1、2022年7月22日星期五1第二章第二章 机械加工工艺规程的设计机械加工工艺规程的设计 第一节 概 述 一、机械加工工艺规程的作用:1工艺规程是生产准备工作的依据 2工艺规程是组织生产的指导性文件 3工艺规程是新建和扩建工厂(或车间)时的原始资料 4便于积累、交流和推广行之有效的生产经验 2022年7月22日星期五2二、机械加工工艺规程的制订程序二、机械加工工艺规程的制订程序(一)机械加工工艺规程的设计原则 1)确保加工质量，可靠地达到产品图样所提出的全部技术条件；2)提高生产率，保证按期完成并力争超额完成生产任务；3)减少人力和物力的消耗，降低生产成本；4)尽量降低工人的劳动强度，使操作工人
2、有安全良好的工作条件。2022年7月22日星期五3(二二)机械加工工艺规程的制订步骤和内容机械加工工艺规程的制订步骤和内容 1分析研究产品的装配图和零件图(1)熟悉产品的性能、用途、工作条件(2)对装配图和零件图进行工艺审查:审查图样的完整性和正确性、审查零件技术要求的合理性、审查零件的结构工艺性。例如 2选择毛坯3拟订工艺路线：选择定位基准，确定加工方法，划分加工阶段，决定工序的集中与分散，加工顺序的安排，以及安排热处理、检验及其他辅助工序 续2022年7月22日星期五4例2-0a图示为汽车钢板弹簧和吊耳简图，试进行工艺审查。例2-0 b如图为方头销的零件图，2H7孔要求装配时进行配作，工件
3、材料为T8A。试进行工艺审查。1.分析研究产品的装配图和零件图举例分析研究产品的装配图和零件图举例分析结果如下2022年7月22日星期五5分析结果分析结果1.吊耳的内侧面是要求为不接触的，粗糙度要求过高。该面的表面粗造度可由原来的Ra3.2增大到Ra12.5，这样铣削时就可相应增大进给量，提高生产率等。2.如图所示方头销，材料的选择不合理。改进办法：选用20Cr钢。为了保证硬度要求，进行局部渗碳处理，在渗碳时，由于工件较小，对2H7处用镀铜（或其它方法）保护，配钻2H7孔时就没有任何困难了。back2022年7月22日星期五6(二二)机械加工工艺规程的制订步骤和内容机械加工工艺规程的制订步骤和
4、内容(续）续）4确定各工序所采用的设备5确定各工序所采用的工艺装备6确定各主要工序的技术要求及检验方法7确定各工序的加工余量、工序尺寸和公差8确定切削用量9确定工时定额10技术经济分析11填写工艺文件2022年7月22日星期五7三、零件的结构工艺性及毛坯选择三、零件的结构工艺性及毛坯选择(一)零件的结构工艺性1零件尺寸要合理：(1)尺寸规格尽量标准化，(2)尺寸标注要合理。2022年7月22日星期五8三、零件的结构工艺性及毛坯选择（续）三、零件的结构工艺性及毛坯选择（续）2零件结构要合理(1)零件结构应便于加工：1）退刀槽和让刀孔，2）刀具顺利地接近待加工表面 2022年7月22日星期五9三、
5、零件的结构工艺性及毛坯选择（续）三、零件的结构工艺性及毛坯选择（续）(1)零件结构应便于加工零件结构应便于加工3)钻孔表面应与孔的轴线垂直，4）尽量将加工表面放在零件外部 2022年7月22日星期五10三、零件的结构工艺性及毛坯选择（续）三、零件的结构工艺性及毛坯选择（续）(1)零件结构应便于加工零件结构应便于加工 5)配合面的数目要尽量少，6)减少零件的加工表面面积，2022年7月22日星期五11三、零件的结构工艺性及毛坯选择（续）三、零件的结构工艺性及毛坯选择（续）(1)零件结构应便于加工零件结构应便于加工7)减少加工的安装次数 2022年7月22日星期五12三、零件的结构工艺性及毛坯选择
6、（续）三、零件的结构工艺性及毛坯选择（续）(2)零件结构应便于度量(3)零件结构应有足够的刚度 2022年7月22日星期五13工序举例工序举例1阶梯轴的 工艺过程将包括下列加工内容：切一端面；打中心孔；切另一端面；打另一端中心孔；车大外圆；大外圆倒角；车小外圆；小外圆倒角；铣键槽；去毛刺。2022年7月22日星期五14序举例序举例2一个阶梯轴的生产工艺过程：一个阶梯轴的生产工艺过程：工序1：铣端面、打顶尖孔工序2：车外圆工序3：粗磨外圆工序4：热处理工序5：精磨外圆工序6：钳工修理粗磨和精磨使用同一台磨床能不能看成是一个工序呢？back2022年7月22日星期五15课堂提问课堂提问22022年
