般都可以看成是间接得到的，是封闭环以看成是间接得到的，是封闭环l2、从图纸设计尺寸或加工余量（封闭环）的两端从图纸设计尺寸或加工余量（封闭环）的两端出发，沿零件表面引线同时垂直向上跟踪，当遇出发，沿零件表面引线同时垂直向上跟踪，当遇到圆点时就通过继续向上跟踪，当遇到尺寸箭头到圆点时就通过继续向上跟踪，当遇到尺寸箭头时，就沿箭头拐弯，经过该尺寸线到末端后垂直时，就沿箭头拐弯，经过该尺寸线到末端后垂直转弯继续向上跟踪，直至两条跟踪线在加工区内转弯继续向上跟踪，直至两条跟踪线在加工区内汇合封闭为止。汇合封闭为止。l八、平面尺寸链计算八、平面尺寸链计算例如：如图为箱体零件的工序例如：如图为箱体零件的工序简图，其中两孔简图，其中两孔III之间的之间的中心距中心距L=1000.01，30，Lx86，Ly50。由于两孔是在座标镗床上由于两孔是在座标镗床上加工，为了保证满足孔距加工，为了保证满足孔距尺寸尺寸 对于座标尺寸对于座标尺寸Lx,Ly,应控制多大公差？应控制多大公差？列出尺寸链图（如图列出尺寸链图（如图b），它由），它由L、Lx、Ly 三尺寸组成的封闭图形。三尺寸组成的封闭图形。其中其中L是加工结束后才获得的，故是加工结束后才获得的，故 是封闭环，是封闭环，Lx、Ly是组成环。若把是组成环。若把Lx、Ly 向向 尺寸线上投影，就将此尺寸线上投影，就将此平面尺寸链转化为三尺寸组成的线平面尺寸链转化为三尺寸组成的线性尺寸链了（如图性尺寸链了（如图c）。）。第五节时间定额和提高生产率的途径第五节时间定额和提高生产率的途径l一、时间定额l1、定义：指在一定的生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。l2、时间定额的组成l（1）基本时间t基：直接改变生产对象l注意：对切削加工来说，基本时间就是切去金属所消耗的时间，同时不同的加工方法其计算公式也不同。l（2）辅助时间：为实现工艺过程而必须进行的各种辅助动作所消耗的时间。l主要包括：装、卸工件；开动、停止机床；改变切削用量；测量工件尺寸；退刀等l基本时间和辅助时间总和称为操作时间l（3）布置工作地时间：工人照管工作地所消耗时间（更换刀具；润滑机床；清理切屑；收拾工具等）l（4）休息和生理需要时间：恢复体力和满足生理需要所消耗的时间l（5）准备和终结时间：生产一批产品的零部件，进行准备和结束工作所消耗的时间l包括熟悉工艺文件、领取毛坯、安装刀具和夹具、调整机床和刀具；加工完后拆下和归还工艺装备、发送成品等；l二、提高生产率的工艺途径l1、缩短基本时间l（1）提高切削用量（例如刀具材料的改变）l（2）采用复合工步l多刀单件加工；单刀多件或多刀多件；l2、减少辅助时间和辅助时间与基本时间重合l3、减少布置工作地时间l4、减少准备和终结时间l第六节第六节 工艺方案的比较与技术经济分析工艺方案的比较与技术经济分析 l生产成本生产成本：整个生产过程中所消耗的费用，：整个生产过程中所消耗的费用，称为生产成本，由两部分组成：一部分与称为生产成本，由两部分组成：一部分与工艺过程直接有关，称为工艺过程直接有关，称为工艺成本工艺成本；另一；另一部分与工艺过程不直接有关。部分与工艺过程不直接有关。l1工艺成本的组成及计算工艺成本的组成及计算。l工艺成本由可变费用工艺成本由可变费用V和不变费用和不变费用C两部分两部分组成部分组成组成部分组成l零件加工全年工艺成本零件加工全年工艺成本S与单件工艺成本与单件工艺成本Sd可由下式表示可由下式表示lS=VN+C N零件的年产量零件的年产量 V 可变成本可变成本lSd=V+C不变成本不变成本l全年工艺成本全年工艺成本S与年产量与年产量 N 及单件工及单件工艺成本艺成本Sd与年产量的关系图与年产量的关系图l2工艺方案的经济性评比工艺方案的经济性评比。l（1）当需评比的工艺方案均采用现有设备或其基本投）当需评比的工艺方案均采用现有设备或其基本投资相近时，可用工艺成本评比各方案经济性的优劣。资相近时，可用工艺成本评比各方案经济性的优劣。l1）两加工方案中少数工序不同，多数工序相同时，可）两加工方案中少数工序不同，多数工序相同时，可通过计算少数不同工序成本通过计算少数