机械制造工艺规程制定

第一章第一章机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定11根本概念根本概念111生产过程与工艺过程生产过程与工艺过程生产过程生产过程：指把原材料转变为成品的全过程。包括原材料运输、保管、验收、生产技术准备、毛坯制造、零件加工与热理、部件和产品装配、检验调试、油漆包装 等。工艺过程：工艺过程：把生产过程中改变生产对象的把生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和物理、力学性能形状、尺寸、相对位置和物理、力学性能等，使其成为成品或半成品的过程称为工等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。工艺过程可根据其具体工作内容艺过程。工艺过程可根据其具体工作内容分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、外表处理、装配等不同的工艺过热处理、外表处理、装配等不同的工艺过程。程。112工艺过程的组成工艺过程的组成机械加工工艺过程：是指用机械加工方法机械加工工艺过程：是指用机械加工方法主要是切削加工方法逐步改变毛坯的主要是切削加工方法逐步改变毛坯的形态形状、尺寸以及外表质量，使其形态形状、尺寸以及外表质量，使其成为合格零件所进行的全部过程。它一般成为合格零件所进行的全部过程。它一般由工序、工步、走刀等不同层次的单元所由工序、工步、走刀等不同层次的单元所组成。组成。1 工 序一个或一组工人在一个工作地点，对一个或同时对几个工件所连续完成的那局部工艺过程叫工序。例如以下图轴：2.安安装：装：工件在机床或夹具中定位并夹紧的过程称为安装。3.工工位：位：工件在一次安装后，工件与夹具或设备的工件在一次安装后，工件与夹具或设备的可动局部一起相对于刀具或设备的固定局可动局部一起相对于刀具或设备的固定局部所占据的每一个位置上所完成的那一局部所占据的每一个位置上所完成的那一局部工艺过程称为工位。如下图部工艺过程称为工位。如下图4.工步与复合工步工步与复合工步在加工外表、切削刀具和切削用量仅指在加工外表、切削刀具和切削用量仅指转速和进给量都不变的情况下，所连续转速和进给量都不变的情况下，所连续完成的那局部工艺过程，称为一个工步。完成的那局部工艺过程，称为一个工步。例图所示底座零件底孔加工工序例图所示底座零件底孔加工工序有时为了提高生产效率，经常把几个待加工外表用几把刀具同时进行加工，这可看作为一个工步，并称为复合工步，如下图转塔自动车床的不同工步 5.走走刀行程刀行程在一个工步内，有些外表由于加工余量太在一个工步内，有些外表由于加工余量太大，或由于其它原因，需用同一把刀具以大，或由于其它原因，需用同一把刀具以及同一切削用量对同一外表进行屡次切削。及同一切削用量对同一外表进行屡次切削。这样刀具对工件的每一次切削就称为一次这样刀具对工件的每一次切削就称为一次走刀。如下图的零件加工走刀。如下图的零件加工113生产纲领与生产类型生产纲领与生产类型1.生产纲领：生产纲领：2.产品的年生产纲领就是产品的年生产量。产品的年生产纲领就是产品的年生产量。3.零件的年生产纲领按以下公式计算：零件的年生产纲领按以下公式计算：N=Qn(1+a)(1+b)4.式中式中N零件的生产纲领，单位为件零件的生产纲领，单位为件年；年；Q产品的年产量，单位为台年；产品的年产量，单位为台年；n每台产品中所含该零件的数量，单每台产品中所含该零件的数量，单位为件台；位为件台；5.a零件的备品百分率；零件的备品百分率；6.b零件的废品百分率。零件的废品百分率。2.生产类型的划分生产类型的划分根据产品投入生产的连续性，可大致分为三种不同的生产根据产品投入生产的连续性，可大致分为三种不同的生产类型。类型。单件生产单件生产：产品品种不固定，每一品种的产品数量很少，：产品品种不固定，每一品种的产品数量很少，大多数工作地点的加工对象经常改变。例如，重型机械、大多数工作地点的加工对象经常改变。例如，重型机械、造船业等一般属于单件生产。造船业等一般属于单件生产。大量生产大量生产：产品品种固定，每种产品数量很大，大多数产品品种固定，每种产品数量很大，大多数工作地点的加工的对象固定不变。例如，汽车、轴承制造工作地点的加工的对象固定不变。例如，汽车、轴承制造等一般属于大量生产。等一般属于大量生产。