武漢理工 能動(dòng)學(xué)院 動(dòng)力機(jī)械制造與維修教案

《動(dòng)力機(jī)械制造與維修》（教案1）能源與動(dòng)力工程學(xué)院2006.01

第一篇

船機(jī)制造工藝學(xué)基礎(chǔ)

MarineMechanicalManufacturingTechnologyHowtomanufacture?第一章生產(chǎn)過程基本概念

basicconceptionofproductioncourse

§1-1生產(chǎn)過程和生產(chǎn)系統(tǒng)1.生產(chǎn)過程1）定義:從原料或半成品轉(zhuǎn)變成為成品的多種勞動(dòng)過程。

包括范圍

(1)生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備過程(資料、設(shè)計(jì)、研究、工裝設(shè)計(jì)等)；(2)毛坯制造過程。鍛造、鑄造、沖壓或采用型材等；(forging,casting,punching)(3)加工過程。機(jī)加工、焊接、熱處理；(processing,welding,heattreatment)(4)產(chǎn)品裝配過程(fittingprocess)。組裝、部裝、總裝、檢驗(yàn)與試車(test)；(5)輔助勞動(dòng)過程。工具供應(yīng)、設(shè)備維修、包裝、保管發(fā)送等。Engine,piston,crankshaftΔ現(xiàn)代很多企業(yè)采用專業(yè)化生產(chǎn)，可實(shí)現(xiàn)效率高、質(zhì)量好、成本低、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、產(chǎn)品系列化(standardization,universalization,seriation)。2.生產(chǎn)系統(tǒng)(productionsystem)系統(tǒng):任何事物都是由數(shù)個(gè)相互作用和相互依賴的部分組成，并具有特定功能的有機(jī)整體。1)生產(chǎn)系統(tǒng)從系統(tǒng)觀點(diǎn)看，社會(huì)生產(chǎn)的基層單位—工廠根據(jù)市場(chǎng)，自身?xiàng)l件，制定自己的生產(chǎn)計(jì)劃，進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造裝配等，最后輸出產(chǎn)品，所有這些生產(chǎn)活動(dòng)的總和就是一個(gè)具有輸入與輸出的生產(chǎn)系統(tǒng)。生產(chǎn)系統(tǒng)具有3大部分:廠部決策、計(jì)劃管理、生產(chǎn)技術(shù)（生產(chǎn)制造）。2）機(jī)械制造系統(tǒng)（mechanicalmanufacturingsystem）該系統(tǒng)是生產(chǎn)系統(tǒng)中的主要部分之一，一般由物質(zhì)子系統(tǒng)、信息子系統(tǒng)與能量子系統(tǒng)等組成。物質(zhì)子系統(tǒng)負(fù)責(zé)物料存儲(chǔ)、運(yùn)輸、加工、檢驗(yàn)的多元件的總稱。毛坯、刀具、夾具、量具以及其它輔助原材料輸入，經(jīng)過存儲(chǔ)、運(yùn)輸、加工等環(huán)節(jié)→成品。信息子系統(tǒng)進(jìn)行信息存儲(chǔ)處理和交換的有關(guān)軟硬件資源，信息子系統(tǒng)包括加工任務(wù)、順序、方法及物流要求確定的計(jì)劃、調(diào)度、管理指令等屬于信息范圍，形成信息流。能量子系統(tǒng)進(jìn)行能量傳遞、轉(zhuǎn)換的有關(guān)元件為能量系統(tǒng)，如發(fā)電機(jī)、電機(jī)、電站鍋爐等?！?-2加工工藝過程及其組成1.工藝過程(technologyprocess)1)定義:在生產(chǎn)過程中，按一定順序逐步改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀(鑄造、鍛造等)、尺寸(機(jī)加工)、位置(裝配)和性質(zhì)(熱處理及表面處理)，使其成為成品或半成品的這部分主要過程。2)工藝過程劃分鑄造、鍛造、機(jī)械加工、熱處理、裝配等工藝過程。2)機(jī)械加工過程1)定義采用切削加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量，使之成為產(chǎn)品零件的過程。2)組成工序、工位、安裝、工步、走刀等。（1）工序(workingprocedure)基本單元。指由一個(gè)(或一組)工人，在一臺(tái)機(jī)床(或其它設(shè)備及工作地)上，對(duì)一個(gè)(或同時(shí)對(duì)幾個(gè))工件所連續(xù)完成的那部分過程。例:墊塊上鉆孔毛坯→銑(1)→鉆孔(2);(1)(2)兩道工序(2)安裝與工位a:安裝:指在同一工序中，工件在機(jī)床或夾具中經(jīng)一次裝夾后所完成的那部分加工過程。例:某光軸車兩端面(兩次裝夾在同一工序中)車A面(1)→車B面(2)b:工位：加工中采用轉(zhuǎn)位（或移位夾具）回轉(zhuǎn)工作臺(tái)或在多軸機(jī)床上加工時(shí)，工件在機(jī)床上一次裝夾后，要經(jīng)過若干個(gè)位置依次進(jìn)行加工，工件在機(jī)床上所占據(jù)的每一個(gè)位置上相對(duì)刀具所完成的那部分加工過程。（3）工步：指在一道工序（一次安裝或一個(gè)工位中），加工表面、加工刀具和切削用量不變條件下所連續(xù)完成的那一部分加工過程。（切削用量：切削速度、切削進(jìn)給量及吃刀量）。幾個(gè)加工表面完全相同，所用刀具與切削用量不變，工藝規(guī)程上也可看作一個(gè)“工步”復(fù)合工步:例:走刀:即工作行程，是指加工刀具，在加工表面上切削一次所完成的工步部分。例:加工一階梯軸(單件小批量)，若軸的各處轉(zhuǎn)度與粗糙度要求不同，其加工安排。①:車一端面，打中心孔(一次安裝;2個(gè)工步)，調(diào)頭車另一端,打中心孔(一次安裝;2個(gè)工步)。②車大外圓及例角(一次安裝;2個(gè)工步)，調(diào)頭車小外圓及例角(一次安裝;2個(gè)工步)。③銑鏈槽,去毛刺(一次安裝;2個(gè)工步)§1-3生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型1.生產(chǎn)綱領(lǐng)(productionprogramme)定義:年生產(chǎn)量。是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。某零件的每年生產(chǎn)綱領(lǐng)應(yīng)包括備品和廢品(spare,waster)在內(nèi)的年生產(chǎn)量.N=Q?n(1+α%)(1+?%)α—備品；?—廢品。2.生產(chǎn)類型定義:是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類,根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品品種的多少,可分為單件生產(chǎn)﹑成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn).1）單件生產(chǎn)生產(chǎn)的品種繁多,每種產(chǎn)品僅制造一個(gè)或少數(shù)幾個(gè),且很少再重復(fù)生產(chǎn).2）成批生產(chǎn)生產(chǎn)品種較多,每種產(chǎn)品均有一定數(shù)量,多種產(chǎn)品分期分批輪番進(jìn)行生產(chǎn)(可分為小批﹑中批﹑大批).3）大量生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)量大,大多數(shù)工作地點(diǎn)經(jīng)常重復(fù)地進(jìn)行某一個(gè)零件的某一道工序的加工.生產(chǎn)零件劃分輕﹑中﹑重型的依據(jù)為其重量.輕型≤100kg;中型>100～2000kg;大型>2000kg3.工藝特征(technologycharacteristic)生產(chǎn)類型不同，產(chǎn)品和零件的制造工藝，所用的設(shè)備、工藝裝備和生產(chǎn)組織形式也不同。例:夾具、技術(shù)人員方面不同。§2-1加工精度的基本概念Basicconceptionofworkingaccuracy機(jī)械零件的加工質(zhì)量指標(biāo)有兩大類:加工精度,加工表面質(zhì)量.1.加工精度零件加工以后的幾何參數(shù)(尺寸、形狀和位置)與理想零件的幾何參數(shù)相符和程度。例:IT6、IT7。理想零件(idealworkpiece):對(duì)表面形狀而言，就是絕對(duì)正確的圓柱面、平面、錐面等；對(duì)于表面位置而言，就是絕對(duì)平行、垂直、同軸和一定角度。對(duì)尺寸而言，就是零件尺寸的公差帶中心。2.加工誤差零件加工后的幾何參數(shù)與理想零件幾何參數(shù)的偏差程度。Δ精度是一定尺寸、形狀、位置的精確程度。Δ誤差是對(duì)一定尺寸、形狀、位置的相差程度。誤差是精度的度量。加工精度高低是通過加工誤差大小來反映。所謂保證加工精度，實(shí)際上就是限制與減少加工誤差問題。§2-2影響加工精度的因素及其分析factorsofinfluencingprocessingprecessionandanalysis加工誤差包括:原理誤差、工藝系統(tǒng)靜誤差(機(jī)床、夾具、刀具)、工藝系統(tǒng)動(dòng)誤差(受力、高熱、刀具磨損、內(nèi)應(yīng)力變形)、度量誤差、調(diào)度誤差、工件安裝誤差。1.加工原理誤差（errorofprocessingprinciple）即加工方法誤差，在加工中采用近似的刀刃形狀或成型運(yùn)動(dòng)代替理論的刀刃形狀或成型運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的。例:模數(shù)銑刀銑齒mz=d；m相同，d不同，則齒型不同。每一種模數(shù)的齒輪設(shè)計(jì)一套模數(shù)銑刀，每把銑刀可加工某一點(diǎn)數(shù)范圍的齒輪(8～26)。只要將加工誤差控制在某一范圍內(nèi)，這種方法都可以認(rèn)為是可行的。modulusofintwogeargroupssame，buttheirgearnumbersofnot例:活塞部橢圓弧加工采用偏心法2.機(jī)床的制造誤差和磨損(wear)一定精度的機(jī)床只能加工出相應(yīng)精度的工件.影響加工精度的機(jī)床誤差主要有以下幾個(gè)方面:機(jī)床主軸誤差機(jī)床導(dǎo)軌的誤差主軸軸線與導(dǎo)軌的平行度誤差（parallelismerror）機(jī)床傳動(dòng)誤差機(jī)床主軸是工件、刀具的位置基礎(chǔ)和運(yùn)動(dòng)基準(zhǔn)。主軸回轉(zhuǎn)精度與受力、受熱、制造精度有關(guān).(1)主軸頸圓度誤差;(2)軸頸同軸度誤差(axiality);(3)軸承本身的多種誤差;(4)軸承之間的同軸度誤差;(5)主軸磨損;(6)支承端面對(duì)軸頸軸線的垂直度誤差。FORCEDDEFORMATION純徑向跳動(dòng)（radialrunout）Boring,workpiecenotmoves,toolturns車削時(shí)主軸徑向跳動(dòng)(circularrunout)

