机械制造技术基础课件.ppt

机械制造技术基础机械制造技术基础第第7章章 机械加工工艺过程设计机械加工工艺过程设计 FUNDAMENTALS OF MACHINERY MANUFACTURING TECHNOLOGY Machining Process Planning.机械制造技术基础第7章 机械加工工艺过程设计 生生产过程程￿￿￿￿与原材料与原材料进厂厂——产品制成相关的品制成相关的劳动和运和运输的的总和和￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿（原料（原料—生生产准准备—毛坯毛坯—加工加工—装配装配—检测—包装）包装）工工艺过程程￿ ￿￿ ￿与原料与原料转变为产品品直接直接有关的有关的过程程工工艺规程程￿￿￿￿以以文件形式文件形式规定下来的定下来的工工艺过程程工序工序￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿一个（或一一个（或一组））工人工人在一台机床（或在一台机床（或工作地点工作地点）上）上对一个一个￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿（或同（或同时几个）几个）工件工件进行加工，所行加工，所连续完成完成的那一部分工的那一部分工￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿艺过程（程（四大要素四大要素））￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿工序是机械加工工工序是机械加工工艺过程的程的基本基本单元元，也是生，也是生产组织￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿和和计划的基本划的基本单元元7.1 概述概述7.1.1 机械加工工机械加工工艺规程及其作用程及其作用.生产过程 与原材料进厂——产品制成相关的劳动和运输的总和7一一个个工工序序中中每每次次装装夹后后所所完完成成的的那那一一部部分分工工艺过程程（（如如：：车一一个个工工件件的的一一端外端外圆并倒角后立即再并倒角后立即再车其另一端外其另一端外圆并倒角，是一个工序，两次安装）并倒角，是一个工序，两次安装）一一次次装装夹中中，，工工件件相相对于于机机床床（（刀刀具具））每每占占据据一一个个确确切切位位置置所所完完成成的的那那一一部分工部分工艺过程程（（转位工作台，位工作台，转位位夹具）具）加加工工表表面面、、切切削削用用量量、、切切削削速速度度和和进给量量都都不不变的的情情况况下下，，所所完完成成的的那那一一部分工部分工艺过程。

程一一个个工工步步中中，，切切削削层很很厚厚，，可可分分几几次次走走刀刀切切削削，，每每次次切切削削称称一一次次走走刀刀，，（只改（只改变切削深度）（切削深度）（误差复映中存在）差复映中存在）注意：（注意：（1））连续是指未插入其它加工，而并不是停止地加工是指未插入其它加工，而并不是停止地加工 （（2））车完一个工件的一端后立即掉完一个工件的一端后立即掉头车另一端，只能算一个工序另一端，只能算一个工序 （（3））车完一批工件的一端后再掉完一批工件的一端后再掉头车另一端，两序另一端，两序安装安装工位工位工步工步走刀走刀基本概念基本概念.一个工序中每次装夹后所完成的那一部分工艺过程（如：车一个工件式中式中 Q—— 机器数；机器数； n ——每机零件数每机零件数 α ——备品率品率；； β——废品率品率 生生产纲领￿ ￿生生产类型型￿ ￿单件件￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿大批大批￿ ￿成批成批￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿中批中批￿ ￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿小批小批大量大量年年产量量基本概念基本概念.式中 Q—— 机器数； n ——每机零件数 生产纲领 生产采采用用机机械械加加工工方方法法直直接接改改变毛毛坯坯的的形形状状、、尺尺寸寸、、各各表表面面间相相互互位位置置及及表表面面质量量，，使使之之成成为合合格格零零件的件的过程程机械加工工机械加工工艺过程程￿ ￿机械加工工机械加工工艺规程程按一定的格式（表格或按一定的格式（表格或图表）和要求描述机械加工表）和要求描述机械加工工工艺过程的程的指令性指令性技技术文件文件包括：包括：机械加工工机械加工工艺过程卡、工序卡、程卡、工序卡、检验工序卡、机床工序卡、机床调整卡等整卡等工工艺规程程（作用）（作用）是指是指导生生产的主要技的主要技术文件文件是生是生产准准备工作的主要依据工作的主要依据是新（是新（扩）建机械制造厂（）建机械制造厂（车间）的基本技）的基本技术文件文件一切生一切生产人人员必必须严格地格地执行工行工艺规程，不得程，不得违反工反工艺纪律律基本概念基本概念.