第5章機械加工工藝過程設(shè)計

第五章機械加工工藝

過程設(shè)計

ProcessPlanningofMachining1本章主要內(nèi)容：本章首先引見制定機械加工工藝規(guī)程的步驟和方法；然后重點討論機械加工工藝過程設(shè)計中的主要問題，包括定位基準的選擇，加工道路的擬訂，工序尺寸及公差確實定等。學(xué)習(xí)方法和要點：學(xué)習(xí)本章內(nèi)容，應(yīng)牢牢把握住機械加工工藝過程設(shè)計的根本原理、原那么和方法〔如選擇定位基準的原那么，選擇加工方法的原那么，工序劃分及工序順序安排的原那么，確定余量的原那么和方法，工序尺寸及公差確實定方法等〕，并經(jīng)過一定的實際掌握制定機械加工工藝規(guī)程的步驟和方法。2制定零件機械加工工藝規(guī)程是一件閱歷性和綜合性很強的任務(wù)，除要親密聯(lián)絡(luò)消費實踐外，綜合運用所學(xué)知識是非常必要的。學(xué)習(xí)者應(yīng)有認識地將本章內(nèi)容與前面各章內(nèi)容聯(lián)絡(luò)起來，將工藝過程設(shè)計看作是本課程前面各章內(nèi)容的綜合和實踐運用。35.1制定工藝規(guī)程的步驟和方法StepsandMethodsofProcessPlanning學(xué)習(xí)要點：了解機械加工工藝規(guī)程的作用，掌握機械加工工藝規(guī)程設(shè)計的原那么和步驟，了解常用毛坯的特點及適用范圍。4一、機械加工工藝規(guī)程及其作用1、機械加工工藝過程及規(guī)程機械加工工藝過程采用各種機械加工方法，直接用于改動毛坯的外形、尺寸、外表質(zhì)量，使之成為合格零件的全部勞動過程。機械加工工藝規(guī)程將制定好的零〔部〕件的機械加工工藝過程按一定的格式〔通常為表格或圖表〕和要求描畫出來，作為指令性技術(shù)文件，即為機械加工工藝規(guī)程。它包括了如下幾個方面的內(nèi)容：5〔1〕機械加工工藝過程卡：闡明零件機械加工工藝過程的工藝文件?！?〕工序卡：對每道工序作詳細闡明、可直接用于指點工人操作的工藝文件。〔3〕檢驗工序卡：對成批或大量消費中重要檢驗工序作詳細闡明、指點檢驗的工藝文件?！?〕機床調(diào)整卡：大批量消費中對由自動線、流水線上的機床以及由自動機或半自動機完成的工序，為調(diào)整工提供機床調(diào)整根據(jù)的工藝文件。6不同的消費類型對工藝規(guī)程的要求不同。機械加工工藝規(guī)程的格式：大批量消費因其消費組織嚴密、分工巧致，工藝規(guī)程應(yīng)盡量詳細，要求對每道加工工序的加工精度、操作過程、切削用量、運用的設(shè)備及刀、夾、量具等均作出詳細規(guī)定。因此除了工藝過程卡外，還應(yīng)有相應(yīng)的加工工序卡。此外，必要時還需求檢驗工序卡和機床調(diào)整卡。單件小批消費由于消費的分工較粗，通常只需闡明零件的加工工藝道路〔即其加工工序順序〕，填寫工藝過程卡。7車間消費新零件時，首先要制定該零件的機械加工工藝規(guī)程，再根據(jù)工藝規(guī)程進展消費預(yù)備。2、機械加工工藝規(guī)程的作用〔1〕工藝規(guī)程是指點消費的主要技術(shù)文件機械加工車間消費的方案、調(diào)度，工人的操作，零件的加工質(zhì)量檢驗，加工本錢的核算等，都是以工藝規(guī)程為根據(jù)的。處置消費中的問題，也常以工藝規(guī)程作為共同根據(jù)?！?〕工藝規(guī)程是消費預(yù)備任務(wù)的主要根據(jù)如處置質(zhì)量事故時，是按工藝規(guī)程來確定各有關(guān)單位、人員的責(zé)任。8新建〔改.擴建〕批量或大批量機械加工車間〔工段〕時，應(yīng)根據(jù)工藝規(guī)程確定所需機床的種類和數(shù)量以及在車間的布置，再由此確定車間的面積大小、動力和吊裝設(shè)備配置以及所需工人的工種、技術(shù)等級、數(shù)量等。如：新零件加工工藝中的關(guān)鍵工序的分析研討；預(yù)備所需的刀、夾、量具〔外購或自行制造〕；原資料及毛坯的采購或制造；新設(shè)備的購置或舊設(shè)備改裝等，均必需根據(jù)工藝來進展?！?〕工藝規(guī)程是新建機械制造廠〔車間〕的根本技術(shù)文件95.積極采用先進技術(shù)和工藝，力爭減少資料和能源耗費，并應(yīng)符合環(huán)境維護要求。三、機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計原那么1.編制工藝規(guī)程應(yīng)以保證零件加工質(zhì)量，到達設(shè)計圖紙規(guī)定的各項技術(shù)要求為前提。2.在保證加工質(zhì)量的根底上，應(yīng)使工藝過程有較高的消費效率和較低的本錢。3.應(yīng)充分思索和利用現(xiàn)有消費條件，盡能夠作到平衡消費。4.盡量減輕工人勞動強度，保證平安消費，發(fā)明良好、文明勞動條件。10三、制定機械加工工藝規(guī)程所需的原始資料制定零件的機械加工工藝規(guī)程時，需具備以下原始資料：1、產(chǎn)品的全套裝配圖及零件圖。2、產(chǎn)品的驗收質(zhì)量規(guī)范。3、產(chǎn)品的消費綱領(lǐng)及消費類型。4、零件毛坯圖及毛坯消費情況。117、國內(nèi)外先進工藝及消費技術(shù)的開展與運用情況。5、本廠〔車間〕的消費條件。6、各種有關(guān)手冊、規(guī)范等技術(shù)資料。零件毛坯圖通常由毛坯車間技術(shù)人員設(shè)計。機械加工工藝人員應(yīng)研討毛坯圖并了解毛坯的消費情況，如了解毛坯的余量、構(gòu)造工藝性等，以便正確選擇零件加工時的裝夾部位和裝夾方法，合理確定工藝過程。應(yīng)全面了解工廠〔車間〕設(shè)備的種類、規(guī)格和精度情況，工人的技術(shù)程度，現(xiàn)有的刀、夾、量具規(guī)格，以及公用設(shè)備、工藝配備的設(shè)計制造才干，等等。121、分析零件任務(wù)圖和產(chǎn)品裝配圖閱讀零件任務(wù)圖和產(chǎn)品裝配圖，以了解產(chǎn)品的用途、性能及任務(wù)條件，明確零件在產(chǎn)品中的位置、功用及其主要的技術(shù)要求。四、機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計步驟及內(nèi)容2、工藝審查主要審查零件圖上的視圖、尺寸和技術(shù)要求能否完好、正確；分析各項技術(shù)要求制定的根據(jù)，找出其中的主要技術(shù)要求和關(guān)鍵技術(shù)問題，以便在設(shè)計工藝規(guī)程時采取措施予以保證；審查零件的構(gòu)造工藝性。133、確定毛坯的種類及其制造方法常用的機械零件的毛坯有鑄件、鍛件、焊接件、型材、沖壓件以及粉末冶金、成型軋制件等。零件的毛坯種類有的已在圖紙上明確，如焊接件；有的隨著零件資料的選定而確定，如選用鑄鐵、鑄鋼、青銅、鑄鋁等，此時毛坯必為鑄件，且除了外形簡單的小尺寸零件選用鑄外型材外，均選用單件外型鑄件等。14表5-4各類毛坯的特點及適用范圍

