第一篇：機(jī)械加工工藝規(guī)程重要性和制訂

機(jī)械加工工藝規(guī)程

本文主要闡述機(jī)械加工工藝規(guī)程的重要性及制訂。

所謂工藝規(guī)程，是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件。是在給定的生產(chǎn)條件下，在總結(jié)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，由多個(gè)加工工藝方案優(yōu)選而制定的。因此，工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件，實(shí)際生產(chǎn)必須按照工藝規(guī)程規(guī)定的加工方法和加工順序進(jìn)行，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本和安全生產(chǎn)。

一、機(jī)械加工工藝規(guī)程的重要性

工藝規(guī)程是組織生產(chǎn)、安排管理工作的重要依據(jù)

在新產(chǎn)品投產(chǎn)之前，首先要按照工藝規(guī)程進(jìn)行大量的有關(guān)生產(chǎn)的準(zhǔn)備工作；結(jié)合我司情況，一般是由生產(chǎn)部門(mén)主管按照工藝規(guī)程確定各個(gè)零件的投料時(shí)間和數(shù)量，由生產(chǎn)組長(zhǎng)調(diào)整設(shè)備負(fù)荷，供應(yīng)動(dòng)力能源，調(diào)配勞動(dòng)力等。每步操作都必須按照工藝規(guī)程規(guī)定的工序、工步以及所用設(shè)備、工時(shí)定額等有節(jié)奏的進(jìn)行生產(chǎn)?？傊朴喍~、計(jì)算成本、生產(chǎn)計(jì)劃、勞動(dòng)工資、成本核算等企業(yè)管理工作都必須以工藝規(guī)程為依據(jù)，才能保證各部門(mén)、車(chē)間的工作緊密配合。均衡的完成生產(chǎn)任務(wù)。

如果沒(méi)有好的工藝規(guī)程，就像打仗沒(méi)有制訂有效的計(jì)劃，必?cái)o(wú)疑。會(huì)造成多種不良后果，會(huì)導(dǎo)致材料浪費(fèi)，生產(chǎn)計(jì)劃安排不當(dāng)，人員調(diào)配不準(zhǔn)確，生產(chǎn)節(jié)奏紊亂等。工藝規(guī)程是設(shè)計(jì)新工廠的依據(jù)

在設(shè)計(jì)新工廠時(shí)，必須根據(jù)工藝規(guī)程的有關(guān)規(guī)定，確定所需加工設(shè)備的品種、數(shù)量；車(chē)間布局、面積；生產(chǎn)工人的工種、等級(jí)和數(shù)量等。以此，合理經(jīng)濟(jì)的工藝規(guī)程尤為重要，會(huì)為公司節(jié)省不少的不必要的開(kāi)支。

工藝規(guī)程有助于技術(shù)交流和推廣先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)

正確合理又經(jīng)濟(jì)的工藝規(guī)程是在一定的技術(shù)水平及具體的生產(chǎn)條件下制定的，是相對(duì)的，是由時(shí)間、地點(diǎn)和條件決定的。工藝規(guī)程必須按照公司的生產(chǎn)加工能力進(jìn)行設(shè)計(jì)制訂。因此，雖然在生產(chǎn)中必須遵守工藝規(guī)程，但工藝規(guī)程也要隨著生產(chǎn)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步不斷改進(jìn)，生產(chǎn)中如果出現(xiàn)了新問(wèn)題，就要制訂新的工藝規(guī)程作為依據(jù)，組織生產(chǎn)。要及時(shí)修訂不合理的工藝規(guī)程，提高生產(chǎn)效率。但是，在修改工藝規(guī)程時(shí)，必須采取慎重和穩(wěn)妥的步驟，即在一定的時(shí)間內(nèi)既要保證既定的工藝規(guī)程具有一定的穩(wěn)定性，可靠性和可實(shí)施性，又要力求避免貿(mào)然行事，決不能輕率地修改工藝規(guī)程，以致影響生產(chǎn)的正常秩序。

二、機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂 １.制訂工藝規(guī)程的原則

制訂工藝規(guī)程的原則是，在一定的生產(chǎn)條件下，應(yīng)以最少的勞動(dòng)量和最低的成本，在規(guī)定的期間內(nèi)，可靠地加工出符合圖樣及技術(shù)要求的零件。在制訂工藝規(guī)程時(shí)，應(yīng)注意以下問(wèn)題： 技術(shù)上的先進(jìn)性 在制訂工藝規(guī)程時(shí)，要了解當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)國(guó)外本行業(yè)工藝技術(shù)的發(fā)展水平，通過(guò)必要的工藝試驗(yàn)，積極采用適合的先進(jìn)工藝和工藝裝備。充分利用設(shè)備的加工能力，達(dá)到生產(chǎn)效益最大化。經(jīng)濟(jì)上的合理性

在一定的生產(chǎn)條件下，可能會(huì)出現(xiàn)幾種能保證零件技術(shù)要求的工藝方案，此時(shí)應(yīng)通過(guò)核算或相互對(duì)比，選擇經(jīng)濟(jì)上最合理的方案，使產(chǎn)品的能源、原材料消耗和成本最低，并保證產(chǎn)品質(zhì)量和性能。

具有良好的勞動(dòng)條件 在制訂工藝規(guī)程時(shí)，要注意保證工人在操作時(shí)具有良好且安全的勞動(dòng)條件，因此在工藝方案上要注意采取機(jī)械化或自動(dòng)化的措施，將工人從某些笨重繁雜的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)。根據(jù)我司工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)，普通車(chē)床西現(xiàn)已逐步被加工中心取代，效益更改，準(zhǔn)確性更好。因此，舊的工藝規(guī)程已無(wú)法實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)要求，必須重新設(shè)計(jì)制訂。２.制訂工藝規(guī)程所需的原始材料 產(chǎn)品的全套裝配圖和零件工作圖； 產(chǎn)品驗(yàn)收的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)； 產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)（年產(chǎn)量）； 毛坯資料；

現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)條件（包括設(shè)備、人員條件等）； 國(guó)內(nèi)外工藝技術(shù)發(fā)展情況； 相關(guān)的工藝手冊(cè)及圖冊(cè)。３.制訂工藝規(guī)程的步驟

１）計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類(lèi)型 ２）零件的工藝分析 分析和審查零件圖紙

通過(guò)分析產(chǎn)品零件圖及有關(guān)的裝配圖，了解零件在機(jī)械中的功用。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步審查圖紙的完整性和正確性。例如，圖紙是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，是否有足夠的視圖，尺寸，公差和技術(shù)要求的標(biāo)注是否齊全等。若有遺漏或錯(cuò)誤，應(yīng)及時(shí)提出修改意見(jiàn)，并與有關(guān)設(shè)計(jì)人員協(xié)商，按一定的手續(xù)進(jìn)行修改或補(bǔ)充。審查零件材料的選擇是否恰當(dāng) 零件材料的選擇應(yīng)立足于國(guó)內(nèi)，盡量采用我國(guó)資源豐富的材料，不能隨便采用貴金屬。此外，如果材料選的不合理，可能會(huì)使整個(gè)工藝過(guò)程的安排發(fā)生問(wèn)題。分析零件的技術(shù)要求 加工表面的尺寸精度； 加工表面的幾何形狀精度；

各加工表面之間的相互位置精度；

加工表面粗糙度以及表面質(zhì)量方面的其他要求； 熱處理要求及其他要求； 審查零件結(jié)構(gòu)工藝性

在保證使用要求的前提下，是否能以較高的生產(chǎn)效率和最低的成本方便制造出來(lái)的特性。使用性能完全相同而結(jié)構(gòu)不同的兩個(gè)零件，他們的制造方法和制造成本可能有很大的差別。結(jié)構(gòu)工藝性涉及的方面較多，包括毛坯制造的工藝性（如鑄造工藝性、熱處理工藝性和焊接工藝性等）、機(jī)械加工的工藝性、熱處理工藝性、裝配工藝性和維修工藝性等。以下是機(jī)械加工中的零件結(jié)構(gòu)工藝性問(wèn)題： 零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于安裝；

被加工面應(yīng)盡量處于同一平面上； 被加工面的結(jié)構(gòu)剛性要好；

孔的位置應(yīng)便于刀具接近加工表面；

臺(tái)階軸的圓角半徑、沉割槽和鍵槽的寬度以及圓錐面的錐度應(yīng)盡量同一 磨削、車(chē)削螺紋都需要設(shè)置退刀槽；

應(yīng)盡量減少加工面的面積和避免深孔加工，以保證加工精度和提高生產(chǎn)率。３）毛坯的選擇 確定毛坯的種類(lèi) 確定毛坯的形狀

是否需要制出工藝凸臺(tái)以有利于工件的裝夾； 是一個(gè)零件制成一個(gè)毛坯還是多個(gè)零件合制成一個(gè)毛坯。哪些表面不要求制出；

鑄件分型面、拔模斜度及鑄造圓角；鍛件輔料、分磨面、模鍛斜度及圓角半徑等。繪制毛坯--零件綜合圖 擬定工藝路線(xiàn)

即定出由粗到精的全部加工過(guò)程，包括選擇定位基準(zhǔn)及各表面的加工方法、安排加工順序等，還包括確定工序分散與集中的程度、安排熱處理以及檢驗(yàn)等輔助工序。這是關(guān)鍵性的一步，要多提出幾個(gè)方案進(jìn)行分析比較。

確定各工序的加工余量、計(jì)算工序尺寸及公差；

確定各工序的設(shè)備、夾具、刀具、量具和輔助工具； 確定切削用量和工時(shí)定額；

確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法；

填寫(xiě)工藝文件（工藝過(guò)程卡片和工序卡片兩種形式）。

第二篇：機(jī)械加工工藝規(guī)程

機(jī)械加工工藝規(guī)程

10.1 工藝過(guò)程

10.1.1 生產(chǎn)過(guò)程與工藝過(guò)程(1)生產(chǎn)過(guò)程

生產(chǎn)過(guò)程是指把原材料(半成品)轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^(guò)程.機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程,一般包括: ①生產(chǎn)與技術(shù)的準(zhǔn)備,如工藝設(shè)計(jì)和專(zhuān)用工藝裝備的設(shè)計(jì)和制造,生產(chǎn)計(jì)劃的編制,生產(chǎn)資料的準(zhǔn)備;②毛坯的制造,如鑄造,鍛造,沖壓等;③零件的加工,如切削加工,熱處理,表面處理等;④產(chǎn)品的裝配,如總裝,部裝,調(diào)試檢驗(yàn)和油漆等;⑤生產(chǎn)的服務(wù),如原材料,外購(gòu)件和工具的供應(yīng),運(yùn)輸,保管等.機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程一般比較復(fù)雜,目前很多產(chǎn)品往往不是在一個(gè)工廠內(nèi)單獨(dú)生產(chǎn),而是由許多專(zhuān)業(yè)工廠共同完成的.例如:飛機(jī)制造工廠就需要用到許多其他工廠的產(chǎn)品(如發(fā)動(dòng)機(jī),電器設(shè)備,儀表等),相互協(xié)作共同完成一架飛機(jī)的生產(chǎn)過(guò)程.因此,生產(chǎn)過(guò)程即可以指整臺(tái)機(jī)器的制造過(guò)程,也可以是某一零部件的制造過(guò)程.(2)工藝過(guò)程

工藝過(guò)程是指在生產(chǎn)過(guò)程中改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀,尺寸,相對(duì)位置和性質(zhì)等,使其成為成品或半成品的過(guò)程.如毛坯的制造,機(jī)械加工,熱處理,裝配等均為工藝過(guò)程.在工藝過(guò)程中,若用機(jī)械加工的方法直接改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀,尺寸和表面質(zhì)量,使之成為合格零件的工藝過(guò)程,稱(chēng)為機(jī)械加工工藝過(guò)程.同樣,將加工好的零件裝配成機(jī)器使之達(dá)到所要求的裝配精度并獲得預(yù)定技術(shù)性能的工藝過(guò)程,稱(chēng)為裝配工藝過(guò)程.機(jī)械加工工藝過(guò)程和裝配工藝過(guò)程是機(jī)械制造工藝學(xué)研究的兩項(xiàng)主要內(nèi)容.10.1.2 機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成

機(jī)械加工工藝過(guò)程是由一個(gè)或若干個(gè)順序排列的工序組成的,而工序又可分為若干個(gè)安裝,工位,工步和走刀,毛坯就是依次通過(guò)這些工序的加工而變成為成品的.(1)工序

工序是指一個(gè)或一組工人,在一個(gè)工作地點(diǎn)對(duì)一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程.區(qū)分工序的主要依據(jù),是工作地點(diǎn)(或設(shè)備)是否變動(dòng)和完成的那部分工藝內(nèi)容是否連續(xù).如圖 4.1所示的零件,孔1需要進(jìn)行鉆孔和鉸孔,如果一批工件中,每個(gè)工件都是在一臺(tái)機(jī)床上依次地先鉆孔,而后鉸孔,則鉆孔和鉸孔就構(gòu)成一個(gè)工序.如果將整批工件都是先進(jìn)行鉆孔,然后整批工件再進(jìn)行鉸孔,這樣鉆孔和鉸孔就分成兩個(gè)工序了.工序不僅是組成工藝過(guò)程的基本單元,也是制訂工時(shí)定額,配備工人,安排作業(yè)和進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)的依據(jù).通常把僅列出主要工序名稱(chēng)的簡(jiǎn)略工藝過(guò)程稱(chēng)為工藝路線(xiàn).(2)安裝與工位

工件在加工前,在機(jī)床或夾具上先占據(jù)一正確位置(定位),然后再夾緊的過(guò)程稱(chēng)為裝夾.工件(或裝配單元)經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工藝內(nèi)容稱(chēng)為安裝.在一道工序中可以有一個(gè)或多個(gè)安裝.工件加工中應(yīng)盡量減少裝夾次數(shù),因?yàn)槎嘁淮窝b夾就多一次裝夾誤差,而且增加了輔助時(shí)間.因此生產(chǎn)中常用各種回轉(zhuǎn)工作臺(tái),回轉(zhuǎn)夾具或移動(dòng)夾具等,以便在工件一次裝夾后,可使其處于不同的位置加工.為完成—定的工序內(nèi)容,一次裝夾工件后,工件(或裝配單元)與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起相對(duì)刀具或設(shè)備固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置,稱(chēng)為工位.圖4.2所示為一種利用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)在—次裝夾后順序完成裝卸工件,鉆孔,擴(kuò)孔和鉸孔四個(gè)工位加工的實(shí)例.(3)工步與走刀

1)工步 工步是指被加工表面(或裝配時(shí)的連接表面)和切削(或裝配)工具不變的情況下所連續(xù)完成的那一部分工序.一個(gè)工序可以包括幾個(gè)工步,也可以只有一個(gè)工步.一般來(lái)說(shuō),構(gòu)成工步的任一要素(加工表面,刀具及加工連續(xù)性)改變后,即成為一個(gè)新工步.但下面指出的情況應(yīng)視為一個(gè)工步.①對(duì)于那些一次裝夾中連續(xù)進(jìn)行的若干相同的工步應(yīng)視為一個(gè)工步.如圖 4.1所示,兩孔1的加工,可以作為一個(gè)工步.② 為了提高生產(chǎn)率,有時(shí)用幾把刀具同時(shí)加工一個(gè)或幾個(gè)表面,此時(shí)也應(yīng)視為一個(gè)工步.稱(chēng)為復(fù)合工步.2)走刀 在一個(gè)工步內(nèi),若被加工表面切去的金屬層很厚,需分幾次切削,則每進(jìn)行一次切削就是一次走刀.一個(gè)工步可以包括一次走刀或幾次走刀.10.1.3 機(jī)械加工生產(chǎn)類(lèi)型和特點(diǎn)(1)生產(chǎn)綱領(lǐng)

企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品的數(shù)量和進(jìn)度計(jì)劃稱(chēng)為生產(chǎn)綱領(lǐng).零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng).可按下式計(jì)算 N=Qn(1+a%+b%)

式中 N——零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng),件/年;Q——產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng),臺(tái)/年;n——每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量,件/臺(tái);a%--備品的百分率;b%--廢品的百分率.生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對(duì)生產(chǎn)組織形式和零件加工過(guò)程起著重要的作用,它決定了各工序所需專(zhuān)業(yè)化和自動(dòng)化的程度,決定了所應(yīng)選用的工藝方法和工藝裝備.(2)生產(chǎn)類(lèi)型和工藝特點(diǎn)

企業(yè)(或車(chē)間,工段,班組,工作地)生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化程度的分類(lèi)稱(chēng)為生產(chǎn)類(lèi)型.生產(chǎn)類(lèi)型一般可分為:單件生產(chǎn),成批生產(chǎn),大量生產(chǎn)三種.1)單件生產(chǎn) 單件生產(chǎn)的基本特點(diǎn)是:生產(chǎn)的產(chǎn)品種類(lèi)繁多,每種產(chǎn)品的產(chǎn)量很少,而且很少重復(fù)生產(chǎn).例如,重型機(jī)械產(chǎn)品制造和新產(chǎn)品試制等都屬于單間生產(chǎn).2)成批生產(chǎn) 成批生產(chǎn)的基本特點(diǎn)是:分批的生產(chǎn)相同的產(chǎn)品,生產(chǎn)呈周期性重復(fù).如機(jī)床制造,電機(jī)制造等屬于成批生產(chǎn),成批生產(chǎn)又可按其批量大小分為小批量生產(chǎn),中批量生產(chǎn),大批量生產(chǎn)三種類(lèi)型.其中,小批量生產(chǎn)和大批生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)分別與單件生產(chǎn)和大量生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)類(lèi)似;中批量生產(chǎn)的工藝特點(diǎn).介于小批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)之間.3)大量生產(chǎn) 大量生產(chǎn)的基本特點(diǎn)是:產(chǎn)量大,品種少,大多數(shù)工作長(zhǎng)期重復(fù)的進(jìn)行某個(gè)零件的某一道工序的加工.例如,汽車(chē),拖拉機(jī),軸承等的制造都屬于大量生產(chǎn).生產(chǎn)類(lèi)型的劃分除了與生產(chǎn)綱領(lǐng)有關(guān)外,還應(yīng)考慮產(chǎn)品的大小及復(fù)雜程度,生產(chǎn)類(lèi)型不同,產(chǎn)品制造的工藝方法,所用的設(shè)備和工藝裝備以及生產(chǎn)的組織形式等均不同.大批大量生產(chǎn)應(yīng)盡可能采用高效率的設(shè)備和工藝方法,以提高生產(chǎn)率;單件小批生產(chǎn)應(yīng)采用通用設(shè)備和工藝裝備,也可采用先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床,以降低各類(lèi)生產(chǎn)類(lèi)型的生產(chǎn)成本.10.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程 10.2.1 概述

機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件之一,它是在具體的生產(chǎn)條件下,把較為合理的工藝過(guò)程和操作方法,按照規(guī)定的形式書(shū)寫(xiě)成工藝文件,經(jīng)審批后用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn).機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容:工件加工的工藝路線(xiàn),各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備,工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法,切削用量,時(shí)間定額等.10.2.1.1 機(jī)械加工藝規(guī)程的作用(1)是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件

工藝規(guī)程是依據(jù)工藝學(xué)原理和工藝試驗(yàn),經(jīng)過(guò)生產(chǎn)驗(yàn)證而確定的,是科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶.所以,它是獲得合格產(chǎn)品的技術(shù)保證,是指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的重要文件.正因?yàn)檫@樣,在生產(chǎn)中必須遵守工藝規(guī)程,否則常常會(huì)引起產(chǎn)品質(zhì)量的嚴(yán)重下降,生產(chǎn)率顯著降低,甚至造成廢品.但是,工藝規(guī)程也不是固定不變的,工藝人員應(yīng)總結(jié)工人的革新創(chuàng)造,可以根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況,及時(shí)地汲取國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)工藝技術(shù),對(duì)現(xiàn)行工藝不斷地進(jìn)行改進(jìn)和完善,但必須要有嚴(yán)格的審批手續(xù).(2)是生產(chǎn)組織和生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的依據(jù)

生產(chǎn)計(jì)劃的制訂,產(chǎn)品投產(chǎn)前原材料和毛坯的供應(yīng),工藝裝備的設(shè)計(jì),制造與采購(gòu),機(jī)床負(fù)荷的調(diào)整,作業(yè)計(jì)劃的編排,勞動(dòng)力的組織,工時(shí)定額的制訂以及成本的核算等,都是以工藝規(guī)程作為基本依據(jù)的.(3)是新建和擴(kuò)建工廠(車(chē)間)的技術(shù)依據(jù)

在新建和擴(kuò)建工廠(車(chē)間)時(shí),生產(chǎn)所需要的機(jī)床和其它設(shè)備的種類(lèi),數(shù)量和規(guī)格,車(chē)間的面積,機(jī)床的布置,生產(chǎn)工人的工種,技術(shù)等級(jí)及數(shù)量,輔助部門(mén)的安排等都是以工藝規(guī)程為基礎(chǔ),根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型來(lái)確定.除此以外,先進(jìn)的工藝規(guī)程也起著推廣和交流先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的作用,典型工藝規(guī)程可指導(dǎo)同類(lèi)產(chǎn)品的生產(chǎn).10.2.1.2 工藝規(guī)程制訂的原則

工藝規(guī)程制訂的原則是優(yōu)質(zhì),高產(chǎn)和低成本,即在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,爭(zhēng)取最好的經(jīng)濟(jì)效益.在具體制定時(shí),還應(yīng)注意下列問(wèn)題: 1)技術(shù)上的先進(jìn)性 在制訂工藝規(guī)程時(shí),要了解國(guó)內(nèi)外本行業(yè)工藝技術(shù)的發(fā)展,通過(guò)必要的工藝試驗(yàn),盡可能采用先進(jìn)適用的工藝和工藝裝備.2)經(jīng)濟(jì)上的合理性 在一定的生產(chǎn)條件下,可能會(huì)出現(xiàn)幾種能夠保證零件技術(shù)要求的工藝方案.此時(shí)應(yīng)通過(guò)成本核算或相互對(duì)比,選擇經(jīng)濟(jì)上最合理的方案,使產(chǎn)品生產(chǎn)成本最低.3)良好的勞動(dòng)條件及避免環(huán)境污染 在制訂工藝規(guī)程時(shí),要注意保證工人操作時(shí)有良好而安全的勞動(dòng)條件.因此,在工藝方案上要盡量采取機(jī)械化或自動(dòng)化措施,以減輕工人繁重的體力勞動(dòng).同時(shí),要符合國(guó)家環(huán)境保護(hù)法的有關(guān)規(guī)定,避免環(huán)境污染.產(chǎn)品質(zhì)量,生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性這三個(gè)方面有時(shí)相互矛盾,因此,合理的工藝規(guī)程應(yīng)用該處理好這些矛盾,體現(xiàn)這三者的統(tǒng)一.10.2.1.3 制訂工藝規(guī)程的原始資料 1)產(chǎn)品全套裝配圖和零件圖.2)產(chǎn)品驗(yàn)收的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn).3)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)(年產(chǎn)量).4)毛坯資料 毛坯資料包括各種毛坯制造方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征;各種型材的品種和規(guī)格,毛坯圖等;在無(wú)毛坯圖的情況下,需實(shí)際了解毛坯的形狀,尺寸及機(jī)械性能等.5)本廠的生產(chǎn)條件 為了使制訂的工藝規(guī)程切實(shí)可行,一定要考慮本廠的生產(chǎn)條件.如了解毛坯的生產(chǎn)能力及技術(shù)水平;加工設(shè)備和工藝裝備的規(guī)格及性能;工人技術(shù)水平以及專(zhuān)用設(shè)備與工藝裝備的制造能力等.6)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝及生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展情況 工藝規(guī)程的制訂,要經(jīng)常研究國(guó)內(nèi)外有關(guān)工藝技術(shù)資料,積極引進(jìn)適用的先進(jìn)工藝技術(shù),不斷提高工藝水平,以獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益.7)有關(guān)的工藝手冊(cè)及圖冊(cè).10.2.1.4 制訂工藝規(guī)程的步驟

1)計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng),確定生產(chǎn)類(lèi)型.2)分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖,對(duì)零件進(jìn)行工藝分析.3)選擇毛坯.4)擬訂工藝路線(xiàn).5)確定各工序的加工余量,計(jì)算工序尺寸及公差.6)確定各工序所用的設(shè)備及刀具,夾具,量具和輔助工具.7)確定切削用量及工時(shí)定額.8)確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法.9)填寫(xiě)工藝文件.在制訂工藝規(guī)程的過(guò)程中,往往要對(duì)前面已初步確定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,以提高經(jīng)濟(jì)效益.在執(zhí)行工藝規(guī)程過(guò)程中,可能會(huì)出現(xiàn)前所未料的情況,如生產(chǎn)條件的變化,新技術(shù),新工藝的引進(jìn),新材料,先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等,都要求及時(shí)對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行修訂和完善.10.2.1.5 工藝文件的格式

將工藝規(guī)程的內(nèi)容,填入一定格式的卡片,即成為生產(chǎn)準(zhǔn)備和施工依據(jù)的工藝文件.常用的工藝文件格式有下列幾種:(1)綜合工藝過(guò)程卡片

這種卡片以工序?yàn)閱挝?簡(jiǎn)要地列出了整個(gè)零件加工所經(jīng)過(guò)的工藝路線(xiàn)(包括毛坯制造,機(jī)械加工和熱處理等),它是制訂其它工藝文件的基礎(chǔ),也是生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備,編排作業(yè)計(jì)劃和組織生產(chǎn)的依據(jù).在這種卡片中,由于各工序的說(shuō)明不夠具體,故一般不能直接指導(dǎo)工人操作,而多作生產(chǎn)管理方面使用.但是,在單件小批生產(chǎn)中,由于通常不編制其它較詳細(xì)的工藝文件,而是以這種卡片指導(dǎo)生產(chǎn).機(jī)械加工工藝卡片是以工序?yàn)閱挝?詳細(xì)說(shuō)明整個(gè)工藝過(guò)程的工藝文件.它是用來(lái)指導(dǎo)工人生產(chǎn)和幫助車(chē)間管理人員和技術(shù)人員掌握整個(gè)零件加工過(guò)程的一種主要技術(shù)文件,廣泛用于成批生產(chǎn)的零件和小批生產(chǎn)中的重要零件.(3)機(jī)械加工工序卡片

機(jī)械加工工序卡片是根據(jù)工藝卡片為毎一道工序制訂的.它更詳細(xì)地說(shuō)明整個(gè)零件各個(gè)工序的加工要求,是用來(lái)具體指導(dǎo)工人操作的工藝文件.在這種卡片上,要畫(huà)出工序簡(jiǎn)圖,注明該工序每一工步的內(nèi)容,工藝參數(shù),操作要求以及所用的設(shè)備和工藝裝備.工序簡(jiǎn)圖就是按一定比例用較小的投影繪出工序圖,可略去圖中的次要結(jié)構(gòu)和線(xiàn)條,主視圖方向盡量與零件在機(jī)床上的安裝方向相一致,本工序的加工表面用粗實(shí)線(xiàn)或紅色粗實(shí)線(xiàn)表示,零件的結(jié)構(gòu),尺寸要與本工序加工后的情況相符合,并標(biāo)注出本工序加工尺寸及上下偏差,加工表面粗糙度和工件的定位及夾緊情況.用于大批量生產(chǎn)的零件.10.2.2 零件的工藝分析

在制訂零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí),首先要對(duì)照產(chǎn)品裝配圖分析零件圖,熟悉該產(chǎn)品的用途,性能及工作條件,明確零件在產(chǎn)品中的位置,作用及相關(guān)零件的位置關(guān)系;了解并研究各項(xiàng)技術(shù)條件制定的依據(jù),找出其主要技術(shù)要求和技術(shù)關(guān)鍵,以便在擬定工藝規(guī)程時(shí)采用適當(dāng)?shù)拇胧┘右员ＷC.然后著重對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和技術(shù)要求的分析.10.2.2.1 零件結(jié)構(gòu)分析

零件的結(jié)構(gòu)分析主要包括以下三方面:(1)零件表面的組成和基本類(lèi)型

盡管組成零件的結(jié)構(gòu)多種多樣,但從形體上加以分析,都是由一些基本表面和特形表面組成的.基本表面有內(nèi)外圓柱表面,圓錐表面和平面等;特形表面主要有螺旋面,漸開(kāi)線(xiàn)齒形表面,圓弧面(如球面)等.在零件結(jié)構(gòu)分析時(shí),根據(jù)機(jī)械零件不同表面的組合形成零件結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn),就可選擇與其相適應(yīng)的加工方法和加工路線(xiàn),例如外圓表面通常由車(chē)削或磨削加工;內(nèi)孔表面則通過(guò)鉆,擴(kuò),鉸,鏜和磨削等加工方法獲得.機(jī)械零件不同表面的組合形成零件結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn).在機(jī)械制造中,通常按零件結(jié)構(gòu)和工藝過(guò)程的相似性,將各類(lèi)零件大致分為軸類(lèi)零件,套類(lèi)零件,箱體類(lèi)零件,齒輪類(lèi)零件和叉架類(lèi)零件等.(2)主要表面與次要表面區(qū)分

根據(jù)零件各加工表面要求的不同,可以將零件的加工表面劃分為主要加工表面和次要加工表面;這樣,就能在工藝路線(xiàn)擬定時(shí),做到主次分開(kāi)以保證主要表面的加工精度.(3)零件的結(jié)構(gòu)工藝性

所謂零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指零件在滿(mǎn)足使用要求的前提下,制造該零件的可行性和經(jīng)濟(jì)性.功能相同的零件,其結(jié)構(gòu)工藝性可以有很大差異.所謂結(jié)構(gòu)工藝性好,是指在現(xiàn)有工藝條件下,既能方便制造又有較低的制造成本.10.2.2.2 零件的技術(shù)要求分析

零件圖樣上的技術(shù)要求,既要滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,又要便于加工,而且齊全和合理.其技術(shù)要求包括下列幾個(gè)方面: 1)加工表面的尺寸精度,形狀精度和表面質(zhì)量;2)各加工表面之間的相互位置精度;3)工件的熱處理和其它要求,如動(dòng)平衡,鍍鉻處理,去磁等.零件的尺寸精度,形狀精度,位置精度和表面粗糙度的要求,對(duì)確定機(jī)械加工工藝方案和生產(chǎn)成本影響很大.因此,必須認(rèn)真審查,以避免過(guò)高的要求使加工工藝復(fù)雜化和增加不必要的費(fèi)用.在認(rèn)真分析了零件的技術(shù)要求后,結(jié)合零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對(duì)零件的加工工藝過(guò)程便有一個(gè)初步的輪廓.加工表面的尺寸精度,表面粗糙度和有無(wú)熱處理要求,決定了該表面的最終加工方法,進(jìn)而得出中間工序和粗加工工序所采用的加工方法.如,軸類(lèi)零件上 IT7 級(jí)精度,表面粗糙度 R a 1.6 μ m 的軸頸表面,若不淬火,可用粗車(chē),半精車(chē),精車(chē)最終完成;若淬火,則最終加工方法選磨削,磨削前可采用粗車(chē),半精車(chē)(或精車(chē))等加工方法加工.表面間的相互位置精度,基本上決定了各表面的加工順序.10.2.3 毛坯的選擇

毛坯的確定,不僅影響毛坯制造的經(jīng)濟(jì)性,而且影響機(jī)械加工的經(jīng)濟(jì)性.所以在確定毛坯時(shí),既要考慮熱加工方面的因素,也要兼顧冷加工方面的要求,以便從確定毛坯這一環(huán)節(jié)中,降低零件的制造成本.10.2.3.1 機(jī)械加工中常用毛坯的種類(lèi)

毛坯的種類(lèi)很多,同一種毛坯又有多種制造方法,機(jī)械制造中常用的毛坯有以下幾種:(1)鑄件

形狀復(fù)雜的零件毛坯,宜采用鑄造方法制造.目前鑄件大多用砂型鑄造,它又分為木模手工造型和金屬模機(jī)器造型.木模手工造型鑄件精度低,加工表面余量大,生產(chǎn)率低,適用于單件小批生產(chǎn)或大型零件的鑄造.金屬模機(jī)器造型生產(chǎn)率高,鑄件精度高,但設(shè)備費(fèi)用高,鑄件的重量也受到限制,適用于大批量生產(chǎn)的中小鑄件.其次,少量質(zhì)量要求較高的小型鑄件可采用特種鑄造(如壓力鑄造,離心制造和熔模鑄造等).(2)鍛件

機(jī)械強(qiáng)度要求高的鋼制件,一般要用鍛件毛坯.鍛件有自由鍛造鍛件和模鍛件兩種.自由鍛造鍛件可用手工鍛打(小型毛坯), 機(jī)械錘鍛(中型毛坯)或壓力機(jī)壓鍛(大型毛坯)等方法獲得.這種鍛件的精度低,生產(chǎn)率不高,加工余量較大,而且零件的結(jié)構(gòu)必須簡(jiǎn)單;適用于單件和小批生產(chǎn),以及制造大型鍛件.模鍛件的精度和表面質(zhì)量都比自由鍛件好,而且鍛件的形狀也可較為復(fù)雜,因而能減少機(jī)械加工余量.模鍛的生產(chǎn)率比自由鍛高得多,但需要特殊的設(shè)備和鍛模,故適用于批量較大的中小型鍛件.(3)型材

型材按截面形狀可分為:圓鋼,方鋼,六角鋼,扁鋼,角鋼,槽鋼及其它特殊截面的型材.型材有熱軋和冷拉兩類(lèi).熱軋的型材精度低,但價(jià)格便宜,用于一般零件的毛坯;冷拉的型材尺寸較小,精度高,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送料,但價(jià)格較高,多用于批量較大的生產(chǎn),適用于自動(dòng)機(jī)床加工.(4)焊接件

焊接件是用焊接方法而獲得的結(jié)合件,焊接件的優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)單,周期短,節(jié)省材料,缺點(diǎn)是抗振性差,變形大,需經(jīng)時(shí)效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工.除此之外,還有沖壓件,冷擠壓件,粉末冶金等其它毛坯.10.2.3.2 毛坯種類(lèi)選擇中應(yīng)注意的問(wèn)題(1)零件材料及其力學(xué)性能

零件的材料大致確定了毛坯的種類(lèi).例如材料為鑄鐵和青銅的零件應(yīng)選擇鑄件毛坯;鋼質(zhì)零件形狀不復(fù)雜,力學(xué)性能要求不太高時(shí)可選型材;重要的鋼質(zhì)零件,為保證其力學(xué)性能,應(yīng)選擇鍛件毛坯.(2)零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸

形狀復(fù)雜的毛坯,一般用鑄造方法制造.薄壁零件不宜用砂型鑄造;中小型零件可考慮用先進(jìn)的鑄造方法;大型零件可用砂型鑄造.一般用途的階梯軸,如各階梯直徑相差不大,可用圓棒料;如各階梯直徑相差較大,為減少材料消耗和機(jī)械加工的勞動(dòng)量,則宜選擇鍛件毛坯.尺寸大的零件一般選擇自由鍛造;中小型零件可選擇模鍛件;一些小型零件可做成整體毛坯.(3)生產(chǎn)類(lèi)型

大量生產(chǎn)的零件應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法,如鑄件采用金屬模機(jī)器造型或精密鑄造;鍛件采用模鍛,精鍛;型材采用冷軋或冷拉型材;零件產(chǎn)量較小時(shí)應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率較低的毛坯制造方法.(4)現(xiàn)有生產(chǎn)條件

確定毛坯的種類(lèi)及制造方法,必須考慮具體的生產(chǎn)條件,如毛坯制造的工藝水平,設(shè)備狀況以及對(duì)外協(xié)作的可能性等.(5)充分考慮利用新工藝,新技術(shù)和新材料

隨著機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展,毛坯制造方面的新工藝,新技術(shù)和新材料的應(yīng)用也發(fā)展很快.如精鑄,精鍛,冷擠壓,粉末冶金和工程塑料等在機(jī)械中的應(yīng)用日益增加.采用這些方法大大減少了機(jī)械加工量,有時(shí)甚至可以不再進(jìn)行機(jī)械加工就能達(dá)到加工要求,其經(jīng)濟(jì)效益非常顯著.我們?cè)谶x擇毛坯時(shí)應(yīng)給予充分考慮,在可能的條件下,盡量采用.10.2.3.3 毛坯形狀和尺寸的確定

