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1、第七章 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(Chapter 7 Design of machining Process planning ),7.1 概述 (7.1 Summary） 7.2 零件結(jié)構(gòu)的工藝性與毛坯選擇 (7.2 Structure Processing of Part and Selection of Blank） 7.3 定位基準(zhǔn)的選擇 (7.3 The Selection of Location Datum ）,7.4 工藝路線的確定 (7.4 The Determination of Process route ） 7.5 工序內(nèi)容的確定 (7.5 The Determination
2、 of Operation Contents） 7.6 工序尺寸計(jì)算 (7.6 The Calculation of Operational Dimension）,7.1.1 機(jī)械加工工藝過程及其組成,生產(chǎn)過程:將原材料轉(zhuǎn)變成機(jī)械產(chǎn)品的全部勞動(dòng)過程,,間接生產(chǎn)過程：不使加工對(duì)象產(chǎn)生直接變化。如：工裝夾具的制造、工件的運(yùn)輸、設(shè)備的維護(hù)等。,7.1 概述 (7.1 Summary）,工藝過程：生產(chǎn)過程中直接改變加工對(duì)象的尺寸、 形狀、表面質(zhì)量、性能以及相對(duì)位置關(guān)系的過程。如：零件的機(jī)械加工、熱處理、裝配等。,機(jī)械加工工藝過程:指用機(jī)械加工的方法改變生產(chǎn)對(duì)象（毛坯）的形狀、尺寸、相互位置和性質(zhì)，使其
3、成為成品或半成品的過程。,1 機(jī)械加工工藝過程,機(jī)械加工工藝過程是整個(gè)工藝過程的重要組成部分。,2 機(jī)械加工工藝過程的組成,(1) 工序,概念：一個(gè)(或一組)工人，在一個(gè)工作地點(diǎn)(一臺(tái)機(jī)床或一個(gè)鉗工臺(tái))對(duì)一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那部分工藝過程。,工人、工作地和工件三不變加上連續(xù)作業(yè)是構(gòu)成工序的 四個(gè)要素，工序是組成工藝過程的基本單元。,工序數(shù)目和工藝過程的確定與零件的技術(shù)要求、零件的數(shù)量和現(xiàn)有工藝條件等有關(guān)，如階梯軸零件的加工。,大批量生產(chǎn)的工藝過程,單件小批生產(chǎn)的工藝過程,(2) 安裝,工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序。,(3) 工位,在工件的一次裝夾中,通過分度(或移)位裝置,
4、使工件與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起相對(duì)刀具或設(shè)備的固定部分經(jīng)過不同的位置順序進(jìn)行加工。此時(shí)工件在機(jī)床上占據(jù)每一個(gè)位置所完成的那一部分工序內(nèi)容。,(4) 工步,在被加工的表面、主要切削用量（切削速度、進(jìn)給量）、切削刀具均保持不變的情況下所完成的那部分工序稱一個(gè)工步。,構(gòu)成工步的要素：加工面、刀具、切削用量（不包括切深ap）均不變。,復(fù)合工步：為了提高生產(chǎn)效率，機(jī)械加工中有時(shí)用幾把刀具同時(shí)加工幾個(gè)表面，這也被看作是一個(gè)工步，稱為復(fù)合工步。,立軸轉(zhuǎn)塔車床回轉(zhuǎn)刀架,立軸轉(zhuǎn)塔車床的一個(gè)復(fù)合工步,刨平面復(fù)合工步,5 走刀（工作行程）,被加工的某一表面，由于余量較大或其它原因，在主要切削用量（切削速度、進(jìn)給量
