第三章 机械加工工艺基本知识第一讲切削加工概述一、生产过程和工艺过程产品的生产过程是指把原材料变为成品的全过程。机械产品的生产过程一般包括：
1,生产与技术的准备 如工艺设计和专用工艺装备的设计和制造、生产计划的编制、生产资料的准备等；
2,毛坯的制造 如铸造、锻造、冲压等；
3,零件的加工 切削加工、热处理、表面处理等；
4,产品的装配 如总装、部装、调试检验和油漆等；
5,生产的服务 如原材料、外购件和工具的供应、运输、保管等；
在生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程，称为工艺过程。
二、机械加工工艺过程的组成
( 一 ) 工序工序是指一个或一组工人，在一个工作地对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺内容。
（二）工步与走刀为了便于分析和描述工序的内容，工序还可以进一步划分工步。
工步是指加工表面（或装配时的连接表面）和加工（或装配）工具不变的情况下所连续完成的那一部分工序。一个工序可以包括几个工步，也可以只有一个工步。
（ 三）安装与工位工件在加工前，在机床或夹具上先占据一正确位置（定位），然后再夹紧的过程称为装夹。工件（或装配单元）经一次装夹后所完成的那一部分工艺内容称为安装。在一道工序中可以有一个或多个安装。
三,工件的夹紧
（一）工作夹紧概述夹紧的目的是防止工件在切削力、重力、惯性力等的作用下发生位移或振动，以免破坏工件的定位。因此正确设计的夹紧机构应满足下列基本要求：
1,夹紧应不破坏工件的正确定位；
2,夹紧装置应有足够的刚性；
3,夹紧时不应破坏工件表面，不应使工件产生超过允许范围的变形；
4,能用较小的夹紧力获得所需的夹紧效果
5,工艺性好，在保证生产率的前提下结构应简单，便于制造、维修和操作。
手动夹紧机构应具有自锁性能。
（二）工件夹紧力三要素的确定根据上述的基本要求，正确确定夹紧力三要素（方向、作用点、大小）是一个不容忽视的问题。
1,夹紧力方向的确定
(1) 夹紧力的方向不应破坏工件定位。
图 3-4a为不正确的夹紧方案，夹紧力有向上的分力 F W,使工件离开原来的正确 定位位置。而图 b 为正确的夹紧方案。
（ 2 ） 夹紧力方向应指向主要定位表面。
2,夹紧力作用点的确定
(1)夹紧力的作用点应落在支承范围内。
(2) 夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位。
(3)夹紧力的作用点应靠近工件的加工部位。
四、机械加工生产类型及特点
（一）生产纲领企业在计划期内生产的产品的数量和进度计划称为生产纲领。零件的年生产纲领可按下式计算：
（二）生产类型及工艺特点企业（或车间,工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类称为生产类型。生产类型一般可分为：单件生产、成批生产、大量生产三种类型。
1,单件生产
2,成批生产
3,大量生产五、机械加工工艺规程及工艺文件一、机械加工工艺规程机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。
它是机械制造工厂最主要的技术文件。其具体作用如下：
1,工艺规程是指导生产的主要技术文件，是指挥现场生产的依据。
2,工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据。
3,工艺规程是新建或改（扩）建工厂或车间的基本资料。
二、工艺规程制订的原则工艺规程制定的原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量的前提下，
争取最好的经济效益。在制订工艺规程时应注意下列问题：
1,技术上的先进性
2,经济上的合理性
3,有良好的劳动条件三、制订工艺规程时的原始资料制订工艺规程时的原始资料主要有：
1,产品图样及技术条件。
如产品的装配图及零件图；
2,产品的工艺方案。
如产品验收质量标准、毛坯资料等；
3,产品零部件工艺路线表或车间分工明细表。以了解产品及企业的管理情况；
4,产品的生产纲领（年产量）。以便确定生产类型；
5,本企业的生产条件。
六、制订工艺规程的步骤
1,计算零件的生产纲领、确定生产类型；
2,分析产品装配图样和零件图样
主要包括零件的加工工艺性、装配工艺性、主要加工表面及技术要求，
了解零件在产品中的功用；
3,确定毛坯的类型、结构形状、制造方法等；
4,拟订工艺路线
包括选择定位基准、确定各表面的加工方法、划分加工阶段、确定工序的集中和分散的程度、合理安排加工顺序等；
5,确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差；
6,选择设备及工艺装备；
7,确定切削用量及计算时间定额；
8,填写工艺文件。
七、工艺文件格式
将工艺文件的内容，填入一定格式的卡片，即成为生产准备和施工依据的工艺文件。常用的工艺文件的格式有下列几种：
1,机械加工工艺过程卡
这种卡片以工序为单位，简要地列出整个零件加工所经过的工艺路线（包括毛坯制造、机械加工和热处理等）。它是制订其它工艺文件的基础，也是生产准备、编排作业计划和组织生产的依据。
2,机械加工工艺卡片
机械加工工艺卡片是以工序为单位，详细地说明整个工艺过程的一种工艺文件。它是用来指导工人生产和帮助车间管理人员和技术人员掌握整个零件加工过程的一种主要技术文件，是广泛用于成批生产的零件和重要零件的小批生产中。
3,机械加工工序卡片
机械加工工序卡片是根据机械加工工艺卡片为一道工序制订的。它更详细地说明整个零件各个工序的要求，是用来具体指导工人操作的工艺文件。
八、结构工艺性分析
零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性。下面将从零件的机械加工和装配两个方面，对零件的结构 工艺性进行分析。
（一）机械加工对零件结构的要求
1,便于装夹 零件的结构应便于加工时的定位和夹紧，装夹次数要少。
2,便于加工 零件的结构应尽量采用标准化数值，以便使用标准化刀具和量具。
3,便于数控机床加工
被加工零件的数控工艺性问题涉及面很广，下面结合编程的可能性与方便性来作工艺性分析。
4,便于测量
设计零件结构时，还应考虑测量的可能性与方便性。
第三章 机械加工工艺基本知识第二讲零件的工艺性分析
一、技术要求分析
零件的技术要求主要有：
1,加工表面的形状精度（包括形状尺寸精度和形状公差）；
2,主要加工表面之间的相互位置精度（包括距离尺寸精度和位置公差）；
3,加工表面的粗糙度及其它方面的表面质量要求；