采用机械加工方法直接改变毛坯的形状、尺寸、各表面间相互位置及7.1.2 机械加工工机械加工工艺规程的程的设计原原则和步和步骤必必须保保证加工加工质量量（（质量是根本、航天）量是根本、航天）力求高效率、低成本力求高效率、低成本（（计算机、汽算机、汽车））充分利用充分利用现有生有生产条件条件（技（技术资料）料）保障文明生保障文明生产和安全生和安全生产力争先力争先进性，符合可持性，符合可持续发展展（（产品性能、高品性能、高挡BUS））（（2）制）制订机械加工工机械加工工艺规程所需的原始程所需的原始资料料产品的装配品的装配图及零件及零件图产品的品的验收收质量量标准准产品的生品的生产纲领和生和生产类型型毛坯的生毛坯的生产情况情况本厂的生本厂的生产条件条件各种手册、各种手册、标准等技准等技术资料料国内外先国内外先进工工艺和技和技术（（1））设计原原则.7.1.2 机械加工工艺规程的设计原则和步骤必须保证（（3）） 机械加工工机械加工工艺规程的程的设计步步骤及内容及内容（（1）分析零件的工作）分析零件的工作图和和产品装配品装配图（（2）工）工艺审查（（3）确定毛坯种）确定毛坯种类及制造方法及制造方法（（4））拟订机械加工工机械加工工艺路路线（（5）确定各工序所需的机床和工）确定各工序所需的机床和工艺装装备（（6）工序）工序设计（（7））评价工价工艺路路线（（8）形成工）形成工艺文件文件 （（总工）工）确定各工序的加工余量确定各工序的加工余量计算各工序尺寸算各工序尺寸确定各工序的切削用量确定各工序的切削用量确定各工序的工确定各工序的工时定定额选择定位基准定位基准确定加工方法确定加工方法安排加工安排加工顺序序安排安排辅助工序助工序完整性，正确性，工完整性，正确性，工艺性性功能要求，功能要求，经济性性零件功用，技零件功用，技术要求要求技技术经济分析，分析，优化工化工艺方案方案.（3） 机械加工工艺规程的设计步骤及内容（1）分析零件的工作7.2 零件的零件的结构工构工艺性分析及毛坯的性分析及毛坯的选择保保证零件的使用性能，零件的使用性能，还要看之要看之能否制造能否制造，便于制造及降低成本。

便于制造及降低成本结构工构工艺性：性：综合考合考虑制造、装配工制造、装配工艺、、维修及成本修及成本等方面的技等方面的技术亦称之为满足使用条足使用条件下的零件制造可行性和件下的零件制造可行性和经济性生生产类型（根据型（根据类型型选机床、加工方法与机床、加工方法与设备））制造条件（厂的制造能力、水平）制造条件（厂的制造能力、水平）工工艺技技术（先（先进工工艺））影响影响结构工构工艺性的因素性的因素零件零件结构工构工艺性的基性的基本要求本要求（（1）服从）服从整机工整机工艺性性（（2）零件造型）零件造型尽可能尽可能简单（减少加工面及面（减少加工面及面积、、 标准件、相同形状和相同元素）准件、相同形状和相同元素）（（3））加工加工经济性性，尤其是加工技，尤其是加工技术要求要求（（4）尽量）尽量减少加工余量减少加工余量、降低生、降低生产成本成本（（5）合理）合理选择零件材料零件材料，（加工性及成本），（加工性及成本）（（6））环保保（省能源、再利用）（省能源、再利用）.7.2 零件的结构工艺性分析及毛坯的选择保证零件的使用（（1）零件机械加工）零件机械加工结构工构工艺性性从从难易性与加工成本角度出易性与加工成本角度出发。

机加工机加工艺性的其性的其它具体要求它具体要求（（1）零件）零件设计要有要有足足够空空间（如：退刀槽、越程槽）（如：退刀槽、越程槽）（（2））便于加工便于加工（如：不能在斜面上（如：不能在斜面上钻孔）孔）（（3））减少加工面减少加工面积（如：大平面或（如：大平面或长孔加空刀）孔加空刀）（（4）尽理使用）尽理使用结构相似要素构相似要素（如：退刀槽、越程槽（如：退刀槽、越程槽 规格相同、凸台同一高度）格相同、凸台同一高度）（（5））便于安装与便于安装与夹紧尺寸尺寸标注注意基注注意基准，减少基准不准，减少基准不重合重合误差1）零件机械加工结构工艺性从难易性与加工成本角度出发机加零件零件结构工构工艺性性举例例.零件结构工艺性举例.零件零件结构工构工艺性性举例例.零件结构工艺性举例.零件零件结构工构工艺性性举例例.零件结构工艺性举例.（（2）零件的装配）零件的装配结构工构工艺性性评定机器装配好坏的一个重要定机器装配好坏的一个重要标志零件零件结构工构工艺性性举例例.（2）零件的装配结构工艺性零件结构工艺性举例.