机械制造工艺与机床夹具第一章机械加工工艺规程的制订

机械制造工艺与机床夹具1.机械制造工艺与机床夹具第一章机械加工工艺规程的制订第一节根本概念第二节机械加工工艺规程概述第三节零件图的分析第四节毛坯的选择第五节定位基准的选择第六节工艺路线的拟定第七节加工余量确实定第八节工序尺寸及其公差确实定第九节机械加工生产率和技术经济分析2.内容提要本章内容:介绍了生产过程、工艺过程；引入了工艺过程组成的概念；讲述了制定机械加工工艺规程的步骤和方法；重点讨论了机械加工工艺过程设计中的主要问题(定位基准的选择，加工路线的拟订，工艺尺寸链概念及计算)；

学习要求:熟悉机械加工工艺过程；理解工序、安装、工位、工步及走刀的含义；掌握机械加工工艺过程设计的根本原理(定位基准的选择原那么，加工方法的选择原那么，工序划分及加工顺序安排的原那么，确定余量的原那么和方法，确定工序尺寸及公差的方法等)。3.案例导入如下图的阶梯轴零件，材料为45钢，大批量生产，试编制其机械加工工艺规程。案例导入4.确定生产类型工艺规程制定步骤零件图工艺分析选择毛坯制造方式选择定位基准拟定工艺路线确定各工序的设备及工艺装备确定加工余量及工序尺寸确定切削用量及时间定额填写工艺文件5.教学内容生产过程和工艺的概念及组成；机加工工艺过程的组成和相关概念；生产纲领的计算方法和各生产类型的分类；工艺规程的作用。教学重点难点机加工工艺规程的组成；工序、工步的划分。重点难点第一节根本概念6.第一节根本概念一、生产过程和工艺过程包括⑴原材料和成品的运输与保管；⑵生产技术准备工作；⑶毛坯的制造；⑷零件的机械加工、热处理和其它外表处理；⑸产品的装配、调试、检验、油漆和包装等。生产过程是指将原材料转变为成品的所有劳动过程。7.在生产过程中，毛坯的制造、零件的机械加工与热处理、产品的装配等工作直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品，这一过程称为工艺过程。包括毛坯制造、零件的机加工和热处理、产品的装配、调试等金属材料铸造、锻造或焊接毛坯机械加工热处理装配、调试机器零件8.采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和外表质量使其成为零件的过程，称为机械加工工艺过程。通常一个零件的机械加工工艺过程不是唯一的，但只有一种方法是比较合理的。把最合理的机械加工工艺过程，按一定格式用文件的形式固定下来，称为工艺规程。将零件装配成部件或产品的过程，称为装配工艺过程。9.10.工艺过程是由一个或假设干个依次排列的工序所组成，毛坯依次通过这些工序就变成了成品或半成品。每个工序又可细分为工步、走刀、安装、工位。二、工艺过程的组成11.12.二、工艺过程的组成⒈工序一个或一组工人在一个工作地点或一台机床上，对同一个或几个零件进行加工所连续完成的那局部工艺过程称为工序。13.在零件的加工过程中，有一些工作并不改变零件的形状、尺寸和外表质量，但却影响工艺过程的完成。一般称完成这些工作的工序为辅助工序。14.练习工序号工序内容设备1车端面，钻中心孔，车外圆，车槽和倒角车床2铣键槽铣床3磨外圆磨床表1阶梯轴单件小批量生产工序安排15.练习工序号工序内容设备1两端同时铣端面，钻中心孔铣端面、钻中心孔机床2粗车所有外圆车床3精车所有外圆，车槽，倒角车床4铣键槽铣床5磨外圆磨床表2阶梯轴大批量生产工序安排17.18.⒉安装工件在加工前，先要把工件位置放准，确定工件在机床或夹具中占有正确位置的过程称为定位。工件定位后将其固定住，使其在加工过程中的位置保持不变的操作称为夹紧。☆工件在加工时应尽量减少安装次数，以减少安装工作的时间，防止产生更大的误差。将工件在机床上或夹具中定位后加以夹紧的过程称为安装。19.问题：表1中第一工序，有几次安装？每次安装完成的工序内容是什么？

