机械加工工艺规程的制定yjr

机械加工工艺规程的制定yjr第1页/共121页本章主要内容7.1基本概念7.2定位基准及选择7.3工艺路线的制定7.4加工余量、工序尺寸及公差的确定7.5工艺尺寸链7.6时间定额和提高生产率的工艺途径7.7工艺方案的比较和技术经济对比7.8自动生产线和柔性制造系统第2页/共121页专用机床（或改装机床）刀具夹具量具等辅助工具生产过程机器的装配零件的加工和热处理毛坯制造原材料的供应、运输、保管工装设计制造工艺装备生产技术准备工作制定工艺规程—指导工人进行生产的技术文件质量检验，产品试验油漆、包装、运输售后服务制造过程加工过程装配过程生产过程：机械产品制造时将原材料转变为成品的全过程机械产品：整台机器、部件或零件包括的主要过程：产品设计、生产准备、制造、装配等7.1基本概念一、机械产品生产过程和机械加工工艺过程第3页/共121页机械加工工艺过程工艺：制造产品的方法工艺过程：生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置、性质等，使其成为成品或半成品的过程是一个将原材料改变为成品或半成品直接相关的过程；包括：毛坯制造、切削、热处理、装配等过程辅助过程：将原材料改变为成品或半成品间接相关过程包括：生产准备、运输、保管、维修、工艺装备制造等机械制造工艺过程：零件的机械加工工艺过程(本章研究内容)＋装配工艺过程(第8章研究内容)机械加工工艺过程：除装配以外的所有制造工艺过程，包括：毛坯制造、切削、热处理等过程第4页/共121页二、机械加工工艺过程的组成（基本术语）机加工工艺过程若干工序若干包含可能包含工步工位走刀安装？？？？？机械加工工艺系统——

由夹具—

工件机床—刀具组成的系统工序、安装、工位、工步、走刀的关系一个工序可以由多个安装组成一个安装可以由多个工位组成一个工位可以由多个工步组成一个工步可以由多次走刀组成第5页/共121页工序一个或一组工人，在一个工作地(一台机床)对同一个(或同时几个)工件所连续完成的那一部分工艺过程操作者不变工作地不变工作连续工件不变第6页/共121页小轴加工工序第7页/共121页安装安装：工件经一次装夹所完成的那一部分工序注意：加工中尽量减小装夹次数第8页/共121页工位一次装夹后，工件与夹具的可动部分一起相对刀具所占据的每一个位置称一个工位第9页/共121页工位第10页/共121页工步在加工表面、加工刀具、切削用量(v,f)不变的情况下，所连续完成的那一部分工序注：用同一把刀具对零件上完全相同的几个表面顺次加工时，切削用量不变也可视为一个工步第11页/共121页工步：加工表面、切削用量(v,f)、加工刀具不变一次安装有多个工步第12页/共121页采用复合刀具加工时，加工表面和加工工具不变情况下所连续完成的那部分工序复合工步复合刀具复合刀具第13页/共121页走刀刀具在加工表面上切削一次完成的工步部分刀具、加工表面、切削用量（v,f,ap)不变第14页/共121页毛坯（圆钢）

工艺过程：（单件小批时）1.车一端面工步：（车床1）调头2.打中心孔3.车另一端面4.打中心孔安装1安装2工序1实例：第1次走刀第2次走刀第15页/共121页工序3工步：1.铣键槽

去毛刺（铣床）1.粗车大端外圆调头安装1安装2走刀1走刀26.倒角5.精车小端外圆4.粗车小端外圆（分2次）3.倒角2.精车大端外圆工序2工步：（车床2）毛坯（圆钢）第1次走刀第2次走刀工序4（钳工）第16页/共121页三、生产类型与工艺特征分为（如电机）单件生产：单个生产很少重复（如新产品）成批生产：分批生产周期重复大量生产：产品固定长年生产（如汽车/拖拉机/轴承）小批中批

大批又分取决于

年产纲领

零件重量（零件）第17页/共121页单件个数

零件重量kg(轻/中/重)年产纲领

N=Q

n

(1+α%+β%)

