机制工艺答疑

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5.5.2.4 本工序加工时装夹误差（Δεb）的影响
此误差除包括定位和夹紧误差外，还包括夹具本身的制造
误差，其大小为三者的向量和。它将直接影响被加工表面与刀
具的相对位置，因此有可能因余量不足而造成废品，所以必须 给予余量补偿。
空间偏差与装夹误差在空间是有不同方向的，二者对加工
余量的影响应该是向量和。 图5.13 类零件加工余量影响的示意图。 为上述各种因素对车削轴
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根据零件的生产纲领确定零件的生产类型
零件的生产纲领可按下式计算：
N零= N· n（1＋ a ）· （1十β ）
式中 N零——零件的生产纲领（件／年）； N——产品的生产纲领（台／年）； n—— 每 台 产 品 中 包 含 该 零 件 的 数 量 （ 件 ／ 台）；
a——该零件备件的百分率；
β——该零件废品的百分率。
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大量生产
产品数量很大，大多数工作地点经常重复地进行
某一个零件的某一道工序的加工。
例如，汽车、拖拉机、轴承等的制造通常都是以大量生 产的方式进行。
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各种生产类型的工艺过程的特点可归纳成表
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确定毛坯的种类
与零件的结构形状、尺寸大小、材料的机械性能和零件的生 产类型及毛坯车间的具体生产条件有关。
主要用于单件小批生产，靠经验确定加工 余量，因此不够准确。为保证不出废品，余量 往往偏大。
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5.7 工序尺寸的确定
零件图上的尺寸、公差是毛坯经过加工之后最终达到的尺寸。 在加工过程中，各工序所达到的尺寸称工序尺寸，也就是在工序 图上所标注的尺寸。
5· 7· l 用计算法确定工序尺寸
工序尺寸的计算可分为四种
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工艺过程的组成
工艺过程是由一个或若干个依次排列的工序所组成。毛坯顺次 通过这些工序就变成了成品或半成品。
工序
一个（或一组）工人，在一个固定的工作地点（一台机床或一 个钳工台），对一个（或同时对几个）工件所连续完成的那部 分工艺过程，称为工序。它是工艺过程的基本单元，又是生产 计划和成本核算的基本单元。
生产过程的实质是由原材料（或半成品）变为产品的过程。因 此一个工厂的生产过程，又可按车间分成若干个车间的生产过 程。 工艺过程
零件的机械加工工艺过程（工艺路线或工艺流程）： 用机械加工的方法，直接改变原材料或毛坯的形状、尺寸和性能 等，使之变为合格零件。
将零件装配成部件或产品的过程，称为装配工艺过程。
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安
装
工件在加工前，在机床或夹具中相对刀具应有一个正确的位 置并给予固定，这个过程称为装夹，一次装夹所完成的那部 分加工过程称为安装。安装是工序的一部分。 每一个工序可能有一次安装，也可能有几次安装。如表5.l 中第一工序，若对一个工件的两端连续进行车端面、钻中 心孔，就需要两次安装（分别对两端进行加工），每次安 装有两个工步（车端面和钻中心孔）。
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加工余量的确定
加工余量的概念
为了保证零件图上某平面的精度和粗糙度值，需要 从其毛坯表面切去全部多余的金属层，这一金属层的总 厚度称为该表面的加工总余量。每一工序所切除的金属 层厚度称为工序余量。可见某表面的加工总余量与该表 面工序余量之间的关系为：
Z总 Z1 Z 2 Z i Z n
非对称表面（单边，如平面）的基本余量为：
Zb ta (Ra ta ) (ρ a △ ε b)
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5.5.3.2 查表法
工厂中广泛应用这种方法，表格是以工 厂的生产实践和试验研究所积累的数据为
基础，并结合具体加工情况加以修正后制
定的，如《金属机械加工工艺人员手册》。
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5.5.3.3 经验法
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5.8 时间定额及经济分析
5.8.1 时间定额
时间定额是在一定的生产规模、生产技术和生产组织的条
件下，为完成某一工件的某一工序所需要的时间，称为工序单
件时间或工序单件时间定额。它是计算产品成本和企业经济核 算的依据，也是新建或扩建工厂（或车间）时决定所需设备和
人员的依据。
工序单件时间的组成，可表示如下： t单=t基十t辅十t服十t休
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阶梯轴
若生产批量比较小则其加工工艺过程可由六个工序组成， 如下表所示。棒料毛坯依次通过这六个工序就变成阶梯轴的产 品零件。
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阶梯轴加工工艺过程
工序号 1 2 工序内容 车端面，钻中心孔 车外圆、车槽、倒角 车床 车床 设 备
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5 6
铣键槽、去毛刺 粗磨外圆
热处理 精磨外圆
铣床 磨床
高频淬火机 磨床
这种用正确分 布的六个支承点来 限制工件的六个自 由度，使工件在夹 具中得到正确位置 的规律，称为六点 定位原理。
图6.4 工件的六点定位
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6.2工件的定位
