第3章 机械加工工艺规程制订2.ppt

（三）工序尺寸换算（三）工序尺寸换算1.1.工序基准与设计基准不重合工序基准与设计基准不重合工序基准与设计基准不重合工序基准与设计基准不重合图图3-23 3-23 工序基准工序基准与设计基准不重合与设计基准不重合时尺寸链时尺寸链工序尺寸为：工序尺寸为：当工序尺寸当工序尺寸A A=50.94=50.94时，尺寸时，尺寸12.412.4+0.07+0.07为为12.4712.47时，设计尺寸时，设计尺寸为为63.4163.41，零件是合，零件是合格品。这就是格品。这就是假废品假废品问题。问题。2021/9/231避免假废品方法是当避免假废品方法是当超差值小于公差压缩值时超差值小于公差压缩值时，应应进行尺寸复检进行尺寸复检。2.2.多尺寸保证时尺寸换算多尺寸保证时尺寸换算加工一个表面同时保证几个设计尺寸，这就是多尺加工一个表面同时保证几个设计尺寸，这就是多尺寸保证。寸保证。图图3-24 3-24 多尺寸保证时工序尺寸多尺寸保证时工序尺寸2021/9/232封闭环封闭环 为为100.18100.18，根据尺寸链得：，根据尺寸链得：钻孔时工序尺寸及公差为：钻孔时工序尺寸及公差为：9.80.099.80.092021/9/233（四）工艺尺寸换算（四）工艺尺寸换算工艺过程中使用的尺寸工艺过程中使用的尺寸1.1.定位基准与工序基准不重合定位基准与工序基准不重合将该尺寸标注在工序图上，并在括号内注以将该尺寸标注在工序图上，并在括号内注以供参考供参考字样。字样。2021/9/2342.2.间接测量间接测量工序尺寸直接测量有困难时，要进行间接测量，这工序尺寸直接测量有困难时，要进行间接测量，这时要进行尺寸换算。时要进行尺寸换算。A A2 2尺寸确定方法尺寸确定方法（1 1）当使用的夹具只有一套时）当使用的夹具只有一套时（2 2）当使用多套夹具时，）当使用多套夹具时，A A1 1不是定值。此时不是定值。此时A A1 1需需要制造十分准确，公差只有几个微米，可以忽略要制造十分准确，公差只有几个微米，可以忽略A A1 1的制造误差的制造误差 ，仍按原公差值进行标注。，仍按原公差值进行标注。2021/9/2353.3.表面有处理层时工艺尺寸计算表面有处理层时工艺尺寸计算（1 1）保证渗碳或渗氮层深度的工艺尺寸计算）保证渗碳或渗氮层深度的工艺尺寸计算A A面渗碳层深度为面渗碳层深度为0.50.50.80.8，A A面面加工过程为：半加工过程为：半精车外圆至尺寸精车外圆至尺寸1919-0.008-0.0080.50.5+0.3+0.319.219.2-0.05-0.052021/9/236（2 2）电镀表面的工序尺寸计算）电镀表面的工序尺寸计算镀层厚度为镀层厚度为0.20.20.30.3，内孔表面工，内孔表面工艺过程为：艺过程为：镀层是封闭环。镀层是封闭环。2021/9/237（五）工序尺寸图表法（五）工序尺寸图表法利用图表计算工序尺寸的一种方法利用图表计算工序尺寸的一种方法图图3-29 3-29 衬套的工艺路线衬套的工艺路线2021/9/2381.1.绘制工序尺寸图表格式绘制工序尺寸图表格式并填入设计尺寸并填入设计尺寸(1)(1)在图表上方绘制零件轮廓图在图表上方绘制零件轮廓图（2 2）以设计尺寸界面向下引以设计尺寸界面向下引平行线，按工序内容绘制各工平行线，按工序内容绘制各工序尺寸。序尺寸。（3 3）在工序图表的左边绘制加在工序图表的左边绘制加工工序序号工工序序号“NoNo”、工序内容工序内容、工序尺寸工序尺寸“A Ai i”和和尺寸公差尺寸公差栏。栏。（4 4）在图表右边，绘制在图表右边，绘制工序尺工序尺寸序号寸序号“No”“No”、工序基本余量工序基本余量“Z Zi i”、和公差、和公差 栏。