机械加工与装配工艺规程的制定

1、学习目的与要求（1）掌握机械制造工艺的基本概念，熟悉工艺规程的编制方法、步骤及其格式（2）熟悉零件的毛坯选择和结构工艺性（3）熟悉基准对加工的重要性，掌握合理选择定位基准的原则（4）掌握拟定零件加工工艺路线的原则和方法（5）掌握工艺尺寸链的解算方法（6）了解机械装配的过程及其对机器质量的重要性（7）熟悉装配方法及其适用性（8）了解装配工艺规程的形式、制定方法和步骤第三章 机械加工与装配工艺规程制定1主要内容第3章 机械加工与装配工艺规程制订3.1 概机械加工工艺规程概述3.2 零件的结构工艺性及毛坯的选择3.3 基准及其选择3.4 加工工艺路线的拟定3.5 加工余量及工序尺寸、公差的制订3.6

2、 尺寸链及其应用3.7 时间定额和提高生产效率的工艺措施3.8 工艺过程方案的技术经济分析3.9 制订工艺规程的实例-床头箱体的加工3.10 装配工艺及装配尺寸链3.11 装配工艺规程的制订思考与练习：第三章 机械加工与装配工艺规程制定2第三章 机械加工与装配工艺规程制定3-1 概述一、生产过程与工艺过程 生产过程：指原材料到成品之间相关联的各个环节劳动过程的总和 工艺过程：在机械产品的生产过程中，那些与原材料变为成品或半成品而直接有关的过程 机械制造工艺过程：直接变原料为零件的过程与产品装配的过程二、机械加工工艺过程 1、定义：采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸、精度和表面性质，使

3、之成为零件产品的过程第三章 机械加工与装配工艺规程制定42、组成 细分工序、安装、工位、工步、走刀 工序：一个（或一组）工人在一个工作地点（如机床或钳台）对一个（或几个）工件连续完成的那部分工艺过程。组成工艺过程的基本单元。 安装：一个工序有时在零件的几次装夹下完成，这时在零件每次装夹下所完成的那部分工作称为一次安装。如a方案，两次安装。 工位：工件在机床上相对刀具所占据的每个加工位置所完成的那部分工作称为一个工位。3-1 概述第三章 机械加工与装配工艺规程制定5有如下几种加工方法：a：在一台车上一钻床： 车所有外圆及端面内孔钻六孔 A、B、D、C、E (C、D、EA、B) 2个工序b：两台车

4、床上一钻 车C、D、E车A、B钻六孔 3个工序c：一车一钻(再返回同一车床加工) 车C、D、E钻六孔车A、B 3个工序d：一批工件(同一车床先后加工) 先加工C、D、EA、B钻 2个工序3-1 概述第三章 机械加工与装配工艺规程制定6 工步：在加工表面 （钻、扩、铰）切削刀具和切削用量（不包括切深）都不变的情况下完成的那一部分工作。工序的基本单元 走刀：有些工步，由于余量较大或其他原因，需要用同一刀具在同一转速和进给量条件下对同一表面进行多次切削（多次走刀），这样刀具对工件的每次切削称为一次走刀。1. 装卸 2. 铣面3. 开槽 4. 钻孔如图：回转工作台3-1 概述第三章 机械加工与装配工艺

5、规程制定7三、加工工艺规程的内容和作用 1、机械加工工艺规程：把结合实际的最佳的加工工艺过程的有关内容，用文件表格的形式固定下来，称为 2、内容加工路线和经过车间工段各工序内容及所用机床、刀具、工艺装备工件检验项目及方法，切削用量，工时定额工人等级3-1 概述第三章 机械加工与装配工艺规程制定8 3、作用 指导生产的主要技术文件 工艺规程是生产准备的依据 新建或扩建厂和车间的基本技术文件四、指导思想 保证质量、提高效率、降低成本五、生产类型 1、分类生产类型单件生产成批生产大量生产小批生产中批生产大批生产3-1 概述第三章 机械加工与装配工艺规程制定9 生产类型同一产品的年产量（件）重型机械中

6、型机械轻型机械单件生产5101000500050,000重型零件 200Kg以上 中型零件 100200Kg 轻型零件 100Kg以下3-1 概述第三章 机械加工与装配工艺规程制定2、影响生产类型的因素 品种、种类 产量、零件数 工艺过程的工序数 工作地数 各工序的劳动量3、工作地专业化程度 一个工作地点（机床）干工序数 大量生产：12种 大批生产：210 中批生产：1020 小批生产：2040 单件：40以上看一个工厂分类3-1 概述第三章 机械加工与装配工艺规程制定11工序大量系数t-工序时间，R-节拍大量 K1.5中批 K=0.050.1大批 K=0.11.5单件 K=0.005以下小批

