同济大学《机械制造技术基础》第六章工艺规程设计(尺寸链)资料
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–S＝VN+C
–St=V+C/N –式中：N—零件的年产量； V—可变成本；C—不变成本
工艺成本
2、工艺方案的经济评比
(1)当需评比的工艺方案均采用现有设备或其基本投资 相近时，可用工艺成本评比各方案经济性的优劣。
–两加工方案中少数工序不同，多数工序相同时，可通过计 算少数不同工序的单件工序成本St1与St2进行评比
一、尺寸链及尺寸链计算公式
1、尺寸链的定义
• 尺寸链：在工件加工和机器装配过程中，由相互 连接的尺寸形成的封闭尺寸组。
• 尺寸链的环：组成尺寸链的每一个尺寸。 • 封闭环：尺寸链中凡属间接得到的尺寸。 • 组成环：尺寸链中凡属通过直接得到的尺寸。 （1）增环：当其它组成环的大小不变，若封闭环随
着某组成环的增大而增大，则此组成环就称为增 环。
对于被包容面而言
• 工序间余量＝上工序的基本尺寸-本工序的基本尺寸； • 工序间最大余量＝上工序的最大极限尺寸-本工序的最
小极限尺寸；
• 工序间最小余量＝上工序的最小极限尺寸-本工序的最 大极限尺寸。
对于包容面而言
• 工序间余量＝本工序的基本尺寸一上工序的基本尺寸； • 工序间最大余量＝本工序的最大极限尺寸-上工序的最
基本尺寸
H
2000.02
25 －20
50 0.06
5
ES
EI
-0.02 -0.06
＋0.02 0
0
-0.06
25 0.02 0.06
24
.98
0 0.04
第五节 工艺方案的经济分析
一、时间定额 • 是指在一定生产条件下规定生产一件产品或完成一道工序所
需消耗的时间。 • 时间定额由以下几部分组成： （1）基本时间 （2）辅助时间 （3）布置工作地时间 （4）休息和生理需要时间 （5）准备与终结时间
• 平面的加工余量则是单边余量，它等于实际所切除的金 属层厚度。
单边余量和双边余量
工序尺寸公差一般按“入体原则” 标注
“入体（指向工件材料体内）原则”：
• 对被包容尺寸(轴径)，上偏差为0，其最大尺 寸就是基本尺寸；
• 对包容尺寸(孔径、槽宽)，下偏差为0，其最 小尺寸就是基本尺寸。
• 但是要注意：毛坯尺寸的制造公差带常取双 向布置。
3、尺寸链计算
• 尺寸链计算有极值法与统计法两种。用极值 法解尺寸链是从尺寸链各环均处于极值条件 来求解封闭环尺寸与组成环尺寸之间关系的。 用统计法解尺寸链则是运用概率论理论来求 解封闭环尺寸与组成环尺寸之间关系的。
4、极值法解尺寸链的计算公式
(1)封闭环基本尺寸
k
m
A0 Ap Aq
p 1
1、工艺成本的组成及计算
• 工艺成本由可变费用与不变费用两部分组成。可变 费用与零件的年产量有关，它包括材料费(或毛坯 费)、机床工人工资、通用机床和通用工艺装备维护 折旧费等。不变费用与零件年产量无关，它包括专 用机床、专用工艺装备的维护折旧费以及与之有关 的调整费等。
• 零件加工全年工艺成本S与单件工艺成本St可用下式 表示：
qk 1
– 式中，m—组成环数；k—增环数；
(2)封闭环极限尺寸
k
m
A0max Apmax
Aq min
p 1
qk 1
k
m
A0min Apmin
Aq max
p 1
qk 1
（3）封闭环极限偏差
k
m
ES0 ESp EIq
p 1
qk 1
k
m
EI0 EIp ESq
p 1
qk 1
二、工序尺寸及其公差的确定
• 由于加工的需要，在工序简图或工艺规程中 要标注一些专供加工用的尺寸，这些尺寸就 称为工序尺寸。根据长期积累的经验，通过 统计和分析，规定了各种加工方法的工序公 差（见《金属机械加工工艺人员手册》及有 关资料）。
1、基准重合时的情况
2、基准面在加工时经过转换的情况 • 一般都是通过解算工艺尺寸链确定的。
小极限尺寸；
• 工序间最小余量＝本工序的最小极限尺寸-上工序的最 大极限尺寸。
3、加工余量的确定
1. 计算法 2. 经验估计法，加工余量由一些有经验的工程技术人员或工
人根据经验确定。由于主观上有怕出废品的思想，故所估 加工余量一般都偏大，此法只用于单件小批生产。 3. 查表法，此法以工厂生产实践和实验研究积累的经验为基 础制成的各种表格数据为依据，再结合实际加工情况加以 修正。用查表法确定加工余量，方法简便，比较接近实际， 生产上广泛应用。
