機(jī)械制造工藝學(xué)(總復(fù)習(xí))

1、第一章 重點(diǎn)內(nèi)容 1 1、工藝過(guò)程的組成：、工藝過(guò)程的組成： 若干個(gè)順序排列的工序若干個(gè)順序排列的工序 工序工序：一個(gè)（或一組）工人，在一個(gè)工作地點(diǎn)一個(gè)（或一組）工人，在一個(gè)工作地點(diǎn) （或一臺(tái)機(jī)床上），對(duì)同一個(gè)零件（或一組零件）（或一臺(tái)機(jī)床上），對(duì)同一個(gè)零件（或一組零件） 進(jìn)行加工所連續(xù)完成的那部分工藝過(guò)程進(jìn)行加工所連續(xù)完成的那部分工藝過(guò)程 劃分工序的主要依據(jù)是：劃分工序的主要依據(jù)是： 工作地點(diǎn)（或機(jī)床）是否改變工作地點(diǎn)（或機(jī)床）是否改變 加工是否連續(xù)加工是否連續(xù) 工位：工位：工件在機(jī)床上所占據(jù)的每一個(gè)待加工位工件在機(jī)床上所占據(jù)的每一個(gè)待加工位 置置 工步：工步：在一道工序中，當(dāng)加工表面不變、

2、切削工具不變、切削用量中的在一道工序中，當(dāng)加工表面不變、切削工具不變、切削用量中的進(jìn)進(jìn) 給量和切削速度給量和切削速度不變的情況下所完成的那部分工藝過(guò)程不變的情況下所完成的那部分工藝過(guò)程 思考：背吃刀量變化但是加工表面不變，仍是一道工序的加工？思考：背吃刀量變化但是加工表面不變，仍是一道工序的加工？ 生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類(lèi)型生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類(lèi)型 1 1、生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)綱領(lǐng)：指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量。：指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量。 對(duì)于零件而言，產(chǎn)品的產(chǎn)量除了制造機(jī)器所需的數(shù)量外，還要對(duì)于零件而言，產(chǎn)品的產(chǎn)量除了制造機(jī)器所需的數(shù)量外，還要 包括一定的備品和廢品，包括一定的備品和廢品，通常為通

3、常為5%5%的備品率和的備品率和2%2%廢品率廢品率。 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)是指包括備品和廢品在內(nèi)的年產(chǎn)量，可按下式是指包括備品和廢品在內(nèi)的年產(chǎn)量，可按下式 計(jì)算：計(jì)算： 式中，式中， N N零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/ /年）年） Q Q產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)（臺(tái)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)（臺(tái)/ /年）年） n n每臺(tái)產(chǎn)品中含該零件的數(shù)量（件每臺(tái)產(chǎn)品中含該零件的數(shù)量（件/ /臺(tái)）臺(tái)） a a零件備品率；零件備品率； b b零件廢品率。零件廢品率。 )1)(1 (baQnN 基準(zhǔn)的概念：基準(zhǔn)的概念：確定零件上某些點(diǎn)、線(xiàn)、面位置時(shí)確定零件上某些點(diǎn)、線(xiàn)、面位置時(shí) 所依據(jù)的那些點(diǎn)、線(xiàn)、面所依據(jù)的那些點(diǎn)

4、、線(xiàn)、面 第五節(jié)第五節(jié) 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)的分類(lèi)：基準(zhǔn)的分類(lèi)： 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)零件設(shè)計(jì)圖上用以確定其它點(diǎn)、線(xiàn)、零件設(shè)計(jì)圖上用以確定其它點(diǎn)、線(xiàn)、 面位置的基準(zhǔn)面位置的基準(zhǔn) 工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)零件加工、測(cè)量、裝配過(guò)程中采用的零件加工、測(cè)量、裝配過(guò)程中采用的 基準(zhǔn)基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)加工時(shí)用以確定零件在機(jī)床夾具中加工時(shí)用以確定零件在機(jī)床夾具中 的正確位置所采用的基準(zhǔn)的正確位置所采用的基準(zhǔn) 工序基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)用以標(biāo)定被加工表面位置（或者說(shuō)用以標(biāo)定被加工表面位置（或者說(shuō) 確定某加工精度）的基準(zhǔn)確定某加工精度）的基準(zhǔn) 測(cè)量基準(zhǔn)測(cè)量基準(zhǔn)用以測(cè)量已加工表面尺寸和位置的用以測(cè)量已加工表面尺寸和位

5、置的 基準(zhǔn)基準(zhǔn) 裝配基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)裝配時(shí)用以確定零件在機(jī)器中位置裝配時(shí)用以確定零件在機(jī)器中位置 的基準(zhǔn)的基準(zhǔn) （）定位基準(zhǔn)的選擇（）定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)，精基準(zhǔn)。 選擇順序的原則： 根據(jù)主要加工表面，先選擇精基準(zhǔn)，先選擇精基準(zhǔn)， 后選擇粗基準(zhǔn)后選擇粗基準(zhǔn)。 粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇 工件加工的第一道工序要用工件加工的第一道工序要用粗基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)，粗基準(zhǔn)選擇得正確與否，不但與第一道，粗基準(zhǔn)選擇得正確與否，不但與第一道 工序的加工有關(guān)，而且還將對(duì)工件加工的全過(guò)程產(chǎn)生重大影響。工序的加工有關(guān)，而且還將對(duì)工件加工的全過(guò)程產(chǎn)生重大影響。 1)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

