机械制造技术6.pptx

加工工艺产品制造的方法。工艺规程(guchng)制订的原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量的前题下，争取最好的经济效益。第一页，共99页。第一节第一节概概述述一、生产过程一、生产过程(guchng)和和工艺过程工艺过程(guchng)第二页，共99页。企业企业(qy)组织产品生产的模式：组织产品生产的模式：1）生产全部零部件、组装(z zhun)机器。2 2）生产）生产(shngchn)(shngchn)一部分关键的零部件，其余的由其它企业供应。一部分关键的零部件，其余的由其它企业供应。3 3）完全不生产零部件，自己只负责设计与销售。）完全不生产零部件，自己只负责设计与销售。企业在市场导向下，产品的生产过程主要可企业在市场导向下，产品的生产过程主要可划分为四个阶段，即划分为四个阶段，即新产品开发、产品制造、新产品开发、产品制造、产品销售和售后服务阶段。产品销售和售后服务阶段。第三页，共99页。2.工艺工艺(gngy)过程过程 工艺过程可根据其具体工作内容分为铸造(zhzo)、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、表面处理、装配等不同的工艺过程。对位置和物理、力学性能等，使其成为成品或半成品对位置和物理、力学性能等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。的过程称为工艺过程。第四页，共99页。二、机械加工工艺过程二、机械加工工艺过程(guchng)及其组成及其组成1.工工序序第五页，共99页。图34 小轴零件(ln jin)第六页，共99页。第七页，共99页。2.安安装装3.工工位位第八页，共99页。图图39 多工位加工多工位加工(ji gng)第九页，共99页。4.工步与复合工步工步与复合工步第十页，共99页。图36 转塔(zhun t)自动车床的不同工步 图37 复合工步图图35底座零件底孔加工底座零件底孔加工(jigng)工序工序第十一页，共99页。5.走走刀刀第十二页，共99页。图74 以棒料制造(zhzo)阶梯轴第十三页，共99页。1.生产生产(shngchn)纲领纲领产品的年生产产品的年生产(shngchn)纲领就是产品的年纲领就是产品的年生产生产(shngchn)量。量。三、三、生产纲领与生产类型生产纲领与生产类型第十四页，共99页。2.生产生产(shngchn)类型类型的划分的划分根据产品投入生产的连续性，可大致分为根据产品投入生产的连续性，可大致分为(fnwi)三种不同的生产类型。三种不同的生产类型。1.单单件件生生产产产品品种不固定，每一品产品品种不固定，每一品种的产品数量很少，大多数工种的产品数量很少，大多数工作地点的加工对象经常改变。作地点的加工对象经常改变。例如例如(lr)，重型机械、造船，重型机械、造船业等一般属于单件生产。业等一般属于单件生产。2.大大量量生生产产产品品种固定，每种产品品种固定，每种产品数量很大，大多数工产品数量很大，大多数工作地点的加工的对象固定作地点的加工的对象固定不变。例如，汽车、轴承不变。例如，汽车、轴承制造等一般属于大量生产制造等一般属于大量生产。第十五页，共99页。3.成批生产成批生产产品品种基本固定，产品品种基本固定，但数量少，品种较多，需但数量少，品种较多，需要周期性地轮换生产要周期性地轮换生产(shngchn)，大多数工作，大多数工作地点的加工对象是周期性地点的加工对象是周期性的变换。的变换。第十六页，共99页。第十七页，共99页。三、节三、节拍拍节拍是指生产节拍是指生产(shngchn)每每一个零件所规定的时一个零件所规定的时间指标。间指标。第十八页，共99页。1.工艺规程的作用工艺规程的作用1.工艺规程是指导生产的主要工艺规程是指导生产的主要(zhyo)技术文件技术文件2.工艺规程工艺规程(guchng)是组织生产和管理工作的基本依据是组织生产和管理工作的基本依据3.工艺规程是新建或扩建工厂或车间工艺规程是新建或扩建工厂或车间(chjin)的基本资料的基本资料四、机械加工工艺规程四、机械加工工艺规程机械加工工艺规程简称为工艺规程，是指导机械加工的主要机械加工工艺规程简称为工艺规程，是指导机械加工的主要技术文件。技术文件。第十九页，共99页。2.常用工艺文件的种类常用工艺文件的种类（1）机械加工工艺）机械加工工艺(gngy)过程卡片过程卡片第二十页，共99页。