北航加工工藝過(guò)程的基本知識(shí)

1、LOGO1第五章第五章加工工藝過(guò)程的加工工藝過(guò)程的基本知識(shí)基本知識(shí)2第五章第五章 加工工藝過(guò)程的基本知識(shí)加工工藝過(guò)程的基本知識(shí)3一、基本概念一、基本概念生產(chǎn)過(guò)程和工藝過(guò)程生產(chǎn)過(guò)程和工藝過(guò)程技術(shù)準(zhǔn)備過(guò)程技術(shù)準(zhǔn)備過(guò)程輔助生產(chǎn)過(guò)程輔助生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)服務(wù)過(guò)程生產(chǎn)服務(wù)過(guò)程工藝過(guò)程工藝過(guò)程產(chǎn)品投產(chǎn)前的市場(chǎng)調(diào)查、預(yù)測(cè)、新產(chǎn)品鑒定、工藝設(shè)計(jì)等工藝裝備制造、能源供應(yīng)、設(shè)備維修等 原材料的組織、運(yùn)輸、保管、產(chǎn)品包裝等直接改變?cè)牧匣虬氤善返模怪蔀槌善返倪^(guò)程 生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)過(guò)程將原材料或半成品轉(zhuǎn)變成將原材料或半成品轉(zhuǎn)變成為為產(chǎn)品產(chǎn)品所經(jīng)過(guò)的全部過(guò)程所經(jīng)過(guò)的全部過(guò)程構(gòu)成構(gòu)成4工工 序序工工 步步走走 刀刀安安 裝裝工

2、工 位位工工藝藝過(guò)過(guò)程程組組成成將合理的工藝過(guò)將合理的工藝過(guò)程編寫成用于程編寫成用于的技術(shù)文的技術(shù)文件，如工藝路線件，如工藝路線卡、工藝過(guò)程卡、卡、工藝過(guò)程卡、工序卡等工序卡等5連續(xù)連續(xù)同一個(gè)工作地點(diǎn)同一個(gè)工作地點(diǎn)工工 序序一個(gè)（或一組）工人，在一個(gè)（或一組）工人，在同一個(gè)工作地點(diǎn)同一個(gè)工作地點(diǎn)（或機(jī)床）（或機(jī)床）對(duì)一個(gè)對(duì)一個(gè)（或一組）工件進(jìn)行加工，所（或一組）工件進(jìn)行加工，所連續(xù)連續(xù)完成的那部分工藝過(guò)程。完成的那部分工藝過(guò)程。工序工種工序內(nèi)容工作地點(diǎn)（機(jī)床）0車車端面，打中心孔，掉頭，車端面，打中心孔車床15車粗車各外圓；半精車各外圓，倒角，去毛刺車床210鉗劃線鉗工臺(tái)思考：u單個(gè)零件，同一

3、個(gè)人在同一個(gè)車床完成前兩個(gè)工序？u一批零件和單個(gè)零件？6工序號(hào)工序內(nèi)容設(shè)備1車小端面，鉆小端中心孔，粗車小端外圓，倒角；大端面，鉆大端中心孔，粗車大端外圓，倒角；精車外圓車床2銑鍵槽，手工去毛刺銑床工序號(hào)工序內(nèi)容設(shè)備1 車小端面，鉆小端中心孔，粗車小端外圓，倒角車床12 車大端面，鉆大端中心孔，粗車大端外圓，倒角車床23精車外圓車床34銑鍵槽，手工去毛刺銑床同一個(gè)零件，同樣的加工內(nèi)同一個(gè)零件，同樣的加工內(nèi)容可以有不同的工序安排容可以有不同的工序安排7工工 步步在一個(gè)工序中，當(dāng)在一個(gè)工序中，當(dāng)工件的加工表面、切削刀具和切削用量中工件的加工表面、切削刀具和切削用量中的轉(zhuǎn)速與進(jìn)給量的轉(zhuǎn)速與進(jìn)給量均均

4、保持不變保持不變時(shí)所完成的那部分工序。時(shí)所完成的那部分工序。是構(gòu)成是構(gòu)成工序的基本單元工序的基本單元工序工種工序內(nèi)容工作地點(diǎn)（機(jī)床）0車車端面，打中心孔，掉頭，車另一端面，打中心孔車床15車粗車各外圓；半精車各外圓，倒角，去毛刺車床210鉗劃線鉗工臺(tái)幾個(gè)工步？幾個(gè)工步？8 帶回轉(zhuǎn)刀架的機(jī)床帶回轉(zhuǎn)刀架的機(jī)床(轉(zhuǎn)塔車床，加工中心轉(zhuǎn)塔車床，加工中心) ，回轉(zhuǎn)刀架的一次轉(zhuǎn)位所完成的工，回轉(zhuǎn)刀架的一次轉(zhuǎn)位所完成的工位內(nèi)容屬一個(gè)工步；若有多把刀具同時(shí)參與切削，該工步稱為位內(nèi)容屬一個(gè)工步；若有多把刀具同時(shí)參與切削，該工步稱為復(fù)合工步復(fù)合工步。立軸轉(zhuǎn)塔車床回轉(zhuǎn)刀架立軸轉(zhuǎn)塔車床回轉(zhuǎn)刀架立軸轉(zhuǎn)塔的一個(gè)復(fù)合工步立軸

