【正文】 和數(shù)量以及在車間的布置，再由此確定車間的面積大小、動(dòng)力和吊裝設(shè)備配置以及所需工人的工種、技術(shù)等級(jí)、數(shù)量等。 機(jī)械加工工藝規(guī)程的格式： 大批量生產(chǎn) 因其生產(chǎn)組織嚴(yán)密、分工細(xì)致，工藝規(guī)程應(yīng)盡量詳細(xì)，要求對每道加工工序的加工精度、操作過程、切削用量、使用的設(shè)備及刀、夾、量具等均作出具體規(guī)定。 3 制定工藝規(guī)程的 步驟和方法 Steps and Methods of Process Planning 學(xué)習(xí)要點(diǎn)： 了解機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用，掌握機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的原則和步驟，了解常用毛坯的特點(diǎn)及適用范圍。學(xué)習(xí)者應(yīng)有意識(shí)地將本章內(nèi)容與前面各章內(nèi)容聯(lián)系起來，將工藝過程設(shè)計(jì)看作是本課程前面各章內(nèi)容的綜合和實(shí)際應(yīng)用。 6 不同的生產(chǎn)類型對工藝規(guī)程的要求不同。 （ 2）工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的主要依據(jù) 如處理質(zhì)量事故時(shí)，是按工藝規(guī)程來確定各有關(guān)單位、人員的責(zé)任。 產(chǎn)品的驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 應(yīng)全面了解工廠（車間）設(shè)備的種類、規(guī)格和精度狀況，工人的技術(shù)水平，現(xiàn)有的刀、夾、量具規(guī)格，以及專用設(shè)備、工藝裝備的設(shè)計(jì)制造能力，等等。 擬定機(jī)械加工工藝路線 這是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的核心部分，其主要內(nèi)容有：選擇定位基準(zhǔn)；確定加工方法；安排加工順序以及安排熱處理、檢驗(yàn)和其它工序等。 盡量選擇工序基準(zhǔn) (或設(shè)計(jì)基準(zhǔn) )為定位基準(zhǔn) ,以減少由于定位基準(zhǔn)轉(zhuǎn)化引起的加工誤差 ,即謂 基準(zhǔn)重合 原則。因此在大批量生產(chǎn)中，常以頂面定位加工銷孔，以使尺寸 C1容易保證。例如活塞零件，采用裙部止口面定位可以方便地加工活塞的其他表面，故選其為統(tǒng)一精基準(zhǔn)。 便于裝夾原則 所選擇的精基準(zhǔn)，尤其是主要定位面，應(yīng)有足夠大的面積和精度，以保證定位準(zhǔn)確、可靠。 粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用原則 例如：圖 55a所示零件，如果第一道工序以不加工外圓表面 1定位，加工內(nèi)孔 2，而第二道工序仍以外圓表面定位加工均布孔 4（見圖 54a）時(shí)，則孔 4將與孔 2產(chǎn)生較大的同軸度誤差。 小結(jié) 2： 加工經(jīng)濟(jì)精度是指一個(gè)精度范圍而非一個(gè)值。 導(dǎo) 軌 磨 IT6 172。對于一般精度零件，可劃分成粗加工 ﹑ 半精加工和精加工三個(gè)階段。 加工階段劃分的意義： 1）有利于保證零件的加工質(zhì)量。 46 3) 先主后次： 主要表面一般指零件上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面和重要工作面。此時(shí)也應(yīng)先加工面，再加工孔，以避免上述情況的發(fā)生。 