毛坯種類制造精度〔IT〕加工余量原材料工件尺寸工件外形機械性能適用消費類型型材型材焊接件砂型鑄造自在鍛造普通模鍛鋼模鑄造精細鍛造壓力鑄造熔模鑄造沖壓件粉末冶金件

工程塑料件

13級以下13級以下11～1510～128～118～117～108～107～9

9～11大普通大大普通較小較小小很小小很小

較小各種資料鋼材鑄鐵,鑄鋼,青銅鋼材為主鋼,鍛鋁,銅等鑄鋁為主鋼材,鍛鋁等鑄鐵,鑄鋼,青銅鑄鐵,鑄鋼,青銅鋼鐵,銅,鋁基資料工程塑料小型大、中型各種尺寸各種尺寸中、小型中、小型小型中、小型小型為主各種尺寸中、小尺寸

中、小尺寸簡單較復(fù)雜復(fù)雜較簡單一般較復(fù)雜較復(fù)雜復(fù)雜復(fù)雜復(fù)雜較復(fù)雜復(fù)雜較好有內(nèi)應(yīng)力差好好較好較好較好較好好普通

普通各種類型單件單件小批單件小批中、大批量中、大批量大批量中、大批量中、大批量大批量中、大批量

中、大批量15工藝配備包括夾具、刀具、量具、輔具等。機床和工藝配備的選擇應(yīng)在滿足零件加工工藝的需求和可靠地保證零件加工質(zhì)量的前提下，與消費批量和消費節(jié)拍相順應(yīng)，并應(yīng)優(yōu)先思索采用規(guī)范化的工藝配備和充分利用現(xiàn)有條件，以降低消費預(yù)備費用。對必需改裝或重新設(shè)計的公用機床、公用或成組工藝配備，應(yīng)在進展經(jīng)濟性分析和論證的根底上提出設(shè)計義務(wù)書。4、擬定機械加工工藝道路這是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計的中心部分，其主要內(nèi)容有：選擇定位基準；確定加工方法；安排加工順序以及安排熱處置、檢驗和其它工序等。5、確定各工序所需的機床和工藝配備16對所制定的工藝方案應(yīng)進展技術(shù)經(jīng)濟分析，并應(yīng)對多種工藝方案進展比較，或采用優(yōu)化方法，以確定出最優(yōu)工藝方案。6、確定各工序的加工余量，計算工序尺寸和公差7、確定切削用量和各工序工時定額8、評價工藝道路9、填寫工藝文件175.2定位基準的選擇SelectionofLocationDatum185.2定位基準的選擇

擬訂加工道路的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇合理與否，將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程的質(zhì)量?；鶞蔬x擇不當(dāng)，往往會添加工序，或使工藝道路不合理，或使夾具設(shè)計困難，甚至達不到零件的加工精度〔特別是位置精度〕要求。學(xué)習(xí)要點：定位基準的選擇是零件加工工藝規(guī)程制定的重要問題，要深化了解并結(jié)實掌握粗基準及精基準的選擇原那么，并會靈敏地運用這些原那么。195.2.1精基準的選擇1、“基準重合〞原那么在對加工面位置尺寸和位置關(guān)系有決議性影響的工序中，特別是當(dāng)位置公差要求較嚴時，普通不應(yīng)違反這一原那么。否那么，將由于存在基準不重合誤差，而增大加工難度。盡量選擇工序基準(或設(shè)計基準)為定位基準,以減少由于定位基準轉(zhuǎn)化引起的加工誤差,即謂"基準重合"原那么。20例1：上圖(a)是在鉆床上成批加工工件孔的工序簡圖。假設(shè)選N面為尺寸B的定位基準見圖(b)，鉆頭相對1面位置已調(diào)整好且固定不動，那么加工這一批工件時尺寸B不受尺寸A變化的影響。假設(shè)選擇M面為定位基準見圖(c)，鉆頭相對2面已調(diào)整好且固定不動，那么加工的尺寸B要遭到尺寸A變化的影響，使尺寸B精度下降。21例2：如以下圖所示活塞零件，設(shè)計要求活塞銷孔與頂面間隔C1，公差普通為0.1～0.2mm?！?〕假設(shè)加工銷孔時以止口面〔一大平面加一短圓柱面〕定位，直接保證的尺寸是C2?！?〕為使尺寸C1到達規(guī)定精度，必需同時嚴厲控制尺寸C和C2?！?〕C1、C2兩個尺寸從功能要求出發(fā)，均不需嚴厲控制。因此在大批量消費中，常以頂面定位加工銷孔，以使尺寸C1容易保證。22有關(guān)基準不重合誤差問題的留意：〔1〕當(dāng)設(shè)計基準與定位基準不重合，且采用的是調(diào)整法加工獲得加工尺寸時，才會出現(xiàn)基準不重合誤差；〔2〕基準不重合誤差值的大小等于兩個基準之間的聯(lián)絡(luò)尺寸的差值；〔3〕基準不重合誤差的方式既有尺寸也有位置；既在于設(shè)計基準〔工序基準〕與定位基準不重合的加工時，也在于設(shè)計基準〔工序基準〕與丈量基準的不重合的檢驗時?！?〕基準不重合通常發(fā)生在用設(shè)計基準定位不能夠或不方便；在選擇基準時優(yōu)先思索了基準一致原那么而不得不放棄的場所。23在實踐消費中，經(jīng)常運用的一致基準方式有：2、“一致基準〞原那么工件在整個加工工藝過程中，以某一組外表作一致的精基準定位面，以便方便地加工大多數(shù)〔或全部〕其他的外表時。常見的一致精基準方式：1〕軸類零件常運用兩頂尖孔作一致精基準。2〕箱體類零件常運用一面兩孔〔一個較大的平面和兩個間隔較遠的銷孔〕作一致精基準。3〕套類零件用一長孔和一止推面作一致精基準。244〕盤套類零件常運用止口面作一致精基準。例如活塞零件，采用裙部止口面定位可以方便地加工活塞的其他外表，應(yīng)選其為一致精基準。實踐上，活塞止口面的圓孔并無功能要求，之所以對其進展加工，完全是為了作定位基準運用。需求指出，采用一致基準原那么經(jīng)常會帶來基準不重合問題。此時，需針對詳細問題進展詳細分析，根據(jù)實踐情況選擇精基準。例如活塞零件，采用止口面作一致精基準，而在銷孔加工工序中，為方便可靠的保證尺寸C1，那么可采用頂面作精基準。253、“互為基準〞的原那么

對某些位置精度要求高的外表，可以采用互為基準、反復(fù)加工的方法來保證其位置精度，這就是“互為基準〞的原那么。如臥式銑床主軸，前端7：24錐孔〔圖中3〕對支承軸徑〔圖中1、2〕的同軸度要求很高，為保證這一要求，采用互為基準的原那么進展加工，有關(guān)的工藝過程如下：26先以精車后的前后支撐軸頸1、2為基準粗、精車錐孔及后端φ38H9錐孔(圖中4，錐度為1：5，作輔助基準〕；分別以7：24錐孔和φ38H9錐孔定位裝前、后堵，粗、精磨支承軸頸及各外圓面；再以支承軸頸為基準粗、精磨7：24錐孔。274、“自為基準〞的原那么

對一些精度要求很高的外表，在精細加工時，為保證加工精度，要求加工余量小而且均勻，這時以曾經(jīng)精加工過的外表本身作為定位基準，這就是"自為基準"的原那么。

如：機床床身導(dǎo)軌面的精加工28又如連桿小頭孔最后金剛鏜時就以精鏜后的小頭孔本身定位，待工件夾緊后再將定位銷移去。5、便于裝夾原那么所選擇的精基準，尤其是主要定位面，應(yīng)有足夠大的面積和精度，以保證定位準確、可靠。同時還應(yīng)使夾緊機構(gòu)簡單、操作方便。29粗基準選擇普通應(yīng)遵照以下原那么：5.2.2粗基準的選擇