5、轉(zhuǎn)塔的一個(gè)復(fù)合工步鉆孔、擴(kuò)孔復(fù)合工步鉆孔、擴(kuò)孔復(fù)合工步組合銑刀銑平面復(fù)合工步組合銑刀銑平面復(fù)合工步9走走 刀刀刀具從被加工表面每切去一層余量，就稱為一次走刀。刀具從被加工表面每切去一層余量，就稱為一次走刀。是構(gòu)成工步的基本單元，構(gòu)成工藝過(guò)程的最小單元。是構(gòu)成工步的基本單元，構(gòu)成工藝過(guò)程的最小單元。一個(gè)工步可包括一次或數(shù)次走刀。當(dāng)需要切去的金屬層很厚一個(gè)工步可包括一次或數(shù)次走刀。當(dāng)需要切去的金屬層很厚（背吃刀量背吃刀量），不能在一次走刀下切完，則需分幾次走刀。），不能在一次走刀下切完，則需分幾次走刀。安裝安裝在同一個(gè)工序中，工件每在同一個(gè)工序中，工件每定位和夾緊定位和夾緊一次所完成的那部分加一次

6、所完成的那部分加工稱為一個(gè)安裝。工稱為一個(gè)安裝。一個(gè)工序中，工件可安裝一次或數(shù)次。一個(gè)工序中，工件可安裝一次或數(shù)次。工序工種工序內(nèi)容工作地點(diǎn)（機(jī)床）0車車端面，打中心孔，掉頭，車另一端面，打中心孔車床110工工 位位相對(duì)刀具或設(shè)備的固定部分，相對(duì)刀具或設(shè)備的固定部分，工件工件所占有的每一個(gè)加工位置所占有的每一個(gè)加工位置稱為工位。稱為工位。如果一個(gè)工序只有一個(gè)安裝，并且該安裝中只有一個(gè)工位，如果一個(gè)工序只有一個(gè)安裝，并且該安裝中只有一個(gè)工位，則工序內(nèi)容就是則工序內(nèi)容就是安裝安裝內(nèi)容，同時(shí)也就是內(nèi)容，同時(shí)也就是工位工位內(nèi)容。內(nèi)容。工序工種工序內(nèi)容工作地點(diǎn)（機(jī)床）0車車端面，打中心孔，掉頭，車另一端

7、面，打中心孔車床1多工位安裝多工位安裝一般來(lái)說(shuō)，一次安裝對(duì)應(yīng)一個(gè)工位一般來(lái)說(shuō)，一次安裝對(duì)應(yīng)一個(gè)工位11一一般般規(guī)規(guī)律律零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程由若干個(gè)零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程由若干個(gè)工序工序組成；組成；在一個(gè)在一個(gè)工序工序中可能包含有一個(gè)或幾個(gè)中可能包含有一個(gè)或幾個(gè)安裝；安裝；每一個(gè)每一個(gè)安裝安裝可能包含一個(gè)或幾個(gè)可能包含一個(gè)或幾個(gè)工位；工位；每一個(gè)每一個(gè)工位工位可能包含一個(gè)或幾個(gè)可能包含一個(gè)或幾個(gè)工步；工步；每一個(gè)每一個(gè)工步工步可能包括一個(gè)或幾個(gè)可能包括一個(gè)或幾個(gè)走刀走刀。工工藝藝過(guò)過(guò)程程1213基本概念基本概念生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型每種產(chǎn)品只生產(chǎn)一每種產(chǎn)品只生產(chǎn)一件或幾件，而且不件或幾件，而且不再重

8、復(fù)投產(chǎn)或不定再重復(fù)投產(chǎn)或不定期地重復(fù)投產(chǎn)。期地重復(fù)投產(chǎn)。產(chǎn)品分批進(jìn)行生產(chǎn)，產(chǎn)品分批進(jìn)行生產(chǎn)，經(jīng)過(guò)一定時(shí)期后，又經(jīng)過(guò)一定時(shí)期后，又交替地重復(fù)進(jìn)行?？山惶娴刂貜?fù)進(jìn)行?？煞譃榇笈?、中批、小分為大批、中批、小批生產(chǎn)。批生產(chǎn)。劃分依據(jù)劃分依據(jù)工作地的專業(yè)化程度（產(chǎn)品本身的大小和復(fù)雜度）工作地的專業(yè)化程度（產(chǎn)品本身的大小和復(fù)雜度）制定生產(chǎn)工藝通常要根據(jù)生產(chǎn)類型來(lái)進(jìn)行制定生產(chǎn)工藝通常要根據(jù)生產(chǎn)類型來(lái)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)只生產(chǎn)同一長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)只生產(chǎn)同一種產(chǎn)品，產(chǎn)品應(yīng)用廣種產(chǎn)品，產(chǎn)品應(yīng)用廣泛、產(chǎn)量很大、已經(jīng)泛、產(chǎn)量很大、已經(jīng)定型。如螺釘、螺母定型。如螺釘、螺母等標(biāo)準(zhǔn)件等標(biāo)準(zhǔn)件14生產(chǎn)類型零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)/件/年重型機(jī)械中型

9、機(jī)械輕型機(jī)械單件生產(chǎn)小批生產(chǎn)中批生產(chǎn)大批生產(chǎn)大量生產(chǎn)5510010030030010001000202020020050050050005000100100500500500050005000050000按產(chǎn)量劃分生產(chǎn)類型按產(chǎn)量劃分生產(chǎn)類型15生產(chǎn)類型特點(diǎn)單件生產(chǎn)成批生產(chǎn)大量生產(chǎn)加工對(duì)象經(jīng)常變換周期性變換固定不變機(jī)床通用機(jī)床通用機(jī)床和專用機(jī)床專用機(jī)床或自動(dòng)線機(jī)床布局機(jī)群式布置按零件分類的工段式布置按流水線布置夾具通用夾具或組合夾具必要時(shí)采用專用夾具通用或?qū)Ｓ脢A具廣泛使用高效率專用夾具刀具通用刀具通用刀具和專用刀具廣泛使用高效率專用刀具量具通用量具通用量具和專用量具廣泛使用高效率專用量具毛坯制造

