機械加工工藝

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1、第3章 機械加工工藝 本章要點 本章介紹機械加工工藝規(guī)程設(shè)計與實施，主要內(nèi)容如下： 1．介紹機械加工工藝基礎(chǔ)知識和術(shù)語，如工序、安裝、工位、工步等。 2．?dāng)M定機械加工工藝規(guī)程方法。 3．對工藝路線中的每個工序進(jìn)行設(shè)計，包括確定加工余量、工序尺寸及其公差；選擇機床和工藝裝備；確定切削用量、計算工時定額等。 本章要求：了解和掌握機械加工工藝過程的基本概念，如工序、工步、和工藝規(guī)程等。了解機械加工工藝規(guī)程制定步驟，熟悉機械加工生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的知識。掌握制定機械加工工藝規(guī)程主要工作內(nèi)容，掌握工序設(shè)計的內(nèi)容，能夠應(yīng)用工藝尺寸鏈計算基準(zhǔn)不重合時的工序尺寸。 §3.1 機械加工工藝規(guī)程概述

2、 　§3.1.1 生產(chǎn)過程與機械加工工藝過程 機械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程是將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。機械制造廠中的生產(chǎn)過程包括原材料的運輸和保存，產(chǎn)品的技術(shù)準(zhǔn)備和生產(chǎn)準(zhǔn)備，毛坯的制造，零件的機械加工及熱處理，產(chǎn)品的裝配、調(diào)試、檢驗，以及產(chǎn)品的銷售和售后服務(wù)等。 在生產(chǎn)過程中，直接改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程稱為工藝過程。如生產(chǎn)過程中的毛坯的制造，零件的機械加工及熱處理，產(chǎn)品的的裝配、調(diào)試、檢驗等過程?！? 機械加工工藝過程是指用機械加工方法改變毛坯形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)，使其成為零件的全過程。 §3.1.2 機械加工工藝過程的組成 機械加工工藝

3、過程可劃分為不同層次的單元，分別是工序、安裝、工位、工步和走刀。其中工序是劃分工藝過程的基本單元，零件的機械加工工藝過程由若干工序組成 1．工序 工序是指一個或一組工人，在一個工作地對同一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。維系一個工序的四個要素是工作地、工人、工件和連續(xù)作業(yè)，其中任一個要素的變化即構(gòu)成新的工序。 2．安裝 完成一個工序的工序內(nèi)容，有時需要多次裝夾工件，工件（或裝配單元）經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序內(nèi)容稱為安裝。 3．工位 在帶有轉(zhuǎn)位（或移位）夾具（或工作臺）的機床上進(jìn)行加工時，在一次裝夾中，工件（或刀具）相對機床要經(jīng)過幾個位置依次進(jìn)

4、行加工，此時，為完成一定的工序部分，一次裝夾工件后，工件（或裝配單元）與夾具或設(shè)備的可動部分一起相對刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個位置，稱為工位。 4．工步 工步是劃分工序的單元，在一個工序中，工步是在加工表面（或裝配時的連接表面）和加工（或裝配）工具不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序。加工表面和加工工具兩個要素中有一個發(fā)生變化就是另一個工步。對于在一次安裝中連續(xù)加工的若干相同工步，可寫成一個工步。 5．走刀 在一個工步內(nèi)，如果要切除的金屬層很厚，需要對同一表面進(jìn)行幾次切削，這時刀具以加工時的進(jìn)給速度相對工件所完成的一次進(jìn)給運動的工步部分，稱作走刀。 §3.1.3 機械加工工

5、藝規(guī)程 1．機械加工工藝規(guī)程 機械產(chǎn)品的生產(chǎn)中，用來規(guī)定產(chǎn)品或零件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件稱為機械加工工藝規(guī)程。有多種工藝規(guī)程文件在生產(chǎn)過程中使用，下面介紹常用的兩種工藝規(guī)程文件：機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片。 （1）機械加工工藝過程卡片 這種卡片是以工序為單位說明零件機械加工過程的一種工藝文件。機械加工工藝過程卡概述了加工過程的全貌，是制訂其它工藝文件的基礎(chǔ)。但是在單件小批生產(chǎn)中，通常不再編制更詳細(xì)的工藝文件，而以這種卡片直接指導(dǎo)生產(chǎn)。 （2）機械加工工序卡片 這種卡片是在機械加工工藝過程卡的基礎(chǔ)上，按每道工序的工序內(nèi)容所編制的一種工藝文件。該卡片中一般附有工

6、序簡圖，并詳細(xì)說明該工序中每個工步的加工內(nèi)容、工藝參數(shù)、操作要求以及所用的設(shè)備和工藝裝備等。它是用于具體指導(dǎo)工人操作的技術(shù)文件。 2．工序簡圖 在機械加工工序卡片中附有工序簡圖，工序簡圖可以清楚直觀地表達(dá)出一道工序的工序內(nèi)容，其繪制要求有以下幾點： （1）工序簡圖可按比例縮小，并盡量用較少的投影繪出，可以略去視圖中的次要結(jié)構(gòu)和線條。 （2）工序簡圖主視圖應(yīng)是本工序工件在機床上裝夾的位置。例如，在臥式車床上加工的軸類零件的工序簡圖，其中心線要水平，加工端在右，卡盤夾緊端在左。 （3）工序簡圖中工件上本工序加工表面用粗實線表示，本工序不加工表面用細(xì)實線表示。 （4）工序簡圖中用規(guī)定

7、的符號表示出工件的定位、夾緊情況。 （5）工序簡圖中標(biāo)注本工序的工序尺寸及其公差，加工表面的表面粗糙度，以及其它本工序加工中應(yīng)該達(dá)到的技術(shù)要求。 3．機械加工工藝規(guī)程作用 （1）工藝規(guī)程是組織生產(chǎn)的指導(dǎo)性文件 生產(chǎn)的計劃和調(diào)度、工人的操作、產(chǎn)品質(zhì)量的檢查都是以工藝規(guī)程為依據(jù)，生產(chǎn)人員不得違反工藝規(guī)程，以確保生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量。 （2）工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的依據(jù)　 （3）工藝規(guī)程是新建工廠（車間）的技術(shù)文件　 §3.1.4 制定機械加工工藝規(guī)程的原則和步驟 在一定的生產(chǎn)條件下，確保加工質(zhì)量和最少的生產(chǎn)成本是制定工藝規(guī)程的基本原則。 　制訂零件機械加工工藝規(guī)程的工作大致可分為下述四

