1、1機械制造技術基礎機械制造技術基礎第第6章章 機械加工工藝規程制訂機械加工工藝規程制訂 FUNDAMENTALS OF MACHINERY MANUFACTURING TECHNOLOGY Machining Process Planning26.1 概述概述6.1.1 機械加工工藝規程及其作用機械加工工藝規程及其作用機械加工工藝規程機械加工工藝規程按一定的格式（表格或圖表）和要求描述按一定的格式（表格或圖表）和要求描述機械加工工藝過程的機械加工工藝過程的指令性指令性技術文件技術文件 包括：機械加工工藝過程卡、工序卡、檢驗工序卡、包括：機械加工工藝過程卡、工序卡、檢驗工序卡、機床調整卡等機床調

2、整卡等工藝規程工藝規程是指導生產的主要技術文件是指導生產的主要技術文件是生產準備和計劃調度的主要依據是生產準備和計劃調度的主要依據是新（擴）建機械制造廠（車間）的基本技術文件是新（擴）建機械制造廠（車間）的基本技術文件一切生產人員必須嚴格地執行工藝規程，不得違反工藝紀律一切生產人員必須嚴格地執行工藝規程，不得違反工藝紀律36.1.2 制訂機械加工工藝規程的原則和步驟制訂機械加工工藝規程的原則和步驟必須保證加工質量必須保證加工質量力求高效率、低成本力求高效率、低成本充分利用現有生產條件充分利用現有生產條件保障文明生產和安全生產保障文明生產和安全生產力求技術先進性力求技術先進性符合可持續發展符合可

3、持續發展基本原則基本原則所需資料所需資料產品的裝配圖及零件圖產品的裝配圖及零件圖產品的驗收質量標準產品的驗收質量標準產品的生產綱領產品的生產綱領毛坯及其生產情況毛坯及其生產情況本廠的加工設備和生產條件本廠的加工設備和生產條件各種手冊、標準等技術資料各種手冊、標準等技術資料國內外先進工藝和技術國內外先進工藝和技術4制訂機械加工工藝規程的步驟及內容制訂機械加工工藝規程的步驟及內容（1）分析零件的工作圖和產品裝配圖）分析零件的工作圖和產品裝配圖 工藝審查工藝審查（2）確定毛坯種類及制造方法）確定毛坯種類及制造方法（3）擬訂機械加工工藝路線）擬訂機械加工工藝路線（4）工序設計）工序設計（5）評價工藝路

4、線）評價工藝路線（6）形成工藝文件）形成工藝文件選擇機床和工裝選擇機床和工裝確定各工序的加工余量確定各工序的加工余量計算各工序尺寸計算各工序尺寸確定各工序的切削用量確定各工序的切削用量確定各工序的工時定額確定各工序的工時定額選擇定位基準選擇定位基準確定加工方法確定加工方法安排加工順序安排加工順序安排輔助工序安排輔助工序完整性，正確性，工藝性完整性，正確性，工藝性零件功用，技術要求零件功用，技術要求技術經濟分析，優化工藝方案技術經濟分析，優化工藝方案各類圖、卡各類圖、卡6.36.63.86.26.45實例：實例：CA6140車床撥叉（中批量生產）車床撥叉（中批量生產） HT2006實例：實例：C

5、A6140車床撥叉（中批量生產）車床撥叉（中批量生產） HT200選擇機床和工裝選擇機床和工裝確定各工序的加工余量確定各工序的加工余量計算各工序尺寸計算各工序尺寸確定各工序的切削用量確定各工序的切削用量確定各工序的工時定額確定各工序的工時定額選擇定位基準選擇定位基準確定加工方法確定加工方法安排加工順序安排加工順序安排輔助工序安排輔助工序擬定工藝路線擬定工藝路線工序設計工序設計工藝審查工藝審查76.2 零件的工藝性分析及毛坯的選擇零件的工藝性分析及毛坯的選擇6.2.1 零件的工藝性分析零件的工藝性分析1了解零件的各項技術要求了解零件的各項技術要求 零件圖、裝配圖零件圖、裝配圖2審查零件圖審查零件

6、圖 檢查圖樣的完整性和正確性檢查圖樣的完整性和正確性 審查技術要求和材料選擇的合理性審查技術要求和材料選擇的合理性 T8A碳素工具鋼？碳素工具鋼？小件方頭淬硬與小孔配作？小件方頭淬硬與小孔配作？20Cr方頭局部滲碳方頭局部滲碳小孔處鍍銅保護小孔處鍍銅保護86.2 零件的工藝性分析及毛坯的選擇零件的工藝性分析及毛坯的選擇6.2.1 零件的工藝性分析零件的工藝性分析1了解零件的各項技術要求了解零件的各項技術要求 零件圖、裝配圖零件圖、裝配圖2審查零件圖審查零件圖 檢查圖樣的完整性和正確性檢查圖樣的完整性和正確性 審查技術要求和材料選擇的合理性審查技術要求和材料選擇的合理性 審查零件機械加工的結構工

7、藝性審查零件機械加工的結構工藝性96.2.2 毛坯的選擇毛坯的選擇 直接影響零件的機械加工質量、加工方法、材料利用率直接影響零件的機械加工質量、加工方法、材料利用率和機械加工勞動量。和機械加工勞動量。 常用毛坯及其使用范圍：常用毛坯及其使用范圍： 鑄件：適用于做形狀復雜的零件毛坯鑄件：適用于做形狀復雜的零件毛坯 鍛件：適用于要求強度較高、形狀比較簡單的零件鍛件：適用于要求強度較高、形狀比較簡單的零件 型材：熱軋型材尺寸較大、精度低，多用作一般零件型材：熱軋型材尺寸較大、精度低，多用作一般零件 冷拉型材尺寸較小、精度較高，多用于中小型冷拉型材尺寸較小、精度較高，多用于中小型零件，適宜于自動機加工