工序号工序内容设备1车端面，钻中心孔，车外圆，车槽和倒角车床2铣键槽铣床3磨外圆磨床表1阶梯轴单件小批量生产工序安排20.⒊工位

采用多工位加工法既减少了安装次数，又可同时进行作业，可以提高加工精度和生产率。工件在机床上所占据的位置称为工位。21.工艺过程组成

立轴式回转工作台一次安装四个工位22.⒋工步

一个工序含有一个或几个工步。为提高生产率，采用多刀同时加工一个零件的几个外表时，也看作一个工步，并称为复合工步。那些连续进行的假设干相同的工步，通常也看作一个工步。在加工外表不变、加工工具不变、切削用量中的进给量和切削速度不变的情况下所完成的那局部工序内容，称为工步。23.⒌走刀

走刀是构成工艺过程的最小单元。在一个工步内，假设被加工外表需切除的余量较大，一次切削无法完成，那么可分几次切削，每一次切削就称为一次走刀。24.小批量生产阶梯轴零件，粗加工过程工序安排：大批量生产阶梯轴零件，粗加工过程工序安排：工序安装工步工序内容111车右端面2钻中心孔3车外圆d44车外圆d325车左端面6钻中心孔7车外圆d18车外圆d2工序安装工序内容11铣两端面，同时钻两端中心孔22粗车右端外圆各台阶面3粗车左端外圆各台阶面例：阶梯轴加工分析三、生产纲领与生产类型及其工艺特征㈠生产纲领：企业在方案期内应生产的产品产量。零件的生产纲领是指包括备品和废品在内的年产量，可按下式计算：式中，N——零件的生产纲领〔件/年〕 Q——产品的生产纲领〔台/年〕 n——每台产品中含该零件的数量〔件/台〕 a%——零件备品率； b%——零件废品率。

N零=N·n(1＋α)·(1＋β)26.

㈡生产类型：企业生产专业化程度的分类。根据生产纲领和产品的大小，可分为

单件生产：单个生产，很少重复或不重复的生产类型大量生产：产品数量很大，大多数工作地点重复进行成批生产：一年中分批轮流地制造，工作地点周期重复27.生产纲领决定一生产类型，产品大小也对生产类型有影响。28.29.

