大连理工大学机械制造基础技术基础课件(工艺规程制订)(精品).ppt

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1、加工工艺产品制造的方法。工艺规程制订的原则是优质、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。第一节第一节概概述述一、生产过程和工艺过程一、生产过程和工艺过程企业组织产品生产的模式：企业组织产品生产的模式：1）生产全部零部件、组装机器。）生产全部零部件、组装机器。2 2）生产一部分关键的零部件，其余的由其它企业供应。）生产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，即可划分为四个阶段，即新产品开发、产品

2、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。2.工艺过程工艺过程 工艺过程可根据其具体工作内容分为铸造、锻造、冲工艺过程可根据其具体工作内容分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、表面处理、装配等不同的压、焊接、机械加工、热处理、表面处理、装配等不同的工艺过程。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。二、机械加工工艺过程及其组成二、机械加工工艺过程及其组成1.工工序序 图图34 小轴零件小轴零件2.安安装装3.工工位位图图39 多工位加工多工位加工4.工步

3、与复合工步工步与复合工步 图图36 转塔自动车床的不同工步转塔自动车床的不同工步 图图37 复合工步复合工步图图35底座零件底孔加工工序底座零件底孔加工工序5.走走刀刀 图图74 以棒料制造阶梯轴以棒料制造阶梯轴1.生产纲领生产纲领产品的年生产产品的年生产纲领就是产品的年纲领就是产品的年生产量。生产量。三、三、生产纲领与生产类型生产纲领与生产类型2.生产类型的划分生产类型的划分根据产品投入生产的连续性，可大致分为三种不根据产品投入生产的连续性，可大致分为三种不同的生产类型。同的生产类型。1.单单件件生生产产产品品种不固定，每一产品品种不固定，每一品种的产品数量很少，大多品种的产品数量很少，大多

4、数工作地点的加工对象经常数工作地点的加工对象经常改变。例如，重型机械、造改变。例如，重型机械、造船业等一般属于单件生产。船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。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，但数量少，品种较多，需要周期性地轮换生产，需要周期性地轮换生产，大多数工作地点的加工大多数工作地点的加工对象是周期性的变换。对象是周期性的变换。三

5、、节三、节拍拍节拍是指生产每节拍是指生产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。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技术文件工艺规程是指导生产的主要技术文件2.工艺规程是组织生产和管理工作的基本依据工艺规程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的基本资料工艺规程是新建或扩建工厂或车间的基本资料四、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。主要技术文件。2.常用工艺文件的种类常用工艺文件的种类（1）机械加工工艺过程卡片）机械加工工

6、艺过程卡片（2）机械加工工艺卡）机械加工工艺卡（3）机械加工工序卡机械加工工序卡产品整套装配图、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（1）机械加工工艺规程制定的原则机械加工工艺规程制定的原则（1）保证加工质量）保证加工质量（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（

7、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、工装确定工序余量、工序尺寸确定工序余量、工序尺寸确定切削用量、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节第二节 零件的结构工艺性分析零件的结构工艺性分析铸件：便于造型、拔模铸件：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，便于出模在毛坯制造方面在毛坯制造方面在装配方面在装配方面便于装配、减少修配量便于装配、减少修配量在加工方

8、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）减轻零件重量减轻零件重量保证加工的可行性、经济性保证加工的可行性、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技正确标注图纸尺寸及加工技术要求。术要求。在装配方面在装配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定位基准定位基准1、粗基准、粗基准2、精基准、精基准第三节

9、第三节 定位基准选择定位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。一、精基准选择1、基准重合原则重点考虑：减少定位误差保证加工精度（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。（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：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

10、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。举例举例设计基准（定位基准）设计基准（定位基准）若本道工序的加工精度为若本道工序的加工精度为，则只要则只要 A2，即可满即可满足加工要求足加工要求例：图示零件加工台阶面例：图示零件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）设计基准设计基准定位基准定位基准若要满足加工精度必须有：若要满足加工精度必须有：称为基准不重合误差称为基准不重

11、合误差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，避免基准有利于保证各加工表面间的相互位置关系，避免基准转换所产生的误差。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图图718 以齿形表面定位加工以齿形表面定位加工 1卡盘；卡盘；2滚柱；滚柱；3齿轮齿轮图图719 自为基准磨削定子外圆自为基准磨削定子外圆图图720 床身导轨面自为基准床身导轨面自为基准二、粗基准选择 1.选择不加工表面作为粗基准，若有几个不加工表面，选择不加工表面作为粗基准，若有几个不加工表面，选其中与加工表面位置精度要求高的

12、一个，以保证两者的选其中与加工表面位置精度要求高的一个，以保证两者的位置精度。位置精度。重点考虑：重点考虑：加工表面与不加工表面的加工表面与不加工表面的相对位置精度；相对位置精度；各加工表面有足够的余量各加工表面有足够的余量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。（作为粗基准。（图图712）（举例）（举例）图图710 用不需加工的外圆作粗基准用不需加工的外圆作粗基准图图711 用需加工的内孔作粗基准用需加工的内孔作粗基准图图712 车床床身加工车床床身加工3.若每个表面都加工，则以余量最小的表面作为粗基准，若每个表面都加工，则