1、保證相互位置要求原那么

假設(shè)首先要求保證工件上加工面與不加工面的相互位置要求，那么應(yīng)以不加工面作為粗基準。2、余量均勻分配原那么假設(shè)首先要求保證工件某重要外表加工余量均勻時，應(yīng)選擇該外表的毛坯面作為粗基準。上述兩個原那么是選擇粗基準時最主要的原那么。這兩個原那么經(jīng)常是相互矛盾的，需根據(jù)詳細情況加以選擇。303、選擇高精度外表原那么

假設(shè)零件上有多個非加工外表，那么應(yīng)選擇其中與加工外表有較高精度要求的外表作為粗基準；選用的粗基準面盡能夠平整、光潔，且有足夠大的尺寸，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆、冒口或其它缺陷。也不宜選用鑄造分型面作粗基準。4、選擇加工余量最小原那么31由于粗基準本身是毛坯外表，精度和粗糙度均較差，假設(shè)在兩次裝卡中反復(fù)運用同一粗基準，就會呵斥兩次加工出的外表之間出現(xiàn)較大的位置誤差。5、粗基準普通不得反復(fù)運用原那么例如：圖5-5a所示零件，假設(shè)第一道工序以不加工外圓外表1定位，加工內(nèi)孔2，而第二道工序仍以外圓外表定位加工均布孔4〔見圖5-4a〕時，那么孔4將與孔2產(chǎn)生較大的同軸度誤差。325.3工藝道路的擬訂DeterminetheMachiningRoute335.3.1外表加工方法的選擇指在正常的加工條件下〔采用符合質(zhì)量規(guī)范的設(shè)備和工藝配備，運用規(guī)范技術(shù)等級的工人、不延伸加工時間〕，一種加工方法所能保證的加工精度和外表粗糙度。1、加工經(jīng)濟精度2、加工精度與本錢的關(guān)系任何一種加工方法的加工精度與加工本錢之間都有如以下圖所示的一種相互關(guān)系。34圖中曲線表達出加工誤差與加工本錢關(guān)系的總趨勢是:加工本錢隨著加工誤差的下降而上升，但在不同的誤差范圍內(nèi)本錢上升的比率不同。A點左側(cè)曲線：加工誤差減少一點，加工本錢會上升很多；加工誤差減少到一定程度，投入的本錢再多，加工誤差的下降也微乎其微，這闡明某種加工方法加工精度的提高是有極限的。圖加工誤差與本錢關(guān)系CΔ0AB35B點右側(cè)：即使加工誤差放大許多，本錢下降卻很少，這闡明對于一種加工方法，本錢的下降也是有極限的，即有最低本錢。AB段：只需在曲線的AB段，加工本錢隨著加工誤差的減少而上升的比率相對穩(wěn)定。小結(jié)1：只需當(dāng)加工誤差等于曲線AB段對應(yīng)的誤差值時，采用相應(yīng)的加工方法加工才是經(jīng)濟的，該誤差值所對應(yīng)的精度即為該加工方法的經(jīng)濟精度。小結(jié)2：加工經(jīng)濟精度是指一個精度范圍而非一個值。圖加工誤差與本錢關(guān)系CΔ0AB363、加工精度與年代的關(guān)系各種加工方法的經(jīng)濟精度隨年代增長和技術(shù)提高而不斷提高,見圖5-8。374、加工方法的選擇在進展零件各加工外表的加工方法選擇時，普通先選擇零件上精度要求最高外表的加工方法，即該外表的終加工方法。選擇時應(yīng)思索以下幾個問題：〔1〕加工外表的精度和粗糙度要求〔2〕零件的資料和熱處置要求〔3〕零件的消費類型要求〔4〕本廠現(xiàn)有技術(shù)程度、消費條件等381〕零件加工外表的精度和外表粗糙度要求2〕零件資料的加工性3〕消費批量和消費節(jié)拍要求4〕企業(yè)現(xiàn)有加工設(shè)備和加工才干5〕經(jīng)濟性5、典型外表的加工道路選擇加工方法應(yīng)思索的問題39〔1〕外圓外表的加工道路〔3條〕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IT12～13Ra10～8040〔2〕孔的加工道路〔4條〕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IT5Ra0.08~1.2541〔3〕平面加工道路〔5條〕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IT10～11Ra5～20425.3.2加工階段的劃分為了保證零件的加工質(zhì)量﹑消費效率和經(jīng)濟性，通常在安排工藝道路時，將其劃分成幾個階段。對于普通精度零件，可劃分成粗加工﹑半精加工和精加工三個階段。對精度要求高和特別高的零件，還需安排精細加工〔含光整加工〕和超精細加工階段。1、加工階段的劃分原那么：1〕粗加工階段：主要去除各加工外表的大部分余量，并加工出精基準。各階段的主要義務(wù)是：432〕半精加工階段：減少粗加工階段留下的誤差，使加工面到達一定的精度，為精加工做好預(yù)備，并完成一些精度要求不高外表的加工。3〕精加工階段：主要是保證零件的尺寸﹑外形﹑位置精度及外表粗糙度，這是相當(dāng)關(guān)鍵的加工階段。大多數(shù)外表至此加工終了，也為少數(shù)需求進展精細加工或光整加工的外表做好預(yù)備。4〕精細和超精細加工階段：精細和超精細加工采用一些高精度的加工方法，如精細磨削﹑珩磨﹑研磨﹑金剛石車削等，進一步提高外表的尺寸、外形精度，降低外表粗糙度，最終到達圖紙的精度要求。444〕便于組織消費。2、加工階段劃分的意義：1〕有利于保證零件的加工質(zhì)量。2〕便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，可以防止以后精加工的經(jīng)濟損失。3〕可以合理安排加工設(shè)備和操作工人，有利于延伸精加工設(shè)備的壽命。留意1：加工過程階段的劃分不是絕對的，主要應(yīng)從工件在加工過程中的變形對精度的影響程度來決議。留意2：加工階段的劃分應(yīng)根據(jù)詳細條件，如零件技術(shù)要求、消費綱領(lǐng)和消費條件以及毛坯情況來決議。455.3.3加工順序的安排1、機械加工順序的安排原那么1)先基準〔面〕后其它〔面〕：應(yīng)首先安排被選作精基準的外表的加工，再以加工出的精基準為定位基準，安排其它外表的加工。該原那么還有另外一層意思，是指精加工前應(yīng)先修一下精基準。安排機械加工順序時普通應(yīng)遵照以下原那么：例如：精度要求高的軸類零件，第一道加工工序就是以外圓面為粗基準加工兩端面及頂尖孔，再以頂尖孔定位完成各外表的粗加工；精加工開場前首先要修整頂尖孔，以提高軸在精加工時的定位精度，然后再安排各外圓面的精加工。463)先主后次：主要外表普通指零件上的設(shè)計基準面和重要任務(wù)面。這些外表是決議零件質(zhì)量的主要要素，對其進展加工是工藝過程的主要內(nèi)容，因此在確定加工順序時，要首先思索加工主要外表的工序安排，以保證主要外表的加工精度。在安排好主要外表加工順序后，經(jīng)常從加工的方便與經(jīng)濟角度出發(fā)，安排次要外表的加工。2)先粗后精：指先安排各外表粗加工，后安排精加工。此外，次要外表和主要外表之間往往有相互位置要求，經(jīng)常要求在主要外表加工后，以主要外表定位進展加工。474)先面后孔：主要是指箱體和支架類零件的加工而言。普通這類零件上既有平面，又有孔或孔系，這時應(yīng)先將平面〔通常是裝配基準〕加工出來，再以平面為基準加工孔或孔系。此外，在毛坯面上鉆孔或鏜孔，容易使鉆頭引偏或打刀。此時也應(yīng)先加工面，再加工孔，以防止上述情況的發(fā)生。2、熱處置和外表處置工序的安排1〕預(yù)備熱處置：為改善資料切削性能而進展的熱處置工序〔如退火、正火等〕，應(yīng)安排在切削加工之前進展。482〕為消除內(nèi)應(yīng)力而進展的熱處置工序〔如退火、人工時效等〕，最好安排在粗加工之后，精加工之前進展；有時也可安排在切削加工之前進展。3〕為改善工件資料的力學(xué)物理性質(zhì)而進展的熱處置工序〔如調(diào)質(zhì)、淬火等〕通常安排在粗加工后、精加工前進展。其中滲碳淬火普通安排在切削加工后，磨削加工前進展。而外表淬火和滲氮等變形小的熱處置工序，允許安排在精加工后進展。4〕為了提高零件外表耐磨性或耐蝕性而進展的熱處置工序以及以裝飾為目的的熱處置工序或外表處置工序〔如鍍鉻、鍍鋅、氧化、煮黑等〕普通放在工藝過程的最后。494〕零件的全部加工終了以后。3、輔助工序的安排檢驗工序是輔助工序中的重要工序，其工序的安排原那么如下：1〕重要工序的加工前后；2〕不同加工階段的前后，如粗加工終了﹑精加工前；精加工后﹑精細加工前；3)工件從一個車間轉(zhuǎn)到另一個車間前后；50零件的加工順序確定以后，在確定各工序的詳細加工內(nèi)容時，可有兩種設(shè)計思緒：一種是工序數(shù)多而各工序的加工內(nèi)容少，稱之為工序分散；另一種是工序數(shù)少而各工序的加工內(nèi)容多，稱之為工序集中。5.3.4工序的集中與分散