7、7月22日星期五162022年7月22日星期五172022年7月22日星期五182022年7月22日星期五19二二.定位基准选择定位基准选择1粗基准的选择原则 在选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，及保证不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合零件图样设计要求。(1)重要表面余量均匀原则重要表面余量均匀原则 必须首先保证工件重要表面具有较小而均匀的加工余量，应选择该表面作为粗基准。back2022年7月22日星期五20二二.定位基准选择定位基准选择(续）续）1粗基准的选择原则粗基准的选择原则(2)工件表面间相互位置要求原则 必须保证工件上加工表面与不加工表面之间的相互位置要
8、求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不加工的表面，则应以其中与加工表面相互位置要求较高的不加工表面作粗基准2022年7月22日星期五21二二.定位基准选择定位基准选择(续）续）1粗基准的选择原则粗基准的选择原则(3)余量足够原则 如果零件上各个表面均需加工，则以加工余量最小的表面作为粗基准。2022年7月22日星期五22二二.定位基准选择定位基准选择(续）续）1粗基准的选择原则粗基准的选择原则(4)总的材料去除量最小原则应选择加工面积大、形状复杂的表面作粗基准。如(5)定位可靠性原则作为粗基准的表面，应选用比较可靠、平整光洁的表面，以使定位准确、夹紧可靠。(6)不重复使用原则 粗基
9、准的定位精度低，在同一尺寸方向上只允许使用一次，不能重复使用，否则定位误差太大。2022年7月22日星期五23二二.定位基准选择定位基准选择(续）续）2精基准的选择原则精基准的选择原则 在选择精基准时，考虑的重点是如何减少误差，保证加工精度和安装方便。(1)基准重合原则。应尽可能选用零件设计基准作为定位基准，以避免产生基准不重合误差。BTBATA2022年7月22日星期五24二二.定位基准选择定位基准选择(续）续）2精基准的选择原则精基准的选择原则(2)统一基准原则 应尽可能选用统一的精基准定位加工各表面，以保证各表面之间的相互位置精度。采用统一基准的好处在于：采用统一基准的好处在于：可以在一
10、次安装中加工几个表面，减少安装次数和安装误差，有利于保证各加工表面之间的相互位置精度；有关工序所采用的夹具结构比较统一，简化夹具设计和制造，缩短生产准备时间；当产量较大时，便于采用高效率的专用设备，大幅度地提高生产率。2022年7月22日星期五25二二.定位基准选择定位基准选择(续）续）2精基准的选择原则精基准的选择原则(3)自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择加工表面本身作为精基准。无心磨、珩磨、铰孔及浮动镗、抛光等都是自为基准的例子。(4)互为基准反复加工原则。有些相互位置精度要求比较高的表面，可以采用互为基准反复加工的方法来保证。(5)定位可靠性原则 精基准
11、应平整光洁，具有相应的精度，确保定位简单准确、便于安装、夹紧可靠。2022年7月22日星期五26三、零件表面加工方法的选择三、零件表面加工方法的选择 1加工表面本身加工要求根据每个加工表面的技术要求和各种加工方法及其组合后所能达到的经济加工精度和表面粗糙度，确定加工方法及加工方案。所谓经济加工精度和表面粗糙度是在正常加工条件下所能保证的加工精度和表面粗糙度。详见附录A1A10。2被加工材料的性能 3生产类型 4本厂(或本车间)的现有设备情况及技术条件2022年7月22日星期五27四、加工顺序的安排四、加工顺序的安排机械加工工序，热处理工序，辅助工序等。1机械加工工序：(1)先基面后其他，(2)
12、先粗后精，(3)先主后次（主要表面是指装配基面、工作表面等；次要表面是指非工作表面），（4）先面后孔。2热处理工序：热处理是用来改善材料的性能及消除内应力的。(1)预备热处理 预备热处理安排在机械加工之前，以改善切削性能、消除毛坯制造时的内应力为主要目的。(2)最终热处理 最终热处理安排在半精加工以后和磨削加工之前，(3)去除应力处理 最好安排在粗加工之后，精加工之前。2022年7月22日星期五28四、加工顺序的安排四、加工顺序的安排3辅助工序 辅助工序包括工件的检验、去毛刺、去磁、清洗和涂防锈油等。1)粗加工阶段结束之后；2)重要工序之后；3)送往外车间加工的前后，特别是热处理前后；4)特种
