【導(dǎo)讀】{ "error_code": 17, "error_msg": "Open api daily request limit reached" }

　　

【正文】 0所示零件，有關(guān)軸向尺寸加工工序如下： 工序 10：以Ⅳ面定位，粗車Ⅰ面，保證Ⅰ面和Ⅳ面之間 的距離尺寸 A1；然后以Ⅰ面為測量基準粗車Ⅲ面，保證Ⅰ面和Ⅲ面之間的距離尺寸 A2； 工序 20：以Ⅰ面定位，粗車及精車Ⅱ面，保證Ⅰ面和Ⅱ面之間的距離尺寸A3；然后以Ⅱ面為測量基準粗車Ⅳ面，保證Ⅱ面和Ⅳ面之間的距離尺寸 A4； 工序 30：以Ⅱ面定位，精車Ⅰ面，保證Ⅰ面和Ⅱ面之間的距離尺寸 A5；再以Ⅰ面為測量基準精車Ⅲ面，保證Ⅰ面和Ⅲ面之間的距離尺寸 A6； 工序 50： 用靠火花磨削法磨削 Ⅱ面 ， 控制磨削余量 Z7。 試確定各工序尺寸、公差和余量。 [解 ]用圖表法確定各工序尺寸、公差和余量的一般步驟如下： 1)根據(jù)加工過程畫 出尺寸聯(lián)系圖 圖 441上部為工件簡圖 (對稱半個剖面 )，下部為尺寸聯(lián)系圖。圖中顯示了尺寸聯(lián)系圖的生成過程 ——從工件簡圖各端面向下所引的各條豎線，代表了不同加工階段中有余量區(qū)別的不同加工表面。用帶圓點的箭線表示工序尺寸，箭頭指向加工后的已加工表面，圓點表示測量基準。用余量符號 (圖中陰影標注 部分 )將已加工面和待加工面分開，余量與工序尺寸相對應(yīng)，并按 入體 原則標注。工序尺寸按加工順序由上向下排列，加工中間接保證的設(shè)計尺寸 (稱為結(jié)果尺寸 )標注在所有工序尺寸之下，兩端均為圓點。當某些工序尺寸就是設(shè)計尺寸時 (例如工序尺寸 A6)，用方框框出，以示區(qū)別。 圖中沒有標出與確定毛坯有關(guān)的加工余量 (例如 Z Z2等 )，這是因為總余量通常由查表確定，毛坯尺寸也就相應(yīng)地確定了。工序 50中，采用靠火花磨削法磨削Ⅱ面，靠火花磨削法根據(jù)火花大小，憑經(jīng)驗來判斷和控制磨削余量。此時，余量是直接控制的，因而是尺寸鏈的組成環(huán)， 故用工序尺寸符號 (帶圓點的箭線 )表示。 2)用追蹤法查找工藝過程全部尺寸鏈 通常情況下，工序尺寸是在加工中直接保證的，因而是尺寸鏈的組成環(huán)；而余量和結(jié)果尺寸是間接得到的，因而是尺寸鏈的封閉環(huán)。用追蹤法查找尺寸鏈的過程如下：在尺寸聯(lián)系圖上，沿封閉環(huán)的兩端同步向上追蹤，遇箭頭拐彎，并逆箭頭方向橫向追蹤，遇圓點向上折，繼續(xù)同步向上追蹤， …，重復(fù)此過程，直至兩條追蹤線匯交于一點為止。追蹤路徑所經(jīng)過的尺寸就是尺寸鏈的組成環(huán)。 機械制造工藝學(xué) 圖 441顯示了以結(jié)果尺寸 R2為封閉環(huán)的尺寸鏈 (又稱為結(jié)果尺寸鏈 )的追蹤過程， 圖 442給出了該工藝過程用追蹤法得到的全部 5個尺寸鏈， 其中 a、 b、c為余量尺寸鏈， d和 e是結(jié)果尺寸鏈。 3)初擬各工序尺寸公差 如果工序尺寸是設(shè)計尺寸，則該工序的公差取圖紙所標注的公差。對于中間工序尺寸，其公差可按加工經(jīng)濟精度或根據(jù)工廠實際情況給出?？炕鸹ハ饔嗔抗钊Q于操作工人的技術(shù)水平，通常根據(jù)現(xiàn)場情況而定。本例中取Z7=177。初擬公差列入工序公差一欄的 初擬 一項中 4)校核結(jié)果尺寸公差，修正 初擬 工序尺寸公差 根據(jù)已建立的尺寸鏈和初擬的工序尺寸公差，可以計算出作為封閉環(huán)的結(jié)果尺寸公差。