毛坯形狀和尺寸,基本上取決于零件形狀和尺寸.零件和毛坯的主要差別,在于在零件需要加工的表面上,加上一定的機(jī)械加工余量,即毛坯加工余量.毛坯制造時(shí),同樣會(huì)產(chǎn)生誤差,毛坯制造的尺寸公差稱(chēng)為毛坯公差.毛坯加工余量和公差的大小,直接影響機(jī)械加工的勞動(dòng)量和原材料的消耗,從而影響產(chǎn)品的制造成本.所以現(xiàn)代機(jī)械制造的發(fā)展趨勢(shì)之一,便是通過(guò)毛坯精化,使毛坯的形狀和尺寸盡量和零件一致,力求作到少,無(wú)切削加工.毛坯加工余量和公差的大小,與毛坯的制造方法有關(guān),生產(chǎn)中可參考有關(guān)工藝手冊(cè)或有關(guān)企業(yè),行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定.在確定了毛坯加工余量以后,毛坯的形狀和尺寸,除了將毛坯加工余量附加在零件相應(yīng)的加工表面上外,還要考慮毛坯制造,機(jī)械加工和熱處理等多方面工藝因素的影響.下面僅從機(jī)械加工工藝的角度,分析確定毛坯的形狀和尺寸時(shí)應(yīng)考慮的問(wèn)題.(1)工藝搭子的設(shè)置

有些零件,由于結(jié)構(gòu)的原因,加工時(shí)不易裝夾穩(wěn)定,為了裝夾方便迅速,可在毛坯上制出凸臺(tái),即所謂的工藝搭子.工藝搭子只在裝夾工件時(shí)用,零件加工完成后,一般都要切掉,但如果不影響零件的使用性能和外觀質(zhì)量時(shí),可以保留.(2)整體毛坯的采用

在機(jī)械加工中,有時(shí)會(huì)遇到如磨床主軸部件中的三瓦軸承,發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿和車(chē)床的開(kāi)合螺母等類(lèi)零件.為了保證這類(lèi)零件的加工質(zhì)量和加工時(shí)方便,常做成整體毛坯,加工到一定階段后再切開(kāi).(3)合件毛坯的采用

為了便于加工過(guò)程中的裝夾,對(duì)于一些形狀比較規(guī)則的小形零件,如 T 形鍵,扁螺母,小隔套等,應(yīng)將多件合成一個(gè)毛坯,待加工到一定階段后或者大多數(shù)表面加工完畢后,再加工成單件.圖5.3a 為 T815 汽車(chē)上的一個(gè)扁螺母.毛坯取一長(zhǎng)六方鋼, 圖 5.3b 表示在車(chē)床上先車(chē)槽,倒角;圖 5.3c 表示在車(chē)槽及倒角后,用 24.5mm 的鉆頭鉆孔.鉆孔的同時(shí)也就切成若干個(gè)單件.合件毛坯,在確定其長(zhǎng)度尺寸時(shí),既要考慮切割刀具的寬度和零件的個(gè)數(shù),還應(yīng)考慮切成單件后,切割的端面是否需要進(jìn)一步加工,若要加工,還應(yīng)留有一定的加工余量.在確定了毛坯種類(lèi),形狀和尺寸后,還應(yīng)繪制一張毛坯圖,作為毛坯生產(chǎn)單位的產(chǎn)品圖樣.繪制毛坯圖,是在零件圖的基礎(chǔ)上,在相應(yīng)的加工表面上加上毛坯余量.但繪制時(shí)還要考慮毛坯的具體制造條件,如鑄件上的孔,鍛件上的孔和空檔,法蘭等的最小鑄出和鍛出條件;鑄件和鍛件表面的起模斜度(拔模斜度)和圓角;分型面和分模面的位置等.并用雙點(diǎn)劃線(xiàn)在毛坯圖中表示出零件的表面,以區(qū)別加工表面和非加工表面.10.2.4 工藝路線(xiàn)的擬訂

工藝路線(xiàn)的擬訂是制訂工藝規(guī)程的關(guān)鍵,它制訂的是否合理,直接影響到工藝規(guī)程的合理性,科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)性.工藝路線(xiàn)擬訂的主要任務(wù)是選擇各個(gè)表面的加工方法和加工方案,確定各個(gè)表面的加工順序以及工序集中與分散的程度,合理選用機(jī)床和刀具,確定所用夾具的大致結(jié)構(gòu)等.關(guān)于工藝路線(xiàn)的擬訂,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐已總結(jié)出一些帶有普遍性的工藝設(shè)計(jì)原則,但在具體擬訂時(shí),特別要注意根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際靈活應(yīng)用.10.2.4.1 表面加工方案的選擇

(1)各種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度及表面粗糙度

為了正確選擇表面加工方法,首先應(yīng)了解各種加工方法的特點(diǎn)和掌握加工經(jīng)濟(jì)精度的概念.任何一種加工方法可以獲得的加工精度和表面粗糙度均有一個(gè)較大的范圍.例如,精細(xì)的操作,選擇低的切削用量,可以獲得較高的精度,但又會(huì)降低生產(chǎn)率,提高成本;反之,如增大切削用量提高生產(chǎn)率,雖然成本降低了,但精度也降低了.所以對(duì)一種加工方法,只有在一定的精度范圍內(nèi)才是經(jīng)濟(jì)的,這一定范圍的精度是指在正常的加工條件下(采用符合質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,工藝裝備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)的工人,不延長(zhǎng)加工時(shí)間)所能保證的加工精度.這一定范圍的精度稱(chēng)為經(jīng)濟(jì)精度.相應(yīng)的粗糙度稱(chēng)為經(jīng)濟(jì)表面粗糙度.各種加工方法所能達(dá)到的加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度,以及各種典型表面的加工方案在機(jī)械加工手冊(cè)中都能查到.這里要指出的是,加工經(jīng)濟(jì)精度的數(shù)值并不是一成不變的,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,工藝技術(shù)的改進(jìn),加工經(jīng)濟(jì)精度會(huì)逐步提高.(2)選擇表面加工方案時(shí)考慮的因素

選擇表面加工方案,一般是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或查表來(lái)確定,再結(jié)合實(shí)際情況或工藝試驗(yàn)進(jìn)行修改.表面加工方案的選擇,應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足加工質(zhì)量,生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性等方面的要求,具體選擇時(shí)應(yīng)考慮以下幾方面的因素: 1)選擇能獲得相應(yīng)經(jīng)濟(jì)精度的加工方法 例如加工精度為 IT7 ,表面粗糙度為 Ra0.4 m 的外圓柱面,通過(guò)精細(xì)車(chē)削是可以達(dá)到要求的,但不如磨削經(jīng)濟(jì).2)零件材料的可加工性能 例如淬火鋼的精加工要用磨削,有色金屬圓柱面的精加工為避免磨削時(shí)堵塞砂輪,則要用高速精細(xì)車(chē)或精細(xì)鏜(金剛鏜).3)工件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小 例如對(duì)于加工精度要求為 IT7 的孔,采用鏜削,鉸削,拉削和磨削均可達(dá)到要求.但箱體上的孔,一般不宜選用拉孔或磨孔,而宜選擇鏜孔(大孔)或鉸孔(小孔).4)生產(chǎn)類(lèi)型 大批量生產(chǎn)時(shí),應(yīng)采用高效率的先進(jìn)工藝,例如用拉削方法加工孔和平面,用組合銑削或磨削同時(shí)加工幾個(gè)表面,對(duì)于復(fù)雜的表面采用數(shù)控機(jī)床及加工中心等;單件小批生產(chǎn)時(shí),宜采用刨削,銑削平面和鉆,擴(kuò),鉸孔等加工方法,避免盲目地采用高效加工方法和專(zhuān)用設(shè)備而造成經(jīng)濟(jì)損失.5)現(xiàn)有生產(chǎn)條件 充分利用現(xiàn)有設(shè)備和工藝手段,發(fā)揮工人的創(chuàng)造性,挖掘企業(yè)潛力,創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益.10.2.4.2 加工階段的劃分(1)劃分方法

零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí),都應(yīng)劃分加工階段.一般劃分為粗加工,半精加工和精加工三個(gè)階段.如果零件要求的精度特別高,表面粗糙度很細(xì)時(shí),還應(yīng)増加光整加工和超精密加工階段.各加工階段的主要任務(wù)是: 1)粗加工階段 主要任務(wù)是切除毛坯上各加工表面的大部分加工余量,使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品.因此,應(yīng)采取措施盡可能提高生產(chǎn)率.同時(shí)要為半精加工階段提供精基準(zhǔn),并留有充分均勻 的加工余量,為后續(xù)工序創(chuàng)造有利條件.2)半精加工階段 達(dá)到一定的精度要求,并保證留有一定的加工余量,為主要表面的精加工作準(zhǔn)備.同時(shí)完成一些次要表面的加工(如緊固孔的鉆削,攻螺紋,銑鍵槽等).3)精加工階段 主要任務(wù)是保證零件各主要表面達(dá)到圖紙規(guī)定的技術(shù)要求.4)光整加工階段 對(duì)精度要求很高(IT6 以上),表面粗糙度很小(小于 R a 0.2 m)的零件,需安排光整加工階段.其主要任務(wù)是減小表面粗糙度或進(jìn)一步提高尺寸精度和形狀精度.(2)劃分加工階段的原因

1)保證加工質(zhì)量的需要 零件在粗加工時(shí),由于要切除掉大量金屬,因而會(huì)產(chǎn)生較大的切削力和切削熱,同時(shí)也需要較大的夾緊力,在這些力和熱的作用下,零件會(huì)產(chǎn)生較大的變形.而且經(jīng)過(guò)粗加工后零件的內(nèi)應(yīng)力要重新分布,也會(huì)使零件發(fā)生變形.如果不劃分加工階段而連續(xù)加工,就無(wú)法避免和修正上述原因所引起的加工誤差.加工階段劃分后,粗加工造成的誤差,通過(guò)半精加工和精加工可以得到修正,并逐步提高零件的加工精度和表面質(zhì)量,保證了零件的加工要求.2)合理使用機(jī)床設(shè)備的需要 粗加工一般要求功率大,剛性好,生產(chǎn)率高而精度不高的機(jī)床設(shè)備.而精加工需采用精度高的機(jī)床設(shè)備,劃分加工階段后就可以充分發(fā)揮粗,精加工設(shè)備各自性能的特點(diǎn),避免以粗干精,做到合理使用設(shè)備.這樣不但提高了粗加工的生產(chǎn)效率,而且也有利于保持精加工設(shè)備的精度和使用壽命.3)及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷 毛坯上的各種缺陷(如氣孔,砂眼,夾渣或加工余量不足等),在粗加工后即可被發(fā)現(xiàn),便于及時(shí)修補(bǔ)或決定報(bào)廢,以免繼續(xù)加工后造成工時(shí)和加工費(fèi)用的浪費(fèi).4)便于安排熱處理 熱處理工序使加工過(guò)程劃分成幾個(gè)階段,如精密主軸在粗加工后進(jìn)行去除應(yīng)力的人工時(shí)效處理,半精加工后進(jìn)行淬火,精加工后進(jìn)行低溫回火和冰冷處理,最后再進(jìn)行光整加工.這幾次熱處理就把整個(gè)加工過(guò)程劃分為粗加工——半精加工——精加工——光整加工階段.在零件工藝路線(xiàn)擬訂時(shí),一般應(yīng)遵守劃分加工階段這一原則,但具體應(yīng)用時(shí)還要根據(jù)零件的情況靈活處理,例如對(duì)于精度和表面質(zhì)量要求較低而工件剛性足夠,毛坯精度較高,加工余量小的工件,可不劃分加工階段.又如對(duì)一些剛性好的重型零件,由于裝夾吊運(yùn)很費(fèi)時(shí),也往往不劃分加工階段而在一次安裝中完成粗精加工.還需指出的是,將工藝過(guò)程劃分成幾個(gè)加工階段是對(duì)整個(gè)加工過(guò)程而言的,不能單純從某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)來(lái)判斷.例如工件的定位基準(zhǔn),在半精加工階段甚至在粗加工階段就需要加工得很準(zhǔn)確,而在精加工階段中安排某些鉆孔之類(lèi)的粗加工工序也是常有的.10.2.4.3 工序的劃分

工序集中就是零件的加工集中在少數(shù)工序內(nèi)完成,而每一道工序的加工內(nèi)容卻比較多;工序分散則相反,整個(gè)工藝過(guò)程中工序數(shù)量多,而每一道工序的加工內(nèi)容則比較少.(1)工序集中的特點(diǎn)

① 有利于采用高生產(chǎn)率的專(zhuān)用設(shè)備和工藝裝備,如采用多刀多刃,多軸機(jī)床,數(shù)控機(jī)床和加工中心等,從而大大提高生產(chǎn)率.② 減少了工序數(shù)目,縮短了工藝路線(xiàn),從而簡(jiǎn)化了生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作.③ 減少了設(shè)備數(shù)量,相應(yīng)地減少了操作工人和生產(chǎn)面積.④ 減少了工件安裝次數(shù),不僅縮短了輔助時(shí)間,而且在一次安裝下能加工較多的表面,也易于保證這些表面的相對(duì)位置精度.⑤ 專(zhuān)用設(shè)備和工藝裝置復(fù)雜,生產(chǎn)準(zhǔn)備工作和投資都比較大,尤其是轉(zhuǎn)換新產(chǎn)品比較困難.(2)工序分散特點(diǎn) ① 設(shè)備和工藝裝備結(jié)構(gòu)都比較簡(jiǎn)單,調(diào)整方便,對(duì)工人的技術(shù)水平要求低.② 可采用最有利的切削用量,減少機(jī)動(dòng)時(shí)間.③ 容易適應(yīng)生產(chǎn)產(chǎn)品的變換.④ 設(shè)備數(shù)量多,操作工人多,占用生產(chǎn)面積大.工序集中和工序分散各有特點(diǎn);在擬訂工藝路線(xiàn)時(shí),工序是集中還是分散,即工序數(shù)量是多還是少,主要取決于生產(chǎn)規(guī)模和零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求.在一般情況下,單件小批生產(chǎn)時(shí),多將工序集中.大批量生產(chǎn)時(shí),既可采用多刀,多軸等高效率機(jī)床將工序集中,也可將工序分散后組織流水線(xiàn)生產(chǎn);目前的發(fā)展趨勢(shì)是傾向于工序集中.10.2.4.4 工序順序的安排(1)機(jī)械加工工序的安排

1)基準(zhǔn)先行 零件加工一般多從精基準(zhǔn)的加工開(kāi)始,再以精基準(zhǔn)定位加工其它表面.因此,選作精基準(zhǔn)的表面應(yīng)安排在工藝過(guò)程起始工序先進(jìn)行加工,以便為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn).例如軸類(lèi)零件先加工兩端中心孔,然后再以中心孔作為精基準(zhǔn),粗,精加工所有外圓表面.齒輪加工則先加工內(nèi)孔及基準(zhǔn)端面,再以?xún)?nèi)孔及端面作為精基準(zhǔn),粗,精加工齒形表面.2)先粗后精 精基準(zhǔn)加工好以后,整個(gè)零件的加工工序,應(yīng)是粗加工工序在前,相繼為半精加工,精加工及光整加工.按先粗后精的原則先加工精度要求較高的主要表面,即先粗加工再半精加工各主要表面,最后再進(jìn)行精加工和光整加工.在對(duì)重要表面精加工之前,有時(shí)需對(duì)精基準(zhǔn)進(jìn)行修整,以利于保證重要表面的加工精度,如主軸的高精度磨削時(shí),精磨和超精磨削前都須研磨中心孔;精密齒輪磨齒前,也要對(duì)內(nèi)孔進(jìn)行磨削加工.3)先主后次 根據(jù)零件的功用和技術(shù)要求.先將零件的主要表面和次要表面分開(kāi),然后先安排主要表面的加工,再把次要表面的加工工序插入其中.次要表面一般指鍵槽,螺孔,銷(xiāo)孔等表面.這些表面一般都與主要表面有一定的相對(duì)位置要求,應(yīng)以主要表面作為基準(zhǔn)進(jìn)行次要表面加工,所以次要表面的加工一般放在主要表面的半精加工以后,精加工以前一次加工結(jié)束.也有放在最后加工的,但此時(shí)應(yīng)注意不要碰傷已加工好的主要表面.4)先面后孔 對(duì)于箱體,底座,支架等類(lèi)零件,平面的輪廓尺寸較大,用它作為精基準(zhǔn)加工孔,比較穩(wěn)定可靠,也容易加工,有利于保證孔的精度.如果先加工孔,再以孔為基準(zhǔn)加工平面,則比較困難,加工質(zhì)量也受影響.(2)熱處理工序的安排

熱處理可用來(lái)提高材料的力學(xué)性能,改善工件材料的加工性能和消除內(nèi)應(yīng)力,其安排主要是根據(jù)工件的材料和熱處理目的來(lái)進(jìn)行.熱處理工藝可分為兩大類(lèi):預(yù)備熱處理和最終熱處理.1)預(yù)備熱處理 預(yù)備熱處理的目的是改善加工性能,消除內(nèi)應(yīng)力和為最終熱處理準(zhǔn)備良好的金相組織.其熱處理工藝有退火,正火,時(shí)效,調(diào)質(zhì)等.① 退火和正火.退火和正火用于經(jīng)過(guò)熱加工的毛坯.含碳量高于 0.5 %的碳鋼和合金鋼,為降低其硬度易于切削,常采用退火處理;含碳量低于 0.5 %的碳鋼和合金鋼,為避免其硬度過(guò)低切削時(shí)粘刀,而采用正火處理.退火和正火尚能細(xì)化晶粒,均勻組織,為以后的熱處理做準(zhǔn)備.退火和正火常安排在毛坯制造之后,粗加工之前進(jìn)行.② 時(shí)效處理.時(shí)效處理主要用于消除毛坯制造和機(jī)械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力.為減少運(yùn)輸工作量,對(duì)于一般精度的零件,在精加工前安排一次時(shí)效處理即可.但精度要求較高的零件(如坐標(biāo)鏜床的箱體等),應(yīng)安排兩次或數(shù)次時(shí)效處理工序.簡(jiǎn)單零件一般可不進(jìn)行時(shí)效處理.除鑄件外,對(duì)于一些剛性較差的精密零件(如精密絲杠),為消除加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,穩(wěn)定零件加工精度,常在粗加工,半精加工之間安排多次時(shí)效處理.有些軸類(lèi)零件加工,在校直工序后也要安排時(shí)效處理.③ 調(diào)質(zhì).調(diào)質(zhì)即是在淬火后進(jìn)行高溫回火處理,它能獲得均勻細(xì)致的回火索氏體組織,為以后的表面淬火和滲氮處理時(shí)減少變形做準(zhǔn)備,因此調(diào)質(zhì)也可作為預(yù)備熱處理.由于調(diào)質(zhì)后零件的綜合力學(xué)性能較好,對(duì)某些硬度和耐磨性要求不高的零件,也可作為最終熱處理工序.2)最終熱處理 最終熱處理的目的是提高硬度,耐磨性和強(qiáng)度等力學(xué)性能.① 淬火.淬火有表面淬火和整體淬火.其中表面淬火因?yàn)樽冃?氧化及脫碳較小而應(yīng)用較廣,而且表面淬火還具有外部強(qiáng)度高,耐磨性好,而內(nèi)部保持良好的韌性,抗沖擊力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn).為提高表面淬火零件的機(jī)械性能,常需進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火等熱處理作為預(yù)備熱處理.其一般工藝路線(xiàn)為:下料一鍛造一正火(退火)一粗加工一調(diào)質(zhì)一半精加工一表面淬火一精加工.② 滲碳淬火.滲碳淬火適用于低碳鋼和低合金鋼,先提高零件表層的含碳量,經(jīng)淬火后使表層獲得高的硬度,而心部仍保持一定的強(qiáng)度和較高的韌性和塑性.滲碳分整體滲碳和局部滲碳.局部滲碳時(shí)對(duì)不滲碳部分要采取防滲措施(鍍銅或鍍防滲材料).由于滲碳淬火變形大,且滲碳深度一般在 0.5~2mm 之間,所以滲碳工序一般安排在半精加工和精加工之間.其工藝路線(xiàn)一般為:下料一鍛造一正火一粗,半精加工一滲碳淬火一精加工.當(dāng)局部滲碳零件的不滲碳部分,采用加大余量后切除多余的滲碳層的工藝方案時(shí),切除多余滲碳層的工序應(yīng)安排在滲碳后,淬火前進(jìn)行.③ 滲氮處理.滲氮是使氮原子滲入金屬表面獲得一層含氮化合物的處理方法.滲氮層可以提高零件表面的硬度,耐磨性,疲勞強(qiáng)度和抗蝕性.由于滲氮處理溫度較低,變形小,且滲氮層較薄(一般不超過(guò) 0.6 ～ 0.7mm),因此滲氮工序應(yīng)盡量靠后安排,常安排在精加工之間進(jìn)行.為減小滲氮時(shí)的變形,在切削后一般需進(jìn)行消除應(yīng)力的高溫回火.(3)檢驗(yàn)工序的安排

檢驗(yàn)工序一般安排在粗加工后,精加工前;送往外車(chē)間前后;重要工序和工時(shí)長(zhǎng)的工序前后;零件加工結(jié)束后,入庫(kù)前.(4)其它工序的安排

1)表面強(qiáng)化工序 如滾壓,噴丸處理等,一般安排在工藝過(guò)程的最后.2)表面處理工序 如發(fā)藍(lán),電鍍等一般安排在工藝過(guò)程的最后.3)探傷工序 如 X 射線(xiàn)檢查,超聲波探傷等多用于零件內(nèi)部質(zhì)量的檢查,一般安排在工藝過(guò)程的開(kāi)始.磁力探傷,熒光檢驗(yàn)等主要用于零件表面質(zhì)量的檢驗(yàn),通常安排在該表面加工結(jié)束以后.4)平衡工序 包括動(dòng),靜平衡,一般安排在精加工以后.在安排零件的工藝過(guò)程中,不要忽視去毛刺,倒棱和清洗等輔助工序.在銑鍵槽,齒面倒角等工序后應(yīng)安排去毛刺工序.零件在裝配前都應(yīng)安排清洗工序,特別在研磨等光整加工工序之后,更應(yīng)注意進(jìn)行清洗工序,以防止殘余的磨料嵌入工件表面,加劇零件在使用中的磨損.10.2.5 加工余量的確定

10.2.5.1 加工余量的概念及其影響因素

在選擇了毛坯,擬訂出加工工藝路線(xiàn)之后,就需確定加工余量,計(jì)算各工序的工序尺寸.加工余量大小與加工成本有密切關(guān)系,加工余量過(guò)大不僅浪費(fèi)材料,而且增加切削工時(shí),增大刀具和機(jī)床的磨損,從而增加成本;加工余量過(guò)小,會(huì)使前一道工序的缺陷得不到糾正,造成廢品,從而也使成本增加,因此,合理地確定加工余量,對(duì)提高加工質(zhì)量和降低成本都有十分重要的意義.(1)加工余量的概念

在機(jī)械加工過(guò)程中從加工表面切除的金屬層厚度稱(chēng)為加工余量.加工余量分為工序余量和加工總余量.工序余量是指為完成某一道工序所必須切除的金屬層厚度,即相鄰兩工序的工序尺寸之差.加工總余量是指由毛坯變?yōu)槌善返倪^(guò)程中,在某加工表面上所切除的金屬層總厚度,即毛坯尺寸與零件圖設(shè)計(jì)尺寸之差.由于毛坯尺寸和各工序尺寸不可避免地存在公差,因此無(wú)論是加工總余量還是工序余量實(shí)際上是個(gè)變動(dòng)值,因而加工余量又有基本余量,最大余量和最小余量之分,通常所說(shuō)的加工余量是指基本余量.加工余量,工序余量的公差標(biāo)注應(yīng)遵循“入體原則”即:“毛坯尺寸按雙向標(biāo)注上,下偏差;被包容表面尺寸上偏差為零,也就是基本尺寸為最大極限尺寸(如軸);對(duì)包容面尺寸下偏差為零,也就是基本尺寸為最小極限尺寸(如內(nèi)孔).加工過(guò)程中,工序完成后的工件尺寸稱(chēng)為工序尺寸.由于存在加工誤差,各工序加工后的尺寸也有一定的公差,稱(chēng)為工序公差.工序公差帶的布置也采用”入體原則“法.表示加工余量及其公差的關(guān)系,不論是被包容面還是包容面,其加工總余量均等于各工序余量之和.Z = Z + Z + Z + …

加工余量還有雙邊余量和單邊余量之分,平面加工余量是單邊余量,它等于實(shí)際切削的金屬層厚度.對(duì)于外圓和孔等回轉(zhuǎn)表面,加工余量是指雙邊余量,即以直徑方向計(jì)算,實(shí)際切削的金屬為加工余量數(shù)值的一半.(2)確定加工余量應(yīng)考慮的因素

為切除前工序在加工時(shí)留下的各種缺陷和誤差的金屬層,又考慮到本工序可能產(chǎn)生的安裝誤差而不致使工件報(bào)廢,必須保證一定數(shù)值的最小工序余量.為了合理確定加工余量,首先必須了解影響加工余量的因素.影響加工余量的主要因素有: 1)前工序的尺寸公差 由于工序尺寸有公差,上工序的實(shí)際工序尺寸有可能出現(xiàn)最大或最小極限尺寸.為了使上工序的實(shí)際工序尺寸在極限尺寸的情況下,本工序也能將上工序留下的表面粗糙度和缺陷層切除,本工序的加工余量應(yīng)包括上工序的公差.2)前工序的形狀和位置公差 當(dāng)工件上有些形狀和位置偏差不包括在尺寸公差的范圍內(nèi)時(shí),這些誤差又必須在本工序加工糾正,在本工序的加工余量中必須包括它.3)前工序的表面粗糙度和表面缺陷 為了保證加工質(zhì)量,本工序必須將上工序留下的表面粗糙度和缺陷層切除.4)本工序的安裝誤差 安裝誤差包括工件的定位誤差和夾緊誤差,若用夾具裝夾,還應(yīng)有夾具在機(jī)床上的裝夾誤差.這些誤差會(huì)使工件在加工時(shí)的位置發(fā)生偏移,所以加工余量還必須考慮安裝誤差的影響.10.2.5.2 確定加工余量的方法

確定加工余量的方法有 3 種:分析計(jì)算法,經(jīng)驗(yàn)估算法和查表修正法.(1)分析計(jì)算法

本方法是根據(jù)有關(guān)加工余量計(jì)算公式和一定的試驗(yàn)資料,對(duì)影響加工余量的各項(xiàng)因素進(jìn)行分析和綜合計(jì)算來(lái)確定加工余量.用這種方法確定加工余量比較經(jīng)濟(jì)合理,但必須有比較全面和可靠的試驗(yàn)資料.目前,只在材料十分貴重,以及軍工生產(chǎn)或少數(shù)大量生產(chǎn)的工廠中采用.(2)經(jīng)驗(yàn)估算法

本方法是根據(jù)工廠的生產(chǎn)技術(shù)水平,依靠實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定加工余量.為防止因余量過(guò)小而產(chǎn)生廢品,經(jīng)驗(yàn)估計(jì)的數(shù)值總是偏大,這種方法常用于單件小批量生產(chǎn).(3)查表修正法

此法是根據(jù)各工廠長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐與試驗(yàn)研究所積累的有關(guān)加工余量數(shù)據(jù),制成各種表格并匯編成手冊(cè),確定加工余量時(shí),查閱有關(guān)手冊(cè),再結(jié)合本廠的實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)修正后確定,目前此法應(yīng)用較為普遍.10.2.6 工序尺寸及其公差的確定

機(jī)械加工過(guò)程中,工件的尺寸在不斷地變化,由毛坯尺寸到工序尺寸,最后達(dá)到設(shè)計(jì)要求的尺寸.在這個(gè)變化過(guò)程中,加工表面本身的尺寸及各表面之間的尺寸都在不斷地變化,這種變化無(wú)論是在一個(gè)工序內(nèi)部,還是在各個(gè)工序之間都有一定的內(nèi)在聯(lián)系.應(yīng)用尺寸鏈理論去揭示它們之間的內(nèi)在關(guān)系,掌握它們的變化規(guī)律是合理確定工序尺寸及其公差和計(jì)算各種工藝尺寸的基礎(chǔ),因此,本節(jié)先介紹工藝尺寸鏈的基本概念,然后分析工藝尺寸鏈的計(jì)算方法以及工藝尺寸鏈的應(yīng)用.10.2.6.1 工藝尺寸鏈的概念(1)工藝尺寸鏈的定義

在零件的加工過(guò)程中,為了加工和檢驗(yàn)的方便,有時(shí)需要進(jìn)行一些工藝尺寸的計(jì)算.為使這種計(jì)算迅速準(zhǔn)確,按照尺寸鏈的基本原理,將這些有關(guān)尺寸以一定順序首尾相連排列成一封閉的尺寸系統(tǒng),即構(gòu)成了零件的工藝尺寸鏈,簡(jiǎn)稱(chēng)工藝尺寸鏈.(2)工藝尺寸鏈的組成

① 環(huán) 組成工藝尺寸鏈的各個(gè)尺寸都稱(chēng)為工藝尺寸鏈的環(huán).② 封閉環(huán) 工藝尺寸鏈中間接得到的環(huán)稱(chēng)為封閉環(huán).封閉環(huán)以下角標(biāo)” 0 “表示,如” A 0 “,” L “.③ 組成環(huán) 除封閉環(huán)以外的其它環(huán)都稱(chēng)為組成環(huán).組成環(huán)分增環(huán)和減環(huán)兩種.④ 增環(huán) 當(dāng)其余各組成環(huán)保持不變,某一組成環(huán)增大,封閉環(huán)也隨之增大,該環(huán)即為增環(huán).一般在該環(huán)尺寸的代表符號(hào)上,加一向右的箭頭表示.⑤ 減環(huán) 當(dāng)其余各組成環(huán)保持不變,某一組成環(huán)增大,封閉環(huán)反而減小,該環(huán)即為減環(huán).一般在該尺寸的代表符號(hào)上,加一向左的箭頭表示.(3)工藝尺寸鏈的特征

① 關(guān)聯(lián)性 組成工藝尺寸鏈的各尺寸之間必然存在著一定的關(guān)系,相互無(wú)關(guān)的尺寸不組成工藝尺寸鏈.工藝尺寸鏈中每一個(gè)組成環(huán)不是增環(huán)就是減環(huán),其尺寸發(fā)生變化都要引起封閉環(huán)的尺寸變化.對(duì)工藝尺寸鏈中的封閉環(huán)尺寸沒(méi)有影響的尺寸,就不是該工藝尺寸鏈的組成環(huán).② 封閉性 尺寸鏈必須是一組首尾相接并構(gòu)成一個(gè)封閉圖形的尺寸組合,其中應(yīng)包含一個(gè)間接得到的尺寸.不構(gòu)成封閉圖形的尺寸組合就不是尺寸鏈.(4)建立工藝尺寸鏈的步驟

① 確定封閉環(huán) 即加工后間接得到的尺寸.② 查找組成環(huán) 從封閉環(huán)一端開(kāi)始,按照尺寸之間的聯(lián)系,首尾相連,依次畫(huà)出對(duì)封閉環(huán)有影響的尺寸,直到封閉環(huán)的另一端,形成一個(gè)封閉圖形,就構(gòu)成一個(gè)工藝尺寸鏈.查找組成環(huán)必須掌握的基本特點(diǎn)為:組成環(huán)是加工過(guò)程中”直接獲得“的,而且對(duì)封閉環(huán)有影響.③ 按照各組成環(huán)對(duì)封閉環(huán)的影響,確定其為增環(huán)或減環(huán) 確定增環(huán)或減環(huán)可先給封閉環(huán)任意規(guī)定一個(gè)方向,然后沿此方向,繞工藝尺寸鏈依次給各組成環(huán)畫(huà)出箭頭,凡是與封閉環(huán)箭頭方向相同的就是減環(huán),相反的就是增環(huán).10.2.6.2 工藝尺寸鏈的計(jì)算

尺寸鏈的計(jì)算方法有兩種:極值法與概率法.極值法是從最壞情況出發(fā)來(lái)考慮問(wèn)題的,即當(dāng)所有增環(huán)都為最大極限尺寸而減環(huán)恰好都為最小極限尺寸,或所有增環(huán)都為最小極限尺寸而減環(huán)恰好都為最大極限尺寸,來(lái)計(jì)算封閉環(huán)的極限尺寸和公差.事實(shí)上,一批零件的實(shí)際尺寸是在公差帶范圍內(nèi)變化的.在尺寸鏈中,所有增環(huán)不一定同時(shí)出現(xiàn)最大或最小極限尺寸,即使出現(xiàn),此時(shí)所有減環(huán)也不一定同時(shí)出現(xiàn)最小或最大極限尺寸.概率法解尺寸鏈,主要用于裝配尺寸鏈,其計(jì)算方法在裝配中講授.10.2.6.3 工序尺寸及其公差的確定(1)基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸及公差的確定

當(dāng)零件定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)(工序基準(zhǔn))重合時(shí),零件工序尺寸及其公差的確定方法是:先根據(jù)零件的具體要求確定其加工工藝路線(xiàn),再通過(guò)查表確定各道工序的加工余量及其公差,然后計(jì)算出各工序尺寸及公差;計(jì)算順序是:先確定各工序余量的基本尺寸,再由后往前逐個(gè)工序推算,即由工件上的設(shè)計(jì)尺寸開(kāi)始,由最后一道工序向前工序推算直到毛坯尺寸.(2)測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸及其公差的計(jì)算

在加工中,有時(shí)會(huì)遇到某些加工表面的設(shè)計(jì)尺寸不便測(cè)量,甚至無(wú)法測(cè)量的情況,為此需要在工件上另選一個(gè)容易測(cè)量的測(cè)量基準(zhǔn),通過(guò)對(duì)該測(cè)量尺寸的控制來(lái)間接保證原設(shè)計(jì)尺寸的精度.這就產(chǎn)生了測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí),測(cè)量尺寸及公差的計(jì)算問(wèn)題.(3)定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸計(jì)算

在零件加工過(guò)程中有時(shí)為方便定位或加工,選用不是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的幾何要素作定位基準(zhǔn),在這種定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合的情況下,需要通過(guò)尺寸換算,改注有關(guān)工序尺寸及公差,并按換算后的工序尺寸及公差加工.以保證零件的原設(shè)計(jì)要求.(4)中間工序的工序尺寸及其公差的求解計(jì)算

在工件加工過(guò)程中,有時(shí)一個(gè)基面的加工會(huì)同時(shí)影響兩個(gè)設(shè)計(jì)尺寸的數(shù)值.這時(shí),需要直接保證其中公差要求較嚴(yán)的一個(gè)設(shè)計(jì)尺寸,而另一設(shè)計(jì)尺寸需由該工序前面的某一中間工序的合理工序尺寸間接保證.為此,需要對(duì)中間工序尺寸進(jìn)行計(jì)算.(5)保證應(yīng)有滲碳或滲氮層深度時(shí)工藝尺寸及其公差的計(jì)算

零件滲碳或滲氮后,表面一般要經(jīng)磨削保證尺寸精度,同時(shí)要求磨后保留有規(guī)定的滲層深度.這就要求進(jìn)行滲碳或滲氮熱處理時(shí)按一定滲層深度及公差進(jìn)行(用控制熱處理時(shí)間保證),并對(duì)這一合理滲層深度及公差進(jìn)行計(jì)算.10.2.7 機(jī)械加工的生產(chǎn)率及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 10.2.7.1 機(jī)械加工時(shí)間定額的組成(1)時(shí)間定額的概念

所謂時(shí)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(shí)間.它是安排作業(yè)計(jì)劃,核算生產(chǎn)成本,確定設(shè)備數(shù)量,人員編制以及規(guī)劃生產(chǎn)面積的重要依據(jù).(2)時(shí)間定額的組成