13、性能(磁力探伤、密封性等)检验之前。2022年7月22日星期五29五、工序的集中与分散五、工序的集中与分散 l工序集中与工序分散是拟定工艺路线的两个不同原则。1工序集中的特点1)便于采用高效专用设备和工艺装备，来大大提高生产率；2)减少了设备数量，相应地减少了操作工人和生产面积；3)减少了工序数目，减少了运输工作量，简化了生产计划工作，缩短了生产周期；4)减少了工件安装次数，不仅有利于提高生产率，而且由于在一次安装中加工许多表面，也易于保证它们之间的相互位置精度；5)因为采用的专用设备和专用工艺装备数量多而复杂，所以机床和工艺装备的调整、维修费事，生产准备工作量很大。2022年7月22日星期五
14、30五、工序的集中与分散五、工序的集中与分散2工序分散的特点1)采用比较简单的机床和工艺装备，调整容易；2)由于工序内容简单，有利于选择合理的切削用量，也有利于平衡工序时间，组织流水生产。3)生产准备工作量小，容易适应产品更换；4)对操作工人的技术要求低，或只需经过较短时间的训练；5)设备数量多，操作工人多，生产面积大。2022年7月22日星期五31六、加工阶段的划分六、加工阶段的划分 1加工阶段的划分:粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段、光整加工阶段。2.各加工阶段的目标：3.划分加工阶段的目的：(1)利于保证加工质量，(2)便于合理使用机床，(3)便于安排热处理工序 4.划分加工阶段的有
15、利条件：1)粗加工各表面后可及早发现毛坯的缺陷，2)精加工工序安排在最后，可保护精加工后的表面少受损伤或不受损伤。续2022年7月22日星期五32各加工阶段的目标：各加工阶段的目标：粗：其主要问题是如何获得高的生产率半精：应为主要表面的精加工做好准备，并完成一些次要表面的加工。精：保证各主要表面达到或基本达到(精密件)图样规定的质量要求 光整：光整加工阶段是以提高加工的尺寸精度和减小表面粗糙度为主，一般不用以纠正形状精度和位置精度。back2022年7月22日星期五33阶段名称目 的尺寸公差等级范围Ra值范围 (m)相应加工方法粗加工尽快从毛坯上切除多余材料,使其接近零件的形状和尺寸IT12I
16、T112512.5粗车、粗镗、粗铣、粗刨、钻孔等半精加工进一步提高精度和降低表面粗糙度Ra值,并留下合适的加工余量,为主要表面精加工作准备IT10IT96.33.2半精车、半精镗、半精铣、半精刨、扩孔等精加工使一般零件的主要表面达到规定的精度和粗糙度要求,或为要求很高的主要表面进行精密加工作准备一般精加工IT8IT7(精车外圆可达IT6)1.60.8精车、精镗、精铣、精刨、粗磨、粗拉、粗铰等精密精加工IT7-IT6(精磨外圆可达IT5)0.80.2精磨、精拉、精铰等精密加工在精加工基础上进一步提高精度和减小表面粗糙度Ra值的加工(对于其中不提高精度,只减小表面粗糙度Ra值的加工又称光整加工)I
17、T5IT30.10.008研磨、珩磨、超精加工、抛光等超精密加工比精密加工更高级的亚微米加工和纳米加工,只用于加工极个别的超精密零件高于IT30.012金刚石刀具切削、超精密研磨和抛光等2022年7月22日星期五34第三节第三节 机械加工的工序设计机械加工的工序设计 一、机床和工艺装备的选择 1.机床的选择原则：(1)机床的加工尺寸范围应尽量与零件外形尺寸相匹配，(2)机床的精度应与工序要求的加工精度相匹配，(3)机床的生产率应与零件的生产类型相匹配，(4)机床的选择应与现有设备条件相匹配2.工艺装备的选择原则:工艺装备主要指夹具、刀具、量具和辅具等.2022年7月22日星期五35二、加工余量
18、与工序尺寸及公差的确定二、加工余量与工序尺寸及公差的确定 1.加工余量的基本概念加工余量的基本概念 加工余量加工余量是指加工时从加工表面上切除的金属层总厚度。加工余量可分为工序余量和总余量。在由毛坯加工成成品的过程中，毛坯尺寸与成品零件图的设计尺寸之差，称为加工总余量(毛坯余量)，即某加工表面上切除的金属层总厚度。工序余量工序余量是指某一表面在一道工序中切除的金属层厚度，即相邻两工序的尺寸之差或上工序的工序尺寸与本工序的工序尺寸之差 2022年7月22日星期五36二、加工余量与工序尺寸及公差的确定（续）二、加工余量与工序尺寸及公差的确定（续）1.加工余量的基本概念加工余量的基本概念 (1)工序