成批生产成批生产：产品品种根本固定，但数量少，品种较多，需：产品品种根本固定，但数量少，品种较多，需要周期性地轮换生产，大多数工作地点的加工对象是周期要周期性地轮换生产，大多数工作地点的加工对象是周期性的变换。性的变换。在成批生产中，根据批量大小可分为小批、中批和大批生在成批生产中，根据批量大小可分为小批、中批和大批生产。小批生产的特点接近于单件生产的特点，大批生产的产。小批生产的特点接近于单件生产的特点，大批生产的特点接近于大量生产的特点，中批生产的特点介于单件和特点接近于大量生产的特点，中批生产的特点介于单件和大量生产特点之间。因此生产类型可分为：单件小批生产，大量生产特点之间。因此生产类型可分为：单件小批生产，大批大量生产，中批生产。各种生产类型的工艺特点见表。大批大量生产，中批生产。各种生产类型的工艺特点见表。3节节拍拍节拍是指生产每一个零件所规定的时间指标。节拍是指生产每一个零件所规定的时间指标。计算节拍的公式：计算节拍的公式：t=60/N式中式中t节拍，单位为节拍，单位为min/件；件；机床每年工作时数，单位为机床每年工作时数，单位为h；N零件生产纲领，单位为件。零件生产纲领，单位为件。=cmn式中式中c每天班次以每天班次以2计算；计算；m每年周数以每年周数以51计算；计算；n每周一班工作时数以每周一班工作时数以35计算；计算；设备利用率，一般取设备利用率，一般取0.940.96。114基准基准基准：用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的点、线、面。基准分设计基准和工艺基准设计基准：零件设计图样上所采用的基准。工艺基准：加工和装配过程中所采用的基准。包括工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。12机械加工工艺规程机械加工工艺规程机械加工工艺规程简称为工艺规程，规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法的工艺文件，是指导机械加工的主要技术文件。1.工艺规程的作用：工艺规程是指导生产工艺规程的作用：工艺规程是指导生产的主要技术文件；工艺规程是组织生产和的主要技术文件；工艺规程是组织生产和管理工作的根本依据；工艺规程是新建或管理工作的根本依据；工艺规程是新建或扩建工厂或车间的根本资料；扩建工厂或车间的根本资料；2.常用工艺文件的种类常用工艺文件的种类1机械加工工艺过程卡片：它是以工序机械加工工艺过程卡片：它是以工序为单位说明一个零件全部加工过程的工艺为单位说明一个零件全部加工过程的工艺卡片。这种卡片包括零件各个工序的名称、卡片。这种卡片包括零件各个工序的名称、工序内容，经过的车间、工段、所用的机工序内容，经过的车间、工段、所用的机床、刀具、夹具、量具，工时定额等。主床、刀具、夹具、量具，工时定额等。主要用于单件小批生产以及生产管理中。要用于单件小批生产以及生产管理中。2机械加工工艺卡：它是以工序为单位，机械加工工艺卡：它是以工序为单位，详细说明零件的机械加工工艺过程详细说明零件的机械加工工艺过程,其内容其内容介于工艺过程卡片和工序卡片之间。它用介于工艺过程卡片和工序卡片之间。它用来指导工人进行生产和帮助车间干部和技来指导工人进行生产和帮助车间干部和技术人员掌握整个零件加工过程的一种主要术人员掌握整个零件加工过程的一种主要工艺文件，广泛用于成批生产和单件小批工艺文件，广泛用于成批生产和单件小批生产中比较重要的零件或工序。生产中比较重要的零件或工序。3机械加工工序卡：它是根据工艺卡片机械加工工序卡：它是根据工艺卡片的每一道工序制订的，主要用来具体指导的每一道工序制订的，主要用来具体指导操作工人进行生产的一种工艺文件。多用操作工人进行生产的一种工艺文件。多用于大批大量生产或成批生产中比较重要的于大批大量生产或成批生产中比较重要的零件。该卡片中附有工序简图，并详细记零件。该卡片中附有工序简图，并详细记载了该工序加工所需的资料，如定位基准载了该工序加工所需的资料，如定位基准选择、工序尺寸及公差以及机床、刀具、选择、工序尺寸及公差以及机床、刀具、夹具、量具、切削用量和工时定额等。夹具、量具、切削用量和工时定额等。3.制订机械加工工艺规程的原始资料制订机械加工工艺规程的原始资料产品整套装配图、零件图；质量标准；生产纲领、生产类型；毛坯情况；本厂现有生产条件；先进技术、工艺；有关手册、图册 4.