第四章机械加工基本工艺作业规程设计.doc

第一讲
教学目
整体掌握机械加工工艺规程作用和制定环节
教材分析
重点：机械加工工艺规程作用
难点：零部件工艺性和机械加工工艺规程制定环节
学时安排
1学时
教学办法
讲授法
教学内容：
第四章 机械加工工艺规程设计
§4.1概述
机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作办法等工艺文献。
一、机械加工工艺规程作用
1、工艺规程是生产筹划、调度、工人操作、质量检查根据；
2、工艺规程是生产准备（涉及技术准备）工作基本
1）技术核心分析与研究
2）专用工装设计和制造或采购
3）原材料及毛坯供应
4）设备改造或新设备购买或定做
3、工艺规程是设计新建和扩建车间（工厂）基本
1）拟定生产需要机床种类和数量
2）拟定机床布置和动力配备
3）拟定车间面积
4）拟定工人工种和数量
二、机械加工工艺规程格式
机械加工工艺过程卡片
机械加工工序卡片
三、机械加工工艺规程设计原则、环节和内容
（一）机械加工工艺规程设计原则
1．必要可靠地保证零件图纸上所有技术规定实现。
2．在规定生产大纲和生产批量，普通规定工艺成本最低。
3．充分运用既有生产条件，少花钱，多办事。
4．尽量减轻上人劳动强度，保障生产安全，创造良好、文明劳动条件。
（二）设计机械加工工艺规程环节和内容
1．阅读装配图和零件图
理解产品用途、性能和工作条件，熟悉零件在产品中地位和作用。
2．工艺审查
审查图纸上尺寸、视图和技求规定与否完整、对的、统一，找出重要技术规定和分析核心技术问题；审查零件构造工艺性。
零件构造工艺性：是指在满足使用规定前提下制造该零件可行性和经济性。功能相似零件，其构造工艺性可以有很大差别。所谓构造工艺性好，是指在既有工艺条件下既能以便制造，又有较低制导致本。
零件构造工艺性举例：
3. 熟悉或拟定毛坯
拟定毛坯重要根据是零件在产品中作用和生产大纲以及零件自身构造。
毛坯种类：铸件、锻件、型材、焊接件、冲压件等
4．拟订机械加工工艺路线
1）定位基准选取
2）加工办法拟定
3）加工顺序安排
4）热解决、检查及其她工序安排
5．拟定满足各工序规定工艺装备（机床、刀具、夹具、量具）对需要改装或重新设计专用工艺装备应提出详细设计任务书。
6．拟定各重要工序技术规定和检查办法
7．拟定各工序加工余量、计算工序尺寸和公差
8．拟定切削用量
9．拟定期间定额
10．填写工艺文献