19、余量与工序尺寸 2022年7月22日星期五37二、加工余量与工序尺寸及公差的确定（续）二、加工余量与工序尺寸及公差的确定（续）1.加工余量的基本概念加工余量的基本概念对于外表面 Zbab对于内表面 Zbba式中 Zb本工序的工序加工余量；a前工序的工序尺寸；b本工序的工序尺寸。对于轴 2Zbdadb对于孔 2Zbdbda式中 Zb半径上的加工余量；da前工序的加工表面的直径；db本工序的加工表面的直径。2022年7月22日星期五38二、加工余量与工序尺寸及公差的确定（续）二、加工余量与工序尺寸及公差的确定（续）1.加工余量的基本概念加工余量的基本概念加工余量也是个变动值。把加工余量分为公称余量
20、、最小余量和最大余量。当工序尺寸用基本尺寸计算时，所得到的加工余量称为基本余量或称公称余量。若以极限尺寸计算时，所得余量会出现最大或最小余量，其差值就是加工余量的变动范围。如图所示。外表面的加工余量：ZbminaminbmaxZbmaxamaxbmin式中 Zmin最小加工余量；Zmax最大加工余量；amin前工序最小工序尺寸；bmin本工序最小工序尺寸；amax前工序最大工序尺寸；bmax本工序最大工序尺寸。续2022年7月22日星期五39二、加工余量与工序尺寸及公差的确定（续）二、加工余量与工序尺寸及公差的确定（续）1.加工余量的基本概念加工余量的基本概念back2022年7月22日星期五
21、40二、加工余量与工序尺寸及公差的确定（续）二、加工余量与工序尺寸及公差的确定（续）1.加工余量的基本概念加工余量的基本概念(2)余量公差余量公差余量公差余量公差是加工余量的变动范围，其值为TZbZmaxZmin(amaxbmin)(aminbmax)TaTb式中 TZb本工序余量公差；Ta上工序尺寸公差；Tb本工序尺寸公差。2022年7月22日星期五41二、加工余量与工序尺寸及公差的确定（续）二、加工余量与工序尺寸及公差的确定（续）1.加工余量的基本概念加工余量的基本概念(3)工序尺寸及其公差的标注：工序尺寸的公差可按各种加工方法的经济精度选定，并规定在零件的“入体”(指向工件材料体内)方向
22、，即对于被包容面(如轴、键宽等)，工序尺寸公差带都取上偏差为零，即加工后的基本尺寸与最大极限尺寸相等；对于包容面(如孔、键槽宽等)，工序尺寸公差带都取下偏差为零，即加工后的基本尺寸与最小极限尺寸相等。孔距工序尺寸公差，一般按对称偏差标注。孔距工序尺寸公差，一般按对称偏差标注。毛坯尺寸公差可取对称偏差，也可为非对称偏差。毛坯尺寸公差可取对称偏差，也可为非对称偏差。2022年7月22日星期五42二、加工余量与工序尺寸及公差的确定（续）二、加工余量与工序尺寸及公差的确定（续）1.加工余量的基本概念加工余量的基本概念(4)加工总余量。Z总式中 Z总总加工余量;Zi 第i道工序的工序余量；n该表面总共加
23、工的工序数。Z总niiZ1 2022年7月22日星期五43二、加工余量与工序尺寸及公差的确定（续）二、加工余量与工序尺寸及公差的确定（续）2.影响加工余量的因素影响加工余量的因素 前工序加工面（或毛坯）的表面质量（包括表面粗糙度和表面破坏层深度）；前工序（或毛坯）的工序尺寸公差；前工序的各表面相互位置的空间偏差，如轴心线的平行度、垂直度和同轴度误差等；本工序的安装误差，如定位误差和夹紧误差；热处理后出现的变形。2022年7月22日星期五44二、加工余量与工序尺寸及公差的确定（续）二、加工余量与工序尺寸及公差的确定（续）3.确定加工余量的方法确定加工余量的方法(1)经验估计法:估计的加工余量一般
24、偏大。此法常用于单件小批生产。(2)查表修正法查表修正法:根据有关手册可查得。应用比较广泛。(3)分析计算法分析计算法:根据一定的试验资料和计算公式，这种方法确定的加工余量最经济合理，但需要全面的试验资料，计算也较复杂，实际应用较少。2022年7月22日星期五45二、加工余量与工序尺寸及公差的确定（续）二、加工余量与工序尺寸及公差的确定（续）4工序尺寸的确定工序尺寸的确定l对于简单的工序尺寸，在决定了各工序余量及其所能对于简单的工序尺寸，在决定了各工序余量及其所能达到的经济精度之后，就可以计算各工序尺寸及其公达到的经济精度之后，就可以计算各工序尺寸及其公差，其计算方法采用差，其计算方法采用“逆
25、推法逆推法”，即由最后一道工序，即由最后一道工序开始逐步往前推算。开始逐步往前推算。l对于复杂零件的工艺过程，或零件在加工过程中需要对于复杂零件的工艺过程，或零件在加工过程中需要多次转换工艺基准，或工艺尺寸从尚需继续加工的表多次转换工艺基准，或工艺尺寸从尚需继续加工的表面标注时，工艺尺寸及其公差的计算就比较复杂，这面标注时，工艺尺寸及其公差的计算就比较复杂，这时需利用工艺尺寸链进行分析计算。时需利用工艺尺寸链进行分析计算。2022年7月22日星期五46三、工艺尺寸链三、工艺尺寸链(一一)概述概述 尺寸链是指由相互联系的按一定顺序排尺寸链是指由相互联系的按一定顺序排列的封闭尺寸组。列的封闭尺寸组