1)基本時(shí)間 T 基本時(shí)間是指直接改變生產(chǎn)對(duì)象的尺寸,形狀,相對(duì)位置以及表面狀態(tài)或材料性質(zhì)等工藝過(guò)程所消耗的時(shí)間.對(duì)于切削加工來(lái)說(shuō),基本時(shí)間就是切除金屬所消耗的時(shí)間(包括刀具的切入和切出時(shí)間在內(nèi)).2)輔助時(shí)間T 輔助時(shí)間是為實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程所必須進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間.它包括:裝卸工件,開(kāi)停機(jī)床,引進(jìn)或退出刀具,改變切削用量,試切和測(cè)量工件等所消耗的時(shí)間.基本時(shí)間和輔助時(shí)間的總和稱(chēng)為作業(yè)時(shí)間.它是直接用于制造產(chǎn)品或零部件所消耗的時(shí)間.輔助時(shí)間的確定方法隨生產(chǎn)類(lèi)型而異.大批大量生產(chǎn)時(shí),為使輔助時(shí)間規(guī)定得合理,需將輔助動(dòng)作分解,再分別確定各分解動(dòng)作的時(shí)間,最后予以綜合;中批生產(chǎn)則可根據(jù)以往統(tǒng)計(jì)資料來(lái)確定;單件小批生產(chǎn)常用基本時(shí)間的百分比進(jìn)行估算.3)布置工作地時(shí)間 T 布置工作地時(shí)間是為了使加工正常進(jìn)行,工人照管工作地(如更換刀具,潤(rùn)滑機(jī)床,清理切屑,收拾工具等)所消耗的時(shí)間.它不是直接消耗在每個(gè)工件上的.而是消耗在一個(gè)工作班內(nèi)的時(shí)間,再折算到每個(gè)工件上的.一般按作業(yè)時(shí)間的 2% ~ 7% 估算.4)休息與生理需要時(shí)間 T 休息與生理需要時(shí)間是工人在工作班內(nèi)恢復(fù)體力和滿(mǎn)足生理上的需要所消耗的時(shí)間.T 是按一個(gè)工作班為計(jì)算單位,再折算到每個(gè)工件上的.對(duì)機(jī)床操作工人一般按作業(yè)時(shí)間的 2% 估算.以上四部分時(shí)間的總和稱(chēng)為單件時(shí)間 T ,即 T = T +T + T + T

5)準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間T 準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間是指工人為了生產(chǎn)一批產(chǎn)品或零部件,進(jìn)行準(zhǔn)備和結(jié)束工作所消耗的時(shí)間.在單件或成批生產(chǎn)中,每當(dāng)開(kāi)始加工一批工件時(shí),工人需要熟悉工藝文件,領(lǐng)取毛坯,材料,工藝裝備,安裝刀具和夾具,調(diào)整機(jī)床和其它工藝裝備等所消耗的時(shí)間以及加工一批工件結(jié)束后,需拆下和歸還工藝裝備,送交成品等所消耗的時(shí)間.T 既不是直接消耗在每個(gè)工件上的,也不是消耗在一個(gè)工作班內(nèi)的時(shí)間,而是消耗在一批工件上的時(shí)間.因而分?jǐn)偟矫總€(gè)工件的時(shí)間為T(mén) / n ,其中 n 為批量.故單件和成批生產(chǎn)的單件工時(shí)定額的計(jì)算公式 T 應(yīng)為: T = T +T / n

大批大量生產(chǎn)時(shí),由于 n 的數(shù)值很大,T / n ≈ 0,故不考慮準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間,即: T = T 10.2.7.2 提高機(jī)械加工生產(chǎn)率的途徑

勞動(dòng)生產(chǎn)率是指工人在單位時(shí)間內(nèi)制造的合格產(chǎn)品的數(shù)量或制造單件產(chǎn)品所消耗的勞動(dòng)時(shí)間.勞動(dòng)生產(chǎn)率是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo).提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,必須正確處理好質(zhì)量,生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性三者之間的關(guān)系.應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下,提高生產(chǎn)率,降低成本.勞動(dòng)生產(chǎn)率提高的措施很多,涉及到產(chǎn)品設(shè)計(jì),制造工藝和組織管理等多方面,這里僅就通過(guò)縮短單件時(shí)間來(lái)提高機(jī)械加工生產(chǎn)率的工藝途徑作一簡(jiǎn)要分析.由式(5.8)所示的單件時(shí)間組成,不難得知提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的工藝措施可有以下幾個(gè)方面:(1)縮短基本時(shí)間

在大批大量生產(chǎn)時(shí),由于基本時(shí)間在單位時(shí)間中所占比重較大,因此通過(guò)縮短基本時(shí)間即可提高生產(chǎn)率.縮短基本時(shí)間的主要途徑有以下幾種: 1)提高切削用量 增大切削速度,進(jìn)給量和背吃刀量,都可縮短基本時(shí)間,但切削用量的提高受到刀具耐用度和機(jī)床功率,工藝系統(tǒng)剛度等方面的制約.隨著新型刀具材料的出現(xiàn),切削速度得到了迅速的提高,目前硬質(zhì)合金車(chē)刀的切削速度可達(dá) 200m/min ,陶瓷刀具的切削速度達(dá) 500m/min.近年來(lái)出現(xiàn)的聚晶人造金剛石和聚晶立方氮化硼刀具切削普通鋼材的切削速度達(dá) 900m/min.在磨削方面,近年來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)是高速磨削和強(qiáng)力磨削.國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的高速磨床和砂輪磨削速度已達(dá) 60m/s ,國(guó)外已達(dá) 90~120m/s;強(qiáng)力磨削的切入深度已達(dá) 6~12mm ,從而使生產(chǎn)率大大提高.2)采用多刀同時(shí)切削每把車(chē)刀實(shí)際加工長(zhǎng)度只有原來(lái)的三分之一;每把刀的切削余量只有原來(lái)的三分之一;用三把刀具對(duì)同一工件上不同表面同時(shí)進(jìn)行橫向切入法車(chē)削.顯然,采用多刀同時(shí)切削比單刀切削的加工時(shí)間大大縮短.3)多件加工 這種方法是通過(guò)減少刀具的切入,切出時(shí)間或者使基本時(shí)間重合,從而縮短每個(gè)零件加工的基本時(shí)間來(lái)提高生產(chǎn)率.多件加工的方式有以下三種: ① 順序多件加工.即工件順著走刀方向一個(gè)接著一個(gè)地安裝,這種方法減少了刀具切入和切出的時(shí)間,也減少了分?jǐn)偟矫恳粋€(gè)工件上的輔助時(shí)間.②平行多件加工.即在一次走刀中同時(shí)加工 n 個(gè)平行排列的工件.加工所需基本時(shí)間和加工一個(gè)工件相同,所以分?jǐn)偟矫總€(gè)工件的基本時(shí)間就減少到原來(lái)的 1/n ,其中 n 是同時(shí)加工的工件數(shù).這種方式常見(jiàn)于銑削和平面磨削.③平行順序多件加工.這種方法為順序多件加工和平行多件加工的綜合應(yīng)用,.這種方法適用于工件較小,批量較大的情況.4)減少加工余量 采用精密鑄造,壓力鑄造,精密鍛造等先進(jìn)工藝提高毛坯制造精度,減少機(jī)械加工余量,以縮短基本時(shí)間,有時(shí)甚至無(wú)需再進(jìn)行機(jī)械加工,這樣可以大幅度提高生產(chǎn)效率.(2)縮短輔助時(shí)間

輔助時(shí)間在單件時(shí)間中也占有較大比重,尤其是在大幅度提高切削用量之后,基本時(shí)間顯著減少,輔助時(shí)間所占比重就更高.此時(shí)采取措施縮減輔助時(shí)間就成為提高生產(chǎn)率的重要方向.縮短輔助時(shí)間有兩種不同的途徑,一是使輔助動(dòng)作實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化,從而直接縮減輔助時(shí)間;二是使輔助時(shí)間與基本時(shí)間重合,間接縮短輔助時(shí)間.1)直接縮減輔助時(shí)間 采用專(zhuān)用夾具裝夾工件,工件在裝夾中不需找正,可縮短裝卸工件的時(shí)間.大批大量生產(chǎn)時(shí),廣泛采用高效氣動(dòng),液動(dòng)夾具來(lái)縮短裝卸工件的時(shí)間.單件小批生產(chǎn)中,由于受專(zhuān)用夾具制造成本的限制,為縮短裝卸工件的時(shí)間,可采用組合夾具及可調(diào)夾具.此外,為減小加工中停機(jī)測(cè)量的輔助時(shí)間,可采用主動(dòng)檢測(cè)裝置或數(shù)字顯示裝置在加工過(guò)程中進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量,以減少加工中需要的測(cè)量時(shí)間.主動(dòng)檢測(cè)裝置能在加工過(guò)程中測(cè)量加工表面的實(shí)際尺寸,并根據(jù)測(cè)量結(jié)果自動(dòng)對(duì)機(jī)床進(jìn)行調(diào)整和工作循環(huán)控制,例如磨削自動(dòng)測(cè)量裝置.數(shù)顯裝置能把加工過(guò)程或機(jī)床調(diào)整過(guò)程中機(jī)床運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)量或角位移連續(xù)精確地顯示出來(lái),這些都大大節(jié)省了停機(jī)測(cè)量的輔助時(shí)間.2)間接縮短輔助時(shí)間 為了使輔助時(shí)間和基本時(shí)間全部或部分地重合,可采用多工位夾具和連續(xù)加工的方法.(3)縮短布置工作地時(shí)間

布置工作地時(shí)間,大部分消耗在更換刀具上,因此必須減少換刀次數(shù)并縮減每次換刀所需的時(shí)間,提高刀具的耐用度可減少換刀次數(shù).而換刀時(shí)間的減少,則主要通過(guò)改進(jìn)刀具的安裝方法和采用裝刀夾具來(lái)實(shí)現(xiàn).如采用各種快換刀夾,刀具微調(diào)機(jī)構(gòu),專(zhuān)用對(duì)刀樣板或?qū)Φ稑蛹约白詣?dòng)換刀裝置等,以減少刀具的裝卸和對(duì)刀所需時(shí)間.例如在車(chē)床和銑床上采用可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片刀具,既減少了換刀次數(shù),又可減少刀具裝卸,對(duì)刀和刃磨的時(shí)間.(4)縮短準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間

縮短準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間的途徑有二:第一,擴(kuò)大產(chǎn)品生產(chǎn)批量,以相對(duì)減少分?jǐn)偟矫總€(gè)零件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間;第二,直接減少準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間.擴(kuò)大產(chǎn)品生產(chǎn)批量,可以通過(guò)零件標(biāo)準(zhǔn)化和通用化實(shí)現(xiàn),并可采用成組技術(shù)組織生產(chǎn).10.2.7.3 機(jī)械加工技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的方法

制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí),在同樣能滿(mǎn)足工件的各項(xiàng)技術(shù)要求下,一般可以擬訂出幾種不同的加工方案,而這些方案的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本會(huì)有所不同.為了選取最佳方案就需進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析.所謂技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析就是通過(guò)比較不同工藝方案的生產(chǎn)成本,選出最經(jīng)濟(jì)的加工工藝方案.生產(chǎn)成本是指制造一個(gè)零件或一臺(tái)產(chǎn)品所必須的一切費(fèi)用的總和.生產(chǎn)成本包括兩大類(lèi)費(fèi)用:第一類(lèi)是與工藝過(guò)程直接有關(guān)的費(fèi)用叫工藝成本,約占生產(chǎn)成本的 70% ~ 75%;第二類(lèi)是與工藝過(guò)程無(wú)關(guān)的費(fèi)用,如行政人員工資,廠房折舊,照明取曖等.由于在同一生產(chǎn)條件下與工藝過(guò)程無(wú)關(guān)的費(fèi)用基本上是相等的,因此對(duì)零件工藝方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析時(shí),只要分析與工藝過(guò)程直接有關(guān)的工藝成本即可.(1)工藝成本的組成

工藝成本由可變費(fèi)用和不變費(fèi)用兩大部分組成.1)可變費(fèi)用 可變費(fèi)用是與年產(chǎn)量有關(guān)并與之成正比的費(fèi)用,用” V “表示(元 / 件).包括:材料費(fèi),操作工人的工資,機(jī)床電費(fèi),通用機(jī)床折舊費(fèi),通用機(jī)床修理費(fèi),刀具費(fèi),通用夾具費(fèi).2)不變費(fèi)用 不變費(fèi)用是與年產(chǎn)量的變化沒(méi)有直接關(guān)系的費(fèi)用.當(dāng)產(chǎn)量在一定范圍內(nèi)變化時(shí),全年的費(fèi)用基本上保持不變,用” S "表示(元 / 年).包括:機(jī)床管理人員,車(chē)間輔助工人,調(diào)整工人的工資,專(zhuān)用機(jī)床折舊費(fèi),專(zhuān)用機(jī)床修理費(fèi),專(zhuān)用夾具費(fèi).(2)工藝成本的計(jì)算 1)零件的全年工藝成本 E = V N +S

式中 E ——零件(或零件的某工序)全年的工藝成本(元 / 年);V ——可變費(fèi)用(元 / 件);N ——年產(chǎn)量(件 / 年);S ——不變費(fèi)用(元 / 年).由上述公式可見(jiàn),全年工藝成本 E 和年產(chǎn)量 N 成線(xiàn)性關(guān)系.它說(shuō)明全年工藝成本的變化Δ E與年產(chǎn)量的變化Δ N 成正比;又說(shuō)明 S 為投資定值,不論生產(chǎn)多少,其值不變.2)零件的單件工藝成本

單件工藝成本 E 與年產(chǎn)量 N 呈雙曲線(xiàn)關(guān)系.在曲線(xiàn)的 A 段, N 很小,設(shè)備負(fù)荷也低,即單件小批生產(chǎn)區(qū),單件工藝成本 E 就很高,此時(shí)若產(chǎn)量 N 稍有增加(Δ N)將使單件成本迅速降低(ΔE).在曲線(xiàn) B 段, N 很大,即大批大量生產(chǎn)區(qū).此時(shí)曲線(xiàn)漸趨水平,年產(chǎn)量雖有較大變化,而對(duì)單件工藝成本的影響卻很小.這說(shuō)明對(duì)于某一個(gè)工藝方案,當(dāng) S 值(主要是專(zhuān)用設(shè)備費(fèi)用)一定時(shí),就應(yīng)有一個(gè)與此設(shè)備能力相適應(yīng)的產(chǎn)量范圍.產(chǎn)量小于這個(gè)范圍時(shí),由于 S/N 比值增大,工藝成本就增加.這時(shí)采用這種工藝方案顯然是不經(jīng)濟(jì)的,應(yīng)減少使用專(zhuān)用設(shè)備數(shù),即減少 S 值來(lái)降低工藝成本.當(dāng)產(chǎn)量超過(guò)這個(gè)范圍時(shí),由于 S/N 比值變小,這時(shí)就需要投資更大而生產(chǎn)率更高的設(shè)備,以便減少 V 而獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益.10.3 典型零件機(jī)械加工工藝過(guò)程 10.3.1 軸類(lèi)零件加工分析(1)軸類(lèi)零件加工的工藝路線(xiàn) 1)基本加工路線(xiàn)

外圓加工的方法很多,基本加工路線(xiàn)可歸納為四條.① 粗車(chē)—半精車(chē)—精車(chē)

對(duì)于一般常用材料,這是外圓表面加工采用的最主要的工藝路線(xiàn).② 粗車(chē)—半精車(chē)—粗磨—精磨

對(duì)于黑色金屬材料,精度要求高和表面粗糙度值要求較小,零件需要淬硬時(shí),其后續(xù)工序只能用磨削而采用的加工路線(xiàn).③ 粗車(chē)—半精車(chē)—精車(chē)—金剛石車(chē)

對(duì)于有色金屬,用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度,因?yàn)橛猩饘僖话惚容^軟,容易堵塞沙粒間的空隙,因此其最終工序多用精車(chē)和金剛石車(chē).④ 粗車(chē)—半精—粗磨—精磨—光整加工

對(duì)于黑色金屬材料的淬硬零件,精度要求高和表面粗糙度值要求很小,常用此加工路線(xiàn).2)典型加工工藝路線(xiàn)

軸類(lèi)零件的主要加工表面是外圓表面,也還有常見(jiàn)的特特形表面,因此針對(duì)各種精度等級(jí)和表面粗糙度要求,按經(jīng)濟(jì)精度選擇加工方法.對(duì)普通精度的軸類(lèi)零件加工,其典型的工藝路線(xiàn)如下: 毛坯及其熱處理—預(yù)加工—車(chē)削外圓—銑鍵槽—(花鍵槽,溝槽)—熱處理—磨削—終檢.(1)軸類(lèi)零件的預(yù)加工

軸類(lèi)零件的預(yù)加工是指加工的準(zhǔn)備工序,即車(chē)削外圓之前的工藝.校直 毛坯在制造,運(yùn)輸和保管過(guò)程中,常會(huì)發(fā)生彎曲變形,為保證加工余量的均勻及裝夾可靠,一般冷態(tài)下在各種壓力機(jī)或校值機(jī)上進(jìn)行校值,(2)軸類(lèi)零件加工的定位基準(zhǔn)和裝夾

1)以工件的中心孔定位 在軸的加工中,零件各外圓表面,錐孔,螺紋表面的同軸度,端面對(duì)旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的垂直度是其相互位置精度的主要項(xiàng)目,這些表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸的中心線(xiàn),若用兩中心孔定位,符合基準(zhǔn)重合的原則.中心孔不僅是車(chē)削時(shí)的定為基準(zhǔn),也是其它加工工序的定位基準(zhǔn)和檢驗(yàn)基準(zhǔn),又符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則.當(dāng)采用兩中心孔定位時(shí),還能夠最大限度地在一次裝夾中加工出多個(gè)外圓和端面.2)以外圓和中心孔作為定位基準(zhǔn)(一夾一頂)用兩中心孔定位雖然定心精度高,但剛性差,尤其是加工較重的工件時(shí)不夠穩(wěn)固,切削用量也不能太大.粗加工時(shí),為了提高零件的剛度,可采用軸的外圓表面和一中心孔作為定位基準(zhǔn)來(lái)加工.這種定位方法能承受較大的切削力矩,是軸類(lèi)零件最常見(jiàn)的一種定位方法.3)以?xún)赏鈭A表面作為定位基準(zhǔn) 在加工空心軸的內(nèi)孔時(shí),(例如:機(jī)床上莫氏錐度的內(nèi)孔加工),不能采用中心孔作為定位基準(zhǔn),可用軸的兩外圓表面作為定位基準(zhǔn).當(dāng)工件是機(jī)床主軸時(shí),常以?xún)芍屋S頸(裝配基準(zhǔn))為定位基準(zhǔn),可保證錐孔相對(duì)支撐軸頸的同軸度要求,消除基準(zhǔn)不重合而引起的誤差.4)以帶有中心孔的錐堵作為定位基準(zhǔn) 在加工空心軸的外圓表面時(shí),往往還采用代中心孔的錐堵或錐套心軸作為定位基準(zhǔn).錐堵或錐套心軸應(yīng)具有較高的精度,錐堵和錐套心軸上的中心孔即是其本身制造的定位基準(zhǔn),又是空心軸外圓精加工的基準(zhǔn).因此必須保證錐堵或錐套心軸上錐面與中心孔有較高的同軸度.在裝夾中應(yīng)盡量減少錐堵的安裝此書(shū),減少重復(fù)安裝誤差.實(shí)際生產(chǎn)中,錐堵安裝后,中途加工一般不得拆下和更換,直至加工完畢.圖 10.1 錐堵和錐套心軸 a)錐堵 b)錐套心軸

10.3.2 典型套筒類(lèi)零件的加工工藝分析 10.3.2.1 典型零件的工藝分析(1)軸承套加工工藝分析

圖 10.2 所示為 1 軸承套,材料為 ZQSn6-6-3 ,每批數(shù)量為 400 只.加工時(shí),應(yīng)根據(jù)工件的毛坯材料,結(jié)構(gòu)形狀,加工余量,尺寸精度,形狀精度和生產(chǎn)綱領(lǐng),正確選擇定位基準(zhǔn),裝夾方法和加工工藝過(guò)程,以保證達(dá)到圖樣要求.其主要技術(shù)要求為: 34mmjs7 外圓對(duì) 22mmH7 孔的徑向圓跳動(dòng)公差為 0.01mm;左端面對(duì) 22mmH7 孔的軸線(xiàn)垂直度公差為 0.01mm.由此可見(jiàn),該零件的內(nèi)孔和外圓的尺寸精度和位置精度要求均較高.圖 10.2 軸承套

該軸承套屬于短套,其直徑尺寸和軸向尺寸均不大,粗加工可以單件加工,也可以多件加工.由于單件加工時(shí),每件都要留出工件備裝夾的長(zhǎng)度,因此原材料浪費(fèi)較多,所以這里采用多件加工的方法.該軸承套的材料為 ZQSn6-6-3.其外圓為 IT7 級(jí)精度,采用精車(chē)可以滿(mǎn)足要求;內(nèi)孔的精度也是 IT7 級(jí),鉸孔可以滿(mǎn)足要求.內(nèi)孔的加工順序?yàn)殂@—車(chē)孔—鉸孔.(2)液壓缸加工工藝分析

圖 10.3 所示某液壓缸零件圖,生產(chǎn)綱領(lǐng)為成批生產(chǎn).該液壓缸屬長(zhǎng)套筒類(lèi)零件,與前述短套類(lèi)零件在加工方法及工件安裝方式上都有較大差別.該液壓缸內(nèi)孔與活塞相配,因此表面粗糙度,形狀及位置精度要求都較高.毛坯可選用無(wú)縫鋼管,如果為鑄件,其組織應(yīng)緊密,無(wú)砂眼,針孔及疏松缺陷.必要時(shí)要用泵驗(yàn)漏.該液壓缸為成批生產(chǎn).圖 10.3 液壓缸簡(jiǎn)圖

該零件長(zhǎng)而壁薄,為保證內(nèi)外圓的同軸度,加工外圓時(shí)參照空心主軸的裝夾方法.即采用雙頂尖頂孔口 1 o 30 1 的錐面或一頭夾緊一頭用中心架支承.加工內(nèi)孔與一般深孔加工時(shí)的裝夾方法相同,多采用夾一頭,另一端用中心架托住外圓.孔的粗加工采用鏜削,半精加工多采用鉸削(浮動(dòng)鉸孔).該液壓缸內(nèi)孔的表面質(zhì)量要求很高,內(nèi)孔精加工后需滾壓.也有不少套筒類(lèi)零件以精細(xì)鏜,珩磨,研磨等精密加工作為最終工序.內(nèi)孔經(jīng)滾壓后,尺寸誤差在 0.01mm 以?xún)?nèi),表面粗糙度為 Ra0.16 或更小,且表面經(jīng)硬化后更為耐磨.但是目前對(duì)鑄造液壓缸尚未采用滾壓工藝,原因是鑄件表面的缺陷(如疏松,氣孔,砂眼,硬度不均勻等),哪怕是很微小,都對(duì)滾壓有很大影響,會(huì)導(dǎo)致滾壓加工產(chǎn)生適得其反的效果.10.3.2.2 保證表面相互位置精度的方法及防止加工中工件變形的措施(1)保證表面相互位置精度的方法

套類(lèi)零件內(nèi)外表面的同軸度以及端面與孔軸線(xiàn)的垂直度要求一般都較高,一般可用以下方法來(lái)滿(mǎn)足: ① 在 1 次安裝中完成內(nèi)外表面及端面的全部加工,這樣可消除工件的安裝誤差并獲得很高的相互位置精度.但由于工序比較集中,對(duì)尺寸較大的套筒安裝不便,故多用于尺寸較小的軸套車(chē)削加工.② 主要表面的加工分在幾次安裝中進(jìn)行(先加工孔),先加工孔至零件圖尺寸,然后以孔為精基準(zhǔn)加工外圓.由于使用的夾具(通常為心軸)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,而且制造和安裝誤差較小,因此可保證較高的相互位置精度,在套筒類(lèi)零件加工中應(yīng)用較多.③ 主要表面的加工分在幾次安裝中進(jìn)行(先加工外圓)先加工外圓至零件圖尺寸,然后以外圓為精基準(zhǔn)完成內(nèi)孔的全部加工.該方法工件裝夾迅速可靠,但一般卡盤(pán)安裝誤差較大,使得加工后工件的相互位置精度較低.如果欲使同軸度誤差較小,則須采用定心精度較高的夾具,如彈性膜片卡盤(pán),液性塑料夾頭,經(jīng)過(guò)修磨的三爪自定心卡盤(pán)和軟爪等.(2)防止套類(lèi)零件變形的工藝措施

套類(lèi)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是孔的壁厚較薄,薄壁套類(lèi)零件在加工過(guò)程中,常因夾緊力.切削力和熱變形的影響而引起變形.為防止變形常采取—些工藝措施: 1)將粗,精加工分開(kāi)進(jìn)行 為減少切削力和切削熱的影響,使粗加工產(chǎn)生的變形在精加工中得以糾正.2)減少夾緊力的影響 在工藝上采取以下措施減少夾緊力的影響: ① 采用徑向夾緊時(shí),夾緊力不應(yīng)集中在工件的某一徑向截面上,而應(yīng)使其分布在較大的面積上,以減小工件單位面積上所承受的夾緊力.如可將工件安裝在一個(gè)適當(dāng)厚度的開(kāi)口圓環(huán)中,在連同此環(huán)一起夾緊.也可采用增大接觸面積的特殊卡爪.以孔定位時(shí),宜采用張開(kāi)式心軸裝夾.② 夾緊力的位置宜選在零件剛性較強(qiáng)的部位,以改善在夾緊力作用下薄壁零件的變形.③ 改變夾緊力的方向,將徑向夾緊改為軸向夾緊.④ 在工件上制出加強(qiáng)剛性的工藝凸臺(tái)或工藝螺紋以減少夾緊變形,加工時(shí)用特殊結(jié)構(gòu)的卡爪夾緊,加工終了時(shí)將凸邊切去.3)減小切削力對(duì)變形的影響 ① 增大刀具主偏角和主前角,使加工時(shí)刀刃鋒利,減少?gòu)较蚯邢髁?② 將粗,精加工分開(kāi),使粗加工產(chǎn)生的變形能在精加工中得到糾正,并采取較小的切削用量.③ 內(nèi)外圓表面同時(shí)加工,使切削力抵銷(xiāo).4)熱處理放在粗加工和精加工之間 這樣安排可減少熱處理變形的影響.套類(lèi)零件熱處理后一般會(huì)產(chǎn)生較大變形,在精加工時(shí)可得到糾正,但要注意適當(dāng)加大精加工的余量.

第三篇：包裝工藝規(guī)程的制訂

第一章 包裝工藝規(guī)程的制訂

生產(chǎn)過(guò)程包括從原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的全部過(guò)程。在成為商品之前，幾乎所有產(chǎn)品都需要經(jīng)過(guò)包裝才能進(jìn)入流通領(lǐng)域，因此，包裝是使產(chǎn)品成為商品的重要步驟。包裝工藝過(guò)程就是對(duì)各種包裝原材料或半成品進(jìn)行加工或處理，最終將產(chǎn)品包裝起來(lái)，使之成為商品的過(guò)程。包裝工藝規(guī)程則是文件形式的包裝工藝過(guò)程。

第一節(jié)、包裝工藝過(guò)程的基本概念產(chǎn)品包裝時(shí)，可能要在不同的工作地和不同的設(shè)備上進(jìn)行一系列工作，為了便于分析討論包裝的工作情況和制訂包裝工藝過(guò)程，可以將工藝過(guò)程分解為以下幾個(gè)組成部分：

一、工序和工步：工序是組成包裝工藝過(guò)程的基本單元。工序是指一個(gè)(或一組)操作者，在一臺(tái)設(shè)備(或一個(gè)工作地)對(duì)一個(gè)(或同時(shí)對(duì)幾個(gè))產(chǎn)品所連續(xù)完成的那一部分包裝工藝過(guò)程。通常把僅列出主要工序名稱(chēng)的簡(jiǎn)略包裝工藝過(guò)程叫做包裝工藝路線(xiàn)。工步是在一個(gè)工序中分別完成的那部分包裝工藝過(guò)程。以真空充氣包裝工藝過(guò)程為例，被包裝的產(chǎn)品是一種膨化小食品，重80g，使用PET／VMAL／CPP復(fù)合薄膜包裝袋。其包裝工藝過(guò)程包括以下主要內(nèi)容：①彩印文字與圖案；②復(fù)合薄膜材料；③分切復(fù)卷；④預(yù)制塑料袋；⑤稱(chēng)重充填；⑧真空充氣包裝。（1）為了降低生產(chǎn)成本和有利于專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，所有工序并不一定要在一個(gè)工廠內(nèi)完成，而是可以由幾個(gè)專(zhuān)業(yè)工廠共同完成。例如，印刷文字、圖案和復(fù)合薄膜材料的工序可以交給塑料彩印廠協(xié)作完成，他們擁有精密高效的多色印刷機(jī)和配套的復(fù)合、分切等設(shè)備，能完成在PET薄膜背面印刷彩色圖文，然后與真空鍍鋁的CPP薄膜復(fù)合的工作，并向包裝工廠提供品質(zhì)優(yōu)良的包裝材料。(2)由于生產(chǎn)規(guī)模不同，以及所使用的設(shè)備不同，工序的劃分和每一個(gè)工序所包含的內(nèi)容也不相同。例如，印刷工廠提供彩印卷筒塑料薄膜，可在包裝廠的制袋機(jī)上直接制成袋子；也可先將卷筒塑料薄膜分別裁切，然后用封口機(jī)封合成袋子；也可由塑料彩印工廠提供制好的袋子；因而工序的劃分和內(nèi)容就不相同了。(3)在每一個(gè)工序中包含有不同的工步。例如，工序6包含5個(gè)工步：①將裝有膨化小食品的塑料薄膜袋放入真空充氣包裝機(jī)的真空室內(nèi)；②抽真空；③充惰性氣體；④真空室內(nèi)小氣室封袋口；⑤取出包裝好的成品。

二、定位與工位：在包裝設(shè)備上，必須使包裝容器和產(chǎn)品有正確的相對(duì)位置，才能進(jìn)行正常的包裝，包裝容器和產(chǎn)品按一定要求放置，叫做定位。如表14—1的工序3，為了封口，袋子必須放在正確的位置上，亦即與上下兩個(gè)熱封條相適應(yīng)，才能保證封口質(zhì)量。許多包裝設(shè)備上有若干個(gè)加工位置，包裝容器定位安裝后，要經(jīng)過(guò)若干個(gè)加工位置，依次裝入產(chǎn)品，才能完成全部包裝過(guò)程；產(chǎn)品在包裝設(shè)備上完成的那部分包裝工藝過(guò)程，所占據(jù)的每一個(gè)加工位置就叫做工位。例如前面說(shuō)過(guò)的真空包裝工序，如果采用雙室真空包裝機(jī)，每一個(gè)真空室就是1個(gè)工位，在第一個(gè)工位上取出包裝件、放置產(chǎn)品的同時(shí)，在第二個(gè)工位上完成抽真空、充氣和封口，這個(gè)工序的5個(gè)工步，分別在真空包裝機(jī)的兩個(gè)工位上交替地完成，能夠顯著地提高生產(chǎn)率。又如在多頭灌裝機(jī)上，每一個(gè)灌裝頭就是1個(gè)工位，包裝容器在安裝位置地被定位安裝后，隨著灌裝頭旋轉(zhuǎn)1周，在不同的角度區(qū)域內(nèi)，依次完成升瓶、啟閥、灌裝、關(guān)閥、降瓶、退出等工步，從而完成了整個(gè)灌裝工序；由于許多工位同時(shí)進(jìn)行灌裝工作，顯著地提高了灌裝生產(chǎn)速度

第二節(jié)

包裝工藝規(guī)程包裝工藝過(guò)程的內(nèi)容按一定的格式用文件的形式固定下來(lái)，叫做包裝工藝規(guī)程，也可叫做包裝工藝過(guò)程文件。

一、包裝工藝規(guī)程的作用：(1)它是生產(chǎn)中應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行、認(rèn)真貫徹的紀(jì)律性文件；它有利于指導(dǎo)生產(chǎn)工作、保證包裝質(zhì)量，便于計(jì)劃和組織生產(chǎn)，提高包裝設(shè)備利用率。(2)在新包裝件投入生產(chǎn)前，有了工藝規(guī)程，就可以有計(jì)劃地做好生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作，例如設(shè)計(jì)和制備各種工具，如紙筒紙板包裝容器使用的模切壓痕刀、泡罩包裝用的泡罩模具等；購(gòu)置原材料，如紙張、塑料等；訂購(gòu)半成品，如玻璃瓶或金屬容器等；配備工作人員等。(3)先進(jìn)的包裝工藝規(guī)程還能起到交流和推廣先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的作用，使其它工廠在包裝同類(lèi)產(chǎn)品時(shí)少走彎路，縮短試制過(guò)程(4)在設(shè)計(jì)新廠(車(chē)間)或擴(kuò)建改建舊廠(車(chē)間)時(shí)，全套的包裝工藝規(guī)程是計(jì)算和確定設(shè)備、人員、車(chē)間面積和投資額的原始資料。二．制訂包裝工藝規(guī)程的原則：(1)制訂的工藝規(guī)程應(yīng)遵守產(chǎn)品包裝的技術(shù)要求，保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低成本，完成生產(chǎn)任務(wù)。

(2)制訂的工藝規(guī)程應(yīng)從本廠實(shí)際條件出發(fā)，充分利用現(xiàn)有設(shè)備，挖掘企業(yè)生產(chǎn)潛力。(3)制訂的工藝規(guī)程應(yīng)盡量采用國(guó)內(nèi)外新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備，做到經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)。當(dāng)生產(chǎn)綱領(lǐng)較大時(shí)，可采用先進(jìn)的設(shè)備，這樣不但提高了生產(chǎn)率，而且也降低了生產(chǎn)成本；反之，若生產(chǎn)綱領(lǐng)不夠大，過(guò)分追求采用先進(jìn)設(shè)備，由于其價(jià)格較高，經(jīng)濟(jì)效益就可能很差。最后應(yīng)該指出，由于生產(chǎn)技術(shù)不斷發(fā)展，包裝工藝規(guī)程在生產(chǎn)中應(yīng)不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，及時(shí)修訂和定期整頓，使其永遠(yuǎn)起到指導(dǎo)生產(chǎn)的作用。

第三節(jié)

制訂包裝工藝規(guī)程的原始資料

一、被包裝物品的特性和形態(tài)：首先要了解被包裝物品的形態(tài)，即氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)；第二要了解其化學(xué)成分和物理性質(zhì)，如耐熱性、導(dǎo)熱性等；機(jī)械性質(zhì)，如彈性、韌性、脆性等；化學(xué)性質(zhì)，如穩(wěn)定性、腐蝕性、毒害性、燃爆性等。因?yàn)楦鶕?jù)物品的不同特性，才能掌握其在流通過(guò)程中的質(zhì)量變化規(guī)律，選擇相應(yīng)的包裝材料和包裝技術(shù)，制訂出合理的包裝工藝規(guī)程。物體都有其外觀形狀，氣態(tài)和液態(tài)的物品，其外觀形狀隨包裝容器而異；固態(tài)物品的外觀，有的是天然形狀，如農(nóng)副產(chǎn)品中的水果、雞蛋等，在包裝時(shí)要按照它們的形體，合理排放在包裝容器中；各種工業(yè)產(chǎn)品的形狀大多在生產(chǎn)過(guò)程中形成，在制訂包裝工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)取得其圖紙和技術(shù)規(guī)范，并盡可能取得實(shí)物，根據(jù)其外形選擇襯墊的形式和數(shù)量，確定物品在包裝箱內(nèi)所要求的支承。因?yàn)槲锲繁砻嫘螤詈捅砻鎰偠?，?duì)襯墊形式和數(shù)量有很大影響，一個(gè)表面無(wú)突出物或伸出物的平整的物品所需的襯墊，就比具有尖角或硬點(diǎn)的重物少得多，因?yàn)榧饨腔蛴颤c(diǎn)極易刺破包裝材料；此外，尺寸與質(zhì)量也是影響包裝工藝的重要因素，尺寸大的物品在包裝容器中需要結(jié)實(shí)堅(jiān)固的支撐梁架，并且需要大面積的襯墊材料；質(zhì)量大的物品在其突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的沖擊力較大，為了保證其在包裝容器中的位置，所用固定和拉緊構(gòu)件應(yīng)堅(jiān)固；質(zhì)量?jī)H集中于小面積的物品，應(yīng)將其分散到大面積上，或?qū)⑵洳糠仲|(zhì)量從容器的一個(gè)面?zhèn)鞯饺萜鞯倪吘壣匣蛉萜鞯慕遣俊?/p>