若該值小于或等于設(shè)計公差，則所擬公差可以肯定 。否則，需對所擬公差加以修正。修正的原則之一是首先考慮縮小公共環(huán)的公差；原則之二是考慮加工實際可能性，優(yōu)先壓縮那些壓縮后不會給加工帶來很大困難的組成環(huán)公差。對修正后的公差，需重新進行校核，若不符合要求，還需進行修正，直至所有結(jié)果尺寸公差均得到滿足為止。 例如，在本例中用初擬工序尺寸公差通過 圖 442d和 e尺寸鏈，求結(jié)果尺寸R1和 R2的公差 (采用極值算法 )，結(jié)果均超差?？紤]到工序尺寸 A5是結(jié)果尺寸鏈的公共環(huán)，首先壓縮其公差，例如壓縮到 177。壓縮后再代入上述兩個尺寸鏈中計算， R1不再超差，但 R2仍超差。又考慮到 e尺寸鏈中工序尺寸 A4的公差較容易壓縮，故將 A4的公差壓縮至177。再校核， R1和 R2均不再超差。于是工序尺寸公差肯定下來。修正后的公差記入工序公差一欄中 修正后 一項中去。 5)計算工序余量公差和平均余量 各工序尺寸公差確定以后，即可由余量尺寸鏈 計算出余量公差 (或余量變動量 )，記入余量公差一欄中。余量公差求出后，再根據(jù)最小余量可求出平均余量，記入平均余量一欄中。 6)計算中間工序平均尺寸 在各尺寸鏈中首先找出只有一個未知數(shù)的尺寸鏈，并解出此未知數(shù)。例如，在 圖 442d尺寸鏈中， R1為已知，Z7為靠磨余量，也 是已知的，只剩下A5一個未知數(shù)。解此尺寸鏈，可求出的A5平均尺寸。在 e尺寸鏈中， R2為已知，A5求出后也變?yōu)橐阎谑强山獬?A4。機械制造工藝學(xué) 如此進行下去，可解出全部未知的工序尺寸。至此，各工序尺寸、公差及余量已全部確定，并按平均尺寸和對稱偏差形式給出 (為便于計算，全部尺寸均以平均尺寸和對稱偏差形式給出 )。有時為了符合生產(chǎn)上的習(xí)慣，也可將求出的工序尺寸及公差按入體原則標注成極限尺寸和單向偏差的形式，如計算表中最后一欄所示。 圖 443給出了圖表法求解工序尺寸的計算過程。 [思考題 47]圖 444所示軸套零件有關(guān)軸向尺寸加工過程如下 : 1)精車 A面 (車平 )，精車 B面，保證 A、B面距離尺寸為 A1； 2)自 C處切斷，保證 A、 C面距離尺寸為 A2； 3)以 A面定位精車 C面，保證 A、 C面距離尺寸為 A3； 4)在平面磨床上，以 C面定位磨 A面，保證設(shè)計尺寸 mm。 若已知精車的經(jīng)濟公差為 ，切斷的經(jīng)濟公差為 ，精車最小余量為 ，磨削最小余量為 。試確定工序尺寸 A A A3的大小和偏差 機械制造工藝學(xué) 按工序尺寸圖表法解題步驟求解： 1)畫尺寸聯(lián)系圖，如圖 445所示。 2)用追蹤法查找工藝過程全部尺寸鏈，如圖 446所示，其中 a為結(jié)果尺寸鏈， b、 c為余量尺寸鏈。 3)初擬工序尺寸公差： R和 A4公差取圖紙公差， A A A3公差依題意給出。 4)校核結(jié)果尺寸公差，修正 初擬 工序尺寸公差：由結(jié)果尺寸鏈 a，按極值算法超差，壓縮 A3公差至 177。 5)計算工序余量公差 和平均余量：由余量尺寸鏈 b、 c求出工序余量 ZZ3公差分別為 177。 177。余量公差一半加最小余量等于平均余量。 6)計算中間工序平均尺寸：由尺寸鏈 c可求出 A3M；由尺寸鏈 b可求出A2M；最后由尺寸鏈 a可求出 A1M。 