机械制造基础工艺规程设计.pptx

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1、机械制造工艺过程高质量高效率经济性机床刀具量具加工工艺系统动力切削原理信息系统工艺规程物料流数控程序产品开发第一节第一节 概概 述述 P220P220第第六六章章 工艺规程设计工艺规程设计售后服务售后服务1次序次序 教教 学学 内内 容容 课时分配课时分配1 1、第一节概述第一节概述 1 1学时学时 第二节机械加工工艺规程设计第二节机械加工工艺规程设计 1 1学时学时2 2、机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计 1 1学时学时 第三节加工余量与工序尺寸第三节加工余量与工序尺寸 1 1学时学时3 3、第四节第四节工艺尺寸链工艺尺寸链工艺尺寸链工艺尺寸链 2 2 2 2学时学时4 4、工艺尺寸

2、链工艺尺寸链工艺尺寸链工艺尺寸链 2 2 2 2学时学时 *第五节机械加工工艺的技术经济分析第五节机械加工工艺的技术经济分析(自学自学)*第六节机器装配工艺规程设计第六节机器装配工艺规程设计 (自学自学)*第七节机械产品设计的工艺性评价第七节机械产品设计的工艺性评价(自学自学)重点：加工工艺规程的术语与基本概念、加工余量与影响因素、工艺尺寸链工艺尺寸链 难点：工艺尺寸链确实定与计算工艺尺寸链确实定与计算2第六章第六章 工艺规程设计工艺规程设计生产过程：将原材料转变为产品的全过程。工艺过程：生产过程中直接改变加工对象的尺寸、形状、相对位置关系、外表质量以及性能的过程。包括：铸造、锻造、冲压、焊接

3、工艺过程、热处理包括：铸造、锻造、冲压、焊接工艺过程、热处理机械加工、装配等工艺过程。机械加工、装配等工艺过程。机械制造工艺过程包括：机械加工工艺过程和装配机械制造工艺过程包括：机械加工工艺过程和装配工艺过程工艺过程工艺规程：工艺规程：将工艺过程的有关内容写在工艺文件中，将工艺过程的有关内容写在工艺文件中，用以指导生产，这些文本文件称为用以指导生产，这些文本文件称为工艺规程工艺规程一一.生产过程与生产过程与工艺过程工艺过程工艺：制造产品的方法，工作艺术。：制造产品的方法，工作艺术。3二.机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程是由假设干个顺次排列的工序组成。工序里包含：工步、工作行程、装夹和工位

4、。工序 是指一个（或一组）工人在同一个工作地对一个（或同时对几个）工件所连续完成的那一局部工艺过程。工人、工作地和工件三不变，加上连续完成是构成工序的四个要素。工序是组成工艺过程的基本单元。工序数目和工艺过程确实定与零件的技术要求、零件的数量和现有工艺条件等有关。如阶梯轴零件的加工。4单件小批生产的工艺过程单件小批生产的工艺过程5大批量生产的工艺过程工序号工序号工序内容工序内容设备设备1铣端面，打中心孔铣端面，打中心孔铣端面打中心孔机床铣端面打中心孔机床2车大外圆及倒角车大外圆及倒角车床车床3车小外圆及倒角车小外圆及倒角车床车床4磨小、大两处外圆磨小、大两处外圆磨床磨床5铣键槽铣键槽铣床铣床6

5、去毛刺去毛刺钳工台钳工台61)工步 指在加工外表、刀具和切削速度、进给量和背吃刀量均保持不变的情况下完成的工序内容。有时为提高生产率提高生产率，常用几把刀具同时分别加工几个外表，该工步称为复合工步。卡盘爪7 2)2)工作行程（进给或走刀）工作行程（进给或走刀）刀具在加工外表上切削刀具在加工外表上切削 一次所完成的工步内容。进给是构成工艺过程的最小单元。一次所完成的工步内容。进给是构成工艺过程的最小单元。工序、工位、工步和进给之间的关系如下：工序1 工步1 工步2 工作行程1（进给1）工作行程2（进给2）工步1 工序2工序3 工位1 工位2工艺路线：仅列出主要工序名称及加工顺序的简易工 艺过程。

6、84)装夹 工件在机床或夹具上定位和夹紧的过程。3)工位 工件在机床一次装夹多个位置加工时，工件在机床上占据每一个位置所完成的工序内容。为了减少工件的安装次数,提高生产效率，常采用多工位夹具或多轴（或多工位）机床，使工件在一次安装后先后经过假设干个不同位置顺次进行加工。图9（复习）零件获得加工精度的方法（复习）零件获得加工精度的方法 产产品品质质量量是是企企业业的的生生命命线线，零零件件加加工工质质量量是是保证产品质量的基础。保证产品质量的基础。加工质量指标分加工精度和加工外表质量。加工质量指标分加工精度和加工外表质量。加工精度指零件加工后实际几何参数加工精度指零件加工后实际几何参数(尺寸、尺