對(duì)工件圓度(rundness)影響很小軸向竄動(dòng)對(duì)于孔與外圓無影響，對(duì)加工端面有影響。向前竄動(dòng)，右旋面；向后竄動(dòng)，左旋面。主軸部件制造誤差對(duì)加工精度的影響.1)滑動(dòng)軸承（slidingbearing）(1)車削車削時(shí)：Δ軸承孔誤差對(duì)加工精度影響較??；Δ工作時(shí)誤差敏感方向固定不變，主軸上的載荷大小與方向可看作不變，軸承上承載區(qū)位置也固定不變；Δ主軸頸誤差對(duì)加工精度影響較大。Δ軸承孔形狀對(duì)主軸回轉(zhuǎn)精度仍有一定影響；鏜孔時(shí)，切削力的方向是變化的，也就是說軸頸與滑動(dòng)軸承的接觸點(diǎn)A是變化的。

Δ軸承孔誤差對(duì)加工精度影響較大；

Δ主軸頸誤差對(duì)加工精度影響較小。2）滾動(dòng)軸承（rollingbearing)內(nèi)外環(huán)滾道圓度誤差，內(nèi)環(huán)的壁厚以及滾動(dòng)體的尺寸誤差和圓度誤差。這些誤差綜合造成主軸線的跳動(dòng)和漂移(excursion)，并傳給工件，形成工件加工表面的圓度誤差和波度。漂移(excursion):主軸每一轉(zhuǎn)的跳動(dòng)方位和跳動(dòng)量都是變化的一種現(xiàn)象。滾錐、向心推力軸承的內(nèi)外滾道的傾斜→竄動(dòng)+徑向竄動(dòng)。推力軸承滾道端面跳動(dòng)→軸向竄動(dòng)。（1）水平內(nèi)誤差床身導(dǎo)軌水平面內(nèi)彎曲，在縱向切削過程內(nèi)，刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡相對(duì)于工件軸線之間就不能保持平行。2)垂直面誤差導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的彎曲對(duì)加工精度的影響小。(R+δR)2=δz2+R2;R2+2RδR+δR2=δz2+R2∴δR=δz2/2R誤差敏感方向是工件的法線(normal)方向,在切線(tangent)方向上產(chǎn)生的誤差可以忽略。例:六角車床經(jīng)常將刀具垂直安裝，導(dǎo)軌水平面產(chǎn)生誤差時(shí)，其誤差發(fā)生在工件切線方向，可以略去。(3)前后導(dǎo)軌的平行誤差(扭曲)導(dǎo)軌產(chǎn)生扭曲后，刀架和工件之間相對(duì)位置也就發(fā)生了變化。3)主軸軸線與床身導(dǎo)軌的平行度誤差(parallelerror)(1)主軸回轉(zhuǎn)軸線與導(dǎo)軌在水平面內(nèi)不平行，圓柱工件加工成錐面。(2)垂直平面內(nèi)不平行時(shí)，工件成曲面。AC為刀尖運(yùn)動(dòng)軌跡。設(shè)x=0;r0—半徑；c’處半徑為rx；tgα=bx/x,tgα=b/l,bx=xtgαrx2=bx2+r02rx2/r02-x2b2/(r02l2)=1(雙曲線)4）傳動(dòng)鏈誤差(errorofdrivingchain)機(jī)床傳動(dòng)鏈中多個(gè)傳動(dòng)元件(如齒輪、分度蝸輪副及螺桿螺母副等)的制造誤差，裝配誤差以及使用中的磨損，對(duì)成形運(yùn)動(dòng)間速度關(guān)系有影響。各元件在傳動(dòng)中的位置不同，其影響程度也不同。

i1-2=z2/z1=ω1/ω2

齒輪1有傳動(dòng)誤差I(lǐng)1-2=(ω1+?ω1)/ω2=i1-2+?i1-23.夾具的制造誤差和磨損

processingerrorandwearofjigs由于定位元件、刀具導(dǎo)向裝置、對(duì)刀裝置，分度機(jī)構(gòu)以及夾具體等零件制造誤差。例:刀具導(dǎo)向間距誤差(鉆套)，鉆2孔。S<L措施:①精加工時(shí)，尺寸精度規(guī)定為工件上相應(yīng)尺寸公差的1/2～1/3;②粗加工時(shí)，則可取1/5～1/10。L=100.00～100.04→100.02±0.02S精=100.02±0.01S粗=100.02±0.0044.刀具的制造誤差和磨損1）定尺寸刀具(dimensiontool)例:鉆頭、鉸刀、板牙(screwdie)的制造精度;2）成形刀具(formingtool)例:成形車刀、成形銑刀、成形砂輪(刀具形狀直接決定工件被加工表面的形狀,刀具刃口及有關(guān)尺寸).3）創(chuàng)成刀具(creationtoolofvacuum)例:齒輪銑刀、插齒刀、花鍵銑刀。一般刀具,分普通車刀、鏜刀、銑刀、砂輪等。刀具本身的制造誤差對(duì)工件的加工精度沒有直接影響,但刀具磨損對(duì)工件加工精度有影響。刀具開始磨損快,到正常磨損時(shí)，磨損量與切削路程成正比，最后再增加。砂輪磨損大，尤其在磨孔時(shí)，砂輪小，影響大，應(yīng)修正；磨外圓，砂輪大，影響小。5.工件安裝誤差fittingerrorofworkpiece工件安裝包括定位與夾緊整個(gè)過程(在夾具章詳講)。6.工藝系統(tǒng)受力變形所引起的誤差theerrorresultedfromdeformationintechnologysystem工藝系統(tǒng):由機(jī)床、夾具、工件(刀架)所組成的系統(tǒng)。它是一個(gè)彈性系統(tǒng)，變形由外力作用引起(切削刀、夾緊力、傳動(dòng)力、重力和慣性力)。1)工藝系統(tǒng)剛度概念工藝系靜剛度：工藝系統(tǒng)在靜載荷作用下，會(huì)產(chǎn)生靜變形，靜力與靜力作用下產(chǎn)生變形的比值Jj=Fy/yj(N/mm)，F(xiàn)y=N;yj=mm工藝系統(tǒng)剛度:工藝系統(tǒng)在切削力綜合作用下，Y方向的切削分力Fy與Y方向的變形的比值。J=Fy/Yy值是Fx、Fy、Fz共同作用下，產(chǎn)生的變形?？傋冃斡锌赡艿扔凇?”或負(fù)值，所以剛度”無窮大”或”負(fù)剛度”。2)工藝系統(tǒng)的剛度及其對(duì)加工精度的影響(stiffness)（1）機(jī)床剛度對(duì)加工精度的影響(stiffnessofmachinetool)工藝系統(tǒng)剛度由多個(gè)環(huán)節(jié)(機(jī)床、刀具、工件)剛度計(jì)算求得。Staticstiffnesscalculation在任意點(diǎn)”C”Fy作用下，工件AB→A’B’處，刀尖由C移到C’。這時(shí)機(jī)床總位移量：y機(jī)=yx+y刀yx=y頭+kk=(y頭?y尾).x/L;y機(jī)=y刀+y頭+(y頭?y尾).x/L;F頭=Fy(L?x)/L;F尾=Fy.x/L;y頭=F頭/j頭=Fy(L-x)/j頭.L;y尾=Fyx/(L.j尾);y刀=Fyx/(L.j刀);j機(jī)=Fy/y機(jī)=1/{(1/j刀+[(L-x)／L]2/j頭+(x/L)2/j尾}

機(jī)床剛度隨刀具所處位置不同而不同，它是Ｘ的函數(shù)。y=FL3/3EI;J桿=F/y=3EI/L3

L增大，J桿下降。減少懸伸長(zhǎng)度(2)刀具剛度及其對(duì)加工精度的影響例:鏜孔時(shí)鏜桿變形.Workpiecenotmoves,boringrodmovesforward(3)工件剛度及其對(duì)加工精度的影響工件剛度計(jì)算例:在機(jī)床上車削一根?80mm，2000mm長(zhǎng)軸，工件材料為45鋼，бb=600～700Ｍpa。已知床頭J頭=50kN/mm，J尾=40kN/mm，J刀=30kN/mm，切削用量ap=1mm，f=0.25mm/round，v=120m/min，使用YT15硬質(zhì)合金刀具，λ=0.5。求:車床和工件變形對(duì)工件軸向截面精度的影響。計(jì)算切削力:Fy=Cp?ap?f0.75=0.5×1910.1×0.250.75=337.6(N)

y機(jī)=Fy{(1/j刀+［(L-x)／L]2/j頭+(x/.L)2/j尾.}

=337.6{1/30000+[(2000-x)/2000]2/50000+(x/20000)2/40000}（不考慮工件剛度）僅考慮工件剛度y工=[FyL3(x/L)2((L-x)/L)2]/(3EI)=337.6(20003/(2*1011))(106/(0.05*804)(x/2000)2[(2000-x)/2000]2=0.000002197(x/2000)2[(2000-x)/2000]2.106=20197(x/2000)2[(2000-x)/2000]2其中:E=2×1011(pa)=2×105(Mpa)=2×105(N/mm2)y系統(tǒng)＝y(tǒng)工+y機(jī)x025050075010001250150017502000y0.0180.04290.09280.13570.1520.13620.09360.04410.019(５)誤差復(fù)映規(guī)律定義:加工后工件表面仍保留著與毛坯表面相類似的，但數(shù)值已大大縮小的尺寸或形狀誤差，這種現(xiàn)象稱為”誤差復(fù)映”。一次起到后的半徑誤差:Δ工=y1–y2=Fy1/jy-Fy2/jy=λ*CFZ*f0.75(ap1-ap2)/jy=Δ毛λ*CFZ*f0.75/jyΔ工/Δ毛=λ*CFZ*f0.75/jy=εε誤差復(fù)映系數(shù)<1。Δ工=Δ毛.ε毛坯誤差較大時(shí),可采用多次走刀（cuttingfeed）。Δ工=ε1.ε２.ε３………εn..Δ毛=(CFZ/jy)n.Δ毛Π(fi)0.75λI例:車銷一批軸件，材料為45鋼，毛坯直徑為50±3mm，用YT15車刀(r0=0°，xr=75°)一次車到工序尺寸，所用的進(jìn)給量1mm/r,v(切削速度)1.66m/s，系統(tǒng)剛度為19600N/mm，求這批工件加工后的直徑誤差。解:Δ毛=3-(-3)=6(mm);CFZ=1872;λ=0.35