6、的原則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的原則 : : 被加工零件上如有被加工零件上如有不加工表面不加工表面應(yīng)選不加工面作粗基準(zhǔn)，這樣可以保證應(yīng)選不加工面作粗基準(zhǔn)，這樣可以保證 不加工表面相對(duì)于加工表面具有較為精確的相對(duì)位置不加工表面相對(duì)于加工表面具有較為精確的相對(duì)位置 . .當(dāng)零件上有幾個(gè)不加當(dāng)零件上有幾個(gè)不加 工表面時(shí)，應(yīng)選擇與加工面相對(duì)位置精度要求較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。工表面時(shí)，應(yīng)選擇與加工面相對(duì)位置精度要求較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。 圖圖1_14 1_14 所示套筒法蘭零件，表所示套筒法蘭零件，表 面面1 1為不加工表面，為保證鏜孔為不加工表面，為保證鏜孔 后零件的壁

7、厚均勻，應(yīng)選表面后零件的壁厚均勻，應(yīng)選表面1 1 作粗基準(zhǔn)鏜孔、車(chē)外圓、車(chē)端作粗基準(zhǔn)鏜孔、車(chē)外圓、車(chē)端 面。面。 圖圖1-14 1-14 套筒法蘭加工實(shí)例套筒法蘭加工實(shí)例 2)2)合理分配加工余量的原則合理分配加工余量的原則 從保證重要表面加工余量均勻考慮，應(yīng)選擇重要表面作粗基從保證重要表面加工余量均勻考慮，應(yīng)選擇重要表面作粗基 準(zhǔn)。準(zhǔn)。 如機(jī)床床身零件的加工，如機(jī)床床身零件的加工，第一道工序應(yīng)該選則導(dǎo)軌面作粗基第一道工序應(yīng)該選則導(dǎo)軌面作粗基 準(zhǔn)加工床身底面準(zhǔn)加工床身底面( (圖圖1-15a)1-15a)，然后再以加工過(guò)的床身底面作精，然后再以加工過(guò)的床身底面作精 基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面

8、( (圖圖1-15b)1-15b)，此時(shí)從導(dǎo)軌面上去除的加工余量，此時(shí)從導(dǎo)軌面上去除的加工余量 小而均勻小而均勻。 圖圖1-15 1-15 床身加工粗基準(zhǔn)選擇床身加工粗基準(zhǔn)選擇 3)3)便于裝夾的原則便于裝夾的原則 為使工件定位穩(wěn)定，夾緊可靠，要求所選用的粗基準(zhǔn)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、鑄造澆冒口切痕盡可能平整、光潔，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆冒口切痕 或其它缺陷，并有足夠的支承面積?；蚱渌毕?，并有足夠的支承面積。 4)4)粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則 在同一尺寸方向上粗基準(zhǔn)通常只允許使用一次，在同一尺寸方向

9、上粗基準(zhǔn)通常只允許使用一次， 這是因?yàn)榇只鶞?zhǔn)一般都很粗糙，重復(fù)使用同一粗基這是因?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位置誤差會(huì)相當(dāng)大，因此，準(zhǔn)所加工的兩組表面之間位置誤差會(huì)相當(dāng)大，因此， 粗基一般不得重復(fù)使用粗基一般不得重復(fù)使用。 u上述上述4 4項(xiàng)選擇粗基準(zhǔn)的原則，有時(shí)不能同時(shí)兼顧，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。只能根據(jù)主次決擇。 粗基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)以孔以孔I I為粗基準(zhǔn)，加工與為粗基準(zhǔn)，加工與 導(dǎo)軌兩側(cè)接觸的兩平面導(dǎo)軌兩側(cè)接觸的兩平面遵循遵循 保證加工余量合理分配的原則保證加工余量合理分配的原則 精基準(zhǔn)精基準(zhǔn)以與導(dǎo)軌兩側(cè)接觸的兩以與導(dǎo)軌兩側(cè)接

10、觸的兩 平面為精基準(zhǔn)，加工平面為精基準(zhǔn)，加工I I孔和其它孔以孔和其它孔以 及上頂面，遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一原則和基及上頂面，遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一原則和基 準(zhǔn)重合原則準(zhǔn)重合原則 I I為主軸孔，加工時(shí)希望加工余量均勻，試選擇加工主軸孔的粗、為主軸孔，加工時(shí)希望加工余量均勻，試選擇加工主軸孔的粗、 精基準(zhǔn)精基準(zhǔn) 2 2、熱處理工序及表面處理工序的安排、熱處理工序及表面處理工序的安排 為改善工件材料為改善工件材料切削性能切削性能安排的熱處理工序，例如退火、安排的熱處理工序，例如退火、 正火、調(diào)質(zhì)等，應(yīng)在正火、調(diào)質(zhì)等，應(yīng)在切削加工之前切削加工之前進(jìn)行。進(jìn)行。 為為消除工件內(nèi)應(yīng)力消除工件內(nèi)應(yīng)力安排的熱處理工序，例如人工

11、時(shí)效、退安排的熱處理工序，例如人工時(shí)效、退 火等，最好安排在火等，最好安排在粗加工階段之后粗加工階段之后進(jìn)行。進(jìn)行。 為為改善工件材料機(jī)械性能改善工件材料機(jī)械性能的熱處理工序，例如淬火、滲碳的熱處理工序，例如淬火、滲碳 淬火等，一般都安排在淬火等，一般都安排在半精加工和精加工之間半精加工和精加工之間進(jìn)行。進(jìn)行。 為為提高工件表面耐磨性、耐蝕性提高工件表面耐磨性、耐蝕性安排的熱處理工序以及以安排的熱處理工序以及以 裝飾裝飾為目的而安排的熱處理工序，例如鍍鉻、鍍鋅、發(fā)蘭為目的而安排的熱處理工序，例如鍍鉻、鍍鋅、發(fā)蘭 等，一般都安排在工藝過(guò)程等，一般都安排在工藝過(guò)程最后階段最后階段進(jìn)行。進(jìn)行。 工序