7、寸、形状和位置形状和位置)与理想几何参数相符的程度。与理想几何参数相符的程度。符合程度愈高，加工精度愈高。符合程度愈高，加工精度愈高。实际值与理想值之差称为加工误差。常用加实际值与理想值之差称为加工误差。常用加工误差的大小来评价加工精度的上下。加工工误差的大小来评价加工精度的上下。加工误差越小，加工精度越高。误差越小，加工精度越高。10 零件的加工精度包括 尺寸精度、形状精度、位置精度 通常尺寸精度要求高，形、位精度要求也高（1）获得尺寸精度的方法 1）试切法 试切测量调整加工反复进行直到工件合格的加工方法。用于单件、小批生产。2）调整法按零件规定的尺寸预先调整好刀具与工件的相对位置来保证加工

8、外表尺寸的方法。用于成批、大量生产。3）定尺寸刀具法用刀具的相应尺寸来保证加工的尺寸。生产率高，刀具制造复杂。用于各种生产。4）自动操作法 切削过程自动测量工件尺寸，自动补偿调整。11（2）获得形状精度的方法 1）轨迹法 利用刀尖运动轨迹形成工件外表形状 2）成形刀具法 由刀刃的形状形成工件外表形状 3）展成法 由切削刃包络面形成工件外表形状（3）获得相互位置精度的方法 主要由机床精度、夹具精度和工件的装夹精度来保证121.生产类型生产类型是指产品生产的专业化程度，可按产品的年生产纲领来划分。生产纲领 N=Qn(1+a)(1+b)式中 Q产品的年产量；n单台产品中该零件的数量；a废品率，以百分

9、数计；b备品率，以百分数计。三三.生产类型与加工工艺过程生产类型与加工工艺过程 P221P221根据生产纲领和产品本身的大小及结构复杂性，产品的根据生产纲领和产品本身的大小及结构复杂性，产品的制造可分为三种生产类型制造可分为三种生产类型13三种生产类型：1)1)、单件生产、单件生产2)2)、成批生产、成批生产3)3)、大量生产、大量生产 单个地生产不同结构尺寸的产品，且很少重复的单个地生产不同结构尺寸的产品，且很少重复的生产。如重型机械、大型船舶制造、新产品试制等。生产。如重型机械、大型船舶制造、新产品试制等。成批地制造相同产品且周期性地重复生产，如机床成批地制造相同产品且周期性地重复生产，如

10、机床制造等。根据产品特征及批量大小又分为小批、中制造等。根据产品特征及批量大小又分为小批、中批和大批生产三种。批和大批生产三种。产品数量很大，大多数工作地一直按照一定的节拍进产品数量很大，大多数工作地一直按照一定的节拍进行同一种零件的某一道工序的加工，称为大量生产。如行同一种零件的某一道工序的加工，称为大量生产。如自行车、洗衣机、螺钉、螺母等生产。自行车、洗衣机、螺钉、螺母等生产。见见P222P222表表6-36-3、6-46-414四四.工艺规程的设计原则及原始资料工艺规程的设计原则及原始资料 1、工艺规程的设计原则（1 1）保证零件图纸上所有技术要求能实现。）保证零件图纸上所有技术要求能实

11、现。即保证质量；即保证质量；（2 2）保证高的生产率；）保证高的生产率；（3 3）保证本钱低，消耗要小；）保证本钱低，消耗要小；（4 4）保证良好的平安工作条件，尽量减轻工）保证良好的平安工作条件，尽量减轻工人的劳动强度。人的劳动强度。同夹具的设计原则相似！152 2、设计设计工艺规程必须具备的原始资料工艺规程必须具备的原始资料 （1 1）产品装配图、零件图；）产品装配图、零件图；（2 2）产品验收质量标准；）产品验收质量标准；（3 3）产品的生产纲领（生产批量）；）产品的生产纲领（生产批量）；（4 4）毛坯材料与毛坯生产条件；）毛坯材料与毛坯生产条件；（5 5）制造厂的生产条件，包括机床设备

12、、工艺装备的规）制造厂的生产条件，包括机床设备、工艺装备的规 格性能及使用状况，工人技术水平以及自制工艺装格性能及使用状况，工人技术水平以及自制工艺装 备能力等资料；备能力等资料；（6 6）工艺规程、工艺装备设计所用设计手册和有关标准；）工艺规程、工艺装备设计所用设计手册和有关标准；（7 7）国、内外先进制造技术资料等。）国、内外先进制造技术资料等。16 第二节、机械加工工艺规程设计P225一、机械加工工艺规程设计的内容和步骤1、分析零件图和产品装配图；在零件图上，分析零件尺寸的大小、什么形状及其尺寸、形状、位置的精度上下，外表粗糙度值，技术要求等。2、零件图和装配图的工艺审查；尺寸全不全，技

