1、了解機(jī)械加工工藝相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。了解機(jī)械加工生產(chǎn)的一般工藝過程。了解機(jī)械加工工藝規(guī)程及作用。了解常見機(jī)械加工工藝相關(guān)卡片及作用。掌握常見零件結(jié)構(gòu)工藝性要求。學(xué)會(huì)擬定簡(jiǎn)單機(jī)械加工工藝路線。學(xué)會(huì)加工余量的確定方法。掌握常見尺寸鏈的分析。要點(diǎn)提示 第5章 機(jī)械加工工藝第5章 機(jī)械加工工藝 在機(jī)械加工過程中，制訂機(jī)械加工工藝是機(jī)械制造企業(yè)工藝技術(shù)人員的一項(xiàng)主要工作內(nèi)容。由于零件的結(jié)構(gòu)形狀、幾何精度、技術(shù)條件和生產(chǎn)數(shù)量等要求不同，機(jī)械加工工藝人員必須從工廠現(xiàn)有的生產(chǎn)條件和零件的生產(chǎn)數(shù)量出發(fā)，根據(jù)零件的具體要求，在保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本的前提下，對(duì)零件上的各加工表面選擇適宜的加工方法，合理

2、地安排加工順序，科學(xué)地?cái)M定加工工藝過程，才能獲得合格的機(jī)械零件。第5章 機(jī)械加工工藝5.1機(jī)械加工工藝概述 工藝是指產(chǎn)品的制造方法。機(jī)械加工工藝過程是采用機(jī)械加工方法，直接改變毛坯形狀、尺寸、表面粗糙度以及力學(xué)物理性能，使之成為合格零件的全部過程。5.1.1生產(chǎn)過程和工藝過程 生產(chǎn)過程指的是將原材料（或半成品）轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜窟^程。生產(chǎn)過程包含： 原材料、半成品和成品的運(yùn)輸和保存； 生產(chǎn)和技術(shù)準(zhǔn)備工作，如產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計(jì)、工藝及工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造、各種第5章 機(jī)械加工工藝生產(chǎn)資料的準(zhǔn)備以及生產(chǎn)組織； 毛坯制造階段（鑄、鍛、型材、粉末冶金）； 零件加工階段（機(jī)加工、沖壓、焊接、鉚接、熱處理等車

3、間）； 裝配階段（裝配車間）； 試驗(yàn)調(diào)整階段（試驗(yàn)車間或工段）； 油漆、包裝； 出廠（入庫(kù)）。 工藝過程指的是在生產(chǎn)過程中，直接改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、表面間相互位置和性質(zhì)（機(jī)械性能、物理性能、化學(xué)性能），使其成第5章 機(jī)械加工工藝為成品（或半成品）的過程。它是生產(chǎn)過程的主要組成部分。 機(jī)械制造工藝過程又可分為：毛坯制造工藝過程、機(jī)械加工工藝過程、機(jī)械裝配工藝過程等。本書僅介紹機(jī)械加工工藝過程。5.1.2機(jī)械加工工藝過程的組成 在機(jī)械加工工藝過程中，針對(duì)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求，要采用不同的加工方法和裝備，按照一定的順序進(jìn)行加工，才能完成由毛坯到成品的過程。組成機(jī)械加工工藝過程的基本單元是工

4、序。工序又分為安裝、工位、工步和走刀等。第5章 機(jī)械加工工藝 工序 工序是指由一個(gè)（或一組）工人在一個(gè)工作地對(duì)同一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。劃分工序的依據(jù)是工人、工作地點(diǎn)、工作對(duì)象是否發(fā)生變化和工作是否連續(xù)。加工階梯軸，如圖5-1所示。若生產(chǎn)批量較小時(shí)，其工序劃分見表5-1；當(dāng)生產(chǎn)批量較大時(shí)，其工序劃分見表5-2。 第5章 機(jī)械加工工藝圖5-1 階梯軸表5-1 階梯軸加工工藝過程（生產(chǎn)批量較小時(shí)） 工序號(hào)工序內(nèi)容設(shè)備1車端面、鉆中心孔車床2車外圓車床3粗、精銑鍵槽立式銑床4磨外圓磨床5去毛刺鉗工臺(tái)第5章 機(jī)械加工工藝表5-2 階梯軸加工工藝過程（生產(chǎn)批量較大時(shí)） 工序號(hào)工

5、序內(nèi)容設(shè)備1車一端端面、鉆中心孔車床2車另一端端面、鉆中心孔車床3車外圓車床4粗、精銑鍵槽立式銑床5磨外圓磨床6去毛刺鉗工臺(tái) 安裝 在一道工序中，工件（或裝配單元）經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序稱為安裝。它是工序的一部分。 在一道工序中，工件在加工位置上可能只裝夾一第5章 機(jī)械加工工藝次，也可能裝夾若干次。例如，軸類零件，用三爪卡盤裝夾后加工完一端，調(diào)頭，再裝夾，再加工另一端。該軸的加工共有兩次安裝。但是多一次安裝，就多一次安裝誤差，而且增加了安裝工件的輔助時(shí)間，所以，應(yīng)盡量減少裝夾次數(shù)。 工位 為了完成一定的工序內(nèi)容，一次安裝工件后，工件與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起相對(duì)刀具或設(shè)備的固定部分所

6、占據(jù)的每一個(gè)位置稱為工位。為了減少由于多次安裝帶來的誤差和時(shí)間損失，加工中常采用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)夾具或移動(dòng)夾第5章 機(jī)械加工工藝具，使工件在一次安裝中，先后處于幾個(gè)不同的位置進(jìn)行加工，稱為多工位加工。如圖5-2所示，利用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，在一次安裝中依次完成裝卸工件、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔四個(gè)工位加工。采用多工位加加工方法，既可以減少安裝次數(shù)，提高加工精度，并減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；又可以使各工位的加工與工件的裝卸同時(shí)進(jìn)行，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 第5章 機(jī)械加工工藝圖5-2 多工位加工工位1：裝卸工件 工位2：鉆孔 工位3：擴(kuò)孔 工位4：鉸孔 第5章 機(jī)械加工工藝 工步 工序是指在一道工序中，在工件的加工表面、切

7、削刀具、切削速度及進(jìn)給量不變的條件下所連續(xù)完成的那部分工藝過程。一道工序可以由一個(gè)工步組成，也可以由幾個(gè)工步組成。如圖5-3所示，在工件上鉆4個(gè) mm的孔，用一個(gè)鉆套順次進(jìn)行加工，屬于同一個(gè)工步。如轉(zhuǎn)塔車床或加工中心加工過程中，當(dāng)更換不同刀具時(shí)，雖然加工表面不變，但也屬于不同工步。 第5章 機(jī)械加工工藝圖5-3 鉆四個(gè)相同孔的工步 為了提高生產(chǎn)率，同時(shí)對(duì)一個(gè)零件的幾個(gè)表面進(jìn)行加工，稱為復(fù)合工步，如圖5 - 4所示。 第5章 機(jī)械加工工藝圖5 - 4 復(fù)合工步 走刀 在一個(gè)工步中，被加工的某一表面，由于余量較大或其他原因，在切削用量不變的條件下，用同第5章 機(jī)械加工工藝一把刀具對(duì)它進(jìn)行多次加工。

8、刀具對(duì)工件的每次加工稱為一次走刀。5.1.4生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型 生產(chǎn)綱領(lǐng) 生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。計(jì)劃期通常為1年，所以生產(chǎn)綱領(lǐng)也稱為年產(chǎn)量。 對(duì)于零件而言，產(chǎn)品的產(chǎn)量除了制造機(jī)器所需要的數(shù)量之外，還要包括一定的備品和廢品，因此零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)應(yīng)按下式計(jì)算：（5-1） 第5章 機(jī)械加工工藝 生產(chǎn)類型 生產(chǎn)類型是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。人們按照產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)、投入生產(chǎn)的批量，生產(chǎn)類型分為：?jiǎn)渭a(chǎn)、批量生產(chǎn)和大量生產(chǎn)三種類型。 單件生產(chǎn) 單個(gè)生產(chǎn)不同結(jié)構(gòu)和尺寸的產(chǎn)品，很少重復(fù)甚至不重復(fù)，這種生產(chǎn)稱為單件生產(chǎn)。如新產(chǎn)品試制、維修車間的配件制造和重型機(jī)械制造等都屬此

