机械制造工艺学第一章课件
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机械制造工艺学,教师:魏秀菊,菏泽职业学院机电工程系,课程介绍,一、课程性质 机械制造工艺学是机械制造专业最重要的一门专业课程,是完成相应工艺设计的根本。,2,1、工艺是什么?,工艺是使各种原材料、半成品成为产品的经验、方法和过程。各种机械制造的方法和过程的总和称之为机械制造工艺。工艺是生产中最活跃的因素,它既是构思和想法,又是实际的方法和手段,并落实在由工件、刀具、机床、夹具所构成的工艺系统中。所以它包含和涉及的范围很广,需要多门学科知识的支持,同时又和生产实际联系十分紧密。,二、本课程研究的对象和任务,一个新的设计工作者,常常会面临一些感到十分棘手、困惑的问题。为什么?,3,2、 机械制造工艺学的研究对象(1) 研究如何科学地、最优地生产各种机械装备、机械产品的一门技术学科。(2) 研究在机械制造(机械制造广义包括:铸造、锻、焊、热处理,机械加工、机械装配。)中优质、高产、低耗地生产机械装备的原理和方法的科学。即从质量(精度、寿命)、劳动生产率(高级的工艺方法和装备、先进的生产组织和管理方法)经济性(通过经济分析或经济论证加以确定)方面控制机械制造。,4,3、 工艺与设计、制造的关系,只有掌握工艺知识,才能得到经济、合理、可行的设计方案,才能能保证方便、经济、高效、高质地制造产品。,工艺对这三者是直接相关的。工艺是制造的基础,是企业的核心和灵魂。工艺是否合理的依据就是看所用的工艺能否优质、高效、低消耗地生产出产品。因此企业制造常以工艺作为突破口,工艺甚至对产品能否加工出来有着决定性的影响。,4、 在生产中要解决的主要问题,花费、效率、质量,5,5、本课程的任务,1) 使学生掌握工艺的基本理论、掌握机械加工和装配工艺规程制定的原则、步骤和方法,并能结合具体条件制定出工艺上可行、经济上合理的工艺规程; 2)了解影响加工质量的各项因素,学会分析研究加工质量的方法; 3)掌握机床夹具设计的原理和方法; 4)了解当前制造技术的发展,培养学生具有善于分析、总结实际生产中的先进经验,善于分析地吸收国内外新技术、新工艺和新方法,并应用于解决实际问题的能力; 5) 培养学生对具体工艺问题进行综合分析和试验的科学方法,并能对具体问题提出保证或改善产品质量、提高生产效率和降低产品成本的工艺路线。,6,三、本课程的特点及学习方法,1、 课程的特点 (1)实践性:总结生产实践经验的基础上产生和发展起来的; (2)综合性:经验总结、条条较多。2、 学习方法 (1)理论联系:具体问题具体分析,不能死记条文;应结合实际情况分析问题; (2)钻研基本内容:理解问题的实质和概念,认真对待练习,掌握基本规律,做到举一反三; (3)在掌握业务知识的同时,注意能力的培养。,7,1.1.1 制造的永恒性,17世纪60年代,瓦特改进蒸汽机,标志第一次工业革命兴起,工业化大生产从此开始18世纪中,麦克斯韦尔建立电磁场理论,电气化时代开始20世纪初,福特汽车生产线,泰勒科学管理方法,标志自动化时代到来(以大量生产为特征Mass Production)二战后,计算机、微电子技术,信息技术及软科学的发展,以及市场竞争的加剧和市场需求多样性的趋势,使中小批量生产自动化成为可能,并产生了综合自动化和许多新的制造哲理与生产模式。进入21世纪,制造技术向自动化、柔性化、集成化、智能化、精密化、清洁化的方向发展。