13、术要求、结构、材料的合理性，能否正常加工等。3、确定零件的生产类型，确定毛坯（铸件、焊件、型材）；4、拟定工艺路线（确定加工方法、加工顺序、夹具设计、热处理等），选择定位基面；175、确定各工序所用机床设备、工艺装备等；6、确定各工序的技术要求和检验方法；7、确定各工序的加工余量、计算工序尺寸和公差；8、确定各工序的切削用量和工时定额；9、进行经济分析。编制工艺文件。参见P225表6-5零件机械加工结构工艺性的比照。18常用的机械加工工艺规程的三种形式常用的机械加工工艺规程的三种形式 （1 1）综合工艺过程卡片）综合工艺过程卡片P253P253表表6-10 6-10 以以工工序序为为单单位位，

14、列列出出零零件件加加工工的的工工艺艺路路线线和和工工序序内容的概况。在单件、小批生产中使用。内容的概况。在单件、小批生产中使用。（2）机械加工工序卡片P255表6-12 针对某道工序制定的，详细标明该工序的加工外表、工序尺寸及公差、定位基准、装夹方式、刀具、工艺参数等信息，绘有工序图，用来具体指导工人操作的文件。用于大批量、成批生产中较重要的零件。（2）机械加工工艺卡片P254表6-11 以工序为单位，列出零件加工的工序内容，包括切削用量、工艺装备情况。在成批生产中使用，通常编制的较详细的工艺文件。19二、制订机械加工工艺规程要解决的主要措施二、制订机械加工工艺规程要解决的主要措施P2291.

15、定位基准的选择定位基准的选择（1）基准分类）基准分类 1 1）设计基准）设计基准表6-10 综合工艺过程卡片见P253表6-12机械加工工序卡片见P25520 工序基准 工序图上用来确定本工序的加工 外表加工后的尺寸、形状、位置的基准。定位基准用于工件定位 的基准 测量基准 装配基准a.粗基准和精基准b.辅助基准（基面）2）工艺基准21 在加工时用于工件定位的基准称为定位基准。生在加工时用于工件定位的基准称为定位基准。生产中可进一步分为：产中可进一步分为：粗基准粗基准 使用未经机械加工外表作为定位基准。该使用未经机械加工外表作为定位基准。该 基准称为粗基准基准称为粗基准。辅助基准（基面）零件上

16、根据机械加工工艺需要而专门设计的定位基准。如用作轴类零件定位的顶尖孔，用作壳体类零件定位的工艺孔或工艺凸台等。与辅助不一样。精基准 使用经过机械加工外表作为定位基准，该 基准称为精基准。定位基准的分类22工艺凸台（辅助基准）A向A小刀架上的工艺凸台选择基面的基本要求：1）各加工外表要有足够的加工余量；2）定位基面要足够大使定位稳定。23a）b）c）保证加工外表与不加工外表相互位置要求如果工件上加工面与不加工面有相互位置要求，则应以不加工面作为粗基准。保证重要外表加工余量均匀如果首先要求保证工件某重要外表加工余量均匀时，应选择该外表的毛坯面作为粗基准。图 粗基准选择比较1 粗基准的选择粗基准的选

17、择P2302425图 床身粗基准选择比较工序1工序1工序2工序2便于工件装夹要求选用的粗基准面尽可能平整、光洁，且有足够大的尺寸，不得有锻造飞边、铸造浇、冒口等缺陷。不宜选用铸造分型面作粗基准。粗基准一般不得重复使用同一尺寸方向上粗基准只能用一次。1 粗基准的选择粗基准的选择262 精基准的选择精基准的选择图 以顶面和两销孔定位 镗孔支架图 置于箱体中部的吊架支承 吊架27图 主轴箱零件精基准选择2 精基准的选择精基准的选择P230a a、基准重合原则选用被加工面工序基准作为定位精基准b b、统一基准原则应尽可能的选用统一的定位基准加工各工件外表以保证各外表间的位置精度。例如：加工轴，用中心孔

18、做统一精基准加工各外圆外表，可方便地加工大多数（或全部）外表，并保证各外圆外表的同轴度、两端面的平行度、轴线与端面的垂直度。28 在实际生产中，经常使用的统一基准形式有：在实际生产中，经常使用的统一基准形式有：1 1）轴类零件常使用两顶尖孔做统一基准；）轴类零件常使用两顶尖孔做统一基准；2 2）箱箱体体类类零零件件常常使使用用一一面面两两孔孔（一一个个较较大大的的平平面面和和两个距离较远的销孔）作统一基准；两个距离较远的销孔）作统一基准；3 3）盘盘、套套类类零零件件常常使使用用止止口口面面（一一端端面面和和一一短短圆圆孔孔）作统一基准；作统一基准；4 4）套类零件用一长孔和一止推面作统一基准