9、種生產(chǎn)類型。其特點(diǎn)是：生產(chǎn)的產(chǎn)品種類較多，而同一產(chǎn)品的產(chǎn)量很小，工作地點(diǎn)的加工對(duì)象經(jīng)常改變。第5章 機(jī)械加工工藝 大量生產(chǎn) 同一產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量很大，大多數(shù)工作地點(diǎn)經(jīng)常按一定節(jié)奏重復(fù)進(jìn)行某一零件的某一工序的加工，這種生產(chǎn)稱為大量生產(chǎn)。如自行車制造和一些鏈條廠、軸承廠等專業(yè)化生產(chǎn)即屬此種生產(chǎn)類型。其特點(diǎn)是：同一產(chǎn)品的產(chǎn)量大，工作地點(diǎn)較少改變，加工過程重復(fù)。 批量生產(chǎn) 一年中分批輪流制造幾種不同的產(chǎn)品，每種產(chǎn)品均有一定的數(shù)量，工作地點(diǎn)的加工對(duì)象周期性地重復(fù)，這種生產(chǎn)稱為成批生產(chǎn)。如一些通用機(jī)械廠、某些農(nóng)業(yè)機(jī)械廠、陶瓷機(jī)械廠、造紙機(jī)械廠、煙草機(jī)械廠等的生產(chǎn)即屬這種第5章 機(jī)械加工工藝生產(chǎn)類型。其特點(diǎn)是

10、：產(chǎn)品的種類較少，有一定的生產(chǎn)數(shù)量，加工對(duì)象周期性地改變，加工過程周期性地重復(fù)。 同一產(chǎn)品（或零件）每批投入生產(chǎn)的數(shù)量稱為批量。根據(jù)批量的大小又可分為大批量生產(chǎn)、中批量生產(chǎn)和小批量生產(chǎn)。小批量生產(chǎn)的工藝特征接近單件生產(chǎn)，大批量生產(chǎn)的工藝特征接近大量生產(chǎn)。 根據(jù)前面公式計(jì)算的零件生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型，可參考表5-3。不同生產(chǎn)類型的制造工藝有不同特征，各種生產(chǎn)類型的工藝特征見表5-4。 第5章 機(jī)械加工工藝表5-3 生產(chǎn)類型和生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系 生產(chǎn)類型生 產(chǎn) 綱 領(lǐng) （件/年或臺(tái)/年)重型（30kg以上）中型（430kg）輕型（4kg以下）單件生產(chǎn)5以下10以下l00以下批量生產(chǎn)小批量生產(chǎn)5100

11、10200100500中批量生產(chǎn)1003002005005005000大批量生產(chǎn)30010005005000500050000大量生產(chǎn)1000以上5000以上50000以上第5章 機(jī)械加工工藝表5 - 4 各種生產(chǎn)類型的工藝特點(diǎn) 工藝特點(diǎn)單 件 生 產(chǎn)批 量 生 產(chǎn)大 量 生 產(chǎn)零件互換性無需互換、互配零件可成對(duì)制造，廣泛用修配法裝配大部分零件有互換性，少數(shù)用修配法裝配全部零件有互換性，某些要求精度高的配合，采用分組裝配毛坯的制造方法及加工余量鑄件用木模手工造型，鍛件用自由鍛鑄件用金屬模造型，部分鍛件用模鍛鑄件廣泛用金屬模機(jī)器造型，鍛件用模鍛機(jī)床設(shè)備及其布置形式采用通用機(jī)床；按機(jī)床類別和規(guī)格采

12、用“機(jī)群式”排列部分采用通用機(jī)床，部分專用機(jī)床；按零件加工分“工段”排列廣泛采用生產(chǎn)率高的專用機(jī)床和自動(dòng)機(jī)床；按流水線形式排列夾具很少用專用夾具，由劃線和試切法達(dá)到設(shè)計(jì)要求廣泛采用專用夾具，部分用劃線法進(jìn)行加工廣泛用專用夾具，用調(diào)整法達(dá)到精度要求工藝裝備采用通用刀具和萬能量具較多采用專用刀具和專用量具廣泛采用高生產(chǎn)率的刀具和量具對(duì)工人技術(shù)要求需要技術(shù)熟練的工人各工種需要一定熟練程度的技術(shù)工人對(duì)機(jī)床調(diào)整工人技術(shù)要求高，對(duì)機(jī)床操作工人技術(shù)要求低工藝文件只有簡(jiǎn)單的工藝過程卡有詳細(xì)的工藝過程卡或工藝卡，零件的關(guān)鍵工序有詳細(xì)的工序卡有工藝過程卡、工藝卡和工序卡等詳細(xì)的工藝文件第5章 機(jī)械加工工藝5.2機(jī)

13、械加工工藝規(guī)程 工藝規(guī)程是指把產(chǎn)品或零部件的制造過程和操作方法等按一定的格式用文件的形式固定下來，成為指導(dǎo)生產(chǎn)的紀(jì)律性文件。它是指導(dǎo)生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)組織、工人操作及技術(shù)檢驗(yàn)等工作的主要依據(jù)。在生產(chǎn)中只有嚴(yán)格遵守既定的工藝規(guī)程，才能穩(wěn)定生產(chǎn)，才能保證產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率與較低的成本。5.2.1機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用 機(jī)械加工工藝規(guī)程是機(jī)械制造工廠最主要的技術(shù)文件，是工廠規(guī)章制度的重要組成部分，其第5章 機(jī)械加工工藝作用主要有： 工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件。 工藝規(guī)程是組織和管理生產(chǎn)的基本依據(jù)。 工藝規(guī)程是新建、擴(kuò)建和改建工廠的原始資料。 工藝規(guī)程是進(jìn)行技術(shù)交流，開展技術(shù)革新的基本資料。

14、5.2.2機(jī)械加工工藝規(guī)程的類型 參閱JB/Z338.5工藝管理導(dǎo)則 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，按照規(guī)定，工藝規(guī)程的類型分為專用工藝規(guī)程和通用工藝規(guī)程。專用工藝規(guī)程是針第5章 機(jī)械加工工藝對(duì)每一個(gè)產(chǎn)品和零件所設(shè)計(jì)的工藝規(guī)程；通用工藝規(guī)程包括：典型工藝規(guī)程、成組工藝規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程。典型工藝規(guī)程是指為一組結(jié)構(gòu)相似的零部件所設(shè)計(jì)的通用工藝規(guī)程；成組工藝規(guī)程是指按成組技術(shù)原理將零件分類成組，針對(duì)每一組零件所設(shè)計(jì)的通用工藝規(guī)程；標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程是指已納入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或工廠標(biāo)準(zhǔn)的工藝規(guī)程。 為了適應(yīng)工業(yè)發(fā)展的需要，加強(qiáng)科學(xué)管理和便于交流，參閱JB/Z187.388工藝規(guī)程格式，按照規(guī)定，屬于機(jī)械加工工藝規(guī)程的有機(jī)械加工工

15、藝過程卡片、機(jī)械加工工序卡片、標(biāo)準(zhǔn)第5章 機(jī)械加工工藝零件或典型零件工藝過程卡片、機(jī)械加工工序操作指導(dǎo)卡片、檢驗(yàn)卡片等。裝配工藝規(guī)程有工藝過程卡片和工序卡片。 機(jī)械加工工藝過程卡片 該卡片主要列出零件加工所經(jīng)過的整個(gè)工藝路線、以及工裝設(shè)備和工時(shí)等內(nèi)容，多作為生產(chǎn)管理使用； 常用的機(jī)械加工工藝過程卡片見表5-5。 第5章 機(jī)械加工工藝表5 - 5 機(jī)械加工工藝過程卡 第5章 機(jī)械加工工藝 機(jī)械加工工藝卡片 該卡片是以工序?yàn)閱挝辉敿?xì)說明整個(gè)工序規(guī)程的工藝文件，卡片中反映各道工序的具體內(nèi)容及加工要求、工步的內(nèi)容及安裝次數(shù)、切削用量、采用的設(shè)備及工裝，用來指導(dǎo)工人生產(chǎn)及掌握整個(gè)零件加工過程的一種主要技

