第七章工艺规程设计PPT讲稿.ppt

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1、第七章工艺规程设计第1页，共72页，编辑于2022年，星期二第一节机械加工工艺概述本讲提要：本讲提要：生产过程和机械加工工艺过程生产过程和机械加工工艺过程生产类型与工艺特征生产类型与工艺特征机械加工工艺规程机械加工工艺规程零件结构工艺性与毛坯的选择零件结构工艺性与毛坯的选择第一讲第一讲第2页，共72页，编辑于2022年，星期二一、生产过程和机械加工工艺过程一、生产过程和机械加工工艺过程1.生产过程生产过程指把原材料转变为成品的全过程。指把原材料转变为成品的全过程。机械工厂的生产过程一般包括原材料的验收、保管、运输，生产技术准机械工厂的生产过程一般包括原材料的验收、保管、运输，生产技术准备，毛坯

2、制造，零件加工（含热处理），产品装配，检验以及涂装等。备，毛坯制造，零件加工（含热处理），产品装配，检验以及涂装等。企业在市场导向下，产品的生产过程主要可划分为四个阶段，即企业在市场导向下，产品的生产过程主要可划分为四个阶段，即新产品开发、新产品开发、产品制造、产品销售和售后服务阶段。产品制造、产品销售和售后服务阶段。2.工艺过程工艺过程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、力学性能等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。能等，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分为铸造、锻造、冲压

3、、焊接、机械加工、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、热处理、表面处理、装配等不同的工艺过程。热处理、表面处理、装配等不同的工艺过程。第3页，共72页，编辑于2022年，星期二二、机械加工工艺过程及其组成二、机械加工工艺过程及其组成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）逐步改变毛坯的形态（形状、尺寸以及表面质量），使其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部分工艺过程叫工序。2.安装：工件在机床或夹具中定位并夹紧的过程称为安装。3.

4、工位：工件在一次安装后，工件与夹具或设备的可动部分一起相对于刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置称为工位。第4页，共72页，编辑于2022年，星期二多工位加工第5页，共72页，编辑于2022年，星期二4.工步与复合工步：工步与复合工步：在加工表面、切削刀具和切削用量在加工表面、切削刀具和切削用量（仅指转速和进给量）都不变的情况下，所连续完成的（仅指转速和进给量）都不变的情况下，所连续完成的那部分工艺过程，称为一个工步。那部分工艺过程，称为一个工步。转塔自动车床的不同工步转塔自动车床的不同工步复合工步复合工步复合工步 为了提高生产率，常用几把刀具（或复合刀具）同时加工几个表面，这种工步称为复合

5、工步，复合工步在工艺规程中视为一个工步。相同工步的处理 如果有几个完全相同的加工表面，所用刀具及切削用量也不变，拟订工艺规程时，为简化工艺，习惯上也将它们视为一个工步。第6页，共72页，编辑于2022年，星期二5.工作行程（走刀）：工作行程（走刀）：在一个工步内，有些表面由于加工余在一个工步内，有些表面由于加工余量太大，或由于其它原因，需用同一把刀具以及同一切削量太大，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表面进行多次切削。这样刀具对工件的每一次用量对同一表面进行多次切削。这样刀具对工件的每一次切削就称为一次走刀。如切削就称为一次走刀。如图图所示的零件加工。所示的零件加工。以棒料

6、制造阶梯轴以棒料制造阶梯轴第7页，共72页，编辑于2022年，星期二工序号工序号工序名称工序名称加工设备（工作地点）加工设备（工作地点）10下料下料锯床锯床20车端面、钻中心孔、车外圆车端面、钻中心孔、车外圆车床车床30铣键槽铣键槽立式铣床立式铣床40磨外圆磨外圆磨床磨床50去毛刺去毛刺钳工台钳工台阶梯轴加工工艺过程（小批量生产）阶梯轴加工工艺过程（小批量生产）第8页，共72页，编辑于2022年，星期二三、三、生产类型与工艺特征生产类型与工艺特征、生产纲领：、生产纲领：企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划称为生产纲领。零件的年生产纲领按下列公式计算：零件的年生产纲领按下列公式计算：N=Q