26、。1.尺寸链的分类尺寸链的分类按功能：尺寸链可分为工艺尺寸链和装按功能：尺寸链可分为工艺尺寸链和装配尺寸链两大类。配尺寸链两大类。按各尺寸相互位置关系：尺寸链可分为按各尺寸相互位置关系：尺寸链可分为直线尺寸链、平面尺寸链和空间尺寸直线尺寸链、平面尺寸链和空间尺寸链。链。按照各尺寸所代表的几何量：尺寸链可按照各尺寸所代表的几何量：尺寸链可分为长度尺寸链和角度尺寸链。分为长度尺寸链和角度尺寸链。2022年7月22日星期五47三、工艺尺寸链（续）三、工艺尺寸链（续）(一一)概述概述 1尺寸链的内涵和特征尺寸链的内涵和特征 (1)封闭性封闭性 尺寸链是一组有关尺寸首尾相接构尺寸链是一组有关尺寸首尾相接
27、构成封闭形式的尺寸。其中应包含一个间接保证成封闭形式的尺寸。其中应包含一个间接保证的尺寸和若干个对此有影响的直接获得的尺寸。的尺寸和若干个对此有影响的直接获得的尺寸。(2)关联性关联性 尺寸链中间接保证的尺寸的大小和变尺寸链中间接保证的尺寸的大小和变化是受那些直接获得的尺寸的精度所支配的，化是受那些直接获得的尺寸的精度所支配的，彼此间具有特定的函数关系，并且间接保证的彼此间具有特定的函数关系，并且间接保证的尺寸的精度必然低于直接获得的尺寸精度。尺寸的精度必然低于直接获得的尺寸精度。2022年7月22日星期五48三、工艺尺寸链（续）三、工艺尺寸链（续）(一一)概述概述2尺寸链的组成和尺寸链图的作
28、法尺寸链的组成和尺寸链图的作法 组成尺寸链的各个尺寸称为尺寸链的组成尺寸链的各个尺寸称为尺寸链的“环环”。(1)封闭环：封闭环是最终被间接保证精度的那个环。封闭环：封闭环是最终被间接保证精度的那个环。(2)组成环组成环 除封闭环以外的其他环，都称为组成环。除封闭环以外的其他环，都称为组成环。1)增环增环 当其余各组成环不变，凡因其增大当其余各组成环不变，凡因其增大(或减小或减小)而封闭而封闭环也相应增大环也相应增大(或减小或减小)的组成环称为增环。的组成环称为增环。2)减环减环 当其余各组成环不变，凡因其增大当其余各组成环不变，凡因其增大(或减小或减小)而封闭而封闭环也相应减小环也相应减小(或
29、增大或增大)的组成环称为减环。的组成环称为减环。2022年7月22日星期五49三、工艺尺寸链（续）三、工艺尺寸链（续）(一一)概述概述3.尺寸链图的具体做法尺寸链图的具体做法 (1)找出间接保证的尺寸，定作封闭环。找出间接保证的尺寸，定作封闭环。(2)从封闭环起，按照零件上表面间的联系，依次画出有关直从封闭环起，按照零件上表面间的联系，依次画出有关直接获得的尺寸，作为组成环，直到尺寸的终端回到封闭环接获得的尺寸，作为组成环，直到尺寸的终端回到封闭环的起端，形成一个封闭图形。必须注意：要使组成环环数的起端，形成一个封闭图形。必须注意：要使组成环环数达到最少。达到最少。(3)按照各尺寸首尾相接的原
30、则，可顺着一个方向在各尺寸线按照各尺寸首尾相接的原则，可顺着一个方向在各尺寸线终端画箭头。凡是箭头方向与封闭环箭头方向相同的尺寸终端画箭头。凡是箭头方向与封闭环箭头方向相同的尺寸为减环，箭头方向与封闭环箭头方向相反的尺寸为增环为减环，箭头方向与封闭环箭头方向相反的尺寸为增环。2022年7月22日星期五50三、工艺尺寸链（续）三、工艺尺寸链（续）1尺寸链的计算方法尺寸链的计算方法(1)各种尺寸和偏差的关系各种尺寸和偏差的关系基本尺寸（基本尺寸（A）及其上下偏）及其上下偏差（差（ESA、EIA）来表示。）来表示。最大极限尺寸（最大极限尺寸（Amax）和最小极限尺寸（和最小极限尺寸（Amin）或用中
31、间尺寸或用中间尺寸(AM)和公和公差（差（TA）来表示，有时）来表示，有时还用到中间偏差（还用到中间偏差（MA）2022年7月22日星期五51三、工艺尺寸链（续）三、工艺尺寸链（续）1尺寸链的计算方法尺寸链的计算方法（2）极值法计算公式）极值法计算公式尺寸链的计算方法有极值法和概率法两种。从尺寸链中各尺寸链的计算方法有极值法和概率法两种。从尺寸链中各环的极限尺寸出发，进行尺寸链计算的一种方法，称为环的极限尺寸出发，进行尺寸链计算的一种方法，称为极值法极值法(或极大极小法或极大极小法)。1）封闭环的基本尺寸）封闭环的基本尺寸 封闭环的基本尺寸等于组成环基本尺寸的代数封闭环的基本尺寸等于组成环基本