8、個階段進(jìn)行： 1．準(zhǔn)備性工作階段　在擬定零件機械加工工藝路線之前，需要做必要的準(zhǔn)備性工作，包括計算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型；對零件進(jìn)行工藝分析；確定毛坯種類。 2．工藝路線擬定階段　這是制定工藝規(guī)程的核心，其主要內(nèi)容是：選擇定位基準(zhǔn)；選擇零件表面加工方法；劃分加工階段；安排加工順序和工序整合等。 3．工序設(shè)計階段　在擬定了的工藝路線后，該階段用于確定工藝路線中每一道工序的工序內(nèi)容，包括確定加工余量、工序尺寸及其公差；選擇機床和工藝裝備；確定切削用量、計算工時定額等。 4．填寫工藝文件　零件機械加工工藝規(guī)程經(jīng)上述步驟確定后，應(yīng)將有關(guān)內(nèi)容填入各種不同的卡片，以便貫徹執(zhí)行．這些卡片總稱為工藝文

9、件。填寫工藝文件是零件工藝規(guī)程編制的最后一項工作。工藝文件的種類很多，可以根據(jù)生產(chǎn)實際的需要，選擇相應(yīng)的工藝文件作為生產(chǎn)中使用的工藝規(guī)程。 §3.2 制訂機械加工工藝規(guī)程的準(zhǔn)備性工作 制定零件機械加工工藝規(guī)程的準(zhǔn)備性工作，包括計算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型；對零件進(jìn)行工藝分析；確定毛坯種類等。 §3.2.1 生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型 1．生產(chǎn)綱領(lǐng) 生產(chǎn)綱領(lǐng)是指在計劃期內(nèi)企業(yè)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計劃。在計劃期為一年的零件年生產(chǎn)綱領(lǐng)Ｎ可按下式計算： 　　　　　　　　　　?。危剑裯（1+a%）（1+b%） （件/年）（3-1） 式中 Q—產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺／年）； 　　 ｎ

10、—每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量； 　　 ａ％—備品的百分率； 　　 b％—廢品的百分率。 2．生產(chǎn)類型 生產(chǎn)類型可以反映出企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度。根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品特征（即產(chǎn)品屬于重型、中型或輕型零件）、年生產(chǎn)綱領(lǐng)、批量以及投入生產(chǎn)的連續(xù)性，一般分為三種生產(chǎn)類型，即單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)。 單件生產(chǎn)指企業(yè)生產(chǎn)的同一種零件的數(shù)量很少，企業(yè)產(chǎn)品品種多而且很少重復(fù)，企業(yè)中各工作地點的加工對象經(jīng)常改變。例如重型機器制造、專用設(shè)備制造和新產(chǎn)品試制都屬于單件生產(chǎn)。 大量生產(chǎn)指企業(yè)生產(chǎn)的同一種產(chǎn)品的數(shù)量很大，連續(xù)的大量制造同一種產(chǎn)品。企業(yè)中大多數(shù)工作地點固定地加工某種零件的某一道工序。例如汽車、軸承

11、、摩托車等產(chǎn)品的制造。 成批生產(chǎn)指企業(yè)按年度分批生產(chǎn)相同的產(chǎn)品，生產(chǎn)呈周期性重復(fù)。例如普通機床制造、紡織機械的制造等。通常企業(yè)并不是把全年產(chǎn)量一次投入車間生產(chǎn)，而是根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)周期、銷售以及車間生產(chǎn)的均衡情況，按一定期限分次、分批投產(chǎn)。一次投入或產(chǎn)出的同一產(chǎn)品或零件數(shù)量稱為生產(chǎn)批量，簡稱批量。 成批生產(chǎn)中，按照批量不同，分為小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)三種。 為取得好的經(jīng)濟(jì)效益，不同生產(chǎn)類型的工藝特點是不一樣的，小批生產(chǎn)的工藝特點與單件生產(chǎn)相似，大批生產(chǎn)的工藝特點與大量生產(chǎn)相似。表3-1列出了各種生產(chǎn)類型的工藝特點。 表3-1各種生產(chǎn)類型的工藝特點 工藝特點 　　　　　　　　　　

12、　　　生產(chǎn)類型 　　單件小批生產(chǎn) 　　　中批生產(chǎn) 　　大批大量生產(chǎn) 零件的互換性 用修配法，缺乏互換性 多數(shù)互換，部分修配 全部互換，高精度偶件采用分組裝配 毛坯情況 鍛件自由鍛造，鑄件木工手工造型，毛坯精度低 鍛件部分采用模鍛，鑄件部分用金屬模，毛坯精度中等 廣泛采用鍛模，機器造型等高效方法生產(chǎn)毛坯，毛坯精度高 機床設(shè)備及其布置形式　 通用機床，機群式布置，也可用數(shù)控機床 部分通用機床，部分專用機床，機床按零件類別分工段布置 廣泛采用自動機床，專用機床，按流水線、自動線排列設(shè)備 工藝裝置 通用刀具、量具和夾具，或組

13、合夾具，找正法裝夾工件 　廣泛采用夾具，部分靠找正裝夾工件，較多采用專用量具和刀具 　高效專用夾具，多用專用刀具，專用量具及自動檢測裝置 對工人的技術(shù)要求 　高 　中等 　對調(diào)整工人的技術(shù)水平要求高，對操作工人技術(shù)水平要求低 工藝文件 　僅要工藝過程卡 　工藝過程卡，關(guān)鍵零件的工序卡 　詳細(xì)的工藝文件，工藝過程卡、工序卡、調(diào)整卡等 加工成本 　較高　　　　　　　　　　　 　中等 　低 §3.2.2 零件的工藝分析 在制訂零件的機械加工工藝規(guī)程之前，應(yīng)對零件的工藝性進(jìn)行分析，主要有以下兩方面內(nèi)容。 1．分析、審查零件圖樣和產(chǎn)品的裝配圖 制訂工藝規(guī)程時，通過

14、分析零件圖樣和部件的裝配圖，主要是明確被加工零件在產(chǎn)品中的位置與作用，找出該零件上有多少主要加工表面，找出該零件主要的技術(shù)要求和加工中的關(guān)鍵的技術(shù)問題，了解各項公差與技術(shù)要求制定的依據(jù)，在編制工藝過程中,有針對性的解決這些問題。 具體內(nèi)容包括： （1）審查零件圖的視圖、尺寸、公差和技術(shù)條件等是否完整。 （2）審查各項技術(shù)要求是否合理。 （3）審查零件材料及熱處理選用是否合適。 2．零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計的零件在滿足使用要求的前提下，制造的方便性、可行性和經(jīng)濟(jì)性。即零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)方便于加工時工件的裝夾、對刀、測量，可以提高切削效率等。結(jié)構(gòu)工藝性不好會使加工困難