19、。）套类零件用一长孔和一止推面作统一基准。采用统一基准原则好处：采用统一基准原则好处：1 1）有利于保证各加工外表之间的位置精度；）有利于保证各加工外表之间的位置精度；2 2）可以简化夹具设计，减少工件搬动和翻转次数）可以简化夹具设计，减少工件搬动和翻转次数。29c、互为基准原则 轴径轴径锥孔图主轴零件精基准选择【例】主轴零件精基准选择互为基准和自为基准原则互为基准和自为基准原则d d、自为基准原则【例】床身导轨面磨削加工图 导轨磨削基准选择30图 浮动镗刀块1工件 2镗刀块 3镗杆图 外圆研磨示意图【例】铰孔、拉孔、研磨（图5-10）【例】浮动镗刀块镗孔（图5-11）31*精基准的选择举例精

20、基准的选择举例精基准的选择举例精基准的选择举例图 摇杆零件图4012H7铸造圆角铸造圆角R R3 3其余其余倒角倒角145145600.059.520H71.63.23.23.21.64018M83.2R127100.1ABDC1545【例 5-1】选择图5-12所示摇杆零件的定位基准。零件 材 料 为HT200，毛坯为铸件，生产批量：5000件。32基 准设计基准工艺基准工序基准定位基准测量基准装配基准粗基准精基准辅加基准基准分类归纳：粗基准选择一般应遵循以下原则：1）保证加工外表与不加工外表 相互位置要求（选不加工外表）2）保证重要外表加工余量均匀 3）便于工件装夹原则 4）同方向上粗基准

21、不得重复使用 精基准选择一般应遵循以下原则：1）基准重合原则 工序基准与定位基准重合 2）基准统一原则 各工序的基准相同 3）互为基准原则 两外表位置精度要求高时 4）自为基准原则 加工余量小且均匀33 2.外表加工方法的选择 P232（1）尽量采用经济加工精度方案进行加工；（2）首先考虑主要外表的加工方案；（3）确定加工方案时应考虑零件的材料、硬度、结构形状、尺寸大小等；（4）加工方案要和生产类型、生产率的要求相适应，考虑现有技术力量和设备。零件结构形状多种多样，都是由基本外表组合而成。同一外表又有不同的加工方案，一般选择原则如下：表6-6、表6-7、表6-8为外圆、孔、平面的保证加工经济精

22、度和外表粗糙度的加工方法。34 3.3.加工阶段的划分加工阶段的划分 P234（1）粗加工阶段 去除各外表大局部余量，关键是提高生产率。（2）半精加工阶段 次要外表到达要求，为主要外表的精加工作准备。（3）精加工阶段 各主要外表到达零件图规定的质量要求。（4）光整加工阶段 主要用于高精度、小粗糙度值要求的外表。35划分加工阶段的原因：P235（1）保证加工质量 粗加工余量大，较大夹紧力、切削力、切削热，工件会产生较大变形和加工误差，通过半精和精加工逐步纠正；（2）合理使用设备 有利于按照不同要求选不同精度、刚性、功率的机床；（3）便于安排热处理工序 热处理常穿插在加工阶段之间，也便于组织生产；

23、（4）可及时发现毛坯的缺陷 以决定零件的报废或修补，防止盲目加工造成的浪费。36 4.4.工序的集中与分散工序的集中与分散 P236P236 确定工序内容时有两种思路，即工序集中与分散工序集中的特点是：（1）可减少工件装夹次数，易保证位置精度；（2）工序数少，减少了设备数量、操作工人和 生产占用面积；（3）可采用高效专用设备、工艺装备，提高加 工精度和生产率；（4）设备的一次性投资大、工艺装备复杂37工序分散的特点是：（1）设 备、工 装 比 较 简 单，调 整、维 护 方 便，生产准备工作量少。（2）每 道 工 序 的 加 工 内 容 少，便 于 选 择 最 合 理 的切削用量，对操作工人的

24、技术水平要求不高。（3）工 序 数 多，设 备 数 量 多、操 作 人 员 多、占 用生产面积大。工序集中分散各有所长，工序集中优点较多，现代生产的开展趋于工序集中。385.5.加工顺序的安排加工顺序的安排 P236P236（1 1）机械加工顺序的安排）机械加工顺序的安排 1 1）先基准面后其它：先加工基准）先基准面后其它：先加工基准 2 2）先主后次：先考虑安排主要外表的加工，再）先主后次：先考虑安排主要外表的加工，再考虑安排次要外表的加工考虑安排次要外表的加工 3 3）先粗后精：）先粗后精：4 4）先面后孔：某外表有孔要加工。应先加工该）先面后孔：某外表有孔要加工。应先加工该孔的端面（平面

25、），再加工该孔。孔的端面（平面），再加工该孔。39（2 2）热处理工序和外表处理工序的安排）热处理工序和外表处理工序的安排P202P2021 1）预备热处理）预备热处理 退火和正火：安排在粗加工之前或后；调 质：安排粗加工后半精加工前；时效：人工时效：工件加热550度，保温5小时，随炉冷；自然时效：将工件露天放置5个月以上，再使用。2）最终热处理 淬火：半精加工后精加工前；淬火、渗碳、渗氮、渗碳：半精加工后精加工前；后有变形，需在精加工 渗氮：半精加工或精加工后。消除；一般采用磨削。40（3 3）其它工序的安排）其它工序的安排 1 1）检验工序）检验工序 粗加工结束后；粗加工结束后；重要工序前

