機械加工工藝規程的制定(文件)

　

【正文】 公差。 余量過大 —— 〉材料浪費，成本增大； 余量過小 —— 〉不能糾正加工誤差，質量降低。 （ 5）上道工序的尺寸公差 Ta 包括 幾何形狀誤差 如錐度、橢圓度、平面度等。 即： Zb≥Ta +Zmin 三、加工余量的確定 —— 計算法、查表法和經驗估計法 （ 1）經驗估算法 ： 靠經驗估算確定，從實際使用情況看，余量選擇都偏大， 一般用于單件小批生產 。 工序尺寸及其公差 一般都是通過解算工藝尺寸鏈確定的。 工藝尺寸鏈由一系列的環組成。尺寸鏈中 A1與 A2都是通過加工直接得 到的尺寸， A A2都是尺寸鏈的組成環。表示減環字母上面用 表示。 1）線性尺寸鏈： 尺寸鏈中各環位于同一平面內且彼此平行。 1）工藝尺寸鏈： 在加工過程中，工件上各相關的工藝尺寸所組成的尺寸鏈。 2）角度尺寸鏈： 尺寸鏈中各環均為角度量。 用 極值法 解尺寸鏈是從尺寸鏈各環均處于極值條件來求解封閉環尺寸與組成環尺寸之間關系的。 （ 2）環的極限尺寸 Amax＝ A＋ ES Amin＝ A－ EI （ 3）環的極限偏差 ES＝ Amax－ A EI＝ A－ Amin （ 4）封閉環公差 結論：封閉環公差等于所有組成環公差之和； 結論： 封閉環的最大值等于所有增環的最大值之和減去所有減環最小值之和。 二、幾種工藝尺寸鏈的分析與計算 定位基準與設計基準不重合時的尺寸換算 例 1：下圖工件，如先以 A面定位加工 C面，得尺寸 A1；然后再以 A面定位用調整法加工臺階面 B，得尺寸 A2，要求保證 B面與 C面間尺寸 A0。試求：①當以 A面定位鉆直徑為 φ10mm 孔時的工序尺寸 A1及其偏差（要求畫出尺寸鏈圖）；②當以 B面定位鉆直徑為 φ10mm 孔時的工序尺寸 B1及其偏差。 （ 2）確定封閉環和組成環： 由工藝要求可知，要保證的淬火層深度尺寸為封閉環，即尺寸鏈中的尺寸 A0。 ,求坐標尺寸 Lx， Ly的基本尺寸及公差。 （ 1） 基本時間 Tj： 直接改變生產對象的尺寸、形狀、相對位置以及表面狀態等工藝過程所消耗的時間，稱為基本時間。 主要指：換刀、修整刀具、潤滑機床、清理切屑、收拾工具等所消耗的時間。 （ 6） 準備與終結時間 Tz： 為生產一批零件，進行準備和結束工作所消耗的時間，稱為準備與終結時間。 二、工藝方案的經濟分析 經濟分析是研究如何用最少的社會消耗、最低的成本生產出合格的產品 ，即通過比較各種不同工藝方案的 生產成本 ，選出其中最為經濟的加工方案。工藝成本可分為： ① 可變費用 V（元 /件） ： 與零件年產量直接有關的費用。其不隨產量的變化而變化 ，如設備的折舊費。 （ 1） 年度工藝成本 S年 : S年 =N零 V + C年 （元） 式中： N零 為零件的年生產綱領。其中，方案 Ⅰ采用通用機床加工；方案 Ⅱ 采用數控機床加工； 由年度工藝成本 S年 ： S年 =N零 V + C年 分析： ①兩種方案的年度不變費用 C年 依次遞增； ②兩種方案的每件可變費用 V 依次遞減； ③比較選擇： a、 當 NNc時：宜采用方案 Ⅰ 通用機床； b、 當 NNc時：宜采用方案 Ⅱ 專用機床； c、 當 N=Nc時：兩種加工方案經濟性相同。 （ 2） 單件工藝成本 S單 ： S單 = V + C年 /N零 （元 /件） 單件工藝成本 S單 與零件的年生產綱領 N零 成雙曲線關系。如非生產人員開支、廠房折舊及維護費、照明、取暖費等。如材料和制造費、生產用電費等。 生產成本 包括兩部分費用： 1） 第一類費用：與完成工序直接有關的費用稱為第一類費用，也稱工藝成本 。計算方法：根據經驗進行估算。 （ 5） 休息時間 Tx： 為恢復體力和滿足生理衛生需要所消耗的時間，為休息時間 。 主要指：裝卸工件、開停機床、改變切削用量、測量工件尺寸、進退刀等動作所消耗的時間。時間定額是安排作業計劃、進行成本核算、確定設備數量、人員編制等的重要依據。用箭頭法可確定出 A A2為增環， A3為減環。試計算保證滲碳層深度為～ 。 設計基準與測量基準不重合時的尺寸換算 例 2：一批如圖示軸套零件，在車床上已加工好外圓、內孔及端面，現須在銑床上銑右端缺口，并保證尺寸 26?，求采用調整法加工時控制尺寸 H、 A及其偏差并畫出尺寸鏈圖。 （ 5）封閉環極限尺寸 （ 6）封閉環極限偏差 結論： 封閉環的上偏差等于所有增環的上偏差之和減去所有減環下偏差之和； 結論： 封閉環的下偏差等于所有增環的下偏差之和減去所有減環上偏差之和。 