二、包裝的技術(shù)條件：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)包裝技術(shù)(防霉包裝技術(shù)、防銹包裝、防潮包裝等)、包裝材料(瓦楞紙板、塑料薄膜等)、包裝容器(瓦楞紙箱、玻璃瓶、鋼桶等)以及測(cè)試方法等都制訂了標(biāo)準(zhǔn)，一些產(chǎn)品還有具體的包裝標(biāo)準(zhǔn)，如通訊設(shè)備、電視廣播接收機(jī)、機(jī)械產(chǎn)品、運(yùn)輸包裝件等。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了產(chǎn)品包裝防護(hù)性能的類(lèi)型與要求，對(duì)包裝容器的要求以及對(duì)包裝件的試驗(yàn)檢測(cè)的具體要求。各種包裝件應(yīng)參照這些標(biāo)準(zhǔn)制訂產(chǎn)品包裝技術(shù)條件，并在編制包裝工藝規(guī)程時(shí)予以滿(mǎn)足。此外，在制訂包裝工藝規(guī)程時(shí)，也需要向協(xié)作部門(mén)提出各種包裝方面的要求，例如提出包裝材料或包裝容器方面的要求，使材料生產(chǎn)廠或容器制造廠能夠按照要求提供材料和容器。

三、生產(chǎn)綱領(lǐng)：生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括基本年產(chǎn)量和附加年產(chǎn)量在內(nèi)的年總產(chǎn)量。生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)編制包裝工藝規(guī)程有很大的影響。包裝單件、小批產(chǎn)品，如大型機(jī)電產(chǎn)品，編制的工藝規(guī)程比較簡(jiǎn)單，包括定量購(gòu)買(mǎi)包裝材料，采用一般的包裝設(shè)備和一些簡(jiǎn)單易行的工藝方法，如果選擇收縮包裝，可以采用手提式熱風(fēng)噴槍進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)熱收縮。包裝成批和大量的產(chǎn)品，編制的包裝工藝規(guī)程比較詳細(xì)，重點(diǎn)：工序還應(yīng)有工序文件，包裝材料和包裝容器需要專(zhuān)門(mén)訂購(gòu)和制備，包裝工序需要通用的包裝設(shè)備或生產(chǎn)效率高的專(zhuān)用包裝設(shè)備，而且配備專(zhuān)用的模具，有時(shí)還需采用包裝流水生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行包裝。

四、包裝車(chē)間或工部的生產(chǎn)條件：制訂包裝工藝規(guī)程必須符合現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，例如現(xiàn)有包裝設(shè)備的規(guī)格、性能、包裝精度以及更換輔助工具后適應(yīng)不同產(chǎn)品包裝的能力，工人的技術(shù)水平等，使制訂的包裝工藝過(guò)程，現(xiàn)實(shí)可行。五．國(guó)內(nèi)外包裝生產(chǎn)的現(xiàn)狀與發(fā)展?fàn)顩r：制訂包裝工藝規(guī)程時(shí)，應(yīng)充分了解國(guó)內(nèi)外包裝生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，引進(jìn)、消化、吸收、使用同類(lèi)型產(chǎn)品包裝的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合企業(yè)的具體情況創(chuàng)新運(yùn)用，制訂出高水平的先進(jìn)的包裝工藝規(guī)程。同時(shí)，密切注意包裝科技發(fā)展動(dòng)態(tài)，例如隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增長(zhǎng)，世界各國(guó)針對(duì)包裝業(yè)已陸續(xù)制訂有關(guān)環(huán)保法規(guī)，其中包括對(duì)許多包裝材料(如聚氯乙烯、發(fā)泡聚苯乙烯等)和工藝方法(如溶劑性油墨、鐵絲釘箱等)的限制；因此，在選用包裝材料和容器以及工藝方法時(shí)，應(yīng)該持嚴(yán)肅審慎的態(tài)度。

第四節(jié)

制訂包裝工藝規(guī)程的步驟

一、分析研究被包裝物品的全面情況：①根據(jù)實(shí)物或圖紙，分析研究被包裝物品的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與特性；了解產(chǎn)品的銷(xiāo)售方式(批發(fā)或零售)、銷(xiāo)售對(duì)象(個(gè)體或群體)、銷(xiāo)售情況及使用情況等。②分析研究包裝件在流通環(huán)境中可能遇到的物理、化學(xué)、生物和環(huán)境等因素的影響，以及它們對(duì)包裝和內(nèi)裝物可能造成的破壞。③收集國(guó)內(nèi)外同類(lèi)型產(chǎn)品包裝設(shè)計(jì)的資料，分析研究它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、外觀形態(tài)、表面裝潢以及技術(shù)處理等方面的特征；了解包裝廢棄物回收處理及環(huán)境保護(hù)的有關(guān)問(wèn)題；探索采用包裝新材料、新工藝、新技術(shù)與新設(shè)備的可能性，確定新包裝系統(tǒng)在包裝材料、包裝設(shè)計(jì)、包裝印刷、包裝工藝及包裝檢測(cè)上的技術(shù)措施。④遇到因被包裝產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理而造成包裝工藝性不佳時(shí)，可建議或會(huì)同產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員共同改進(jìn)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。所謂良好的包裝工藝性是指產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)能使包裝總費(fèi)用最低。例如為某型復(fù)印機(jī)設(shè)計(jì)運(yùn)輸包裝時(shí)，進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)復(fù)印機(jī)冷卻風(fēng)扇支撐架螺絲斷裂，其原因在于腳架太高，風(fēng)扇重心高，振動(dòng)時(shí)發(fā)生嚴(yán)重?cái)[動(dòng)，導(dǎo)致固定螺釘斷裂，如圖14—1a所示。在這種情況下，如果借助包裝來(lái)避免破損，一定會(huì)大大增加包裝成本，包裝工藝性不佳。為了保護(hù)良好的工藝性，包裝設(shè)計(jì)人員和產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員共同研究，認(rèn)為以改進(jìn)易于破損部分的方法最為可行，于是設(shè)法將風(fēng)扇架的高度降低，并增加一固定點(diǎn)，解決了風(fēng)扇的固定問(wèn)題，改善了包裝工藝性，且無(wú)需增加包裝成本。改進(jìn)后的固定方式如圖14—1b所示。

二、包裝設(shè)計(jì)：包裝設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是完成包裝容器的造型、結(jié)構(gòu)和裝潢設(shè)計(jì)。包裝設(shè)計(jì)與包裝材料有密切的聯(lián)系，包裝設(shè)計(jì)時(shí)要考慮合理選擇包裝材料，同時(shí)，包裝設(shè)計(jì)還必須滿(mǎn)足和實(shí)現(xiàn)包裝功能，例如容納功能、保護(hù)功能和方便功能等；在保護(hù)功能中，又包括物理防護(hù)(防沖擊、防振動(dòng)等)、化學(xué)防護(hù)(防銹蝕、防燃爆等)、生物防護(hù)(防霉、防蟲(chóng)害等)、環(huán)境防護(hù)(防潮、防水等)。包裝設(shè)計(jì)包括造型設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、裝潢設(shè)計(jì)，這三項(xiàng)設(shè)計(jì)既具有獨(dú)立性，又相互聯(lián)系，只有將三者有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，才能整體發(fā)揮包裝設(shè)計(jì)的功能和作用。造型設(shè)計(jì)指包裝容器外部形狀的構(gòu)思和創(chuàng)造。它是遵從各種形態(tài)要素的規(guī)律，以一定的設(shè)計(jì)原則，結(jié)合科學(xué)技術(shù)進(jìn)行藝術(shù)創(chuàng)造的一種勞動(dòng)，要求既有實(shí)用性、又有欣賞性。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是對(duì)包裝外形結(jié)構(gòu)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)所進(jìn)行的設(shè)計(jì)。它必須體現(xiàn)現(xiàn)代科技水平，并從實(shí)際情況出發(fā)，使設(shè)計(jì)方案容易實(shí)現(xiàn)。裝潢設(shè)計(jì)是運(yùn)用藝術(shù)手段對(duì)包裝進(jìn)行外觀的平面設(shè)計(jì)，包括圖案、色彩、文字、商標(biāo)的設(shè)計(jì)。裝潢不僅能美化商品，而且能傳遞商品信息，促進(jìn)銷(xiāo)售。顯而易見(jiàn)，不注意外觀效果的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不以結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的外觀造型和裝潢，不協(xié)調(diào)的造型和裝潢風(fēng)格，都不可能得到完美的包裝設(shè)計(jì)。包裝設(shè)計(jì)最終任務(wù)是要提出表現(xiàn)包裝容器造型和結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)工作圖、裝潢設(shè)計(jì)圖和效果圖，在加工訂貨或生產(chǎn)制造時(shí)，列入包裝材料技術(shù)規(guī)范中。

三、選擇包裝品：包裝品泛指包裝材料和包裝容器等一切用來(lái)包裝產(chǎn)品的用品。包裝材料通常指各種包裝原材料如紙張、塑料、玻璃和金屬等。包裝容器則是指用原材料制成的半成品如瓦楞紙箱、紙盒、塑料袋、玻璃瓶、噴霧罐、易拉罐等。包裝品應(yīng)根據(jù)被包裝產(chǎn)品的特性、價(jià)值及包裝件運(yùn)輸、儲(chǔ)存、銷(xiāo)售或使用要求來(lái)選擇，同時(shí)應(yīng)考慮原材料的來(lái)源、價(jià)格和加工性能、制訂出包裝品的技術(shù)規(guī)范。

四、擬訂包裝工藝路線(xiàn)：包裝工藝路線(xiàn)是指產(chǎn)品經(jīng)過(guò)的全部包裝工作步驟，它是制訂包裝工藝規(guī)程的重要依據(jù)。應(yīng)同時(shí)提出幾個(gè)工藝路線(xiàn)方案供分析比較，并選擇技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理的方案。工藝路線(xiàn)主要包括：確定包裝方法，安排包裝順序，安排檢驗(yàn)及其它輔助工作籌。

五、確定各包裝工序所采用的加工設(shè)備及其所采用的工藝裝備。

六、確定各包裝工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。

七、確定每個(gè)包裝工序的工時(shí)定額：尤其是包裝自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)，為了保證各工序生產(chǎn)節(jié)奏均衡，其工序、工步的時(shí)間定額都需準(zhǔn)確計(jì)算。例如，灌裝工序的工時(shí)定額與灌裝機(jī)主軸轉(zhuǎn)速n(r／min)與灌裝頭數(shù)j有關(guān)，即每分鐘可灌裝幾瓶液料，由此就可求得該機(jī)器的班產(chǎn)量，并根據(jù)年生產(chǎn)綱領(lǐng)確定所需機(jī)器數(shù)量。灌裝工序時(shí)間應(yīng)與后續(xù)的封蓋機(jī)、貼標(biāo)簽機(jī)的工序時(shí)間相均衡，保證流水生產(chǎn)連續(xù)不斷地進(jìn)行。

八、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析：在制訂包裝工藝規(guī)程時(shí)，往往有幾種可供選擇的方案，其中有的方案具有很高的生產(chǎn)效率，但包裝設(shè)備和工藝裝備投資較大；有的方案可能投資較節(jié)省，但生產(chǎn)率較低。因此，不同的方案有不同的經(jīng)濟(jì)效果。為了選取在給定的生產(chǎn)條件下最經(jīng)濟(jì)合理的方案，就需要對(duì)不同的包裝工藝方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和評(píng)比。

九、填寫(xiě)包裝工藝規(guī)程文件。

第五節(jié)

包裝工藝規(guī)程中的主要內(nèi)容制訂包裝規(guī)藝過(guò)程需要考慮很多問(wèn)題，涉及面十分廣泛。下面對(duì)包裝工藝規(guī)程的主要內(nèi)容進(jìn)行討論。

一、包裝品的技術(shù)規(guī)范：包裝品技術(shù)規(guī)范包括材料性質(zhì)——材料的成分、尺寸和造型工藝性；性能—一—包裝品如何實(shí)現(xiàn)其預(yù)定的保護(hù)產(chǎn)品、傳達(dá)信息及使用等方面的功能；必要時(shí)還包括包裝表面處理，即表面結(jié)構(gòu)和圖案的要求，包裝品技術(shù)規(guī)范中對(duì)這些規(guī)定和要求應(yīng)做出具體說(shuō)明。產(chǎn)品包裝廠據(jù)此可向包裝品生產(chǎn)廠或供應(yīng)商捉出訂貨，使包裝品生產(chǎn)廠按照要求制造半成品，并由質(zhì)量管理部門(mén)進(jìn)行檢測(cè)，以保證包裝部門(mén)順利使用。(1)包裝品技術(shù)規(guī)范的要求：①具體列出所選擇的包裝品的重要質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，如包裝容器結(jié)構(gòu)要求及允許誤差，性能要求及其測(cè)試方法等。②具體列出包裝品需要避免的不合格內(nèi)容，并將不合格品按質(zhì)量特性不符合的嚴(yán)重程度分類(lèi)，有極重要質(zhì)量特性不符合規(guī)定的稱(chēng)為A類(lèi)不合格，有重要質(zhì)量特性不符合規(guī)定的稱(chēng)為B類(lèi)不合格，有一般質(zhì)量特性不符合規(guī)定的稱(chēng)為C類(lèi)不合格。③確定每百件包裝晶所允許的不合格品數(shù)，即合格質(zhì)量水平(AQLAcceptable Qualitv leVel)，但是已確定了合格標(biāo)準(zhǔn)的包裝品不在此列。④確定抽樣和檢查驗(yàn)收的方法，以便判定給定批量的包裝品是否符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。以上由包裝品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、不合格及其嚴(yán)重程度、合格質(zhì)量水平，具體地規(guī)定了包裝品的質(zhì)量；抽樣和檢驗(yàn)方法可以確定其是否符合技術(shù)規(guī)范。有了這些具體的規(guī)定，使用者和供應(yīng)者雙方都司了解相應(yīng)的包裝品的質(zhì)量要求及其判定方法。(2)包裝品技術(shù)規(guī)范的內(nèi)容：①技術(shù)規(guī)范的制訂。為了達(dá)到包裝結(jié)構(gòu)和性能的要求，包裝品技術(shù)規(guī)范通常由產(chǎn)品包裝工廠提出。②標(biāo)記代碼和日期。包裝品技術(shù)規(guī)范有一定的使用期，往往由于某些原因，如為了降低成本，為了在新的或改進(jìn)的包裝機(jī)上加工，為了改善銷(xiāo)售功能，或是為了符合法律或法規(guī)的要求，頒布一年左右就要修訂，當(dāng)進(jìn)行修訂后，為避免繼續(xù)使用舊的版本，就需要采用標(biāo)記代碼和日期，以便識(shí)別。③適用范圍。包裝分為三個(gè)層次，即一級(jí)包裝、二級(jí)包裝和三級(jí)包裝。一級(jí)包裝是對(duì)產(chǎn)品的包裝，如紙盒、玻璃瓶和金屬罐包裝等；二級(jí)包裝則是將一級(jí)包裝構(gòu)成一個(gè)包裝單元，如瓦楞紙箱包裝等；三級(jí)包裝則是運(yùn)輸單元，例如作為外包裝的裝運(yùn)容器，或用捆扎帶或塑料薄膜捆扎裹包的托盤(pán)或滑片。因此，應(yīng)指明包裝品的適用的范圍，即適用于哪種層次的包裝。④包裝品結(jié)構(gòu)和允差。包裝材料有紙、紙板、塑料、玻璃、金屬、木材和纖維織品等，它們是以構(gòu)件形式單一或組合使用。應(yīng)繪制構(gòu)件結(jié)構(gòu)圖，標(biāo)注出尺寸和公差，以及有配合關(guān)系的零件配合尺寸，例如瓶口上的外螺紋與瓶蓋上的內(nèi)螺紋配合尺寸，并把尺寸精確地規(guī)定在允差范圍內(nèi)。其目的在于，控制材料用量及成本；使構(gòu)件相互配合；能在包裝設(shè)備上保持均勻一致；在陳列銷(xiāo)售中具有一致的外觀。⑤包裝品性能要求。包裝的主要功能是容納、保護(hù)和宣傳產(chǎn)品，為了完成其功能，包裝品必須有一系列性能要求，每一性能要求都應(yīng)確定其測(cè)試方法。如果包裝功能一直到內(nèi)裝物使用完畢都是有效的，例如噴霧罐、蒸煮袋等，他們的性能要求也應(yīng)列入技術(shù)規(guī)范中，并提出相應(yīng)的測(cè)試方法。此外，由于產(chǎn)品的使用說(shuō)明一般都借助裝潢圖案和表面結(jié)構(gòu)來(lái)表示，因此，包裝必須有耐擦磨能力，防止其在流通和裝卸過(guò)程中被擦掉。⑥不合格分類(lèi)和合格質(zhì)量水平。為了滿(mǎn)足包裝的性能要求，每一種包裝品都有專(zhuān)門(mén)的包裝指標(biāo)來(lái)監(jiān)控其是否符合其技術(shù)規(guī)范。這些指標(biāo)有兩類(lèi)：定性類(lèi)和變量類(lèi)。定性的指標(biāo)用“是”與“否”作為質(zhì)量指標(biāo)，例如紙盒是否有破損，印刷彩色是否套準(zhǔn)，裝潢圖案是否清楚，玻璃瓶是否有裂縫等等；變量的指標(biāo)是可測(cè)量的指標(biāo)，例如高度、壓力、厚度或質(zhì)量等，它們均可在規(guī)定的公差范圍內(nèi)測(cè)量。前者用目測(cè)或自動(dòng)機(jī)械評(píng)定，后者則可用儀器來(lái)測(cè)量。包裝品一旦確定了不合格及其等級(jí)，質(zhì)量合格水平就可確定，抽樣方案也就確定了，并可在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2828—87上查到合格判定數(shù)和不合格判定數(shù)，從而對(duì)一批材料的質(zhì)量水平做出判斷。⑦裝潢印刷及色彩標(biāo)準(zhǔn)。裝潢印刷是包裝的重要內(nèi)容，包裝上的圖像文字能傳達(dá)包裝內(nèi)裝物的信息，色彩能增加其美觀。因此，必須向印刷工廠提供裝潢圖案的色彩規(guī)范。圖案和文字色彩可提供標(biāo)準(zhǔn)樣板，由印刷工廠調(diào)配油墨。彩色圖像應(yīng)提供分色照相制版，或桌面彩色出版系統(tǒng)制版用原稿；實(shí)地印刷也采用標(biāo)準(zhǔn)樣板。在塑料容器制造時(shí)，可將按標(biāo)準(zhǔn)色彩樣板調(diào)配的色料在注塑時(shí)加入塑料樹(shù)脂，使之達(dá)到規(guī)定的色彩規(guī)范。⑧包裝品的裝運(yùn)。包裝品按一定的技術(shù)規(guī)范裝運(yùn)，可降低裝運(yùn)費(fèi)用，減少損壞，使它們能安全地送到產(chǎn)品的包裝部門(mén)。表14—2是向生產(chǎn)廠家提供的對(duì)主要包裝品的幾種標(biāo)準(zhǔn)裝運(yùn)方案。

二、擬訂工藝路線(xiàn)：工藝路線(xiàn)指的是產(chǎn)品包裝所經(jīng)過(guò)的全部工作程序，它是制訂工藝規(guī)程的重要依據(jù)，在擬訂包裝工藝路線(xiàn)時(shí)要考慮以下四個(gè)方面的問(wèn)題。

(1)劃分包裝工作階段：

包裝工作一般要經(jīng)過(guò)3個(gè)階段，第一階段是前期工作，包括容器設(shè)計(jì)制造，清理及供應(yīng)等；第二階段是包裝工作，包括充填、計(jì)量、貼標(biāo)、封合、捆扎等；第三階段是后期工作，包括堆碼、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)取?/p>

前期工作主要是提供包裝品，可能有以下兩種方式：①由包裝晶制造工廠完成。例如生產(chǎn)紙袋、塑料袋、紙盒、紙箱、玻璃瓶或金屬罐的工廠，向產(chǎn)品制造工廠的包裝部門(mén)提供包裝容器。②由產(chǎn)品制造工廠的包裝部門(mén)采購(gòu)包裝原材料，然后在產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)上直接包裝產(chǎn)品，例如用聚酯吹塑中空容器灌裝天然礦泉水、用卷筒塑料薄膜材料在方便面生產(chǎn)線(xiàn)上包裝方便面等。包裝品生產(chǎn)部門(mén)為了提高生產(chǎn)率、降低成本、增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)能力，需要不斷采用和開(kāi)發(fā)新技術(shù)和新設(shè)備，從而促進(jìn)了包裝技術(shù)的發(fā)展；不過(guò)，產(chǎn)品生產(chǎn)工廠的包裝部門(mén)往往提出一些新的包裝構(gòu)思，大大地推動(dòng)了包裝技術(shù)進(jìn)步。例如二片鋁罐就是由一個(gè)啤酒廠提出的。這樣，包裝部門(mén)和專(zhuān)業(yè)的包裝品生產(chǎn)部5門(mén)始終都有開(kāi)發(fā)新包裝的積極性。前期工作的內(nèi)容因被包裝物品和采用的包裝容器的不同而有所差異，例如其中的清理工作，是指對(duì)玻璃瓶進(jìn)行清洗和干燥，紙盒包裝沒(méi)有這項(xiàng)工作。包裝工作主要在包裝部門(mén)完成。其內(nèi)容隨包裝形式而不同，一般在生產(chǎn)過(guò)程中有3種不同的包裝形式：①包裝與產(chǎn)品形成—體。包裝是產(chǎn)品的一個(gè)組成部分，他們?cè)谥圃?、流通和消費(fèi)過(guò)程中都不能分開(kāi)。以罐裝食品為例，在食品罐裝和加熱消毒時(shí)，產(chǎn)品和包裝品事先配備．然后在生產(chǎn)過(guò)程中形成—體，包裝具有保護(hù)和銷(xiāo)售產(chǎn)品的功能，除非受到嚴(yán)重?fù)p壞；否則不能與產(chǎn)品分開(kāi)。屬于這—類(lèi)包裝形式的有：無(wú)菌包裝的果汁與牛奶、啤酒、含氣飲料、水果、蔬菜和肉食罐頭，真空包裝的新鮮肉食，噴霧包裝的除臭劑和護(hù)發(fā)摩絲，蒸煮袋裝食品，定量醫(yī)藥包裝等。②包裝在產(chǎn)品上形成。包裝材料在包住產(chǎn)品時(shí)才能形成包裝。由于使用現(xiàn)代化的包裝設(shè)備可以招包裝和產(chǎn)品加工聯(lián)在—起，使包裝件的生產(chǎn)率大大提高，成本也相應(yīng)降低，滿(mǎn)足了社會(huì)的需求。例如，過(guò)去包裝土豆條所用的包裝袋都在專(zhuān)業(yè)的制袋工廠制造，現(xiàn)在，采用卷筒狀復(fù)合材料，在軟包裝機(jī)上順序地經(jīng)過(guò)制袋、充填和封口后制成包裝件，由于省去了包裝袋加工訂貨及坯料儲(chǔ)存，成本大大降低。大容量的牛奶包裝，現(xiàn)在大都采用吹塑成型的高密度聚乙烯塑料瓶，其工藝路線(xiàn)為：容器吹塑成型、充填、密封；對(duì)于小容量的奶制品，可用熱成型容器充填和密封。這些容器都在包裝部門(mén)制造，并且在產(chǎn)品上形成包裝，可提高生產(chǎn)率，降低成本，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。③預(yù)先制成包裝容器。包裝容器由包裝品制造部門(mén)預(yù)先制成，并提供給包裝部門(mén)將產(chǎn)品裝入容器，然后封口制成了包裝件。預(yù)制的包裝容器有罐、瓶、袋、固定紙盒和壓扁紙箱坯等，它使包裝部門(mén)有很大的選擇性和方便性，而且有利于包裝的技術(shù)進(jìn)步。

充填是包裝工作的核心。但是貼標(biāo)、封合、捆扎和打印等也是很重要的工作，在第九章中已經(jīng)講過(guò)，它們?cè)诒ＷC包裝質(zhì)量和功能方面往往起著不容忽視的作用。在后期工作中，包裝件的堆碼強(qiáng)度、儲(chǔ)存期限、運(yùn)載工具及可能遇到的儲(chǔ)存、搬運(yùn)、裝卸致使包裝件受到振動(dòng)、沖擊等影響，在包裝設(shè)計(jì)及包裝工藝過(guò)程中都應(yīng)預(yù)先考慮，并采取一切技術(shù)措施，保證包裝件不受損壞。

(2)包裝工藝路線(xiàn)的一般順序：

不管包裝形式如何，其工藝路線(xiàn)的基本順序可歸結(jié)為：①準(zhǔn)備產(chǎn)品；②檢測(cè)數(shù)量、質(zhì)量、體積； ③制備一級(jí)包裝品； ④將產(chǎn)品裝入一級(jí)包裝品內(nèi)； ⑤封合一級(jí)包裝； ⑥把一級(jí)包裝匯集起來(lái)裝入二級(jí)包裝品中； ⑦把組合的二級(jí)包裝裝入三級(jí)包裝品中，組成裝運(yùn)容器； ⑧把裝運(yùn)容器裝入集合包裝中，例如托盤(pán)和集裝箱。以糖塊生產(chǎn)為例，其簡(jiǎn)化的生產(chǎn)工藝路線(xiàn)包括如下內(nèi)容：①制備糖料；②制備玉米糖漿；③混合糖料和玉米糖漿；④調(diào)配風(fēng)味；⑤添加色料；⑥熬制糖塊；⑦包裝糖塊；⑧儲(chǔ)運(yùn)發(fā)送。從糖塊生產(chǎn)工藝路線(xiàn)可見(jiàn)，包裝只是其中一個(gè)組成部分，包裝的工藝路線(xiàn)包括如下內(nèi)容：①制備聚丙烯薄膜(訂購(gòu)，檢測(cè)，儲(chǔ)存)；②聚丙烯薄膜裹包糖塊(準(zhǔn)備聚丙烯薄膜，準(zhǔn)備糖塊，送到裹包機(jī)，檢驗(yàn)，裹包廢料匯集，送到袋裝機(jī))；③用聚乙烯薄膜袋包裝糖塊(聚乙烯薄膜印刷、分切成卷，送到制袋機(jī)，檢驗(yàn)，袋裝裹包糖塊，廢料匯集，送到裝盒機(jī))；④用紙盒包裝糖袋(制備紙盒，送到裝盒機(jī)，撐開(kāi)紙盒，裝入糖袋，封盒，送到裝箱機(jī))；⑤用瓦楞紙箱包裝盒裝糖袋(制備紙箱，檢驗(yàn)，送到裝箱機(jī)，撐開(kāi)紙箱，填裝紙盒糖袋，封合粘接，輸送到托盤(pán))⑥在托盤(pán)上堆碼、裹包；⑦倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存；

⑧運(yùn)輸發(fā)送(按訂貨單校核，選擇裝運(yùn)方式，裝上運(yùn)輸工具發(fā)送)。在安排工藝路線(xiàn)的順序時(shí)，應(yīng)該遵循以下原則：①安排主要的包裝順序。以包裝的基本順序，構(gòu)成工藝路線(xiàn)的框架。②安排必要的檢驗(yàn)工序。為了保證主要包裝工序的質(zhì)量，對(duì)包裝品和包裝件質(zhì)量應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)，例如糖塊一級(jí)包裝所用的流延聚丙烯薄膜，如果寬度誤差過(guò)大，必然影響裹包機(jī)的正常工作，降低生產(chǎn)速度，或使設(shè)備停工，阻礙前后工序的銜接。③安排相應(yīng)的輔助工序。將儲(chǔ)存、封合、運(yùn)送等輔助工序進(jìn)行合理安排，使工藝路線(xiàn)完整統(tǒng)一。

三、包裝設(shè)備選擇與布局：選擇設(shè)備應(yīng)以保證產(chǎn)品包裝過(guò)程的連續(xù)性、生產(chǎn)速度和生產(chǎn)力為基本點(diǎn)，其它如產(chǎn)品特性及其包裝前的狀態(tài)，是選擇設(shè)備應(yīng)考慮的技術(shù)因素；設(shè)備價(jià)格、被包裝產(chǎn)品的價(jià)值、工人技術(shù)熟練程度及占用場(chǎng)地面積等則是應(yīng)該考慮的經(jīng)濟(jì)因素。

在包裝工藝路線(xiàn)中的每個(gè)工序常需采用不同的包裝設(shè)備，每一工序又可分解為一系列機(jī)器操作。例如，用紙盒和紙箱包裝松散產(chǎn)品，其包裝工藝路線(xiàn)為：①將折平的盒坯撐成紙盒；②粘合底面折翼；③產(chǎn)品裝入紙盒；④粘合頂面折翼；⑤打印標(biāo)記和日期；⑥將折平的箱坯撐成紙箱；⑦粘合箱底折翼；⑧以24盒為一集合單元；⑨將集合紙盒裝入紙箱；⑩粘合箱面折翼；⑾打印標(biāo)記和日期；⑿紙箱排列成層；⒀將4層紙箱堆碼在托盤(pán)或滑片上；⒁拉伸裹包；⒂包裝件運(yùn)出。其中①②③④用裝盒機(jī)；⑥⑦⑧⑨用裝箱機(jī)；⑩用封箱機(jī)；⑤⑾用標(biāo)記機(jī)；⑿⒀用堆碼機(jī)；⒁用拉伸裹包機(jī)。又如，包裝速溶咖啡時(shí)，第一工序是傳送帶將玻璃瓶送出；在第二工序進(jìn)行整理和排列；第三工序是清洗干燥；第四工序是在高速旋轉(zhuǎn)充填機(jī)上進(jìn)行充填；第五工序是裝瓶蓋并裝入復(fù)合材料內(nèi)襯；第六工序是貼標(biāo)簽；第七工序裝箱；第八工序封箱；第九工序用堆碼機(jī)將紙箱裝在托盤(pán)上。以上工序要采用多種設(shè)備，其中用于整理玻璃瓶的設(shè)備也可用于包裝含氣飲料和乳制品；用于裝箱的設(shè)備也可用于包裝含氣飲料和日用化學(xué)品；堆碼機(jī)為通用設(shè)備。有些包裝設(shè)備為專(zhuān)用設(shè)備，僅適用于一定的工業(yè)產(chǎn)品，雖也可用于其它工業(yè)產(chǎn)品，但對(duì)其特殊的要求需作專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)。為了使選用的包裝設(shè)備符合生產(chǎn)需要，往往還需要包裝部門(mén)和設(shè)備制造部門(mén)共同協(xié)作，對(duì)其技術(shù)規(guī)范達(dá)成協(xié)議，必要時(shí)也可開(kāi)發(fā)新的包裝沒(méi)備，但需進(jìn)行精確核算和充分論證，以獲得最好的經(jīng)濟(jì)效誼。外發(fā)新型包裝設(shè)備也和開(kāi)發(fā)新的包裝系統(tǒng)——樣，必須做到：①明確使用目的；②明確被包裝物品的特性及其要求；③了解包裝品的形態(tài)、尺叫寸和材質(zhì)，④制定生產(chǎn)效率；⑤制定生產(chǎn)能力；⑥制定輸入條件；⑦制定所期望的輸出；⑧制定設(shè)備功能要求；⑨制定價(jià)格。這些內(nèi)容實(shí)際上就決定了設(shè)備的技術(shù)規(guī)范，這些技術(shù)規(guī)范應(yīng)提交有經(jīng)驗(yàn)的包裝設(shè)備制造廠，由包裝廠與之協(xié)作，制訂經(jīng)費(fèi)預(yù)算和工作進(jìn)度，在研制過(guò)程中，還可根據(jù)實(shí)際情況改變方案，減慢或加快進(jìn)度，甚至停止開(kāi)發(fā)，以避免人力和財(cái)力的浪費(fèi)。

設(shè)備選擇后，要合理布局使之形成有效的系統(tǒng)，以便最經(jīng)濟(jì)地滿(mǎn)足生產(chǎn)能力、生產(chǎn)率、產(chǎn)量與質(zhì)量的要求。和包裝的其它因素一樣，設(shè)備布局之前要確定各項(xiàng)參數(shù)，例如設(shè)備價(jià)格，工作場(chǎng)地，勞動(dòng)力價(jià)格，設(shè)備的尺寸，功率消耗，原材料供應(yīng)和出產(chǎn)數(shù)量，儲(chǔ)存場(chǎng)地(儲(chǔ)存被包裝物品、包裝品和廢棄料等)，要考慮便于包裝品和包裝件運(yùn)進(jìn)、通過(guò)或送出工作場(chǎng)地，便于維護(hù)與修理的可能性，此外，布局還應(yīng)符合安全技術(shù)的要求，并滿(mǎn)足勞動(dòng)法規(guī)和環(huán)境保護(hù)的要求。

由于包裝品制造供應(yīng)部門(mén)、包裝設(shè)計(jì)部門(mén)以及包裝設(shè)備制造廠家在不斷開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新設(shè)備，因此包裝部門(mén)的設(shè)備布局也應(yīng)該具有一定的靈活性，預(yù)見(jiàn)到未來(lái)生產(chǎn)能力的拓展和降低成本的可能性。如果現(xiàn)有布局十分緊湊，所選設(shè)備也只夠眼前使用，那么更換新設(shè)備以擴(kuò)充生產(chǎn)能力或降低成本就比較困難。當(dāng)然預(yù)見(jiàn)很難十分精確，而預(yù)留空地和預(yù)購(gòu)設(shè)備都需占用大量資金，較好的辦法是留有擴(kuò)充地，需要設(shè)備時(shí)再購(gòu)買(mǎi)，這時(shí)的管理費(fèi)用可低一些。包裝生產(chǎn)線(xiàn)應(yīng)滿(mǎn)足流水生產(chǎn)的要求，如前所述，包裝生產(chǎn)線(xiàn)通常要完成一系列工序。以紙盒包裝為例，有紙盒撐起、充填、封合、裹包、裝箱和裝托盤(pán)等工序，其中任何一個(gè)工序出了差錯(cuò)，都會(huì)使整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)停工或減慢。顯然，生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)率和產(chǎn)量取決于最慢的工序，對(duì)于關(guān)鍵的容易造成堵塞的工序，可采用兩套設(shè)備平行布置或增設(shè)附加的生產(chǎn)線(xiàn)，或?qū)嵭卸喟喙ぷ髦?，或在生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)立中間倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行調(diào)劑。例如向細(xì)頸玻璃瓶灌裝液料時(shí)，與后續(xù)工序相比其速度較慢，這時(shí)可平行地增加1臺(tái)灌裝機(jī)，在不增加標(biāo)簽機(jī)、組合包裝機(jī)或裝箱機(jī)的情況下，可使產(chǎn)量提高一倍。在高速罐頭生產(chǎn)線(xiàn)上，若為1臺(tái)充填機(jī)和l臺(tái)雙卷邊接縫機(jī)配備2臺(tái)組合包裝機(jī)(將6個(gè)罐頭包裝在一起)和2臺(tái)裝箱機(jī)，其產(chǎn)量也可翻一番?？傊弦韵聴l件時(shí)可采用機(jī)械化或自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)布局：①包裝件數(shù)量足夠大，機(jī)械化設(shè)備能得到充分利用；②長(zhǎng)期包裝一個(gè)產(chǎn)品，生產(chǎn)線(xiàn)不需經(jīng)常調(diào)整；③被包裝物品和包裝晶源源供應(yīng)，包裝件能快速運(yùn)走。其中，機(jī)械化生產(chǎn)線(xiàn)與自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)稍有不同。機(jī)械化借助電力、氣壓、真空或液壓等動(dòng)力操作，代替了包裝生產(chǎn)上許多由人力完成的工作，例如增加專(zhuān)用工具使容器便于成型或充填，或增加傳送帶使工序間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)傳遞。自動(dòng)化則指生產(chǎn)線(xiàn)上各工序的啟動(dòng)和控制都不需人的腦力或體力參與，充填后的包裝件由光電傳感器識(shí)別，并與固定的信號(hào)比較后，打開(kāi)通過(guò)或不通過(guò)柵門(mén)使之繼續(xù)前進(jìn)或走向剔除通道。機(jī)器進(jìn)行所有工作和正常判斷，工人遙控其動(dòng)作，只在例外的情況下參與工作。