制订机械加工工艺规程的原那么及步骤制订机械加工工艺规程的原那么及步骤1机械加工工艺规程制定的原那么机械加工工艺规程制定的原那么保证加工质量；保证加工质量；保证生产效率；保证生产效率；较低制造本钱；较低制造本钱；良好劳动条件；良好劳动条件；2步步骤骤分析研究产品图纸；分析研究产品图纸；工艺性分析；工艺性分析；选择毛坯；选择毛坯；拟订工艺路线；拟订工艺路线；选择设备、工装；选择设备、工装；确定工序余量、工序尺寸；确定工序余量、工序尺寸；确定切削用量、工时定额；确定切削用量、工时定额；技术经济分析；技术经济分析；填写工艺文件填写工艺文件13工艺审查与毛坯选择工艺审查与毛坯选择定义零件结构的工艺性是指所设计的零件在满足要求的前题下，制造的可行性和经济性。功能相同的零件，其结构工艺性可以有很大差异。良好的结构工艺性是指在现有工艺条件下既能方便制造，又有较低的制造本钱。零件结构工艺性的分析，包括零件尺寸和公差的标注、零件的组成要素和整体结构等方面的分析。一、铸造工艺结构1、起模斜度为便于取模，铸件壁沿起模方向应设计出起模斜度。斜度不大的结构，通常可按其小端尺寸简化画出图形。为防止砂型在尖角出脱落和防止铸件冷却收缩时在尖角处产生裂纹，铸件各外表相交处应做成圆角。2、铸造圆角由于铸造圆角的存在，零件上的外表交线显得不明显。为了区分不同形体的外表，零件图上仍画出两外表的交线，称为过渡线。3、铸件壁厚为防止铸件冷却时，由于冷却速度不一致而产生裂纹和缩孔，在设计铸件时，其壁厚应尽量均匀一致，不同壁厚间应均匀过渡二、机械加工工艺性1、圆角和倒角1、圆角和倒角为便于装配和平安操作，轴或孔的断部应加工成倒角，为防止应力集中而产生裂纹，轴肩处应圆角过渡。倒角为45时，尺寸标注可简化，如图中的C2。2、退刀槽和砂轮越程槽在车削加工、磨削加工或车制螺纹时，为了便于刀具或使砂轮越过加工面，通常在待加工的末端先加工出退刀槽或砂轮越程槽。3、减少加工面 两零件的接触面都要加工时，为了减少加工面，并保证两零件的外表接触良好，通常将两零件的接触面做成凸台或凹坑、凹槽等结构。4、钻孔结构钻孔时，应尽可能使钻头轴线与被钻孔外表垂直，以保证孔的精度和防止钻头的折断。14工艺过程设计工艺过程设计141定位基准的选择定位基准的选择1、粗基准、粗基准采用毛坯上未经加工的外表作采用毛坯上未经加工的外表作为定位基准；为定位基准；2、精基准、精基准采用经过加工的外表作为定位采用经过加工的外表作为定位基准。基准。一、粗基准选择一、粗基准选择重点考虑：加工外表与不加工外表的相对重点考虑：加工外表与不加工外表的相对位置精度；各加工外表有足够的余量位置精度；各加工外表有足够的余量1.选择不加工外表作为粗基准，假设有几选择不加工外表作为粗基准，假设有几个不加工外表，选其中与加工外表位置精个不加工外表，选其中与加工外表位置精度要求高的一个，以保证两者的位置精度。度要求高的一个，以保证两者的位置精度。2.为保证某重要外表余量均匀，那么选择为保证某重要外表余量均匀，那么选择该重要外表本身作为粗基准。该重要外表本身作为粗基准。用不需加工的外圆作粗基准 用需加工的内孔作粗基准 车床床身加工 3.假设每个外表都加工，那么以余量最小假设每个外表都加工，那么以余量最小的外表作为粗基准，以保证各外表都有足的外表作为粗基准，以保证各外表都有足够的余量够的余量,阶梯轴的加工阶梯轴的加工4.粗基准应平整、光滑，无浇冒口、飞边粗基准应平整、光滑，无浇冒口、飞边等，定位、夹紧可靠。等，定位、夹紧可靠。5.粗基准应防止重复使用。在同一尺寸方粗基准应防止重复使用。在同一尺寸方向上，粗基准通常只允许使用一次，以免向上，粗基准通常只允许使用一次，以免产生较大的定位误差。产生较大的定位误差。二、精基准选择二、精基准选择重点考虑：减少定位误差、保证加工精度重点考虑：减少定位误差、保证加工精度1、基准重合原那么、基准重合原那么1设计基准与定位基准不重合误差只发设计基准与定位基准不重合误差只发生在用调整法获得加工尺寸的情况。生在用调整法获得加工尺寸的情况。2基准不重合误差值等于设计基准与定基准不重合误差值等于设计基准与定位基准之间尺寸的变化量。位基准之间尺寸的变化量。3基准不重合一般发生在以下情况：用设计基准定位不可能或不方便；在选择精基准时优先考虑了基准统 一原那么。4设计基准与测量基准不重合也会产生基准不重合误差。5基准不重合误差不仅指尺寸误差，而且对位置误差也要考虑。2、基准统一原那么、基准统一原那么有利于保证各加工外表间的相互位置关有利于保证各加工外表间的相互位置关系，防止基准转换所产生的误差。系，防止基准转换所产生的误差。简化夹具的设计与制造。简化夹具的设计与制造。