（2）减环：若封闭环随着某组成环的增大而减小， 则此组成环就称为减环。
2、尺寸ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ图的作法：
• 1）首先根据工艺过程，找出间接保证的尺 寸，定作封闭环，一个尺寸链只有一个封 闭环。这是解尺寸链的决定性的一步。
• 2）从封闭环开始，按照零件表面的联系， 依次画出直接获得的尺寸作为组成环，直 至尺寸的终端回到封闭环的起点，形成一 个封闭图形。
4、封闭环的公差T（A0）
n1
T ( A0 ) T ( Ai ) i 1
它说明：封闭环的公差等于各组成环公差之和。
二、工艺尺寸链分析与计算实例
例：在车床上已加工好外圆、内孔及各端面，
现欲在铣床上铣出右端槽，并保证尺
寸： 5 0 0.06
及26
0.2
。求试切时调整刀具的
测量尺寸H、A及其上下偏差。
二、工艺成本
• 制订某一零件的机械加工工艺规程时，不同的工艺方 案有不同的经济效果，必须对各种不同的工艺方案进 行经济分析。
• 经济分析就是通过比较各种不同工艺方案的生产成本， 选出其中最为经济的加工方案。
• 工艺成本：生产成本包括两部分费用，一部分费用与 工艺过程直接有关，另一部分费用与工艺过程不直接 有关(例如行政人员工资、厂房折旧费、照明费、采 暖费等)。
第三节 加工余量与工序尺寸
(一) 加工余量及其影响因素 1、加工余量
• 在由毛坯变为成品的过程中，在某加工表面上切除的金 属层的总厚度称为该表面的加工总余量。以Z0表示。
• 每一道工序所切除的金属层厚度称为工序间加工余量Zi 。
– 总余量与工序余量的关系：Z0 n Zi
i 1
• 对于外圆和孔等旋转表面而言，加工余量是从直径上考 虑的，故称为对称余量（即双边余量），即实际所切除 的金属层厚度是直径上的加工余量之半。
–两加工方案中，多数工序不同，少数工序相同时，则以该 零件加工全年工艺成本进行比较
(2)两种工艺方案的基本投资差额较大时，则在考虑工 艺成本的同时，还要考虑基本投资差额的回收期限。
–St=V+C/N –式中：N—零件的年产量； V—可变成本；C—不变成本
工艺成本
2、工艺方案的经济评比
(1)当需评比的工艺方案均采用现有设备或其基本投资 相近时，可用工艺成本评比各方案经济性的优劣。
–两加工方案中少数工序不同，多数工序相同时，可通过计 算少数不同工序的单件工序成本St1与St2进行评比
一、尺寸链及尺寸链计算公式
1、尺寸链的定义
• 尺寸链：在工件加工和机器装配过程中，由相互 连接的尺寸形成的封闭尺寸组。
• 尺寸链的环：组成尺寸链的每一个尺寸。 • 封闭环：尺寸链中凡属间接得到的尺寸。 • 组成环：尺寸链中凡属通过直接得到的尺寸。 （1）增环：当其它组成环的大小不变，若封闭环随
着某组成环的增大而增大，则此组成环就称为增 环。
对于被包容面而言
• 工序间余量＝上工序的基本尺寸-本工序的基本尺寸； • 工序间最大余量＝上工序的最大极限尺寸-本工序的最
小极限尺寸；
• 工序间最小余量＝上工序的最小极限尺寸-本工序的最 大极限尺寸。
对于包容面而言
• 工序间余量＝本工序的基本尺寸一上工序的基本尺寸； • 工序间最大余量＝本工序的最大极限尺寸-上工序的最
基本尺寸
H
2000.02
25 －20
50 0.06
5
ES
EI
-0.02 -0.06
＋0.02 0
0
-0.06
25 0.02 0.06
24
.98
0 0.04
第五节 工艺方案的经济分析
一、时间定额 • 是指在一定生产条件下规定生产一件产品或完成一道工序所
需消耗的时间。 • 时间定额由以下几部分组成： （1）基本时间 （2）辅助时间 （3）布置工作地时间 （4）休息和生理需要时间 （5）准备与终结时间
• 平面的加工余量则是单边余量，它等于实际所切除的金 属层厚度。
单边余量和双边余量
工序尺寸公差一般按“入体原则” 标注
“入体（指向工件材料体内）原则”：
• 对被包容尺寸(轴径)，上偏差为0，其最大尺 寸就是基本尺寸；
• 对包容尺寸(孔径、槽宽)，下偏差为0，其最 小尺寸就是基本尺寸。