在機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)布局中，每一個(gè)工序都在一定的工作地上、在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)按順序完成；包裝品應(yīng)連續(xù)不斷地供給；生產(chǎn)線(xiàn)可以連續(xù)移動(dòng)，也可以間歇運(yùn)動(dòng)；后者在工序進(jìn)行期間停止移動(dòng)，在工序完成后再開(kāi)始移動(dòng)。生產(chǎn)過(guò)程控制比較簡(jiǎn)單，出了缺陷后可以迅速而準(zhǔn)確地查明根源。生產(chǎn)線(xiàn)上可用各種類(lèi)型的機(jī)械化傳送帶進(jìn)行傳遞運(yùn)輸工作；在高度機(jī)械化的包裝生產(chǎn)線(xiàn)上還可采用氣動(dòng)式、真空式或機(jī)械的輸送裝置進(jìn)行工序間的運(yùn)送。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量縮短工序間傳運(yùn)時(shí)間，以節(jié)約傳送裝置的投資，減少包裝件在儲(chǔ)存地停留等待的時(shí)間；特別是對(duì)于容易腐壞的物品，等待或儲(chǔ)存都會(huì)導(dǎo)致腐敗變質(zhì)。圖14-3是年產(chǎn)3萬(wàn)噸啤酒的灌裝生產(chǎn)線(xiàn)工藝路線(xiàn)及設(shè)備布置圖。工藝流程為瓶子裝在紙箱內(nèi)被送到卸瓶機(jī)l，瓶子送入洗瓶機(jī)2，空箱送到裝箱機(jī)7；瓶子清洗后經(jīng)過(guò)空瓶檢查臺(tái)3，在灌裝封口機(jī)4上灌裝，經(jīng)檢液裝置5檢查，送入殺菌冷卻機(jī)處理；在貼標(biāo)機(jī)8上貼標(biāo)簽，然后裝箱輸出。各工序間用傳送裝置9進(jìn)行傳送，布局緊湊合理，是流水生產(chǎn)典型的布局方式。

四、包裝工藝規(guī)程的生產(chǎn)效率與技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析：在制訂包裝工藝規(guī)程時(shí)，首先應(yīng)保證包裝質(zhì)量，在此基礎(chǔ)上要采取相應(yīng)措施提高生產(chǎn)效率和降低成本。生產(chǎn)效率是指在單位時(shí)間內(nèi)制造出合格包裝晶的數(shù)量或用包裝單件產(chǎn)品的勞動(dòng)時(shí)間來(lái)衡量。(1)時(shí)間定額：時(shí)間定額是在一定的技術(shù)、組織條件下完成某項(xiàng)工作(如一千包裝工序)所需要的時(shí)間；把主要工序和輔助工序時(shí)間匯總起來(lái)，就是包裝單件產(chǎn)品所需要的時(shí)間。時(shí)間定額是安排生產(chǎn)計(jì)劃、核算成本的重要依據(jù)之一，也是設(shè)計(jì)或擴(kuò)建包裝生產(chǎn)部門(mén)時(shí)，計(jì)算設(shè)備和人員數(shù)量的重要資料。完成一個(gè)包裝工序的時(shí)間稱(chēng)為單件時(shí)間，它由以下幾部分組成： ①工藝操作時(shí)間。是指對(duì)物品直接實(shí)施包裝操作的時(shí)間，例如包裝機(jī)械中對(duì)被包裝物品計(jì)量、充填、封合等操作；②輔助操作時(shí)間。指對(duì)物品實(shí)施包裝操作時(shí)需要進(jìn)行的準(zhǔn)備性操作，或使包裝機(jī)的包裝工藝過(guò)程得以持續(xù)進(jìn)行或完成所需要的時(shí)間，如物品的供料、傳送、卸料等；工藝操作時(shí)間和輔助操作時(shí)間的總和稱(chēng)為基本時(shí)間，它們可以由包裝機(jī)器自動(dòng)完成，也可以在操作者參與下由機(jī)器完成。③其它操作時(shí)間。包括工作地服務(wù)時(shí)間，如操作者在工作時(shí)間內(nèi)照管工作地點(diǎn)及保持工作狀態(tài)所需用的時(shí)間，包括自然需要時(shí)間，如操作者休息和生理需要所用的時(shí)間。

在完成一批物品包裝之前，需要一定的時(shí)間做下列工作：開(kāi)始時(shí)要熟悉工藝規(guī)程，更換模具，調(diào)整設(shè)備；完成包裝工作后要?dú)w還模具，發(fā)送包裝成品等。所耗費(fèi)的時(shí)間叫做準(zhǔn)備一終結(jié)時(shí)間，它可以分?jǐn)偟矫總€(gè)物品的單件時(shí)間內(nèi)。在常年包裝固定的一種物品時(shí)，則不需要計(jì)算準(zhǔn)備一終結(jié)時(shí)間。時(shí)間定額中，工藝操作時(shí)間可按包裝設(shè)備的生產(chǎn)能力來(lái)確定，其它時(shí)間可按經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)資料來(lái)確定。（2）工藝規(guī)程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析：制訂包裝工藝規(guī)程時(shí)，一種物品的包裝可有許多方案，也就是說(shuō)可以用不同的包裝材料和容器、不同的包裝設(shè)備采用不同的工藝方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，吸濕性強(qiáng)的干燥的顆粒狀物品酸梅粉可以用玻璃廣口瓶、塑料廣口瓶、金屬罐、防潮紙盒、鋁箔復(fù)合軟包裝袋等材料，相應(yīng)地須采用不同的包裝設(shè)備和模具。為了選取在給定的生產(chǎn)條件下最經(jīng)濟(jì)合理的方案，應(yīng)對(duì)不同的工藝方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和評(píng)估；一般只需分析比較與工藝過(guò)程直接有關(guān)的生產(chǎn)費(fèi)用，即所謂工藝成本，與工藝過(guò)程無(wú)關(guān)的費(fèi)用，如行政人員工資等在同一生產(chǎn)條件下基本上是相等的。工藝成本由可變費(fèi)用與不變費(fèi)用兩部分組成：可變費(fèi)用與包裝件年產(chǎn)量有關(guān)，它包括材料費(fèi)、操作工人的工資、包裝設(shè)備折舊費(fèi)和修理費(fèi)、模具費(fèi)用、設(shè)備動(dòng)力費(fèi)用等；不變費(fèi)用與包裝件年產(chǎn)量無(wú)關(guān)，它包括設(shè)備謂整工人工資、專(zhuān)用設(shè)備和模具折舊費(fèi)和修理費(fèi)。全年工藝成本九年和單件工藝成本S單件可用下式表示： S全年＝N．V+C(元)；S單件：＝V+C／N(元)式中：V一每個(gè)包裝件的可變費(fèi)用，元／件；C一全年的不變費(fèi)用，元；N——包裝件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，件。當(dāng)工藝方案的基本投資相近或都采用現(xiàn)有設(shè)備時(shí)，工藝成本即可作為衡量各方案經(jīng)濟(jì)性的依據(jù)；若兩方案中少數(shù)工序不同，多數(shù)工序相同時(shí)，可通過(guò)計(jì)算少數(shù)不同工序的單件工序成 本進(jìn)行比較，作出選擇；若兩方案中多數(shù)工序不同，少數(shù)工序相同時(shí)，則以該包裝件的全年工藝成本進(jìn)行比較。當(dāng)兩種工藝過(guò)程的基本投資差額較大時(shí)，則在考慮工藝成本的同時(shí)還要考慮基本投資差額的回收期限。

經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析應(yīng)該全面，如果僅考慮最大限度地降低包裝材料費(fèi)用，并不一定能得到最經(jīng)濟(jì)的工藝方案。例如，降低材料費(fèi)用后增加了高速生產(chǎn)設(shè)備的停機(jī)時(shí)間，或?qū)е掳b件在流通過(guò)程中嚴(yán)重破損，其結(jié)果反而會(huì)減少總的利潤(rùn)；另一方面，增加包裝材料費(fèi)用也可能會(huì)增加利潤(rùn)，例如，用于包裝啤酒或其它飲料的鋁制易拉罐，雖比平蓋罐的成本高，但因飲用方便，促進(jìn)了銷(xiāo)售，給制罐廠和飲料廠帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)效益。

第六節(jié)

包裝工藝規(guī)程的形式包裝工藝規(guī)程無(wú)統(tǒng)一的格式，可以用表格、卡片和文字資料來(lái)表達(dá)，各個(gè)工廠根據(jù)生產(chǎn)需要可有不同的內(nèi)容和格式，這里介紹兩種基本的文件格式。

一、包裝工藝過(guò)程綜合卡片：是以工序?yàn)閱挝挥每ㄆ男问胶?jiǎn)要說(shuō)明包裝工藝路線(xiàn)，包括各個(gè)工序的名稱(chēng)、生產(chǎn)車(chē)間、包裝材料、包裝設(shè)備、工藝裝備、工人技術(shù)等級(jí)及時(shí)間定額等，這種卡片是作好技術(shù)準(zhǔn)備、安排生產(chǎn)計(jì)劃、組織生產(chǎn)調(diào)度的依據(jù)。

二、包裝工藝過(guò)程工序卡片：此卡片是在包裝工藝過(guò)程綜合卡片的基礎(chǔ)上分別為每千個(gè)工序編制的一種工藝文件，指導(dǎo)某一重要包裝工序的操作，應(yīng)附有工序簡(jiǎn)圖，并詳細(xì)說(shuō)明每一工步的工作內(nèi)容。

************************************************************************************************* 第二章

典型包裝工藝規(guī)程的制訂

第一節(jié)

工業(yè)產(chǎn)品包裝工藝規(guī)程的制訂工業(yè)產(chǎn)品種類(lèi)繁多，其包裝主要是滿(mǎn)足產(chǎn)品運(yùn)輸儲(chǔ)存要求，保護(hù)其在流通過(guò)程中不致?lián)p壞?，F(xiàn)以批量生產(chǎn)的家用電冰箱(代表產(chǎn)品BCD—201無(wú)氟型，有效容積201L，質(zhì)量45kg外型尺寸544*528*1562(mm)包裝工藝過(guò)程為例，簡(jiǎn)單地介紹工業(yè)產(chǎn)品包裝工藝過(guò)程設(shè)計(jì)的方法和要點(diǎn)。

一．電冰箱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其對(duì)包裝的技術(shù)要求：(1)包裝技術(shù)要求：電冰箱屬于家用電器產(chǎn)品，它除了有使用性能的要求外，還有外形美觀的要求，包裝的保護(hù)功能應(yīng)滿(mǎn)足這兩方面的要求。(2)包裝設(shè)計(jì)要求：電冰箱包裝設(shè)計(jì)應(yīng)做到結(jié)構(gòu)緊湊、防護(hù)周密、安全可靠、便于裝卸，確保在正常裝卸、運(yùn)輸條件下和在有效儲(chǔ)存期限內(nèi)，產(chǎn)品不會(huì)因包裝原因發(fā)生損壞、長(zhǎng)霉、銹蝕而降低產(chǎn)品的安全和使用性能。①包裝環(huán)境應(yīng)清潔、干燥、無(wú)有害介質(zhì)，包裝環(huán)境為室溫條件，相對(duì)濕度不大于85％。②包裝材料必須保持干燥、整潔，與產(chǎn)品直接接觸的包裝材料，應(yīng)對(duì)產(chǎn)品無(wú)腐蝕作用和其它有害影響。③產(chǎn)品在包裝箱內(nèi)不應(yīng)松動(dòng)、碰撞，不應(yīng)與包裝箱內(nèi)壁直接接觸。以免受外力的沖擊而損傷產(chǎn)品。④包裝應(yīng)滿(mǎn)足集裝箱或托盤(pán)運(yùn)輸?shù)囊?。并?yīng)符合鐵路、公路、水路、航空運(yùn)輸?shù)劝b⑤產(chǎn)品包裝防護(hù)功能應(yīng)滿(mǎn)足防潮、防霉、防銹及防震的要求。儲(chǔ)存?zhèn)}庫(kù)應(yīng)通風(fēng)良好、溫度不得高于32C，相對(duì)濕度不大于75％，包裝有效期為兩年。二．電冰箱包裝防護(hù)功能設(shè)計(jì)：(1)防潮、防霉與防銹包裝：電冰箱箱體由鋼板和塑料制成，內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括由壓縮機(jī)和管道線(xiàn)路等元件構(gòu)成的制冷系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)。根據(jù)電冰箱包裝的技術(shù)要求，應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)防潮(GB5048)、防霉(GB4768)和防銹(GB4879)包裝規(guī)定進(jìn)行處理。防潮處理，一般是在瓦楞紙箱外表面涂刷防潮涂料，或?qū)ν呃慵埌宓南涿婕堖M(jìn)行防潮處理。此外，在電冰箱外覆蓋聚乙烯薄膜罩，除了能夠防塵，還可防潮。必要時(shí)，在箱內(nèi)放入適量的干燥劑，如袋裝硅膠等。防霉性能應(yīng)按“防霉包裝試驗(yàn)方法“(GB4769)的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)后，外觀質(zhì)量及有關(guān)性能應(yīng)符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，在有效期內(nèi)不長(zhǎng)霉。電冰箱表面要求干燥、無(wú)污物及油跡；采用聚乙烯薄膜覆罩后，防銹性能應(yīng)滿(mǎn)足兩年內(nèi)無(wú)銹跡。(2)防震包裝：①確定緩沖材料的厚度。電冰箱的允許脆值G＝100；其質(zhì)量m＝45kg，則重力為459．81=442N；其底面積為51．5 52．8cm2；在流通過(guò)程中的等效跌落高度H＝45cm，由此可計(jì)算緩沖材料所受到的靜應(yīng)力：?st?W*104?1.63KPa緩沖材料可選用發(fā)泡聚苯乙烯，密度P＝0．025g／cm3，其最大加速度一靜應(yīng)力曲線(xiàn)如A圖14—4所示；由圖可見(jiàn)＝1．63kPa與G＝100的交點(diǎn)位于5cm曲線(xiàn)附近，因此緩沖材料的厚度取5cm。②緩沖材料襯墊形狀設(shè)計(jì)。a．電冰箱底部采用全面緩沖包裝方法，防震底墊的形狀與尺寸如圖14—5a所示。b．電冰箱頂部的左右各設(shè)一棱墊，其形狀與尺寸如圖14—5b所示。c．電冰箱前面、左側(cè)面和右側(cè)面各有一塊防護(hù)襯墊，其形狀與尺寸如圖14—5c所示。

(3)瓦楞紙箱設(shè)計(jì)：

電冰箱外包裝箱選用AB楞型組合的5層瓦楞紙板。瓦楞紙箱箱頂與箱底采用組合型0201／0310，即箱頂由上、下?lián)u蓋構(gòu)成，瓦楞紙箱尺寸計(jì)算的順序是，先計(jì)算內(nèi)部尺寸，再計(jì)算制造尺寸，最后計(jì)算外部尺寸。圖14—6為電冰箱瓦楞紙箱和箱坯圖。當(dāng)瓦楞紙板尺寸不夠大時(shí)，箱坯可做成兩片。箱底用鈣塑瓦楞底盤(pán)，以提高其堅(jiān)固耐久、防水防潮的性能。底盤(pán)內(nèi)放置前、后、左、右四根木條構(gòu)成的框架，其厚度為15mm。木框上放置防震襯墊，瓦楞紙箱套在底盤(pán)上。(4)包裝件防護(hù)性能試驗(yàn)：

為了檢查包裝對(duì)冰箱的保護(hù)程度，對(duì)包裝件應(yīng)進(jìn)行堆碼、振動(dòng)、斜面沖擊、橫木撞擊、跌落等項(xiàng)目試驗(yàn)。堆碼試驗(yàn)是為了考核冰箱包裝件承受堆碼時(shí)的耐壓強(qiáng)度及包裝箱、襯墊等對(duì)冰箱的保護(hù)能力。振動(dòng)試驗(yàn)用模擬汽車(chē)運(yùn)輸振動(dòng)試驗(yàn)代替，在模擬汽車(chē)振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)75min，相當(dāng)于冰箱包裝件在三級(jí)公路上運(yùn)輸200km，以檢驗(yàn)包裝對(duì)冰箱的保護(hù)能力；斜面沖擊試驗(yàn)是根據(jù)我們國(guó)內(nèi)運(yùn)輸裝卸的特點(diǎn)，采用人工環(huán)境模擬斜面沖擊試驗(yàn)，測(cè)試包裝件遇到斜面滑動(dòng)及斜坡上的急劇剎車(chē)，對(duì)前后車(chē)箱攔板產(chǎn)生的沖擊的承受能力；橫木撞擊試驗(yàn)是采用人工環(huán)境模擬斜面橫木撞擊試驗(yàn)，模擬汽車(chē)運(yùn)輸中的啟動(dòng)、剎車(chē)、停車(chē)以及因路面不平，使包裝件產(chǎn)生搖晃和側(cè)面對(duì)低攔攔板撞擊等實(shí)際情況，以考核冰箱包裝件抗斜面攔板撞擊的能力；跌落試驗(yàn)用來(lái)評(píng)定冰箱包裝件在裝卸過(guò)程中，受到垂直沖擊時(shí)的耐沖擊強(qiáng)度及托盤(pán)底墊對(duì)冰箱緩沖的保護(hù)能力。

三．電冰箱包裝工藝過(guò)程：....四．電冰箱包裝工藝過(guò)程分析：(1)封箱： 封箱門(mén)之前，首先驗(yàn)收電冰箱，檢查外觀質(zhì)量，進(jìn)行必要清洗。然后將合格證掛在電冰箱的中鉸鏈上，并將裝有裝箱單、保修證的文件袋放入冷藏室中，放置所有附件，如圖14—6所示再用兩條寬25mm、長(zhǎng)280mm的聚丙烯壓敏膠帶2，在適當(dāng)位置將門(mén)貼牢。同時(shí)，將木條放置在鈣塑瓦楞底盒4內(nèi)側(cè)四周，并將防震墊3放在木條上，再將封好的電冰箱放在防震墊上，電冰箱的位置要正確，底腿放在防震墊上對(duì)應(yīng)的孔穴中。根據(jù)電冰箱底部的結(jié)構(gòu)形狀，也可在制成電冰箱體后，立即放在裝有防震墊的底盒內(nèi)，再接著講行后續(xù)制造工序。(2)罩內(nèi)塑料袋：

覆罩聚乙烯吹塑薄膜袋2時(shí)，要將下口收緊，并用寬20mm長(zhǎng)150mm的OPP壓敏膠帶5在距底面80mm處將包裝袋扎住。然后將兩塊側(cè)面襯墊6和前面襯墊3放在電冰箱周?chē)?，要求放在防震底墊上，并與箱體靠緊；再用寬20m長(zhǎng)2500mm的OPP壓敏膠帶4粘貼一圈。最后將左右兩根棱墊1卡在電冰箱頂部，要求前后、左右位置正確。如圖14—8所示。電冰箱還可采用其它襯墊形式．如圖14—9所示為底部采用托盤(pán)襯墊。上部采用護(hù)棱方頂大包蓋，四周用四根立式護(hù)棱組成框形結(jié)構(gòu)。(3)套紙箱：

先在紙箱側(cè)面的手把孔內(nèi)裝入塑料手把(此工作也可由紙箱制造部門(mén)完成)。然后將紙箱從上向下套在電冰箱外面，紙箱的前后方向應(yīng)與電冰箱一致，并不得碰傷蒸發(fā)盒。封箱時(shí)先蓋紙箱的前后蓋，再蓋紙箱的左右蓋片。前面所說(shuō)左右兩根棱墊也可在蓋紙箱時(shí)卡在電冰箱頂部。如圖14—l0a所示，用兩個(gè)規(guī)格為3518的釘箱釘1將左右蓋釘住，箱釘與紙箱邊緣距離保持30～40mm。并用寬50mm、長(zhǎng)850mm的聚丙烯壓敏膠帶3封住紙箱頂部開(kāi)合處；兩頭的膠帶長(zhǎng)度應(yīng)留均勻。接著將外包裝塑料薄膜袋覆罩在紙箱外面，將包裝袋下口收緊，用寬20mm、長(zhǎng)150mm的OPP壓敏膠帶貼住，以利于捆扎機(jī)順利工作。(4)包裝件捆扎：包裝件在自動(dòng)捆扎機(jī)上進(jìn)行捆扎如圖14—10b所示；打包帶1代號(hào)為PPi5508J，即聚丙烯寬15．5mm、厚度0.8mm的機(jī)用打包帶，其長(zhǎng)度為4620mm。捆扎時(shí)打包帶作“井”字形或作2～3道等距平行捆扎；捆扎位置要正確、對(duì)稱(chēng)、并保持紙箱清潔無(wú)損。捆扎后沿打包帶方向距箱體一端300mm處，使用彈簧秤勾住打包帶進(jìn)行拉出試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)拉力必須垂直于箱面，拉力不小于19．6N時(shí)，打包帶拉起距離應(yīng)不大于50mm。(5)包裝后期工作：主要包括堆碼、儲(chǔ)存和運(yùn)輸。堆碼高度一般不超過(guò)兩層；用倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存時(shí)，與墻、柱、燈、頂之間應(yīng)留有一定距離，并離地面不少于15cra；運(yùn)輸時(shí)無(wú)論用何種方式，均不應(yīng)露天運(yùn)輸；裝卸時(shí)用人工或機(jī)械。應(yīng)輕裝輕卸，不得頂撞箱體，而且不應(yīng)倒臀，垂直偏移角度不大于45度。

五．電冰箱包裝件檢驗(yàn)：電冰箱包裝件的檢驗(yàn)分為出廠檢驗(yàn)和型式檢驗(yàn)。出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目有包裝方法、隨箱文件和捆扎。檢驗(yàn)時(shí)不需要逐個(gè)檢驗(yàn)，而是從整批包裝件中隨機(jī)抽取一批樣本，根據(jù)對(duì)樣本的檢測(cè)的結(jié)果，判斷這批產(chǎn)品是否合格。出廠檢驗(yàn)采用GB2828”逐批檢查計(jì)數(shù)抽樣程序及抽樣表”中正常檢查一次抽樣方案。型式檢驗(yàn)是在設(shè)計(jì)定型的新產(chǎn)品試銷(xiāo)之前進(jìn)行。檢驗(yàn)項(xiàng)目有跌落、斜面沖擊、橫木撞擊。型式檢驗(yàn)采用GB2829“周期檢查計(jì)數(shù)抽樣程序及抽樣表”中判別水平I的二次抽樣方案。為出廠檢查在規(guī)定周期內(nèi)包裝生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性是否符合規(guī)定的要求，可以逐批檢查合格的某批或若干批中抽取樣本，按GB2829進(jìn)行周期檢查。六．填寫(xiě)表14—

3、表14—4等工藝文件：

第二節(jié)

飲料食品包裝工藝規(guī)程的制訂食品包裝的作用主要是：防止食品在流通環(huán)境中腐壞變質(zhì)，保證質(zhì)量；防止食品受到微生物和臟物的污染；利用機(jī)械化和自動(dòng)化包裝，提高生產(chǎn)效率，使生產(chǎn)更加合理化；促進(jìn)并改善食品流通和經(jīng)營(yíng)管理；提高食品的商品價(jià)值。為此，食品包裝采用了一系列新技術(shù)和新工藝，其中有蒸煮袋包裝食品、速凍食品技術(shù)、保鮮包裝技術(shù)、無(wú)菌包裝等等?，F(xiàn)以果汁飲料無(wú)菌包裝為例，介紹食品包裝工藝規(guī)程的制訂。

一、果汁飲料的特征及對(duì)包裝的技術(shù)要求：果汁是由不同水果制成的，它們的成分和特性各不相同。與包裝有關(guān)的主要因素是果汁的酸性、酶、維生素C、色澤和香味。所有水果與果汁都含有不同程度的有機(jī)酸，有機(jī)酸能顯示水果特有的香氣，給人們以滋味享受，且有益于人體健康，因此，果汁包裝既要保護(hù)果汁中的有機(jī)酸，又要防止有機(jī)酸對(duì)包裝的腐蝕作用。果汁食品的pH值一般在4．5以下，正常條件下不會(huì)有細(xì)菌生長(zhǎng)，果汁變質(zhì)主要是由酵母和霉菌引起的，在室溫條件下，生果汁會(huì)因酒精發(fā)酵而變質(zhì)，繼而因表面上的酵母菌或霉菌繁殖造成酒精和水果酸氧化。為了防止腐敗，應(yīng)通過(guò)高溫瞬時(shí)滅菌，即用板式或管式換熱器將果汁加熱到110℃：，保持15s，或經(jīng)過(guò)過(guò)濾和加入防腐劑，消除或抑制酵母的破壞作用。

果汁中的維生素C極易損失，尤其是裝在鐵、銅或鍍錫不良的金屬容器中，由于存在金屬離子，維生素很容易被氧化。采用迅速蒸煮的辦法，可降低抗壞血酸氧化酶的作用，緩解氧化反應(yīng)，保護(hù)維生素C。采用氣密和遮光包裝并低溫儲(chǔ)存，也會(huì)減少維生素C的損失。在裝罐時(shí)加入一定數(shù)量的亞硫酸鹽，對(duì)維生素C也有保護(hù)作用。

二、果汁無(wú)菌包裝容器設(shè)計(jì)：果汁類(lèi)食品經(jīng)過(guò)高溫瞬間滅菌，再將溫度降至20~30℃，即達(dá)到無(wú)菌要求。果汁食品無(wú)菌包裝是將無(wú)菌的果汁、包裝容器和包裝輔助材料，置于無(wú)菌環(huán)境中，用無(wú)菌灌裝機(jī)進(jìn)行充填和封合的一種包裝系統(tǒng)。無(wú)菌包裝采用的包裝容器有杯、盒、袋、桶等，包裝材料采用復(fù)合薄膜。用復(fù)合薄膜制成的包裝紙盒重量?jī)H為同容積(例如1升)玻璃瓶的8％，不僅成本較低，而且產(chǎn)生的廢物較少，有利于環(huán)境保護(hù)。無(wú)菌包裝紙盒的結(jié)構(gòu)如圖14—ll所示，復(fù)合薄膜由六層材料組成，即聚乙烯／紙／聚乙烯／鋁箔／聚乙烯／聚乙烯復(fù)合材料。其畔，75％是紙、20％是聚乙烯．剩余5％是鋁箔。包裝紙盒的外層紙的圖文印刷、材料復(fù)合及裁切壓痕均由專(zhuān)業(yè)廠家完成，并以卷筒狀運(yùn)送到包裝：工廠。市場(chǎng)上常見(jiàn)的磚形無(wú)菌包裝紙盒容量為250ml。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖如圖14—12所示。圖中實(shí)線(xiàn)表示輪廓裁切線(xiàn)，虛線(xiàn)表示內(nèi)折疊壓痕線(xiàn)．點(diǎn)劃線(xiàn)表示外折疊壓痕線(xiàn)。運(yùn)到包裝工廠的包裝材料卷簡(jiǎn)直徑約0.8m，長(zhǎng)度約800m，可制250ml的磚形無(wú)菌包裝紙盒約5000個(gè)。三.果汁無(wú)菌包裝工藝過(guò)程：

四、果汁無(wú)菌包裝工藝過(guò)程分析： 包裝：工藝過(guò)程分為前期工作、滅菌處理和包裝三部分。包裝的前期工作包括，選擇復(fù)合材料，設(shè)計(jì)磚形紙盒和盒坯結(jié)構(gòu)圖，并進(jìn)行裝潢設(shè)計(jì)，然后交付包裝材料專(zhuān)業(yè)工廠按照裝潢設(shè)計(jì)的圖案、·文字、色彩進(jìn)行印刷，按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行壓痕裁切，最后以卷筒紙料運(yùn)入包裝廠。包裝前后要對(duì)操作車(chē)間的環(huán)境進(jìn)行滅菌處理，并保持車(chē)間環(huán)境內(nèi)的氣壓略高于外界大氣壓，以阻止外界空氣進(jìn)入車(chē)間，減少細(xì)菌和污物的侵襲。下面著重對(duì)包裝工作階段的主要工序內(nèi)容作—介紹。

(1)灌裝：灌裝是整個(gè)包裝工藝過(guò)程中最重要的工序，它由一系列工步組成，并在一臺(tái)灌裝機(jī)上完成。①紙卷上料使用一輛特制手推車(chē)，把紙卷推送到機(jī)器旁，并可使用自動(dòng)駁紙器，當(dāng)舊紙卷快用完時(shí)，在不停機(jī)的狀態(tài)下，把新舊紙卷接駁起來(lái)。紙卷l由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的進(jìn)料滾筒3送進(jìn)，惰輪2可以啟動(dòng)或停止進(jìn)料滾筒3。紙帶走行至4處打印生產(chǎn)日期，并壓橫折痕。②封合。為了使無(wú)菌紙盒背面熱封后不會(huì)發(fā)生滲漏現(xiàn)象，要用膠帶對(duì)熱封部分進(jìn)一步密封。具體方法是用封條粘貼器將寬8mm的PP膠帶的一半貼在包裝紙里面一側(cè)的邊緣上，另一半在縱封時(shí)與包裝紙的另一側(cè)邊緣粘合，得到緊密結(jié)實(shí)的封口。③滅菌、包裝紙?jiān)诠嘌b之前先通過(guò)HX)：(過(guò)氧化氫)槽6浸漬，進(jìn)行滅菌處理。H2O：的濃度一般為25％一30％；提高滅菌溫度，可加速初生態(tài)氧的滅菌作用，以80C為宜。過(guò)氧化氫滅菌是現(xiàn)今廣泛使用的化學(xué)一加熱式滅菌系統(tǒng)。④干燥。是使用一對(duì)滾筒7擠壓掉包裝紙上的過(guò)氧化氫。同時(shí)，使用氣簾8噴出140—150℃的高溫?zé)o菌空氣以吹干經(jīng)擠壓后仍然殘留在包裝紙表面上的H2O2，使之分解成為無(wú)害的水蒸氣和氧氣，這時(shí)，高溫空氣還能增強(qiáng)新生態(tài)氧的滅菌效能，殺掉一部分殘存的細(xì)菌。⑤熱封與灌裝。包裝紙通過(guò)4個(gè)導(dǎo)輥和成型器形成管狀，這時(shí)包裝紙兩側(cè)邊緣搭接約8mm，由縱封裝置10將包裝紙里外面的PE膜在搭接處連續(xù)熱封，并且將預(yù)先貼在內(nèi)邊緣的PP膠帶牢固粘接。與此同時(shí)，經(jīng)過(guò)殺菌處理并從無(wú)菌管道輸送來(lái)的果汁通過(guò)灌裝管9注入紙筒，為了達(dá)到無(wú)菌包裝的要求，灌裝管端部一直淹沒(méi)在果汁內(nèi)。⑥定容、壓棱、橫封。裝置由兩對(duì)連續(xù)上下運(yùn)動(dòng)的夾爪構(gòu)成，圖14—14a是其示意圖。一對(duì)夾爪扣合時(shí)，將250ml果汁封閉在壓棱成型的紙簡(jiǎn)體腔內(nèi)，并將底部橫封，橫封利用包裝紙內(nèi)表面的兩層PE薄膜進(jìn)行熱封，熱封寬度約16mm，在此寬度上用裁切刀，如圖14—14b所示，切為上下兩部分，上一半作為前一個(gè)紙盒的底封口，另一半作為后一個(gè)紙盒的頂封口。夾爪與紙筒同步運(yùn)行到最下位置時(shí)，另一對(duì)夾爪張開(kāi)運(yùn)行上來(lái)，在前一對(duì)夾爪的頂面重復(fù)以上工作。兩夾爪的底面與頂面相距約0.7mm的間隙。如此循環(huán)，使縱封成圓筒—灌裝、定容、壓棱成型—橫封切斷在紙筒連續(xù)不斷運(yùn)行的情況下一直循環(huán)下去，大大提高了生產(chǎn)率，每分鐘可包裝100—120盒。圖14—13中的圖案自動(dòng)校正系統(tǒng)11可自動(dòng)監(jiān)控并校正包裝紙走行中圖案的正確位置。點(diǎn)劃線(xiàn)方框內(nèi)為一個(gè)密閉的無(wú)菌區(qū)域，進(jìn)一步保證灌裝工作在無(wú)菌的小環(huán)境中安全可靠地進(jìn)行。⑦折角。小包裝頂部及底部的側(cè)角在磚形折疊器“內(nèi)分別被折向側(cè)面和底面，并利用160℃高溫蒸氣噴在底面和側(cè)面的四個(gè)位置，使其頂面兩側(cè)角與側(cè)面粘貼，底面兩側(cè)角與底面粘貼，如圖14—16所示，在折疊器內(nèi)紙盒底部朝上，從折疊器卸放到傳送帶15上時(shí)，成品頂部朝上。(2)貼吸管：吸管是為便于消費(fèi)者飲用而設(shè)，它由專(zhuān)業(yè)工廠制造，材質(zhì)為聚乙烯塑料，長(zhǎng)度為115mm，直徑4mm；預(yù)先裝在與其長(zhǎng)短相適應(yīng)的兩層聚乙烯塑料薄膜中并排分別封合，以備使用。吸管貼在無(wú)菌包裝紙盒背面的對(duì)角線(xiàn)上，由專(zhuān)用的貼管機(jī)完成，如圖14—17所示。以下是包裝的后期工作。(3)收縮包裝：用于無(wú)菌紙盒的中包裝，其形狀如圖14—18所示。在瓦楞紙托盤(pán)中共裝有3X 9＝27個(gè)無(wú)菌紙盒。瓦楞紙托盤(pán)用E型瓦楞紙板制成，根據(jù)紙盒排列的形式，其尺寸為395*193*110mm。熱收縮包裝之前，先在托盤(pán)機(jī)上排列產(chǎn)品。托盤(pán)機(jī)上有2個(gè)工位，在第一工位上將無(wú)菌紙盒3個(gè)一排，推放到平鋪的瓦楞紙板上，直到推放9排為止；在第二個(gè)工位上，瓦楞紙板折成盤(pán)狀，并將四角粘貼。在熱收縮包裝機(jī)上也有2個(gè)工位，先用平膜對(duì)由托盤(pán)與產(chǎn)品構(gòu)成的包裝單元進(jìn)行預(yù)包裝，當(dāng)PVC熱收縮薄膜包住托盤(pán)后，封剪機(jī)構(gòu)下落將另一側(cè)邊熱封并同時(shí)剪斷；將預(yù)包裝件放在傳送帶上送入熱通道，利用150C的熱空氣使PVC薄膜收縮，經(jīng)冷卻后從傳送帶取下，形成收縮包裝件，如圖14—18所示。(4)集合包裝：拉伸包裝是為了利用集裝箱對(duì)無(wú)菌包裝紙盒運(yùn)輸而進(jìn)行的外包裝。首先在堆碼機(jī)上按圖14—19所示的排列方式將瓦楞紙托盤(pán)堆碼在聯(lián)運(yùn)平托盤(pán)上，GB2934TP2型托盤(pán)尺寸為8001200mm，奇數(shù)層和偶數(shù)層排列呈交叉狀，堆碼后不易倒塌。由于產(chǎn)品本身抗壓性能不強(qiáng)，不宜堆碼過(guò)高，一般堆積8層，這樣一個(gè)托盤(pán)可放中包裝件128＝96個(gè)，無(wú)菌包裝盒2592個(gè)。在纏繞式拉伸包裝機(jī)上用寬500mm的線(xiàn)性低密度聚乙烯拉伸薄膜，自上而下以螺旋線(xiàn)形式纏繞，也可用寬lm的拉伸薄膜在回轉(zhuǎn)式拉伸包裝機(jī)上進(jìn)行整幅裹包。果汁無(wú)菌中包裝也可采用不同的工藝方案，例如用C型3層瓦楞紙箱作為外包裝，一般均為單層排列39或66等。

五、果汁無(wú)菌包裝件檢驗(yàn)：果汁無(wú)菌包裝件實(shí)行在線(xiàn)檢驗(yàn)。灌裝機(jī)剛調(diào)整后，在貼管之前，每l0min抽檢2盒，檢查成型、封合粘貼質(zhì)量及灌裝容量；在運(yùn)行正常后，每30mm抽檢兩盒，6．填寫(xiě)表14—

3、表14—4等工藝文件。

第三節(jié)

藥品包裝工藝規(guī)程的制訂藥品是一種特殊商品，它關(guān)系到人與動(dòng)物的生命安全，因此必須嚴(yán)格保證其有效性、安全性和穩(wěn)定性。世界衛(wèi)生組織(WHO)提出的藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(GMP)，就是為了使藥品從原料進(jìn)廠到最終包裝出廠等操作過(guò)程，實(shí)行全面質(zhì)量管理，其中對(duì)制藥廠的包裝操作規(guī)程、包裝場(chǎng)所、從事包裝的人員以及使用的包裝容器、包裝材料、包裝設(shè)備、包裝標(biāo)志等都作了明確的規(guī)定，提出了嚴(yán)格的要求?？傊t(yī)藥包裝必須具有安全可靠、保護(hù)性好、便于加工、促進(jìn)銷(xiāo)售、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、方便使用、傳遞信息的功能，才能確保藥品質(zhì)量，發(fā)揮其應(yīng)有的療效。