4,热处理及其它要求。
通过对零件技术要求的分析，就可以区分主要表面和次要表面。上述四个方面均要求较高的表面，即为主要表面，要采用各种工艺措施予以重点保证。在对零件的结构工艺性和技术要求分析后，对零件的加工工艺路线及加工方法就形成一个初步的轮廓，从而为下一步制订工 艺规程作好准备。
一、常见的毛坯种类
常见的毛坯种类有以下几种：
（一）铸件
（二）锻件
（三）型材
（四）焊接件
（五）其它毛坯
其它毛坯包括冲压件，粉末冶金件，冷挤件，塑料压制件等。
二、毛坯的选择原则
选择毛坯时应该考虑如下几个方面的因素：
（一）零件的生产纲领
大量生产的零件应选择精度和生产率高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂贵费用可由材料消耗的减少和机械加工费用的降低来补偿。如铸件采用金属模机器造型或精密铸造；锻件采用模锻、精锻；选用冷拉和冷轧型材。单件小批生产时应选择精度和生产率较低的毛坯制造方法。
（二）零件材料的工艺性
例如材料为铸铁或青铜等的零件应选择铸造毛坯；钢质零件当形状不复杂，
力学性能要求又不太高时，可选用型材；重要的钢质零件，为保证其力学性能，应选择锻造件毛坯。
（三）零件的结构形状和尺寸
形状复杂的毛坯，一般采用铸造方法制造，薄壁零件不宜用砂型铸造。一般用途的阶梯轴，如各段直径相差不大，可选用圆棒料；如各段直径相差较大，为减少材料消耗和机械加工的劳动量，则宜采用锻造毛坯，尺寸大的零件一般选择自由锻造，中小型零件可考虑选择模锻件。
（四）现有的生产条件
选择毛坯时，还要考虑本厂的毛坯制造水平、设备条件以及外协的可能性和经济性等。
三、毛坯的形状及尺寸
毛坯的形状和尺寸主要由零件组成表面的形状、结构、
尺寸及加工余量等因素确定的，并尽量与零件相接近，以达到减少机械加工的劳动量，力求达到少或无切削加工。
但是，由于现有毛坯制造技术及成本的限制，以及产品零件的加工精度和表面质量要求愈来愈来高，所以，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通过机械加工达到零件的技术要求。
四、基准的概念及其分类
所谓基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、
面。基准根据功用不同可分为设计基准和工艺基准两大类。
（一）设计基准
所谓设计基准是指设计图样上采用的基准
（二）工艺基准
所谓工艺基准是在机械加工工艺过程中用来确定本工序的加工表面加工后尺寸、形状、位置的基准。工艺基准按不同的用途可分为工序基准、定位基准、
测量基准和装配基准。
五、工件定位的概念及定位要求
（一）工件定位的概念
机床、夹具、刀具和工件组成了一个工艺系统。工件加工面的相互位置精度是由工艺系统间的正确位置关系来保证的。因此加工前，应首先确定工件在工艺系统中的正确位置，即是工件的定位。
（二）工件定位的要求
工件定位的目的是为了保证工件加工面与加工面的设计基准之间的位置公差（如同轴度、平行度、垂直度等）和距离尺寸精度。
六、工件定位的方法
工件定位的方法有三种：
（一）直接找正法定位
（二）划线找正法定位
（三）使用夹具定位六、六点定位原理这种用适当分布的六个支承点限制工件六个自由度的原则称为六点定位原则。
四、基准与工件定位定位基准的选择基准有设计基准和工艺基准两大类
1、设计基准在零件图上用来确定其他面、线、点的位置的基准，
称为设计基准
2、工艺基准 (制造基准 )
★ 定位基准
a、粗基准第一道工序中只能使用毛坯的表面来定位，
这种定位基准称为粗基准
b、精基准以后各工序中，采用已加工表面作为定位基准，
称为精基准
★测量基准
★装配基准粗基准的选择具体选择时应考虑以下原则
1、多个加工表面的工件，选择粗基准时应合理分配各加工表面的加工余量
a、保证各加工表面都有足够的加工余量
b、主要表面，特别是重要表面和内表面，
尽可能使加工余量均匀
c、工件表面上各加工表面总的金属切削量最小
2、以不加工表面做粗基准，力保壁厚均匀
3、选粗基准，必须考虑定位准确，夹紧可靠
4、粗基准一般只使用一次，尽量避免重复使用精基准的选择
1、基准重合原则
2、基准统一的原则同一定位基准为精基准，
尽量多加工几个表面
3、互为基准原则以 A面为精基准加工 B面，再以 B面为精基准加工 A面，反复进行
4、自为基准原则以加工表面本身为精基准，
例如浮动饺刀饺孔
工艺定位基准 (辅助基准 )的应用为了安装或其它目的，人为制造一种定位基准
定位误差
1、基准不重合误差△ B
定位基准与设计 (工序 )基准不重合，造成误差
2、基准位移误差定位基准与限位基准不重合，造成误差
五、对定位元件的基本要求
1,足够的精度
由于工件的定位是通过定位副的接触（或配合）实现的。定位元件工作表面的精度直接影响工件的定位精度，因此定位元件工作表面 应有足够的精度，以保证加工精度要求。
2,足够的强度和刚度
定位元件不仅限制工件的自由度，还有支承工件、承受夹紧力和切削力的作用。因此还应有足够的强度和刚度，以免使用中变形和损 坏。
3,有较高的耐磨性
工件的装卸会磨损定位元件工件表面，导致定位元件工件表面精度下降，引起定位精度的下降。当定位精度下降至不能保证加工精度时则应更换定位元件。为延长定位元件更换周期，提高夹具使用寿命,定位元件工作表面应有较高的耐磨性。
4,良好的工艺性
定位元件的结构应力求简单、合理、便于加工、装配和更换。
对于工件不同的定位基面的形式，定位元件的结构、形状、尺寸和布置方式也不同。下面按不同的定位基准分别介绍所用的定位元件 的结构形式。
六、工件以平面定位时的定位元件
1,固定支承
2,可调支承
3,自位支承（浮动支承）
七、工件以圆孔定位时的定位元件
V 形块,定位套,半圆套,圆锥套第三章 机械加工工艺基本知识第三讲工件的定位及工艺
一、定位误差产生的原因及计算
造成定位误差的原因有两个：
一个是由于定位基准与设计基准不重合，称为基准不重合误差
（基准不符误差）；
二是由于定位副制造误差而引起定位基准的位移，称为基准位移误差。
如图 3-62 所示，由于定位副配合间隙的影响，会使工件上圆孔中心线（定位基准）的位置发生偏移，其中心偏移量在加工尺寸方向上的投影即为基准位移误差 Δ Y 。定位基准偏移的方向有两种可能：一是可以在任意方向上偏移；二是只能在某一方向上偏移。
二、定位误差的计算
由于定位误差 Δ D 是由基准不重合误差和基准位移误差组合而成的。因此在计算定位误差时，先分别算出 Δ B 和 Δ Y,然后将两者组合而得 Δ D 。组合时可有如下情况：
1,Δ Y ≠ 0,Δ B =0 时,Δ D = Δ B （ 3-12 ）