7、 K=0.0050.053-1 概述第三章 机械加工与装配工艺规程制定12六、制订工艺规程的步骤及内容 1、原始资料 产品的装配图和零件图 产品的质量验收标准 零件的年生产纲领（年产量）和生产类型 车间现有条件(设备、人员、车间) 毛坯的生产情况 当前先进工艺及工艺及生产技术发展情况 有关的工艺手册和统计资料3-1 概述第三章 机械加工与装配工艺规程制定132、制订步骤 分析零件图纸和产品装配图 确定毛坯的种类和制造方法 拟定工艺路线核心 确定加工余量，计算工序尺寸及公差 确定机床、工艺装备和切削用量 计算工时定额和工人等级 确定重要工序的检查项目和方法 填写工艺文件3-1 概述第三章 机械加

8、工与装配工艺规程制定143-2 零件的结构工艺性及毛坯的选择一、结构工艺性： 工艺性：就是有加工的可能性 1、被加工表面的加工可能性 空刀 15或第三章 机械加工与装配工艺规程制定3-2 零件的结构工艺性及毛坯的选择162、保证位置精度的可能性位置精度主要指同轴度、垂直度、平行度等最好一次安装下就能加工所有的表面AB同轴0.02安装第三章 机械加工与装配工艺规程制定3-2 零件的结构工艺性及毛坯的选择173、 零件安装时应有方便的定位基准 如车床子刀架 有附加基准影响外观可去除（加工后）第三章 机械加工与装配工艺规程制定3-2 零件的结构工艺性及毛坯的选择184、加工面的尺寸、形状及位置应便于

9、加工零件结构布局 如箱体孔 加工面位置内面应改为外面 大 中 小或或中 小 大小 大 小第三章 机械加工与装配工艺规程制定3-2 零件的结构工艺性及毛坯的选择19 多个加工面的尺寸、位向一致 结构尺寸、形状与刀具关系第三章 机械加工与装配工艺规程制定3-2 零件的结构工艺性及毛坯的选择20 减小加工表面的尺寸车单线螺纹车双线螺纹车台阶面靠模法车锥面宽刀面车锥面尾座偏移法车锥面小滑板转位法车锥面第三章 机械加工与装配工艺规程制定3-2 零件的结构工艺性及毛坯的选择21二、毛坯的选择零件的生产纲领 产量大模锻型材等 产量小自由锻或手工造型零件的结构和外形 复杂铸造 简单锻零件的尺寸大小 大铸或自由

10、锻 小模锻、型材零件机械性能 高锻 一般铸或型材充分利用新工艺、新技术、新材料 如精密铸造、精密锻造等三、毛坯的种类 锻件、型材、组合毛坯、冲压第三章 机械加工与装配工艺规程制定3-2 零件的结构工艺性及毛坯的选择223-3 基准和基准的选择一、加工时工件的安装方法 1、找正法直接找正法：四爪卡盘、车内孔划线找正法：安装前先划线，再按线找划线的目的工件各表面加工余量足够工件安装迅速加工面与非加工面的正确位置关系23（一）工件在机床上的安装使要保证工件获得准确的位置，并在加工中 保持位置不变。有三种保证位置精度的安装方法：1.直接找正；工件的定位过程可以由操作者直接在机床上利用千分表、划线盘等工

11、具，找正某些有相互位置要求的表面，然后夹紧工件，称之为直接找正安装。2.划线找正（钳工手工作业）是指按图纸要求在工件表面上划出位置线以及加工线和找正线，安装工件时，先在机床上按找正线找正工件的位置，然后夹紧工件。例如：要在长方形工件上镗孔，可先在划线平台上划出孔的十字中心线，再画出加工线和找正线（加工线和找正线之间的距离一般为5毫米）。然后将工件安放在四爪单动卡盘上轻轻夹紧，转动四爪单动卡盘，用划针检查找正线，找正后夹紧工件。特点：划线安装不需要其它专门设备，通用性好，生产率低，精度不高（一般划线找正的对线精度为0.1mm左右），适于单件、小批量生产中复杂铸件或者铸件精度较低的粗加工工序。1-