16、術(shù)文件，在成批生產(chǎn)或小批量生產(chǎn)的重要零件加工中廣泛地使用；機(jī)械加工工藝卡片的格式見表5-6。第5章 機(jī)械加工工藝表5-6 機(jī)械加工工序卡 第5章 機(jī)械加工工藝 機(jī)械加工工序卡 工序卡是以工序卡片中的每道工序而制訂的。該卡片中詳細(xì)記載了該工序的工步加工的具體內(nèi)容與要求及所需的工藝資料，包括定位基準(zhǔn)、工件安裝方法、工序尺寸及極限偏差、切削用量的選擇、工時(shí)定額等，并配有工序圖，是能具體指導(dǎo)工人操作的工藝文件，適用于大批量生產(chǎn)的零件及成批生產(chǎn)中的重要零件。機(jī)械工序卡的格式見表5-7。第5章 機(jī)械加工工藝表5 - 7 機(jī)械加工工序卡 第5章 機(jī)械加工工藝 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則、原始資料及步驟 制訂

17、機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則 1）所制訂的工藝規(guī)程要能保證加工質(zhì)量，能夠穩(wěn)定可靠地達(dá)到產(chǎn)品的全部設(shè)計(jì)要求；在此前提下，還應(yīng)力求保證低成本、低消耗； 2）所制訂的工藝規(guī)程應(yīng)立足于本企業(yè)實(shí)際條件，并具有先進(jìn)性，盡量采用新工藝、新技術(shù)、新材料； 3）所制訂的工藝規(guī)程隨著實(shí)踐的檢驗(yàn)和工藝技術(shù)的發(fā)展與設(shè)備的更新，應(yīng)能不斷地修訂完善。 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程所需的原始資料第5章 機(jī)械加工工藝 1）零件圖、必要的產(chǎn)品、部件裝配圖、毛坯圖、產(chǎn)品驗(yàn)收的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)； 2）產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型； 3）工廠（車間）現(xiàn)有的生產(chǎn)條件； 4）有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)、圖表等技術(shù)資料。 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的步驟 1）分析研究部件裝配圖，

18、審查零件圖； 2）選擇毛坯； 3）擬定工藝路線； 4）確定各工序采用的設(shè)備和工裝； 5）確定各工序加工余量、計(jì)算工序尺寸、公差；第5章 機(jī)械加工工藝 6）確定各工序切削用量和時(shí)間定額； 7）確定各主要工序的技術(shù)檢驗(yàn)要求及檢驗(yàn)方法； 8）填寫工藝文件。5.3零件的加工工藝分析 零件圖是制定工藝規(guī)程的最基本的原始資料之一。對(duì)零件圖的分析是至關(guān)重要的，將直接影響所制定的工藝規(guī)程的科學(xué)性、合理性和經(jīng)濟(jì)性。5.3.1零件的技術(shù)要求分析 零件的技術(shù)要求分析是制定工藝規(guī)程的重要環(huán)節(jié)。了解零件的主要技術(shù)要求，找出生產(chǎn)第5章 機(jī)械加工工藝合格產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)問題。零件的技術(shù)要求主要包括以下幾個(gè)方面： 被加工表面的

19、尺寸精度、形狀精度和相互位置精度的分析。 表面粗糙度和表面質(zhì)量要求的分析。 熱處理要求和其他方面的要求，如動(dòng)平衡、鍍鉻處理和去磁等。 分析零件的技術(shù)要求時(shí)，還要結(jié)合零件在產(chǎn)品中的作用，在保證使用性能的前提下是否經(jīng)濟(jì)合理，在本企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)條件下是否能夠?qū)崿F(xiàn)。對(duì)出現(xiàn)遺漏和錯(cuò)誤之處，與技術(shù)員及時(shí)協(xié)商修改。第5章 機(jī)械加工工藝5.3.2零件的結(jié)構(gòu)及其工藝性分析 零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在不同類型的具體生產(chǎn)條件下，零件毛坯的制造、零件的加工和產(chǎn)品的裝配所具備的可行性和經(jīng)濟(jì)性。在常規(guī)工藝條件下，零件結(jié)構(gòu)工藝性分析的實(shí)例，見表5-7。 表5 - 7 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析實(shí)例 序號(hào)零件結(jié)構(gòu)工藝性不好工藝

20、性好1孔離箱壁太近：鉆頭在圓角處易引偏；箱壁高度尺寸大，需加長(zhǎng)鉆頭方能鉆孔加長(zhǎng)箱耳， 不需加長(zhǎng)鉆頭可鉆孔只要使用上允許，將箱耳設(shè)計(jì)在某一端，則不需加長(zhǎng)箱耳，即可方便加工第5章 機(jī)械加工工藝序號(hào)零件結(jié)構(gòu)工藝性不好工藝性好2車螺紋時(shí)，螺紋根部易打刀；工人操作緊張，且不能清根留有退刀槽，可使螺紋清根，操作相對(duì)容易，可避免打刀3插鍵槽時(shí)，底部無退刀空間，易打刀留出有退刀空間，避免打刀4鍵槽底與左孔母線齊平，插鍵槽時(shí)易劃傷左孔表面左孔尺寸稍大，可避免劃傷左孔表面，操作方便第5章 機(jī)械加工工藝序號(hào)零件結(jié)構(gòu)工藝性不好工藝性好5小齒輪無法加工，插齒無退刀槽大齒輪可滾齒或插齒，小齒輪可以插齒加工 6兩端軸徑需磨

21、削加工，因砂輪圓角而不能清根留有退刀槽，磨削時(shí)可以清根7斜面鉆孔，鉆頭易引偏只要結(jié)構(gòu)允許，留出平臺(tái)，可直接鉆孔第5章 機(jī)械加工工藝序號(hào)零件結(jié)構(gòu)工藝性不好工藝性好8錐面需磨削加工，磨削時(shí)易碰傷圓柱面，并且不能清根可方便地對(duì)錐面進(jìn)行磨削加工9 加工面設(shè)計(jì)在箱體內(nèi)，加工時(shí)調(diào)整刀具不方便，觀察也困難加工面設(shè)計(jì)在箱體外部，加工方便10加工面高度不同，需兩次調(diào)整刀具加工，影響生產(chǎn)率加工面在同一高度，一次調(diào)整刀具，可加工兩個(gè)平面第5章 機(jī)械加工工藝序號(hào)零件結(jié)構(gòu)工藝性不好工藝性好11三個(gè)空刀槽的寬度有三種尺寸，需用三把不同尺寸刀具加工同一個(gè)寬度尺寸的空刀槽，使用一把刀具即可加工12同一端面上的螺紋孔，尺寸相近

22、，由于需更換刀具，因此加工不方便，而且裝配也不方便尺寸相近的螺紋孔，該為同一尺寸螺紋孔，方便加工和裝配13加工面加工時(shí)間長(zhǎng)，并且零件尺寸愈大，平面度誤差愈大加工面減小，節(jié)省工時(shí)，減少刀具損耗。并且容易保證平面度要求第5章 機(jī)械加工工藝序號(hào)零件結(jié)構(gòu)工藝性不好工藝性好14外圓和內(nèi)孔有同軸度要求，由于外圓需在兩次裝夾下加工，同軸度不易保證可在一次裝夾下加工外圓和內(nèi)孔，同軸度要求易得到保證15內(nèi)壁孔出口處有階梯面，鉆孔時(shí)易鉆偏或鉆頭折斷內(nèi)壁孔出口處平整，鉆孔方便，易保證孔中心位置度第5章 機(jī)械加工工藝序號(hào)零件結(jié)構(gòu)工藝性不好工藝性好16加工B面時(shí)以A面為定位基準(zhǔn)，由于A面較小定位不可靠附加定位基準(zhǔn)，加工