将将结构分成若干个构分成若干个独立独立单元（可元（可缩短短装配周期）装配周期）（（1）便于部件）便于部件规格化、系列化、格化、系列化、标准化准化（（2）有利于机器）有利于机器质量不断提高（便于改量不断提高（便于改进））（（3）便于）便于协作生作生产（（卫星式工厂：如星式工厂：如轿车））（（4）重型机器包装运）重型机器包装运输（（5）流水）流水线生生产减少装配减少装配时的修配与机械加工（修配适用于的修配与机械加工（修配适用于单件小批）件小批）尽量使装配和拆卸方便尽量使装配和拆卸方便.将结构分成若干个独立单元（可缩短装配周期）（1）便于部件规格装配与装配与维修修结构工构工艺性性举例例.装配与维修结构工艺性举例.装配与装配与维修修结构工构工艺性性举例例.装配与维修结构工艺性举例.装配与装配与维修修结构工构工艺性性举例例.装配与维修结构工艺性举例.7.3 机械加工工机械加工工艺过程程设计7.3.1 定位基准的定位基准的选择应考考虑的主要因素的主要因素保保证加工精度加工精度便于准确装便于准确装夹精基准的精基准的选择原原则 （要分清主次）（要分清主次）（（1）） 基准重合基准重合 尽量避免基准不重合尽量避免基准不重合误差差（（2）） 基准基准统一一 尽量减少尽量减少基准基准转换，便于装，便于装夹方案方案设计（（5）） 便于装便于装夹 尽量尽量选用面用面积大、精度高的定位基准面大、精度高的定位基准面（（3）） 互互为基准基准 相互定位、反复加工以相互定位、反复加工以减少位置减少位置误差差（（4）） 自自为基准基准 保保证精加工表面精加工表面加工余量小而且均匀加工余量小而且均匀粗基准：未加工粗基准：未加工过表面表面精基准：已精基准：已经加工加工过的表面的表面辅助基准：助基准：专供定位用供定位用.7.3 机械加工工艺过程设计7.3.1 定位基准的选择应6.2.2 粗基准的粗基准的选择应考考虑的主要因素的主要因素保保证加工余量均匀分配加工余量均匀分配利于装利于装夹保保证加工面与非加工面的位置要求加工面与非加工面的位置要求粗基准的粗基准的选择原原则 （要分清主次）（要分清主次）（（1）） 保保证相互位置相互位置 以与加工面以与加工面位置精度要求位置精度要求较高的不加工面高的不加工面为粗基准粗基准（（2）） 余量均匀分配余量均匀分配 以在精加工中以在精加工中要求余量均匀要求余量均匀的表面的毛坯面的表面的毛坯面为粗基准粗基准（（3）） 便于工件装便于工件装夹 以尽可能平整、光以尽可能平整、光洁、面、面积大的表面大的表面为粗基准粗基准（（4）） 尽量使用一次尽量使用一次 避免重复使用同一粗基准而避免重复使用同一粗基准而带来来较大的位置大的位置误差差.6.2.2 粗基准的选择应考虑的主要因素保证加工余量7.3.2 工工艺路路线的的拟订分析比分析比较择优选择（（1）） 加工方法的加工方法的选择力求力求优质、高效、低成本、高效、低成本应考考虑的主要因素的主要因素加工的加工的经济精度精度和表面粗糙度和表面粗糙度工件的形状和尺寸工件的形状和尺寸工件的材料、可加工性、工件的材料、可加工性、热处理要求理要求生生产类型型现有有设备、人、人员和技和技术条件条件.7.3.2 工艺路线的拟订分析比较择优选择（1） 加工方法 常用的加工方法常用的加工方法车、、铣、刨、磨、、刨、磨、拉拉、研磨、刮削（研）、抛光、研磨、刮削（研）、抛光车、磨、研磨、珩磨、砂、磨、研磨、珩磨、砂带磨、抛光、磨、抛光、滚压钻、、扩、、铰、、镗、拉、磨、珩磨、研磨、、拉、磨、珩磨、研磨、挤压车、攻（套）、、攻（套）、铣、磨、、磨、滚压平面加工：平面加工：外外圆加工加工：：孔加工孔加工：：螺螺纹加工加工：：齿形加工形加工：：铣、拉、插、、拉、插、滚、剃、珩、磨、剃、珩、磨成形表面加工成形表面加工：：成形刀具加工、成形刀具加工、简单刀具加工刀具加工. 常用的加工方法车、铣、刨、磨、拉、研磨、刮削（研）、抛光车（（2）） 加工加工阶段的划分段的划分粗加工粗加工阶段段 主要去除各表面的主要去除各表面的大部分加工余量，并加工出精基准大部分加工余量，并加工出精基准 半精加工半精加工阶段段 完成一般精度表面的加工，完成一般精度表面的加工，为主要表面的精加工主要表面的精加工做准做准备精加工精加工阶段段 使主要表面的加工使主要表面的加工达到达到设计的加工精度和表面粗糙度的加工精度和表面粗糙度 为少数需要精密加工或光整加工的表面做准少数需要精密加工或光整加工的表面做准备光整加工光整加工阶段段 达到高精度表面的加工精度和表面粗糙度要求达到高精度表面的加工精度和表面粗糙度要求划分加工划分加工阶段段的原因的原因有利于保有利于保证零件的加工零件的加工质量量 修正修正误差（复映），粗精分开差（复映），粗精分开可以及可以及时发现毛坯的缺陷毛坯的缺陷 及及时报废，减少，减少损失失合理安排加工合理安排加工设备和操作工人和操作工人 人尽其才，物尽其用人尽其才，物尽其用便于便于组织生生产 热处理（在两序理（在两序间），）， 生生产环境境.