15、，浪費材料和工時，有時甚至無法加工。所以應(yīng)該對零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行工藝性審查，如發(fā)現(xiàn)零件結(jié)構(gòu)不合理之處．應(yīng)與有關(guān)設(shè)計人員一起分析，按規(guī)定手續(xù)對圖樣進(jìn)行必要的修改及補充。 3．?dāng)?shù)控加工對零件結(jié)構(gòu)工藝性的影響 數(shù)控加工的特點是自動化程度高，加工精度高，對加工對象的適應(yīng)性強，可以與計算機通訊（DNC），實現(xiàn)計算機輔助設(shè)計與制造一體化。因此數(shù)控加工對傳統(tǒng)的零件結(jié)構(gòu)工藝性衡量標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生了很大影響，在下列情況下采用數(shù)控加工，其工藝性是好的： ⑴ 單件小批生產(chǎn)的零件的加工，成批生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序的加工。 ⑵ 加工精度高，具有形狀復(fù)雜的曲線或曲面的零件加工。 ⑶ 需要多次改型設(shè)計的零件的加工。 ⑷ 需要鉆、

16、鏜、鉸、攻絲及銑削多個工步加工的工件，如箱體零件的加工。 ⑸ 價值高的零件。 ⑹ 進(jìn)行精密復(fù)制的零件的加工。 ⑺ 用通用機床加工時，需要復(fù)雜的專用夾具或需要很長的調(diào)整時間的零件的加工。 §3.2.3 毛坯的選擇 毛坯是根據(jù)零件所要求的形狀、工藝尺寸等而制成的供進(jìn)一步加工用的生產(chǎn)對象。機械加工中常用的毛坯類型有下述幾種： 1．常用的毛坯類型 （1）鑄件　將熔融金屬澆入鑄型，凝固后所得到的金屬毛坯。適用于形狀比較復(fù)雜，所用材料又具備可鑄性的零件。鑄件的材料可以是鑄鐵、鑄鋼或有色金屬。 （2）鍛件　金屬材料經(jīng)過鍛造變形而得到的毛坯。適用于力學(xué)性能要求高，材料（鋼材）又具有可鍛性，形狀

17、比較簡單的零件。生產(chǎn)批量大時，可用模鍛代替自由鍛。　　 （3）型材　各種熱軋和冷拉的圓鋼、板材、異型材等，適用于形狀簡單的、尺寸較小的零件。 （4）焊接件　是將各種金屬零件用焊接的方法，而得到的結(jié)合件。在單件小批生產(chǎn)中，用焊接件制作大件毛坯，可以縮短生產(chǎn)周期。 2．毛坯的形狀與尺寸 現(xiàn)代機械制造發(fā)展的趨勢之一是精化毛坯，使毛坯形狀和尺寸盡量接近零件，從而實現(xiàn)少屑甚至無屑加工。 確定毛坯的形狀與尺寸的步驟如下：首先選取毛坯加工余量和毛坯公差，其次將毛坯加工余量迭加在零件的相應(yīng)加工表面上，從而計算出毛坯尺寸，最后標(biāo)注毛坯的尺寸與公差。 在決定毛坯形狀時，還需要考慮加工工藝對毛坯形狀的影

18、響。例如有時為使零件在加工中裝夾方便，在其毛坯上做出工藝凸臺，所謂工藝凸臺是為了滿足工藝的需要而在工件上增設(shè)的凸臺，如圖3-1a所示。零件加工后一般應(yīng)將其切除；有時將分離的零件做成一個毛坯，使其易于加工，并確保加工質(zhì)量，如圖3-1b所示，機床絲杠的開合螺母，將其毛坯做成整體，待加工到一定階段后才切割分離開。 ａ）工藝凸臺　　　　?。猓┙z杠的開合螺母 圖3－1毛坯形狀 §3.3 定位基準(zhǔn)的選擇 §3.3.1 定位基準(zhǔn)種類 定位基準(zhǔn)是加工中用來使工件在機床或夾具上定位的所依據(jù)的工件上的點、線、面。按工件上用作定位的表面狀況把定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)，以及輔助基準(zhǔn)。 （1）粗基準(zhǔn)和

19、精基準(zhǔn) 在零件加工的第一道工序，只能用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)是用工件上未經(jīng)加工的表面定位。而利用工件上已加工過的表面作為定位基準(zhǔn)面，稱為精基準(zhǔn)。 （2）輔助基準(zhǔn) 零件設(shè)計圖中某不要求加工的表面，有時為了工件裝夾的需要，而專門將其加工作為定位用；或者為了定位需要，加工時有意提高了零件設(shè)計精度的表面，這種表面不是零件上的工作表面，只是由于工藝需要而加工的基準(zhǔn)面，稱為輔助基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)。例如加工過程中使用的中心孔定位；圖3-1a所示零件的工藝凸臺。 零件的加工過程是首先用粗基準(zhǔn)定位，加工出精基準(zhǔn)表面；然后采用精基準(zhǔn)定位，加工零件的其它表面。在選擇定位

20、基準(zhǔn)時，首先考慮用那一組精基準(zhǔn)定位加工出工件的主要表面，然后確定用怎樣的粗基準(zhǔn)定位加工出精基準(zhǔn)的表面。 §3.3.2 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇對工件主要有兩個方面的影響，一是影響工件上加工表面與不加工表面的相互位置，二是影響加工余量的分配。粗基準(zhǔn)的選擇原則是： （1）對于同時具有加工表面和不加工表面的零件，當(dāng)必須保證其不加工表面與加工表面的相互位置時，應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。如果零件上有多個不加工表面，應(yīng)選擇其中與加工表面相互位置要求高的表面為粗基準(zhǔn)。 　 （2）對于有較多加工表面的工件，粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能合理分配加工余量。合理分配加工余量指： 1）若工件必須首先保證某重要表面的余

21、量均勻，應(yīng)選擇該表面為粗基準(zhǔn)。 2）應(yīng)選擇毛坯上余量最小的表面為粗基準(zhǔn)，以保證各加工表面都有足夠加工余量。 （3）作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)盡量平整，不應(yīng)有飛邊、澆口、冒口及其它缺陷，這樣可減少定位誤差，并使工件夾緊可靠。 （4）為保證重要加工面的余量均勻，應(yīng)選擇重要加工面為粗基準(zhǔn)。 （5）應(yīng)避免重復(fù)使用粗基準(zhǔn)，在同一尺寸方向上粗基準(zhǔn)只準(zhǔn)使用一次。因為粗基準(zhǔn)是毛坯表面，定位誤差大，兩次以同一粗基準(zhǔn)裝夾下加工出的各表面之間會有較大的位置誤差。 §3.3.3 精基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)主要應(yīng)從保證工件的位置精度和裝夾方便這兩方面來考慮。精基準(zhǔn)的選擇原則是： （1）基準(zhǔn)重合原則　應(yīng)盡量選擇加工表

22、面的設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，這一原則稱為基準(zhǔn)重合原則。 （2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則　當(dāng)零件需要多道工序加工時，應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中選擇同一組精基準(zhǔn)定位，稱為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。 （3）自為基準(zhǔn)原則　有時精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，則應(yīng)以加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，稱為自為基準(zhǔn)原則。如拉孔、鉸孔、研磨、無心磨等。 （4）互為基準(zhǔn)原則　某個工件上有兩個相互位置精度要求很高表面，采用工件上的這兩個表面互相作為定位基準(zhǔn)，反復(fù)加工另一表面，稱為互為基準(zhǔn)。 （5）所選精基準(zhǔn)應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確，裝夾方便，夾具結(jié)構(gòu)簡單適用。 §3.3.4 定位基準(zhǔn)選擇實例 表3-2為圖3-2軸座加工工藝過程，表中列出各

