第5章機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定

第五章機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定為了使零件的機(jī)械加工過程滿足“優(yōu)質(zhì)、高效、低耗費(fèi)〞的要求，首先要制定合理的零件機(jī)械加工工藝規(guī)程，然后按照這一工藝規(guī)程對(duì)零件進(jìn)展加工。本章討論的主要內(nèi)容是制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的根本原理和方法。第一節(jié)零件制造的工藝過程一、消費(fèi)過程消費(fèi)過程是指將原資料轉(zhuǎn)變?yōu)閺U品的全過程。它包括：原資料、半廢品、廢品的運(yùn)輸和保管；消費(fèi)和技術(shù)預(yù)備任務(wù)；毛坯制造；零件的機(jī)械加工、熱處置、外表處置；產(chǎn)品的裝配、調(diào)試以及油漆、包裝等。二、工藝過程是指消費(fèi)過程中直接改動(dòng)原資料〔或毛坯〕的外形﹑尺寸、資料性能、零件相對(duì)位置及產(chǎn)品外觀，使之變?yōu)閺U品的過程。它包括毛坯制造、機(jī)械加工、熱處置和裝配等。機(jī)械加工工藝過程用機(jī)械加工的方法，直接改動(dòng)原資料或毛坯的外形、尺寸和外表質(zhì)量，使之變?yōu)楹细窳慵倪^程，又稱為工藝流程。裝配工藝過程：零件裝配成部件或產(chǎn)品的過程。1.工藝過程的組成機(jī)械加工工藝過程是由一個(gè)或假設(shè)干順序陳列的工序組成的，毛坯依次經(jīng)過這些工序轉(zhuǎn)變?yōu)閺U品。將工藝過程分為如下幾個(gè)組成部分。第一節(jié)零件制造的工藝過程〔1〕工序一個(gè)〔或一組〕工人，在一臺(tái)機(jī)床〔或同一個(gè)任務(wù)地點(diǎn)〕，對(duì)一個(gè)〔或同時(shí)對(duì)幾個(gè)〕工件所延續(xù)完成的那部分工藝過程稱為一個(gè)工序。通常把產(chǎn)品或零部件在消費(fèi)過程中，僅列出由毛坯預(yù)備到廢品包裝入庫，經(jīng)過的各個(gè)工序的先后順序的稱號(hào)的簡單工藝過程，稱為工藝道路。第一節(jié)零件制造的工藝過程劃分工序的重要根據(jù)是任務(wù)地點(diǎn)能否變動(dòng)。另一個(gè)根據(jù)是取決于對(duì)一個(gè)零件的加工能否延續(xù)進(jìn)展。例如，圖示的零件，在小批量消費(fèi)條件下，其加工工藝過程如下表所示。第一節(jié)零件制造的工藝過程工序號(hào)工序名稱加工設(shè)備（工作地點(diǎn)）10下料鋸床20車端面、鉆中心孔、車外圓車床30銑鍵槽立式銑床40磨外圓磨床50去毛刺鉗工臺(tái)在大批量消費(fèi)條件下，上述工藝過程中的20工序就能夠被拆分為兩個(gè)工序，一個(gè)工序?yàn)檐囈粋?cè)端面、鉆中心孔、車一側(cè)外圓；另一個(gè)工序?yàn)檎{(diào)頭車另一側(cè)端面、鉆中心孔、車另一側(cè)外圓。階梯軸加工工藝過程〔小批量消費(fèi)〕第一節(jié)零件制造的工藝過程〔2〕工步被加工的外表﹑切削刀具、切削用量中的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量均堅(jiān)持不變的情況下所完成的那部分工序內(nèi)容，稱為工步。有時(shí)，為了提高消費(fèi)率，常用幾把刀具〔或復(fù)合刀具〕同時(shí)加工幾個(gè)外表，這種工步稱為復(fù)合工步。假設(shè)有幾個(gè)完全一樣的加工外表，所用刀具及切削用量也不變，延續(xù)加工時(shí)，習(xí)慣上也將它們視為一個(gè)工步，如下圖。第一節(jié)零件制造的工藝過程〔3〕走刀有些外表由于余量太大，或由于其他緣由，需求在切削用量不變的條件下，用同一把刀具對(duì)它進(jìn)展多次切削加工，刀具對(duì)工件的每一次切削稱之為一次走刀，如下圖。第一節(jié)零件制造的工藝過程〔4〕安裝工件在機(jī)床或夾具中定位并夾緊的過程稱為安裝。在一道工序中，能夠有一次也可有多次裝夾。如上表中的20工序，就要進(jìn)展兩次裝夾，先裝夾工件的一端，車端面、鉆中心孔、車一部分外圓，再調(diào)頭裝夾，加工其他部分。在同一道工序中應(yīng)盡能夠減少裝夾次數(shù)。〔5〕工位為減少工序中的裝夾次數(shù)，常采用回轉(zhuǎn)任務(wù)臺(tái)或轉(zhuǎn)位夾具，使工件在一次安裝中，可經(jīng)過機(jī)床上假設(shè)干個(gè)位置依次進(jìn)展加工，工件在機(jī)床上所占據(jù)每一個(gè)位置上所完成的那部分工序內(nèi)容，稱為一個(gè)工位，如下圖。第一節(jié)零件制造的工藝過程第一節(jié)零件制造的工藝過程2.消費(fèi)類型對(duì)工藝過程的影響消費(fèi)類型是指企業(yè)〔或車間、工段、班組、任務(wù)地〕消費(fèi)專業(yè)化程度的分類，亦即消費(fèi)規(guī)模。消費(fèi)類型的劃分可按照消費(fèi)綱領(lǐng)劃分，產(chǎn)品的消費(fèi)綱領(lǐng)就是產(chǎn)品的年消費(fèi)量。第一節(jié)零件制造的工藝過程根據(jù)消費(fèi)綱領(lǐng)，普通把消費(fèi)類型分為：①單件消費(fèi)單個(gè)的消費(fèi)不同構(gòu)造和不同尺寸的產(chǎn)品，并且很少反復(fù)。②成批消費(fèi)成批消費(fèi)的特點(diǎn)是一年中分批輪番地制造幾種不同的產(chǎn)品，每種產(chǎn)品均有一定的數(shù)量〔稱為批量〕，任務(wù)地的加工對(duì)象周期性地反復(fù)。如機(jī)床、電機(jī)等的制造通常屬于成批消費(fèi)。根據(jù)批量的大小，又可將批量消費(fèi)細(xì)分為：小批量消費(fèi)、中批量消費(fèi)和大批量消費(fèi)。③大量消費(fèi)產(chǎn)品數(shù)量很大，大多數(shù)任務(wù)地點(diǎn)經(jīng)常反復(fù)地進(jìn)展某一零件的某一道工序的加工。消費(fèi)類型不同，其工藝過程的特點(diǎn)也不盡一樣。各類消費(fèi)類型的工藝過程特點(diǎn)如下表所示。第一節(jié)零件制造的工藝過程