23、時(shí)保證A、B面平行，加工后，將附加定位基準(zhǔn)去掉17鍵槽設(shè)置在階梯軸90方向上需兩次裝夾加工將階梯軸的兩個(gè)鍵槽設(shè)計(jì)在同一方向上，一次裝夾即可對(duì)兩個(gè)鍵槽加工18鉆孔過深，加工時(shí)間長(zhǎng)，鉆頭耗損大，并且鉆頭易偏斜鉆孔的一端留空，鉆孔時(shí)間短，鉆頭壽命長(zhǎng)，不易引偏第5章 機(jī)械加工工藝5.4毛坯的選擇 工件是由毛坯按照其技術(shù)要求經(jīng)過各種加工而最后形成的。工件加工過程中的材料消耗、工序數(shù)量、加工工時(shí)，以及零件的機(jī)械強(qiáng)度、金屬纖維組織、內(nèi)部缺陷等都與毛坯的選擇有很大關(guān)系。因此，選擇毛坯種類和制造方法時(shí)應(yīng)全面考慮機(jī)械加工成本和毛坯制造成本，以達(dá)到降低零件生產(chǎn)總成本，提高質(zhì)量的目的。5.4.1毛坯的種類 毛坯的種類

24、很多，同一種毛坯制造方法也多種多樣，機(jī)械加工中常用的毛坯種類如下：第5章 機(jī)械加工工藝 鑄件 形狀復(fù)雜的毛坯，如箱體、機(jī)架、底座、床身等宜采用鑄件。 鍛件 鍛件毛坯由于能獲得纖維組織結(jié)構(gòu)的連續(xù)性和均勻分布，從而可提高零件的強(qiáng)度，所以適用于強(qiáng)度要求較高、形狀比較簡(jiǎn)單的零件的毛坯。鑄造方法可分為：自由鍛造和模鍛。自由鍛造的鍛造精度低，生產(chǎn)率低，適合于單件、小批量生產(chǎn)及大型件的鍛造。模鍛鍛造精度高，質(zhì)量好，生產(chǎn)率高，適合于批量生產(chǎn)。第5章 機(jī)械加工工藝 型材 型材的品種規(guī)格很多。常用的型材的斷面有圓形、方型、長(zhǎng)方形、六角形，以及管材、板材、帶料等。 焊接件 將型鋼或鋼板焊接（熔化焊，接觸焊、釬焊）成

25、所需要的結(jié)構(gòu)件，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)重量輕、制造周期短，但焊接結(jié)構(gòu)抗震差，焊接的零件熱變形大，且須經(jīng)時(shí)效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。 沖壓件 用沖壓的方法制成的工件或毛坯。沖壓件的精度較高（尺寸誤差為0.05 0.50mm,表面粗糙第5章 機(jī)械加工工藝度Ra1.255m），沖壓的生產(chǎn)率也較高，適用加工形狀復(fù)雜、批量較大的中小尺寸板料零件。 冷擠壓件 冷擠壓零件的精度可達(dá)IT6IT7，表面粗糙度Ra0.162.5m。可擠壓的金屬材料為碳鋼、低合金鋼、高速鋼、軸承鋼、不銹鋼以及有色金屬（銅、鋁及其合金），適用于批量大、形狀簡(jiǎn)單、尺寸小的零件或半成品的加工。不少精度要求較高的儀表、航空發(fā)動(dòng)機(jī)的小零件經(jīng)擠壓后，不

26、需要再經(jīng)過切削加工便可使用。 粉末冶金件 第5章 機(jī)械加工工藝 以金屬粉末為原料，用壓制成型和高溫?zé)Y(jié)來制造金屬制品和金屬材料，其尺寸精度可達(dá)IT6，表面粗糙度為Ra0.080.63m,成型后無須切削，材料損失少，工藝設(shè)備較簡(jiǎn)單，適用于大批量生產(chǎn)。但金屬粉末生產(chǎn)成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件以及零件的薄壁、銳角等成型困難。 5.4.2毛坯的選用原則 在確定毛坯時(shí)，應(yīng)考慮以下因素： 零件的材料及其力學(xué)性能. 零件的結(jié)構(gòu)和尺寸 生產(chǎn)類型 生產(chǎn)條件第5章 機(jī)械加工工藝 充分考慮利用新技術(shù)、新工藝和新材料的可能性5.5機(jī)械加工工藝路線的擬定 工藝路線的擬定是制訂工藝規(guī)程的關(guān)鍵，它不僅影響零件的加工質(zhì)量和效率，

27、而且影響加工規(guī)程的合理性、科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)性。擬定工藝路線時(shí)，在首先選擇好定位基準(zhǔn)后，主要考慮以下幾方面的問題。5.5.1表面加工方法的選擇 機(jī)械零件的表面由外表面、內(nèi)表面、平面和成形面等組成。表面加工方法的選擇，就是第5章 機(jī)械加工工藝為零件上每一個(gè)有質(zhì)量要求的表面選擇一套合理的加工方法。在選擇時(shí)，一般先根據(jù)表面精度和粗糙度要求選擇最終加工方法，然后再確定精加工前前期工序的加工方法。選擇加工方法，既要保證零件表面的質(zhì)量，又要保證較高的生產(chǎn)率，主要應(yīng)考慮以下因素： 保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的加工要求。 考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。 工件材料的性質(zhì)。 表5-8、表5-9和表5-10分別摘錄了外表面

28、、第5章 機(jī)械加工工藝內(nèi)表面和平面的加工方法和經(jīng)濟(jì)精度及典型的加工方案，以供學(xué)習(xí)過程中參考。表5 - 8 外表面加工方案 加工方案經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)表面粗糙度（m）適用范圍粗車粗車半精車粗車半精車精車粗車半精車精車滾壓（或拋光）1112810786712.5503.26.30.81.60.00250.2適用除淬火鋼以外金屬材料粗車半精車磨削粗車半精車粗磨精磨粗車半精車粗磨精磨超精加工6856560.400.800.100.400.01280.10除不宜用于有色金屬外，主要適用于淬火鋼件的加工粗車半精車精車金剛石車560.01280.40主要用于有色金屬粗車半精車粗磨精磨超精磨粗車半精車粗磨精磨研

29、磨550.0250.1主要用于鋼和鑄鐵精加工第5章 機(jī)械加工工藝表5 - 9 內(nèi)表面加工方案加工方案經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)表面粗糙度（m）適用范圍鉆鉆鉸鉆粗鉸精鉸1112897812.5251.63.20.81.6加工非淬火鋼，孔徑20mm（加工有色金屬稍差）鉆（擴(kuò)）拉（或推）790.11.6大批量生產(chǎn)中小零件通孔粗鏜（擴(kuò)）粗鏜（擴(kuò)）半精鏜（精擴(kuò)）粗鏜（擴(kuò)）半精鏜（精擴(kuò)）精鏜（鉸）粗鏜（擴(kuò)）半精鏜（精擴(kuò)）精鏜（鉸）浮動(dòng)鏜111291078676.312.51.63.20.81.60.40.8適用于非淬火鋼的各種金屬，毛坯上已有鑄出或鍛出的孔粗鏜（擴(kuò)）半精鏜磨粗鏜（擴(kuò)）半精鏜粗磨精磨78670.20.