• 6.2.1六点定位原理 一个自由的物体，它对三个相互垂直的坐标系来说，有六个活动可能性， 其中三种是移动，三种是转动。习惯上把这种活动的可能性称为自由度， 因此空间任一自由物体共有六个自由度。如图6.2所示，物体的六个自由 度分别为：
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5.8.2 工艺过程的经济分析
5.8.2.1 生产成本的组成
5.8.2.2 工艺过程经济方案的选择
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六点定位原理
若使物体在某个方向有确定的位置，就必须限制该方向的 自由度，所以要使工件在空间处于相对固定的位置，就必 须对六个自由度加以限制。限制的方法就是用相当于六个 支承点的定位元件与工件的定位基准面接触，如图6.4所 X Y 示：在底面 XOY内的三个支承点限制了 ， ， 三个自由 X Y Z 度；在侧面YOZ内的两个支承点限制了 ， 两个自由度； 在端面XOY内的一个支承点限制了 一个自由度。
机械加工/加工工艺/中级
机械制造工艺基础答疑
常州精棱铸锻有限公司 人力资源部
机械制造工艺的基础知识
－基本概念
生产过程 工艺过程 机械加工工艺过程
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机械制造工艺的基础知识
生产过程 生产过程包括： 产品设计、生产准备、原材料的运输和保管、毛坯制造、机械加 工、热处理、装配和调工 步
工步是工序的组成单位。在被加工的表面、切削用 量（指切削速度、背吃刀量和进给量）、切削刀具 均保持不变的情况下所完成的那部分工序，称工步。 当其中有一个因素变化时，则为另一个工步。 当同时对一个零件的几个表面进行加工时，则为复 合工步。
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走
刀
被加工的某一表面，由于余量较大或其它原因，
在同一工序中，安装次数应尽量少，既可以提高生产效率，又 可以减少由于多次安装带来的加工误差。
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工 位
为减少工序中的装夹次数，常采用回转工作台或回转夹具，使 工件在一次安装中，可先后在机床上占有不同的位置进行连续 加工，每一个位置所完成的那部分工序，称一个工位。
采用多工位加工，可以提高生产率和保证被加工
在切削用量不变的条件下，用同一把刀具对它进行多
次加工，每加工一次，称一次走刀。
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生产类型对工艺过程的影响
生产类型对工艺过程有着重要影响。 当生产类型不同时，生产组织和生产管理、车间的机床 布置、毛坯的制造方法、采用的工艺装备（刀、夹、量具）、 加工方法以及工人的熟练程度等都有很大的不同，因此在制订 工艺路线之前必须明确该产品的生产类型。
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图5.13 影响加工余量的因素
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5.5.3 确定加工余量的方法
5.5.3.1 计算法
根据上面所述各种因素对加工余量的影响，并由图5．13可得出 下面的计算公式。 对称表面（双边，如孔或轴）的基本余量为：
或
Ta Z b ( Ra ta ) (ρ a △ε b ) 2
2Zb Tκ 2(Ra ta ) 2(ρ a △ ε b)
状可以很复杂，尺寸精度高，但机械性能差。
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毛坯的选择
在大批、大量生产中，常采用精度和生产率较高的毛坯 制造方法，如金属型铸造、精密铸造、模锻、冷冲压、 粉末冶金等，使毛坯的形状更接近于零件的形状。因此 可大量减少切削加工的劳动量，甚至可不需要进行切削
加工，从而提高了材料的利用率，降低了机械加工的成 本。 在单件小批生产中，一般采用木模手工砂型铸造和 自由锻造，因此毛坯的精度低，成本高、废品率高、 切削加工劳动量大。
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成批生产
一年中分批地制造相同的产品，制造过程有一定的重 复性。 例如，机床制造就是比较典型的成批生产。每批制造 的相同产品的数量称为批量。根据批量的大小，成批生产 又可分为：
小批生产---其工艺过程的工艺特点和单件小批生产相似； 大批生产---其工艺过程的特点和大量生产相似； 中批生产---其工艺过程的特点则介于单件小批生产和大批 大量生产之间。
式中n——加工该表面的工序（或工步）数目。 工件加工余量的大小，将直接影响工件的加工质量、生产率 和经济性。例如加工余量太小时，不易去掉上道工序所遗留 下来的表面缺陷及表面的相互位置误差而造成废品；加工余 量太大时，会造成加工工时和材料的浪费，甚至因余量太大 而引起很大的切削热和切削力，使工件产生变形，影响加工 质量。 21
（1）经过几道工序加工所形成的表面的工序尺寸计算
（2）工序基准与设计基准不重合而弓l起的工序尺寸计算 （3）从尚需继续加工表面标注的工序尺寸计算 （4）对某表面进行加工，要同时保证多个设计尺寸的工序尺 寸计算
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5.7.2 用图表法综合确定工序尺寸
在加工过程中，当同一个方向上的尺寸较多而又需要多
次转换定位基准，或者当设计基准与其它基准不重合而需要 进行尺寸换算时，确定相应的各工序尺寸、公差和余量的工 作就显得很杂乱、很麻烦。如果采用图表法来解决这类问题， 就比较方便、明了、有次序。 关干图表的制作和应用的例子，请读者自行参阅有关资 料。
铸件
包括铸钢、铸铁、有色金属及合金的铸件等。铸件 毛坯的形状可以相当复杂，尺寸可以相当大，且吸振性 能较好，但铸件的机械性能较低，一般壳体零件的毛坯 多用铸件。 机械性能较好，有较高的强度和冲击韧性，但毛坯 的形状不宜复杂，如轴类和齿轮类零件的毛坯常用锻 件。