㈢工艺特征：不同的生产类型具有不同的工艺特点。30.四、获得加工精度的方法㈠获得尺寸精度的方法⒈试切法：通过试切出一小段—测量—调刀—再试切，反复进行，直到到达规定尺寸再进行加工的一种加工方法。31.32.⒉调整法：先调整好刀具的位置，然后以不变的位置加工一批零件的方法。⒊定尺寸刀具法：通过刀具的尺寸来保证加工外表的尺寸精度。⒋自动控制法：通过自动测量和数字控制装置，在到达尺寸精度时自动停止加工的尺寸控制方法。33.34.35.㈡获得形状精度的方法⒈刀尖轨迹法：通过刀尖的运动轨迹来获得形状精度的方法。⒉仿形法：刀具按照仿形装置进给对工件进行加工的方法。⒊成形法：利用成形刀具对工件进行加工获得形状精度的方法。⒋展成法：利用刀具和工件作展成切削运动形成包络面，从而获得形状精度的方法。36.37.38.39.㈢获得位置精度的方法⒈直接找正安装：用划针、百分表等工具直接找正工件位置并加以夹紧的方法。⒉按划线找正安装：先用划针画出要加工外表的位置，再按划线用划针找正工件在机床上的位置并加以夹紧。⒊用夹具安装：将工件直接安装在夹具的定位元件上的方法。40.直接找正安装：将工件直接放在机床上，工人可用百分表、划线盘、直角尺等对被加工外表进行找正，确定工件在机床上相对刀具的正确位置之后再夹紧。这种装夹方法，找正困难且费时间，找正的精度要依靠生产工人的经验和量具的精度，因此多用于单件、小批生产或某些相互位置精度要求很高、应用夹具装夹又难以到达精度的零件加工。41.42.按划线找正安装：工件在切削加工前，预先在毛坯外表上划出要加工外表的轮廓线，然后按所划的线将工件在机床上找正、夹紧。划线时要注意照顾各外表间的相互位置和保证被加工外表有足够的加工余量。这种装夹方法被广泛用于单件、小批生产，尤其是用于形状较复杂的大型铸件或锻件的机械加工。这种方法的缺点是增加了划线工序，另外由于划的线条本身有一定的宽度，划线时又有划线误差，因此它的装夹精度低，一般在0.2～0.5mm之间。43.44.用夹具安装：夹具固定在机床上，夹具本身有使工件定位和夹紧的装置。工件在夹具上固定以后便获得了相对刀具的正确位置。这种装夹方法方便、迅速、精度高且稳定，广泛用于成批生产和大量生产中。如图阶梯轴的铣键槽工序，可将工件直接放在夹具体的v形块上，不用找正就保证了工件相对刀具的位置，然后用压板夹紧工件，便可进行铣键槽的工作。对于某些零件(例如连杆、曲轴)，即使批量不大，但是为了到达某些特殊的加工要求，仍需要设计制造专用夹具。45.46.47.第二节机械加工工艺规程概述用表格的形式将机械加工工艺过程的内容书写出来，成为指导性技术文件，就是机械加工工艺规程。其内容包括：一、工艺规程的作用⒈是指导生产的主要技术文件⒉是组织和管理生产的根本依据⒊是新建和扩建工厂的根本资料零件加工工序内容、切削用量、工时定额、各工序所采用的设备和工艺装备48.二、工艺规程的格式⒈机械加工工艺过程卡49.⒉机械加工工艺卡50.⒊机械加工工序卡51.52.三、制订工艺规程的原那么工艺规程是直接指导生产和操作的重要文件，在编制时还应做到正确、完整、统一和清晰。所用术语、符号、计量单位和编号都要符合标准。所制订的工艺规程，能在一定的生产条件下，以最快的速度、最少的劳动量和最低的费用，可靠地加工出符合要求的零件。同时还应在充分利用本企业现有生产条件的根底上，尽可能采用国内外先进工艺技术和经验，并保证有良好的劳动条件。53.四、制订工艺规程的原始资料⑴产品的全套装配图和零价的工作图；⑵产品验收的质量标准；⑶产品的生产纲领；⑷产品零件毛坯生产条件及毛坯图等资料；⑸工厂现有生产条件；⑹国内外新技术新工艺及其开展前景；⑺有关的工艺手册及图册。54.五、制订工艺规程的步骤⑴分析零件图和产品装配图；⑵选择毛坯；⑶选择定位基准；⑷拟定工艺路线；⑸确定加工余量和工序尺寸；⑹确定切削用量和工时定额；⑺确定各工序的设备、刀夹量具和辅助工具；⑻确定各工序的技术要求及检验方法；⑼填写工艺文件。55.第三节零件图的分析一、检查零件图的完整性和正确性二、零件的技术要求分析⑴加工外表的尺寸精度；⑵主要加工外表的形状精度；⑶主要加工外表之间的相互位置精度；⑷加工外表的粗糙以及外表质量方面的其它要求；⑸热处理要求；⑹其它要求〔如动平衡、未注圆角或倒角等〕三、零件的结构工艺性分析〔见以下图〕56.57.58.59.60.