台/年个/台备品率废品率0430

kg轻型

中型

重型（<100个）（<20个）（<5个）毛坯类型和余量+机床类型和布置+刀/夹量/辅具工人技术要求+工艺规程+生产率和成本+发展趋势直接影响生产类型！对工艺过程有显著影响第18页/共121页各种生产类型的工艺特点P332-表7-5第19页/共121页机械加工工艺规程：工艺文件——规定了工艺路线、工序内容、切削用量、切削时间、机床设备、工艺装备等等1、设计要求2、主要问题3、原始资料4、设计步骤5、常用工艺规程的格式四、机械加工工艺规程设计的相关概念第20页/共121页1、设计要求应统筹兼顾保主舍次优质高产低耗（首要）工人劳动条件好充分利用现场生产条件2、主要问题设计的重点和关键所在是定位基准的选择工艺路线的拟定定性设计加工余量及工艺尺寸的确定定量计算第21页/共121页需3、原始资料充分收集认真依据生产条件零件图装配图了解加工对象产品的年产纲领确定生产类型毛坯情况同类产品国内外情况工艺设计手册、规范（设备能力/技术水平/刀、夹、量具等）第22页/共121页4、设计步骤1、准备各种必需的技术资料2、零件工艺分析及结构工艺性审查3、计算生产纲领、确定生产类型4、确定毛坯种类、形状、尺寸及公差准备性工作1、确定各表面的加工方法和路线2、选择各表面的定位基准3、确定加工顺序4、进行工序组合5、插入热处理及辅助工序、完整工艺过程拟订加工工艺过程定性设计第23页/共121页1、确定各工步加工余量2、确定工序尺寸及公差3、选择机床及工艺装备4、确定切削用量5、确定时间定额工序设计对工艺方案进行综合技术经济性评价填写工艺文件（工艺规程）定量设计第24页/共121页5、常用工艺规程的格式工艺过程卡——表7-6，以工序为单位简要说明加工过程的工艺文件。单件、小批生产用。工艺卡——表7-7，某一工艺阶段的工艺文件。中批生产或重要零件的小批生产。工序卡——表7-8，成批大量生产。

注意：不同卡片之间的区别第25页/共121页比较工艺路线、工艺过程卡片、工艺卡片、工序卡片有何不同工艺路线：仅列出了主要工序名称的简略工艺过程。工艺过程卡片：概念：以工序为单位简要说明零件加工过程的一种工艺文件包含内容：工序、设备等应用：编制其他工艺文件的基础；生产准备、编制作业计划和组织生产的依据；单件小批生产中直接用来指导工人的加工操作工艺卡片：概念：按产品或零部件的某一工艺阶段编制的一种工艺文件。包含内容：以工序为单位，详细说明产品或零部件在某一工艺阶段的工序号、工序名称、工序内容、工艺参数、操作要求以及采用的设备和工艺装备等。应用：成批生产或重要零部件的单件小批生产工序卡片概念：在工艺过程卡片或工艺卡片的基础上，按每道工序所编制的一种工艺文件包含内容：每工序附工序简图；该工序每个工步加工内容、工艺参数、操作要求、所用机床与装备应用：大批、大量生产及重要零件成批生产第26页/共121页

※工艺规程设计的基础工作工作任务：读图熟题选择毛坯一、零件工艺性分析（首要问题）目的充分了解加工对象1、审阅和分析图纸（零件图+装配图）了解零件的功用审阅零件图的分析零件的技术要求内容完整性正确性找出主要技术要求加工的难点/关键第27页/共121页2、审查零件中的结构工艺性必要时提出修改意见结构工艺性便于加工和装配零件结构上是否重要概念与生产类型相适应指能加工?易加工?能装配?易装配?保证质量？零件的结构能提高生产效率？能减少加工量？定位夹紧？主要考虑便于零件设计时必须兼顾结构工艺性重要结论图7-8第28页/共121页第29页/共121页第30页/共121页第31页/共121页二、毛坯的选择（种类+形状）1、毛坯的种类适于不同的零件(1)铸件

分为砂型铸造/特种铸造(金属型/压力/熔模/离心/…)适于：形状复杂的零件(3)焊接件

(4)型钢

(2)锻件

分为热轧(尺寸大+精度低)冷轧(尺寸小+精度高+价格高)一般零件适于自动机床加工件

的零件主要有自由锻/模锻适于形状不太复杂性能要求高主要有气焊/电焊适于大型零件单件小批且形状复杂的零件第32页/共121页

零件生产类型：年产纲领生产条件：尽量利用本厂条件和现货精度生产率毛坯制造2、毛坯种类的选择需要多因素综合考虑零件材料：铸铁和青铜只能铸不能锻性能：重要零件宜用锻件而不用型钢