2,Δ Y =0,Δ B ≠ 0 时,Δ D = Δ Y （ 3-13 ）
3,Δ Y ≠ 0,Δ B ≠ 0 时，
如果工序基准不在定位基面上,Δ D = Δ B + Δ Y （ 3-14 ）
如果工序基准在定位基面上,Δ D = Δ B ± Δ Y （ 3-15 ）
,+,、,—,的判别方法为：
①分析定位基面尺寸由大变小（或由小变大）时，定位基准的变动方向；
②当定位基面尺寸作同样变化时，设定位基准不动，分析工序基准变动方向；
③若两者变动方向相同即,+,，两者变动方向相反即,—,。
例 3-1 钻铰图 3-65 所示的零件上 φ 10H7 的孔，工件以孔定位，
定位销直径求：工序尺寸 50 ± 0.07mm 及平行度的定位误差。
解,（ 1 ）工序尺寸 50 ± 0.07mm 的定位误差
Δ B = 0mm( 定位基准与工序基准重合 ) 按式（ 3-5 ）得：
Δ Y = δ D + δ d ０ ＋ Ｘ min =0.021+0.009+0.007= 0.037mm
则由式（３－１２）得
Δ Ｄ ＝ Δ Y = 0.037mm
(2) 平行度 0.04mm 的定位误差同理,Δ B = 0mm
按式（ 3-7 ）得：
则平行度的定位误差为
Δ D = Δ Y = 0.018mm
工艺路线的拟定
一、表面加工方法的选择
选择表面加工方法时，一般先根据表面的加工精度和表面粗糙度要求，选定最终加工方法，然后再确定精加工前的准备工序的加工方法，即确定加工方案。由于获得同一精度和同一粗糙度的方案有好几种，选择时还要考虑生产率和经济性，考虑零件的结构形状、尺寸大小、材料和热处理要求及工厂的生产条件等。下面分别简要说明表面加工方法选择时主要考虑的几个因素。
（一）经济精度与经济粗糙度
（二）零件结构形状和尺寸大小
（三）零件的材料及热处理要求
（四）生产率和经济性
二、加工阶段的划分
当零件表面精度和粗糙度要求比较高时，往往不可能在一个工序中加工完成，而划分为几个阶段来进行加工。
（一）工艺过程的四个加工阶段
1.粗加工阶段 主要切除各表面上的大部分加工余量，
2.半精加工阶段 完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工作准备。
3.精加工阶段 保证主要表面达到图样要求。
4.光整加工阶段 对表面粗糙度及加工精度要求高的表面，还需进行光整加工。这个阶段一般不能用于提高零件的位置精度。
（二）划分加工阶段的原因
1.有利于保证加工质量
2.便于合理使用设备
3.便于安排热处理工序和检验工序
4.便于及时发现缺陷及避免损伤已加工表面序号 外圆柱面加工方法经济精度
( 公差等级表示 )
经济粗糙度值
Ra ／ um 适用范围
1 粗车 IT18~13 12.5~50
适用于淬火钢以外的各种金属
2 粗车 - 半精车 IT11~10 3.2~6.3
3 粗车 - 半精车 - 精车 IT7~8 0.8~1.6
4 粗车 - 半精车 - 精车 -滚压（或抛光） IT7~8 0.25~0.2
5 粗车 - 半精车 -磨削 IT7~8 0.4~0.8
主要用于淬火钢，也可用于未淬火钢，
但不宜加工有色金属
6 粗车 - 半精车 -粗磨 -精磨 IT6~7 0.1~0.4
7
粗车 - 半精车 -粗磨 -精磨 -
超精加工（或轮式超精磨）
IT5 0.012~0.1( 或 R Z 0.1)
8 粗车 - 半精车 -精车 -精细车（金刚车） IT6~7 0.025~0.4 主要用于要求较高的 有色金属加工
9 粗车 - 半精车 - 粗磨 -精磨 -超精磨（或镜面磨） IT5 以上 0.006~0.025( 或 R Z 0.05)
极高精度的外圆加工
10 粗车 - 半精车 -粗磨 -精磨 -研磨 IT5 以上 0.006~0.1( 或 R Z 0.05)
（一）切削加工顺序安排的原则
1,先粗后精
零件的加工一般应划分加工阶段，先进行粗加工，然后进行半精加工，最后是精加工和光整加工，应将粗精加工分开进行。
2,先主后次
先考虑主要表面的加工，后考虑次要表面的加工。因为主要表面加工容易出废品，
应放在前阶段进行，以减少工时的浪费。应当指出，先主后次的原则应正确理解和应用。次要表面一般加工量较小，加工比较方便，因此把次要表面加工穿插在各加工阶段中进行，就能使加工阶段更明显和顺利进行，又能增加加工阶段的时间间隔，可以有足够的时间让残余应力重新分布并使其引起的变形充分表现，以便在后续工序中修正。
3,先面后孔
先加工平面，后加工孔。因为平面一般面积较大，轮廓平整，先加工好平面，便于加工孔时的定位安装，利于保证孔与平面的位置精度，同时也给孔的加工带来方便。
另外，由于平面已加工好，对于平面上的孔加工时，使刀具的初始工作条件得到改善。
4,先基准后其他
用作精基准的表面，要首先加工出来。所以第一道工序一般进行定位基面的粗加工或半精加工（有时包括精加工），然后以精基面定位加工其它表面。
（二）热处理工序的安排
热处理的目的是提高材料的机械性能、消除残余应力和改善金属的切削加工性。
按照热处理不同的目的，热处理工艺可分为两大类：预备热处理和最终热处理。
1,预备热处理 其热处理工艺有退火、正火、时效、调质等。
2,最终热处理
最终热处理的目的是提高硬度、耐磨性和强度等力学性能。
淬火 渗碳淬 火渗氮处理
（三）,辅助工序的安排
辅助工序一般包括去毛刺、倒棱、清洗、防锈、退磁、检验等。
其中检验工序是主要的辅助工序，它对产品的质量有着极重要的作用。检验工序一般安排在：
（ 1 ）关键工序或工序较长的工序前后。
（ 2 ）零件换车间前后，特别是进行热处理工艺前后。
（ 3 ）在加工阶段前后。如在粗加工后精加工前。
（ 4 ）零件全部加工完毕。
（四）、工序集中和工序分散
在划分了加工阶段以及各表面加工先后顺序后，就可以把这些内容组成为各个工序。在组成工序时，有两条原则：即工序集中和工序分散。
工序集中就是将工件加工内容集中在少数几道工序内完成，
每道工序的加工内容较多。
工序分散就是将工件加工内容分散在较多的工序中进行，每道工序的加工内容较少，最少时每道工序只包含一个简单工步。
第三章 机械加工工艺基本知识第四讲加工余量的确定及工序尺寸和公差的确定
3.10加工余量的确定
零件加工工艺路线确定后，在进一步安排各个工序的具体内容时，应正确地确定工序的工序尺寸，为确定工序尺寸，首先应确定加工余量。
一、加工余量的概念
由于毛坯不能达到零件所要求的精度和表面粗糙度，因此要留有加工余量，以便经过机械加工来达到这些要求。
加工余量是指加工过程中从加工表面切除的金属层厚度。加工余量分为工序余量和总余量。
（一）工序余量
工序余量是指某一表面在一道工序中切除的金属层厚度。
1,工序余量的计算