ε1=λ?CFZ?f0.75/jy=0.0334<1Δ工=ε?Δ毛=0.2如果誤差太大，可精車一次；f=0.25mm/r,λ2=0.5ε2=λ2?CFZ?f0.75/jy=0.0169Δ工2=0.2×0.0169=3.38(μm)=Δ工1×0.0169=3.38(μm)將誤差復(fù)映概念推廣到下列幾點(diǎn):每一件毛坯的形狀誤差，不論是圓度、圓柱度(cylindricity)、同軸度(axialty)、平直度誤差等都以一定的復(fù)映系數(shù)復(fù)映成工件的加工誤差(由于切削余量不均勻)。ε復(fù)映系數(shù)<1。工藝系統(tǒng)剛度高，ε減小快。在粗加工時(shí)用誤差復(fù)映規(guī)律估算加工誤差有實(shí)際意義。Δ大批量生產(chǎn)中，易造成“尺寸分散(dimensionscattering)”。Δ毛坯材料硬度不均勻（offsetting）使切削力發(fā)生變化，工藝系統(tǒng)也產(chǎn)生相應(yīng)的變形，從而產(chǎn)生加工誤差(例:鑄造件)。Δ慣性力(internalforce)，在高速切削中，慣性力產(chǎn)生周期性變化。Δ工藝系統(tǒng)中其它作用力變化，例傳動(dòng)力K在撥盤每一轉(zhuǎn)中，經(jīng)常改變方向。Fy′=f?cosθΔ夾緊力，例三爪卡盤(camringchuck)夾持薄壁套筒的鏜孔。Δ機(jī)床部件和工件本身重量，以及它們?nèi)栽谝苿?dòng)中位置的變化而引起的誤差。例:大立車刀架下垂，影響工件平面度。3）機(jī)床變形原因和提高機(jī)床剛度措施

thecauseofdeformationofmachinetoolandmeasurementofraisingstiffnessofmachinetool變形原因與組成部件彈性變形、制造質(zhì)量、裝配質(zhì)量有關(guān)；①接觸剛度；②個(gè)別零件薄弱環(huán)節(jié)③結(jié)合件夾緊力④摩擦力⑤間隙例:接觸剛度接觸剛度=接觸變形增量/名義壓強(qiáng)的增量例:零件制造或裝配質(zhì)量太差出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，刀架與溜板中的楔鐵，長(zhǎng)而薄，受Fy后，易變形。間隙影響例:車削時(shí),主軸與軸承間的間隙影響不大;鏜削時(shí)，主軸與軸承間的間隙影響較大(原因是力的方向在變化)。結(jié)合件夾緊力例:兩零件通過螺栓固定，其固定作用力為F，外力f>F時(shí)產(chǎn)生位移。（２）提高剛度措施（measurementofenhancingstiffness)質(zhì)量(制造與裝配質(zhì)量)，例:軸承安裝時(shí)，使用預(yù)緊力；減少配合面及其間隙；防止螺栓松動(dòng)；改善機(jī)床結(jié)構(gòu)。7.工藝系統(tǒng)熱變形所引起的誤差工藝系統(tǒng)在加工過程中的熱源可分為兩大類，即內(nèi)部熱源和外部熱源。(Internalthermalsourceandoutsidethermalsource)內(nèi)部熱源(摩擦熱、切削熱)外部熱源(環(huán)境溫度、熱輻射heatradiation)環(huán)境溫度(氣溫、室溫、熱冷風(fēng)、空氣流動(dòng))熱輻射(陽光、燈、人體)。３）機(jī)床熱變形對(duì)加工精度的影響例:鏜活塞銷孔。精鏜孔時(shí)，主軸箱由冷態(tài)升溫到70℃措施（measure）(1)結(jié)構(gòu)措施:①采用對(duì)稱結(jié)構(gòu),例機(jī)床大件結(jié)構(gòu)采用單立柱易產(chǎn)生扭曲變形;雙立柱由于左右對(duì)稱,僅產(chǎn)生垂直方向的平行.②設(shè)計(jì)上使關(guān)鍵件熱變形在無害于加工精度方向上移動(dòng).③合理安排支承,使產(chǎn)生熱位移的有效部分縮短.④均衡關(guān)鍵件的溫升,防止彎曲,用熱空氣加熱溫升較低的立柱后壁,以均衡立柱前后的溫升(熱補(bǔ)償法).⑤熱隔離,將油箱等移到機(jī)床外面。(2)工藝措施①精加工前，機(jī)床空轉(zhuǎn)，進(jìn)行熱平衡。②加工一批零件，中斷時(shí)間內(nèi)不停車或盡量減少停車時(shí)間。③嚴(yán)格控制切削用量，減少工件發(fā)熱。例:坐標(biāo)鏜床:ap=0.5~1mm;mm/r=0.5~0.7。粗精分開，工件冷卻后再精加工。④精密機(jī)床應(yīng)安裝于恒溫室內(nèi)，恒溫精度(一般取±1℃，精度取±0.5℃⑤采用充分冷卻。２）刀具熱變形（thermaldeformationoftool)刀具溫升一般能較快到達(dá)到熱平衡。減少切削熱和改善刀具散熱條件兩方面來采取措施。(1)改進(jìn)刀具幾何角度、切削用量、減少切削熱.；(2)減少伸出長(zhǎng)度；(3)充分冷卻(冷卻液)。３）工件熱變形主要由切削熱所引起。例：磨絲桿（screwrod），3m長(zhǎng)，每磨一次溫升3℃ΔL=αLΔt=3000＊12＊10-6＊3=0.1mmα=12＊10-6(1/℃)以下情況。工件熱變形對(duì)加工精度影響較大：精磨外圓,工件熱變形嚴(yán)重。(砂輪鈍化,工件產(chǎn)生形狀誤差,同時(shí)工件發(fā)熱,被頂尖頂彎);狹長(zhǎng)工件翹曲,中部多切掉(因發(fā)熱);鉆孔后即擴(kuò)、鉸,精度受到影響.采取措施:①充分冷卻；②提高切削速度或加快進(jìn)給，減少熱量傳到工件上；③粗加工后,冷卻后再進(jìn)行精加工；④刀具或砂輪在過分磨鈍前就進(jìn)行刃磨(shapening)或修正(amendment)，以減少切削熱和磨削熱；⑤工件在夾緊狀態(tài)下有伸縮自由(彈簧后頂針).8.工件內(nèi)應(yīng)力所引起的誤差內(nèi)應(yīng)力(殘余應(yīng)力,residualstress):去掉外加載荷或外部因素作用后，工件內(nèi)部存在的應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力通常處于平衡狀態(tài)→(破壞后)內(nèi)應(yīng)力重新分布→工件變形→新平衡。具有內(nèi)應(yīng)力零件處于一種不穩(wěn)定狀態(tài)。它內(nèi)部的組織有強(qiáng)烈的傾向要恢復(fù)到一個(gè)穩(wěn)定的、沒有內(nèi)應(yīng)力的狀態(tài)。即使在常溫下零件也不斷進(jìn)行變化，直到內(nèi)應(yīng)力消失。

1)毛坯制造中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力

鑄、鍛、焊、熱處理中，由于各部分冷熱收縮不均勻以及金相組織轉(zhuǎn)變引起的體積變化，使毛坯內(nèi)部產(chǎn)生相當(dāng)大的內(nèi)應(yīng)力。Machinetoollathebeddeformation例:機(jī)床床身，導(dǎo)軌表面冷卻快，以提高耐磨性(硬度高)，內(nèi)應(yīng)力大。切除表面(導(dǎo)軌)后的機(jī)床床身變形。２）冷校直(coolalignment)冷軋、冷壓→表面產(chǎn)生塑性變形。.例：軋制的棒料加工零件→絲桿，內(nèi)應(yīng)力會(huì)重新分布，產(chǎn)生彎曲。(1)加載荷(2)軸心線上產(chǎn)生壓應(yīng)力(-)，軸心線下產(chǎn)生拉應(yīng)力(+)軸心線上下兩虛線間為彈性變形區(qū)，虛線外為塑性區(qū)。冷校直后，工件雖然減少了彎曲，但仍處于不穩(wěn)定狀態(tài)，再加工一次仍會(huì)產(chǎn)生新的彎曲。克服方法：高溫時(shí)效與低溫時(shí)效來處理，一般絲桿不允許冷校直，而采用加粗棒料方法。3)切削加工帶來的內(nèi)應(yīng)力