,8,1.1.1 制造的永恒性,社会发展与制造技术密切相关,9,1.1.1 制造的永恒性,制造技术是科学技术物化的基础,10,1.1.1 制造的永恒性,制造技术是所有工业的支柱,11,1.1.1 制造的永恒性,国力和国防的后盾,国民经济的支柱产业,国民经济总收入的60%以上来自制造业,世界发达国家无不具有强大的制造业。,日本由于重视制造业,二次大战后30年时间,发展成为世界经济大国。,机械制造业是制造业的基础, 是重中之重。,与此相反,美国在一段相当长时间内忽视了制造技术的发展,结果导致经济衰退,竞争力下降,出现在家电、汽车等行业不敌日本的局面。直至上世纪80年代初,美国才开始清醒,重新关注制造业的发展,至1994年美国汽车产量重新超过日本。,12,美日两国汽车产量在世界市场所占份额,1.1.1 制造的永恒性,国力和国防的后盾,1963年,1983年,13,1.1.1 制造的永恒性,国力和国防的后盾,东芝事件,14,15,东芝机床事件”:1983年,日本东芝公司卖给前苏联几台五轴联动数控铣床,前苏联将其用于制造核潜艇推进螺旋桨,由于加工精度提高,使得螺旋桨在水中转动时候噪声大为下降,以至于美国的声纳无法侦测到前苏联核潜艇的动向,苏军潜艇能很好的隐藏在海底下。该数控机床的销售,也使得苏联的装备制造业上了一个档次,时至今日,美军的声纳也难以监听到俄军的潜艇了。美国防部大为光火,回去一查才知道,后来,东芝的相关高层都进了监狱。并且禁止东芝向任何社会主义国家出口任何货物一年。我国那一年也无法买到东芝电器,甚至一节东芝电池。,1.1.2 广义制造论,16,光固化,分层实体制造,选择性激光结,熔融沉积成型,1.1.3 制造科学技术发展,17,机械制造工艺学,第1章 机械加工工艺规程的制定,1.1 基本概念,18,1.1.1 机械产品生产过程,机械产品生产过程,指从原材料开始到成品出厂的全部劳动过程 包括毛坯的制造、零件的机械加工和热处理、机器的装配、检验、测试和油漆等主要劳动过程(称为直接生产过程)还包括专用工具、夹具、量具和辅具的制造、机器的包装、工件和成品的储存和运输、加工设备的维修,以及动力(电、压缩空气、液压等)供应等辅助劳动过程 (称为辅助生产过程)生产过程可以由一个车间或一个工厂完成,也可以由多个工厂协作完成,19,1.1.2 机械加工工艺过程,是机械产品直接生产过程的一部分,传统上是指采用金属切削刀具或磨具来加工零件,使之达到所要求的形状、尺寸、表面粗糙度和力学物理性能、成为合格零件的生产过程现在是指各种加工方法除切削和磨削外,还包括其它加工方法,如电加工、超声加工、电子束加工、离子束加工、激光束加工,以及化学加工等,20,工序是指由一个或一组工人在同一台机床或同一个工作地,对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分机械加工工艺过程。,1.1.2 机械加工工艺过程,21,安装在一道工序中,工件每经一次装夹后所完成的那部分工序称为安装。工位工件在机床上占据每一个位置所完成的那部分工序称为工位。,1.1.2 机械加工工艺过程,22,工步指在加工表面不变、切削刀具不变的情况下所连续完成的那部分工序。(在一个工步内,若有几把刀具同时加工几个不同表面,称此工步为复合工步),走刀同一加工表面加工余量较大,可以分作几次工作进给,每次工作进给所完成的工步称为一次走刀。