节小结
整体简介机械加工工艺规程作用和制定环节；掌握零部件工艺性分析办法和机械加工工艺规程制定环节。

第一讲
教学目
学习掌握机械加工工艺规程制定重要环节及其重要内容
教材分析
重点：各重要环节作用、目的和办法
难点：定位基准选取，加工办法选取，加工顺序安排
学时安排
1学时
教学办法
讲授法
教学内容：
第四章 机械加工工艺规程设计
§4.2工艺路线制定
一．定位基准选取
（一）粗基准选取
1．粗基准
未经机械加工定位基准称为粗基准。机械加工工艺规程中第一道加工工序所采用定位基准都是粗基准。
2．选取原则
1）保证互相位置精度规定原则
如要保证工件上加工面与不加工面互相位置规定，应以不加工面为粗基准。如图所示。
2）保证加工表面加工余量合理分派原则
如要一方面保证工件某重要表面余量均匀，应选取该表面毛坯面为粗基准。
3）便于工件装夹原则
选取粗基准时，必要考虑定位精确，夹紧可靠以及夹具构造简朴、操作以便等。这样规定选用粗基准尽量平整、光洁和足够大尺寸，不容许有锻造飞边，浇铸浇口，或其她缺陷。
4）粗基准普通不得重复使用原则
若能采用精基准定位，同一方向上粗基准普通不应被重复使用。
（二）精基准选取
1．精基准
以机械加工过表面作为定位基准。
2．出发点
保证设计技术规定实现以及装夹精确、可靠、以便。
3．选取原则
（1）基准重叠原则
尽量选取被加工表面设计（工序）基准为精基准。
（2）基准统一原则
工件以某一精基准定位，可以比较以便加工大多数或所有其她表面，则应尽量把这个基准面加工出来，并达到一定精度，后来工序均以它为精基准加工其她表面。
在实际生产中，经常使用统一基准形式有：
1）轴类零件常使用两顶尖孔作统一基准；
2）箱体类零件常使用一面两孔（一种较大平面和两个距离较远销孔）作统一基准；
3）盘套类零件常使用止口面（一端面和一短圆孔）作统一基准；
4）套类零件用一长孔和一止推面作统一基准。
采用统一基准原则好处：
1）有助于保证各加工表面之间位置精度；
2）可以简化夹具设计，减少工件搬动和翻转次数。
★注意：采用统一基准原则经常会带来基准不重叠问题。此时，需针对详细问题进行详细分析，依照实际状况选取精基准。
（3）互为基准原则
a、b两个表面有较为严格位置精度规定期，以 a为定位基准加工b，再以b 为定位基准加工 a，如此重复进行。
（4）自为基准原则
对于以减少表面粗糙度值、减小加工余量或保证余量均匀为目工序，常以加工表面自身为基准进行加工。
（5）便于装夹原则—所选取精基准，应能保证工件定位精确、可靠，并尽量使夹具构造简朴、操作以便。
需分别举例阐明。
二．加工经济精度与加工办法选取
（一）加工经济精度
指在正常加工条件下（采用符合质量原则设备和工艺装备，使用原则技术级别工人，不延长加工时间），一种加工办法所能保证加工精度和表面粗糙度。
各种加工办法所能达到加工精度和表面粗糙度，都是在一定范畴内。任何一种加工办法只要精心操作、细心调节、选取适当切削用量，加工精度就可以提高、表面粗糙度就可以减小，但所耗费时间与成本也会愈大。
随技术进步，加工经济精度会逐渐提高。
（二）加工办法选取
1．依照每个加工表面精度规定（尺寸、形状、位置精度及表面粗糙度），对照各种加工办法能达到精度及粗糙度，选取最合理加工办法。
例：加工始终经φ35H7、Ra0.8孔有各种方案
a.钻孔→扩孔→铰
b.钻孔→拉
c.钻孔→粗镗→半粗镗→精镗
应依照工件加工表面特点和产量选取采用。
各种加工办法能达到规定参照P31-35.表1-13.1-14.1-15.1-16
2．考虑加工材料性质
如淬火钢专用磨削，有色金属惯用金刚镗或者高速精密车削。
3．考虑生产类型
即生产率和经济性问题。在大批大量生产中可用专用高效设备，如平面和孔可采用拉削加工代替铣、刨、镗。
4．考虑本厂（本车间）既有设备及技术规定，能达到加工经济精度。
三．典型表面加工路线
1、外圆表面加工路线
1）粗车→半精车→精车：
应用最广，满足IT≥IT7，Ra ≥0.8外圆可以加工。
2）粗车→半精车→粗磨→精磨：
用于有淬火规定IT≥IT6，Ra ≥0.16 黑色金属。
3）粗车→半精车→精车→金刚石车：
用于有色金属、不适当采用磨削加工外用表面。
4）粗车→半精车→粗磨→精磨→研磨、超精加工、砂带磨、镜面磨、或抛光在2）基本上进一步精加工，目为了减少粗糙度，提高尺寸、形状和位置精度。
2、孔加工路线
1）钻→粗拉→精拉：
用于大批大量生产盘套类零件内孔，单键孔和花键孔加工，加工质量稳定，生产效率高。
2）钻→扩→铰→手铰：
用于中小孔加工，扩孔前纠正位置精度，铰孔保证尺寸、形状精度和表面粗糙度。
