【正文】 在實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)實(shí)際情況，抓主要矛盾，解決主要問題。圖4－15 加工誤差與成本的關(guān)系 圖4－16 加工精度發(fā)展趨勢(shì) 圖4－15說明：δ－加工誤差；S－加工成本。90年代的一般加工精度，相當(dāng)于50年代的精密加工水平，相當(dāng)于30年代的超精密加工。 加工精度要求較高的重要零件→數(shù)控機(jī)床；216。粗車—半精車—粗磨—精磨—超精磨（研磨或超級(jí)光磨）此方案可達(dá)到很高的精度和很小的表面粗糙度要求。 鉆—拉。三、 平面的加工路線圖4－19 平面的加工路線根據(jù)上圖，下列方案可供選用：粗刨（或粗銑） 用于加工精度低的非結(jié)合面。拉削 大批量生產(chǎn)時(shí)，加工技術(shù)要求較高、面積不大的平面或內(nèi)平面常用拉削的方法，以保證高的生產(chǎn)率。熱處理和表面處理工序的安排（1）為改善工件材料切削性能而進(jìn)行的熱處理工序（如退火、正火等），應(yīng)安排在切削加工之前進(jìn)行； 合理的加工工藝順序?qū)ΡＷC零件質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和降低加工成本都至關(guān)重要；工藝順序的安排原則：先基準(zhǔn)后其他先面后孔先主后次先粗后精（2）為消除內(nèi)應(yīng)力而進(jìn)行的熱處理工序（如退火、人工時(shí)效等），最好安排在粗加工之后，也可安排在切削加工之前；（3）為了改善工件材料的力學(xué)物理性質(zhì)而進(jìn)行的熱處理工序（如調(diào)質(zhì)、淬火等）通常安排在粗加工后、精加工前進(jìn)行。 可減小生產(chǎn)面積，并有利于管理。 多品種、中小批量生產(chǎn)，為便于轉(zhuǎn)換和管理，多采用工序集中方式；216。 粗加工階段——主要任務(wù)是去除加工面多余的材料；216。 分單邊余量和雙邊余量，見圖4—2：圖4－20 單邊余量與雙邊余量a) 零件非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的非對(duì)稱表面，其加工余量為單邊余量，則有：式中 ——本工序余量； —— 前工序尺寸； —— 本工序尺寸；b) 零件對(duì)稱結(jié)構(gòu)的對(duì)稱表面，其加工余量為雙邊余量，則有：c) 回轉(zhuǎn)體外圓表面，其加工余量為雙邊余量，則有：d) 回轉(zhuǎn)體內(nèi)圓表面，其加工余量為雙邊余量，則有：余量公差 圖4－21 被包容件的加工余量及公差工序余量尺寸圖4－22 工序余量示意圖a)被包容件粗、半精、精加工的工序余量；b)包容件粗、半精、精加工的工序余量；了解工序的集中與分散的特點(diǎn)和應(yīng)用看圖理解單邊余量和雙邊余量的含義牢記并能應(yīng)用公式計(jì)算余量和余量公差二、工序余量的影響因素圖4－23最小加工余量構(gòu)成 上工序的尺寸公差； 上工序產(chǎn)生的表面粗糙度（輪廓最大高度）和表面缺陷層深度；（參考《機(jī)制工藝學(xué)》王先逵第二版P168表4－10） 上工序留下的空間誤差，包括形狀誤差（為圓柱度形狀誤差）和位置誤差（軸線歪斜所形成的位置誤差）； 本工序的裝夾誤差；結(jié)論：工序加工余量計(jì)算公式（組成）：對(duì)于單邊余量：對(duì)于雙邊余量：上式中為、的矢量和與之間的夾角。余量過小則不能糾正上工序的誤差，造成局部加工不到的情況，影響加工質(zhì)量，甚至?xí)斐蓮U品。多用于單件小批生產(chǎn)中。4－4－0 尺寸鏈內(nèi)容補(bǔ)充一、概述（問題的提出） 在設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)，除了需要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)、強(qiáng)度和剛度等計(jì)算外，還需要進(jìn)行幾何量分析計(jì)算，以確定機(jī)器零件的尺寸公差、形狀和位置公差等。1) 增環(huán)組成環(huán)中，某環(huán)的變動(dòng)會(huì)引起封閉環(huán)同向變動(dòng)環(huán)，稱為增環(huán)。用途：常用于正確解決工藝過程中出現(xiàn)的矛盾，如加工中基準(zhǔn)的換算等。 概率法：完全互換法是按各環(huán)的極限尺寸來計(jì)算的，但由概率論原理和生產(chǎn)實(shí)踐可知，在成批和大量生產(chǎn)中，大多數(shù)零件的實(shí)際尺寸分布于公差帶的中間區(qū)域（如果調(diào)整中心接近于公差帶中心的話），靠近極限值的是少數(shù)，在成批產(chǎn)品裝配中，尺寸鏈的各組成環(huán)恰好是極限尺寸相結(jié)合的情況就更少了。 零件上外圓和內(nèi)孔的加工多屬這種情況。3）計(jì)算尺寸鏈可得到： 討論：關(guān)于假廢品的問題：1）若測(cè)得L2＝，表面上判斷，此零件應(yīng)為廢品。