30、80.10.2主要用于淬火鋼，也可用于非淬火鋼，不宜用于有色金屬鉆（擴(kuò)）粗鉸精鉸珩磨鉆（擴(kuò)）拉珩磨670.0250.20精度要求很高的孔以研磨代替上述方案中的珩磨560.1鉆（粗鏜）擴(kuò)（半精鏜）精鏜金剛鏜脈沖滾壓670.1大批量生產(chǎn)，有色金屬零件中小孔，鑄鐵箱體上的孔第5章 機(jī)械加工工藝表5 - 10 平面加工方案 加工方案經(jīng)濟(jì)精度公差等級(jí)表面粗糙度（m）適用范圍粗車半精車粗車半精車精車粗車半精車磨削8968673.26.30.81.60.20.8適用于工件的端面加工粗刨(或粗銑)精刨（或精銑）粗刨(或粗銑)精刨（或精銑）寬刃精刨粗刨(或粗銑)精刨（或精銑）刮研7967561.66.30.20

31、.80.10.8適用于非淬硬平面粗刨(或粗銑)精刨（或精銑）磨削粗刨(或粗銑)精刨（或精銑）粗磨精磨67560.20.80.0250.4適用于精度要求較高的平面粗銑拉690.20.8適用于大量生產(chǎn)中加工較小平面粗銑精銑磨研磨拋光50.1適用于高精度平面的加工第5章 機(jī)械加工工藝5.5.2加工階段的劃分 為了保證零件的加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力，零件往往不可能在一個(gè)工序內(nèi)完成全部加工工作，而通常將整個(gè)加工過程劃分為粗加工、半精加工和精加工三個(gè)階段。 粗加工階段的任務(wù)是高效地切除各加工表面的大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近成品；半精加工階段的任務(wù)是消除粗加工留下的誤差，為主要表面的精加工做

32、準(zhǔn)備，并完成一些次要表面的加工；精加工階段的任務(wù)是從工件上切除少量余量，保證各主要表面達(dá)到圖第5章 機(jī)械加工工藝紙規(guī)定的質(zhì)量要求。另外，對(duì)零件上精度和表面粗糙度要求特別高的表面還應(yīng)在精加工后增加光整加工，稱為光整加工階段。 工藝過程劃分加工階段的主要原因如下： 保證加工質(zhì)量 工件粗加工時(shí)切除的金屬層較厚，會(huì)產(chǎn)生較大的切削力和切削熱，所需的夾緊力也較大，因而工件會(huì)產(chǎn)生較大的彈性變形和熱變形；另外，粗加工后由于內(nèi)應(yīng)力重新分布，也會(huì)使工件產(chǎn)生較大的變形。劃分階段后，粗加工造成的誤差將通過半精加工和精加工予以糾正。 合理使用設(shè)備 粗加工時(shí)可使用功率大、剛度第5章 機(jī)械加工工藝好而精度較低的高效率機(jī)床，

33、以提高生產(chǎn)率。而精加工則可使用高精度機(jī)床，以保證加工精度要求。這樣有利于充分發(fā)揮機(jī)床各自的性能特點(diǎn)。 及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷 由于粗加工切除了各表面的大部分余量，毛坯的缺陷如氣孔、砂眼、余量不足等可及早被發(fā)現(xiàn)，及時(shí)修補(bǔ)或報(bào)廢，從而避免繼續(xù)加工而造成的浪費(fèi)。 避免損傷已加工表面 將精加工安排在最后，可以保護(hù)精加工表面在加工過程中少受損傷或不受損傷。 便于安排熱處理工序 可使冷、熱工序配合得更好，避免因熱處理帶來的變形。如，粗加第5章 機(jī)械加工工藝工后殘余應(yīng)力大，可安排失效處理，消除殘余應(yīng)力；熱處理引起的變形也可在精加工種消除。5.5.3工序的集中與分散 為了便于組織生產(chǎn)，常將工藝路線劃分為若干工序，劃

34、分的原則可采用工序集中或工序分散原則。 工序集中 工序集中就是將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成。每道工序的加工內(nèi)容較多。工序集中的特點(diǎn)： 有利于采用高效率的專用設(shè)備和工藝裝備，生產(chǎn)效率高；。第5章 機(jī)械加工工藝 工件裝夾次數(shù)少，易于保證各表面間的相互位置精度，縮短輔助時(shí)間； 工序數(shù)目少，設(shè)備數(shù)量少、操作工人數(shù)量和生產(chǎn)面積都可減少，還可簡(jiǎn)化生產(chǎn)計(jì)劃和組織工作； 由于采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使得投資大，設(shè)備和工藝裝備的調(diào)整、維修較為困難，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大，轉(zhuǎn)換新產(chǎn)品較麻煩。 工序分散 工序分散則是將工件的加工分散在較多的工序內(nèi)完成。每道工序的加工內(nèi)容很少，有時(shí)甚至每道工序只有一個(gè)工步。第

35、5章 機(jī)械加工工藝工藝分散的特點(diǎn)： 工序數(shù)目多、設(shè)備數(shù)量多，也相應(yīng)增加了操作工人和生產(chǎn)占地面積。 可以選用最合理的切削用量。 設(shè)備和工藝裝備簡(jiǎn)單、調(diào)整方便、工人便于掌握，容易適應(yīng)產(chǎn)品的變換； 通常采用專用機(jī)床加工，不易改變生產(chǎn)對(duì)象，適應(yīng)性差。 工序集中與工序分散的選擇 工序集中與工序分散各有利弊，如何選擇，應(yīng)根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品的生產(chǎn)類型、現(xiàn)有的生產(chǎn)條件、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求、各工第5章 機(jī)械加工工藝序的生產(chǎn)節(jié)拍，進(jìn)行綜合分析后選定。5.5.4加工順序的安排 加工順序是指工序的排列次序。它對(duì)保證加工質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本起著重要的作用。機(jī)械加工工序的安排通常應(yīng)遵循先基準(zhǔn)后其他、先主后次、先

36、粗后精、先面后孔的原則。 機(jī)械加工順序的安排原則 切削工序安排的總原則是：前期工序必須為后續(xù)工序創(chuàng)造條件，作好基準(zhǔn)準(zhǔn)備。具體原則如下： 先基準(zhǔn)后其他 先主后次 第5章 機(jī)械加工工藝 先粗后精 先面后孔 熱處理的安排 熱處理工序在工藝路線中的安排，主要取決于零件的材料和熱處理的目的。根據(jù)熱處理的目的，一般可分為： 預(yù)備熱處理 預(yù)備熱處理的目的是消除毛坯制造過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力、改善金屬材料的切削加工性能、為最終熱處理做準(zhǔn)備。 最終熱處理 最終熱處理的目的是提高金屬材料的力學(xué)性能，如提高零件的硬度和耐磨性等。屬于最終熱處理的有淬火-回火、滲碳淬火-回火、第5章 機(jī)械加工工藝滲氮等，對(duì)于僅僅要求改善力

37、學(xué)性能的工件，有時(shí)正火、調(diào)質(zhì)等也作為最終熱處理。 時(shí)效處理 時(shí)效處理的目的是消除內(nèi)應(yīng)力、減少工件變形。時(shí)效處理分自然時(shí)效、人工時(shí)效和冰冷處理三大類。 表面處理 為了表面防腐或表面裝飾，有時(shí)需要對(duì)表面進(jìn)行涂鍍或發(fā)藍(lán)等處理。 輔助工序的安排 輔助工序包括工件的檢驗(yàn)、去毛刺、清洗、去磁和防銹等。輔助工序也是機(jī)械加工的必要工序，安排不當(dāng)或遺漏，會(huì)給后續(xù)工序和裝配帶來困難，影響產(chǎn)品質(zhì)量甚至機(jī)器的使用性能。 第5章 機(jī)械加工工藝 檢驗(yàn)是最主要的輔助工序，它對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量有重要的作用。檢驗(yàn)工序應(yīng)安排在： 粗加工階段結(jié)束后； 轉(zhuǎn)換車間的前后，特別是進(jìn)入熱處理工序的前后； 重要工序之前或加工工時(shí)較長(zhǎng)的工序前后；

38、 特種性能檢驗(yàn)，如磁力探傷、密封性檢驗(yàn)等之前； 全部加工工序結(jié)束之后。第5章 機(jī)械加工工藝5.6加工余量的確定5.6.1加工余量的基本概念 加工余量是指加工過程中從加工表面切除的材料層的厚度。它又分為工序加工余量和總余量。余量有單面余量和雙面余量之分。單面余量是指平面上的余量，非對(duì)稱的單邊余量。雙面余量是指回轉(zhuǎn)表面上的余量，對(duì)稱的雙邊余量。 工序余量 工序余量是指某一表面在某一道工序中所切除的材料層的厚度，它取決于相鄰兩工序的工序尺寸之差。 單邊余量第5章 機(jī)械加工工藝對(duì)于外表面，如圖5-5a所示。 （5-2） 圖5-5 單邊加工余量a)外表面單邊余量 b)內(nèi)表面單邊余量 對(duì)于內(nèi)表面，如圖5-