輔助工序的安排 檢驗(yàn)工序是輔助工序中的重要工序，其工序的安排原則如下： 1）重要工序的加工前后； 2）不同加工階段的前后，如粗加工結(jié)束 ﹑ 精加工前；精加工后 ﹑ 精密加工前； 3) 工件從一個(gè)車間轉(zhuǎn)到另一個(gè)車間前后； 50 零件的加工順序確定以后，在確定各工序的具體加工內(nèi)容時(shí)，可有兩種設(shè)計(jì)思路：一種是工序數(shù)多而各工序的加工內(nèi)容少，稱之為工序分散；另一種是工序數(shù)少而各工序的加工內(nèi)容多，稱之為工序集中。 由于市場需求的多變性，對生產(chǎn)過程的柔性要求越來越高，工序集中將越來越成為生產(chǎn)的主流方式。 雙邊余量的各邊余量等于工序（工步）余量的一半 58 最大、最小余量，平均余量、余量公差 余量作為尺寸，也有基本尺寸，上、下偏差和公差，即有基本余量（余量基本尺寸），最大余量、最小余量和余量公差（余量變動(dòng)量）。這項(xiàng)誤差直接影響被加工面對于切削刀具的相對位置，因此也應(yīng)該包含在最小余量之中。 65 3)各種鑄、鍛件的總余量已由有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)給出，并由熱加工工藝人員在毛坯圖上標(biāo)定。 67 例： 對某車床主軸箱體主軸孔進(jìn)行加工，該零件的材料為鑄鐵，孔的設(shè)計(jì)要求為 ， ,孔的加工路線選擇如下表所示，確定各工序尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸。 在零件加工過程中，由同一零件有關(guān)工序尺寸所形成的尺寸鏈，稱為工藝尺寸鏈；在機(jī)器設(shè)計(jì)和裝配過程中，由有關(guān)零件設(shè)計(jì)尺寸形成的尺寸鏈，稱為裝配尺寸鏈。 （ 3）至少有三個(gè)或以上的尺寸組成： 74 尺寸鏈的組成 組成尺寸鏈的每一個(gè)尺寸或角度都被稱為尺寸鏈中的一環(huán)。 77 2）角度尺寸鏈：構(gòu)成尺寸鏈的各尺寸環(huán)全部為角度量的尺寸鏈為角度尺寸鏈。 80 3）空間尺寸鏈： 組成環(huán)位于幾個(gè)不平行平面內(nèi)的尺寸鏈，稱為空間尺寸鏈。 并聯(lián)尺寸鏈可合并為一個(gè)多環(huán)的獨(dú)立尺寸鏈；反之，一個(gè)多環(huán)的尺寸鏈亦可轉(zhuǎn)換為兩個(gè)或多個(gè)并聯(lián)尺寸鏈。因此，采用概率原理進(jìn)行尺寸鏈的解算應(yīng)該是更合理和更科學(xué)的方法。 3) 熱處理 建立尺寸鏈如圖 b 所示 ， H是間接保證的尺寸 ， 因而是 封閉環(huán) 。與此有關(guān)的加工過程如下： 表面處理工序的工藝尺寸鏈計(jì)算 【例 5】 R 2 R 1 H 1 H 0 b) 圖 533 滲碳層深度尺寸換算 a) A 1） 精車 A面，保證直徑 0. 251 0. ???D 2 H 0 H 1 2） 滲碳處理，控制滲碳層深度 H1； 試確定 H1的數(shù)值。 ， 同時(shí)保證設(shè)計(jì)尺寸 6177。 2） 按加工順序和規(guī)定符號(hào)自上而下標(biāo)出工序尺寸和余量 —— 用帶圓點(diǎn)的箭線表示工序尺寸 ， 箭頭指向加工面 ，圓點(diǎn)表示測量基準(zhǔn)；余量按入體原則標(biāo)注 。 177。 177。 A6 177。 177。 5. 計(jì)算余量公差和平均余量 根據(jù)余量尺寸鏈計(jì)算 177。 177。 6 ? ?? nTTT esn ??177。 將兩者結(jié)合起來 ， 采用部分創(chuàng)成 ， 部分派生 （ 或部分人工干預(yù) ） 的方法是一種可取的方案 。 ◆ 表格分為 4個(gè)區(qū)域，左上角為條件項(xiàng)目，右上角為條件組合，各條件之間為“與”的關(guān)系，左下角列出決策項(xiàng)目，右下角為各列對應(yīng)的決策行動(dòng)，決策行動(dòng)之間也是“與”的關(guān)系，決策表的每一列均可視為一條 決策規(guī)則。 ☆ 知識(shí)獲取 ： ◆ 由知識(shí)工程師來完成 ◆ 由工藝人員會(huì)同軟件工程師一同來完成 ◆ 由工藝人員構(gòu)建專家系統(tǒng) 124 4） 推理機(jī)制 ◆ 推理： 依據(jù)一定規(guī)則 ， 從已知事實(shí)和知識(shí)推出結(jié)論 ◆ CAPP專家系統(tǒng)推理機(jī)制屬于基于知識(shí)的推理 ，通常采用反向推理的控制策略 ◆ 例： 箱體零件上 7 級(jí)精度孔的加工路線確定 最終要求 （ 目標(biāo) ） → 選擇適當(dāng)?shù)囊?guī)則 → 滿足最終要求的加工方法 （ 或加工參數(shù) ） → 給出最終加工方法的初始狀態(tài) → 新的要求 （ 目標(biāo) ） → 選擇規(guī)則→ … → 原始狀態(tài) （ 毛坯 ） 125 IF 鉸孔加工 THEN 前序加工：擴(kuò)孔 規(guī)則 2 IF 擴(kuò)孔加工 THEN 前序加工：鉆孔 規(guī)則 3 規(guī)則 1 IF 孔徑 ≤20 AND 材料：非淬火鋼 AND 精度： H7 THEN 加工方法：鉸孔 …… 126 工藝過程 經(jīng)濟(jì)性分析 Economic Analysis for Technological Process 127 生產(chǎn)率與經(jīng)濟(jì)性 生產(chǎn)率是指單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的合格產(chǎn)品數(shù)量。 企業(yè)生產(chǎn)率的提高的兩條途徑：增加勞動(dòng)量 ——?jiǎng)趧?dòng)密集型生產(chǎn)和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 ——技術(shù)密集型生產(chǎn)。 包括調(diào)整工人工資及工資附加費(fèi) CSP，專用機(jī)床折舊費(fèi) CSD， 專用夾具折舊費(fèi) CSF等 。 時(shí)間定額 ? 定義 : 在一定生產(chǎn)條件下 ， 生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時(shí)間 ? 組成 ?輔助時(shí)間 Ta： 為實(shí)現(xiàn)工藝過程必須進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作時(shí)間，如裝卸工件、啟停機(jī)床、改變切削用量及進(jìn)退刀等。 128 生產(chǎn)勞動(dòng)時(shí)間： 生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品所需要的勞動(dòng)時(shí)間。 CAPP 專家系統(tǒng) 120 專家系統(tǒng)主要用于處理現(xiàn)實(shí)世界中提出的需要由專家來分析和判斷的復(fù)雜問題 （ 工藝過程設(shè)計(jì)正屬于這類問題 ） 。 ? 較粗糙，信息輸入不完整 ? 多用于只需制定簡單工藝路線的場合 ? 只適用于派生式 CAPP 系統(tǒng) 1）成組編碼法： 2）形面描述法： 113 ? 輸入工作量大是其主要的弱點(diǎn) ? 可完整地描述零件的幾何、工藝信息，是目前 CAPP 系統(tǒng)使用最多的信息輸入方法 。目前多用于回轉(zhuǎn)體類零件CAPP系統(tǒng)。 177。 177。 177。 177。 177。 177。 【解】 98 A5 R1 Z7 a） Z5 A3 A5 d） A3 Z4 A4 A1 e） Z6 A2 A3 A5 A6 c） A5 R2 A4 b） 2. 用追蹤法查找工藝尺寸鏈 A6 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ A1 A2 A3 A4 A5 Z7 R1 R2 Z6 Z4 Z5 ? 結(jié)果尺寸 （ 間接保證的設(shè)計(jì)尺寸 ）和 余量 是尺寸鏈的封閉環(huán) 。 ； 177。 如圖 軸向尺寸加工過程如下： 例 6 177。 。 計(jì)算尺寸鏈可得到： 【解】 【例 2】 88 可知 ， 若實(shí)測 A2=， 按上述要求判為廢品 ， 但此時(shí)如果測量出的 A1=50， A0=， 則該工件仍為合格品 。