機械加工工藝規程設計第二節工藝路線的制訂制訂工藝路線考慮的主要問題？〔1〕怎樣選擇定位基準？〔2〕怎樣確定加工方法？〔3〕怎樣安排加工順序、熱處理工序、檢驗等其他工序？一、定位基準的選擇?粗基準—加工的起始工序中，只能用毛坯上未經加工的外表作定位基準，那么該外表稱為粗基準。精基準—利用已加工過的外表做為定位基準。1、粗基準的選擇A．保證相互位置要求的原那么：為保證不加工外表與加工外表之間的相互位置關系，應首先選擇不加工外表作粗基準，假設零件上有多個不加工外表，那么應選擇其中與加工外表相對位置要求較高的不加工外表為粗基準。B．合理分配加工余量的原那么：對于具有較多加工平面的工件，粗基準選擇時，應考慮合理地分配各外表的加工余量。a.應保證各加工外表有足夠的余量應選擇毛坯余量最小的外表作為粗基準b.對于某些重要外表，為了盡可能使其加工余量均勻，應選擇該主要毛坯面作粗基準。C.便于裝夾工件的原那么：為了使定位穩定、可靠，夾具結構簡單，操作方便，作為粗基準的外表應不是分型面，應盡可能平整光潔，且有足夠大的尺寸。D．不得重復使用的原那么：同一方向上的粗基準原那么上只允許使用一次，因為粗基準本身都是未經加工的外表，精底低，外表粗糙度數值大，在不同工序中重復使用同一尺寸方向上的粗基準，那么不能保證被加工面之間的相互位置精度。2、精基準的選擇A．基準重合原那么：設計基準作為定位基準。B．基準統一原那么：盡可能在多數工序中采用此基準作為定位基準，稱為“基準統一〞可以各個工序中采用的夾具統一，可減少設計和制造夾具的時間和費用，提高生產率。C．便于裝夾原那么：保證工件定位穩定，準確，夾緊可靠，夾具結構簡單操作方便D．互為基準原那么：為了獲得均勻的加工余量及較高的相互位置精度，可采用互為基準，反復加工的原那么E．自為基準原那么：當精加工或光整加工工序要求余量小而均勻時，可選擇加工面本身為精基準，以保證加工質量和提高生產率。粗基準選擇案例精基準選擇案例支架零件加工粗基準和精基準選擇案例

2、熟悉各種機床的結構特點及應用特點3、了解各種典型外表的加工工藝方案平面加工方案Ⅰ：粗刨、粗銑、初磨、粗車、粗插——加工非接觸平面Ⅱ：粗刨→粗刨→刮研——適合加工未淬硬的各種導向平面Ⅲ：粗車—半精車—磨削——適合于盤套和軸類件端面的加工Ⅳ：初磨—粗磨—精磨——適于毛坯精度較高，余量較小Ⅴ：粗銑—精銑—高速精銑——有色金屬的零件大平面加工Ⅵ：粗插—精插——適合于加工單件小批加工方孔，在鍵孔等內平面加工Ⅶ：精度要求更高，外表Ra值要求低，可加研磨。三、怎樣安排工藝順序？1、機械加工順序的安排原那么①先基準后基它②先面后孔③先主后次④先粗后精綜合以上原那么，常見的機械加工順序為：定位基準的加工——主要外表的粗加工——次要外表加工——主要外表的半精加工——次要外表加工——修基準——主要外表的精加工3、輔助工序的安排

