XXXX機械制造工藝

機械制造工藝機械制造工藝第

章工藝過程設(shè)計ProcessPlanning.1

制定工藝規(guī)程的步驟和方法StepsandMethodsofProcessPlanning加工余量的確定第5章工藝過程設(shè)計本章要點定位基準(zhǔn)的選擇工藝路線擬訂工藝尺寸鏈工藝過程經(jīng)濟分析計算機輔助工藝過程設(shè)計5.1.1機械加工工藝規(guī)程

機械加工工藝過程和工藝規(guī)程機械加工工藝過程

采用各種機械加工方法，直接用于改變毛坯的形狀、尺寸、表面質(zhì)量，使之成為合格零件的全部勞動過程。機械加工工藝規(guī)程規(guī)定零件機械加工工藝過程的工藝文件。

工藝規(guī)程的作用

連接產(chǎn)品設(shè)計和制造過程的橋梁，是企業(yè)組織生產(chǎn)活動和進行生產(chǎn)管理的重要依據(jù)。擬定加工工藝路線主要包括確定定位基準(zhǔn)，選擇表面加工方法，劃分加工階段，安排加工順序等工作。擬定加工工藝路線是工藝規(guī)程設(shè)計中的關(guān)鍵性工作。其結(jié)果會直接影響加工質(zhì)量、加工效率、工人的勞動強度、生產(chǎn)成本等。對新建工廠將影響設(shè)備投資額度、車間面積大小等。擬定合理的工藝路線往往需要豐富的工程實際經(jīng)驗、較為扎實的機械加工工藝基礎(chǔ)，需要掌握特定企業(yè)的設(shè)備數(shù)量、分布、技術(shù)指標(biāo)以及設(shè)備狀況等等現(xiàn)實條件因素，還需要掌握產(chǎn)品的生產(chǎn)類型等等。5.1.1機械加工工藝規(guī)程

表5-1機械加工工藝過程卡片工藝規(guī)程形式（工藝過程卡、工序卡、工藝卡）

5.1.1機械加工工藝規(guī)程

表5-1機械加工工藝過程卡片5.1.1機械加工工藝規(guī)程

表5-1機械加工工藝過程卡片5.1.2機械加工工藝規(guī)程設(shè)計原則

1）以保證零件加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計圖紙規(guī)定的各項技術(shù)要求為前提。2）工藝過程有較高的生產(chǎn)效率和較低的成本。3）充分考慮和利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，盡可能作到平衡生產(chǎn)。4）盡量減輕工人勞動強度，保證安全生產(chǎn)，創(chuàng)造良好、文明勞動條件。5）積極采用先進技術(shù)和工藝，減少材料和能源消耗，并應(yīng)符合環(huán)保要求。機械加工工藝規(guī)程設(shè)計原則(優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)低耗)5.1.3制定工藝規(guī)程所需原始資料

產(chǎn)品的全套裝配圖及零件圖產(chǎn)品的驗收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型零件毛坯圖及毛坯生產(chǎn)情況本廠（車間）的生產(chǎn)條件各種有關(guān)手冊、標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)資料國內(nèi)外先進工藝及生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用情況制定機械加工工藝規(guī)程所需原始資料1．閱讀讀裝配圖圖和零件件圖了解產(chǎn)品品的用途途、性能能和工作作條件，，熟悉零零件在產(chǎn)產(chǎn)品中的的地位和和作用，，明確零零件的主主要技術(shù)術(shù)要求。。2．工藝藝審查審查圖紙紙上的尺尺寸、視視圖和技技術(shù)要求求是否完完整、正正確、統(tǒng)統(tǒng)一，分分析主要要技術(shù)要要求是否否合理、、適當(dāng)，，審查零零件結(jié)構(gòu)構(gòu)工藝性性。3．熟悉或或確定毛坯坯確定毛坯的的依據(jù)是零零件在產(chǎn)品品中的作用用、零件本本身的結(jié)構(gòu)構(gòu)特征與外外形尺寸、、零件材料料工藝特性性以及零件件生產(chǎn)批量量等。常用用的毛坯種種類有鑄件件、鍛件、、焊接件、、沖壓件、、型材等，，其特點及及應(yīng)用見表表5-4。。5.1.4機機械加工工工藝規(guī)程設(shè)設(shè)計步驟機械加工工藝規(guī)程設(shè)計步驟5.1.4機機械加工工工藝規(guī)程設(shè)設(shè)計步驟表5-4各類毛坯的特點及適用范圍

毛坯種類制造精度（IT）加工余量原材料工件尺寸工件形狀機械性能適用生產(chǎn)類型型材型材焊接件砂型鑄造自由鍛造普通模鍛鋼模鑄造精密鍛造壓力鑄造熔模鑄造沖壓件粉末冶金件

工程塑料件

13級以下13級以下11～1510～128～118～117～108～107～9

9～11大一般大大一般較小較小小很小小很小

較小各種材料鋼

材鑄鐵,鑄鋼,青銅鋼材為主鋼,鍛鋁,銅等鑄鋁為主鋼材,鍛鋁等鑄鐵,鑄鋼,青銅鑄鐵,鑄鋼,青銅鋼鐵,銅,鋁基材料工程塑料小型大、中型各種尺寸各種尺寸中、小型中、小型小型中、小型小型為主各種尺寸中、小尺寸

中、小尺寸簡單較復(fù)雜復(fù)雜較簡單一般較復(fù)雜較復(fù)雜復(fù)雜復(fù)雜復(fù)雜較復(fù)雜復(fù)雜較好有內(nèi)應(yīng)力差好好較好較好較好較好好一般

一般各種類型單件單件小批單件小批中、大批量中、大批量大批量中、大批量中、大批量大批量中、大批量

中、大批量4.選擇擇定位基準(zhǔn)準(zhǔn)5.擬定定加工路線線6.確定定滿足各工工序要求的的工藝裝備備5.1.4機機械加工工工藝規(guī)程設(shè)設(shè)計步驟包括機床、、夾具、刀刀具、量具具、輔具等等。工藝裝備的的選擇在滿滿足零件加加工工藝的的需要和可可靠地保證證零件加工工質(zhì)量的前前提下，應(yīng)應(yīng)與生產(chǎn)批批量和生產(chǎn)產(chǎn)節(jié)拍相適適應(yīng)，并應(yīng)應(yīng)充分利用用現(xiàn)有條件件，以降低低生產(chǎn)準(zhǔn)備備費用。對必須改裝裝或重新設(shè)設(shè)計的專用用或成組工工藝裝備，，應(yīng)在進行行經(jīng)濟性分分析和論證證的基礎(chǔ)上上提出設(shè)計計任務(wù)書。。確定各工序加加工余量，計計算工序尺寸寸和公差確定切削用量量確定時間定額額編制數(shù)控加工工程序（對數(shù)數(shù)控加工）評價工藝路線線對所制定的工工藝方案應(yīng)進進行技術(shù)經(jīng)濟濟分析，并應(yīng)應(yīng)對多種工藝藝方案進行比比較，或采用用優(yōu)化方法，，以確定出最最優(yōu)工藝方案案12.填填寫或打印印工藝文件5.1.4機機械加加工工藝規(guī)程程設(shè)計步驟§1零件結(jié)構(gòu)工藝藝性基本概念念零件結(jié)構(gòu)工藝藝性是指這種種結(jié)構(gòu)的零件件被加工制造造的難易程度。是評價價零件結(jié)構(gòu)有有劣的重要技技術(shù)指標(biāo)。工藝性性與零零件的的生產(chǎn)產(chǎn)批量量及具具體生生產(chǎn)條條件相相關(guān)。。2.加加工工表面面的幾幾何形形狀應(yīng)應(yīng)盡可可能簡簡單；；3.便便于于安裝裝、定定位準(zhǔn)準(zhǔn)確、、夾緊緊可靠靠；4.便便于于加工工、易易于測測量；；1.零零件件的加加工精精度、、表面面粗糙糙度值值選擇擇應(yīng)合合理；；5.提提高高標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化程程度。。注意：：零件的的結(jié)構(gòu)構(gòu)工藝藝性一、工工件要要便于于安裝裝1.便于裝裝夾D—工工藝凸凸臺§零零件結(jié)結(jié)構(gòu)工工藝性性實例例分析析2.減少安安裝次次數(shù)二、減減小切切削面面積、、簡化化加工工面形形狀三、便便于加加工和和測量量1.便于進進刀和和退刀刀(要要有退退刀槽槽或越越程槽槽）2.便于采采用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)刀刀具加加工鉆孔3.鉆孔時時1)孔孔與與壁應(yīng)應(yīng)離開開一定定的距距離DS2)避避免免在斜斜面上上鉆孔孔3)避避免免彎曲曲孔4.鏜孔時時四、有有利于于提高高生產(chǎn)產(chǎn)率尺寸差差別不不太大大時，，零件件上的的槽寬寬、圓圓角半半徑、、孔、、螺紋等等尺寸寸應(yīng)盡盡可能能一致致。2.應(yīng)盡可可能減減少機機床的的調(diào)整整和走走刀次次數(shù)。。3.便于多多件一一起加加工。。5.2