主要用于環(huán)數(shù)多、大批大量自動(dòng)化生產(chǎn)中。 81 2）并聯(lián)尺寸鏈： 由 若干個(gè)獨(dú)立尺寸鏈 通過一個(gè)（或幾個(gè)）共存于兩個(gè)（或以上）獨(dú)立尺寸鏈的環(huán)相互聯(lián)系起來的尺寸鏈。 79 按構(gòu)成尺寸鏈各環(huán)的空間位置分類 （ 1）直線尺寸鏈： 全部組成環(huán)平行于封閉環(huán)的尺寸鏈。組成環(huán)按對封閉環(huán)的影響性質(zhì)又分為增環(huán)和減環(huán)。 72 裝配尺寸鏈?zhǔn)纠? 下圖為主軸部件裝配圖。100（ +） （ +） （ +） 216。這種方法大都用于單件小批生產(chǎn)。對于成批單件生產(chǎn)，目前大部分工廠都采用查表法或經(jīng)驗(yàn)法來確定工序余量和總余量。為保證本工序的加工精度，需將前一工序加工面（或毛坯面）的缺陷部分去除。工步（工序）余量是指相鄰兩工序（工步）的尺寸之差，也就是某道工序（工步）所切除的金屬層厚度。 52 傳統(tǒng)的流水線、自動(dòng)線生產(chǎn)，主要通過采用組合機(jī)床等高效率加工裝備來實(shí)現(xiàn)對工序合理有效的分散與集中。其中滲碳淬火一般安排在切削加工后，磨削加工前進(jìn)行。 此外，次要表面和主要表面之間往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位進(jìn)行加工。 注意 2： 加工階段的劃分應(yīng)根據(jù)具體條件，如零件技術(shù)要求、生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)條件以及毛坯情況來決定。 3）精加工階段： 主要是保證零件的尺寸 ﹑ 形狀 ﹑位置精度及表面粗糙度，這是相當(dāng)關(guān)鍵的加工階段。10 精 刨 IT6～ 8 Ra ～ 5 半 精 刨 IT8～ 11 Ra ～ 10 半 精 車 IT8～ 11 Ra ～ 10 粗 銑 IT11～ 13 Ra 5～ 20 粗 刨 IT11～ 13 Ra 5～ 20 砂 帶 磨 IT5～ 6 172。 研 磨 IT5～ 6 172。 A點(diǎn)左側(cè)曲線： 加工誤差減少一點(diǎn)，加工成本會(huì)上升很多；加工誤差減少到一定程度，投入的成本再多，加工誤差的下降也微乎其微，這說明某種加工方法加工精度的提高是有極限的。這兩個(gè)原則常常是相互矛盾的，需根據(jù)具體情況加以選擇。例如活塞零件，采用止口面作統(tǒng)一精基準(zhǔn)，而在銷孔加工工序中，為方便可靠的保證尺寸 C1 25 “互為基準(zhǔn)”的原則 對某些位置精度要求高的表面，可以采用互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的方法來保證其位置精度，這就是“互為基準(zhǔn)”的原則。 常見的統(tǒng)一精基準(zhǔn)形式： 1）軸類零件常使用兩頂尖孔作統(tǒng)一精基準(zhǔn)。 21 例 2： 如下圖所示活塞零件，設(shè)計(jì)要求活塞銷孔與頂面距離 C1，公差一般為 ～ ?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)，往往會(huì)增加工序，或使工藝路線不合理，或使夾具設(shè)計(jì)困難，甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。 零件的毛坯種類有的已在圖紙上明確，如焊接件；有的隨著零件材料的選定而確定，如選用鑄鐵、鑄鋼、青銅、鑄鋁等，此時(shí)毛坯必為鑄件，且除了形狀簡單的小尺寸零件選用鑄造型材外，均選用單件造型鑄件等。 本廠（車間）的生產(chǎn)條件。 2. 在保證加工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，應(yīng)使工藝過程有較高的生產(chǎn)效率和較低的成本。 單件小批生產(chǎn) 由于生產(chǎn)的分工較粗，通常只需說明零件的加工工藝路線（即其加工工序順序），填寫 工藝過程卡