零件结构：阶梯轴直径差小用圆钢/直径差大用锻件尺寸：大件宜焊接/砂型铸造/自由锻第33页/共121页要求尽可能接近零件的形状3、确定毛坯的形状零件形状+生产类型依据（1）哪些表面不宜铸出或锻出（孔、槽、凹等）（2）单件/多件合制成一个毛坯（3）是否需要制出工艺凸台便于加工时安装工件（4）铸件/锻件的特有几何要素（分型面、分模面、斜度等）需要考虑第34页/共121页方法表示毛坯—

粗实线工件—

细双点划线（只表示外廓）尺寸标注：毛坯的主要尺寸及偏差次要尺寸4、绘制（毛坯—零件）图（铸件/锻件）技术要求：硬度、斜度、未注圆角半径等第35页/共121页§7.2定位基准的选择加工精度加工顺序+夹具设计定位基准安装工件时用来确定工件加工位置的基准分为粗基准精基准毛面（未加工表面）光面（已加工表面）注意使用顺序：先粗后精选择顺序：先精后粗其他表面精基准先：考虑用什么光面定位后：考虑用什么毛面定位总是加工第36页/共121页定位基准的选择一、粗基准的选择二、精基准的选择三、定位基准选择小结第37页/共121页加工面的余量均匀性毛面与加工面的位置精度影响一、粗基准的选择（壁厚匀）同轴但余量偏余量匀但不同轴（壁厚偏）余量偏（同轴）外圆定位（三爪卡盘）内孔找正（四爪卡盘）不同轴（余量匀）粗粗保证：各加工表面有足够的余量（避免加工不到）

保证：重要表面的余量均匀

满足：毛面与光面间的尺寸和位置要求

重点考虑第38页/共121页1、“余量均匀”原则

重要表面（通常要求余量均匀）

导轨面是车床自身的重要表面，精度要求高。说明

铸造时导轨面向下，以使其组织细密无缺陷。

加工时要求余量均匀以获较高的平面度，并使切去的金属层尽可能薄一些，以留下一层细密耐磨的金属层。车床床身余量不匀余量均匀应选形状精度高车床床身精（底面）粗（导轨面）

第39页/共121页

不加工表面，1个毛面时2、“位置要求”原则

与加工面位置精度要求较高的不加工表面多个毛面时保证不加工表面与加工表面之间的位置精度(a)(b)铣合口面(c)目的应选AA第40页/共121页3、“余量足够”原则加工余量最小的表面（有多个加工表面时）4、“不重复使用”原则粗基准在同一个方向上只允许使用一次（原则上只能在第一道工序中使用）一般粗基准本身精度低且粗糙，若重复使用会产生较大误差，使相应加工表面间出现较大的位置误差。（精密铸件/精密锻件除外）原因满足φ108φ1003φ50φ55粗

尽可能平整光滑5、通用原则

粗基面应无飞边/冒口/浇口等缺陷第41页/共121页（基准重合+基准统一+互为基准+自为基准）原则要求确保加工精度（首要）方便装夹工件（其次）二、精基准的选择工艺规程设计的关键和重点是影响直接加工的难度工艺的方案夹具的结构原则选择基本第42页/共121页1、“基准重合”原则尽量选用工序设计基准作为定位基准避免以利基准不重合误差B保证加工精度注意应用实例“重合”与“不重合”的差异

第43页/共121页例1：铣键槽工序简图工=设方案2:重合（定位＝工序＝设计）△D2=0定=工=设△D1=△B1=Td/2方案1:不重合（定位≠工序＝设计）工=设定第44页/共121页方案1:不重合方案2:重合例2：钻双孔设计尺寸

设

定定=设（定≠设）（定＝设）△Ba=

h△Ba=0第45页/共121页2、“基准统一”原则尽量选用统一的定位基准加工各表面（全部/部分）目的避免：基准转换误差简化：夹具的设计与制造应用实例轴类零件：常用中心孔