7、n(1+a)(1+b)(3-1)式中式中N零件的生产纲领，单位为件年；零件的生产纲领，单位为件年；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，单位为件台；每台产品中所含该零件的数量，单位为件台；a零件的备品百分率；零件的备品百分率；b零件的废品百分率。零件的废品百分率。生产批量：生产批量：是指一次投入或产出的同一产品（零件）的数量。是指一次投入或产出的同一产品（零件）的数量。第9页，共72页，编辑于2022年，星期二2.生产类型的划分生产类型的划分根据零件的生产纲领或生产批量可以把生产划分成几种不同类型：根据零件的生产纲领或生产批量可以把生产划分成几种不

8、同类型：、单件生产、单件生产特点产品品种繁多，每种产品仅制造一个或少数几个，而且很少再重复生产，甚至完全不重复。应用重型机器制造、大型船舶制造、非标准专用设备产品及设备修理。产品试制时零件的加工等通常用于这种类型。、成批生产、成批生产 特点是生产某几种产品，每种产品均有一定数量，各种产品是分期分批地轮番投产，生产过程有一定的重复性。应用机床、工程机械等许多标准通用产品的生产均用于这种类型。成批生产时，每批投入生产的同一产品的数量称为投产批量。根据批量大小，成批生产还要分为小批生产、中批生产和大批生产。、大量生产、大量生产特点是产品的产量大、品种少，大多在工作地长期地重复进行一种零件的某一工序的

9、加工。应用轴承、自行车、缝纫机、汽车、拖拉机等产品的制造即属于这种类型。第10页，共72页，编辑于2022年，星期二四、机械加工工艺规程四、机械加工工艺规程、工艺规程的概念、工艺规程的概念工艺规程工艺规程是规定产品或零部件的制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。零件机械加工艺规程包括：工艺路线，各工序的具体加工内容、要求及说明，切削用量，时间定额及使用机床设备与工艺装备等。工艺路线工艺路线是指产品或零部件在生产过程中，由毛坯准备到成包装入库经过企业各部门或工序的先后顺序。工艺装备（工装）工艺装备（工装）是产品制造过程中所用的各工具的总称，包括刀具、夹具、模具、量具、检具、辅具、钳工工具和工位器具

10、等。第11页，共72页，编辑于2022年，星期二、工艺规程的作用工艺规程的作用 它是组织生产和管理生产的重要依据。例如，在产品投产前要根据工艺规程进行有关的技术准备和生产准备工作，如安排原材料的供应、专用工装、设备的设计与制造、生产计划的编排、经济核算等。它是指导生产实施的技术文件。按照工艺规程进行生产能达到优质、高产、低耗的综合性能指标。工艺规程是指导生产的法律性文件，生产中必须严格遵守。它是新建和扩建工厂的基本资料。用以决定所需要的机床设备的品种和数量、车间布局、占地面积、人员配备、投资力度及设计测算工作等。第12页，共72页，编辑于2022年，星期二.常用工艺文件的种类常用工艺文件的种类

11、 以工序为单位简要地表明一个零件全部加工过程的卡片。在单件小批生产中一般只使用此卡。工艺过程综合卡片 它以工序为单位，较为详细地说明零件的机械加工工艺过程。在成批生产中多采用此卡，单件小批生产中关键件和复杂件多采用此卡。机械加工工艺卡片 它是根据工艺卡片为每一道工序制订的一种工艺文件，主要用来具体指导操作工人进行加工。多用于大批大量或成批生产中比较重要的零件。机械加工工序卡片第13页，共72页，编辑于2022年，星期二工艺过程卡第14页，共72页，编辑于2022年，星期二工艺卡第15页，共72页，编辑于2022年，星期二工序卡第16页，共72页，编辑于2022年，星期二、工艺规程的设计原则、工

12、艺规程的设计原则 必须可靠地保证零件图纸上所有技术要求的实现。在设计机械加工工艺规程时，如果发现图纸某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改图纸或不按图纸要求去做。在规定的生产纲领和生产批量下，能以最经济的方法获得所要求的生产率和生产纲领，一般要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件，少花钱，多办事，并要便于组织生产。尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全，创造良好、文明的生产条件。第17页，共72页，编辑于2022年，星期二五、制订工艺规程的原始资料与步骤制订工艺规程的原始资料与步骤、原始资料原始资料产品的整套装配图和零件图；产品的整套装配图和零件图；产品质量验收标准；产品