工序余量等于相邻两工序的工序尺寸之差。
对于外表面（见图 3 -75a ） Z=a － b
对于内表面（见图 3-75b ） Z=b — a
当加工某个表面的工序是分几个工步时，则相邻两工步尺寸之差就是工步余量。它是某工步在加工表面上切除的金属层厚度。
工序基本余量、最大余量、最小余量及余量公差
由于毛坯制造和各个工序尺寸都存在着误差，加工余量也是个变动值。
当工序尺寸用基本尺寸计算时，所得到的加工余量称为基本余量或公称余量。
当尺寸 a,b 均为工序基本尺寸时，基本余量为
Z=a — b
则最小余量 Z min=a min — b max
而最大余量 Z max=a max — b min
加工总余量
毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差称为加工总余量。它是从毛坯到成品时从某一表面切除的金属层总厚度，也等于该表面各工序余量之和，
即
影响加工余量的因素
影响加工余量的因素如下：
1,前工序的表面质量（包括表面粗糙度 H a 和表面破坏层深度 S a ）；
2,前工序的工序尺寸公差 T a ；
3,前工序的位置误差 ρ a,如工件表面在空间的弯曲、偏斜以及空间误差等；
4,本工序的安装误差 ε b 。
确定加工余量的方法
加工余量大小，直接影响零件的加工质量和生产率。加工余量过大，不仅增加机械加工劳动量，降低生产率，而且增加材料、工具和电力的消耗，增加成本。但若加工余量过小，又不能消除前工序的各种误差和表面缺陷，甚至产生废品。因此，必须合理地确定加工余量。其确定的方法有：
1,经验估算法
经验估算法是根据工艺人员的经验来确定加工余量。为避免产生废品，所确定的加工余量一般偏大。适于单件小批生产。
2,查表修正法
此法根据有关手册，查得加工余量的数值，然后根据实际情况进行适当修正。这是一种广泛使用的方法。
3,分析计算法
这是对影响加工余量的各种因素进行分析，然后根据一定的计算式来计算加工余量的方法。此法确定的加工余量较合理，但需要全面的试验资料，计算也较复杂，故很少应用。
（一）工艺尺寸链的概念
1,尺寸链的定义
在机器装配或零件加工过程中，由相互连接的尺寸形成的封闭尺寸组，
称为尺寸链。如图 3-78 所示，用零件的表面 1 定位加工表面 2 得尺寸 A1,
再加工表面 3,得尺寸 A2,自然形成 A0,于是 A1 — A2 — A0 连接成了一个封闭的尺寸组（图 3-78b ），形成尺寸链。
在机械加工过程中，同一工件的各有关尺寸组成的尺寸链称为工艺尺寸链。
2,工艺尺寸链的特征
（ 1 ）尺寸链有一个自然形成的尺寸与若干个直接得到的尺寸所组成。
（ 2 ）尺寸链一定是封闭的且各尺寸按一定的顺序首尾相接。
3,尺寸链的组成
组成尺寸链的各个尺寸称为尺寸链的环。图 3-78 中 A 1,A 2,A 0 都是尺寸链的环，它们可以分为：
（ 1 ）封闭环 在加工（或测量）过程中最后自然形成的环称为封闭环，
如图 3-78 中的 A 0 。每个尺寸链必须有且仅能有一个封闭环，用 A 0 来表示。
（ 2 ）组成环 在加工（或测量）过程中直接得到的环称为组成环。尺寸链中除了封闭环外，都是组成环。按其对封闭环的影响，组成环可分为增环和减环。
① 增环 尺寸链中，由于该类组成环的变动引起封闭环同向变动，则该类组成环称为增环，如图 3-78 中的 A 1,增环用来表示。
②减环 尺寸链中，由于该类组成环的变动引起封闭环反向变动，则该类组成环称为减环，如图 3-78 中的 A 2 。减环用来示。
同向变动是指该组成环增大时，封闭环也增大，该组成环减小时，封闭环也减小；反向变动是指该组成环增大时，封闭环减小，该组成环减小时，
封闭环增大。
（ 4 ）增环和减环的判别
为了简易地判别增环和减环，可在尺寸链图上先给封闭环任意定出方向并画出箭头，然后以此方向环绕尺寸链回路，顺次给每个组成环画出箭头。此时凡与封闭环箭头相反的组成环为增环，相同的为减环。如图 3-79 所示。
工艺尺寸链的建立
1,封闭环的判定
2,组成环的查找
工艺尺寸链计算的基本公式
1,封闭环基本尺寸
2,封闭环的中间偏差
3,封闭环公差
4,封闭环极限偏差
5,封闭环极限尺寸
最大极限尺寸 A 0max=A 0+ES 0 （ 3-27 ）
最小极限尺寸 A 0min=A 0+EI 0 （ 3-28 ）
6,组成环平均公差
7,组成环极限偏差
8,组成环极限尺寸
最大极限尺寸 A imax=A i+ES I （ 3-32 ）
最小极限尺寸 A imin=A i+EI I （ 3-33 ）
例 3-7 图 3 -85a 所示零件，尺寸 已经保证，现以
1 面定位加工 2 面，试计算工序尺寸 A 2 。
解,当以 1 面定位加工 2 面时，应按 A 2 进行调整后进行加工，因此设计尺寸 A0=是本工序间接保证的尺寸，应为封闭环，其尺寸链图为图 3-58b 所示，
则 A 2 的计算如下：
由式（ 3-21 ）
由式（ 3-22 ）
由式（ 3-24 ）
由式（ 3-30 ）和式（ 3-31 ）
故工序尺寸
例 3-8 如图 3 -86a 为一齿轮内孔的简图。内孔尺寸为,键槽的深度尺寸为,内孔及键槽的加工顺序如下：
（ 1 ）精镗孔至 ；
（ 2 ）插键槽深至尺寸 A 3 （通过尺寸换算求得）；
（ 3 ）热处理；
（ 4 ）磨内孔至尺寸,
同时保证键槽深度尺寸。
解,根据以上加工顺序，可以看出磨孔后必须保证内孔的尺寸，同时还必须保证键槽的深度。为此必须计算镗孔后加工的键槽深度的工序尺寸 A3 。图
3-86b 画出了尺寸链图，其精车后的半径,磨孔后的半径 mm,以及键槽深度 A 3 都是直接保证的，为组成环。磨孔后所得的键槽深度尺寸 A 0= 是间接得到的，是封闭环。
由式（ 3-21 ）
由式（ 3-22 ）
由式（ 3-24 ）
由式（ 3-30 ）和式（ 3-31 ）
4,保证渗碳层、渗氮层厚度的工序尺寸计算
有些零件的表面需要进行渗碳、渗氮处理，而且在精加工后还要保证规定的渗层深度。为此必须正确确定精加工前的渗层深度尺寸。
机械加工生产率分析
劳动生产率是指工人在单位时间内制造的合格产品数量，或者指制造单件产品所消耗的劳动时间。劳动生产率可表现为时间定额和产量定额两种基本形式。时间定额又称为工时定额，是在生产技术组织条件下，
规定一件产品或完成某一道工序需消耗的时间；产量定额是在一定的生产组织条件下，规定单位时间内生产合格产品数量的标准。目前，多数企业采用时间定额来反映劳动生产率。
1.时间定额
基本时间 t b ；辅助时间 t a ；技术服务时间 t c ；组织服务时间 t g ；
自然需要及休息时间 t n ；调整时间 T j ；计价时间 T p
2,提高劳动生产率的工艺途径