定位基準(zhǔn)的選擇SelectionofLocationDatum機械制制造工工藝第5章工藝過過程設(shè)設(shè)計ProcessPlanning在加工工時用用于工工件定定位的的基準(zhǔn)準(zhǔn)稱為為定位位基準(zhǔn)準(zhǔn)。又又可進進一步步分為為：5.2.1定定位基基準(zhǔn)使用未未經(jīng)機機械加加工表表面作作為定定位基基準(zhǔn)，，稱為為粗基基準(zhǔn)。。零件件上上根根據(jù)據(jù)機機械械加加工工工工藝藝需需要要而而專專門門設(shè)設(shè)計計的的定定位位基基準(zhǔn)準(zhǔn)。。如如用用作作軸軸類類零零件件定定位位的的頂頂尖尖孔孔，，用用作作殼殼體體類類零零件件定定位位的的工工藝藝孔孔或或工工藝藝凸凸臺臺（（圖圖5-1））等等。。粗基準(zhǔn)使用經(jīng)經(jīng)過機機械加加工表表面作作為定定位基基準(zhǔn)，，稱為為精基基準(zhǔn)。。精基準(zhǔn)附加基準(zhǔn)圖2-9a支支座座零件件第1工序序（車車削））圖2-9a支支座座零件件第1工序序（車車削））圖2-9d支支座座零件件第4工序序（磨磨內(nèi)孔孔、端端面））5.2.1定定位基基準(zhǔn)工藝凸臺A向A圖5-1小刀架上的工藝凸臺如圖所所示套套筒鏜鏜孔加加工，粗基準(zhǔn)準(zhǔn)可以以選擇擇外圓圓柱面面，用用三爪爪卡盤盤安裝裝工件件，參參見圖圖(a)；也可以以用內(nèi)內(nèi)孔作作粗基基準(zhǔn)，，用四四爪卡卡盤裝裝夾工工件，，參見見圖(b)。。兩種定定位基基準(zhǔn)產(chǎn)產(chǎn)生的的加工工效果果是不不同的的!因因此此粗基基準(zhǔn)選選擇不不是隨隨意的的5.2.2粗粗基基準(zhǔn)的的選擇擇粗基準(zhǔn)準(zhǔn)選擇擇需要要遵循循如下下原則則：a）b）c）◆保證相相互位位置要要求原原則——如果首首先要要求保保證工工件上上加工工面與與不加加工面面的相相互位位置要要求，，則應(yīng)應(yīng)以不加工工面作作為粗粗基準(zhǔn)準(zhǔn)。圖5-2粗粗基準(zhǔn)準(zhǔn)選擇擇比較較5.2.2粗粗基基準(zhǔn)的的選擇擇鉆、鉸ф18H7及及ф6H7孔如何選選擇?圖5-3床身粗基準(zhǔn)選擇比較工序1工序1工序2工序25.2.2粗粗基準(zhǔn)的的選擇◆余量均勻分分配原則——如果首先要要求保證工工件某重要要表面加工工余量均勻勻時，應(yīng)選選擇該表面的毛毛坯面作為為粗基準(zhǔn)。若零件有多個個表面需要加加工，則應(yīng)選擇其中加工工余量最小的的表面作為粗基準(zhǔn)，，以保證零件件各加工表面面都有足夠的的加工余量。。例如，圖a所所示零件，毛坯不同軸？？！如何選擇擇粗基準(zhǔn)？應(yīng)選擇其中加加工余量最小小的Φ95圓圓柱表面作為為粗基準(zhǔn)，見見圖b選擇加工余量量最小的表面面為粗基準(zhǔn)否則選用Φ68表面作為為粗基準(zhǔn)，導(dǎo)導(dǎo)致Φ90表表面加工余量量不夠，如圖圖2.3(c)所示?！舯阌诠ぜb夾夾原則——要求選用的粗粗基準(zhǔn)面盡可可能平整、光光潔，且有足足夠大的尺寸寸，不允許有有鍛造飛邊、、鑄造澆、冒冒口或其它缺缺陷。也不宜宜選用鑄造分分型面作粗基基準(zhǔn)?！舸只鶞?zhǔn)一般不不得重復(fù)使用用原則5.2.2粗粗基基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)在同一一自由度方向向上只能使用用一次。重復(fù)使用粗基基準(zhǔn)并重復(fù)進進行裝夾工件件操作會產(chǎn)生生較大的定位位誤差。重復(fù)使用B面面去加工A、C面，則則必然會使A面與C面的的軸線產(chǎn)生較較大的同軸度度誤差5.2.2粗粗基基準(zhǔn)的選擇圖-4粗粗基準(zhǔn)重復(fù)使使用錯誤示例例(毛坯外外圓定位加工工內(nèi)孔端面，，而鉆孔時又又用外圓定位位）改進內(nèi)孔端面定位位加小孔外圓圓弧用V形爪爪定定位合理圖5-5主軸箱零件精基準(zhǔn)選擇5.2.3精精基基準(zhǔn)的選擇◆基準(zhǔn)重合合原則———選用被加加工面設(shè)設(shè)計基準(zhǔn)準(zhǔn)作為精精基準(zhǔn)◆統(tǒng)一基準(zhǔn)準(zhǔn)原則———當(dāng)工件以以某一表表面作精精基準(zhǔn)定定位，可可以方便便地加工工大多數(shù)數(shù)（或全全部）其其余表面面時，應(yīng)應(yīng)盡早將將這個基基準(zhǔn)面加加工出來來，并達(dá)達(dá)到一定定精度，，以后大大多數(shù)（（或全部部）工序序均以它它為精基基準(zhǔn)進行行加工5.2.3精精基準(zhǔn)的的選擇圖5-7以頂面和兩銷孔定位鏜孔支架圖5-6置于箱體中部的吊架支承吊架在實際生生產(chǎn)中，，經(jīng)常使使用的統(tǒng)統(tǒng)一基準(zhǔn)準(zhǔn)形式有有：1）軸類類零件常常使用兩兩頂尖孔作統(tǒng)一基基準(zhǔn)；2）箱體體類零件件常使用用一面兩孔孔（一個較較大的平平面和兩兩個距離離較遠(yuǎn)的的銷孔））作統(tǒng)一一基準(zhǔn)；；3）盤套套類零件件常使用用止口面（一端面面和一短短圓孔））作統(tǒng)一一基準(zhǔn)；；4）套類類零件用用一長孔和和一止推推面作統(tǒng)一基基準(zhǔn)。采用統(tǒng)一一基準(zhǔn)原原則好處處：1）有利利于保證證各加工工表面之之間的位位置精度度；2）可以以簡化夾夾具設(shè)計計，減少少工件搬搬動和翻翻轉(zhuǎn)次數(shù)數(shù)?！镒⒁猓翰刹捎媒y(tǒng)一一基準(zhǔn)原原則常常常會帶來來基準(zhǔn)不不重合問問題。此此時，需需針對具具體問題題進行具具體分析析，根據(jù)據(jù)實際情情況選擇擇精基準(zhǔn)準(zhǔn)。5.2.3精精基準(zhǔn)的的選擇定位誤差F設(shè)計基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)熱變形對刀誤差夾緊誤差菱形銷導(dǎo)軌誤差對于兩個個表面間間相互位位置精度度要求很很高，同同時其自自身尺寸寸與形狀狀精度都都要求很很高的表表面加工工，常采采用“互為基準(zhǔn)準(zhǔn)、反復(fù)復(fù)加工”原則。。如圖2.4所示示連桿磨磨削工序序，包含含兩個安安裝，兩兩個安裝裝的定位位基準(zhǔn)關(guān)關(guān)系是互互為基準(zhǔn)準(zhǔn)?！艋榛鶞?zhǔn)準(zhǔn)原則◆互為基準(zhǔn)準(zhǔn)原則軸徑軸徑錐孔圖5-8主主軸零件件精基準(zhǔn)準(zhǔn)選擇【例】主軸零件件精基準(zhǔn)準(zhǔn)選擇（（圖5-8）5.2.3精精基準(zhǔn)的的選擇◆自為基準(zhǔn)準(zhǔn)原則【例】床身導(dǎo)軌軌面磨削削加工（（圖5-9）圖5-9導(dǎo)軌磨削基準(zhǔn)選擇圖5-11浮動鏜刀塊1—工件2—鏜刀塊3—鏜桿◆便于裝夾夾原則———所選擇的的精基準(zhǔn)準(zhǔn)，應(yīng)能能保證工工件定位位準(zhǔn)確、、可靠，，并盡可可能使夾夾具結(jié)構(gòu)構(gòu)簡單、、操作方方便。圖5-10外圓研磨示意圖【例】鉸孔、拉孔、、研磨（圖5-10）5.2.3精精基基準(zhǔn)的選擇【例】浮動鏜刀塊鏜鏜孔（圖5-11）5.2.3精精基基準(zhǔn)的選擇圖5-12搖桿零件圖φ40φ12H7鑄造圓角R3其余倒角1×45°60±0.059.5φ20H71.63.23.23.21.64018M83.2R12710±0.1ABDC1545【例5-1】選擇圖5-12所示搖桿零件的定位基準(zhǔn)。零件材料為HT200，毛坯為鑄件，生產(chǎn)批量：5000件。定位夾緊符號號2小孔大孔5.3