26、后；重要工序前后；转向另车间前后；转向另车间前后；全部加工结束后全部加工结束后 2 2）去除毛刺）去除毛刺 3 3）特种检验）特种检验 无损探伤、平衡试验无损探伤、平衡试验 4 4）外表处理）外表处理 外表涂层、镀层、发蓝外表涂层、镀层、发蓝 5 5）洗涤防锈）洗涤防锈41 工艺装备直接影响加工精度、生产效率和制造本钱。中小批量可选用通用工艺装备、数控设备；大批大量生产中可考虑制造专用工艺装备。机床和工艺装备的选择要考虑投资的当前效益，还要考虑产品的改型及转产，应具有足够的柔性。机床尺寸规格与工件的形体尺寸相适应；机床尺寸规格与工件的形体尺寸相适应；精度等级与本工序加工要求相适应；精度等级与本

27、工序加工要求相适应；电机功率与本工序加工所需功率相适应；电机功率与本工序加工所需功率相适应；自动化程度和生产效率与生产类型相适应。自动化程度和生产效率与生产类型相适应。6.6.机床与工艺装备的选择机床与工艺装备的选择P237P237 42总余量Z0与工序余量Zi 的关系：单边余量（如平面加工）：对于非对称外表，其加工余量用单边余量 Zb 表示 Zb=la-lb双边余量（如轴加工）：对于外圆、内圆等对称外表加工余量用双边余量2Zb表示一、加工余量及其影响因素一、加工余量及其影响因素一、加工余量及其影响因素一、加工余量及其影响因素1 1 加工余量加工余量 毛坯上留作加工用的材料层。毛坯上留作加工用

28、的材料层。43第三节第三节 加工余量、工序间尺寸加工余量、工序间尺寸P238 双边余量双边余量 外圆外表外圆外表 2 2 Z Zb b=d da a-d db b ，内圆外表内圆外表 2 2 Z Zb b=D Db b-D Da a 单边余量单边余量 本道工序加工余量本道工序加工余量Z Zb b=l la a-l lb b图6-744工序尺寸公差一般按工序尺寸公差一般按“入体原则入体原则”标标注注毛坯公差一般按毛坯公差一般按“双向分布双向分布”标注标注 Zmax=la (lb Tb)=Zb+Tb Zmin=(la Ta)lb=Zb Ta工序余量变动范围（工序公差）工序余量变动范围（工序公差）T

29、z=ZmaxZmin =Tb+Ta由于各工序尺寸都有偏差，故实际切除的余量是变化的。由于各工序尺寸都有偏差，故实际切除的余量是变化的。工序余量又分为公称余量工序余量又分为公称余量Z Zb b、最大余量、最大余量Z Zmaxmax、最小余量、最小余量Z Zminmin对于被包容面，上偏差为对于被包容面，上偏差为0 0，本工序的公称余量本工序的公称余量 Z Zb b=l la a-l lb b 上道工序尺寸上道工序尺寸本道工序尺寸本道工序尺寸加工方向加工方向图6-8 包容面工序余量45 对于包容尺寸（孔径、槽宽），下偏差为0，其最小尺寸 就是基本尺寸，本工序的公称余量 Zb=lb-la Zmax=

30、(lb+Tb)la=Zb+Tb Zmin=lb (la+Ta)=Zb Ta工序余量变动范围 Tz=ZmaxZmin =Tb+Ta图6-8 包容面工序余量上道工序尺寸本道工序尺寸加工方向加工方向462 2、影响加工余量的因素、影响加工余量的因素P239P2391 1）上上工工序序留留下下的的外外表表粗粗糙糙度度值值R Ryaya和和外外表表缺缺陷陷层层深深度度H Ha a 本本本本工工工工序序序序必必必必须须须须把把把把上上上上工工工工序序序序留留留留下下下下的的的的外外外外表表表表粗粗粗粗糙糙糙糙度度度度和和和和外外外外表表表表缺缺缺缺陷陷陷陷层层层层全全全全部部部部切切切切去去去去，因因因因

31、此此此此本本本本工工工工序序序序余余余余量量量量必必必必须须须须包包包包括括括括R Ryaya和和H Ha a这两项因素。这两项因素。这两项因素。这两项因素。2 2）上工序的尺寸公差）上工序的尺寸公差T Ta a 上工序加工外表存在形状误差，如平面度、圆柱上工序加工外表存在形状误差，如平面度、圆柱上工序加工外表存在形状误差，如平面度、圆柱上工序加工外表存在形状误差，如平面度、圆柱度等，其总和不超过度等，其总和不超过度等，其总和不超过度等，其总和不超过TaTaTaTa ，为使本工序能切去这，为使本工序能切去这，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，工序余量应包括些误