（2）机械加工工艺）机械加工工艺(gngy)卡卡（3）机械加工工序卡机械加工工序卡第二十一页，共99页。产品整套装配图、零件图产品整套装配图、零件图质量标准质量标准生产纲领、生产类型生产纲领、生产类型(lixng)(lixng)毛坯情况毛坯情况本厂现有生产条件本厂现有生产条件先进技术、工艺先进技术、工艺有关手册、图册有关手册、图册3.制订机械加工工艺规程的原始资料制订机械加工工艺规程的原始资料第二十二页，共99页。（1）机械加工工艺规程）机械加工工艺规程(guchng)制定的原则制定的原则（1）保证加工质量）保证加工质量(zhling)（2）保证生产效率）保证生产效率（3）较低制造成本）较低制造成本（4）良好劳动条件）良好劳动条件4.制订机械加工工艺规程的原则及步骤制订机械加工工艺规程的原则及步骤第二十三页，共99页。（2）步）步骤骤分析研究产品图纸分析研究产品图纸工艺性分析工艺性分析选择毛坯选择毛坯拟订工艺路线拟订工艺路线选择设备、工装选择设备、工装确定工序确定工序(gngx)(gngx)余量、工序余量、工序(gngx)(gngx)尺寸尺寸确定切削用量、工时定额确定切削用量、工时定额技术经济分析技术经济分析填写工艺文件填写工艺文件第二十四页，共99页。第二节第二节 零件零件(ln jin)(ln jin)的结构工艺性分析的结构工艺性分析第二十五页，共99页。铸件铸件(zhjin)(zhjin)：便于造型、拔模：便于造型、拔模斜度斜度璧厚均匀、无尖边、尖角璧厚均匀、无尖边、尖角锻件：形状简单、无尖边、锻件：形状简单、无尖边、尖角、飞刺，便于出模尖角、飞刺，便于出模在毛坯在毛坯(mop)制造方面制造方面在装配在装配(zhungpi)方面方面便于装配、减少修配量便于装配、减少修配量在加工方面在加工方面合理标注零件的技术合理标注零件的技术要求要求便于加工、减少加工便于加工、减少加工数控加工工艺性分析数控加工工艺性分析（见表（见表9-19-1）第二十六页，共99页。减轻零件重量减轻零件重量保证加工保证加工(ji gng)(ji gng)的可行性、经济性的可行性、经济性零件尺寸、规格、结构要素零件尺寸、规格、结构要素标准化标准化正确标注图纸尺寸及加工正确标注图纸尺寸及加工(ji gng)(ji gng)技技术要求。术要求。在装配在装配(zhungpi)方面方面在加工方面在加工方面便于分解独立装配单元便于分解独立装配单元便于平行、流水作业便于平行、流水作业调整方便、减轻装配劳动调整方便、减轻装配劳动便于达到装配精度便于达到装配精度第二十七页，共99页。定位定位(dngwi)基准基准1、粗基准、粗基准(jzhn)2、精基准、精基准(jzhn)第三节第三节 定位定位(dngwi)(dngwi)基准选择基准选择采用毛坯上未经加工的表面作为定位基准。采用经过加工的表面作为定位基准。第二十八页，共99页。一、精基准(jzhn)选择1、基准重合原则重点考虑：减少定位误差保证(bozhng)加工精度（1）设计基准与定位基准不重合误差只发生在用调整法获得加工尺寸的情况）设计基准与定位基准不重合误差只发生在用调整法获得加工尺寸的情况(qngkung)。（2）基准不重合误差值等于设计基准与定位基准之间尺寸的变化量。）基准不重合误差值等于设计基准与定位基准之间尺寸的变化量。（3）基准不重合一般发生在下列情况）基准不重合一般发生在下列情况(qngkung)：用设计基准定位不可能或不方便；用设计基准定位不可能或不方便；在选择精基准时优先考虑了基准统一原则。在选择精基准时优先考虑了基准统一原则。（4）设计基准与测量基准不重合也会产生基准不重合误差。）设计基准与测量基准不重合也会产生基准不重合误差。（5）基准不重合误差不仅指尺寸误差，而且对位置误差也要考虑。）基准不重合误差不仅指尺寸误差，而且对位置误差也要考虑。举例举例第二十九页，共99页。设计基准设计基准(jzhn)（定位基准（定位基准(jzhn)）若本道工序的加工精度若本道工序的加工精度(jn d)为为，则只要，则只要 A2，即可满足加工要求即可满足加工要求例：图示零件例：图示零件(ln jin)加工台阶面加工台阶面切削平面切削平面（本道工序加工精度）（本道工序加工精度）第三十页，共99页。设计设计(shj)基准基准定位定位(dngwi)基准基准若要满足加工精度若要满足加工精度(jn d)必须有：必须有：称为基准不重合误差称为基准不重合误差第三十一页，共99页。