生產(chǎn)類型工藝特點(diǎn)單件生產(chǎn)成批生產(chǎn)大量生產(chǎn)工件的互換性一般是配對(duì)制造，沒有互換性，廣泛用鉗工修配。大部分有互換性，少數(shù)用鉗工修配。全部有互換性。某些精度較高的配合件用分組選擇裝配法。毛坯的制造方法及加工余量鑄件用木模手工造型；鍛件用自由鍛。毛坯精度低，加工余量大。部分鑄件用金屬模；部分鍛件用模鍛。毛坯精度中等，加工余量中等。鑄件廣泛采用金屬模機(jī)器造型，鍛件廣泛采用模鍛，以及其他高生產(chǎn)率的毛坯制造方法。毛坯精度高，加工余量小。機(jī)床設(shè)備通用機(jī)床。采用部分通用機(jī)床、部分專用機(jī)床。數(shù)控機(jī)床、加工中心。專用生產(chǎn)線、自動(dòng)生產(chǎn)線、柔性制造生產(chǎn)線或數(shù)控機(jī)床。夾具多用標(biāo)準(zhǔn)附件，極少采用夾具，靠劃線及試切法達(dá)到精度要求。廣泛采用夾具或組合夾具，部分靠加工中心一次安裝。廣泛采用高生產(chǎn)率夾具，靠夾具及調(diào)整法達(dá)到精度要求。刀具與量具采用通用刀具和萬能量具。較多采用專用刀具及專用量具或三座標(biāo)測量機(jī)。廣泛采用高生產(chǎn)率刀具和量具，對(duì)工人的要求需要技術(shù)熟練的工人。需要一定熟練程度的工人和編程技術(shù)人員。對(duì)操作工人的技術(shù)要求較低，對(duì)生產(chǎn)線維護(hù)人員和調(diào)整人員要求有高的素質(zhì)。工藝規(guī)程有簡單的工藝路線卡。有工藝規(guī)程，對(duì)關(guān)鍵零件有詳細(xì)的工藝規(guī)程。有詳細(xì)的工藝規(guī)程。第一節(jié)零件制造的工藝過程第二節(jié)工藝規(guī)程的作用及設(shè)計(jì)步驟工藝規(guī)程：把零件加工的全部工藝過程按一定格式寫成的書面文件稱為工藝規(guī)程。工藝規(guī)程中包括各個(gè)工序的陳列順序，加工尺寸、公差及技術(shù)要求，工藝配備及工藝措施，切削用量及工時(shí)定額等。一、工藝規(guī)程的格式消費(fèi)中運(yùn)用的工藝規(guī)程有多種方式，它的詳簡程度也有很大的差別，視零件的復(fù)雜程度和消費(fèi)類型而定。常用的工藝規(guī)程格式有：工藝過程綜合卡片〔簡稱過程卡〕、機(jī)械加工工藝卡片、機(jī)械加工工序卡和檢驗(yàn)卡片等?！?〕工藝過程綜合卡片它是以工序?yàn)閱挝?，簡要地闡明一個(gè)零件全部加工過程的卡片。卡片上主要規(guī)定了零件加工的工藝道路，按工藝過程順序列出全部工序的稱號(hào)和內(nèi)容，在每個(gè)工序中都闡明了應(yīng)運(yùn)用的機(jī)床設(shè)備和工藝配備以及工時(shí)定額等〔如表5.4，P128所示〕。在單件小批消費(fèi)中普通只運(yùn)用此卡。第二節(jié)工藝規(guī)程的作用及設(shè)計(jì)步驟〔2〕機(jī)械加工工藝卡片它以工序?yàn)閱挝唬敿?xì)闡明零件的機(jī)械加工工藝過程〔見表5.3，P128〕。包括各道工序的詳細(xì)內(nèi)容及要求，零件的主要加工外表及其精度和外表粗糙度的要求，切削用量、設(shè)備和工裝等。它是用來指點(diǎn)操作工人進(jìn)展消費(fèi)，協(xié)助車間干部和技術(shù)人員掌握整個(gè)零件加工過程的一種最主要的文件之一。在成批消費(fèi)中多采用此卡，單件小批消費(fèi)中關(guān)鍵件和復(fù)雜件多采用此卡。第二節(jié)工藝規(guī)程的作用及設(shè)計(jì)步驟〔3〕機(jī)械加工工序卡它是根據(jù)工藝卡片為每一道工序制定的一種工藝文件〔見表5.5，P129〕，主要用來詳細(xì)指點(diǎn)操作工人如何進(jìn)展加工。該卡片中附有工序簡圖，并詳細(xì)記載了該工序加工所需求的資料，如定位基準(zhǔn)選擇、工件安裝方法、工序尺寸及公差，所運(yùn)用的機(jī)床、刀具、量具以及切削用量和工時(shí)定額等內(nèi)容。工序簡圖：用在機(jī)械加工工序卡中，表示該工序定位基準(zhǔn)面、夾緊位置、加工外表、工序尺寸及公差、技術(shù)要求等內(nèi)容的圖形。多用于大批大量或成批消費(fèi)中比較重要的零件。第二節(jié)工藝規(guī)程的作用及設(shè)計(jì)步驟二、制定工藝規(guī)程的原那么和工藝規(guī)程的作用1、制定工藝規(guī)程的總原那么在一定的消費(fèi)條件下，以最快的速度，最少的任務(wù)量和最低的本錢，平安可靠的加工出符合零件圖紙要求的工件。即遵照“優(yōu)質(zhì)、高效、低耗費(fèi)〞的三大原那么?？傊?，制定工藝規(guī)程時(shí)，既要留意技術(shù)上的先進(jìn)性，以保證產(chǎn)質(zhì)量量，又要結(jié)合詳細(xì)消費(fèi)條件，選擇經(jīng)濟(jì)上最合理的方案，以保證較高的經(jīng)濟(jì)效益。第二節(jié)工藝規(guī)程的作用及設(shè)計(jì)步驟2、工藝規(guī)程的作用〔1〕它是組織消費(fèi)和管理消費(fèi)的重要根據(jù)〔2〕它是指點(diǎn)消費(fèi)實(shí)施的技術(shù)文件〔3〕它是新建和擴(kuò)建工廠的根本資料零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程用于消費(fèi)前的消費(fèi)預(yù)備、消費(fèi)中的消費(fèi)指揮及消費(fèi)后的檢驗(yàn)。第二節(jié)工藝規(guī)程的作用及設(shè)計(jì)步驟