39、5b所示。（5-3） 第5章 機(jī)械加工工藝 雙邊余量 對(duì)于軸，如圖5-6a所示。 （5-4） 圖5-6 單邊加工余量a)軸單邊余量b)孔單邊余量 第5章 機(jī)械加工工藝 對(duì)于孔，如圖5-6b所示。 （5-5） 總余量 總余量是指零件從毛坯變?yōu)槌善返恼麄€(gè)加工過程中某一表面所切除材料層的總厚度，即零件上同一表面毛坯尺寸與零件尺寸之差?？偧庸び嗔康扔诟鞴ば蚣庸び嗔恐?，即： （5-6） 5.6.2影響加工余量的因素 加工余量的大小對(duì)于工件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率第5章 機(jī)械加工工藝均有較大的影響。為切除前道工序在加工時(shí)留下的各種缺陷和誤差的材料層，又考慮到本工序可能產(chǎn)生的安裝誤差而不致使工件報(bào)廢，必須保證一

40、定數(shù)值的最小工序余量。為了合理確定加工余量，首先必須了解影響加工余量的因素。影響加工余量的主要因素如下。 上道工序公差 上道工序的形狀和位置公差 上道工序的表面粗糙度和表面缺陷 本道工序的安裝誤差5.6.3加工余量的確定方法 確定加工余量的方法有三種，分別是查表修第5章 機(jī)械加工工藝正法、經(jīng)驗(yàn)估算法和分析計(jì)算法。 查表修正法 根據(jù)有關(guān)手冊(cè)提供的加工余量數(shù)據(jù)，再結(jié)合本廠生產(chǎn)實(shí)際情況加以修正后確定加工余量。 經(jīng)驗(yàn)估算法 根據(jù)工藝人員本身積累的經(jīng)驗(yàn)確定加工余量。一般為了防止余量過小而產(chǎn)生廢品，所估計(jì)的余量總是偏大。常用于單件、小批量生產(chǎn)。 分析計(jì)算法 根據(jù)理論公式和經(jīng)驗(yàn)資料，對(duì)影響加工余量的各因素進(jìn)

41、行分析、計(jì)算來確定加工余量。這種方法較合理，但需要全面可靠的試驗(yàn)資料，計(jì)算也較復(fù)第5章 機(jī)械加工工藝雜。一般只在材料十分貴重或少數(shù)大批、大量生產(chǎn)的工廠中采用。 確定加工余量時(shí)，一般應(yīng)先確定最終工序的加工余量，然后依次逆推確定各工序的加工余量。各工序的加工余量之和就是總加工余量。這樣，毛坯的尺寸就可確定。 對(duì)于單件小批生產(chǎn)中加工的中小型零件，其單邊機(jī)械加工余量參考數(shù)據(jù)見表5-11和表5-12。 第5章 機(jī)械加工工藝表5-11 總加工余量 mm 毛坯類型手工造型鑄件自由鍛件模鍛件圓鋼料總加工余量3.572.571.531.52.5表5-12 工序余量 mm加工方法粗 車半精車高速精車低速精車磨 削

42、研 磨工序余量11.50.810.40.50.10.150.150.250.0030.0255.7工藝尺寸鏈5.7.1工序尺寸及其公差的確定 工件上的設(shè)計(jì)尺寸一般都要經(jīng)過幾道工序的加工才能得到，每道工序所應(yīng)保證的尺寸稱為工序尺寸。第5章 機(jī)械加工工藝編制工藝規(guī)程的一個(gè)重要工作就是要確定每道工序的工序尺寸及公差。在確定工序尺寸及公差時(shí)，存在工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合和不重合兩種情況。 基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸及其公差的計(jì)算 當(dāng)工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)或測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，表面多次加工時(shí)，工序尺寸及其公差的計(jì)算相對(duì)來說比較簡(jiǎn)單。其計(jì)算順序是：先確定各工序的加工方法，然后確定該加工方法所要求的加工余量及其所能達(dá)

43、到的精度，再由最后一道工序逐個(gè)向前推算，即由零件圖上的設(shè)計(jì)尺寸開第5章 機(jī)械加工工藝始，一直推算到毛坯圖上的尺寸。工序尺寸的公差都按各工序的經(jīng)濟(jì)精度確定，并按“入體原則”確定上、下偏差。 例如 某主軸箱體主軸孔的設(shè)計(jì)要求為100H7，Ra=0.8m。其加工工藝路線為：毛坯粗鏜半精鏜精鏜浮動(dòng)鏜。試確定各工序尺寸及其公差。 解 從機(jī)械工藝手冊(cè)查得各工序的加工余量和所能達(dá)到的精度，具體數(shù)值見表5-13中的第二、三列，計(jì)算結(jié)果見表5-13中的第四、五列。 第5章 機(jī)械加工工藝表5-13 主軸孔工序尺寸及公差的計(jì)算 基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸及其公差的計(jì)算 加工過程中，工件的尺寸是不斷變化的，由毛坯尺寸到工序

44、尺寸，最后達(dá)到滿足零件性能要求的設(shè)計(jì)第5章 機(jī)械加工工藝尺寸。一方面，由于加工的需要，在工序圖以及工藝卡上要標(biāo)注一些專供加工用的工藝尺寸，工藝尺寸往往不是直接采用零件圖上的尺寸，而是需要另行計(jì)算；另一方面，當(dāng)零件加工時(shí)，有時(shí)需要多次轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)，因而引起工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)或測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合。這時(shí)，需要利用工藝尺寸鏈原理來進(jìn)行工序尺寸及其公差的計(jì)算。5.7.2尺寸鏈的概念 尺寸鏈的定義 在機(jī)器的裝配或零件的加工過程中，一組相第5章 機(jī)械加工工藝互聯(lián)系的尺寸，按一定的順序首尾相接排列的封閉尺寸組合稱為尺寸鏈。尺寸鏈特點(diǎn)是其封閉性和關(guān)聯(lián)性。組成尺寸鏈的尺寸數(shù)（環(huán)數(shù)）不能少于三個(gè)。由單個(gè)零件在工藝

45、過程中的有關(guān)工藝尺寸所組成的尺寸鏈，稱為工藝尺寸鏈。 尺寸鏈的組成 組成尺寸鏈的每一個(gè)尺寸，稱作一個(gè)環(huán)。按各環(huán)的性質(zhì)不同，又可將環(huán)分成組成環(huán)和封閉環(huán)。封閉環(huán)是指加工過程中間接獲得的環(huán)或裝配過程中最后自然形成的環(huán)。一個(gè)尺寸鏈中，封閉環(huán)有且僅有一個(gè)。 組成環(huán)是指對(duì)封閉環(huán)有影響的全部環(huán)。組成第5章 機(jī)械加工工藝環(huán)按其對(duì)封閉環(huán)的影響不同又可分為增環(huán)和減環(huán)。如果某一組成環(huán)的變化引起封閉環(huán)同向變化，則該環(huán)屬于增環(huán)；反之，如果某一組成環(huán)的變化引起封閉環(huán)異向變化，則該環(huán)屬于減環(huán)。增減環(huán)的判定： 一般常用回路法來判定增減環(huán)。方法是：對(duì)于一個(gè)尺寸鏈，在封閉環(huán)旁畫一箭頭（方向任選），然后沿箭頭所指方向繞尺寸鏈一圈。

46、并給各組成環(huán)標(biāo)上與繞行方向相同的箭頭。凡與封閉環(huán)箭頭同向的為減環(huán)，反向的為增環(huán)。在尺寸鏈中，如圖5-7所示， 是封閉環(huán)， 、 是減環(huán) 。第5章 機(jī)械加工工藝圖5 - 7 尺寸鏈圖 尺寸鏈的種類 尺寸鏈按不同分類方法有不同的類別，按各尺寸在空間的分布形式分為：直線尺寸鏈、角度尺寸鏈、平面尺寸鏈、空間尺寸鏈; 按其獨(dú)立性分獨(dú)立尺寸鏈和并聯(lián)尺寸鏈；按在生產(chǎn)過程中所處階段分：裝配尺寸鏈、零件設(shè)計(jì)尺寸鏈與工藝尺寸鏈。 第5章 機(jī)械加工工藝 尺寸鏈的計(jì)算 正計(jì)算 已知各組成環(huán)尺寸求封閉環(huán)尺寸。其計(jì)算結(jié)果是唯一的。產(chǎn)品設(shè)計(jì)的校驗(yàn)常用這種形式。 反計(jì)算 已知封閉環(huán)尺寸求各組成環(huán)尺寸。由于組成環(huán)通常有若干個(gè)，所