32、尺寸的代数和，即所有增环的基本尺寸之和减去所有减环的和，即所有增环的基本尺寸之和减去所有减环的基本尺寸之和：基本尺寸之和：1110nmjjmzzAAA2022年7月22日星期五52三、工艺尺寸链（续）三、工艺尺寸链（续）1尺寸链的计算方法尺寸链的计算方法2）封闭环的最大尺寸3）封闭环的最小尺寸4）封闭环的上偏差 5）封闭环的下偏差 6）封闭环的公差 mzzA1max11minnmjjA A0max mzzA1min11maxnmjjAA0min mZzESA111nmjjEIAESA0 mzzEIA111nmjjESAEIA0 TA011niiTA 2022年7月22日星期五53三、工艺尺寸链
33、（续）三、工艺尺寸链（续）1尺寸链的计算方法尺寸链的计算方法2022年7月22日星期五54三、工艺尺寸链（续）三、工艺尺寸链（续）2尺寸链计算的几种情况尺寸链计算的几种情况(1)正计算：已知各组成环的基本尺寸及公差，求封闭环正计算：已知各组成环的基本尺寸及公差，求封闭环的尺寸及公差。的尺寸及公差。(2)反计算反计算 已知封闭环的基本尺寸及公差，求各组成环已知封闭环的基本尺寸及公差，求各组成环的尺寸及公差。最大问题是分配封闭环的公差。的尺寸及公差。最大问题是分配封闭环的公差。1)按等公差值的原则分配封闭环的公差按等公差值的原则分配封闭环的公差 2)按等公差级（等精度）的原则分配封闭环的公差按等公
34、差级（等精度）的原则分配封闭环的公差 3)按具体情况来分配封闭环的公差按具体情况来分配封闭环的公差(3)中间计算中间计算 已知封闭环和部分组成环的基本尺已知封闭环和部分组成环的基本尺寸及公差，求某一组成环的基本尺寸及公差寸及公差，求某一组成环的基本尺寸及公差 10nTATAi 2022年7月22日星期五55三、工艺尺寸链（续）三、工艺尺寸链（续）（三）几种典型工艺尺寸链的分析与计算1基准重合时的工序尺寸确定基准重合时的工序尺寸确定例题例题1 某零件孔的设计要求为某零件孔的设计要求为 100 mm，粗糙度，粗糙度Ra值为值为0.8m，毛坯为铸铁件，其加工工艺路线为：毛，毛坯为铸铁件，其加工工艺路
35、线为：毛坯粗镗半精镗精镗浮动镗。求各工序尺寸。坯粗镗半精镗精镗浮动镗。求各工序尺寸。解：粗镗解：粗镗IT13、半精镗、半精镗IT10、精镗、精镗IT8、浮动镗、浮动镗IT7、毛、毛坯按坯按、级级035.002022年7月22日星期五56三、工艺尺寸链（续）三、工艺尺寸链（续）（三）几种典型工艺尺寸链的分析与计算2022年7月22日星期五57三、工艺尺寸链（续）三、工艺尺寸链（续）（三）几种典型工艺尺寸链的分析与计算2基准不重合时的工序尺寸计算基准不重合时的工序尺寸计算（1）定位基准与设计基准不重合时的工序尺寸计算）定位基准与设计基准不重合时的工序尺寸计算 例例2 某零件设计要求如图某零件设计要
36、求如图a所示，设所示，设1面已加工好，现以面已加工好，现以1面定位加工面定位加工2面、面、3面，其工序图如下图面，其工序图如下图b所示。试确所示。试确定工序尺寸定工序尺寸A1及及A3。2022年7月22日星期五58三、工艺尺寸链（续）三、工艺尺寸链（续）（三）几种典型工艺尺寸链的分析与计算解：1）列尺寸链，2）解尺寸链，3）分析2022年7月22日星期五59三、工艺尺寸链（续）三、工艺尺寸链（续）（三）几种典型工艺尺寸链的分析与计算2)测量基准与设计基准不重合时的工序尺寸计算 例2解：2022年7月22日星期五60三、工艺尺寸链（续）三、工艺尺寸链（续）（三）几种典型工艺尺寸链的分析与计算当设
37、计基准与工艺基准不重合时，由于基准不重当设计基准与工艺基准不重合时，由于基准不重合而进行尺寸换算，将带来两个问题：合而进行尺寸换算，将带来两个问题：1)换算的结果明显提高了对测量尺寸的精度要求。换算的结果明显提高了对测量尺寸的精度要求。2)假废品问题。由此可见，当计算的工序尺寸超假废品问题。由此可见，当计算的工序尺寸超差量不超过假废品区，则有可能出现假废品，差量不超过假废品区，则有可能出现假废品，这时，需重新测量其它组成环的尺寸，再算出这时，需重新测量其它组成环的尺寸，再算出封闭环的尺寸，以判断是否是废品。封闭环的尺寸，以判断是否是废品。2022年7月22日星期五61三、工艺尺寸链（续）三、工
