【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 理工序的安排 熱處理的種類繁多，但根據(jù)熱處理的目的劃分不外乎三類：提高機(jī)械性能的熱處理；改善材料組織和切削加工性能的熱處理；消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理?？紤]熱處理的目的和工藝等的需要，熱處理在工藝路線中的安排有所不同。提高機(jī)械性能的熱處理，一般安排在半精加工之后精加工之前；改善材料組織和切削加工性能的熱處理，一般安排在毛坯制造之后粗加工開始之前；消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理，應(yīng)安排在容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的工序之后，如：毛坯制造之后，粗加工之后等。實(shí)際安排時(shí)，還需要兼顧質(zhì)量、成本和生產(chǎn)率等問題。⑵ 表面處理工序的安排 表面處理的目的主要是：表面保護(hù)和美觀?？紤]到其目的、工藝特點(diǎn)和需要，表面處理工序的安排如下：金屬鍍層（鍍Cu、Cr、Ni、Zn、Cd），放在機(jī)械加工之后，檢驗(yàn)之前；美觀鍍層（鍍Cr等），一般安排在精加工之后，鍍Cr，然后拋光；非金屬鍍層（油漆），放在最后；表面氧化膜層（鋼件發(fā)藍(lán)處理、鉻合金陽(yáng)極化處理、鎂合金氧化處理等），一般安排在精加工之后進(jìn)行。⑶ 檢驗(yàn)工序安排 中間檢驗(yàn)：安排在粗加工階段后進(jìn)行；轉(zhuǎn)出車間前，關(guān)鍵工序之前和之后進(jìn)行；總檢驗(yàn)（最終檢驗(yàn)），零件加工完成后進(jìn)行。特種檢驗(yàn)：檢查工件材料內(nèi)部質(zhì)量（如：毛坯超聲波探傷），安排在工藝過程的開始，粗加工前；檢驗(yàn)工件表面質(zhì)量（如：磁粉探傷、熒光檢驗(yàn)），要放在所要求表面的精加工之后；動(dòng)、靜平衡試驗(yàn)、密封性試驗(yàn)，根據(jù)加工過程的需要進(jìn)行安排；重量檢驗(yàn)，安排在工藝過程最后進(jìn)行。⑷ 其它工序 去毛刺工序：根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍需要，在工序加工間隙安排，或單獨(dú)安排去毛刺工序，但需要安排在毛刺面使用之前（如：定位、檢驗(yàn)、裝配等之前）；油封工序：入庫(kù)前或兩道工序之間間隔時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)安排；清洗工序：檢驗(yàn)、裝配之前和拋光、磁粉探傷、熒光檢驗(yàn)、研磨等工序之后均要安排洗滌工序。五 加工余量和工序尺寸的確定1．加工余量的確定1）加工余量的概念 機(jī)械加工時(shí)，為保證零件加工質(zhì)量，從某一表面上所切除的金屬層厚度稱為加工余量。它有總余量和工序余量之分。某一表面從毛坯到最后成品所切除的金屬厚度稱為總余量，它等于毛坯尺寸與零件設(shè)計(jì)尺寸之差。在一道工序中從某一表面上所切除的金屬層厚度稱為工序余量，它等于相鄰兩道工序的工序尺寸之差，如圖59所示。工序余量又有單邊余量和雙邊余量之分。對(duì)于平面等非對(duì)稱表面，其加工余量一般為單邊余量。對(duì)于外表面（圖59a）：Zb=a–b對(duì)于內(nèi)表面（圖59b）：Zb=b–a式中 Zb——本道工序的工序余量； b——本道工序的基本尺寸； a——上道工序的基本尺寸。內(nèi)、外圓柱面等回轉(zhuǎn)體表面的加工余量為雙邊余量。