加工路線的擬訂DeterminetheMachiningRoute機械制造工藝藝5.3.1加加工工方法的選擇擇圖5-13加工誤差與成本關(guān)系CΔ0AB經(jīng)濟精度隨年年代增長和技技術(shù)進步而不不斷提高（圖圖5-14））在正常加工條條件下（采用用符合質(zhì)量標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備和和工藝裝備，，使用標(biāo)準(zhǔn)技技術(shù)等級工人人，不延長加加工時間），，一種加工方方法所能保證證的加工精度度和表面粗糙糙度（圖5-13AB段）加工經(jīng)濟精度加工誤差（μm）196010-110-210-319202000102101100年代圖5-14加工精度與年代的關(guān)系一般加工精密加工超精密加工反比，且在A左B右不經(jīng)濟5.3.1加加工工方法的選擇擇1）零件加工工表面的精度度和表面粗糙糙度要求2）零件材料料的加工性3）生產(chǎn)批量量和生產(chǎn)節(jié)拍拍要求4）企業(yè)現(xiàn)有有加工設(shè)備和和加工能力5）經(jīng)濟性選擇加工方法和加工方案應(yīng)考慮的問題外圓表面、孔及平面加工方案參見下表所示加工方法和加加工方案5.3.1加加工工方法的選擇擇典型表面加工路線研磨IT5Ra0.008~0.32超精加工IT5Ra0.01~0.32砂帶磨IT5Ra0.01～0.16精密磨削IT5Ra0.008~0.08拋光Ra0.008~1.25金剛石車IT5～6Ra0.02~1.25滾壓IT6～7Ra0.16~1.25精磨IT6～7Ra0.16~1.25精車IT7～8Ra1.25～5粗磨IT8～9Ra1.25～10半精車IT10～11Ra2.5～12.5粗車IT12～13Ra10～80圖5-15外圓表面的典型加工工藝路線5.3.1加加工工方法的選擇擇圖5-16孔孔的典型型加工工藝路路線珩磨IT5～6Ra0.04~1.25研磨IT5～6Ra0.008~0.63粗鏜IT12～13Ra5～20鉆IT10～13Ra5～80半精鏜IT10～11Ra2.5～10粗拉IT9～10Ra1.25～5擴IT9～13Ra1.25~40精鏜IT7～9Ra0.63～5粗磨IT9～11Ra1.25～10精拉IT7～9Ra0.16~0.63推IT6～8Ra0.08~1.25餃IT6～9Ra0.32~10金剛鏜IT5～7Ra0.16~1.25精磨IT7～8Ra0.08~0.63滾壓IT6～8Ra0.01~1.25手餃IT5Ra0.08~1.255.3.1加加工工方法的選擇擇圖5-17平面典型加工工藝路線拋光Ra0.008?1.25研磨IT5～6Ra0.008?0.63精密磨IT5～6Ra0.04?0.32半精銑IT8～11Ra2.5?10精銑IT6～8Ra0.63～5高速精銑IT6～7Ra0.16?1.25導(dǎo)軌磨IT6Ra0.16?1.25精磨IT6～8Ra0.16?1.25寬刀精刨IT6Ra0.16?1.25粗磨IT8～10Ra1.25?10精刨IT6～8Ra0.63～5半精刨IT8～11Ra2.5～10半精車IT8～11Ra2.5～10粗銑IT11～13Ra5～20粗刨IT11～13Ra5～20砂帶磨IT5～6Ra0.01?0.32金剛石車IT6Ra0.02?1.25刮研Ra0.04?1.25精車IT6～8Ra1.25～5粗車IT12～13Ra10～80精拉IT6～9Ra0.32～2.5粗拉IT10～11Ra5～20【例題5.】】要求孔的加工工精度為IT7級，粗糙糙度Ra=1.6～3.2μm，確確定孔的加工工方法與加工工方案。查經(jīng)濟精度及方方法與方案表.采用從終加工工方法（滿足足精度的方法法）倒推追查合適適的加工方案案可有下面四種種加工方案：：①鉆——擴———粗鉸———精鉸；②粗鏜——半半精鏜——精精鏜；③粗鏜——半半精鏜——粗粗磨——精磨磨；④鉆(擴)———拉。比較優(yōu)選最佳佳加工方法與與加工方案5.3.2加加工工順序的安排排基面先行——先加工基基準(zhǔn)面，再加加工其他表面面先面后孔——有兩層含含義：1）當(dāng)零件上上有較大的平平面可以作定定位基準(zhǔn)時，，先將其加工工出來，再以以面定位，加加工孔，可以以保證定位準(zhǔn)準(zhǔn)確、穩(wěn)定2）在毛坯面面上鉆孔或鏜鏜孔，容易使使鉆頭引偏或或打刀，先將將此面加工好好，再加工孔孔，則可避免免上述情況的的發(fā)生先主后次——也有兩層層含義：1）先考慮主主要表面加工工，再安排次次要表面加工工，次要表面面加工常常從從加工方便與與經(jīng)濟角度出出發(fā)進行安排排2）次要表面面和主要表面面之間往往有有相互位置要要求，常常要要求在主要表表面加工后，，以主要表面面定位進行加加工先粗后精機械加工工序的安排加工工序一般般包括：機械械加工工序、、熱處理工序序、檢驗工序序等機械加工的安安排順序原則則：基面先行、先主后次、先粗后精、、先面后孔綜上所述一般般具體機械加加工的順序是是先加工精基準(zhǔn)準(zhǔn)粗加工主要面面(精度要求求高的表面)精加工主要面面。次要表面面的加工適當(dāng)當(dāng)穿插在各階階段之間進行行。為改善工件材材料切削性能能而進行的熱熱處理工序（（如退火、正正火等），應(yīng)應(yīng)安排在切削削加工之前進進行為消消除除內(nèi)內(nèi)應(yīng)應(yīng)力力而而進進行行的的熱熱處處理理工工序序（（如如退退火火、、人人工工時時效效等等）），，最最好好安安排排在在粗粗加加工工之之后后，，也也可可安安排排在在切切削削加加工工之之前前為了了改改善善工工件件材材料料的的力力學(xué)學(xué)物物理理性性質(zhì)質(zhì)而而進進行行的的熱熱處處理理工工序序（（如如調(diào)調(diào)質(zhì)質(zhì)、、淬淬火火等等））通通常常安安排排在在粗粗加加工工后后、、精精加加工工前前進進行行。。其其中中滲滲碳碳淬淬火火一一般般安安排排在在切切削削加加工工后后，，磨磨削削加加工工前前。。而而表表面面淬淬火火和和滲滲氮氮等等變變形形小小的的熱熱處處理理工工序序，，允允許許安安排排在在精精加加工工后后進進行行為了了提提高高零零件件表表面面耐耐磨磨性性或或耐耐蝕蝕性性而而進進行行的的熱熱處處理理工工序序以以及及以以裝裝飾飾為為目目的的的的熱熱處處理理工工序序或或表表面面處處理理工工序序（（如如鍍鍍鉻鉻、、鍍鍍鋅鋅、、氧氧化化、、煮煮黑黑等等））一一般般放放在在工工藝藝過過程程的的最最后后。。5.3.2加加工工順順序序的的安安排排熱處理和表面處理工序的安排5.3.2加加工工順順序序的的安安排排除操操作作工工人人自自檢檢外外，，下下列列情情況況應(yīng)應(yīng)安安排排檢檢驗驗工工序序：：①零零件件加加工工完完畢畢后后；；②從從一一個個車車間間轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)到到另另一一個個車車間間前前后后；；③重重要要工工序序前前后后。。其他工序的安排去毛毛刺刺工工序序通通常常安安排排在在切切削削加加工工之之后后。。清洗洗工工序序在在零零件件加加工工后后裝裝配配之之前前，，研研磨磨、、珩珩磨磨等等光光整整加加工工工工序序之之后后，，以以及及采采用用磁磁力力夾夾緊緊加加工工去去磁磁后后，，應(yīng)應(yīng)對對工工件件進進行行認(rèn)認(rèn)真真地地清清洗洗。。檢驗工序的安排5.3.3工工序序集集中中與與工工序序分分散散使每每個個工工序序中中包包括括盡盡可可能能多多的的工工步步內(nèi)內(nèi)容容，，從從而而使使總總的的工工序序數(shù)數(shù)目目減減少少優(yōu)點點：：1））有有利利于于保保證證工工件件各各加加工工面面之之間間的的位位置置精精度度；；2））有有利利于于采采用用高高效效機機床床，，可可節(jié)節(jié)省省工工件件裝裝夾夾時時間間，，減減少少工工件件搬搬運運次次數(shù)數(shù)；；3））可可減減小小生生產(chǎn)產(chǎn)面面積積，，并并有有利利于于管管理理。。