第3章 机械加工工艺规程制订2

（三）工序尺寸换算1.工序基准与设计基准不重合工序基准与设计基准不重合图3-23工序基准与设计基准不重合时尺寸链2.514.126.63AA07.007.00AEAESs19.0019.0AEAEii工序尺寸为：012.013.51当工序尺寸A=50.94时，尺寸12.4+0.07为12.47时，设计尺寸为63.41，零件是合格品。这就是假废品问题。避免假废品方法是当超差值小于公差压缩值时，应进行尺寸复检。2.多尺寸保证时尺寸换算加工一个表面同时保证几个设计尺寸，这就是多尺寸保证。图3-24多尺寸保证时工序尺寸封闭环为10±0.18，根据尺寸链得：8.992.910HH09.0)09.0(018.0HEHEss09.00)09.0(18.0HEHEii钻孔时工序尺寸及公差为：9.8±0.09（四）工艺尺寸换算工艺过程中使用的尺寸1.定位基准与工序基准不重合12.09.37AEAEsiA将该尺寸标注在工序图上，并在括号内注以供参考字样。2.间接测量工序尺寸直接测量有困难时，要进行间接测量，这时要进行尺寸换算。A2尺寸确定方法（1）当使用的夹具只有一套时1.00502212AEAEAAis（2）当使用多套夹具时，A1不是定值。此时A1需要制造十分准确，公差只有几个微米，可以忽略A1的制造误差，仍按原公差值进行标注。3.表面有处理层时工艺尺寸计算（1）保证渗碳或渗氮层深度的工艺尺寸计算A面渗碳层深度为0.5～0.8，A面加工过程为：半精车外圆至尺寸016.01.0384.38磨外圆至尺寸热处理渗碳008.00008.0025.0)05.0(03.07.02.19195.0AEAEAEAEAAiiss19-0.0080.5+0.3EsAEiAA19.2-0.05（2）电镀表面的工序尺寸计算镀层厚度为0.2～0.3，内孔表面工艺过程为：03.063加工至尺寸电镀车内孔尺寸为A镀层是封闭环。015.0015.001.001.07.315.312.0AEAEAEAEAAssss（五）工序尺寸图表法利用图表计算工序尺寸的一种方法图3-29衬套的工艺路线1.绘制工序尺寸图表格式并填入设计尺寸(1)在图表上方绘制零件轮廓图（2）以设计尺寸界面向下引平行线，按工序内容绘制各工序尺寸。（3）在工序图表的左边绘制加工工序序号“No”、工序内容、工序尺寸“Ai”和尺寸公差栏。iTA21（4）在图表右边，绘制工序尺寸序号“No”、工序基本余量“Zi”、和公差栏。iTZ21（5）在工序尺寸图表的右下方，绘制设计尺寸序号“No”、设计基本尺寸“Li”和公差“±1/2TLi”栏。（6）在图表的左下方，绘制加工结果尺寸、加工结果基本尺寸“Ri”和公差±1/2TRi栏。（7）在图表下面中间处，绘制各设计尺寸。2.图解法的方法和步骤（1）确定各工序尺寸公差尺寸跟踪法：查找与设计尺寸有关的工序尺寸时可由设计尺寸两端开始一起向上找箭头，找到箭头就跟箭头拐弯到该箭头尺寸的起点，然后继续向上找箭头，一直到两端的跟踪路线在某一工序尺寸起点相遇为止。跟踪路线经过的工序尺寸为该设计尺寸的相关的尺寸。1）与设计尺寸有关的工序尺寸公差工序尺寸按与设计尺寸有关和无关分两类。与设计尺寸有关工序尺寸用尺寸跟踪法查找。①当工序尺寸直接保证某一设计尺寸时，工序尺寸公差取设计尺寸公差。②当一个工序尺寸参与几个设计尺寸保证时，按设计尺寸公差小的确定工序尺寸公差。③当几个工序尺寸一起保证某一设计尺寸时，需要用尺寸链确定工序尺寸公差。A8直接保证L3，1/2TA8=0.05A10参与设计尺寸L1、L2保证，1/2TA10=0.0251/2TA9=0.075-0.025=0.052）一般工序尺寸公差除与保证设计尺寸有关的工序尺寸外都为一般工序尺寸公差，其公差按该工序的经济加工精度确定。①确定各工序余量公差各工序余量是由相关的各工序尺寸确定的，工序余量是封闭环。工序余量的公差等于各相关工序尺寸公差之和。查找工序余量相关工序尺寸的尺寸跟踪法：要确定的余量在该工序尺寸的箭头处，查寻时可想象此处余量存在，利用尺寸跟踪法向上查寻，只须注意所查箭头包括本工序尺寸。（2）确定各工序余量49.015.015.0095.0095.0)(212124566TATATATATZ②确定各工序的基本余量余量足够和合理iiTZZZ21min一般采用查表法，在查出基本余量后，应检查最大余量和最小余量是否合适。粗加工余量：查出毛坯总余量后减去各工序余量。（3）确定各工序的基本尺寸不参与设计尺寸保证的工序尺寸采用从后往前推方法。minmjjjziZZLA11A——所计算的工序基本尺寸；L——与工序基本尺寸相对应的设计尺寸；Zzi——增值余量；Zjj——减值余量；m——增值余量的个数；n——增、减值余量的个数。与工序尺寸相对应的设计尺寸是指工序基本尺寸Ai两端尺寸界限自上而下对应于设计基本尺寸Li或几个设计尺寸之和（之差）增（减）值余量是指某工序尺寸界面切除余量后使所计算的尺寸增大（减小）。