但正是的尺寸為專用檢具的尺寸，其精度很高，所以，只在超差很?。ǎ┑姆秶鷥?nèi)為假廢品，一旦超出此公差范圍，則必然為真廢品了。：結(jié)論：當(dāng)實(shí)測(cè)尺寸與計(jì)算尺寸的差值小于尺寸鏈其他組成環(huán)公差之和時(shí)，可能為假廢品。提示：因是測(cè)量尺寸，故存在假廢品的判定問題。3）計(jì)算該尺寸鏈， 可得到： 按入體原則改寫為： 提示：因是工序尺寸，故需按入體原則標(biāo)注。采用專用檢具，可減小假廢品出現(xiàn)的可能性。（5）余量校核 在工藝過程中，加工余量過大會(huì)影響生產(chǎn)率，浪費(fèi)材料，并且對(duì)精加工工序還會(huì)影響加工質(zhì)量。它是安排作業(yè)計(jì)劃、進(jìn)行成本核算、確定設(shè)備數(shù)量、人員編制以及規(guī)劃生產(chǎn)面積的重要根據(jù)。（2）輔助時(shí)間 ――為實(shí)現(xiàn)工藝過程而必須進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間。 （3）布置工作時(shí)間――為使加工正常進(jìn)行，工人照管工作地(如更換刀具、潤滑機(jī)床、清理切削、收拾工具等)所消耗的時(shí)間，又稱工作地點(diǎn)服務(wù)時(shí)間，一般按操作時(shí)間的2％～7％來計(jì)算。因此，可以從時(shí)間定額的組成中尋求提高生產(chǎn)率的工藝途徑。 提高機(jī)床的自動(dòng)化水平，縮短輔助時(shí)間。 采用帶反饋裝置的閉環(huán)控制系統(tǒng)來控制加工過程中的尺寸。4－6 工藝方案的比較與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 通常有兩種方法來分析工藝方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題。這是由于專用機(jī)床是專為某零件的某加工工序所用，它不能被用當(dāng)用于同一加工內(nèi)容的幾種工藝方案均能保證所要求的質(zhì)量和生產(chǎn)率指標(biāo)時(shí)，一般可通過經(jīng)濟(jì)評(píng)比加以選擇于其他工序的加工，當(dāng)產(chǎn)量不足，負(fù)荷不滿時(shí)，就只能閑置不用。 當(dāng)工件的復(fù)雜程度增加時(shí)，例如具有復(fù)雜型面的零件，則不論年產(chǎn)量多少，采用數(shù)控機(jī)床加工在經(jīng)濟(jì)上都是合理的，如圖4—35所示。 投資回收期應(yīng)小于企業(yè)預(yù)定的回收期目標(biāo)。例如：勞動(dòng)量（工時(shí)及臺(tái)時(shí)）、工藝裝備系數(shù)（專用工、夾、量具與機(jī)床數(shù)量比）、設(shè)備構(gòu)成比（專用機(jī)床、通用機(jī)床及數(shù)控機(jī)床的構(gòu)成比）、工藝過程的分散與集中程度（用一個(gè)零件的平均工序數(shù)目來表示）等。 圖4—35工件復(fù)雜程度與機(jī)床選擇 圖4—36臨界和追加投資臨界年產(chǎn)量Ⅰ——通用機(jī)床 Ⅱ——數(shù)控機(jī)床Ⅲ——專用機(jī)床二、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 當(dāng)新建或擴(kuò)建車間時(shí)，在確定了主要零件的工藝規(guī)程、工時(shí)定額、設(shè)備需要量和廠房面積等以后，通常要計(jì)算車間的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。投資回收期的計(jì)算公式如下： （4—29）式中 ——投資回收期（年）； ——基本投資差額（又稱追加投資）（元）； ——全年生產(chǎn)費(fèi)用節(jié)約額（又稱追加投資年度補(bǔ)償額）（元/年）。三種方案的全年不變費(fèi)用依次遞增，而單個(gè)零件（或單個(gè)工序）的工藝成本應(yīng)為： 其圖形為一雙曲線，如圖4—34b所示。其中與工藝過程有關(guān)的那一部分成本稱為工藝成本，而與工藝過程無直接關(guān)系的那一部分成本，如行政人員工資等，在工藝方案經(jīng)濟(jì)評(píng)比中可不予考慮。實(shí)際上，準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間的多少與工藝文件是否詳盡清楚、工藝裝備是否齊全、安裝與調(diào)整是否方便等有關(guān)。 采用轉(zhuǎn)位夾具或轉(zhuǎn)位工作臺(tái)，可在加工中完成工件的裝卸。 多刀單件加工216。如果一批工件的數(shù)量為n，則每個(gè)零件所分?jǐn)偟臏?zhǔn)備和終結(jié)時(shí)間為。 在大批生產(chǎn)中，可先將各種輔助動(dòng)作分解，然后查表確定各分解動(dòng)作所消耗的時(shí)間，并進(jìn)行累加。機(jī)動(dòng)時(shí)間可通過計(jì)算的方法來確定。