,a)立轴转塔车床的一个复合工步 b)钻孔、扩孔复合工步 复合工步,1.1.2 机械加工工艺过程,23,1.1.3 生产纲领 与生产类型,生产纲领在计划期内,应当生产的产品产量和进度计划年生产纲领,式中 N 年生产纲领(件/年) ; Q 产品年产量(台/年);m 每台产品中该零件数量(件/台);备品率;废品率。,年生产纲领是设计或修改工艺规程的重要依据,是车间(或工段)设计的基本文件,24,生产批量一次投入戓产出的同一产品或零件的数量,式中 n 每批中的零件数量;N 年生产纲领规定的零件数量;A 零件应该储备的天数;F 一年中工作日天数。,确定生产批量考虑因素,满足市场需求(当前需求及可预见未来需求)便于生产组织与安排,保证多品种产品均衡生产产品的制造工作量:大型产品,批量可少些资金投入:批量小,次数多,有利于资金周转制造效率和成本:批量大,可采用先进、专用高效工装,25,1.1.3 生产类型及工艺特点,生产类型划分,生产类型规范,26,1.1.3 生产类型及工艺特点,不同生产类型工艺特点,27,1.2 机械加工工艺规程制定,零件加工工艺流程、零件加工工序内容、切削用量、工时定额、各工序所采用的设备和工艺装备,1.2.1工艺规程概述,包括:,规定产品或零件制造工艺过程和操作方法的工艺文件。,切削用量是切削时各运动参数的总称,包括切削速度、进给量和背吃刀量。,工时定额是生产单位产品或完成一定工作量所规定的时间消耗量。如对车工加工一个零件、装配工组装一个部件或一个产品所规定的时间。,工艺流程指工业品生产中,从原料到制成成品各项工序安排的程序。,工艺规程的作用,2、是生产组织和生产准备工作的基本依据,大批大量生产,工艺规程比较详细;单件小批生产,工艺规程较简单。 无论生产规模大小,都必须有工艺规程,否则生产调度、技术准备、关键技术研究、器材配置等都无法安排,生产将陷入混乱。,3、是新建和扩建工厂(车间)的技术依据,生产计划的制订、原材料的采购、工艺装备的设计、制造与采购、机床负荷的调整、作业计划的编排、劳动力的组织、工时定额的制订、成本的核算等,生产所需要的机床和其它设备的种类、数量和规格,车间的面积、机床的布置、生产工人的工种、技术等级及数量、辅助部门的安排等,1、是指导生产的主要技术文件,是指挥现场生产的依据,工艺规程文件的格式,将工艺规程的内容,填入一定格式的卡片,即成为生产准备和施工依据的工艺文件。常用的工艺文件格式有下列几种:,1、机械加工工艺过程卡片,这种卡片以工序为单位,简要地列出了整个加工所经过的工艺路线(包括毛坯制造、机械加工和热处理等),它是制订其它工艺文件的基础,也是生产技术准备、编排作业计划和组织生产的依据。,在这种卡片中,各工序的说明不够具体,故一般不能直接指导工人操作,而多作生产管理方面使用。但是,在单件小批生产中,由于通常不编制其它较详细的工艺文件,而是以这种卡片指导生产。,2、机械加工工艺卡片,以工序为单位,详细说明整个工艺过程的工艺文件。是用来指导工人生产和帮助车间管理人员和技术人员掌握整个零件加工过程的一种主要技术文件,广泛用于成批生产的零件和小批生产中的重要零件。,3、机械加工工序卡片,在机械加工工艺过程卡的基础上,按每道工序的工序内容所编制的一种工艺文件。更详细地说明整个零件各个工序的加工要求,是用来具体指导工人操作的工艺文件。在这种卡片上,要画出工序简图,注明该工序每个工步的内容、工艺参数、操作要求以及所用的设备和工艺装备。用于大批量生产的零件。,工序简图上表示出被加工表面在该工序所达到的尺寸、公差和粗糙度及工件的安装方法。,1.制订工艺规程的原则,优质、高产和低成本,即在保证产品质量的前提下,争取最好的经济效益。