5、）不變的條件下，用同一把刀具對(duì)它進(jìn)行多次加工，每切削一次所完成的工步。,N=Qn（1a）（1十） 式中 N零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件年）； Q機(jī)器產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)年）； n每臺(tái)產(chǎn)品中包含該零件的數(shù)量（件臺(tái)）； a該零件備品的百分率； 該零件廢品的百分率。,1 生產(chǎn)綱領(lǐng) 企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。,7.1.2 機(jī)械加工的生產(chǎn)類型,2 生產(chǎn)批量 指一次投入或產(chǎn)出的同一產(chǎn)品（零件）的數(shù)量。 3 生產(chǎn)類型 是企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。,根據(jù)加工零件的年產(chǎn)綱領(lǐng)或生產(chǎn)批量，可以將零件的生產(chǎn)類型劃分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)三種生產(chǎn)類型。,,根據(jù)
6、加工零件本身的特性（輕重、大小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、精密程度等），可以將零件的生產(chǎn)類型劃分為輕型零件、中型零件和重型零件。,(1)單件生產(chǎn)單個(gè)地生產(chǎn)不同結(jié)構(gòu)尺寸的產(chǎn)品，且很少重復(fù)的生產(chǎn)。如重型機(jī)械、大型船舶制造、新產(chǎn)品試制等。 (2)成批生產(chǎn)成批地制造相同產(chǎn)品，且周期性地重復(fù)生產(chǎn)，如機(jī)床制造等。根據(jù)產(chǎn)品特征及批量大小，又分為小批、中批和大批生產(chǎn)三種。 (3)大量生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)量很大，大多數(shù)工作地一直按照一定的節(jié)拍進(jìn)行同一種零件的某一道工序的加工，稱為大量生產(chǎn)。如自行車、洗衣機(jī)、汽車等生產(chǎn)。,,,單件生產(chǎn),成批生產(chǎn),大量生產(chǎn),設(shè) 備 要 求,工人技術(shù)水平,生 產(chǎn) 率,生 產(chǎn)成 本,,小批,中批,大
7、批,4 生產(chǎn)類型的工藝特征,工藝規(guī)程:是規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件。 零件機(jī)械加工工藝規(guī)程包括：工藝路線，各工序的具體加工內(nèi)容、要求及說明，切削用量，時(shí)間定額及使用的機(jī)床設(shè)備與工藝裝備等。 工藝裝備（工裝）： 是產(chǎn)品制造過程中所用的各種工具的總稱。它包括刀具、夾具、模具、量具、檢具、輔具、鉗工工具和工位器具等。,7.1.3 機(jī)械加工工藝規(guī)程,(1) 工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件。 (2) 工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備和生產(chǎn)管理的基本依據(jù)。 (3)工藝規(guī)程是新建和擴(kuò)建機(jī)械制造廠（或車間）的重要技術(shù)文件。 (4)工藝規(guī)程是工藝技術(shù)交流的主要文件形式。,1 機(jī)械