10、方法木模手工造型、自由鍛(精度低)手工及部分金屬模造型和模鍛金屬模機(jī)器造型，壓力鑄造，特種鑄造，模鍛，特制型材(高精度)各種生產(chǎn)類型的工藝特點(diǎn)各種生產(chǎn)類型的工藝特點(diǎn)16生產(chǎn)類型特點(diǎn)單件生產(chǎn)成批生產(chǎn)大量生產(chǎn)安裝方法直接或劃線找正劃線找正和廣泛使用夾具不需劃線，全部使用夾具裝配方法零件不能互換廣泛采用修配法普遍采用互換或選配完全互換或分組互換生產(chǎn)周期沒(méi)有一定周期重復(fù)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)生產(chǎn)生產(chǎn)率低一般高成本高一般低生產(chǎn)工人等級(jí)高一般低，調(diào)整工人技術(shù)水平要求高工藝文件簡(jiǎn)單，一般為加工過(guò)程卡片比較詳細(xì)詳細(xì)編制17二、基準(zhǔn)與定位二、基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)的概念基準(zhǔn)的概念基準(zhǔn)基準(zhǔn)：用來(lái)確定零件（部件）上某些點(diǎn)線面位置：用來(lái)

11、確定零件（部件）上某些點(diǎn)線面位置時(shí)所依據(jù)的點(diǎn)、線、面。時(shí)所依據(jù)的點(diǎn)、線、面。18設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：設(shè)計(jì)圖樣設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn)上所采用的基準(zhǔn)（尺寸標(biāo)注，工（尺寸標(biāo)注，工作性能出發(fā)制定的）作性能出發(fā)制定的）軸線軸線o-oo-o是內(nèi)孔是內(nèi)孔D D和和40h6的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；端面是端面及臺(tái)階面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；端面是端面及臺(tái)階面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)；內(nèi)孔表面的軸線是外圓表面內(nèi)孔表面的軸線是外圓表面40h640h6徑向徑向跳動(dòng)、跳動(dòng)、 B B端面跳動(dòng)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。端面跳動(dòng)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。19工藝基準(zhǔn)：工藝基準(zhǔn)：在在制造零件制造零件和和裝配機(jī)器裝配機(jī)器的過(guò)程中所使用的基準(zhǔn)的過(guò)程中所使用的基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)定位基

12、準(zhǔn)定位基準(zhǔn)測(cè)量基準(zhǔn)測(cè)量基準(zhǔn)原始基準(zhǔn)原始基準(zhǔn)裝配裝配時(shí)，用于確定零件在部時(shí)，用于確定零件在部件或產(chǎn)品中位置的基準(zhǔn)。件或產(chǎn)品中位置的基準(zhǔn)。零件檢驗(yàn)時(shí)（加工后或加工中零件檢驗(yàn)時(shí)（加工后或加工中），用于），用于測(cè)量測(cè)量被加工表面的尺被加工表面的尺寸和位置的基準(zhǔn)。寸和位置的基準(zhǔn)。在在工藝文件工藝文件上用以標(biāo)定被加工表面上用以標(biāo)定被加工表面位置的基準(zhǔn)（定位基準(zhǔn)、測(cè)量基位置的基準(zhǔn)（定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)）。準(zhǔn)）。工藝工藝基準(zhǔn)基準(zhǔn)分類：分類：粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)、輔助基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)、輔助基準(zhǔn)加工時(shí)，用于加工時(shí)，用于工件定位工件定位的基準(zhǔn)。的基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)：未經(jīng)加工過(guò)的基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)：未經(jīng)加工過(guò)的基準(zhǔn)精基準(zhǔn)：已經(jīng)加工過(guò)的基

13、準(zhǔn)精基準(zhǔn)：已經(jīng)加工過(guò)的基準(zhǔn)輔助基準(zhǔn)：非功能所需，為滿足工藝需要專門作出的定位基準(zhǔn)輔助基準(zhǔn)：非功能所需，為滿足工藝需要專門作出的定位基準(zhǔn)20測(cè)量測(cè)量定位定位裝配裝配21基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)與定位（定位）基準(zhǔn)的選擇原則（定位）基準(zhǔn)的選擇原則 基準(zhǔn)選擇的一般原則基準(zhǔn)選擇的一般原則選最大尺寸的表面為安裝面，例1；首先考慮保證空間位置精度，再考慮保證尺寸精度。因?yàn)樵诩庸ぶ斜ＷC空間位置精度有時(shí)要比尺寸精度困難得多，例2；應(yīng)盡量選擇零件的主要表面為定位基準(zhǔn)，例3；定位基準(zhǔn)應(yīng)有利于夾緊，在加工過(guò)程中穩(wěn)定可靠 。選擇定位基準(zhǔn)是為了保證工件的位置精度，定位基準(zhǔn)總是從有位置精度要求的表面開始進(jìn)行選擇22要求所加工的孔與端

14、面要求所加工的孔與端面M M垂直，顯然用垂直，顯然用N1N1面定位時(shí)加面定位時(shí)加工精度高。工精度高。例1 選最長(zhǎng)距離的面為安裝面返回23例2 空間位置精度的保證返回以以M M面為安裝面限制面為安裝面限制 ， ， 三個(gè)自由度，以三個(gè)自由度，以N N面為導(dǎo)向面限面為導(dǎo)向面限制制 ， 兩個(gè)自由度，要保證這些空間位置，兩個(gè)自由度，要保證這些空間位置，M M面與面與N N面必須面必須有較高的加工精度。有較高的加工精度。 ZX 24例3 主要表面作為定位基準(zhǔn)選主要表面為定位基準(zhǔn)，可使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重選主要表面為定位基準(zhǔn)，可使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，圖中的合，圖中的M M面、面、N N面。面。 返回25