12、卡盘体 2-卡爪 3-丝杆 2、夹具安装 通过夹具上定位元件使工件获得正确位置并夹紧 安装迅速方便，定位精度稳定，成批和大量生产26Fig4-1 铣槽工序用的铣床夹具 1-定位键； 2-支承板； 3-齿纹顶支承钉；4-平头支承钉； 5-侧装对刀块； 6-夹具底块； 7-底板；8-螺旋压板；9-夹紧螺母；10-对刀塞尺3.采用夹具来安装的优点:为了保证加工精度要求和提高生产率，通常多采用夹具安装工件，这样，不需要划线和找正，直接由夹具来保证工件在机床上的正确位置，并在夹具上直接夹紧工件。特点：操作简单，容易保证加工精度要求，各种生产类型中都有应用，尤其是成批和大量生产中。Fig4-2 铣槽夹具在

13、立式铣床上的工作原理1-铣床床身 2-铣床升降台 3-立铣刀 4-铣槽夹具 5-夹具的定位键 6-铣床工作台 7-铣床溜板定位键断面有矩形和圆柱形两种对刀装置：在铣床夹具上一般都设计有对刀装置，对刀装置是由对刀块和塞尺组成。对刀块用来确定夹具和刀具的相对位置，塞尺是为了防止对刀时碰伤刀刃和对刀块，使用时，将其塞入刀具与对刀块之间，根据接触的松紧程度来确定刀具相对于夹具的最终位置。 对刀块通常用两销钉和螺钉装配在夹具体上，其位置应便于对刀和不妨碍工件的装卸及加工，并且应使对刀块的工作表面与被加工工件的加工面相差所用塞尺的厚度。对刀块的工作表面与定位元件之间应有一定的位置精度要求。采用对刀装置进行

14、对刀调整时，加工精度不超过IT8级。当加工精度要求较高或不便于设置对刀块时，可采用试切法、标准件对刀法或者用百分表来校正刀具相对于定位元件的位置。如图：几种常见的对刀块。二、获得加工尺寸的几种方法 试切法、调整法、尺寸刀具法、主动测量法311）试切法（刀尖）：即先试切出很小一部分加工表面，测量试 切所得的尺寸，按照加工要求适当调整刀具 切削刃相对工 件的位置，再试切，再测量，如此经过二三次试切和测量， 当被加工尺寸达到要求后，再切削整个待加工面（适合单件 小批）；2）定尺寸刀具法：具有一定尺寸精度的刀具（如铰刀、扩孔 钻、钻头等）来保证被加工工件尺寸精度的方法；3）调整法（刀尖）：利用机床上的

15、定程装置、对刀装置或预先 调整好的刀架，使刀具相对机床或夹具满足一定的位置精度 要求，然后加工一批工件。这种方法需要采用夹具来实现装 夹，加工后工件精度的一致性好。4）自动控制法：使用一定的装置，在工件达到要求的尺寸时，自 动停止加工。分为自动测量和数字控制两种，前者机床上具有 自动测量工件尺寸的装置，在达到要求时，停止进刀；后者是 根据预先编制好的机床数控程序实现进刀的。三、基准及其分类 1、定义：确定零件或部件上某些点、线、面位置时所选作参照系的那些点、线、面 2、分类 设计基准33 加工基准 功能应用场合 基准面状态定位基准：夹具安装，确定零件位置的点线面测量基准：试切法加工测量时校对基

16、准：找正安装时粗基准：毛面精基准：已加工面35装配基准 检查基准工序基准*36四、粗基准的选择 1、粗基准的作用 粗基准主要用于开始加工阶段 以面1为粗基准壁厚均匀，余量不均（三爪卡盘） 以面2为粗基准余量均匀，壁厚不均（四爪卡盘卡外园，内园2找正）粗基准的选择，影响不加工面与被加工面间的相互位置及加工面的余量分配，且二者矛盾372、粗基准的选择原则：(1) 相互位置要求原则：如果必须保证加工面和不加工面之间相互位置要求，以该不加工表面为粗基准加工22孔以外园40为基准38(2) 余量均匀原则表面应平整，没有浇口，冒口或飞边等缺陷39(3)便于装夹原则粗基准面尽可能平整，有一定的面积，有合适的

17、定位夹紧机构。应该选用外表面为粗基准(4) 不重复使用粗基准原则这一原则并不是意味着粗基准只能在第一道工序使用后序工序亦可，只要这一方向不重复使用41五、精基准的选择1、基准重合原则： 要保证 ，355就不能自由公差， 根据尺寸链 封闭环上偏差 增环上偏差 减环下偏差 封闭环下偏差 增环下偏差 减环上偏差 得出要求高）工艺精基准与工件的设计基准或安装基准尽可能重合，避免基准不重合误差。2、最短路线原则3、统一基准原则 轴类零件顶尖孔* 箱形零件一面两销* 盘类零件大面短销*当工件有个表面，以它为精基准，可以方便地加工大部分（或全部）其它加工面，则选该表面为精基准当不能基准重合时，基准转换的路线