3、互为基准、互为基准4、自为基准、自为基准自为基准磨削定子外圆自为基准磨削定子外圆 床身导轨面自为基准 142外表加工方法的选择外表加工方法的选择1.加工方法的经济精度、外表粗糙度与加工外表的技术要求相适应。2.加工方法与被加工材料的性质相适应。3.加工方法与生产类型相适应。4.加工方法与本厂条件相适应。143加工阶段的划分加工阶段的划分划分加工阶段的原因划分加工阶段的原因1、保证加工质量、保证加工质量2、合理使用设备、合理使用设备3、便于安排热处理工、便于安排热处理工4、便于及时发现毛坯缺陷、便于及时发现毛坯缺陷5、防止重要外表损伤。、防止重要外表损伤。粗加工阶段：切除大量多余材料，主要提高生产率。半精加工阶段：完成次要外表加工(钻、攻丝、铣键槽等)主要外表到达一定要求，为精加工作好余量准备安排在热处理前精加工阶段：主要外表到达图纸要求光整加工阶段：进一步提高尺寸精度降低粗糙度，但不能提高形状、位置精度144加工顺序的安排加工顺序的安排1.机械加工顺序的安排：机械加工顺序的安排：基面先行；先粗后精；先主后次；先面后孔；进给路线短；换刀次数少；2.热处理工序的安排热处理工序的安排预备热处理预备热处理 位置：粗加工前；目的：改善切削性能，消除内应力；退火：用于高碳钢、合金钢等，降低硬度，便于切削；正火：用于低碳钢，提高硬度，便于切削；调质：淬火后高温回火；最终热处理最终热处理 位置：半精加工后，精加工前；目的：提高强度、硬度；淬火、渗碳、氮化等；去除内应力处理去除内应力处理位置：粗加工前、后，半精加工后，精加工前；目的：消除内应力，防止 变形、开裂。自然时效；人工时效；3.辅助工序的安排辅助工序的安排外表处理工序外表处理工序位置：工艺过程最后；位置：工艺过程最后；目的：美观；目的：美观；金属镀层；金属镀层；非金属镀层；非金属镀层；氧化膜；氧化膜；检验工序检验工序位置：粗加工后、关键工序后、送往外车位置：粗加工后、关键工序后、送往外车间加工前后、零件全部加工结束之后；间加工前后、零件全部加工结束之后；目的：质量控制。目的：质量控制。质量检验；质量检验；特种检验无损探伤、磁力探伤、水压、特种检验无损探伤、磁力探伤、水压、超速试验；超速试验；其它工序安排其它工序安排位置：去毛刺、倒钝锐边应在淬火前；位置：去毛刺、倒钝锐边应在淬火前；目的：平安目的：平安去毛刺、倒钝锐边；去毛刺、倒钝锐边；去磁；去磁；清洗；清洗；涂防锈油；涂防锈油；145工序的集中与分散工序的集中与分散1、工序集中就是将工件的加工，集中在少、工序集中就是将工件的加工，集中在少数几道工序内完成。每道工序的加工内容数几道工序内完成。每道工序的加工内容较多。较多。2、工序分散就是将工件的加工，分散在较、工序分散就是将工件的加工，分散在较多的工序内进行。每道工序的加工内容很多的工序内进行。每道工序的加工内容很少，最少时每道工序仅一个简单工步。少，最少时每道工序仅一个简单工步。3、趋势：工序集中、趋势：工序集中MC、FMC等等15工序设计工序设计一、加工余量确定一、加工余量确定1.加工余量概念加工余量概念1总加工余量：总加工余量是指零件加工过程总加工余量：总加工余量是指零件加工过程中，某加工外表所切去的金属层总厚度。是毛坯中，某加工外表所切去的金属层总厚度。是毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差。尺寸与零件图样的设计尺寸之差。2工序余量：工序余量是一道工序内切除的金工序余量：工序余量是一道工序内切除的金属层厚度，为相邻两工序的工序尺寸之差。属层厚度，为相邻两工序的工序尺寸之差。3总余量为各工序余量之和总余量为各工序余量之和4公称余量：公称余量是指相邻两工序的根本尺寸之差5余量公差6工序余量用经验法估算或查表法、分析计算法确定7余量大小对加工精度、生产率、经济性都有影响2.影响加工余量的因素影响加工余量的因素1上工序的外表粗糙度和外表缺陷层上工序的外表粗糙度和外表缺陷层1缺陷层；缺陷层；2正常组织正常组织2上工序的尺寸公差上工序的尺寸公差3上工序各外表间相互位置的空间偏离上工序各外表间相互位置的空间偏离轴的弯曲对加工余量的影响轴的弯曲对加工余量的影响4本工序安装误差图三爪卡盘上的装本工序安装误差图三爪卡盘上的装夹误差夹误差二、工序尺寸与公差确实定二、工序尺寸与公差确实定工序尺寸是零件在加工过程中各工序应工序尺寸是零件在加工过程中各工序应保证的加工尺寸，通常为加工面至定位基保证的加工尺寸，通常为加工面至定位基准面之间的尺寸。准面之间的尺寸。1.