3）钻或粗镗→半精镗→精镗→浮动镗或金刚镗：
应用：（1）单件小批量生产中箱体孔隙加工。
（2）位置精度规定很高孔系加工。
（3）直径比较大得孔ф80mm以上，毛坯上已有铸孔或锻孔。
（4）有色金属由金刚镗来保证其尺寸、形状和位置精度以及表面粗糙度规定。
4）钻（粗镗）粗磨→半精磨→精磨→研磨或衍磨
应用：淬硬零件加工或精度规定高孔加工。
阐明：（1）孔最后加工精度很大限度上取决于操作者水平。
（2）特小孔加工采用特种加工办法。
3．平面加工路线
1）粗铣→半精铣→精铣→高速铣
平面加工中惯用，视被加工面精度和表面粗糙度技术规定，灵活安排工序。
2）粗刨→半精刨→精刨→宽刀精刨、刮研或研磨
应用广泛，生产率低，惯用于窄长面加工，最后工序安排也视加工表面技术规定而定。
3）铣（刨）→半精铣（刨）→粗磨→精磨→研磨、精密磨、砂带磨、抛光
加工表面淬火，最后工序视加工表面技术规定而定。
4）拉→精拉
大批量生产有沟槽或台阶表面。
5）车→半精车→精车→金刚石车
有色金属零件平面加工。
四．工序顺序安排
（一）工序顺序安排原则
1．先加工基准面再加工其她表面（先基面后其她）
含义：1）工艺路线开始安排加工面应是选作定位基准精基准面，然后再以精基准定位加工其她表面；
2）为保证一定定位精度，当加工面精度规定高时，精加工前普通应先精修一下精基准。
2．加工平面后加工孔（先面后孔）
含义：1）零件有较大平面可作为定位基准时，先加工定位面，以面定位加工孔。
2）毛坯面上钻孔钻夹易偏，若该平面需要加工则在钻孔前加工。
3．加工重要表面，后加工次要表面（先主后次）
设计基准面、重要工作面等称为重要表面，螺纹、键槽等称为次要表面。
4．安排粗加工工序，后安排精加工工序（先粗后精）
（二）热解决工序及表面解决工序
1．为改进切削性而进行热解决工序（退火、正火、调质）→（预备热解决）用于切削加工前。
2．为了消除内应力而进行热解决（人工时效、退火、正火）安排用于粗加工之后。
3．为改进材料力学物理性质，半精加工后精加工前安排淬火。淬火→回火→渗碳淬火等热解决工序。
4．精密零件在淬火后安排冷解决以稳定零件尺寸。
5．提高零件表面耐磨性或耐腐蚀性而安排热解决工序，以及以装饰为目而安排热解决工序（镀铬、阳极氧化、镀锌、发蓝）普通放在工艺过程最后。
（三）其她工序安排
1．检查工序：
1）零件加工完毕之后
2）从一车间转到另一车间先后
3）核心工序先后
2．普通尺寸检查、X射线、检查、超声波探伤等用于工件内部质量检查，普通安排在工艺过程开始。
磁力探伤、荧光检查用于工件表面质量检查，在精加工先后进行。
密封性检查、零件平衡、零件重量检查、在工艺过程最后进行。
3．去毛刺解决在切削加工后，装配工件前安排状况
4、清洗工件普通安排在进入装配之前
五．工序集中与分散
1、工序集中
使每个工序中涉及尽量多工步内容，从而使总工序数目减少称为工序集中。
长处：1）有助于保证工件各加工面之间位置精度；
2）有助于采用高效机床，可节约工件装夹时间，减少工件搬运次数；
3）可减小生产面积，并有助于管理。
2、工序分散
使每个工序工步内容相对较少，从而使总工序数目较多称为工序分散。
工序分散长处：每个工序使用设备和工艺装备相对简朴，调节、对刀比较容易，对操作工人技术水平规定不高。
3、工序集中与工序分散应用
老式流水线、自动线生产，多采用工序分散组织形式（个别工序亦有相对集中状况）。
多品种、中小批量生产，为便于转换和管理，多采用工序集中方式。
由于市场需求多变性，对生产过程柔性规定越来越高，工序集中将越来越成为生产主流方式。
六．加工阶段划分因素
（一）划分加工阶段因素
1．粗加工时，切削余量大、切削热量大、工艺系统受力变形及内应力变形存在而无法消除。要在后续阶段逐渐减少切削用量，逐渐修正工件误差，阶段之间时间间隔用于自然时效，有助于工件消除内应力和某些变形。
2．后续工序易把以加工好加工面划伤。
3．有助于及时发现毛坯缺陷。
4．有助于合理使用设备。粗加工采用普通机床，精加工采用精密机床。
5．有助于合理使用技术工人。
（二）划分加工阶段
1．粗加工阶段：
目是去除加工面大某些余量；追求高生产率。
2．半精加工阶段：
目是减少粗加工留下误差，使加工面达到一定精度，为精加工做准备。
3．精加工阶段：
应保证工件尺寸、形状和位置精度达到或基本达到图纸规定精度规定及表面粗糙度规定。
4．精密、超精密或光整加工阶段：
对精度规定很高工件，在工艺过程最后安排珩磨、研磨、精密磨、超精加工、金刚车、金刚镗或其他特种办法加工，以达到最后精度规定。
高精度工件中间热解决工序，自然把加工工艺过程分为几种加工阶段。