8、零件，適宜于自動機加工 焊接件：大件單件小批生產，可縮短生產周期，但焊焊接件：大件單件小批生產，可縮短生產周期，但焊接的零件毛坯變形較大，需經時效處理后加工接的零件毛坯變形較大，需經時效處理后加工 冷沖壓件：適用形狀復雜的板料零件，多用于中小尺冷沖壓件：適用形狀復雜的板料零件，多用于中小尺寸零件的大批、大量生產寸零件的大批、大量生產 106.3 機械加工工藝過程設計機械加工工藝過程設計6.3.1 定位基準的選擇定位基準的選擇1. 粗基準的選擇粗基準的選擇保證加工余量均勻分配保證加工余量均勻分配應考慮的主要因素應考慮的主要因素利于裝夾利于裝夾保證加工面與非加工面的位置要求保證加工面與非加工面的位

9、置要求粗基準的選擇原則粗基準的選擇原則（1） 保證相互位置保證相互位置 以與加工面位置精度要求較高的不加工面以與加工面位置精度要求較高的不加工面 為粗基準為粗基準116.3 機械加工工藝過程設計機械加工工藝過程設計6.3.1 定位基準的選擇定位基準的選擇1. 粗基準的選擇粗基準的選擇保證加工余量均勻分配保證加工余量均勻分配應考慮的主要因素應考慮的主要因素利于裝夾利于裝夾保證加工面與非加工面的位置要求保證加工面與非加工面的位置要求粗基準的選擇原則粗基準的選擇原則（1） 保證相互位置保證相互位置 以與加工面位置精度要求較高的不加工面以與加工面位置精度要求較高的不加工面 為粗基準為粗基準（2） 余量

10、均勻分配余量均勻分配 以在精加工中要求余量均勻的表面的毛坯以在精加工中要求余量均勻的表面的毛坯 面為粗基準面為粗基準126.3 機械加工工藝過程設計機械加工工藝過程設計6.3.1 定位基準的選擇定位基準的選擇1. 粗基準的選擇粗基準的選擇保證加工余量均勻分配保證加工余量均勻分配應考慮的主要因素應考慮的主要因素利于裝夾利于裝夾保證加工面與非加工面的位置要求保證加工面與非加工面的位置要求粗基準的選擇原則粗基準的選擇原則（1） 保證相互位置保證相互位置 以與加工面位置精度要求較高的不加工面以與加工面位置精度要求較高的不加工面 為粗基準為粗基準（2） 余量均勻分配余量均勻分配 以在精加工中要求余量均勻

11、的表面的毛坯以在精加工中要求余量均勻的表面的毛坯 面為粗基準面為粗基準（4） 便于工件裝夾便于工件裝夾 以盡可能平整、光潔、面積大的表面為粗以盡可能平整、光潔、面積大的表面為粗 基準基準（3） 盡量使用一次盡量使用一次 避免在同一方向上重復使用同一粗基準而避免在同一方向上重復使用同一粗基準而 帶來較大的位置誤差帶來較大的位置誤差（要分清主次要分清主次）13應考慮的主要因素應考慮的主要因素保證加工精度保證加工精度便于準確裝夾便于準確裝夾精基準的選擇原則精基準的選擇原則 （1） 基準重合基準重合 盡量避免基準不重合誤差盡量避免基準不重合誤差（2） 基準統一基準統一 盡量減少基準轉換，便于裝夾方案設

12、計盡量減少基準轉換，便于裝夾方案設計（5） 便于裝夾便于裝夾 盡量選用面積大、精度高的定位基準面盡量選用面積大、精度高的定位基準面（3） 互為基準互為基準 相互定位、反復加工以減少位置誤差相互定位、反復加工以減少位置誤差（4） 自為基準自為基準 保證精加工表面加工余量小而且均勻保證精加工表面加工余量小而且均勻（要分清主次要分清主次）2. 精基準的選擇精基準的選擇146.3.2 工藝路線的擬訂工藝路線的擬訂1. 加工方法的選擇加工方法的選擇力求優質、高效、低成本、綠色力求優質、高效、低成本、綠色應考慮的應考慮的主要因素主要因素加工的經濟精度和表面粗糙度加工的經濟精度和表面粗糙度工件的結構形狀和尺

13、寸大小工件的結構形狀和尺寸大小工件的材料、可加工性、熱處理要求工件的材料、可加工性、熱處理要求生產率和經濟性生產率和經濟性現有設備、人員和技術條件現有設備、人員和技術條件分析比較分析比較擇優選擇擇優選擇15（1）常用的加工方法）常用的加工方法車、銑、刨、磨、拉車、銑、刨、磨、拉、研磨、刮削（研）、拋光研磨、刮削（研）、拋光車、磨、研磨、珩磨、砂帶磨、拋光、滾壓車、磨、研磨、珩磨、砂帶磨、拋光、滾壓鉆、擴、鉸、鏜、拉、磨、珩磨、研磨、擠壓鉆、擴、鉸、鏜、拉、磨、珩磨、研磨、擠壓車、攻（套）、銑、磨、滾壓車、攻（套）、銑、磨、滾壓平面加工：平面加工：外圓加工外圓加工：孔加工孔加工：螺紋加工螺紋加工

14、：齒形加工齒形加工：銑、拉、插、滾、剃、珩、磨銑、拉、插、滾、剃、珩、磨成形表面加工成形表面加工：成形刀具加工、簡單刀具加工成形刀具加工、簡單刀具加工16（2）典型表面的加工工藝路線）典型表面的加工工藝路線1） 外圓表面的加工工藝路線外圓表面的加工工藝路線172） 內孔表面的加工工藝路線內孔表面的加工工藝路線183） 平面的加工工藝路線平面的加工工藝路線192. 加工階段的劃分加工階段的劃分粗加工階段粗加工階段半精加工階段半精加工階段精加工階段精加工階段精密和超精密精密和超精密 加工階段加工階段主要去除各表面的大部分加工余量，并加主要去除各表面的大部分加工余量，并加工出精基準工出精基準完成一般

15、精度表面的加工，為主要表面的完成一般精度表面的加工，為主要表面的精加工做準備精加工做準備使主要表面的加工達到設計的加工精度和使主要表面的加工達到設計的加工精度和表面粗糙度表面粗糙度為少數需要精密加工或光整加工的表面做為少數需要精密加工或光整加工的表面做準備準備達到高精度表面的加工精度和表面粗糙度達到高精度表面的加工精度和表面粗糙度要求要求20劃分加劃分加工階段工階段的原因的原因有利于保證零件的加工質量有利于保證零件的加工質量合理安排加工設備和操作工人合理安排加工設備和操作工人可以及時發現毛坯的缺陷可以及時發現毛坯的缺陷便于組織生產便于組織生產修正誤差，粗精分開修正誤差，粗精分開及時報廢，減少損