8、加工工藝規(guī)程的作用(自學(xué)）,(1) 質(zhì)量第一原則,(2) 效益優(yōu)先原則,(3) 效率爭先原則,,2 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)原則 (自學(xué)）,3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)所需的原始資料(自學(xué)）,（1）產(chǎn)品裝配圖、零件圖； （2）產(chǎn)品驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)； （3）產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)批量； （4）毛坯材料與毛坯生產(chǎn)條件； （5）制造廠的生產(chǎn)條件，包括機(jī)床設(shè)備、工藝裝備的規(guī) 格性能及使用狀況，工人技術(shù)水平以及自制工藝裝 備能力、能源狀況等資料； （6）工藝規(guī)程、工藝裝備設(shè)計(jì)所用設(shè)計(jì)手冊(cè)和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)； （7）國內(nèi)外先進(jìn)制造技術(shù)資料等。,常用的機(jī)械加工工藝規(guī)程格式有三種: 工藝過程卡片用于單件小批
9、 生產(chǎn)。 工藝卡片用于成批生產(chǎn)或重要 零件的單件小批生產(chǎn)。 工序卡片用于大批大量生產(chǎn)。,,4 工藝文件,以工序?yàn)閱挝缓喴f明產(chǎn)品或零部件的加工過程的一種工藝文件。它是編制其他工藝文件的基礎(chǔ)，也可作為生產(chǎn)管理所用。只有在單件小批生產(chǎn)中才用它來直接指導(dǎo)工人的加工操作。,1 工藝過程卡片（過程卡片）,,工藝過程卡片,按每道工序所編制的一種工藝文件。一般具有工序簡圖，并詳細(xì)說明該工序的每個(gè)工步的加工內(nèi)容、工藝參數(shù)、操作要求以及所用設(shè)備裝備等。多用于大批大量生產(chǎn)及重要零件的成批生產(chǎn)中。,2 工序卡片,在表中除需填工藝過程卡片中的內(nèi)容外，還要詳細(xì)說明每道工序所包含
10、的裝夾、工步、切削用量等內(nèi)容，對(duì)主要工序還要畫出工序簡圖，廣泛用于成批生產(chǎn)或重要零件的單件小批生產(chǎn)中。,3 工藝卡片（工藝卡）,另外，在成組加工技術(shù)中，還有應(yīng)用典型工藝過程卡片、典型工藝卡片和典型工序卡片；對(duì)自動(dòng)、半自動(dòng)機(jī)床或某些齒輪加工機(jī)床調(diào)整，應(yīng)有機(jī)床調(diào)整卡片；而對(duì)檢查工序則有檢驗(yàn)工序卡片等其他類型的工藝規(guī)程格式。,分析研究零件圖紙； 選擇毛坯； 選擇定位基準(zhǔn)； 擬訂工藝流程； 工序設(shè)計(jì)；（選擇機(jī)床，工藝裝備，工序余量，工序尺寸，切削用量，工時(shí)定額等） 編制工藝文件。,5 制訂工藝規(guī)程的步驟、內(nèi)容(自學(xué)）,7.2 零件結(jié)構(gòu)工藝性與毛坯選擇 (7.2 Structure Processing
11、 of Part and Selection of Blank）,7.2.1 零件結(jié)構(gòu)工藝性 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性：所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在能滿足使用要求的前提下,制造和維修的可行性和經(jīng)濟(jì)性稱為產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)工藝性。 零件結(jié)構(gòu)工藝性：所設(shè)計(jì)的零件在能滿足使用要求的前提下,制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性稱為零件的結(jié)構(gòu)工藝性。,毛坯是根據(jù)零件(或產(chǎn)品)所要求的形狀、工藝尺寸等制成的，供進(jìn)一步加工用的生產(chǎn)對(duì)象。毛坯的種類、形狀、尺寸及精度對(duì)機(jī)械加工工藝過程、產(chǎn)品質(zhì)量、材料消耗和生產(chǎn)成本有著直接的影響。在已知零件工作圖及生產(chǎn)綱領(lǐng)之后，即需進(jìn)行毛坯種類、形狀和尺寸等的確定工作。,7.2.2 毛坯選擇,,常用毛坯種類有：