使每個個工序序的工工步內(nèi)內(nèi)容相相對較較少，，從而而使總總的工工序數(shù)數(shù)目較較多工序分分散優(yōu)優(yōu)點：：每個個工序序使用用的設(shè)設(shè)備和和工藝藝裝備備相對對簡單單，調(diào)調(diào)整、、對刀刀比較較容易易，對對操作作工人人技術(shù)術(shù)水平平要求求不高高工序集中工序分散5.3.3工工序集中中與工序序分散傳統(tǒng)的流流水線、、自動線線生產(chǎn)，，多采用用工序分分散的組組織形式式（個別別工序亦亦有相對對集中的的情況））工序集中與工序分散的應(yīng)用由于市場需需求的多變變性，對生生產(chǎn)過程的的柔性要求求越來越高高，加之加加工中心等等先進設(shè)備備的采用，，工序集中中將越來越越成為生產(chǎn)產(chǎn)的主流方方式多品種、中中小批量生生產(chǎn)，為便便于轉(zhuǎn)換和和管理，多多采用工序序集中方式式5.3.4加加工階段段的劃分粗加工階段段——主要任務(wù)是是去除加工工面多余的的材料半精加工階階段——使加工面達(dá)達(dá)到一定的的加工精度度，為精加加工作好準(zhǔn)準(zhǔn)備精加工階段段——使加工面精精度和表面面粗糙度達(dá)達(dá)到要求光整加工階階段——對于特特別精密的的零件，安安排此階段段，以確保保零件的精精度要求有利于保證零件的的加工精度度；有利于設(shè)備的合理理使用和精密機床床的精度保保持；有利于人員的合理理安排；便于合理安安排熱處理理可及早發(fā)現(xiàn)現(xiàn)毛坯缺陷陷，以減少損損失。加工階段的劃分加工階段劃分的意義5.4.1.2設(shè)設(shè)備的的選擇①機床工作作區(qū)域的尺尺寸應(yīng)當(dāng)與與零件的外外廓尺寸相相適應(yīng)。②機床的精精度應(yīng)該與與工件要求求的加工精精度相適應(yīng)應(yīng)。機床精度過低低，不能滿足足工件加工精精度的要求；；過高，則是是一種浪費。。③機床的功率率、剛度和工工作參數(shù)應(yīng)該該與最合理的的切削用量相相適應(yīng)。粗加工時選擇擇有足夠功率率和足夠剛度度的機床，以以免切削深度度和進給量的的選用受限制制；精加工時選擇擇有足夠剛度度和足夠轉(zhuǎn)速速范圍的機床床，以保證零零件的加工精精度和粗糙度度。④機床生產(chǎn)率率應(yīng)該與工件件的生產(chǎn)類型型相適應(yīng)。對于大批、大大量生產(chǎn)，宜宜采用高效率率機床、專用用機床、組合合機床或自動動機床；對于單件小批批生產(chǎn)，一般般選擇通用機機床。工藝路線的擬擬定設(shè)備的選擇5.3.5數(shù)數(shù)控加加工工藝形狀復(fù)雜、加加工面多、加加工量大、生生產(chǎn)批量較小小的零件（如如批量較小的的復(fù)雜箱體類類零件）數(shù)控加加工的的合理理選用用普通機機床無無法加加工或或需使使用復(fù)復(fù)雜工工裝才才能加加工的的零件件（如如復(fù)雜雜輪廓廓面或或復(fù)雜雜空間間曲面面）加工精度要要求高的零零件（如某某些徑向尺尺寸和軸向向尺寸精度度要求均很很高的軸類類零件）零件上某些些尺寸難以以測量和控控制的情況況（如具有有不開敞內(nèi)內(nèi)腔加工面面的殼體或或盒型零件件）零件一次裝裝夾，可完完成銑、鏜鏜、鉆、鉸鉸、攻絲等等多種操作作圖5-18各類機床適應(yīng)的加工范圍專用機床數(shù)控機床通用機床零件復(fù)雜程度零件批量5.3.5數(shù)數(shù)控加工工工藝加工過程嚴(yán)嚴(yán)格按程序序指令自動動進行———數(shù)控加工工工藝設(shè)計計要求詳細(xì)細(xì)、具體和和完整。如如工件在機機床（或夾夾具）上裝裝夾位置、、工序內(nèi)工工步的安排排、刀具選選用、切削削用量、走走刀路線等等，都必須須在工藝設(shè)設(shè)計中認(rèn)真真考慮和明明確規(guī)定數(shù)控加工工工藝特特點自行調(diào)整整能力較較差———數(shù)控加加工工藝藝設(shè)計應(yīng)應(yīng)十分嚴(yán)嚴(yán)密、準(zhǔn)準(zhǔn)確，必必須注意意到加工工中的每每一個細(xì)細(xì)節(jié)，如如每個坐坐標(biāo)尺寸寸的計算算、對刀刀點和換換刀點的的確定、、攻絲時時的排屑屑動作等等。程序序須經(jīng)驗驗證正確確后，方方可進行行正式加加工多采用工工序集中中原則，，一次裝裝夾可完完成多個個表面加加工刀具（相相對工件件）運動動路徑對對生產(chǎn)率率、加工工精度影影響很大大，需合合理規(guī)劃劃使用夾具具相對簡簡單5.3.5數(shù)數(shù)控控加工工工藝點位加工工——通常按空空程最短短安排走走刀路線線。位置置精度要要求較求求高的孔孔系加工工，要注注意避免免反向間間隙影響響數(shù)控加工工走刀路路線規(guī)劃劃對刀點234ABCD1XY對刀點23ABCD1XY45刀具折返點圖5-19孔加工路線示例a）b）5.3.5數(shù)數(shù)控控加工工工藝輪廓加工工——刀具應(yīng)從從切向進進入輪廓廓加工，，加工完完成后不不要在切切點處取取消刀補補，要安安排一段段沿切向向繼續(xù)運運動距離離圖5-20內(nèi)、外圓加工路線a）外圓加工b）內(nèi)孔加工5.3.5數(shù)數(shù)控控加工工工藝形腔加工工——在保證加加工精度度前提下下，使走走刀路徑徑最短a）b）c）5-21型型腔加工工路線比比較5.3.5數(shù)數(shù)控控加工工工藝高速加工工——保證刀具具運動軌軌跡光滑滑平穩(wěn)，，并使刀刀具載荷荷均勻a）擺線加工b）賽車線加工圖5-22高速切削刀具路徑規(guī)劃（DELCAM公司）5.3.5數(shù)數(shù)控控加工工工藝數(shù)控加工工工藝實實例確定數(shù)控控加工內(nèi)內(nèi)容：環(huán)環(huán)槽、頂頂面和4-M10螺孔孔定位、夾夾緊方案案：以底底面、孔孔和零件件后側(cè)面面作為定定位基準(zhǔn)準(zhǔn)。采用用孔系組組合夾具具，基礎(chǔ)礎(chǔ)板＋圓圓柱銷（（專用件件）＋移移動V形形塊（合合件），，通過螺螺旋壓板板壓緊選擇加工方法：上表面和mm環(huán)槽采用銑削一次走刀加工；4-M10螺紋孔先打中心孔再鉆底孔，螺紋底孔用鉆頭倒角圖5-23殼體零件簡圖5.3.5數(shù)數(shù)控控加工工工藝數(shù)控加工工工藝實實例加工順序序銑上平面面→鉆4-M10中心心孔→鉆鉆4-M10底底孔→4-M10螺紋紋底孔倒倒角→4-M10攻絲絲→銑環(huán)環(huán)槽零件坐標(biāo)標(biāo)系設(shè)定定如圖，坐坐標(biāo)原點點為孔軸軸線與零零件上平平面的交交點工藝處理理對刀點選選在孔軸軸線與孔孔的上端端面的交交點，換換刀點選選在所定定零件坐坐標(biāo)系（（X0，，Y0，，Z15）點刀具軌跡跡坐標(biāo)計計算4-M10螺紋紋孔中心心坐標(biāo)計計算，環(huán)環(huán)槽各基基點（J、B、、C、D…）及及四個圓圓弧的圓圓心坐標(biāo)標(biāo)計算等等5.3.5數(shù)數(shù)控控加工工工藝零件號JS-1-26零件名稱殼體材料HT300程序編號00618機床型號HM500制表宮怡工序內(nèi)容刀具號刀具種類主軸轉(zhuǎn)速進給速度長度補償量半徑補償量銑平面T1φ80硬質(zhì)合金端銑刀S280F60D1D21鉆4-M10中心孔T2φ3中心鉆S1000F100D2