為筒狀薄壁零件，粗精加工合在一起，就會(huì)產(chǎn)生變形內(nèi)應(yīng)力。9.度量誤差和調(diào)整誤差（measuringerrorandadjustingerror）1)度量誤差與量具磨損及所選量具精度有關(guān)，度量誤差控制在工件公差(tolerance)的1/10－1/6以內(nèi)，當(dāng)工件精度較低時(shí)，可放寬到1/3。人為誤差、溫度引起的誤差，尤其大件時(shí)應(yīng)注意。２）調(diào)整誤差(adjustingerror)為調(diào)整誤差包括夾具調(diào)整、刀具調(diào)整。例:鏜刀伸出長(zhǎng)度。鏜桿(boringbar)伸出長(zhǎng)度不同的誤差Δ=R2-R1

§2-3機(jī)械加工的經(jīng)濟(jì)精度economicalprecisionofmechanicalprocessing加工過程要做到高效、高產(chǎn)、低耗，但機(jī)械加工精度和成本之間總存在一定關(guān)系，某種加工方法，加工精度愈高，其加工成本也愈高。經(jīng)濟(jì)精度(economicprecision）:一種加工方法只有在一定精度范圍內(nèi)才是經(jīng)濟(jì)的，此一定范圍的精度即為這種加工方法的經(jīng)濟(jì)精度。Processingcost-processingerrorⅢ達(dá)到的精度最高，Ⅱ次之，Ⅰ最低。

當(dāng)公差大于Δ1時(shí)，Ⅰ最經(jīng)濟(jì)；公差小于Δ2時(shí)，Ⅲ法最經(jīng)濟(jì)；公差在Δ1與Δ2之間，Ⅱ最合理?！?-4加工誤差的綜合分析syntheticalanalysisofprocessingerror生產(chǎn)中出現(xiàn)的加工精度問題往往是綜合性很強(qiáng)的工藝問題。1.誤差性質(zhì)(errornature)多種加工誤差，按它們?cè)谝慌慵谐霈F(xiàn)的規(guī)律來看可分為兩大類：系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差。(systemicerrorandrandomerror)1）系統(tǒng)誤差：當(dāng)連續(xù)加工一批零件時(shí)，這類誤差的大小和方向保持不變或是按一定規(guī)律變化，前者為常值系統(tǒng)誤差(constantsystemerror)后者為變值系統(tǒng)誤差(variatesystemerror)加工原理誤差、機(jī)床、刀具、夾具、量具的制造誤差、調(diào)整誤差、工藝系統(tǒng)的受力變形都是常值系統(tǒng)誤差。Forexample絞刀（reamer）本身制造時(shí)，尺寸(直徑)偏大0.02mm，加工出來的孔都大0.02mm；機(jī)床、夾具和量具的磨損值在一定時(shí)間內(nèi)可看作是常值系統(tǒng)誤差。刀具磨損、熱變形可看作具有一定規(guī)律變化。例；車刀車外圓。對(duì)于常值性誤差:通過相應(yīng)的調(diào)整或檢修工藝裝備的辦法來解決;有時(shí)可人為地用一種常值誤差去補(bǔ)償本來常值誤差。2）隨機(jī)誤差(RANDEMERROR)加工一批零件中，這類誤差的大小和方向是不規(guī)律地變化或稱偶然誤差。例:毛坯余量大小不一，硬度不均勻的復(fù)映，定位誤差、夾緊誤差、調(diào)整誤差、內(nèi)應(yīng)力引起誤差等。對(duì)于變值系統(tǒng)誤差在摸清其規(guī)律后，可通過自動(dòng)補(bǔ)償(連續(xù)補(bǔ)償)自動(dòng)周期補(bǔ)償?shù)绒k法解決。例：磨床上對(duì)磨輪磨損和砂輪修正的自動(dòng)補(bǔ)償（compensate）。隨機(jī)誤差很難完全消除，只能對(duì)其產(chǎn)生的根源采取適當(dāng)?shù)拇胧┮钥s少其影響。例:毛坯帶來的誤差，應(yīng)縮小鑄造時(shí)毛坯本身誤差，提高工藝系統(tǒng)剛度。在一些自動(dòng)化機(jī)床上加工過程中采取積極檢驗(yàn)，控制一批工件加工誤差。2.加工誤差的統(tǒng)計(jì)分析法(analysismethod)對(duì)生產(chǎn)實(shí)際中因復(fù)雜因素而出現(xiàn)的加工誤差，不能用單因素估算方法，更不能從單個(gè)工件的檢查來得出結(jié)論。應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法來研究加工精度(分布曲線法、點(diǎn)圖法)。例:測(cè)量一批精鏜后的活塞銷孔直徑，圖紙尺寸為28～28-0.015mm抽查件數(shù)為100(n)，分組(m)6，每組尺寸間隔0.002mm(教材P29)尺寸分散=最大尺寸-最小尺寸=28.0045-27.9925=0.012分散范圍中心(即平均孔徑)(Σmi.xi)/n=27.9984(mm)公差帶中心=(28+28-0.015)/2=27.9925(mm)Δ=27.9984?27.9925=0.0059(mm)具體講，鏜孔時(shí)要將鏜刀調(diào)整得短一些。例:在無心磨床上用貫穿法磨活塞銷，其直徑為27.990～27.999mm，公差范圍27.999-27.990=0.009(mm)。假定工件加工尺寸范圍為0.016mm；尺寸分散中心=27.998mm；公差帶中心=27.9945mm；即使將尺寸分散中心調(diào)到公差帶中心27.9945，也還要產(chǎn)生不合格產(chǎn)品。解決方法:Δ減少系統(tǒng)性誤差。減少砂輪與工件間的調(diào)整誤差。Δ減少隨機(jī)性誤差，主要是毛坯誤差復(fù)映。當(dāng)數(shù)據(jù)多時(shí)，尺寸分布可看成正態(tài)分布曲線（Gaosdistributioncurve）。分布曲線法統(tǒng)計(jì)廢品率正態(tài)分布曲線特點(diǎn):①曲線線鐘形，中間高，兩邊低。這表示尺寸最近分散中心的工件占大部分，而尺寸遠(yuǎn)離分散中心工件極小數(shù)。②工件尺寸大于X和小于X的頻率是相等的。控制正態(tài)分布曲線形狀的參數(shù)是σ。σ↑，曲線平坦，尺寸越分散，即加工精度越低；σ越小，曲線越陡峭，尺寸越集中即加工精度越高。尺寸在±3σ以外的比例頻率只占0.27%，可忽略不計(jì)。一般取正態(tài)分布曲線的分散范圍為±3σ。6σ大小代表了某一種加工方法在規(guī)定條件（毛坯余量、切削用量、正常的機(jī)床、夾具、刀具）下所能達(dá)到的加工精度。公差δ≥6σ時(shí)不會(huì)產(chǎn)生廢品(waste)，機(jī)床調(diào)整時(shí)有定值系數(shù)誤差,δ≥6σ+Δ例:無心磨床上加工一批直徑12～12-0.035mm的工件。初步調(diào)整機(jī)床后，試磨一批工件，測(cè)得其平均尺寸11.975mm，均方根差σ=0.01mm。如果要使不可修復(fù)的廢品率控制在1%以下，應(yīng)如何再次調(diào)整機(jī)床要使不可修復(fù)的廢品率Q≤1%，則應(yīng)使p2>49%，查表z2=2.4，Φ(z2)=0.4918>0.49調(diào)整后，工件加工平均尺寸為，即將無心磨床導(dǎo)輪退出0.014mm.=+ΔX=11.975+0.014=11.989再計(jì)算一下可修復(fù)的廢品率Qδ=12-11.989=0.011Z1=δ/σ=0.011/0.01=1.1P1=ф(Z1)=0.3643Q1=0.5-0.3643=13.57%（可修復(fù)）2)點(diǎn)圖法即控制圖法，由分布曲線發(fā)展而來。在加工過程中，連續(xù)地、定時(shí)地對(duì)工件尺寸進(jìn)行測(cè)量，并畫成點(diǎn)圖。通過點(diǎn)圖控制廢品產(chǎn)生。常用點(diǎn)圖X-R控制圖法，將X、R值分布點(diǎn)在兩個(gè)控制圖上，根據(jù)這些點(diǎn)是否超過控制界線，通常只檢驗(yàn)5%-10%工件。X—算術(shù)平均值(2~10個(gè)工件)R—極差，指出幾個(gè)零件中，最大工件尺寸和最小工件尺寸之差，即R可控制工件瞬時(shí)尺寸差異程度S—均方根差利用k組抽樣的，R，S三個(gè)要素來求總體的相應(yīng)參數(shù)的平均值。SHAPE假定母體的分布曲線為A，則容量為n的樣本平均值的分布曲線為B，總體均方差為б，則樣本平均值的均方根與б的關(guān)系?！郮的控制極限X±(有公式)不產(chǎn)生廢品條件R圖的控制限與X圖不同，樣本的極差不服從正態(tài)分布，但仍可用作為控制限。平均值X用來控制分布中心，極差R用來控制分布范圍，兩者的“點(diǎn)子”都必須落在各自的控制帶范圍內(nèi)，質(zhì)量才有保證，所以X與R點(diǎn)圖通常一起使用。例:P35某工件外圓加工直徑Ф52-0.11/Ф52-0.14，公差δ=30μm，抽樣件數(shù)n=5，共抽12組”抽樣”。X圖上控制限上控制限公差上限平均值下控制限公差下限024681012抽樣組號(hào)51.89051.883x=51.89051.87151.860(mm)３）精圖法大批量生產(chǎn)下用精圖法，定期按一定尺寸要求調(diào)整機(jī)床(有公式)。采用精度圖法控制加工精度時(shí)，應(yīng)使公差δ和△隨（6σ）之間有足夠大的比值，這個(gè)比值Cp稱為”工藝能力系數(shù)”。分等級(jí)①Cp>1.67特級(jí)工藝能力過高，不一定經(jīng)濟(jì)。②1.67≥Cp>1.33為一級(jí)加工精度足夠保證工件的公差要求，這時(shí)宜采用”精度圖”或”點(diǎn)圖法”.③1.33≥Cp>1.0為二級(jí)加工精度能夠滿足公差要求，適應(yīng)采用”點(diǎn)圖法”，當(dāng)Cp→1.0時(shí)，尤其注意。④1.0≥Cp>0.67為三級(jí)工藝能力不足，可能有少數(shù)不合格產(chǎn)品，可采用”分布曲線法”分析廢品率。⑤0.67≥Cp為四級(jí)說明工藝能力不行為4級(jí)，應(yīng)改造，使6б<б。通常工藝能力不應(yīng)低于二級(jí)。機(jī)械加工表面質(zhì)量surfacequalityofmechanicalpocessing