节小结
解说机械加工工艺规程制定中定位基准选取、加工办法选取、加工顺序安排等重要环节作用、目的、原则和办法。各原则和办法需在实际生产中体会并灵活应用。

第一讲
教学目
掌握机械加工工艺规程加工余量、工序间尺寸及公差概念和基准重叠状况下加工余量、工序间尺寸及公差拟定办法
教材分析
重点：机械加工工艺规程加工余量、工序间尺寸及公差拟定办法
难点：各加工余量、工序间尺寸及公差概念
学时安排
1学时
教学办法
讲授法
教学内容：
第四章 机械加工工艺规程设计
§4.3加工余量、工序间尺寸及公差拟定
一．加工余量概念
余量大会增大机加工劳动量，减少生产率，增长材料、工具、能源消耗、提高成本，余量小又不能消除前道工序留下误差及其表面缺陷，甚至产生废品。因而必要合理拟定加工余量。
1、加工总余量（毛坯余量）与工序余量
加工总余量：毛坯尺寸与余零件设计尺寸之差，其大小取决于加工过程中每个工序切除金属层厚度总和。
工序余量：每一工序所切除金属层厚度称为工序余量。
加工总余量和工序余量之间关系用下式表达：
Z0=Z1+Z2+Z3+…+Zn=
单边余量：零件非对称构造非对称表面，其加工余量普通为单边余量。如平面、端面、
槽深余量，为实际切除金属层厚度。
双边余量：零件对称构造对称表面，其加工余量普通为双边余量。 如：内外圆柱面和回转体表面。
余量公差：工序尺寸有公差，因此加工余量也必然在某一公差范畴内变化，其公差大小等于本道工序尺寸公差与上道工序尺寸公差之和。
TZ=Zmax-Zmin=Tb+Ta
TZ—工序余量公差
Zmax—工序最大余量
Zmin—工序最小余量
Tb—本道工序工序尺寸公差
Ta——上道工序工序尺寸公差
普通状况下，工序尺寸按“入体原则”标注。这样表达，是为了使工件以公称基本尺寸为目的尺寸加工时，仍有可切除量，避免过切产生废品。
毛坯尺寸则按双向对称偏差形式标注。

二．工序余量影响因素
第一道粗加工工序余量与毛坯制造精度关于。毛坯制造精度高则第一道粗加工序加工工序余量小，毛坯制造精度低则第一道粗加工工序加工余量就大。其他工序工序余量影响因素有如下几种方面：
1．上工序尺寸公差Ta：
本工序应切除上道工序尺寸公差中包括各种也许产生误差。
2．上道工序产生表面粗糙度Ry和表面缺陷层深度Ha：
3．上工序留下需单独考虑空间误差εa：
这些误差也许是上工序加工办法带来，也也许是热解决后产生，也也许是毛坯带来。
4．本工序装夹误差εb：
定位误差和夹紧误差。此项误差直接影响被加工表面和切削刀具相对位置，因此加工余量中应当涉及此项误差。
5．余量计算公式
单边：

双边：
三．加工余量拟定
1．计算法：
用于在影响因素清晰状况下采用，且不能离开详细加工办法和条件，要详细状况详细分析。
2．查表法：
以工厂生产实践和实验研究积累经验所制成表格为基本，并结合实际状况加以修正，拟定加工余量。此法以便、迅速、应用广泛。
3．经验法：
有某些有经验工程技术人员或工人依照经验拟定加工余量大小。
四．工序尺寸公差拟定
（一）基准重叠时工序尺寸与公差拟定
1．拟定各加工工序加工余量
2．从最后工序开始，即从设计尺寸开始到第一道加工工序，逐次加上每道加工工序余量，得各工序基本尺寸（涉及毛坯尺寸）。
3．除最后工序，别的工序按各自所采用加工办法加工精度拟定工序尺寸公差。
4．按入体原则标注工序尺寸
举例：