鉆4-M10底孔T3φ8.5高速鋼鉆S500F50D3

螺紋孔口倒角T4φ18鉆頭（90o鋒角）S500F50D4

攻螺紋4-M10T5M10×1.5絲錐S60F90D5

銑10mm環(huán)槽T6φ10高速鋼立銑刀S300F30D6D26表5-5殼殼體數(shù)控控加工工工藝卡5.4

工序尺寸的確定DeterminetheOperationalDimensions機械制造造工藝零件圖上上的尺寸寸、公差差是毛坯坯經(jīng)過加加工之后后最終要要求達(dá)到到的設(shè)計計尺寸。。在加工過過程中，，各工序序所達(dá)到到的尺寸寸及公差差稱工序尺寸寸，也就是是在各工序圖圖上所標(biāo)注注的尺寸寸。5.4.1加加工余余量加工余量量——加工過程程中從加加工表面面切去材材料層厚厚度工序（工工步）余余量———某一表面面在某一一工序（（工步））中所切切去的材材料層厚厚度◎?qū)τ诒话荼砻婷妫?-1）◎?qū)τ诎萑荼砻妫?-2）a）b）c）d）Zbab圖5-24工序加工余量ZbbabaZb2Zb2Zb2Zb2ab式中Zb——本工工序余量量；a——前前工序尺尺寸；b——本本工序尺尺寸。加工余量及其計算5.4.1加加工余余量總加工余量——零件從毛毛坯變?yōu)闉槌善非星谐牧狭蠈涌偤窈穸龋?-3）式中ZS——總總加工余余量；Zi——第第i道工工序加工工余量；；n——該該表面加加工工序序數(shù)。最大余量最小余量（5-4）（被包容尺寸）（包容尺寸）（5-5）（被包容尺寸）（包容尺寸）Zs=Z1+Z2+…+Zi+…+Zn式中Zmax，Zmin，Zm——最最大、最最小、平平均余量量；TZ——余量量公差；；amax，amin，am——上上工序最最大、最最小、平平均尺寸寸；bmax，bmin，bm——本本工序最最大、最最小、平平均尺寸寸；Ta——上工工序尺寸寸公差；；Tb——本工工序尺寸寸公差。。平均余量（5-6）（被包容尺寸）（包容尺寸）余量公差差（5-7）（被包容尺寸與包容尺寸）5.4.1加加工余余量5.4.2最最小加加工余量量最小余量量構(gòu)成（圖5-25））◎采用浮動動鏜刀塊塊鏜孔式中Ry——上一一工序表表面粗糙糙度；Ha——上一一工序表表面缺陷陷層；ea——上一一工序形形位誤差差；εb——本工工序裝夾夾誤差。。（5-8）◎無心磨床床磨外圓圓◎研磨、拋拋光平面面RyHaeaεb圖5-25最小加工余量構(gòu)成加工余量量確定方方法計算法———采用計算算法確定定加工余余量比較較準(zhǔn)確，，但需掌掌握必要要的統(tǒng)計計資料和和具備一一定的測測量手段段。經(jīng)驗法———由一些有有經(jīng)驗的的工程技技術(shù)人員員或工人人根據(jù)現(xiàn)現(xiàn)場條件件和實際際經(jīng)驗確確定加工工余量。。此法多多用于單單件小批批生產(chǎn)。。查表法———利用各種種手冊所所給的表表格數(shù)據(jù)據(jù)，再結(jié)結(jié)合實際際加工情情況進行行必要的的修正，，以確定定加工余余量。此此法方便便、迅速速，生產(chǎn)產(chǎn)上應(yīng)用用較多。。5.4.2最最小加加工余量量需要指出出的是，，目前國國內(nèi)各種種手冊所所給的余余量多數(shù)數(shù)為基本本余量，，基本余量量等于最最小余量量與上一一工序尺尺寸公差差之和，即基本本余量中中包含了了上一工工序尺寸寸公差，，此點在在應(yīng)用時時需加以以注意。。確定工序序尺寸一一般方法法（基準(zhǔn)準(zhǔn)重合時時采用倒倒推法））1）確定定各工序序加工余余量；2）從最最終加工工工序開開始，即即從設(shè)計尺寸寸開始，逐逐次加上上（對于于被包容容面）或或減去（（對于包包容面））每道工工序的加加工余量量，可分分別得到到各工序序的基本本尺寸；；3）除最最終加工工工序取取設(shè)計尺尺寸公差差外，其其余各工工序按各各自采用用的加工工方法所所對應(yīng)的的加工經(jīng)經(jīng)濟精度度確定工工序尺寸寸公差；；4）除最最終工序序外，其其余各工工序按““入體原原則”標(biāo)標(biāo)注工序序尺寸公公差；5）毛坯坯余量通通常由毛毛坯圖給給出，故故第1工工序余量量由計算算確定。。表6-9主軸孔工工序尺寸寸及公差差的確定定工序名稱工序加工余量工序基本尺寸加工經(jīng)濟精度（IT）工序尺寸及公差表面粗糙度浮動鏜刀塊鏜0.11007Ra0.8精鏜0.5（100-0.1=）99.98Ra1.6半精鏜2.4（99.9-0.5=）99.410Ra3.2粗鏜5（99.4-2.4=）9712Ra6.3毛坯孔——（97-5=）92

——5.4.3工工序尺尺寸確定定[例題5.]圖示為一一平面經(jīng)過粗加加工、精精加工和和光整加加工三道道工序達(dá)達(dá)到零件件上規(guī)定定尺寸和和公差，，要求計計算各工工序尺寸寸。解：加工該表面面時定位基基準(zhǔn)不變，，各工序尺尺寸都從同同一基準(zhǔn)標(biāo)標(biāo)出。對這這一類的工工序尺寸，，只要將各各工序的基基本余量及及公差，根根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)經(jīng)驗或查有有關(guān)手冊確確定后，就就可按工藝藝過程的順順序由后向向前逐步計計算得到。。某工序的工工序尺寸等等于下一個個工序的工工序尺寸加加上(對內(nèi)內(nèi)表面是減減去)下一一工序的基基本余量。。這種工序尺尺寸的計算算，只牽涉涉余量，不不涉及基準(zhǔn)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換，可不用尺寸寸鏈來計算算。在圖5.27中，若若光整加工工、精加工工、粗加工工等各工序序的基本余余量和精加加工、粗加加工、毛坯坯的公差，，查手冊分分別為Z3、Z2、Zl和T3、T2、T1，且已知光光整加工的的工序尺寸寸為A4、T4(零件圖上上的尺寸)，則得：：精加工工序序尺寸A3=A4＋Z4；公差T3粗加工工序序尺寸A2=A3＋Z3；公差T2毛坯尺寸A1=A2＋Z2；公差T1鑄造和鍛造造的毛坯都都規(guī)定雙向向偏差，但但當(dāng)計算毛毛坯尺寸時時只取入體體方向的偏偏差值T1。工序尺寸的的確定表6-9主軸孔工序序尺寸及公公差的確定定工序名稱工序加工余量工序基本尺寸加工經(jīng)濟精度（IT）工序尺寸及公差表面粗糙度浮動鏜刀塊鏜0.11007Ra0.8精鏜0.5（100-0.1=）99.98Ra1.6半精鏜2.4（99.9-0.5=）99.410Ra3.2粗鏜5（99.4-2.4=）9712Ra6.3毛坯孔——（97-5=）92

——5.4.3工序序尺寸確定定表5-6主軸孔工序尺寸及公差的確定浮動鏜0.11007Ra0.8精鏜0.5100-0.1=99.98Ra1.6半精鏜2.499.9-0.5=99.410Ra3.2粗鏜599.4-2.4=9712Ra6.3毛坯孔100-8=92工序名稱加工余量工序基本尺寸加工經(jīng)濟精度(IT)工序尺寸及公差表面粗糙度主軸孔工序尺寸及公差的確定，加工過程：粗鏜→半精鏜→精鏜→浮動鏜【例5-2】200例題：小軸大批量量生產(chǎn)毛坯坯為熱軋棒棒料，經(jīng)粗粗車、精車車、淬火、、粗磨、精精磨后達(dá)到到圖紙要求求，各工工序的加工工余量查得得如下表，，毛坯尺寸寸公差為±±1.5mm試計算工序序尺寸及偏偏差(1).確確定加工余余量已知各工序序余量可得得總余量為為：3+1.1+0.4+0.1=4.6(2).計計算工序公公稱尺寸精磨:ФФ30粗粗磨磨:ФФ30+0.1=ФФ30.1精精車:ФФ30.1+0.40=ФФ30.5粗粗車:ФФ30.5+1.10=ФФ31.6毛毛坯:ФФ31.6+3.00=ФФ34.6各余量3+1.1+0.4+0.1序號工序名稱工序余量（mm）工序尺寸公差(mm)工序的公稱尺寸工序尺寸及公差5精磨0.100.013304粗磨0.400.03330.13精車1.100.05230.52粗車3.000.21031.61毛坯軸4.6±1.534.60Ф34.60±1.5加工軸時的的工序尺寸寸(采用倒推法法)機械制造工工藝5.5