,1、技术上的先进性 在制定工艺规程时,要了解国内外本行业工艺技术的发展,通过必要的工艺试验,尽可能采用先进适用的工艺和工艺装备。,2、经济上的合理性 在一定的生产条件下,可能会出现几种能够保证零件技术要求的工艺方案。此时应通过成本核算或相互对比,选择经济上最合理的方案,使产品生产成本最低。,3、良好的劳动条件及避免环境污染 在制订工艺规程时,要注意保证工人操作时有良好而安全的劳动条件。因此,在工艺方案上要尽量采取机械化或自动化措施,以减轻工人繁重的体力劳动。同时,要避免环境污染。,产品质量、生产率和经济性这三个方面有时相互矛盾,因此,合理的工艺规程应该处理好这些矛盾,体现这三者的统一。,1.2.2工艺规程制定,2.制订工艺规程的原始资料,1、产品全套装配图和零件图,2、产品验收的质量标准,3、产品的生产纲领,4、毛坯资料,5、本企业现有的生产条件,6、国内外同类产品的新技术、新工艺及其发展前景等相关信息,7、有关的工艺手册及图册,六、制订工艺规程的步骤,1、熟悉和分析制订工艺规程的主要依据,计算生产纲领,确定生产类型;,2、分析零件图及产品装配图,对零件结构进行工艺分析;,3、拟定工艺路线;,4、选择毛坯;,首先明确零件在产品中的作用、地位和工作条件,并找出其主要的技术要求和规定它的依据,然后对零件图进行工艺审查。如果在审查过程中认为不合理或者是错误及遗漏,可提出修改意见。,与零件的结构形状、尺寸大小、材料的机械性能和零件的生产类型及毛坯车间的具体生产条件有关。,包括:定位基准面的选择;各表面的加工方法;加工阶段的划分;各表面的加工顺序;工序集中或分散的程度;热处理及检验工序的安排;其它辅助工序(如清洗、去毛刺、去磁、倒角的安排等。,10、填写工艺文件。,9、确定各工序的技术要求及检验方法;,8、确定各工序的设备、刀夹量具和辅助工具;,7、确定切削用量和工时定额;,6、确定各工序的加工余量,计算工序尺寸及公差;,5、选择定位基准;,a 所示的零件只能用双顶尖加拨盘装夹,拨盘夹紧不方便,b 所示的结构,则可以方便地选择夹盘和顶尖。,1、从零件方便装夹方面进行分析,1.3.1零件的结构工艺性分析,1.3零件的结构工艺性分析,左图所示的大平板工件在加工中不便装夹,为此,增设夹紧的工艺凸缘或工艺孔,以便用螺钉、压板夹紧,且吊装、搬运方便。,2、从零件加工方面进行分析,零件设计时尽量采用标准化数值;同时还应考虑加工时的进退刀、加工难易程度等方面;尽量考虑一次装夹就能加工大部分工作表面;尽量减少不必要的加工,既节约了材料,又减轻重量。,轴上的键槽不在同一方向,铣削时需重复安装和对刀。若键槽布置在同一方向上可减少安装、调整次数,也易于保证位置精度。,(1)尽量减少安装次数,降低安装误差和减少辅助工时, 提高切削效率,保证精度。,(2)避免深孔加工,避免深孔加工,提高连接强度,节约材料,减少加工量。,(3)应尽量减小加工面积,支座地面设计为中凹可减少加工量,提高稳定性,还可以保证装配时零件间的很好配合。,车床进给箱箱体零件。单件小批时,其同轴孔的直径应设计成单向递减的,以便在镗床上通过一次安装就能逐步加工出分布在同一轴线上的所有孔。大批生产中,为提高生产率,一般用双面联动组合机床加工,这时应采用双向递减的孔径设计,用左、右两镗杆各镗两端孔,以缩短加工工时。,3、要考虑生产类型与加工方法,4、尽量统一零件轮廓内圆弧的有关尺寸,零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸,可减少刀具规格和换刀次数。