箱体零件：常用一面双孔

盘类零件：内孔和端面（如齿轮）保证：各加工面间的位置精度123第46页/共121页（精加工时）3、“互为基准”原则

两个表面互为基准，反复加工。要求：加工余量小而均匀要求：相互位置精度很高适于实例

要求：齿面磨削余量很小且均匀①齿面淬硬后磨齿

1—卡盘2—滚柱3—齿轮4—夹具体先：磨内孔（齿面定位）后：磨齿面（内孔定位）基准第47页/共121页1:120.0050.0050.005第48页/共121页后轴颈前轴颈前锥孔

要求：支承轴颈与前端锥孔同轴②车床主轴磨削

基准：轴颈与锥孔互为基准反复磨削第49页/共121页第50页/共121页三、定位基准选择小结1、三个问题①选哪一个（组）表面作为精基面？②选哪一个（组）表面作为粗基面？③是否有工序需要其它精基面？2、两个注意①粗、精基准用途和要求都不同，要考虑的侧重点也不同。②诸原则各有侧重，难以同时满足，实际选择时应抓住主要矛盾，认真分析灵活应用。第51页/共121页主要内容一、表面加工方法的选择二、加工阶段的划分三、加工顺序的安排四、工序的集中与分散§7-3工艺路线的拟定

（与定位基准的选择密切相关）第52页/共121页基本概念:加工方法-经济精度/粗糙度在正常的加工条件下，（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/粗糙度§7-3工艺路线的拟定

（与定位基准的选择密切相关）设计方法：

多方案设计分析比较择优确定

设计内容

加工方法

加工阶段

加工顺序

工序数目选择划分安排确定第53页/共121页各种加工方法的加工误差和加工成本之间的关系的关系呈负指数函数曲线关系。在I、Ⅲ段应用此法加工是不经济的。在Ⅱ段，加工方法与加工精度是相互适应的，加工误差与成本基本上是反比关系，可以较经济地达到一定的精度，Ⅱ段的精度范围就称为这种加工方法的经济精度。

加工成本与精度的关系第54页/共121页第55页/共121页一、表面加工方法的选择工艺设计手册考虑因素加工要求：工件材质：生产类型：尺寸和结构：毛坯精度：现有设备技术条件注意：手册中各种方法所能达到的均为经济精度/粗糙度借助外圆IT8（可车）/IT6（要磨）/IT5（研磨）淬火钢要磨不能车/有色金属宜车不宜磨宽面宜铣窄面宜刨/齿轮内孔可拉箱体不能大量生产可拉平面/单小生产则宜铣（刨）精密毛坯可以直接进行磨削第56页/共121页典型表面加工路线第57页/共121页外圆表面加工方案及其经济精度加工方案经济精度公差等级表面粗糙度

（um）适用范围粗车半精车精车滚压（或抛光）IT11~13IT8~9IT7~8IT6~7Ra50~100Ra3.2~6.3Ra0.8~1.6Ra0.08~0.20适用于除淬火钢以外的金属材料粗车半精车磨削粗磨精磨超精磨IT6~7IT5~7IT5Ra0.40~0.80Ra0.10~0.40Ra0.012~0.10除不宜用于有色金属外主要适用于淬火钢件的加工粗车半精车精车金刚石车IT5~6Ra0.025~0.40主要用于有色金属粗车半精车粗磨精磨镜面磨精车精磨研磨粗研抛光IT5以上

IT5以上

IT5以上Ra0.025~0.20Ra0.05~0.10Ra0.025~0.40主要用于高精度要求的钢件加工第58页/共121页第59页/共121页内孔表面加工方案及其经济精度加工方案经济精度公差等级表面粗糙度（um）适用范围

钻扩铰粗铰精铰铰粗铰精铰IT11~13IT10~11

IT8~9IT7~8IT8~9IT7~8Rz>=50Rz25~50

Ra1.60~3.20Ra0.80~1.60Ra1.60~3.20Ra0.80~1.60加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯，也可用于加工有色金属（所得表面粗糙度Ra值稍大）