12、集中和工序分散工序集中和工序分散 確定加工方法之后，就要根據(jù)零件的生產(chǎn)確定加工方法之后，就要根據(jù)零件的生產(chǎn) 類(lèi)型和工廠(chǎng)類(lèi)型和工廠(chǎng) ( (車(chē)間車(chē)間) )具體條件確定工藝過(guò)程具體條件確定工藝過(guò)程 的工序數(shù)。的工序數(shù)。 確定零件加工過(guò)程工序數(shù)有兩種不同的原確定零件加工過(guò)程工序數(shù)有兩種不同的原 則，一種是工序集中原則，另一種是工序則，一種是工序集中原則，另一種是工序 分散原則。分散原則。 工序集中：將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成，每道工 序加工 內(nèi)容較多 形式形式 組織集中：多裝夾、多工步、多換刀加工多個(gè)表面，由工人具組織集中：多裝夾、多工步、多換刀加工多個(gè)表面，由工人具 體操作實(shí)現(xiàn)。體操作實(shí)現(xiàn)

13、。 機(jī)械集中：多工位的、機(jī)構(gòu)自動(dòng)化的、高效機(jī)床是發(fā)展方向。機(jī)械集中：多工位的、機(jī)構(gòu)自動(dòng)化的、高效機(jī)床是發(fā)展方向。 特點(diǎn)特點(diǎn) 有利于采用自動(dòng)化程度較高的高效機(jī)床和工藝裝備，生產(chǎn)效率有利于采用自動(dòng)化程度較高的高效機(jī)床和工藝裝備，生產(chǎn)效率 高高; ; 工序數(shù)少，設(shè)備數(shù)少，可相應(yīng)減少操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積工序數(shù)少，設(shè)備數(shù)少，可相應(yīng)減少操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積; ; 工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時(shí)間輔助時(shí)間，而且由于在一次裝，而且由于在一次裝 夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相互位置夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相互位置 精度要求。精度要求。 2

14、2、工序分散：每道工序加工面少、工序分散：每道工序加工面少 按工序分散原則組織工藝過(guò)程，就是使每個(gè)工序所包括的按工序分散原則組織工藝過(guò)程，就是使每個(gè)工序所包括的 加工內(nèi)容盡量少些，其極端情況是每個(gè)工序只包括一個(gè)簡(jiǎn)單工步加工內(nèi)容盡量少些，其極端情況是每個(gè)工序只包括一個(gè)簡(jiǎn)單工步。 按工序分散原則組織工藝過(guò)程的特點(diǎn)是按工序分散原則組織工藝過(guò)程的特點(diǎn)是: : (1)(1)所用機(jī)床和工藝裝備簡(jiǎn)單，易于調(diào)整對(duì)刀所用機(jī)床和工藝裝備簡(jiǎn)單，易于調(diào)整對(duì)刀; ; (2)(2)對(duì)操作工人的技術(shù)水平要求不高對(duì)操作工人的技術(shù)水平要求不高; ; (3)(3)工序數(shù)多，設(shè)備數(shù)多，操作工人多，生產(chǎn)占用面積大。工序數(shù)多，設(shè)備數(shù)多

15、，操作工人多，生產(chǎn)占用面積大。 入體原則入體原則 工序尺寸的公差按工序尺寸的公差按“入體原則入體原則”標(biāo)注標(biāo)注（即軸上孔下）（即軸上孔下） 被包容面（軸、鍵寬等）被包容面（軸、鍵寬等） 包容面（孔、鍵槽寬等）包容面（孔、鍵槽寬等） 軸類(lèi)軸類(lèi)( (被包容件被包容件) )：最大尺寸為基本尺寸，上偏差為零（單：最大尺寸為基本尺寸，上偏差為零（單 向偏差）。向偏差）。 孔類(lèi)孔類(lèi)( (包容件包容件) )：最小尺寸為基本尺寸，下偏差為零（單向：最小尺寸為基本尺寸，下偏差為零（單向 偏差）。偏差）。 毛坯：雙向?qū)ΨQ(chēng)偏差形式（或雙向非對(duì)稱(chēng)偏差形式）。毛坯：雙向?qū)ΨQ(chēng)偏差形式（或雙向非對(duì)稱(chēng)偏差形式）。 與零件公差

16、的選擇與標(biāo)注有區(qū)別。與零件公差的選擇與標(biāo)注有區(qū)別。 （零件公差的選擇與標(biāo)注按：公差等級(jí)、配合種類(lèi)來(lái)確定上（零件公差的選擇與標(biāo)注按：公差等級(jí)、配合種類(lèi)來(lái)確定上 下偏差）。下偏差）。 影響加工余量的因素影響加工余量的因素 上道工序的表面質(zhì)量上道工序的表面質(zhì)量（表面粗糙度Ra 和表面層缺陷層厚 度Da） 前道工序的工序尺寸公差（前道工序的工序尺寸公差（T Ta a） 前道工序的形位誤差（前道工序的形位誤差（a a ） ） 本工序工件的安裝誤差（本工序工件的安裝誤差（b b） 本工序的加工余量必須滿(mǎn)足下式：本工序的加工余量必須滿(mǎn)足下式： u用于雙邊余量：用于雙邊余量：Z 2Z 2（ R Ra a +

17、D + Da a）+ T+ Ta a + 2| + 2|a a + +b b | | u單邊余量：?jiǎn)芜呌嗔浚篫 RZ Ra a + D + Da a + T + Ta a + | + |a a + +b b | | 3 3、加工余量的確定方法：、加工余量的確定方法： 估計(jì)法（經(jīng)驗(yàn)法）：憑工作經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，易偏大，適用單件估計(jì)法（經(jīng)驗(yàn)法）：憑工作經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，易偏大，適用單件 小批生產(chǎn)。小批生產(chǎn)。 查表法生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)而推薦的范圍，簡(jiǎn)單可靠，多用大批量生查表法生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)而推薦的范圍，簡(jiǎn)單可靠，多用大批量生 產(chǎn)中。產(chǎn)中。 計(jì)算法：大批量及要求余量嚴(yán)格時(shí)如自動(dòng)機(jī)床加工計(jì)算法：大批量及要求余量嚴(yán)格時(shí)如自動(dòng)機(jī)床加工 思