（2） 加工阶段的划分粗加工阶段 主要去除划分加工划分加工阶段段应考考虑的因素的因素零件的技零件的技术要求要求 合理合理选择加工工加工工艺路路线生生产纲领和生和生产条件条件 根据生根据生产类型合理安排工序型合理安排工序 工序分散，工序集中工序分散，工序集中毛坯情况毛坯情况 高高质量毛坯有利于加工量毛坯有利于加工（（3）） 加工加工顺序的安排序的安排力求：力求： 优质、、高效高效、、低成本低成本一一 般般 原原 则先基准后其它先基准后其它 先加工基准，利于装先加工基准，利于装夹，便于，便于测量量（第（第1序一序一 般是在般是在为后序加工精基准）后序加工精基准） 先主后次先主后次 一般先安排主要表面的加工，后安排次要表面一般先安排主要表面的加工，后安排次要表面先粗后精先粗后精 先安排各表面的粗加工，后安排精加工先安排各表面的粗加工，后安排精加工先面后孔先面后孔 一般用于箱体和支架一般用于箱体和支架类零件的加工零件的加工.划分加工阶段应考虑的因素零件的技术要求 热处理工序的安排理工序的安排毛坯毛坯热处理理 改善工件材料的改善工件材料的切削性能，去切削性能，去应力力处理理中中间热处理理 粗、精加工之粗、精加工之间的的退火、人工退火、人工时效效等等 材料性能材料性能热处理理 改善工件材料的改善工件材料的力学物理性能力学物理性能，如，如调质、淬火等、淬火等表面表面热处理理 改善耐磨、耐改善耐磨、耐蚀、装、装饰性，如性，如电镀、氧化、、氧化、发黑黑等等辅助工序的安排助工序的安排检验 （操作者自（操作者自检、、专门检查））去毛刺、清洗、平衡、去磁等去毛刺、清洗、平衡、去磁等工序集中工序集中 多品种、中小批量生多品种、中小批量生产，便于，便于转换和管理和管理工序分散工序分散 传统流水流水线、自、自动线大批量生大批量生产，高效率、低成本，高效率、低成本组织形式形式.热处理工序的安排毛坯热处理 改例：例：试制定其加工工制定其加工工艺规程？（工序安排）（大批大量生程？（工序安排）（大批大量生产））工序工序 工序名称工序名称 加工加工设备1 平端面打中心孔平端面打中心孔 中心孔机中心孔机床床2 车外外圆 车床床3 粗磨外粗磨外圆 外外圆磨磨床床4 热处理理 热处理理设备5 精磨外精磨外圆 外外圆磨磨床床6 钳修修 钳工工台台.例：试制定其加工工艺规程？（工序安排）（大批大量生产）工序 例：例：铸件毛坯，零件件毛坯，零件轴承座，加工要求如承座，加工要求如图，，试分析粗精基准分析粗精基准应如何如何选择？？（（1）加工内孔及端面）加工内孔及端面：：获尺寸尺寸100，，  50，，130，，15及垂直度，一及垂直度，一 次装次装夹完成（粗基准：小端外完成（粗基准：小端外圆及法及法兰左端面）；左端面）；（（2）加工法）加工法兰缺口缺口：：获尺寸尺寸125（精基准：（精基准：  50内孔及右端面）；内孔及右端面）；（（3）加工座孔）加工座孔：：获尺寸尺寸  15及及3-  10. 工序工序2与工序与工序3符合基准重合和符合基准重合和统一原一原则。

例：铸件毛坯，零件轴承座，加工要求如图，试分析粗精基准应如何....7.4 机械加工工序机械加工工序设计（（2）） 加工余量的概念加工余量的概念加工余量加工余量——在加工在加工过程中从被加工表面上切除的金属程中从被加工表面上切除的金属层厚度厚度单边余量余量双双边余量余量工序（步）余量工序（步）余量工序（步）余量工序（步）余量加工加工总余量余量1. 有关加工余量的基本有关加工余量的基本术语及其含及其含义（（1）） 机床机床与与工工艺装装备的的选择.7.4 机械加工工序设计（2） 加工余量的概念加工余量基本余量基本余量——前工序与本工序基本尺寸之差前工序与本工序基本尺寸之差最大余量最大余量余量公差余量公差被包容面被包容面包容面包容面被包容尺寸被包容尺寸包容尺寸包容尺寸最小余量最小余量被包容尺寸被包容尺寸包容尺寸包容尺寸平均余量平均余量被包容尺寸被包容尺寸包容尺寸包容尺寸包容与被包容？包容与被包容？极极值法确定以下四个参数法确定以下四个参数.基本余量——前工序与本工序基本尺寸之差最大余量余量公差被包容2. 加工余量及工序尺寸公差加工余量及工序尺寸公差对机械加工的影响机械加工的影响加工余量的影响加工余量的影响过大：增加加工量，降低生大：增加加工量，降低生产效率，增加加工成本效率，增加加工成本过小：不能保小：不能保证消除消除前序的各种前序的各种误差和表面差和表面变质层工序尺寸公差的影响工序尺寸公差的影响过大：使余量大：使余量变动量增大，影响装量增大，影响装夹精度和加工精度和加工质量量过小：提高工序精度，增加工序加工成本小：提高工序精度，增加工序加工成本.2. 