• 但是要注意：毛坯尺寸的制造公差带常取双 向布置。
3、尺寸链计算
• 尺寸链计算有极值法与统计法两种。用极值 法解尺寸链是从尺寸链各环均处于极值条件 来求解封闭环尺寸与组成环尺寸之间关系的。 用统计法解尺寸链则是运用概率论理论来求 解封闭环尺寸与组成环尺寸之间关系的。
4、极值法解尺寸链的计算公式
(1)封闭环基本尺寸
k
m
A0 Ap Aq
p 1
1、工艺成本的组成及计算
• 工艺成本由可变费用与不变费用两部分组成。可变 费用与零件的年产量有关，它包括材料费(或毛坯 费)、机床工人工资、通用机床和通用工艺装备维护 折旧费等。不变费用与零件年产量无关，它包括专 用机床、专用工艺装备的维护折旧费以及与之有关 的调整费等。
• 零件加工全年工艺成本S与单件工艺成本St可用下式 表示：
qk 1
– 式中，m—组成环数；k—增环数；
(2)封闭环极限尺寸
k
m
A0max Apmax
Aq min
p 1
qk 1
k
m
A0min Apmin
Aq max
p 1
qk 1
（3）封闭环极限偏差
k
m
ES0 ESp EIq
p 1
qk 1
k
m
EI0 EIp ESq
p 1
qk 1
二、工序尺寸及其公差的确定
• 由于加工的需要，在工序简图或工艺规程中 要标注一些专供加工用的尺寸，这些尺寸就 称为工序尺寸。根据长期积累的经验，通过 统计和分析，规定了各种加工方法的工序公 差（见《金属机械加工工艺人员手册》及有 关资料）。
1、基准重合时的情况
2、基准面在加工时经过转换的情况 • 一般都是通过解算工艺尺寸链确定的。
小极限尺寸；
• 工序间最小余量＝本工序的最小极限尺寸-上工序的最 大极限尺寸。
3、加工余量的确定
1. 计算法 2. 经验估计法，加工余量由一些有经验的工程技术人员或工
人根据经验确定。由于主观上有怕出废品的思想，故所估 加工余量一般都偏大，此法只用于单件小批生产。 3. 查表法，此法以工厂生产实践和实验研究积累的经验为基 础制成的各种表格数据为依据，再结合实际加工情况加以 修正。用查表法确定加工余量，方法简便，比较接近实际， 生产上广泛应用。
（2）减环：若封闭环随着某组成环的增大而减小， 则此组成环就称为减环。
2、尺寸ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ图的作法：
• 1）首先根据工艺过程，找出间接保证的尺 寸，定作封闭环，一个尺寸链只有一个封 闭环。这是解尺寸链的决定性的一步。
• 2）从封闭环开始，按照零件表面的联系， 依次画出直接获得的尺寸作为组成环，直 至尺寸的终端回到封闭环的起点，形成一 个封闭图形。
4、封闭环的公差T（A0）
n1
T ( A0 ) T ( Ai ) i 1
它说明：封闭环的公差等于各组成环公差之和。
二、工艺尺寸链分析与计算实例
例：在车床上已加工好外圆、内孔及各端面，
现欲在铣床上铣出右端槽，并保证尺
寸： 5 0 0.06
及26
0.2
。求试切时调整刀具的
测量尺寸H、A及其上下偏差。
二、工艺成本
• 制订某一零件的机械加工工艺规程时，不同的工艺方 案有不同的经济效果，必须对各种不同的工艺方案进 行经济分析。
• 经济分析就是通过比较各种不同工艺方案的生产成本， 选出其中最为经济的加工方案。
• 工艺成本：生产成本包括两部分费用，一部分费用与 工艺过程直接有关，另一部分费用与工艺过程不直接 有关(例如行政人员工资、厂房折旧费、照明费、采 暖费等)。
第三节 加工余量与工序尺寸
(一) 加工余量及其影响因素 1、加工余量
• 在由毛坯变为成品的过程中，在某加工表面上切除的金 属层的总厚度称为该表面的加工总余量。以Z0表示。
• 每一道工序所切除的金属层厚度称为工序间加工余量Zi 。
– 总余量与工序余量的关系：Z0 n Zi
i 1
• 对于外圆和孔等旋转表面而言，加工余量是从直径上考 虑的，故称为对称余量（即双边余量），即实际所切除 的金属层厚度是直径上的加工余量之半。
–两加工方案中，多数工序不同，少数工序相同时，则以该 零件加工全年工艺成本进行比较
(2)两种工艺方案的基本投资差额较大时，则在考虑工 艺成本的同时，还要考虑基本投资差额的回收期限。