在考慮工藝安排的時(shí)候，應(yīng)盡量使得工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。與此有關(guān)的加工過程如下： 1） 精車P 面，保證直徑；2） 滲碳處理，控制滲碳層深度； 3） 精磨P 面保證直徑尺寸，同時(shí)保證規(guī)定滲碳層深度。 正是由于尺寸鏈中多了一個(gè)同軸度組成環(huán)，使得插鍵槽工序的鍵槽深度x的公差減小，減小的數(shù)值正好是同軸度公差；216。當(dāng)同軸度誤差很?。ㄍ渌M成環(huán)的公差相比，小于一個(gè)數(shù)量級(jí)）時(shí)，才允許按上例中進(jìn)行計(jì)算。組成環(huán)環(huán)數(shù)愈多，公差范圍愈大，出現(xiàn)假廢品的可能性愈大。已知Ⅲ軸孔直徑為，Ⅳ軸孔直徑為，求測(cè)量尺寸。此時(shí)，若L1=(最小值)，可以得到：L0==10，實(shí)際結(jié)果為合格品；發(fā)現(xiàn)：超差時(shí)，如果同向變動(dòng)取極值，則表面看來為廢品的零件實(shí)際上卻是合格品，即假廢品。（在先前講到此例的時(shí)候，可以提醒學(xué)生注意，講到此地方時(shí)，再回顧前面的例子，關(guān)鍵要使學(xué)生在邏輯上比較清晰。封閉環(huán)的基本屬性——派生性，即封閉環(huán)本身不具有“獨(dú)立”性質(zhì)，是隨著別的環(huán)的變化而變化。216。 用途：用于尺寸鏈的驗(yàn)算。“環(huán)”又分為封閉環(huán)和組成環(huán)。二、實(shí)例軸徑加工，要求直徑φ50mm，精度IT5，高頻淬火，毛坯鍛件。二、查表法此法主要以工廠生產(chǎn)實(shí)踐和試驗(yàn)研究積累的經(jīng)驗(yàn)所制成的表格為基礎(chǔ)，并結(jié)合實(shí)際加工情況加以修正，確定加工余量。必須具備一定的測(cè)量手段和必要的統(tǒng)計(jì)分析資料，才能進(jìn)行余量的計(jì)算。167。 有利于設(shè)備的合理使用和精密機(jī)床的精度保持；216。 調(diào)整、對(duì)刀比較容易；216。 工序集中的概念與特點(diǎn) 使每個(gè)工序中包括盡可能多的工步內(nèi)容，從而使總的工序數(shù)目減少，夾具的數(shù)目和工件的安裝次數(shù)也相應(yīng)地減少。 當(dāng)零件上有較大的平面可以作定位基準(zhǔn)時(shí)，先將其加工出來， 再以面定位，加工孔，可以保證定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定；216。粗銑—半精銑—高速精銑 最適宜加工高精度的有色金屬工件。 鉆—擴(kuò)（或鏜）—粗磨—精磨；216。對(duì)于IT9精度的孔，孔徑小于20mm，可采用鉆模鉆孔，或鉆孔后擴(kuò)孔；孔徑大于3的孔一般采用鉆后鏜孔。以下是一些比較成熟的加工路線，供編制工藝規(guī)程時(shí)參考使用：一、 外圓表面的加工路線粗 銑IT12～14Ra 10～80精 銑IT8～9～5半精銑IT10～11Ra ～10圖4－17 外圓表面的加工路線數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床各有什么特點(diǎn)?根據(jù)上圖，下列方案可供選用：粗車 除淬硬鋼以外，各種零件上精度要求低，表面粗度值較大的外圓表面都適用粗車。要求熟悉每種加工方法能達(dá)到的加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度。各種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度的概念在發(fā)展，其指標(biāo)在不斷提高。圖4－14 床身導(dǎo)軌面自為基準(zhǔn)定位1－工件 2－調(diào)整用楔鐵 3－找正用百分表便于裝夾的原則：所選擇的精基準(zhǔn)，應(yīng)保證定位準(zhǔn)確、可靠、夾緊機(jī)構(gòu)簡單，操作方便。 具體問題具體分析，以滿足設(shè)計(jì)技術(shù)要求為前提。四、精基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)重合原則：選用被加工面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)。補(bǔ)充內(nèi)容：方便學(xué)生的理解！適用于粗基準(zhǔn)及精基準(zhǔn)，具有通用性！如何做到以內(nèi)孔3為定位基準(zhǔn)？四爪單動(dòng)卡盤/劃線找正分析為什么得到這樣的結(jié)論？圖4－9 粗基準(zhǔn)的選擇（2）保證加工表面加工余量合理分配的原則：如果必須首先保證工件上某重要表面的余量均勻，應(yīng)選擇該表面的毛坯面為粗基準(zhǔn)。二、定位基準(zhǔn)選擇的一般原則選最大尺寸的表面為安裝面（限3個(gè)自由度），選最長距離的表面為導(dǎo)向面（2個(gè)自由度），選最小尺寸的表面為支撐面（限1個(gè)自由度）。216。 對(duì)