一．藥品種類(lèi)及其對(duì)包裝的要求：(1)藥品的分類(lèi)方法有多種：表14—7所列為按藥品劑型分類(lèi)及所采用的包裝形式(2)藥品包裝的技術(shù)要求：①外界因素對(duì)藥品質(zhì)量的影響。藥品極易受物理、化學(xué)、微生物及氣候條件的影響，如遇空氣易氧化并感染細(xì)菌，遇光容易分解變色，受潮會(huì)溶解變質(zhì)，受熱容易揮發(fā)和軟化；從而導(dǎo)致藥品失掉療效，有時(shí)不但不治病，反而會(huì)致病，危及生命安全。所以，醫(yī)藥包裝無(wú)論在造型、結(jié)構(gòu)、裝潢設(shè)計(jì)，在包裝材料選擇上，首先要考慮保護(hù)性能，即維護(hù)藥效。藥品的有效期平均為2年，長(zhǎng)的可達(dá)3年以上，因此包裝還應(yīng)保證藥品在有效期內(nèi)成分穩(wěn)定，不會(huì)變質(zhì)。不同劑型的藥品，其變質(zhì)方式亦不同。片劑、散劑等固態(tài)藥品容易受潮，在溫度和濕度變化時(shí)，其形狀和質(zhì)量會(huì)逐漸變化。液體或注射劑等液態(tài)藥品雖不易受潮，但與空氣中的氧發(fā)生氧化后，也會(huì)使藥品主要成分改變，并產(chǎn)生變色或沉淀；有的藥劑還容易受到細(xì)菌、霉菌和酵母菌的污染而變質(zhì)，完全喪失療效而成為廢品。②藥品包裝要求。首先要考慮到病患者的心理狀態(tài)和要求，在包裝上應(yīng)包含足夠的信息，使購(gòu)買(mǎi)者明了本藥的成分和制造方法、對(duì)疾病的確切療效及服用方法。在造型設(shè)計(jì)上要體現(xiàn)安全感和信賴(lài)感。此外，為了安全緣故，藥品包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)采用顯示偷換包裝和兒童安全包裝等特殊包裝(見(jiàn)第九章)。醫(yī)藥包裝還應(yīng)便于使用、攜帶和保存，應(yīng)考慮有利于實(shí)現(xiàn)包裝自動(dòng)化，以提高生產(chǎn)率。

二、藥品包裝防護(hù)功能設(shè)計(jì)：根據(jù)藥品流通環(huán)境(溫度、濕度、氧氣、光線(xiàn)等)以及藥品劑型的特性，應(yīng)選用適宜的包裝工藝和材料進(jìn)行防護(hù)包裝設(shè)計(jì)。如對(duì)于容易受潮的藥品，需采用防濕包裝材料進(jìn)行防潮包裝設(shè)計(jì)；對(duì)遇光不穩(wěn)定的藥品，應(yīng)采用蔽光材料，進(jìn)行避光包裝設(shè)計(jì)；對(duì)遇氧氣而易變質(zhì)的藥品，應(yīng)采用充氣包裝設(shè)計(jì)；對(duì)于受振動(dòng)與沖擊而容易損壞的藥品，應(yīng)采用緩沖包裝材料，進(jìn)行緩沖包裝設(shè)計(jì)。(1)藥品防潮包裝設(shè)計(jì)：潮濕對(duì)固態(tài)劑型有較大的破壞作用，它能使散劑潤(rùn)濕、潮解或結(jié)塊，使片劑膨潤(rùn)、變色，還會(huì)使藥品的成分含量發(fā)生變化，出現(xiàn)異味乃至成分分解。進(jìn)行防潮包裝設(shè)計(jì)時(shí)，首先要確定藥品的有效儲(chǔ)存期，掌握環(huán)境溫濕度的影響規(guī)律，以選用相應(yīng)的包裝材料和容器，并進(jìn)行計(jì)算和試驗(yàn)，以判斷其防潮能力的可靠性。通常使用的經(jīng)驗(yàn)方法是把固態(tài)藥品包裝好，然后在規(guī)定條件下進(jìn)行加速時(shí)效穩(wěn)定性試驗(yàn)，例如在40：C和RH75％的條件下放置4個(gè)月后，若質(zhì)量劣化程度顯示在允許限度內(nèi)，則說(shuō)明這種包裝方式的有效期限能達(dá)到藥品的保質(zhì)期。此法雖然簡(jiǎn)單，但可靠性卻相當(dāng)高。(2)藥品蔽光包裝設(shè)計(jì)： 光線(xiàn)能引起藥品質(zhì)量劣化，但與溫度濕度所起的作用不同，光具有一定的輻射能，它能激發(fā)氧化反應(yīng)，加速藥物分解，使藥物發(fā)生變質(zhì)。因此，對(duì)于光敏藥物，制造中要避光操作，選擇帶色的玻璃瓶、金屬容器、深色塑料瓶、鋁箔復(fù)合材料等進(jìn)行包裝。在實(shí)用中可用高照度熒光燈晝夜照射法，例如以20001x熒光燈，照射12．5日(相當(dāng)于60萬(wàn)lx·h的照射量)來(lái)檢查包裝的蔽光效果。(3)藥品充氣包裝：降低包裝容器內(nèi)的氧氣濃度，可以減緩藥品氧化變質(zhì)速度。如果在藥品包裝內(nèi)充換二氧化碳或氮?dú)獾榷栊詺怏w后，可使氧氣濃度降低到0.5％左右。此外，把食品包裝領(lǐng)域內(nèi)廣泛使用的吸氧劑用于醫(yī)藥包裝，也會(huì)取得一定的效果。

三、安瓿藥品包裝工藝過(guò)程：不同劑型的藥品有不同的包裝形式，也有不同的包裝工藝過(guò)程，下面以注射用藥品為例，說(shuō)明藥品包裝工藝過(guò)程設(shè)計(jì)的有關(guān)問(wèn)題。注射用藥品的包裝形式有安瓿瓶和小玻璃瓶。其中安瓿瓶適用于1—20ml液體藥物或干燥粉末藥物的包裝，其典型包裝工藝過(guò)程見(jiàn)表14—8。

四．安瓿藥品包裝工藝過(guò)程分析：(1)瓶坯處理：安瓿是由生產(chǎn)廠家用硼硅酸和鈉鈣玻璃原料生產(chǎn)出各種管徑的管坯，再由安瓿加工廠家對(duì)玻璃管的口徑大小進(jìn)行分揀，使同一批量的管徑一致，其允許誤差為土0。5mm。第一步是對(duì)玻璃管進(jìn)行清洗干燥，放在自動(dòng)成型機(jī)上，用氧氣噴燈加熱使之成半熔融狀態(tài)，拉成細(xì)長(zhǎng)的收縮部分，接著制成安瓿的縮頸、頸泡及外形，然后按規(guī)定尺寸切斷、封底；最后經(jīng)修整，并在縮頸周?chē)虅澗€(xiàn)痕，用陶瓷顏料作出標(biāo)志以便使用時(shí)折斷。為了降低熱成型時(shí)引起的應(yīng)力，安瓿還需在450—500℃的溫度下退火，經(jīng)外觀檢查后，制成合格的曲頸易折安瓿成品，如圖14—20所示。它正在取代非易折安瓿。曲頸易折安瓿在使用時(shí)不需砂輪劃痕，只要對(duì)正瓶頸上的陶瓷顏料圓點(diǎn)就可掰開(kāi)。易折安瓿口是敞開(kāi)的，為制藥廠省去一道切口工序。這樣，安瓿加工廠在用RSC型五層瓦楞紙箱運(yùn)輸時(shí)，紙箱內(nèi)必須采用塑料袋或紙盒包裝，以保持安瓿清潔。運(yùn)到制藥廠后拆箱，將安瓿朝上整齊排放在不銹鋼盤(pán)內(nèi)，在清洗機(jī)上用蒸餾水分粗、精兩步?jīng)_洗其內(nèi)壁，水壓為0.15一0.2MPa，經(jīng)甩干后用壓縮空氣將瓶?jī)?nèi)殘余水分和雜質(zhì)除去。再把安瓿倒置裝盤(pán)，送入滅菌隧道，其溫度為300℃，時(shí)間10min，烘干后準(zhǔn)備灌裝。(2)灌裝：灌裝是安瓿藥品包裝的重要工序。對(duì)于常用的1—2ml安瓿藥品，清潔、灌裝和封口工作可在一臺(tái)專(zhuān)用的雙針灌封機(jī)上進(jìn)行，灌封機(jī)共有6個(gè)工位，每個(gè)工位上有兩支安瓿同時(shí)進(jìn)行工作，其生產(chǎn)能力為4200—4900支／h。灌裝時(shí)，送料裝置通過(guò)傳送鏈將安瓿每?jī)蓚€(gè)一組送到第1工位，依次走過(guò)6個(gè)工位，分別完成以下工作：第1工位用壓縮空氣清潔安瓿內(nèi)壁，壓縮空氣壓力為0.2～ 0．3MPa。第2工位灌裝藥液，每次注入藥液量可以通過(guò)灌裝頭上的旋鈕調(diào)節(jié)。灌裝時(shí)，注射針不可接觸安瓿的內(nèi)壁及瓶口，以免封口時(shí)，藥液燒結(jié)成黑斑而報(bào)廢。第3工位充填惰性氣體，以降低瓶?jī)?nèi)氧氣濃度，避免藥品氧化變質(zhì)0．12MPa。后面3個(gè)工位是用乙炔焰或其它燃?xì)鈱?duì)安瓿封口。第4工位預(yù)熱，防止劇烈加熱時(shí)引起安瓿炸裂。第5工位高溫加熱，使瓶口呈半熔融狀態(tài)。第6工位拉絲封口。灌裝的藥量由操作工人和檢驗(yàn)人員抽查，藥液的平面高于或低于某個(gè)高度則屬不合格品，應(yīng)及時(shí)調(diào)節(jié)機(jī)器。為了使安瓿生產(chǎn)過(guò)程密閉連接，提高生產(chǎn)率，可采用安瓿洗烘灌封聯(lián)動(dòng)機(jī)，由安瓿超聲波清洗機(jī)、滅菌隧道烘箱、多針拉絲灌封機(jī)等組成，既可聯(lián)動(dòng)生產(chǎn)，也可單機(jī)使用。(3)滅菌：藥品內(nèi)部滅菌使用雙扉式滅菌柜，水蒸氣溫度為100～120℃，具體溫度和時(shí)間根據(jù)藥品而定。不同品種規(guī)格的藥品滅菌條件，應(yīng)按滅菌效果F。值①大于8或其它確認(rèn)達(dá)到無(wú)菌的方法加以驗(yàn)證。驗(yàn)證后的諸參數(shù)如溫度、時(shí)間、柜內(nèi)放置數(shù)量和排列層次等，不得任意改變。滅菌時(shí)應(yīng)及時(shí)記錄柜內(nèi)溫度、壓力及時(shí)間；滅菌后必須逐柜取樣作無(wú)菌檢驗(yàn)。滅菌開(kāi)柜之前，在真空度0.08MPa的條件下噴淋色水，以檢查并剔除泄漏的安瓿，然后用熱水浸洗。(4)檢測(cè)： 檢測(cè)項(xiàng)目主要是澄明度，按照衛(wèi)生部規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)逐支檢查。檢查的方法有肉眼檢查和自動(dòng)檢查兩種。肉眼檢查時(shí)，以白色或黑色作為背景，用眼睛觀察是否有異物或封接不良現(xiàn)象。在檢測(cè)中，應(yīng)有目的地減小給定時(shí)間內(nèi)被檢物體的面積，增大視力所能觀察到的范圍(例如采用放大或投影技術(shù))，縮短每次凝視的時(shí)間，對(duì)于提高檢測(cè)水平會(huì)有很大幫助。此外，要求檢查員視力在0.9以上，并每年檢查一次。自動(dòng)檢查是用光電自動(dòng)檢查機(jī)，自動(dòng)檢查的精確度取決于機(jī)器的完善程度。目前不少工廠兩種方法并用。(5)標(biāo)志： 安瓿標(biāo)志有兩種形式，即印刷標(biāo)志和標(biāo)簽標(biāo)志。印刷標(biāo)志就是用安瓿印刷機(jī)直接把標(biāo)志印刷在安瓿瓶體上，如圖14—21所示。標(biāo)志內(nèi)容包括藥名、容量、有效期及生產(chǎn)廠家等，但用直接印刷的方法很難印刷所有信息，而且消毒時(shí)，印刷標(biāo)志容易模糊甚至消失，所以今后的趨向是使用標(biāo)簽標(biāo)志，特別是使用透明聚酯標(biāo)簽，采用相應(yīng)的貼標(biāo)簽機(jī)，使生產(chǎn)效率也得到提高。(6)裝盒： 安瓿裝盒一般以10支為單位裝入帶有瓦楞紙隔條的紙盒，使用裝盒機(jī)能連續(xù)將安瓿輸送到紙盒中，但不易順利進(jìn)入間隔，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)堆擠或空隔現(xiàn)象，需要用人工或機(jī)器進(jìn)行整理，使安瓿在紙盒中排列得整齊有序，放入說(shuō)明書(shū)后關(guān)閉盒蓋。(7)封口： 紙盒關(guān)閉后需用標(biāo)簽封盒口，可用貼標(biāo)簽機(jī)，也可用人工操作。紙盒上的批號(hào)和有效期可用貼標(biāo)簽機(jī)貼簽，也可用專(zhuān)門(mén)的打印機(jī)，例如用噴墨印字機(jī)直接打印。批號(hào)編碼為年一月一流水號(hào)。(8)裝箱： 將紙盒10個(gè)一捆，20捆為一箱裝入5層瓦楞紙箱中，用兩條50600mm的 OPP壓敏膠帶封箱口，然后在捆扎機(jī)上用厚0.8mm、寬15.5mm聚丙烯機(jī)用打包帶捆扎兩道，最后在箱面打印或粘貼批號(hào)標(biāo)記，全部包裝工藝過(guò)程結(jié)束。

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第三章 包裝工藝過(guò)程質(zhì)量控制

第一節(jié)

包裝質(zhì)量特性值的統(tǒng)計(jì)分析產(chǎn)品質(zhì)量特性的含義十分廣泛，每一種產(chǎn)品都有其質(zhì)量特性。一般地說(shuō)，凡是反映產(chǎn)品使用目的的各種技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)都可以叫做質(zhì)量特性。質(zhì)量特性有用文字定性說(shuō)明的，如外形美觀、使用方便等；也有用數(shù)值定量表示的，稱(chēng)做質(zhì)量特性值，例如表示包裝件形狀特性的有長(zhǎng)、寬、高(mm)，表示包裝量的有充填量(kg)、灌裝量(m1)，表示塑料薄膜或紙張規(guī)格的有厚度(mm)、定量(g／m2)，表示包裝件外觀質(zhì)量的有疵點(diǎn)數(shù)(個(gè))等等。這些質(zhì)量特性值又分為計(jì)量值與計(jì)數(shù)值，凡是可以用量具、儀器等進(jìn)行測(cè)量而得出連續(xù)性數(shù)值的叫做計(jì)量值，它可以出現(xiàn)小數(shù)，如尺寸、質(zhì)量、化學(xué)成分等；凡是不能用量具、儀器來(lái)度量的非連續(xù)數(shù)值叫做計(jì)數(shù)值，它們是正整數(shù)值，如合格品數(shù)、廢品數(shù)、疵點(diǎn)數(shù)等。

用數(shù)據(jù)表征一批液體產(chǎn)品數(shù)量足夠大、長(zhǎng)時(shí)間重復(fù)生產(chǎn)的產(chǎn)品的質(zhì)量特性時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)，從個(gè)體數(shù)據(jù)看是偶然的，沒(méi)有什么規(guī)律，但從總體數(shù)據(jù)看，則往往符合或服從一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。因此，對(duì)質(zhì)量特性值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，是產(chǎn)品質(zhì)量控制中的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作。下面以包裝件質(zhì)量特性值之一——充填量為例討論質(zhì)量控制方法。

一、包裝精度與包裝誤差：包裝精度是指包裝后的數(shù)量(如灌裝量或充填量)與技術(shù)指標(biāo)規(guī)定的數(shù)量符合的程度，符合程度愈高，包裝精度也愈高。實(shí)際上，檢查一批充填包裝件，結(jié)果并不相同，也就是與規(guī)定的數(shù)量有一些偏離，這種偏離就是包裝誤差。從一批檢測(cè)的數(shù)據(jù)來(lái)看，誤差可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差。系統(tǒng)誤差是指在連續(xù)充填的一批包裝件中，充填誤差的大小和方向或是保持不變，或是按一定的規(guī)律而變化，如由包裝機(jī)械或稱(chēng)量裝置的制造誤差引起的充填誤差。偶然誤差是指在連續(xù)充填一批包裝件時(shí)，充填誤差的大小和方向是不規(guī)律的變化，例如在容積充填時(shí)物料的堆積狀態(tài)所引起的充填誤差。上述兩類(lèi)不同性質(zhì)的誤差，可用不同的方法予以補(bǔ)償。系統(tǒng)誤差具有一定的變化規(guī)律，在查明其大小和方向后，可以用調(diào)整或檢修設(shè)備的辦法來(lái)解決。對(duì)于偶然誤差，表面上看來(lái)似乎沒(méi)有什么規(guī)律，但是應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法找出一批包裝件包裝誤差的總規(guī)律后，也可針對(duì)其產(chǎn)生的根源，采取適當(dāng)措施以減小其誤差，例如由于物料堆積的狀態(tài)所引起的誤差，可采取如振動(dòng)加料等措施，使物料在充入計(jì)量容器時(shí)盡可能均勻一致。

二、包裝誤差的統(tǒng)計(jì)分析法：統(tǒng)計(jì)分析法就是在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)一批包裝件進(jìn)行檢測(cè)，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法處理所測(cè)得的數(shù)據(jù)，從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律性的東西，用以找出解決問(wèn)題的途徑。

第二節(jié)

包裝品及包裝件的質(zhì)量控制包裝品包括包裝材料和容器，包裝件是產(chǎn)品包裝后的總稱(chēng)。在現(xiàn)代包裝生產(chǎn)線(xiàn)上，不管是全自動(dòng)、半自動(dòng)的，都是由一些復(fù)雜和精密的包裝設(shè)備組成。為了使這些設(shè)備充分發(fā)揮功效，必須提供符合技術(shù)規(guī)范要求并保證質(zhì)量穩(wěn)定一致的包裝品，否則必將引起包裝工藝過(guò)程停頓或產(chǎn)量降低。因此，包裝材料供應(yīng)者和容器制造廠也必須對(duì)他們的產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量管理，進(jìn)行檢測(cè)和控制。對(duì)于包裝品的質(zhì)量除了集中于它們的外觀形狀外，還要強(qiáng)調(diào)其使用功能。為此，對(duì)包裝品也規(guī)定了技術(shù)規(guī)范和檢驗(yàn)步驟與方法。包裝部門(mén)在接受一批材料或容器時(shí)需要檢驗(yàn)，以便決定是否接受；在完成一批產(chǎn)品的包裝后也需要檢驗(yàn)，以便判定其是否合格。包裝晶及包裝件的檢驗(yàn)方法有兩種：一種是全數(shù)檢驗(yàn)，把不合格產(chǎn)品挑剔出來(lái)，雖然全數(shù)檢驗(yàn)可提供較多的質(zhì)量信息，但只有在數(shù)量少的情況下才能做到，數(shù)量大時(shí)，檢驗(yàn)費(fèi)用高、時(shí)間長(zhǎng)，而且還難免漏檢，至于有些破壞性的檢驗(yàn)，更不可能每件都做。第二種是抽樣檢驗(yàn)，即從整批產(chǎn)品中抽取樣本，檢驗(yàn)樣本的質(zhì)量以代表整體的質(zhì)量。樣本必須盡可能地隨機(jī)選取，讓每個(gè)產(chǎn)品都有同等的中選機(jī)會(huì)，為了使抽樣結(jié)果有足夠的可信度，可適當(dāng)增加樣本數(shù)量，但樣本增多會(huì)加大檢驗(yàn)費(fèi)用，所以應(yīng)從技術(shù)與經(jīng)濟(jì)兩方面綜合考慮。此外也應(yīng)指出，抽樣只是不能采用全檢時(shí)的一種應(yīng)變之策，在抽樣中可能合格批被拒收，不合格批被接受；因此，它要承擔(dān)由于推斷失誤造成的風(fēng)險(xiǎn)。

一、統(tǒng)計(jì)抽樣檢驗(yàn)：許多國(guó)家都有自己的抽樣檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，較早的有美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL—STD—105D，在此基礎(chǔ)上又形成了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO2859-1974，我國(guó)在此基礎(chǔ)上派生出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2828-87和GB2829-87，為包裝行業(yè)的抽樣檢驗(yàn)提供依據(jù)。此標(biāo)準(zhǔn)主要包括：(1)由包裝品制造者會(huì)同使用者共同制定技術(shù)規(guī)范，其中包括外形：如材料種類(lèi)、容器尺寸和結(jié)構(gòu)；內(nèi)在性能：如包裝能否實(shí)現(xiàn)預(yù)定的保護(hù)產(chǎn)品、傳達(dá)信息及方便使用等方面的功能。(2)列出需要避免的包裝品質(zhì)量特性的不合格缺陷，并按質(zhì)量特性不合格的嚴(yán)重程度分類(lèi)，一般分為3類(lèi)：①A類(lèi)不合格。極重要的質(zhì)量特性不符合規(guī)定或者質(zhì)量特性極嚴(yán)重不符合規(guī)定，使用中 包裝內(nèi)裝物受到根本影響，如瓦楞紙箱粘接或釘合接縫脫落，印刷錯(cuò)誤等缺陷。②B類(lèi)不合格。其重要質(zhì)量特性不符合規(guī)定，或者其質(zhì)量特性嚴(yán)重不符合規(guī)定，使用中包裝內(nèi)裝物的性能受到一定影響，如瓦楞紙箱粘接或釘合接縫歪斜等缺陷。③C類(lèi)不合格。其一般質(zhì)量特性不符合規(guī)定，或者其質(zhì)量特性輕微不符合規(guī)定，使用中包裝內(nèi)裝物的性能不受影響，如瓦楞紙箱外表面印刷顏包淺淡不一或有污臟等缺陷。有以上不合格缺陷的包裝產(chǎn)品稱(chēng)為不合格品。A類(lèi)不合格晶也可能包含有B類(lèi)和C類(lèi)不合格內(nèi)容；B類(lèi)不合格品也可能包含有C類(lèi)不合格內(nèi)容，但不包含A類(lèi)不合格內(nèi)容；C類(lèi)不合格品應(yīng)不包含A類(lèi)和B類(lèi)不合格內(nèi)容。(3)由制造者和使用者協(xié)商確定合格質(zhì)量水平AQI。(AcceptableQualityLevel)，并寫(xiě)入技術(shù)規(guī)范或訂貨合同中。合格質(zhì)量水平原則上按不合格的分類(lèi)分別規(guī)定。對(duì)A類(lèi)規(guī)定的合格質(zhì)量水平要小于對(duì)B類(lèi)規(guī)定的合格質(zhì)量水平；對(duì)C類(lèi)規(guī)定的合格質(zhì)量水平要大于對(duì)B類(lèi)規(guī)定的合格質(zhì)量水平。另外，可以考慮在同一類(lèi)中對(duì)部分或個(gè)別不合格項(xiàng)目再規(guī)定合格質(zhì)量水平；也可以考慮在不同類(lèi)別之間再規(guī)定合格質(zhì)量水平。合格質(zhì)量水平用每百個(gè)包裝產(chǎn)品的不合格數(shù)表示。例如瓦楞紙箱的合格質(zhì)量水平是A類(lèi)1.0，B類(lèi)4.0，C類(lèi)6.5(4)規(guī)定檢查水平IL。檢查水平中規(guī)定有3個(gè)一般檢查水平（1、Ⅱ、Ⅲ)和4個(gè)特殊檢查水平(S—

1、S—

2、S—

3、S—4)。除非另有規(guī)定，通常采用一般檢查水平Ⅱ。(5)根據(jù)批量和檢查水平確定樣本大小字碼。(6)根據(jù)抽樣方案類(lèi)型(分一次、二次、三次三種)確定抽樣方案，即樣本大小及合格判定數(shù) 與不合格判定數(shù)。(7)抽取樣本并檢查樣本。(8)判斷逐批檢查合格或不合格，作出檢查后的處置方案。

例如，檢查和驗(yàn)收一批瓦楞紙箱，其中有40個(gè)托盤(pán)，每個(gè)托盤(pán)裝250個(gè)紙箱，總共有10000個(gè)紙箱。按GB2828—87《逐批檢查計(jì)數(shù)抽樣程序及抽樣表》執(zhí)行，檢查水平采用一般檢查水平Ⅱ，亦即IL＝Ⅱ；用正常檢查一次抽樣方案，從表15—9查得樣本大小字碼為I。；再?gòu)谋?5?．10查得樣本大小為200。則可從每個(gè)托盤(pán)中隨機(jī)取5個(gè)紙箱，總數(shù)可得200個(gè)樣本，按3種類(lèi)別的合格質(zhì)量水平，A類(lèi)是1.0，B類(lèi)是4.0，C類(lèi)是6.5，則從表15—10，由樣本大小字碼L所在行與AQL＝1.0、4。0、6.5所在列相交處讀出，[5，6]、[14，15]、[2l，22L其中5、14、21分別為A、B、C三類(lèi)不合格品的合格判定數(shù)；6.15、22分別為A、B、C三類(lèi)不合格品的不合格判定數(shù)。若在樣本中出現(xiàn)的不合格品數(shù)小于或等于合格判定數(shù)，則判定這批瓦楞紙箱是合格批；若在樣本中出現(xiàn)的不合格品數(shù)大于或等于不合格判定數(shù)，則判定這批瓦楞紙箱是不合格批。

二、包裝品和包裝件質(zhì)量檢驗(yàn)：包裝品在生產(chǎn)過(guò)程中需要進(jìn)行質(zhì)量控制，并按照所獲得的信息調(diào)整機(jī)器設(shè)備，使其規(guī)定的質(zhì)量特性值保持在要求的限度內(nèi)。使用者在收到包裝品后要進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，判定其是否符合制造的技術(shù)規(guī)范，并檢查在運(yùn)輸過(guò)程中有無(wú)明顯的破損。使用者絕不能放棄檢驗(yàn)的權(quán)利，如果認(rèn)為全數(shù)檢驗(yàn)工作量過(guò)大，也可采用抽樣檢驗(yàn)的方案。但不論采用哪種方式，都必須進(jìn)行以下工作：制訂包裝品的技術(shù)規(guī)范；制訂評(píng)價(jià)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)；采用可信的檢驗(yàn)工具和檢驗(yàn)方法；記錄檢驗(yàn)數(shù)據(jù)；提出對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果的處理意見(jiàn)。

下面討論幾種典型包裝品和包裝件的技術(shù)規(guī)范和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。1．瓦楞紙箱：(1)瓦楞紙箱的技術(shù)規(guī)范①標(biāo)準(zhǔn)。按照GB6543<(瓦楞紙箱》和GB6544<(瓦楞紙板》的規(guī)定，合格的紙箱和紙板由紙箱廠在紙箱上標(biāo)出檢驗(yàn)合格的標(biāo)記。②材料。瓦楞紙板所用瓦楞原紙定量不低于112g／m2；箱面紙定量不低于200g／m2；制成的瓦楞紙板表面應(yīng)平整，無(wú)凸凹現(xiàn)象。③圖案標(biāo)志。瓦楞紙板的印刷應(yīng)符合規(guī)定的色彩標(biāo)準(zhǔn)，圖案標(biāo)志要清晰，“勿用手鉤”之類(lèi)的字樣要明顯。④紙箱性能。瓦楞紙箱的構(gòu)造應(yīng)能達(dá)到其在高速包裝生產(chǎn)線(xiàn)上正常操作的要求并順利地豎起來(lái)。有些包裝廠使用包裝品的貨源不止一個(gè)，因此要求紙箱能夠完全互換，保證包裝廠更換不同廠家的紙箱時(shí)，不致造成停工現(xiàn)象。⑤瓦楞紙箱必須折疊方正，搭接寬度在整個(gè)長(zhǎng)度上要均勻一致，誤差不得大于3mm。首先應(yīng)選用粘合接縫式紙箱，粘合接縫在-20℃下放置72h后，纖維必須100％撕開(kāi)；如果選用釘合接縫式紙箱，無(wú)論斜釘或橫釘，應(yīng)排列整齊、距離均勻；雙釘釘距不大于75mm，單釘釘距不大于55mm，尾頂距離壓痕中線(xiàn)不大于20mm，箱釘必須完全釘在接頭上。⑥壓痕與開(kāi)槽。壓痕應(yīng)有足夠的深度，使翼片在規(guī)定的位置上成一條直線(xiàn)地打開(kāi)。切口要光滑整齊，不帶毛邊和不粘附碎屑片，翼片開(kāi)槽必須在蓋片壓痕線(xiàn)5mm以?xún)?nèi)；壓痕線(xiàn)必須與接縫適應(yīng)，允差為3mm。⑦材料的衛(wèi)生要求。瓦楞材料應(yīng)在現(xiàn)代化的衛(wèi)生條件下制造，并應(yīng)在運(yùn)輸過(guò)程中加以適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)，防止臟物、害蟲(chóng)、化學(xué)物品或其它物質(zhì)的污染。⑧規(guī)格尺寸。瓦楞紙箱以?xún)?nèi)尺寸為準(zhǔn)，允許偏差為土3mm。⑨瓦楞和箱型。除非另有規(guī)定，所有紙箱都應(yīng)是規(guī)則開(kāi)槽箱(RSC)；箱側(cè)面瓦楞應(yīng)為垂直向下的方向。⑩包裝與標(biāo)記。瓦楞紙箱箱坯按一定數(shù)量捆扎在一起，再裝上托盤(pán)或組成包裝單元。每個(gè)包裝托盤(pán)或包裝單元的包裝都要標(biāo)明制造廠家、每單元中的件數(shù)、材料規(guī)格和尺寸、所包裝的物品代號(hào)和名稱(chēng)、制造日期、批號(hào)。⑾儲(chǔ)存條件和裝卸。瓦楞紙箱應(yīng)儲(chǔ)存在于濕度適宜的清潔地方，堆碼不應(yīng)太高，以免受壓變形。不使用時(shí)不要打開(kāi)捆包。倉(cāng)庫(kù)的儲(chǔ)存物要依次取用，先放入的要先取用。

(2)瓦楞紙箱不合格分類(lèi)。①A類(lèi)不合格。紙箱不能滿(mǎn)足保護(hù)或標(biāo)識(shí)內(nèi)裝物的功能。a．按縫脫落；b．尺寸超出允許誤差范圍；c．質(zhì)量低于規(guī)定的最小值；d．壓痕線(xiàn)處破裂或紙面被切斷；e．表面撕裂、戳穿，有孔洞或蓋片翼片不規(guī)則并粘連有多余的紙板片；f.印刷有錯(cuò)誤、印刷不全或色彩圖案有差錯(cuò)；g，外界物質(zhì)造成的污染。②B類(lèi)不合格。紙箱功能不全或存在問(wèn)題。a．接縫粘合不完全，膠帶接頭不完全或接頭釘合不充分；b．開(kāi)槽切入紙箱側(cè)邊的邊緣；c．蓋片不能對(duì)接，其間隙大于3mm；d．紙板含水量高于20％或低于5％；e．紙箱非壓痕處出現(xiàn)彎曲；f．箱面印刷不全或圖文模糊；g．紙箱沒(méi)有按規(guī)定采取防滑措施。③C類(lèi)不合格。紙箱外觀欠佳，但不影響其使用功能。a．開(kāi)槽或紙箱模切粗糙；b．紙板表面有搓板狀的凸凹不平，影響印刷圖文質(zhì)量；c，箱面有污染雜點(diǎn)；d．淺度劃傷或標(biāo)記被擦掉。

以上不合格的合格質(zhì)量水平分別是：A類(lèi)1.0；B類(lèi)4.0；C類(lèi)6.5。

(3)紙箱檢查。對(duì)于一批紙箱，最初可以用目測(cè)法進(jìn)行檢查，但必須按一定順序進(jìn)行。①檢驗(yàn)紙箱有無(wú)捆扎或碰撞損壞，有否雨淋或受潮情況；②從抽樣貨捆中部抽取一只紙箱鋪平，檢查印刷質(zhì)量，模切形狀，折縫狀況及紙板外觀；③打開(kāi)紙箱，檢查開(kāi)槽切口、接頭尺寸、蓋片和翼片質(zhì)量； ④切取8030mm紙板，檢查材料及楞型，⑤檢查上下底重疊質(zhì)量及紙箱內(nèi)尺寸； ⑥接縫粘合(釘合、膠帶)質(zhì)量。紙箱不合格處應(yīng)作記錄，為了證實(shí)其不合規(guī)范，可在實(shí)驗(yàn)室作進(jìn)一步測(cè)試。例如，粗略檢驗(yàn)出紙板定量(g／m2)不足，可測(cè)量瓦楞紙或箱板紙的厚度，因?yàn)榧垙埡穸扰c定量存在一定關(guān)系。精密檢查則需在恒溫恒濕條件下，使用精密天平進(jìn)行測(cè)試。如果技術(shù)規(guī)范中還制訂了紙板的物理和化學(xué)性能，如耐破強(qiáng)度，抗壓強(qiáng)度等，那么必須按照規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)試。這些實(shí)驗(yàn)可在使用者的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，如果使用者沒(méi)有測(cè)試手段，也可委托專(zhuān)門(mén)試驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試。

2．紙盒：以折疊紙盒為例。(1)紙盒的典型技術(shù)規(guī)范。①側(cè)縫粘合。在粘合的整個(gè)長(zhǎng)度上都應(yīng)是纖維撕裂；粘合的偏差小于0.8mm；外表面不應(yīng)見(jiàn)到粘合劑。②壓痕線(xiàn)。壓痕線(xiàn)要均勻且有一定深度，使紙盒能形成直線(xiàn)的輪廓，清晰的折疊形狀。當(dāng)紙盒在折疊和壓平成180°時(shí)，為了使壓痕線(xiàn)上出現(xiàn)的裂紋最少，應(yīng)該使用輪廓分明的壓線(xiàn)刀壓線(xiàn)，紙盒折片切口應(yīng)對(duì)準(zhǔn)盒面壓痕線(xiàn)的中心。所有模切邊緣都應(yīng)干凈平整。所有壓痕都要預(yù)壓以保證能在包裝機(jī)器上正常生產(chǎn)。③平整度。紙盒應(yīng)平整，不得有變形和翹曲；而且彼此分離，不得粘連。④清理。包裝前對(duì)紙盒進(jìn)行清掃和擦刷，以除去模切對(duì)紙盒表面留下的灰塵和廢紙屑。⑤印刷。紙盒上的印刷應(yīng)遵照色彩標(biāo)準(zhǔn)，并保證圖文協(xié)調(diào)美觀。

⑥食品和藥品管理規(guī)定。生產(chǎn)中使用的包裝材料不應(yīng)含有任何超過(guò)限制的遷徙物質(zhì)，這個(gè)限制由食品和醫(yī)藥主管部門(mén)及其下屬部門(mén)制定。⑦包裝和銷(xiāo)售。印刷紙盒要按照規(guī)定進(jìn)行包裝。可裝入瓦楞紙箱用膠帶封合，也可堆放在托盤(pán)上，用拉伸包裝或收縮包裝裹包。每個(gè)包裝單元都應(yīng)標(biāo)明制造廠家、紙盒數(shù)量，紙盒的類(lèi)型和尺寸，制造日期和批號(hào)等。⑧儲(chǔ)存和裝卸。紙盒應(yīng)儲(chǔ)存在潔凈的地方。溫度不超過(guò)27℃，相對(duì)濕度在40％一60％之間。裝紙盒的紙箱不得用側(cè)面堆碼，而且不要放在輻射體和其它熱源附近，也不要放在容易使受潮的地板上。取用紙盒時(shí)應(yīng)本著“先入先出”，用多少打開(kāi)多少的原則。

(2)紙盒不合格分類(lèi)。①A類(lèi)不合格。妨礙紙盒盛裝產(chǎn)品和妨礙在紙盒上打印標(biāo)記。a．紙盒開(kāi)啟力或回彈力過(guò)大；b．尺寸超過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖規(guī)定的允差；c．紙盒破損，有漏洞或擦傷，使印刷圖案擦壞或模糊不清；d.印刷的一種或幾種顏色出現(xiàn)差錯(cuò)；e．印刷顏色沒(méi)有套準(zhǔn)，造成圖案模糊不清；f.壓痕錯(cuò)位，在包裝生產(chǎn)中紙盒不能成型，無(wú)法充填和封合；