第四节毛坯的选择一、毛坯的种类⒈铸件：适用于形状较复杂的零件毛坯。铸造方法有砂型铸造、精密铸造、金属型铸造、压力铸造等。⒉锻件：适用于强度要求高、形状比较简单的零件毛坯。锻造方法有自由锻和模锻两种。⒊型材：有热轧〔尺寸大、精度低〕和冷拉〔尺寸小、精度高〕两种。⒋焊接件：根据需要将型材或钢板焊接而成的毛坯件。⒌冷冲压件：可以非常接近成品要求，但模具昂贵。61.二、毛坯选择时应考虑的因素 ⒈零件的材料及机械性能要求。 ⒉零件的结构形状与大小。 ⒊生产纲领的大小。 ⒋现有生产条件。 ⒌充分利用新工艺、新材料。62.三、毛坯的形状与尺寸确实定⑴为加工时安装工件的方便，有些铸件毛坯需铸出工艺搭子。63.⑵装配后需形成同一工作外表的两个相关零件，为保证加工质量并使加工方便，常将别离零件先做成一个整体毛坯，加工到一定阶段再切割别离。64.⑶对于形状比较规那么的小型零件，为了提高机械加工的生产率和便于安装，应将多件合成一个毛坯，当加工到一定阶段后，再别离成单件。65.第五节定位基准的选择一、基准的概念及其分类⒈设计基准：零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准。它是标注设计尺寸的起点。零件上用以确定其它点、线、面位置所依据的那些点、线、面66.⒉工艺基准：在零件加工、测量和装配过程中所使用的基准。按用途分为：⑴定位基准——在加工时，用以确定零件在机床夹具中的正确位置所采用的基准。又分为精基准和粗基准。⑵工序基准——在工艺文件上用以标定被加工外表位置的基准。⑶测量基准——零件检验时，用以测量已加工外表尺寸及位置的基准。⑷装配基准——装配时用以确定零件在机器中位置的基准。☆基准在工作上并不一定具体存在。67.二、定位基准的选择⒈精基准的选择原那么〔考虑加工精度和工件安装〕。⑴基准重合原那么——即选用设计基准作为定位基准，以防止定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。为保证尺寸c的精度(Tc)要求，应使：68.如以下图，此时尺寸a的误差对加工尺寸c无影响，加工误差只需满足：显然这种基准重合的情况能使工序允许出现的误差加大，使加工更容易到达精度要求，经济性更好。69.70.⑵基准统一原那么——应采用同一组基准定位加工零件上尽可能多的外表。⑶自为基准原那么——某些要求加工余量小而均匀的精加工工序，选择加工外表本身作为定位基准。⑷互为基准原那么——当对工件上两个相互位置精度要求很高的外表进行加工时，需要用两个外表互相作为基准，反复进行加工，以保证位置精度要求。⑸所选精基准应保证工件安装可靠，夹具设计简单、操作方便。71.⒉粗基准的选择原那么〔保证足够余量，尽快获得精基面〕。⑴如果主要要求保证工件上某重要外表的加工余量均匀，那么应选该外表为粗基准。〔余量均匀原那么〕例如，导轨面是车床床身的主要工作外表，要求在加工时切去薄而均匀的一层金属，使其保存铸造时在导轨面上所形成的均匀而细密的金相组织，以便增加导轨的耐磨性。另外，小而均匀的加工余量将使切削力小而均匀，因此引起的工件变形小，而且不易产生振动，从而有利于提高导轨的几何精度和降低外表粗糙度。72.73.⑵假设主要要求保证加工面与不加工面间的位置要求，那么应选不加工面为粗基准。〔相互位置原那么〕⑶作为粗基准的外表，应尽量平整光洁，有一定面积，以使工件定位可靠、夹紧方便。〔光滑平整原那么〕⑷粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次。〔一次使用原那么〕74.第六节工艺路线的拟定75.一、外表加工方法的选择 ⒈工件材料的性质 ⒉工件的结构和尺寸 ⒊生产类型 ⒋具体生产条件 ⒌特殊要求为零件上每一个有质量要求的外表选择一套合理的加工方法76.77.78.任何一种加工方法可以获得的精度和外表粗糙度值均有一个较大的范围。只有一定的精度范围内才是经济的。79.某种加工方法的经济精度，是指在正常的工作条件下(包括完好的机床设备、必要的工艺装备、标准的工人技术等级、标准的耗用时间和生产费用)所能到达的加工精度。与经济加工精度相似，各种加工方法所能到达的外表粗糙度也有一个较经济的范围。各种加工方法所能到达的经济精度、外表粗糙度以及外表形状以及位置精度可查阅?金属机械加工工艺人员手册?。