15、 粗基準(zhǔn)的選擇原則粗基準(zhǔn)的選擇原則使所有的加工表面都有足夠的加工余量，保證各加工表面使所有的加工表面都有足夠的加工余量，保證各加工表面對(duì)不加工表面具有一定的位置精度。對(duì)不加工表面具有一定的位置精度。 選不加工的表面做粗基準(zhǔn)；如圖5-3 選重要表面為粗基準(zhǔn)；如圖5-4 選加工余量小的、較準(zhǔn)確的、光潔的、面積較大的表面做粗基準(zhǔn)；例如，砂型鑄造最底面，如圖 粗基準(zhǔn)一般只能使用一次。 注意：注意：a、第一、二道工序一般都是為了加工出精基準(zhǔn)；、第一、二道工序一般都是為了加工出精基準(zhǔn)；b、在實(shí)際應(yīng)用中，盡量兼顧這四條原則，不能同時(shí)兼顧的要根據(jù)具體、在實(shí)際應(yīng)用中，盡量兼顧這四條原則，不能同時(shí)兼顧的要根據(jù)具體

16、情況，抓住主要矛盾，解決問(wèn)題。情況，抓住主要矛盾，解決問(wèn)題。26圖5-3 不加工表面作為粗基準(zhǔn)以不需加工的外圓表面作為基準(zhǔn)，保證各加工表面與外以不需加工的外圓表面作為基準(zhǔn)，保證各加工表面與外圓表面之間具有較高的同軸度或垂直度，套筒厚度均勻圓表面之間具有較高的同軸度或垂直度，套筒厚度均勻返回27圖5-4 選擇重要表面作為粗基準(zhǔn)導(dǎo)軌面導(dǎo)軌面底面底面返回28選擇加工余量小的面作為粗基準(zhǔn)以加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)，避免余量不足造成廢品以加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)，避免余量不足造成廢品返回29對(duì)于形位公差精度要求較高的零件，應(yīng)采用已加工過(guò)的表面作為對(duì)于形位公差精度要求較高的零件，應(yīng)采用已加工過(guò)的表面作為定

17、位基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)使用一次后，就應(yīng)該用精基準(zhǔn)定位。定位基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)使用一次后，就應(yīng)該用精基準(zhǔn)定位。 精基準(zhǔn)的選擇原則精基準(zhǔn)的選擇原則 基準(zhǔn)重合原則：基準(zhǔn)重合原則：盡量選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)盡量選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)設(shè)計(jì)尺寸被設(shè)計(jì)尺寸被直接保證，直接保證，避免不重合避免不重合誤差誤差圖圖5-5302.基準(zhǔn)同一原則：基準(zhǔn)同一原則：使盡可能多的表面加工采用同一個(gè)精基準(zhǔn)，使盡可能多的表面加工采用同一個(gè)精基準(zhǔn)，減少夾具類型，提高位置精度減少夾具類型，提高位置精度313.互為基準(zhǔn)原則：互為基準(zhǔn)原則：在需要加工的各表面中，互相以對(duì)方為定在需要加工的各表面中，互相以對(duì)方為定位基準(zhǔn)，反復(fù)使用，保證二者的位置精度

18、，位基準(zhǔn)，反復(fù)使用，保證二者的位置精度，如套筒類零件的如套筒類零件的內(nèi)孔和外圓有較高同軸度要求時(shí)內(nèi)孔和外圓有較高同軸度要求時(shí)。4.自為基準(zhǔn)原則：自為基準(zhǔn)原則：以加工表面自身作為基準(zhǔn)，適用于某些精以加工表面自身作為基準(zhǔn)，適用于某些精度要求很高，余量很小并且均勻的表面，度要求很高，余量很小并且均勻的表面，如機(jī)床床身的磨削、如機(jī)床床身的磨削、光整加工等光整加工等。5.一般要求：一般要求：定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠，并能使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠，并能使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。操作方便。32基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)與定位工件的定位原理工件的定位原理使工件占有正確的位置使工件占有正確的位置確保工件位置不變確保

19、工件位置不變33OXYZ在機(jī)械加工中，無(wú)論采用哪種在機(jī)械加工中，無(wú)論采用哪種安裝方法，都必須使工件在機(jī)安裝方法，都必須使工件在機(jī)床或夾具上正確地定位床或夾具上正確地定位六點(diǎn)定位原則六點(diǎn)定位原則：任何一個(gè)未被任何一個(gè)未被約束的物體，在空間有六個(gè)自約束的物體，在空間有六個(gè)自由度。用合理設(shè)置的六個(gè)支撐由度。用合理設(shè)置的六個(gè)支撐點(diǎn)來(lái)限制工件的六個(gè)自由度，點(diǎn)來(lái)限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全確使工件在夾具中的位置完全確定。定。u說(shuō)明說(shuō)明定位支承點(diǎn)是定位元件抽象而來(lái)的定位支承點(diǎn)是定位元件抽象而來(lái)的定位支承點(diǎn)與工件定位基準(zhǔn)面始終保持接觸，才能起到限制自由定位支承點(diǎn)與工件定位基準(zhǔn)面始終保持接觸，