對(duì)于外圓面（圖59c）：2Zb=da–db對(duì)于內(nèi)圓面（圖59d）：2Zb=db–da式中 2Zb——直徑上的加工余量； db——本工序加工表面的直徑；da——上工序加工表面的直徑。圖59 加工余量總加工余量與工序余量的關(guān)系為： Z0=式中 Z0——總加工余量； Zi——第i道工序的工序余量； n——工序數(shù)量。由于工序尺寸在加工時(shí)有偏差，實(shí)際切除的余量值也必然是變化的。故加工余量有基本（或公稱）余量Z、最大余量Zmax和最小余量Zmin之分。對(duì)于圖510所示的被包容面：圖510 加工余量及其公差Z=La一Lb；Zmin=Lamin一Lbmax；Zmax=Lamax一Lbmin。式中 La——————上工序基本尺寸； Lb——————本工序基本尺寸； Lamax、Lamin——上工序最大、最小尺寸； Lbmax、Lbmin——本工序最大、最小尺寸。公稱余量的變化范圍（余量公差）Tz等于本道工序工序尺寸公差Tb與上道工序工序尺寸公差Ta之和，即Tz=ZmaxZmin=Tb–Ta工序尺寸極限偏差一般按“入體原則”標(biāo)注。對(duì)被包容面，如軸上偏差為零，基本尺寸即最大極限尺寸；對(duì)包容面，如孔下偏差為零，基本尺寸則是最小極限尺寸，如圖511所示。毛坯尺寸兩極限偏差一般采用雙向標(biāo)注。計(jì)算總余量只計(jì)算毛坯入體部分余量。但在第一道工序計(jì)算背吃刀量ap時(shí)，必須考慮毛坯出體部分偏差，否則影響粗加工的走刀次數(shù)的安排，此時(shí)就要用最大加工余量。圖511 加工余量和工序尺寸分布2）影響加工余量的因素加工余量大小的合理確定很重要。余量過大會(huì)增加加工工時(shí)以及材料、工具和電力的消耗，余量過小，則不能完全切除上工序留下的各種表面缺陷和誤差，甚至造成廢品。確定加工余量的基本原則是：在保證加工質(zhì)量的前提下越小越好。影響最小加工余量的因素有 ：（1）上工序留下的表面粗糙度RZ和表面缺陷層Ha。在本工序加工時(shí)要去除這部分厚度。（2）上工序的尺寸公差Ta。本工序加工余量在不考慮其它誤差的存在時(shí)，不應(yīng)小于Ta。（3）上工序留下的需要單獨(dú)考慮的空間誤差ρa(bǔ)。ρa(bǔ)是指工件上有些不包括在尺寸極限偏差范圍內(nèi)的形位誤差，如圖512所示的軸。由于前工序軸線有直線度誤差δ，本工序加工余量需增加2δ才能保證該軸在加工后無彎曲。 圖512 空間誤差對(duì)于兩的影響 圖513 安裝誤差對(duì)于兩的影響（4）本工序的安裝誤差εb。安裝誤差包括定位誤差和夾緊誤差。如圖513所示,用三爪卡盤夾持工件外圓磨內(nèi)孔時(shí)，由于三爪卡盤本身定位不準(zhǔn)確，使工件中心和機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)中心偏移了一個(gè)e值，為了加工出內(nèi)孔就需使磨削余量增大2e值。由于空間誤差和安裝誤差在空間具有方向性，因此它們的合成應(yīng)為向量和。綜上所述，加工余量的計(jì)算公式為：對(duì)于單邊余量：Zmin=Ta+Rz+Ha+對(duì)于雙邊余量：Zmin=Ta/2+Rz+Ha+以上是兩個(gè)基本計(jì)算式，在應(yīng)用時(shí)需根據(jù)具體情況進(jìn)行修正。3）確定加工余量的方法（1）計(jì)算法 該方法能確定比較科學(xué)合理的加工余量，但必須有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)資料。目前應(yīng)用很少，有時(shí)在大批量生產(chǎn)中的重要工序中應(yīng)用。