三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的步驟1.了解被加工零件的功用及其性能要求，進(jìn)展工藝審查〔1〕審查各項(xiàng)技術(shù)要求能否合理〔2〕審查資料選用能否合理①從經(jīng)濟(jì)角度思索，在滿足零件功能的前提下，應(yīng)盡量選用價(jià)廉的資料，以降低產(chǎn)品的本錢。資料的選用還應(yīng)立足于國內(nèi)，盡量采用來源充足的資料，不得濫用貴重金屬。第二節(jié)工藝規(guī)程的作用及設(shè)計(jì)步驟②從工藝上思索，選用的資料不應(yīng)引起制造的困難。如以下圖所示的銷釘，方頭部位要求淬硬至HRC58，φ2小孔要求裝配時(shí)配作。原設(shè)計(jì)采用T8A資料，因零件很小，總長只需15mm，當(dāng)頭部淬火時(shí)，勢必使銷釘全部淬硬，致使φ2小孔無法配作，故原資料選用不合理。假設(shè)改用20鋼，頭部采用部分滲碳淬火法，就可很好地防止上述工藝上的困難。第二節(jié)工藝規(guī)程的作用及設(shè)計(jì)步驟〔3〕工藝上對(duì)零件構(gòu)造能否需提出特殊要求有些零件構(gòu)造上沒有可作為定位基準(zhǔn)用的恰當(dāng)外表，為便于加工制造，這時(shí)就必需在工件上設(shè)置或加工出必要的定位基面，稱為輔助基準(zhǔn)，例如下圖車床小刀架的工藝搭子等。第二節(jié)工藝規(guī)程的作用及設(shè)計(jì)步驟〔4〕審查零件的構(gòu)造工藝性所謂構(gòu)造工藝性就是指零件的構(gòu)造能否便于加工、裝配和維修。它不僅關(guān)系到零件的加工、裝配和維修的難易程度，而且也關(guān)系到產(chǎn)質(zhì)量量、消費(fèi)率和本錢的高低。零件的構(gòu)造工藝性常需思索的幾個(gè)方面：①盡量減少加工面，節(jié)省工時(shí)，減少動(dòng)力耗費(fèi)。②尺寸應(yīng)盡量規(guī)格化、規(guī)范化。③盡量減少調(diào)整、安裝、走刀次數(shù)。④保證刀具正常任務(wù)、加工方便〔應(yīng)具有必要的退刀槽、任務(wù)空間等〕。⑤構(gòu)造應(yīng)與消費(fèi)類型、設(shè)備條件相順應(yīng)。⑥零件構(gòu)造應(yīng)便于裝拆。構(gòu)造工藝性分析，見下表例如。第二節(jié)工藝規(guī)程的作用及設(shè)計(jì)步驟第二節(jié)工藝規(guī)程的作用及設(shè)計(jì)步驟第二節(jié)工藝規(guī)程的作用及設(shè)計(jì)步驟第二節(jié)工藝規(guī)程的作用及設(shè)計(jì)步驟2.根據(jù)零件的消費(fèi)綱領(lǐng)確定零件的消費(fèi)類型零件的消費(fèi)綱領(lǐng)可按下式進(jìn)展計(jì)算：式中：N零—零件的消費(fèi)綱領(lǐng)〔件/年〕；N—產(chǎn)品的消費(fèi)綱領(lǐng)〔臺(tái)/年〕；n—每臺(tái)產(chǎn)品中包含該零件的件數(shù)〔件/臺(tái)〕；α—該零件的備品率；β—該零件的廢品率。消費(fèi)類型將直接影響消費(fèi)的組織方式和工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)。第二節(jié)工藝規(guī)程的作用及設(shè)計(jì)步驟生產(chǎn)類型重型機(jī)械（W＞2000kg）中型機(jī)械（W=100～2000kg）輕型機(jī)械（W＜100kg）單件生產(chǎn)≤5＜20＜100小批生產(chǎn)5～1010～200100～500中批生產(chǎn)100～200200～500500～5000大批生產(chǎn)500～1000500～50005000～50000大量生產(chǎn)＞1000＞5000＞50000第二節(jié)工藝規(guī)程的作用及設(shè)計(jì)步驟3.確定毛坯種類機(jī)械制造所用的毛坯主要有以下幾種：〔1〕鑄件用于鑄造外形復(fù)雜的零件毛坯，根據(jù)零件產(chǎn)量和精度要求可以采用不同的鑄造方法。鑄件的機(jī)械性能較低?！?〕鍛件適用于外形簡單，對(duì)強(qiáng)度有一定要求的零件，由于經(jīng)過鍛造的零件，資料的纖維組織延續(xù)合理分布，其強(qiáng)度較高，機(jī)械性能良好。〔3〕焊接件將鋼或型鋼焊成所需求的構(gòu)造，制造簡便，消費(fèi)周期短，適用于機(jī)架、機(jī)座等大件焊接，但焊接變形大，抗振性差，焊后必需進(jìn)展熱處置。第二節(jié)工藝規(guī)程的作用及設(shè)計(jì)步驟〔4〕型材通常按截面外形分類：圓鋼、方鋼、角鋼、槽鋼等。有熱軋料和冷拉料兩種。熱軋型材的精度低，為IT15~IT16，冷拉料精度高，為IT9~IT12，但直徑小，價(jià)錢貴?！?〕工程塑料尺寸精度高，外形可以很復(fù)雜，但機(jī)械性能差?！?〕其它新型資料如碳纖維復(fù)合資料、粉末冶金資料等。第二節(jié)工藝規(guī)程的作用及設(shè)計(jì)步驟選擇毛坯種類和制造方法時(shí)，需思索以下要素：①零件的資料及其機(jī)械性能的要求。②零件的構(gòu)造外形和外形尺寸。③消費(fèi)類型。對(duì)大批大量消費(fèi)，宜采用精度高的毛坯制造方法，以降低資料耗費(fèi)和加工工時(shí)，可有效地降低加工本錢。在單件小批消費(fèi)中，常采用木模手工砂型鑄造和自在鍛造，毛坯精度較低。④毛坯消費(fèi)車間的消費(fèi)條件。第二節(jié)工藝規(guī)程的作用及設(shè)計(jì)步驟4.擬定零件加工的工藝道路擬定工藝道路應(yīng)制定出零件由粗加工到精加工的全部加工工序，其主要內(nèi)容包括：①選擇定位基準(zhǔn)和定位夾緊方式。②選擇外表加工方法〔銑、車、磨等〕。③劃分加工階段〔粗~半精~精~光整〕，以及確定工序的集中與分散。④安排切削加工、熱處置、檢驗(yàn)和輔助工序的順序。這是最關(guān)鍵的一步，普通需提出幾個(gè)工藝方案作詳細(xì)比較，確定最合理的方案。第二節(jié)工藝規(guī)程的作用及設(shè)計(jì)步驟5．確定各工序所采用的設(shè)備、工藝配備和輔助工具選擇機(jī)床設(shè)備的原那么是：①機(jī)床規(guī)格與零件外形尺寸相順應(yīng)。②機(jī)床精度與該工序應(yīng)到達(dá)的精度相順應(yīng)。③機(jī)床的消費(fèi)率與零件的消費(fèi)類型相順應(yīng)。④機(jī)床種類與車間現(xiàn)有設(shè)備條件相順應(yīng)。采用設(shè)備中假設(shè)需求改裝某一設(shè)備或設(shè)計(jì)公用機(jī)床，或者需求采用公用工裝，那么應(yīng)提出設(shè)計(jì)義務(wù)書，列出與加工工序內(nèi)容有關(guān)的參數(shù)。第二節(jié)工藝規(guī)程的作用及設(shè)計(jì)步驟6.計(jì)算工序間的加工余量、工序尺寸和公差，繪制工序簡圖7.確定各工序的切削用量及工時(shí)定額工時(shí)定額目前主要是按實(shí)際閱歷確定的，也可以根據(jù)切削用量手冊(cè)、工時(shí)定額手冊(cè)等提供的統(tǒng)計(jì)資料估算而定。8.確定各主要工序的技術(shù)檢驗(yàn)要求及檢驗(yàn)方法9.技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析10．編寫工藝文件，對(duì)不同的消費(fèi)類型，填不同的工藝卡片第二節(jié)工藝規(guī)程的作用及設(shè)計(jì)步驟第三節(jié)定位基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)：用來確定消費(fèi)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所根據(jù)的那些點(diǎn)、線、面稱為基準(zhǔn)。一、基準(zhǔn)的分類根據(jù)基準(zhǔn)的功用不同，基準(zhǔn)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)基準(zhǔn)是在設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn)，如以下圖所示。2.工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)是指在工藝過程中所采用的基準(zhǔn)。按其作用不同工藝基準(zhǔn)可以分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、丈量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)?！?〕工序基準(zhǔn)在工序簡圖上，用來確定被加工外表尺寸、外形和相互位置關(guān)系的基準(zhǔn)，如下圖?！?〕定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)是指加工中用作定位的基準(zhǔn)。即工件在機(jī)床上加工時(shí)，在工件上用以確定被加工外表相對(duì)機(jī)床、夾具、刀具位置的點(diǎn)、線、面。用夾具裝夾時(shí)，定位基準(zhǔn)就是工件上與夾具的定位元件相接觸的外表，定位基準(zhǔn)的表示方法如下圖。第三節(jié)定位基準(zhǔn)的選擇〔3〕丈量基準(zhǔn)丈量基準(zhǔn)是指丈量時(shí)所運(yùn)用的基準(zhǔn)，如下圖?！?〕裝配基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)是指裝配時(shí)用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對(duì)位置所采用的基準(zhǔn)，如下圖。第三節(jié)定位基準(zhǔn)的選擇前往上一頁前往36第三節(jié)定位基準(zhǔn)的選擇3.基準(zhǔn)間的相互關(guān)系在分析基準(zhǔn)問題時(shí)，應(yīng)留意以下幾點(diǎn)：〔1〕作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面，在工件上不一定詳細(xì)存在〔例如，孔的中心、軸心線、對(duì)稱面等〕，而常由某些詳細(xì)的外表表達(dá)，這些外表就可稱為基面，基準(zhǔn)的選擇問題實(shí)踐上就是基面的選擇問題?！?〕作為基準(zhǔn)可以是沒有面積的點(diǎn)、線或很小的面，但是代表這種基準(zhǔn)的點(diǎn)和線的工件上的基面總是有一定面積的。例如，代表軸心線的是中心孔錐面?！?〕對(duì)外表的位置精度〔如平行度、垂直度等〕的關(guān)系，也同樣具有基準(zhǔn)關(guān)系。第三節(jié)定位基準(zhǔn)的選擇二、工件的裝夾與獲得加工精度的方法1.工件的裝夾〔1〕直接找正裝夾法這種方法比較費(fèi)時(shí)，對(duì)工人技術(shù)程度要求高，常用于單件、小批消費(fèi)，也常用于對(duì)位置精度要求很高的工件的加工。劃針找正精度達(dá)0.5mm，百分表找正精度達(dá)0.02mm，千分表找正精度達(dá)＜0.005~0.01mm。第三節(jié)定位基準(zhǔn)的選擇〔2〕劃線找正裝夾法切削加工前，預(yù)先在毛坯上劃出中心線、對(duì)稱線及各待加工外表的加工線等，然后按線找正工件在機(jī)床上的位置并夾緊，如下圖。適用于：單件、小批消費(fèi)，尤其是大型復(fù)雜鑄件或鍛件的加工。毛坯的尺寸公差很大，外表很粗糙，無法直接用夾具時(shí)。這種方法的裝夾精度較低〔0.2～0.5mm〕，因此只能用于相對(duì)位置精度要求較低的場所。第三節(jié)定位基準(zhǔn)的選擇〔3〕公用夾具裝夾法夾具固定在機(jī)床上，工件在夾具中定位并夾緊，如下圖。這種方法方便、迅速、精度較高且穩(wěn)定，廣泛運(yùn)用于成批和大量消費(fèi)。第三節(jié)定位基準(zhǔn)的選擇2.獲得加工精度的方法〔1〕獲得尺寸精度的方法①試切法如下圖。此法不需求公用夾具，但消費(fèi)率低，操作技術(shù)要求高，只適用于單件小批消費(fèi)。第三節(jié)定位基準(zhǔn)的選擇②定尺寸刀具法加工精度由刀具本身精度來保證。