节小结
解说机械加工工艺规程加工余量、工序间尺寸及公差概念和基准重叠状况下加工余量、工序间尺寸及公差拟定办法。

第一讲
教学目
学习尺寸链基本原理，将基本原理应用于计算工艺尺寸。掌握解决机械加工过程中各种尺寸关系办法，达到保证加工精度目。
教材分析
重点：应用尺寸链基本原理解决机械加工过程中各种尺寸关系
难点：机械加工过程中各种尺寸关系
学时安排
1学时
教学办法
讲授法
教学内容：
第四章 机械加工工艺规程设计
§4.4工艺尺寸链
一．工艺尺寸链概念
由单个零件在工艺过程中形成关于尺寸尺寸联系称为尺寸链。
按构造分有直线尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链等各种形式。本课程以直线尺寸链为例简介尺寸链构成及其应用。
1、尺寸链构成
环：构成尺寸链每个尺寸。
封闭环：在加工过程中间接得到尺寸。
构成环：在加工过程中直接得到尺寸。按作用分为增、减环。
1）增环：别的各构成环不变，此环增大使封闭环增大者。
2）减环：别的各构成环不变，此环增大使封闭环减少者。
详细判断：给封闭环任选一种方向，沿此方向转一圈，在每个环上加方向，与封闭环方向相似者为减环，相反者为增环。
2、特点：
1）尺寸链必要封闭；
2）尺寸链只有一种封闭环；
3）封闭环精度低于构成环精度；
4）封闭环随构成环变动而变动。
3、作法：
1）找出封闭环
2）从封闭环起，按工件表面上关系依次画出构成环，直到尺寸回到封闭环起，形成一种封闭图形，构成尺寸链构成环环数应是至少。
3）首尾相接原则，拟定增环、减环。
二．尺寸链基本计算
直线尺寸链：所有构成环平行封闭环尺寸链。
惯用办法是极值法和概率法计算，普通概率法在装配尺寸链中应用。
基本计算公式有6个：
1．封闭环基本尺寸=各构成环基本尺寸代数和。