38、艺尺寸链（续）（三）几种典型工艺尺寸链的分析与计算3精加工余量校核精加工余量校核例例5：如图：如图225a所示小轴的轴向加工过程为：所示小轴的轴向加工过程为：车端面车端面A；车台阶面；车台阶面B(保证尺寸保证尺寸 mm)；车端面车端面C以保证总长以保证总长 ；钻中心孔；磨；钻中心孔；磨台阶面台阶面B以保证尺寸以保证尺寸 。试校核台阶面。试校核台阶面B的加工余量。的加工余量。30.005.49020.080014.0302022年7月22日星期五62三、工艺尺寸链（续）三、工艺尺寸链（续）（三）几种典型工艺尺寸链的分析与计算4中间工序尺寸及其偏差换算中间工序尺寸及其偏差换算 例例6：如图：如图2
39、26a所示齿轮的所示齿轮的内孔设计尺寸为内孔设计尺寸为 ，键槽，键槽深度的设计尺寸为深度的设计尺寸为 ，加工工艺过程为：拉孔加工工艺过程为：拉孔至至 ；拉键槽保证尺；拉键槽保证尺寸寸A；热处理；热处理(略去热处理变略去热处理变形的影响形的影响)；磨孔至图样尺；磨孔至图样尺寸寸 。试计算工序尺寸。试计算工序尺寸A及其偏差。及其偏差。05.004030.004610.006.3905.00402022年7月22日星期五63三、工艺尺寸链（续）三、工艺尺寸链（续）（三）几种典型工艺尺寸链的分析与计算5多尺寸保证时工艺尺寸链多尺寸保证时工艺尺寸链的计算的计算例例7：如图所示为一阶梯轴，：如图所示为一阶
40、梯轴，其轴向尺寸加工过程为：精其轴向尺寸加工过程为：精车车A面，以面，以A面为基准精车面为基准精车B面面,L1（A面留余量面留余量0.4mm），再以），再以B面为基准面为基准精车精车C面面,L2；磨；磨A面，面，L3,达到图纸设计要求。求各工达到图纸设计要求。求各工序尺寸。序尺寸。2022年7月22日星期五64三、工艺尺寸链（续）三、工艺尺寸链（续）（三）几种典型工艺尺寸链的分析与计算6自由加工工序的工艺尺寸自由加工工序的工艺尺寸链计算链计算例例9：图所示齿轮轴的有关工：图所示齿轮轴的有关工序为：精车序为：精车A面，以面，以A面为面为基准精车基准精车B面，保持工序尺面，保持工序尺寸寸Ll，以，
41、以B面为基准精车面为基准精车C面，面，保持工序尺寸保持工序尺寸L2，热处理，热处理，以余量为以余量为Z=02005靠靠磨磨B面，达到图纸要求。求面，达到图纸要求。求工序尺寸工序尺寸Ll及及L2。2022年7月22日星期五65三、工艺尺寸链（续）三、工艺尺寸链（续）（三）几种典型工艺尺寸链的分析与计算7同轴度、对称度在直线工艺尺寸链中的计算同轴度、对称度在直线工艺尺寸链中的计算 直线工艺尺寸链是零件有关各要素之间在加工过直线工艺尺寸链是零件有关各要素之间在加工过程中所形成的相互联系的尺寸封闭图形，而对称度程中所形成的相互联系的尺寸封闭图形，而对称度和同轴度又是控制各要素与基准之间相互位置关系和同
42、轴度又是控制各要素与基准之间相互位置关系的的,对称度和同轴度也应作为一个尺寸环出现在直对称度和同轴度也应作为一个尺寸环出现在直线工艺尺寸链中。线工艺尺寸链中。封闭环还是组成环封闭环还是组成环?2022年7月22日星期五66三、工艺尺寸链（续）三、工艺尺寸链（续）（三）几种典型工艺尺寸链的分析与计算同轴度、对称度在直线工艺尺寸链中的表示方法同轴度、对称度在直线工艺尺寸链中的表示方法 用相对于基准要素对称分布而全值为公差带用相对于基准要素对称分布而全值为公差带t来表示，即基本尺寸为零，偏差为来表示，即基本尺寸为零，偏差为(t/2)，亦，亦即用即用e=0t/2来表示。来表示。作为实际尺寸线段标注在基
43、准要素的上方或下作为实际尺寸线段标注在基准要素的上方或下方皆不影响直线工艺尺寸链的计算结果。方皆不影响直线工艺尺寸链的计算结果。2022年7月22日星期五67三、工艺尺寸链（续）三、工艺尺寸链（续）（三）几种典型工艺尺寸链的分析与计算零件的技术要求，则它们就以封闭环的形零件的技术要求，则它们就以封闭环的形式单独出现在直线工艺尺寸链中式单独出现在直线工艺尺寸链中.零件在机械加工过程中，对称度误差或同零件在机械加工过程中，对称度误差或同轴度误差一般则作为组成环而单独出现轴度误差一般则作为组成环而单独出现在直线工艺尺寸链中。在直线工艺尺寸链中。2022年7月22日星期五68三、工艺尺寸链（续）三、工
44、艺尺寸链（续）（三）几种典型工艺尺寸链的分析与计算例例8 设汽车传动轴上的十字头零件的各轴颈已设汽车传动轴上的十字头零件的各轴颈已加工完毕，各端面也已半精加工好。最后在平加工完毕，各端面也已半精加工好。最后在平面磨床上精磨端面面磨床上精磨端面A、B，先在第，先在第1工位将工位将d外外圆放在平面定位件上最终磨削圆放在平面定位件上最终磨削A面，后在第面，后在第II工位上以工位上以A面定位最终磨削面定位最终磨削B面，要求保证面，要求保证A、B两端面之间的尺寸为两端面之间的尺寸为 ，并对，并对oo中心线对称度要求为中心线对称度要求为01。已知。已知 ，试确定在第试确定在第1工位磨削工位磨削A面时的工序