16、失及時報廢，減少損失人盡其才，物盡其用人盡其才，物盡其用熱處理，熱處理， 生產環境生產環境 劃分加工階段是針對零件加工的整個過程而言，不能劃分加工階段是針對零件加工的整個過程而言，不能以某一表面的加工和某一工序的加工來判斷。以某一表面的加工和某一工序的加工來判斷。 劃分加工劃分加工階段應考階段應考慮的因素慮的因素零件的技術要求零件的技術要求 合理選擇加工工藝路線合理選擇加工工藝路線生產綱領和生產條件生產綱領和生產條件 根據生產類型合理安排工序根據生產類型合理安排工序 工序集中，工序分散工序集中，工序分散毛坯情況毛坯情況 高質量毛坯有利于加工高質量毛坯有利于加工213. 工序的集中與分散工序的集

17、中與分散工序集中工序集中 在每個工序中加工內容很多，盡可能在一在每個工序中加工內容很多，盡可能在一次安裝中加工許多表面，或盡量在同一臺次安裝中加工許多表面，或盡量在同一臺設計上連續完成較多的加工要求。設計上連續完成較多的加工要求。 工序少工序少 工藝路線短工藝路線短工序分散工序分散 每個工序安排的加工內容很少每個工序安排的加工內容很少 工序多工序多 工藝路線長工藝路線長 22工序的集中與分散各有特點工序的集中與分散各有特點在制訂工藝規程時，應根據生產類型、零件的結在制訂工藝規程時，應根據生產類型、零件的結構特點和技術要求、機床設備等具體情況，通過構特點和技術要求、機床設備等具體情況，通過綜合經

18、濟技術分析后決定采用哪種工藝路線。綜合經濟技術分析后決定采用哪種工藝路線。一般情況下，工序分散在較大批量生產時采用。一般情況下，工序分散在較大批量生產時采用。 傳統流水線、自動線傳統流水線、自動線多品種、生產批量較小時，多采用工序集中。多品種、生產批量較小時，多采用工序集中。隨著數控機床以及柔性制造系統的技術進步，現隨著數控機床以及柔性制造系統的技術進步，現代生產工藝多趨于采用工序集中方式代生產工藝多趨于采用工序集中方式 。234. 加工順序的安排加工順序的安排力求：力求： 優質優質、高效高效、低成本低成本、綠色綠色一一 般般 原原 則則先基準后其它先基準后其它 先加工基準，利于裝夾，便于測量

19、先加工基準，利于裝夾，便于測量 先主后次先主后次 一般先安排主要表面的加工，后安排一般先安排主要表面的加工，后安排 次要表面的加工次要表面的加工先粗后精先粗后精 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 一般用于箱體和支架類零件的加工一般用于箱體和支架類零件的加工（1）機械加工順序的安排）機械加工順序的安排24（2）熱處理及表面處理工序的安排）熱處理及表面處理工序的安排預備階段熱處理預備階段熱處理 改善工件毛坯材料的切削性能，去應力處理改善工件毛坯材料的切削性能，去應力處理中間熱處理中間熱處理 粗、精加工之間的去應力、時效處理等粗、精加工之間的去應力

20、、時效處理等 最終階段熱處理最終階段熱處理 改善工件材料的力學物理性能，如調質、改善工件材料的力學物理性能，如調質、 淬火等淬火等表面處理表面處理 改善耐磨、耐蝕、裝飾性，如電鍍、氧化、改善耐磨、耐蝕、裝飾性，如電鍍、氧化、 發黑、發藍、滾壓強化等發黑、發藍、滾壓強化等（3）檢驗與輔助工序的安排）檢驗與輔助工序的安排檢驗檢驗 操作者自檢（粗加工后）操作者自檢（粗加工后） 專門檢查專門檢查 （精加工前、專業車間前后、重要工序后）（精加工前、專業車間前后、重要工序后）去毛刺、清洗、防銹、平衡、去磁去毛刺、清洗、防銹、平衡、去磁等工序一般在工藝過程最后等工序一般在工藝過程最后25題題1：試簡要安排圖

21、示零件的加工工藝過程：試簡要安排圖示零件的加工工藝過程（小批量）（小批量）工藝工藝審查審查序號序號 工序內容工序內容 定位基準定位基準 加工設備加工設備 平端面打中心孔平端面打中心孔 端面、外圓端面、外圓 車床車床 車外圓車外圓 中心孔中心孔 車床車床 粗磨外圓粗磨外圓 中心孔中心孔 外圓磨床外圓磨床 熱處理熱處理 熱處理設備熱處理設備 修研中心孔修研中心孔 兩端兩端 60外圓外圓 中心孔磨床中心孔磨床 精磨外圓精磨外圓 中心孔中心孔 外圓磨床外圓磨床1 鉗修鉗修 鉗工臺鉗工臺工藝方案不是唯一的工藝方案不是唯一的要根據實際擇優確定要根據實際擇優確定26題題2：簡要安排中批量加工圖示零件的機械加

22、工工序，簡要安排中批量加工圖示零件的機械加工工序， 選擇各工序加工時的定位基準并說明理由。選擇各工序加工時的定位基準并說明理由。 276.4 機械加工工序設計機械加工工序設計6.4.1 機床與工藝裝備的選擇機床與工藝裝備的選擇 1機床的選擇原則機床的選擇原則 機床的加工范圍機床的加工范圍 應與工件的外廓尺寸相適應應與工件的外廓尺寸相適應 機床的精度機床的精度 應與工序加工要求的精度相適應應與工序加工要求的精度相適應 機床的生產率機床的生產率 應與零件的生產綱領相適應應與零件的生產綱領相適應 單批小批生產單批小批生產 一般選擇通用機床一般選擇通用機床 大批大量生產大批大量生產 廣泛采用專用機床和