47、以反計(jì)算形式需將封閉環(huán)的公差值按照尺寸大小和精度要求合理地分配給各組成環(huán)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)常用此形式。 中間計(jì)算 已知封閉環(huán)尺寸和部分組成環(huán)尺寸求某一組成環(huán)尺寸。該方法應(yīng)用最廣，常用于加工過程中基準(zhǔn)不重合時(shí)計(jì)算工序尺寸。尺寸鏈多屬這種計(jì)算形式。第5章 機(jī)械加工工藝5.7.3尺寸鏈的計(jì)算方法 工藝尺寸鏈的計(jì)算方法有兩種，即極值法和概率法，本書介紹生產(chǎn)中常用的極值法。 封閉環(huán)的基本尺寸 封閉環(huán)的基本尺寸等于組成環(huán)環(huán)尺寸的代數(shù)和，即 （5-8） （5-9） 第5章 機(jī)械加工工藝封閉環(huán)的上偏差與下偏差 封閉環(huán)的上偏差等于所有增環(huán)的上偏差之和減去所有減環(huán)的下偏差之和，即 （5-10） 封閉環(huán)的下偏差等于所有增環(huán)

48、的下偏差之和減去所有減環(huán)的上偏差之和，即 （5-11） 封閉環(huán)的公差封閉環(huán)的公差等于所有組成環(huán)公差之和，即 第5章 機(jī)械加工工藝（5-12） 計(jì)算封閉環(huán)的豎式 封閉環(huán)時(shí)還可列豎式進(jìn)行解算。解算時(shí)應(yīng)用口訣：增環(huán)上下偏差照抄；減環(huán)上下偏差對(duì)調(diào)、反號(hào)。即： 第5章 機(jī)械加工工藝5.7.4尺寸鏈的應(yīng)用 應(yīng)用工藝尺寸鏈解決實(shí)際問題的關(guān)鍵是要找出工藝尺寸之間的內(nèi)在聯(lián)系，正確確定出封閉環(huán)和組成環(huán)。當(dāng)確定了尺寸鏈的封閉環(huán)和組成環(huán)后，就能運(yùn)用尺寸鏈的計(jì)算公式進(jìn)行具體計(jì)算。下面，通過兩個(gè)實(shí)例分析工藝尺寸鏈的建立和計(jì)算方法。 例5 - 1 軸承套加工，如圖5 - 8所示，加工時(shí)要保證尺寸6mm0.1mm，但該尺寸不

49、便測(cè)量，只能通過測(cè)量尺寸A來間接保證，試求工序尺寸A及其上、下偏差。 第5章 機(jī)械加工工藝圖5-8 軸承套零件圖和尺寸鏈圖a)零件圖b)尺寸鏈圖 第5章 機(jī)械加工工藝解： 圖5-8a中尺寸6mm0.1mm是間接得到的即為封閉環(huán)。工藝尺寸鏈圖，如圖5-8b所示，其中尺寸A、26mm0.05mm為增環(huán)，尺寸 mm為減環(huán)。 由公式（5-7）得 mm 由公式（5-10）得 0.1=+0.05-(-0.05) 由公式（5-11）得 第5章 機(jī)械加工工藝-0.1=+(-0.05)-0 =-0.05mm mm 例5-2 齒輪內(nèi)孔鍵槽加工，如圖5-9所示，孔需淬火后磨削，故鍵槽深度的最終尺寸不能直接獲得，因其

50、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)內(nèi)孔要繼續(xù)加工，所以插鍵槽時(shí)的深度只能作為加工中間的工序尺寸，擬訂工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)將它計(jì)算出來。有關(guān)內(nèi)孔及鍵槽的加工順序是： 鏜內(nèi)孔至mm；插鍵槽至尺寸A； 第5章 機(jī)械加工工藝 熱處理； 磨內(nèi)孔至 mm，同時(shí)間接獲得鍵槽深度尺寸mm。 試確定工序尺寸A及其公差（為簡(jiǎn)單起見，不考慮處理后內(nèi)孔的變形誤差。） 圖5-9 內(nèi)孔及鍵槽的工藝尺寸鏈a)零件圖b)四環(huán)尺寸鏈c)分解后尺寸鏈 第5章 機(jī)械加工工藝解： 利用尺寸鏈的基本公式進(jìn)行計(jì)算：由公式（5-7）得 A=(43.6-2019.8)mm43.4mm 由公式（5-10）得 mm0.315mm 由公式（5-11）得 mm0.05mm 第5章

51、機(jī)械加工工藝5.8機(jī)械加工生產(chǎn)率和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程，前提是必須保證產(chǎn)品質(zhì)量要求，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本。即做到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低消耗。要達(dá)到這一目的，制訂工藝規(guī)程時(shí)，還必須對(duì)工藝過程認(rèn)真開展技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，有效地采取提高機(jī)械加工生產(chǎn)率的工藝措施。5.8.1時(shí)間定額 機(jī)械加工生產(chǎn)率是指工人在單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的合格產(chǎn)品的數(shù)量，或者指制造單件產(chǎn)品所消耗的勞動(dòng)時(shí)間。它是勞動(dòng)生產(chǎn)率的指標(biāo)。機(jī)械加工生產(chǎn)率通常通過時(shí)間定額來衡量。第5章 機(jī)械加工工藝時(shí)間定額是指在一定的生產(chǎn)條件下，規(guī)定每個(gè)工人完成單件合格產(chǎn)品或某項(xiàng)工作所必需的時(shí)間。 時(shí)間定額是安排生產(chǎn)計(jì)劃、核算生產(chǎn)成本的重要依據(jù)，也是設(shè)計(jì)、擴(kuò)建

52、工廠或車間時(shí)計(jì)算設(shè)備和工人數(shù)量的依據(jù)。完成零件一道工序的時(shí)間定額稱為單件時(shí)間。它由下列部分組成： 基本時(shí)間 它是指直接改變生產(chǎn)對(duì)象的尺寸、形狀、相對(duì)位置與表面質(zhì)量或材料性質(zhì)等工藝過程所消耗的時(shí)間。對(duì)機(jī)械加工而言，就是切除金屬所耗費(fèi)的時(shí)間（包括刀具切入、切出的時(shí)間）。時(shí)間定第5章 機(jī)械加工工藝額中的基本時(shí)間可以根據(jù)切削用量和行程長(zhǎng)度來計(jì)算。 輔助時(shí)間 它是指為實(shí)現(xiàn)工藝過程所必須進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作消耗的時(shí)間。它包括裝卸工件，開、停機(jī)床，改變切削用量，試切和測(cè)量工件，進(jìn)刀和退刀具等所需的時(shí)間。 基本時(shí)間與輔助時(shí)間之和稱為作業(yè)時(shí)間。它是直接用于制造產(chǎn)品或零、部件所消耗的時(shí)間。 布置工作場(chǎng)地時(shí)間 它是指

53、為使加工正常進(jìn)行，工人管理工作場(chǎng)第5章 機(jī)械加工工藝地和調(diào)整機(jī)床等（如更換、調(diào)整刀具，潤(rùn)滑機(jī)床，清理切屑，收拾工具等）所需時(shí)間。一般按操作時(shí)間的2%7%（以百分率表示）計(jì)算。 休息和生理需要時(shí)間 它是指工人在工作班內(nèi)為恢復(fù)體力和滿足生理需要等消耗的時(shí)間。一般按操作時(shí)間的2%4%（以百分率表示）計(jì)算。 以上四部分時(shí)間的總和稱為單件時(shí)間 ，即 （5-13） 準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間 簡(jiǎn)稱為準(zhǔn)終時(shí)間，指工人在加工一批產(chǎn)品、零件第5章 機(jī)械加工工藝進(jìn)行準(zhǔn)備和結(jié)束工作所消耗的時(shí)間。加工開始前，通常都要熟悉工藝文件，領(lǐng)取毛坯、材料、工藝裝備，調(diào)整機(jī)床，安裝工刀具和夾具，選定切削用量等；加工結(jié)束后，需送交產(chǎn)品，拆下、