13、质量验收标准；产品的生产纲领和生产类型；产品的生产纲领和生产类型；毛坯的情况；毛坯的情况；本厂的生产能力和生产条件；本厂的生产能力和生产条件；了解国内外同种类型产品的生产技术状况，便于引进了解国内外同种类型产品的生产技术状况，便于引进消化、吸收和创新，以保证生产出优质高效、低成本的消化、吸收和创新，以保证生产出优质高效、低成本的产品。产品。第18页，共72页，编辑于2022年，星期二、制订工艺规程的原则及步骤、制订工艺规程的原则及步骤（1）机械加工工艺规程制定的原则）机械加工工艺规程制定的原则保证加工质量、保证生产效率、保证加工质量、保证生产效率、较低制造成本、良好劳动条件较低制造成本、良好劳

14、动条件（2）步）步骤骤工艺规程的制定工作主要包括准备、工艺过程拟定、工序设计三个阶段。每工艺规程的制定工作主要包括准备、工艺过程拟定、工序设计三个阶段。每一工作阶段包括的工作内容和步骤如图一工作阶段包括的工作内容和步骤如图74所示。即在准备阶段工作基础上，拟所示。即在准备阶段工作基础上，拟定出以工序为单位的加工工艺过程，再对每工序的详细内容予以确定。由于该工定出以工序为单位的加工工艺过程，再对每工序的详细内容予以确定。由于该工作前后阶段的内容确定有相互影响和联系，所以对某些局部需要反复修改。最后作前后阶段的内容确定有相互影响和联系，所以对某些局部需要反复修改。最后对制定出的工艺规程还要进行综合

15、分析评价，看是否能满足生产率及生产节拍的对制定出的工艺规程还要进行综合分析评价，看是否能满足生产率及生产节拍的要求，是否能做到机床设备负荷大致均衡，以及经济性如何等。如果这一分析评要求，是否能做到机床设备负荷大致均衡，以及经济性如何等。如果这一分析评价不能通过，则需要重新制定工艺规程。也可预先同时编制出几个工艺规程进行价不能通过，则需要重新制定工艺规程。也可预先同时编制出几个工艺规程进行分析对比。对最终确定的规程内容需要填入工艺卡片，形成工艺文件。分析对比。对最终确定的规程内容需要填入工艺卡片，形成工艺文件。第19页，共72页，编辑于2022年，星期二第二节零件结构工艺性与毛坯的选择一、零件的

16、结构工艺性一、零件的结构工艺性产品结构工艺性产品结构工艺性所设计的产品在能满足使用要求的前提下，制造、维修的可行性和经济性。所设计的产品在能满足使用要求的前提下，制造、维修的可行性和经济性。零件结构工艺性零件结构工艺性所设计的零件在能满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性。所设计的零件在能满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性。根据制造方法的不同，零件结构工艺性还分为铸造工艺性、锻造工艺性、焊接工艺性、根据制造方法的不同，零件结构工艺性还分为铸造工艺性、锻造工艺性、焊接工艺性、机械加工工艺性等。机械加工工艺性等。零件结构机械加工工艺性主要有以下要求：零件结构机械加工工艺性主要有以下要求

17、：设计结构要能够加工。如有足够的加工空间，刀具能够接近加工部位，留必要的退刀设计结构要能够加工。如有足够的加工空间，刀具能够接近加工部位，留必要的退刀刀和越程槽等。刀和越程槽等。便于保证加工质量。如孔端表面最好与钻头钻入钻出方向垂直，精加工孔表面大圆便于保证加工质量。如孔端表面最好与钻头钻入钻出方向垂直，精加工孔表面大圆周方向上要连续无间断，加工部位刚性要好等。周方向上要连续无间断，加工部位刚性要好等。尽量减少加工面积。如尽量使用形状简单的表面，对大的安装平面或长孔加空刀，通过合并或分尽量减少加工面积。如尽量使用形状简单的表面，对大的安装平面或长孔加空刀，通过合并或分拆零件减少加工面积等。拆零