加工余量及工序尺寸公差对机械加工的影响加工余量的影3.影响工序余量的因素影响工序余量的因素前工序留下的表面粗糙度前工序留下的表面粗糙度 Ry 和表面缺陷和表面缺陷层深度深度 Ha前工序的尺寸公差前工序的尺寸公差 Ta前工序留下的需前工序留下的需单独考独考虑的空的空间误差差 εa本工序的装本工序的装夹误差差 εb矢量，按模矢量，按模计算算工序余量的工序余量的计算公式算公式单边余量余量双双边余量余量（（2）） 确定加工余量的方法确定加工余量的方法1. 分析分析计算法算法.影响工序余量的因素前工序留下的表面粗糙度 Ry 和表面缺陷层简化公式化公式1）采用浮）采用浮动镗刀、浮刀、浮动铰刀、拉刀加工孔，不能刀、拉刀加工孔，不能纠正位置正位置误差差（（Why?））2）） 无心磨床加工外无心磨床加工外圆，无装，无装夹误差差3）） 研磨、珩磨、超精加工，研磨、珩磨、超精加工， 仅去掉上工序的加工痕迹去掉上工序的加工痕迹（（单边））4）） 抛光，抛光，仅降低表面粗糙度降低表面粗糙度（（单边））.简化公式1）采用浮动镗刀、浮动铰刀、拉刀加工孔，不能纠正位置2. 查表法表法根据根据《《机械加工工机械加工工艺手册手册》》提供的提供的资料，再根据工厂的具体情况修正料，再根据工厂的具体情况修正3. 经验法法由一些有由一些有经验的工的工艺人人员或工人确定余量。

多用于或工人确定余量多用于单件小批生件小批生产（（3）） 仅与加工余量有关的工序尺寸及其公差的确定与加工余量有关的工序尺寸及其公差的确定确定工序尺寸及其公差的确定工序尺寸及其公差的过程程1. 确定确定该加工表面的加工表面的总余量，再根据加工路余量，再根据加工路线确定各工序的基本余量，确定各工序的基本余量， 并核并核对第一道工序的加工余量是否合理第一道工序的加工余量是否合理2. 自自终加加工工工工序序起起，，即即从从设计尺尺寸寸开开始始，，至至第第一一道道工工序序，，逐逐次次加加上上（（对被被包包容容面面））或减去（或减去（对包容面）各工序的基本余量，便可得到各道工序的基本工序尺寸包容面）各工序的基本余量，便可得到各道工序的基本工序尺寸3. 除除终加加工工工工序序外外（（零零件件图上上已已经标定定）），，根根据据各各工工序序的的加加工工方方法法及及其其经济加加工工精精度，确定其工序公差和表面粗糙度度，确定其工序公差和表面粗糙度4. 按按“入体原入体原则”以以单向偏差向偏差方式方式标注工序尺寸，并作适当注工序尺寸，并作适当调整整.2. 查表法根据《机械加工工艺手册》提供的资料，再根据工（（4）工）工艺尺寸尺寸链及相关工序尺寸的及相关工序尺寸的计算算工工艺尺寸尺寸链——在零件加工在零件加工过程中，由程中，由同一零件同一零件有关工序尺寸所形成的尺寸有关工序尺寸所形成的尺寸链直直线尺寸尺寸链角度尺寸角度尺寸链平面尺寸平面尺寸链空空间尺寸尺寸链一、尺寸一、尺寸链概述概述组成成环及封及封闭环的确定的确定组成成环——互不影响而各自独立的互不影响而各自独立的直接尺寸（增直接尺寸（增环，减，减环））封封闭环——由各由各组成成环所共同形成的尺寸所共同形成的尺寸（（间接尺寸接尺寸））直接尺寸直接尺寸确定原确定原则本序中由加工或本序中由加工或测量直接得到的尺寸量直接得到的尺寸（如工序尺寸）（如工序尺寸）前序已前序已获得的尺寸得的尺寸（前道工序已（前道工序已经加工完）加工完）按某条件直接按某条件直接规定、不再受本定、不再受本链中其它中其它环影响的尺寸影响的尺寸在其它在其它链中决定的封中决定的封闭环（其它（其它链中是封中是封闭环））分分类：：.（4）工艺尺寸链及相关工序尺寸的计算工艺尺寸链——在零件加工二、尺寸二、尺寸链的基本的基本计算方法算方法极极值法法公差公差计算式算式基本尺寸基本尺寸计算式算式偏差偏差计算式算式极限尺寸极限尺寸计算式算式也可也可竖式式法求解：法求解：但思想仍但思想仍是极是极值.二、尺寸链的基本计算方法极值法公差计算式基本尺寸计算式偏差计也可也可竖式法求解：但思想仍是极式法求解：但思想仍是极值（（简略略））环的名称的名称 基本尺寸基本尺寸 上偏差上偏差（增（增环上偏差）上偏差） 下偏差下偏差（增（增环下偏差）下偏差） （减（减环下偏差）下偏差） （减（减环上偏差）上偏差）A3（增（增环）） 35 0 -0.25A1（减（减环）） -15 +0.09（（-（（-0.09）））） -0.09（（-（（+0.09））））A2（减（减环）） -10 +0.15（（-（（-0.15）））） 0A0 （封）（封） 10 +0.24 -0.34竖式法求解尺寸式法求解尺寸链解：解：例如：例如： 尺寸尺寸链如如图所示，已知：所示，已知：A1 = 15±0.09 mm，，A2 = ，， A3 = 35 0-0.25 mm，，用极用极值法求解封法求解封闭环 A0 的大小和偏差。