54、歸還工藝裝備等。準(zhǔn)終時(shí)間對(duì)一批工件來說只消耗一次，零件批量越大，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)終時(shí)間 件或成批生產(chǎn)的單件計(jì)算時(shí)間 就越小，其中n為批量。因此，單應(yīng)為 （5-14） 大批、大量生產(chǎn)中，由于n的數(shù)值很大， ，即可忽略不計(jì)，所以大批、大量第5章 機(jī)械加工工藝生產(chǎn)的單件計(jì)算時(shí)間Tc應(yīng)為（5-15） 5.8.2提高機(jī)械加工生產(chǎn)率的工藝措施 勞動(dòng)生產(chǎn)率是一個(gè)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，它與產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)組織、生產(chǎn)管理和工藝設(shè)計(jì)都有密切關(guān)系。這里討論提高機(jī)械加工生產(chǎn)率的問題，主要從工藝技術(shù)的角度，研究如何通過減少時(shí)間定額，尋求提高生產(chǎn)率的工藝途徑。 縮短基本時(shí)間 提高切削用量 增大切削速度、進(jìn)給量和切削深度都可

55、以縮短基本時(shí)間，這是機(jī)械加工中廣第5章 機(jī)械加工工藝泛采用的提高生產(chǎn)率的有效方法。 減少或重合切削行程長(zhǎng)度 利用幾把刀具或復(fù)合刀具對(duì)工件的同一表面或幾個(gè)表面同時(shí)進(jìn)行加工，或者利用寬刃刀具、成形刀具作橫向進(jìn)給同時(shí)加工多個(gè)表面，實(shí)現(xiàn)復(fù)合工步，都能減少每把刀的切削行程長(zhǎng)度或使切削行程長(zhǎng)度部分或全部重合，減少基本時(shí)間。 采用多件加工 多件加工可分順序多件加工、平行多件加工和平行順序多件加工三種形式。 順序多件加工是指工件按進(jìn)給方向一個(gè)接一個(gè)地順序裝夾，減少了刀具的切入、切出時(shí)第5章 機(jī)械加工工藝間，即減少了基本時(shí)間。這種形式的加工常見于滾齒、插齒、龍門刨、平面磨和銑削加工中。 平行多件加工是指工件平行

56、排列，一次進(jìn)給可同時(shí)加工n個(gè)工件，加工所需基本時(shí)間和加工一個(gè)工件相同，所以分?jǐn)偟矫總€(gè)工件的基本時(shí)間就減少到原來的1n，其中n為同時(shí)加工的工件數(shù)。這種方式常見于銑削和平面磨削中。 縮短輔助時(shí)間 縮短輔助時(shí)間的方法通常是使輔助操作實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，或使輔助時(shí)間與基本時(shí)間重合。具體措施有：第5章 機(jī)械加工工藝 采用先進(jìn)高效的機(jī)床夾具 這不僅可以保證加工質(zhì)量，而且大大減少了裝卸和找正工件的時(shí)間。 采用多工位連續(xù)加工 即在批量和大量生產(chǎn)中，采用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)和轉(zhuǎn)位夾具，在不影響切削加工的情況下裝卸工件，使輔助時(shí)間與基本時(shí)間重合。該方法在銑削平面和磨削平面中得到廣泛的應(yīng)用，可顯著地提高生產(chǎn)率。 采用主動(dòng)測(cè)量

57、或數(shù)字顯示自動(dòng)測(cè)量裝置 零件在加工中需多次停機(jī)測(cè)量，尤其是精密零件或重型零件更是如此，這樣不僅降低了生產(chǎn)率，不第5章 機(jī)械加工工藝易保證加工精度，還增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，主動(dòng)測(cè)量的自動(dòng)測(cè)量裝置能在加工中測(cè)量工件的實(shí)際尺寸，并能用測(cè)量的結(jié)果控制機(jī)床進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)整。該方法在內(nèi)、外圓磨床上采用，已取得了顯著的效果。 采用兩個(gè)相同夾具交替工作的方法 當(dāng)一個(gè)夾具安裝好工件進(jìn)行加工時(shí)，另一個(gè)夾具同時(shí)進(jìn)行工件裝卸，這樣也可以使輔助時(shí)間與基本時(shí)間重合。該方法常用于批量生產(chǎn)中。 縮短布置工作場(chǎng)地時(shí)間 布置工作場(chǎng)地時(shí)間，主要消耗在更換刀第5章 機(jī)械加工工藝具和調(diào)整刀具的工作上。因此，縮短布置工作場(chǎng)地時(shí)間主要是減

58、少換刀次數(shù)、換刀時(shí)間和調(diào)整刀具的時(shí)間。減少換刀次數(shù)就是要提高刀具或砂輪的耐用度，而減少換刀和調(diào)刀時(shí)間是通過改進(jìn)刀具的裝夾和調(diào)整方法，采用對(duì)刀輔具來實(shí)現(xiàn)的。例如，采用各種機(jī)外對(duì)刀的快換刀夾具、專用對(duì)刀樣板或樣件以及自動(dòng)換刀裝置等。目前，在車削和銑削中已廣泛采用機(jī)械夾固的可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片，既能減少換刀次數(shù)，又減少了刀具的裝卸、對(duì)刀和刃磨時(shí)間，從而大大提高了生產(chǎn)效率。 縮短與準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間 縮短準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間的主要方法是擴(kuò)大零件第5章 機(jī)械加工工藝的批量和減少調(diào)整機(jī)床、刀具和夾具的時(shí)間。5.8.3工藝過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，通常應(yīng)提出幾種方案。這些方案應(yīng)都能滿足零件的設(shè)計(jì)要求，但

59、成本則會(huì)有所不同。為了選取最佳方案，需要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。 生產(chǎn)成本和工藝成本 制造一個(gè)零件或一件產(chǎn)品所必需的一切費(fèi)用的總和，稱為該零件或產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。生產(chǎn)成本實(shí)際上包括與工藝過程有關(guān)的費(fèi)用和與工藝過程無關(guān)的費(fèi)用兩類。因此，對(duì)不同的工藝方案進(jìn)第5章 機(jī)械加工工藝行經(jīng)濟(jì)分析和評(píng)價(jià)時(shí)，只需分析、評(píng)價(jià)與工藝過程直接相關(guān)的生產(chǎn)費(fèi)用，即所謂工藝成本。在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析時(shí)，應(yīng)首先統(tǒng)計(jì)出每一方案的工藝成本，再對(duì)各方案的工藝成本進(jìn)行比較，以其中成本最低、見效最快的為最佳方案。工藝成本由兩部分構(gòu)成，即可變成本（V）和不變成本（S）。 可變成本（V）是指與生產(chǎn)綱領(lǐng)N直接有關(guān)，并隨生產(chǎn)綱領(lǐng)成正比例變化的費(fèi)用。它包括工

60、件材料（或毛坯）費(fèi)用、操作工人工資、機(jī)床電費(fèi)、通用機(jī)床的折舊費(fèi)和維修費(fèi)、通用工藝裝備的折第5章 機(jī)械加工工藝舊費(fèi)和維修費(fèi)等。 不變成本（S）是指與生產(chǎn)綱領(lǐng)N無直接關(guān)系，不隨生產(chǎn)綱領(lǐng)的變化而變化的費(fèi)用。它包括調(diào)整工人的工資、專用機(jī)床的折舊費(fèi)和維修費(fèi)、專用工藝裝備的折舊費(fèi)和維修費(fèi)等。 零件加工的全年工藝成本（E）為 E = VN + S （5-16） 此式為直線方程，其坐標(biāo)關(guān)系，如圖5-10所示，可以看出，E與N是線性關(guān)系，即全年工藝成本與生產(chǎn)綱領(lǐng)成正比，直線的斜率為工件的可變費(fèi)用，直線的起點(diǎn)為工件的不變費(fèi)用，當(dāng)生產(chǎn)綱領(lǐng)產(chǎn)生N的變化時(shí)，則年工藝成本的變化為E。 第5章 機(jī)械加工工藝圖5-10 全年