18、件减少加工面积等。要能提高生产效率。如结构中的几个加工面尽量安排在同一平面上或位于同一轴线，要能提高生产效率。如结构中的几个加工面尽量安排在同一平面上或位于同一轴线，轴上作用相同的结构要素尺寸要尽量一致（如空刀槽）或加工方向要一致（如键槽），轴上作用相同的结构要素尺寸要尽量一致（如空刀槽）或加工方向要一致（如键槽），要便于多刀、多件加工零件结构要便于安装夹紧等。要便于多刀、多件加工零件结构要便于安装夹紧等。零件结构要便于安装夹紧。零件结构要便于安装夹紧。第20页，共72页，编辑于2022年，星期二第21页，共72页，编辑于2022年，星期二第22页，共72页，编辑于2022年，星期二第23页，

19、共72页，编辑于2022年，星期二二、毛坯的选择二、毛坯的选择、确定毛坯种类、确定毛坯种类 常用的毛坯种类有铸件、锻件、焊接件、冲压件以及粉末冶金件和工程塑料等。根据零件的实际工况来确定零件对材料组织和性能的要求，以及零件结构及外形尺寸、零件生产纲领及现有生产条件，从而确定毛坯的种类。、确定毛坯的形状、确定毛坯的形状从减少机械加工工作量和节约金属材料出发，毛坯应尽可能接近零件形状最终确定的毛坯形状除取决于零件形状、各加工表面总余量和毛坯种类外，还要考虑：是否需要制出工艺凸台，以利于工件的装夹，如图示；第24页，共72页，编辑于2022年，星期二 是一个零件制成一个毛坯还是多个零件合制成一个毛坯

20、如图b、c哪些表面不要求制出（如孔、槽、凹坑等）；铸件分型面、拔模斜度及铸造圆角，锻件敷料、分模面、模锻斜度及圆角半径等。、绘制毛坯一零件综合图、绘制毛坯一零件综合图以反映出确定的毛坯的结构特征及各项技术条件。第25页，共72页，编辑于2022年，星期二作业P340 1、2、6第26页，共72页，编辑于2022年，星期二第三节机械加工工艺规程设计本讲提要：本讲提要：定位基准的选择定位基准的选择工艺路线的拟定工艺路线的拟定加工余量的确定加工余量的确定第二讲第二讲第27页，共72页，编辑于2022年，星期二一、定位基准的选择粗基准 采用未加工过的表面进行定位的基准称为粗基准。精基准 采用已加工过的

21、表面进行定位的基准称为精基准。辅助基准 该基准在工件使用中并无用处，仅仅是为了工件加工的方便而设置的基准称为辅助基准，如轴类零件的中心孔。定位基准的选择是制订工艺过程时所要解决的最重要问题之一。定位基准的选择是制订工艺过程时所要解决的最重要问题之一。它直接影响工序的顺序和数目、夹具结构的复杂程度以及能否保证零它直接影响工序的顺序和数目、夹具结构的复杂程度以及能否保证零件的精度要求。件的精度要求。定位基准又分为精基准、粗基准和辅助基准。定位基准又分为精基准、粗基准和辅助基准。第28页，共72页，编辑于2022年，星期二1、粗基准选择、粗基准选择重点考虑：重点考虑：加工表面与不加工表面的相对位置精

22、度；加工表面与不加工表面的相对位置精度；各加工表面有足够的余量各加工表面有足够的余量1）选择不加工表面作为粗基准，若有几个不加工表面，选其中与加工表面位置）选择不加工表面作为粗基准，若有几个不加工表面，选其中与加工表面位置精度要求高的一个，以保证两者的位置精度。精度要求高的一个，以保证两者的位置精度。2.为保证某重要表面余量均匀，则选择该重要表面本身作为粗基准。为保证某重要表面余量均匀，则选择该重要表面本身作为粗基准。用不需加工的外圆作粗基准用不需加工的外圆作粗基准车床床身加工车床床身加工第29页，共72页，编辑于2022年，星期二3）若每个表面都加工，则以余量最小的表面作为粗基准，）若每个表