的大小和偏差也可竖式法求解：但思想仍是极值（简略）环的名称 概率法概率法1）将已知尺寸改写成双向）将已知尺寸改写成双向对称偏差形式：称偏差形式：A1 = 15±0.09 mm；； A2 = 9.925±0.075 mm；； A3 = 34.875±0.125 mm2）求出封）求出封闭环的平均尺寸的平均尺寸A0M = A3M – (A1M + A2M) = 34.875 – 9.925 – 15 = 9.95 mm解：解：例例 尺寸尺寸链如如图所示，已知：所示，已知：A1 = 15±0.09 mm，，A2 = ，， A3 = 35 0-0.25 mm，，用概率法求解封用概率法求解封闭环 A0 的大小和偏差的大小和偏差得：得： A0 = 9.95 ± 0.17 =3）求封）求封闭环公差公差 假定各假定各环为正正态分布分布T0 = ≈ 0.34 mm.概率法1）将已知尺寸改写成双向对称偏差形式：A1 = 15±三、工三、工艺尺寸尺寸链的的应用用1. 基准不重合基准不重合时的尺寸的尺寸换算算①① 定位基准与定位基准与设计基准不重合基准不重合例例7.2 批量加工批量加工B面，已面，已经A1=30（（0，，-0.1），），A0=10 0.1mm，，求求对刀尺刀尺寸寸A2。

定位基准是：定位基准是：A面；面；对面面B面来面来说，，设计基准是：基准是：C面面.三、工艺尺寸链的应用1. 基准不重合时的尺寸换算① ②② 测量基准与量基准与设计基准不重合基准不重合例例7.3 求求测量尺寸量尺寸x，，图a 为减少假减少假废品的出品的出现，可采用，可采用专用量具用量具进行行检验，如，如图b制造并使用高精度的制造并使用高精度的 x2（（检测仪：塞尺或塞：塞尺或塞规），），通通过检测 x1间接确定尺寸接确定尺寸10的加工是否达到要求的加工是否达到要求设计尺寸尺寸为10和和50，，10不便不便测量，改量，改测x，因此，，因此，设计基准与基准与测量基准不重合量基准不重合差之和（差之和（0.17））时，就可能出，就可能出现假假废品（品（x超差量超差量为0.36-0.19=0.17））在此范在此范围内内满足要求，但超差足要求，但超差时如如x=40.36mm, 认为是是废品，品，结果不是，果不是，因此：因此：只要只要测量尺寸量尺寸x 超差量超差量小于或等于小于或等于其他其他组成成环（（组成成环为50）公）公.② 测量基准与设计基准不重合例7.3 求测量尺寸x，2. 中中间工序尺寸工序尺寸计算算①① 工序基准是工序基准是尚待加工的尚待加工的设计基准基准时的中的中间工序尺寸工序尺寸计算算注意：注意：当尺寸当尺寸链中的尺寸取原尺寸的一半中的尺寸取原尺寸的一半时，基本尺寸及其公差（偏差）均取一半。

基本尺寸及其公差（偏差）均取一半2. 中间工序尺寸计算① 工序基准是尚待加工的设计基②② 多工序加工的工序尺寸多工序加工的工序尺寸计算算例例7.5 求求连杆小端杆小端铣薄的工序尺寸薄的工序尺寸工位工位 2 加加垫片，如何加？片，如何加？注：注：.② 多工序加工的工序尺寸计算例7.5 求连杆小端铣薄例例7.6：： 图a所示所示为某零件某零件轴向尺寸向尺寸简图，，图b、、c为两次加工的装两次加工的装夹图 试计算并算并标注工序尺寸注工序尺寸H1、、H250H225(封封)H2H1封封.例7.6： 图a所示为某零件轴向尺寸简图，图b、c为两次加工例例7.7：： a图示示为某内某内圆磨磨头壳体的壳体的轴向尺寸，向尺寸，设计要求要求为A1=52（（0-0.15），），A2=100（（0-0.25），），A3=32（（0-0.30））.b-d图分分别为加工加工过程工序程工序简图试求各求各工序尺寸？（工序尺寸？（调整法加工一批零件）整法加工一批零件） L1A1 L2L3=A2 A3 （（1）由（）由（d）知）知L3=A2=100（（2））A3封封闭（直接（直接调刀）刀）（（3））A1封封闭（（L2直接直接调刀）刀）.例7.7： a图示为某内圆磨头壳体的轴向尺寸，设计要求为A13. 余量校核余量校核例例7.8 工序尺寸确定后的余量校核。

工序尺寸确定后的余量校核注意：按尺寸注意：按尺寸链计算知最小余量算知最小余量为零零，需作适当，需作适当调整1）半精）半精车A，精，精车B，保，保证A1（（2））调头，，A定位，定位，半精半精车C，保，保证A2（（3））热处理理（（4））C定位，磨定位，磨B，保，保证A3校核余量校核余量A2，，A3不能不能调，，调A1之公差，去掉之公差，去掉0.1mm.3. 余量校核例7.8 工序尺寸确定后的4. 有表面有表面处理工序的工序尺寸理工序的工序尺寸计算算注意：注意： 表面表面处理分理分渗入渗入类和和镀层类两种；两种； 渗入渗入类表面表面处理通常在理通常在精加工以前精加工以前完成，完成，精加工后精加工后应是是渗入渗入层厚厚 度符合度符合设计要求，故要求，故设计要求的要求的渗入渗入层厚度厚度为封封闭环；； 镀层类表面表面处理在大多数情况下是通理在大多数情况下是通过控制控制电镀工工艺参数参数来保来保证 镀层厚度的，故最后厚度的，故最后获得的得的电镀后的零件尺寸后的零件尺寸为封封闭环。