32、差，工序余量应包括些误差，工序余量应包括Ta Ta Ta Ta 项。项。项。项。473 3）T Ta a值没有包括的上工序留下的空间位置误差值没有包括的上工序留下的空间位置误差 a a工件上有些形位误差未包括在加工外表工序尺寸公差范围工件上有些形位误差未包括在加工外表工序尺寸公差范围之内之内,在确定加工余量时，须考虑它们的影响，否则将无法在确定加工余量时，须考虑它们的影响，否则将无法去除上工序留下的外表缺陷层。去除上工序留下的外表缺陷层。图6-11 a a484 4）本工序的装夹误差）本工序的装夹误差 b b 如如果果本本工工序序存存在在装装夹夹误误差差（定定位位误误差差、夹夹紧紧误误差差），

33、在确定本工序加工余量时还应考虑在确定本工序加工余量时还应考虑b b的影响。的影响。a a与与b b都都是是向向量量，要要用用矢矢量量相相加加所所得得矢矢量量和和的的模模进进 行余量计算。行余量计算。综上分析，工序余量的最小值可用以下公式计算：综上分析，工序余量的最小值可用以下公式计算：对于单边余量：对于单边余量：对于双边余量：对于双边余量：2 493 3、加工余量确实定、加工余量确实定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下，计算法比较科学，但目前统计资料较少。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 为为防

34、防止止出出现现废废品品，估估计计的的余余量量一一般般偏偏大大，用用于于单单件件小小批生产。批生产。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，方方法法简简便便，较接近实际，应用广泛。较接近实际，应用广泛。50 二二.工序尺寸及其公差确实定工序尺寸及其公差确实定P2411 1、工艺基准与设计基准重合、工艺基准与设计基准重合、工艺基准与设计基准重合、工艺基准与设计基准重合 同同同同一一一一外外外外表表表表经经经经屡屡屡屡次次次次加加加加工工工工到到到到达

35、达达达图图图图纸纸纸纸尺尺尺尺寸寸寸寸要要要要求求求求，其其其其中中中中间间间间工工工工序序序序尺尺尺尺寸寸寸寸根根根根据据据据零零零零件件件件图图图图尺尺尺尺寸寸寸寸加加加加上上上上或或或或减减减减去去去去工工工工序序序序余余余余量量量量即即即即可可可可得得得得到到到到，即即即即从从从从最最最最后后后后一一一一道道道道工工工工序序序序向向向向前前前前推推推推算算算算，得得得得出出出出相相相相应应应应的的的的工工工工序序序序尺尺尺尺寸寸寸寸，一一一一直直直直推推推推算算算算到到到到毛毛毛毛坯坯坯坯尺尺尺尺寸寸寸寸。见见见见P232P232表表表表6-66-6、表、表、表、表6-76-7、表、表

36、、表、表6-86-8。2 2、工艺基准与设计基准不重合、工艺基准与设计基准不重合、工艺基准与设计基准不重合、工艺基准与设计基准不重合 须须须须通通通通过过过过工工工工艺艺艺艺尺尺尺尺寸寸寸寸的的的的计计计计算算算算才才才才能能能能得得得得到到到到，在在在在工工工工艺尺寸链中重点介绍。艺尺寸链中重点介绍。艺尺寸链中重点介绍。艺尺寸链中重点介绍。51工序名称工序余量工序达到的经济精度工序基本尺寸工序尺寸及偏差浮动镗孔0.11T7（H7）100100精镗孔0.51T8（H8）100-0.1=99.999.9半精镗孔2.41T10（H10）99.9-0.5=99.499.4粗镗孔51T12（H12）9

37、9.4-2.4=9797毛坯孔81T17（H17）97-5=9292工序名称工序余量工序达到的经济精度工序基本尺寸工序尺寸及偏差浮动镗孔0.11T7（H7）100100精镗孔0.51T8（H8）100-0.1=99.999.9半精镗孔2.41T10（H10）99.9-0.5=99.499.4粗镗孔51T12（H12）99.4-2.4=9797毛坯孔81T17（H17）97-5=929292+2.597-5=92 1T17（H17）8毛坯孔 97+0.3599.4-2.4=97 1T12（H12）5粗镗孔 99.4+0.1499.9-0.5=99.4 1T10（H10）2.4半精镗孔 99.9+

38、0.045100-0.1=99.9 1T8（H8）0.5精镗孔 100+0.0351001T7（H7）2Zb 0.1浮动镗孔 工序尺寸及偏差 工序基本尺寸 加工经济精度 工序余量 工序名称 工序尺寸及其偏差0000-1例题例题 用用查表法确定某箱体零件上孔的各工序尺寸、公差、工查表法确定某箱体零件上孔的各工序尺寸、公差、工序余量，每道工序的加工方法按经济精度（参序余量，每道工序的加工方法按经济精度（参见见见见P232P232表表表表6-76-7）和公差定值，毛坯为带孔铸件，零件孔要求到达和公差定值，毛坯为带孔铸件，零件孔要求到达100H7（+0.035）,Ra为为0.8m，材料为，材料为HT2