18、尽可能短。当选用设计基准为精基准有困难时，可采用非设计基准作为精基准，但应尽量减小基准转换，以减小基准不重合误差。）4、所选基准，应能保证工件定位准确稳定， 夹紧可靠5、互为基准原则当工件上两个加工表面之间的位置精度要求比较高时，可以采用的两个加工表面互为基准反复加工的方法。（例如主轴前后轴颈与前锥孔同轴）。6、自为基准原则一些表面的精加工工序，要求加工余量小而 均匀，常以加工表面自身作为精基准。453- 4 加工工艺路线的拟定一、加工方法的选择 1、经济精度同一加工方法，精度高成本高精度、成本有一定的极限B段经济精度范围随着技术的发展，加工方法的精度不断提高，成本不断降低，因此经济精度不是不

19、变的，而是变化权值一般所说的加工经济精度指的是，在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精度。46车、磨外圆时误差-成本的曲线加工误差小于 时 磨加工误差大于 时 车各种加工方法的经济精度和粗糙度如表3-83-9 2、典型表面的加工路线选择 外圆表面的加工路线 主要是车削 孔的加工路线 (实或铸孔) ,不铸； ，铸孔； 视情况而定 平面的加工路线 以铣刨磨为主要加工方法，拉削大批量 成形表面 具体情况而定 齿轮：坯滚剃珩48二、工序顺序的安排 1、划分加工阶段 粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段、精密加工和超精密加工阶段 （1）划

20、分加工阶段的目的 保证加工质量 合理使用加工设备 粗加工阶段可及时发现毛坯缺陷后续工序可否进 行，避免浪费精加工工时 适应热处理的需要49（2）划分加工阶段的条件 零件的技术要求 年生产纲领及生产条件 毛坯的情况 零件大小2、安排工序顺序的原则 先粗后精，粗精分开：如轴类顶尖，箱体类零件 先加工平面再加工孔 先主要表面，后次要表面 箱体零件、轴孔系和底面主要，先加工 固定通孔、螺纹孔次要，适当安排 有些零件的精加工应在装配总成后进行 注意加工阶段的划分50 3、热处理工序的安排 为改善切削性能而进行的正火、调质、退火等切 削加工之前； 为消除应力而进行的时效等粗加工之后，精加工 之前； 为得到

21、所要求的物理机械性能而进行的淬火、渗碳、 渗氮等粗加工、半精加工之后，精加工之前； 为得到表面耐磨、耐腐、美观所进行的镀铬、阳极 氮化、发蓝、煮黑等最后。514、辅助工序安排 辅助工序：去毛刺、清洗、退磁、核检、防锈、平衡等 关键工序或工时较长的工序前后； 转换车间的前后，特别是热处理前后； 加工阶段的前后； 零件全部加工完后。加工顺序的安排是一个比较复杂的问题，影响因素也比较多，如产量、条件、零件要求，应灵活掌握，吸取生产经验52三、工序的集中和分散 1、工序分散的特点 机床、工具、夹具比较简单，调整方便 生产适应性好，转换产品比较容易箱体 有利于选择合理的切削用量 2、工序集中的特点 减小

22、安装次数，易于保证位置精度，大型零件方便 加工设备要求高，机床价格高 工艺路线短，设备较少，工人少，生产面积小533-5 加工余量及工序尺寸、公差的确定 一、加工余量的含义 加工余量：加工表面为了达到所需要的精度和表面质量而应切除 的金属层厚度，也即加工前后的尺寸之差。1、加工余量对机械加工的影响 余量过大不能保留零件最耐磨的表层，降低表层机械物理性能，增加切削工时，增加了材料、工具、电力的消耗，成本提高 余量过小不能保证去掉零件表面缺陷层，不能保证质量，对切削刀具不利，缩短了刀具寿命，余量不够会出废品余量一般是指公称余量，公称余量即称公称尺寸公差54或或或对于外圆与孔 2、工序间尺寸公差对机

23、械加工的影响 公差过大加工余量增加，造成不必要的加工 公差过小无形中提高了各工序的加工精度，成本提高55（轴） （孔）Fig 6-7 单边余量与双边余量工序尺寸公差一般按入体原则标注： 包容尺寸: 如孔，槽宽，公差为基准孔 被包容尺寸: 如轴，公差为基准轴 公称余量： 公称余量的变动范围： 本工序尺寸公差上工序尺寸公差 图Fig 6-8 被包容面加工工序余量公差影响工序余量的因素二、加工余量的确定 1、前一工序的公差 （毛坯公差的入体部分） 2、前一工序遗留的表面粗糙度 和表面缺陷层深度 数值 3、前一工序所形成的工件空间误差 ，即没有包括在尺寸公差带内的形状误差和位置误差 4、本工序的安装误