12、 鑄件 鍛造件 焊接件 沖壓件 粉末冶金件 工程塑料件,,1 確定毛坯種類,包括鑄鋼、鑄鐵、有色金屬及合金的鑄件等。鑄件毛坯的形狀可以相當(dāng)復(fù)雜，尺寸可以相當(dāng)大，且吸振性能較好，但鑄件的機(jī)械性能較低，一般殼體零件的毛坯多用鑄件。,機(jī)械性能較好，有較高的強(qiáng)度和沖擊韌性，但毛坯的形狀不宜復(fù)雜，如軸類和齒輪類零件的毛坯常用鍛件。,包括圓形、方形、六角形及其它斷面形狀的棒料、管料及板料。棒料常用在普通車床、六角車床及自動(dòng)和半自動(dòng)車床上加工軸類、盤類及套類等中小型零件。冷拉棒料比熱軋棒料精度高且機(jī)械性能好，但直徑較小。板料常用冷沖壓的方法制成零件，但毛坯的厚度不宜過大。,對(duì)尺寸較大、形
13、狀較復(fù)雜的毛坯，可采用型鋼或鍛件焊接成毛坯，但焊接件吸振性能差，易變形，尺寸誤差大。,鑄件,鍛件,型材,焊接件,7.3 定位基準(zhǔn)的選擇 (7.3 The Selection of Location Datum ）,7.3.1 基準(zhǔn)及其分類,在零件圖上或?qū)嶋H零件上，用來確定一些點(diǎn)、線、面位置時(shí)所依據(jù)的點(diǎn)、線、面。,基準(zhǔn),,設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：,工藝基準(zhǔn),,在工序圖上標(biāo)注被加工表面尺寸和相互位置關(guān)系時(shí)，所依據(jù)的點(diǎn)、線、面。,加工中在工件上用以確定被加工表面相對(duì)于機(jī)床、夾具、刀具位置的點(diǎn)、線、面。,在工件上用以測(cè)量已加工表面位置時(shí)所依據(jù)的點(diǎn)、線、面。,在裝配時(shí)，用以確定零件或部件在產(chǎn)品中位置時(shí)所依據(jù)的點(diǎn)、線、
14、面。,設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn),工序基準(zhǔn)：,定位基準(zhǔn)：,測(cè)量基準(zhǔn)：,裝配基準(zhǔn)：,,7.3.1.1 設(shè)計(jì)基準(zhǔn),7.3.1.2 工藝基準(zhǔn),1 工藝基準(zhǔn),2 定位基準(zhǔn),3 測(cè)量基準(zhǔn),4 裝配基準(zhǔn),粗基準(zhǔn)：用未經(jīng)加工的表面作定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)：用加工過的表面作定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。 輔助基準(zhǔn)：該基準(zhǔn)在零件的裝配和使用過程中無用途，只是為了便于零件的加工而設(shè)置的基準(zhǔn)稱輔助基準(zhǔn)，如軸加工用的頂尖孔。,7.3.2 定位基準(zhǔn)的選擇,1 保證零件加工表面相對(duì)于不加工表面具有一定位置精度,7.3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇原則,2 選擇要求加工余量小而余量均勻的重要表面做粗基準(zhǔn)，
15、以保證該表面有足夠而均勻的加工余量。,3 對(duì)于多表面加工的工件，為保證各表面有足夠的加工余量，應(yīng)選擇毛坯上加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。,4 定位準(zhǔn)確便于裝夾 為使工件定位穩(wěn)定，夾緊可靠，要求所選用的粗基準(zhǔn)盡可能平整光潔，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆冒口切痕或其他缺陷,并有足夠的支承面積。 5 粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用 因?yàn)榇只鶞?zhǔn)一般都很粗糙，重復(fù)使用同一粗基準(zhǔn)所加工的兩組表面之間的位置誤差會(huì)相當(dāng)大，所以，粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用。,上述各項(xiàng)選擇粗基準(zhǔn)的原則，有時(shí)不能同時(shí)兼顧，只能根據(jù)主次決擇。,,重點(diǎn)是保證加工精度和安裝準(zhǔn)確方便。具體應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則： 1 基準(zhǔn)重合原則 應(yīng)盡可能選擇零件上