18、考：余量過(guò)大或者過(guò)小有什么優(yōu)缺點(diǎn)？思考：余量過(guò)大或者過(guò)小有什么優(yōu)缺點(diǎn)？ Z Z過(guò)大：則工時(shí)、材料、刀具、動(dòng)力、負(fù)荷浪費(fèi)大，影響機(jī)床壽過(guò)大：則工時(shí)、材料、刀具、動(dòng)力、負(fù)荷浪費(fèi)大，影響機(jī)床壽 命和加工精度。命和加工精度。 Z Z過(guò)?。喝ゲ坏舯韺尤毕莺蛶缀握`差，甚至廢品。過(guò)?。喝ゲ坏舯韺尤毕莺蛶缀握`差，甚至廢品。 基本原則：保證加工質(zhì)量的前提下，加工余量越小越好基本原則：保證加工質(zhì)量的前提下，加工余量越小越好 l基準(zhǔn)重合時(shí)，工序尺寸及其公差的計(jì)算：基準(zhǔn)重合時(shí)，工序尺寸及其公差的計(jì)算： l當(dāng)工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)或測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，當(dāng)工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)或測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合， 表面多次加工時(shí)，計(jì)算

19、順序是由最后一道工序開(kāi)始，表面多次加工時(shí)，計(jì)算順序是由最后一道工序開(kāi)始， 即由設(shè)計(jì)尺寸開(kāi)始向前推算到毛坯尺寸即由設(shè)計(jì)尺寸開(kāi)始向前推算到毛坯尺寸 三、工序尺寸及其公差的確定三、工序尺寸及其公差的確定 基準(zhǔn)不重合時(shí)，工序尺寸及其公差的計(jì)算：基準(zhǔn)不重合時(shí)，工序尺寸及其公差的計(jì)算： 當(dāng)零件加工過(guò)程中多次轉(zhuǎn)換工藝基準(zhǔn)，引起測(cè)量基當(dāng)零件加工過(guò)程中多次轉(zhuǎn)換工藝基準(zhǔn)，引起測(cè)量基 準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)或工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，需準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)或工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，需 利用工藝尺寸鏈原理進(jìn)行工序尺寸及其公差的計(jì)算利用工藝尺寸鏈原理進(jìn)行工序尺寸及其公差的計(jì)算 工藝尺寸鏈的基本概念工藝尺寸鏈的基本概念 尺寸鏈的定義

20、尺寸鏈的定義 尺寸鏈尺寸鏈由相互聯(lián)系的尺寸按一定順序首尾相接由相互聯(lián)系的尺寸按一定順序首尾相接 排列成的尺寸封閉圖形。排列成的尺寸封閉圖形。 工藝尺寸鏈工藝尺寸鏈由單個(gè)零件在工藝過(guò)程中的有關(guān)尺由單個(gè)零件在工藝過(guò)程中的有關(guān)尺 寸所形成的尺寸鏈。寸所形成的尺寸鏈。 環(huán)環(huán)組成尺寸鏈的各個(gè)尺寸組成尺寸鏈的各個(gè)尺寸 尺寸鏈的組成尺寸鏈的組成 l封閉壞封閉壞最終被最終被間接間接保證精度的那個(gè)環(huán)保證精度的那個(gè)環(huán) l組成環(huán)組成環(huán)除封閉環(huán)之外的所有其他環(huán)除封閉環(huán)之外的所有其他環(huán) l增環(huán)增環(huán)當(dāng)其余各組成環(huán)不變，而該環(huán)增大時(shí)使封閉環(huán)也當(dāng)其余各組成環(huán)不變，而該環(huán)增大時(shí)使封閉環(huán)也 增大者增大者 l減環(huán)減環(huán)當(dāng)其余各組成環(huán)

21、不變，而該環(huán)增大時(shí)使封閉環(huán)反當(dāng)其余各組成環(huán)不變，而該環(huán)增大時(shí)使封閉環(huán)反 而減小者而減小者 與封閉環(huán)同向者為減環(huán)；與封閉環(huán)同向者為減環(huán)； 與封閉環(huán)異向者為增環(huán)與封閉環(huán)異向者為增環(huán) 尺寸鏈圖尺寸鏈圖 將尺寸鏈中各相應(yīng)的環(huán)，用尺寸或符號(hào)標(biāo)注在示意圖上，將尺寸鏈中各相應(yīng)的環(huán)，用尺寸或符號(hào)標(biāo)注在示意圖上， 這種尺寸圖稱(chēng)為尺寸鏈圖這種尺寸圖稱(chēng)為尺寸鏈圖 作法：首先確定間接保證的尺寸，定為封閉環(huán)；然后從封作法：首先確定間接保證的尺寸，定為封閉環(huán)；然后從封 閉環(huán)起，畫(huà)出各組成環(huán)；尺寸首尾相接，順一個(gè)方向畫(huà)箭閉環(huán)起，畫(huà)出各組成環(huán)；尺寸首尾相接，順一個(gè)方向畫(huà)箭 頭，構(gòu)成封閉圖形頭，構(gòu)成封閉圖形 尺寸鏈的特性尺寸鏈