栏。2021/9/239（5 5）在工序尺寸图表的右下方，在工序尺寸图表的右下方，绘制设计尺寸序号绘制设计尺寸序号“No”“No”、设计、设计基本尺寸基本尺寸“L Li i”和公差和公差“1/2“1/2TLTLi”i”栏。栏。（6 6）在图表的左下方，绘制加在图表的左下方，绘制加工结果尺寸、加工结果基本尺寸工结果尺寸、加工结果基本尺寸“R Ri i”和公差和公差1/21/2TRTRi i栏。栏。（7 7）在图表下面中间处，绘制在图表下面中间处，绘制各设计尺寸。各设计尺寸。2021/9/23102.2.图解法的方法和步骤图解法的方法和步骤（1 1）确定各工序尺寸公差）确定各工序尺寸公差尺寸跟踪法尺寸跟踪法：查找与设计尺寸有：查找与设计尺寸有关的工序尺寸时可由设计尺寸两关的工序尺寸时可由设计尺寸两端开始一起向上找箭头，找到箭端开始一起向上找箭头，找到箭头就跟箭头拐弯到该箭头尺寸的头就跟箭头拐弯到该箭头尺寸的起点，然后继续向上找箭头，一起点，然后继续向上找箭头，一直到两端的跟踪路线在某一工序直到两端的跟踪路线在某一工序尺寸起点相遇为止。跟踪路线经尺寸起点相遇为止。跟踪路线经过的工序尺寸为该设计尺寸的相过的工序尺寸为该设计尺寸的相关的尺寸。关的尺寸。1 1）与设计尺寸有关的工序尺寸）与设计尺寸有关的工序尺寸公差公差工序尺寸按与设计尺寸有关和无关分工序尺寸按与设计尺寸有关和无关分两类。与设计尺寸有关工序尺寸用尺两类。与设计尺寸有关工序尺寸用尺寸跟踪法查找。寸跟踪法查找。2021/9/2311当工序尺寸直接保证某一设计当工序尺寸直接保证某一设计尺寸时，工序尺寸公差取设计尺尺寸时，工序尺寸公差取设计尺寸公差。寸公差。当一个工序尺寸参与几个设计当一个工序尺寸参与几个设计尺寸保证时，按设计尺寸公差小尺寸保证时，按设计尺寸公差小的确定工序尺寸公差。的确定工序尺寸公差。当几个工序尺寸一起保证某一当几个工序尺寸一起保证某一设计尺寸时，需要用尺寸链确定设计尺寸时，需要用尺寸链确定工序尺寸公差。工序尺寸公差。A A8 8直接保证直接保证L L3 3，1/21/2TATA8 8=0.05=0.05A A1010参与设计尺寸参与设计尺寸L L1 1、L L2 2保证，保证，1/21/2TATA1010=0.025=0.0251/21/2TATA9 9=0.075-0.025=0.05=0.075-0.025=0.052021/9/23122 2）一般工序尺寸公差）一般工序尺寸公差除与保证设计尺寸有关的工序尺寸外都为一般工序除与保证设计尺寸有关的工序尺寸外都为一般工序尺寸公差，其公差按该工序的尺寸公差，其公差按该工序的经济加工精度确定。经济加工精度确定。确定各工序余量公差确定各工序余量公差各工序余量是由相关的各工序尺寸确定的，工序余各工序余量是由相关的各工序尺寸确定的，工序余量是封闭环。工序余量的公差等于各相关工序尺寸量是封闭环。工序余量的公差等于各相关工序尺寸公差之和。公差之和。查找工序余量相关工序尺寸的尺寸跟踪法：要确定查找工序余量相关工序尺寸的尺寸跟踪法：要确定的余量在该工序尺寸的箭头处，查寻时可想象此处的余量在该工序尺寸的箭头处，查寻时可想象此处余量存在，利用尺寸跟踪法向上查寻，只须注意所余量存在，利用尺寸跟踪法向上查寻，只须注意所查箭头包括本工序尺寸。查箭头包括本工序尺寸。（2 2）确定各工序余量）确定各工序余量2021/9/2313确定各工序的基本确定各工序的基本余量余量余量足够和合理余量足够和合理一般采用查表法，在查出基一般采用查表法，在查出基本余量后，应检查最大余量本余量后，应检查最大余量和最小余量是否合适。和最小余量是否合适。粗加工余量：查出毛坯总余量粗加工余量：查出毛坯总余量后减去各工序余量。