加工方法的选择80.

加工方法的选择加工方法和加工方案的选择①首先要根据每个加工外表的技术要求，确定加工方法及加工方案。选择零件外表的加工方案必须在保证零件到达图纸要求方面是稳定而可靠的，并在生产率和加工本钱方面是最经济合理的。表1、表2、表3分别介绍了机器零件的三种最根本的外表(外圆外表、内孔外表和平面)的较常用的加工方案及其所能到达的经济精度和外表粗糙度。

81.表5．7外圆外表加工方采及其经济精度加工方案经济精度公差等级表面粗糙度Ra(μm)适用范围粗车└→半精车└→精车└→滚压(或抛光)ITll～13IT8～9IT7～8IT6～750～1003．2～6．38～1．60．08～2．0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IT6～7IT5～7IT540～0．8010～0．400．012～0．10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IT5～60．025～0．40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025～0．200．05～0．100．025～0．40

主要用于高精度要求的钢件加工加工方法的选择82.表5．8内孔外表加工方案及其经济特度加工方案经济精度公差等级表面粗糙度Ra(μm)适用范围钻├→扩│├→铰│└→粗铰→精铰├────────→铰└──────────→粗铰→精铰ITll～13ITl0～11IT8～9IT7～8IT8～9IT7～8≥5025～501．60～3．200．80～1．601．60～3．200．80～1．60加工未淬火钢及其铸铁的实心毛坯，也可用于加工有色金属(所得表面粗糙度Ra值稍大)钻→(扩)→拉IT7～80．80～1．60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(扩)─→半精镗─→磨└→精镗(或铰)└→浮动镗ITll～13IT8～9IT7～8IT6～725～501．60～3．200．80～1．600．20～0．40除淬火钢外的各种钢材，毛坯上已有铸出或锻出的孔粗镗(扩)─→半精镗─→磨└→粗磨─→精磨IT7～8IT6～7020～0．800．10～0．20主要用于淬火钢，不宜用于有色金属粗磨→半精磨→精磨→金刚镗IT6～70．05～0．20主要用于精度要求高的有色金属钻→(扩)→粗铰→精铰→└→拉→珩磨粗镗→半精镗→精镗→珩磨IT6～7IT6～7IT6～70．025～0．200．025～0．200．025～0．20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．l～0．01加工方法的选择83.表5．9平面加工方法及其经济精度加工方案经济精度公差等级表面粗糙度Ra(μm)适用范围粗车└→半粗车│└→粗车└────→磨ITll～13IT8～9IT7～8IT6～7≥503．20～6．300．80～1．600．20～0．80适用于工件的端面加工粗刨(或粗铣)└→精刨(或精铣)└→刮研ITll～13IT7～9IT5～6≥5060～6．300．10～0．80适用于不淬硬的平面(用端铣加工，可得较低的粗糙度值)粗刨(或粗铣)→精刨(或精铣)→宽刃精刨IT6～70．20～0．80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IT6～7IT5～60．20～0．800．025～0．40适用于精度要求较高的平面加工粗铣→拉IT6～90．20～0．80适用于大量生产中加工较小的不淬火平面粗铣→精铣→磨→研磨└→抛光IT5～6IT5以上0．025～0．200．025～0．10适用于高精度平面的加工5．4．1．1加工方法的选择84.