22、的特性 l封閉性：封閉性：尺寸鏈必是一組有關(guān)尺寸首尾相接所形成尺寸鏈必是一組有關(guān)尺寸首尾相接所形成 的尺寸封閉圖。其中應(yīng)包含一個(gè)間接保證的尺寸和的尺寸封閉圖。其中應(yīng)包含一個(gè)間接保證的尺寸和 若干個(gè)對(duì)此有影響的直接獲得的尺寸若干個(gè)對(duì)此有影響的直接獲得的尺寸 l關(guān)聯(lián)性：關(guān)聯(lián)性：尺寸鏈中尺寸鏈中, ,間接保證的尺寸精度由直接保間接保證的尺寸精度由直接保 證的尺寸精度支配，且間接保證的尺寸精度必然低證的尺寸精度支配，且間接保證的尺寸精度必然低 于直接獲得的尺寸精度于直接獲得的尺寸精度 尺寸鏈的計(jì)算公式尺寸鏈的計(jì)算公式 封閉環(huán)的基本尺寸封閉環(huán)的基本尺寸= =組成環(huán)基本尺寸的代數(shù)和組成環(huán)基本尺寸的代數(shù)和

23、封閉環(huán)的極限尺寸：封閉環(huán)的極限尺寸： 封閉環(huán)的上、下偏差封閉環(huán)的上、下偏差 封閉環(huán)的公差封閉環(huán)的公差 1 11 n mj j m i i AAA minmax max ji AAA maxmin min ji AAA )()()( jiiss AEAEAE )()()( jsiii AEAEAE )()()( ji ATATAT 計(jì)算封閉環(huán)的豎式計(jì)算封閉環(huán)的豎式 口訣：增環(huán)上下偏差照抄；口訣：增環(huán)上下偏差照抄； 減環(huán)上下偏差對(duì)調(diào)、反號(hào)減環(huán)上下偏差對(duì)調(diào)、反號(hào) 3 3圖示磨削齒輪內(nèi)孔，淬火后磨圖示磨削齒輪內(nèi)孔，淬火后磨 削，使鍵槽高度尺寸為削，使鍵槽高度尺寸為43.6+0.3443.6+0.34

24、工序安排: 1、鏜內(nèi)孔至尺寸A1=39.6+0.1; 2、在插床插鍵槽至尺寸A2; 3、淬火處理; 4、磨內(nèi)孔至尺寸A3=40+0.05的同 時(shí)，間接保證尺寸A4=43.6+0.34 求：工序尺寸求：工序尺寸A2=? 解：由題意畫(huà)示意圖： A3 A2 A1 A4 第二章 重點(diǎn)內(nèi)容 機(jī)械加工精度機(jī)械加工精度 尺寸精度尺寸精度 形狀精度形狀精度 位置精度位置精度 二、獲得加工精度的方法二、獲得加工精度的方法 1 1、獲得尺寸精度的方法、獲得尺寸精度的方法 試切法試切法：用于單件小批生產(chǎn)；試切：用于單件小批生產(chǎn)；試切- -測(cè)量測(cè)量- -調(diào)整調(diào)整- -在試切在試切 調(diào)整法：用于成批大量生產(chǎn)；（機(jī)床、夾

25、具、刀具、工件）調(diào)整法：用于成批大量生產(chǎn)；（機(jī)床、夾具、刀具、工件） 定尺寸刀具法：生產(chǎn)率高，刀具制造復(fù)雜；（鉆頭、鉸刀、定尺寸刀具法：生產(chǎn)率高，刀具制造復(fù)雜；（鉆頭、鉸刀、 鍵槽銑刀）鍵槽銑刀） 自動(dòng)控制法：切削測(cè)量補(bǔ)償自動(dòng)完成。（通過(guò)測(cè)量裝置、進(jìn)自動(dòng)控制法：切削測(cè)量補(bǔ)償自動(dòng)完成。（通過(guò)測(cè)量裝置、進(jìn) 給裝置、控制機(jī)構(gòu)將加工中的尺寸測(cè)量、刀具補(bǔ)償、切削自給裝置、控制機(jī)構(gòu)將加工中的尺寸測(cè)量、刀具補(bǔ)償、切削自 動(dòng)完成）動(dòng)完成） 第二節(jié)影響加工精度的因素及其分析第二節(jié)影響加工精度的因素及其分析 一、基本概念：一、基本概念： 工藝系統(tǒng)工藝系統(tǒng)由機(jī)床、夾具、刀具和工件構(gòu)成的一個(gè)完由機(jī)床、夾具、刀具和工件

26、構(gòu)成的一個(gè)完 整系統(tǒng)整系統(tǒng) 原始誤差原始誤差工藝系統(tǒng)中的誤差工藝系統(tǒng)中的誤差 來(lái)自?xún)蓚€(gè)方面：來(lái)自?xún)蓚€(gè)方面： l加工前就存在的工藝系統(tǒng)本身的誤差加工前就存在的工藝系統(tǒng)本身的誤差 l加工過(guò)程中因工藝系統(tǒng)受力變形等引起的誤差加工過(guò)程中因工藝系統(tǒng)受力變形等引起的誤差 2 2）切削過(guò)程中受力大小變化對(duì)加工精度的影響）切削過(guò)程中受力大小變化對(duì)加工精度的影響 當(dāng)毛坯有形狀誤差或位置誤差時(shí)，加工后工件仍會(huì)有同類(lèi)的當(dāng)毛坯有形狀誤差或位置誤差時(shí)，加工后工件仍會(huì)有同類(lèi)的 加工誤差，但每次走刀后加工誤差將逐步減少。加工誤差，但每次走刀后加工誤差將逐步減少。 誤差復(fù)映規(guī)律誤差復(fù)映規(guī)律* 以車(chē)削短圓柱工件外圓為例：以車(chē)削

27、短圓柱工件外圓為例： 毛坯存在的圓度誤差毛坯存在的圓度誤差 m=apm=ap1 1-ap-ap2 2 工件產(chǎn)生圓度誤差工件產(chǎn)生圓度誤差w=yw=y1 1 -y-y2 2 m m越大，越大，w w越越 大大 在零件同一截面內(nèi)切削，由于在零件同一截面內(nèi)切削，由于材料硬度不均或加工余材料硬度不均或加工余 量的變化量的變化將引起切削力大小的變化，而此時(shí)工藝系統(tǒng)將引起切削力大小的變化，而此時(shí)工藝系統(tǒng) 的剛度的剛度K K是常量，所以變形不一致，導(dǎo)致零件的加工誤是常量，所以變形不一致，導(dǎo)致零件的加工誤 差。差。 毛坯形狀誤差毛坯形狀誤差 復(fù)映復(fù)映 第三章重點(diǎn)內(nèi)容 39 一、表面質(zhì)量的含義一、表面質(zhì)量的含義