39、00。其工艺路。其工艺路线为粗镗线为粗镗半精镗半精镗精镗精镗精细镗。精细镗。092-87474552按尺寸链在空间分布的位置关系，分为直线尺寸链、平面按尺寸链在空间分布的位置关系，分为直线尺寸链、平面尺寸链和空间尺寸链。在尺寸链中，以直线尺寸链尺寸链和空间尺寸链。在尺寸链中，以直线尺寸链即即全部组成环平行于封闭环的尺寸链用得最多。全部组成环平行于封闭环的尺寸链用得最多。2、根据用途不同分为工艺尺寸链和装配尺寸链工艺尺寸链是由单个零件在工艺过程中由有关尺寸形成的；装配尺寸链指机器在装配过程中由相关零件的尺寸或相互 位置关系所组成的尺寸链1 1 1 1、尺寸链：由相互联系、按一定顺序首尾相接排列的

40、、尺寸链：由相互联系、按一定顺序首尾相接排列的、尺寸链：由相互联系、按一定顺序首尾相接排列的、尺寸链：由相互联系、按一定顺序首尾相接排列的 尺寸封闭组叫做尺寸链。尺寸封闭组叫做尺寸链。尺寸封闭组叫做尺寸链。尺寸封闭组叫做尺寸链。组成尺寸链的每个尺寸叫尺寸链的环组成尺寸链的每个尺寸叫尺寸链的环组成尺寸链的每个尺寸叫尺寸链的环组成尺寸链的每个尺寸叫尺寸链的环 第四节第四节.工艺尺寸链工艺尺寸链P242P242533、极值法解工艺尺寸链 A1和A2是在加工过程中直接获得，尺寸A0是间接保证的，A1、A2 和A0构成一个封闭的尺寸组，都叫尺寸链的环。组成环：加工过程中直接获得的尺寸如A1、A2是组成环

41、；封闭环：间接获得的尺寸A0称为封闭环，唯一的；增环：它增大将使封闭环随之增大的组成环（如A2）叫增环；减环：它增大反使封闭环随之减小的组成环（如A1）叫减环；1）工艺尺寸链的基本概念 544、尺寸链的应用与计算、尺寸链的应用与计算 P243（1 1 1 1）尺寸链计算时，常遇到三种类型的问题：）尺寸链计算时，常遇到三种类型的问题：）尺寸链计算时，常遇到三种类型的问题：）尺寸链计算时，常遇到三种类型的问题：1 1 1 1）已已已已知知知知全全全全部部部部组组组组成成成成环环环环的的的的极极极极限限限限尺尺尺尺寸寸寸寸，求求求求封封封封闭闭闭闭环环环环基基基基本本本本尺尺尺尺寸寸寸寸及公差，称为

42、及公差，称为及公差，称为及公差，称为“正计算正计算正计算正计算”，结果唯一。，结果唯一。，结果唯一。，结果唯一。2 2 2 2）已知封闭环的极限尺寸，求一个或几个组成环的）已知封闭环的极限尺寸，求一个或几个组成环的）已知封闭环的极限尺寸，求一个或几个组成环的）已知封闭环的极限尺寸，求一个或几个组成环的极限尺寸，称为极限尺寸，称为极限尺寸，称为极限尺寸，称为“反计算反计算反计算反计算”。用于计算工序尺寸。用于计算工序尺寸。用于计算工序尺寸。用于计算工序尺寸。3 3 3 3）已知封闭环及局部组成环求其余组成环的极限尺）已知封闭环及局部组成环求其余组成环的极限尺）已知封闭环及局部组成环求其余组成环的

43、极限尺）已知封闭环及局部组成环求其余组成环的极限尺寸，称为寸，称为寸，称为寸，称为“中间计算中间计算中间计算中间计算”。用于计算工序尺寸。在。用于计算工序尺寸。在。用于计算工序尺寸。在。用于计算工序尺寸。在制定工艺规程时，由于基准不重合需要进行尺寸换制定工艺规程时，由于基准不重合需要进行尺寸换制定工艺规程时，由于基准不重合需要进行尺寸换制定工艺规程时，由于基准不重合需要进行尺寸换算属于这类计算，结果不唯一，需优化计算。算属于这类计算，结果不唯一，需优化计算。算属于这类计算，结果不唯一，需优化计算。算属于这类计算，结果不唯一，需优化计算。55（2 2）尺寸链计算的关键：）尺寸链计算的关键：正确画

44、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，确定增环和减环作作尺尺寸寸链链图图 按按照照加加工工顺顺序序依依次次画画出出各各工工序序尺尺寸寸及及零零件图中要求的尺寸，形成一个封闭的图形。件图中要求的尺寸，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A A0 0 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：从从封封闭闭环环开开始始，给给每每一一个个环环画画出出箭箭头头，最最后后再再回回到到封封闭闭环环，像像电电流流一一样样形形成成回回路路。凡凡箭箭头头方方向向