③調(diào)整法利用機(jī)床上的定程安裝或?qū)Φ栋惭b獲得尺寸精度的方法稱調(diào)整法。如車床上可用行程擋塊決議車削長度，銑床上可用對(duì)刀塊決議銑削面的高度，這種方法需添加機(jī)床調(diào)整任務(wù)量，但以后加工中的操作卻極為方便。適用于成批大量消費(fèi)的消費(fèi)類型。第三節(jié)定位基準(zhǔn)的選擇④自動(dòng)控制法運(yùn)用一定的安裝，在尺寸到達(dá)要求值時(shí)自動(dòng)停頓加工。數(shù)控機(jī)床上具有控制刀架或任務(wù)臺(tái)準(zhǔn)確挪動(dòng)的一整套數(shù)字控制安裝。尺寸的獲得〔刀架或任務(wù)臺(tái)的挪動(dòng)〕由預(yù)先編制好的程序經(jīng)過計(jì)算機(jī)數(shù)字控制安裝自動(dòng)控制?！?〕獲得外形精度的方法零件在機(jī)械加工中獲得外形精度的方法有軌跡法、成形法和范成法三種。第三節(jié)定位基準(zhǔn)的選擇三、定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)又分為精基準(zhǔn)、粗基準(zhǔn)和輔助基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)采用未加工過的外表進(jìn)展定位的基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)采用已加工過的外表進(jìn)展定位的基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。輔助基準(zhǔn)該基準(zhǔn)在工件運(yùn)用中并無用途，僅僅是為了工件加工的方便而設(shè)置的基準(zhǔn)稱為輔助基準(zhǔn)，如軸類零件的中心孔。第三節(jié)定位基準(zhǔn)的選擇1.精基準(zhǔn)的選擇原那么基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證加工精度和裝夾可靠方便。選擇精基面時(shí)，思索的重點(diǎn)是如何減少誤差，提高定位精度。選擇精基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)遵照以下原那么。〔1〕基準(zhǔn)重合原那么采用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)稱為基準(zhǔn)重合原那么。這樣可消除基準(zhǔn)不重合誤差，有利于保證加工精度，如以下圖所示。第三節(jié)定位基準(zhǔn)的選擇第三節(jié)定位基準(zhǔn)的選擇〔2〕基準(zhǔn)一致原那么在工件加工過程中應(yīng)盡能夠選用一致的定位基準(zhǔn)稱為基準(zhǔn)一致原那么。例如，軸類零件加工常采用中心孔作為一致基準(zhǔn)加工各外圓外表，這樣不但能在一次安裝中加工大多數(shù)外表，而且能保證各段外圓的同軸度要求以及端面與軸心線的垂直度要求。采用基準(zhǔn)一致的原那么，可以簡化工藝過程，減少夾具種類，防止基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換過多所呵斥的加工誤差。第三節(jié)定位基準(zhǔn)的選擇〔3〕自為基準(zhǔn)原那么在精加工或光整加工工序中要求加工余量小而均勻時(shí)，可以選擇加工外表本身作為定位基準(zhǔn)，以保證加工質(zhì)量和提高消費(fèi)率，該加工外表與其它外表之間的位置精度那么要求由先行工序保證，這就稱為自為基準(zhǔn)。例如，浮動(dòng)鏜孔和浮動(dòng)鉸孔等孔加工方法都是自為基準(zhǔn)的實(shí)例。第三節(jié)定位基準(zhǔn)的選擇〔4〕互為基準(zhǔn)，反復(fù)加工原那么當(dāng)需求保證均勻的加工余量或加工外表具有較高的相互位置精度時(shí)，應(yīng)遵守互為基準(zhǔn)，反復(fù)加工的原那么。〔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)簡單，操作方便。第三節(jié)定位基準(zhǔn)的選擇2.粗基準(zhǔn)的選擇原那么粗基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)思索到加工外表與不加工外表之間的位置要求，加工外表余量的合理分配，定位精度和裝夾的可靠性，因此、在選擇粗基準(zhǔn)時(shí)普通應(yīng)遵照以下原那么。第三節(jié)定位基準(zhǔn)的選擇〔1〕保證相互位置要求的原那么為了保證不加工外表與加工外表之間相互位置要求，普通選擇不加工外表為粗基準(zhǔn)。如下圖的毛坯，鑄造時(shí)孔B和外圓A有偏心，假設(shè)采用不加工外表外圓A為粗基準(zhǔn)加工孔B，那么內(nèi)外圓是同軸的，即壁厚均勻。第三節(jié)定位基準(zhǔn)的選擇第三節(jié)定位基準(zhǔn)的選擇〔2〕保證加工外表加工余量合理分布的原那么為保證重要加工外表的加工余量均勻，應(yīng)選重要加工面為粗基準(zhǔn)。如下圖，為保證導(dǎo)軌面有均勻的組織和一致耐磨性，應(yīng)使其加工余量均勻。當(dāng)工件上有多個(gè)重要加工面要求保證余量均勻時(shí)，那么應(yīng)選余量要求最嚴(yán)的面為粗基準(zhǔn)；對(duì)具有較多加工外表的零件，粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)使零件各加工外表總的金屬切除量最少；應(yīng)選擇零件上加工面積大，外形復(fù)雜的外表為粗基準(zhǔn)。第三節(jié)定位基準(zhǔn)的選擇〔3〕粗基準(zhǔn)不反復(fù)運(yùn)用的原那么粗基準(zhǔn)相對(duì)已加工面來說，精度低，粗糙度數(shù)值大。反復(fù)運(yùn)用會(huì)呵斥較大的定位誤差。因此在同一尺寸方向，通常只允許運(yùn)用一次，防止反復(fù)運(yùn)用。第三節(jié)定位基準(zhǔn)的選擇〔4〕便于工件裝夾的原那么為了保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠，選用的粗基準(zhǔn)應(yīng)盡能夠平整、光潔和有足夠大的尺寸，要避開鍛造飛邊、鑄造澆冒口、分型面或其它缺陷。當(dāng)用夾具裝夾時(shí)。選擇的粗基準(zhǔn)面，還應(yīng)使夾具構(gòu)造簡單、操作方便?！?〕余量足夠的原那么假設(shè)零件上每個(gè)外表都要加工，那么以加工余量最小的外表作為粗基準(zhǔn)，使這個(gè)外表不會(huì)因余量缺乏而報(bào)廢。第三節(jié)定位基準(zhǔn)的選擇第四節(jié)工藝道路的擬定一、零件各外表加工方法及運(yùn)用設(shè)備的選擇1.加工方法的選擇在制定零件的工藝道路時(shí)，要確定各外表的加工方法。選擇加工方法應(yīng)滿足質(zhì)量、消費(fèi)率與經(jīng)濟(jì)性各方面的要求，首先滿足質(zhì)量要求，為此，必需了解各種加工方法的特點(diǎn)及掌握加工經(jīng)濟(jì)精度的概念?！?〕經(jīng)濟(jì)加工精度和外表粗糙度第四節(jié)工藝道路的擬定經(jīng)濟(jì)加工精度是指在正常加工條件下〔采用符合質(zhì)量規(guī)范的設(shè)備、工藝配備和規(guī)范技術(shù)等級(jí)的工人，不延伸加工時(shí)間〕，所能保證的加工精度。第四節(jié)工藝道路的擬定〔2〕加工方法和加工方案的選擇在選擇加工方法時(shí)，應(yīng)該思索以下要素：①滿足零件的精度要求。所選加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度及經(jīng)濟(jì)外表粗糙度與零件的精度和外表粗糙度要求相順應(yīng)。例如，加工精度等級(jí)為IT7級(jí)，外表粗糙度為Ra0.8的外圓，經(jīng)過精車雖然可以到達(dá)要求，但不如磨削經(jīng)濟(jì)。因此,選用磨削加工。②要思索被加工資料的性質(zhì)。例如，淬火鋼應(yīng)采用磨削加工，而硬度低、韌性較大的有色金屬的精加工不能用磨削的方法加工，由于磨屑容易堵塞砂輪任務(wù)外表，故通常采用高速精細(xì)車削和金剛鏜削的方法加工。第四節(jié)工藝道路的擬定典型外表加工道路研磨IT5Ra0.008~0.32超精加工IT5Ra0.01~0.32砂帶磨IT5Ra0.01～0.16精密磨削IT5Ra0.008~0.08拋光Ra0.008~1.25金剛石車IT5～6Ra0.02~1.25滾壓IT6～7Ra0.16~1.25精磨IT6～7Ra0.16~1.25精車IT7～8Ra1.25～5粗磨IT8～9Ra1.25～10半精車IT10～11Ra2.5～12.5粗車IT12～13Ra10～80外圓外表的典型加工工藝道路典型外表加工道路珩磨IT5～6Ra0.04~1.25研磨IT5～6Ra0.008~0.63粗鏜IT12～13Ra5～20鉆IT10～13Ra5～80半精鏜IT10～11Ra2.5～10粗拉IT9～10Ra1.25～5擴(kuò)IT9～13Ra1.25~40精鏜IT7～9Ra0.63～5粗磨IT9～11Ra1.25～10精拉IT7～9Ra0.16~0.63推IT6～8Ra0.08~1.25餃IT6～9Ra0.32~10金剛鏜IT5～7Ra0.16~1.25精磨IT7～8Ra0.08~0.63滾壓IT6～8Ra0.01~1.25手餃IT5Ra0.08~1.25孔的典型加工工藝道路典型外表加工道路平面典型加工工藝道路拋光Ra0.008?1.25研磨IT5～6Ra0.008?0.63精密磨IT5～6Ra0.04?0.32半精銑IT8～11Ra2.5?10精銑IT6～8Ra0.63～5高速精銑IT6～7Ra0.16?1.25導(dǎo)軌磨IT6Ra0.16?1.25精磨IT6～8Ra0.16?1.25寬刀精刨IT6Ra0.16?1.25粗磨IT8～10Ra1.25?10精刨IT6～8Ra0.63～5半精刨IT8～11Ra2.5～10半精車IT8～11Ra2.5～10粗銑IT11～13Ra5～20粗刨IT11～13Ra5～20砂帶磨IT5～6Ra0.01?0.32金剛石車IT6Ra0.02?1.25刮研Ra0.04?1.25精車IT6～8Ra1.25～5粗車IT12～13Ra10～80精拉IT6～9Ra0.32～2.5粗拉IT10～11Ra5～20③要思索工件的構(gòu)造外形和尺寸大小。例如，精度等級(jí)為IT7級(jí)的孔，可以采用鏜削、鉸削、拉削、磨削等加工方法。但對(duì)于箱體上的孔，普通不宜采用拉孔和磨孔，而宜采鏜孔和鉸孔。大直徑的孔采用鏜削，小直徑的孔采用鉸削；又如直徑很小的孔，可以采用電火花加工；長徑比大的深孔，采用深孔鉆加工。④要思索消費(fèi)類型。所選加工方法要與消費(fèi)類型相順應(yīng)。在大批大量消費(fèi)中，可以采用消費(fèi)率高、質(zhì)量穩(wěn)定的加工方法。例如，孔采用拉削，外圓采用仿形加工，孔系采用公用機(jī)床加工。