1、2022年7月23日星期六12022年7月23日星期六23.1数控加工工艺过程的基本概念数控加工工艺过程的基本概念 3.1.1 生产过程与工艺过程生产过程与工艺过程 1.生产过程概念生产过程概念 2.工艺过程概念工艺过程概念2022年7月23日星期六3在机械加工中，一台结构相同、要求相同的机器，在机械加工中，一台结构相同、要求相同的机器，一个要求相同的机械零件，可以采用几种不同的工一个要求相同的机械零件，可以采用几种不同的工艺过程来完成，但其中总有一种在某一特定的具体艺过程来完成，但其中总有一种在某一特定的具体条件下是最合理的。那么，这种在具体条件下最合条件下是最合理的。那么，这种在具体条件下
2、最合理或较合理的工艺过程，我们把它用文字的形式或理或较合理的工艺过程，我们把它用文字的形式或按规定的表格形式书写下来，形成工艺文件，这种按规定的表格形式书写下来，形成工艺文件，这种工艺文件就称为工艺文件就称为机械加工工艺规程机械加工工艺规程。机械加工工艺过程机械加工工艺过程是由一个或若干个顺次排列的工是由一个或若干个顺次排列的工序组成。在一个工序中可能包含一个或几个安装，序组成。在一个工序中可能包含一个或几个安装，每一个安装可能包含一个或几个工位，每一个工位每一个安装可能包含一个或几个工位，每一个工位可能包含一个或几个工步，每一个工步可能包括一可能包含一个或几个工步，每一个工步可能包括一个或几
3、个走刀。个或几个走刀。3.1.2机械加工工艺过程机械加工工艺过程 2022年7月23日星期六41工序工序 3走刀走刀 2工步工步 2022年7月23日星期六55工位工位 4 安装安装 2022年7月23日星期六6 1.机械加工工艺规程的作用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）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）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）工艺规程是新建和扩建工厂(或车间或车间)时的原始资料时的原始资料 （4）便于积累、交流和推广行之有效的）便于积累、交流和推广行之有效的生产经验生产经验 3.1机械加工工
4、艺规程机械加工工艺规程2022年7月23日星期六7 2.机械加工工艺规程的设计原则机械加工工艺规程的设计原则(1)保证加工质量，可靠地达到产品图样所提出保证加工质量，可靠地达到产品图样所提出的全部技术条件；的全部技术条件；(2)在保证产品质量的前提下，努力提高生产率在保证产品质量的前提下，努力提高生产率和降低工艺成本；和降低工艺成本；(3)在充分利用企业现有生产条件的基础上，尽在充分利用企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内外先进生产技术，并保证良好的可能采用国内外先进生产技术，并保证良好的劳动条件；劳动条件；(4)工艺规程设计应正确、完整、清晰和统一；工艺规程设计应正确、完整、清晰和统一；
5、(5)所用术语、符号、单位、编号等，都要符合所用术语、符号、单位、编号等，都要符合最新的国家标准或相关的国际标准。最新的国家标准或相关的国际标准。2022年7月23日星期六83.制定机械加工工艺规程的原始资料制定机械加工工艺规程的原始资料v（1）产品的全套技术文件）产品的全套技术文件 包括产品图样，包括产品图样，技术说明书，产品验收的质量标准。技术说明书，产品验收的质量标准。v（2）产品的生产纲领。）产品的生产纲领。v（3）工厂的生产条件）工厂的生产条件 包括毛坯的生产条包括毛坯的生产条件或协作关系，工厂的设备和工艺装备情件或协作关系，工厂的设备和工艺装备情况，专用设备和专用工艺装备的制造能力
6、，况，专用设备和专用工艺装备的制造能力，工人的技术等级等。工人的技术等级等。v（4）各种技术资料）各种技术资料 包括有关手册、标准包括有关手册、标准以及国内外先进的工艺技术资料等。以及国内外先进的工艺技术资料等。2022年7月23日星期六94.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)阅读装配图和零件图阅读装配图和零件图(2)工艺审查工艺审查(3)选择毛坯选择毛坯(4)拟订工艺路线拟订工艺路线(5)确定满足各工序要求的工艺装备确定满足各工序要求的工艺装备(6)确定各主要工序的技术要求和检验方法。确定各主要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