23、組合機床廣泛采用專用機床和組合機床282. 工藝裝備的選擇工藝裝備的選擇 夾具夾具 單件小批生產單件小批生產 應盡量選用通用夾具和組合夾具應盡量選用通用夾具和組合夾具 中、大批量生產中、大批量生產 應設計制造專用夾具應設計制造專用夾具 采用成組工藝采用成組工藝 應設計使用成組夾具應設計使用成組夾具 刀具刀具 主要取決于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、主要取決于工序所采用的加工方法、加工表面的尺寸、 工件材料、所要求的加工精度和表面粗糙度、生產率工件材料、所要求的加工精度和表面粗糙度、生產率 及經濟性等及經濟性等 一般應盡可能采用標準刀具一般應盡可能采用標準刀具 必要時可采用復合刀具和其它

24、專用刀具必要時可采用復合刀具和其它專用刀具 量具量具 主要是根據生產類型和要求檢驗的精度主要是根據生產類型和要求檢驗的精度 單件小批生產單件小批生產 盡量采用通用量具量儀盡量采用通用量具量儀 大批大量生產大批大量生產 應采用各種專用量規和高生產率應采用各種專用量規和高生產率 的專用檢驗儀器和檢驗夾具等的專用檢驗儀器和檢驗夾具等 296.4.2 加工余量及工序尺寸的確定加工余量及工序尺寸的確定1. 有關尺寸和加工余量的概念有關尺寸和加工余量的概念（1）設計尺寸、工藝尺寸和工序尺寸）設計尺寸、工藝尺寸和工序尺寸設計尺寸設計尺寸標注在零件圖上，對加工的最終要求標注在零件圖上，對加工的最終要求工藝尺寸

25、工藝尺寸工藝規程中給出，在工藝過程中使用工藝規程中給出，在工藝過程中使用工序尺寸工序尺寸某工序加工中應達到的尺寸要求某工序加工中應達到的尺寸要求 不僅與設計尺寸有關，還與加工過程有關不僅與設計尺寸有關，還與加工過程有關30（2）有關尺寸和加工余量的概念）有關尺寸和加工余量的概念加工余量加工余量在加工過程中從被加工表面上切除的金在加工過程中從被加工表面上切除的金屬層厚度屬層厚度單邊余量單邊余量 平面加工平面加工 即實際切除的金屬層厚度即實際切除的金屬層厚度 雙邊余量雙邊余量 軸、孔加工軸、孔加工 實際切除的金屬層厚度為實際切除的金屬層厚度為 加工余量的一半加工余量的一半 工序（步）工序（步）余量

26、余量工序（步）余量工序（步）余量iZ加工總余量加工總余量 niiZZ1s31平面和回轉面加工時的工序余量平面和回轉面加工時的工序余量 32以外表面加工為例：以外表面加工為例： 試切原理試切原理（極值法）（極值法）本工序的基本余量本工序的基本余量本工序的最大余量本工序的最大余量本工序的最小余量本工序的最小余量本工序余量的公差本工序余量的公差 babAAZmin bmax amax bAAZmax bmin amin bAAZbamin bmax b bTTTAAZZZ誤差復映誤差復映原理原理（調整法）（調整法）本工序的基本余量本工序的基本余量本工序的最大余量本工序的最大余量本工序的最小余量本工序

27、的最小余量本工序余量的公差本工序余量的公差 babAAZmax bmax amax bAAZmin bmin amin bAAZbamin bmax b bTTTAAZZZ 單件或小批量生產時單件或小批量生產時 多用極值法計算多用極值法計算較大批量生產和生產穩定時較大批量生產和生產穩定時 可用調整法計算可用調整法計算 332. 加工余量的確定方法加工余量的確定方法（1） 經驗法經驗法 根據工廠的加工經驗確定根據工廠的加工經驗確定 余量往往偏大，故一般多用于單件小批生產余量往往偏大，故一般多用于單件小批生產（2） 查表法查表法 查閱有關工藝設計手冊中的加工余量表查閱有關工藝設計手冊中的加工余量表

28、 是目前工廠中廣泛應用的方法是目前工廠中廣泛應用的方法（3）分析計算法）分析計算法 在了解和分析影響加工余量基本因素的基礎在了解和分析影響加工余量基本因素的基礎上加以綜合計算來確定余量的大小上加以綜合計算來確定余量的大小 baaaminb)(缺TRaZ式中：式中： 上工序加工后的表面粗糙度上工序加工后的表面粗糙度 上工序加工后產生的表面缺陷層厚度上工序加工后產生的表面缺陷層厚度 上工序加工后形成的表面形狀及空間位置誤差上工序加工后形成的表面形狀及空間位置誤差 本工序工件的裝夾誤差本工序工件的裝夾誤差 最小余量最小余量aRaa缺Tab343. 工序尺寸的確定工序尺寸的確定工藝尺寸鏈工藝尺寸鏈在零

29、件加工過程中，由同一零件有關工在零件加工過程中，由同一零件有關工 序尺寸所形成的尺寸鏈序尺寸所形成的尺寸鏈直線尺寸鏈直線尺寸鏈角度尺寸鏈角度尺寸鏈平面尺寸鏈平面尺寸鏈空間尺寸鏈空間尺寸鏈分類：分類：（1）工藝尺寸鏈及其組成環、封閉環）工藝尺寸鏈及其組成環、封閉環35組成環及封閉環的確定組成環及封閉環的確定組成環組成環互不影響而各自獨立的互不影響而各自獨立的直接尺寸直接尺寸封閉環封閉環由各組成環所共同形成的尺寸由各組成環所共同形成的尺寸直接尺寸直接尺寸本序中由加工或測量直接得到的尺寸本序中由加工或測量直接得到的尺寸前序已獲得的尺寸前序已獲得的尺寸按某條件直接規定、不再受本鏈中其它環按某條件直接規

30、定、不再受本鏈中其它環影響的尺寸影響的尺寸在其它鏈中決定的封閉環在其它鏈中決定的封閉環36工序尺寸的極值解法工序尺寸的極值解法110TTnkkAA公差計算式公差計算式基本尺寸計算式基本尺寸計算式偏差計算式偏差計算式11n1n0nnmjjmiiAAA1110EIESESnmjjmiiAAAminmjjiAAA1110ESEIEI極限尺寸計算式極限尺寸計算式minmjjiAAA111minmaxmax0minmjjiAAA111maxminmin0（2）工藝尺寸鏈的計算式）工藝尺寸鏈的計算式37尺寸按對稱分布形式標注時：尺寸按對稱分布形式標注時：由，增環平均尺寸由，增環平均尺寸增環為增環為即有，即