23、工序的定位基準(zhǔn)以及選擇定位基準(zhǔn)的依據(jù)。 表3-2 軸座機械加工工藝過程 工序號 工序內(nèi)容 設(shè)備 定位基準(zhǔn)（括弧內(nèi)數(shù)字為限制自由度數(shù)） 簡述原因 10 銑底面 銑床 粗基準(zhǔn)為φ40外圓及底面?zhèn)让? 保證不加工面φ40外圓與加工面（底面）的位置精度 20 車端面，鉆、車φ25H7孔 車床 精基準(zhǔn)為底面、φ40外圓側(cè)面 基準(zhǔn)重合，即定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合 30 車另一端面 車床 φ25H7孔 基準(zhǔn)重合 40 鉆3-φ9、锪φ14孔 鉆床 底面及底面邊側(cè) 基準(zhǔn)重合 注：粗基準(zhǔn)可以用劃線基準(zhǔn)體現(xiàn)。例如表中在10工序前安排劃線工序

24、，以φ40軸線為基準(zhǔn)，劃出底面加工線，在10工序中按線加工底面，則可以認(rèn)為劃線基準(zhǔn)（φ40外圓的軸線）是粗基準(zhǔn) 3-2軸座零件 §3.4 機械加工工藝路線的擬定 機械加工工藝路線是指零件在生產(chǎn)過程即僅用工序順序簡單地表明零件的工藝過程。擬定機械加工工藝路線是制定機械加工工藝過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在擬定工藝路線時，除應(yīng)合理選擇定位基準(zhǔn)外，還需要解決下列問題： §3.4.1 零件表面加工方法的選擇 1．加工經(jīng)濟(jì)精度和加工經(jīng)濟(jì)表面粗糙度 一種加工方法能夠保證的加工精度有一個相當(dāng)大的范圍，但如果要求它保證的加工精度過高，需要采取的一些特殊的工藝措施，加工成本隨之加大。一種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)

25、精度是指在正常加工條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、工藝裝備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級的工人，不延長加工時間）所能保證的加工精度。各種加工方法達(dá)到的加工經(jīng)濟(jì)精度和加工經(jīng)濟(jì)表面粗糙度可查閱各種金屬切削加工工藝手冊。 2．典型表面的加工路線 機械零件是由一些簡單的幾何表面如外圓柱、孔、平面等組合而成的，因此零件的工藝路線就是這些表面加工路線的恰當(dāng)組合，表3-3、表3-4和表3-5分別是外圓柱、孔、平面的典型加工路線，供選用時參考。 表3-3　外圓柱面的加工路線 序號 加工方法 公差等級 粗糙度Ra值/μm 適用范圍 １ 粗車 IT11～13 12.5～50 　適用于淬火鋼以外的各種金屬

26、 2 粗車-半精車 IT8～10 3.2～6.5 3 粗車-半精車-精車 IT7～8 0.8～1.6 4 粗車-半精車-精車-滾壓(或拋光) IT7～8 0.025～0.2 5 粗車-半精車-磨削 IT7～8 0.4～0.8 　主要用于淬火鋼，也可以用于未淬火鋼，不宜加工有色金屬 6 粗車-半精車-粗磨-精磨 IT6～7 0.1～0.4 7 粗車-半精車粗磨-精磨-超精加工 IT5 0.012～0.1 8 粗車-半精車-精車-精細(xì)車 IT6～7 0.025～0.4 　主要用于精度高的有色金屬加工 9 粗車-半精車-粗磨-精磨-超精

27、磨 IT5 0.006～0.025 　極高精度的外圓加工 10 粗車-半精車粗磨-精磨-研磨 IT5 0.006～0.1 表3-4　孔的加工路線 序號 加工方法 公差等級 粗糙度Ra值/μm 適用范圍 1 鉆 IT11～13 12.5 加工未淬火鋼及鑄鐵。也可用于加工有色金屬。孔徑小于φ15～φ20 2 鉆-鉸 IT8～10 1.6～6.3 3 鉆-粗鉸-精鉸 IT7～8 0.8～1.6 4 鉆-擴(kuò) IT10～11 6.3～12.5 加工未淬火鋼及鑄鐵。也可用于加工有色金屬?？讖酱笥讦?5～φ20 5 鉆-擴(kuò)-鉸 IT8～

28、9 1.6～3.2 6 鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸 IT7 0.8～1.6 7 鉆-擴(kuò)-機鉸-手鉸 IT6～7 0.2～0.4 8 鉆-擴(kuò)-拉 IT7～9 0.1～1.6 大批大量生產(chǎn) 9 粗鏜(或擴(kuò)) IT11～13 6.3～12.5 除淬火鋼外的各種材料 10 粗鏜(粗?jǐn)U)-半精鏜(精擴(kuò))- IT9～10 1.6～3.2 11 粗鏜(粗?jǐn)U)-半精鏜(精擴(kuò))-精鏜(鉸) IT7～8 0.8～1.6 12 粗鏜(粗?jǐn)U)-半精鏜(精擴(kuò))-精鏜-浮動鏜刀鏜孔 IT6～7 0.4～0.8 13 粗鏜(擴(kuò))-半精鏜-磨 IT7～8 0.2～

29、0.8 主要用于淬火鋼，也可用于未淬火鋼，不宜用于有色金屬 14 粗鏜(擴(kuò))-半精鏜-粗磨-精磨 IT6～7 0.1～0.2 15 粗鏜-半精鏜-精鏜-精細(xì)鏜 IT6～7 0.05～0.4 主要用于高精度有色金屬加工 16 粗鏜-半精鏜-精鏜-珩磨 IT6～7 0.025～0.2 用于加工精度很高的孔 17 以研磨代替上述方法的珩磨 IT5～6 0.006～0.1 表3-5　平面的加工路線 序號 加工方法 公差等級 粗糙度Ra值/μm 適用范圍 1 粗車 IT11～13 12.5～5.0 端面 2 粗車-半精車 IT8～10

30、 3.2～6.3 3 粗車-半精車-精車 IT7～8 0.8～1.6 4 粗車-半精車-磨削 IT6～8 0.2～0.8 5 粗刨(或粗銑) IT11～13 6.3～25 一般不淬硬平面(端銑表面粗糙度Ra值較小) 6 粗刨(或粗銑)-精刨(或精銑) IT8～10 1.6～6.3 7 粗刨(或粗銑)-精刨(或精銑)-刮研 IT6～7 0.1～0.8 精度高的不淬硬平面 8 以寬刃刨刀精刨代替上述刮研 IT7 0.2～0.8 9 粗刨(或粗銑)-精刨(或精銑)-磨削 IT7 0.2～0.8 精度高的淬硬平面或不淬硬平面 10 粗