16、的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（或工序基準(zhǔn)）為精基準(zhǔn)，特別在最后精加工時(shí)。,,,,,H2,5.3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇原則,,2 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 盡量使多個(gè)表面加工時(shí)都采用同一個(gè)定位基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)。,,3 互為基準(zhǔn)原則 當(dāng)工件上兩個(gè)加工表面之間的位置精度要求比較高時(shí)，可以采用兩個(gè)加工表面互為基準(zhǔn)的方法進(jìn)行加工。 如：車床主軸的主軸頸和前端錐孔的加工，高精度齒輪的齒圈和內(nèi)孔等。,,,4 自為基準(zhǔn)原則 一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均勻，常以加工表面自身為精基準(zhǔn)進(jìn)行加工。,5 便于裝夾原則,精基準(zhǔn)應(yīng)保證定位準(zhǔn)確、可靠，夾緊機(jī)構(gòu)簡單，操作方便。既具有較高的精度和較小的表面粗糙度，又要具有較大的面積并盡量靠近加
17、工表面。,7.4 工藝路線的確定(7.4 The Determination of Process Route ）,擬訂工藝路線的主要內(nèi)容：選擇定位基準(zhǔn)， 零件各表面的加工方法和設(shè)備的選擇，加工階段的劃分，工序的集中和分散，工序先后順序的安排等。設(shè)計(jì)者一般應(yīng)提出多種方案，通過分析對(duì)比，從中選擇最優(yōu)方案。,7.4.1.1 加工方法的選擇,指在正常的加工條件下（完好的機(jī)床設(shè)備、必要的工藝裝備、標(biāo)準(zhǔn)的工人技術(shù)等級(jí)、標(biāo)準(zhǔn)的耗用時(shí)間和生產(chǎn)費(fèi)用）所能達(dá)到的加工精度。,同一種加工方法，精度越高，加工成本越大。,精度有一定極限，過A點(diǎn)后，即使再增加成本，精度提高也很少。,成本也有一定極限，過B點(diǎn)后，成本基本不
18、變。,7.4.1 加工方法的選擇,1 經(jīng)濟(jì)精度,各種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)加工精度和經(jīng)濟(jì)粗糙度以及各種表面的加工方法均已制成表格，在機(jī)械加工的各種手冊(cè)中都能查到。 值得注意的是：經(jīng)濟(jì)加工精度和經(jīng)濟(jì)粗糙度的數(shù)值不是一成不變的，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、工藝的改進(jìn)和設(shè)備和技術(shù)裝備的更新，它們會(huì)逐步提高。,首先考慮主要表面的加工方案 要求達(dá)到的精度、表面粗糙度；盡量采用經(jīng)濟(jì)加工精度方案進(jìn)行加工 ； 工件所用材料的性質(zhì)、毛坯的質(zhì)量、硬度及結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小等； 生產(chǎn)類型； 現(xiàn)有設(shè)備及技術(shù)條件。,2 加工方法和加工方案的選擇,,,當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較低時(shí),通常將工藝劃分為粗加工和半精加工；當(dāng)零件的加工質(zhì)