23、面都加工，则以余量最小的表面作为粗基准，以保证各表面都有足够的余量。以保证各表面都有足够的余量。4）粗基准应平整、光滑，无浇冒口、飞边等，定位、夹紧）粗基准应平整、光滑，无浇冒口、飞边等，定位、夹紧可靠。可靠。5）粗基准应避免重复使用。在同一尺寸方向上，粗基准通）粗基准应避免重复使用。在同一尺寸方向上，粗基准通常只允许使用一次，以免产生较大的定位误差。常只允许使用一次，以免产生较大的定位误差。第30页，共72页，编辑于2022年，星期二精基准选择精基准选择 重点考虑：减少定位误差、保证加工精度、安装准确方便1）基准重合原则第31页，共72页，编辑于2022年，星期二2）基准统一原则在工件加工过

24、程中应尽可能选用统一的定位基准称为在工件加工过程中应尽可能选用统一的定位基准称为基准统一原则。例如，下图零件大多数工序统一以基准统一原则。例如，下图零件大多数工序统一以“一面一面二孔二孔”定位。采用基准统一的原则，可以简化工艺过程，定位。采用基准统一的原则，可以简化工艺过程，减少夹具种类，避免基准转换过多所造成的加工误差。减少夹具种类，避免基准转换过多所造成的加工误差。第32页，共72页，编辑于2022年，星期二3）互为基准4）自为基准以齿形表面定位加工以齿形表面定位加工1卡盘；卡盘；2滚柱；滚柱；3齿轮齿轮床身导轨面自为基准床身导轨面自为基准第33页，共72页，编辑于2022年，星期二二、工

25、艺路线的拟定1、表面加工方法选择1）加工经济精度和经济粗糙度的概念加工经济精度是指在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间）所能保证的加工精度。经济粗糙度的概念类同于经济精度的概念。第34页，共72页，编辑于2022年，星期二2）选择加工方法时考虑的因素 工件材料的性质工件材料的性质 例如淬火钢的精加工要用磨削，有色金属的精加工为避免磨削时堵塞砂轮，则要用高速精细车或精细镗（金刚镗）。工件的形状和尺寸工件的形状和尺寸 例如，对于公差为IT7的孔采用铰、拉和磨削等都可。箱体上的孔一般不宜采用拉或磨。而常常选择镗孔（大孔时）或铰孔（小孔时）。生产类型生

26、产类型 选择加工方法时必须考虑生产率和经济性问题。选择加工方法要与生产类型相适应。大批大量生产应选用生产率高和质量稳定的加工方法，单件小批生产采用常规的加工方法。具体生产条件具体生产条件 应充分利用现有设备和工艺手段，发挥群众的创造性，挖掘企业潜力。还要重视新工艺和新技术，提高工艺水平。有时，因设备负荷的原因，需改用其他加工方法。特殊要求特殊要求第35页，共72页，编辑于2022年，星期二典型表面加工路线研 磨IT5Ra 0.0080.32超 精 加 工IT5Ra 0.010.32砂 带 磨IT5Ra 0.010.16精 密 磨 削IT5Ra 0.0080.08抛 光Ra 0.0081.25金

27、 刚 石 车IT56Ra 0.021.25滚 压IT67Ra 0.161.25精 磨IT67Ra 0.161.25精 车IT78Ra1.2 55粗 磨IT89Ra 1.2510半 精 车IT1011Ra 2.512.5粗 车IT1213Ra 1080外圆表面的典型加工工艺路线 第36页，共72页，编辑于2022年，星期二典型表面加工路线珩 磨IT56Ra0.041.25研 磨IT56Ra0.0080.63粗 镗IT1213Ra 520钻IT1013Ra 580半 精 镗IT1011Ra 2.510粗 拉IT910Ra 1.255扩IT913Ra 1.2540精 镗IT79Ra 0.635粗 磨

28、IT911Ra1.2510精 拉IT79Ra0.160.63推IT68Ra0.081.25饺IT69Ra 0.3210金 刚 镗IT57Ra0.161.25精 磨IT78Ra0.080.63滚 压IT68Ra0.011.25手 饺IT5Ra0.081.25孔的典型加工工艺路线 第37页，共72页，编辑于2022年，星期二典型表面加工路线平面典型加工工艺路线 抛 光Ra0.0081.25研 磨IT56Ra0.0080.63精 密 磨IT56Ra 0.040.32半 精 铣IT811Ra 2.510精 铣IT68Ra 0.635高 速 精 铣IT67Ra 0.161.25导 轨 磨IT6Ra0.1