31、刨(或粗銑)-精刨(或精銑)-粗磨-精磨 IT6～7 0.025～0.4 11 粗銑-拉 IT7～9 0.2～0.8 大量生產(chǎn),較小平面 12 粗銑-精銑-磨削-研磨 IT5以上 0.006～0.1 高精度平面 §3.4.2 工序順序的確定 在選定零件各表面加工方法和加工時的定位基準(zhǔn)之后，要把對零件的加工分散到各工序中去完成，確定工藝路線中各工序的內(nèi)容和工序的順序，這時須考慮下述兩個問題： 1．加工階段的劃分 在加工較高精度的工件時，如工序數(shù)較多，可把工件各表面的粗加工工序集中起來，安排工序順序時，首先加工，稱為粗加工階段；然后集中進(jìn)行各表面的半精加工工序，稱為

32、半精加工階段；最后集中完成各表面的精加工工序，稱為精加工階段。即把工藝路線分成幾個加工階段，各加工階段的作用是： （1）粗加工階段　高效率地去除各加工表面上的大部分余量，并為半精加工提供精度準(zhǔn)備和表面粗糙度的準(zhǔn)備。粗加工階段所能達(dá)到的精度較低，表面粗糙度大，要求粗加工中能夠有高的生產(chǎn)率。 （2）半精加工階段　目的是消除主要表面上經(jīng)粗加工后留下的加工誤差，使其達(dá)到一定的精度，為進(jìn)一步精加工做準(zhǔn)備，同時完成一些次要表面的加工。 （3）精加工階段　該階段中的加工余量和切削用量都很小，其主要任務(wù)是保證工件的主要表面的尺寸、形狀、位置精度和表面粗糙度。 （4）光整加工階段　包括珩磨、超精加工、鏡

33、面磨削等光整加工方法，其加工余量極小，主要目的是進(jìn)一步提高尺寸精度和減小表面粗糙度，一般不能用于糾正位置誤差。 劃分加工階段的原因是： （1）保證加工質(zhì)量 （2）合理使用機床設(shè)備　 （3）粗加工階段可及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷 （4）便于安排熱處理工序 將工藝路線劃分為幾個加工階段，會增加工序數(shù)目，從而增加加工成本。因此在工件剛度高，工藝路線不劃分階段也能夠保證加工精度的情況下，就不應(yīng)該劃分加工階段，即在一個工序內(nèi)連續(xù)完成某一表面的粗、半精和精加工工步。例如重型零件的加工中，為減少工件的運輸和裝夾，常在一次裝夾中完成某些表面的加工。數(shù)控加工中因其設(shè)備的剛度高、功率大、精度高，常不劃分加工階段

34、，通常加工中心就是在一次裝夾下完成工件多個表面的粗加工、半精加工和精加工工步，達(dá)到零件的設(shè)計尺寸要求。 2．機械加工順序的安排 機械加工順序應(yīng)該遵循下述原則： （1）先加工基準(zhǔn)面，后加工其他面　即先用粗基準(zhǔn)定位加工精基準(zhǔn)表面，為其他表面的加工提供可靠的定位基準(zhǔn)，然后再用精基準(zhǔn)定位加工其他表面。 （2）先加工平面后加工孔　箱體零件一般先以主要孔為粗基準(zhǔn)加工平面，再以平面為精基準(zhǔn)加工孔系。 （3）先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （4）先加工主要表面，后加工次要表面　零件的主要表面是加工精度和表面質(zhì)量要求高的表面，它的工序較多，其加工質(zhì)量對零件質(zhì)量影響大，因此先加工。 §3.4.

35、3 工序的組合 即在一個工序中安排多個工步。所以在確定加工順序后，還要把工步序列進(jìn)行適當(dāng)組合，以形成以工序為單位的工藝過程。在工序的組合中，主要要考慮以下兩個方面。 1． 確定工序內(nèi)容 確定一個工序所包括的若干工步，需要考慮這幾個工步是否能在同一機床上加工；是否需要在一次安裝中加工，以保證相互位置精度。幾個工步能在同一機床完成是它們能被組合成一個工序的先決條件。此外，零件的一組表面在一次安裝中加工，可以保證這些表面間的相互位置精度。所以對于有較高位置精度要求的一組表面，應(yīng)安排在一個工序內(nèi)加工。 2．工序的集中與分散 如何確定零件工藝過程中的工序數(shù)目，就是工序的集中與分散問題。

36、如果一個零件的加工集中在少數(shù)工序內(nèi)完成，每道工序加工內(nèi)容多，稱為工序集中。反之，稱為工序分散。 工序集中使得工藝路線短，減少了工件的裝夾次數(shù)，即可提高生產(chǎn)率，又有利于保證加工表面的位置精度，降低生產(chǎn)成本。工序分散便于采用簡單的加工設(shè)備和工藝裝備，加工調(diào)整容易，可采用最合理的切削用量，便于劃分加工階段。 　在擬定工藝路線時，通常單件小批生產(chǎn)多采用工序集中。 §3.4.4 熱處理工序的安排 熱處理是用來提高材料的力學(xué)性能，消除殘余內(nèi)應(yīng)力，改善金屬的加工性能。按熱處理的目的不同，可分為：預(yù)備熱處理、最終熱處理和時效處理。 （1）預(yù)備熱處理　其處理工藝有：退火、正火、調(diào)質(zhì)。其目的是改善材料的

37、切削性能，消除毛坯制造時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。退火和正火通常安排在粗加工之前，調(diào)質(zhì)安排在粗加工之后、半精加工之前進(jìn)行。由于調(diào)質(zhì)使得材料的綜合力學(xué)性能較好，對于某些硬度和耐磨性要求不高的零件，也可以作為最終熱處理工序。 （2）時效處理　分為人工時效和自然時效兩種，目的都是為了消除毛坯制造和機械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，一般安排在粗加工之后，可同時消除鑄造和粗加工所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。有時為減少運輸工作量，也可放在粗加工之前進(jìn)行。精度要求高的零件，應(yīng)該在半精加工后安排第二次甚至多次時效。 （3）最終熱處理　包括淬火、滲碳淬火、滲氮等。常安排在半精加工之后，磨削加工之前進(jìn)行，其目的是提高材料的硬度、耐磨性和強度等力