7、尺寸和公差。确定各工序的加工余量、计算工序尺寸和公差。(8)确定切削用量确定切削用量2022年7月23日星期六10(9)确定工时定额确定工时定额(10)填写工艺文件填写工艺文件4.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 2022年7月23日星期六113.1.4生产纲领和生产类型生产纲领和生产类型v1 生产纲领生产纲领 NQn(1十十a十十b)生产批量生产批量v2 生产类型生产类型 单件小批量生产单件小批量生产、批量生产、批量生产、大量生产、大量生产 2022年7月23日星期六12不同产品生产类型的划分生产类型生产类型工作地工作地点每月点每月担负的担负的工序数工序数产产
8、 品品 年年 产产 量量重重 型型(零件重大零件重大于于2000kg)中中 型型(零件重零件重100 2000kg)轻轻 型型(零件重小于零件重小于100kg)单件生产单件生产不作规不作规定定52020 405 10020 200100 500中批生产中批生产10 20100 300200 500500 5000大批生产大批生产1 10300 1000500 50005000 50000大量生产大量生产110005000500002022年7月23日星期六133.2 机械加工工艺规程制定的方法与步骤机械加工工艺规程制定的方法与步骤 3.2.1阅读装配图和零件图阅读装配图和零件图3.2.2分析零
9、件图分析零件图1.检查零件图的完整性和正确性检查零件图的完整性和正确性 2.零件的精度及技术要求分析零件的精度及技术要求分析 3.零件的材料和热处理分析零件的材料和热处理分析 2022年7月23日星期六143.2.2分析零件图分析零件图4.零件尺寸标注合理性分析零件尺寸标注合理性分析 (1)尺寸规格尽量标准化尺寸规格尽量标准化，(2)尺寸标注要合理尺寸标注要合理。3.2 机械加工工艺规程制定的方法与步骤机械加工工艺规程制定的方法与步骤 2022年7月23日星期六15(1)尺寸规格尽量标准化v零件上的螺钉孔、定位孔、退刀槽等的尺寸零件上的螺钉孔、定位孔、退刀槽等的尺寸应尽量符合标准，便于采用标准
10、钻头、铰刀、应尽量符合标准，便于采用标准钻头、铰刀、丝锥和量具等。丝锥和量具等。如如:M10.5 BACK2022年7月23日星期六16(2)尺寸标注要合理1)可尽量使设计基准与工艺基准重合，并符合可尽量使设计基准与工艺基准重合，并符合尺寸链最短原则，使零件在被加工过程中，尺寸链最短原则，使零件在被加工过程中，能直接保证各尺寸精度要求，并保证装配时能直接保证各尺寸精度要求，并保证装配时累计误差最小；累计误差最小；2)零件的尺寸标注不应封闭；零件的尺寸标注不应封闭；2022年7月23日星期六17(2)尺寸标注要合理3)应避免从一个加工面确定几个非加工表应避免从一个加工面确定几个非加工表面的位置面
11、的位置;不要从轴线、锐边、假想平面不要从轴线、锐边、假想平面或中心线等难于测量的基准标注尺寸或中心线等难于测量的基准标注尺寸 2022年7月23日星期六18323分析零件的结构工艺分析零件的结构工艺 1零件结构要合理零件结构要合理(1)零件结构应便于加工：零件结构应便于加工：1）刀具顺利地接近待加工）刀具顺利地接近待加工表面，表面，2）退刀槽和让刀孔）退刀槽和让刀孔2022年7月23日星期六19323分析零件的结构工艺分析零件的结构工艺 (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钻孔表面应与孔的轴线垂直2022年7月23日星期六20323分析零件的结构工艺分析零件的
12、结构工艺 (1)零件结构应便于加工零件结构应便于加工4）尽量将加工表面放在零件外部）尽量将加工表面放在零件外部 2022年7月23日星期六21323分析零件的结构工艺分析零件的结构工艺 (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配合面的数目要尽量少2022年7月23日星期六22323分析零件的结构工艺分析零件的结构工艺 (1)零件结构应便于加工零件结构应便于加工6)减少零件的加工表面面积，减少零件的加工表面面积，2022年7月23日星期六23323分析零件的结构工艺分析零件的结构工艺 (1)零件结构应便于加工7)减少加工的安装次数减少加工的安装次数 零件加工表面应尽量