31、有， 封閉環為封閉環為 減環平均尺寸減環平均尺寸2EIES2minmaxMiiiiiiAAAAAA2EIES2minmaxMjjjjjjAAAAAA則，封閉環平均尺寸則，封閉環平均尺寸2EIES2000min0max0M0AAAAAAminmjjiAA111MM2T0M0AA減環為減環為2TMiiAA2TMjjAA38工序尺寸的概率解法工序尺寸的概率解法11220TTnkkAA公差計算式公差計算式平均尺寸計算式平均尺寸計算式11M1M0MnmjjmiiAAA尺寸以雙向對稱偏差形式標注：尺寸以雙向對稱偏差形式標注：20M00TAAA封閉環封閉環2MkkkTAAA組成環組成環391）將已知尺寸改寫

32、成雙向對稱偏差形式：）將已知尺寸改寫成雙向對稱偏差形式：A1 = 150.09 mm；A2 = 9.9250.075 mm； A3 = 34.8750.125 mm2）求出封閉環的平均尺寸）求出封閉環的平均尺寸A0M = A3M (A1M + A2M) = 34.875 9.925 15 = 9.95 mm解：解：得：得： A0 = 9.95 0.17 =mm 1012. 022. 03）求封閉環公差）求封閉環公差 假定各環為正態分布假定各環為正態分布T0 = 0.34 mm22225.015.018.0例例 圖示尺寸鏈，已知：圖示尺寸鏈，已知：A1 = 150.09 mm，A2 = ， A3

33、 = ，用概率法求解封閉環用概率法求解封閉環 A0 mm 100 15. 0mm 350 25. 0A0A3A2A140（3）簡單工序尺寸的確定簡單工序尺寸的確定p 同一表面需要經過多次加工時的工序尺寸計算同一表面需要經過多次加工時的工序尺寸計算 確定該加工表面的總余量，再根據加工路線確定各工確定該加工表面的總余量，再根據加工路線確定各工 序的基本余量，并核對第一道序的加工余量是否合理。序的基本余量，并核對第一道序的加工余量是否合理。 自終加工工序起，即從設計尺寸開始，至第一道工序，自終加工工序起，即從設計尺寸開始，至第一道工序，逐次加上（對被包容面）或減去（對包容面）各工序逐次加上（對被包容

34、面）或減去（對包容面）各工序的基本余量，便可得到各道工序的基本工序尺寸。的基本余量，便可得到各道工序的基本工序尺寸。 除終加工工序外，除終加工工序外，根據各工序的加工方法及其經濟加根據各工序的加工方法及其經濟加工精度，確定其工序公差和表面粗糙度工精度，確定其工序公差和表面粗糙度。 按按“入體原則入體原則”以單向偏差方式標注工序尺寸，并作以單向偏差方式標注工序尺寸，并作 適當調整適當調整41例：例： 某連桿大頭孔的設計尺寸為某連桿大頭孔的設計尺寸為 ，表面粗糙度，表面粗糙度 ，毛坯為鍛件，采用的加工路線為：粗，毛坯為鍛件，采用的加工路線為：粗鏜鏜半精鏜半精鏜精鏜精鏜細鏜細鏜滾壓。試確定滾壓。試確

35、定各工序尺寸。各工序尺寸。0.0180 5 .61 m4 . 0 Ra解：解：1）確定總余量）確定總余量 查表并根據大頭孔為剖分孔這一特點，確定大查表并根據大頭孔為剖分孔這一特點，確定大頭孔直徑總余量為頭孔直徑總余量為4.5mm，毛坯尺寸偏差為，毛坯尺寸偏差為 。7 . 05 . 12）確定工序余量）確定工序余量 滾壓工序余量：根據試驗定為滾壓工序余量：根據試驗定為0.003mm; 細鏜余量：細鏜余量： 查表確定為查表確定為0.3mm； 精鏜余量：精鏜余量： 由該廠資料定為由該廠資料定為0.7mm； 半精鏜余量：半精鏜余量： 剖分孔，合裝前余量定得較大，剖分孔，合裝前余量定得較大，1.5mm；

36、 粗鏜余量：粗鏜余量： 為為mm 2003. 03 . 07 . 05 . 15 . 442例：例： 某連桿大頭孔的設計尺寸為某連桿大頭孔的設計尺寸為 ，表面粗糙度，表面粗糙度 ，毛坯為鍛件，采用的加工路線為：粗，毛坯為鍛件，采用的加工路線為：粗鏜鏜半精鏜半精鏜精鏜精鏜細鏜細鏜滾壓。試確定滾壓。試確定各工序尺寸。各工序尺寸。0.0180 5 .61 m4 . 0aR解：解：3）確定各工序的加工經濟精度）確定各工序的加工經濟精度 滾壓：滾壓： 目的是降低表面粗糙度；目的是降低表面粗糙度； 細鏜：細鏜： 尺寸精度應達到設計要求，取工序公差為尺寸精度應達到設計要求，取工序公差為0.018mm; 精鏜

37、：精鏜： 由細鏜余量表，精鏜必須達到由細鏜余量表，精鏜必須達到IT9，公差，公差0.046mm; 半精鏜半精鏜: 查表，其加工經濟精度為查表，其加工經濟精度為IT11，公差，公差0.19mm； 粗鏜：粗鏜： 查表，其加工經濟精度為查表，其加工經濟精度為IT12，公差，公差0.4mm；4）確定工序尺寸）確定工序尺寸 根據以上數據，從最后工序向前推算各工序尺寸，并將工根據以上數據，從最后工序向前推算各工序尺寸，并將工序公差以入體原則標注，視情況再作調整。序公差以入體原則標注，視情況再作調整。430.0180 5 .61 0.0180 497.61 0.0460 2 .61 0.0190 5 .60