38、學(xué)性能。 §3.4.5 輔助工序的安排　 輔助工序包括去毛刺、倒棱、清洗、防銹、檢驗等工序。其中檢驗工序是保證產(chǎn)品質(zhì)量的有效措施之一，檢驗工序一般可安排在：關(guān)鍵工序前后；零件從一個車間轉(zhuǎn)到另一個車間加工前后；粗加工階段結(jié)束后；零件全部加工完畢后。應(yīng)該注意的是某一工序后面不再有去毛刺工序時，本工序產(chǎn)生的毛刺應(yīng)由本工序去除。 §3.4.6 機床加工工序設(shè)計與實施 擬定了零件的工藝路線之后，就要對其中的每一道工序進(jìn)行設(shè)計，決定其工序內(nèi)容。工序設(shè)計的主要工作如下。 1．確定加工余量 加工余量是指加工表面加工前后的尺寸之差。也就是使該表面達(dá)到所需的精度和表面質(zhì)量而切除的金屬層厚度。加工余量分

39、為工序余量和加工總余量。 每道工序中都要給出本工序的加工技術(shù)要求，工序尺寸是工件的加工表面經(jīng)工序加工后應(yīng)達(dá)到的尺寸，即工序尺寸是工件經(jīng)某工序加工應(yīng)達(dá)到的尺寸要求。 （1）工序余量 相鄰兩工序的工序尺寸之差稱為工序余量。工序余量也就是在一道工序中所切除的金屬層厚度。 （2）加工總余量也稱毛坯余量，是指零件的毛坯尺寸與零件圖的設(shè)計尺寸之差。 工序尺寸的公差一般采用“入體原則”標(biāo)注，所謂“入體原則”是指在選取工序尺寸的極限偏差時，對被包容面（軸）的工序尺寸取上偏差為零；對包容面（孔）的工序尺寸取下偏差為零。毛坯的公差一般采用雙向?qū)ΨQ偏差標(biāo)注。 確定加工余量的方法 （1）計算法　用上述計

40、算公式確定加工余量，是最經(jīng)濟(jì)和準(zhǔn)確的，但是由于難以獲得齊全可靠的數(shù)據(jù)資料，所以一般應(yīng)用得較少。 （2）經(jīng)驗估計法　根據(jù)以往加工的經(jīng)驗，估計加工余量的大小。為避免因加工余量不夠而產(chǎn)生廢品，所以一般估計的余量偏大，只適用于單件小批生產(chǎn)。 （3）查表修正法　可以依據(jù)“工藝手冊”，或者依據(jù)各廠根據(jù)自有的生產(chǎn)實踐特點，制訂的加工余量技術(shù)資料，直接查找加工余量，同時結(jié)合實際加工情況進(jìn)行修正來確定加工余量。此法生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。 2．基準(zhǔn)重合時工序尺寸及公差的確定 工序尺寸是某工序加工應(yīng)達(dá)到的尺寸。顯然，零件某表面經(jīng)最后一道工序加工后，應(yīng)該達(dá)到其設(shè)計要求，所以零件某表面最后一道工序的工序尺寸及公差應(yīng)為

41、零件上該表面的設(shè)計尺寸和公差。而中間工序的工序尺寸需要由計算確定。 當(dāng)加工某表面的各道工序都采用同一個定位基準(zhǔn)，并與設(shè)計基準(zhǔn)重合時，工序尺寸計算只需考慮工序余量。運算步驟為：①確定各工序余量數(shù)值。②最后一道工序的工序尺寸等于零件圖樣上設(shè)計尺寸，并由最后工序向前逐道工序推算出各工序的工序尺寸。③最后一道工序的工序尺寸公差等于零件圖樣上設(shè)計尺寸公差，中間工序尺寸公差取加工經(jīng)濟(jì)精度。各工序應(yīng)該達(dá)到的表面粗糙度以相同方法確定。④各工序尺寸的上、下偏差按“入體原則”確定。即對于孔，下偏差取零，上偏差取正值；對于軸，上偏差取零，下偏差取負(fù)值?！? 3．工藝尺寸鏈 （1）尺寸鏈的定義 尺寸鏈?zhǔn)怯上嗷ヂ?lián)

42、系且按一定順序排列的封閉的尺寸組成。工藝尺寸鏈?zhǔn)窃诹慵庸み^程中各種有關(guān)工藝尺寸所組成的尺寸鏈。如圖3-3ａ所示，零件圖樣中已標(biāo)注了、尺寸，當(dāng)上、下表面加工完后，欲使用1面定位加工3面時，需要給出工序尺寸，以便按尺寸對刀，尺寸與零件圖中標(biāo)注的、尺寸相互關(guān)聯(lián)，形成了尺寸鏈，如圖ｂ所示。 a) b) 圖3－3　加工尺寸鏈 （2）尺寸鏈的組成 列入尺寸鏈中的每一尺寸，如圖3-3b中的、、稱為尺寸鏈的環(huán)。環(huán)可分為兩種，即封閉環(huán)和組成環(huán)。

43、封閉環(huán)是在零件加工或裝配過程中自然形成的一環(huán)。即封閉環(huán)是在加工過程中間接得到的尺寸，記作。如圖3-3b中的環(huán)。 尺寸鏈中除封閉環(huán)以外的各環(huán)都稱為組成環(huán)，組成環(huán)是在加工過程中直接獲得的尺寸。按組成環(huán)對封閉環(huán)的影響性質(zhì)，組成環(huán)分為增環(huán)、減環(huán)。在一個尺寸鏈中，組成環(huán)的其余環(huán)不變，當(dāng)該環(huán)增大使封閉環(huán)也增大的環(huán)，稱為增環(huán)，記為，如圖3-3b中的尺寸，記為；反之，組成環(huán)的其余環(huán)不變，當(dāng)該環(huán)增大使封閉環(huán)減小的環(huán)，稱為減環(huán)，記為，如圖3-3b中的尺寸，記為。 對于環(huán)數(shù)較多的尺寸鏈，用定義判斷增、減環(huán)易出錯，為能快速判斷增、減環(huán)，可以在繪制尺寸鏈圖時，用首尾相接的單箭頭順序表示各環(huán)，在組成環(huán)當(dāng)中，與封閉環(huán)箭

44、頭方向相同的環(huán)為減環(huán)，與封閉環(huán)箭頭方向相反的環(huán)為增環(huán)。 （3）極值法解尺寸鏈的基本計算公式 計算工藝尺寸鏈的常用方法是極值法和概率法，此處介紹極值法。 1）封閉環(huán)的基本尺寸　封閉環(huán)的基本尺寸等于所有增環(huán)基本尺寸之和減去所有減環(huán)基尺寸之和，即： 　　　　　　　　　　　　　　 （3-2） 式中 —封閉環(huán)的基本尺寸； 　 i—增環(huán)的基本尺寸； j—減環(huán)的基本尺寸； m—增環(huán)的環(huán)數(shù)； n—組成環(huán)的總環(huán)數(shù)（不包括封閉環(huán)）。 2）封閉環(huán)的極限尺寸 封閉環(huán)的最大極限尺寸等于所有增環(huán)最大極限尺寸之和