13、分布在相互平行或相互垂直的零件加工表面应尽量分布在相互平行或相互垂直的表面上；表面上；2022年7月23日星期六24323分析零件的结构工艺分析零件的结构工艺 (1)零件结构应便于加工7)减少加工的安装次数减少加工的安装次数 加工箱体时，同一轴线上的孔应沿孔的轴线递减，加工箱体时，同一轴线上的孔应沿孔的轴线递减，以便使镗杆从一端穿入以便使镗杆从一端穿入 2022年7月23日星期六25323分析零件的结构工艺分析零件的结构工艺(1)零件结构应便于加工零件结构应便于加工8)零件的有关尺寸零件的有关尺寸应力求一致应力求一致2022年7月23日星期六26323分析零件的结构工艺分析零件的结构工艺(1)
14、零件结构应便于加工零件结构应便于加工9)减少钻孔深度减少钻孔深度2022年7月23日星期六272.合理确定零件的加工精度与表面质量合理确定零件的加工精度与表面质量 3.保证位置精度的可能性。保证位置精度的可能性。323分析零件的结构工艺分析零件的结构工艺 2022年7月23日星期六284.零件结构应有足够的刚度零件结构应有足够的刚度 323分析零件的结构工艺分析零件的结构工艺 2022年7月23日星期六29324毛坯的确定毛坯的确定 1毛坯的种类：毛坯的种类：v（1）铸件）铸件v（2）锻件）锻件 v（3）型材）型材 v（4）焊接件）焊接件 v（5）冷冲压件）冷冲压件 2022年7月23日星期六
15、30324毛坯的确定毛坯的确定 2.毛坯选择时应考虑的因素毛坯选择时应考虑的因素 v1）零件的材料及其力学性能）零件的材料及其力学性能v2）零件的结构形状和外形尺寸）零件的结构形状和外形尺寸v3）生产类型）生产类型v4）车间的生产能力）车间的生产能力v5）充分注意应用新工艺、新技术、新材料）充分注意应用新工艺、新技术、新材料 2022年7月23日星期六31325工艺路线的设计工艺路线的设计1定位基准的选择定位基准的选择粗基准粗基准:毛坯面做定位基准毛坯面做定位基准精基准精基准:加工过的表面做定位基准加工过的表面做定位基准2022年7月23日星期六32(1)粗基准的选择原则粗基准的选择原则 在选
16、择粗基准时，考虑的重在选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有点是如何保证各加工表面有足够的余量，及保证不加工足够的余量，及保证不加工表面与加工表面间的尺寸、表面与加工表面间的尺寸、位置符合零件图样设计要求。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必须首先保证工件重要表面具有较小而均匀的加工余量，有较小而均匀的加工余量，应选择该表面作为粗基准。应选择该表面作为粗基准。车床导轨面加工粗基准的选择车床导轨面加工粗基准的选择 2022年7月23日星期六33(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工件表面间相互位
17、置要求 原则原则 必须保证工件上加工表面与不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求，加工表面之间的相互位置要求，应以不加工表面作为粗基准。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相互位置要求较高的不加工表面作粗基准面作粗基准选择不同加工表面作为粗基准选择不同加工表面作为粗基准 2022年7月23日星期六34(1)粗基准的选择原则粗基准的选择原则3)余量足够原则余量足够原则 如果零件上各个表面均需加工，则以加工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
18、准。余量最小的表面作为粗基准。各个表面均需加工时粗基准的选择各个表面均需加工时粗基准的选择 2022年7月23日星期六35(1)粗基准的选择原则4）便于工件装夹的原则）便于工件装夹的原则5）不重复使用原则）不重复使用原则 粗基准的定位精度低，在同一尺寸方向上只粗基准的定位精度低，在同一尺寸方向上只允许使用一次，不能重复使用，否则定位允许使用一次，不能重复使用，否则定位误差太大。误差太大。2022年7月23日星期六36(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。误差，保证加工精度和安装方便。1)基准