轮廓内圆弧半径决定着刀具直径的大小,因而内圆弧半径不应过小。,1.3.2零件的技术要求分析,零件的技术要求包括以下几个方面的内容。 (1)加工表面的尺寸精度。 (2)主要加工表面的形状精度。 (3)主要加工表面之间的相互位置精度。 (4)加工表面的表面粗糙度以及表面质量方面的其他要求。 (5)热处理要求。 (6)其他要求(如动平衡、未注圆角或倒角、去毛刺、毛坯要求等)。,49,1.4毛坯的选择,毛坯的选择主要是确定毛坯的种类、制造方法和制造精度等级。,重点,毛坯的选择原则,毛坯的形状、尺寸越接近成品,切削余量就越小;但从加工成本考虑,切削余量越小,制造毛坯和余量加工的成本相对而言就越高。所以选择毛坯时应从制造毛坯和机械加工两方面来考虑。,1.4.1毛坯的种类和特点,1、铸件,铸件是指将熔融的金属浇入铸型,凝固后所得到的金属毛坯。适用于形状较复杂的零件毛坯。铸件的材料可以是铸铁、铸钢、铸造铜合金和铸造铝合金。,砂型铸造的铸件,砂型铸造是应用最广的铸造方法,约占总产量的80%以上。,手工造型,整模造型,分模造型,挖砂造型,活块造型,刮板造型,全部用手工或手工工具完成的造型,整体模,平面分型面,型腔在一个砂箱内;造型简单,铸件精度表面质量较好。,模样沿最大截面分为两半,型腔位于上、下两个砂箱,造型简便。,模样为整体,但分型面不是平面,造型时手工挖去阻碍取模的型砂,生产率低,技术水平高。,对铸件上妨碍起模的小部分做成活动部分,起模时先取出主体部分,再取出活动部分。,用刮板代替模样造型。节约木材,缩短生产周期,生产率低,技术水平高,精度较差。,机器造型,用机器全部或至少完成紧砂操作的造型。生产效率高,劳动条件好,砂型质量好(紧实度高而均匀,型腔轮廓清晰,铸件质量也好。但设备和工艺装备费用高,生产准备时间较长,适于中小铸件的成批或大量生产,2、锻件,锻件指金属材料经过锻造变形而得到的毛坯。适用于力学性能高,材料又具有可锻性,形状比较简单的零件。生产批量大时,可用模锻代替自由锻。锻件材料一般为碳钢、合金钢和合金。,3、型材,主要通过热轧或冷拉而成。如各种热轧和冷拉的圆钢、板材、异型材等,适用于形状简单、尺寸变化不大的零件。,4、焊接件,焊接件是用焊接的方法将同种材料或不同种材料焊接在一起,从而获得的毛坯。如焊条电弧焊、氩弧焊、气焊等。焊接方法特别适宜于实现大型毛坯、结构复杂毛坯的制造。,焊条电弧焊过程,5、冲压件,冲压件是通过冲压机床对薄钢板进行冷冲压加工而得到的零件。它非常接近成品要求,精度高,适用于批量较大而零件厚度较小的板材类零件。材料一般为钢和其它塑性材料。,6、粉末冶金件,粉末冶金件是以金属粉末为原料,在高温下烧结而成。如激光熔覆技术等。主要用于成品零件的表面补修和改性。材料一般为各种金属和石墨。,1.4.2毛坯的选择原则,1、零件材料和性能要求,(1)铸铁、青铜、铸铝等材料,除简单的小尺寸件用型材外,成形毛坯都采用铸件。,(2)强度较高的黄铜、锻铝、钢材,除简单的小尺寸件用型材外,成形毛坯用锻件,其强度较好。但形状复杂者也可以用铸钢铸造。,合理选择毛坯,大致要考虑五个方面的因素。,2、零件的结构形状和尺寸,(1)常见的阶梯轴,若台阶直径相差不大,可直接选取圆棒料;对直径差大的,为减少材料消耗和加工量,宜选择锻件毛坯。,被加工件的结构形状是选择毛坯方案的主要依据,如:,(2)尺寸较大的工件常用砂型铸造或自由锻造;中小型零件可选择模锻、精锻、精铸等方式;小尺寸工件除形状复杂、产量很大外,尽量采用型材下料。