第四章机械加工工艺规程设计(2)

四、工艺尺寸链的建立

工艺尺寸链的核心问题：找出工艺尺寸之间的内在联系。

1．封闭环的确定：封闭环不是在加工过程中直接找到的，而是通过其它工序尺寸间接获得的，它随着零件加工工艺方案的变化而变化

必须根据零件的具体加工方案仔细分析 2．组成环的查找:

组成环的基本特点：加工过程中直接获得。而且对封闭环有影响的工序尺寸。 [一般是指从定位基准面（或测量基准面）到加工面之间的尺寸]

查找方法：从构成封闭环的两面开始，同步地按照工艺过程的顺序，分别向前查找该表面最近一次加工的尺寸，之后再进一步向前查找此加工尺寸的工序基准的最近一次加工时的加工尺寸，如此继续向前查找，直到两条路线最后得到的加工尺寸的工序基准重合，（即两者的工序基准为同一表面）

五、尺寸链的极值法计算的基本公式

1．封闭环的基本尺寸（等于所有增环的基本尺寸之和减去所有减环的基本尺寸之和。即： nm

Oii i?1i?n?12．封闭环的中间偏差

封闭环的中间偏差等于所有增环的中间偏差之和减去所有减环的中间偏差之和： 即： nm

Oii

i?1i?n?13．封闭环的极限尺寸

封闭环的最大极限尺寸等于所有增环的最大极限尺寸之和减去所有减环的最小极限

n????尺寸之和 ???m????AOmax?Aimax?Aimin

i?1i?n?1

封闭环的最小极限尺寸等于所有增环的最小极限尺寸之和减去所有减环的最大极限尺寸之和。

n????m???????即：

Aomin?Aimin?Aimax

i?1i?n?1

4．封闭环的上、下偏差

封闭环的上偏差等于所有增环的上偏差之和减去所有减环的下偏差之和

nm

0ii5．封闭环的公差 i?1i?n?1封闭环的公差等于各组成环的公差之和

n? ?m??mTo?Ti?Ti?Ti

i?i?n?1i?1

6．封闭环的平均尺寸

封闭环的平均尺寸等于所有增环的平均尺寸之和减去所有减环的平均尺寸之和。

n???即： ?m???????A??A?????A???A?????????????????ES??ES??????EI???Aoav??Aiav?i?1i?n?1?Aiav

六、工艺尺寸链的应用：

1、基准不重合时工序尺寸及公差的确定

（1）测量基准与设计基准不重合时尺寸的换算 存在“假废品”的问题

（2）定位基准与设计基准不重合时尺寸的换算。 2、中间工序的工序尺寸换算

（1）从尚需继续加工表面标注的工序尺寸计算

零件加工中，有些加工表面的定位基准是一些尚需继续加工的表面；当加工这些表面时，不仅要保证本工序对该加工表面的尺寸要求，同时还要间接保证从该加工表面标注的工序尺寸要求。

（2）产品中有些零件表面需要进行渗碳和渗氮处理，而且在精加工后还要保证规定的渗层深度。必须正确的确定精加工前渗层的深度尺寸，因此要进行类似的尺寸链换算。

七、工序尺寸的图解跟踪法

当零件的加工工序和同一方向尺寸都较多，工序中工艺基准和设计基准又不重合，且多次转换工艺基准时，工序尺寸及其公差的换算会很复杂。 关健是：用图解跟踪法如何直观，简便地建立工艺尺寸链 如何绘制跟踪图

1）画出工件简图（当零件形状为对称时，可只画出一半）标出与工艺尺寸链有关的设计尺寸。从有关表面向下引出表面线，代表不同加工工序中有余量区别的不同加工表面

2）按图左上方规定的符号，按加工的先向顺序依次标出定位基准，工序基准，工序尺寸及加工余量，加工余量的剖面线按“单向入体”方向标出 3）在下方标出零件图纸要求的尺寸。

八、平面尺寸链计算

第五节时间定额和提高生产率的途径

一、时间定额

1、定义：指在一定的生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。 2、时间定额的组成

（1）基本时间t基：直接改变生产对象

注意：对切削加工来说，基本时间就是切去金属所消耗的时间，同时不同的加工方法其计算公式也不同。

（2）辅助时间：为实现工艺过程而必须进行的各种辅助动作所消耗的时间。

主要包括：装、卸工件；开动、停止机床；改变切削用量；测量工件尺寸；退刀等 基本时间和辅助时间总和称为操作时间

（3）布置工作地时间：工人照管工作地所消耗时间（更换刀具；润滑机床；清理切屑；收拾工具等）

（4）休息和生理需要时间：恢复体力和满足生理需要所消耗的时间

（5）准备和终结时间：生产一批产品的零部件，进行准备和结束工作所消耗的时间 包括熟悉工艺文件、领取毛坯、安装刀具和夹具、调整机床和刀具；加工完后拆下和归还工艺装备、发送成品等；

二、提高生产率的工艺途径

1、缩短基本时间

（1）提高切削用量（例如刀具材料的改变） （2）采用复合工步

多刀单件加工；单刀多件或多刀多件；

2、减少辅助时间和辅助时间与基本时间重合 3、减少布置工作地时间 4、减少准备和终结时间

第六节 工艺方案的比较与技术经济分析

生产成本：整个生产过程中所消耗的费用，称为生产成本，由两部分组成：一部分与工艺过程直接有关，称为工艺成本；另一部分与工艺过程不直接有关。

1．工艺成本的组成及计算。

工艺成本由可变费用V和不变费用C两部分组成部分组成 零件加工全年工艺成本S与单件工艺成本Sd可由下式表示 S=VN+C N——零件的年产量 V ——可变成本 Sd=V+ C——不变成本

全年工艺成本S与年产量 N 及单件工艺成本Sd与年产量的关系图 2．工艺方案的经济性评比。

（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。

1）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成本Sd1与Sd2进行评比。 当年产量N为一定时，若Sd1>Sd2,则第二方案为可选方案，若年产量N为一变量，则可根据上式作出曲线进行比较。

2）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（S1、S2）进行比较 S1=NV1+C1 S2=NV2+C2

当年产量N为一定数时，若S1>S2, 则选择第二方案；若年产量为变量时，可根据上式作图比较。

（2）两种工艺方案的基本投资差额较大时，还要考虑基本投资差额的回收期限。

K1?K2?K

??△K——基本投资差额

(S2?S1)??Q?S??Q△S——全年工艺成本差额

△Q——由于采用先进设备促使产品上市快，工厂从产品销售中取得的全年增收总额

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