1〕在一次安裝中可加工出多個外表，不但減少了安裝次數(shù)，而且易于保證這些外表之間的位置精度；1、工序集中特點2〕有利于采用高效的公用機床和工藝配備；3〕所用機器設(shè)備的數(shù)量少，消費線的占地面積小，運用的工人也少，易于管理；

4〕機床構(gòu)造通常較為復(fù)雜，調(diào)整和維修比較困難。51

3〕運用的設(shè)備數(shù)量多，占地面積較大，運用的工人數(shù)量也多。2、工序分散的特點1〕運用的設(shè)備較為簡單，易于調(diào)整和維護；2〕有利于選擇合理的切削用量；3、工序集中與工序分散的運用工序設(shè)計時是采取工序分散還是工序集中，應(yīng)根據(jù)消費綱領(lǐng)﹑零件的技術(shù)要求﹑產(chǎn)品的市場前景以及現(xiàn)場的消費條件等要素綜合思索后決議。52傳統(tǒng)的流水線、自動線消費，主要經(jīng)過采用組合機床等高效率加工配備來實現(xiàn)對工序合理有效的分散與集中。對大批量消費而言，這種組織方式可以獲得高的消費效率和低的消費本錢，缺陷是柔性差，產(chǎn)品轉(zhuǎn)換困難。對于多種類、中小批量消費，為便于產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換和管理，多采用通用〔或柔性化〕加工配備來到達工序集中的目的。數(shù)控加工中心采用的便是典型的工序集中方式。由于市場需求的多變性，對消費過程的柔性要求越來越高，工序集中將越來越成為消費的主流方式。535.4工序尺寸確實定DeterminetheOperationalDimensions545.4.1加工余量的概念在零件的加工過程中，為使加工外表到達所需精度和外表質(zhì)量應(yīng)該切除的金屬表層厚度被稱為加工余量。加工余量分為工序余量和加工總余量；加工余量有根本余量、最大余量和最小余量之分。1、加工總余量與工序〔工步〕余量55加工總余量即毛坯余量，是指毛坯尺寸與零件設(shè)計尺寸之差，也就是某加工外表上切除的金屬層總厚度。工步〔工序〕余量是指相鄰兩工序〔工步〕的尺寸之差，也就是某道工序〔工步〕所切除的金屬層厚度。顯然有式中ZS--某外表加工總余量；n--該外表的機械加工工序〔工步〕數(shù)；Zi--該外表第i個工序〔工步〕加工余量。〔1〕加工總余量與工序余量的關(guān)系：56設(shè)加工外表上某道工序〔工步〕的尺寸為a，本道工序〔工步〕的尺寸b，那么本道工序〔工步〕的根本余量Zb可表示如下：〔2〕工序余量計算公式：被包容外表:包容外表：57工序〔工步〕余量有單邊余量和雙邊余量之分。通常平面加工屬于單邊余量〔圖a，b〕，回轉(zhuǎn)面〔外圓、內(nèi)孔等〕和某些對稱平面〔鍵槽等〕加工屬于雙邊余量〔圖c，d〕。雙邊余量的各邊余量等于工序〔工步〕余量的一半582、最大、最小余量，平均余量、余量公差余量作為尺寸，也有根本尺寸，上、下偏向和公差，即有根本余量〔余量根本尺寸〕，最大余量、最小余量和余量公差〔余量變動量〕。其計算公式為：最大余量：

最小余量：

平均余量：

余量公差：593、加工余量及工序尺寸公差對機械加工的影響加工余量的大小對零件加工質(zhì)量和消費率有較大的影響。余量過大，添加機械加工量、降低消費率、浪費資料和能源等；余量過小，不能保證消除前工序的各種誤差和外表缺陷層。4、影響工序余量的要素加工余量主要取決于前一工序加工面〔或毛坯面〕的形狀。為保證本工序的加工精度，需將前一工序加工面〔或毛坯面〕的缺陷部分去除。因此，最小加工余量應(yīng)包括：601)上一工序產(chǎn)生的外表粗糙度Rya〔外表輪廓最大高度〕和外表缺陷層深度Ha。2)上一工序留下的形位誤差ea。3〕本工序的裝夾誤差εb〔包括定位誤差和夾緊誤差〕。這項誤差直接影響被加工面對于切削刀具的相對位置，因此也應(yīng)該包含在最小余量之中。最小加工余量包括：61最小余量計算公式：〔平面加工時〕(軸、孔加工時〕625.4.2確定加工余量的方法在影響要素清楚﹑統(tǒng)計分析資料齊全的情況下，可以采用分析計算法，用上面的計算式計算出最小工序余量。計算時應(yīng)根據(jù)所采用的加工方法的特點，將計算式合理簡化。1、分析計算法1〕在采用浮動鏜刀鏜孔或浮動鉸刀鉸孔或拉刀拉孔時，由于這些加工方法不能糾正位置誤差，故將上式簡化為：例，根據(jù)公式：633)對于研磨、珩磨、拋光等加工方法，其主要義務(wù)是去掉前一工序所留下的外表痕跡，因此最小余量只包含一項Ry值，即：2〕無心磨床磨削外圓時無裝夾誤差，故上式簡化為：闡明：分析計算法確定加工余量的過程較為復(fù)雜，多用于大批量消費或貴重資料零件的加工。對于成批單件消費，目前大部分工廠都采用查表法或閱歷法來確定工序余量和總余量。64查表法是根據(jù)<機械加工工藝手冊>提供的資料查出各外表的總余量以及不同加工方法的工序余量，該方法方便迅速，運用廣泛。2、查表法在采用查表法查出各外表的加工余量時，需求留意以下幾個方面的問題：1〕目前國內(nèi)各種手冊所給的余量多數(shù)為根本余量，根本余量等于最小余量與上一工序尺寸公差之和，即根本余量中包含了上一工序尺寸公差。2〕各種手冊提供的數(shù)據(jù)不一定與詳細加工情況完全相符，余量值大多偏大，須根據(jù)工廠的詳細情況加以修正。653)各種鑄、鍛件的總余量已由有關(guān)國家規(guī)范給出，并由熱加工工藝人員在毛坯圖上標(biāo)定。對于圓棒料毛坯，在選用規(guī)范直徑的同時，總余量也就確定。因此，用查表法確定加工余量時，粗加工工序余量普通應(yīng)由總余量減去后續(xù)各半精加工和精加工的工序余量之和而得。閱歷法是由一些有閱歷的工藝設(shè)計人員或工人根據(jù)閱歷確定余量。這種方法大都用于單件小批消費。3、閱歷法665.4.3工序尺寸及公差確實定工序尺寸及公差確實定分兩種情況：當(dāng)工序尺寸及其公差與零件上某設(shè)計尺寸或其他工序尺寸相關(guān)時，需求用“工藝尺寸鏈〞的方法來確定〔見下節(jié)〕；當(dāng)工序尺寸及其公差僅與工序余量有關(guān)時，各工序尺寸的計算采用由后向前依次推算的簡一方法來進展確定。確定工序尺寸及公差的過程：1、確定加工外表的加工余量。2、自終加工工序起，即從設(shè)計尺寸開場至第一道工序〔或毛坯〕為止，逐次加〔對被包容面〕或減〔對包容面〕去各工序的根本余量，即各工序根本尺寸。67例：對某車床主軸箱體主軸孔進展加工，該零件的資料為鑄鐵，孔的設(shè)計要求為，Ra0.8um,孔的加工道路選擇如下表所示，確定各工序尺寸、公差、外表粗糙度及毛坯尺寸。3、根據(jù)各工序的加工方法及經(jīng)濟加工精度，確定除終加工工序外，其他各工序的工序尺寸公差和外表粗糙度。4、按“入體原那么〞以單向偏向方式標(biāo)注工序尺寸及偏向，并可作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。68工序名稱工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經(jīng)濟精度/mm表面粗糙度/um尺寸公差/mm表面粗糙度/um鉸孔精鏜孔半精鏜粗鏜孔毛坯孔0.10.52.45H7〔+0.035〕H8〔+0.054)H10〔+0.14〕H13〔+0.54〕+1，-2Ra0.8Ra1.25Ra2.5Ra1610099.999.497.092?100〔+0.035〕?99.9〔+0.054〕?99.4〔+0.14〕?97〔+0.54〕?92〔+1-2〕Ra0.8Ra1.25Ra2.5Ra16