20、才能起到限制自由度的作用度的作用分析定位支承點(diǎn)的作用不考慮力的影響分析定位支承點(diǎn)的作用不考慮力的影響34 完全定位加工溝槽，六點(diǎn)完全定位 不完全定位35 過(guò)定位：某些自由度被重復(fù)限制，盡量避免 欠定位：應(yīng)該限制的自由度沒(méi)有完全限制，消除或減少過(guò)定位干涉的兩種方法消除或減少過(guò)定位干涉的兩種方法改變定位元件結(jié)構(gòu)，使定位元件重復(fù)限制自由度的部分不起定位作用；改變定位元件結(jié)構(gòu)，使定位元件重復(fù)限制自由度的部分不起定位作用；提高工件定位基準(zhǔn)之間以及定位元件工作表面之間的位置精度。提高工件定位基準(zhǔn)之間以及定位元件工作表面之間的位置精度。36 常用定位元件所能限制的自由度常用定位元件所能限制的自由度平面支承平

21、面支承支承釘支承釘定位情況定位情況一個(gè)支承釘一個(gè)支承釘兩個(gè)支承釘兩個(gè)支承釘三個(gè)支承釘三個(gè)支承釘圖圖 示示限制自由度限制自由度37 支承板支承板定位情況定位情況一塊條形一塊條形支承板支承板兩個(gè)條形兩個(gè)條形支承板支承板一塊矩形一塊矩形支承板支承板圖圖 示示限制自由度限制自由度38 心軸心軸定位情況定位情況長(zhǎng)圓柱心軸長(zhǎng)圓柱心軸短圓柱心軸短圓柱心軸小錐度心軸小錐度心軸圖圖 示示限制自由度限制自由度孔面支承孔面支承39定位情況定位情況短圓柱銷短圓柱銷長(zhǎng)圓柱銷長(zhǎng)圓柱銷菱菱 形形 銷銷圖圖 示示限制自由度限制自由度 圓柱銷圓柱銷40 V V 形塊形塊定位情況定位情況1個(gè)短個(gè)短V形塊形塊2個(gè)短個(gè)短V形塊形塊1

22、個(gè)長(zhǎng)個(gè)長(zhǎng)V形塊形塊圖圖 示示限限 制制自由度自由度外圓面支承外圓面支承41 定位套定位套定位情況定位情況1個(gè)短個(gè)短定位套定位套2個(gè)短個(gè)短定位套定位套1個(gè)長(zhǎng)個(gè)長(zhǎng)定位套定位套圖圖 示示限限 制制自由度自由度42 組合定位組合定位工件定位面：工件底工件定位面：工件底面和兩銷孔；面和兩銷孔；定位元件：平面，一定位元件：平面，一個(gè)短圓柱銷（銷個(gè)短圓柱銷（銷1）和）和一個(gè)削邊銷（銷一個(gè)削邊銷（銷2）；）；平面限制：平面限制：銷銷1限制：限制：銷銷2 與銷與銷1 聯(lián)合聯(lián)合限制：限制：43判斷工件自由度的方法： 先判斷沒(méi)有限制的先判斷沒(méi)有限制的注意組合定位時(shí)，注意組合定位時(shí)，聯(lián)合定位聯(lián)合定位情況情況能判斷指定

23、定位元件所限制自由度能判斷指定定位元件所限制自由度思考：思考：P209，644分析討論分析討論：下列定位方案中各定位元件限制了那些自由度？下列定位方案中各定位元件限制了那些自由度？45基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)與定位夾具的基本知識(shí)夾具的基本知識(shí)三爪卡盤、四爪卡盤、銑床的平口鉗、分度頭等直接安裝、直接找正或劃線找正直接安裝、直接找正或劃線找正 主要用于單件小批生產(chǎn)定位精度低，常用于粗加工夾具夾具能將工件能將工件定位、夾緊定位、夾緊，保證加工過(guò)程中工件和刀具，保證加工過(guò)程中工件和刀具（機(jī)床）間相對(duì)位置關(guān)系的附加裝置。（機(jī)床）間相對(duì)位置關(guān)系的附加裝置。4647由定位件、夾緊機(jī)構(gòu)、夾具主體及導(dǎo)向元件等組成無(wú)需找正

24、無(wú)需找正 主要用于定型產(chǎn)品或較大的生產(chǎn)批量例如，定位心軸48大端面，大端面，短心軸短心軸ZYX夾具定位實(shí)例夾具定位實(shí)例1-定位心軸定位心軸工件以內(nèi)孔定位，加工外圓表面，需限制幾個(gè)自由度？5 5個(gè)，不限制繞個(gè)，不限制繞 y y轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)，夾具設(shè)計(jì)如下：夾具設(shè)計(jì)如下：（快卸）（快卸）思考：采用思考：采用大端面定位？大端面定位？49夾具定位實(shí)例夾具定位實(shí)例2兩孔一面組合定位法兩孔一面組合定位法加工上部大孔，需限制六個(gè)自由度。加工上部大孔，需限制六個(gè)自由度。下，平面限制下，平面限制左，短圓柱銷限制；右，短棱形銷限制。左，短圓柱銷限制；右，短棱形銷限制。50適用于產(chǎn)品變化較大的小批生產(chǎn)，成批生產(chǎn) 體積和質(zhì)量