19、量要求較高時(shí)，一般要經(jīng)過粗加工、半精加工、精加工等三個(gè)階段；當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，要經(jīng)過粗加工、半精加工、精加工和光整加工等四個(gè)階段。 各個(gè)加工階段的主要任務(wù)是： （1）粗加工階段 高效地切除加工表面上的大部分余量，這階段的主要問題是如何提高生產(chǎn)率。,7.4.2 加工階段的劃分,（2） 半精加工階段 為主要表面的精加工作做準(zhǔn)備，切除余量界于粗加工和精加工之間，并完成一些次要表面的加工，例如，鉆孔、攻螺紋、銑鍵槽等。 （3） 精加工階段 切除很少的余量，保證各主要表面達(dá)到零件圖規(guī)定的加工質(zhì)量要求。,（4）光整加工階段 對(duì)于精度要求很高（IT5以上）、表面粗糙度值要求很小
20、（Ra0.2m）的表面，尚需安排光整加工階段，其主要任務(wù)是減小表面粗糙度和進(jìn)一步提高尺寸精度和形狀精度，但一般沒有提高表面間位置精度的作用。,劃分加工階段的主要目的 ：,（1）保證加工質(zhì)量 粗加工余量大，較大夾緊力、切削力、切削熱，工件 產(chǎn)生較大變形和加工誤差，通過半精、精加工逐步糾正。,（3）便于安排熱處理工序 熱處理常穿插在加工階段之間，也便于組織生產(chǎn),（4）及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷 以決定零件的報(bào)廢或修補(bǔ)，避免盲目加工造成的浪費(fèi),（2）合理使用設(shè)備 有利于按照不同要求選不同精度、剛性、功率的機(jī)床,7.4.3 工序的安排,7.4.3.1 加工順序的安排,1.先粗加工，后精加工 “先粗后
21、精” ； 2.先加工基準(zhǔn)面，后加工其它表面 “先基準(zhǔn)后其它” ； 3.先加工主要表面，后加工次要表面 “先主后次”； 4.先加工平面，后加工孔 “先面后孔” 。,7.4.4.2 熱處理及表面處理工序的安排（自學(xué)）,為改善工件材料力學(xué)性能和切削性能，常常需要安排的熱處理工序。 淬火、滲碳淬火、氰化和氮化等都屬于最終熱處理，應(yīng)安排在精加工前后。 調(diào)質(zhì)可改善材料的機(jī)械性能，因此許多中碳鋼和合金鋼常采用之，可安排在粗加工的前后，也可作為最終熱處理，安排在精加工前后。,7.4.4.3 檢驗(yàn)工序的安排（自學(xué)）,l）粗加工全部結(jié)束之后； 2）送往外車間加工的前后； 3）工
22、時(shí)較長工序和重要工序的前后； 4）最終加工之后。除了安排幾何尺寸檢驗(yàn)工序之外，有的零件還要安排探傷、密封、稱重、平衡等檢驗(yàn)工序。,7.4.4.4 其它工序的安排（自學(xué)）,零件表層或內(nèi)腔的毛刺對(duì)機(jī)器裝配質(zhì)量影響甚大,切削加工之后，應(yīng)安排去毛刺工序。 零件在進(jìn)人裝配之前，一般都應(yīng)安排清洗工序。工件內(nèi)孔、箱體內(nèi)腔易存留切屑；研磨、珩磨等光整加工工序之后，微小磨粒易附著在工件表面上，要注意清洗。 在用磁力夾緊的工序之后，要安排去磁工序，不讓帶有剩磁的工件進(jìn)入裝配線。,工序集中：就是將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成。每個(gè)工序所包括的加工內(nèi)容多。,工序分散：將工件的加工，分散在較多的工序內(nèi)進(jìn)行
23、，使每個(gè)工序所包括的加工內(nèi)容盡量少些。,工序集中的特點(diǎn)： 減少工件裝夾次數(shù)，有利于保證加工表面間相互位置精度； 有利于采用高生產(chǎn)率的機(jī)床； 工序數(shù)目少，工人和設(shè)備數(shù)量少； 專用設(shè)備多，調(diào)整維修困難。,工序分散的特點(diǎn)： 機(jī)床和工裝簡單，易調(diào)整； 有利于采用合理的切削用量; 生產(chǎn)適應(yīng)性好，轉(zhuǎn)產(chǎn)容易； 工序數(shù)目多，設(shè)備數(shù)量大，生產(chǎn)組織工作較復(fù)雜。,要靈活采用工序集中和工序分散。,7.4.4 工序的集中與分散,7.5 工序內(nèi)容的確定(7.5 The Determination of Operation Contents）,零件的工藝過程設(shè)計(jì)以后，就應(yīng)進(jìn)行工序內(nèi)容的設(shè)計(jì)。,7.5.1.1 加工余量的概念