加工方法的选择随着生产技术的开展，工艺水平的提高，同一种加工方法所能到达的精度和外表质量也会提高。加工方法所到达的精度变化的曲线见图。例如，过去在外圆磨床上精磨外圆仅能到达IT6的公差和Ra0.20μm的外表粗糙度。但是在采用适当的措施提高磨床精度以及改进磨削工艺后，现在已能在普通外圆磨床上进行镜面磨削，可达IT5以上精度、Ra≤0.10～0.012μm的外表粗糙度。用金刚石刀车削，也能获得Ra≤0.01μm的外表。在大批、大量生产中，为了保证高的生产率和高的成品率，常把原用于小粗糙度(如Ra值要求很小)的加工方法用于获得粗糙度较大的外表。85.86.②决定加工方法时要考虑被加工材料的性质。淬火钢用磨削的方法加工；而有色金属那么磨削困难，一般采用金刚镗或高速精密车削的方法进行精加工。③选择加工方法要考虑到生产类型，即要考虑生产率和经济性的问题。在大批、大量生产中可采用专用的高效率设备和专用工艺装备。在大批、大量生产中可以从根本上改变毛坯的形态，大大减少切削加工的工作量。在单件小批生产中，就采用通用设备、通用工艺装备及一般的加工方法。提高单件小批生产的生产率亦是目前机械制造工艺的研究课题之一。

加工方法的选择87.④选择加工方法还要考虑本厂(或本车间)的现有设备情况及技术条件。关于加工方案可参考与表5.7相类似的表格来进行选择。

【例题5.1】

表格应用的举例：要求孔的加工精度为IT7级，粗糙度Ra=1.6～3.2μm，确定孔的加工方案。查表5.8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。

加工方法的选择88.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，否那么刀具过于笨重。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，否那么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。加工方法的选择举例89.二、加工顺序的安排㈠切削工序的安排原那么⒈先粗后精在一个零件的所有外表的加工中，一般包括粗加工阶段——切除各外表上大局部余量半精加工阶段——完成次要外表的加工精加工阶段——保证各主要外表到达图样要求光整加工阶段——处理外表粗糙度要求很细和尺寸精度要求很高的外表 ⑴利于保证加工重量 ⑵便于合理使用设备 ⑶便于安排热处理工序和检验工序 ⑷便于及时发现毛坯缺陷，防止损伤已加工面90.⒉先主后次零件的加工应先安排加工主要外表，后加工次要外表。⒊先面后孔零件上的平面必须先进行加工，然后再加工孔。⒋基面先行用作精基准的外表要首先加工出来。91.2热处理及外表处理工序的安排①退火和正火可以消除内应力和改善材料的加工性能，一般安排在加工前进行，有时正火也安排在粗加工后进行。②时效处理对于大而复杂的铸件，为了尽量减少由于内应力引起的变形，常常在粗加工后进行人工时效处理。粗加工前最好采用自然时效。③调质处理可以改善材料的机械性能，因此许多中碳钢和合金钢常采用这种热处理方法，一般安排在粗加工之后进行，但也有安排在粗加工之前进行的。④淬火处理或渗碳淬火处理可以提高零件外表的硬度和耐磨性。淬火处理一般安排在磨削之前进行，当用高频淬火时也可安排在最终工序。渗碳可安排在半精加工之前或之后进行。⑤外表处理(电镀及氧化)可提高零件的抗腐蚀能力，增加耐磨性，使外表美观等。一般安排在工艺过程的最后进行。92.三、工序的集中与分散⒈工序集中就是指每道工序加工内容很多，工艺路线短。⑴可以采用高效机床和工艺装备，生产率高。⑵减少了设备数量以及操作工人和占地面积、节省人力、物力。⑶减少了工件安装次数，利于保证外表间的位置精度。⑷采用的工装设备结构复杂，调整维修较困难，生产准备工作量大。93.⒉工序分散就是指每道工序的加工内容很少，甚至一道工序只含一个工步，工艺路线很长。⑴设备和工艺装备比较简单，便于调整，容易适应产品的变换。⑵对工人的技术要求较低。⑶可以采用最合理的切削用量，减少机动时间。⑷所需设备和工艺装备的数目多，操作工人多，占地面积大。