24、差 包括定位误差、夹紧误差 、及夹具本身的误差 因为 和 有方向性，为向量。故单边余量 孔、外圆，则为双边 浮动镗孔、拉孔、铰孔时，不能纠正空间、位置，则： 研磨、超精加工： （主要去除前一道工序留下的表面痕迹，余量小）空间误差对加工余量的影响安装误差对加工余量的影响60四、加工余量及工序间尺寸、公差的确定 1、加工余量的确定 分析计算法：仅在大批生产中的重要工序采用； 查表法：查有关手册。方法简便，接近实际，应用广泛； 经验法：多用于单件、小批。 2、工序间尺寸、公差的确定 拟定工艺路线，确定工序及工步； 按工序确定经济精度和表面粗糙度； 用计算法、查表法、经验法确定余量； 计算工序间尺寸，

25、从后向前反推，轴、孔为例； 根据经济精度按入体原则确定公差61 例：某一阶梯轴，其中一段直径为50，要求IT5，Ra 0.04m ，高频淬火，毛坯为锻件，计算加工表面的工序尺寸及公差。 解：拟定工艺路线 粗车半精车淬火粗磨精磨研磨 确定各工序的加工余量 查工艺人员手册：研磨0.01，精磨0.1，粗磨0.3，半精车1.1，粗车4.5。取4.49 确定经济精度和粗糙度 确定各工序尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸62工序名工序间余量工序间工序尺寸工序间经济精度表面粗糙度尺寸公差表面粗糙度研磨0.01Ra 0.04 50Ra0.04 精磨0.1Ra 0.1650+0.01=50.01Ra0.16粗磨0

26、.3Ra 1.2550.01+0.1=50.11Ra1.25半精车1.1Ra 2.550.11+0.3=50.41Ra2.5粗车4.49Ra 1650.41+1.1=51.51Ra16锻造51.51+4.49=56 1）基准重合时（孔加工） 在决定了各工序余量和工序所能达到的经济精度之后，就可以由最后一道工序（精加工工序）开始往前推算。2）基准不重合时：按尺寸链计算。表2 孔加工工序尺寸的确定例：主轴孔设计要求为： ， 要求IT6，Ra 0.8m ，计算加工表面的工序尺寸及公差。3-6 工艺尺寸链及其应用 一、尺寸链的定义及组成 1、工艺尺寸链和装配尺寸链 尺寸链：由若干尺寸形成封闭的尺寸联系

27、 工艺尺寸链：单个零件加工中，由相互关联的尺寸形成的尺寸链。所有尺寸都在一个零件上 装配尺寸链：用以表示装配关系及 精度的封闭尺寸链。每个尺寸分布在 不同的零件上65（一）尺寸链及尺寸链计算公式：尺寸链分类 直线尺寸链：主要研究内容平面空间尺寸链 通过投影可变成直线尺寸链尺寸链的定义：在工件加工和机器装配过程中，由相互链接的尺寸 形成的封闭尺寸组，称为尺寸链。（其实质是由于 定位精准与设计基准不重合引起的）组成尺寸链的每一个尺寸，称为尺寸链的环。封闭环：尺寸链中凡属间接得到的尺寸称为封闭环。组成环：尺寸链中凡属通过直接加工得到的尺寸称为组成环。组成环对封闭环的影响又可分为 增环减环 例6-1：

28、加工如图6-13a所示零件，设1面已加工好，现以1面定位 加工3面和2面，其工序简图如图6-13b所示，试求工序尺寸 ，A0封闭环；A1增环；A2减环图6-15 套筒零件的两种尺寸链根据设计封闭环如图b)实际上小孔难测量，加工步骤是：加工外圆、车端面、再钻孔、切断、掉头装夹、车另一端面，保证全长，封闭环如图c)零件设计基准：如图b)尺寸链的计算 正计算：已知组成环，求封闭环；反计算：已知封闭环求各组成环；中间计算：已知封闭环及部分组成环， 求其余的一个或几个组成环。尺寸链计算：a）极值法；b）统计法。a）极值法： （6-14） 式中：组成环数 增环数即：封闭环基本尺寸 等于所有增环基本尺寸减去