后减去各工序余量。2021/9/2314（3 3）确定各工序的基本尺寸）确定各工序的基本尺寸不参与设计尺寸保证的工序尺寸采用从后往前推方法。不参与设计尺寸保证的工序尺寸采用从后往前推方法。A A所计算的工序基本尺寸；所计算的工序基本尺寸；LL与工序基本尺寸相对应的设计尺寸；与工序基本尺寸相对应的设计尺寸；Z Zzizi增值余量；增值余量；Z Zjjjj减值余量；减值余量；m m增值余量的个数；增值余量的个数；n n增、减值余量的个数增、减值余量的个数。与工序尺寸相对应的设计尺寸是指与工序尺寸相对应的设计尺寸是指工序基本尺寸工序基本尺寸A Ai i两端尺两端尺寸界限自上而下对应于设计基本尺寸寸界限自上而下对应于设计基本尺寸L Li i或几个设计尺寸之或几个设计尺寸之和（之差）和（之差）增（减）值余量是指某工序尺寸界面切除余量后使增（减）值余量是指某工序尺寸界面切除余量后使所计算的尺寸增大（减小）。所计算的尺寸增大（减小）。2021/9/2315 =9.925+50.025-1-=9.925+50.025-1-0.3+1=59.650.3+1=59.65用此法计算全部工序尺寸后用此法计算全部工序尺寸后填入填入“A Ai i”栏。栏。检查加工结果尺寸，找出与检查加工结果尺寸，找出与设计尺寸有关的组成环，解设计尺寸有关的组成环，解出封闭环的基本尺寸，即得出封闭环的基本尺寸，即得加工基本尺寸，再与设计尺加工基本尺寸，再与设计尺寸比较。寸比较。2021/9/23163.4 3.4 时间定额与提高劳动生产率的工艺途径时间定额与提高劳动生产率的工艺途径一、时间定额一、时间定额 时间定额是指在一定生产条件下，规定一件产时间定额是指在一定生产条件下，规定一件产品或一道工序所消耗的时间。品或一道工序所消耗的时间。时间定额的组成时间定额的组成（1 1）基本时间）基本时间t tj j（2 2）辅助时间）辅助时间t tf f（3 3）布置工作地时间）布置工作地时间t tb b（4 4）休息与生理需要时间）休息与生理需要时间t txsxs单件时间单件时间t td d：t td d=t=tj j+t+tf f+t tb b+t txsxs（5 5）准备终结时间）准备终结时间t tzzzz成批生产时单件时间定额：成批生产时单件时间定额：2021/9/2317二、提高劳动生产率的途径二、提高劳动生产率的途径劳动生产率是指一个工人在单位时间内生产出的合劳动生产率是指一个工人在单位时间内生产出的合格产品的数量，也可以用完成单件产品或单个工序格产品的数量，也可以用完成单件产品或单个工序所耗费的劳动时间来衡量。所耗费的劳动时间来衡量。（一）缩短单件时间定额（一）缩短单件时间定额1.1.缩短基本时间缩短基本时间（1 1）提高切削用量）提高切削用量（2 2）减少切削长度）减少切削长度（3 3）合并工步）合并工步（4 4）多件、多工位加工）多件、多工位加工（5 5）改变加工方法，采用新工艺、新技术）改变加工方法，采用新工艺、新技术2021/9/23182.2.缩短辅助时间缩短辅助时间（1 1）直接缩短辅助时间）直接缩短辅助时间夹具夹具 机床机床 测量测量（2 2）使辅助时间与基本时间）使辅助时间与基本时间重合重合使测量时间与基本时间重合使测量时间与基本时间重合图图3-32 3-32 磨外圆时主磨外圆时主动测量动测量使装卸工件时间与基本时间重合使装卸工件时间与基本时间重合3.3.减少布置工作地时间减少布置工作地时间4.4.减少准备终结时间减少准备终结时间2021/9/2319（二）实行多台机床共管（二）实行多台机床共管（三）使机械加工自动化（三）使机械加工自动化3.5 3.5 工艺过程的技术经济分析工艺过程的技术经济分析一、机械加工的工艺成本一、机械加工的工艺成本制造一台机器或一个零件的总费用称生产成本。