29、61.25精 磨IT68Ra 0.161.25宽 刀 精 刨IT6Ra 0.161.25粗 磨IT810Ra 1.2510精 刨IT68Ra 0.635半 精 刨IT811Ra 2.510半 精 车IT811Ra 2.510粗 铣IT1113Ra 520粗 刨IT1113Ra 520砂 带 磨IT56Ra0.010.32金 刚 石 车IT6Ra0.021.25刮 研Ra 0.041.25精 车IT68Ra 1.255粗 车IT1213Ra 1080精 拉IT69Ra 0.322.5粗 拉IT1011Ra 520第38页，共72页，编辑于2022年，星期二2、加工阶段的划分(1)加工阶段：加工阶

30、段：粗加工阶段：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：半精加工阶段：完成次要表面加工(钻、攻丝、铣键槽等)主要表面达到一定要求，为精加工作好余量准备，安排在热处理前。精加工阶段：精加工阶段：主要表面达到图纸要求光整加工阶段：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(2)划分加工阶段的原因划分加工阶段的原因 保证加工质量 合理使用设备 便于安排热处理工序 便于及时发现废品第39页，共72页，编辑于2022年，星期二3、工序的集中与分散1）工序集中就是将工件的加工，集中在少数几道工序内完成。每道工序的加工内容较多。机械集中：多刃、多刀、自动机床组织

31、集中：普通机床2）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少，最少时每道工序仅一个简单工步。3）趋势：工序集中（NC、FMC等）第40页，共72页，编辑于2022年，星期二4、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先基准后其它先基准后其它先粗后精先粗后精先主后次先主后次先面后孔先面后孔第41页，共72页，编辑于2022年，星期二第42页，共72页，编辑于2022年，星期二3）辅助工序的安排第43页，共72页，编辑于2022年，星期二三、加工余量的确定1、加工余量的概念、加工余量的概念（1）总加工余量）总加工余量总加工余量是指零件加工过程中，某加工表

32、面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。（2）工序余量）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。（3）总余量为各工序余量之和）总余量为各工序余量之和（）工序余量用经验法估算或查表法、分析计算法确定（）工序余量用经验法估算或查表法、分析计算法确定（）余量大小对加工精度、生产率、经济性都有影响（）余量大小对加工精度、生产率、经济性都有影响第44页，共72页，编辑于2022年，星期二2 加工余量及公差工序余量按下面两种情况而有所不同1）相邻两工序工序尺寸之差等于被加工表面任一位置上在该工序内所切除的金属层的厚度称为单边余量。图示平面加工。2）轴的

33、加工（或孔加工或铣槽等对称平面的加工）中，工序尺寸为直径尺寸，相邻两工序的工序尺寸之差等于被加工表面任一位置上在该工序内切除的金属层厚度的两倍。工序余量为双边余量。第45页，共72页，编辑于2022年，星期二当通过一次工作行程切除全部工序余量时，对单边余量的情况，切深即等于工序余量；而对双边余量的情况，切深则等于工序余量的一半。当相邻工序的尺寸以基本尺寸计算时，所得余量为基本余量。而当工序尺寸以极限尺寸计算时，所得余量根据情况不同而可能出现最大或最小加工余量。它们的差即是加工余量的可能变动范围。第46页，共72页，编辑于2022年，星期二公称余量公称余量:是指相邻两工序的基本尺寸之差。余量公差

34、余量公差:等于上道工序的尺寸公差a与本工序的工序尺寸公差b之和。最大与最小余量：最大与最小余量：Zmin=amin-bmaxZmax=amax-bmin第47页，共72页，编辑于2022年，星期二2.影响加工余量的因素影响加工余量的因素1）上工序的表面粗糙度和表面缺陷层）上工序的表面粗糙度和表面缺陷层2）上工序的尺寸公差）上工序的尺寸公差加工表面的粗糙度与缺陷层加工表面的粗糙度与缺陷层1缺陷层；缺陷层；2正常组织正常组织上工序留下的形状误差上工序留下的形状误差第48页，共72页，编辑于2022年，星期二3）上工序各表面间相互位置的空间偏差）上工序各表面间相互位置的空间偏差4）本工序安装误差）本