45、与与封封闭闭环环方方向向相相反反者者为为增增环环（如如A A2 2），箭箭头头方方向向与与封封闭闭环环方方向向相相同同者为减环（如者为减环（如A A1 1）。）。56（3 3）极限法解）极限法解尺寸链的计算公式尺寸链的计算公式 用极值法解尺寸链的基本计算公式如下：用极值法解尺寸链的基本计算公式如下：a)a)封闭环的基本尺寸等于所有增环的基本尺寸之和减去所封闭环的基本尺寸等于所有增环的基本尺寸之和减去所有减环的基本尺寸之和，即有减环的基本尺寸之和，即 b)b)封闭环的最大极限尺寸等于所有增环最大极限尺寸之和减封闭环的最大极限尺寸等于所有增环最大极限尺寸之和减 去所有减环最小极限尺寸之和，即去所有

46、减环最小极限尺寸之和，即 c)c)封闭环的最小极限尺寸等于所有增环最小极限尺寸之和减封闭环的最小极限尺寸等于所有增环最小极限尺寸之和减去所有减环最大极限尺寸之和，即去所有减环最大极限尺寸之和，即 57d)d)封闭环的上偏差等于所有增环上偏差之和减去封闭环的上偏差等于所有增环上偏差之和减去所有减环下偏差之和所有减环下偏差之和 ，即，即 e)e)封闭环的下偏差等于所有增环下偏差之和减去所有减环封闭环的下偏差等于所有增环下偏差之和减去所有减环上偏差之和上偏差之和 ，即，即 f)f)封闭环的封闭环的公差等于组成环公差之和，公差等于组成环公差之和，即即 58例图例图6-136-13：工件：工件1 1面已

47、加工好，现以面已加工好，现以1 1面定位用调整法加工面定位用调整法加工3 3面和面和2 2面，面，求工序尺寸求工序尺寸A1A1和和A2A2。分析：工序尺寸分析：工序尺寸A1A1；工序尺寸工序尺寸A2A2基准不重合。用调整法加工基准不重合。用调整法加工2 2面，面，尺寸A0是加工过程中间接保证的，是尺寸链的封闭环；尺寸A1和A2是在加工中直接获得的是组成环。A1A1是增环、是增环、A2A2是减环。是减环。尺寸链例如尺寸链例如59尺寸链方程为：A2=A1-A0=30-20=10mm工序尺寸为：工序尺寸为：上偏差下偏差EI0=EIA1-ESA2ESA2=EIA1-EI0=-0.2-(-0.3)=+0

48、.1mmES0=ESA1-EIA2EIA2=ESA1-ES0=0-0.3)=-0.3mm工序尺寸为工序尺寸为:60封闭环的公差比任何一个组成环的公差都大，封闭环的公差比任何一个组成环的公差都大，应尽量选择最不重要的尺寸作封闭环；应尽量选择最不重要的尺寸作封闭环；为减小封闭环公差，应尽量减少组成环数及其为减小封闭环公差，应尽量减少组成环数及其公差。公差。封闭环具有封闭性和相关性：封闭环具有封闭性和相关性：封闭环和组成环按一定要求相互连接一起构成封闭环和组成环按一定要求相互连接一起构成封闭的尺寸链。封闭的尺寸链。封闭环和组成环相互之间有关封闭环和组成环相互之间有关。61例：如图活塞上加工销孔，要求

49、保证尺寸A0，设计基准 为活塞顶面。为加工方便常用B面定位，按工序尺 寸A1加工销孔。试确定工序尺寸A1及其公差。（3）几种工艺尺寸链的分析与计算 1）定位基准与设计基准不重合的尺寸换算解：作出尺寸链图；按照加工顺序确定封闭环A0；画箭头分出增环A2和减环A1；例题一：尺寸链计算 A1的基本尺寸 A0=A2-A1 99=155-A1 得A1=56 mm 验算封闭环公差 T0=T1+T2 T0 T2 修正T2=0.063 A1上偏差 EIA0=EIA2 ESA1 ESA1=(-0.063)-(-0.087)=0.024 A1下偏差 ESA0=ESA2 EIA1 EIA1=0 0=0 故工序尺寸A

50、1为：A1=56+0.024 mm 062例例6-26-2：中间工序尺寸：中间工序尺寸A A1 1的计算的计算齿轮内孔及键槽的加工顺序：工序1：镗内孔至39.6+0.1mm;工序2：插键槽至尺寸A；工序3：热处理淬火；工序4：磨内孔至40+0.05，同时保证键槽深度43.6+0.34mm；00063基本尺寸基本尺寸A A：A A0=43.6=0=43.6=A A+20 +20 19.8 19.8 A A=43.4mm=43.4mm 上偏差：上偏差：上偏差：上偏差：ESA=0.34-0.025+0=+0.315mmESA=0.34-0.025+0=+0.315mmESA=0.34-0.025+0