28、指機(jī)器零件加工后表面層的狀態(tài)。指機(jī)器零件加工后表面層的狀態(tài)。包括兩部分：包括兩部分： （1）表面層的幾何形狀特征）表面層的幾何形狀特征（表面粗糙度、表面波度、表面粗糙度、表面波度、表面加工紋理表面加工紋理 傷痕）傷痕） 表面粗糙度表面粗糙度 表面波度表面波度 指加工表面的微觀幾何形狀誤差，指加工表面的微觀幾何形狀誤差，由刀具形狀、切由刀具形狀、切 削過(guò)程中塑性變形及振動(dòng)等引起。削過(guò)程中塑性變形及振動(dòng)等引起。 介于形狀誤差與表面粗糙度之間的周期性形狀誤差。，介于形狀誤差與表面粗糙度之間的周期性形狀誤差。， 由工藝系統(tǒng)的低頻振動(dòng)引起，應(yīng)作為工藝缺陷設(shè)法消除。由工藝系統(tǒng)的低頻振動(dòng)引起，應(yīng)作為工藝缺陷

29、設(shè)法消除。 40 （2）表面層的物理力學(xué)性能）表面層的物理力學(xué)性能 表面層表面層冷作硬化冷作硬化（簡(jiǎn)稱(chēng)冷硬）（簡(jiǎn)稱(chēng)冷硬） 表面層金相組織的變化表面層金相組織的變化 表面層殘余應(yīng)力表面層殘余應(yīng)力 零件在機(jī)械加工中表面層金屬產(chǎn)生強(qiáng)烈的零件在機(jī)械加工中表面層金屬產(chǎn)生強(qiáng)烈的冷態(tài)塑性變形冷態(tài)塑性變形 后，引起的強(qiáng)度和硬度都有所提高的現(xiàn)象。后，引起的強(qiáng)度和硬度都有所提高的現(xiàn)象。 由于由于切削熱切削熱引起工件表面溫升過(guò)高，表面層金屬發(fā)生金相組引起工件表面溫升過(guò)高，表面層金屬發(fā)生金相組 織變化的現(xiàn)象?？椬兓默F(xiàn)象。 由于加工過(guò)程中由于加工過(guò)程中切削變形和切削熱切削變形和切削熱的影響，工件表面層產(chǎn)的影響，工件表

30、面層產(chǎn) 生殘余應(yīng)力。生殘余應(yīng)力。 第四章重點(diǎn)內(nèi)容 42 三、機(jī)床夾具的組成三、機(jī)床夾具的組成 定位元件定位元件 夾緊元件夾緊元件 對(duì)刀對(duì)刀-導(dǎo)向元件導(dǎo)向元件 夾具體夾具體 連接元件連接元件 用來(lái)對(duì)刀和引導(dǎo)刀具進(jìn)入正確加工用來(lái)對(duì)刀和引導(dǎo)刀具進(jìn)入正確加工 位置的零件。位置的零件。 鉆套和導(dǎo)向套：用在鉆床夾具和鏜鉆套和導(dǎo)向套：用在鉆床夾具和鏜 床夾具上；床夾具上； 對(duì)刀塊：用在銑床、刨床夾具上。對(duì)刀塊：用在銑床、刨床夾具上。 是夾具的基準(zhǔn)零件，用它來(lái)連接并固定定是夾具的基準(zhǔn)零件，用它來(lái)連接并固定定 位元件、夾緊機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向元件等，使之成位元件、夾緊機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向元件等，使之成 為一個(gè)整體，并通過(guò)它將夾具安

31、裝在機(jī)床為一個(gè)整體，并通過(guò)它將夾具安裝在機(jī)床 上。上。 將夾具與機(jī)床連接并確定夾具對(duì)機(jī)床主將夾具與機(jī)床連接并確定夾具對(duì)機(jī)床主 軸、工作臺(tái)或?qū)к壍南嗷ノ恢?。軸、工作臺(tái)或?qū)к壍南嗷ノ恢谩?43 2 2、六點(diǎn)定位原則、六點(diǎn)定位原則 定位，即限制自由度。用合理設(shè)置的定位，即限制自由度。用合理設(shè)置的6 6個(gè)支承點(diǎn)，限制工件個(gè)支承點(diǎn)，限制工件 的的6 6個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，即工件定個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，即工件定 位的位的“六點(diǎn)定位原理六點(diǎn)定位原理”。 矩形工件的定位矩形工件的定位 44 3 3、工件定位中的幾種情況、工件定位中的幾種情況 1 1）完全定位）完全定位 指

32、工件的六個(gè)自由度全部被限制。指工件的六個(gè)自由度全部被限制。 45 2 2）不完全定位）不完全定位 根據(jù)加工要求，并不需要限制工件的全部自由度。根據(jù)加工要求，并不需要限制工件的全部自由度。 在車(chē)床上加工軸的通孔，使用三爪卡盤(pán)夾外圓，限制在車(chē)床上加工軸的通孔，使用三爪卡盤(pán)夾外圓，限制 工件的工件的4 4個(gè)自由度，采用四點(diǎn)定位可以滿(mǎn)足加工要求。個(gè)自由度，采用四點(diǎn)定位可以滿(mǎn)足加工要求。 工件在平面磨床上采用電磁工作臺(tái)裝夾磨平面，且只工件在平面磨床上采用電磁工作臺(tái)裝夾磨平面，且只 有厚度及平行度要求，故只用三點(diǎn)定位。有厚度及平行度要求，故只用三點(diǎn)定位。 46 3 3）欠定位）欠定位 根據(jù)工件的加工要求，