,(3)某些特殊形状零件,强度要求高的如曲轴,应该采用锻件而不用板材;壳体、底座等强度要求不高,重量大、形状较复杂的,常选用铸造毛坯,兼具吸振的优点。,3、生产类型,(1)大批量生产中,尽量采用精度和生产率都比较高的毛坯制造方法。这时毛坯制造增加的费用可由材料耗费减少的费用及机械加工减少的费用来补偿。,(2)单件小批量生产中,以型材为主,形状复杂、尺寸较大者用型材焊接件。只有形状很复杂、要求高的壳体、底座等大件,采用自由锻或砂型铸造。,4、现有生产条件,5、充分考虑利用新技术、新工艺和新材料,选择毛坯时,应考虑现有生产条件,如现有毛坯的制造水平和设备情况,外协的可能性等。在可能时,应尽量组织外协,实现毛坯制造的社会专业化生产,以获得好的经济效益。,目前毛坯制造方面的新工艺、新技术和新材料的应用越来越多,精铸、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金和工程塑料的应用日益广泛,这些方法可以大大减少机械加工量,节约材料并有十分显著的经济效益。,各类毛坯的特点及适用范围,64,1.5.1 基准的概念与分类,确定加工对象上几何要素间几何关系所依据的那些点、线、面称为基准。,在设计图样上所采用的基准,定位支座零件,65,在工艺过程中所采用的基准。又可分为:工序基准、定位基准、测量基准与装配基准。,支座零件第1工序(车削),66,支座零件第2工序(钻孔),67,支座零件第3工序(钻、锪 4 分布孔),68,支座零件第4工序(磨内孔、端面),支座零件第5工序(磨外圆、台阶面),69,1.5.2 工件定位,划线找正装夹精度不高,效率低,多用于形状复杂的铸件,直接找正装夹精度高,效率低,对工人技术水平高,夹具装夹 精度和效率均高,广泛采用,定位 使工件在机床或夹具上占有正确位置 夹紧 对工件施加一定的外力,使其已确定的位置在加工过程中保持不变,70,71,工件在夹具上装夹(滚齿夹具),72,六点定位原理,要确定其空间位置,就需要限制其 6 个自由度,将 6 个支承抽象为6个“点”,6个点限制了工件的6 个自由度,这就是六点定位原理。,任何一个物体在空间直角坐标系中都有 6 个自由度用 表示,73,与理论力学、机构学自由度概念差别位置不定度夹紧与定位概念分开工件、夹具是弹性体,两点注意:,“点”的含义对自由度的限制,与实际接触点不同,74,工件的6个自由度均被限制,称为完全定位。工件6个自由度中有1个或几个自由度未被限制,称为不完全定位。,完全定位与不完全定位,不完全定位主要有两种情况:工件本身相对于某个点、线是完全对称的,则工件绕此点、线旋转的自由度无法被限制(即使被限制也无意义)。例如球体绕过球心轴线的转动,圆柱体绕自身轴线的转动等。工件加工要求不需要限制某一个或某几个自由度。如加工平板上表面,要求保证平板厚度及与下平面的平行度,则只需限制 3 个自由度就够了。,75,完全定位与不完全定位,工件应限制的自由度,76,欠定位,工件加工时必须限制的自由度未被完全限制,称为欠定位。欠定位不能保证工件的正确安装,因而是不允许的。,77,过定位,过定位工件某一个自由度(或某几个自由度)被两个(或两个以上)约束点约束,称为过定位。,过定位是否允许,要视具体情况而定: 1)如果工件的定位面经过机械加工,且形状、尺寸、位置精度均较高,则过定位是允许的。有时还是必要的,因为合理的过定位不仅不会影响加工精度,还会起到加强工艺系统刚度和增加定位稳定性的作用。 