596212ZZZLLA=9.925+50.025-1-0.3+1=59.65用此法计算全部工序尺寸后填入“Ai”栏。检查加工结果尺寸，找出与设计尺寸有关的组成环，解出封闭环的基本尺寸，即得加工基本尺寸，再与设计尺寸比较。3.4时间定额与提高劳动生产率的工艺途径一、时间定额时间定额是指在一定生产条件下，规定一件产品或一道工序所消耗的时间。时间定额的组成（1）基本时间tj（2）辅助时间tf（3）布置工作地时间tb（4）休息与生理需要时间txs单件时间td：td=tj+tf+tb+txs（5）准备终结时间tzz成批生产时单件时间定额：NttTzzdd二、提高劳动生产率的途径劳动生产率是指一个工人在单位时间内生产出的合格产品的数量，也可以用完成单件产品或单个工序所耗费的劳动时间来衡量。（一）缩短单件时间定额1.缩短基本时间（1）提高切削用量（2）减少切削长度（3）合并工步（4）多件、多工位加工（5）改变加工方法，采用新工艺、新技术2.缩短辅助时间（1）直接缩短辅助时间①夹具②机床③测量（2）使辅助时间与基本时间重合①使测量时间与基本时间重合图3-32磨外圆时主动测量②使装卸工件时间与基本时间重合3.减少布置工作地时间4.减少准备终结时间（二）实行多台机床共管（三）使机械加工自动化3.5工艺过程的技术经济分析一、机械加工的工艺成本制造一台机器或一个零件的总费用称生产成本。生产成本｛工艺成本｛与工艺过程无关的费用可变费用不变费用（一）可变费用V与年产量有关的费用1.材料费V材（元/件）2.操作工人工资V工（元/件）3.机床电费V电（元/件）4.通用机床折旧费V通机折（元/件）5.通用刀具折旧费V通刀折（元/件）6.刀具维持费V刀维费（元/件）7.通用夹具维护及折旧费V通夹折（元/件）可变费用：V=V材+V工+V电+V通机折+V通刀折+V刀维费+V通夹折（二）不变费用F它是与年产量无直接关系，不随年产量而变化的费用。1.调整工人的工资F工2.专用机床维护折旧费F专机折3.专用刀具折旧费F专刀折4.专用夹具维护及折旧费F专夹折不变费用为F=F工+F专机折+F专刀折+F专夹折（三）年度工艺成本与单件工艺成本年度工艺成本CFVNC单件工艺成本CdNFVCd图3-34工艺成本与产量关系曲线二、工艺方案的经济分析（一）工艺方案的基本投资相近或都采用现有设备时1.两种方案中只有少数工序不同，多数工序相同，比较不同工序全年工艺成本111FVNC222FVNC当N为定值时，若21CC，第二种方案经济性好反之第一种方案好。当N为变量时，根据方程画出两条直线Ⅰ、Ⅱ进行比较。图3-35两种方案全年工艺成本比较一。方案二经济性好于方案时，当kNN二。方案一经济性好于方案时，当kNN2.两种方案中多数工序不同，少数工序相同，应对零件全年工艺成本进行比较比较时，产量临界值可由方程式2211FVNFVNkk求得2112VVFFNk（二）两种工艺方案的基本投资差额较大时投入先进设备使成本减低的回报收益用回收期限衡量。回收期限：CKCCKK1221τ——回收期限，年；ΔK——基本投资差额；ΔC——全年生产费用的节约额，元/年。回收期限越短，经济效益越好。回收期限应满足1.回收期限应小于所采用的设备或工艺装备的使用年限；2.回收期限应小于新产品更新年限；3.回收期限应小于国家所规定的标准回收年限。3.6制订机械加工工艺规程举例一、工艺路线设计（一）零件图分析1.零件工作条件及结构特点（1）工作条件（2）结构特点（3）精度及技术要求2.零件材料、毛坯及热处理3.零件工艺分析（1）零件结构工艺分析精度高，刚性差，基准多次转换（2）材料加工性（二）主要表面的加工方法G1面精度为IT6，A1为IT7，表面粗糙度为Ra0.8，最终加工方法为磨削。B1、C1、D1面加工精度为IT8、IT5、IT7，表面粗糙度为Ra0.8，最终加工方法为磨削。（三）加工阶段划分划分粗加工、半精加工和精加工阶段（四）基准选择1.粗基准选择2.精基准选择加工A1、G1时以D1、K面为定位基准；加工B1、C1和D1面时以A1、G1为定位基准。（五）工序集中与分散为了保证各表面相互位置关系要求，尽量采用集中原则。表面B1、C1、B1、D、D1和K面尽量安排在同一工序加工；A1、G1、N面尽量安排在一个工序内加工。（六）热处理工序、辅助工序安排（七）轴套工艺路线工序0毛坯模锻件179～269HB1.工序5、10、15为粗加工阶段工序5粗车小端工序10粗车大端及内孔工序15粗车外圆2.工序20、2520工序中检，25工序热处理3.工序30、35、40工序30车大端及外圆、内孔修复基准工序35细车外圆锥面加工，其他表面为磨削作准备工序40磨外圆建立辅助基准工序45、50、55工序45钻孔工序50细镗内腔表面工序55铣槽5.工序60、65精加工阶段。先安排加工孔，后加工外圆，以使夹具简单。工序60磨内孔及端面工序65磨外圆6.工序70、75、80、85工序70为磁力探伤，检查磨削裂纹。工序75为清洗。工序80为终检。工序85为氧化处理。二、工序设计见尺寸图表。