24、,使加工表面達(dá)到所需的精度和表面質(zhì)量而應(yīng)切除的金屬層的厚度。,1 總余量和工序余量,加工總余量:零件上表面的毛坯尺寸與零件圖的設(shè)計(jì)尺寸之差。,工序余量：相鄰兩工序的工序尺寸之差。,7.5.1 加工余量確定,2 單邊余量與雙邊余量,對(duì)于被包容面： Z=上工序基本尺寸-本工序基本尺寸 對(duì)于包容面： Z=本工序基本尺寸-上工序基本尺寸,3 加工余量和工序尺寸的關(guān)系,工序余量變動(dòng)范圍 Tz = ZmaxZmin = Tb + Ta,7.5.1.2 影響加工余量的因素,1 上道工序加工表面的表面質(zhì)量,2 加工前或上道工序的尺寸公差 Ta,3 加工前或上道工序的位置誤差a,4 本道工序的裝夾誤差b,7.5
25、.1.3 加工余量的確定,對(duì)雙邊余量：,對(duì)單邊余量：,在掌握上述各影響因素具體數(shù)據(jù)的條件下，用計(jì)算法確定加工余量是比較科學(xué)的；但目前所積累的統(tǒng)計(jì)資料尚不多，計(jì)算有困難，此法目前應(yīng)用較少。,1 分析計(jì)算法,加工余量由一些有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員和工人根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。由于主觀上有怕出廢品的思想，故所估加工余量一般都偏大，此法只用于單件小批生產(chǎn)。,以工廠生產(chǎn)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)研究積累的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)制定的各種表格為依據(jù)，再結(jié)合實(shí)際加工情況加以修正。該方法簡便，比較接近實(shí)際，生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用。,2 查表法*,3 經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法,7.6 工序尺寸計(jì)算(7.6 The Calculation of Operational Dim
26、ension）,7.6.1 尺寸鏈定義、組成及分類,1.尺寸鏈:互相聯(lián)系且按一定順序排列的封閉尺寸組。其中有一個(gè)尺寸的精度取決于其他所有尺寸的精度。,7.6.1.1 尺寸鏈定義、組成及判別,,2.環(huán)：組成尺寸鏈的每一個(gè)尺寸，稱為尺寸鏈的環(huán)。,3.封閉環(huán)：在加工或裝配過程中最終形成或間接得到的尺寸（環(huán)）稱為封閉環(huán),記為A0。,4.組成環(huán):在尺寸鏈中,除封閉環(huán)以外,其它環(huán)均為組成環(huán)。記為：Ai,(2)減環(huán)：在組成環(huán)中，當(dāng)某組成環(huán)的尺寸增加，使得封閉環(huán)的尺寸減少，則該環(huán)為減環(huán)。記為：,判別方法：在尺寸鏈圖上，按連續(xù)的單箭頭來表示，箭頭方向與封閉環(huán)相同則為減環(huán)，相反則為增環(huán)。,(1)增環(huán)：在組成環(huán)中，