2、基准统一原则3、互为基准4、自为基准5、定位夹紧可靠方便有利于保证各加工表面间的相互位置关系有利于保证各加工表面间的相互位置关系(gun x)，避免基，避免基准转换所产生的误差。准转换所产生的误差。简化夹具的设计与制造。简化夹具的设计与制造。图图718图图719图图720第三十二页，共99页。图图718 以齿形表面定位以齿形表面定位(dngwi)加工加工 1卡盘；卡盘；2滚柱；滚柱；3齿轮齿轮第三十三页，共99页。图图719 自为基准自为基准(jzhn)磨削定子外圆磨削定子外圆第三十四页，共99页。图图720 床身导轨面自为基准床身导轨面自为基准(jzhn)第三十五页，共99页。二、粗基准(jzhn)选择 1.选择不加工表面(biomin)作为粗基准，若有几个不加工表面(biomin)，选其中与加工表面(biomin)位置精度要求高的一个，以保证两者的位置精度。重点考虑：重点考虑：加工表面加工表面(biomin)与不加工表面与不加工表面(biomin)的的相对位置精度；相对位置精度；各加工表面各加工表面(biomin)有足够的余量有足够的余量2.为保证某重要表面余量均匀，则选择该重要表面本身作为保证某重要表面余量均匀，则选择该重要表面本身作为粗基准。（为粗基准。（图图712）（举例）（举例）第三十六页，共99页。图图710 用不需加工用不需加工(ji gng)的外圆作粗基准的外圆作粗基准第三十七页，共99页。图图711 用需加工用需加工(ji gng)的内孔作粗基准的内孔作粗基准第三十八页，共99页。图图712 车床车床(chchung)床身加工床身加工第三十九页，共99页。3.若每个表面都加工，则以余量最小的表面作为若每个表面都加工，则以余量最小的表面作为(zuwi)粗基准，粗基准，以保证各表面都有足够的余量。（图以保证各表面都有足够的余量。（图713）4.粗基准应平整、光滑粗基准应平整、光滑(gung hu)，无浇冒口、飞边等，无浇冒口、飞边等，定位、夹紧可靠。定位、夹紧可靠。5.粗基准应避免重复使用。在同一粗基准应避免重复使用。在同一(tngy)尺寸方向上，尺寸方向上，粗基准通常只允许使用一次，以免产生较大的定位误差。粗基准通常只允许使用一次，以免产生较大的定位误差。第四十页，共99页。图图713 阶梯阶梯(jit)轴的加工轴的加工第四十一页，共99页。第四节第四节 机械加工工艺路线机械加工工艺路线(lxin)(lxin)的拟定的拟定一、表面(biomin)加工方法选择1.加工方法加工方法(fngf)的经济精度、表面粗糙度与加工表面的技的经济精度、表面粗糙度与加工表面的技术要求相适应。术要求相适应。2.加工方法与被加工材料的性质相适应。加工方法与被加工材料的性质相适应。3.加工方法与生产类型相适应。加工方法与生产类型相适应。4.加工方法与本厂条件相适应。加工方法与本厂条件相适应。第四十二页，共99页。二、加工阶段(jidun)的划分粗加工阶段粗加工阶段光整加工阶段光整加工阶段精加工阶段精加工阶段半精加工阶段半精加工阶段加工阶段划分加工阶段的原因划分加工阶段的原因切除大量多余(duy)材料，主要提高生产率。完成次要表面(biomin)加工(钻、攻丝、铣键槽等)主要表面达到一定要求，为精加工作好余量准备安排在热处理前。主要表面达到图纸要求。进一步提高尺寸精度降低粗糙度，但不能提高形状、位置精度1、保证加工质量2、合理使用设备3、便于安排热处理工序4、便于及时发现毛坯缺陷5、避免重要表面损伤。第四十三页，共99页。三、工序的集中(jzhng)与分散1、工序集中就是将工件的加工，集中在少数几道工序内完成。每道工序的加工内容较多。2、工序分散就是将工件的加工，分散在较多的工序内进行。每道工序的加工内容很少，最少时每道工序仅一个简单工步。3、趋势：工序集中（MC、FMC等）第四十四页，共99页。基面先行基面先行先面后孔先面后孔先主后次先主后次先粗后精先粗后精1.机械加工顺序的安排机械加工顺序的安排进给路线短进给路线短换刀次数少换刀次数少四、加工顺序(shnx)的安排第四十五页，共99页。2.热处理工序的安排退火：用于高碳钢、合金钢等，降低硬度，便于(biny)切削；正火：用于低碳钢，提高硬度，便于(biny)切削；调质：淬火后高温回火预备热处理预备热处理最终热处理最终热处理去除内应力处理去除内应力处理位置：粗加工前位置：粗加工前目的：改善切削性能，目的：改善切削性能，消除内应力消除内应力位置：半精加工后，精加位置：半精加工后，精加工前工前目的：提高强度、硬度目的：提高强度、硬度 位置：粗加工前、后，半位置：粗加工前、后，半 精加工后，精加工前精加工后，精加工前 目的：消除内应力，防止目的：消除内应力，防止 变形、开裂。