33、應(yīng)該限制的自由度沒(méi)有完全被限制，根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒(méi)有完全被限制， 無(wú)法保證加工要求，是不允許的。無(wú)法保證加工要求，是不允許的。 47 夾具上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的定位元件，重復(fù)限制工件的同夾具上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的定位元件，重復(fù)限制工件的同 一個(gè)或幾個(gè)自由度。一個(gè)或幾個(gè)自由度。 4 4）過(guò)定位）過(guò)定位 大端平面與長(zhǎng)銷(xiāo)組合產(chǎn)生的過(guò)定位大端平面與長(zhǎng)銷(xiāo)組合產(chǎn)生的過(guò)定位 48 欠定位欠定位應(yīng)該消除的自由度沒(méi)有應(yīng)該消除的自由度沒(méi)有 消除，不允許。消除，不允許。 過(guò)定位過(guò)定位幾個(gè)支承點(diǎn)重復(fù)限制某個(gè)幾個(gè)支承點(diǎn)重復(fù)限制某個(gè) 自由度，一般不允許，應(yīng)用是有條件的。自由度，一般不允許，應(yīng)用是有條件的。

34、 欠定位與過(guò)定位欠定位與過(guò)定位 正確配置支承點(diǎn)正確配置支承點(diǎn) 正確處理過(guò)定位正確處理過(guò)定位 提高工件定位表面與定位元件之間的提高工件定位表面與定位元件之間的 位置精度；位置精度； 改變定位元件的結(jié)構(gòu)。改變定位元件的結(jié)構(gòu)。 一般按一般按三、二、一三、二、一布置。布置。 主要定位表面受力面積越大越好。主要定位表面受力面積越大越好。 49 根據(jù)平面所限制自由度的數(shù)目分為三種：根據(jù)平面所限制自由度的數(shù)目分為三種： 1 1、定位方式、定位方式 主要支承面主要支承面 導(dǎo)向支承面導(dǎo)向支承面 止推支承面止推支承面 限制工件的三個(gè)自由度的定位平面，常限制工件的三個(gè)自由度的定位平面，常 用于精度比較高的工件定位表

35、面。用于精度比較高的工件定位表面。 限制工件的兩個(gè)自由度的定位平面，常做成窄長(zhǎng)面。限制工件的兩個(gè)自由度的定位平面，常做成窄長(zhǎng)面。 限制一個(gè)自由度的平面，為了確保定限制一個(gè)自由度的平面，為了確保定 位準(zhǔn)確，往往將平面面積作的盡可能位準(zhǔn)確，往往將平面面積作的盡可能 小。小。 （一）工件以平面定位（一）工件以平面定位 50 2 2、定位元件、定位元件 常用支承釘和支承板作定位元件；定位基準(zhǔn)為平面本身。常用支承釘和支承板作定位元件；定位基準(zhǔn)為平面本身。 （1 1）標(biāo)準(zhǔn)固定支撐釘）標(biāo)準(zhǔn)固定支撐釘支撐高度不變支撐高度不變 A A型：較小精基準(zhǔn)平面定位用；型：較小精基準(zhǔn)平面定位用； B B型：水平面粗基準(zhǔn)定

36、位用；型：水平面粗基準(zhǔn)定位用； C C型：側(cè)平面粗基準(zhǔn)定位用。型：側(cè)平面粗基準(zhǔn)定位用。 51 （2 2）標(biāo)準(zhǔn)可調(diào)支撐釘）標(biāo)準(zhǔn)可調(diào)支撐釘支撐高度可調(diào)支撐高度可調(diào) 適用于毛坯分批制造，其形狀和尺寸變化較大適用于毛坯分批制造，其形狀和尺寸變化較大 的粗基準(zhǔn)定位的粗基準(zhǔn)定位。 工件從輕到重工件從輕到重 52 （3 3）標(biāo)準(zhǔn)固定支撐板）標(biāo)準(zhǔn)固定支撐板 A A型：側(cè)平面精基準(zhǔn)定位用；型：側(cè)平面精基準(zhǔn)定位用； B B型：水平面精基準(zhǔn)定位用。型：水平面精基準(zhǔn)定位用。 53 圓柱心軸圓柱心軸 定位心定位心 軸軸 54 常用的定位元件有常用的定位元件有V V形架、圓孔、半圓孔、圓錐孔等；定形架、圓孔、半圓孔、圓錐

37、孔等；定 位基準(zhǔn)為外圓中心線(xiàn)。位基準(zhǔn)為外圓中心線(xiàn)。 （三）工件以外圓柱面定位（三）工件以外圓柱面定位 (a)(a)較長(zhǎng)精基準(zhǔn)較長(zhǎng)精基準(zhǔn) (b)(b)較長(zhǎng)粗基準(zhǔn)較長(zhǎng)粗基準(zhǔn) (c)(c)階梯軸定位用階梯軸定位用 (d)(d)較長(zhǎng)、較重工件較長(zhǎng)、較重工件 55 1 1）基準(zhǔn)位移誤差）基準(zhǔn)位移誤差Y Y 工件以表面定位，其定位基準(zhǔn)的位置可認(rèn)為沒(méi)有變動(dòng)，即工件以表面定位，其定位基準(zhǔn)的位置可認(rèn)為沒(méi)有變動(dòng)，即Y=0Y=0 2 2）基準(zhǔn)不重合誤差）基準(zhǔn)不重合誤差B B 圖圖b b 銑頂面工序中，銑頂面工序中，H H尺寸定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，不存在尺寸定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，不存在B B 圖圖c c 銑臺(tái)階面