（2）經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法 加工余量是由一些有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員或工人根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定的。為了防止工序余量不夠而產(chǎn)生廢品，所估余量一般偏大，此法只用于單件小批生產(chǎn)。（3）查表法 此法是以在生產(chǎn)實(shí)際情況和試驗(yàn)研究積累的有關(guān)加工余量的資料數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上制定的各種表格為依據(jù)，再結(jié)合實(shí)際情況加以修正。此法簡(jiǎn)便，比較接近實(shí)際，在生產(chǎn)中應(yīng)用最廣。2．工序尺寸的確定在機(jī)械加工中，每道工序應(yīng)保證的尺寸稱為工序尺寸，其允許的變動(dòng)量即為工序尺寸公差。工序尺寸往往不能直接采用零件圖上的尺寸，而需要另行計(jì)算。計(jì)算工序尺寸及其變動(dòng)量是制訂工藝規(guī)程的重要工作之一，通常有以下兩種情況：基準(zhǔn)不重合或多次轉(zhuǎn)換情況下的尺寸換算這種計(jì)算需要運(yùn)用尺寸鏈原理，所以將在下一節(jié)“工藝尺寸鏈及其應(yīng)用”中專門討論。2）工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合情況下所形成的工序尺寸 （簡(jiǎn)單工序尺寸）的計(jì)算對(duì)于簡(jiǎn)單的工序尺寸，只需根據(jù)工序的加工余量就可以算出各工序的基本尺寸，其計(jì)算順序是由最后一道工序開始向前推算。各工序尺寸的尺寸精度按加工方法的經(jīng)濟(jì)精度確定，并按“入體原則”標(biāo)注。[例51] ,孔長(zhǎng)度為45mm,毛坯為鑄件，在成批生產(chǎn)條件下，其加工工藝過程為：粗鏜一半精鏜一精鏜一浮動(dòng)鏜。試計(jì)算各工序尺寸及極限偏差。解 (1)查有關(guān)機(jī)械加工手冊(cè)得各工序余量和所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度及其數(shù)值分別為：Z浮動(dòng)鏜= ，Z精鏜=1mm，Z半精鏜=，Z毛坯=6mm，T毛坯=177。；粗鏜 IT13 T粗鏜=，Ra5；半精鏜 IT11 T半精鏜=，；精鏜 IT9 T精鏜=，；浮動(dòng)鏜 IT7 T浮動(dòng)鏜=。（2）計(jì)算Z粗鏜=Z毛坯一∑Z工序=6－－1－= mm(3)作孔加工余量和工序尺寸分布圖(圖514)，將上述數(shù)據(jù)填入。圖514 孔加工余量和工序尺寸分布圖(4)從最后一道工序向前推算，求出各工序尺寸和極限偏差（單位：mm）。鉸 精鏜 半精鏜 粗鏜 毛坯 六 工藝尺寸鏈及其應(yīng)用尺寸鏈原理是分析和計(jì)算工序尺寸的有效工具，在制訂機(jī)械制造工藝過程中有著非常重要的作用。1．尺寸鏈的基本概念1）尺寸鏈的定義和特征 在零件的加工或機(jī)器的裝配過程中，經(jīng)常能遇到一些互相聯(lián)系的尺寸組合。如圖515所示套筒零件，A0、A1為零件圖上已標(biāo)注的尺寸。加工時(shí)，尺寸A0不便直接測(cè)量，但可以通過直接控制A2的大小來間接保證A0的要求。于是這三個(gè)有關(guān)尺寸A0A1A2構(gòu)成了一個(gè)封閉的尺寸組合。又如圖516所示的孔與軸的裝配圖。裝配要求A0時(shí)通過控制AA2間接保證的，三者也構(gòu)成一個(gè)封閉組合。這種有一組互相聯(lián)系的尺寸按一定順序首尾相接排列成的封閉圖形，稱為尺寸鏈。