13、以余量最小的表面作为粗基准，以保证各表面都有足够的余量。（以保证各表面都有足够的余量。（图图713）4.粗基准应平整、光滑，无浇冒口、飞边等，定位、夹紧粗基准应平整、光滑，无浇冒口、飞边等，定位、夹紧可靠。可靠。5.粗基准应避免重复使用。在同一尺寸方向上，粗基准通粗基准应避免重复使用。在同一尺寸方向上，粗基准通常只允许使用一次，以免产生较大的定位误差。常只允许使用一次，以免产生较大的定位误差。图图713 阶梯轴的加工阶梯轴的加工第四节第四节 机械加工工艺路线的拟定机械加工工艺路线的拟定一、表面加工方法选择1.加工方法的经济精度、表面粗糙度与加工表面的技术要加工方法的经济精度、表面粗糙度与加工表

14、面的技术要求相适应。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。二、加工阶段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材料，主要提高生产率。完成次要表面加工(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

15、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。三、工序的集中与分散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）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、加工顺序的安排2.热处理工序的安排退火：用于高碳钢、合金钢等，降低硬度，便于切削；正火：用于低碳钢，提高硬度，便于切削；调质：淬火后高温回

16、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、渗碳、氮化等自然时效人工时效3.辅助工序的安排金属镀层非金属镀层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

17、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（无损探伤、磁力探伤、水压、超速试验）去毛刺、倒钝锐边去磁清洗涂防锈油一、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（7）余量大小对加工精度、生产率、经济）余量

18、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）公称余量公称余量是指相邻两工序的基本尺寸之差。（5）余量公差）余量公差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

19、缺陷层 1缺陷层；缺陷层；2正常组织正常组织图图725 上工序留下的形状误差上工序留下的形状误差图图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图图727 三爪卡盘上的装夹误差三爪卡盘上的装夹误差二、工序尺寸与公差的确定二、工序尺寸与公差的确定 工序尺寸是零件在加工工序尺寸是零件在加工过程中各工序应保证的加工过程中各工序应保证的加工尺寸，通常为加工面至定位尺寸，通常为加工面至定位基准面之间的尺寸。基准面之间的尺寸。1.无需进行尺寸换算时工序尺寸的确定无需进行尺寸换算时工序尺寸的确定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铰孔铰孔精镗孔精镗孔半精镗孔半精镗孔粗

20、镗孔粗镗孔毛坯孔毛坯孔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3.机床的规格与加工工件的尺寸相适应机床的规格与加工工件的尺寸相适应5、合理选用数控机床。合理选用数控机床。2.机床的生产率与生产类型相适应。机床的生产率与生产类型相适应。1.机床的精度

21、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。2.2.2.2.工艺装备的选择工艺装备的选择4、采用

22、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）。夹具的选择夹具的选择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）。刀具的选择刀具的选择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。量具的选择量具的选择第六节第六节加工工艺过程的生产率与技术经济分析加工工艺过程的生产率与技

23、术经济分析（一）（一）时间定额时间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、引进及退回刀具等动

24、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。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某一固定工序，大批大量生产时，每个工作地始终完成某一固定工序，t tZ Z/N 0/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（二）提高机械加工生产率的工艺措施（二）提高机械加工

25、生产率的工艺措施1.缩短基本时间缩短基本时间2.缩减辅助时间、工作地点缩减辅助时间、工作地点服务时间、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。二、工艺过程的技

26、术经济分析二、工艺过程的技术经济分析 所谓技术经济分析，就是通过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成本工艺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。工艺成本工艺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不变费用不变费用可变费用与零件（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

27、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。2.2.工艺方案的经济评比工艺方案的经济评比Ed1Ed2NEiNc若若两两种种工工艺艺过过程程方方案案的的基基本本投投资资差额较大：差额较大：这这时时，在在考考虑虑工工艺艺成成本本的的同同时时还还要要考考虑虑基基本本投投资资差差额额的的回回收收期期限限。回回收收期期愈愈短短，则则经经济济效效果果愈好。愈好。第七节第七节 工艺尺寸链工艺尺寸链一、一、一、一、尺寸链的定义、组成尺寸链的定义、组成1、定义、定义尺寸链就是在零件加工或机器

28、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。（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

29、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、尺寸链的分类尺寸链的分类 1、按应用范围分类、按应用范围分类1）工艺尺寸链全部组成环为同一零件工艺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。

30、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。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 、尺寸链的建立尺寸链的建立 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

31、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 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，基本尺寸之和，即即（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之和和减减去去减减环的最小极限尺寸之和，环的最小极限尺寸之和，即即四、尺寸链计算的基本公式四、尺

32、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，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

33、，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。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，计计算算科科学学、复复杂杂，经济效果好，用于环数较多的大批大量生产中。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之之间间的的关关系系(1)(1)各环公差之间的关系各环公差之间的关系 (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

34、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。(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

35、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情况情况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）4.4.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

36、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.