§3-1概述(2)表面波度(surfacewaveness)介于宏觀與微觀幾何形狀誤差之間的周期性幾何形狀誤差(一般由振動(dòng)所致)。2)表面層物理—力學(xué)性能(1)表面層的冷作硬化(coldhardness)；(2)表面層金相組織(metallographicstrcture)的變化；(3)表面層殘余應(yīng)力(residualtress)。§3-2表面質(zhì)量對(duì)零件使用性能的影響（performanceofparkeffectedbyquanlityofsurface）粗糙度在一定條件下，摩擦副表面應(yīng)有一最佳值一般Ra=0.32～1.2μm。粗糙度過大，凸峰接觸，壓強(qiáng)大，油膜破壞，處于干摩擦。粗糙度過小，接觸面間產(chǎn)生較大親和力，潤(rùn)滑油儲(chǔ)存困難。Wear--roughness2)表面質(zhì)量對(duì)零件耐腐蝕性的影響corrosionresistance電化學(xué)腐蝕(electro–chemicalcorrosion)，兩個(gè)不同金屬材料的零件表面相接觸時(shí)，在表面的粗糙度頂峰間產(chǎn)生電化學(xué)作用而被腐蝕；化學(xué)腐蝕(chemicalcorrosion)，在粗糙表面的凹處易積聚腐蝕性介質(zhì)所致；應(yīng)力腐蝕(stresscorrosion)，零件在應(yīng)力狀態(tài)工作時(shí)，易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。表面存在裂紋時(shí)，增加了應(yīng)力腐蝕的敏感性。3）表面質(zhì)量對(duì)零件強(qiáng)度的影響(1)表面粗糙度（surfaceroughness）高度載荷作用下，加工痕跡谷底應(yīng)力一般要比作用于表面層的平均應(yīng)力大50～150%，減低粗糙度，б-1上升30～40%。一般講，鋼的極限強(qiáng)度愈高，應(yīng)力集中的敏感程度就愈大。(２)表面殘余應(yīng)力(residuestress)如果零件表面具有б壓，可部分抵消拉應(yīng)力，б-1上升；否則具有б拉，則б-1下降。帶有不同表面層殘余應(yīng)力的疲勞壽命可相差數(shù)倍到10倍。(3)表面冷硬度適當(dāng)?shù)谋砻鎸訌?qiáng)化，可減少由于交變載荷所引起的變形幅值，可阻止疲勞裂紋的萌生與擴(kuò)展，б-1↑；冷硬過度，易出現(xiàn)疲勞裂紋，б-1↓。４）表面質(zhì)量對(duì)配合精度的影響對(duì)間隙配合而言，粗糙度上升，初期磨損快，間隙↑，改變了原來的配合性質(zhì)，動(dòng)配合穩(wěn)定性↓，對(duì)中性誤差↑，引起密封泄漏。冷作硬化(coldhardening)對(duì)于過盈配合(interferencefit)而言，凸峰被擠平，實(shí)際過盈量比預(yù)定的小，影響了靜配合的可靠性。殘余應(yīng)力引起了零件變形，對(duì)配合性質(zhì)也有一定影響。５）其它影響（otherinfluence）降低粗糙度，可提高密封性，減少泄漏，例：液壓油缸、滑閥等無密封的裝置?！?-2表面質(zhì)量的工藝影響因素及控制方法affectingfactoroftechnologyandcontrollingmethod1.表面粗糙度影響因素及控制方法主要因素有幾何因素和物理因素兩方面。1）刀具幾何參數(shù)的影響x1/Rz=ctgkr;x2/Rz=ctgkr’