无需进行尺寸换算时工序尺寸确实定；无需进行尺寸换算时工序尺寸确实定；2.需进行尺寸换算时工序尺寸确实定需进行尺寸换算时工序尺寸确实定三、机床设备及工艺装备的选择三、机床设备及工艺装备的选择1.选择机床设备的根本原那么选择机床设备的根本原那么机床的精度应与要求的加工精度相适应机床的精度应与要求的加工精度相适应.；机床的生产率与生产类型相适应。；机床的生产率与生产类型相适应。；一般：单件小批：通用机床、工装；大一般：单件小批：通用机床、工装；大批、大量：专机、组机、专用工装；数控批、大量：专机、组机、专用工装；数控机床：可用于各种生产类型。刀具尽可能机床：可用于各种生产类型。刀具尽可能用标准的；机床的规格与加工工件的尺寸用标准的；机床的规格与加工工件的尺寸相适应；机床的选择应结合现场的实际情相适应；机床的选择应结合现场的实际情况。；合理选用数控机床；况。；合理选用数控机床；2.工艺装备的选择工艺装备的选择夹具的选择夹具的选择1单件小批生产：采用各种通用夹具和机床附单件小批生产：采用各种通用夹具和机床附件，如卡盘、虎钳、分度头等。有组合夹具站的，件，如卡盘、虎钳、分度头等。有组合夹具站的，可采用组合夹具。可采用组合夹具。2大批大量生产为提高劳动生产率应采用专用大批大量生产为提高劳动生产率应采用专用高效夹具。高效夹具。3多品种中、小批生产可采用可调夹具或成组多品种中、小批生产可采用可调夹具或成组夹具。夹具。4采用数控加工时夹具要敞开，其定位、夹紧采用数控加工时夹具要敞开，其定位、夹紧元件不能影响加工走刀如碰撞等。元件不能影响加工走刀如碰撞等。刀具的选择刀具的选择1一般优先采用标准刀具。一般优先采用标准刀具。2假设采用工序集中时，应采用各种高假设采用工序集中时，应采用各种高效的专用刀具、复合刀具和多刃刀具等。效的专用刀具、复合刀具和多刃刀具等。3刀具的类型、规格和精度等级应符合刀具的类型、规格和精度等级应符合加工要求。加工要求。4数控加工对刀具的刚性及寿命要求较数控加工对刀具的刚性及寿命要求较普通加工严格。应合理选择各种刀具、辅普通加工严格。应合理选择各种刀具、辅具刀柄、刀套、夹头等。具刀柄、刀套、夹头等。量具的选择量具的选择1单件小批生产应广泛采用通用量具，单件小批生产应广泛采用通用量具，如游标卡尺、百分尺和千分表等。如游标卡尺、百分尺和千分表等。2大批大量生产应采用各种量规和高效大批大量生产应采用各种量规和高效的专用检验夹具和量仪等。的专用检验夹具和量仪等。3量具的精度必须与加工精度相适应量具的精度必须与加工精度相适应17加工工艺过程的生产率与技术加工工艺过程的生产率与技术经济分析经济分析一、生产率分析一、生产率分析一一时间定额时间定额时间定额：是在一定生产条件下，规定生时间定额：是在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。间。单件时间：完成一个工件的一个工序的时单件时间：完成一个工件的一个工序的时间称为单件时间间称为单件时间tdT单=t基+t辅+t服+t休t基根本时间是指直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置、外表状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间。t辅辅助时间是指为实现工艺过程所必须进行的各种辅助动作所消耗的时间。如装卸工件。操作机床、改变切削用量、试切和测量工件、引进及退回刀具等动作所需时间都是辅助时间。t服布置工作地时间是为使加工正常进行，工人照管工作地如换刀、润滑机床、清理切屑、收拾工具等)所消耗的时间。一般按作业时间的27估算。t休休息和生理需要时间是指工人在工作班内恢复体力和满足生理上的需要所消耗的时间。一般按作业时间的2估算。在成批生产中th td tZ/N；th单件核算时间；td单件时间；tZ准备终结时间；N零件批量大批大量生产时，每个工作地始终完成某一固定工序，tZ/N 0，故不考虑准备终结时间，即 th td二提高机械加工生产率的工艺措施二提高机械加工生产率的工艺措施1.缩短根本时间缩短根本时间(1)提高切削用量，但受刀具寿命和机床刚提高切削用量，但受刀具寿命和机床刚度的制约。度的制约。(2)缩短工作行程长度缩短工作行程长度(3)多件加工多件加工2.