當(dāng)消費(fèi)批量較小時(shí)，孔采用鉆、擴(kuò)、鉸加工。在大批大量消費(fèi)中，還可以采用精細(xì)毛坯，如精細(xì)鑄造毛坯。第四節(jié)工藝道路的擬定⑤要思索詳細(xì)消費(fèi)條件。⑥其他特殊要求。如加工紋理方向，外表的物理力學(xué)性能等，應(yīng)使所選加工方法滿足這些要求。加工方案的選擇，可參考表5.7～表5.9。例：要求加工φ60mm，精度為IT7級(jí)，外表粗糙度為Ra=1.6～3.2μm的孔，確定孔的加工方案。經(jīng)過查表，精鉸、精鏜、精磨和拉孔都可到達(dá)上述要求。反查回去可以得到如下四種加工方案：①鉆—擴(kuò)—粗鉸—精鉸；②粗鏜—半精鏜—精鏜；③粗鏜—半精鏜—粗磨—精磨；④鉆—拉。其中第一種方案用得較多，第三種不適宜有色金屬的加工，第四種可調(diào)整為粗鏜后拉孔，適用于大量消費(fèi)。第四節(jié)工藝道路的擬定2.設(shè)備和工藝配備的選擇〔1〕機(jī)床的選擇為使所選擇的機(jī)床能滿足工序的要求，必需思索以下要素：①機(jī)床的任務(wù)精度和工序的加工精度相順應(yīng)；②機(jī)床任務(wù)區(qū)的尺寸應(yīng)和工件的輪廓尺寸相順應(yīng)；③機(jī)床的功率與剛度和工序的性質(zhì)相順應(yīng)；機(jī)床的加工用量范圍應(yīng)和工件要求的合理切削用量相順應(yīng)；④機(jī)床的消費(fèi)率應(yīng)與工件的消費(fèi)方案〔消費(fèi)類型〕相順應(yīng)。對(duì)于大批、大量消費(fèi)，宜采用高效率機(jī)床、公用機(jī)床、組合機(jī)床或自動(dòng)機(jī)床。對(duì)于單件小批消費(fèi)，宜選用通用機(jī)床。但有時(shí)在試制新產(chǎn)品及小批消費(fèi)時(shí)，較多的選用數(shù)控機(jī)床和加工中心機(jī)床等設(shè)備，可減少工藝配備的設(shè)計(jì)與制造，大大縮短消費(fèi)周期并提高經(jīng)濟(jì)性。第四節(jié)工藝道路的擬定〔2〕夾具的選擇在選擇機(jī)床以后，要思索在機(jī)床上裝夾工件的夾具。在選擇時(shí)，普通應(yīng)首先思索采用通用夾具。在機(jī)械產(chǎn)品的消費(fèi)中，對(duì)于那些構(gòu)造外形非常復(fù)雜，而且加工精度要求很高的產(chǎn)品，為保證質(zhì)量、提高勞動(dòng)消費(fèi)率并減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，常采用公用夾具。組合夾具成組夾具第四節(jié)工藝道路的擬定〔3〕刀具的選擇刀具的類型、構(gòu)造、尺寸和資料的選擇，主要取決于工序所采用的加工方法、被加工外表的外形、尺寸和精度以及工件的資料等要素。為提高消費(fèi)中和降低本錢，應(yīng)充分留意刀具的切削性能。合理地選擇刀具的資料。在—般情況下，應(yīng)盡量優(yōu)先采用規(guī)范的切削刀具。第四節(jié)工藝道路的擬定〔4〕量具的選擇選擇丈量工具時(shí)，首先要思索被檢驗(yàn)特性的精度要求，以便正確地反映工件的實(shí)踐加工情況。所選丈量工具的類型，主要取決于消費(fèi)的類型。在單件和小批消費(fèi)時(shí)，廣泛采用通用量具。在大批和大量消費(fèi)時(shí)，主要采用公用的極限量規(guī)及檢驗(yàn)量具等。第四節(jié)工藝道路的擬定二、加工階段的劃分工藝道路按工序性質(zhì)的不同，普通可劃分成：粗加工階段：這個(gè)階段的主要義務(wù)是切除大部分余量，其特點(diǎn)是加工余量大。因此，切削力、切削熱和夾緊力等都比較大，所以加工精度不高。在這個(gè)階段中，主要問題是如何提高消費(fèi)率。半精加工階段：這個(gè)階段的義務(wù)是到達(dá)普通的技術(shù)要求，即各次要外表到達(dá)最終要求，并為主要外表的精加任務(wù)預(yù)備。本階段的加工特點(diǎn)是加工余量較小，加工精度有所提高，普通在最終熱處置前進(jìn)展。第四節(jié)工藝道路的擬定精加工階段：這個(gè)階段的主要義務(wù)是到達(dá)零件的全部技術(shù)要求〔重點(diǎn)是保證主要外表的加工質(zhì)量〕。其特點(diǎn)是加工余量較小，加工精度高。這個(gè)階段的主要問題是如何保證質(zhì)量問題。光整加工階段：在零件上有要求特別高的外表〔精度在IT5級(jí)以上，粗糙度Ra＝0.1～0.01μm〕時(shí)，在精加工階段后，還要進(jìn)展光整加工。其義務(wù)是進(jìn)一步提高尺寸精度和降低外表粗糙度數(shù)值，提高外表層的物理機(jī)械性能。普通不能用來提高位置精度。第四節(jié)工藝道路的擬定劃分加工階段的緣由是：①保證加工質(zhì)量粗加工階段的變形，可在后續(xù)階段逐漸得到糾正。粗、精加工分開后，有利于內(nèi)應(yīng)力消除。②合理地運(yùn)用機(jī)床設(shè)備粗加工時(shí)采用功率大、剛性好、精度不高的高效率機(jī)床，精加工時(shí)可采用高精度機(jī)床。這樣能充分發(fā)揚(yáng)機(jī)床設(shè)備各自的性能特點(diǎn)，并且能延伸高精度機(jī)床的精度壽命。③便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，防止精加工外表損傷毛坯的各種缺陷如氣孔、砂眼、裂紋和加工余量缺乏等，在粗加工后即可發(fā)現(xiàn)，便于及時(shí)修補(bǔ)或決議報(bào)廢。精加工、光整加工安排在后，可減少這些外表的損傷，有利于保證外表質(zhì)量。④便于安排熱處置工序，使冷、熱加工配合協(xié)調(diào)例如，粗加工前可安排預(yù)備熱處置，退火或正火；粗加工后可安排時(shí)效或調(diào)質(zhì)；半精加工之后安排淬火處置；淬硬后安排精加工工序。這樣冷、熱加工工序交替進(jìn)展，配合協(xié)調(diào)，有利于保證加工質(zhì)量和提高消費(fèi)效率。第四節(jié)工藝道路的擬定三、工序的劃分工序分散：指整個(gè)工藝過程安排的工序數(shù)較多，每道工序的加工內(nèi)容較少。有些工序能夠只包含一個(gè)工步。工序集中：指整個(gè)工藝過程集中在較少的幾個(gè)工序中，每道工序的加工內(nèi)容卻較多。工序分散的主要特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：①設(shè)備和工藝配備比較簡單，調(diào)整方便。消費(fèi)工人也便于掌握操作技術(shù)，容易順應(yīng)消費(fèi)產(chǎn)品的變換。②有利于選擇合理的切削用量，減少根本時(shí)間。③需求的設(shè)備數(shù)量和操作工人多，需求的消費(fèi)面積大。④工件裝夾次數(shù)多，消費(fèi)輔助時(shí)間長。零件的多次裝夾會(huì)降低位置精度。第四節(jié)工藝道路的擬定工序集中的主要特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：①有利于采用高效的公用設(shè)備和工藝配備，提高消費(fèi)率。②減少了工序數(shù)目，縮短了工藝流程，簡化了消費(fèi)方案任務(wù)和消費(fèi)組織任務(wù)。③減少了設(shè)備數(shù)量，相應(yīng)地減少操作工人人數(shù)和消費(fèi)面積。④減少工件裝夾次數(shù)，不僅縮短輔助時(shí)間，而且易于保證加工外表之間的位置精度。⑤公用設(shè)備和工藝配備的投資大，調(diào)整和維修復(fù)雜，消費(fèi)預(yù)備任務(wù)量大，轉(zhuǎn)換新產(chǎn)品比較困難。第四節(jié)工藝道路的擬定工序劃分的原那么：①大批大量消費(fèi)、零件構(gòu)造較復(fù)雜，適于采用工序集中的原那么，可以有條件采用公用機(jī)床、多刀、多軸自動(dòng)機(jī)床。對(duì)一些構(gòu)造簡單的產(chǎn)品如軸承消費(fèi)，也可采用分散的原那么。成批消費(fèi)宜采用工序適當(dāng)集中的原那么，以便選用效率較高的機(jī)床、如六角車床、多刀半自動(dòng)車床等。單件小批消費(fèi)適于采用工序集中的原那么。②零件加工質(zhì)量、技術(shù)要求較高時(shí)普通采用工序分散的原那么。可以用高精度機(jī)床來保證質(zhì)量要求。第四節(jié)工藝道路的擬定③零件尺寸、分量較大，不易運(yùn)輸和安裝的，應(yīng)采用工序集中的原那么。④確定工序集中程度時(shí)，應(yīng)思索零件的剛性?？傊?，工序分散和集中各有其持點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)消費(fèi)綱領(lǐng)，零件構(gòu)造特點(diǎn)及技術(shù)要求，現(xiàn)場的消費(fèi)條件和產(chǎn)品的開展情況等要素來綜合分析，決議按哪種原那么來組合工序。第四節(jié)工藝道路的擬定四、工序的安排1.機(jī)加工工序的安排普通應(yīng)遵照以下的原那么：①先粗后精的原那么②先主后次的原那么先安排主要外表的加工，后安排次要外表的加工。由于次要外表的加工任務(wù)量較小，而且它們和主要外表有位置要求，因此次要外表的加工普通放在主要外表到達(dá)一定的精度之后，在最后精加工或光整加工之前進(jìn)展。③基面先行的原那么加工一開場，總是把精基面加工出來，如軸類零件的中心孔。假設(shè)精基面不止一個(gè)，那么應(yīng)該按照基面轉(zhuǎn)換的順序和逐漸提高加工精度的原那么來安排基面的加工。第四節(jié)工藝道路的擬定④先面后孔的原那么對(duì)于箱體、支架等零件，普通零件的平面輪廓尺寸較大，用平面定位比較穩(wěn)定可靠，故應(yīng)該先加工平面，后加工孔。這樣不僅使后續(xù)的加工有—個(gè)穩(wěn)定可靠的平面作為定位基面，而且在平整的外表上加工孔，加工容易，并能提高孔的加工精度。⑤配套加工。有些零件的最后精加工須放在部件裝配之后或在總裝過程中進(jìn)展。例如：車床過渡法蘭盤的止口等。第四節(jié)工藝道路的擬定2.熱處置及外表處置工序的安排常用的熱處置方法及其在工藝道路中的位置如下：①退火與正火目的是消除組織的不均勻性，對(duì)高碳合金鋼，采用退火降低硬度，對(duì)低碳合金鋼，采用正火以適當(dāng)提高硬度，這兩者的目的，均是提高加工性；同時(shí)，還可減少工件資料中的內(nèi)應(yīng)力。退火或正火工序，可以放在粗加工階段之前或以后進(jìn)展。在粗加工階段前進(jìn)展，其優(yōu)點(diǎn)是可使粗加工時(shí)的加工性得到改善，并減少工件在車間之間的轉(zhuǎn)換運(yùn)輸，便于組織消費(fèi)和縮短消費(fèi)周期；但其缺陷是不能消除粗加工階段所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，而且由于毛坯余量大，熱處置的時(shí)間要加長。第四節(jié)工藝道路的擬定②