工藝尺寸鏈ProcessDimensionalChain工序基準(zhǔn)與與設(shè)計基準(zhǔn)準(zhǔn)不重合而而引起的工工序尺寸計計算在加工過程程中，有時時為了定位位、加工、、測量或調(diào)調(diào)整方便，，將零件圖圖上的尺寸寸改變注法法，由此而而引起的工工序尺寸計計算，又稱稱為尺寸換換算。它是是由設(shè)計基基準(zhǔn)與工序序基準(zhǔn)不重重合而造成成的，因此此這種工序序尺寸只牽牽涉基準(zhǔn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換而不涉涉及余量，，可用工藝藝尺寸鏈來來計算。在機械設(shè)計計和工藝工工作中，為為保證加工工、裝配和和使用的質(zhì)質(zhì)量，經(jīng)常常要對一些些相互關(guān)聯(lián)聯(lián)的尺寸、、公差和技技術(shù)要求進進行分析和和計算，為為使計算工工作簡化，，可采用尺尺寸鏈求解解。將相互關(guān)聯(lián)聯(lián)的尺寸從從零件或部部件中抽出出來，按一一定順序構(gòu)構(gòu)成的首尾尾相接的封封閉尺寸圖圖形，稱為為尺寸鏈。5.5.1尺尺寸鏈基基本概念尺寸鏈定義義在零件加工工或機器裝裝配過程中中，由相互互關(guān)聯(lián)的尺尺寸形成的的封閉尺寸寸組，稱為為尺寸鏈尺寸鏈特征征關(guān)聯(lián)性封封閉性性尺寸鏈組成成尺寸鏈的環(huán)環(huán)封閉環(huán)——在零件加工工過程或機機器裝配過過程中最終終形成的環(huán)環(huán)（（或或間接得到到的環(huán)，封閉環(huán)在一一個線性尺尺寸鏈中只只有一個）——指組組成尺寸鏈鏈的每一個個尺寸增環(huán)——該環(huán)變動（（增大或減減?。┮鹌鸱忾]環(huán)同同向變動（（增大或減減小）的環(huán)環(huán)組成環(huán)——尺寸鏈鏈中除封閉閉環(huán)以外的的各環(huán)。對對于工藝尺尺寸鏈來說說，組成環(huán)環(huán)的尺寸一一般是由加加工直接得得到的（它將直接接影響封閉閉環(huán)尺寸的的大?。p環(huán)——該環(huán)變動（（增大或減減?。┮鹌鸱忾]環(huán)反反向變動（（減小或增增大）的環(huán)環(huán)環(huán)又分為封封閉環(huán)(或或稱終結(jié)環(huán)環(huán))和組成成環(huán)，而組組成環(huán)又有有增環(huán)和減減環(huán)之分。尺寸鏈的概念念尺寸鏈組成同一個尺寸鏈鏈中的各個環(huán)環(huán)最好用同一一個字母表示示，如Al、、A2、A3…A0，下下標(biāo)1、2、、…表示組成成環(huán)的序號，，0表示封閉閉環(huán)。對于增增環(huán)，在字母母的上邊加符符號→；對于于減環(huán)在字母母的上邊加符符號←。如：：在尺寸鏈中判判斷增、減環(huán)環(huán)的方法一據(jù)定義；二單箭頭法順著尺寸鏈的的一個方向（（任定一循環(huán)環(huán)方向），向向著尺寸線的的終端畫單箭箭頭，則與封封閉環(huán)同向的的組成環(huán)為減減環(huán)，反之則則為增環(huán)。即同減異增判斷增、減環(huán)環(huán)方法圖示尺寸鏈中中，尺寸A0是加工過程間間接保證的，，因而是尺寸寸鏈的封閉環(huán)環(huán)；尺寸A1和A2是在加工中直直接獲得的，，因而是尺寸寸鏈的組成環(huán)環(huán)。其中，A1為增環(huán)，A2為減環(huán)。圖5-26工藝尺寸鏈a1a2a0A1A2A0b)c)A1A2A0a)ABC0.05A0.1C尺寸鏈的建立立建立工藝尺寸鏈?zhǔn)纠▓D5-26）：工件A、C面已加工好，現(xiàn)以A面定位用調(diào)整法加工B面，要求保證B、C面距離A0【例5-3】尺寸鏈方程為：★工藝尺寸鏈——在加工過程中中，由同一零零件有關(guān)工序序尺寸所形成成的尺寸鏈★裝配尺寸鏈——在機器設(shè)計和和裝配過程中中，由有關(guān)零零件尺寸形成成的尺寸鏈尺寸鏈的分類類尺寸鏈的分類類(1)按尺寸寸鏈的應(yīng)用范范圍分①工藝尺寸鏈鏈在加工過程中中，工件上各各相關(guān)的工藝藝尺寸所組成成的尺寸鏈，，如前述圖5.14。②裝配尺寸鏈鏈在機器設(shè)計和和裝配過程中中，各相關(guān)的的零部件間相相互聯(lián)系的尺尺寸所組成的的尺寸鏈，如如圖5.15。(2)按尺寸寸鏈中各組成成環(huán)所在的空空間位置分①線性尺寸鏈鏈尺寸鏈中各環(huán)環(huán)位于同一平平面內(nèi)且彼此此平行，如圖圖5.16。②平面尺寸鏈鏈尺寸鏈中各環(huán)環(huán)位于同一平平面或彼此平平行的平面內(nèi)內(nèi)，各環(huán)之間間可以不平行行，如圖5.17(a)。