制造一台机器或一个零件的总费用称生产成本。生产成本生产成本工艺成本工艺成本与工艺过程无关的费用与工艺过程无关的费用可变费用可变费用不变费用不变费用2021/9/2320（一）可变费用（一）可变费用V V与年产量有关的费用与年产量有关的费用1.1.材料费材料费V V材材（元（元/件）件）2.2.操作工人工资操作工人工资V V工工（元（元/件）件）3.3.机床电费机床电费V V电电（元（元/件）件）4.4.通用机床折旧费通用机床折旧费V V通机折通机折（元（元/件）件）5.5.通用刀具折旧费通用刀具折旧费V V通刀通刀折折（元（元/件）件）6.6.刀具维持费刀具维持费V V刀维费刀维费（元（元/件）件）7.7.通用夹具维护及折旧费通用夹具维护及折旧费V V通夹折通夹折（元（元/件）件）可变费用：可变费用：V V=V V材材+V V工工+V V电电+V V通机折通机折 +V V通刀折通刀折+V V刀维费刀维费+V V通夹折通夹折2021/9/2321（二）不变费用（二）不变费用F F它是与年产量无直接关系，不随年产量而变化的费它是与年产量无直接关系，不随年产量而变化的费用。用。1.1.调整工人的工资调整工人的工资F F工工2.2.专用机床维护折旧费专用机床维护折旧费F F专机折专机折3.3.专用刀具折旧费专用刀具折旧费F F专刀折专刀折4.4.专用夹具维护及折旧费专用夹具维护及折旧费F F专夹折专夹折不变费用为不变费用为F F=F F工工+F F专机折专机折+F F专刀折专刀折+F F专夹折专夹折2021/9/2322（三）年度工艺成本与单件工艺成本（三）年度工艺成本与单件工艺成本年度工艺成本年度工艺成本C C 单件工艺成本单件工艺成本C Cd d图图3-34 3-34 工艺成本与产量关系曲线工艺成本与产量关系曲线2021/9/2323二、工艺方案的经济分析二、工艺方案的经济分析（一）工艺方案的基本投资相近或都采用现有设备（一）工艺方案的基本投资相近或都采用现有设备时时1.1.两种方案中只有少数工序不同，多数工序相同，两种方案中只有少数工序不同，多数工序相同，比较不同工序全年工艺成本比较不同工序全年工艺成本当当N N为定值时，若为定值时，若，第二种方案经济性好，第二种方案经济性好反之第一种方案好。反之第一种方案好。当当N N为变量时，根据方程画出两条直线为变量时，根据方程画出两条直线、进行进行比较。比较。2021/9/2324图图3-35 3-35 两种方案全年两种方案全年工艺成本比较工艺成本比较2.2.两种方案中多数工序不两种方案中多数工序不同，少数工序相同，应对同，少数工序相同，应对零件全年工艺成本进行比零件全年工艺成本进行比较较比较时，产量临界值可由方程式比较时，产量临界值可由方程式求得求得2021/9/2325（二）两种工艺方案的基本投资差额较大时（二）两种工艺方案的基本投资差额较大时投入先进设备使成本减低的回报收益用回收期限衡投入先进设备使成本减低的回报收益用回收期限衡量。回收期限：量。回收期限：回收期限，年；回收期限，年；K K基本投资差额；基本投资差额；CC全年生产费用的节约全年生产费用的节约 额，元额，元/年。年。回收期限越短，经济效益越好。回收期限应满足回收期限越短，经济效益越好。回收期限应满足1.1.回收期限应回收期限应小于小于所采用的设备或工艺装备的使用所采用的设备或工艺装备的使用年限；年限；2.2.回收期限应回收期限应小于小于新产品更新年限；新产品更新年限；3.3.回收期限应回收期限应小于小于国家所规定的标准回收年限。国家所规定的标准回收年限。