(1)缩减时间定额
(2)采用先进工艺方法
1,生产与技术的准备 如工艺设计和专用工艺装备的设计和制造、生产计划的编制、生产资料的准备等；
2,毛坯的制造 如铸造、锻造、冲压等；
3,零件的加工 切削加工、热处理、表面处理等；
4,产品的装配 如总装、部装、调试检验和油漆等；
5,生产的服务 如原材料、外购件和工具的供应、运输、保管等；
在生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程，称为工艺过程。
二、机械加工工艺过程的组成
( 一 ) 工序工序是指一个或一组工人，在一个工作地对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺内容。
（二）工步与走刀为了便于分析和描述工序的内容，工序还可以进一步划分工步。
工步是指加工表面（或装配时的连接表面）和加工（或装配）工具不变的情况下所连续完成的那一部分工序。一个工序可以包括几个工步，也可以只有一个工步。
（ 三）安装与工位工件在加工前，在机床或夹具上先占据一正确位置（定位），然后再夹紧的过程称为装夹。工件（或装配单元）经一次装夹后所完成的那一部分工艺内容称为安装。在一道工序中可以有一个或多个安装。
三,工件的夹紧
（一）工作夹紧概述夹紧的目的是防止工件在切削力、重力、惯性力等的作用下发生位移或振动，以免破坏工件的定位。因此正确设计的夹紧机构应满足下列基本要求：
1,夹紧应不破坏工件的正确定位；
2,夹紧装置应有足够的刚性；
3,夹紧时不应破坏工件表面，不应使工件产生超过允许范围的变形；
4,能用较小的夹紧力获得所需的夹紧效果
5,工艺性好，在保证生产率的前提下结构应简单，便于制造、维修和操作。
手动夹紧机构应具有自锁性能。
（二）工件夹紧力三要素的确定根据上述的基本要求，正确确定夹紧力三要素（方向、作用点、大小）是一个不容忽视的问题。
1,夹紧力方向的确定
(1) 夹紧力的方向不应破坏工件定位。
图 3-4a为不正确的夹紧方案，夹紧力有向上的分力 F W,使工件离开原来的正确 定位位置。而图 b 为正确的夹紧方案。
（ 2 ） 夹紧力方向应指向主要定位表面。
2,夹紧力作用点的确定
(1)夹紧力的作用点应落在支承范围内。
(2) 夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位。
(3)夹紧力的作用点应靠近工件的加工部位。
四、机械加工生产类型及特点
（一）生产纲领企业在计划期内生产的产品的数量和进度计划称为生产纲领。零件的年生产纲领可按下式计算：
（二）生产类型及工艺特点企业（或车间,工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类称为生产类型。生产类型一般可分为：单件生产、成批生产、大量生产三种类型。
1,单件生产
2,成批生产
3,大量生产五、机械加工工艺规程及工艺文件一、机械加工工艺规程机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。
它是机械制造工厂最主要的技术文件。其具体作用如下：
1,工艺规程是指导生产的主要技术文件，是指挥现场生产的依据。
2,工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据。
3,工艺规程是新建或改（扩）建工厂或车间的基本资料。
二、工艺规程制订的原则工艺规程制定的原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量的前提下，
争取最好的经济效益。在制订工艺规程时应注意下列问题：
1,技术上的先进性
2,经济上的合理性
3,有良好的劳动条件三、制订工艺规程时的原始资料制订工艺规程时的原始资料主要有：
1,产品图样及技术条件。
如产品的装配图及零件图；
2,产品的工艺方案。
如产品验收质量标准、毛坯资料等；
3,产品零部件工艺路线表或车间分工明细表。以了解产品及企业的管理情况；
4,产品的生产纲领（年产量）。以便确定生产类型；
5,本企业的生产条件。
六、制订工艺规程的步骤
1,计算零件的生产纲领、确定生产类型；
2,分析产品装配图样和零件图样
主要包括零件的加工工艺性、装配工艺性、主要加工表面及技术要求，
了解零件在产品中的功用；
3,确定毛坯的类型、结构形状、制造方法等；
4,拟订工艺路线
包括选择定位基准、确定各表面的加工方法、划分加工阶段、确定工序的集中和分散的程度、合理安排加工顺序等；
5,确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差；
6,选择设备及工艺装备；
7,确定切削用量及计算时间定额；
8,填写工艺文件。
七、工艺文件格式
将工艺文件的内容，填入一定格式的卡片，即成为生产准备和施工依据的工艺文件。常用的工艺文件的格式有下列几种：
1,机械加工工艺过程卡
这种卡片以工序为单位，简要地列出整个零件加工所经过的工艺路线（包括毛坯制造、机械加工和热处理等）。它是制订其它工艺文件的基础，也是生产准备、编排作业计划和组织生产的依据。
2,机械加工工艺卡片
机械加工工艺卡片是以工序为单位，详细地说明整个工艺过程的一种工艺文件。它是用来指导工人生产和帮助车间管理人员和技术人员掌握整个零件加工过程的一种主要技术文件，是广泛用于成批生产的零件和重要零件的小批生产中。
3,机械加工工序卡片
机械加工工序卡片是根据机械加工工艺卡片为一道工序制订的。它更详细地说明整个零件各个工序的要求，是用来具体指导工人操作的工艺文件。
八、结构工艺性分析
零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，制造的可行性和经济性。下面将从零件的机械加工和装配两个方面，对零件的结构 工艺性进行分析。
（一）机械加工对零件结构的要求
1,便于装夹 零件的结构应便于加工时的定位和夹紧，装夹次数要少。
2,便于加工 零件的结构应尽量采用标准化数值，以便使用标准化刀具和量具。
3,便于数控机床加工
被加工零件的数控工艺性问题涉及面很广，下面结合编程的可能性与方便性来作工艺性分析。
4,便于测量
设计零件结构时，还应考虑测量的可能性与方便性。
第三章 机械加工工艺基本知识第二讲零件的工艺性分析
一、技术要求分析
零件的技术要求主要有：
1,加工表面的形状精度（包括形状尺寸精度和形状公差）；
2,主要加工表面之间的相互位置精度（包括距离尺寸精度和位置公差）；
3,加工表面的粗糙度及其它方面的表面质量要求；
4,热处理及其它要求。