29、所有减环的基本尺寸。图6-12 基本尺寸、极限偏差、公差与中间偏差图中：基本尺寸A；上偏差ES；下偏差EI；最大极限尺寸 ；最小极限尺寸（ ）； 公差T； 中间偏差。 封闭环极限偏差（6-19）（6-20）b）统计法：封闭环公差：封闭环相对分布系数 第i组成环的相对分布系数 表6-8，正态分布时， ，因此 2、尺寸链的组成 环工艺尺寸链中的每一个尺寸 封闭环最后间接获得的尺寸（环） 组成环直接获得的并对封闭环有影响的尺寸环 增环其变动引起封闭环的同向变动 减环其变动引起封闭环的反向变动3、尺寸链的分类 直线尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链4、工艺尺寸链的建立 确定封闭环、查着组成环73二、尺寸链

30、的计算方法 1、极值法 基本公式： n增环数 m-n减环数 m总组成环 例：阶梯轴75 2、统计法 基本公式： 前面例题运用统计法计算： 化为对称公差带分布： 计算：三、工艺尺寸链的应用 1、工艺基准与设计基准重合时工艺尺寸及公差的计算 零件上内孔或外圆多属于这种情况 2、工艺基准与设计基准不重合时工艺尺寸及公差的计算组成环封闭环组成环77 3、定位基准与设计基准不重合时的工艺尺寸链换算 如图A，B，C均已加工完，现用调整法加工D面。为方便选择A为基准并按工艺尺寸L3对刀，为了保证加工后L0符合要求，必须对L3进行控制 78 解： 画尺寸链图并判断封闭环。L0是间接获得尺寸，因此L0是封闭环

31、判断增减环： 计算 基本尺寸计算： 计算上偏差： 计算下偏差： 故， 按入体原则79 4、测量基准与设计基准不重合时的工艺尺寸换算 例：加工A，要先车C，再车B，用C为测量基准测B，间接保证 ，确定 。80解：画出尺寸链图，并判断封闭环。 为封闭环 判断增减环： 计算：815、多尺寸保证时工序尺寸的换算 镗内孔到 插键槽至L1 淬火热处理 磨内孔 同时间接保证解：画尺寸链并判断封闭环 L0L2L1L3判断增减环 82解： 画尺寸链并判断封闭环 L0L2L1L3判断增减环计算：由 由得， 由得， 按入体原则若按统计法：先转为对称分布公差有： 由 ，得843-7 时间定额和提高生产效率的工艺措施

32、一、时间定额的组成 1、定义 2、时间定额的组成 基本时间 辅助时间 工作地点服务时间 休息和自然需要时间 准备终结时间85一、时间定额：完成一道工序所需的时间（分），是安排作业计划、成本核算的重要依据，是设计或扩建工厂（车间）时确定设备和工人数量的依据。组成：1、基本时间 ，直接改变生产对象的尺寸，形状，位置和性能所需时间，对切削加工，就是切削加工的机动时间。如车轴：计算长度： L1 ,L2可查机械加工工艺人员手册，也可计算：，当切台阶轴时， 式中， 走刀次数， 2，辅助时间tm各种辅助工作，如装卸工件、开停机床、改变切削用量、测量、刀具的进入和推出等所需要的时间。确定方法 大批大量生产中，

33、动作分解，实测或查表求得； 中、小批生产中，采用tm的百分比估算，tm的15%左右。3、工作地点服务时间 ts换刀、润滑、清理切屑、收拾刀具等所需时间，可按 估算。 4、生理和休息时间单件时间： 5、准备、终结时间 ，为完成一批工件的加工，准备和结束工作所需时间，开始时，熟悉工艺文件，领取毛坯材料，刀具，工装，调整机床，加工完后，归还，送交成品等所需时间。 单件核算时间 这批工件的数量二、工艺成本 P218三、编制工艺规程文件，P220大批大量生产：节拍要求很严格，因此各工序的时间定额必须 几乎一致，均为节拍时间或其倍数。中小批量生产：没有节拍要求，因此，各工序的时间定额可以 不一致。二、提高

34、劳动生产效率的工艺措施 1、缩减基本时间 提高切削用量：切削速度、切深、进给量 减小切削行程长度：宽齿轮磨削、多刀加工 合并工步：同时加工多个表面 多件加工：刨、铣、磨、滚齿 采用新工艺：拉削、滚压、冷挤齿代替剃齿顺序加工 平行加工 平行顺序加工 902、缩短辅助时间 （1）直接缩减辅助时间采用高效夹具的自动上下料：如气动、联动提高机床自动化程度：集中控制手把、定位挡块机构、快进快退机构等 采用定程装置 采用各种辅助工具，减少更换和装夹刀具时间自动检测仪器：气动、数显量仪 （2）使基本时间与辅助时间重合 采用可换的相同夹具或回转工作台 多位夹具 连续加工91立铣转位夹具 摆式铣削 92连续加工