去應(yīng)力處置對(duì)于大而復(fù)雜的鑄件，為了盡量減少因加工后內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的變形，經(jīng)常在粗加工后精加工之前進(jìn)展人工時(shí)效處置。零件精度要求不高時(shí)，將人工時(shí)效和退火放在機(jī)加工之前；精度要求特別高的零件，在精加工和半精加工的過程中，要經(jīng)過多次人工去應(yīng)力退火，在粗精磨過程中，還要經(jīng)過多次人工時(shí)效，對(duì)于精細(xì)量具，為了消除剩余奧氏體，要求采用冰冷處置，冰冷處置普通安排在回火之后。第四節(jié)工藝道路的擬定②調(diào)質(zhì)：調(diào)質(zhì)是淬火后進(jìn)展高溫回火。其目的是獲得組織均勻細(xì)密的回火索氏體組織。熱處置后的零件不僅有一定的強(qiáng)度和硬度，而且還有良好的沖擊韌性，綜合機(jī)械性能好。調(diào)質(zhì)通常安排在粗加工后半精加工之前進(jìn)展。③淬火：鋼質(zhì)零件可用淬火來提高硬度，淬火后用回火來獲得所需求的硬度與組織。鋁質(zhì)零件也可以淬火，淬火后用時(shí)效來使合金強(qiáng)化與提高硬度。由于淬火的溫度高，而且要進(jìn)展快速冷卻，所以工件能夠會(huì)產(chǎn)生較大的變形。因此，淬火工序不能安排得過于靠后。但因淬火后，工件的硬度要提高，所以也不能過早進(jìn)展。普通情況下，當(dāng)硬度大于HRC40時(shí)，用金屬切削刀具進(jìn)展加工就比較困難。淬火工序普通安排在精加工階段之前進(jìn)展。第四節(jié)工藝道路的擬定④滲碳：對(duì)于低碳鋼或低碳合金鋼的零件，當(dāng)要求外表硬度高而內(nèi)部韌性好的時(shí)候，常采用滲碳處置。滲碳工序普通安排在滲碳外表半精加工后進(jìn)展。對(duì)于部分滲碳，按不同的維護(hù)方法，也能夠安排在粗加工階段后進(jìn)展。⑤外表處置〔電鍍、氧化等〕：它的目的主要是提高零件的耐腐蝕性和使其外觀美觀。普通安排在工藝過程的最后進(jìn)展。第四節(jié)工藝道路的擬定3.檢驗(yàn)工序的安排檢驗(yàn)工序分為普通檢驗(yàn)和特種檢驗(yàn)兩類。普通檢驗(yàn)有終檢和中間檢驗(yàn)兩種。終檢都安排在工藝過程最后進(jìn)展，主要檢驗(yàn)機(jī)加工精度及外表粗糙度等。中間檢驗(yàn)工序普通安排在粗加工完成之后，精加工之前；在零件加工轉(zhuǎn)到其它車間加工的前后〔如進(jìn)展熱處置〕；在重要的工序前后等。4.其它工序的安排在工藝過程中，還需求在一些工序之后安排一些如去毛刺、去磁、清洗等輔助工序。這些工序的安排可視情況而定。第四節(jié)工藝道路的擬定第五節(jié)加工余量確實(shí)定一、總加工余量及工序加工余量為了獲得零件上某一外表所要求的精度和外表粗糙度，從毛坯外表上切去的全部多余的金屬層，金屬層的總厚度稱為該外表的總加工余量。在完成一個(gè)工序時(shí)，從某一外表上所切去的金屬層的總厚度稱為這一工序加工余量。總加工余量和工序加工余量的關(guān)系為：ZΣZ1Z2Z3毛坯尺寸粗加工尺寸半精加工尺寸軸的最終尺寸加工余量與加工尺寸分布加工方向第五節(jié)加工余量確實(shí)定工序余量的數(shù)值是垂直于被加工外表的方向上計(jì)算的。其數(shù)值等于前工序與本工序的工序尺寸之差，它分為下面兩種情況，如下圖。①在平面上，加工余量為非對(duì)稱的單邊余量。對(duì)外外表：對(duì)內(nèi)外表：②在回轉(zhuǎn)外表上，加工余量為對(duì)稱的雙邊余量。對(duì)外圓柱面：對(duì)內(nèi)圓柱面：LaLbLaLbLaLbLaLbZbdbdaZbZb第五節(jié)加工余量確實(shí)定加工余量又分為公稱余量Zb，最大工序余量Zbmax，最小工序余量Zbmin，它們的關(guān)系如下圖。工序公差普通是按“入體方向〞標(biāo)注的。從圖上可以看出，對(duì)于外外表有：第五節(jié)加工余量確實(shí)定二、影響加工余量的要素確定加工余量的根本原那么是在保證加工質(zhì)量的前提下，越小越好。加工余量確實(shí)定要遭到以下要素的影響。1.上工序外表粗糙度Ra和外表缺陷層Ta的影響本工序必需把上工序留下的外表粗糙度Ra和外表缺陷層Ta全部切除。2.上工序尺寸公差δa的影響由前圖可知，工序的余量中包括了上工序的尺寸公差。第五節(jié)加工余量確實(shí)定3.上工序位置誤差〔空間誤差〕ρa(bǔ)的影響加工余量中要包括上工序的位置誤差ρa(bǔ)。4.本工序裝夾誤差Δεь的影響裝夾誤差包括工件的定位誤差和夾緊誤差。這些誤差會(huì)使工件在加工時(shí)的位置發(fā)生偏移，所以加工余量還必需思索裝夾誤差的影響，如以下圖所示。第五節(jié)加工余量確實(shí)定第五節(jié)加工余量確實(shí)定三、確定加工余量的方法1.計(jì)算法根據(jù)以上的分析，對(duì)稱外表加工余量的計(jì)算公式如下：非對(duì)稱外表加工余量按下式進(jìn)展計(jì)算：在運(yùn)用上述公式時(shí)，可根據(jù)詳細(xì)的情況予以簡化。2.查表法3.閱歷法第五節(jié)加工余量確實(shí)定第六節(jié)尺寸鏈一、尺寸鏈的概念1.尺寸鏈的定義在機(jī)器裝配或零件加工過程中，由相互銜接的尺寸構(gòu)成封鎖的尺寸組，稱為尺寸鏈。例如，以下圖所示的臺(tái)階零件，尺寸A1、A2和AΣ是在加工過程中，由相互銜接的尺寸構(gòu)成封鎖的尺寸組，它就是一個(gè)工藝尺寸鏈。第六節(jié)尺寸鏈再比如由以下圖所示尺寸所組成的尺寸鏈為裝配尺寸鏈。第六節(jié)尺寸鏈2.尺寸鏈的組成①環(huán)尺寸鏈中的每一個(gè)尺寸，稱為環(huán)。②封鎖環(huán)尺寸是在裝配過程或加工過程中最后構(gòu)成〔間接構(gòu)成〕的一環(huán)。③組成環(huán)尺寸鏈中對(duì)封鎖環(huán)有影響的全部環(huán)。第六節(jié)尺寸鏈④增環(huán)：尺寸鏈中的組成環(huán)，由于該環(huán)的變動(dòng)引起封鎖環(huán)同向變動(dòng)。即該環(huán)增大時(shí)封鎖環(huán)也增大，該環(huán)減小時(shí)封鎖環(huán)也減小，如下圖。⑤減環(huán)：尺寸鏈中的組成環(huán)，由于該環(huán)的變動(dòng)引起封鎖環(huán)反向變動(dòng)。即該環(huán)增大時(shí)封鎖環(huán)減小，該環(huán)減小時(shí)封鎖環(huán)增大，如下圖。⑥補(bǔ)償環(huán)〔協(xié)調(diào)環(huán)〕：尺寸鏈中預(yù)先選定的某一組成環(huán)，可以經(jīng)過改動(dòng)其大小或位置，使封鎖環(huán)到達(dá)規(guī)定要求。第六節(jié)尺寸鏈A1A2AΣA1增大時(shí)，封鎖環(huán)AΣ也增大，所以A1為增環(huán)，用A1表示。A2增大時(shí)，封鎖環(huán)AΣ減小，所以A2為減環(huán)，用A2表示。第六節(jié)尺寸鏈二、尺寸鏈的分類1.按尺寸鏈的運(yùn)用范圍分①裝配尺寸鏈：全部組成環(huán)為不同零件設(shè)計(jì)尺寸所構(gòu)成的尺寸鏈。②工藝尺寸鏈：全部組成環(huán)為同一零件工藝尺寸所構(gòu)成的尺寸鏈。第六節(jié)尺寸鏈2.按尺寸鏈各環(huán)所處的空間位置分①直線尺寸鏈：全部組成環(huán)平行于封鎖環(huán)的尺寸鏈，如以下圖所示。②平面尺寸鏈：全部組成環(huán)位于一個(gè)或幾個(gè)平行平面內(nèi)，但某些組成環(huán)不平行于封鎖環(huán)的尺寸鏈。平面尺寸鏈可轉(zhuǎn)化為直線尺寸鏈，如以下圖所示。③空間尺寸鏈：組成環(huán)位于幾個(gè)不平行平面內(nèi)的尺寸鏈。第六節(jié)尺寸鏈第六節(jié)尺寸鏈3.按尺寸鏈各環(huán)的幾何特征分①長度尺寸鏈：各環(huán)均為長度尺寸。②角度尺寸鏈：各環(huán)均為角度的尺寸鏈，如以下圖所示。第六節(jié)尺寸鏈4.按尺寸鏈之間相互聯(lián)絡(luò)的方式分①獨(dú)立尺寸鏈：尺寸鏈中各環(huán)均屬于同一個(gè)尺寸鏈。②并聯(lián)尺寸鏈：兩個(gè)或兩個(gè)以上的尺寸鏈，經(jīng)過公共環(huán)將它們聯(lián)絡(luò)起來組成的并聯(lián)方式的尺寸鏈，如以下圖所示。第六節(jié)尺寸鏈三、尺寸鏈計(jì)算的根本公式尺寸鏈的計(jì)算方法有極值法和概率法。1.極值法〔1〕封鎖環(huán)的根本尺寸計(jì)算由圖可知，封鎖環(huán)的根本尺寸為：A1A2AΣ推行到普通，公式可寫為：式中：m—增環(huán)的環(huán)數(shù)；n—總環(huán)數(shù)。第六節(jié)尺寸鏈(2)封鎖環(huán)最大和最小尺寸計(jì)算結(jié)論：封鎖環(huán)的最大值等于一切增環(huán)的最大值之和減去一切減環(huán)的最小值之和；封鎖環(huán)的最小值等于一切增環(huán)的最小值之和減去一切減環(huán)的最大值之和。第六節(jié)尺寸鏈〔3〕封鎖環(huán)上、下偏向的計(jì)算封鎖環(huán)上偏向和下偏向的計(jì)算公式為：