機械制造中的尺寸公差通常用基本尺寸 (A)、 上偏差 (ES)、下偏差 (EI)表示 ， 還可以用最大極限尺寸 (Amax)與最小極限尺寸 (Amin)或基本尺寸 (A)、 中間偏差 (Δ) 與公差 (T)表示 ， 它們之間的關系 參見圖 。 已知組成環求封閉環的計算方式稱作 正計算 ； 已知封閉環求各組成環稱作 反計算 ； 已知封閉環及部分組成環，求其余的一個或幾個組成環，稱為 中間計算 。 圖 5． 15 裝配尺寸鏈 尺寸鏈 （ 3）按尺寸鏈各環的幾何特征，可分為長度尺寸鏈和角度尺寸鏈。 3）空間尺寸鏈： 尺寸鏈中各環不在同一平面內，并且相互不平行。 在 圖 b所示尺寸鏈中， A1是增環， A2是減環。表示增環上面用 表示。在圖 b所示尺寸鏈中， A0是間接得到的尺寸，它就是圖 b所示尺寸鏈的封閉環。 圖示工件 如先以 A面定位加工 C面，得尺寸 A1然后 再以 A面定位用調整法加工臺階面 B，得尺寸 A2，要 求保證 B面與 C面間尺寸 A0； A A2和 A0這三個尺寸 構成了一個封閉尺寸組，就成了一個尺寸鏈 。 （ 3）分析計算法 (較少使用 )：根據實驗資料和計算公式，綜合確定，比較科學，數據較準確， 一般用于大批大量。 圖 5． 13 影響加工余量的因素 本工序加工時裝夾誤差的影響 上述前四項之和構成最小余量，即 注： ρa 和 Δεb 為矢量和。 影響加工余量的因素 （ 1）上道工序的表面粗糙度值 Ra （ 2） 上道工序的表面缺陷層深度 Ta 不留下前一道工序的痕跡 （ 3）上道工序各表面相互位置空間偏差 ρa ； 包括軸線的直線度和平行度；軸線與表面的垂直度；階梯軸內外圓的同軸度；平面的平面度等。 對被包容尺寸 (軸徑 )，上偏差為 0，其最大尺寸就是基本尺寸； 對包容尺寸（孔徑、鍵槽），下偏差為 0，其最小尺寸就是基本尺寸。 對于外圓與內孔這樣的對稱表面，其加工余量用雙邊余量 2Zb表示，對于外圓表面有： 2Zb＝ dadb；對于內孔表面有： 2Zb＝ Db－ Da （ 2）工序余量有公稱余量（簡稱余量）、最大余量 Zmax、最小余量 Zmin之分。 （ 1）工序余量有 單邊余量 和 雙邊余量 之分 。加工余量又有 總余量 和工序余量 之分。 2)零件在進入裝配之前，一般都應安排 清洗工序 。 8）為提高工件表面耐磨性、耐蝕性安排的熱處理工序以及以裝飾為目的而安排的熱處理工序 ， 例如鍍鉻、鍍鋅、發蘭等，一般都安排在工藝過程最后階段進行。 6）調質處理（淬火后再高溫回火）： 其作用： 是獲得細致均勻的組織，提高零件的綜合機械性能。 應用：一般安排在磨削前 。 3）回火： 將淬火后的鋼加熱到一定的溫度，保溫一段時間，然后置于空氣或水中冷卻的一種熱處理的方法。 2)正火： 將鋼加熱到一定溫度，保溫一段時間后從爐中取出，在空氣中冷卻的一種熱處理工序。 工序順序的安排 1)機械加工工序的安排原則 2)熱處理工序及表面處理工序的安排 根據熱處理的目的，安排熱處理在加工過程中的位置。 工序的劃分 1)先基準面后其它表面 先把基準面加工出來，再以基準面定位來加工其它表面，以保證加工質量。 采用數控機床、加工中心按工序集中原則組織工藝過程，生產適應性反而好，轉產相對容易，雖然設備的一次性投資較高，但由于有足夠的柔性，仍然受到愈來愈多的重視。 (4) 便于穿插熱處理工序：穿插熱處理工序必須將加工過程劃分成幾個階段 ， 否則很難充分發揮熱處理的效果 。 半精加工階段 在此階段主要是為主要表面的精加工做準備，并完成次要表面的終加工（鉆孔、攻絲、銑鍵槽等）。 在中小批生產條件下，應首先考慮選用通用工藝裝備 (包括夾具、刀具、量具和輔具 )； 在大批大量生產中，可根據加工要求設計制造專用工藝裝備。 主要表面的加工方案和加工工序選定之后 ， 再選定次要表面的加工方案和加工工序 。 3）要考慮生產綱領，即考慮生產率和經濟性問題。 這是因為在加工過程中，將有各種因素對精度和粗糙度產生影響，如工人的技術水平、切削用量、刀具的刃磨質量、機床的調整質量等等。 返回 精基準的選擇 工藝路線的擬訂 擬訂工藝路線是設計工藝規程最為關鍵的一步 ，需順序完成以下幾個方面的工作 。 4） 自為基準原則 ： 以加工表面自身做為定位基準的原則 ， 如 浮動鏜孔、拉孔 。 例如，加工軸類零件時，一般都采用兩個頂尖孔作為統一精基準來加工軸類零件上的所有外圓表面和端面，這樣可以保證各外圓表面間的同軸度和端面對軸心線的垂直度。（ 光滑平整原則 ） 4） 粗基準一般不得重復使用的原則 (一次使用原則）在同一尺寸方向上粗基準通常只允許使用一次， 這