变形、开裂。淬火(cu hu)、渗碳、氮化等自然时效(shxio)人工时效(shxio)第四十六页，共99页。3.辅助工序的安排金属镀层(d cn)非金属镀层(d cn)氧化膜表面处理工序表面处理工序检验工序检验工序其它工序安排其它工序安排位置：工艺过程最后目的：美观 位置：去毛刺、倒钝锐边应在淬火前目的：安全 位置：粗加工后、关键工序 后、送往外车间加工前后、零件全部加工结束之后 目的：质量控制。质量检验特种检验（无损(w sn)探伤、磁力探伤、水压、超速试验）去毛刺(moc)、倒钝锐边去磁清洗涂防锈油第四十七页，共99页。一、加工余量确定(qudng)（1）总加工余量）总加工余量（3）总余量为各工序余量之和）总余量为各工序余量之和（2）工序余量）工序余量1.加工余量概念加工余量概念(ginin)总加工余量是指零件加工过程中，某加工表面所切去的金属层总厚度。是毛坯尺寸与零件图样(tyng)的设计尺寸之差。工序余量是一道工序内切除的金属层厚度，为相邻两工序的工序尺寸之差。第五节第五节 机床加工工序的设计机床加工工序的设计第四十八页，共99页。（7）余量大小对加工精度、生产率、经济）余量大小对加工精度、生产率、经济性都有影响性都有影响（6）工序余量用经验法估算或查表法、分）工序余量用经验法估算或查表法、分析计算法确定析计算法确定（4）公称余量）公称余量公称余量(y lin)是指相邻两工序的基本尺寸之差。（5）余量公差）余量公差第四十九页，共99页。1、上工序、上工序(gngx)的表面粗糙度和表面缺陷层（图的表面粗糙度和表面缺陷层（图7-24）3、上工序各表面间相互、上工序各表面间相互(xingh)位置的空间偏差位置的空间偏差（图（图726）2、上工序、上工序(gngx)的尺寸公差（图的尺寸公差（图725）2.影响加工余量的因素影响加工余量的因素4、本工序安装误差（、本工序安装误差（图图7-27)第五十页，共99页。图图724 加工加工(ji gng)表面的粗糙度与缺陷层表面的粗糙度与缺陷层 1缺陷层；缺陷层；2正常组织正常组织第五十一页，共99页。图图725 上工序留下的形状上工序留下的形状(xngzhun)误差误差第五十二页，共99页。图图726 轴的弯曲轴的弯曲(wnq)对加工余量的影响对加工余量的影响第五十三页，共99页。图图727 三爪卡盘上的装夹误差三爪卡盘上的装夹误差(wch)第五十四页，共99页。二、工序二、工序(gngx)尺寸与公差的确定尺寸与公差的确定 工序工序(gngx)尺寸是零件在尺寸是零件在加工过程中各工序加工过程中各工序(gngx)应保应保证的加工尺寸，通常为加工面至证的加工尺寸，通常为加工面至定位基准面之间的尺寸。定位基准面之间的尺寸。1.无需进行尺寸换算时工序无需进行尺寸换算时工序(gngx)尺寸的确定尺寸的确定2.需进行尺寸换算时工序尺寸的确定需进行尺寸换算时工序尺寸的确定第五十五页，共99页。铰孔铰孔精镗孔精镗孔(tn kn)半精镗孔半精镗孔(tn kn)粗镗孔粗镗孔(tn kn)毛坯孔毛坯孔0.10.52.45H7（）表表77 工序尺寸及公差的计算工序尺寸及公差的计算H8（）H10（）H13（）Ra0.8Ra1.25Ra2.5Ra16100100-0.1=99.999.9-0.5=99.499.4-2.4=97.097-5=92.0工序名称工序名称工序间余量工序间余量 /mm工序间工序间经济精度经济精度 /mm表面粗糙表面粗糙度度 /m 工序工序间尺寸间尺寸 工序尺寸工序尺寸第五十六页，共99页。3.机床的规格与加工工件机床的规格与加工工件(gngjin)的尺寸相的尺寸相适应适应5、合理选用、合理选用(xunyng)数控机床。数控机床。2.机床的生产机床的生产(shngchn)率与生产率与生产(shngchn)类型类型相适应。相适应。1.机床的精度应与要求的加工精度相适应机床的精度应与要求的加工精度相适应.三、机床设备及工艺装备的选择三、机床设备及工艺装备的选择4、机床的选择应结合现场的实际情况。机床的选择应结合现场的实际情况。一般：单件小批：通用机床、工装；大批、大量：专机、组机、专用工装数控机床：可用于各种生产类型。刀具尽可能用标准的。1.选择机床设备的基本原则选择机床设备的基本原则第五十七页，共99页。