學(xué)習(xí)要點： 掌握時間定額的組成，了解提高生產(chǎn)效率的方法，掌握機械制造工藝學(xué) 工藝成本的概念，能夠?qū)Σ煌墓に嚪桨高M行比較，了解工藝過程優(yōu)化的基本原理和方法。 時間定額是指在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時間。時間定額是安排作業(yè)計劃、 進行成本核算、確定設(shè)備數(shù)量、人員編制及規(guī)劃生產(chǎn)面積的重要依據(jù)，是工藝規(guī)程的重要組成部分。 ? 時間定額的組成： 1)基本時間基本時間是指直接用于改變生產(chǎn)對象的尺寸、形狀、相互位置，以及表面狀態(tài)或材料性質(zhì)等的工藝過程所消耗的時間。對于切削加工而言，基本時間是指切去材料所消耗的機動時間，包括真正用于切削加工的時間以及切入與切出時間。 2)輔助時間指為實現(xiàn)工藝過程而必須進行的各種輔助動作所消耗的時間。這里所說的輔助動作包括：裝卸工件、開停機床、改變切削用量、測量工件以及進退刀等。確定輔助時間的方法主要有兩種：①在大批 量生產(chǎn)中，將各輔助動作分解，然后采用實測或查表的方法確定各分解動作所需消耗的時間，并累加之。②在中小批生產(chǎn)中，按基本時間的一定百分比進行估算，并在實際生產(chǎn)中進行修改，使之趨于合理。 3)布置工作地時間指為使加工正常進行，工人照管工作地 (如更換刀具、潤滑機床、清理切屑、收拾工具等 )所消耗的時間。 4)休息和生理需要時間 5)準備和終結(jié)時間指為生產(chǎn)一批產(chǎn)品或零部件，進行準備和結(jié)束工作所消耗的時間。包括：加工一批工件前熟悉工藝文件、準備毛坯、安裝刀具和夾具、調(diào)整機床等準備工作，加工一批工件后拆下和歸還工藝裝備、發(fā) 送成品等結(jié)束工作。 單件時間的計算公式： (426) 式中 TS——單件時間； tB——基本時間； tA——輔助時間； tC——布置工作地時間； tR——休息與生理需要時間。 單件工時定額的計算公式為： (427) 式中 TQ——單件工時定額； tP——準備終結(jié)時間； B——批量。 在大批量生產(chǎn)中，由于 tP/B數(shù)值很小，常常忽略不記，此時有： (427a) 提高生產(chǎn)效率，即減小時間定額，可以從時間定額的組成中采取相應(yīng)的工藝措施。 機械制造工藝學(xué) ? 縮短基本時間 縮短基本時間的 主要工藝措施有： 1)提高切削用量 (切削速度、進給量、切削深度等 )。 2)采用多刀多刃進行加工，如以銑削代替刨削，采用組合刀具 (圖 25b)等。 3)采用復(fù)合工步，使多個表面加工基本時間重合，如多刀加工 (圖 25a)，多件加工等。 ? 縮短輔助時間 輔助時間在單件時間中所占比重較大，不容忽視?？s短輔助時間的主要工藝措施有： 1)使輔助動作實現(xiàn)機械化和自動化如采用自動上下料裝置，以縮短上下料時間；采用先進夾具，以縮短工件裝夾時間等。 2)使輔助時間與基本時間重疊如采用多位夾具或多位工作臺 (圖 452)，使工件裝卸時間與加工時間重疊 ；采用在線測量方法，使測量時間與加工時間重疊等。 圖 452輔助時間與基本時間重疊的方法 ? 縮短布置工作地時間 主要是減少換刀時間和調(diào)刀時間。如采用自動換刀裝置或快速換刀裝置，使用不重磨刀具，采用樣板或?qū)Φ秹K對刀，以及采用新型刀具材料以提高刀具耐用 ? 縮短準備終結(jié)時間 在中小批量生產(chǎn)中采用成組工藝和成組夾具可明顯縮短準備終結(jié)時間。 ? 工藝成本 生產(chǎn)一件產(chǎn)品或一個零件所需一切費用的總和稱為生產(chǎn)成本。通常，在生產(chǎn)成本中大約有 60%～ 75%的費用與工藝過程直接有關(guān)，這部分費用稱為工 藝成本，工藝成本可分為兩部分： 1)可變費用可變費用是與年產(chǎn)量有關(guān)且與之成比例的費用，記為 CV。它包括材料費 CVM，機床工人工資及工資附加費 CVP，機床使用費 CVE，普通機床折舊費 CVD，刀具費 CVC，通用夾具機械制造工藝學(xué) 折舊費 CVF等。即： (428) 2)不變費用不變費用是與年產(chǎn)量的變化沒有直接關(guān)系的費用，記為 CN。它包括調(diào)整工人的工資及工資附加費CSP，專用機床折舊費 CSD，專用夾具折舊費 CSF等。即： (429) 零件全年工藝成本為： (430) 式中 N——零件年產(chǎn)量。 零件單件工藝成本為： (431) ? 工藝方案比較 對不同的工藝方案進行經(jīng)濟評價時，一般有兩種情況： 1)當需評價的工藝方案均采用現(xiàn)有設(shè)備，或其基本投資相近時，可直接比較其工藝成本。各方案的取舍與加工零件的年產(chǎn)量有密切關(guān)系，見圖 453a。臨界年產(chǎn)量 NC計算如下： CY=CV1NC+CN1=CV2NC+CN2 (432) 顯然，當 N＜ NC時，宜采用工藝方案 1，而當 N＞ NC時，則宜采用工藝方案 2。 2)當對比的工藝方案基本投資額相差較大時，單純地比較工藝成本就不夠了，此時還應(yīng)考慮不同方案基本投資額的回收期?；厥掌谑侵傅?2方案 多花費的投資，需多長時間才能從工藝成本的降低中收回來。投資回收期的計算公式如下： (433) 式中 η——投資回收期； ΔF——基本投資差額 (又稱追加投機械制造工藝學(xué) 資 )； ΔS——全年生產(chǎn)費用節(jié)約額。 投資回收期必須滿足以下條件： ①投資回收期應(yīng)小于所采用設(shè)備和工藝裝備的使用年限； ②投資回收期應(yīng)小于產(chǎn)品的生命周期； ③投資回收期應(yīng)小于企業(yè)預(yù)定的回收期目標。此目標可參考國家或行業(yè)標準。如采用新機床的標準回收期常定為 4～ 6年，采用新夾具的標準回收期常定為 2～ 3年。 考慮投資回收期后的臨界年產(chǎn)量NCC計算如下 (參考圖 453b)： (434) 于是有： (434a) 工藝過程的優(yōu)化是指在滿足一定約束條件的前提下，如何安排工藝過程使之能獲得最佳的經(jīng)濟效果。工藝過程優(yōu)化問題主要有兩種類型：一種類型是參數(shù)優(yōu)化問題；另一種類型是路徑優(yōu)化問題。 (1)工序參數(shù)優(yōu)化 參數(shù)優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型 工程最優(yōu)化問題數(shù)學(xué)模型的一般表達式為： (435) 式中 X——優(yōu)化設(shè)計變量， X=[x1，x2， …， xn]T f(X)——目標函數(shù)； gu(X)≤0——不等式約束條件； hv(X)=0——等式約束 條件。 式 (435)的含義是在滿足約束條件的情況下，尋求一組設(shè)計變量，使目標函數(shù)達到最小 (最大 )值。設(shè)計變量、目標函數(shù)及約束條件構(gòu)成優(yōu)化模型的三要素，如何確