38、 滾壓滾壓0.003/2精鏜精鏜0.7/2半精鏜半精鏜1.5/20.40 59 粗鏜粗鏜2/20.71.5 -57 毛坯毛坯細鏜細鏜0.3/2計計算算調調整整0.150 0.56 0.050 2.61 0.015003.05.61 444. 用工藝尺寸鏈原理解算工序尺寸用工藝尺寸鏈原理解算工序尺寸1） 基準不重合時的工序尺寸計算基準不重合時的工序尺寸計算 定位基準與設計基準不重合定位基準與設計基準不重合 測量基準與設計基準不重合測量基準與設計基準不重合2） 加工過程中的中間工序尺寸計算加工過程中的中間工序尺寸計算 工序基準是尚待加工的設計基準時的中間工序工序基準是尚待加工的設計基準時的中間工序

39、 尺寸計算尺寸計算 多工序加工的工序尺寸計算多工序加工的工序尺寸計算3） 有表面處理時的工序尺寸計算有表面處理時的工序尺寸計算45例：例： 批量加工批量加工 B 面（最后工序），已有面（最后工序），已有 。 設計要求設計要求 ，求對刀尺寸，求對刀尺寸A2。 mm 300 1 . 01Amm 1 . 0100A1） 基準不重合時的工序尺寸計算基準不重合時的工序尺寸計算 定位基準與設計基準不重合定位基準與設計基準不重合mm 200 1 . 02A46題題3：圖：圖a 是零件的各軸向尺寸，是零件的各軸向尺寸，鉆徑向孔為最后工序。試鉆徑向孔為最后工序。試計算采用圖計算采用圖bd 各定位方案各定位方案時

40、的工序尺寸。時的工序尺寸。b ：mm 1 . 0101Ac ：1 . 0100 05. 08A2得得mm 9 .1715. 00 2Ad ：得得mm 200 05. 03A解法提示解法提示1 . 0100 05. 08A30 1 . 03847 測量基準與設計基準不重合測量基準與設計基準不重合例：圖示零件，設計尺寸為例：圖示零件，設計尺寸為 mm和和 mm。因尺寸因尺寸 mm不便測量，擬改測尺寸不便測量，擬改測尺寸x。以下分析。以下分析確定尺寸確定尺寸x的數值和公差。的數值和公差。 0 36. 0100 17. 0500 36. 010mm 400.190 x分析：分析：可解得可解得 0 36

41、. 010 如果測量尺寸如果測量尺寸x在在4040.19mm范圍內，即可證實加工是符合設范圍內，即可證實加工是符合設計尺寸計尺寸 mm要求的，沒有要求的，沒有超差。超差。若測量尺寸超出若測量尺寸超出x范圍，則一定是廢品嗎？范圍，則一定是廢品嗎？不一定！不一定！48 測量基準與設計基準不重合測量基準與設計基準不重合例：圖示零件，設計尺寸為例：圖示零件，設計尺寸為 mm和和 mm。因尺寸因尺寸 mm不便測量，擬改測尺寸不便測量，擬改測尺寸x。以下分析。以下分析確定尺寸確定尺寸x的數值和公差。的數值和公差。 0 36. 0100 17. 0500 36. 010 例如，若例如，若x=40.36mm，

42、超出其允許范圍，超出其允許范圍，似乎應是似乎應是廢品廢品。但如果零件總長度為。但如果零件總長度為50mm，則，則并不是廢品并不是廢品。 只要測量尺寸只要測量尺寸x 超差量小超差量小于或等于其他組成環公差之于或等于其他組成環公差之和時，就可能出現和時，就可能出現假廢品假廢品。49 測量基準與設計基準不重合測量基準與設計基準不重合例：圖示零件，設計尺寸為例：圖示零件，設計尺寸為 mm和和 mm。因尺寸因尺寸 mm不便測量，擬改測尺寸不便測量，擬改測尺寸x。以下分析。以下分析確定尺寸確定尺寸x的數值和公差。的數值和公差。 0 36. 0100 17. 0500 36. 010 為減少假廢品的出現，可

43、采用專用量具進行檢驗，為減少假廢品的出現，可采用專用量具進行檢驗，如圖如圖b。制造并使用高精度的。制造并使用高精度的 x2，通過檢測，通過檢測 x1間接確定間接確定尺寸尺寸10的加工是否達到要求。的加工是否達到要求。mm 600.0236. 01x50例：工序例：工序1為鏜內孔至為鏜內孔至D1，工序，工序2為插鍵槽保證尺寸為插鍵槽保證尺寸A1，工序工序3為磨內孔至圖樣設計要求為磨內孔至圖樣設計要求D2，由此完成設，由此完成設計尺寸計尺寸H 的加工。若已知磨孔與鏜孔的同軸度誤的加工。若已知磨孔與鏜孔的同軸度誤差為差為e。 求工序尺寸求工序尺寸A1。2） 加工過程中的中間工序尺寸計算加工過程中的中

44、間工序尺寸計算 工序基準是尚待加工的設計基準時的中間工序尺工序基準是尚待加工的設計基準時的中間工序尺寸計算寸計算 注意：當注意：當尺寸鏈中的尺尺寸鏈中的尺寸取原尺寸的寸取原尺寸的一半時，基本一半時，基本尺寸及其公差尺寸及其公差（偏差）均取（偏差）均取一半。一半。51 多工序加工的工序尺寸計算多工序加工的工序尺寸計算例：例： 圖圖a所示為某零件軸向尺寸簡圖，前工序已加工尺所示為某零件軸向尺寸簡圖，前工序已加工尺寸寸 ，圖，圖b、c為后兩序加工的裝夾圖。為后兩序加工的裝夾圖。 試計算并標注工序尺寸試計算并標注工序尺寸 H1、H2。mm 500 1 . 0 4 . 00 50 3 . 0 250 1

45、 . 0 500 1 . 0 500 1 . 0 50522 . 00 225H0 3 . 0250.40 50 1 . 0501H2Hn25025H解解 1 ：偏差計算法：偏差計算法建立尺寸關系如圖。建立尺寸關系如圖。 由尺寸鏈由尺寸鏈 1 ，尺寸，尺寸 為封閉環。為封閉環。 0 3 .025由尺寸鏈由尺寸鏈 1中各尺寸的偏差關系知：中各尺寸的偏差關系知：，即：，即： 25n2H，得：，得：故：故：即：即：2EI00H2ES1 . 03 . 0H0EI2H2 . 0ES2H0 2 . 0120H，得：，得：采用同樣方法可確定尺寸采用同樣方法可確定尺寸 為鏈為鏈 2的的 封閉環，封閉環，0.4