2．封闭环最大极限尺寸=所有增环最大极限尺寸—所有减环最小极限尺寸

3．封闭环最小极限尺寸=所有增环最小极限尺寸—所有减环最大极限尺寸

4．封闭环上偏差=所有增环上偏差之和—所有减环下偏差之和

5．封闭环下偏差=所有增环下偏差之和—所有减环上偏差之和

6．封闭环公差=封闭环最大极限尺寸—封闭环最小极限尺寸
=封闭环上偏差—封闭环下偏差
=增环公差之和+减环公差之和
=所有构成环公差之和

竖式计算法：
1．增环公称尺寸，上下偏差照抄；
2．减环公称尺寸变号，上下偏差对调、变号；
3．取其代数和，得封闭环公称尺寸，上下偏差。
公差重新分派问题：
（1）当构成环公差之和≥封闭环公差，求解一种构成环时，也许浮现零公差或负公差。机械制造中，0公差或负公差不也许制造即不能浮现。应缩减别的构成环公差解决问题。
（2）普通设计时，由给定封闭环公差决定各构成环公差。两种办法：
Ⅰ、等公差法：
取各构成环公差值相等。然后依照各环加工难易限度恰当调节。
Ⅱ、等精度法：
按各构成环精度相等原则求其构成环公差，可使尺寸大公差大，尺寸小构成环公差小。避免等公差法缺陷，但也是调节个别公差。
Ⅲ、经验拟定法：
构成环公差按工艺特点，依照详细状况而选。
无论哪种办法均需保证：
三．直线尺寸链在工艺过程中应用
（一）工艺基准和设计基准不重叠时工艺尺寸计算
1．测量基准和设计基准不重叠
例：下图所示车床主轴箱，两孔Ⅲ、Ⅳ中心距127±0.07mm不便测量，只能用游标卡尺直接测量两孔内侧或外侧母线之间距离来间接保证中心距之间尺寸规定。
现采用测量两孔内侧母线办法决定，求该测量尺寸应为多少，才干满足孔心距规定。
求解：
1）建立尺寸链，如图b所示
2）判断增环和减环，其中L0为封闭环。L1、L2、L3为增环
3）计算127=40+L2+32.5
0.07=0.002+ES2+0.015
-0.07=-0.009+EI2+0
得
只要实测成果在L2公差范畴内，就一定能保证Ⅲ、Ⅳ中心线设计规定。
假废品问题：
直线尺寸链极值算法是极限状况下各尺寸之间尺寸联系。从保证封闭环尺寸规定看，是保守算法。计算成果可靠，但也许浮现误判，浮现假废品。
上例中若两孔直径尺寸都取上限，即L1=40.002，L3=32.515时，L2做成L2 =54.5-0.087 时，则L1+L2+L3=126.93为中心距设计尺寸下限尺寸，工件合格。
应用：为避免假废品产生，发现实例尺寸超差时，应实测其她构成环实际尺寸，然后在尺寸链中重新计算封闭环实际尺寸。
因素：测量基准和设计基准不重叠，构成环环数愈多，公差范畴愈大，浮现假废品也许性越大。因而应尽量使测量基准和设计基准重叠。
2．定位基准和设计基准不重叠
例1：如下图所示某零件高度方向设计尺寸12-0.070，，生产中用调节法加工A,B,C面，前面工序A、B面已加工好，本工序以A面定位基准加工C面，问本工序调节尺寸应是多少？
解题：C面设计基准（工序基准）为B面，定位基准为A面。
1）画尺寸链：如图b所示。
2）拟定封闭环，增环和减环：
本尺寸链中调节法加工能直接保证尺寸为L2，L0间接保证。则L0封闭环，L1增环，L2减环
3）计算：
L1是未注公差，为保证L0计算，必要把L0公差分派给L1和L2。
采用等公差法分派：