25、大導(dǎo)向元件導(dǎo)向元件支承件支承件定位件定位件固緊件固緊件壓緊件壓緊件輔助件輔助件基礎(chǔ)件基礎(chǔ)件例，銑床組合夾具例，銑床組合夾具鉆孔組合夾具車床組合夾具51三、工藝尺寸鏈三、工藝尺寸鏈L=80-50=30mmL=？52工藝尺寸鏈的作用 :工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，進(jìn)行尺寸換算。工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，進(jìn)行尺寸換算。對(duì)裝配間隙或過(guò)盈進(jìn)行驗(yàn)算。對(duì)裝配間隙或過(guò)盈進(jìn)行驗(yàn)算。為加工和裝配方便，對(duì)公差進(jìn)行調(diào)整、分組。為加工和裝配方便，對(duì)公差進(jìn)行調(diào)整、分組。A1A2N123A1A2NA1A1A2A2NN53特點(diǎn)：特點(diǎn)：封閉性封閉性：組成尺寸鏈的各個(gè)尺寸按一定順序構(gòu)成：組成尺寸鏈的各個(gè)尺寸按一定順序構(gòu)成 一個(gè)

26、封閉系統(tǒng)一個(gè)封閉系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性關(guān)聯(lián)性：其中一個(gè)尺寸變動(dòng)將影響其他尺寸變動(dòng)：其中一個(gè)尺寸變動(dòng)將影響其他尺寸變動(dòng)一組相關(guān)的尺寸按一定順序排列組成的封閉鏈環(huán)一組相關(guān)的尺寸按一定順序排列組成的封閉鏈環(huán)尺寸鏈尺寸鏈尺寸鏈的概念54組成因素：組成因素：環(huán)環(huán)組成尺寸鏈的每一個(gè)尺寸組成尺寸鏈的每一個(gè)尺寸封封閉閉環(huán)環(huán)組組成成環(huán)環(huán)增環(huán)：與封閉環(huán)同向變動(dòng)增環(huán)：與封閉環(huán)同向變動(dòng)減環(huán)：與封閉環(huán)反向變動(dòng)減環(huán)：與封閉環(huán)反向變動(dòng)間接得到，被其間接得到，被其他尺寸所保證他尺寸所保證除封閉環(huán)以外除封閉環(huán)以外的其余各環(huán)的其余各環(huán)55尺寸鏈的建立與分析 確定封閉環(huán)確定封閉環(huán) 繪制尺寸鏈繪制尺寸鏈 判斷增減環(huán)判斷增減環(huán)56 確定封閉環(huán)確定

27、封閉環(huán)加工中最后自然形成的環(huán)，加工順序確定后才能加工中最后自然形成的環(huán)，加工順序確定后才能確定封閉環(huán)確定封閉環(huán)u與加工過(guò)程有關(guān)與加工過(guò)程有關(guān)u一個(gè)尺寸鏈中只有一個(gè)封閉環(huán)一個(gè)尺寸鏈中只有一個(gè)封閉環(huán)。u在建立尺寸鏈時(shí)應(yīng)遵守在建立尺寸鏈時(shí)應(yīng)遵守“最短尺最短尺寸鏈原則寸鏈原則”，即對(duì)于某一封閉環(huán)，即對(duì)于某一封閉環(huán)，若存在多個(gè)尺寸鏈時(shí)，應(yīng)選擇組成若存在多個(gè)尺寸鏈時(shí)，應(yīng)選擇組成環(huán)數(shù)最少的尺寸鏈進(jìn)行分析計(jì)算。環(huán)數(shù)最少的尺寸鏈進(jìn)行分析計(jì)算。57由封閉環(huán)的尺寸畫起，依次畫出與該尺寸要求有關(guān)的由封閉環(huán)的尺寸畫起，依次畫出與該尺寸要求有關(guān)的各尺寸（組成環(huán)），最后回到封閉環(huán)的另一端，形成各尺寸（組成環(huán)），最后回到封閉

28、環(huán)的另一端，形成一個(gè)封閉的尺寸組。一個(gè)封閉的尺寸組。0C2C1C 繪制尺寸鏈繪制尺寸鏈58從尺寸鏈的任何一環(huán)出發(fā)繞該鏈輪廓轉(zhuǎn)一周，按該旋轉(zhuǎn)方從尺寸鏈的任何一環(huán)出發(fā)繞該鏈輪廓轉(zhuǎn)一周，按該旋轉(zhuǎn)方向給每個(gè)環(huán)標(biāo)出箭頭，向給每個(gè)環(huán)標(biāo)出箭頭，箭頭方向與封閉環(huán)相反箭頭方向與封閉環(huán)相反的為的為增環(huán)增環(huán)，反之為反之為減環(huán)減環(huán)。A3A2A0A1A A1 1 、A A3 3為增環(huán)，為增環(huán)，A A2 2為減環(huán)為減環(huán)C1C1為減環(huán)，為減環(huán)，C2C2為增環(huán)為增環(huán)0C2C1C 判定增減環(huán)判定增減環(huán)59計(jì)算方法計(jì)算方法完全互換法（極值法）：完全互換法（極值法）：從尺寸鏈各環(huán)的從尺寸鏈各環(huán)的最大與最小極限尺寸出發(fā)進(jìn)行尺寸鏈計(jì)算

29、，最大與最小極限尺寸出發(fā)進(jìn)行尺寸鏈計(jì)算，不考慮各環(huán)實(shí)際尺寸的分布情況。不考慮各環(huán)實(shí)際尺寸的分布情況。概率法：概率法：根據(jù)概率統(tǒng)計(jì)原理和加工誤差分根據(jù)概率統(tǒng)計(jì)原理和加工誤差分布的實(shí)際情況進(jìn)行尺寸鏈計(jì)算，含有一定的布的實(shí)際情況進(jìn)行尺寸鏈計(jì)算，含有一定的廢品率。廢品率。其他方法：其他方法：圖解法、分組互換法、修配法圖解法、分組互換法、修配法和調(diào)整法等。和調(diào)整法等。計(jì)算封閉環(huán)與組成環(huán)的基本尺寸、公差及極限偏差之計(jì)算封閉環(huán)與組成環(huán)的基本尺寸、公差及極限偏差之間的關(guān)系。間的關(guān)系。尺寸鏈的計(jì)算60 設(shè)尺寸鏈的組成環(huán)的環(huán)數(shù)為設(shè)尺寸鏈的組成環(huán)的環(huán)數(shù)為m+n，其中，其中m個(gè)增環(huán)，個(gè)增環(huán)，n個(gè)減環(huán)，個(gè)減環(huán)，A0為封