2021/9/23263.6 3.6 制订机械加工工艺规程举例制订机械加工工艺规程举例一、工艺路线设计一、工艺路线设计（一）零件图分析（一）零件图分析1.1.零件工作条件及结构特点零件工作条件及结构特点（1 1）工作条件）工作条件 （2 2）结构特点）结构特点（3 3）精度及技术要求）精度及技术要求2.2.零件材料、毛坯及热处理零件材料、毛坯及热处理3.3.零件工艺分析零件工艺分析（1 1）零件结构工艺分析）零件结构工艺分析精度高，刚性差，基准多次转换精度高，刚性差，基准多次转换（2 2）材料加工性）材料加工性2021/9/2327（二）主要表面的加工方法（二）主要表面的加工方法G G1 1面精度为面精度为IT6IT6，A A1 1为为IT7IT7，表面，表面粗糙度为粗糙度为R Ra a0.80.8，最终加工方法，最终加工方法为磨削。为磨削。B B1 1、C C1 1、D D1 1面加工精度面加工精度为为IT8IT8、IT5IT5、IT7IT7，表面粗糙度，表面粗糙度为为R Ra a0.8 0.8，最终加工方法为磨削。，最终加工方法为磨削。（三）加工阶段划分（三）加工阶段划分划分粗加工、半精加工和精加工阶段划分粗加工、半精加工和精加工阶段（四）基准选择（四）基准选择1.1.粗基准选择粗基准选择2.2.精基准选择精基准选择加工加工A A1 1、G G1 1时以时以D D1 1、K K面为定位基准；加工面为定位基准；加工B B1 1、C C1 1和和D D1 1面时以面时以A A1 1、G G1 1为定位基准。为定位基准。2021/9/2328（五）工序集中与分散（五）工序集中与分散为了保证各表面相互位置关系要求，尽量采用集中为了保证各表面相互位置关系要求，尽量采用集中原则。表面原则。表面B B1 1、C C1 1、B B1 1、D D、D D1 1和和K K面尽量安排面尽量安排在同一工序加工；在同一工序加工；A A1 1、G G1 1、N N面尽量安排在一个面尽量安排在一个工序内加工。工序内加工。（六）热处理工序、辅助工序安排（六）热处理工序、辅助工序安排（七）轴套工艺路线（七）轴套工艺路线工序工序0 0 毛坯毛坯 模模锻件锻件179179269HB269HB2021/9/23291.1.工序工序5 5、1010、1515为粗加工阶段为粗加工阶段工序工序5 5 粗车小端粗车小端工序工序1010 粗车大端及内粗车大端及内孔孔工序工序1515 粗车外圆粗车外圆2.2.工序工序2020、25252020工序中检，工序中检，2525工序热处理工序热处理2021/9/23303.3.工序工序3030、3535、4040工序工序3030 车大端及外圆、内孔车大端及外圆、内孔修复基准修复基准工序工序3535 细车外圆细车外圆锥面加工，其他表面为磨削作准锥面加工，其他表面为磨削作准备备工序工序4040 磨外圆磨外圆建立辅助基准建立辅助基准2021/9/2331工序工序4545、5050、5555工序工序4545 钻孔钻孔工序工序5050 细镗内腔表面细镗内腔表面工序工序5555 铣槽铣槽2021/9/23325.5.工序工序6060、6565精加工阶段。先安排加工孔，后加工外圆，以使夹具简单。精加工阶段。先安排加工孔，后加工外圆，以使夹具简单。工序工序6060 磨内孔及端面磨内孔及端面工序工序6565 磨外圆磨外圆2021/9/23336.6.工序工序7070、7575、8080、8585工序工序7070为磁力探伤，检查磨削裂纹。为磁力探伤，检查磨削裂纹。工序工序7575为清洗。为清洗。工序工序8080为终检。为终检。工序工序8585为氧化处理。为氧化处理。二、工序设计二、工序设计见尺寸图表。见尺寸图表。2021/9/2334