35、工序安装误差轴的弯曲对加工余量的影响轴的弯曲对加工余量的影响三爪卡盘上的装夹误差三爪卡盘上的装夹误差第49页，共72页，编辑于2022年，星期二作业P3408、12、14第50页，共72页，编辑于2022年，星期二第三讲本讲提要：本讲提要：机床与工艺装备的选择机床与工艺装备的选择切削用量的确定切削用量的确定时间定额的确定时间定额的确定提高生产率的工艺措施提高生产率的工艺措施第51页，共72页，编辑于2022年，星期二四、机床与工艺装备的选择1、机床的选择、机床的选择确定了工序集中与工序分散的原则后，基本上也就确定了机床的类型。如采用机械集中时，则选用高效自动加工的机床，多刀、多轮机床；若采用组

36、织上集中，则选用通用机床；若用工序分散，则加工机床可较简单。此外，选择机床时，还应考虑：机床的加工尺寸范围应与零件的外廓尺寸相适应；机床的精度应与工序要求的精度相适应；机床的生产率应与零件的生产类型相适应；与现有加工条件相适应，如机床负荷的平衡状况等。如果没有现成机床供选用，经过方案的技术经济分析后，也可提出专用机床的设计任务书或改装旧机床。第52页，共72页，编辑于2022年，星期二2、刀具的选择、刀具的选择一般优先采用标准刀具若采用工序集中时，应采用各种高效的专用刀具、复合刀具和多刃刀具等。刀具的类型、规格和精度等级应符合加工要求。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

37、种刀具、辅具（刀柄、刀套、夹头等）。3、夹具的选择、夹具的选择单件小批生产：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，可采用组合夹具。大批大量生产为提高劳动生产率应采用专用高效夹具。多品种中、小批生产可采用可调夹具或成组夹具。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）4、量具的选择、量具的选择在单件小批量生产中，应广泛采用通用量具如游标卡尺、百分尺和千分表等。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。量具的精度必须与加工精度相适应。第53页，共72页，编辑于2022年，星期二五、切削用量的确定切削用量的选择原则为：在综合考虑上

38、述有关因素的基础上，先尽量取大的切深ap其次尽量取大的进给量,最后取合适的切削速度V。选取ap时，应尽量能一次切除全部工序（或工步）余量。如加工余量过大，一次切除困难，可分几次切除，每次切削深度应依次递减。粗加工时限制进给量的主要是机床一工件一刀具系统的变形和振动，这时应按切削深度、工件材料及该系统的刚度选取；精加工时，限制进给量的主要是表面粗糙度，并应按此选择进给量大小。切削速度选择，应既能发挥刀具的效能，又能发挥机床的效能，并保证加工质量和降低加工成本。确定时可按公式进行计算，也可查表确定。当需要校验机床功率、计算夹紧力和设计专用机床确定功率参数时，还需要确定切削力及切削功率的大小。第54

39、页，共72页，编辑于2022年，星期二六、时间定额的确定时间定额是指在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。单件时间定额：完成零件加工一个工序的时间定额称为单件时间定额。第55页，共72页，编辑于2022年，星期二单件小批生产时间定额的确定第56页，共72页，编辑于2022年，星期二成批及大批量生产时间定额的确定第57页，共72页，编辑于2022年，星期二第四节提高机械加工生产率的工艺措施第58页，共72页，编辑于2022年，星期二第五节工艺尺寸链的计算一、尺寸链的定义、组成尺寸链的定义、组成1、定义、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

40、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第59页，共72页，编辑于2022年，星期二（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A1A2A0第60页，共72页，编辑于2022年，星期二2、特征：、特征：封闭性、关联性3、组成组成环环尺寸链中的每一个尺寸，它可以是长度或角度。尺寸链中的每一个尺寸，它可以是长度或角度。封闭环在零件加工或装配过程中间接获得或最后形成的环。组成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若该环的变动引起封闭环的同向变动，则该环为增环若该环的变动引起封闭环

41、的同向变动，则该环为增环减环减环若该环的变动引起封闭环的反向变动。则该环为减环。若该环的变动引起封闭环的反向变动。则该环为减环。4、增、减环判别方法、增、减环判别方法在尺寸链图中用首尾相接的单向箭在尺寸链图中用首尾相接的单向箭头顺序表示各尺寸环，其中与封闭头顺序表示各尺寸环，其中与封闭环箭头方向相反者为环箭头方向相反者为增环增环,与封闭与封闭环箭头方向相同者为环箭头方向相同者为减环减环。第61页，共72页，编辑于2022年，星期二二、二、尺寸链的分类尺寸链的分类 1、按应用范围分类、按应用范围分类1）工艺尺寸链全部组成环为同一零件工艺尺寸所形成的尺寸链。2）装配尺寸链全部组成环为不同零件设计尺