30、閉環(huán)的基本尺寸，為封閉環(huán)的基本尺寸，Ai為組成環(huán)的為組成環(huán)的基本尺寸，則對(duì)于直線尺寸鏈有如下公式：基本尺寸，則對(duì)于直線尺寸鏈有如下公式： 封閉環(huán)的基本尺寸封閉環(huán)的基本尺寸: 封閉環(huán)的極限尺寸：封閉環(huán)的極限尺寸： 極值法計(jì)算步驟極值法計(jì)算步驟011mniiiiAAA0maxmaxmin110minminmax11mniiiimniiiiAAAAAA最大極限尺寸最小極限尺寸61 封閉環(huán)的極限偏差封閉環(huán)的極限偏差: 封閉環(huán)的公差封閉環(huán)的公差： 011011()()()()()()mniiiimniiiiES AES AEI AEI AEI AES A上偏差：下偏差：0001( )( )( )( )m

31、 niiT AES AEI AT A即：封閉環(huán)的公差等于各組成環(huán)公差的和。即：封閉環(huán)的公差等于各組成環(huán)公差的和。 啟發(fā)：?jiǎn)l(fā)：封閉環(huán)的精度較低，精度要求高的尺寸不宜作封閉環(huán)。封閉環(huán)的精度較低，精度要求高的尺寸不宜作封閉環(huán)。提高封閉環(huán)的精度減少組成環(huán)的數(shù)量提高封閉環(huán)的精度減少組成環(huán)的數(shù)量 提高組成環(huán)的精度提高組成環(huán)的精度62例例1：定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合：定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合010.103010 0.1AmmAmm01221020AAAAAAmm012210()()()()()()0.1ES AES AEI AEI AES AES Amm 012210()()()()()()0EI AEI

32、 AES AES AEI AEI Amm020.120Amm尺寸鏈的應(yīng)用實(shí)例確定封閉環(huán)、繪制尺寸鏈、判斷增減環(huán)確定封閉環(huán)、繪制尺寸鏈、判斷增減環(huán)思考：思考：010.1000.13010AmmAmm02020Amm調(diào)整調(diào)整A1精度精度010.5000.13010AmmAmm0.42020Amm調(diào)整調(diào)整A1精度精度定位基定位基準(zhǔn)盡量準(zhǔn)盡量與設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重基準(zhǔn)重合合63基本尺寸ESEI增環(huán)3000.1減環(huán)-A2-EI(A2)-ES(A2)封閉環(huán)100.1-0.1豎式法解尺寸鏈表豎式法解尺寸鏈表+=增環(huán)尺寸、上下偏差照抄，增環(huán)尺寸、上下偏差照抄，減環(huán)反號(hào)，上下偏差對(duì)調(diào)。減環(huán)反號(hào)，上下偏差對(duì)調(diào)。64例

33、例2：測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合：測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合A2A3=10A1=500-0.0600-0.360A1A2A0.32040AmmA3為封閉環(huán)，過(guò)程從略為封閉環(huán)，過(guò)程從略 若實(shí)測(cè)若實(shí)測(cè)A A2 2=40.35=40.35，按上述要求判為廢，按上述要求判為廢品，但此時(shí)如品，但此時(shí)如A A1 1=50=50，則實(shí)際，則實(shí)際A A0 0=9.65=9.65，仍合格，即，仍合格，即“假?gòu)U品假?gòu)U品”。當(dāng)實(shí)測(cè)尺寸與計(jì)算尺寸的差值小于當(dāng)實(shí)測(cè)尺寸與計(jì)算尺寸的差值小于尺寸鏈其它組成環(huán)公差之和時(shí)，可能尺寸鏈其它組成環(huán)公差之和時(shí)，可能為假?gòu)U品。為假?gòu)U品。采用專用檢具可減小假?gòu)U品出現(xiàn)的采用專用檢具可減小假?gòu)U品

34、出現(xiàn)的可能性?？赡苄?。假?gòu)U品問(wèn)題：假?gòu)U品問(wèn)題：65兩個(gè)問(wèn)題兩個(gè)問(wèn)題a. 提高了組成環(huán)尺寸的測(cè)量精度要求和加工精度要求提高了組成環(huán)尺寸的測(cè)量精度要求和加工精度要求b. 假?gòu)U品問(wèn)題假?gòu)U品問(wèn)題從例從例1 1尺寸的換算可以看出，通過(guò)尺寸換算來(lái)保證封閉環(huán)的要求，尺寸的換算可以看出，通過(guò)尺寸換算來(lái)保證封閉環(huán)的要求，必須提高組成環(huán)的加工精度。當(dāng)封閉環(huán)的公差較大時(shí)，僅需提高本必須提高組成環(huán)的加工精度。當(dāng)封閉環(huán)的公差較大時(shí)，僅需提高本工序的加工精度；當(dāng)封閉環(huán)的公差等于甚至小于組成環(huán)公差之和時(shí)工序的加工精度；當(dāng)封閉環(huán)的公差等于甚至小于組成環(huán)公差之和時(shí)（如第二組和第三組設(shè)計(jì)尺寸），則不僅提高本工序的加工精度，（如第