主軸孔各工序尺寸及公差確實定:根據(jù)尺寸Φ100+0.035mm和外表粗糙度Ra0.8um要求，確定加工過程為：粗鏜→半精鏜→精鏜→餃孔。那么各工序尺寸及公差如下：695.5工藝尺寸鏈ProcessDimensionalChain705.5.1尺寸鏈概述1、尺寸鏈的定義與組成由假設(shè)干相互有聯(lián)絡(luò)的尺寸按一定順序首尾相接構(gòu)成的尺寸封鎖圖形定義為尺寸鏈。在零件加工過程中，由同一零件有關(guān)工序尺寸所構(gòu)成的尺寸鏈，稱為工藝尺寸鏈；在機器設(shè)計和裝配過程中，由有關(guān)零件設(shè)計尺寸構(gòu)成的尺寸鏈，稱為裝配尺寸鏈。71工藝尺寸鏈例如：工件上尺寸A1已加工好，現(xiàn)以底面A定位，用調(diào)整法加工臺階面B，直接保證尺寸A2。顯然，尺寸A1和A2確定以后，在加工中未予直接保證的尺寸A0也就隨之確定。尺寸A0、A1和A2構(gòu)成了一個尺寸封鎖圖形，即工藝尺寸鏈，如圖b所示。72裝配尺寸鏈例如：以下圖為主軸部件裝配圖。為保證彈性擋圈裝入，要堅持軸向間隙A0，由圖中看到A0與Al、A2、A3有關(guān)，并按照一定順序構(gòu)成裝配尺寸鏈。732、尺寸鏈特征〔1〕封鎖性：尺寸鏈中的各尺寸按一定順序陳列最后構(gòu)成一個封鎖的圖形?！?〕關(guān)聯(lián)性：尺寸鏈中的尺寸之間都有相互關(guān)系，且任何一個尺寸的變化都會引起其他尺寸發(fā)生變化。〔3〕至少有三個或以上的尺寸組成：743、尺寸鏈的組成組成尺寸鏈的每一個尺寸或角度都被稱為尺寸鏈中的一環(huán)。根據(jù)環(huán)的特征，可分為封鎖環(huán)和組成環(huán)。封鎖環(huán)為零件在加工或機器在裝配過程中間接得到或最后構(gòu)成的環(huán)；一個尺寸鏈中只需一個封鎖環(huán)；除封鎖環(huán)以外的尺寸為組成環(huán)?！?〕封鎖環(huán)〔2〕組成環(huán)除封鎖環(huán)以外的尺寸為組成環(huán)。組成環(huán)按對封鎖環(huán)的影響性質(zhì)又分為增環(huán)和減環(huán)。凡該環(huán)變動〔增大或減小〕引起封鎖環(huán)同向變動〔增大或減小〕的環(huán)，稱為增環(huán)。1〕增環(huán)：75尺寸鏈的建立及組成環(huán)增、減環(huán)的判別：A0A2A1該環(huán)變動〔增大或減小〕引起封鎖環(huán)反向變動〔減小或增大〕的環(huán)，稱為減環(huán)。2〕減環(huán)：763、尺寸鏈的分類〔1〕按構(gòu)成尺寸鏈各環(huán)的幾何特征分類1〕長度尺寸鏈：構(gòu)成尺寸鏈的各尺寸環(huán)全部為長度尺寸或既有長度尺寸又有角度量的尺寸鏈為長度尺寸鏈。772〕角度尺寸鏈：構(gòu)成尺寸鏈的各尺寸環(huán)全部為角度量的尺寸鏈為角度尺寸鏈?！?〕按尺寸鏈的作用分類1〕裝配尺寸鏈：全部組成環(huán)由不同零件的設(shè)計尺寸構(gòu)成。782〕零件設(shè)計尺寸鏈：全部組成環(huán)由同一零件的設(shè)計尺寸構(gòu)成。3〕工藝尺寸鏈：全部組成環(huán)由同一零件的工藝尺寸構(gòu)成。793、按構(gòu)成尺寸鏈各環(huán)的空間位置分類〔1〕直線尺寸鏈：全部組成環(huán)平行于封鎖環(huán)的尺寸鏈?！?〕平面尺寸鏈：平面尺寸鏈由直線尺寸和角度尺寸組成，且各尺寸均處于同一個或幾個相互平行的平面內(nèi)。如下圖，在該尺寸鏈中，參與組成的尺寸不僅有直線尺寸〔X、Y1、Y2、L0〕，還有角度尺寸〔α0以及各坐標(biāo)尺寸之間的夾角--其根本值為90°〕，而且封鎖環(huán)也不僅有直線尺寸L0，還有角度尺寸α0。803〕空間尺寸鏈：組成環(huán)位于幾個不平行平面內(nèi)的尺寸鏈，稱為空間尺寸鏈。空間尺寸鏈在空間機構(gòu)運動分析和精度分析中，以及具有空間角度關(guān)系的零部件設(shè)計和加工中會遇到。平面尺寸鏈和空間尺寸鏈的分析計算較為復(fù)雜，本課程不作討論。〔3〕按尺寸鏈間的相互關(guān)系分類1〕獨立尺寸鏈：組成環(huán)與封鎖環(huán)只屬于同一尺寸鏈，不屬于任何其他尺寸鏈。812〕并聯(lián)尺寸鏈：由假設(shè)干個獨立尺寸鏈經(jīng)過一個〔或幾個〕共存于兩個〔或以上〕獨立尺寸鏈的環(huán)相互聯(lián)絡(luò)起來的尺寸鏈。共存于獨立尺寸鏈中的公用環(huán)稱為公共環(huán)。組成環(huán)和封鎖環(huán)都能夠成為公共環(huán)。并聯(lián)尺寸鏈的特點：組成并聯(lián)尺寸鏈的各獨立尺寸鏈間經(jīng)過公共環(huán)相互聯(lián)絡(luò)、相互影響。并聯(lián)尺寸鏈可合并為一個多環(huán)的獨立尺寸鏈；反之，一個多環(huán)的尺寸鏈亦可轉(zhuǎn)換為兩個或多個并聯(lián)尺寸鏈。823〕串聯(lián)尺寸鏈：每一個后繼尺寸是經(jīng)過前面一個尺寸鏈的基面開場的，即每兩個相鄰尺寸鏈有一個共同基面。835.5.2尺寸鏈的根本計算方法1、極值法：按誤差綜合最不利的情況，即各增環(huán)均為最大〔小〕極限尺寸，各減環(huán)均為最小〔大〕極限尺寸來計算封鎖環(huán)極限尺寸。偏向計算公式：根本尺寸計算公式：84用概率實際進展尺寸鏈的計算。主要用于環(huán)數(shù)多、大批大量自動化消費中。2、概率法：公差計算公式：平均尺寸計算公式：在極值法計算中，以為一切組成環(huán)都同時到達極限尺寸。但在實踐消費過程中，出現(xiàn)這種景象的能夠性很小。根據(jù)概率實際，組成環(huán)尺寸同時到達極限尺寸的概率應(yīng)等于各組成環(huán)出現(xiàn)極限尺寸概率的乘積。因此，采用概率原理進展尺寸鏈的解算應(yīng)該是更合理和更科學(xué)的方法。85圖示工件，以底面A定位，加工臺階面B，保證尺寸，試確定工序尺寸A2及平行度公差Ta2。【例1】5.5.3幾種常見工藝尺寸鏈方式圖5-22工藝尺寸鏈例如b)c)a)A1A2A0a1a2a0A1A2A0ABC0.05A0.1C1、定位〔丈量〕基準與設(shè)計基準不重合時的尺寸換算86尺寸鏈b〕中，A0為封鎖環(huán)，A1和A2是組成環(huán)；角度尺寸鏈c〕中，a0為封鎖環(huán)，a1和a2是組成環(huán)。【解】求解圖b)和圖c)的尺寸鏈，可得到：工序尺寸：平行度公差：圖5-22工藝尺寸鏈例如b)c)a)A1A2A0a1a2a0A1A2A0ABC0.05A0.1C87圖5-30丈量尺寸鏈例如A2