1）精）精车A，保，保证R1（（2）渗）渗C淬火，控制淬火，控制H1（（3）精磨）精磨A，保，保证R2 求求H1.4. 有表面处理工序的工序尺寸计算注意： 提示：提示：设计基准与定位其准不重合，基准与定位其准不重合，20为间接接获得，得，封封闭环工序尺寸是什么意思？加工面到定位面之工序尺寸是什么意思？加工面到定位面之间的尺寸例例7.10：：轴套工件，其它尺寸在套工件，其它尺寸在车床上已床上已经加工好，加工好，现以以A面定位面定位铣C，，保保证尺寸尺寸20（（0，，-0.2），），试计算算铣此缺口此缺口时的工序尺寸的工序尺寸 .提示：设计基准与定位其准不重合，20为间接获得，封闭环工序提示（共有四个尺寸提示（共有四个尺寸））设计基准与定位其准不重合，基准与定位其准不重合，为间接接获得，封得，封闭环工序尺寸是什么意思？加工工序尺寸是什么意思？加工面到定位面之面到定位面之间的尺寸例例7.11：：图所示的所示的轴套套类零件的外零件的外圆、内孔及端面均已加工，、内孔及端面均已加工，现铣缺口，缺口，求以求以A和和B为轴向定位基准、向定位基准、M和和N为径向定位基准径向定位基准时的工序尺寸。

的工序尺寸提示（共有四个尺寸）设计基准与定位其准不重合，为间接获得，封提示：提示：N为封封闭环例例7.12：要求在：要求在轴上上铣键槽，加工槽，加工顺序：序：车外外圆获得得A1=70.5（（0，，-0.1）；）；铣槽槽A2；磨外；磨外圆A3=70（（0，，-0.06），要求磨外），要求磨外圆后保后保证N=62（（0，，-0.3），求），求A2.提示：N为封闭环例7.12：要求在轴上铣键槽，加工顺序：车（（5）） 工工艺尺寸尺寸链的的图表法表法（（6）） 计算机算机辅助工助工艺过程程设计 CAPP （本科（本科选修中有之）修中有之）7.5 数控加工工数控加工工艺7.5.1 数控加工及其特点数控加工及其特点7.5.2数控加工工数控加工工艺过程程设计自修自修 .（5） 工艺尺寸链的图表法（6） 计算机辅助工艺过程设计 7.6 机械加工工机械加工工艺过程的生程的生产率与率与经济性分析性分析一、生一、生产率与率与经济性性生生产率常以生率常以生产时间来度量来度量生生产节拍拍时间——流水生流水生产中每生中每生产一个一个产品的品的时间 生生产规模模生生产劳动时间——生生产一个一个产品所需要的品所需要的劳动时间 劳动生生产率率 生生产流程流程时间——产品从投料到最品从投料到最终产出的出的时间 管理水平管理水平提高企提高企业生生产率率增加增加劳动量量 劳动密集型密集型 经济发展展迟缓提高提高劳动生生产率率 技技术密集型密集型 经济高速高速发展展.7.6 机械加工工艺过程的生产率与经济性分析一、生产率与经济性性——产品生品生产成本的高低成本的高低影响生影响生产成本的因素成本的因素工人直接参加生工人直接参加生产产品所消耗的品所消耗的劳动（工（工资））设备及其折旧及其折旧（机床）（机床）工具的消耗及折旧工具的消耗及折旧（刀具量具等）（刀具量具等）材料消耗材料消耗（工件）（工件）能源消耗能源消耗生生产管理管理.经济性——产品生产成本的高低影响生产成本的因素工人直接参加生二、二、 时间定定额和提高生和提高生产效率的途径效率的途径1. 时间定定额基本基本时间（机（机动时间））辅助助时间工作地工作地服服务时间生理生理需要需要时间时间定定额切切 入入 时 间切削加工切削加工时间切切 出出 时 间装装 、卸、卸 工工 件件开、开、 停停 机机 床床改改变切削用量切削用量测 量量 工工 件件进 、、 退退 刀刀更更 换 刀刀 具具调 整整 机机 床床清清 除除 切切 屑屑机机 床床 润 滑滑交交 接接 班班 工人自然需工人自然需要花要花费的的时间在每一个工件在每一个工件上的分上的分摊份份额单件核算件核算时间准准备——终结时间批零件数量批零件数量熟悉熟悉图纸和工和工艺文文件、件、领料、安装刀料、安装刀具具夹具、具、调整机床整机床.二、 时间定额和提高生产效率的途径1. 时间定额基本2. 提高生提高生产效率的途径效率的途径（（1））缩短基本短基本时间1）减少刀具）减少刀具实际切削的行程切削的行程长度度.2. 