結(jié)論：即封鎖環(huán)的上偏向等于一切增環(huán)的上偏向之和減去一切減環(huán)的下偏向之和；封鎖環(huán)的下偏向等于一切增環(huán)的下偏向之和減去一切減環(huán)的上偏向之和。第六節(jié)尺寸鏈〔4〕封鎖環(huán)公差的計(jì)算從上式可以導(dǎo)出：式中：n—尺寸鏈中的總環(huán)數(shù)。即封鎖環(huán)公差等于各組成環(huán)公差之和。第六節(jié)尺寸鏈(5)平均尺寸Aav的中間偏向△平均尺寸Aav------最大尺寸和最小尺寸的平均值。中間偏向△------公差帶中點(diǎn)偏離根本尺寸的大小。第六節(jié)尺寸鏈〔6〕尺寸鏈的計(jì)算方式①正計(jì)算方式：知各組成環(huán)的根本尺寸、公差及極限偏向，求封鎖環(huán)的根本尺寸、公差及極限偏向。它的計(jì)算結(jié)果是獨(dú)一的。產(chǎn)品設(shè)計(jì)的校驗(yàn)任務(wù)常遇到此方式。第六節(jié)尺寸鏈②反計(jì)算方式：知封鎖環(huán)的根本尺寸、公差及極限偏向求各組成環(huán)的根本尺寸、公差及極限偏向。由于組成環(huán)有假設(shè)干個(gè)，所以反計(jì)算方式是將封鎖環(huán)的公差值合理地分配給各組成環(huán)，以求得最正確分配方案。產(chǎn)品設(shè)計(jì)任務(wù)常遇到此方式。公差分配可按等公差原那么或等精度原那么進(jìn)展分配，或利用協(xié)調(diào)環(huán)調(diào)理其公差分配。第六節(jié)尺寸鏈③中間計(jì)算方式：知封鎖環(huán)和部分組成環(huán)的根本尺寸、公差及極限偏向，求其他組成環(huán)的根本尺寸、公差及極限偏向。工藝尺寸鏈多屬此種計(jì)算方式。第六節(jié)尺寸鏈〔7〕處理尺寸鏈反計(jì)算問題的方法①按等公差原那么分配封鎖環(huán)公差，即使各組成環(huán)公差相等，其大小為：