如下圖零件，尺寸A0不好丈量，改測尺寸A2，試確定A2的大小和公差A(yù)2是丈量直接得到的尺寸，是組成環(huán)；A0是間接保證的，是封鎖環(huán)。計算尺寸鏈可得到：【解】【例2】88可知，假設(shè)實測A2=40.30，按上述要求判為廢品，但此時假設(shè)丈量出的A1=50，A0=9.7，那么該工件仍為合格品。即此時所測出的工序廢品為“假廢品〞?！锛購U品問題：根據(jù)計算所得到的丈量尺寸：圖5-30丈量尺寸鏈例如A2★小結(jié)：當(dāng)實測尺寸與計算尺寸的差值小于尺寸鏈其它組成環(huán)公差之和時，能夠為假廢品。89D12、工序基準是尚待加工的設(shè)計基準D2xHR1R2xH1)拉內(nèi)孔至；2)插鍵槽，保證尺寸x；試確定尺寸x大小及公差。3)熱處置建立尺寸鏈如圖b所示，H是間接保證的尺寸，因此是封鎖環(huán)。計算該尺寸鏈，可得到：4)磨內(nèi)孔至，同時保證尺寸?！窘狻咳缦聢D鍵槽孔加工過程如下：【例3】90D1xD2H1討論：在前例中，以為鏜孔與磨孔同軸，實踐上存在偏心。假設(shè)兩孔同軸度允差為φ0.05，即兩孔軸心偏心為e=±0.025。將偏心e作為組成環(huán)參與尺寸鏈〔圖b所示〕H20.0250.025R1xHR2e重新進展計算，可得到：91【例4】如下圖，小軸的軸向尺寸加工時安排如下：3、余量校核〔1〕車端面1；〔2〕車端面2，保證端面1和2之間間隔尺寸A2=49.5+0.3mm；〔3〕車端面3，保證總長尺寸A3=80–0.2mm；〔4〕磨端面2，保證端面2與端面3之間間隔尺寸A1=30–0.14mm試較核磨端面2的加工余量。92解：〔2〕解尺寸鏈：〔3〕分析令Zmin=0.1那么A2max=49.7mm故A2=49.5+0.2mm〔1〕建立尺寸鏈A2=49.5+0.3A3=80–0.2Z0A1=30–0.14Z=0.5mmZmax=0.64mmZmin=0mm結(jié)論：最小余量為零不適宜，應(yīng)將工序尺寸及公差及偏向重新制定。93如下圖偏心零件，外表A要求滲碳處置，滲碳層深度規(guī)定為0.5～0.8mm。與此有關(guān)的加工過程如下：4、外表處置工序的工藝尺寸鏈計算【例5】R2R1H1H0b)圖5-33滲碳層深度尺寸換算a)A1〕精車A面，保證直徑D2H0H12〕滲碳處置，控制滲碳層深度H1；試確定H1的數(shù)值。D13〕精磨A面保證直徑尺寸，同時保證規(guī)定的滲碳層深度。94

R2R1H1H0b)圖5-31滲碳層深度尺寸換算a)AD2H0H1D1建立尺寸鏈，如圖b,在該尺寸鏈中，H0是最終的滲碳層深度，是間接保證的，因此是封鎖環(huán)。計算該尺寸鏈，可得到：【解】955.5.4工藝尺寸鏈圖表法