通过对零件技术要求的分析，就可以区分主要表面和次要表面。上述四个方面均要求较高的表面，即为主要表面，要采用各种工艺措施予以重点保证。在对零件的结构工艺性和技术要求分析后，对零件的加工工艺路线及加工方法就形成一个初步的轮廓，从而为下一步制订工 艺规程作好准备。
一、常见的毛坯种类
常见的毛坯种类有以下几种：
（一）铸件
（二）锻件
（三）型材
（四）焊接件
（五）其它毛坯
其它毛坯包括冲压件，粉末冶金件，冷挤件，塑料压制件等。
二、毛坯的选择原则
选择毛坯时应该考虑如下几个方面的因素：
（一）零件的生产纲领
大量生产的零件应选择精度和生产率高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂贵费用可由材料消耗的减少和机械加工费用的降低来补偿。如铸件采用金属模机器造型或精密铸造；锻件采用模锻、精锻；选用冷拉和冷轧型材。单件小批生产时应选择精度和生产率较低的毛坯制造方法。
（二）零件材料的工艺性
例如材料为铸铁或青铜等的零件应选择铸造毛坯；钢质零件当形状不复杂，
力学性能要求又不太高时，可选用型材；重要的钢质零件，为保证其力学性能，应选择锻造件毛坯。
（三）零件的结构形状和尺寸
形状复杂的毛坯，一般采用铸造方法制造，薄壁零件不宜用砂型铸造。一般用途的阶梯轴，如各段直径相差不大，可选用圆棒料；如各段直径相差较大，为减少材料消耗和机械加工的劳动量，则宜采用锻造毛坯，尺寸大的零件一般选择自由锻造，中小型零件可考虑选择模锻件。
（四）现有的生产条件
选择毛坯时，还要考虑本厂的毛坯制造水平、设备条件以及外协的可能性和经济性等。
三、毛坯的形状及尺寸
毛坯的形状和尺寸主要由零件组成表面的形状、结构、
尺寸及加工余量等因素确定的，并尽量与零件相接近，以达到减少机械加工的劳动量，力求达到少或无切削加工。
但是，由于现有毛坯制造技术及成本的限制，以及产品零件的加工精度和表面质量要求愈来愈来高，所以，毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量，以便通过机械加工达到零件的技术要求。
四、基准的概念及其分类
所谓基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、
面。基准根据功用不同可分为设计基准和工艺基准两大类。
（一）设计基准
所谓设计基准是指设计图样上采用的基准
（二）工艺基准
所谓工艺基准是在机械加工工艺过程中用来确定本工序的加工表面加工后尺寸、形状、位置的基准。工艺基准按不同的用途可分为工序基准、定位基准、
测量基准和装配基准。
五、工件定位的概念及定位要求
（一）工件定位的概念
机床、夹具、刀具和工件组成了一个工艺系统。工件加工面的相互位置精度是由工艺系统间的正确位置关系来保证的。因此加工前，应首先确定工件在工艺系统中的正确位置，即是工件的定位。
（二）工件定位的要求
工件定位的目的是为了保证工件加工面与加工面的设计基准之间的位置公差（如同轴度、平行度、垂直度等）和距离尺寸精度。
六、工件定位的方法
工件定位的方法有三种：
（一）直接找正法定位
（二）划线找正法定位
（三）使用夹具定位六、六点定位原理这种用适当分布的六个支承点限制工件六个自由度的原则称为六点定位原则。
四、基准与工件定位定位基准的选择基准有设计基准和工艺基准两大类
1、设计基准在零件图上用来确定其他面、线、点的位置的基准，
称为设计基准
2、工艺基准 (制造基准 )
★ 定位基准
a、粗基准第一道工序中只能使用毛坯的表面来定位，
这种定位基准称为粗基准
b、精基准以后各工序中，采用已加工表面作为定位基准，
称为精基准
★测量基准
★装配基准粗基准的选择具体选择时应考虑以下原则
1、多个加工表面的工件，选择粗基准时应合理分配各加工表面的加工余量
a、保证各加工表面都有足够的加工余量
b、主要表面，特别是重要表面和内表面，
尽可能使加工余量均匀
c、工件表面上各加工表面总的金属切削量最小
2、以不加工表面做粗基准，力保壁厚均匀
3、选粗基准，必须考虑定位准确，夹紧可靠
4、粗基准一般只使用一次，尽量避免重复使用精基准的选择
1、基准重合原则
2、基准统一的原则同一定位基准为精基准，
尽量多加工几个表面
3、互为基准原则以 A面为精基准加工 B面，再以 B面为精基准加工 A面，反复进行
4、自为基准原则以加工表面本身为精基准，
例如浮动饺刀饺孔
工艺定位基准 (辅助基准 )的应用为了安装或其它目的，人为制造一种定位基准
定位误差
1、基准不重合误差△ B
定位基准与设计 (工序 )基准不重合，造成误差
2、基准位移误差定位基准与限位基准不重合，造成误差
五、对定位元件的基本要求
1,足够的精度
由于工件的定位是通过定位副的接触（或配合）实现的。定位元件工作表面的精度直接影响工件的定位精度，因此定位元件工作表面 应有足够的精度，以保证加工精度要求。
2,足够的强度和刚度
定位元件不仅限制工件的自由度，还有支承工件、承受夹紧力和切削力的作用。因此还应有足够的强度和刚度，以免使用中变形和损 坏。
3,有较高的耐磨性
工件的装卸会磨损定位元件工件表面，导致定位元件工件表面精度下降，引起定位精度的下降。当定位精度下降至不能保证加工精度时则应更换定位元件。为延长定位元件更换周期，提高夹具使用寿命,定位元件工作表面应有较高的耐磨性。
4,良好的工艺性
定位元件的结构应力求简单、合理、便于加工、装配和更换。
对于工件不同的定位基面的形式，定位元件的结构、形状、尺寸和布置方式也不同。下面按不同的定位基准分别介绍所用的定位元件 的结构形式。
六、工件以平面定位时的定位元件
1,固定支承
2,可调支承
3,自位支承（浮动支承）
七、工件以圆孔定位时的定位元件
V 形块,定位套,半圆套,圆锥套第三章 机械加工工艺基本知识第三讲工件的定位及工艺
一、定位误差产生的原因及计算
造成定位误差的原因有两个：
一个是由于定位基准与设计基准不重合，称为基准不重合误差
（基准不符误差）；
二是由于定位副制造误差而引起定位基准的位移，称为基准位移误差。
如图 3-62 所示，由于定位副配合间隙的影响，会使工件上圆孔中心线（定位基准）的位置发生偏移，其中心偏移量在加工尺寸方向上的投影即为基准位移误差 Δ Y 。定位基准偏移的方向有两种可能：一是可以在任意方向上偏移；二是只能在某一方向上偏移。
二、定位误差的计算
由于定位误差 Δ D 是由基准不重合误差和基准位移误差组合而成的。因此在计算定位误差时，先分别算出 Δ B 和 Δ Y,然后将两者组合而得 Δ D 。组合时可有如下情况：
1,Δ Y ≠ 0,Δ B =0 时,Δ D = Δ B （ 3-12 ）
2,Δ Y =0,Δ B ≠ 0 时,Δ D = Δ Y （ 3-13 ）