按入体原则标注L1公差为
计算L2基本尺寸和偏差为（公式计算和竖式计算）……..
（二）一次加工满足各种设计尺寸规定工艺尺寸计算（工序间尺寸及尺寸链 ）
工序间尺寸链：
机械加工过程中，零件尺寸获得由一种先后顺序，就某一尺寸而言，它是在加工过程中通过若干个工序，逐渐切除余量而最后达到图纸设计规定。工序尺寸及其公差是依照设计规定考虑到加工中心基准，工序间余量以及工序经济精度等条件，对各工序提出尺寸规定。工序间尺寸链是零件加工后最后尺寸及其公差和关于工序尺寸和工序公差，以及工序间余量关于尺寸联系构成一种工艺尺寸链。
例1：一种带有键槽内孔，设计尺寸如图a)所示，该内孔由淬火解决规定，因而有如下加工工艺安排：
1．镗内孔至ф49.8+0.046mm
2．插键槽
3．淬火解决
4．磨内孔，保证内孔直径ф50+0.030mm和键槽深度53.8+0.30mm两个设计尺寸规定
求淬火前插键槽深度L2
分析：
插键槽工序采用已镗孔下切线为基准，用试切法保证插键槽深度，此深度尺寸应是上一工序直接保证尺寸，磨孔工序应保证磨削余量均匀，定位基准为孔中心孔。因而ф50+0.030mm定位基准和设计基准重叠，键槽深度53.8+0.30定位基准与设计基准不重叠，因而磨孔可直接保证ф50+0.030mm，而53.8+0.30则间接保证。
解算：…….
阐明：1) 本例把上工序镗孔和本工序磨孔定位基准看作是同一中心线是近似规定，由于磨孔和镗孔是连两次装夹下完毕，存在同轴度误差，若同轴度误差不是很小，则应将同轴度也作为一种构成环画在尺寸链中。
2）按设计规定键槽深度公差范畴为0—0.30mm。但插键槽工序却只容许按计算出尺寸公差进行，而计算值不大于原键槽深度公差规定，即增长了加工难度。因素是工艺基本与设计基准不重叠。因而在考虑工艺安排时，应尽量使工艺基准和设计基准重叠。
（三）表面淬火，渗碳层表面及镀层，涂层厚度工艺尺寸链。
1．表面淬火、渗碳：
对那些规定淬火或渗碳解决，加工精度规定又比较高表面，常在淬火或渗碳解决之后安排磨削加工，为保证磨后有一定厚度淬火或渗碳层，需要进行关于工艺尺寸计算。
例：一轴类零件，外圆柱P表面规定渗碳解决，t=0.5~0.8mm，工艺安排如下：
1．精车P，保证
2．渗碳，控制渗碳层深度
3．精磨P，保证尺寸 ，同步保证渗碳层深度0.5~0.8mm。
问渗碳层深度及其公差应为多少？
2．电镀
有些零件规定表面涂（镀）一层耐磨或装饰材料，完毕后不再加工但有一定精度规定。这时镀层厚度只通过控制电镀时间直接保证。
例：如下图所示，轴套类零件外表面需要镀铬，规定t=0.025—0.04mm，镀层不加工，外圆尺寸 ，求电镀前磨削工序工序尺寸。
（四）余量校核
工艺过程中，加工余量过大会影响生产率，挥霍材料，并且对精加工工序还会影响加工质量，但是加工余量也不能过小，过小也许导致零件表面局部加工不到产生废品。因而，校核加工余量，对加工余量进行必要调节是制定工艺规程时不可缺少工艺工作。
例1：如图所示零件。其轴向尺寸30±0.02mm工艺安排为:
1）精车A面，B处切断，保证两端面距离尺寸L1=31±0.1mm
2）以A定位，精车B面，保证两端面距离尺寸L2=30.4±0.05mm，精车余量为Z2
3）以B定位磨A面，保证两端距离尺寸L3=30.15±0.02mm，磨削余量为Z3
4）以A定位磨B面。保证两端距离尺寸L1=30±0.02mm，磨削余量为Z4
对Z2、Z3、Z4进行余量校核，画包括余量加工尺寸联系图（图b），列包括余量工艺尺寸链，如上图（图C）所示，在尺寸链中，加工中余量由加工先后实际尺寸间接求得，为封闭环。
四．工序尺寸与加工余量计算图表法工艺尺寸图表追踪法
当零件在同一方向上加工尺寸较多，并需多次转换工艺基准时，建立工艺尺寸链，进行余量校核都会遇到，并且易出错。图表法能精确查找所有工艺尺寸链，并且能把一种复杂工艺过程用箭头直观在表内表达出来。列出关于计算成果清晰、明了，信息量大。
（一）尺寸追踪法（图表追踪法）：
就是将零件加工过程建立工序尺寸之间联系并用符号形象来描绘各个尺寸发生变化状况，将其所有反映在一种图表上，运用这张图表来解决所要解决问题。
（二）图表绘制办法
1．在图表上方绘制加工工件轮廓简图，并用双点划线画出毛坯轮廓。
2．从零件各轴向端面用细实线向下列出各尺寸界线，图纸上，不规定按严格比例，但应求各轴向尺寸界面过于拥挤，以便能清晰表达各端面加工尺寸。
3．填写工序过程，在表左侧，按加工过程从上到下，严格排出加工顺序，在表右边列出需要计算项目。
4．按过程先后顺序，逐个地将毛坯尺寸，各工序加工尺寸及图纸规定填入表格。
5．标注时所用符号：
定位基面 所制端面是加工工序定位基准
度量基准： 所指端面是加工工序度量基面
加工表面： 箭头指向加工表面
工序尺寸：
终结尺寸： 表达加工后终结尺寸。
余量： 表达加工时余量值。
6、对的尺寸标注是对的运用图表法基本
1）尺寸标注顺序严格按加工顺序标注，不得颠倒，普通从毛坯尺寸自上而下标注工序加工尺寸直到最后图纸尺寸。
2）加工尺寸不得漏掉或多余，应遵循每切削一种表面只能标注一种加工尺寸原则。
（三）工艺尺寸链查找
1．查找办法：
从终结尺寸两端（封闭环）做直线向上追踪通过加工表面，遇到箭头拐弯，沿水平线逆行，遇到加工基准面再向上拐。遇到圆点则继续向上查找，如此不断始终同步查找，直到终结尺寸两端尺寸界线出发跟踪线相遇，构成封闭图形，这时已查找完毕。如此涉及各加工尺寸，就是要查找尺寸链各构成环。当查找影响Z尺寸链，就从Z两端线向上追踪查去。建立尺寸链。（余量为封闭环）
当零件在同一尺寸方向上加工尺寸较多，且工序（测量）基准需多次转换时，尺寸链建立和计算比较困难，采用图表法可较好解决这个问题
例：