19、重合原则。基准重合原则。应尽可能选用零件设应尽可能选用零件设计基准作为定位基准，以避免产生基准计基准作为定位基准，以避免产生基准不重合误差。不重合误差。2022年7月23日星期六37(2)精基准的选择原则2)统一基准原则统一基准原则 应尽可能选用统一的精基准定位加应尽可能选用统一的精基准定位加工各表面，工各表面，以保证各表面之间的相互位置精度。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次安装中加工几可以在一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；加工表面之间的相互
20、位置精度；有关工序所采用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；生产准备时间；当产量较大时，便于采用高效率当产量较大时，便于采用高效率的专用设备，大幅度地提高生产率。的专用设备，大幅度地提高生产率。2022年7月23日星期六38(2)精基准的选择原则3)自为基准原则。自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求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加工余量小而均匀，应选择加工表面本身作为精基准。准。无心磨、珩磨、铰孔及浮动镗、抛光无心磨、珩磨、铰孔及浮动镗、抛光等都是自为基准等都是自为基
21、准的例子。的例子。4)互为基准反复加工原则。互为基准反复加工原则。有些相互位置精度要求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比较高的表面，可以采用互为基准反复加工的方法来保证。来保证。内孔与外圆的加工内孔与外圆的加工 5)定位可靠性原则定位可靠性原则 精基准应平整光洁，具有相应的精基准应平整光洁，具有相应的精度，确保定位简单准确、便于安装、夹紧可靠。精度，确保定位简单准确、便于安装、夹紧可靠。2022年7月23日星期六39(2)精基准的选择原则3)自为基准原则。自为基准原则。有些精加工或光整加工有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而工序要求加工余量小而均匀，应选择加
22、工表面均匀，应选择加工表面本身作为精基准。本身作为精基准。无心磨、珩磨、铰孔及无心磨、珩磨、铰孔及浮动镗、抛光浮动镗、抛光等都是自等都是自为基准的例子。为基准的例子。2022年7月23日星期六40BACK2022年7月23日星期六41(2)精基准的选择原则精基准的选择原则4)互为基准反复加工原则。互为基准反复加工原则。有些相互位置精度要求比较高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的表面，可以采用互为基准反复加工的方法来保证。复加工的方法来保证。内孔内孔与外圆的加工与外圆的加工齿面与内孔互为基准磨削齿面与内孔互为基准磨削1-卡盘；卡盘；2-滚珠；滚珠；3-齿轮齿轮 2022年7月
23、23日星期六42325工艺路线的设计工艺路线的设计2确定加工表面的加工方法确定加工表面的加工方法（1）轴类零件的外圆的加工方法）轴类零件的外圆的加工方法（2）轴套类零件的内孔的加工方法）轴套类零件的内孔的加工方法（3）平面的加工方法）平面的加工方法（4）平面轮廓和曲面轮廓加工方法的选择）平面轮廓和曲面轮廓加工方法的选择2022年7月23日星期六43325工艺路线的设计工艺路线的设计3划分加工阶段划分加工阶段 通常可将高精零件的工艺过程划分为几个加工阶段。通常可将高精零件的工艺过程划分为几个加工阶段。根据精度要求的不同，可以划分为如下四个阶段。根据精度要求的不同，可以划分为如下四个阶段。v（1）
24、粗加工阶段）粗加工阶段v在粗加工阶段，主要是去除各加工表面的余量，并作在粗加工阶段，主要是去除各加工表面的余量，并作出精基准，因此这一阶段关键问题是提高生产率。出精基准，因此这一阶段关键问题是提高生产率。v（2）半精加工阶段）半精加工阶段v在半精加工阶段减小粗加工中留下的误差，使加工面在半精加工阶段减小粗加工中留下的误差，使加工面达到一定的精度，为精加工做好准备。达到一定的精度，为精加工做好准备。v（3）精加工阶段）精加工阶段v在精加工阶段，应确保尺寸、形状和位置精度达到或在精加工阶段，应确保尺寸、形状和位置精度达到或基本达到图样规定的精度要求以及表面粗糙度要求。基本达到图样规定的精度要求以及