3,Δ Y ≠ 0,Δ B ≠ 0 时，
如果工序基准不在定位基面上,Δ D = Δ B + Δ Y （ 3-14 ）
如果工序基准在定位基面上,Δ D = Δ B ± Δ Y （ 3-15 ）
,+,、,—,的判别方法为：
①分析定位基面尺寸由大变小（或由小变大）时，定位基准的变动方向；
②当定位基面尺寸作同样变化时，设定位基准不动，分析工序基准变动方向；
③若两者变动方向相同即,+,，两者变动方向相反即,—,。
例 3-1 钻铰图 3-65 所示的零件上 φ 10H7 的孔，工件以孔定位，
定位销直径求：工序尺寸 50 ± 0.07mm 及平行度的定位误差。
解,（ 1 ）工序尺寸 50 ± 0.07mm 的定位误差
Δ B = 0mm( 定位基准与工序基准重合 ) 按式（ 3-5 ）得：
Δ Y = δ D + δ d ０ ＋ Ｘ min =0.021+0.009+0.007= 0.037mm
则由式（３－１２）得
Δ Ｄ ＝ Δ Y = 0.037mm
(2) 平行度 0.04mm 的定位误差同理,Δ B = 0mm
按式（ 3-7 ）得：
则平行度的定位误差为
Δ D = Δ Y = 0.018mm
工艺路线的拟定
一、表面加工方法的选择
选择表面加工方法时，一般先根据表面的加工精度和表面粗糙度要求，选定最终加工方法，然后再确定精加工前的准备工序的加工方法，即确定加工方案。由于获得同一精度和同一粗糙度的方案有好几种，选择时还要考虑生产率和经济性，考虑零件的结构形状、尺寸大小、材料和热处理要求及工厂的生产条件等。下面分别简要说明表面加工方法选择时主要考虑的几个因素。
（一）经济精度与经济粗糙度
（二）零件结构形状和尺寸大小
（三）零件的材料及热处理要求
（四）生产率和经济性
二、加工阶段的划分
当零件表面精度和粗糙度要求比较高时，往往不可能在一个工序中加工完成，而划分为几个阶段来进行加工。
（一）工艺过程的四个加工阶段
1.粗加工阶段 主要切除各表面上的大部分加工余量，
2.半精加工阶段 完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工作准备。
3.精加工阶段 保证主要表面达到图样要求。
4.光整加工阶段 对表面粗糙度及加工精度要求高的表面，还需进行光整加工。这个阶段一般不能用于提高零件的位置精度。
（二）划分加工阶段的原因
1.有利于保证加工质量
2.便于合理使用设备
3.便于安排热处理工序和检验工序
4.便于及时发现缺陷及避免损伤已加工表面序号 外圆柱面加工方法经济精度
( 公差等级表示 )
经济粗糙度值
Ra ／ um 适用范围
1 粗车 IT18~13 12.5~50
适用于淬火钢以外的各种金属
2 粗车 - 半精车 IT11~10 3.2~6.3
3 粗车 - 半精车 - 精车 IT7~8 0.8~1.6
4 粗车 - 半精车 - 精车 -滚压（或抛光） IT7~8 0.25~0.2
5 粗车 - 半精车 -磨削 IT7~8 0.4~0.8
主要用于淬火钢，也可用于未淬火钢，
但不宜加工有色金属
6 粗车 - 半精车 -粗磨 -精磨 IT6~7 0.1~0.4
7
粗车 - 半精车 -粗磨 -精磨 -
超精加工（或轮式超精磨）
IT5 0.012~0.1( 或 R Z 0.1)
8 粗车 - 半精车 -精车 -精细车（金刚车） IT6~7 0.025~0.4 主要用于要求较高的 有色金属加工
9 粗车 - 半精车 - 粗磨 -精磨 -超精磨（或镜面磨） IT5 以上 0.006~0.025( 或 R Z 0.05)
极高精度的外圆加工
10 粗车 - 半精车 -粗磨 -精磨 -研磨 IT5 以上 0.006~0.1( 或 R Z 0.05)
（一）切削加工顺序安排的原则
1,先粗后精
零件的加工一般应划分加工阶段，先进行粗加工，然后进行半精加工，最后是精加工和光整加工，应将粗精加工分开进行。
2,先主后次
先考虑主要表面的加工，后考虑次要表面的加工。因为主要表面加工容易出废品，
应放在前阶段进行，以减少工时的浪费。应当指出，先主后次的原则应正确理解和应用。次要表面一般加工量较小，加工比较方便，因此把次要表面加工穿插在各加工阶段中进行，就能使加工阶段更明显和顺利进行，又能增加加工阶段的时间间隔，可以有足够的时间让残余应力重新分布并使其引起的变形充分表现，以便在后续工序中修正。
3,先面后孔
先加工平面，后加工孔。因为平面一般面积较大，轮廓平整，先加工好平面，便于加工孔时的定位安装，利于保证孔与平面的位置精度，同时也给孔的加工带来方便。
另外，由于平面已加工好，对于平面上的孔加工时，使刀具的初始工作条件得到改善。
4,先基准后其他
用作精基准的表面，要首先加工出来。所以第一道工序一般进行定位基面的粗加工或半精加工（有时包括精加工），然后以精基面定位加工其它表面。
（二）热处理工序的安排
热处理的目的是提高材料的机械性能、消除残余应力和改善金属的切削加工性。
按照热处理不同的目的，热处理工艺可分为两大类：预备热处理和最终热处理。
1,预备热处理 其热处理工艺有退火、正火、时效、调质等。
2,最终热处理
最终热处理的目的是提高硬度、耐磨性和强度等力学性能。
淬火 渗碳淬 火渗氮处理
（三）,辅助工序的安排
辅助工序一般包括去毛刺、倒棱、清洗、防锈、退磁、检验等。
其中检验工序是主要的辅助工序，它对产品的质量有着极重要的作用。检验工序一般安排在：
（ 1 ）关键工序或工序较长的工序前后。
（ 2 ）零件换车间前后，特别是进行热处理工艺前后。
（ 3 ）在加工阶段前后。如在粗加工后精加工前。
（ 4 ）零件全部加工完毕。
（四）、工序集中和工序分散
在划分了加工阶段以及各表面加工先后顺序后，就可以把这些内容组成为各个工序。在组成工序时，有两条原则：即工序集中和工序分散。
工序集中就是将工件加工内容集中在少数几道工序内完成，
每道工序的加工内容较多。
工序分散就是将工件加工内容分散在较多的工序中进行，每道工序的加工内容较少，最少时每道工序只包含一个简单工步。
第三章 机械加工工艺基本知识第四讲加工余量的确定及工序尺寸和公差的确定
3.10加工余量的确定
零件加工工艺路线确定后，在进一步安排各个工序的具体内容时，应正确地确定工序的工序尺寸，为确定工序尺寸，首先应确定加工余量。
一、加工余量的概念
由于毛坯不能达到零件所要求的精度和表面粗糙度，因此要留有加工余量，以便经过机械加工来达到这些要求。
加工余量是指加工过程中从加工表面切除的金属层厚度。加工余量分为工序余量和总余量。
（一）工序余量
工序余量是指某一表面在一道工序中切除的金属层厚度。
1,工序余量的计算
工序余量等于相邻两工序的工序尺寸之差。
对于外表面（见图 3 -75a ） Z=a － b