x1/Rz+x2/Rz=ctgkr+ctgkr’=f/Rz

Rz=f/(ctgkr+ctgkr’)設(shè)刀尖圓弧半徑為re時(shí)，精加工中f較小，一般均采用re↑，kr′↓的方法來降低表面粗糙度。刃傾角↑(λ0),粗糙度↓?！擀?↑，工作前角↑，金屬在切削過程中變形減小，切削分力明顯下降。2）工件材料性能影響塑性材料易產(chǎn)生塑性變形，與刀具的粘結(jié)作用也大，加工后粗糙度也大；脆性材料則得到較小的表面粗糙度值。晶粒組織愈大，加工后粗糙度也愈大。調(diào)質(zhì)或正大，可改善機(jī)械性能，細(xì)化晶粒，改善切削性能，減少表面粗糙度值。３）加工條件的影響即包括切削用量、冷卻條件以及工藝系統(tǒng)的抗振性。(1)切削用量進(jìn)給量f（mm/r）f>0.15，Rz影響大；f<0.15，Rz影響不明顯；f<0.02，Rz不會(huì)再降低。切削速度（m/s）(cuttingvelocity)塑性材料v<0.05～0.07m/s因?yàn)榍邢鳒囟取?，沒有積屑瘤產(chǎn)生；v=0.30～0.80m/s易產(chǎn)生積屑瘤;v>0.83～1.17m/s積屑瘤逐步減少(來不及變形)切削深度影響(influenceofcuttingdepth)ap影響不明顯當(dāng)ap<0.02-0.03，刀具刃磨困難，正常切削就不能維持，常出現(xiàn)擠壓、打滑和周期性切入加工表面等現(xiàn)象，從而使表面粗糙度增大。(2)冷卻條件(coolingcondition)油冷卻潤(rùn)滑時(shí),粗糙度↓。(3)工藝系統(tǒng)振動(dòng)(vibrationoftechsystem)低頻率振動(dòng)→表面波度；高頻振動(dòng)→表面粗糙。(4)刀具材料影響硬度合金刀具加工，↓；高速鋼刀具加工，↑；金剛石刀具，↓↓。2.影響零件表層物理—力學(xué)性能的因素及控制方法主要是由于切削力、切削熱的作用。主要是表層金相組織變化，微觀硬度變化，產(chǎn)生殘余應(yīng)力。1）表面層的加工硬化工件表層金屬受到切削力的作用，強(qiáng)烈的塑性變形，使晶體間產(chǎn)生剪切滑移，晶粒嚴(yán)重扭曲，并產(chǎn)生晶粒的拉長(zhǎng)、破碎和纖維化，這時(shí)它的強(qiáng)度和硬度提高，塑性降低，這就是冷作硬化現(xiàn)象。冷硬層的深度h，表面層的顯微硬度HV，硬化程度N。N=(HV-HV0)/HV0×100%HV0—原來硬度。一般講端銑，鉆擴(kuò)孔硬化深度h大，外圓磨硬化程度N大。(1)加工材料影響硬度低、塑性大材料切削后冷卻硬化現(xiàn)象產(chǎn)生。(2)刀具影響刀具的前角，刃口圓半徑和后角的磨損量對(duì)冷硬層有很大影響。前角、刃口半徑增大，后面的磨損量增加時(shí)，h、N上升。(3)切削用量（cuttingdosage）V↑，h↓、N↓，t℃↑，部分硬化產(chǎn)生恢復(fù)。f對(duì)硬化影響很大，f↓刀具隨工件表面擠壓次數(shù)↑，冷硬度↑;f↑，h↑、N↑.ap(切厚)↑，切削力↑,變形嚴(yán)重,冷硬度↑。切深對(duì)硬度的影響與進(jìn)給量相似，但作用較弱。2）表面的金屬相組織的變化除磨削加工外，一般加工不會(huì)產(chǎn)生相變（phasechange）。磨削淬火鋼時(shí)（馬氏體），易出現(xiàn)極大表面殘余應(yīng)力甚至裂紋。3）表面層殘余應(yīng)力殘余應(yīng)力：引起工件內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力的外來因素去除后，工件內(nèi)仍產(chǎn)生的應(yīng)力。(1)宏觀殘余應(yīng)力整個(gè)工件內(nèi)互相平衡的殘余應(yīng)力。原因：力、熱、材料成分和性能不一致→變形、裂紋。(2)原始晶胞內(nèi)平衡的殘余應(yīng)力原因:冷作硬化，微觀殘余應(yīng)力→微觀裂紋。(3)晶體殘余應(yīng)力（remainsstressincrystal)存于多晶體金屬內(nèi)→多晶粒變形程度不同產(chǎn)生；加熱，殘余應(yīng)力↓，加熱到再結(jié)晶時(shí)，即可消失；微觀殘余應(yīng)力會(huì)在工件上產(chǎn)生微觀裂紋。機(jī)加工中，表面層殘余應(yīng)力產(chǎn)生主要原因有2個(gè)方面:(1)冷態(tài)塑性變形主要是力的作用，表面層受后刀面的擠壓和摩擦及受前刀面的撕裂作用，工作表面層-б；里層+б。(2)熱態(tài)塑性變形主要是熱的作用，引起工件表面層熱膨脹，但受里層的限制，產(chǎn)生熱壓縮應(yīng)力。(3)金屬組織的變化各金相組織的相對(duì)密度：馬氏體d馬=7.75；（martensite）珠光體d珠=7.78；（pearlite）鐵索體d鐵=7.88；（ferrite）奧氏體d奧=7.95；（austenite）比容與密度成反比,線膨脹系數(shù)為體膨脹的1/3;△L/L=1/3(△V/V);σ=E△L/L1)采用高壓流量冷卻液冷卻(200L/min，0.8～1.2Mpa)裝防護(hù)罩。加裝空氣檔板，使冷卻液順利進(jìn)入磨削區(qū)，減輕高速旋轉(zhuǎn)砂輪表面的高壓附著氣流的作用。2）改善砂輪的磨削性能Δ砂輪要求不堵塞；Δ以橡膠作為粘結(jié)劑的砂輪具有一定彈性,有助于防止表面燒傷。Δ砂輪的螺旋槽寬度為1.5～2mm，其方向與砂輪軸線成60°，節(jié)能30%，砂輪耐用度達(dá)10倍以上。3）選擇合適的加工用量ap↑，t℃↑；v工與v砂↑也會(huì)影響表面溫度的升高，但影響的程度不如磨削深度ap大；f↑，t℃↓；一般采用v工↑,ap↓→減小殘余應(yīng)力,以消除燒傷和裂紋。低應(yīng)力磨削特點(diǎn):采用較軟的砂輪(一般用ZR)；采用較低的砂輪速度(10-15m/s)；較小的切入進(jìn)給量(0.005-0.013mm)；用活性冷卻液。4.表面強(qiáng)化工藝目的改善材料表面強(qiáng)度、組織、殘余應(yīng)力，提高零件的機(jī)械物理性能，以滿足使用性能的要求。主要有化學(xué)熱處理、電鍍和表面機(jī)械強(qiáng)化。1）噴丸（spraypill）鋼件:鋼丸(steelpill);不銹鋼、耐熱鋼:玻璃丸(glasspill)用于強(qiáng)化形狀復(fù)雜的零件,如齒輪、連桿、曲軸。表面硬化層達(dá)0.7mm深，Ra3.2μm～0.4μm壽命提高10倍。①防止涂層零件的疲勞強(qiáng)度↓(fatiguestrengthofcoatedpart)涂層與基體結(jié)合采用粗化方法，Ra1.2μm。噴丸可彌補(bǔ)這一損失，使相當(dāng)于Ra0.1μm的表面水平。2)液體磨料強(qiáng)化(liquidabrasivestrengthening)液體與磨料的混合物，壓力0.4~0.8Mpa，加工復(fù)雜型面螺旋槳、汽輪機(jī)葉片。3)滾壓加工（rollingpressure）應(yīng)用滾輪或滾珠對(duì)加工表面施加壓力，使表面產(chǎn)生冷硬層和殘余壓應(yīng)力，б-1提高顯著，245~305Mpa，提高24%；應(yīng)力集中零件，б-1有150Mpa→240Mpa，提高60%?！?-3機(jī)械加工振動(dòng)及抑制振動(dòng)途徑mechanicalvibrationandcontrollingwaysofvibration1.機(jī)械加工振動(dòng)主要有強(qiáng)迫振動(dòng)(Forcedvibration)與自激振動(dòng)(self-excitedvibration)兩大類，前者占30%，后者占65%。(1)強(qiáng)迫振動(dòng)(forcedvibration)由外界的周期性干擾力的作用而引起的振動(dòng)。1)強(qiáng)迫振動(dòng)特征①在外界干擾力(周期性)作用下產(chǎn)生，振動(dòng)本身并不引起干擾力的變化；②強(qiáng)迫振動(dòng)頻率與干擾力的頻率相同或是它的倍數(shù)；③受迫振動(dòng)幅值∝干擾力頻率/系統(tǒng)固有頻率的比值。干擾力↑，剛度及阻尼系數(shù)↓，則振幅愈↑。(2)振動(dòng)原因（vibratingcause)機(jī)內(nèi)振源:高速旋轉(zhuǎn)件不平衡、傳動(dòng)機(jī)械缺陷(齒輪、皮帶接扣)、切削沖擊。機(jī)外振源:通過地基傳動(dòng)，如沖床。(3)防治途徑與方法通過頻譜分析從而在工藝系統(tǒng)內(nèi)外部尋找相同頻率(或整數(shù)倍的頻率)振源來確定干擾源。措施:①消除或減少機(jī)內(nèi)外干擾源n>600r/min應(yīng)進(jìn)行平衡(卡盤、刀具、砂輪、電機(jī))；外干擾力可采用隔振，用金屬?gòu)椈苫蚩諝鈴椈?、橡膠墊片。隔振地基vibrationisolationfoundationbed②改善機(jī)床加工系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性Δ控制頻率比λ<1。例：銑削易產(chǎn)生共振。Δ提高機(jī)床加工系統(tǒng)的剛度及阻尼例：減輕零件部件的質(zhì)量→減小慣性力，增加阻尼，采用對(duì)振動(dòng)沖擊不敏感材料，如夾布膠木作為齒輪材料。2)自激振動(dòng)(self-excitedvibration)加工過程中，沒有周期性外干擾力作用下的穩(wěn)定振動(dòng)。維持自激振動(dòng)的交變力是自激振動(dòng)系統(tǒng)在振動(dòng)過程中自行產(chǎn)生的(自振或顫振(flutter))。這種振動(dòng)是由振動(dòng)過程本身引起某種切削力來加強(qiáng)與維持振動(dòng)，使振動(dòng)系統(tǒng)補(bǔ)充因阻尼(damping)作用消耗的能量。(2)自激振動(dòng)特點(diǎn)①自激振動(dòng)頻率接近于加工系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)固有頻率，其取決于機(jī)床加工系統(tǒng)的固有特征。這一點(diǎn)與自由振動(dòng)相似，但不相同；與強(qiáng)迫振動(dòng)根本不同。②自激振動(dòng)是一種不衰減(fadeless)振動(dòng)。外部的干擾有可能在最初觸發(fā)振動(dòng)時(shí)起作用，但是它不是產(chǎn)生這種振動(dòng)的直接原因。③自振能否產(chǎn)生以及振幅大小，決定于每一振動(dòng)周期內(nèi)系統(tǒng)所獲得的能量與所消耗的對(duì)比情況。④自振形成與持續(xù)是由于過程本身產(chǎn)生的激振和反饋?zhàn)饔?。如果停止切削，即使機(jī)床仍繼續(xù)空運(yùn)轉(zhuǎn)，自激振動(dòng)也就停止了。產(chǎn)生自激振動(dòng)的交變力及維持振動(dòng)能量來源;干擾力→自由振動(dòng)→切削厚度變化→切削力變化→系統(tǒng)振動(dòng)。自激振動(dòng)沒有外來周期性干擾力(disturbingforce)，加工工藝系統(tǒng)產(chǎn)生自激振動(dòng)前，有一個(gè)強(qiáng)迫振動(dòng)作前導(dǎo)。(3)產(chǎn)生自激振動(dòng)的幾種機(jī)理（mechanism）①再生顫振（regenerationflutter）工件轉(zhuǎn)動(dòng)一圈后，進(jìn)行第二圈切削時(shí)，還會(huì)切削前一圈的表面，這就是重疊。由前一圈振紋所引起的振動(dòng)就是再生顫振。產(chǎn)生再生顫振的兩個(gè)條件:①重疊切削μ=(B-f)/Bf—進(jìn)給量；B—刀寬。μ↑,顫振↑；縱磨時(shí),μ<1；切槽、切斷μ=1；f=0；(B-f)/B=1②振動(dòng)頻率與工件轉(zhuǎn)速的比值60f/n=j+εε--小數(shù)部分，-0.5≤ε≤+0.5；f—HZ；n=r/min；j—整數(shù)部分(一圈中，相對(duì)振動(dòng)次數(shù)，切痕數(shù))。1.ε=0，或ε=1例:工件n=200r/min；f=160HZ(J+ε)=60f/n=60×160/200=48(轉(zhuǎn)動(dòng)一周振動(dòng)次數(shù))２.0.5<ε第二圈導(dǎo)前于第一圈,振動(dòng)；右旋。發(fā)生振動(dòng)。３.ε=0.5相差180°，E+=E-，穩(wěn)態(tài)不產(chǎn)生振動(dòng)。４.0<ε<0.5第二圈的振動(dòng)導(dǎo)前于第一圈，180°<ф<360°，E->E+，振動(dòng)被抑制，不能產(chǎn)生顫振，左旋。設(shè)第二圈的切削的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)為yn=Ancosωt則第一圈切削的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)為yn-1=An-1cos(ωt+ф)瞬時(shí)切削厚度a(t)及切削力F(t)分別為:a(t)=a0+(yn-1-yn)F(t)=kb(a0+yn-1-yn)a0—名義切削層公稱厚度;k—單位切削寬度上的切削剛度系數(shù);b—切削層公稱寬度。(2)振型偶合原理實(shí)際振動(dòng)系統(tǒng)都是多自由度系統(tǒng)。例如車銷過程中，刀尖相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡是一個(gè)形狀和位置都不十分穩(wěn)定，封閉的近似橢圓(稱為變形橢圓)。模態(tài)耦合（modecoupling）:平面內(nèi)的兩個(gè)自由度系統(tǒng)(振動(dòng)系統(tǒng))，它的各個(gè)自由度上的振動(dòng)相互聯(lián)系。假定工件不動(dòng)，主振系統(tǒng)是刀具系統(tǒng)x1,x2剛性軸y=Aysinωtz=Azsin(ωt+φ)Ay,Az—y,z振幅;φ—z向振動(dòng)相對(duì)y向振動(dòng)在主振頻率ω上的相位差。切入從A、C、B；切削厚度薄，切削力?。粡腂、D、A切出切削厚度大，切削力大；前者輸出的能量<后者吸收的能量。4）自激振動(dòng)防治途徑和方法（1）消除或減小產(chǎn)生自激振動(dòng)的條件①減小切削剛度k(cuttingstiffness)F(t)=kb△a(t)b——切削寬度；a(t)——切削厚度變化量；增加切削厚度、前角、主偏角，可減振。②盡量減小重疊系數(shù)μ切斷加工時(shí)，μ=1，再生效應(yīng)最大；對(duì)一般外圓縱向車削時(shí)，μ=0～1，應(yīng)使μ盡可能減小，以利于提高機(jī)床切削的穩(wěn)定性。③盡量增加切削阻尼減小刀具后角，后角取2°～3°較為合適。在刀具后刀面磨出一小段不大的負(fù)倒棱。④合理調(diào)整機(jī)械加工系統(tǒng)剛度主軸方位削扁鏜桿剛度位置，軸x1為強(qiáng)剛性軸；軸x2為弱剛性軸。。（2）改善機(jī)床加工系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特征①提高工件系統(tǒng)剛度例：采用跟刀架、支架。間隙計(jì)算：δ=T/2(dXmaix/dt)=πAx=AsinωtT-振動(dòng)體M的振動(dòng)周期。沖擊塊與塊之間的徑向間隙0.08～0.14mm，軸向間隙=0.2～0.4mm。沖擊塊應(yīng)選比重和硬度較高的淬硬鋼或硬質(zhì)合金。1.再生顫振（regenerationflutter）產(chǎn)生再生顫振的兩個(gè)條件:①重疊切削μ=(B-f)/B②振動(dòng)頻率與工件轉(zhuǎn)速的比值60f/n=j+ε2.模態(tài)耦合（modecoupling）:平面內(nèi)的兩個(gè)自由度系統(tǒng)(振動(dòng)系統(tǒng))，它的各個(gè)自由度上的振動(dòng)相互聯(lián)系。第四章機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂working-outofprocedureofmechanicalprocession§4-1概述(summarize)１.工藝規(guī)程的作用定義：用文件規(guī)定下來的工藝過程，稱為工藝規(guī)程。1)組織生產(chǎn)的指導(dǎo)件文件（生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度、工人操作、質(zhì)量檢驗(yàn)的依據(jù)）。2)生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的依據(jù)（刀具、夾具、量具的設(shè)計(jì)制造、采購(gòu)(purchasing）原材料、毛坯料）。3)新建和擴(kuò)建加工車間時(shí)，計(jì)算所需設(shè)備種類和數(shù)量。2.工藝規(guī)程(procedure)制訂原則制定的工藝規(guī)程必須滿足優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗的要求。兩級(jí)圓錐平行軸圓柱齒輪減速器3.制定工藝規(guī)程步驟1）制定工藝規(guī)程的原始資料(sourcematerial)（1）零件圖紙、裝配圖(assemblingdrawing)；（2）生產(chǎn)綱領(lǐng)、投入批量（在成批生產(chǎn)中，一次投入加工的毛坯數(shù)量）；（3）生產(chǎn)車間的具體情況；（4）產(chǎn)品驗(yàn)收的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。2）制定零件加工工藝規(guī)程的大致步驟（1）分析產(chǎn)品的裝配圖與零件圖①熟悉產(chǎn)品性能、用途、工件條件、關(guān)鍵技術(shù)主要技術(shù)要求。②工藝審查：圖紙上規(guī)定的技術(shù)條件是否合理，零件結(jié)構(gòu)工藝性是否可行。端蓋上通氣孔的加工工藝性雙聯(lián)齒輪結(jié)構(gòu)工藝性processabilityofproductstructureofduplicategears凸臺(tái)(dummyclub）結(jié)構(gòu)加工工藝性（2）將零件結(jié)構(gòu)和工藝特征將其分類分組（成組技術(shù)grouptechnology）制定其中有代表性零件的工藝規(guī)程。（3）根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)確定生產(chǎn)組織形式大批大量的單一流水線，應(yīng)采用高效加工方法與機(jī)床、專用工藝設(shè)備；單件小批量，采用萬能機(jī)床和通用工藝設(shè)備。（4）選擇毛坯（selectionofblank）