平面尺寸可可以轉(zhuǎn)化為兩兩個相互垂直直的線性尺寸寸鏈，如圖5.17(b)、(c)。③空間尺寸鏈鏈尺寸鏈中各環(huán)環(huán)不在同一平平面或彼此平平行的平面內(nèi)內(nèi)?？臻g尺寸寸鏈可以轉(zhuǎn)化化為三個相互互垂直的平面面尺寸鏈，每每一個平面尺尺寸鏈又可轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為兩個相相互垂直的線線性尺寸鏈。。因此線性尺寸鏈?zhǔn)鞘浅叽珂溨凶钭罨镜某叽绱珂?。尺寸鏈的各種種分類方法圖5．17平平面尺寸鏈鏈尺寸鏈的分類類(3)按尺寸寸鏈各環(huán)的幾幾何特征分①長度尺寸鏈鏈尺寸鏈中各環(huán)環(huán)均為長度量量。②角度尺寸鏈鏈尺寸鏈中各環(huán)環(huán)均為角度量量。由于平行行度和垂直度度分別相當(dāng)于于0o和90o，因此角度尺尺寸鏈包括了了平行度和垂垂直度的尺寸寸鏈。如圖5.18所示示，以A面為為基準(zhǔn)分別加加工C面和B面，則要求求C⊥A(即即β1＝90o)，，B∥∥A(即即ββ2=0o)，，加加工工后后應(yīng)應(yīng)使使B⊥⊥C(即即ββ0＝90o)，，但但這這種種關(guān)關(guān)系系是是通通過過ββ1，ββ2、ββ0間接接得得到到的的，，所所以以ββ1，ββ2和ββ0組成成了了角角度度尺尺寸寸鏈鏈，，其其中中ββ0為封封閉閉環(huán)環(huán)。。圖5.18角角度度尺尺寸寸鏈鏈尺寸寸鏈鏈的的分分類類(4)按按尺尺寸寸鏈鏈之之間間相相互互聯(lián)聯(lián)系系的的形形態(tài)態(tài)分分①獨獨立立尺尺寸寸鏈鏈尺寸寸鏈鏈中中所所有有的的組組成成環(huán)環(huán)和和封封閉閉環(huán)環(huán)只只從從屬屬于于一一個個尺尺寸寸鏈鏈，，如如圖5.16、、圖圖5.17。②并并聯(lián)聯(lián)尺尺寸寸鏈鏈兩個個或或兩兩個個以以上上的的尺尺寸寸鏈鏈，，通通過過公公共共環(huán)環(huán)將將它它們們聯(lián)聯(lián)系系起起來來組組成成并并聯(lián)聯(lián)形形式式的的尺尺寸寸鏈鏈，，如如圖5.19。圖5.19(a)中，，A2(Bl)為為A、、B兩兩個個尺尺寸寸鏈鏈的的公公共共環(huán)環(huán)，，并并分分別別從從屬屬于于該該兩兩尺尺寸寸鏈鏈的的組組成成環(huán)環(huán)。。這這種種并并聯(lián)聯(lián)尺尺寸寸鏈鏈，，當(dāng)當(dāng)公公共共環(huán)環(huán)變變化化時時，，各各尺尺寸寸鏈鏈的的封封閉閉環(huán)環(huán)將將同同時時發(fā)發(fā)生生變變化化。。圖5.19(b)中，，C0(D2)是是C、、D兩兩個個尺尺寸寸鏈鏈的的公公共共環(huán)環(huán)，，也也就就是是一一個個尺尺寸寸鏈鏈的的封封閉閉環(huán)環(huán)是是其其它它尺尺寸寸鏈鏈的的組組成成環(huán)環(huán)。。這這種種并并聯(lián)聯(lián)尺尺寸寸鏈鏈，，通通過過公公共共環(huán)環(huán)可可將將所所有有尺尺寸寸鏈鏈的的組組成成環(huán)環(huán)聯(lián)聯(lián)系系起起來來。。圖5．．19并并聯(lián)聯(lián)尺尺寸寸鏈鏈應(yīng)用用尺尺寸寸鏈鏈原原理理解解決決加加工工和和裝裝配配工工藝藝的的三三種種問問題題①已已知知組組成成環(huán)環(huán)公公差差求求封封閉閉環(huán)環(huán)公公差差的的正正計計算算問問題題；；②已已知知封封閉閉環(huán)環(huán)公公差差求求各各組組成成環(huán)環(huán)公公差差的的反反計計算算問問題題；；③已知封封閉環(huán)公公差和部部分組成成環(huán)公差差求其它它組成環(huán)環(huán)公差的的中間計計算問題題。解決正計計算問題題比較容容易，而而解決反反計算問問題比較較難。尺寸鏈解決的問問題尺寸鏈計計算尺寸鏈計計算是根根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)或工藝藝上的要要求，確確定尺寸寸鏈中各環(huán)的基本尺尺寸及公公差或偏偏差。計計算方法法主要有有兩種Ⅰ極值法(也稱極極大極小小法)，，是以各各組成環(huán)環(huán)的最大大值和最最小值為為基礎(chǔ)，，求出封封閉環(huán)的的最大值值和最小小值。Ⅱ概率法，是以概概率理論論為基礎(chǔ)礎(chǔ)來解算算尺寸鏈鏈。5.5.2尺尺寸鏈鏈計算方方法對式（5-9））兩邊取取全微分分，有：：（5-9）（5-10）式中偏導(dǎo)導(dǎo)數(shù)表示示組成環(huán)環(huán)對封閉閉環(huán)影響響的大小小，稱為誤差差傳遞系系數(shù)，記記為ζi式（5-10））也可以以寫成如如下形式式：（5-11）基本尺寸計算公式（尺寸鏈方程）誤差與公差計算公式