其中，由單個(gè)零件在工藝過程中的有關(guān)尺寸所組成的尺寸鏈稱為工藝尺寸鏈(圖515)，在機(jī)器的裝配的過程中，由有關(guān)的零(部)件上的有關(guān)尺寸所組成的尺寸鏈，稱為裝配尺寸鏈（圖516）。 圖5 15 套筒零件工藝尺寸鏈 圖516 裝配尺寸鏈由尺寸鏈定義可知，尺寸鏈有以下兩個(gè)特征：①封閉性 尺寸鏈必須是一組有關(guān)尺寸首尾相接構(gòu)成的尺寸封閉圖形。其中，應(yīng)包含一個(gè)間接保證的尺寸和若干個(gè)對(duì)此有影響的直接保證的尺寸。②聯(lián)系性 尺寸鏈中間接保證的尺寸的大小和精度，是受這些直接保證尺寸的精度所支配的，彼此間具有特定的函數(shù)關(guān)系，即A0=f(A1 A2)。并且間接保證尺寸的精度必然低于直接保證尺寸的精度。2）尺寸鏈的組成和尺寸鏈圖的作法尺寸鏈中各尺寸稱為環(huán)。根據(jù)環(huán)的性質(zhì)，這些環(huán)可分為：(1)封閉環(huán) 尺寸鏈中間接保證的尺寸稱為封閉環(huán)，用A0表示。圖515和圖516中的A0尺寸即為封閉環(huán)。(2)組成環(huán) 尺寸鏈中除封閉環(huán)以外的其它環(huán)均為組成環(huán)。按它們對(duì)封閉環(huán)的影響不同又分成兩類：①增環(huán)—該環(huán)的變動(dòng)（增大或減?。┮鸱忾]環(huán)同向變動(dòng)（增大或減小）的環(huán)，用表示。如圖515中的A1和圖516中的A2為增環(huán)。②減環(huán)—該環(huán)的變動(dòng)（增大或減小）引起封閉環(huán)反向變動(dòng)（減小或增大）的環(huán)，用表示。如圖515中的A2和圖516中的A1環(huán)為減環(huán)。圖5－17 尺寸鏈增減環(huán)判別對(duì)于環(huán)數(shù)較少的尺寸鏈，可以用增減環(huán)的定義來判別組成環(huán)的增減性質(zhì)，但對(duì)環(huán)數(shù)較多的尺寸鏈,如圖517所示 ，用定義來判別增減環(huán)就很費(fèi)時(shí)且易弄錯(cuò)。為了能迅速準(zhǔn)確地判別增減環(huán)，可在繪制完尺寸鏈圖后，在封閉環(huán)字母上方畫一單向箭頭，再按此方向用首尾相接的單向箭頭順序表示各環(huán)。凡是箭頭方向與封閉環(huán)箭頭方向相反者為增環(huán)，相同者為減環(huán)。如圖5－17中，AA3為增環(huán)，AA0為減環(huán)。繪制尺寸鏈圖對(duì)于正確進(jìn)行尺寸鏈計(jì)算相當(dāng)重要?，F(xiàn)以圖515為例說明尺寸鏈圖的具體作法。圖(a)中所示的軸向尺寸為設(shè)計(jì)尺寸，對(duì)于大孔深度沒有明確的精度要求，只要上述兩個(gè)尺寸加工合格即可。但在實(shí)際加工中，往往先加工外圓、車端面，再鉆孔、鏜孔、切斷，然后調(diào)頭裝夾，車另一端面，保證全長(zhǎng)要求。由于尺寸10的測(cè)量比較困難，所以總是用深度游標(biāo)卡尺直接測(cè)量大孔深度。這樣，就是間接保證的尺寸，即為工藝尺寸鏈的封閉環(huán)A0。由此例可將工藝尺寸鏈圖的作法歸納為：(1)根據(jù)工藝過程或加工方法，找出間接保證的尺寸作為封閉環(huán)。(2)從封閉環(huán)兩端開始，按照零件上表面之間的聯(lián)系，依次畫出有關(guān)的直接獲得的尺寸(即組成環(huán))，形成一個(gè)封閉圖形。應(yīng)當(dāng)指出，必須使組成環(huán)環(huán)數(shù)達(dá)到最少。(3)按照各尺寸首尾相接的原則，順著一個(gè)方向在各尺寸線終端畫箭頭。凡是箭頭方向與封閉環(huán)箭頭方向相同的尺寸均為