35、两侧的鼓轮铣 3、减少服务时间采用快速换刀或自动换刀装置：如快速夹头、自动打砂轮改善切屑处理：如断屑槽等4、减少准备终结时间 先进夹具、刀具、量具使调整迅速方便 采用成组工艺、成组夹具减小调整时间5、多机床操作6、高效及自动化加工 大量生产流水线、自动线 单件小批NC(数控)、MC(加工中心)、FMC(柔性制造单元)及FMS、CAM943-8工艺过程方案的技术经济分析 工艺方案的技术经济分析 一、机械加工工艺成本 工艺成本：生产成本中与工艺过程有关的那一部分成本计算一些技术经济指标并分析对不同工艺方案进行工艺整体比较和分析工艺人员：只研究工艺成本可变费用(V)：与年产量直接有关(材料、工资、通

36、用机床等)不变费用(S)：与年产量没有直接关系(专用机床、刀具、夹具)95 设年产量为N，单件可变成本为V，不变成本为S，则总工艺成本，如图中直线所示。 单件工艺成本 总工艺成本 工艺方案的经济技术对比 基本投资相近，或在现有条件下生产，可用工艺成本进行比较临界产量 96基本投资相差较大，不但看工艺成本，还要看投资差额 的回收期限（年限）基本投资年工艺成本这一方案投资大但工艺成本低经济效果好 主要看产品生产年限（更新替换等）973-9 制定工艺规程实例床头箱体加工 一、零件的结构特点和技术要求分析二、定位基准的选择 1、粗基准的选择 床头箱主轴孔和距离主轴孔较远的孔 2、精基准的选择 单件、小

37、批、中批生产设计基准M及N 大批生产顶面98三、工艺路线的制定1、各种表面加工方法的确定 粗铣（刨）-半精铣（刨）-宽刀静刨、精刨刮研或粗精磨2、工艺顺序的确定 铸造、热时效，刷防锈漆 用粗基准加工精基准 精基准粗加工、半精加工各平面 修精基准 用修好的精基准粗精加工纵向孔 精加工主轴孔， 加工非主要表面 精加工平面99四、孔系加工 1、找正法加工平行孔系 单件小批划线找正 2、坐标法加工平行孔系 单件、小批 3、镗模法加工孔系 中成批、大批大量生产五、CA6140床头箱体的加工1001013-10 装配工艺及装配尺寸链 一、概述 装配内容：装配调整检验试验 装配过程： 相关概念：合件、组件、

38、部件、产品机器质量的好坏与零件质量装配质量有关零件装配：零件合件、组件、部件 总 装：组件、部件整个产品102一、 概述：装配：根据规定的技术要求，将零件或部件进行配合和连接，使 之成为半成品或成品的过程，称为装配。组装：组件是在一个基准件上，装上若干零件和套件构成的（如 主轴箱以主轴件上装上若干）为此而进行的装配工作 成为组装。部装：部件是一个基准件上，装上若干组件、套件和零件构成的， 为此而进行的装配为部装。总装：一台机器则是在一个基准上，装上若干部件，组件，套件 和零件构成的，为此而进行的装配工作称总装。组件装配工艺系统图 104部件装配工艺系统图 105总装装配工艺系统图 106二、装

39、配精度 1、装配精度一般包括： 相互位置精度、相对运动精度、相互配合精度 2、装配精度与零件精度的关系 多数装配精度均与和它相关的零件或工件的加工精度有关，而这些零件的加工误差的累积将影响装配精度三、装配尺寸链的组成和查找方法 装配尺寸链、封闭环、组成环 封闭环：装配所要保证的装配精度或技术要求，为最后间接保证 1、装配关系中的尺寸链种类107（二）装配精度与装配尺寸链装配精度：指机器装配后，机器中零、部件间的相对位置精度， 相对运动精度，配合与接触质量。影响装配精度的因素：与零件的制造精度，质量有关，它是保证 装配精度的基础，与采用的装配方法有关。装配尺寸链：在装配精度要求的方向上，将与此有