35、二組和第三組設(shè)計(jì)尺寸），則不僅提高本工序的加工精度，而且還要提高前工序的加工精度，增加了加工困難和成本。因此，而且還要提高前工序的加工精度，增加了加工困難和成本。因此，定位基準(zhǔn)應(yīng)盡量與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合定位基準(zhǔn)應(yīng)盡量與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合如果零件換算后的測(cè)量尺寸超差，只要它的超差量小于或等于另一組如果零件換算后的測(cè)量尺寸超差，只要它的超差量小于或等于另一組成環(huán)的公差，則該零件有可能是假?gòu)U品，應(yīng)對(duì)該零件成環(huán)的公差，則該零件有可能是假?gòu)U品，應(yīng)對(duì)該零件進(jìn)行復(fù)檢進(jìn)行復(fù)檢，逐個(gè)，逐個(gè)測(cè)量并計(jì)算出零件的實(shí)際尺寸，由零件的實(shí)際尺寸來(lái)判斷合格與否。測(cè)量并計(jì)算出零件的實(shí)際尺寸，由零件的實(shí)際尺寸來(lái)判斷合格與否。66例例3：中間

36、工序尺寸的計(jì)算：中間工序尺寸的計(jì)算0.062200.304450DmmHmm設(shè)計(jì)尺寸：工序1：鏜內(nèi)孔0.31043.6Dmm工序2：插鍵槽至尺寸A2工序3：熱處理工序4：磨內(nèi)孔至尺寸D2求工序尺寸A2A0A2A1A30.151100.3000.031320/ 221.850/ 222ADmmAHmmADmm0.26920.0549.8A67D1A1D2H1v 討論：討論：在前例中，認(rèn)為鏜孔與磨孔同軸，實(shí)際上存在偏心。若在前例中，認(rèn)為鏜孔與磨孔同軸，實(shí)際上存在偏心。若兩孔同軸度允差為兩孔同軸度允差為0.050.05，即兩孔軸心偏心為，即兩孔軸心偏心為 e e = = 0.0250.025。將。將

37、偏心偏心 e e 作為組成環(huán)加入尺寸鏈作為組成環(huán)加入尺寸鏈H20.0250.025R1A1HR2e0.24410.06549.8A重新進(jìn)行計(jì)算，可得到：重新進(jìn)行計(jì)算，可得到： 68 如圖所示偏心零件，表面 A 要求滲碳處理，滲碳層深度規(guī)定為 0.50.8mm。與此有關(guān)的加工過(guò)程如下： 【例 4】【解】0.2510.0080.7HR2R1H1H0b)滲碳層深度尺寸換算a)A1） 精車A面，保證直徑 ； 010.138.4D3） 精磨A面保證直徑尺寸 ，同時(shí)保證規(guī)定的滲碳層深度。020.01638DD2H0H12） 滲碳處理，控制滲碳層深度H1； 試確定H1的數(shù)值。建立尺寸鏈，如圖 b,在該尺寸鏈

38、中，H0 是最終的滲碳層深度，是間接保證的，因而是封閉環(huán)。計(jì)算該尺寸鏈，可得到：D169例例5 如圖所示軸套，其加工工序如圖所示，試校驗(yàn)如圖所示軸套，其加工工序如圖所示，試校驗(yàn)工序尺寸標(biāo)注是否合理。工序尺寸標(biāo)注是否合理。50-0.34150.210-0.3零件圖零件圖51-0.410 車孔及端面車孔及端面50-0.3410.4-0.220 車外圓及端面車外圓及端面14.60.230 鉆孔鉆孔10-0.340 磨外圓及臺(tái)階磨外圓及臺(tái)階70解解:1)1)分析分析 從零件圖上看從零件圖上看,設(shè)計(jì)尺寸有設(shè)計(jì)尺寸有1010-0.3-0.3mmmm、15150.2mm 0.2mm 以及以及5050-0.3

39、4-0.34。根據(jù)工藝過(guò)程分析是否全部達(dá)到圖紙要求根據(jù)工藝過(guò)程分析是否全部達(dá)到圖紙要求. .其中其中1010-0.3-0.3、 5050-0.34-0.34直直接保證，接保證，15150.20.2間接保證，為封閉環(huán)，必須校核。間接保證，為封閉環(huán)，必須校核。 2 2）查找組成環(huán)，建立尺寸鏈）查找組成環(huán)，建立尺寸鏈10.4-0.214.614.60.20.210-0.3A0封閉環(huán)封閉環(huán)3 3）計(jì)算尺寸及偏差）計(jì)算尺寸及偏差 求得求得 A0=15-0.4+0.5 ( 超差超差)4)4)解決辦法解決辦法: :改變工藝過(guò)程，如將鉆孔改在工序改變工藝過(guò)程，如將鉆孔改在工序40之后；之后；提高加工精度，縮小組成環(huán)公差。提高加工精度，縮小組成環(huán)公差。5 5）重新標(biāo)注尺寸，校核計(jì)算）重新標(biāo)注尺寸，校核計(jì)算現(xiàn)將尺寸改為：現(xiàn)將尺寸改為：10.4-0.1 ，14.6 0.1,100.1,10-0.1 -0.1 可求得可求得: :A A0 0= 15= 150.2 0.2 符合圖紙要求符合圖紙要求. . 71例例6 一軸其軸向工藝過(guò)程如圖所示，現(xiàn)要校核工序一軸其軸向工藝過(guò)程如圖所示，現(xiàn)要校核工序30精車精車B面的余量。面的余量。ABCA1A2A3ABCA5A4粗車端面粗車端面