檢驗是主要的輔助工序，除每道工序由操作者自行檢驗外，在粗加工之后，精加工之前，零件轉車間前后，重要工序加工前后，以及零件全部加工完成之后，還要安排獨立的檢驗工序。除檢驗外，去毛刺工序，清洗、防銹、去磁、平衡等，都是輔助工序。第三節加工余量、工序尺寸及公差確實定一、怎樣確定加工余量？1、加工余量的概念⑴加工余量：從加工外表上切除的金屬層厚度稱為機械加工余量⑵加工總余量：從要加工的外表上切除全部多余金屬層的厚度⑶工序余量：完成某工序而從某一外表上切除的金屬層厚度〔相鄰兩工序的工序尺寸之差〕工序余量有單邊和雙邊余量之分零件非對稱結構的非對稱外表，其加工余量為單邊余量工序余量Zb=工件某一工序前后尺寸之差Zb=a-b〔b-a)零件對稱結構的對稱外表，加工余量為雙邊余量對稱的雙邊余量：軸：2Zb=da-db孔：2Zb=db-da因為尺寸的加工誤差，加工余量是變動的，因此加工余量又有公稱〔或根本〕加工余量，最大加工余量和最小加工余量之分。公稱加工余量：前工序與本工序根本尺寸之差〔通常情況下，指加工余量或手冊中查到的加工余量〕最小加工余量：對包容面，等于本工序最小工序尺寸與前工序最大工序尺寸之差；對被包容面，等于前工序最小工序尺寸與本工序最大工序尺寸之差。最大加工余量：對包容面，等于本工序最大工序尺寸與前工序最小工序尺寸之差；對被包容面，等于前工序最大工序尺寸與本工序最小工序尺寸之差；公差帶尺寸的標注：工序尺寸公差帶，一般按規定“單向入體〞原那么，即：對被包容面，工序根本尺寸為最大極限尺寸，上偏差為零對包容面，工序根本尺寸即為最小極限時，下偏差為零孔與孔〔或平面〕之間的距離尺寸應按對稱分布標注毛坯尺寸通常是正負分別標注的加工余量和加工尺寸分布圖2．影響加工余量的因素〔1〕前工序的外表粗糙度Ra和外表缺陷層深度Ha。〔2〕前工序的尺寸公差Ta〔3〕前工序的相互位置偏差ρa〔4〕本工序的加工時的安裝誤差εb3．確定加工余量的方法〔1〕計算法非對稱加工面〔如平面〕Zb≥Ta+(Ra+Ha)+對稱加工面〔如軸或孔〕說明：〔a〕兩個根本公式應用時可根據具體加工條件簡化〔b〕光整加工主要是降低外表粗糙度值。加工余量只需要去掉前工序Ra值就行。〔2〕查表修正法〔3〕經驗估算法六、工序尺寸確實定〔如何正確地確定工序尺寸及其公差〕工序尺寸及其公差確實定，不僅取決于設計尺寸及加工余量，而且還與工序尺寸的標注方法以及定位基準的選擇和轉換有關。因此，計算工序尺寸時應根據不同情況采用不同的方法。外圓，內孔和某些平面的加工，其定位基準與設計基準重合，同一外表需經過多道工序加工才能到達圖紙要求。此時，各工序尺寸及公差取決于各工序的加工余量及加工精度。計算方法：①先確定各工序的根本余量和各工序加工的經濟精度，②然后根據設計尺寸和各工序余量，從后向前推算各工序根本尺寸，直到毛坯尺寸，再將各工序尺寸的公差按“單向入體原那么〞標注。案例：材料45鋼，毛坯是熱軋棒料，毛坯尺寸：φ34±0.5公差等級公差Ra值工余尺寸及公差：粗車：余量半精車：半精磨：精磨：0.15IT60.0130.2φ30-0.013說明：〔1〕粗車余量一般在表中無法查出，是通過毛坯余量減去其余工序余量之和計算出來的。〔2〕根據余量，可向前推出各工序尺寸，各工序尺寸公差按“單向入體原那么〞標〔3〕毛坯的余量及毛坯公差根據毛坯生產類型和結構特點及生產廠的具體條件參照有關毛坯手冊。第四節工藝尺寸鏈一、工藝尺寸鏈的定義1．尺寸鏈——互相聯系，且按一定順序排列的封閉的尺寸圖形。2．工藝尺寸鏈——在機械加工過程中，同一個工件的各有關工藝尺寸所組成的尺寸鏈。自然形成的尺寸直接獲得的尺寸3.尺寸鏈的特征