缩减辅助时间、工作地点效劳时间、准缩减辅助时间、工作地点效劳时间、准备终结时间备终结时间(l)直接缩减辅助时间；直接缩减辅助时间；(2)使辅助时间与根本时间重合；使辅助时间与根本时间重合；(3)减少换刀次数，并缩减每次换刀所需时减少换刀次数，并缩减每次换刀所需时间；间；(4)扩大零件的生产批量减少调整机床、刀扩大零件的生产批量减少调整机床、刀具和夹具的时间具和夹具的时间3.实行多台机床看管实行多台机床看管4.新工艺、特种工艺新工艺、特种工艺在单件小批生产中广泛采用各种数控和柔性制造系统及推广成组技术等，都可以缩短单件时间，有效地提高劳动生产率。5.应用成组技术应用成组技术二、工艺过程的技术经济分析二、工艺过程的技术经济分析所谓技术经济分析，就是通过比较不同所谓技术经济分析，就是通过比较不同工艺方案的生产本钱，选出最经济的工艺工艺方案的生产本钱，选出最经济的工艺方案。方案。生产本钱：制造一个零件或一台产品的一生产本钱：制造一个零件或一台产品的一切费用的总和。切费用的总和。工艺本钱：与工艺过程直接有关的费用。工艺本钱：与工艺过程直接有关的费用。工艺本钱：工艺本钱：可变费用可变费用+不变费用不变费用可变费用可变费用：可变费用与零件或产品年可变费用与零件或产品年产量有关，它包括材料费或毛坯费、操作产量有关，它包括材料费或毛坯费、操作工人的工资、通用机床的折旧费、维护费、工人的工资、通用机床的折旧费、维护费、万能机床和万能夹具及刀具的折旧费。万能机床和万能夹具及刀具的折旧费。不变费用：不变费用：不变费用与零件或产品年不变费用与零件或产品年产量无关，它是指专用机床和专用夹具、产量无关，它是指专用机床和专用夹具、刀具的折旧和维护费用，调整工人的工资刀具的折旧和维护费用，调整工人的工资等。等。一种零件或一道工序的全年工艺本钱E单位为元和单件工艺本钱Ed单位为元件，可用下式表示：E NV C 式中 V每个零件的可变费用，单位为元件；N工件的年产量，单位为元件；C全年的不变费用，单位为元。工艺方案的经济评比工艺方案的经济评比假设两种工艺过程方案的根本投资差额较假设两种工艺过程方案的根本投资差额较大：大：这时，在考虑工艺本钱的同时还要考虑根这时，在考虑工艺本钱的同时还要考虑根本投资差额的回收期限。回收期愈短，那本投资差额的回收期限。回收期愈短，那么经济效果愈好。么经济效果愈好。16工艺尺寸链工艺尺寸链一、尺寸链的定义、组成一、尺寸链的定义、组成1、尺寸链的定义、尺寸链的定义尺寸链就是在零件加工或机器装配过程中，由相互联系且按一定顺序连接的封闭尺寸组合。1在加工中形成的尺寸链在加工中形成的尺寸链工艺尺寸链工艺尺寸链2在装配中形成的尺寸链在装配中形成的尺寸链装配尺寸链装配尺寸链2、尺寸链的特征、尺寸链的特征封闭性、关联性封闭性、关联性3、尺寸链的组成尺寸链的组成环环尺寸链中的每一个尺寸。它可以是长度或尺寸链中的每一个尺寸。它可以是长度或角度。角度。封闭环封闭环在零件加工或装配过程中间接获得或在零件加工或装配过程中间接获得或最后形成的环。最后形成的环。组成环组成环尺寸链中对封闭环有影响的全部环。尺寸链中对封闭环有影响的全部环。组成环又可分为增环和减环。组成环又可分为增环和减环。增环增环假设该环的变动引起封闭环的同向变假设该环的变动引起封闭环的同向变动，那么该环为增环动，那么该环为增环减环减环假设该环的变动引起封闭环的反向变假设该环的变动引起封闭环的反向变动。那么该环为减环。动。那么该环为减环。4、尺寸链的增、减环判别方法、尺寸链的增、减环判别方法在尺寸链图中用首尾相接的单向箭头顺序表示各尺寸环，其中与封闭环箭头方向相反者为增环,与封闭环箭头方向相同者为减环二、尺寸链的分类二、尺寸链的分类1、按应用范围分类、按应用范围分类1工艺尺寸链工艺尺寸链全部组成环为同一零件全部组成环为同一零件工艺尺寸所形成的尺寸链。工艺尺寸所形成的尺寸链。2装配尺寸链装配尺寸链全部组成环为不同零件全部组成环为不同零件设计尺寸所形成的尺寸链。设计尺寸所形成的尺寸链。3零件尺寸链零件尺寸链全部组成环为同一零件全部组成环为同一零件设计尺寸所形成的尺寸链。设计尺寸所形成的尺寸链。4设计尺寸链设计尺寸链装配尺寸链与零件尺寸装配尺寸链与零件尺寸链，统称为设计尺寸链。链，统称为设计尺寸链。二、尺寸链的分类二、尺寸链的分类2、按几何特征及空间位置分类、按几何特征及空间位置分类1长度尺寸链长度尺寸链全部环为长度的尺寸链全部环为长度的尺寸链2角度尺寸链角度尺寸链全部环为角度的尺寸链全部环为角度的尺寸链3直线尺寸链直线尺寸链全部组成环平行于封闭环的全部组成环平行于封闭环的尺寸链。尺寸链。4平面尺寸链平面尺寸链全部组成环位于一个或几个全部组成环位于一个或几个平行平面内，但某些组成环不平行于封闭环的尺平行平面内，但某些组成环不平行于封闭环的尺寸链。