25、表面粗糙度要求。v（4）精密、超精密加工、光整加工阶段）精密、超精密加工、光整加工阶段2022年7月23日星期六44325工艺路线的设计工艺路线的设计 4划分加工工序划分加工工序（1）工序划分的原则）工序划分的原则1）工序集中原则）工序集中原则 工序集中原则是指每道工序包括尽可能多的工序集中原则是指每道工序包括尽可能多的加工内容，从而使工序的总数减少。就是将加工内容，从而使工序的总数减少。就是将零件的加工集中在少数几道工序中完成，每零件的加工集中在少数几道工序中完成，每道工序加工内容多，工艺路线短。道工序加工内容多，工艺路线短。2022年7月23日星期六45325工艺路线的设计工艺路线的设计
26、4划分加工工序划分加工工序（1）工序划分的原则）工序划分的原则v2）工序分散原则）工序分散原则 工序分散就是将工件的加工分散在较多的工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，工艺序内进行，每道工序的加工内容很少，工艺路线很长。路线很长。2022年7月23日星期六46325工艺路线的设计工艺路线的设计 4划分加工工序划分加工工序（2）工序划分方法）工序划分方法 大批量生产时，若使用多轴、多刀的高效加工中心，大批量生产时，若使用多轴、多刀的高效加工中心，可按工序集中原则组织生产；若在由组合机床组成可按工序集中原则组织生产；若在由组合机床组成的自动线上加工，工序一般按
27、分散原则划分。的自动线上加工，工序一般按分散原则划分。单件小批生产时，通常采用工序集中原则。成批生单件小批生产时，通常采用工序集中原则。成批生产时，可按工序集中原则划分，也可按工序分散原产时，可按工序集中原则划分，也可按工序分散原则划分，应视具体情况而定。则划分，应视具体情况而定。对于结构尺寸和质量都很大的重型零件，应采用工对于结构尺寸和质量都很大的重型零件，应采用工序集中原则，以减少装夹次数和运输量。序集中原则，以减少装夹次数和运输量。对于刚性差、精度高的零件，应按工序分散原则划对于刚性差、精度高的零件，应按工序分散原则划分工序。分工序。2022年7月23日星期六47325工艺路线的设计工艺
28、路线的设计 5确定加工顺序确定加工顺序（1）切削加工顺序的安排）切削加工顺序的安排v1）先粗后精）先粗后精 v2）先主后次）先主后次 v3）先面后孔）先面后孔 v4）基面先行）基面先行 2022年7月23日星期六48325工艺路线的设计工艺路线的设计 5确定加工顺序确定加工顺序（2）热处理工序的安排）热处理工序的安排v1）退火与正火）退火与正火 v2）时效处理）时效处理 v3）调质）调质 v4）淬火、渗碳淬火和渗氮）淬火、渗碳淬火和渗氮（3）辅助工序的安排）辅助工序的安排2022年7月23日星期六49325工艺路线的设计工艺路线的设计 6机床的选择机床的选择选择机床时应注意以下几个问题：选择机
29、床时应注意以下几个问题：v1）机床的加工范围应与零件的外廓尺寸相适应）机床的加工范围应与零件的外廓尺寸相适应v2）机床的经济加工精度应与零件要求的加工精度相）机床的经济加工精度应与零件要求的加工精度相适应适应 v3）机床的工艺性能应与工序的性质以及零件的材质）机床的工艺性能应与工序的性质以及零件的材质相适应相适应 v4）机床的生产率应与零件的生产纲领相适应）机床的生产率应与零件的生产纲领相适应 2022年7月23日星期六50325工艺路线的设计工艺路线的设计 7选用工艺装备选用工艺装备（1）夹具的选用）夹具的选用 单件、小批生产应尽量选用通用夹具；大批生产时单件、小批生产应尽量选用通用夹具；大
30、批生产时为保证产品质量和提高生产效率可采用专用夹具。为保证产品质量和提高生产效率可采用专用夹具。（2）刀具的选用）刀具的选用 应尽量选用标准刀具，当标准刀具不能满足工艺需应尽量选用标准刀具，当标准刀具不能满足工艺需要时，应设计、制造专用刀具。要时，应设计、制造专用刀具。（3）量具的选用）量具的选用所选用的量具的精度必须与被检验尺寸公差的大小相所选用的量具的精度必须与被检验尺寸公差的大小相适应，测量所需的时间应能满足零件生产率的要求。适应，测量所需的时间应能满足零件生产率的要求。一般情况下，应尽量选用通用量具一般情况下，应尽量选用通用量具 2022年7月23日星期六513.2.6工序加工余量的确
31、定工序加工余量的确定 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是指加工时从加工表面上切除的金属层总厚度。层总厚度。加工余量可分为工序余量和总余量。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，品零件图的设计尺寸之差，称为加工总余量称为加工总余量(毛毛坯余量坯余量)，即某加工表面上切除的金属层总厚度。，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