(1)封閉性：尺寸鏈的各尺寸應構成封閉形式,并且是按照一定順序首尾相接的。

(2)關聯性：尺寸鏈中的任何一個尺寸變化都將直接影響其它尺寸的變化。二、工藝尺寸鏈的組成1、環——尺寸鏈中的每一個尺寸稱為尺寸鏈中的環。2、環的分類：環可分為封閉環和組成環，組成環又分為增環和減環。3、封閉環——加工過程中最后自然形成的尺寸，稱為封閉環，用AO表示，一個尺寸鏈中只能有一個封閉環。4、組成環——加工過程中直接獲得的尺寸稱為組成環，又分為增環和減環。〔1〕增環——尺寸鏈的組成環中，假設其它組成環不變，該環增大時，引起封閉環相應增大，那么該組成環稱為增環。用表示。〔2〕減環——尺寸鏈的組成環中，假設其它組成環不變，該環增大時，引起封閉環的相應減小，那么該組成環稱為減環。用表示三、增減環的判定方法對于環數較少的尺寸鏈，可以用增減環的定義來判別組成環的增減性質。對環數較多的尺寸鏈，可在尺寸鏈圖上，先假設封閉環為減環方向，沿減環方向繞尺寸鏈回路一圈，順次給每一個環畫出箭頭，所得的即為各組成環的方向。〔如圖〕四、工藝尺寸鏈的建立工藝尺寸鏈的核心問題：找出工藝尺寸之間的內在聯系。1．封閉環確實定：封閉環不是在加工過程中直接找到的，而是通過其它工序尺寸間接獲得的，它隨著零件加工工藝方案的變化而變化必須根據零件的具體加工方案仔細分析2．組成環的查找:組成環的根本特點：加工過程中直接獲得。而且對封閉環有影響的工序尺寸。[一般是指從定位基準面〔或測量基準面〕到加工面之間的尺寸]查找方法：從構成封閉環的兩面開始，同步地按照工藝過程的順序，分別向前查找該外表最近一次加工的尺寸，之后再進一步向前查找此加工尺寸的工序基準的最近一次加工時的加工尺寸，如此繼續向前查找，直到兩條路線最后得到的加工尺寸的工序基準重合，〔即兩者的工序基準為同一外表〕工序1：以大端面A定位，車端面D得工序尺寸A1，并車小外圓至B面，保證尺寸工序2：以端面D定位，精車端面A得工序尺寸A2，并在鏜大孔時車端面C，使孔深尺寸為A3工序3：以端面D定位，磨大端面A保證全長尺寸五、尺寸鏈的極值法計算的根本公式1．封閉環的根本尺寸〔等于所有增環的根本尺寸之和減去所有減環的根本尺寸之和。即：2．封閉環的中間偏差封閉環的中間偏差等于所有增環的中間偏差之和減去所有減環的中間偏差之和：即3．封閉環的極限尺寸封閉環的最大極限尺寸等于所有增環的最大極限尺寸之和減去所有減環的最小極限尺寸之和封閉環的最小極限尺寸等于所有增環的最小極限尺寸之和減去所有減環的最大極限尺寸之和。即：4．封閉環的上、下偏差封閉環的上偏差等于所有增環的上偏差之和減去所有減環的下偏差之和5．封閉環的公差