當(dāng)零件在同一尺寸方向上加工尺寸較多，且工序〔丈量〕基準需多次轉(zhuǎn)換時，尺寸鏈建立和計算比較困難，采用圖表法可較益處理這個問題。如圖5.32所示零件有關(guān)軸向尺寸加工過程如下：例631.69±0.316±0.127.07±0.07ⅠⅡⅢⅣ圖5-32圖表法例如零件1〕以Ⅳ面定位，粗車Ⅰ面，保證Ⅰ、Ⅳ面間隔尺寸A1，粗車Ⅲ面，保證Ⅰ、Ⅲ面間隔尺寸A2；964〕靠火花磨削Ⅱ面，控制余量Z7=0.1±0.02，同時保證設(shè)計尺寸6±0.1,試確定各工序尺寸及公差。2〕以Ⅰ面定位，精車Ⅱ面，保證Ⅰ、Ⅱ面間隔尺寸A3，粗車Ⅳ面，保證Ⅱ、Ⅳ面間隔尺寸A4；3〕以Ⅱ面定位，精車Ⅰ面，保證Ⅰ、Ⅱ面間隔尺寸A5，同時保證設(shè)計尺寸31.69±0.31；精車Ⅲ面，保證設(shè)計尺寸A6=27.07±0.07；31.69±0.316±0.127.07±0.07ⅠⅡⅢⅣ圖5-32圖表法例如零件97Z6Z4Z7Z5ⅠⅡⅢⅣA1A2A3A4A5A6R1R21.畫尺寸聯(lián)絡(luò)圖1〕畫零件簡圖，加工面編號，向下引線。2〕按加工順序和規(guī)定符號自上而下標(biāo)出工序尺寸和余量——用帶圓點的箭線表示工序尺寸，箭頭指向加工面，圓點表示丈量基準；余量按入體原那么標(biāo)注。3〕在最下方畫出間接保證的設(shè)計尺寸，兩邊均為圓點。4〕工序尺寸為設(shè)計尺寸時，用方框框出，以示區(qū)別。注：靠火花磨削余量視為工序尺寸，也用帶圓點的箭線表示?！窘狻?8A5R1Z7a〕Z5A3A5d〕A3Z4A4A1e〕Z6A2A3A5A6c〕A5R2A4b〕2.用追蹤法查找工藝尺寸鏈A6ⅠⅡⅢⅣA1A2A3A4A5Z7R1R2Z6Z4Z5結(jié)果尺寸〔間接保證的設(shè)計尺寸〕和余量是尺寸鏈的封鎖環(huán)。沿封鎖環(huán)兩端同步向上追蹤，遇箭頭拐彎，逆箭頭方向橫向追蹤，遇圓點向上折，繼續(xù)向上追蹤…直至兩追蹤線交于一點，追蹤途徑所經(jīng)工序尺寸為尺寸鏈的組成環(huán)。993.初擬工序尺寸公差中間工序尺寸公差按經(jīng)濟加工精度或消費實踐情況給出±0.5±0.3±0.1±0.3±0.07±0.02±0.1±0.31±0.1工序公差余量公差最小余量平均余量平均尺寸單向偏向方式標(biāo)注初擬修正后ZiminZiMAiMAiA6ⅠⅡⅢⅣA1A2A3A4A5Z7R1R2Z6Z5Z41004.校核結(jié)果尺寸公差，修正初擬工序尺寸公差±0.23±0.08工序公差余量公差最小余量平均余量ZiminZiM±0.02ⅠⅡⅢⅣ初擬修正后±0.5±0.3±0.1±0.3A1A2A3A4A5Z7R1R2Z6Z5Z4±0.1±0.07A6±0.1±0.31A5R1Z7a〕A5R2A4b〕校核結(jié)果尺寸鏈，假設(shè)超差，減小組成環(huán)公差〔首先緊縮公共環(huán)公差〕101工序公差余量公差最小余量平均余量ZiminZiMA6ⅠⅡⅢⅣ初擬修正后±0.5±0.3±0.1±0.3±0.1±0.07±0.08A1A2A3A4A5Z7R1R2Z6Z5Z4±0.1±0.31±0.23±0.02A2A3A5A6Z6c〕A3A5Z5d〕A3Z4A4A1e〕±0.55±0.8310.30.30.480.851.83±0.185.計算余量公差和平均余量根據(jù)余量尺寸鏈計算±0.020.080.1102A2A3A5A6Z6c〕A3A5Z5d〕A3Z4A4A1e〕25.593426.7平均余量平均尺寸ZiMAiMⅠⅡⅢⅣ0.480.851.8327.07A1A2A3A4A5Z7R1R2Z6Z5Z4631.690.1A66.16.18A5R1Z7a〕A5R2A4b〕6.計算中間工序平均尺寸在各尺寸鏈中，首先找出只需一個未知數(shù)的尺寸鏈，解出此未知數(shù)。繼續(xù)下去，解出全部未知工序尺寸。103工序公差余量公差最小余量平均余量平均尺寸單向偏向方式標(biāo)注ZiminZiMAiMAi初擬修正后±0.23±0.02A6ⅠⅡⅢⅣ±0.5±0.3±0.1±0.3±0.1±0.07±0.08±0.55±0.8310.30.30.480.851.836.127.076.5825.593426.7A1A2A3A4A5Z7R1R2Z6Z5Z4±0.1±0.31631.69±0.18±0.020.080.1工序尺寸圖表法1045.6計算機輔助工藝過程設(shè)計ComputerAidedProcessPlanning〔CAPP〕1055.6.1CAPP的意義傳統(tǒng)工藝過程設(shè)計存在的問題設(shè)計效率低，周期長，本錢高不用要的花樣繁多，不利于管理設(shè)計質(zhì)量參差不齊，難于實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計工藝人員短缺和老化是全球機械制造業(yè)面臨的共同問題106從根本上處理人工設(shè)計效率低，周期長，本錢高的問題可以提高工藝過程設(shè)計的質(zhì)量，并有利于實現(xiàn)工藝過程設(shè)計的優(yōu)化和規(guī)范化可以使工藝設(shè)計人員從煩瑣反復(fù)的任務(wù)中解放出來，集中精神去提高產(chǎn)質(zhì)量量和工藝程度CAPP是銜接CAD和CAM系統(tǒng)的橋梁，是開展計算機集成制造的不可短少的關(guān)鍵技術(shù)CAPP的意義1075.6.2CAPP任務(wù)原理1、派生式CAPP系統(tǒng)(VariantCAPPSystem)該類系統(tǒng)以成組技術(shù)為根底，根據(jù)零件編碼查找所屬零件組，調(diào)出零件組的規(guī)范工藝，進展適當(dāng)?shù)木庉嫽蛐拚?，生成所需的工藝?guī)程。零件組矩陣零件編碼查找零件組輸入表頭信息工藝規(guī)程格式工藝規(guī)程打印輸出規(guī)范工藝道路文件規(guī)范工序文件任務(wù)要素處置運用程序工藝道路檢索/編輯規(guī)范工序檢索/編輯工藝規(guī)程存儲器108規(guī)范工藝規(guī)程文件特征矩陣文件零件圖×××××××××××××××編碼第×零件組零件組構(gòu)成工藝過程設(shè)計a〕預(yù)備階段零件圖規(guī)范工藝檢索編碼×××××第×零件組零件組搜索工藝規(guī)程〔編輯〕b〕運用階段〔1〕派生式CAPP系統(tǒng)任務(wù)的兩個階段109〔2〕派生式CAPP系統(tǒng)特點：1〕程序簡單，易于實現(xiàn)。目前多用于回轉(zhuǎn)體類零件CAPP系統(tǒng)。2〕需人工參與決策，自動化程度不高。3〕具有濃重的企業(yè)顏色，局限性較大。從無到有生成〔工藝決策算法和邏輯推理〕零件信息描畫零件工藝過程2、創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)〔GenerativeCAPPSystem〕110◆派生式CAPP系統(tǒng)完全以人的閱歷為根底，難于保證設(shè)計最優(yōu)，且局限性較大；完全創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)還不成熟。將兩者結(jié)合起來，采用部分創(chuàng)成，部分派生〔或部分人工干涉〕的方法是一種可取的方案?！舭雱?chuàng)成式CAPP系統(tǒng)特點：1〕集派生式及創(chuàng)成式系統(tǒng)的優(yōu)點，又抑制兩者的缺乏。2〕目前為多數(shù)CAPP系統(tǒng)采用。3、半創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)〔Semi-GenerativeCAPPSystem〕1115.6.2CAPP任務(wù)原理熱處置、外表處置、手任務(wù)業(yè)等補充加工順序和工序修正加工順序處置機床選擇調(diào)入一個零件數(shù)據(jù)機床組合零件數(shù)據(jù)工藝規(guī)程處置完否？NY工藝規(guī)程打印戰(zhàn)略存儲器機床文件加工順序存儲器1000個零件數(shù)據(jù)余量、精度存儲器動態(tài)制約：例軸長徑比限制；淬火后只能磨…確定加工方法戰(zhàn)略；機床選用順序；機床選用戰(zhàn)略…典型加工順序檢索確定加工余量劃分加工階段人工干涉動態(tài)存儲器圖5-45神戶大學(xué)半創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)程序框圖1125.6.3CAPP關(guān)鍵技術(shù)1、零件信息輸入零件加工外表可分為根本形面和輔助形面；形面可用特征參數(shù)進展描畫；形面與一定的加工方法相聯(lián)絡(luò)。較粗糙，信息輸入不完好多用于只需制定簡單工藝道路的場所只適用于派生式CAPP系統(tǒng)1〕成組編碼法：2〕形面描畫法：113輸入任務(wù)量大是其主要的弱點可完好地描畫零件的幾何、工藝信息，是目前CAPP系統(tǒng)運用最多的信息輸入方法。