②B類(lèi)不合格。紙盒勉強(qiáng)能用，或外觀質(zhì)量較差。a．印刷圖案有污跡或表面擦傷，露出紙板或白堊涂料；b．壓痕不全或不夠，使紙盒在包裝生產(chǎn)線(xiàn)上難以成型，導(dǎo)致包裝效率下降c．自動(dòng)鎖底式折片鎖合時(shí)，插口開(kāi)得不夠合適；d.紙盒側(cè)面的易開(kāi)孔沖切不合適。③C類(lèi)不合格。僅影響外觀而不影響使用。a．印刷表面粗糙，上光質(zhì)量不佳；b．印刷色彩略偏標(biāo)準(zhǔn)。以上不合格的合格質(zhì)量水平分別是：A類(lèi)0.4；B類(lèi)1.0；C類(lèi)2.5。(3)檢驗(yàn)。在紙盒生產(chǎn)廠應(yīng)進(jìn)行有效的質(zhì)量控制與檢驗(yàn)，以保證其符合技術(shù)規(guī)范。如果由于紙盒性能不佳使一整批貨品(一卡車(chē)約有500000個(gè)紙盒)不符合要求，生產(chǎn)廠質(zhì)量管理部門(mén)有權(quán)要求重新查驗(yàn)。

3．玻璃容器:(1)玻璃容器的技術(shù)規(guī)范。①形狀。玻璃容器的基本形狀主要取決于所盛裝物品的種類(lèi)和數(shù)量。瓶子形狀確定后，應(yīng)繪出工作圖來(lái)展示容器的外形。通常用一張正視圖，有時(shí)還需附加一張頂視圖，形狀復(fù)雜時(shí)還要有一張側(cè)視圖，此外瓶口部分還需另繪一局部放大圖。②尺寸。玻璃容器的重要尺寸應(yīng)在工作圖中注出，并給出公差，還應(yīng)包括其它項(xiàng)目，如容量或容積。尺寸與公差必須與制造者協(xié)商制訂，因?yàn)橹圃鞆S的制瓶機(jī)有其固定的高度和直徑，往往限制了瓶罐的形狀和尺寸；常用的制瓶機(jī)對(duì)瓶罐的高度大致限制在25—300mm之間；瓶罐的直徑與在一個(gè)機(jī)段上生產(chǎn)瓶罐的個(gè)數(shù)有關(guān)，其直徑在12—150mm之間。③公差。玻璃瓶在成型過(guò)程中受到—些因素的影響，使其在形狀和尺寸方面存在一些差異，所以要對(duì)瓶罐尺寸給以可按受的變化范圍或公差。標(biāo)準(zhǔn)公差適宜于容量(mi)、質(zhì)量(kg)、高度和直徑(mm)。小瓶罐的容量公差是15％，大型瓶罐則不到l％，各種瓶罐容量公差在這兩個(gè)極限之間。質(zhì)量公差大致是所規(guī)定的瓶罐質(zhì)量的5％，高度的變化范圍為總高度的0.5％～0.8％。最小直徑為25 mm左右的小瓶，直徑公差為8％；最大直徑為200mITl瓶罐的公差為1.5％；其它瓶罐的公差介于這兩個(gè)極限之間。

(2)玻璃容器不合格分類(lèi)。①A類(lèi)不合格。在使用中有危險(xiǎn)以及由于瓶子畸變或者因?yàn)椴Ａ](méi)有完全充滿(mǎn)模具致使

瓶罐完全不能使用。a．粘絲。瓶子內(nèi)部存在長(zhǎng)細(xì)玻璃絲，在瓶子灌裝時(shí)有可能脫落；b．飛邊。瓶口內(nèi)面向上伸出的一圈凸緣，鋒利傷人；c．裂口。從瓶口頂面向下延伸的開(kāi)口裂縫；d．裂紋。細(xì)微而淺的表面裂紋；冷致裂紋常呈波紋狀，熱致裂紋的位置可能在瓶口、瓶子合縫線(xiàn)附近、瓶肩或瓶底上；般呈直線(xiàn)狀。裂紋分布e．瓶口不飽滿(mǎn)。瓶頂表面呈波紋狀或傾斜形，通常正好位于螺紋起點(diǎn)的上方。有時(shí)也出現(xiàn)螺紋或過(guò)渡頸圈壓制不飽滿(mǎn)現(xiàn)象。f．畸形。瓶形彎曲和瓶口歪斜等奇形怪狀，致使瓶子完全失去使用價(jià)值。g．玻璃分布不均。瓶肩過(guò)厚過(guò)薄、瓶頸過(guò)窄，底部過(guò)厚或傾斜，或在?？p線(xiàn)上出現(xiàn)玻璃瘤塊等；h．瓶口條紋。密封表面上的線(xiàn)條，有時(shí)叫做剪刀?。籭．軟氣泡。一種細(xì)小的氣泡，常出現(xiàn)在密封面或密封面附近，也可能出現(xiàn)在瓶子的其它部位；j．針孔。導(dǎo)致瓶罐泄漏的任何小孔。②B類(lèi)不合格。瓶罐的可用性或瓶?jī)?nèi)物品的可用性降低。a．瓶口裂片。生產(chǎn)過(guò)程中瓶口頂部邊緣有裂片脫落；b．結(jié)石。任何非玻璃材料的細(xì)小雜質(zhì)；c．凹底。瓶底中心有凹陷部分；d．錯(cuò)位。瓶口的兩半邊呈上下或左右錯(cuò)位；e．合縫線(xiàn)突出。瓶口頂部的密封面有凸起或在接縫處沿瓶體上下有凸起；f．瓶口不圓。瓶口被夾扁或壓扁，或成橢圓形；g．凸緣底。在?？p線(xiàn)處環(huán)繞底面的一圈玻璃凸緣。③C類(lèi)不合格。不影響瓶子的可用性，但影響瓶子的外觀，影響瓶罐的可接受性a．塌肩。沒(méi)有吹足或吹制后下陷；b．開(kāi)口裂紋。類(lèi)似裂紋，不過(guò)是開(kāi)口的，當(dāng)輕輕敲打時(shí)開(kāi)口裂紋和裂紋樣不會(huì)碎裂；c．搓板狀波紋。瓶體部位呈波紋狀水平線(xiàn)條；d．內(nèi)部氣泡。深埋在玻璃內(nèi)部不易破碎的氣泡；e．污染物。鱗狀或粒狀非玻璃雜質(zhì)。也包括油、碳、模具用潤(rùn)滑劑、鐵銹、石墨或其它夾雜f．斜底。瓶底玻璃一邊厚一邊??；g．印痕。由細(xì)小的垂直折痕組成的細(xì)條紋；油跡是由于油在模具上的聚集而造成，碳跡來(lái)自供料機(jī)或模具潤(rùn)滑劑；l．口模合縫線(xiàn)。瓶口和瓶體間合縫處的隆起部分；i.長(zhǎng)頸。瓶子從模具內(nèi)鉗出時(shí)由于溫度過(guò)高而造成瓶頸拉長(zhǎng)；j..粘接。瓶子還沒(méi)有硬化時(shí)互相接觸而粘在一起，分開(kāi)時(shí)就會(huì)留下粗糙的斑點(diǎn)；k.合縫線(xiàn)。由皺型模形成的合縫線(xiàn)與由成型模形成的合縫線(xiàn)不一致，如果此線(xiàn)不是非常粗或者很難看，不影響使用。1．表面冷斑。也稱(chēng)作冷模斑，它是玻璃表面的一種波斑狀痕；m．波狀瓶。內(nèi)表面不規(guī)則的瓶罐。以上三類(lèi)不合格的合格質(zhì)量水平分別是，A類(lèi)0.25；B類(lèi)1.5；C類(lèi)4。

(3)玻璃瓶檢驗(yàn)。檢驗(yàn)方法是從一批物品中隨機(jī)抽樣檢查，數(shù)量至少為l00個(gè)瓶子，最好是300個(gè)或更多，以確保A類(lèi)不合格品不被遺漏。樣品不應(yīng)從運(yùn)輸中受到損壞的包裝箱中抽取。如果A類(lèi)不合格或B類(lèi)不合格超過(guò)規(guī)定的限度，應(yīng)重新抽樣檢查；如果再次抽樣的不合格數(shù)量仍然超過(guò)規(guī)定限度，這批包裝品應(yīng)報(bào)廢；如果C類(lèi)不合格超過(guò)規(guī)定限度，使用者在接受產(chǎn)品的同時(shí)應(yīng)對(duì)制造廠家提出警告。

三、.電冰箱包裝件:電冰箱包裝件的檢驗(yàn)分為出廠檢驗(yàn)和型式檢驗(yàn)。(1)出廠檢驗(yàn)。電冰箱包裝件的出廠檢驗(yàn)采用GB2828((逐批檢查計(jì)數(shù)抽樣程序及抽樣表》中正常檢查一次抽樣方案。其不合格分類(lèi)有B、C兩類(lèi)。①B類(lèi)不合格。a.包裝方法不符合包裝工藝過(guò)程規(guī)定；防震護(hù)棱或護(hù)板以及頂蓋襯墊安裝不合要求；紙箱包裝不合要求；b．隨箱文件不齊全、封裝不合理；捆扎位置不正確、不對(duì)稱(chēng)，用彈簧秤測(cè)得的捆扎帶與箱面之間的垂直距高超過(guò)50mm．；B類(lèi)不合格的合格質(zhì)量水平為2.5。②C類(lèi)不合格。封箱所用膠帶兩端下垂長(zhǎng)度小于50mm，壓蓋了箱面標(biāo)志及字跡。C類(lèi)不合格的合格質(zhì)量水平為4.0。(2)型式檢驗(yàn)。電冰箱設(shè)計(jì)定型的新產(chǎn)品試銷(xiāo)前應(yīng)做型式檢驗(yàn)，它采用GB2829((周期檢查計(jì)數(shù)抽樣程序及抽樣表》。該標(biāo)準(zhǔn)以不合格質(zhì)量水平(RQL)作為生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定性質(zhì)量指標(biāo)，并設(shè)3個(gè)判別水平(DL)I、Ⅱ與Ⅲ，以及1次、2次和5次3種抽樣方案類(lèi)型；把一個(gè)周期內(nèi)專(zhuān)門(mén)為生產(chǎn)定型制造的全部產(chǎn)品作為一批。(3)電冰箱包裝件檢驗(yàn)。

①跌落實(shí)驗(yàn)。跌落試驗(yàn)按，GB4857—5《運(yùn)輸包裝件基本試驗(yàn)——垂直沖擊跌落試驗(yàn)方法》。試放置面為底面，跌落高度參見(jiàn)第十章，連續(xù)跌落二次。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)后，包裝件應(yīng)符合以下要求：a． 雙瓦楞紙箱無(wú)明顯破損和變形，內(nèi)裝電冰箱無(wú)明顯位移，內(nèi)裝附件無(wú)損傷；b．電冰箱表面及零件沒(méi)有機(jī)械損傷；c．電冰箱制冷、電氣安全性能符合GB8059．1～3《家用制冷器具》，GB4706．1《家用和類(lèi)似用途電器的安全一—通用要求》和GB4706．13《家用電冰箱和食品冷凍箱的特殊要求》的規(guī)定。②斜面沖擊實(shí)驗(yàn)。斜面沖擊試驗(yàn)按GB4857．1“運(yùn)輸包裝件基本試驗(yàn)一水平?jīng)_擊試驗(yàn)方法》進(jìn)行。試件放置面為底面，沖擊速度v＝2．2m／s，沖擊面為周?chē)拿?，每面沖擊2次；大于100kg的電冰箱包裝件沖擊速度為v＝1．5m／s，每面沖擊2次。

③橫木撞擊實(shí)驗(yàn)。橫木撞擊試驗(yàn)按GBlol9《家用電器包裝通則》中A6“橫木撞擊試驗(yàn)”的方法進(jìn)行。試件放置面為底面，撞擊距離為lm，沖擊面為周?chē)拿?，每面撞?次。大于100kg的電冰箱包裝件撞擊距離為0．5 m，每面撞擊2次。試驗(yàn)后雙瓦楞紙箱不應(yīng)有明顯的變形、折痕，并符合跌落試驗(yàn)后的要求。

④堆碼實(shí)驗(yàn)。堆碼試驗(yàn)按GB4857．3《運(yùn)輸包裝件基本試驗(yàn)一堆碼試驗(yàn)方法》進(jìn)行。堆碼負(fù)載按GBl019《家用電器包裝通則》中A2”堆碼試驗(yàn)”規(guī)定，施加壓力時(shí)間為241)。電冰箱包裝件經(jīng)試驗(yàn)后包裝件高度與試驗(yàn)前高度之差應(yīng)小于1．2cm／m。⑤振動(dòng)試驗(yàn)。將電冰箱包裝件固定在模擬汽車(chē)振動(dòng)臺(tái)上，模擬汽車(chē)振動(dòng)臺(tái)應(yīng)符合GB4857．7《運(yùn)輸包裝件基本試驗(yàn)一正弦振動(dòng)(定頻)試驗(yàn)方法》中2“試驗(yàn)設(shè)備”的規(guī)定，振動(dòng)時(shí)間為75min。試驗(yàn)后符合跌落試驗(yàn)的要求。⑥捆扎與封箱要求。型式檢驗(yàn)與出廠檢驗(yàn)中的規(guī)定相同。

第四篇：“杠桿”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

題目：

姓 名：易濤偉 班 級(jí)：A13機(jī)械2 學(xué) 號(hào)：130408331 指導(dǎo)老師：朱從容 日 期：2016-06-25 “杠桿”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

目錄

一、零件圖的分析 1.1、生產(chǎn)類(lèi)型 1.2、零件的作用

1.3、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工藝分析

二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

2.1、確定毛坯的制造形式 2.2、基面的選擇

2.2.1、粗基準(zhǔn)的選擇

2.2.2、精基準(zhǔn)的選擇

2.3、工件表面加工方法的選擇 2.4、確定工藝路線(xiàn)

2.5、工藝方案的比較和分析

2.6機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定

2.6.1、Ф40㎜外圓表面沿軸線(xiàn)長(zhǎng)度方向

2.6.2、圓柱內(nèi)孔Ф25H9㎜

2.6.3、Ф30凸臺(tái)上2×Ф8㎜

2.6.4、Ф30凸臺(tái)厚度方向的加工余量及公差

?0.012.6.5、寬度為30㎜表面上Ф10H7（0）㎜

2.7確定切削余量

2.7.1 工序Ⅰ的切削用量的確定

2.7.2 工序Ⅱ的切削用量的確定

2.7.3 工序Ⅲ的切削用量的確定

2.7.4 工序Ⅳ的切削用量的確定

2.7.5工序Ⅴ的切削用量的確定

三、參考文獻(xiàn)

序言

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，是綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)的基本知識(shí)、基本理論和基本技能，分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)；是對(duì)學(xué)生運(yùn)用所掌握的“機(jī)制工藝”知識(shí)及相關(guān)知識(shí)的一次全面訓(xùn)練。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了該門(mén)課程之后的一個(gè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)生未來(lái)從事機(jī)械制造工藝工作的一次基本訓(xùn)練。通過(guò)課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生制定零件機(jī)械加工工藝規(guī)程和分析工藝問(wèn)題的能力。在設(shè)計(jì)中，學(xué)生應(yīng)熟悉有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)資料，學(xué)會(huì)使用有關(guān)手冊(cè)和數(shù)據(jù)庫(kù)。

一

零件的分析

1.1零件的作用

題目所給的零件是CA6140車(chē)床的杠桿結(jié)構(gòu)，此零件的作用是支撐、固定，傳遞扭矩，幫助改變機(jī)床工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向，要求零件的配合符合要求。

1.2零件的工藝分析

?0.0

杠桿的Φ250㎜孔的軸線(xiàn)和兩個(gè)端面有著垂直度的要求。現(xiàn)分述如下：本夾具用于歷立式銑床上，加工Φ40㎜凸臺(tái)端面。工件以?0.052Φ250㎜孔及端面和水平面底、Φ30㎜的凸臺(tái)分別用定位銷(xiāo)實(shí)現(xiàn)完全定位。銑Φ40㎜端面時(shí)工件為懸臂，為了防止加工時(shí)變形，采用螺旋輔助支承與工件接觸后，用螺母鎖緊。要加工的主要工序包括：粗精銑寬

?0.015度為Φ40㎜的上下平臺(tái)、鉆Φ10H7的孔、鉆2xΦ8H7（0）㎜的小孔、粗精銑Φ30㎜的上下表面。

加工要求有：Φ40㎜的平臺(tái)的表面粗糙度各為Ra6.3um（上

?0.015平臺(tái)）、Ra3.2um（下平臺(tái)）、Φ10H7的孔為Ra3.2um。2xΦ8H7（0）㎜孔有平行度分別為0.1um(A)、0.15um（A)。杠桿有過(guò)渡圓角為R5，其他的過(guò)渡圓角為R3，其中主要的加工表面是Φ30㎜得端面，要用游標(biāo)卡尺檢查。

二

工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)

2.1確定毛坯的制造形式

零件的材料是HT200?？紤]到零件在工作中處于潤(rùn)滑狀態(tài)，采用潤(rùn)滑效果較好的鑄鐵。由于年生產(chǎn)量很高，達(dá)到了中批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，鑄造的表面要求質(zhì)量高，故可以采用鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的，適合大批生產(chǎn)的金屬模鑄造，便于鑄造和加工工藝過(guò)程，而且還可以提高生產(chǎn)率。

查參考文獻(xiàn)得：各加工表面表面總余量、加工表面、基本尺寸、加工余量等級(jí)、加工余量數(shù)值說(shuō)明

2.2基面的選擇

基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。

（1）粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于本零件而言，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，選擇本零件的加工表面就是寬度為Φ40的肩面表面作為加工的粗基準(zhǔn)，可用壓板對(duì)肩臺(tái)進(jìn)行加緊，利用一組V型塊支承Φ40的外輪廓作主要定位，以消除以消除z、z、y、y四個(gè)自由度。再以一面定位消除x、x兩個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,就可加工Φ25（H9）的孔。

(2)精基準(zhǔn)的選擇。主要考慮到基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，和便于裝夾，采用Φ25(H9)的孔作為精基準(zhǔn)。

2．3、工件表面加工方法的選擇

本零件的加工表面有：粗精銑寬度為Φ40mm的上下平臺(tái)、鉆2×Ф8㎜的小孔、粗精銑Φ30㎜凸臺(tái)的平臺(tái)。材料為HT200，加工方法選擇如下：

1、Φ40mm圓柱的上平臺(tái)：公差等級(jí)為IT8～I(xiàn)T10,表面粗糙度為Ra6.3，采用粗銑→精銑的加工方法。

2、Φ40mm圓柱的下平臺(tái)：公差等級(jí)為IT8～I(xiàn)T10,表面粗糙度為Ra3.2，采用采用粗銑→精銑的加工方法。

3、?30mm的凸臺(tái)上下表面：公差等級(jí)為IT13，表面粗糙度為Ra6.3，采用粗銑→精銑的加工方法。

4、鉆Φ25（H9）內(nèi)孔：公差等級(jí)為IT6～I(xiàn)T8，表面粗糙度為Ra3.2，采用鉆孔→擴(kuò)孔鉆鉆孔→精鉸的加工方法，并倒1×45°內(nèi)角。

5、鉆2xΦ8（H7）內(nèi)孔：公差等級(jí)為IT6～I(xiàn)T8,采用鉆孔→粗鉸→精鉸的加工方法。

2．4、確定工藝路線(xiàn)(1)、工藝路線(xiàn)方案一：

鑄造

時(shí)效

涂底漆

工序1：銑寬度為Ф40mm的上下平臺(tái)和寬度為30mm的平臺(tái) 工序2：銑寬度為Φ30mm的凸臺(tái)表面 工序3：鉆孔使尺寸達(dá)到Ф23mm。

工序4：擴(kuò)孔鉆鉆孔Ф23使尺寸達(dá)到Ф24.8mm。工序5：鉸孔Ф24.8㎜使尺寸達(dá)到Ф25(H9)。工序6：鉆、粗、精鉸2×Ф8的孔 工序7：檢驗(yàn)入庫(kù)。(2)、工藝路線(xiàn)方案二：

鑄造

時(shí)效

涂底漆

工序1：粗銑寬度為Ф40mm的上平臺(tái)和寬度為30mm的平臺(tái)。工序2：精銑寬度為Ф40mm的上平臺(tái)和寬度為30mm的平臺(tái)。工序3：粗銑寬度為Ф40mm的下平臺(tái)。工序4：精銑寬度為Ф40mm的下平臺(tái)。工序5：擴(kuò)鉸孔使尺寸達(dá)到Ф25(H9)。

工序6：粗銑寬度為Φ30mm的凸臺(tái)表面。工序7：精銑寬度為Φ30mm的凸臺(tái)表面。

工序8：鉆鉸2×Ф8的小孔使尺寸達(dá)到Ф8。

工序9：鉆鉸Ф10H7的孔。

工序10：檢驗(yàn)入庫(kù)。

2．5、工藝方案的比較和分析：

上述兩種工藝方案的特點(diǎn)是：方案一是根據(jù)寬度為40mm的上下肩面作為粗基準(zhǔn)，Ф25孔作為精基準(zhǔn)，所以就要加工Ф25孔時(shí)期尺寸達(dá)到要求的尺寸，這樣就保證了2×Ф8小孔的圓跳動(dòng)誤差精度等。而方案二則根據(jù)Ф25孔加工Ф40的上下表面和Ф30的凸臺(tái)表面，因?yàn)樗鼈兊募庸づcФ25有一定的定位精度和形狀誤差，先粗加工，接著半精加工，精加工，減少了安裝次數(shù)，同時(shí)也減少了安裝誤差。所以決定選擇方案二作為加工工藝路線(xiàn)比較合理。

由于生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以采用通用機(jī)床為主，輔以少量專(zhuān)用機(jī)床。其生產(chǎn)方式為以通用機(jī)床加專(zhuān)用夾具為主，輔以少量專(zhuān)用機(jī)床的流水生產(chǎn)線(xiàn)。工件在各級(jí)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。粗精銑寬度為Ф40mm的上下平臺(tái)和寬度為30mm的平臺(tái)。考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問(wèn)題，采用立銑，選擇X50K立式銑床，刀具選D=20mm的削平型立銑刀、專(zhuān)用夾具、專(zhuān)用量具和游標(biāo)卡尺。

粗精銑寬度為Φ30mm的凸臺(tái)表面。采用X50K立式銑床，刀具選D=20mm的削平型銑刀，專(zhuān)用夾具、專(zhuān)用量檢具和游標(biāo)卡尺。

鉆直徑為23的孔。采用立式Z535型鉆床，刀具選D=23mm的錐柄孔鉆（莫氏錐度3號(hào)刀），專(zhuān)用鉆夾具和專(zhuān)用檢具。

擴(kuò)孔鉆鉆孔23使尺寸達(dá)到24.8mm。采用立式Z535型鉆床，刀具選D=24.7mm的錐柄擴(kuò)孔鉆（莫氏錐度3號(hào)刀），專(zhuān)用鉆夾具和專(zhuān)用檢具。

鉸孔Ф25（H9）使尺寸達(dá)到Ф25(H9)。采用立式Z535型鉆床，刀具選D=25mm的錐柄機(jī)用鉸刀，并倒1×45°的倒角鉆用鉸夾具和專(zhuān)用檢量具。

鉆2×Ф8的孔使尺寸達(dá)到Ф8。采用立式Z518型鉆床，刀具選用D=7.8mm的直柄麻花鉆，專(zhuān)用鉆夾具和專(zhuān)用檢量具。

粗鉸2×Ф8螺紋孔使尺寸達(dá)到Φ7.96mm。采用立式Z518型鉆床，選擇刀具為D=8mm直柄機(jī)用鉸刀，使用專(zhuān)用夾具和專(zhuān)用量檢具。

精鉸2×Ф8小孔使尺寸達(dá)到Φ8（H7）。采用立式Z518型鉆床，選擇刀具為D=8mm的直柄機(jī)用鉸刀，使用專(zhuān)用的夾具和專(zhuān)用的量檢具。

2.6機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定

杠桿的零材料是HT200，毛坯的重量約為2KG（經(jīng)分析），生產(chǎn)類(lèi)型為成批生產(chǎn)，采用金屬模鑄造毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。

1，Ф40㎜外圓表面沿軸線(xiàn)長(zhǎng)度方向及寬度為30㎜的平臺(tái)高度方向的加工余量及公差

查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2－3，其中鑄造模選用金屬模鑄造，鑄造材料是HT200，公差等級(jí)為為7～9級(jí)。查表2.2－4，尺寸公差等級(jí)選取8級(jí)，加工余量等級(jí)選取F，基本尺寸是54㎜，在0～100㎜之間，故加工余量在1.5～2.0㎜之間，現(xiàn)取2.0㎜，長(zhǎng)度方向的偏差是0?0.46㎜。2，圓柱內(nèi)孔Ф25H9㎜

毛坯為實(shí)心，不沖出孔。內(nèi)孔的精度要求是H9，參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3－9確定工序尺寸及余量為：

鉆孔：Ф23㎜

擴(kuò)孔：Ф24.8㎜

2Z=1.8㎜

?0.052鉸孔：Ф25H9（0）㎜

2Z=0.2㎜

3, Ф30凸臺(tái)上2×Ф8㎜

?0.015內(nèi)孔的尺寸Ф8H7（0）㎜，參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表

2.3－9確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：Ф7.8㎜

?0.015鉸孔：Ф8H7（0）㎜

2Z=0.2㎜

4，Ф30凸臺(tái)厚度方向的加工余量及公差

查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2－3，其中鑄造模選用金屬模鑄造，鑄造材料是HT200，公差等級(jí)為為7～9級(jí)。查表2.2－4，尺寸公差等級(jí)選取8級(jí)，加工余量等級(jí)選取F，基本尺寸是15㎜，在0～100㎜之間，故加工余量在1.5～2.0㎜之間，現(xiàn)取2.0㎜。

?0.01

55，寬度為30㎜表面上Ф10H7（0）㎜

?0.015內(nèi)孔尺寸Ф10H7（0）㎜，參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表

2.3－9確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：Ф9.8㎜

?0.015鉸孔：Ф10H7（0）㎜

2Z=0.2㎜

2.7確定切削余量

粗銑寬度為Ф40mm的上平臺(tái)和寬度為30mm的平臺(tái) 加工條件：工件材料： HT200，金屬模鑄造。機(jī)床：X52K立式銑床 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀，材料：YG8，D=125mm，齒數(shù)z=6，壽命T=180min, kr?900,此為粗齒銑刀。

因其單邊余量：Z=1.3mm 所以銑削深度ap：ap?1.3mm

每齒進(jìn)給量af：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5，取af?0.20mm/Z 銑削速度V：根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)》，取V?64m/min。由式2.1得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：

1000V1000?64n???163r/min

?D3.14?125查《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》 n?190r/min

?Dn3.14?125?190??1.24m/s 實(shí)際銑削速度v：v?10001000?60進(jìn)給量Vf：Vf?afZn?0.12?8?300/60?3.8mm/s 工作臺(tái)每分進(jìn)給量fm：fm?Vf?3.8mm/s?228mm/min

精銑Ф40mm的上平臺(tái)及寬度為30㎜的平臺(tái)

工件材料： HT200，鑄造。機(jī)床： X52K立式升降臺(tái)銑床。

刀具：高速鋼立銑刀：YT15，D?125mm，齒數(shù)10，此為細(xì)齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=0.7mm 銑削深度ap：ap?0.3mm

每齒進(jìn)給量af：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5，f=1.2-2.7,取f=2.0,af?f/Z?0.20mm/Z 銑削速度V：根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)》,V=0.35m/s，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：

1000V1000?0.35?60n???54r/min

?D3.14?125查《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》X52K機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，取n?75r/min

?Dn3.14?125?60??0.39m/s 實(shí)際銑削速度v：v?10001000?60進(jìn)給量Vf，由式（2.3）有：Vf?afZn?0.20?20?60/60?2.0mm/s 工作臺(tái)每分進(jìn)給量fm： fm?Vf?2.0mm/s?120mm/min

粗銑Ф40mm的下平臺(tái)

加工條件：工件材料： HT200，金屬模鑄造。機(jī)床：X52K立式銑床 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀，材料：YG8，D=125mm，齒數(shù)z=6，壽命T=180min, kr?900,此為粗齒銑刀。

因其單邊余量：Z=1.3mm 所以銑削深度ap：ap?1.3mm

每齒進(jìn)給量af：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5，取af?0.20mm/Z 銑削速度V：根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)》，取V?64m/min。由式2.1得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：

1000V1000?64n???163r/min

?D3.14?125查《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》 n?190r/min

?Dn3.14?125?190??1.24m/s 實(shí)際銑削速度v：v?10001000?60進(jìn)給量Vf：Vf?afZn?0.12?8?300/60?3.8mm/s 工作臺(tái)每分進(jìn)給量fm：fm?Vf?3.8mm/s?228mm/min

精銑Ф40mm的下平臺(tái)

工件材料： HT200，鑄造。機(jī)床： X52K立式升降臺(tái)銑床。刀具：高速鋼端銑刀：YT15，D?125mm，齒數(shù)10，此為細(xì)齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=0.7mm 銑削深度ap：ap?0.3mm

每齒進(jìn)給量af：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5，f=1.2-2.7,取f=2.0,af?f/Z?0.20mm/Z

銑削速度V：根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)》,V=0.35m/s，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：

1000V1000?0.35?60n???54r/min

?D3.14?125查《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》X25K機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，取n?75r/min

?Dn3.14?125?60??0.39m/s 實(shí)際銑削速度v：v?10001000?60進(jìn)給量Vf，由式（2.3）有：Vf?afZn?0.20?20?60/60?2.0mm/s 工作臺(tái)每分進(jìn)給量fm： fm?Vf?2.0mm/s?120mm/min

擴(kuò)鉸孔使尺寸達(dá)到Ф25(H9)㎜。

1，加工條件

工件材料：HT200灰鑄鐵，金屬模鑄造。加工要求：鉆、擴(kuò)、鉸Ф25(H9)㎜的孔。機(jī)床：立式Z535型鉆床

刀具：鉆孔的錐柄麻花鉆鉆頭材料是高速鋼，總長(zhǎng)度L為253㎜，刀柄長(zhǎng)度l為98㎜；擴(kuò)孔的錐柄麻花鉆鉆頭材料是高速鋼，總長(zhǎng)度L為281㎜，刀柄長(zhǎng)度l為121㎜；鉸孔的錐柄機(jī)用鉸刀材料是硬質(zhì)合金，總長(zhǎng)度L為268㎜，刀柄長(zhǎng)度l為240㎜。

2，計(jì)算切削用量（1）鉆孔Ф23㎜

根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.7得，f=0.50㎜/r；表2.15得，v=14m/min。

ns=1000v1000?14==193.05r/min

?23?dw

根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)》按鉆床選取nw=195r/min；

所以實(shí)際的切削速度

v=?dwnw=

1000?23?1951000=14m/min

（2）擴(kuò)孔Ф24.8㎜

根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.7得，f=0.50㎜/r；表2.15得，v=14m/min。

ns=1000v1000?14==180.4r/min ?24.7?dw

根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)》按鉆床選取nw=195r/min；

所以實(shí)際的切削速度

v=?dwnw=

1000?24.7?180.41000=14m/min（3）鉸孔Ф25H7㎜

根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.7得，f=2.0㎜/r；表2.15得，v=10m/min。

ns=1000v1000?10==127.32r/min

?25?dw

根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》按鉆床選取nw=140r/min；

所以實(shí)際的切削速度

v=?dwnw=

1000?25?1401000=11m/min 粗銑Ф30mm的平臺(tái)

加工條件：工件材料： HT200，金屬模鑄造。機(jī)床：X52K立式銑床 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀，材料：YG8，D=125mm，齒數(shù)z=6，壽命T=180min, kr?900,此為粗齒銑刀。

因其單邊余量：Z=1.3mm 所以銑削深度ap：ap?1.3mm

每齒進(jìn)給量af：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5，取af?0.20mm/Z 銑削速度V：根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)》，取V?64m/min。由式2.1得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：

1000V1000?64n???163r/min

?D3.14?125查《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》 n?190r/min

?Dn3.14?125?190??1.24m/s 實(shí)際銑削速度v：v?10001000?60進(jìn)給量Vf：Vf?afZn?0.12?8?300/60?3.8mm/s 工作臺(tái)每分進(jìn)給量fm：fm?Vf?3.8mm/s?228mm/min 基本時(shí)間的確定：

查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》得此工序機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式：

所以：

==0.66 min 精銑寬度為Φ30mm的凸臺(tái)表面

工件材料： HT200，鑄造。機(jī)床： X52K立式升降臺(tái)銑床。

刀具：高速鋼端銑刀：YT15，D?125mm，齒數(shù)10，此為細(xì)齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=0.7mm 銑削深度ap：ap?0.3mm

每齒進(jìn)給量af：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.5，f=1.2-2.7,取f=2.0,af?f/Z?0.20mm/Z

銑削速度V：根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)》,V=0.35m/s，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：

1000V1000?0.35?60n???54r/min

?D3.14?125查《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》X25K機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，取n?75r/min

?Dn3.14?125?60??0.39m/s 實(shí)際銑削速度v：v?10001000?60進(jìn)給量Vf，由式（2.3）有：Vf?afZn?0.20?20?60/60?2.0mm/s 工作臺(tái)每分進(jìn)給量fm： fm?Vf?2.0mm/s?120mm/min 基本時(shí)間的確定：

查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》得此工序機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式：

l1=0.5d+（1—2）=0.5?125+264.5mm l2=2mm l=100mm 所以：

=1.14 min

鉆鉸2×Ф8的小孔使尺寸達(dá)到Ф8H7 1，加工條件

工件材料：HT200灰鑄鐵，金屬模鑄造。加工要求：鉆、絞Ф8H7㎜的孔。機(jī)床：立式Z535型鉆床

刀具：鉆孔的錐柄麻花鉆鉆頭材料是高速鋼，總長(zhǎng)度L為156㎜，刀柄長(zhǎng)度l為81㎜；絞孔的錐柄機(jī)用鉸刀材料是硬質(zhì)合金，總長(zhǎng)度L為156㎜，刀柄長(zhǎng)度l為139㎜。

2，計(jì)算切削用量（1）鉆孔Ф7.8㎜

根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.7得，f=0.25㎜/r；表2.15得，v=16m/min。

ns=1000v1000?16==653r/min

?7.8?dw

根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)》按鉆床選取nw=750r/min；

所以實(shí)際的切削速度

v=?dwnw=

1000?7.8?7501000=18m/min（2）鉸孔Ф8H7㎜

根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.25得，f=0.2㎜/r；表2.15得，v=10m/min。

ns=1000v1000?10==398r/min

?8?dw

根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》按鉆床選取nw=400r/min；

?8?400

所以實(shí)際的切削速度

v=?dwnw==10m/min

10001000 鉆絞Ф10H7的孔

1，加工條件

工件材料：HT200灰鑄鐵，金屬模鑄造。加工要求：鉆、鉸Ф10H7㎜的孔。機(jī)床：立式Z535型鉆床

刀具：鉆孔的錐柄麻花鉆鉆頭材料是高速鋼，總長(zhǎng)度L為156㎜，刀柄長(zhǎng)度l為81㎜；絞孔的錐柄機(jī)用鉸刀材料是硬質(zhì)合金，總長(zhǎng)度L為156㎜，刀柄長(zhǎng)度l為139㎜。

2，計(jì)算切削用量（1）鉆孔Ф9.8㎜

根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.7得，f=0.25㎜/r；表2.15得，v=16m/min。

ns=1000v1000?16==519r/min

?9.8?dw

根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝手冊(cè)》按鉆床選取nw=530r/min；

所以實(shí)際的切削速度

v=?dwnw=

1000?9.8?5301000=16.3m/min（2）鉸孔Ф10H7㎜

根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.25得，f=0.2㎜/r；表2.15得，v=10m/min。

ns=1000v1000?10==318r/min

?10?dw

根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》按鉆床選取nw=400r/min；

所以實(shí)際的切削速度

v=?dwnw=

1000

?10?4001000=12.6m/min

四、參考文獻(xiàn)

1，《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》第二版 趙家齊編 機(jī)械工業(yè)出版社

2，《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 李益民編 機(jī)械工業(yè)出版社 3，《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 上海科學(xué)技術(shù)出版社

4，《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 艾興 肖詩(shī)綱編 機(jī)械工業(yè)出版社