钻（扩）拉IT7~8Ra0.80~1.60大批大量生产（精度可由拉刀精度而定），如校正拉削后，则Ra可降低到0.40~0.20

粗镗（或扩）半精镗（或精扩）精镗（或铰）浮动镗IT11~13IT8~9

IT7~8IT6~7Ra25~50Ra1.60~3.20

Ra0.80~1.60Rz’0.20~0.40除淬火钢外的各种钢材，毛坯上已有铸出的或锻出的孔。

粗镗（扩）半精镗磨粗磨精磨IT7~8IT6~7Ra0.20~0.80Ra0.10~0.20主要用于淬火钢，不宜用于有色金属。

粗镗半精镗精镗金刚镗IT6~7Ra0.05~0.20主要用于精度要求高的有色金属。

钻（扩）粗铰精铰珩磨拉珩磨粗镗半精镗精镗珩磨IT6~7IT6~7IT6~7Ra0.025~0.20Ra0.025~0.20Ra0.025~0.20精度要求很高的孔，若以研磨代替珩磨，精度可达IT6以上，Ra可降低到0.16~0.01。第60页/共121页第61页/共121页平面加工方案及其经济精度加工方案经济精度公差等级表面粗糙度（um）适用范围粗车半精车精车磨IT11~13IT8~9

IT7~8IT6~7Rz>=50Ra3.20~6.30

Ra0.80~1.60Ra0.20~0.80适用于工件表面的端面加工。粗刨（或粗铣）精刨（或精铣）刮研IT11~13IT7~9IT5~6Rz>=50Ra1.60~6.30Ra0.10~0.80适用于不淬硬的平面（用端铣加工可得较低的粗糙度）。粗刨（或粗铣）精刨（或精铣）宽刃精刨IT6~7Ra0.20~0.80批量较大，宽刃精刨效率高。粗刨（或粗铣）精刨（或精铣）磨粗磨精磨IT6~7IT5~6Ra0.20~0.80Ra0.025~0.40适用于精度要求较高的平面加工。粗铣拉IT6~9Ra0.20~0.80适用于大量生产中加工较小的不淬火表面。粗铣精铣磨研磨抛光IT5以上Rz0.025~0.20Rz00025~0.10适用于高精度平面的加工。第62页/共121页

【例题】

应用的举例：要求气缸体上联接孔的加工精度为IT7级，粗糙度Ra=1.6～3.2μm，确定孔的加工方案查表可有下面四种加工方案①钻—扩—粗铰—精铰；②粗镗—半精镗—精镗；③粗镗—半精镗—粗磨—精磨；④钻(扩)—拉。第63页/共121页

方案①用得最多，在大批、大量生产中常用在自动机床或组合机床上，在成批生产中常用在立钻、摇臂钻、六角车床等连续进行各个工步加工的机床上。该方案一般用于加工小于80mm的孔径，工件材料为未淬火钢或铸铁，不适于加工大孔径，否则刀具过于笨重。方案②用于加工毛坯本身有铸出或锻出的孔，但其直径不宜太小，否则因镗杆太细容易发生变形而影响加工精度，箱体零件的孔加工常用这种方案。方案③适用于淬火的工件。方案④适用于成批或大量生产的中小型零件，其材料为未淬火钢、铸铁及有色金属。第64页/共121页二、加工阶段的划分

以主要加工面来考虑进一步加工主要表面加工次要表面（钻孔、攻丝、铣键槽等）粗加工半精加工精加工一般光整加工小余量加工主要表面零件图要求高精度达到注意（例如珩齿／研磨）高效率切除大部分余量成品形状和尺寸接近提高尺寸精度和降低粗糙度（一般不能纠正形位误差）只能第65页/共121页1、划分加工阶段的优点①保证加工精度：粗加工后弹性变形及热变形能恢复（切削力大+夹紧力大）②合理利用设备：粗、精加工机床的功率与精度正相反③便于安排热处理：粗、精加工对热处理的要求不同④及时发现废品，减少碰伤精加工面：高精度光洁表面的加工在最后.低精度/单件小批生产

2、例外情况的零件可以不划分

重型零件/自动机床加工第66页/共121页三、加工顺序的安排（机械加工/热处理/辅助工序）1、机械加工的安排平面轮廓大，定位可靠加工后的平面便于钻孔原则次对主有位置要求（键槽对外圆）主要面报废可能性大（及早发现中止加工）精基准的加工应放在首道工序针对主要表面而言

①先基准后其他

②先主后次

③先面后孔

④先粗后精

综上:加工精基准

粗加工主要表面

精加工主要表面（光整）先面后孔穿插次要面加工第67页/共121页2、热处理工序的安排（穿插在机械加工中）毛坯粗加工半精加工精加工零件3、辅助工序的安排②去刺（生刺后淬火前）③清洗（检验前+完工后）