寸链。5空间尺寸链空间尺寸链组成环位于几个不平行平面组成环位于几个不平行平面内的尺寸链。内的尺寸链。三三、尺寸链的建立、尺寸链的建立1、确定封闭环、确定封闭环关键关键1、加工顺序或装配顺序确定后才能、加工顺序或装配顺序确定后才能确定封闭环。确定封闭环。2、封闭环根本属性为、封闭环根本属性为“派生，表现为尺派生，表现为尺寸间接获得。寸间接获得。要领要领1、设计尺寸往往是封闭环。、设计尺寸往往是封闭环。2、加工余量往往是封闭环靠火花磨除外、加工余量往往是封闭环靠火花磨除外。三三、尺寸链的建立、尺寸链的建立2、组成环确定、组成环确定关键 1、封闭环确定后才能确定。2、直接获得。3、对封闭环有影响四、尺寸链计算的根本公式四、尺寸链计算的根本公式1极值法各环根本尺寸之间的关系极值法各环根本尺寸之间的关系封闭环的根本尺寸封闭环的根本尺寸A0等于增环的根本尺寸之等于增环的根本尺寸之和减去减环的根本尺寸之和，即和减去减环的根本尺寸之和，即2各环极限尺寸之间的关系各环极限尺寸之间的关系封闭环的最大极限尺寸封闭环的最大极限尺寸A0max等于增环的最大等于增环的最大极限尺寸之和减去减环的最小极限尺寸之和，即极限尺寸之和减去减环的最小极限尺寸之和，即封闭环的最小极限尺寸A0min等于增环的最小极限尺寸之和减去减环的最大极限尺寸之和，即(3)各环上、下偏差之间的关系各环上、下偏差之间的关系 封闭环的上偏差ES(A0)等于增环的上偏差之和减去减环的下偏差之和，即封闭环的下偏差EI(A0)等于增环下偏差之和减去减环的上偏差之和，即4各环公差之间的关系各环公差之间的关系封闭环的公差封闭环的公差T(A0)等于各组成环的公差等于各组成环的公差T(Ai)之和，即之和，即极值法解算尺寸链的特点是：简便、可靠，但当封闭环公差较小，组成环数目较多时，分摊到各组成环的公差可能过小，从而造成加工困难，制造本钱增加，在此情况小，常采用概率法进行尺寸链的计算。2.概率法概率法特点：以概率论理论为根底，计算科学、特点：以概率论理论为根底，计算科学、复杂，经济效果好，用于环数较多的大批复杂，经济效果好，用于环数较多的大批大量生产中。假定各环尺寸按正态分布，大量生产中。假定各环尺寸按正态分布，且其分布中心与公差带中心重合。且其分布中心与公差带中心重合。(1)各环公差之间的关系各环公差之间的关系(2)各环平均尺寸之间的关系各环平均尺寸之间的关系(3)各环平均偏差之间的关系各环平均偏差之间的关系当计算出各环的公差、平均尺寸、平均偏差之后，应按将该环的公差对平均尺寸按双向对称分布，即写成 ，然后将之改写成上下偏差的形式，即3.尺寸链计算的几种情况尺寸链计算的几种情况(1)正计算正计算各组成环，求封闭环。正计算主要各组成环，求封闭环。正计算主要用于验算所设计的产品能否满足性能要求及零件用于验算所设计的产品能否满足性能要求及零件加工后能否满足零件的技术要求。加工后能否满足零件的技术要求。(2)反计算反计算封闭环，求各组成环。反计算主封闭环，求各组成环。反计算主要用于产品设计、加工和装配工艺计算等方面，要用于产品设计、加工和装配工艺计算等方面，在实际工作中经常碰到。反计算的解不是唯一的。在实际工作中经常碰到。反计算的解不是唯一的。如何将封闭环的公差正确地分配给各组成环，这如何将封闭环的公差正确地分配给各组成环，这里有一个优化的问题。里有一个优化的问题。3中间计算中间计算封闭环和局部组成环的根本封闭环和局部组成环的根本尺寸及公差，求其余的一个或几个组成环根本尺尺寸及公差，求其余的一个或几个组成环根本尺寸及公差或偏差。中间计算可用于设计计算寸及公差或偏差。中间计算可用于设计计算与工艺计算，也可用于验算。与工艺计算，也可用于验算。4.确定组成环公差大小的误差分配方法确定组成环公差大小的误差分配方法1等公差原那么等公差原那么按等公差值分配的方法来分配封闭环按等公差值分配的方法来分配封闭环的公差时的公差时,各组成环的公差值取相同的平均公差值各组成环的公差值取相同的平均公差值Tav：即极值法：即极值法Tav=T0/n-1概率法概率法这种方法计算比较简单，但没有考虑到各组成环加工的难这种方法计算比较简单，但没有考虑到各组成环加工的难易、尺寸的大小，显然是不够合理的。易、尺寸的大小，显然是不够合理的。2按等精度原那么按等精度原那么按等公差级分配的方法来分配封闭按等公差级分配的方法来分配封闭环的公差时环的公差时,各组成环的公差取相同的公差等级，公各组成环的公差取相同的公差等级，公差值的大小根据根本尺寸的大小，由标准公差数值表中查差值的大小根据根本尺寸的大小，由标准公差数值表中查得。