2)反之,如果工件的定位面是毛坯面,或虽经过机械加工,但加工精度不高,这时过定位一般是不允许的,因为它可能造成定位不准确,或定位不稳定,或发生定位干涉等情况。,78,过定位分析(桌子与三角架),过定位分析,79,过定位分析,过定位示例,80,过定位分析,过定位示例,81,一面两孔定位分析,b,一面两孔定位干涉分析,82,过定位应用,间隙,83,过定位讨论,84,过定位引起夹紧变形,85,过定位处理分析,86,讨论,分析图示定位方案: 各方案限制的自由度 有无欠定位或过定位 对不合理的定位方案提出改进意见。,过定位分析,87,过定位示例分析,88,过定位示例分析,89,过定位示例分析,90,工件以平面定位,平面定位的主要形式是支承定位。常用的定位元件有支承钉、支承板、夹具支承件和夹具体的凸台及平面等。,工件常见定位方式,91,工件以圆孔定位,工件以圆孔定位多属于定心定位(定位基准为圆柱孔轴线)。常用定位元件是定位销和心轴。定位销有圆柱销、圆锥销、菱形销等形式;心轴有刚性心轴(又有过盈配合、间隙配合和小锥度心轴等)、弹性心轴之分。,工件常见定位方式,92,工件以外圆柱面定位,工件以外圆柱面定位两种形式:定心定位和支承定位。工件以外圆柱面定心定位的情况与工件以圆孔定位的情况相仿(用套筒和卡盘代替心轴或柱销)。工件以外圆柱面支承定位的元件常采用V型块,短V型块限制2个自由度,长V型块(或两个短V型块组合)限制4个自由度。,工件常见定位方式,93,除平面、圆孔、外圆柱面外,工件有时还可能以其它表面(如圆锥面、渐开线齿面、曲面等)定位。下图为工件以锥孔定位的例子,锥度心轴限制了除绕工件自身轴线转动外的 5个自由度。,工件常见定位方式,94,在多个表面同时参与定位情况下,各定位表面所起作用有主次之分。通常称定位点数最多的表面为主要定位面或支承面,称定位点数次多的表面为第二定位基准面或导向面,称定位点数为 1 的表面为第三定位基准面或止动面。,工件常见定位方式,95,1.5.3 定位基准的选择在选择基准时,一般按如下顺序考 虑:,1)选择精基准用哪一个表面作为精基准,能使零件 达到加工精度的要求。 2)选择粗基准为加工出上述精基准,应采用那一个 表面作为粗基准。 3)基准转换为了完成零件的全部加工,是否需要 采用第二个精基准,即精基准转换。,(1)粗基准的选择在最初的工序中只能选择未经加工的 毛坯表面(即铸造、锻造或轧制等表面) 作为定位基准,这种表面称为粗基准。用 加工过的表面作定位基准称为精基准。另 外,为了满足工艺需要在工件上专门设计 的定位面,称为辅助基准。粗基准和精基 准的用途不同,因此在选择时所考虑问题 的侧重点也不同。,在选择粗基准时,重点考虑如何保证 各加工表面有足够的余量,同时使不加工 表面与加工表面间的尺寸、位置符合图纸 要求。这些要求之间常常是相互矛盾的, 在选择粗基准时,必须首先明确那一方面 是主要的。因此选择粗基准时一般应遵循 的原则是:1)保证相互位置要求的原则对于同时具有不加工表面与加工表面 的零件,为了保证不加工表面与加工表面,之间相互位置要求,一般应选不加工表面作 粗基准。如果零件上有多个不加工表面,则 应以其中与加工表面相互位置要求较高的表 面作粗基准。,2)保证加工表面加工余量合理分配的 原则如果必须首先保证工件某重要表面的 余量均匀,应选择该表面作粗基准。如机 床床身导轨面。,3)便于工件装夹的原则选择粗基准时,必须考虑定位准确, 夹紧可靠以及夹具结构简单、操作方便等 的问题。为了保证定位准确,夹紧可靠, 选作粗基准的表面,应平整、光洁和有足 够大的尺寸,没有浇口、冒口或飞边等缺 陷,以便定位可靠。 