1、单件小批生产：采用各种通用夹具和机床附件，如卡盘、虎钳、分度头等。有组合夹具站的，可采用组合夹具。3、多品种中、小批生产可采用可调夹具或成组夹具。2、大批大量生产为提高劳动生产率应采用专用高效夹具。2.2.工艺装备工艺装备(zhungbi)(zhungbi)的选择的选择4、采用数控加工时夹具要敞开，其定位、夹紧元件不能影响加工走刀（如碰撞等）。夹具夹具(jij)的选择的选择第五十八页，共99页。1、一般优先采用标准刀具。3、刀具的类型、规格和精度等级应符合加工要求。2、若采用工序集中时，应采用各种高效的专用刀具、复合刀具和多刃刀具等。4、数控加工对刀具的刚性及寿命要求较普通加工严格。应合理选择各种刀具、辅具（刀柄、刀套、夹头等）。刀具刀具(doj)的选择的选择第五十九页，共99页。1、单件小批生产应广泛采用通用量具，如游标卡尺、百分尺和千分表等。3、量具的精度必须与加工精度相适应。2、大批大量生产应采用各种量规和高效的专用检验夹具和量仪等。量具量具(lingj)的选择的选择第六十页，共99页。第六节第六节加工工艺过程加工工艺过程(guchng)的生产率与技术的生产率与技术经济分析经济分析（一）（一）时间时间(shjin)定额定额时间定额是在一定生产条件下，规定生产时间定额是在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。单件时间单件时间(shjin)完成一个工件的一个工序的时间称为完成一个工件的一个工序的时间称为单件时间单件时间td一、生产率分析一、生产率分析第六十一页，共99页。T T单单=t=t基基+t+t辅辅+t+t服服+t+t休休基本时间是指直接改变生产对象的尺寸、形状、相对(xingdu)位置、表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间。辅助时间是指为实现工艺过程所必须进行的各种辅助动作所消耗的时间。如装卸工件。操作机床、改变切削用量、试切和测量工件、引进(ynjn)及退回刀具等动作所需时间都是辅助时间。布置工作地时间是为使加工正常进行，工人照管(zhogun)工作地（如换刀、润滑机床、清理切屑、收拾工具等)所消耗的时间。一般按作业时间的27估算。休息和生理需要时间是指工人在工作班内恢复体力和满足生理上的需要所消耗的时间。一般按作业时间的2估算。第六十二页，共99页。在成批生产中零件批量零件批量t th h t td d t tZ Z/N/N单件核算时间准备终结时间单件时间大批大量生产时，每个工作地始终完成大批大量生产时，每个工作地始终完成(wn chng)(wn chng)某一某一固定工序，固定工序，tZ/N 0tZ/N 0，故不考虑准备终结时间，即，故不考虑准备终结时间，即 th td第六十三页，共99页。（二）提高机械加工生产率的工艺（二）提高机械加工生产率的工艺(gngy)措施措施1.缩短基本缩短基本(jbn)时间时间2.缩减辅助时间、工作地点缩减辅助时间、工作地点(ddin)服务时间、准备终结时间服务时间、准备终结时间3.实行多台机床看管实行多台机床看管4.新工艺、特种工艺新工艺、特种工艺5.应用成组技术应用成组技术(1)提高切削用量，但受到刀具寿命和机床刚度的制约。(2)缩短工作行程长度 (3)多件加工(l)直接缩减辅助时间(2)使辅助时间与基本时间重合(3)减少换刀次数，并缩减每次换刀所需时间(4)扩大零件的生产批量减少调整机床、刀具 和夹具的时间 在单件小批生产中广泛采用各种数控和柔性制造系统及推广成组技术等，都可以缩短单件时间，有效地提高劳动生产率。第六十四页，共99页。二、工艺过程的技术经济二、工艺过程的技术经济(jngj)分析分析 所谓技术经济分析，就是通过(tnggu)比较不同工艺方案的生产成本，选出最经济的工艺方案。生产成本生产成本工艺工艺(gngy)成本成本制造一个零件或一台产品的一切费用的总和。与工艺过程直接有关的费用。第六十五页，共99页。工艺工艺(gngy)成本成本可变费用可变费用+不变费用不变费用可变费用可变费用(fiyong)不变费用不变费用(fiyong)可变费用与零件（或产品）年产量有关，它包括可变费用与零件（或产品）年产量有关，它包括材料费或毛坯费、操作工人的工资、通用机床的材料费或毛坯费、操作工人的工资、通用机床的折旧费、维护费、万能机床和万能夹具及刀具的折旧费、维护费、万能机床和万能夹具及刀具的折旧费。折旧费。