38、工序中，銑臺(tái)階面工序中，A A尺寸由于基準(zhǔn)不重合而尺寸由于基準(zhǔn)不重合而 存在存在B B，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)在，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)在T+THT+TH與與T-THT-TH之間變化，之間變化， B=2THB=2TH 定位誤差：定位誤差：D D= =Y+Y+B=2THB=2TH 56 如工件總高如工件總高H=40H=400.14mm,0.14mm,要求保證要求保證A=20A=200.15mm.0.15mm.求加求加 工階梯面時(shí)的工階梯面時(shí)的D D ， ，能否保證加工要求？ 能否保證加工要求？ D =2TH=2X0.14=0.28mm 本工序公差本工序公差T =0.15-(-0.15)=0.30mm 不滿(mǎn)足不滿(mǎn)足 D D=

39、 =Y Y+ +B B 1/3 T T 57 H 2 d -d T 2 - O O 1 2 工件在工件在V V形塊上定位時(shí)的基準(zhǔn)位移誤差形塊上定位時(shí)的基準(zhǔn)位移誤差 58 1 1）工序基準(zhǔn)是圓柱軸線(xiàn)，定位基準(zhǔn)也是圓柱軸線(xiàn)，兩者重）工序基準(zhǔn)是圓柱軸線(xiàn)，定位基準(zhǔn)也是圓柱軸線(xiàn)，兩者重 合，合， B B=0=0； 2 2）定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合。）定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合。 Y12 22 222 222 dd d TT dd T O O aaa SinSinSin 2 2 d DY T a Sin 59 工件在工件在V V形塊上定位時(shí)定位誤差分析形塊上定位時(shí)定位誤差分析 60 工件以圓柱孔在過(guò)盈配合心

40、軸上定位時(shí)定位誤差分析工件以圓柱孔在過(guò)盈配合心軸上定位時(shí)定位誤差分析 (a)D=Y+B=0 (b)D=Y+B=B=d/2 (c)D=Y+B=B=D/2 61 工件孔與定位心軸間隙配合時(shí)定位誤差計(jì)算工件孔與定位心軸間隙配合時(shí)定位誤差計(jì)算 D=Y+B=Y=（D+d） ） /2 62 三、常見(jiàn)的夾緊機(jī)構(gòu)三、常見(jiàn)的夾緊機(jī)構(gòu) 夾緊機(jī)構(gòu)夾緊機(jī)構(gòu)是將力源的作用力轉(zhuǎn)化為夾緊力的機(jī)構(gòu)。是將力源的作用力轉(zhuǎn)化為夾緊力的機(jī)構(gòu)。 常見(jiàn)的有常見(jiàn)的有斜楔、偏心、螺旋斜楔、偏心、螺旋等夾緊機(jī)構(gòu)，利用機(jī)械摩擦的斜等夾緊機(jī)構(gòu)，利用機(jī)械摩擦的斜 楔自鎖原理。楔自鎖原理。 63 自鎖條件自鎖條件 F1Rx F1=wtg1Rx=wtg

41、(-2) 又又、1、2很小很小 tg11tg(-2)-2 1-2 1+2 斜楔自鎖條件：斜楔自鎖條件：斜楔的升角小斜楔的升角小 于斜楔與工件、斜楔與夾具體于斜楔與工件、斜楔與夾具體 之間的摩擦角之和。之間的摩擦角之和。 為安全可靠，手動(dòng)時(shí)取為安全可靠，手動(dòng)時(shí)取 =6 68 8，機(jī)，機(jī) 動(dòng)時(shí)動(dòng)時(shí)( (氣動(dòng)、液動(dòng)氣動(dòng)、液動(dòng)) )可不考慮自鎖可不考慮自鎖, ,取取 =15153030。 64 64 6.2.3 6.2.3 軸類(lèi)零件加工工藝過(guò)程軸類(lèi)零件加工工藝過(guò)程 定位基準(zhǔn)選擇定位基準(zhǔn)選擇 粗基準(zhǔn)通常為軸的外圓，粗基準(zhǔn)通常為軸的外圓， 精基準(zhǔn)一般為兩端中心孔或一端軸頸和另一端中精基準(zhǔn)一般為兩端中心孔或

42、一端軸頸和另一端中 心孔；心孔； 空心軸先用高精度外圓軸頸定位加工內(nèi)孔，再用空心軸先用高精度外圓軸頸定位加工內(nèi)孔，再用 內(nèi)孔定位加工外圓。內(nèi)孔定位加工外圓。 前道工序?yàn)楹蟮拦ば驕?zhǔn)備好基準(zhǔn)前道工序?yàn)楹蟮拦ば驕?zhǔn)備好基準(zhǔn) 65 6.2.36.2.3軸類(lèi)零件加工工藝過(guò)程（續(xù)）軸類(lèi)零件加工工藝過(guò)程（續(xù)） 工藝過(guò)程工藝過(guò)程 （1 1）毛坯準(zhǔn)備階段：鍛造）毛坯準(zhǔn)備階段：鍛造 + + 正火。正火。 （+ + 調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)/+/+人工時(shí)效、退火）人工時(shí)效、退火） （2 2）粗加工階段：加工定位基準(zhǔn)，切除大部）粗加工階段：加工定位基準(zhǔn)，切除大部 分余量，發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷；分余量，發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷； （+ + 調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)/+/+表面淬火表面淬火/+/+去應(yīng)力處理）去應(yīng)力處理） （3 3）半精加工階段：完成一般精度表面及螺）半精加工階段：完成一般精度表面及螺 紋、鍵槽等表面加工，為軸頸等高精度表面紋、鍵槽等表面加工，為軸頸等高精度表面 精加工做準(zhǔn)備。精加工做準(zhǔn)備。 （+ +表面淬火表面淬火+ +氮化氮化+ +淬火回火）淬火回火） （4 4）精加工階段：完成高精度