粗加工后重要工序①检验前和后/终加工后（终检全检）精加工前进出车间一般排在发蓝/黑表面镀层保护零件表面人工时效调质机械性内应力淬火化学处理（渗N渗C）硬度强度正火退火内应力切削性第68页/共121页

零件结构活塞、连杆不便集中现有条件单件小批：只能集中生产类型成批：尽可能集中

大批大量：可集中可分散取决于例如

易于保证位置精度（装夹次数少）占用工人/机床/工装/地面少生产计划+组织工作简化（工艺路线短）专用机床及工装高效但复杂+准备时间长特点其中两者相反集中四、工序集中与分散工序集中（适应现代生产的发展）趋于集中

工序数量少、工序内容多分散工序数量多、工序内容少原则第69页/共121页§7-4加工余量、工序尺寸及公差的确定

工艺路线（后）各工序确定两者有关加工余量工序尺寸定性设计（方案）定量设计（工序）影响工序尺寸设计要求+工艺方案加工精度+生产率加工余量依据工艺规程设计第70页/共121页一、加工余量的确定(概念关系因素方法)1、概念

加工余量

Z

要切除的材料厚度工序余量Zi∑总余量

Z∑(Z0)加工中：工序尺寸变化加工余量变化两者关系?余量

对平面(非对称平面)对回转面(对称面)单边余量(Z)双边余量(2Z)ZZZ=ap平面相邻两道工序尺寸之差第71页/共121页加工余量的公差Tz等于上道工序的尺寸公差Ta与本工序尺寸公差Tb之和，即

Tz=Ta+Tb2、关系TbTbTaTa第72页/共121页？工序(公称)余量Z=

工序(基本)尺寸之差工序余量公差

Tz=Ta+Tb

(与两道工序尺寸有关)精车Z∑加工顺序公差带Z3毛坯尺寸Z1粗车半精车Z2a(上)b(本)TbTaZZ

minZmax基本余量：相邻工序的基本尺寸之差，即通常所说的加工余量，Z=a-b最大加工余量：Zmax=amax-bmin

最小加工余量：Zmin=amin-bmax加工余量的公差：Tz=Zmax-Zmin=Ta+Tb第73页/共121页3、影响因素(Z)aabb直线度误差工件轴心线旋转轴心线卡盘安装误差上工序Ta+形位误差ea本工序的安装误差εb向量和上工序的粗糙度Ry和缺陷层Ha缺陷层RyHa（气孔/夹渣/塑变）查表7-10第74页/共121页综上所述,工序余量的基本公式:单边余量:Z=Ta+Ry+Ha+|ea+εb|cosα双边余量:2Z=Ta+2(Ry+Ha)+2|ea+εb|cosα注：ea、εb有方向性，采用矢量相加，α是ea、εb与Z夹角在应用时,要根据具体情况进行必要的修正采用自为基准加工时:

双边余量:2Z=Ta+2(Ry+Ha)+2|ea|对于研磨,珩磨,超精加工等,主要为降低表面粗糙度.则:双边余量:2Z=2Ry.第75页/共121页4.确定加工余量的方法1)分析计算法在充分考虑影响加工余量的各种因素后,通过建立相应的数学公式,进行计算.这种确定加工余量的方法比较合理。但需积累较为全面的加工余量的资料,目前,应用尚不广泛。2)经验估算法工艺人员根据以往的经验估算确定加工余量,为避免废品的产生,确定的加工余量往往偏大。3)查表修正法根据机械制造企业的生产实践和试验研究所积累的加工余量的数据,先制成各种表格,然后再汇编成册,在确定加工余量时,先查表,再根据具体情况予以修正,这种确定加工余量的方法,称为查表修正法。第76页/共121页注意:表中数据为公称余量

双边余量,回转/对称面单边余量,平面/非对称面二、工序尺寸及公差的确定设计要求

+工艺方案加工余量

+标注方法有关工序尺寸及公差第77页/共121页第78页/共121页1、简单(情况)的工序尺寸指某面需要多次加工定位基准统一且重合1)按查表修正法确定各工序余量2)从设计尺寸开始,逐一向前推算各工序尺寸3)各工序尺寸公差,按各工序加工方法的经济精度确定,然后按“入体原则”标注。第79页/共121页说明：第80页/共121页例:某孔工艺路线:

粗半精镗磨孔（中心孔定位）

Φ60H7(),Ra=0.8,

自由锻孔,要淬硬(钢件)+0.030反推余量法确定顺序加工顺序磨孔半精粗镗毛坯6060-1=5959-3=5656-10=46

0.51.55(7)Φ60＋0.03Φ59＋0.19Φ56＋0.46Φ46±2（自由锻孔）0.03IT11(0.19)IT13(0.46)±2工序基本尺寸(反推)加工精度（查）单边余量(查)工序尺寸及偏差P356例子第81页/共121页

2、复杂(情况)的工序尺寸

工艺尺寸链进行分析和计算需用基准不重合的工序尺寸(测量/定位≠设计)中间工序尺寸(其工序基准尚待加工)多尺寸保证(同时直接和间接保证多个尺寸)保证渗层深度的工序尺寸计算第82页/共121页§7-5工艺尺寸链

前言：加工过程中，工件的尺寸是在不断地变化（由毛坯→工序尺寸→设计尺寸），这些尺寸之间存在着一定的联系，应用尺寸链理论去解释它们之间的内在联系，掌握它们的变化规律是合理确定工序尺寸及其公差和计算各种工艺尺寸的基础。分析思路：目的是求工序尺寸及公差尺寸链计算方法了解尺寸链的概念及相关内容第83页/共121页<本节主要内容>：

一、概述：

1尺寸链特性2基本公式3计算方法4计算类型二、工艺尺寸链的建立

组成环（增环/减环）、封闭环三、工艺尺寸链的应用

1、工艺基准与设计基准重合时的余量验算

2、定位基准与设计基准不重合时的尺寸换算

3、测量基准与设计基准不重合时的尺寸换算

4、工序基准是待加工的设计尺寸基准时的中间工序尺寸计算

5、加工一个面同时保证多个设计尺寸的尺寸校核(多尺寸保证)6、保证渗C（或N）层深度的工序尺寸计算

7、其它复杂的工艺情况第84页/共121页一、概述——定义、特征及组成尺寸链320=A1①定？A0（205+0.1）-间接获得设320+250-0.1车床主轴箱A2定②

尺寸链：零件加工或装配过程中，由一些相关联的尺寸构成的封闭图形。其中一个尺寸的精度由其它各尺寸的精度来决定。第85页/共121页减环A1、尺寸链的组成、特征组成：环——尺寸链的各尺寸A。A。间接保证（最后形成的尺寸）封闭环A。

环组成环Ai（共n环）直接获得增环A分为判别方法：采用定义判断；沿一个环的尺寸线画箭头，箭头方向与封闭环相同的为减环，相反的为增环。第86页/共121页判定方法：沿一个环向画箭头A。同向

减反向

增为环与A1A2A3A0A4A5A6第87页/共121页工艺尺寸链的特征：

关联性——某一尺寸的变化影响到其他尺寸的变化。封闭环受所有组成环的影响

封闭性——一系列相互关联的尺寸必须排列成为封闭的图形。不封闭就不是尺寸链；一个尺寸链只有一个封闭环。工艺尺寸链装配尺寸链设计尺寸链类型直线尺寸链平面尺寸链空间尺寸链长度尺寸链角度尺寸链第88页/共121页2、基本公式①封闭环的基本尺寸

A0=∑Ai－∑Aj②封闭环的极限尺寸

④封闭环的公差nk=1T0=∑Tk⑤封闭环的平均尺寸

A0M=∑AiM－∑AjMA0min=∑Aimin－∑AjmaxA0max=∑A

imax

－∑Ajmin③封闭环的极限偏差EI0=∑EI（Ai）－∑ES（Aj）ES0=∑ES（Ai）－

∑EI（Aj）第89页/共121页4、计算类型等公差分配/等精度分配/按实际可行性反计算已知A0求Ak公差（公差分配问题）中间计算已知A0和某些Ak（基本）求其它Ak3、计算方法极值法概率法按最不利情况计算（简便但偏保守）用概率原理计算（经济效果好）（大数法）正计算已知Ak求A0Tk=T0/n科学合理ITK