上述兩式式為尺寸寸鏈特定定偏差值計計算公式式，即誤誤差傳遞遞公式確定尺寸寸鏈中封封閉環(huán)（（因變量量）和組組成環(huán)（（自變量量）的函函數(shù)關(guān)系系式的一一般形式式為：圖5-27a所示零件，加工兩φ80H7孔，要求保證孔心距L0=300±0.02，兩孔中心連線與A面夾角α0=15°±2′。Y1的基本尺寸為160，根據(jù)幾何關(guān)系可確定X和Y2的基本尺寸分別為289.778和237.646。若加工后實測結(jié)果為：X=289.780，Y1=159.995，Y2=237.648。試確定L0和α0的偏差。【例5-4】圖5-27誤差傳遞計算示例a）b）Y1Y2AXL0α0α0L0XY1Y25.5.2尺尺寸鏈鏈計算方方法對L0式兩邊取取全微分分，并將將偏差值值代入，，得到：：用同樣的的方法可可求得：：X、Y1、Y2、L0和α0構(gòu)成一平面尺寸鏈（圖b）。其中L0和α0是封閉環(huán)。尺寸鏈方程為：【解】Y1Y2圖5-27誤差傳遞計算示例AXL0α0a）α0L0b）XY1Y25.5.2尺尺寸鏈鏈計算方方法公差極值值算法式中T0L——極極值公差差；Ti——各各組成環(huán)環(huán)公差。。（5-12）（5-13）（5-14）★偏差計算算公式★公差計算算公式上式表明明在極端端的情況況下，尺尺寸鏈封封閉環(huán)的的公差等等于所有有組成環(huán)環(huán)公差與與誤差傳傳遞系數(shù)數(shù)絕對值值乘積之之和。5.5.2尺尺寸鏈鏈計算方方法公差概率率算法為計算方方便，作作如下近近似處理理：令k1=k2=…=kn=k，得到近近似概率率算法公公差計算算公式（（k值常取1.2～～1.6）：★各組成環(huán)環(huán)均接近近正態(tài)分分布時，，公差計計算公式式：（5-15）式中T0Q稱為平方方公差。。★各組成環(huán)環(huán)偏離正正態(tài)分布布時，公公差計算算公式：：式中T0Q稱為統(tǒng)計計公差。。k為分布系系數(shù)，定定義如下下：（5-16）（5-18）（5-17）5.5.2尺尺寸鏈鏈計算方方法極值算法法（5-19）概率算法法（5-20）式中α為分布不不對稱系系數(shù)，定定義如下下（圖5-28）圖5-28分布系數(shù)與不對稱系數(shù)

TΔ=α

2Amin分布中心AMAmaxXAAEIEST/2T/2φ(X)X（5-21）5.5.2尺尺寸鏈鏈計算方方法平均尺寸計算公式

幾種常見見誤差分分布曲線線的分布布系數(shù)k和分布不不對稱系系數(shù)α的數(shù)值見見教材表表5-7。5.5.2尺尺寸鏈鏈計算方方法α000-0.280.26-0.26K11.221.731.141.171.173σ3σαT/2αT/2αT/2分布特征正態(tài)分布三角分布均勻分布瑞利分布偏態(tài)分布外尺寸內(nèi)尺寸

分布曲線

表5-7幾種常見誤差分布曲線L=30±0.05A=10±0.01DC±—TC12θ=60°±2′

L0θCAEda）b）圖5-29平面尺寸鏈?zhǔn)纠?/p>

圖5-29a所示斜孔鉆模板。采用工藝孔d輔助進行加工和測量。求孔d至斜孔中心線的距離尺寸C。已知孔d與孔D的偏移量為E=±0.01mm，θ，A值如圖示?！纠?-5】建立尺寸鏈（圖b）【解】5.5.2尺尺寸鏈鏈計算方方法對上式求求全微分分，有：：各組成環(huán)環(huán)的誤差差傳遞系系數(shù)分別別為：最終結(jié)果果：采用用極值算算法C=20.981±0.016mm采用概率率算法C=20.981±0.026mm由式（5-14）：：可求出：：TC=0.032由式（5-18）：可求出：：TC=0.052（k=1.4）5.5.2尺尺寸鏈鏈計算方方法式中n—包包括封閉閉環(huán)在內(nèi)內(nèi)的尺寸寸鏈總環(huán)環(huán)數(shù)；m—尺寸寸鏈中組組成環(huán)環(huán)環(huán)數(shù)。尺寸鏈的的計算－－－極值值法結(jié)論：尺尺寸鏈封封閉環(huán)的的基本尺尺寸，等等于各增增環(huán)的基基本尺寸寸之和減減去各減減環(huán)基本本尺寸之之和。寫成普遍遍式為：：5.5.2.1極極值法法(1)封閉閉環(huán)基基本尺尺寸計計算圖5.20的尺尺寸鏈鏈中，，A0為封閉閉環(huán)，，A1、A2、A5為增環(huán)環(huán)