46、0 5根據尺寸鏈根據尺寸鏈 1 中計算關系知：中計算關系知：并可計算得：并可計算得：4 . 00 50 3 . 0 250 1 . 0 500 1 . 0 500 1 . 0 501110EIESESnmjjmiiAAAminmjjiAAA1110ESEIEI11n1n0nnmjjmiiAAA12530 2 . 0120H2 . 00 225H解解 2 ： 極限尺寸計算法極限尺寸計算法建立尺寸關系如圖。建立尺寸關系如圖。由尺寸鏈由尺寸鏈 1 ，尺寸，尺寸 為封閉環。為封閉環。 0 3 . 025由尺寸鏈由尺寸鏈 1中各尺寸的公差關系知：中各尺寸的公差關系知：2 . 0T2Hmin25025H，

47、即：，即： ，得：，得：25min2H2T1 . 03 . 0H即：即：得：得：故：故：采用同樣方法可進一步計算得：采用同樣方法可進一步計算得：根據尺寸鏈根據尺寸鏈 1 中計算關系知：中計算關系知：0 3 . 0250.40 50 1 . 0501H2H12minmjjiAAA111minmaxmax0110TTnkkAA54解解 3 ： 豎式法計算（以豎式法計算（以 H2 為例）為例）環的名稱環的名稱基本尺寸基本尺寸上偏差上偏差下偏差下偏差增環增環 50減環減環 H225500- 0.10- 0.325 在在等號線等號線以上將：以上將： 各增環尺寸按基本各增環尺寸按基本尺寸、上偏差、下偏差從

48、尺寸、上偏差、下偏差從左至右依次排列；左至右依次排列； 各減環尺寸按基本尺寸、各減環尺寸按基本尺寸、下偏差、上偏差從左至右依下偏差、上偏差從左至右依次排列，并變正負號；次排列，并變正負號；根據尺寸鏈計算關系列表如下：根據尺寸鏈計算關系列表如下：2EIH2ESHn2H2ESHn2H2EIH0)EI(02H3 . 0)ES(1 . 02H25)(50n2H按按列列相相加加25n2H0EI2H2 . 0ES2H得得因此因此0.20 225H建立尺寸關系如右圖。建立尺寸關系如右圖。由尺寸鏈由尺寸鏈 1 ，尺寸，尺寸 為封閉環。為封閉環。 0 3 . 0250 3 . 0250.40 50 1 . 05

49、01H2H1255題題4： 加工圖示一批零件，有關的加工過程如下：加工圖示一批零件，有關的加工過程如下：1）以）以A面及面及 60外圓定位，車外圓定位，車 40外圓及端面外圓及端面D、B，保，保證尺寸證尺寸 mm ；2）調頭，以）調頭，以D面及面及 40外圓定位，車外圓定位，車A面，保證零件總面，保證零件總長為長為 ；鉆；鉆 20通孔，鏜通孔，鏜 25孔，用測量方法保證孔孔，用測量方法保證孔深為深為 mm；3）以）以D面定位磨削面定位磨削A面，面， 用測量方法保證用測量方法保證 25 孔深尺寸為孔深尺寸為 mm。 求工序尺寸求工序尺寸 。 AAT0 0 20. 03015. 00 1 .251

50、0. 0025AAT0 56題題5：圖示軸套零件，最后工序在銑床上用調整法加工：圖示軸套零件，最后工序在銑床上用調整法加工缺口，要求保證尺寸缺口，要求保證尺寸 和和 。試求工序尺寸。試求工序尺寸。mm 50 06. 0 mm 2 . 026 573） 有表面處理時的工序尺寸計算有表面處理時的工序尺寸計算表面處理分表面處理分滲入類滲入類和和鍍層類鍍層類兩種；兩種； 滲入類表面處理通常在精加工以前完成，精加滲入類表面處理通常在精加工以前完成，精加工后應是滲入層厚度符合設計要求，故設計要求的工后應是滲入層厚度符合設計要求，故設計要求的滲入層厚度為封閉環滲入層厚度為封閉環； 鍍層類表面處理在大多數情況

51、下是通過控制電鍍層類表面處理在大多數情況下是通過控制電鍍工藝參數來保證鍍層厚度的，故最后獲得的鍍工藝參數來保證鍍層厚度的，故最后獲得的電鍍電鍍后的零件尺寸為封閉環后的零件尺寸為封閉環。58例：圖示圓環零件的外圓表面要求鍍鉻，其工藝過程是：例：圖示圓環零件的外圓表面要求鍍鉻，其工藝過程是：磨削工件外圓至尺寸磨削工件外圓至尺寸 ；鍍鉻，控制鍍層厚度雙；鍍鉻，控制鍍層厚度雙邊為邊為0.050.08 mm，并獲得設計尺寸，并獲得設計尺寸 mm。試計算磨削工序尺寸試計算磨削工序尺寸 。 A0 045. 030mm 92.290 015. 0A圖5.16 圓環零件及其工藝尺寸鏈解：解：按單邊尺寸建尺寸鏈如

52、右圖。按單邊尺寸建尺寸鏈如右圖。鍍層直接控制，是組成環。鍍層直接控制，是組成環。設計尺寸設計尺寸 由鍍鉻后由鍍鉻后間接獲得，是封閉環。間接獲得，是封閉環。0 045. 030可解得單邊尺寸：可解得單邊尺寸：0 0075. 096.14A得：得：A596.4.3 切削用量選擇原則及時間定額計算切削用量選擇原則及時間定額計算1. 切削用量的選擇切削用量的選擇效益原則效益原則 在保證加工精度和不超過限制條件下，盡在保證加工精度和不超過限制條件下，盡量增大切削用量，以達到提高生產率的目的。量增大切削用量，以達到提高生產率的目的。 考慮因素考慮因素工件的材料工件的材料所選機床和刀具情況所選機床和刀具情況