得。3按实际可行性分配原那么按实际可行性分配原那么按具体情况来分配封闭环按具体情况来分配封闭环的公差时的公差时,第一步先按等公差值或等公差级的分配原第一步先按等公差值或等公差级的分配原那么求出各组成环所能分配到的公差，第二步再从加工的那么求出各组成环所能分配到的公差，第二步再从加工的难易程度和设计要求等具体情况调整各组成环的差。难易程度和设计要求等具体情况调整各组成环的差。5.工序尺寸的标注工序尺寸的标注1)按按“入体原那么标注入体原那么标注公差带的分布按公差带的分布按“入体原那么标注时，入体原那么标注时，对于被包容面尺寸可标注成上偏差为零、对于被包容面尺寸可标注成上偏差为零、下偏差为负的形式即下偏差为负的形式即-T；对于包容面；对于包容面的尺寸可标注成下偏差为零、上偏差为正的尺寸可标注成下偏差为零、上偏差为正的形式即的形式即+T。2按双向对称分布标注按双向对称分布标注对于诸如孔系中心距、相对中心的两平对于诸如孔系中心距、相对中心的两平面之间的距离等尺寸，一般按对称分布标面之间的距离等尺寸，一般按对称分布标注，即可标注成上、下偏差绝对值相等、注，即可标注成上、下偏差绝对值相等、符号相反形式即符号相反形式即T/2。当组成环是标准件时，其公差大小和分当组成环是标准件时，其公差大小和分布位置按相应标准确定。当组成环是公共布位置按相应标准确定。当组成环是公共环时，其公差大小和分布位置应根据对其环时，其公差大小和分布位置应根据对其有严格要求的那个尺寸链来确定。有严格要求的那个尺寸链来确定。五、工艺过程尺寸链的分析与解算五、工艺过程尺寸链的分析与解算1.基准不重合时的尺寸换算基准不重合时的尺寸换算工艺基准工序、定位、测量等与设计工艺基准工序、定位、测量等与设计基准不重合，工序基准就无法直接取用零基准不重合，工序基准就无法直接取用零件图上的设计尺寸，因此必须进行尺寸换件图上的设计尺寸，因此必须进行尺寸换算来确定其工序尺寸。算来确定其工序尺寸。1定位基准与设计基准不重合的尺定位基准与设计基准不重合的尺寸换算寸换算2测量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例例1:某零件如图示，设计尺寸50-0.17、10-0.36，因10-0.36不好测量，而改为测量A2，试确定工序尺寸A2。假废品的出现假废品的出现 只要测量尺寸的超差量小于或等于其余组成环尺寸公差之和，就有可能出现假废品，为此应对该零件各有关尺寸进行复检和验算，以免将实际合格的零件报废而导致浪费。假废品出现，给生产质量管理带来诸多麻烦，因此，不到非不得已，不要使工艺基准与设计基准不重合。2.多尺寸保证时的尺寸换算多尺寸保证时的尺寸换算例例2如下图轴套，其加工工序如下图，试校如下图轴套，其加工工序如下图，试校验工序尺寸标注是否合理。验工序尺寸标注是否合理。3.校核工序间余量校核工序间余量4、跟踪法建尺寸链、跟踪法建尺寸链对于工件形状复杂、工艺过程很长、工艺基准屡次转换、工艺尺寸链环数多时，就不容易迅速、简便地列出相应的工艺尺寸链来进行工序尺寸的换算，而且还容易出过失。采用跟踪法，能够更直观、更简便地去解工艺尺寸链的问题。而且也便于利用计算机进行辅助工艺设计。1跟踪图的绘制跟踪图的绘制1在图表的上方画出零件的简图，标出在图表的上方画出零件的简图，标出有关设计尺寸，并将有关外表向下引出外有关设计尺寸，并将有关外表向下引出外表线；表线；2按加工顺序自上而下地填入工按加工顺序自上而下地填入工序号；序号；3将工序根本余量填入表中；将工序根本余量填入表中；4按规定符合标出定位基准、工序基准、按规定符合标出定位基准、工序基准、加工外表、工序尺寸、加工余量、结果尺加工外表、工序尺寸、加工余量、结果尺寸；寸；5为便于计算，按对称偏差标注设为便于计算，按对称偏差标注设计尺寸。计尺寸。2符号说明符号说明4尺寸链建立方法尺寸链建立方法1找出间接保证的设计尺寸和余量作为找出间接保证的设计尺寸和余量作为封闭环；封闭环；2沿封闭环两端面竖线同步向沿封闭环两端面竖线同步向前面各工序追踪查找组成环；前面各工序追踪查找组成环；3在追踪在追踪过程中，遇到箭头拐弯，逆加工箭头横向过程中，遇到箭头拐弯，逆加工箭头横向追踪到此尺寸的度量基准；追踪到此尺寸的度量基准；4沿度量基沿度量基准所在的竖线继续追踪；准所在的竖线继续追踪；5当两边竖线当两边竖线“汇交到某一个度量基准为止。汇交到某一个度量基准为止。