封閉環的公差等于各組成環的公差之和6．封閉環的平均尺寸封閉環的平均尺寸等于所有增環的平均尺寸之和減去所有減環的平均尺寸之和。即：六、工藝尺寸鏈的應用：1、基準不重合時工序尺寸及公差確實定〔1〕測量基準與設計基準不重合時尺寸的換算存在“假廢品〞的問題案例(如圖)〔2〕定位基準與設計基準不重合時尺寸的換算。2、中間工序的工序尺寸換算〔1〕從尚需繼續加工外表標注的工序尺寸計算零件加工中，有些加工外表的定位基準是一些尚需繼續加工的外表；當加工這些外表時，不僅要保證本工序對該加工外表的尺寸要求，同時還要間接保證從該加工外表標注的工序尺寸要求。例題：〔如圖〕內孔尺寸中40+0.039,鍵槽深度尺寸為43.3+0.2加工順序：①精鏜內孔至φ39.6+0.062②銑鍵槽深至尺寸A1③熱處理④磨內孔至φ40+0.039分析：從加工順序可以看出：鍵槽尺寸43.3+0.2mm是間接保證的，也就是在完成工序尺寸φ40+0.039后，最后自然形成的，所以40+0.2mm是封閉環，而φ39.6+0.062和φ40+0.039及工序尺寸A1是加工時直接獲得的尺寸，為組成環。〔2〕產品中有些零件外表需要進行滲碳和滲氮處理，而且在精加工后還要保證規定的滲層深度。必須正確確實定精加工前滲層的深度尺寸，因此要進行類似的尺寸鏈換算。例題：襯套零件，孔經φ145+0.04mm，精加工后要求滲氮層深度to=0.3+0.2該外表加工順序為：①磨內孔至φ144.76+0.04②滲氮處理③精磨孔至φ145+0.04并保證滲氮層深度〔如圖〕七、工序尺寸的圖解跟蹤法當零件的加工工序和同一方向尺寸都較多，工序中工藝基準和設計基準又不重合，且屢次轉換工藝基準時，工序尺寸及其公差的換算會很復雜。關健是：用圖解跟蹤法如何直觀，簡便地建立工藝尺寸鏈如何繪制跟蹤圖1〕畫出工件簡圖〔當零件形狀為對稱時，可只畫出一半〕標出與工藝尺寸鏈有關的設計尺寸。從有關外表向下引出外表線，代表不同加工工序中有余量區別的不同加工外表2〕按圖左上方規定的符號，按加工的先向順序依次標出定位基準，工序基準，工序尺寸及加工余量，加工余量的剖面線按“單向入體〞方向標出3〕在下方標出零件圖紙要求的尺寸。〔該零件的加工順序:(1)以大端面E定位車小端面A，尺寸為A1，E面留磨余量0.2mm；車外圓及臺階面C，尺寸為A2。〔2〕以臺階面C定位車內孔端面D，尺寸為A3；鏜孔車內端面B，尺寸為A4。〔3〕以小端面A定位磨大端面E，尺寸為A5。確定各工序的工序尺寸及公差。1、確定各封閉環和組成環。工序尺寸都是加工中直接得到的，是組成環，設計要求尺寸一般都可以看成是間接得到的，是封閉環2、從圖紙設計尺寸或加工余量〔封閉環〕的兩端出發，沿零件外表引線同時垂直向上跟蹤，當遇到圓點時就通過繼續向上跟蹤，當遇到尺寸箭頭時，就沿箭頭拐彎，經過該尺寸線到末端后垂直轉彎繼續向上跟蹤，直至兩條跟蹤線在加工區內集合封閉為止。八、平面尺寸鏈計算例如：如圖為箱體零件的工序簡圖，其中兩孔I－II之間的中心距L∑=100±0.01，β＝30°，Lx＝86，Ly＝50。由于兩孔是在座標鏜床上加工，為了保證滿足孔距尺寸對于座標尺寸Lx,Ly,應控制多大公差？列出尺寸鏈圖〔如圖b〕，它由L∑、Lx、Ly三尺寸組成的封閉圖形。其中L∑是加工結束后才獲得的，故是封閉環，Lx、Ly是組成環。假設把Lx、Ly向尺寸線上投影，就將此平面尺寸鏈轉化為三尺寸組成的線性尺寸鏈了〔如圖c〕。第五節時間定額和提高生產率的途徑一、時間定額1、定義：指在一定的生產條件下，規定生產一件產品或完成一道工序所需消耗的時間。2、時間定額的組成〔1〕根本時間t基：直接改變生產對