不变费用与零件（或产品）年产量无关，它是指专不变费用与零件（或产品）年产量无关，它是指专用机床和专用夹具、刀具的折旧和维护费用，调整用机床和专用夹具、刀具的折旧和维护费用，调整工人的工资等。工人的工资等。第六十六页，共99页。第六十七页，共99页。2.2.工艺工艺(gngy)(gngy)方案的经济方案的经济评比评比Ed1Ed2NEiNc第六十八页，共99页。若两种工艺过程方案的基本投资差额较大：若两种工艺过程方案的基本投资差额较大：这这时时，在在考考虑虑(kol)工工艺艺成成本本的的同同时时还还要要考考虑虑(kol)基基本本投投资差额的回收期限。回收期愈短，则经济效果愈好。资差额的回收期限。回收期愈短，则经济效果愈好。第六十九页，共99页。第七节第七节 工艺工艺(gngy)(gngy)尺寸链尺寸链一、尺寸链的定义一、尺寸链的定义(dngy)(dngy)、组成、组成1、定义、定义尺寸链就是在零件(ln jin)加工或机器装配过程中，由相互联系且按一定顺序连接的封闭尺寸组合。第七十页，共99页。（1）在加工中形成的尺寸）在加工中形成的尺寸(ch cun)链链工艺尺寸工艺尺寸(ch cun)链链A2A1A01.加工加工(ji gng)面面2.定位定位(dngwi)面面3.设计基准设计基准第七十一页，共99页。（2）在装配中形成）在装配中形成(xngchng)的尺寸链的尺寸链装配尺寸链装配尺寸链A1A2A0第七十二页，共99页。2、特征、特征(tzhng)3、组成组成 1、封闭性 2、关联性。环环尺寸链中的每一个尺寸。它可以是长度或角度。尺寸链中的每一个尺寸。它可以是长度或角度。封闭环在零件加工或装配过程中间接获得或最后形成的环。组成环尺寸链中对封闭环有影响的全部环。组成环又可分为组成环又可分为增环和减环。增环和减环。增增环环若若该该环环的的变变动动引引起起封封闭闭环环的的同同向向变变动动，则则该该环为增环环为增环 减减环环若若该该环环的的变变动动引引起起封封闭闭环环的的反反向向变变动动。则则该该环为减环。环为减环。第七十三页，共99页。4、增、减环判别、增、减环判别(pnbi)方法方法在尺寸链图中用首尾相接的单向箭头顺序表示各尺寸环，其中(qzhng)与封闭环箭头方向相反者为增环,与封闭环箭头方向相同者为减环。A1A0A2A3封闭环封闭环减环减环增环增环举例举例(j l)：第七十四页，共99页。二、尺寸二、尺寸(ch cun)(ch cun)链链的分类的分类 1、按应用范围分类、按应用范围分类1）工艺(gngy)尺寸链全部组成环为同一零件工艺(gngy)尺寸所形成的尺寸链。2）装配尺寸链全部组成环为不同零件设计尺寸所形成的尺寸链。3）零件尺寸链全部组成环为同一零件设计尺寸所形成的尺寸链。4）设计尺寸链装配尺寸链与零件尺寸链，统称为设计尺寸链。第七十五页，共99页。1）长度(chngd)尺寸链全部环为长度(chngd)的尺寸链2）角度尺寸链全部环为角度的尺寸链3）直线尺寸链 全部组成环平行于封闭环的尺寸链。4）平面尺寸链 全部组成环位于一个或几个平行平面内，但某些组成环不平行于封闭环的尺寸链。5）空间尺寸链组成环位于几个不平行平面内的尺寸链。2、按几何特征及空间位置分类、按几何特征及空间位置分类第七十六页，共99页。三三三三 、尺寸、尺寸、尺寸、尺寸(ch cun)(ch cun)(ch cun)(ch cun)链链链链的建立的建立的建立的建立 1、确定封闭环、确定封闭环 2、组成环确定、组成环确定1、加工顺序或装配顺序确定后才能确定封闭环。2、封闭环的基本属性为“派生”，表现为尺寸间接获得。关键关键 关键关键 要领要领1、设计尺寸往往是封闭环。2、加工余量往往是封闭环（靠火花磨除外）。关键关键 关键关键1、封闭环确定后才能确定。2、直接获得。3、对封闭环有影响第七十七页，共99页。1.1.极值法极值法 （1 1）极值法各环基本尺寸极值法各环基本尺寸(ch cun)(ch cun)之间的关系之间的关系 封封闭闭环环的的基基本本尺尺寸寸(ch(ch cun)A0cun)A0等等于于增增环环的的基基本本尺尺寸寸(ch(ch cun)cun)之和减去减环的基本尺寸之和减去减环的基本尺寸(ch cun)(ch cun)之和，即之和，即（2）各环极限尺寸）各环极限尺寸(chcun)之间的关系之间的关系封封闭闭环环的的最最大大极极限限尺尺寸寸(chcun)A0max等等于于增增环环的的最最大大极极限限尺尺寸寸(chcun)之和减去减环的最小极限尺寸之和减去减环的最小极限尺寸(chcun)之和，即之和，即四、尺寸链计算的基本四、尺寸链计算的基本(jbn)(jbn)公式公式第七十八页，共99页。