②按等精度的原那么分配封鎖環(huán)公差，即使各組成環(huán)的精度相等。各組成環(huán)的公差值根據(jù)根本尺寸按公差中的尺寸分段及精度等級(jí)確定，然后再給與適當(dāng)調(diào)整，使：

第六節(jié)尺寸鏈③利用協(xié)調(diào)環(huán)分配封鎖環(huán)公差。把一些組成環(huán)的公差先確定下來，只將一個(gè)或極少數(shù)幾個(gè)比較容易加工，或在消費(fèi)上遭到較少限制和用通用量具容易丈量的組成環(huán)定為協(xié)調(diào)環(huán)，用來協(xié)調(diào)封鎖環(huán)和組成環(huán)之間的關(guān)系。這時(shí)有：

式中----協(xié)調(diào)環(huán)公差。第六節(jié)尺寸鏈[例5.2]知:求第六節(jié)尺寸鏈[例5.3]軸套加工，如圖5.21〔a〕，要求端面A對(duì)裝配基準(zhǔn)外圓C的軸線垂直度為0.05/240，端面B對(duì)外圓C之軸線垂直度0.05/120.工件加工過程如下：

①粗加工A面.B面.E1孔、E2孔和外圓C.

②半精車A面及半精鏜E1孔.

③以A面及E1孔為定位基準(zhǔn)，半精車C面、B面及半精鏜E2孔，要求B‖A，其交角β1=0±T1/2,T1為B面對(duì)A面平行度允許差。

④以A面及E1孔為定位基準(zhǔn)，精加工E2孔和外圓C，要求C⊥A，其交角為β2=90ο±T2/2(T2=0.05/240)試確定T1。第六節(jié)尺寸鏈而T2=0.05/240；T∑=0.05/120故0.05/120=T1+0.05/240T1=0.05/240解：畫出尺寸鏈圖〔圖5.21〔b〕〕

β∑為封鎖環(huán)，β1、β2為組成環(huán)。第六節(jié)尺寸鏈[例題5.4]:如下圖，在坐標(biāo)鏜床上加工箱體零件上的兩個(gè)孔，中心距為L∑=100±0.10；程度夾角為β=30°。求兩孔之間的坐標(biāo)尺寸LX、LY的根本尺寸及公差。解：①畫出尺寸鏈圖，這是一個(gè)由尺寸LX、LY、L∑組成平面尺寸鏈。②將平面尺寸鏈轉(zhuǎn)換為線性尺寸鏈。第六節(jié)尺寸鏈③解算尺寸鏈〔極值法〕根本尺寸：第六節(jié)尺寸鏈公差的計(jì)算：本例采用等公差法進(jìn)展計(jì)算，即：所以：公差帶按對(duì)稱分布，那么工序尺寸及公差為：Lx=86.6±0.073，Ly=50±0.073?；脽羝?26第六節(jié)尺寸鏈2.概率法〔1〕各環(huán)公差值的概率法計(jì)算在消費(fèi)時(shí)，一個(gè)尺寸鏈的各組成環(huán)尺寸的獲得，彼此并無相互聯(lián)絡(luò)，因此可將它們看成是彼此獨(dú)立的隨機(jī)變量。任何隨機(jī)變量的大量實(shí)測數(shù)據(jù)，有兩個(gè)特征量：算術(shù)平均值—表示尺寸分布的集中位置。均方根偏向—闡明實(shí)踐尺寸分布相對(duì)算術(shù)平均值的離散程度。由概率論可知，各獨(dú)立隨機(jī)變量的均方根偏向σi與這些隨機(jī)變量之和的均方根偏向σΣ之間的關(guān)系為：第六節(jié)尺寸鏈①當(dāng)各組成環(huán)為正態(tài)分布時(shí),根據(jù)6σ原理，可取各環(huán)公差為：得到各環(huán)公差值的計(jì)算公式如下：第六節(jié)尺寸鏈②當(dāng)各組成環(huán)不是正態(tài)分布時(shí)，需求引入相對(duì)分布系數(shù)ki，此時(shí)假設(shè)尺寸鏈中沒有尺寸分散過分大，或過分偏離正態(tài)分布的組成環(huán)，且當(dāng)組成環(huán)數(shù)足夠多時(shí)，封鎖環(huán)根本上服從正態(tài)分布，即：故有：第六節(jié)尺寸鏈將極值法與概率法的計(jì)算公式進(jìn)展比較，可以發(fā)現(xiàn)，前者包括了封鎖環(huán)尺寸變動(dòng)的一切情況〔概率為100%〕，而概率法只思索了其尺寸變動(dòng)的最能夠出現(xiàn)的范圍〔6σ，概率為99.73%〕，可見取其尺寸的公差為6σ是合理的。第六節(jié)尺寸鏈〔2〕各環(huán)算術(shù)平均值的計(jì)算確定公差大小以后，還需求確定公差帶的分布位置。而尺寸分布的集中位置是用算術(shù)平均值來表示的。根據(jù)尺寸鏈和概率論原理可知，封鎖環(huán)的算術(shù)平均值，等于各增環(huán)算術(shù)平均值之和減去各減環(huán)算術(shù)平均值之和，即：式中：Ai—增環(huán)的算術(shù)平均值；Aj—減環(huán)的算術(shù)平均值；m、n—分別為增環(huán)和減環(huán)的數(shù)目。第六節(jié)尺寸鏈①如下圖，當(dāng)組成環(huán)的尺寸分布為對(duì)稱分布時(shí)，算術(shù)平均值與公差帶中點(diǎn)重合，即第六節(jié)尺寸鏈②當(dāng)組成環(huán)的尺寸分布為不對(duì)稱分布時(shí)，算術(shù)平均值相對(duì)于公差帶中點(diǎn)就產(chǎn)生一個(gè)差值，見上圖，此差距e為：

式中：α—為不對(duì)稱系數(shù)〔見表5.11，P150〕，表示尺寸分布的不對(duì)稱程度。由此可得：思索到當(dāng)組成環(huán)數(shù)較多時(shí)，封鎖環(huán)根本服從正態(tài)分布〔αΣ=0〕，所以：第六節(jié)尺寸鏈(3)概率法的近似計(jì)算假定各環(huán)分布曲線是對(duì)稱分布于公差值的全部范圍內(nèi),并取一樣的相對(duì)分布系數(shù)的平均值KM,那么有:然后，按平均尺寸和中間偏向公式計(jì)算。第六節(jié)尺寸鏈[例5.5]各環(huán)為正態(tài)分布,求封鎖環(huán)的公差及公差帶的分布.第六節(jié)尺寸鏈[例5.6]按概率法解算例5.4根本尺寸的計(jì)算同前，公差仍按等公差的原那么分配。由于組成環(huán)分布未知，故取一個(gè)相對(duì)分布系數(shù)的平均值〔KM=1.2〕進(jìn)展近似計(jì)算?；脽羝?14第六節(jié)尺寸鏈所以：公差帶按對(duì)稱分布，那么工序尺寸及公差為:Lx=86.6±0.084，Ly=50±0.084。用極值法解出的結(jié)果為：Lx=86.6±0.073，Ly=50±0.073?？梢钥闯?，用概率法對(duì)組成環(huán)的精度要求低一些。幻燈片114第六節(jié)尺寸鏈第七節(jié)工序尺寸確實(shí)定一、基準(zhǔn)重合時(shí)，工序尺寸及公差的計(jì)算工序尺寸及其公差的計(jì)算順序是：先確定各工序的加工余量和相應(yīng)的加工方法所能到達(dá)的經(jīng)濟(jì)精度，再由后往前，逐個(gè)工序推算，即由工件上的設(shè)計(jì)尺寸開場，由最后一道工序開場向前工序推算，直到毛坯尺寸。工序尺寸的公差那么都按各工序的經(jīng)濟(jì)精度確定，并按“入體原那么〞確定上、下偏向。例如，某車床主軸箱箱體孔的設(shè)計(jì)要求是φ100+0.035，外表粗糙度Ra=0.4μm。擬定的工藝道路為：粗鏜—半精鏜—精鏜—浮動(dòng)鏜刀鏜孔。其各工序尺寸及公差的計(jì)算見下表。工序尺寸及公差的計(jì)算工序名稱工序余量mm工序的經(jīng)濟(jì)精度mm工序尺寸mm工序尺寸及公差浮動(dòng)鏜0.1H7(+0.035)100精鏜孔0.5H8(+0.054)99.9半精鏜2.4H9(+0.140)99.4粗鏜5H13(+0.440)97毛坯孔+1-292第七節(jié)工序尺寸確實(shí)定二、基準(zhǔn)不重合時(shí)，工序尺寸及公差的計(jì)算零件在加工過程中需多次轉(zhuǎn)換工藝基準(zhǔn)，或工藝尺寸需從尚待繼續(xù)加工的外表標(biāo)注時(shí)，需經(jīng)過工藝尺寸鏈進(jìn)展工藝尺寸的換算。1.工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，工藝尺寸鏈的建立和計(jì)算〔1〕丈量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)的尺寸換算如下圖的套筒零件，其設(shè)計(jì)尺寸為和。AΣA2第七節(jié)工序尺寸確實(shí)定解：①經(jīng)過分析，畫出尺寸鏈圖，如上圖所示。其中A1為增環(huán)，A2為減環(huán)。②求解A2的根本尺寸。根據(jù)公式有：③求解A2的上下偏向。根據(jù)公式有：經(jīng)計(jì)算得到A2的尺寸及公差為：由于上述計(jì)算是按極限條件進(jìn)展的，即當(dāng)A2超差，但超差量小于另一組成環(huán)公差時(shí)，有能夠出現(xiàn)假廢品的情況，即AΣ不一定超差，此時(shí)應(yīng)對(duì)零件進(jìn)展復(fù)檢。第七節(jié)工序尺寸確實(shí)定〔2〕工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)的尺寸換算如下圖的滾筒零件，加工時(shí)，尺寸A1由上道工序保證，本工序加工尺寸A2和A3。工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，需按尺寸鏈原理進(jìn)展基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換。解：①經(jīng)過分析，畫出尺寸鏈圖，如下圖。其中A1為，A2和A3為。增環(huán)減環(huán)第七節(jié)工序尺寸確實(shí)定②求解A2和A3的根本尺寸。根據(jù)公式有：③求解A2和A3的上下偏向。根據(jù)公式有：同理可求出：經(jīng)計(jì)算得到A2、A3的尺寸及公差為：第七節(jié)工序尺寸確實(shí)定〔3〕定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合。[例5.9]第七節(jié)工序尺寸確實(shí)定〔3〕從待加工外表標(biāo)注的工序尺寸計(jì)算如下圖的齒輪零件，加工過程為：①鏜孔