对于内表面（见图 3-75b ） Z=b — a
当加工某个表面的工序是分几个工步时，则相邻两工步尺寸之差就是工步余量。它是某工步在加工表面上切除的金属层厚度。
工序基本余量、最大余量、最小余量及余量公差
由于毛坯制造和各个工序尺寸都存在着误差，加工余量也是个变动值。
当工序尺寸用基本尺寸计算时，所得到的加工余量称为基本余量或公称余量。
当尺寸 a,b 均为工序基本尺寸时，基本余量为
Z=a — b
则最小余量 Z min=a min — b max
而最大余量 Z max=a max — b min
加工总余量
毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差称为加工总余量。它是从毛坯到成品时从某一表面切除的金属层总厚度，也等于该表面各工序余量之和，
即
影响加工余量的因素
影响加工余量的因素如下：
1,前工序的表面质量（包括表面粗糙度 H a 和表面破坏层深度 S a ）；
2,前工序的工序尺寸公差 T a ；
3,前工序的位置误差 ρ a,如工件表面在空间的弯曲、偏斜以及空间误差等；
4,本工序的安装误差 ε b 。
确定加工余量的方法
加工余量大小，直接影响零件的加工质量和生产率。加工余量过大，不仅增加机械加工劳动量，降低生产率，而且增加材料、工具和电力的消耗，增加成本。但若加工余量过小，又不能消除前工序的各种误差和表面缺陷，甚至产生废品。因此，必须合理地确定加工余量。其确定的方法有：
1,经验估算法
经验估算法是根据工艺人员的经验来确定加工余量。为避免产生废品，所确定的加工余量一般偏大。适于单件小批生产。
2,查表修正法
此法根据有关手册，查得加工余量的数值，然后根据实际情况进行适当修正。这是一种广泛使用的方法。
3,分析计算法
这是对影响加工余量的各种因素进行分析，然后根据一定的计算式来计算加工余量的方法。此法确定的加工余量较合理，但需要全面的试验资料，计算也较复杂，故很少应用。
（一）工艺尺寸链的概念
1,尺寸链的定义
在机器装配或零件加工过程中，由相互连接的尺寸形成的封闭尺寸组，
称为尺寸链。如图 3-78 所示，用零件的表面 1 定位加工表面 2 得尺寸 A1,
再加工表面 3,得尺寸 A2,自然形成 A0,于是 A1 — A2 — A0 连接成了一个封闭的尺寸组（图 3-78b ），形成尺寸链。
在机械加工过程中，同一工件的各有关尺寸组成的尺寸链称为工艺尺寸链。
2,工艺尺寸链的特征
（ 1 ）尺寸链有一个自然形成的尺寸与若干个直接得到的尺寸所组成。
（ 2 ）尺寸链一定是封闭的且各尺寸按一定的顺序首尾相接。
3,尺寸链的组成
组成尺寸链的各个尺寸称为尺寸链的环。图 3-78 中 A 1,A 2,A 0 都是尺寸链的环，它们可以分为：
（ 1 ）封闭环 在加工（或测量）过程中最后自然形成的环称为封闭环，
如图 3-78 中的 A 0 。每个尺寸链必须有且仅能有一个封闭环，用 A 0 来表示。
（ 2 ）组成环 在加工（或测量）过程中直接得到的环称为组成环。尺寸链中除了封闭环外，都是组成环。按其对封闭环的影响，组成环可分为增环和减环。
① 增环 尺寸链中，由于该类组成环的变动引起封闭环同向变动，则该类组成环称为增环，如图 3-78 中的 A 1,增环用来表示。
②减环 尺寸链中，由于该类组成环的变动引起封闭环反向变动，则该类组成环称为减环，如图 3-78 中的 A 2 。减环用来示。
同向变动是指该组成环增大时，封闭环也增大，该组成环减小时，封闭环也减小；反向变动是指该组成环增大时，封闭环减小，该组成环减小时，
封闭环增大。
（ 4 ）增环和减环的判别
为了简易地判别增环和减环，可在尺寸链图上先给封闭环任意定出方向并画出箭头，然后以此方向环绕尺寸链回路，顺次给每个组成环画出箭头。此时凡与封闭环箭头相反的组成环为增环，相同的为减环。如图 3-79 所示。
工艺尺寸链的建立
1,封闭环的判定
2,组成环的查找
工艺尺寸链计算的基本公式
1,封闭环基本尺寸
2,封闭环的中间偏差
3,封闭环公差
4,封闭环极限偏差
5,封闭环极限尺寸
最大极限尺寸 A 0max=A 0+ES 0 （ 3-27 ）
最小极限尺寸 A 0min=A 0+EI 0 （ 3-28 ）
6,组成环平均公差
7,组成环极限偏差
8,组成环极限尺寸
最大极限尺寸 A imax=A i+ES I （ 3-32 ）
最小极限尺寸 A imin=A i+EI I （ 3-33 ）
例 3-7 图 3 -85a 所示零件，尺寸 已经保证，现以
1 面定位加工 2 面，试计算工序尺寸 A 2 。
解,当以 1 面定位加工 2 面时，应按 A 2 进行调整后进行加工，因此设计尺寸 A0=是本工序间接保证的尺寸，应为封闭环，其尺寸链图为图 3-58b 所示，
则 A 2 的计算如下：
由式（ 3-21 ）
由式（ 3-22 ）
由式（ 3-24 ）
由式（ 3-30 ）和式（ 3-31 ）
故工序尺寸
例 3-8 如图 3 -86a 为一齿轮内孔的简图。内孔尺寸为,键槽的深度尺寸为,内孔及键槽的加工顺序如下：
（ 1 ）精镗孔至 ；
（ 2 ）插键槽深至尺寸 A 3 （通过尺寸换算求得）；
（ 3 ）热处理；
（ 4 ）磨内孔至尺寸,
同时保证键槽深度尺寸。
解,根据以上加工顺序，可以看出磨孔后必须保证内孔的尺寸，同时还必须保证键槽的深度。为此必须计算镗孔后加工的键槽深度的工序尺寸 A3 。图
3-86b 画出了尺寸链图，其精车后的半径,磨孔后的半径 mm,以及键槽深度 A 3 都是直接保证的，为组成环。磨孔后所得的键槽深度尺寸 A 0= 是间接得到的，是封闭环。
由式（ 3-21 ）
由式（ 3-22 ）
由式（ 3-24 ）
由式（ 3-30 ）和式（ 3-31 ）
4,保证渗碳层、渗氮层厚度的工序尺寸计算
有些零件的表面需要进行渗碳、渗氮处理，而且在精加工后还要保证规定的渗层深度。为此必须正确确定精加工前的渗层深度尺寸。
机械加工生产率分析
劳动生产率是指工人在单位时间内制造的合格产品数量，或者指制造单件产品所消耗的劳动时间。劳动生产率可表现为时间定额和产量定额两种基本形式。时间定额又称为工时定额，是在生产技术组织条件下，
规定一件产品或完成某一道工序需消耗的时间；产量定额是在一定的生产组织条件下，规定单位时间内生产合格产品数量的标准。目前，多数企业采用时间定额来反映劳动生产率。
1.时间定额
基本时间 t b ；辅助时间 t a ；技术服务时间 t c ；组织服务时间 t g ；
自然需要及休息时间 t n ；调整时间 T j ；计价时间 T p
2,提高劳动生产率的工艺途径
(1)缩减时间定额
(2)采用先进工艺方法