45、，減去所有減環(huán)最小極限尺寸之和；而封閉環(huán)的最小極限尺寸等于所有增環(huán)最小極限尺寸之和，減去所有減環(huán)最大極限尺寸之和，即： （3-3） （3-4） 3）封閉環(huán)的極限偏差 封閉環(huán)的上偏差等于所有增環(huán)上偏差之和，減去所有減環(huán)下偏差之和；封閉環(huán)的下偏差等于所有增環(huán)下偏差之和，減去所有減環(huán)上偏差之和，即： 　　　　 （3-5） 　　　　　　　　　　　 　　 ?。?-

46、6） 式中 、—增環(huán)的上、下偏差； 、—減環(huán)的上、下偏差。 4）封閉環(huán)的公差 封閉環(huán)的公差等于各組成環(huán)的公差和，即： 　　　　　　　　　　　　　 　　　 ?。?-7） 式中 、分別是封閉環(huán)、組成環(huán)的公差。 4．機床的選擇 普通機床的選擇要考慮以下幾個方面： （1）機床的主要規(guī)格尺寸應(yīng)與工件的外形輪廓尺寸相適應(yīng)，即小工件應(yīng)選小型機床加工，大工件應(yīng)選大型機床加工，合理使用設(shè)備。 （2）機床的精度應(yīng)與工序要求的加工精度相適應(yīng)。 （3）機床的生產(chǎn)率應(yīng)與零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)。盡量利用工廠現(xiàn)有的機床設(shè)備。 數(shù)控機床的選擇 選擇數(shù)控機床作為工序

47、中的加工設(shè)備，稱為數(shù)控加工。數(shù)控加工方法是根據(jù)被加工零件圖樣和工藝要求，編制成加工程序，由加工程序控制數(shù)控機床并自動加工出工件。數(shù)控機床與普通機床相比具有許多優(yōu)點，它的應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大。但是數(shù)控機床的初始投資費用比較大，在選用數(shù)控機床加工時要充分考慮其經(jīng)濟(jì)效益。一般來說，數(shù)控機床適用于加工零件較復(fù)雜、精度要求高、產(chǎn)品更新快、生產(chǎn)周期要求短的場合。 5．工藝裝備的選擇 機械加工中的工藝裝備是指零件的制造過程中的所用各種工具的總稱，包括夾具、刀具、量具和輔具。 夾具的選擇 ： 所用夾具應(yīng)與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。單件小批生產(chǎn)時，應(yīng)優(yōu)先選擇通用夾具。如各種通用卡盤、平口虎鉗、分度頭、回轉(zhuǎn)工作臺等。

48、也可使用組合夾具。中批生產(chǎn)可以選用通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具。大批大量生產(chǎn)應(yīng)盡量使用高產(chǎn)效率的專用夾具，如氣動、液動、電動夾具。此外夾具的精度應(yīng)能滿足加工精度的要求。 夾具、輔具的選擇：一般應(yīng)優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時也可選用高效率的復(fù)合刀具和專用刀具。所用刀具的類型、規(guī)格和精度應(yīng)能滿足加工要求。機床輔具是用以連結(jié)刀具與機床的工具，如刀柄、接桿、夾頭等。一般要根據(jù)刀具和機床結(jié)構(gòu)選擇輔具，盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)輔具。 量具的選擇：單件小批生產(chǎn)應(yīng)選用通用量具，如游標(biāo)卡尺、千分表等。大批大量生產(chǎn)時盡量選用極限量規(guī)、高效專用檢具。 §3.5 加工工藝過程的生產(chǎn)率 在制定工藝規(guī)程時，要在保證產(chǎn)品

49、質(zhì)量的前題下，提勞動生產(chǎn)率、降低成本。機械加工勞動生產(chǎn)率是指工人在單位時間內(nèi)制造合格產(chǎn)品的數(shù)量。 §3.5.1 時間定額 工藝設(shè)計中的內(nèi)容之一是確定時間定額，時間定額是在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所消耗的時間。時間定額是安排生產(chǎn)計劃，核算產(chǎn)品成本的重要依據(jù)之一。對于新建工廠（或車間），它又是計算設(shè)備數(shù)量、工人數(shù)量、車間布置、生產(chǎn)組織的依據(jù)。 工藝文件中的時間定額是單件時間，在機械加工中完成零件加工工藝過程中的一道工序所規(guī)定的時間，稱為單件時間Ｔd，它包括下列組成部分： （1）基本時間Ｔj 是指直接改變生產(chǎn)對象的尺寸、形狀、相互位置，表面狀態(tài)或材料性質(zhì)等工藝過程所消

50、耗的時間。對切削加工而言，就是直接用于切除余量所消耗的時間（包括刀具的切出、切入時間），可以由計算確定。 （2）輔助時間Tf 是指為實現(xiàn)工藝過程所必須進(jìn)行的各種輔助動作所消耗的時間。它包括在機床上裝卸工件，開、停機床，進(jìn)刀、退刀操作，測量工件等所用時間，基本時間和輔助時間之和稱為作業(yè)時間Tz。顯然作業(yè)時間是直接用于制造零件所消耗的時間。 （3）布置工作地點時間Tb 是指為使加工正常進(jìn)行，工人照管工作地（如更換刀具、潤滑機床、清理切屑、收拾工具等）所消耗的時間。一般可按作業(yè)時間的2%～7%計算。 （4）休息與生理需要時間Tx 是指工人在工作班內(nèi)為恢復(fù)體力和滿足生理上的需要所消耗的時

51、間。一般可按作業(yè)時間的2%～4%計算。 綜上所述，單件時間Ｔd用公式表示為： Td＝Ｔj＋Ｔf＋Ｔb＋Ｔx　　　　 （5）準(zhǔn)備與終結(jié)時間Te 是指對成批生產(chǎn)來說，工人為加工一批工件進(jìn)行準(zhǔn)備和結(jié)束工作所作所消耗的時間。例如熟悉工藝文件、領(lǐng)取毛坯、借取和安裝刀具和夾具、調(diào)整機床、歸還工藝裝備、送交成品等。準(zhǔn)備與終結(jié)時間對一批工件只消耗一次，如每批工件數(shù)（批量）記為N，則分?jǐn)偟矫總€工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時間為“Te/N”。所以成批生產(chǎn)時的單件時間為： Td＝Ｔj＋Ｔf＋Ｔb＋Ｔx＋Ｔe／Ｎ §3.5.2 提高機械加工勞動生產(chǎn)率的工藝途徑 提高勞動生產(chǎn)率涉及到產(chǎn)品的設(shè)計、制造工藝、生產(chǎn)管理等