第五篇：機(jī)械加工工藝教案

第1章

金屬切削加工基礎(chǔ)

備課時(shí)間：09-2-14

上課時(shí)間：09-2-16 教學(xué)目的：

1、新學(xué)期剛開(kāi)始，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，并講解學(xué)習(xí)本課程的方法與技巧。

2、掌握切削運(yùn)動(dòng)的類(lèi)型、切削用量三要素的概念。教學(xué)重點(diǎn)：切削用量三要素 課時(shí)：2課時(shí) 授課內(nèi)容：

1.1.1 切削運(yùn)動(dòng)

? 金屬切削加工是用切削工具將坯料或工件上的多余材料切除，以獲得合乎設(shè)計(jì)要求的工件的一種加工方法。

（復(fù)習(xí)金屬切削加工和數(shù)控加工在機(jī)械制造中的地位）1.1 切削運(yùn)動(dòng)及切削要素

機(jī)床為實(shí)現(xiàn)切削加工所必需具有的加工工件與工件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。它包括主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

主運(yùn)動(dòng)（復(fù)習(xí)什么是主運(yùn)動(dòng)）

主運(yùn)動(dòng)的速度即切削速度:主運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度。

?dwnvc? 1000

（分析推導(dǎo)過(guò)程，分析根據(jù)工件材料查表時(shí)只能查到切削速度，而不能直接查到轉(zhuǎn)速的原因）

（二）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)

? 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度：指切削刃選定點(diǎn)相對(duì)于工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度，用vf表示 例：外圓車(chē)削時(shí)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度常常用進(jìn)給量f來(lái)表述，單位：mm / r

刨削時(shí)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度用每一行程多少毫米來(lái)表述，單位為mm / str。

銑削時(shí)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度常用每齒進(jìn)給量f來(lái)表述，單位：mm/z

進(jìn)給速度vf、進(jìn)給量f、每齒進(jìn)給量fz 和刀具齒數(shù)Z之間的關(guān)系如下：

vf = nf

1.1.2 切削時(shí)形成的表面

車(chē)削加工過(guò)程中工件上有三個(gè)不斷變化著的表面：（1）待加工表面（2）已加工表面（3）過(guò)渡表面 1.1.3

切削用量（1）切削速度vc（2）背吃刀量ap（分析車(chē)削和銑削的ap有什么不同）（3）進(jìn)給量f（解釋切削用量三要素對(duì)加工的影響。）

備課時(shí)間：09-2-18

上課時(shí)間：09-2-19 教學(xué)目的：

1、掌握刀具的組成及幾何角度的確定方法

2、熟悉刀具的工作角度對(duì)加工的影響。

教學(xué)重點(diǎn)：幾何角度的確定方法。

教學(xué)難點(diǎn)：刀具的工作角度對(duì)加工的影響。課時(shí)：2課時(shí) 授課內(nèi)容：

1.2 刀具組成及幾何角度

（首先讓學(xué)生傳遞著觀察車(chē)刀）1.刀具切削部分的組成要素 刀桿：起夾持作用 刀頭:(三面)前刀面：切屑流過(guò)的表面

主后刀面：刀具上與加工表面相對(duì)的表面

副后刀面：刀具上與已加工表面相對(duì)的表面

(兩刃)

主切削刃：刀具上前刀面與主后刀面的交線(xiàn)

副切削刃：刀具上前刀面與副后刀面的交線(xiàn)

(一尖)

主切削刃與副切削刃的交點(diǎn)

（結(jié)合刀具實(shí)物和圖片與學(xué)生一起分析并提問(wèn)）２．車(chē)刀切削角度的坐標(biāo)平面

基面Pr：通過(guò)主切削刃上的某一點(diǎn)，與主運(yùn)動(dòng)方向相垂直的平面。

車(chē)刀的基面平行于刀體底面。

切削平面Ps：通過(guò)主切削刃上的某一點(diǎn)，與過(guò)渡表面相切并垂直于基面的平面。正交平面Po：通過(guò)主切削刃上的某一點(diǎn)，并同時(shí)垂直于基面和切削平面的平面。（結(jié)合幻燈片與學(xué)生一起分析并提問(wèn)）3.刀具的主要標(biāo)注角度 1)前角（?0）

前刀面和基面之間的夾角。2）后角（?0）

主后刀面和切削平面之間的夾角。

（直接分析出前角和后角的正、負(fù)、零。并要求學(xué)生在車(chē)刀上分析出前角和后角的正、負(fù)時(shí)的形狀，及其大、小對(duì)加工的影響。）3）主偏角（kr）

主切削刃與進(jìn)給方向間的夾角 4）副偏角（kr’）

負(fù)切削刃與進(jìn)給方向的夾角 5）刃傾角（?S）

主切削刃與基面之間的夾角。在切削平面內(nèi)度量

4、刀具的工作角度

? 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)刀具工作角度的影響

使刀具實(shí)際工作后角減小，工作前角增大

? 刀具安裝高低對(duì)刀具工作角度的影響

? 刀桿中心面（線(xiàn)）不垂直于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的影響

由此分析出刀具的安裝方法：

1、刀尖的高度應(yīng)與工件中心的高度一致。

2、刀桿中心面（線(xiàn)）應(yīng)垂直于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向。

備課時(shí)間：09-2-22

上課時(shí)間：09-2-23 教學(xué)目的：

1、了解切削層參數(shù)

2、掌握切屑的形成過(guò)程及切屑種類(lèi)

3、熟悉積屑瘤的形成及其對(duì)切削加工的影響。

教學(xué)難點(diǎn)：切屑的形成過(guò)程。

教學(xué)重點(diǎn)：切屑種類(lèi)和積屑瘤的形成及其對(duì)切削加工的影響。課時(shí)：2課時(shí) 授課內(nèi)容：

5、切削層參數(shù)

（1）切削層公稱(chēng)厚度hD ：垂直于過(guò)渡表面的切削層尺寸。

切削層截面的切削厚度為： hD ＝ f sinκr

（2）切削層公稱(chēng)寬度bD

切削層截面的公稱(chēng)切削寬度為：bD ＝ ap/sinκr(3)切削層公稱(chēng)橫截面積

AD＝hD bD＝ f sinκr.ap/sinκr= f ap

1.3 金屬的切削過(guò)程

金屬在切削過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)一系列物理現(xiàn)象，如金屬變形、切削力、切削熱、刀具磨損等，這些都是以切屑形成過(guò)程為基礎(chǔ)而生產(chǎn)中出現(xiàn)的許多問(wèn)題，如積屑瘤、振動(dòng)、卷屑、斷屑等，都與切削過(guò)程密切相關(guān)。1.3.1.切屑的形成過(guò)程及切屑種類(lèi)

1、切屑形成過(guò)程：對(duì)塑性金屬進(jìn)行切削時(shí)，切屑的形成過(guò)程就是切削層金屬的變形過(guò)程。

2、切屑的類(lèi)型及切屑控制

類(lèi)型：帶狀切屑、擠裂切屑、單元切屑、崩碎切屑

（預(yù)習(xí)第10頁(yè)表1-1，總結(jié)出哪種切屑較好，怎樣控制切屑的類(lèi)型。）

切屑控制：

“不可接受”的切屑：切削條件惡劣導(dǎo)致。影響主要有拉傷工件的已加工表面；劃傷機(jī)床；造成刀具的早期破損；影響操作者的安全。

切屑控制：在切削加工中采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)控制切屑的卷曲、流出與折斷，使形成“可接受”的良好屑形。

“可接受”的切屑標(biāo)準(zhǔn)：不妨礙正常的加工；不影響操作者的安全；易于清理、存

放和搬運(yùn)。

(1)切屑的形態(tài)可隨切削條件不同而改變

(2)可控制切削條件，使切屑形態(tài)向有利于生產(chǎn)的方面轉(zhuǎn)化，保證切削加工的順利進(jìn)行和工件的加工質(zhì)量：增大前角、提高切削速度、減小進(jìn)給量 3．積屑瘤

在一定的切削速度和保持連續(xù)切削的情況下，加工塑性材料時(shí)，在刀具前刀面常常粘結(jié)一塊剖面呈三角狀的硬塊，這塊金屬被稱(chēng)為積屑瘤。（1）積屑瘤的形成

切削過(guò)程中，由于金屬的擠壓和強(qiáng)烈摩擦，使切屑與前刀面之間產(chǎn)生很大的應(yīng)力和很高的切削溫度。當(dāng)應(yīng)力和溫度條件適當(dāng)時(shí)，切屑底層與前刀面之間的摩擦力很大，使得切屑底層流出速度變得緩慢，形成一層很薄的“滯流層”，當(dāng)滯流層與前刀面的摩擦阻力超過(guò)切屑內(nèi)部的結(jié)合力時(shí)，滯流層的金屬與切屑分離而粘附在切削刃附近形成積屑瘤.（２）積屑瘤對(duì)切削加工的影響 有利方面：保護(hù)刀具、增加工作前角

不利方面：影響工件尺寸精度、影響工件表面粗造度（3）.積屑瘤的控制

影響積屑瘤的因素：工件材料、切削用量、刀具前角、切削液等

控制措施：通過(guò)熱處理，提高零件材料的硬度，降低材料的加工硬化。

要避免在中溫、中速加工塑性材料

增大前角可減小切削變形，降低切削溫度，減小積屑瘤的高度 采用潤(rùn)滑性能優(yōu)良的切削液可減少甚至消除積屑瘤

3、鱗刺的形成

低速加工塑性金屬材料時(shí)在已加工表面常會(huì)出現(xiàn)一種鱗片狀毛刺，成為鱗刺。? 成因：低速切削形成擠裂或單元切屑時(shí)，刀、屑間摩擦發(fā)生周期性變化使切屑在前面上周期性停留代替刀具推擠切削層造成金屬的積聚，使以加工表面產(chǎn)生拉應(yīng)力而導(dǎo)裂，并使切削厚度向切削線(xiàn)以下而形成鱗刺

4、已加工表面的變形

切屑經(jīng)過(guò)刀刃鈍圓B點(diǎn)后，受到后刀面BC段的擠壓和摩擦，經(jīng)過(guò)BC段后，這部分金屬開(kāi)始彈性恢復(fù)，恢復(fù)高度為△h，在恢復(fù)過(guò)程中又與后刀面CD部分產(chǎn)生摩擦，這部分切削層在OB，BC，CD段的擠壓和摩擦后，形成了已加工表面的加工質(zhì)量。所以說(shuō)第三變形區(qū)對(duì)工件加工表面質(zhì)量產(chǎn)生很大影響。

備課時(shí)間：09-2-25

上課時(shí)間：09-2-26 教學(xué)目的：

1、掌握刀具材料的基本要求及常用刀具材料。

2、熟悉切削力、切削熱和切削溫度及其對(duì)刀具壽命的影響。

教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：刀具材料的基本要求及常用刀具材料。課時(shí)：2課時(shí) 授課內(nèi)容：

1.4 刀具材料

概

述：刀具材料是指刀具上參與切削部分的材料。1.4.1 刀具材料的基本要求（1）高硬度

（2）高強(qiáng)度與強(qiáng)韌性

（3）較強(qiáng)的耐磨性和耐熱性（4）優(yōu)良導(dǎo)熱性

（5）良好的工藝性與經(jīng)濟(jì)性 1.4.2 常用刀具材料

刀具材料種類(lèi)很多，常用的有：工具鋼（包括碳素工具鋼、）、硬質(zhì)合金、陶瓷金剛石（天然和人造）、立方氮化硼、碳素工具鋼和合金工具鋼，因其耐熱性很差，目前僅用于手工工具。

1、高速鋼

? 高速鋼是一種含有鎢、鉬、釩等合金元素較多的工具鋼，也稱(chēng)為鋒鋼或白鋼． ? 特點(diǎn)：

1）強(qiáng)度高，抗彎強(qiáng)度為硬質(zhì)合金的2～3倍；

2）韌性高，比硬質(zhì)合金高幾十倍；

3）硬度HRc63以上，且有較好的耐熱性；

4）可加工性好，熱處理變形較小。

?

應(yīng)用：常用于制造各種復(fù)雜刀具（如鉆頭、絲錐、拉刀、成型刀具、齒輪刀具等）。

2、硬質(zhì)合金

? 硬質(zhì)合金是用高硬度、高熔點(diǎn)的金屬碳化物粉末和金屬粘結(jié)劑（如Co、Ni、Mo等）經(jīng)高壓成型后，再在高溫下燒結(jié)而成的粉末冶金制品。?

優(yōu)點(diǎn)

硬質(zhì)合金的硬度、耐磨性、耐熱性都很高，允許的切削速度遠(yuǎn)高于高速鋼，且能切削諸如淬火鋼等硬材料。? 不足（與高速鋼相比）：

其抗彎強(qiáng)度較低、脆性較大，抗振動(dòng)和沖擊性能也較差。

? 硬質(zhì)合金因其切削性能優(yōu)良而被廣泛用來(lái)制作各種刀具。在我國(guó)，絕大多數(shù)車(chē)刀、面銑刀和深孔鉆都采用硬質(zhì)合金制造。

3、陶瓷刀具材料

? 陶瓷材料比硬質(zhì)合金具有更高的硬度（HRA91～95）和耐熱性，在1200℃的溫度下仍能切削，耐磨性和化學(xué)惰性好，摩擦系數(shù)小，抗粘結(jié)和擴(kuò)散磨損能力強(qiáng)，因而能以更高的速度切削，并可切削難加工的高硬度材料。主要缺點(diǎn)是性脆、抗沖擊韌性差，抗彎強(qiáng)度低。

4、立方氮化硼

它是一種人工合成的新型刀具材料。它是利用超高溫高壓技術(shù)制成的一種無(wú)機(jī)超硬材料。立

方氮化硼在高溫、其硬度很高，可達(dá)8000～9000HV,僅次于金剛石，但熱穩(wěn)定性遠(yuǎn)高于金剛石，并且與元素親和力小，它的最大的優(yōu)點(diǎn)是在高溫1200℃～1300℃時(shí)也不會(huì)與鐵族金屬起反應(yīng)。因此既能勝任淬火鋼、冷硬鑄鐵的粗車(chē)和精車(chē)，又能勝任高溫合金、熱噴涂材料、硬質(zhì)合金及其他難加工材料的高速切削。超高速加工的首選刀具材料

5、金剛石

分為人造和天然兩種，是目前已知最硬的，硬度約為HV10000,故其耐磨性好，不足之處是抗彎強(qiáng)度和韌性差，對(duì)鐵的親和作用大，故金剛石刀具不能加工黑色金屬，在800℃時(shí)，金剛石中的碳與鐵族金屬發(fā)生擴(kuò)散反應(yīng)，刀具急劇磨損。金剛石價(jià)格昂貴，刃磨困難，應(yīng)用較少。主要用作磨具及磨料，有時(shí)用于修整砂輪。

總結(jié)：材料的韌性則是高速鋼最高，金剛石最低

材料的硬度、耐磨性，金剛石最高，遞次降低到高速鋼。

課時(shí)八

1.5 切削力、切削熱和切削溫度 1.5.1

切削力的來(lái)源

1、切削層金屬、切屑和工件表面層金屬的彈性

變形、塑性變形所產(chǎn)生的抗力；

2、刀具與切屑、工件表面間的摩擦阻力。

1.5.2 切削分力及其作用

1、主切削力Fc ：切削合力在切削速度方向上的分力，垂直于基面，是計(jì)算機(jī)床動(dòng)力、校核機(jī)床和夾具強(qiáng)度及剛度的重要依據(jù)

2、背向力Fp

切削合力在切削深度方向上的分力，與切深方向相反，它能使工件彎曲和引起震動(dòng)，對(duì)加工質(zhì)量影響較大。

3、進(jìn)給力Ff

切削合力在進(jìn)給方向上的分力;與進(jìn)給方向平行，但方向相反，是設(shè)計(jì)和校驗(yàn)進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的依據(jù)。

4、影響切削力的因素

工件材料： 被加工工件材料的強(qiáng)度、硬度越高，切削力增大。強(qiáng)度相近的材料，如其塑性（伸長(zhǎng)率）較大，切削力增大。切削脆性材料時(shí)，其切削力一般低于塑性材料。

切削用量：切削深度ap或進(jìn)給量f加大，均使切削力增大，但兩者的影響程度不同，ap 的影響更大一些。切削速度： 加工塑性金屬時(shí)，在中速和高速下，切削力一般隨著切削速度的增大而減小。刀具幾何參數(shù)

1.5.5

切削熱和切削溫度

1.切削熱的產(chǎn)生傳出及影響 ａ．切削熱的來(lái)源

切屑層的金屬發(fā)生彈性變形、塑性變形而產(chǎn)生大量的熱 切屑與刀具前刀面產(chǎn)生的摩擦 工件與刀具后刀面產(chǎn)生的摩擦 ｂ．切削熱的傳導(dǎo)

傳入切屑，約占總熱量的５０％～８６％，對(duì)切削加工無(wú)不利影響

傳入工件，約占總熱量的４０％～１０％，會(huì)使工件膨脹或伸長(zhǎng)，產(chǎn)生尺寸和形狀誤差，影響加工精度

傳入刀具，約占總熱量的９％～３％，使刀具溫度升高，硬度下降，磨損加快，耐用度降

傳入周?chē)橘|(zhì)，約占總熱量的１％，對(duì)切削加工無(wú)不利影響 2.切削溫度及其影響因素

切削溫度：是指刀具表面上切屑和刀具接觸處的平均溫度。

其高低取決于切削時(shí)產(chǎn)生熱量的多少和傳導(dǎo)條件的好壞，切削用量、工件材料、刀具材料及角度等對(duì)切削溫度均有影響 3.降低切削溫度的措施

(1)選擇合理的幾何角度和切削用量(2)使用切削液 1.6 刀具的磨損和壽命

一．刀具的磨損形式

1、前刀面磨損(月牙洼磨損)2．后萬(wàn)面磨損

3．前刀面和后刀面同時(shí)磨損

二、刀具磨損過(guò)程

初期磨損階段、正常磨損階段、急劇磨損階段

三、刀具壽命(1)定義

刃磨或換刃后的刀具，自開(kāi)始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為止的切削時(shí)間，稱(chēng)為刀具壽命，符號(hào)用T，單位用min或s。

(2)刀具壽命與切削用量的關(guān)系

切削用量對(duì)刀具壽命T 的影響程度與切削用量對(duì)切削溫度θ的影響程度是一致的，切削速度對(duì)刀具壽命的影響最大，其次是進(jìn)給量，背吃刀量的影響很小。

備課時(shí)間：09-3-1

上課時(shí)間：09-3-2 教學(xué)目的：

1、掌握切削液的作用及選用原則

2、掌握前角的選用方法和原則。

教學(xué)難點(diǎn)：刀具幾何角度的確定。

教學(xué)重點(diǎn)：刀具的組成及幾何角度的確定方法。課時(shí)：2課時(shí) 授課內(nèi)容：

1.7 工件材料的切削加工性和切削液

1.7.1切削加工性的概念和衡量指標(biāo)

材料的切削加工性是指材料被切削加工的難易程度。材料加工的難易程度要由具體的加工要求及切削條件而定。通常精加工時(shí)以能較好的保證加工質(zhì)量為工件材料切削加工性的主要指標(biāo)；自動(dòng)加工則以斷屑的難易程度為材料切削加工性的主要指標(biāo) 衡量材料切削加工性的指標(biāo) 1.一定刀具壽命下的切削速度 vTvT越大，材料的切削加工性越好。2.相對(duì)加工性 kr

為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)起見(jiàn)，取正火狀態(tài)下的45鋼作基準(zhǔn)材料，刀具壽命為60 min，這時(shí)的切削速度為基準(zhǔn)（寫(xiě)作(v60)j），而將其它材料的(v 60)與其相比，這個(gè)比值Kr稱(chēng)為相對(duì)加工性：

vkr?60(v60)j

材料具有良好的切削加工性。kr?1

3.已加工表面質(zhì)量

凡較容易獲得好的表面質(zhì)量的材料，其切削加工性較好；反之則較差。精加工時(shí)，常以此為衡量指標(biāo)。

4.切屑的控制或斷屑的難易

凡切屑較容易控制或易于斷屑的材料，其切削加工性較好；反之則較差。在自動(dòng)機(jī)床或自動(dòng)線(xiàn)上加工時(shí)，常以此為衡量指標(biāo)。5.切削力

在相同切削條件下，凡切削力較小的材料，其切削加工性較好；反之則較差。在粗加工中，當(dāng)機(jī)床剛性或動(dòng)力不足時(shí)，常以此為衡量指標(biāo)。（衡量材料切削加工性的指標(biāo)5項(xiàng)內(nèi)容，須提問(wèn)）? 影響材料切削加工性的因素 1.物理性能

材料的導(dǎo)熱性愈好、一定刀具耐用度下的切削速度愈 高，材料的切削加工性愈好。2.材料的力學(xué)性能

材料的強(qiáng)度、硬度愈高，切削力愈大，切削溫度愈高，刀具磨損加劇，— 切削加工性愈差。

材料的塑性、韌性愈高，切削時(shí)切屑的變形加大，摩擦力提高，切削力愈大，切削溫度愈高，刀具磨損加劇，— 切削加工性愈差。1.7.2 改善材料切削加工性的途徑 1.調(diào)整材料的化學(xué)成分

在鋼中加入 S、Pb 等元素，可有效的改善材料的切削加工性?！耙浊邢麂摗?。2.熱處理

1.7.3

切削液 1．切削液的作用（1）潤(rùn)滑作用（2）冷卻作用（3）清洗作用（4）防銹作用

2、切削液的種類(lèi) ①、切削油 ②、乳化液 ③、水溶液

3．切削液的選用原則（1）粗加工

? 粗加工時(shí)，切削用量大，產(chǎn)生的切削熱量多，容易使刀具迅速磨損。此類(lèi)加工一般

采用冷卻作用為主的切削液，如離子型切削液或3％～5％乳化液。

? 切削速度較低時(shí)，刀具以機(jī)械磨損為主，宜選用潤(rùn)滑性能為主的切削液； ? 速度較高時(shí)，刀具主要是熱磨損，應(yīng)選用冷卻為主的切削液。

? 硬質(zhì)合金刀具耐熱性好，熱裂敏感，可以不用切削液。如采用切削液，必須連續(xù)、充分澆注，以免冷熱不均產(chǎn)生熱裂紋而損傷刀具。

（2）精加工

? 精加工時(shí)，切削液的主要作用：提高工件表面加工質(zhì)量和加工精度。

? 加工一般鋼件，在較低的速度（6.0m/min～30m/min）情況下，宜選用潤(rùn)滑性能好的極壓切削油或10％～12％極壓乳化液，以減小刀具與工件之間的摩擦和粘結(jié)，抑制積屑瘤。注意：

? A、加工銅材料時(shí)，不宜采用含硫切削液，因?yàn)榱驅(qū)︺~有腐蝕作用。

? B、加工鋁時(shí)，也不適于采用含硫與氯的切削液，因?yàn)檫@兩種元素宜與鋁形成強(qiáng)度高于鋁的化合物，反而增大刀具與切屑間的摩擦。也不宜采用水溶液，因高溫時(shí)水會(huì)使鋁產(chǎn)生針孔。

1.8 刀具幾何參數(shù)的合理選擇

? 刀具幾何參數(shù)的合理選擇：是指在保證加工質(zhì)量的前提下，選擇能提高切削效率，降低生產(chǎn)成本，獲得最高刀具耐用度的刀具幾何參數(shù)。

? 刀具幾何參數(shù)內(nèi)容：

? 刀具幾何角度（如前角、后角、主偏角等）、? 刀面形式（如平面前刀面、倒棱前刀面等）? 切削刃形狀（直線(xiàn)形、圓弧形）1．前角和前刀面形狀的選擇 ? 前角的功用：

（1）影響切削變形和切削力的大?。?）影響加工表面質(zhì)量（3）影響刀具壽命

（4）影響切屑形態(tài)和斷屑效果。（1）前角的選擇：

? 在選擇刀具前角時(shí)首先應(yīng)保證刀刃鋒利，同時(shí)也要兼顧刀刃的強(qiáng)度與耐用度。

? 刀具前角的合理選擇，主要由刀具材料、工件材料、加工條件決定。

? ① 刀具材料

強(qiáng)度和韌性大的刀具材料可以選擇大的前角，而脆性大的刀具甚至取負(fù)的前角。

? ② 工件材料

加工鋼件等塑性材料時(shí)，切屑沿前刀面流出時(shí)和前刀面接觸長(zhǎng)度長(zhǎng)，壓力與摩擦較大，為減小變形和摩擦，一般采用選擇大的前角。

加工脆性材料時(shí)，切屑為碎狀，切屑與前刀面接觸短，切削力主要集中在切削刃附近，受沖擊時(shí)易產(chǎn)生崩刃，因此刀具前角相對(duì)塑性材料取得小些或取負(fù)值，以提高刀刃的強(qiáng)度。

? ③ 加工條件

粗加工時(shí)，一般取較小的前角；

精加工時(shí)，宜取較大的前角，以減小工件變形與表面粗糙度； 帶有沖擊性的斷續(xù)切削比連續(xù)切削前角取得小。

總之，前角選擇的原則是在滿(mǎn)足刀具耐用度的前提下，盡量選取較大前角。

刀具的合理前角參考值見(jiàn)P34表1-7

2、前刀面形狀、刃區(qū)形狀及其參數(shù)的選擇

? ①、前刀面形狀

? A、正前角鋒刃平面型

特點(diǎn)：刃口較鋒利，但強(qiáng)度差，γo不能太大，不易折屑。

主要用于高速鋼刀具，精加工。B、帶倒棱的正前角平面型

? 特點(diǎn)：切削刃強(qiáng)度及抗沖擊能力強(qiáng)，同樣條件下可以采用較大的前角，提高了刀具耐用度。

主要用于硬質(zhì)合金刀具和陶瓷刀具，加工鑄鐵等脆性材料。

? C、負(fù)前角平面型

?

特點(diǎn)：切削刃強(qiáng)度較好，但刀刃較鈍，切削變形大。

? 主要用于硬脆刀具材料。加工高強(qiáng)度高硬度材料，如淬火鋼。? 圖示類(lèi)型負(fù)前角后部加有正前角，有利于切屑流出。? D、曲面型

? 特點(diǎn)：有利于排屑、卷屑和斷屑，而且前角較大，切削變形小，所受切削力也較小。? 在鉆頭、銑刀、拉刀等刀具上都有曲面前面。

備課時(shí)間：09-3-4

上課時(shí)間：09-3-5 教學(xué)目的：

1、掌握后角、主偏角、刃傾角的選擇原則和方法。

2、掌握切削用量的選擇原則和方法。

教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：切削用量的選擇原則和方法。課時(shí)：2課時(shí) 授課內(nèi)容：

2．后角及形狀的選擇(1)后角的功用 ：

A、減小刀具后刀面與加工表面的摩擦；

B、當(dāng)前角固定時(shí)，后角的增大與減小能增大和減小刀刃的鋒利程度，改變刀刃的散熱，從而影響刀具的耐用度。(2)后角的選擇

后角大小取決于：切削厚度、工件材料、工藝系統(tǒng)剛度。切削厚度(進(jìn)給量）越大，后角越??； 工件材料越軟、塑性越大，后角越大； 工藝系統(tǒng)剛度較差時(shí)，適當(dāng)減小后角

副后角的作用與后角類(lèi)似，它用來(lái)減少副后面與已加工表面之間的摩擦，一般刀具將副后角制成與后角相同。1.8.4、主、副偏角的功用及其選擇

1、主、副偏角的功用

主偏角影響切削層的形狀，切削刃的工作長(zhǎng)度和單位切削刃上的負(fù)荷。減少κr，主切削刃單位長(zhǎng)度上的負(fù)荷減少，刀具磨損小，耐用。

副偏角影響已加工表面的粗糙度和刀尖強(qiáng)度，減少κr′，減少表面的粗糙度的數(shù)值，還可提高刀具強(qiáng)度。過(guò)小，會(huì)使副切削刃與已加工面的摩擦增加，引起震動(dòng)，降低表面質(zhì)量。2.主、副偏角的選擇

? 主偏角主要根據(jù)加工條件和工藝系統(tǒng)剛性來(lái)選擇

? 副偏角主要考慮表面粗糙度、刀尖強(qiáng)度和散熱面積來(lái)選擇。3．主偏角的選擇

? A、主偏角κr的增大或減小對(duì)切削加工有利的一面（主偏角κr減小，能提高刀具耐用度。）

在背吃刀量ap與進(jìn)給量f 不變時(shí)，主偏角κr減小將使切削厚度hD減小，切削寬度bD增加，參加切削的切削刃長(zhǎng)度也相應(yīng)增加，切削刃單位長(zhǎng)度上的受力減小，散熱條件也得到改善。

主偏角κr減小時(shí)，刀尖角增大，刀尖強(qiáng)度提高，刀尖散熱體積增大。

? B、主偏角κr的增大或減小對(duì)切削加工不利的一面（主偏角的減小對(duì)刀具耐用度和加工精度產(chǎn)生不利影響。）

因?yàn)楦鶕?jù)切削力分析可以得知，主偏角κr減小，將使背向力Fp增大，從而使切削時(shí)產(chǎn)生的撓度增大，降低加工精度。同時(shí)背向力的增大將引起振動(dòng)。主偏角κr 選擇原則 ：

? ①、工藝系統(tǒng)剛性較好時(shí)（工件長(zhǎng)徑比lw/dw < 6），主偏角κr可以取小值。? ②、工藝系統(tǒng)剛性較差時(shí)（工件長(zhǎng)徑比lw/dw = 6-12），或帶有沖擊性的切削，主偏角κr可以取大值，一般κr＝75o～93o，甚至主偏角κr可以大于90o，以避免加工時(shí)振動(dòng)。

? 硬質(zhì)合金刀具車(chē)刀的主偏角多為60o～75o。

? ③、根據(jù)工件加工要求選擇。

當(dāng)車(chē)階梯軸時(shí)，κr ＝90o；同一把刀具加工外圓、端面和倒角時(shí)，κr ＝45o。

課時(shí)十二

4、副偏角的選擇

? 副偏角κrˊ的大小對(duì)刀具耐用度和加工表面粗糙度的影響：

? A、副偏角的減小，將可降低殘留物面積的高度，提高理論表面粗糙度值，? B、副偏角減小刀尖強(qiáng)度增大，散熱面積增大，提高刀具耐用度。

? C、副偏角太小會(huì)使刀具副后刀面與工件的摩擦，使刀具耐用度降低，另外引起加工中振動(dòng)。

? ①、工藝系統(tǒng)剛性好時(shí)，加工高強(qiáng)度高硬度材料，一般κrˊ＝5o～10o；加工外圓及端面，能中間切入，κrˊ＝45o。

? ②、工藝系統(tǒng)剛度較差時(shí)，粗加工、強(qiáng)力切削時(shí)，κrˊ＝10o～15o；車(chē)臺(tái)階軸、細(xì)長(zhǎng)軸、薄壁件，κrˊ＝5o～10o。? ③、切斷切槽，κrˊ＝1o～2o。

? 副偏角的選擇原則是：在不影響摩擦和振動(dòng)的條件下，應(yīng)選取較小的副偏角。1.8.5

刃傾角的選擇

（1）λs對(duì)切屑流出方向的影響

? 當(dāng)λs為負(fù)值時(shí)，切屑將流向已加工表面，并形成長(zhǎng)螺卷屑，容易損害加工表面。

但切屑流向機(jī)床尾座，不會(huì)對(duì)操作者產(chǎn)生大的影響。粗車(chē)時(shí)采用負(fù)值的λs。? 當(dāng)λs為正值，切屑將流向機(jī)床床頭箱，影響操作者工作，并容易纏繞機(jī)床的轉(zhuǎn)動(dòng)部件，影響機(jī)床的正常運(yùn)行精車(chē)時(shí)采用正值的λs。（2）刃傾角對(duì)刀尖的影響

? 刃傾角λs的變化能影響刀尖的強(qiáng)度和抗沖擊性能。

? 當(dāng)λs取負(fù)值時(shí)，刀尖在切削刃最低點(diǎn)，切削刃切入工件時(shí)，切入點(diǎn)在切削刃或前刀面，保護(hù)刀尖免受沖擊，增強(qiáng)刀尖強(qiáng)度。

? 一般大前角刀具通常選用負(fù)的刃傾角，既可以增強(qiáng)刀尖強(qiáng)度，又避免刀尖切入時(shí)產(chǎn)生的沖擊。

（3）刃傾角對(duì)切削分力的影響

刃傾角負(fù)值越大，切深抗力越大，當(dāng)工藝系統(tǒng)剛性較差時(shí)，容

易引起振動(dòng)。? 1.8.6．刀尖形狀的選擇

? 刀尖是刀具強(qiáng)度和散熱條件都很差的地方。切削過(guò)程中，刀尖切削溫度較高，非常容易磨損，因此增強(qiáng)刀尖，可以提高刀具耐用度。刀尖對(duì)已加工表面粗糙度有很大影響。

?（1）直線(xiàn)過(guò)渡刃的優(yōu)點(diǎn)：

主偏角κr和副偏角κrˊ的減小，都可以增強(qiáng)刀尖強(qiáng)度，但同時(shí)也增大了背向力Fp，使得工件變形增大并引起振動(dòng)。但如在主、副切削刃之間磨出直線(xiàn)過(guò)渡刃。則既可增大刀尖角，又不會(huì)使背向力Fp增加多少 ?（2)圓弧狀刀尖的圓弧半徑取值

增大ｒε，刀具的磨損和破損都可減小，不過(guò)，此時(shí)背向力Fp也會(huì)增大，容易引起振動(dòng)?？紤]到脆性大的刀具對(duì)振動(dòng)敏感因素，一般硬質(zhì)合金刀具和陶瓷刀具的刀尖圓弧半徑ｒε值較??；

硬質(zhì)合金車(chē)刀和陶瓷車(chē)刀，一般ｒε＝0.2～2㎜，高速鋼刀具，ｒε ＝0.5～5 ㎜。精加工ｒε選取比粗加工小。

?(3)

修光刃

精加工時(shí)，還可修磨出κrε＝0o，寬度b＝（1.2～1.5）f 與進(jìn)給方向平行的修光刃，切除掉殘留面積。

這種修光刃能在進(jìn)給量較大時(shí)，還能獲得較高的表面加工質(zhì)量。修光刃 常用于端銑刀

1.9 切削用量的選擇

1）切削用量對(duì)加工質(zhì)量的影響

當(dāng)切削速度增大時(shí)，切削力減小，可減小或避免積屑瘤，有利于提高加工質(zhì)量 進(jìn)給量增大使工件殘留面積的高度顯著增大，表面更粗糙。

切削深度增大，時(shí)切削力和工件變形增大，可能引起振動(dòng)，使零件的加工精度和表面質(zhì)量下降。

2)切削用量對(duì)刀具耐用度的影響

在切削用量中，切削速度對(duì)刀具耐用度的影響最大，進(jìn)給量次之，切削深度影響最小 3)選擇切削用量的原則

粗加工：首先選擇大的切削深度，其次選擇較大的進(jìn)給量，最后確定合理的切削速度。精加工：一般取較小的切削深度和進(jìn)給量，盡可能選擇較高的切削速度。? 對(duì)切削用量三要素選擇方法

?（1）背吃刀量的選擇

? 粗加工時(shí)（表面粗糙度Ra50～12.5μm）：在允許的條件下，盡量一次切除該工序的全部余量。如分兩次走刀，則第一次背吃刀量盡量取大，第二次背吃刀量盡量取小些。

? 半精加工時(shí)（表面粗糙度Ra6.3～3.2μm），背吃刀量一般為0.5～2㎜。）? 精加工時(shí)（表面粗糙度Ra1.6～0.8μm），背吃刀量為0.1～0.4㎜。

?（2）進(jìn)給量的選擇

? 粗加工時(shí)，進(jìn)給量主要考慮工藝系統(tǒng)所能承受的最大進(jìn)給量。

? 精加工和半精加工時(shí)，最大進(jìn)給量主要考慮加工精度和表面粗糙度。另外還要考慮工件材料，刀尖圓弧半徑、切削速度等。

P39 表1-8、1-9.?（3）切削速度的選擇 ? 切削速度的選取原則是：

? 粗車(chē)時(shí)，應(yīng)選較低的切削速度，精加工時(shí)選擇較高的切削速度；

? 加工材料強(qiáng)度硬度較高時(shí)，選較低的切削速度，反之取較高切削速度； ? 刀具材料的切削性能越好，切削速度越高。可查表1-11得到