提高生产效率的途径（1）缩短基本时间1）减少刀具2）减少切入和超出余程）减少切入和超出余程3）其它）其它缩短基本短基本时间的方法的方法精化毛坯，减少加工精化毛坯，减少加工总余量；提高切削用量余量；提高切削用量.2）减少切入和超出余程3）其它缩短基本时间的方法精化毛坯，减（（2））缩短短辅助助时间1））缩短短辅助操作的耗助操作的耗时掌握掌握基本技能基本技能，提高，提高操作熟操作熟练程度程度改改进机床、机床、夹具、工具、量具、具、工具、量具、辅具的操作快捷便利性具的操作快捷便利性工装工装辅具的文明具的文明摆放放2））让辅助助时间与基本与基本时间重叠重叠3））辅助操作自助操作自动化化自自动上下料装置；自上下料装置；自动机床；机械手；机器人机床；机械手；机器人（研究生（研究生课））左手左手夹具具多工位目的多工位目的.（2）缩短辅助时间1）缩短辅助操作的耗时掌握基本技能，提高操（（3））缩短工作地服短工作地服务时间使用机使用机夹不重磨刀具不重磨刀具采用自采用自动换刀或快速刀或快速换刀装置刀装置建立良好的工作秩序建立良好的工作秩序保持工作地整保持工作地整洁（（4））缩短准短准备——终结时间采用成采用成组工工艺和成和成组夹具具在在铣床上利用床上利用对刀刀块或或样件件对刀刀（普遍采用方法）（普遍采用方法）在在车床上用床上用样件或件或样板初步板初步对刀刀快快换钻套，五套，五轴联动机床（刀机床（刀库））.（3）缩短工作地服务时间使用机夹不重磨刀具（4）缩短准备——三、三、 工工艺方案技方案技术经济性分析性分析工工艺过程程经济性的性的评定指定指标——成本成本1. 零件的工零件的工艺成本成本材料材料费工人工工人工资机床使用、折旧、机床使用、折旧、调整整费夹具使用、折旧具使用、折旧费刀具使用刀具使用费其他其他费用用工工艺成本成本.三、 工艺方案技术经济性分析工艺过程经济性的评定指标——2. 工工艺方案的比方案的比较工工艺成本成本可可变费用用——与与项目所生目所生产的零件数量成正比的支出的零件数量成正比的支出不可不可变费用用——与所生与所生产的零件数量无关的固定花的零件数量无关的固定花费项目目总成本成本b——不不变费用用m——可可变费用用X——零件数量零件数量例：三种可行工例：三种可行工艺方案的比方案的比较.2. 工艺方案的比较工艺成本可变费用——与项目所生产的四、四、 工工艺过程程优化化 工工艺过程程优化化——确定工确定工艺过程中的众多可程中的众多可变因素，使制造因素，使制造过程最合理。

程最合理 优化目化目标：： 保保证制造制造质量，提高生量，提高生产效率，降低生效率，降低生产成本 1）最高生）最高生产率准率准则 单位位时间生生产的的产品数量最多品数量最多 或或产品品单件生件生产时间最短最短2）最低成本准）最低成本准则 单位位产品生品生产成本最少成本最少3）最大利）最大利润或最大利或最大利润率准率准则 在在给定定时间内取得的利内取得的利润为最大最大值工工艺过程程优化化工序工序选择与排序与排序优化化 组合合优化化问题工序参数确定工序参数确定 连续变量的普通量的普通优化化问题.四、 工艺过程优化 7.7 机械加工工机械加工工艺规程程举例例 拔叉零件拔叉零件图（件号：（件号：831003））读图：理清：理清结构；精度关系；确定构；精度关系；确定粗精加工基准及相粗精加工基准及相应的加工方法。

的加工方法制制订步步骤：：（（1）分析零件的工作）分析零件的工作 图和和产品装配品装配图（（2）工）工艺审查（（3）确定毛坯种）确定毛坯种类及及制造方法制造方法（（4））拟订机械加工工机械加工工艺路路线（（5）确定各工序所需）确定各工序所需的机床和工的机床和工艺装装备（（6）工序）工序设计（（7））评价工价工艺路路线（（8）形成工）形成工艺文件文件选择定位基准定位基准确定加工方法确定加工方法安排加工安排加工顺序序安排安排辅助工序助工序确定各工序的加工余量确定各工序的加工余量计算各工序尺寸算各工序尺寸确定各工序的切削用量确定各工序的切削用量确定各工序的工确定各工序的工时定定额.7.7 机械加工工艺规程举例 拔叉零件图（件号：831根据零件的加工批量、加根据零件的加工批量、加工方法，确定毛坯工方法，确定毛坯获取形取形式、余量确定式、余量确定根据零件的加工批量、加工方法，确定毛坯获取形式、余量确定第第1序序工工艺规程的制程的制订（工序排序）：（工序排序）：标出定位、出定位、夹紧方式、加方式、加工表面粗糙度、工序尺寸等（加工表面粗工表面粗糙度、工序尺寸等（加工表面粗线））第第2序序.第1序工艺规程的制订（工序排序）：标出定位、夹紧方式、加工表第第4序序第第3序序.第4序第3序.第第6序序第第5序序.第6序第5序.第第8序序第第7序序.第8序第7序.工工艺过程程综合卡片合卡片图（（A1），包括工序），包括工序说明；机床型号；刀具；量具；明；机床型号；刀具；量具；走刀次数；切削参数及工走刀次数；切削参数及工时定定额等等.工艺过程综合卡片图（A1），包括工序说明；机床型号；刀具；量接前接前图.接前图.谢谢！！.谢谢！.。