节小结
解说工艺尺寸链基本原理和应用。学习解决机械加工过程中各种尺寸关系办法即工艺尺寸链解算问题，达到保证加工精度目。

第一讲
教学目
分析工序时间构成；总结缩短各某些时间办法和办法。达到提高生产效率目。
教材分析
重点：工序时间构成；缩短各某些时间办法和办法
难点：工序时间构成
学时安排
1学时
教学办法
讲授法
教学内容：
第四章 机械加工工艺规程设计
§4.5时间定额与提高生产效率途径
一、时间定额
1、时间定额概念
在一定生产条件下，规定生产一件产品或完毕一道工序所需消耗时间。
2、时间定额构成
基本时间t基：直接变化生产对象性质，使其成为合格产品或达到工序规定所需时间（涉及切入、切出时间）。
以外圆车削为例：基本时间是切去金属所消耗机动时间，可用公式计算，普通涉及切入，切削加工和切出时间。
t基=
其中：L—加工长度
L1—切刀长度
L2—切出长度
f—进给量
n—转速
辅助时间t辅：为实现工艺过程必要进行各种辅助动作时间，如装卸工件、启停机床、变化切削用量及进退刀等。
拟定办法：（1）大批量生产：先将各辅助工作分解，然后查表拟定各动作所需消耗时间、再累加。（2）中小批量生产中，按基本时间比例估算，并在实际中保证。
操作时间=基本时间+辅助时间 t操作= t基+ t辅
布置工作地时间t布置：为使加工正常进行，工人照管工作地所消耗时间（涉及更换刀具、润滑机床、清理切屑、收拾工具等）。t布置= （2%—7%）t操作
休息和生理需要时间t休：在工作班内，为恢复体力和满足生理需要所需时间，t布置=2% t操作
准备终结时间t准终：工人为了生产一批产品和零部件，进行准备和结束工作所消耗时间，涉及：熟悉工艺文献、领取毛坯、安装夹具、调节机床、发送成品等。
若一批工件数量为n，则每个零件
n越大t΄准终越小。
3、单件时间与单件工时定额计算
单件时间：T单件= t基+t辅+t布置+t休
单件工时定额：T定额= t基+t辅+t布置+t休+ t准终/n
式中 t基—基本时间
t辅—辅助时间
t布置—布置工作地时间
t休—休息和生理需要时间
t准终—准备终结时间
n—生产批量
二、提高生产效率工艺途径
1、缩短基本时间：
1） 提高切削用量,重要是进行新型刀具材料研制和开发或在刀具几何参数方面进一步研究。
2）采用复合工步缩短基本时间：复合工步几种加工表面基本时间重叠，从而节约基本时间。如：
a. 采用多刀多刃进行加工（如以铣削代替刨削，采用组合刀具等）；
b. 采用复合工步，使各种表面加工基本时间重叠（如多刀加工，多件加工等）。
2、缩短辅助时间和辅助时间与基本时间重叠 ：
1) 减少辅助时间
采用先进夹具或自动上、下料装置减少卸工件时间；
提高机床操作机械化、自动化水平、实现集中控制、自动调节与变速地缩短，开、停机床变化切削用量时间。
2）使辅助时间与基本时间重叠
采用可换夹具或可换工作台，在机床外装夹工件，可使装夹工件地时间与基本时间重叠；
采用转位夹具或转位工作台，可在加工中完毕工件装卸；
采用回转夹具或回转工作台进行持续加工；
采用在线检测办法来控制加工过程中尺寸，使测量时间与基本时间重叠。
3、缩短布置工作地时间
重要是减少换刀时间和调刀时间；
采用自动换刀装置或迅速换刀装置；
使用不重磨刀具；
采用样板或对刀块对刀；
采用新型刀具材料以提高刀具耐用度。
4、缩短准备终结时间
在中小批量生产中采用成组工艺和成组夹具；
在数控加工中，采用离线编程及加工过程仿真技术 。

节小结
分析工