94.在确定工序集中或分散的问题上，主要根据生产规模、零件的结构特点、技术要求和设备等具体生产条件综合考虑后确定。在单件小批生产中：一般采用通用设备和工艺装备，尽可能在一台机床上完成较多的外表加工，尤其是对重型零件的加工，为减少装夹和往返搬运的次数，多采用工序集中的原那么。在成批生产中：尽可能采用效率高的通用机床(如六角机床)和专用机床，使工序集中。在大批、大量生产中：①常采用高效率的设备和工艺装备，如多刀自动机床、组合机床及专用机床等，使工序集中，以便提高生产率和保证加工质量。②但因工件特殊结构关系，各个外表不便于集中加工。如活塞、连杆等可采用效率高、结构简单的专用机床和工艺装备，按工序分散的原那么进行生产。95.第七节加工余量确实定一、加工余量的根本概念加工余量可分为工序余量和总余量。㈠工序余量指某一外表在一道工序中被切除的金属层厚度。⒈工序余量的计算对于外外表对于内外表

加工时从加工外表上切去的金属层厚度。96.式中，Z——本工序的工序余量； a——前工序的工序余量； b——本工序的工序尺寸。上述加工余量均是非对称的单边余量，旋转外表的加工余量是对称的双边余量。对于轴对于孔式中，Z——直径上的加工余量； da——前工序加工直径； db——本工序加工直径。97.⒉工序根本余量、最大余量、最小余量及余量公差当尺寸a、b均等于工序根本尺寸时，根本余量为那么最小余量而最大余量

当工序尺寸用根本尺寸计算时，所得的加工余量称为基准余量或公称余量98.工序余量和工序尺寸公差的关系式如下：式中，Ta——前工序的工序尺寸公差；

Tb——本工序的工序尺寸公差。

余量公差是加工余量的变动范围，其值为式中，Tz——本工序余量公差。所以，余量公差等于前工序与本工序的工序尺寸公差之和。99.㈠总加工余量指零件从毛坯变为成品时从某一外表所切除的金属层总厚度。其值等于某一外表的毛坯尺寸与零件设计尺寸之差，也等于该外表各工序余量之和，即

100.二、影响加工余量的因素⑴上工序的外表质量⑵前工序的工序尺寸公差⑶前工序的位置误差⑷本工序工件的安装误差所以本工序的加工余量必须满足下式：用于对称余量时：用于单边余量时：101.三、加工余量确实定㈠经验估计法——根据工艺人员的经验来确定加工余量。㈡查表修正法——根据有关手册，查得加工余量的数值，然后根据实际情况进行适当修正。㈢分析计算法——对影响加工余量的各种因素进行分析，然后根据一定的计算关系来计算加工余量的方法。在确定加工余量时，要分别确定加工总余量〔毛坯余量〕和工序余量。102.第八节工序尺寸及其公差确实定一、基准重合时，工序尺寸及其公差的计算当工序基准、定位基准或测量基准与设计基准重合，外表屡次加工时，工序尺寸及公差的计算是比较容易的。其计算顺序是由最后一道工序向前推算。 ⑴定毛坯总余量和工序余量。 ⑵定工序公差。 ⑶求工序根本尺寸。 ⑷标注工序尺寸公差。103.二、其准不重合时，工序尺寸及其公差的计算当零件加工时，屡次转换工艺基准，引起测量基准、定位基准工序与设计基准不重合，这时，需要利用工艺尺寸链原理来进行工序尺寸及其公差的计算。㈠工艺尺寸链的根本概念⒈工艺尺寸链——由一系列相互联系的尺寸所形成的尺寸封闭图形。104.通过对上图的分析可以知道，工艺尺寸链的主要特征是：封闭性——尺寸链中各个尺寸的排列呈封闭形式，关联性——任何一个直接保证的尺寸及其精度的变化，必将影响间接保证的尺寸和其精度。⒉工艺尺寸链的组成——组成工艺尺寸链的每一个尺寸称为环。环又分为：封闭环——在加工过程中间接获得、最后保证的尺寸，组成环——除封闭环以外的其它环。分为增环〔封闭环随其增加而增加〕和减环(封闭环随其增加而减小)105.⒊工艺尺寸链的建立利用工艺尺寸链进行工序尺寸及其公差的计算，关键在于正确找出尺寸链，正确区分增、减环和封闭环，其步骤为：⑴封闭环确实定⑵组成环的查找⑶区分增减环

注意：所建立的尺寸链必须使组成环数最少，这样能更容易满足封闭环的精度或者使各组成环的加工更容易、更经济。106.⒋工艺尺寸链计算的根本公式⑴极值法封闭环的根本尺寸计算——封闭环的根本尺寸等于所有增环的根本尺寸之和减去所有减环的根本尺寸之和，即式中，m——增环的环数；n——包括封闭环在内的总环数。107.