37、5.工序尺寸的标注工序尺寸的标注五、五、工艺过程尺寸链的分析与解算工艺过程尺寸链的分析与解算 1.1.基准不重合时的尺寸换算基准不重合时的尺寸换算1）定位基准与设计基准不重合的尺寸换算）定位基准与设计基准不重合的尺寸换算A 设计基准设计基准C 定位基准定位基准例例73 B例例1:某零件如图示，设计尺寸50-0.17、10-0.36，因10-0.36不好测量，而改为测量A2，试确定工序尺寸A2。A210-0.36A1=50-0.17A0封闭环封闭环A0A2A1解解:1)确定封闭环、建立尺寸链、判别增减环。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

38、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 只要测量尺寸的超差量小于或等于其余组成环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，就有可能出现假废品，为此应对该尺寸公差之和，就有可能出现假废品，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。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，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因此，不到非不得已，不要

39、使工艺基准与设计基准不重合。不重合。假废品的出现假废品的出现例例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是否合理。2.2.多尺寸保证时的尺寸换算多尺寸保证时的尺寸换算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解解:1)分析分析 从零件图上看,设计尺寸有10-0.3mm、150.2mm 以及50-0.34。根据工艺过程分析是否全部达到图纸要求.其中10-0.3、50-0.34直接保证，150.2间接保证，

40、为封闭环，必须校核。2）查找组成环，建立尺寸链）查找组成环，建立尺寸链10.4-0.214.60.210-0.3A0封闭环封闭环3）计算尺寸及偏差）计算尺寸及偏差 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.3.3.校核工序间余量校核工序间余量例例3 一轴其轴向工艺过程如图所示，现要校核工序30精车B面的余量。ABCA1A2A3ABCA5A410

41、粗车端面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，寻找封闭环，建立尺寸链求解。封闭环，建立尺寸链求解。ABCA1A2A3A4A5Z为为封闭环封闭环A0A3A2A4A5ZA0Z为封闭环为封闭环,求得求得，Zmin=0.380,合适。合适。4 4、跟踪法建尺寸链、跟踪法建尺寸链 对于工件形状复杂、工艺过程很长、工对于工件形状复杂、工艺过程很长、工

42、艺基准多次转换、工艺尺寸链环数多时，就艺基准多次转换、工艺尺寸链环数多时，就不容易迅速、简便地列出相应的工艺尺寸链不容易迅速、简便地列出相应的工艺尺寸链来进行工序尺寸的换算，而且还容易出差错。来进行工序尺寸的换算，而且还容易出差错。采用跟踪法，就能够更直观、更简便地采用跟踪法，就能够更直观、更简便地去解工艺尺寸链的问题。而且也便于利用计去解工艺尺寸链的问题。而且也便于利用计算机进行辅助工艺设计。算机进行辅助工艺设计。1 1）跟踪图的绘制）跟踪图的绘制（1）在图表的上方）在图表的上方画出零件的简图，标出有关设画出零件的简图，标出有关设计尺寸，并将有关表面向下引出表面线；计尺寸，并将有关表面向下引

43、出表面线；（2）按加工顺序自上而下地填入工序号；）按加工顺序自上而下地填入工序号；（3）将工序基本余量填入表中；）将工序基本余量填入表中；（5）为便于计算，按对称偏差标注设计尺寸。）为便于计算，按对称偏差标注设计尺寸。（4）按规定符合标出定位基准、工序基准、加工表）按规定符合标出定位基准、工序基准、加工表面、工序尺寸、加工余量、结果尺寸；面、工序尺寸、加工余量、结果尺寸；2 2）符号说明）符号说明CABA1A2A3A4A5Z为为封闭环封闭环A0余量余量定位基准定位基准封闭环封闭环工序尺寸工序尺寸度量基准度量基准加工表面加工表面 3 3）举举 例例为为封闭环封闭环A0CABA3A4Z4Z2A2A

44、1Z1A5Z3Z5A03=36.250.25工序工序2 以以D面定位，精车面定位，精车A面，面，得得A3；粗车粗车C面，得面，得A4D工序工序1 以以A面定位，粗车面定位，粗车D面，面，得得A1；车车B面，保证面，保证A2 A02=39.90.1A01=49.750.25工序工序3 以以D面定位，磨面定位，磨A面，保证工序尺寸面，保证工序尺寸 A5 ；同时保证设计尺寸同时保证设计尺寸 4 4）尺寸链建立方法）尺寸链建立方法（1）找出间接保证的设计尺寸和余量作为封闭环；（2）沿封闭环两端面竖线同步向前面各工序追踪查找组成环；（3）在追踪过程中，遇到箭头拐弯，逆加工箭头横向追踪到此尺寸的度量基准；（5）当两边竖线“汇交”到某一个度量基准为止。（4）沿度量基准所在的竖线继续追踪；A03=36.250.25A 3A 4A 5以以A03为封闭环得到的工艺尺寸链：为封闭环得到的工艺尺寸链：