盡可能減少機(jī)械加工量，提高材料利用率，降低機(jī)加工成本，少切屑，無切屑加工是目前機(jī)械制造工業(yè)發(fā)展的方向之一。（5）工藝路線擬定(drawupoperationpath)確定裝夾方式，選擇定位基準(zhǔn)，確定各表面的加工方法和劃分加工階段；合理安排各表面加工順序，決定工序集中或分散程度。（6）確定加工工序余量(margin)、工藝尺寸與公差（7）確定每一工序所用設(shè)備、夾具與量具。（8）確定切削用量，核定工時(shí)定額、工人等級(jí)。（9）填寫工藝文件?！?-2定位基準(zhǔn)選擇selectionoflocationdatum1.基準(zhǔn)的基本概念定義：指決定零件上被研究的面、線或點(diǎn)位置所依據(jù)的面、線、點(diǎn)。涉及到：設(shè)計(jì)、加工、檢驗(yàn)、裝配。(Design,procession,inspection,assembly)基準(zhǔn)的分類：1)基準(zhǔn)在生產(chǎn)過程中的用途設(shè)計(jì)基準(zhǔn)(designdatum)、工藝基準(zhǔn)(technologicaldatum)①設(shè)計(jì)基準(zhǔn)用于零件設(shè)計(jì)圖紙上，作為標(biāo)注一些面、線、點(diǎn)（surface,line,point）的設(shè)計(jì)尺寸的基準(zhǔn)?？譕1、O2的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：垂直方向上“D”；水平方向上“E”。