32、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工序尺寸与本工序的工序尺寸之差 2022年7月23日星期六521.加工余量的基本概念加工余量的基本概念（1）工序余量）工序余量与工序尺寸与工序尺寸（a）外表面的加工余量）外表面的加工余量 （b）内表面的加工余量）内表面的加工余量（c）轴加工余量）轴加工余量 （d）孔加工余量）孔加工余量2022年7月23日星期六531.加工余量的基本概念对于外表面对于外表面 Zbab对于内表面对于内表面 Zbba式中式中 Zb本工序的工序加工余量；本工序的工序加工余量；a前工序的工序尺寸；前工序的工序尺寸；b本工序的工序本工序的工序尺寸。尺寸
33、。对于轴对于轴 2Zbdadb对于孔对于孔 2Zbdbda式中式中 Zb半径上的加工余量；半径上的加工余量；da前工序的加工表面的直径；前工序的加工表面的直径；db本工序本工序的加工表面的直径。的加工表面的直径。2022年7月23日星期六541.加工余量的基本概念加工余量也是个变动值。加工余量也是个变动值。把加工余量分为公称余量、最把加工余量分为公称余量、最小余量和最大余量。当工序尺寸用基本尺寸计算时，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。所得到的加工余量称为基本余量或称公称余量。若以若以极限尺寸计算时，所得余量会出现最大或最小余量，极限尺寸计
34、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。其差值就是加工余量的变动范围。如图所示如图所示。外表外表面的加工余量：面的加工余量：ZbminaminbmaxZbmaxamaxbmin式中式中 Zmin最小加工余量；最小加工余量；Zmax最大加工余量；最大加工余量；amin前工序最小工序尺寸；前工序最小工序尺寸；bmin本工序最小工本工序最小工序尺寸；序尺寸；amax前工序最大工序尺寸；前工序最大工序尺寸；bmax本工序最大工本工序最大工序尺寸。2022年7月23日星期六551.加工余量的基本概念2022年7月23日星期六561.加工余量的基本概念(2)余量公差余量公差余量公
35、差是加工余量的变动范围，其值为余量公差是加工余量的变动范围，其值为TZbZmaxZmin(amaxbmin)(aminbmax)TaTb式中式中 TZb本工序余量公差；本工序余量公差；Ta上工序尺寸公差；上工序尺寸公差；Tb本工序尺寸公差。本工序尺寸公差。2022年7月23日星期六571.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工序尺寸的公差可按各种加工方法的经济精度选定，定，并规定在零件的并规定在零件的“入体入体”(指向工件材料体指向工件材料体内内)方向，即对于方向，即对于被包容面被包容面(如轴、键宽等如轴、键宽等)，
36、工，工序尺寸公差带都取上偏差为零，序尺寸公差带都取上偏差为零，即加工后的基即加工后的基本尺寸与最大极限尺寸相等；本尺寸与最大极限尺寸相等；对于包容面对于包容面(如孔、如孔、键槽宽等键槽宽等)，工序尺寸公差带都取下偏差为零，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。即加工后的基本尺寸与最小极限尺寸相等。孔孔距工序尺寸公差，距工序尺寸公差，一般按对称偏差标注。毛坯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。尺寸公差可取对称偏差，也可为非对称偏差。2022年7月23日星期六581.加工余量的基本概念(4)加工总余量。加工总余量。式中式中 Z总总总加工余量
37、总加工余量;Zi 第第i道工序的工序余量；道工序的工序余量；n该表面总共加工的工序数。该表面总共加工的工序数。Z总niiZ1 2022年7月23日星期六592.确定加工余量的方法确定加工余量的方法(1)经验估计法经验估计法:估计的加工余量一般偏大。此法估计的加工余量一般偏大。此法常用于单件小批生产。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。应用比较根据有关手册可查得。应用比较广泛。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
