【正文】 公差。 余量過大 —— 〉材料浪費(fèi)，成本增大； 余量過小 —— 〉不能糾正加工誤差，質(zhì)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(jì)算法、查表法和經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法 （ 1）經(jīng)驗(yàn)估算法 ： 靠經(jīng)驗(yàn)估算確定，從實(shí)際使用情況看，余量選擇都偏大， 一般用于單件小批生產(chǎn) 。 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(huán)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(huán)。表示減環(huán)字母上面用 表示。 1）線性尺寸鏈： 尺寸鏈中各環(huán)位于同一平面內(nèi)且彼此平行。 1）工藝尺寸鏈： 在加工過程中，工件上各相關(guān)的工藝尺寸所組成的尺寸鏈。 2）角度尺寸鏈： 尺寸鏈中各環(huán)均為角度量。 用 極值法 解尺寸鏈?zhǔn)菑某叽珂湼鳝h(huán)均處于極值條件來求解封閉環(huán)尺寸與組成環(huán)尺寸之間關(guān)系的。 （ 2）環(huán)的極限尺寸 Amax＝ A＋ ES Amin＝ A－ EI （ 3）環(huán)的極限偏差 ES＝ Amax－ A EI＝ A－ Amin （ 4）封閉環(huán)公差 結(jié)論：封閉環(huán)公差等于所有組成環(huán)公差之和； 結(jié)論： 封閉環(huán)的最大值等于所有增環(huán)的最大值之和減去所有減環(huán)最小值之和。 二、幾種工藝尺寸鏈的分析與計(jì)算 定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)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(diào)整法加工臺(tái)階面 B，得尺寸 A2，要求保證 B面與 C面間尺寸 A0。試求：①當(dāng)以 A面定位鉆直徑為 φ10mm 孔時(shí)的工序尺寸 A1及其偏差（要求畫出尺寸鏈圖）；②當(dāng)以 B面定位鉆直徑為 φ10mm 孔時(shí)的工序尺寸 B1及其偏差。 （ 2）確定封閉環(huán)和組成環(huán)： 由工藝要求可知，要保證的淬火層深度尺寸為封閉環(huán)，即尺寸鏈中的尺寸 A0。 ,求坐標(biāo)尺寸 Lx， Ly的基本尺寸及公差。 （ 1） 基本時(shí)間 Tj： 直接改變生產(chǎn)對(duì)象的尺寸、形狀、相對(duì)位置以及表面狀態(tài)等工藝過程所消耗的時(shí)間，稱為基本時(shí)間。 主要指：換刀、修整刀具、潤滑機(jī)床、清理切屑、收拾工具等所消耗的時(shí)間。 （ 6） 準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間 Tz： 為生產(chǎn)一批零件，進(jìn)行準(zhǔn)備和結(jié)束工作所消耗的時(shí)間，稱為準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。 二、工藝方案的經(jīng)濟(jì)分析 經(jīng)濟(jì)分析是研究如何用最少的社會(huì)消耗、最低的成本生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品 ，即通過比較各種不同工藝方案的 生產(chǎn)成本 ，選出其中最為經(jīng)濟(jì)的加工方案。工藝成本可分為： ① 可變費(fèi)用 V（元 /件） ： 與零件年產(chǎn)量直接有關(guān)的費(fèi)用。其不隨產(chǎn)量的變化而變化 ，如設(shè)備的折舊費(fèi)。 （ 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(chǎn)綱領(lǐng)。其中，方案 Ⅰ采用通用機(jī)床加工；方案 Ⅱ 采用數(shù)控機(jī)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(fèi)用 C年 依次遞增； ②兩種方案的每件可變費(fèi)用 V 依次遞減； ③比較選擇： a、 當(dāng) NNc時(shí)：宜采用方案 Ⅰ 通用機(jī)床； b、 當(dāng) NNc時(shí)：宜采用方案 Ⅱ 專用機(jī)床； c、 當(dāng) N=Nc時(shí)：兩種加工方案經(jīng)濟(jì)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(chǎn)綱領(lǐng) N零 成雙曲線關(guān)系。如非生產(chǎn)人員開支、廠房折舊及維護(hù)費(fèi)、照明、取暖費(fèi)等。如材料和制造費(fèi)、生產(chǎn)用電費(fèi)等。 生產(chǎn)成本 包括兩部分費(fèi)用： 1） 第一類費(fèi)用：與完成工序直接有關(guān)的費(fèi)用稱為第一類費(fèi)用，也稱工藝成本 。計(jì)算方法：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行估算。 （ 5） 休息時(shí)間 Tx： 為恢復(fù)體力和滿足生理衛(wèi)生需要所消耗的時(shí)間，為休息時(shí)間 。 主要指：裝卸工件、開停機(jī)床、改變切削用量、測(cè)量工件尺寸、進(jìn)退刀等動(dòng)作所消耗的時(shí)間。時(shí)間定額是安排作業(yè)計(jì)劃、進(jìn)行成本核算、確定設(shè)備數(shù)量、人員編制等的重要依據(jù)。用箭頭法可確定出 A A2為增環(huán)， A3為減環(huán)。試計(jì)算保證滲碳層深度為～ 。 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與測(cè)量基準(zhǔn)不重合時(shí)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(nèi)孔及端面，現(xiàn)須在銑床上銑右端缺口，并保證尺寸 26?，求采用調(diào)整法加工時(shí)控制尺寸 H、 A及其偏差并畫出尺寸鏈圖。 （ 5）封閉環(huán)極限尺寸 （ 6）封閉環(huán)極限偏差 結(jié)論： 封閉環(huán)的上偏差等于所有增環(huán)的上偏差之和減去所有減環(huán)下偏差之和； 結(jié)論： 封閉環(huán)的下偏差等于所有增環(huán)的下偏差之和減去所有減環(huán)上偏差之和。 機(jī)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(guān)系 參見圖 。 已知組成環(huán)求封閉環(huán)的計(jì)算方式稱作 正計(jì)算 ； 已知封閉環(huán)求各組成環(huán)稱作 反計(jì)算 ； 已知封閉環(huán)及部分組成環(huán)，求其余的一個(gè)或幾個(gè)組成環(huán)，稱為 中間計(jì)算 。 圖 5． 15 裝配尺寸鏈 尺寸鏈 （ 3）按尺寸鏈各環(huán)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(huán)不在同一平面內(nèi)，并且相互不平行。 在 圖 b所示尺寸鏈中， A1是增環(huán)， A2是減環(huán)。表示增環(huán)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(huán)。 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(diào)整法加工臺(tái)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(gè)尺寸 構(gòu)成了一個(gè)封閉尺寸組，就成了一個(gè)尺寸鏈 。 （ 3）分析計(jì)算法 (較少使用 )：根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料和計(jì)算公式，綜合確定，比較科學(xué)，數(shù)據(jù)較準(zhǔn)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(shí)裝夾誤差的影響 上述前四項(xiàng)之和構(gòu)成最小余量，即 注： ρa(bǔ) 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(bǔ) ； 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(nèi)外圓的同軸度；平面的平面度等。 對(duì)被包容尺寸 (軸徑 )，上偏差為 0，其最大尺寸就是基本尺寸； 對(duì)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(duì)于外圓與內(nèi)孔這樣的對(duì)稱表面，其加工余量用雙邊余量 2Zb表示，對(duì)于外圓表面有： 2Zb＝ dadb；對(duì)于內(nèi)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(jìn)入裝配之前，一般都應(yīng)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(fā)蘭等，一般都安排在工藝過程最后階段進(jìn)行。 6）調(diào)質(zhì)處理（淬火后再高溫回火）： 其作用： 是獲得細(xì)致均勻的組織，提高零件的綜合機(jī)械性能。 應(yīng)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(shí)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(shí)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(jī)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(jù)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(zhǔn)面后其它表面 先把基準(zhǔn)面加工出來，再以基準(zhǔn)面定位來加工其它表面，以保證加工質(zhì)量。 采用數(shù)控機(jī)床、加工中心按工序集中原則組織工藝過程，生產(chǎn)適應(yīng)性反而好，轉(zhuǎn)產(chǎn)相對(duì)容易，雖然設(shè)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(gè)階段 ， 否則很難充分發(fā)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(zhǔn)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(chǎn)條件下，應(yīng)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(chǎn)中，可根據(jù)加工要求設(shè)計(jì)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(chǎn)綱領(lǐng)，即考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性問題。 這是因?yàn)樵诩庸み^程中，將有各種因素對(duì)精度和粗糙度產(chǎn)生影響，如工人的技術(shù)水平、切削用量、刀具的刃磨質(zhì)量、機(jī)床的調(diào)整質(zhì)量等等。 返回 精基準(zhǔn)的選擇 工藝路線的擬訂 擬訂工藝路線是設(shè)計(jì)工藝規(guī)程最為關(guān)鍵的一步 ，需順序完成以下幾個(gè)方面的工作 。 4） 自為基準(zhǔn)原則 ： 以加工表面自身做為定位基準(zhǔn)的原則 ， 如 浮動(dòng)鏜孔、拉孔 。 例如，加工軸類零件時(shí)，一般都采用兩個(gè)頂尖孔作為統(tǒng)一精基準(zhǔn)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(duì)軸心線的垂直度。（ 光滑平整原則 ） 4） 粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則 (一次使用原則）在同一尺寸方向上粗基準(zhǔn)通常只允許使用一次， 這