封闭封闭(fngb)环的最小极限尺寸环的最小极限尺寸A0min等于增环的最小极限等于增环的最小极限尺寸之和减去减环的最大极限尺寸之和，即尺寸之和减去减环的最大极限尺寸之和，即(3)各环上、下偏差之间的关系各环上、下偏差之间的关系(gunx)封封闭闭环环的的上上偏偏差差ES(A0)等等于于增增环环的的上上偏偏差差之之和和减减去去减减环的下偏差之和，即环的下偏差之和，即封闭封闭(fngb)环的下偏差环的下偏差EI(A0)等于增环下偏差之和减等于增环下偏差之和减去减环的上偏差之和，即去减环的上偏差之和，即第七十九页，共99页。（4）各环公差）各环公差(gngch)之间的关系之间的关系封封 闭闭 环环 的的 公公 差差(gngch)T(A0)等等 于于 各各 组组 成成 环环 的的 公公 差差(gngch)T(Ai)之和，即之和，即极值法解算尺寸链的特点是：简便极值法解算尺寸链的特点是：简便(jinbin)、可靠，但当、可靠，但当封闭环公差较小，组成环数目较多时，分摊到各组成环的公差可封闭环公差较小，组成环数目较多时，分摊到各组成环的公差可能过小，从而造成加工困难，制造成本增加，在此情况小，常采能过小，从而造成加工困难，制造成本增加，在此情况小，常采用概率法进行尺寸链的计算。用概率法进行尺寸链的计算。第八十页，共99页。2.概概率率法法特特点点：以以概概率率论论理理论论为为基基础础，计计算算(jsun)科科学、复杂，经济效果好，用于环数较多的大批大量生产中。学、复杂，经济效果好，用于环数较多的大批大量生产中。(2)(2)各各 环环 平平 均均 尺尺 寸寸(ch(ch cun)cun)之间的关系之间的关系(1)各环公差(gngch)之间的关系 (3)(3)各环平均偏差之间的关系各环平均偏差之间的关系 当计算出各环的公差、平均尺寸、平均偏差之后，应按将该环的公差对平均尺寸按双向对称分布，即写成 ，然后将之改写成上下偏差的形式，即假定各环尺寸按正态分布，且其分布中心与公差带中心重合。假定各环尺寸按正态分布，且其分布中心与公差带中心重合。第八十一页，共99页。(1)正计算已知各组成环，求封闭环。正计算主要用于验算所设计的产品能否满足性能要求及零件加工后能否满足零件的技术要求。(2)反计算已知封闭环，求各组成环。反计算主要用于产品设计、加工和装配工艺计算等方面，在实际工作中经常碰到。反计算的解不是唯一的。如何将封闭环的公差正确地分配给各组成环，这里有一个(y)优化的问题。（3）中间计算已知封闭环和部分组成环的基本尺寸及公差，求其余的一个(y)或几个组成环基本尺寸及公差（或偏差）。中间计算可用于设计计算与工艺计算，也可用于验算。3.3.尺寸链计算的几种尺寸链计算的几种(j(j zhn)zhn)情况情况第八十二页，共99页。1）等公差原则等公差原则按等公差值分配的方法来分配封闭环的公差时按等公差值分配的方法来分配封闭环的公差时,各组成各组成环的公差值取相同环的公差值取相同(xintn)的平均公差值的平均公差值Tav：即：即极值法极值法Tav=T0/（n-1）4.4.确定确定(qudng)(qudng)组成环公差大小的误差组成环公差大小的误差分配方法分配方法这种方法(fngf)计算比较简单，但没有考虑到各组成环加工的难易、尺寸的大小，显然是不够合理的。概率法 第八十三页，共99页。2）按等精度原则按等精度原则(yunz)按等公差级分配的方法来分配封闭环按等公差级分配的方法来分配封闭环的公差时的公差时,各组成环的公差取相同的公差等级，公差值的大小根据各组成环的公差取相同的公差等级，公差值的大小根据基本尺寸的大小，由标准公差数值表中查得。基本尺寸的大小，由标准公差数值表中查得。3）按实际可行性分配原则按实际可行性分配原则(yunz)按具体情况来分配封闭环的按具体情况来分配封闭环的公差时公差时,第一步先按等公差值或等公差级的分配原则第一步先按等公差值或等公差级的分配原则(yunz)求出求出各组成环所能分配到的公差，第二步再从加工的难易程度和设计要各组成环所能分配到的公差，第二步再从加工的难易程度和设计要求等具体情况调整各组成环的公差。求等具体情况调整各组成环的公差。第八十四页，共99页。1)按“入体”原则标注 公差带的分布按“入体”原则标注时，对于被包容面尺寸可标注成上偏差为零、下偏差为负的形式（即-T）；对于包容面的尺寸可标注成下偏差为零、上偏差为正的形式（即+T）。