52、多方面因素。僅就機械加工來說提高勞動生產(chǎn)率的工藝途徑是：縮短單件工時和采用自動化加工等現(xiàn)代化生產(chǎn)方法。 1．縮短單件時間 采取合理的工藝措施以縮短各工序的單件時間，是提高勞動生產(chǎn)率的有效措施之一，下面從單件時間的組成進(jìn)行分析， ⑴ 縮短基本時間 提高切削用量　提高切削用量是縮短基本時間的有效方法。目前廣泛采用的是高速車削和高速磨削，高速切削中采用硬質(zhì)合金車刀的切削速度一般達(dá)到200m/min，陶瓷刀具的切削速度達(dá)500m/min，人造金剛石車刀在切削普通鋼材時的切削速度達(dá)到900m/min，而在切削HRC60以上的淬火鋼時，切削速度達(dá)到90m/min。高速滾齒機的切削速度可達(dá)65～75

53、 m/min。在磨削方面，高速磨削達(dá)到60m/s以上。此外，采用強力磨削的磨削深度可達(dá)6～12mm，金屬去除率比普通磨削提高數(shù)倍。 減少工作行程 在切削加工過程中可以采用多刀切削，多件加工，合并工步等方法 來減少工作行程。 ⑵ 縮短輔助時間　一是直接縮短輔助時間，采用高效夾具，如氣動、液壓、電動及多件夾緊等夾具，可減少裝夾工件的時間；采用主動測量裝置減少加工中的停機測量時間。二是間接縮短輔助時間，將輔助時間與基本時間全部或部分地重合，如采用多工位夾具，雙工作臺等措施，使工件的裝卸時間完全和基本時間重合，可以間接減少輔助時間。 ⑶ 縮短布置工作地點時間　主要的措施有：提高刀具或砂輪的耐用

54、度以減少換刀次數(shù)；采用刀具微調(diào)裝置、專用對刀樣板等可減少刀具調(diào)整時間；數(shù)控機床上也可采用機外調(diào)刀儀機外調(diào)刀，省去了在數(shù)控機床上的對刀時間；使用不重磨刀片，當(dāng)?shù)度心p需換切削刀時只要通過松緊螺釘，更換標(biāo)準(zhǔn)刀片或刀片轉(zhuǎn)位即可重新使用，換刀時間縮短。 ⑷ 縮短準(zhǔn)備和終結(jié)時間　成批生產(chǎn)時盡量擴(kuò)大工件的批量，減少分?jǐn)偟矫總€工件上的準(zhǔn)備終結(jié)時間。如采用成組技術(shù)等。 　2．采用自動化生產(chǎn)方法 采用現(xiàn)代化的生產(chǎn)技術(shù)；在大批和大量生產(chǎn)中，采用組合機床、自動線加工；在單件小批、中批生產(chǎn)中，采用數(shù)控加工及成組加工，都可以有效的提高生產(chǎn)率。 習(xí)題三 1． 解釋下列名詞：機械制造工藝；生產(chǎn)過程、工藝過程、工藝

55、規(guī)程；工序、工步、工作行程；生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型、生產(chǎn)批量；工序尺寸、工序余量、毛坯余量；粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)；工藝凸臺；工序集中、工序分散；時間定額；零件結(jié)構(gòu)工藝性。 2． 不同生產(chǎn)類型各有什么工藝特點？ 3． 機械加工工藝規(guī)程有哪些作用？ 4． 工藝分析要做哪些工作？ 5． 常用毛坯的類型有哪些？確定毛坯時主要考慮哪些因素？ 6． 粗基準(zhǔn)選擇原則是什么？舉例說明。 7． 精基準(zhǔn)選擇原則是什么？舉例說明。 8． 選擇加工題圖3-1所示端蓋零件時的粗基準(zhǔn)，材料為HT200。 9．題圖3-2所示撥桿零件，材料為HT200 ，已知其加工工藝過程（中批生產(chǎn)）如表3-1所示，試選擇各工序的定位

56、基準(zhǔn)，指出所限制的自由度，說明選擇依據(jù)。 表3-1 （mm） 工序號 工序內(nèi)容 設(shè)備 定位基準(zhǔn) 1 鉆、車φ20H8孔，倒角 車床 2 銑φ10H7兩端面 銑床 3 鉆、擴(kuò)、鉸φ10H7孔 鉆床 4 鉆M10螺紋底孔 鉆床 5 攻絲M10 鉗工臺 題圖3-1 題圖 3-2 10. 機械加工工藝過程為什么要劃分加工階段？各加工階段的主要作用是什么？ 11．安排機械加工工序順序的原則。 12．分析熱處理工序、輔助工序的安排順序及目的？

57、13．分析機械加工可分幾個階段，各加工階段的主要任務(wù)是什么？ 14．分析劃分機械加工階段的目的 15．何為“工序集中”和“工序分散”？什么情況下按“工序集中”原則劃分工序？什么情況下按“工序分散”原則劃分工序？ 16．影響加工余量的因素有哪些？ 17．機械加工工序的內(nèi)容有哪些？ 18．時間定額由哪幾部分組成？ 19．如題圖3-3所示零件，單件小批生產(chǎn)時其機械加工工藝過程如下所述，試分析其工藝過程的組成（包括工序、工步、安裝）。 在刨床上分別刨削六個表面，達(dá)到圖樣要求；粗刨導(dǎo)軌面A,分兩次切削；刨兩越程槽；精刨導(dǎo)軌面A；鉆孔；擴(kuò)孔；鉸孔；去毛刺 題圖3-3 20．

58、試分析題圖3-4中各零件加工主要表面時定位基準(zhǔn)（粗、精基準(zhǔn)）應(yīng)如何選擇？其中圖3-4a、b、c零件毛坯為鑄件，圖3-4d為模鍛件。 題圖 3-4 21．大批生產(chǎn)主軸箱（題圖3-5），鏜主軸孔時平面A、B已加工完，并以A面定位，試求工序尺寸及極限偏差？ 題圖 3-5 22. 如圖3-6所示套筒零件，除缺口C外，其余表面均已加工。試分析當(dāng)加工缺口C保證尺寸10+0.2rM0時，有幾種定位方案？計算出各種定位方案的工序尺寸，并選擇其最佳方案。 題圖3-6 23．題圖3-7所示零件若以A面定位，用調(diào)整法銑削

59、平面C、D及槽E面。已知L1＝60±0.2mm，L2=20±0.4mm，L3=40±0.8 mm，試確定工序尺寸及極限偏差？ 題圖 3-7 24．題圖3-8所示零件 mm，，, 尺寸不便測量，試給出新的測量尺寸及其極限偏差？ 題圖 3-8 25．如題圖3-9a所示為軸類零件簡圖，其內(nèi)孔、外圓和各端面均已加工好，試分別計算題圖3-9b所示三種定位方案鉆孔時的工序尺寸及其偏差。 題圖3-9 26．如題圖3-10所示零件的工藝過程為： 1)車外圓至mm； 2）銑鍵槽深度為H； 3)熱處理； 4）磨外圓至勢； 設(shè)磨后外圓與車后外圓的同軸度公差為0.05mm，求保證鍵槽深度設(shè)計尺寸的銑槽深度H 。 題圖 3-10 92