封闭环极限尺寸的计算——封闭环的最大极限尺寸等于所有增环的最大极限尺寸之和减去所有减环的最小极限尺寸之和，即封闭环的最小极限尺寸等于所有增环的最小极限尺寸之和减去所有减环的最大极限尺寸之和，即108.

封闭环上下偏差的计算——封闭环的上偏差等于所有增环的上偏差之和减去所有减环的下偏差之和，即

封闭环的下偏差等于所有增环的下偏差之和减去所有减环的上偏差之和，即式中，——增环和减环的上偏差

——增环和减环的下偏差109.

封闭环的公差计算——封闭环的公差等于所有组成环公差之和，即式中，T(Ai)——第i个组成环的公差值。封闭环平均尺寸和平均偏差的计算——封闭环的平均尺寸等于所有增环的平均尺寸之和减去所有减环的平均尺寸之和，即封闭环的平均偏差等于所有增环的平均偏差之和减去所有减环的平均偏差之和，即110.⑵概率法当工艺尺寸链的环数较多、且为大批量生产时，应该按概率法计算，其公差什的计算公式为式中，——封闭环的公差值； ——第i个组成环的公差值； ——平均分配系数。在保证封闭环精度不变的前提下，应用概率法可以使组成环公差放大，从而减低了加工时对工艺尺寸的精度要求，降低了加工难度和加工本钱。111.⒌尺寸链的计算形式⑴正计算——各组成环尺寸，求封闭环尺寸，其计算结果是唯一的。⑵反计算——封闭环求各组成环。⑶中间计算——封闭环和局部组成环，求某一组成环。112.二、工艺尺寸链的分析和解算⒈测量基准与设计基准不重合时的工序尺寸计算在零件加工时，会遇到一些外表加工之后设计尺寸不便直接测量的情况，因此需要在零件上另选一个易于测量的外表作测量基准进行测量，以间接检验设计尺寸。带来的问题是：⑴提高了组成环尺寸的测量精度要求和加工精度要求⑵假废品问题113.⒉定位基准与设计基准不重合时的工序尺寸计算零件调整法加工时，如果加工外表的定位基准与设计基准不重合，就要进行尺寸换算，重新标注工序尺寸。也需要提高本工序的加工精度，使加工更加困难，同时也会出现假废品的问题。措施是：⑴减小其它组成环的公差。⑵改变定位基准或加工方式。⒊从尚需继续加工的外表上标注的工序尺寸计算⒋保证渗氮、渗碳层深度的工艺计算114.⒌靠火花磨削时的工序尺寸计算⑴靠火花磨削能保证磨去最小余量，生产率较高。⑵在尺寸链中，磨削余量是直接控制的，为组成环，而保证的设计尺寸为封闭环。⑶由于靠磨的余量值存在公差，因而靠磨后尺寸的误差要比靠磨前相应尺寸的误差增大一个余量公差值。⒍工序尺寸的图算法针对零件加工工序较多，工艺基准又与设计基准不重合，且各工序的工艺基准屡次转换的情况，可采用此法来进行各工序尺寸的计算。115.第九节机械加工生产率和技术经济分析一、机械加工生产率分析㈠时间定额：在一定的生产条件下制订出来的完成单件产品或某项工作所必须消耗的时间。⑴根本时间〔T根本〕——指直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置与表面质量等所消耗的时间劳动生产率是指工人在单位时间内制造的合格品数量，或者指制造单件产品所耗的劳动时间。116.⑵辅助时间〔T辅助〕——指在每个工序中，为保证完成根本工艺工作所用于辅助动作而消耗的时间。辅助动作主要有： 装卸工件 开停机床 改变切削用量