2）按双向对称(duchn)分布标注 对于诸如孔系中心距、相对中心的两平面之间的距离等尺寸，一般按对称(duchn)分布标注，即可标注成上、下偏差绝对值相等、符号相反形式（即T/2）。当组成环是标准件时，其公差大小和分布位置按相应标准确定。当组成环是公共环时，其公差大小和分布位置应根据对其有严格要求的那个尺寸链来确定。5.5.工序尺寸工序尺寸(ch cun)(ch cun)的标注的标注第八十五页，共99页。五、工艺过程尺寸五、工艺过程尺寸(ch cun)(ch cun)链的分析与解算链的分析与解算 1.1.基准不重合时的尺寸基准不重合时的尺寸(ch(ch cun)cun)换算换算第八十六页，共99页。1）定位）定位(dngwi)基准与设计基准不重合的尺寸换算基准与设计基准不重合的尺寸换算A 设计设计(shj)基准基准C 定位定位(dngwi)基准基准例例73 B第八十七页，共99页。例例1:某零件如图示，设计尺寸某零件如图示，设计尺寸50-0.17、10-0.36，因，因10-0.36不好测不好测量量(cling)，而改为测量，而改为测量(cling)A2，试确定工序尺寸，试确定工序尺寸A2。A210-0.36A1=50-0.17A0封闭封闭(fngb)环环A0A2A1解解:1)确定封闭环、建立尺寸确定封闭环、建立尺寸链、判别链、判别(pnbi)增减环。增减环。2）尺寸及偏差计算：A2=40+0.193)假废品情况：当A2=40+0.36(按上述计算应为超差),此时A1=50,A0=10-0.36(合格)这种废品为假废品。2）测量基准与设计基准不重合的尺寸换算）测量基准与设计基准不重合的尺寸换算第八十八页，共99页。只要测量尺寸的超差量小于或等于其余组成环尺寸公差之和，就有可能(knng)出现假废品，为此应对该零件各有关尺寸进行复检和验算，以免将实际合格的零件报废而导致浪费。假废品的出现，给生产质量管理带来诸多麻烦，因此，不到非不得已，不要使工艺基准与设计基准不重合。假废品假废品(fipn)的出的出现现第八十九页，共99页。例例2 2 如图所示轴套，其加工工序如图所示，试校验工序尺寸标注如图所示轴套，其加工工序如图所示，试校验工序尺寸标注(bio zh)(bio zh)是否是否合理。合理。2.2.多尺寸保证多尺寸保证(bozhng)(bozhng)时的尺寸换算时的尺寸换算50-0.34150.210-0.3零件图零件图51-0.410 车孔及端面车孔及端面50-0.3410.4-0.220 车外圆及端面车外圆及端面14.60.230 钻孔钻孔10-0.340 磨外圆及台阶磨外圆及台阶第九十页，共99页。解解:1)分析分析 从零件图上看从零件图上看,设计设计(shj)尺寸有尺寸有10-0.3mm、150.2mm 以以及及50-0.34。根据工艺过程分析是否全部达到图纸要求。根据工艺过程分析是否全部达到图纸要求.其中其中10-0.3、50-0.34直接保证，直接保证，150.2间接保证，为封闭环，必须校核。间接保证，为封闭环，必须校核。2）查找组成）查找组成(z chn)环，建立尺寸链环，建立尺寸链10.4-0.214.60.210-0.3A0封闭环封闭环3）计算）计算(j sun)尺寸及偏差尺寸及偏差 求得求得 A0=15-0.4+0.5 (超差超差)4)解决办法解决办法:改变工艺过程，如将钻孔改在工序40之后；提高加工精度，缩小组成环公差。5）重新标注尺寸，校核计算）重新标注尺寸，校核计算现将尺寸改为：10.4-0.1，14.6 0.1,10-0.1 可求得:A0=150.2 符合图纸要求.第九十一页，共99页。3.3.校核校核(xio h)(xio h)工序间余量工序间余量例例3 一轴其轴向工艺一轴其轴向工艺(gngy)过程如图所示，现要校核工序过程如图所示，现要校核工序30精车精车B面的余量。面的余量。ABCA1A2A3ABCA5A410粗车端面(dunmin)A、B，直接得到A1=28-0.5211 A2=35-0.3420调头，粗、精车C面，直接得到尺寸21 A3=26-0.2830调头，精车A、B，直接得到A4=25-0.1431 A5=35-0.17第九十二页，共99页。解解:根据工艺过程作轴向尺寸形成过程及余量分布图，寻找根据工艺过程作轴向尺寸形成过程及余量分布图，寻找(xnzho)封闭环，建立尺寸链求解。封闭环，建立尺寸链求解。ABCA1A