40、关的零、部件 尺寸组成一个封闭的尺寸链，总称为装配尺寸链。装配的精度要求即为该尺寸链的“封闭环”Fig.6-24 车床主轴线与尾座中心线的等高性要求1主轴箱 2尾座 3底版 4床身（1）直线尺寸链：长度尺寸组成，各尺寸彼此平行。（2）角度尺寸链：由角度、平行度、垂直度等构成109（3）平面尺寸链：直线尺寸组成，各尺寸彼此不一定全平行。双坐标的。（4）空间尺寸链：三维空间尺寸构成2、装配尺寸链的计算 正计算问题、反计算问题3、装配尺寸链的计算方法 互换法、选择法、修配法、调节法110二 保证装配精度的方法：1.互换装配法：指在装配时，被装配的零件不需经过挑选、修配和调整就能达到装配精度要求。互换

41、装配法的装配精度主要取决于零件的制造精度。1）完全互换法（用极值法计算装配尺寸链） 定义：不经任何选择、修配或调节，装配后就能直接保证装配精度和技术要求 计算：根据尺寸链关系，为保证完全互换，封闭环的公差应为各组成环公差之和，即极限解法 已知 ，确定 的方法。 n总环数 等公差法：确定各环所分配的公差相等例：装配间隙N的公差为0.050.15mm解：计算方法简单，但没有考虑各零件加工的难易、尺寸的大小，即等公差不等精度，从理论上不尽合理 等精度法：根据各组成环的尺寸大小按比例分配公差，使各组成环具有相同的精度等级 根据公差标准 又根据组成环的尺寸大小可查得对应的i,取相等的加工精度，则可得 1

42、13i：为该尺寸相对应的尺寸分段的公差单位数；表3-15Kcp：精度等级对应的常数；表3-16例：轴向公差为0.10.35mm.解：（1）画尺寸链114则 Kcp=45.5 为IT9级，A3难加工，为协调环 115按标准：A3公差带为0.088 116经验法：等公差法不合理，等精度法计算复杂，因此可根据各组成环的平均公差，再根据尺寸大小加工难易，凭经验进行调整确定。若装配尺寸链中有标准件，其尺寸及公差应按其标准确定，封闭环公差减去标准件的公差，剩下的再进行分配。完全互换法优点：装配过程简单，效率高，易于实现自动化，维修方便；缺点：当环数较多，装配精度要求高时，生产成本高。适用场合：成批和大量生

43、产中组成环数少，装配精度要求不高的机器结构。1172、不完全互换法(部分完全互换法) 定义：在绝大多数产品中，装配时各组成环不需挑选或改变大小或位置，装配后即能达到装配精度要求，但少量产品有出现废品的可能。 特点：零件规定的公差比完全互换法所规定的大，利于经济加工，装配简单、方便；废品率小，用于组成环多的场合，用概率法计算。例：上例用部分互换法计算确定 确定各组成环的平均精度公差 根据难易程度确定公差从而，A3为协调环 IT11IT11IT11119计算协调环：又且得（只舍不入） 120中间偏差优点：扩大了尺寸的组成环的公差，成本降低，装配过程简单， 效率高。缺点：有极少数产品达不到要求(原因

44、？)。适用场合：大批大量生产中，环数多且精度较高的机器结构中。2.分组装配法： 适用于大批大量生产中组成环数少，装配精度要求特别高而又不便于调整的部件。 例子：如P228 Fig6-26 活塞和活塞销的配合 活塞销 活塞销孔 不完全互换法五、选择装配法 1、应用场合：大批大量生产，装配精度要求很高的场合，如果用互换法装配时，对组成环的精度要求太高，给加工造成了很大的困难 2、三种形式 直接选配从配对的零件群众，选择二个符合规定的零件进行装配 分组互换法将装配零件按公差预先进行测量分组，同一组的零件可以互换装配 复合选配法上述二者的结合122 适用于大批大量生产中组成环数少，装配精度要求特别高而

45、又不便于调整的部件。 例子：如P228 Fig6-26 活塞和活塞销的配合 活塞销 活塞销孔 2.分组装配法：思考题：组成环精度降低。公差放大，按经济加工精度加工，相配零件按尺寸分组，装配时按相对应组号装配，即大配大，小配小，保证装配精度要求。Fig 6-26 活塞销与活塞的装配关系例: 活塞销与孔连接，要求d与D在冷态有0.00250.0075的过盈量。公差如采用完全互换时，平均公差为0.0025mm，若以孔为协调显然制造困难，不经济。125生产中采用分组选配法，可将二者公差在相同方向上放大四倍，（即采用上偏差不动，变下偏差）金钢镗、磨后精密测量，按尺寸大小分四组，涂上不同颜色进行分组装配。 1263、分组选配法要点： 公差增大时要向同方向增加，增大倍数等于分组数。 装配后的尺寸分布为相同