27、當(dāng)某組成環(huán)的尺寸增加，使得封閉環(huán)的尺寸增加，則該環(huán)為增環(huán)。記為：,,7.6.1.2 尺寸鏈分類,(1)按尺寸鏈的應(yīng)用范圍,工藝尺寸鏈: 在加工過程中，工件上各相關(guān)的工藝尺寸所組成的尺寸鏈。, 裝配尺寸鏈: 在機(jī)器設(shè)計(jì)和裝配過程中，各相關(guān)的零部件間相互聯(lián)系的尺寸所組成的尺寸鏈。,,（2）按尺寸鏈中各組成環(huán)所在的空間位置, 直線尺寸鏈：尺寸鏈中各環(huán)位于同一平面內(nèi)且彼此平行。, 平面尺寸鏈： 尺寸鏈中各環(huán)位于同一平面內(nèi)，但其中有一個(gè)或幾個(gè)尺寸（與其他尺寸）不平行。平面尺寸可以轉(zhuǎn)化為兩個(gè)相互垂直的線性尺寸鏈。, 空間尺寸鏈：尺寸鏈中各環(huán)位于幾個(gè)彼此不平行的平面內(nèi)的尺寸鏈。,,（3）按尺寸鏈各組成環(huán)的幾
28、何特征, 長度尺寸鏈：尺寸鏈中各環(huán)均為長度量。, 角度尺寸鏈：尺寸鏈中各環(huán)均為角度量。,,（4）按尺寸鏈之間相互聯(lián)系的形態(tài), 獨(dú)立尺寸鏈：尺寸鏈中所有的組成環(huán)和封閉環(huán)只從屬于一個(gè)尺寸鏈。, 并聯(lián)尺寸鏈：兩個(gè)或兩個(gè)以上的尺寸鏈，通過公共環(huán)將它們連接起來組成并聯(lián)形式的尺寸鏈。這兩個(gè)或兩個(gè)以上的尺寸鏈稱為相關(guān)尺寸鏈,,7.6.2 尺寸鏈的計(jì)算,7.6.2.1 尺寸鏈計(jì)算方法,,尺寸鏈 的計(jì)算,正計(jì)算：已知組成環(huán)尺寸、公差，求封閉環(huán)尺寸、公差的計(jì)算方式。,反計(jì)算：已知封閉環(huán)尺寸、公差，反求各組成環(huán)尺寸、公差。,中間計(jì)算：已知封閉環(huán)及部分組成環(huán)的尺寸、公差，求其余的一個(gè)或幾個(gè)組成環(huán)尺寸、公差。,,7.6
29、.2.2 尺寸鏈計(jì)算公式,1 極值法計(jì)算公式,,,,,極值法計(jì)算尺寸鏈:從尺寸鏈各環(huán)處于極值條件來求解封閉環(huán)尺寸與組成環(huán)尺寸之間的關(guān)系。,如用平均尺寸標(biāo)注：,組成環(huán)的平均尺寸：,封閉環(huán)的平均尺寸：,2 概率法計(jì)算公式,概率法計(jì)算尺寸鏈:機(jī)械制造中尺寸大多為正態(tài)分布，對(duì)于正態(tài)分布可，可用下述方法求解封閉環(huán)尺寸與組成環(huán)尺寸之間的關(guān)系。,7.6.3 工序尺寸計(jì)算,思考：用極值法求解。,例1,1 基準(zhǔn)不重合時(shí)的工序尺寸計(jì)算,,,,,,,例2圖示為加工梯板的零件圖，其高度方向的設(shè)計(jì)尺寸為及，加工過程為：以1面定位加工3面保證尺寸；以1面定位加工面，保證尺寸，如圖（b)，為滿足設(shè)計(jì)尺寸要求，計(jì)算工序的工序
30、尺寸。,(a),(b),(c),如圖所示加工過程如下： 鏜孔至 插鍵槽，工序尺寸A 熱處理：淬火； 磨內(nèi)孔至 ，同時(shí)保證 設(shè)計(jì)尺寸 。求A,A0=A+A3-A2 A=A0+A2-A3=43.6+19.8-20=43.4 ESA0=ESA+ESA3-EIA2 ESA1=0.315 EIA0=EIA+EIA3-ESA2 EIA=0.05,例3,解法1,,,,,2 一次加工滿足多個(gè)設(shè)計(jì)尺寸時(shí)工序尺寸計(jì)算,解法2：,在尺寸鏈（1）中： Z為封閉環(huán)。 Z=20-19.8=0.2 ESZ=0.025-0=0.025 EIZ=0-0.05=-0.05,在尺寸鏈（2）中： 43.6尺寸為封閉環(huán),A1、Z為增環(huán) 依據(jù)尺寸鏈計(jì)算式可求出：,,例4,,解： 作出尺寸鏈圖； 按照加工順序確定封閉環(huán)A0 ； 畫箭頭分出增環(huán)A1、t 和減環(huán)A2 ；,3 保證滲碳或滲氮層深度的工序尺寸及公差的計(jì)算,解： 列出尺寸鏈 判斷各環(huán)性質(zhì) Z 為封閉環(huán)，A2為增環(huán)， A1 、A3為減環(huán),,,,,4 精加工余量校核,作業(yè),P281-7-12,本章小節(jié),,
機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