多采用菜單〔交互〕方式輸入，便于操作3〕與CAD系統(tǒng)相銜接通用接口、公用接口、共享數(shù)據(jù)庫由于目前CAD系統(tǒng)多為實體外型系統(tǒng)，需采用特征識別的方法補充輸入工藝信息開展基于特征外型的CAD系統(tǒng)是長久之計114圖5-46公用接口例如公用接口AutoCAD系統(tǒng)實體模型幾何/拓撲特征識別提取輸入工藝管理信息特征文件TJU-CAPP系統(tǒng)115特點：1〕直觀，容易建立，便于編程2〕難于擴展和修正條件不滿足，回出發(fā)節(jié)點并轉(zhuǎn)向另一分支，實現(xiàn)邏輯“或〞。分支終點列出應(yīng)采取的行動〔決策行動〕條件滿足，繼續(xù)沿分支前進，實現(xiàn)邏輯“與〞；2、工藝決策1〕決策樹方式：由樹根、節(jié)點、分支構(gòu)成；分支上方給出向一種形狀轉(zhuǎn)換的能夠性或條件〔確定性條件〕。116E3〔螺孔〕E1〔孔〕E2〔槽〕E4〔位置度公差≤0.05〕E5〔0.05＜位置度公差＜0.25〕E6E7〔直徑公差≤0.05〕E8〔0.05＜直徑公差＜0.25〕E9〔直徑公差≥0.25〕〔位置度公差≥0.25〕A1—坐標(biāo)鏜A2—精鏜A3—半精鏜A4—粗鏜A5—銑A6—鉆孔，攻絲外表圖加工方法選擇決策樹【例】117◆特點：1〕表達明晰，格式緊湊，便于編程2〕難于擴展和修正◆用表格方式描畫事件之間邏輯依存關(guān)系?！舯砀穹譃?個區(qū)域，左上角為條件工程，右上角為條件組合，各條件之間為“與〞的關(guān)系，左下角列出決策工程，右下角為各列對應(yīng)的決策行動，決策行動之間也是“與〞的關(guān)系，決策表的每一列均可視為一條決策規(guī)那么。2〕決策表◆例：加工方法選擇決策表〔前例〕118圖加工方法選擇決策表螺孔槽孔位置度公差≤0.050.05＜位置度公差＜0.25位置度公差≥0.25直徑公差≤0.050.05＜直徑公差＜0.25直徑公差≥0.25粗鏜半精鏜精鏜坐標(biāo)鏜銑鉆孔，攻絲√√√√√√√√√√√√√√√××××××××××××××119◆派生式CAPP系統(tǒng)利用成組技術(shù)原理和典型工藝過程進展工藝決策，閱歷性較強?！魟?chuàng)成式CAPP系統(tǒng)利用工藝決策算法〔如決策表、決策樹等方法〕和邏輯推理方法進展工藝決策，較派生式前進了一步，但存在著算法死板、結(jié)果獨一、系統(tǒng)不透明等弱點；且程序任務(wù)量大，修正困難。◆采用專家系統(tǒng)進展工藝決策1〕什么是專家系統(tǒng)：在特定領(lǐng)域內(nèi)具有與該領(lǐng)域人類專家相當(dāng)智能程度的計算機知識程序處置系統(tǒng)。3、CAPP專家系統(tǒng)120專家系統(tǒng)主要用于處置現(xiàn)實世界中提出的需求由專家來分析和判別的復(fù)雜問題〔工藝過程設(shè)計正屬于這類問題〕?，F(xiàn)實知識〔手冊、資料等共有的知識〕過程知識〔推理原理、規(guī)那么、方法〕控制知識〔系統(tǒng)本身控制戰(zhàn)略〕2〕專家系統(tǒng)的構(gòu)成：①知識庫：用于存儲專家知識，包括：121②推理機：具有推理才干，可以根據(jù)問題導(dǎo)出結(jié)論③數(shù)據(jù)庫：存放現(xiàn)實〔包括輸入信息和推理得到的現(xiàn)實〕圖專家系統(tǒng)的構(gòu)成知識庫數(shù)據(jù)庫推理機知識獲取專家用戶接口122其中產(chǎn)生式規(guī)那么較符合工藝規(guī)程設(shè)計中人的思想方式，因此運用較多。產(chǎn)生式規(guī)那么的根本方式為：IF〈條件1〉A(chǔ)ND〈條件2〉OR〈條件3〉…THEN〈結(jié)論1〉可信度a%〈結(jié)論2〉可信度b%3〕知識表達與獲取謂詞邏輯語義網(wǎng)絡(luò)框架產(chǎn)生式規(guī)那么…☆知識表達123◆產(chǎn)生式規(guī)那么優(yōu)點：推理過程符合人的思想方式，易于接受；推理結(jié)論的可信度使其能進展非確定性推理?！舢a(chǎn)生式規(guī)那么缺陷：格式較死板，在某些情況下需反復(fù)搜索而影響效率?！钪R獲取：◆由知識工程師來完成◆由工藝人員會同軟件工程師一同來完成◆由工藝人員構(gòu)建專家系統(tǒng)1244〕推理機制◆推理：根據(jù)一定規(guī)那么，從知現(xiàn)實和知識推出結(jié)論◆CAPP專家系統(tǒng)推理機制屬于基于知識的推理，通常采用反向推理的控制戰(zhàn)略◆例：箱體零件上7級精度孔的加工道路確定最終要求〔目的〕→選擇適當(dāng)?shù)囊?guī)那么→滿足最終要求的加工方法〔或加工參數(shù)〕→給出最終加工方法的初始形狀→新的要求〔目的〕→選擇規(guī)那么→…→原始形狀〔毛坯〕125IF鉸孔加工THEN前序加工：擴孔規(guī)那么2IF擴孔加工THEN前序加工：鉆孔規(guī)那么3規(guī)那么1IF孔徑≤20AND資料：非淬火鋼AND精度：H7THEN加工方法：鉸孔……1265.7工藝過程經(jīng)濟性分析EconomicAnalysisforTechnologicalProcess1275.7.1消費率與經(jīng)濟性消費率是指單位時間內(nèi)消費的合格產(chǎn)品數(shù)量。在針對不同對象時，其消費率可具有不同的含義。消費率經(jīng)常用消費時間來度量；而消費時間的表現(xiàn)方式有三種：消費節(jié)拍時間：在流水消費中，每消費一個產(chǎn)品的時間。消費節(jié)拍時間可反響一個企業(yè)的消費規(guī)模。128消費勞動時間：消費一個產(chǎn)品所需求的勞動時間。勞動消費時間直接反響勞動消費率。消費流程時間：產(chǎn)品從投料到最終產(chǎn)出的時間，即一個產(chǎn)品在企業(yè)的停留時間。消費流程時間經(jīng)常在一定程度上代表了企業(yè)的管理程度。企業(yè)消費率的提高的兩條途徑：添加勞動量——勞動密集型消費和提高勞動消費率——技術(shù)密集型消費。提高勞動消費效率是使企業(yè)降低消費本錢、獲得高額利潤的有效手段。而勞動消費率與時間定額有著親密的聯(lián)絡(luò)，因此，縮短時間定額是提高勞動消費率的一條有效途徑。129根本時間Tm：直接改動消費對象的性質(zhì)，使其成為合格產(chǎn)品或到達工序要求所需時間〔包括切入、切出時間〕。1、時間定額