53、加工精度要求加工精度要求刀具使用壽命刀具使用壽命機床功率的限制機床功率的限制 602. 時間定額計算時間定額計算rsamtttttt基本時間基本時間（機動時間）（機動時間）輔助時間輔助時間工作地工作地服務時間服務時間生理生理需要時間需要時間時間定額時間定額切切 入入 時時 間間切削加工時間切削加工時間切切 出出 時時 間間裝裝 、卸、卸 工工 件件開、開、 停停 機機 床床改變切削用量改變切削用量測測 量量 工工 件件進進 、 退退 刀刀更更 換換 刀刀 具具調調 整整 機機 床床清清 除除 切切 屑屑機機 床床 潤潤 滑滑交交 接接 班班 工人自然需工人自然需要花費的時間要花費的時間在每一個

54、工件在每一個工件上的分攤份額上的分攤份額ntttetn單件核算單件核算時間時間準備準備終結時間終結時間批零件數量批零件數量熟悉圖紙和工藝文熟悉圖紙和工藝文件、領料、安裝刀件、領料、安裝刀具夾具、調整機床具夾具、調整機床61ntttntttttteamersamt1001)( 成批生產時的時間定額為成批生產時的時間定額為大量生產時的時間定額為大量生產時的時間定額為 1001)(amtttt626.5 數控加工工藝數控加工工藝6.5.1 數控加工及其特點數控加工及其特點 加工精度高且質量穩定，可用于加工在普通機床上難以加工精度高且質量穩定，可用于加工在普通機床上難以保證精度，甚至無法加工的復雜零件

55、；保證精度，甚至無法加工的復雜零件； 柔性好，適合于品種多、批量小以及新產品試制等零件柔性好，適合于品種多、批量小以及新產品試制等零件更換頻繁的場合；更換頻繁的場合； 工序集中，多軸聯動的數控加工還可在工件一次裝夾下工序集中，多軸聯動的數控加工還可在工件一次裝夾下完成銑、鏜、鉆、鉸、攻螺紋等多種方式的加工；完成銑、鏜、鉆、鉸、攻螺紋等多種方式的加工； 機床利用率高，操作自動化，輔助時間少，生產率高；機床利用率高，操作自動化，輔助時間少，生產率高； 便于實現計算機輔助設計與制造。便于實現計算機輔助設計與制造。 數控加工與普通機床加工在方法和內容上有許數控加工與普通機床加工在方法和內容上有許多相似

56、之處，不同點主要表現在控制方式上。多相似之處，不同點主要表現在控制方式上。 63不適合使用數控機床加工的零件：不適合使用數控機床加工的零件： 生產批量大的零件（不排除可能有個別工序采生產批量大的零件（不排除可能有個別工序采用數控加工）；用數控加工）； 裝夾困難或完全靠找正定位來保證加工精度的裝夾困難或完全靠找正定位來保證加工精度的工件；工件； 加工余量波動很大、且在數控機床上無在線檢加工余量波動很大、且在數控機床上無在線檢測系統可自動調整零件坐標位置的零件。測系統可自動調整零件坐標位置的零件。 646.5.2 數控加工工藝過程設計數控加工工藝過程設計1. 數控加工工藝特點數控加工工藝特點 數控

57、機床加工與普通機床加工相比，在許多數控機床加工與普通機床加工相比，在許多方面都遵循著基本一致的原則，在工藝方法上也方面都遵循著基本一致的原則，在工藝方法上也有很多相似之處。有很多相似之處。 數控加工工藝過程設計比普通加工工藝具體、數控加工工藝過程設計比普通加工工藝具體、詳細得多，如工件在機床或夾具上的裝夾位置、詳細得多，如工件在機床或夾具上的裝夾位置、工步的安排、各部件運動次序、刀具的選用、走工步的安排、各部件運動次序、刀具的選用、走刀路線等等，都必須在工藝設計中認真考慮和明刀路線等等，都必須在工藝設計中認真考慮和明確規定。確規定。 652. 數控加工工藝過程設計的主要內容數控加工工藝過程設計

58、的主要內容 綜合考慮加工質量、生產效率和經濟效益各方綜合考慮加工質量、生產效率和經濟效益各方面，合理選擇并決定零件上的數控加工內容；面，合理選擇并決定零件上的數控加工內容； 分析零件圖樣的數控工藝性；分析零件圖樣的數控工藝性； 設計數控加工的工藝路線；設計數控加工的工藝路線； 數控加工的工序設計。數控加工的工序設計。 66數控加工工藝過程設計中需注意的問題數控加工工藝過程設計中需注意的問題（1）零件的數控工藝性分析）零件的數控工藝性分析 尺寸標注方法尺寸標注方法 以以同一基準同一基準引注尺寸或直接給出坐標尺寸，引注尺寸或直接給出坐標尺寸，便于尺寸之間的相互協調和編程。便于尺寸之間的相互協調和編

59、程。 67 輪廓的幾何元素輪廓的幾何元素 圓弧與直線、圓弧與圓弧是圓弧與直線、圓弧與圓弧是相切相切還是還是相交相交，要，要與根據圖樣給出的尺寸計算結果相符，否則編程將與根據圖樣給出的尺寸計算結果相符，否則編程將無法進行；無法進行； 零件零件內腔和外形的幾何類型和尺寸應盡量統一內腔和外形的幾何類型和尺寸應盡量統一，以利于減少刀具數量和換刀次數，便于編程，提高以利于減少刀具數量和換刀次數，便于編程，提高生產效率；生產效率； 零件上零件上內槽圓角半徑內槽圓角半徑決定了刀具直徑，不宜決定了刀具直徑，不宜設計得過小；需用銑削加工零件槽底平面時，槽底設計得過小；需用銑削加工零件槽底平面時，槽底圓角不能過大

60、，否則將影響刀具端刃切削的能力，圓角不能過大，否則將影響刀具端刃切削的能力，使工藝性更差。使工藝性更差。 68 定位基準定位基準 數控加工工藝特別強調定位加工，尤其是正數控加工工藝特別強調定位加工，尤其是正反兩面都采用數控加工的零件，其反兩面都采用數控加工的零件，其定位基準的統一定位基準的統一是十分必要的，否則很難保證兩次裝夾加工后兩個是十分必要的，否則很難保證兩次裝夾加工后兩個面上的輪廓位置及尺寸協調。面上的輪廓位置及尺寸協調。 如果零件上沒有合適的基準，可以考慮在零如果零件上沒有合適的基準，可以考慮在零件上專門設置件上專門設置定位用的工藝孔定位用的工藝孔；也可考慮增加；也可考慮增加工藝工藝