《加工余量的确定》PPT课件.ppt
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1、一、加工余量确定(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总加工余量是指零件加工过总加工余量是指零件加工过程中,某加工表面所切去的程中,某加工表面所切去的金属层总厚度。金属层总厚度。是毛坯尺寸是毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差与零件图样的设计尺寸之差。工序余量是一道工序内切除的工序余量是一道工序内切除的金属层厚度,为相邻两工序的金属层厚度,为相邻两工序的工序尺寸之差。工序尺寸之差。第六节第六节 加工余量的确定加工余量的确定(4)公称余量)公称余量公称余量是指相邻两工序的基本尺寸之差。(5)余量公差)余量公
2、差1、上工序的表面粗糙度和表面缺陷层(、上工序的表面粗糙度和表面缺陷层(图图7-24)3、上工序各表面间相互位置的空间偏差(、上工序各表面间相互位置的空间偏差(图图726)2、上工序的尺寸公差(、上工序的尺寸公差(图图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)图图724 加工表面的粗糙度与缺陷层加工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 本工序必须把本工序必须把上工序留下的上工序留下的表面粗糙度和表面粗糙度和表面缺陷层全表面缺陷层全部切去,因此部切去,因此本工序余量必本工序余量必须包括这两项须包括这两项因素。因素。图
3、图725 上工序留下的形状误差上工序留下的形状误差上工序加工表面存在形状误差,如平面度、上工序加工表面存在形状误差,如平面度、圆柱度等,圆柱度等,其总和不超过其总和不超过Ta,为使本工序能切去这,为使本工序能切去这些误差,工序余量应包括些误差,工序余量应包括Ta项。项。图图726 轴的弯曲对加工余量的影响轴的弯曲对加工余量的影响工件上有些形位误差未包括在加工表面工序尺寸公差工件上有些形位误差未包括在加工表面工序尺寸公差范围之内范围之内,在确定加工余量时,须考虑它们的影响,否在确定加工余量时,须考虑它们的影响,否则将无法去除上工序留下的表面缺陷层。则将无法去除上工序留下的表面缺陷层。图图727
4、三爪卡盘上的装夹误差三爪卡盘上的装夹误差如果本工序存如果本工序存在装夹误差在装夹误差(定位误差、(定位误差、夹紧误差),夹紧误差),在确定本工序在确定本工序加工余量时还加工余量时还应考虑应考虑b的影的影响。响。三三.工序余量的确定工序余量的确定经验法查表法分析计算法加工余量的确定加工余量的确定 1)计算法)计算法掌掌握握影影响响加加工工余余量量的的各各种种因因素素具具体体数数据据的的条条件件下,计算法比较科学,但目前统计资料较少。下,计算法比较科学,但目前统计资料较少。2)经验估计法)经验估计法为为避避免免出出现现废废品品,估估计计余余量量一一般般偏偏大大,用用于于单单件件小批生产。小批生产。
5、3)查表法)查表法 以以生生产产实实践践和和实实验验研研究究为为基基础础制制成成数数据据表表格格,查查表表并并结结合合实实际际情情况况加加以以修修正正。查查表表法法确确定定加加工工余余量量,方法简便,较接近实际,应用广泛方法简便,较接近实际,应用广泛。简单工序尺寸及公差的确定简单工序尺寸及公差的确定图7-21 小轴例:如例:如图所示小所示小轴零件,毛坯零件,毛坯为普通精度的普通精度的热轧圆钢,装装夹在在车床前、后床前、后顶尖尖间加工,主要工序;下料加工,主要工序;下料车端面端面钻中心孔中心孔粗粗车外外圆精精车外外圆磨削磨削外外圆。表7-11 工序尺寸及公差的计算(单位:mm)工序工序名称名称工
6、序工序余量余量工序经济工序经济加工精度加工精度工序基本尺寸工序基本尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差磨削磨削0.3IT7 0.021 25.0025.00-0.021精车精车0.8IT10 0.084 25+0.3=25.325.30-0.084粗车粗车1.9IT12 0.210 25.3+0.8=26.126.10-0.210毛坯毛坯3.0IT14 1.0 26.1+1.9=28.0 28 0.5第八节第八节 工艺尺寸链工艺尺寸链一、一、一、一、尺寸尺寸链的定的定义、组成成1、定义尺寸链就是在尺寸链就是在零件加工零件加工或或机器装配机器装配过程中,由过程中,由相互相互联系联系且按一定顺序连接的
7、且按一定顺序连接的封闭尺寸组合封闭尺寸组合。(1)在加工中形成的尺寸链)在加工中形成的尺寸链工艺尺寸链工艺尺寸链A2A1A01.加工面加工面2.定位面定位面3.设计基准设计基准(2)在装配中形成的尺寸链)在装配中形成的尺寸链装配尺寸链装配尺寸链A1A2A02、特征、特征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。封闭环封闭环在零件加工或装配过程中间接获得或最后形在零件加工或装配过程中间接获得或最后形成的环成的环。组成环组成环尺寸链中对封闭环有影响的全部环。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
8、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。4、增、减环判别方法、增、减环判别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:二、二、尺寸尺寸链的分的分类 1、按应用范围分类、按应用范围分类1 1)工艺尺寸链)工艺尺寸链全部组成环为全部组成环为同一零件工艺尺寸所形成的尺寸链。同一零件工艺尺