孔O３的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是：孔O1、O2的軸線。

B面基準(zhǔn)是：“D”。②工藝基準(zhǔn)（定位基準(zhǔn)、量度基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)）locationdatum,measurementdatum,assemblydatum工藝基準(zhǔn)是零件加工、測(cè)量和裝配過程中使用。工藝基面：用于加工、測(cè)量、裝配的一些加工完畢、尚未加工完畢或尚未加工的實(shí)際表面(actualsurface)。2)基準(zhǔn)表面狀況一般將基準(zhǔn)分成粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)：未加工的表面作為基準(zhǔn)；精基準(zhǔn)：已加工的表面作為基準(zhǔn)。3)基準(zhǔn)表面結(jié)構(gòu)幾何形狀工件的定位基準(zhǔn)可以按表面的結(jié)構(gòu)形狀分:如平面、外圓柱面、錐面。不約束自由度(degreefreedom)：2.定位基準(zhǔn)的選擇1)精基準(zhǔn)選擇（1）基準(zhǔn)重合盡可能采用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。例如：鏜活塞銷孔，按設(shè)計(jì)需要，應(yīng)保證尺寸A。以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)(E面)作為定位基準(zhǔn)，鏜活塞銷孔。按設(shè)計(jì)需要，應(yīng)保證尺寸A。（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一應(yīng)使盡可能多的表面加工都用同一組精基準(zhǔn)定位。如活塞的加工，通常以輔助基準(zhǔn)作為統(tǒng)一精基準(zhǔn)。（3）自為基準(zhǔn)某些精加工工序，要求加工余量小而均勻，則可選被加工面本身作為精基準(zhǔn)。例：精鏜連桿大、小端孔時(shí)，常用孔本身作為精基準(zhǔn)。（4）互為基準(zhǔn)2)粗基準(zhǔn)選擇粗基準(zhǔn)選擇的兩條主要原則：①如果必須保證工件某一不加工面與加工面之間的相互位置要求，則應(yīng)以不加工面作為基準(zhǔn)；如果有好幾個(gè)不加工表面，則選擇其中與加工面相互位置要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。②所選的粗基準(zhǔn)應(yīng)保證精度要求高的各表面有足夠的、均勻的加工余量。③粗基準(zhǔn)必須使定位可靠便于夾緊，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，粗基準(zhǔn)表面必須平整光潔，沒有毛刺，澆冒口或其它缺陷。④粗基準(zhǔn)避免重復(fù)使用(reapplication)一般只在第一道工序中使用一次?；钊只鶞?zhǔn)通常有兩種不同方案。（1）用外圓作粗基準(zhǔn)車下端面及止口。〇活塞壁厚不均勻；〇加工余量在外圓周上是均勻的（以止口為定位）。（2）用內(nèi)腔作粗基準(zhǔn)用內(nèi)腔作粗基準(zhǔn)車外圓，以后以外圓為基準(zhǔn)加工以后工序；或者車出外圓后，再以外圓為基準(zhǔn)車止口（rabbet），以后以止口作為輔助基準(zhǔn)。〇活塞活塞的壁厚均勻；〇加工余量不均勻。§4-3工藝路線的擬定drawuptechnicalroute1.表面加工方法的選擇1）外圓加工車削是加工外圓的主要方法；磨削用于精加工，尤其是淬硬后工件；有色金屬銅、鋁一般不能用磨削來精加工，常用精細(xì)車。2）孔加工孔≤30mm實(shí)心；＞＝50mm鑄出或鍛出。３）平面加工銑與刨，平面一般用銑2.加工順序安排arrangementofprocessingorder（應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，保證加工質(zhì)量）１）加工階段的劃分（1）粗加工階段主要是高效率地切除各加工表面上的大部分余量，為半精加工提供基準(zhǔn)。（2）半精加工階段完成次要表面的終加工，如主要表面的精加工做好準(zhǔn)備。（3）精加工階段保證尺寸精度、形狀精度、位置精度和表面粗糙度。（4）光整加工階段減小表面粗糙度、改善表面物理——機(jī)械性能。尺寸、形狀精度可提高，但位置精度不能提高。2）劃分加工階段的主要目的（1）保證加工質(zhì)量粗、精分開（粗加工受力大、切削熱多、受力變形、受熱變形大、內(nèi)應(yīng)力引起工件變形）。（2）合理使用設(shè)備粗、精分開。粗加工（功率大、精度低、生產(chǎn)率高、發(fā)揮設(shè)備潛能、提高生產(chǎn)率）。精加工（在精度較高的機(jī)床上進(jìn)行，有利于長(zhǎng)期保持高精度設(shè)備的精度，有利于加工精度的穩(wěn)定，有利于配備不同等級(jí)的操作工人。）（3）將粗加工安排前面及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷(default)，及時(shí)確定后續(xù)工序是否可進(jìn)行；精加工在后，可減少精加工表面受到損傷的機(jī)會(huì)。（4）適應(yīng)熱處理的需要熱處理將加工路線自然劃分階段。例如淬硬前安排粗加工，淬硬后安排精加工。加工精度要求不高的場(chǎng)合，就不應(yīng)該劃分階段；應(yīng)在一個(gè)工序內(nèi)連續(xù)完成粗、半精和精加工工序3）安排工序順序的原則（1）前面工序要為后面工序做準(zhǔn)備好基準(zhǔn)。粗加工到精加工時(shí)，應(yīng)精修基準(zhǔn)。（2）先面后孔，用面加工孔，定位平穩(wěn)。（3）最高表面精加工應(yīng)安排最后。（4）易產(chǎn)生最高廢品率的工序應(yīng)盡量放在前面。（5）單件小批量生產(chǎn)按機(jī)群制布置。（6）次表面的加工工序可插入主要表面的加工工藝之間，次表面主要指鍵槽、螺孔。（7）精加工工序必須在裝配后進(jìn)行。例：連桿小端頭襯套、鏜孔。例：配鉸（8）熱處理工序a、正火(normalization)、調(diào)質(zhì)(hardeningandtempering)，應(yīng)在粗加工以前或在粗加工和半精加工之間進(jìn)行。b、消除內(nèi)應(yīng)力的人工時(shí)效(artificialageing)工序，一般放在粗加工與半精加工之間進(jìn)行。c、淬硬(hardenquench)工序一般在半精加工和精加工之間進(jìn)行。(9）輔助工序的安排包括檢驗(yàn)工序、去毛刺、平衡、清洗。a、零件全部加工完畢后；b、從一個(gè)車間轉(zhuǎn)到另一車間的前后；c、工時(shí)較長(zhǎng)或重要關(guān)鍵工序的前后。3.工序的集中與分散同一零件加工工藝規(guī)程可具有不同的工藝數(shù)，可采用工序集中法和工序分散法。集中法加工集中在少數(shù)幾道工序里完全，每道工序所包含的加工內(nèi)容較多。分散法加工分得細(xì)、工序多、工藝路線長(zhǎng)，每工序所包含的加工內(nèi)容較少。１)工序集中的優(yōu)點(diǎn)（1）減少工件裝夾次數(shù)。（2）減少機(jī)床的數(shù)量。2）工序分散的優(yōu)點(diǎn)（1）機(jī)床設(shè)備和工、夾具比較簡(jiǎn)單、調(diào)整比較容易、工人易掌握技術(shù)。（2）有利于選擇最合理的切削用量、減少機(jī)動(dòng)時(shí)間、工序集中的優(yōu)點(diǎn)是工序分散的缺點(diǎn)?！?-4加工余量及工序尺寸的制訂drawmechanicalallowanceandproceduredimension1.概述1）加工余量：加工前后尺寸之差。外圓：加工前尺寸減加工后尺寸(兩邊余量)。內(nèi)孔：加工后尺寸減加工前尺寸(兩邊余量)。加工余量分總余量和工序余量?？傆嗔?totalallowance)：毛坯尺寸與圖紙尺寸之差。工序余量(procedureallowance)：是指某一工序加工前后尺寸之差。某表面的總余量也等于該加工表面的各工序余量之和。余量：一般指基本余量?；居嗔考椿境叽缰?。Zi=Li-Li-1或Ii=Ii-1–IiZ=L-L坯或Z=I坯-I工序尺寸的公差一般采用“向體內(nèi)”原則。毛坯公差一般采用雙向偏差；工件的實(shí)際余量并不等于基本余量(basicmargin)。2.加工余量的確定過大余量，則浪費(fèi)材料、工時(shí)，增加機(jī)床和刀具的磨損；過小余量，不能修正上道工序的誤差和加工后的痕跡，影響加工質(zhì)量，造成廢品。影響因素(effectivefactor)1)前一工序的公差δa；(tolerance)2)前一工序所產(chǎn)生的表面粗糙度Ha和表面缺陷及深度Ta；3)前一工序所形成的工件空間誤差△(指沒有包括在尺寸公差帶內(nèi)的形狀和位置誤差，如直線度(linearity)、平面度(planeness))4)本工序的安裝誤差εb外圓、孔等雙邊余量對(duì)于采用浮動(dòng)鏜刀塊鏜孔、拉刀拉孔、鉸刀鉸孔等場(chǎng)合，不能糾正孔的偏斜(deflection)與彎曲(bending)（因?yàn)榈毒甙丛瓉磔S線進(jìn)行加工）3。工序尺寸及其公差的確定方法：先確定各工序的加工余量，然后從后向前（即從精加工→粗加工）確定各工序的工序尺寸及其公差。例：某車床主軸箱箱體的主軸孔的設(shè)計(jì)要求是:粗鏜→半精鏜→精鏜→鉸孔（用浮動(dòng)鏜刀塊）。當(dāng)制造表面形狀復(fù)雜的零件過程，或零件在加工過程中需要多次轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)或工藝尺寸需從尚待繼續(xù)加工的表面標(biāo)注時(shí)，工藝尺寸的計(jì)算就比較復(fù)雜，這時(shí)就應(yīng)用尺寸鏈原理（dimensionchainprinciple）來計(jì)算。2）基準(zhǔn)不重合(misalignment)時(shí)，工序尺寸和公差的計(jì)算例：一套筒零件，其尺寸如圖1所示，在具體加工時(shí)往往先加工外圓、車端面、再鉆孔、切斷，然后調(diào)頭裝夾，車另一端面保證全長(zhǎng)由于測(cè)量mm比較困難，所以總是用深度游標(biāo)卡尺直接測(cè)量大孔深度，求A2尺寸。測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合MeasurementdatumisnotthesameasdesigndatumN為間接保證尺寸——封閉環(huán)N(sealring)；箭頭方向與N方向相同——減環(huán)；箭頭方向與N方向相反——增環(huán)。加工工藝尺寸鏈的封閉環(huán)是由零件的加工順序確定的。零件工序圖上，零件尺寸鏈的封閉環(huán)都是圖上未標(biāo)注的尺寸；裝配中，最后形成的間隙或過盈是封閉環(huán)。注意（PAYATTENTION）：〇工藝尺寸鏈的構(gòu)成，取決于工藝方案和具體的加工方法。〇確定哪一個(gè)尺寸是封閉環(huán)，是解尺寸鏈的決定性的一步。封閉環(huán)錯(cuò)了，整個(gè)解也就解錯(cuò)了。〇一個(gè)尺寸鏈只能解一個(gè)封閉環(huán)。注意假?gòu)U品（FAKEWASTER）：即按工序尺寸A2=,屬于廢品的工件，但對(duì)圖紙尺寸卻是合格。例：A2=39.95A1=49.85N=9.9按工序尺寸檢查為不合格的，一定要按圖紙進(jìn)行檢查。第五章機(jī)床夾具FIXTUREOFMACHIONTOOL

§5-1概述1.工件的安裝方法(installingmethod)1)定位(position)在機(jī)加工中，必須使工件在機(jī)床上或夾具上占據(jù)有一個(gè)正確位置，這一過程稱為工件的定位。2)夾緊（clamping)工件定位后，采用一定機(jī)構(gòu)將其固定，以保證定位位置不變，稱為夾緊。3)安裝(installation)工件從定位到夾緊的整個(gè)過程，稱為安裝。工件在機(jī)床上的安裝方法主要有三種。1）直接找正安裝在四爪卡盤上，用劃針（精度可達(dá)0.5mm左右），用百分表（0.02mm左右）。〇找正時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，多憑經(jīng)驗(yàn)操作，工人技術(shù)要求高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，適用于：（1）批量?。▎渭＃?）對(duì)工件定位精度特別高（0.01～0.005mm），采用夾具不能保證，采用精密量具。2）劃線找正定位安裝(markingspotting)形狀復(fù)雜零件，一般用劃線（定位精度0.2～0.5mm），需增加一道劃線工序，定位精度也不高，劃線工水平高。適用于：批量小，毛坯精度較低，不宜用夾具的大型工件（鑄件、鍛件），如大型機(jī)架、機(jī)身。3）采用夾具安裝中小尺寸工件，大批量生產(chǎn)。工件裝入夾具定位與夾緊，不需要進(jìn)行校正，定位精度可達(dá)0.01mm。裝卸方便。節(jié)省輔助時(shí)間。但制造費(fèi)用高，周期長(zhǎng)，不適合單件小批量生產(chǎn)。2）夾具類型（typeoffixture)（1）通常夾具（指已作為機(jī)床的附件）三爪、四爪拔盤、銑床上平口虎鉗、萬能分度頭、電磁吸盤。（2）專用夾具指專為某一工件的某道工序而設(shè)計(jì)制造的夾具。（3）可調(diào)夾具指通用可調(diào)夾具和成組夾具，個(gè)別零件可換。（4）組合夾具由標(biāo)準(zhǔn)元件組成。（5）隨行夾具半自動(dòng)或自動(dòng)生產(chǎn)線上使用的夾具。3.夾具的組成

主要部分有：1）定位元件確定工件在夾具中位置的元件。2）夾緊機(jī)構(gòu)用來夾緊工件的機(jī)構(gòu)。3）夾具體用來連接夾具多元件及其裝置，使其成為整體的基礎(chǔ)件。4）其它元件及裝置

(1)導(dǎo)向元件確定夾具與機(jī)床或刀具相對(duì)位置的元件§5-2工件的定位workpiecelocation1.工件定位指工件在加工前相對(duì)于機(jī)床和刀具占有正確的加工位置，它包括工件在夾具中的定位，夾具在機(jī)床上的安裝以及夾具相對(duì)刀具的正確位置。定位（六點(diǎn)定位原理）活塞銷孔鏜孔2）不完全定位

根據(jù)加工要求，工件不需要限制全部不定度，如平面加工