45、尺寸面时的工序尺寸C。0035.096.107k002.098.24d2022年7月22日星期五69三、工艺尺寸链（续）三、工艺尺寸链（续）（三）几种典型工艺尺寸链的分析与计算2022年7月22日星期五70三、工艺尺寸链（续）三、工艺尺寸链（续）（三）几种典型工艺尺寸链的分析与计算继续2022年7月22日星期五71三、工艺尺寸链（续）三、工艺尺寸链（续）（三）几种典型工艺尺寸链的分析与计算 8直线工艺尺寸链的图解法 但是对于工件形状复杂，工艺过程很长，工艺基准多次转换，工艺尺寸链环数多时，就不容易迅速地列出工艺尺寸链，而且还容易出差错。2022年7月22日星期五72三、工艺尺寸链（续）三、工艺
46、尺寸链（续）（三）几种典型工艺尺寸链的分析与计算 8直线工艺尺寸链的图解法(1)跟踪图的绘制跟踪图的绘制1)在图表的上方画出零件的简图在图表的上方画出零件的简图(当零件为对称形时，可以只当零件为对称形时，可以只画出它的一半画出它的一半)，标出有关设计尺寸，并将有关表面向下，标出有关设计尺寸，并将有关表面向下引出引线引出引线;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）按规定的符号标出定位基准面、工序基准、加工表面、）按规定的符号标出定位基准面、工序基准、加工表面、工序尺寸、相关尺寸、结果尺寸及加工余量（平均余量）。工序尺寸、相关尺寸、结果尺寸及加工余量（平均余量
47、）。加工余量按加工余量按入体入体原则标出，与确定工序尺寸原则标出，与确定工序尺寸 无关的余量无关的余量不标出，自由加工的尺寸应按结果尺寸标出，自由加工的不标出，自由加工的尺寸应按结果尺寸标出，自由加工的余量按工序尺寸标出，同一工序的尺寸，应按加工或尺寸余量按工序尺寸标出，同一工序的尺寸，应按加工或尺寸调整的先后顺序依次列出。结果尺寸应对称分布标注。调整的先后顺序依次列出。结果尺寸应对称分布标注。2022年7月22日星期五73三、工艺尺寸链（续）三、工艺尺寸链（续）（三）几种典型工艺尺寸链的分析与计算 8直线工艺尺寸链的图解法（2）列尺寸链）列尺寸链一般情况下，设计要求和加工余量是工艺尺寸链的封
48、闭环，一般情况下，设计要求和加工余量是工艺尺寸链的封闭环，所以，应先查找所有的设计尺寸和加工余量为封闭环的所以，应先查找所有的设计尺寸和加工余量为封闭环的工艺尺寸链，查找方法：从结果尺寸或余量两端出发，工艺尺寸链，查找方法：从结果尺寸或余量两端出发，沿零件表面向引线同时垂直向下跟踪，当遇到尺寸箭头沿零件表面向引线同时垂直向下跟踪，当遇到尺寸箭头时就沿尺寸箭头拐入，经该尺寸线到末端后垂直折向下时就沿尺寸箭头拐入，经该尺寸线到末端后垂直折向下继续跟踪，直到两跟踪线在加工区内汇合封闭为止。继续跟踪，直到两跟踪线在加工区内汇合封闭为止。（3）解尺寸链）解尺寸链2022年7月22日星期五74三、工艺尺寸
49、链（续）三、工艺尺寸链（续）（三）几种典型工艺尺寸链的分析与计算（三）几种典型工艺尺寸链的分析与计算例例9：如图所示零件，加工顺：如图所示零件，加工顺序为：以大端定位车小端，序为：以大端定位车小端，工序尺寸工序尺寸A1，车台阶面，车台阶面，工序尺寸工序尺寸A2（以小端测（以小端测量）；以小端定位车大端，量）；以小端定位车大端，工序尺寸工序尺寸A3，镗孔，工序，镗孔，工序尺寸尺寸A4；以小端定位磨大；以小端定位磨大端，工序尺寸端，工序尺寸A5；保证图；保证图纸设计尺寸，试求各工序尺纸设计尺寸，试求各工序尺寸及公差寸及公差。back2022年7月22日星期五75三、工艺尺寸链（续）三、工艺尺寸链（
50、续）（三）几种典型工艺尺寸链的分析与计算（三）几种典型工艺尺寸链的分析与计算 8直线工艺尺寸链的图解法直线工艺尺寸链的图解法2022年7月22日星期五76第五节第五节 工艺过程的生产率和经济性工艺过程的生产率和经济性 一、工艺过程的生产率一、工艺过程的生产率生产率是衡量生产效率的一个综合性指标，它表生产率是衡量生产效率的一个综合性指标，它表示在单位时间内生产出合格产品的数量，或在示在单位时间内生产出合格产品的数量，或在单位时间内为社会创造财富的价值。单位时间内为社会创造财富的价值。生产率与产品质量、加工成本之间的关系。生产率与产品质量、加工成本之间的关系。2022年7月22日星期五77第五节第