9、寸所形成的尺寸链。2 2)装配尺寸链)装配尺寸链全部组成环为全部组成环为不同零件设计尺寸所形成的尺寸链。不同零件设计尺寸所形成的尺寸链。3 3)零件尺寸链)零件尺寸链全部组成环为同全部组成环为同一零件设计尺寸所形成的尺寸链。一零件设计尺寸所形成的尺寸链。4 4)设计尺寸链)设计尺寸链装配尺寸链与零装配尺寸链与零件尺寸链,统称为件尺寸链,统称为设计尺寸链设计尺寸链。1)长度尺寸链全部环为长度的尺寸链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
10、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三三三三 、尺寸尺寸链的建立的建立 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、加工顺序或装配顺序确定后才能确定封闭环才能确定封闭环。2 2、封闭环的基本属性为、封闭环的基本属性为“派生派生”,表现为尺寸间接获得,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、设计尺寸往往是封闭环。2 2、加工余量往往是封闭环、加工余量往往是封闭环(靠火花磨除外)。(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、封闭环确定后才能确定。2 2、直接获得。、直接
11、获得。3 3、对封闭环有影响、对封闭环有影响尺寸链计算的关键:尺寸链计算的关键:正确画出尺寸链图,找出封闭环,确定增环和减环正确画出尺寸链图,找出封闭环,确定增环和减环作尺寸链图作尺寸链图按照加工顺序依次画出各工序尺寸及零件按照加工顺序依次画出各工序尺寸及零件图中要求的尺寸,形成一个封闭的图形。图中要求的尺寸,形成一个封闭的图形。找封闭环找封闭环根据工艺过程,找出间接保证的尺寸根据工艺过程,找出间接保证的尺寸A0为为封闭环。封闭环。确定增环和减环确定增环和减环可用以下简便的方法得到:可用以下简便的方法得到:从封闭环开始,给每一个环画出箭头,从封闭环开始,给每一个环画出箭头,最后再回到封最后再回
12、到封闭环,像电流一样形成回路。凡箭头方向与封闭环方闭环,像电流一样形成回路。凡箭头方向与封闭环方向向相反者为增环(如相反者为增环(如A2),箭头方向与封闭环方向,箭头方向与封闭环方向相相同者为减环(如同者为减环(如A1)。1.1.极值法极值法 (1 1)极值法各环基本尺寸之间的关系极值法各环基本尺寸之间的关系 封封闭闭环环的的基基本本尺尺寸寸A A0 0等等于于增增环环的的基基本本尺尺寸寸之之和和减减去去减减环环的的基本尺寸之和,即基本尺寸之和,即(2)各环极限尺寸之间的关系)各环极限尺寸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A0max等等于于增增环环的的最最大大极极限限尺尺寸寸之
13、之和和减减去去减减环的最小极限尺寸之和,即环的最小极限尺寸之和,即四、尺寸链计算的基本公式四、尺寸链计算的基本公式封闭环的最小极限尺寸A0min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(3)各环上、下偏差之间的关系各环上、下偏差之间的关系 封闭环的上偏差ES(A0)等于增环的上偏差之和减去减环的下偏差之和,即封闭环的下偏差EI(A0)等于增环下偏差之和减去减环的上偏差之和,即(4)各环公差之间的关系)各环公差之间的关系封闭环的公差T(A0)等于各组成环的公差T(Ai)之和,即 极值法解算尺寸链的特点是:简便、可靠,但当封闭极值法解算尺寸链的特点是:简便、可靠,但当封闭环公差较小
14、,组成环数目较多时,分摊到各组成环的公环公差较小,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,常采用概率法进行尺寸链的计算。情况小,常采用概率法进行尺寸链的计算。(1)正正计计算算已知各组成环,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,这里有一个优化的问题。(3)中间计算)中间
15、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.尺寸链计算的几种情况尺寸链计算的几种情况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,各组成环的公差值取相同的平均公差值Tav:即 极值法 Tav=T0/(n-1)确定组成环公差大小的误差分配方法这种方法计算比较简单,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 2)按等精度原则按等精度原则 按等公差级分配的方法来分配封闭环的公差时,各组成环的公差取相同的公差等级,公差值的大小根据基本尺寸的大小,由标
16、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 按具体情况来分配封闭环的公差时,第一步先按等公差值或等公差级的分配原则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求等具体情况调整各组成环的公差。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
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