38、也较复杂，实际应需要全面的试验资料，计算也较复杂，实际应用较少。用较少。2022年7月23日星期六603.2.7 工序尺寸及公差的确定 对于简单的工序尺寸，在决定了各工序余量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，及其所能达到的经济精度之后，就可以计算就可以计算各工序尺寸及其公差，其计算方法采用各工序尺寸及其公差，其计算方法采用“逆逆推法推法”，即由最后一道工序开始逐步往前推，即由最后一道工序开始逐步往前推算。算。v对于复杂零件的工艺过程，或零件在加工过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，或工艺尺寸从程中需要多次转换工艺基准，或工艺尺寸从尚
39、需继续加工的表面标注时，工艺尺寸及其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，这时需利用工艺尺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。寸链进行分析计算。2022年7月23日星期六611基准重合时工序尺寸及其公差的计算基准重合时工序尺寸及其公差的计算 当定位基准、工序基准、测量基准、编程原点与设计基当定位基准、工序基准、测量基准、编程原点与设计基准重合，表面多次加工时，工序尺寸及公差的计算是准重合，表面多次加工时，工序尺寸及公差的计算是比较容易的。其计算顺序是由最后一道工序开始向前比较容易的。其计算顺序是由最后一道工序开始向前推算，计算步骤为：推算，计算步骤为：
40、(1)确定毛坯总余量和工序余量。确定毛坯总余量和工序余量。(2)确定工序公差。最终工序尺寸公差等于设计尺寸公差，确定工序公差。最终工序尺寸公差等于设计尺寸公差，其余工序公差按经济精度确定。其余工序公差按经济精度确定。(3)计算工序基本尺寸。从零件图上的设计尺寸开始，一计算工序基本尺寸。从零件图上的设计尺寸开始，一直往前推算到毛坯尺寸，某工序基本尺寸等于后道工直往前推算到毛坯尺寸，某工序基本尺寸等于后道工序基本尺寸加上或减去后道工序余量。序基本尺寸加上或减去后道工序余量。(4)标注工序尺寸公差。最后一道工序的公差按设计尺寸标注工序尺寸公差。最后一道工序的公差按设计尺寸标注，其余工序尺寸公差按标注
41、，其余工序尺寸公差按“入体原则入体原则”标注。标注。2022年7月23日星期六62例4-1: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，毛坯为铸铁件，其加工工艺路线为：毛坯粗镗半精镗精镗浮动路线为：毛坯粗镗半精镗精镗浮动镗。求各工序尺寸。镗。求各工序尺寸。035.002022年7月23日星期六632022年7月23日星期六642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）工艺尺寸链定义与基本术语）工艺尺寸链定义与基本术语 当工序基准、测量基准、定位基准或编当工序基准、测量基准、定位基准或编程原点与设计基准
42、不重合时，工序尺寸程原点与设计基准不重合时，工序尺寸及其公差的确定需要利用工艺尺寸链原及其公差的确定需要利用工艺尺寸链原理来进行工序尺寸及其公差的计算。理来进行工序尺寸及其公差的计算。机械加工过程中，由相关工艺尺寸所组机械加工过程中，由相关工艺尺寸所组成的尺寸链，称为工艺尺寸链。成的尺寸链，称为工艺尺寸链。2022年7月23日星期六65工艺尺寸链（2）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成封闭尺寸链是一组有关尺寸首尾相接构成封闭形式的尺寸。其中应包含一个间接保证的尺寸和若形式的尺寸。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
43、寸。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化是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，彼此间具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，并且间接保证的尺寸的精度必有特定的函数关系，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。然低于直接获得的尺寸精度。2022年7月23日星期六66（3）尺寸链的组成和尺寸链图的作法）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：封闭环是最终被间接保证精度的那个环。封闭环是最终被间接保