42、寸所形成的尺寸链。3）零件尺寸链全部组成环为同一零件设计尺寸所形成的尺寸链。4）设计尺寸链装配尺寸链与零件尺寸链，统称为设计尺寸链。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）长度尺寸链全部环为长度的尺寸链2）角度尺寸链全部环为角度的尺寸链3）直线尺寸链 全部组成环平行于封闭环的尺寸链。4）平面尺寸链 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寸链。5）空间尺寸链组成环位于几个不平行平面内的尺寸链。第62页，共72页，编辑于2022年，星期二三三、尺寸链的建立尺寸链的建立第63页，共72页，编辑于2022年，星期二四、尺寸链计算的基本公式四、尺寸链计算的基

43、本公式1.极值法极值法（1）极值法各环基本尺寸之间的关系极值法各环基本尺寸之间的关系封闭环的基本尺寸封闭环的基本尺寸A0等于增环的基本尺寸之和减去减环的基本尺寸等于增环的基本尺寸之和减去减环的基本尺寸之和，即之和，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等于增环的最大极限尺寸之和减去减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，即环的最小极限尺寸之和，即封闭环的最小极限尺寸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，即环的最大极限尺寸之和，即第64页

44、，共72页，编辑于2022年，星期二(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T(A0)等于各组成环的公差T(Ai)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，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，制造成本增加，在此情

45、况小，常采用概率法进行尺寸链的计算。困难，制造成本增加，在此情况小，常采用概率法进行尺寸链的计算。第65页，共72页，编辑于2022年，星期二2.概率法概率法特点：特点：以概率论理论为基础，计算科学、复杂，经济效果好，用于环数以概率论理论为基础，计算科学、复杂，经济效果好，用于环数较较多的大批大量生产中。多的大批大量生产中。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。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。(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

46、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，即第66页，共72页，编辑于2022年，星期二3.尺寸链计算的几种情况尺寸链计算的几种情况(1)正计算正计算已知各组成环，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加工后能否满足零件的技术要求。(2)反计算反计算已知封闭环，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，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，这里有一个优化的问题。（3）中间计算）中间计算已知封闭环和部分组成环的基本尺寸及公差，求其余的一个或几个组

47、成环基本尺寸及公差（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。第67页，共72页，编辑于2022年，星期二4.确定组成环公差大小的误差分配方法1）等公差原则等公差原则 按等公差值分配的方法来分配封闭环的公差时,各组成环的公差值取相同的平均公差值Tav：即 极值法 Tav=T0/（n-1）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易、尺寸的大小，显然是不够合理的。2）按等精度原则按等精度原则 按等公差级分配的方法来分配封闭环的公差时,各组成环的公差取相同的公差等级，公差值的大小根据基本尺寸的大小，由标准公差数值表中查得。3）按实际可行性分配原则按实际可行性分配原则

48、 按具体情况来分配封闭环的公差时,第一步先按等公差值或等公差级的分配原则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公差。第68页，共72页，编辑于2022年，星期二5.工序尺寸的标注工序尺寸的标注1)按“入体”原则标注 公差带的分布按“入体”原则标注时，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-T）；对于包容面的尺寸可标注成下偏差为零、上偏差为正的形式（即+T）。2）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、符号相反形式（即T/2）。当组成环是标准件

49、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。第69页，共72页，编辑于2022年，星期二五、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）与设计基准不重合，工艺基准（工序、定位、测量等）与设计基准不重合，工序尺寸就无法直接取用零件图上的设计尺寸，因此必须工序尺寸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算来确定其工序尺寸。进行尺寸换算来确定其工序尺寸。1）定位基准与设计基准不重合的尺寸换算）定位基准与设计基准不重合的尺寸换算第70页，共72页，编辑于2022年，星期二第71页，共72页，编辑于2022年，星期二作业：P341 15P342 16第72页，共72页，编辑于2022年，星期二