=const第90页/共121页二、工艺尺寸链后查找组成环Ak直接获得对封闭环有影响根据难点：建立尺寸链确定封闭环关键先确定封闭环A0

“间接获得”为准以要点第91页/共121页极值法解算尺寸链的步骤按照零件各表面的相互关系，绘出尺寸链确定封闭环－其他尺寸确定后自然形成(最后封闭或间接得到)确定增、减环利用公式求出基本尺寸、公差、上下偏差第92页/共121页三、典型工艺尺寸链分析计算定位基准与设计基准不重合的尺寸换算测量基准与设计基准不重合的尺寸换算从尚需继续加工的表面标注的工序尺寸计算关于渗层或镀层的工艺尺寸计算第93页/共121页(1)定位基准与设计基准不重合的尺寸换算第94页/共121页解：画尺寸链，如图。封闭环为A0，A2为增环，A1为减环B设计基准A

定位基准CA1=A2-A0=80-40=40mmES(A1)=-0.15-0=-0.15mmEI(A1)=0-0.25=-0.25mm第95页/共121页(2)测量基准与设计基准不重合的尺寸换算第96页/共121页(3)从尚需继续加工的表面标注的工序尺寸计算

如图第97页/共121页(4)为保证渗层深度的工序尺寸计算如图为轴颈衬套，内孔的表面要求渗氮，渗层厚度为0.3~0.5mm。内孔表面的加工过程为：磨内孔到渗氮（厚度为）磨内孔到mm,达到设计要求，并保证磨后零件表面所留的渗层厚度为零件图所规定的0.3~0.5mm。答案：δ=0.52±0.08=0.44~0.6mm0.4±0.10.4±0.172.39±0.0172.51±0.0172.38+0.0272.5+0.02第98页/共121页(4)电镀零件的工序尺寸计算如图为轴套零件，外表面镀铬，其镀层厚度=0.025~0.04mm，其加工过程为：车磨镀铬,镀后尺寸为。试计算镀铬前磨削工序的工序尺寸及公差。镀铬0.025~0.04A1A02δ答案：第99页/共121页综合工艺尺寸链分析

综合工艺尺寸链的图解追踪法用规定的符号，根据工件的加工顺序，画出综合尺寸链的图解追踪图。根据图解追踪图，把综合工艺尺寸链分解为基本的工艺尺寸链。求解简单的基本工艺尺寸链。从封闭环的两端出发，沿零件表面引线同时跟踪；遇到尺寸箭头时，追踪线就顺着箭头拐入，沿该尺寸线经另一端拐出继续往上追踪；若遇到圆点，仍顺引线往上找；直至两路追踪线相会合，追踪结束。.定位基准;→加工后得到的表面;毛坯尺寸用半箭头表示极值法大数法

第100页/共121页举例加工如图所示主轴套零件，工序如下：1）轴向以A面定位，粗车D面，保证尺寸A1，以D面定位车B面，保证工序尺寸A2；2）以D面定位，精车A面，保证工序尺寸A3，以A面定位粗车C面，保证工序尺寸A4；3）以D面定位，磨A面，保证工序尺寸A5。试确定:各工序尺寸、公差及加工余量。ADCBZ1A1A2Z2A3Z3A5A4Z5Z4A03A02A01第101页/共121页ADCBZ1A1A2Z2A3Z3A5A4Z5Z4A03A02A01Z3,Z5,A01,A02,A03Z3Z3A3A1Z5Z5A5A3A01A5A01A3A03A4A5A03A2A02A02第102页/共121页四、工艺尺寸链小结工艺尺寸链封闭环设计尺寸／加工余量／形位精度组成环工序尺寸＋（位置精度）为将设计要求和加工工艺统合考虑的工具

极值法万无一失，但很极端，可能出现假废品。不重合时工艺基准设计基准第103页/共121页难点：建立尺寸链确定封闭环关键由封闭环两端的尺寸线分别查找直接获得对封闭环有影响根据要点以后:

查找组成环Ak先:

确定封闭环A0

“间接获得”为准第104页/共121页一、时间定额时间定额是劳动生产率的基本标志，劳动生产率是一个工人在单位时间内制造出合格产品的数量，或者是一个工人用于单位产品的劳动时间。时间定额是在一定的生产规模、生产技术和生产组织的条件下，为完成某一工件的某一工序所需要的时间，称为工序单件时间或工序单件时间定额。它是计算产品成本和企业经济核算的依据，也是新建或扩建工厂(或车间)时决定所需设备和人员的依据。工序单件时间的组成，可表示如下：

t单件=t基+t辅+t布置+t休§7-6时间定额和提高生产率的工艺途径第105页/共121页t单