44、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。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)而封闭环也相应增大而封闭环也相应增大(或减小或减小)的组成环称为增环的组成环称为增环。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)而封闭环也相应减小而封闭环也相应减小(或增大或增大)的组成环称为减环。的组成环称为减环。2022年7月23日星期六67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
45、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
46、的尺寸为增环。2022年7月23日星期六68（4）尺寸链的计算方法）尺寸链的计算方法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和，即所封闭环的基本尺寸等于组成环基本尺寸的代数和，即所有增环的基本尺寸之和减去所有减环的基本尺寸之和：有增环的基本尺寸之和减去所有减环的基本尺寸之和：1011mnzjz
47、j mAAA2022年7月23日星期六692）封闭环的最大尺寸封闭环的最大尺寸3）封闭环的最小尺寸封闭环的最小尺寸4）封闭环的上偏差）封闭环的上偏差 5）封闭环的下偏差封闭环的下偏差 6）封闭环的公差封闭环的公差 1011()()()mnzjzj mES AES AEI A 1maxmin0max11mnzjzj mAAA1minmax0min11mnzjzj mAAA1011()()()mnzjzj mEI AEI AES A 110111()()()()mnnzjizj miT AT AT AT A 2022年7月23日星期六70（5）尺寸链计算的几种情况）尺寸链计算的几种情况(1)正计算
48、：已知各组成环的基本尺寸及公差，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。求封闭环的尺寸及公差。(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组成环的尺寸及公差。最大问题是分配封闭环的公差。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按等公差级（等精度）的原则分配封闭环的公差公差 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
49、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23日星期六71（6）工艺尺寸链的应用）工艺尺寸链的应用(几种典型工艺尺寸链的分析与计算几种典型工艺尺寸链的分析与计算)（1）定位基准与设计基准不重合时的工序尺寸）定位基准与设计基准不重合时的工序尺寸计算计算 例例 某零件设计要求如图某零件设计要求如图a所示，设所示，设1面已加工好，面已加工好，现以现以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。试确定工序尺寸所示。试确定工序尺寸A1及及A3。（a）零件）零件 （b）工序图）工序图 （c）尺寸链图）尺寸链
50、图2022年7月23日星期六72解：解：2022年7月23日星期六73（6）工艺尺寸链的应用(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 2022年7月23日星期六74（6）工艺尺寸链的应用 00.166300.2813 例例 如图如图330（a）所示套筒零件的两端面已加工完毕，）所示套筒零件的两端面已加工完毕，其设计总长其设计总长 mm，加工孔底面时，要保证小孔深度尺寸，加工孔底面时，要保证小孔深度尺寸mm，该尺寸不便测量。由于大孔的深度可以用深度游标，该尺寸不便测量。由于大孔的深度可以用深度游标卡尺测量，卡尺测量，在加工时，以在加工时，以B面为测量基准直