4)粗基准一般不得重复使用的原则粗基准应尽量避免重复使用,特别是 在同一尺寸方向上通常只允许使用一次。,因为粗基准本身是毛面,一般来说表面粗 糙、形状误差大。如果第二次装夹仍以该 粗基准定位,被加工零件将不可能再次占 据第一次装夹时的位置,因而两次装夹中 加工的表面间就会产生较大的误差。,图1-24 重复使用粗基准的错误实例及改进方案 a)零件图 b)车端面及内孔 c)重复使用粗基准钻3-7mm孔 d)精基准定位钻3-7mm孔,上述选择粗基准的四条原则,每一原 则只说明一个方面的问题。在实际应用 中,划线装夹有时可以兼顾这四条原则, 而夹具装夹则不能同时兼顾,这就要根据 具体情况,抓住主要矛盾,解决主要问 题。,(2)精基准的选择选择精基准时,重点考虑如何减少工 件的定位误差,保证工件的加工精度,同 时也要考虑装夹方便,夹具结构简单。选 择精基准一般应遵循下列五条原则:1)“基准重合”原则要尽可能选择设计基准作定位基准, 这样可以避免由于基准不重合而引起的定 位误差。,2)“基准统一”原则要尽可能选用统一的定位基准加工工 件上的各个表面,这样可以保证各加工表 面之间的位置精度。选作统一基准的表 面,一般都应是面积较大、精度较高的平 面、孔以及其它距离较远的几个面的组 合,例如: 轴类零件加工,一般都采用两个顶 尖孔作为统一基准加工各外圆表面,不但,能在一次装夹中加工大多数表面,而且保 证了各外圆表面的同轴度要求,以及端面 与轴心线的垂直度要求;箱体类零件用一个较大的平面和两 个距离较远的孔作精基准(没有孔时用大 平面及两个与大平面垂直的边作精基准, 或者专门加工出两个工艺孔); 圆盘类零件(如齿轮)用其端面和 内孔作精基准。,采用基准统一,可以避免由于基准转 换引起的误差,又可以简化工艺规程的制 订工作,还可使有关工序所用夹具结构大 体统一,节约工装设计与制造费用。 使用统一基准原则常常会带来基准不 重合的问题。在这种情况下,要针对具体 问题进行认真分析,在可以满足设计要求 的前提下,决定最终选择的精基准。所以 并不排斥个别工序采用其它基准,特别当,统一的基准与设计基准不重合时,可能因 基准不重合误差过大而超差,这时应直接 用设计基准作为定位基准。3) “互为基准”原则某些位置要求很高的表面,常采用互 为基准反复加工的办法来达到位置度要 求。这称之为“互为基准”原则。 为了使加工表面获得均匀的加工余量 或使加工表面间有较高的位置精度,有时,可以采用两个加工表面互为基准反复加工 的方法。例如加工精密齿轮时,通常是在 齿面淬硬以后在磨齿面及内孔,因齿面淬 硬层较薄,磨削余量应力求小而均匀,这 样就须先以齿面为基准磨内孔,然后再以 孔为基准磨齿面。这样加工不但可以使磨 齿余量小而均匀,而且还能保证齿轮节圆 对内孔有较高的同轴度。再如,对某些 内、外表面同轴度要求比较高的套类零件,的加工,大都采用以外圆定位加工孔,再 以孔定位加工外圆的互为基准,反复加工 的方法。4 )“自为基准”原则旨在减小表面粗糙度,减小加工余量 和保证加工余量均匀的工序,常以加工面 本身为基准进行加工,称为“自为基准”原 则。当精加工或光整加工工序要求余量尽 量小而均匀时,应选择加工表面本身作为精,基准,而该加工表面与其它表面之间的位置精 度则要求由先行工序保证。例如磨削床身导 轨时,用固定在磨头上的百分表,找正工件 上的导轨面。,5)便于装夹原则精基准的选择应使定位准确、夹紧可 靠。选择尺寸精度、形状精度较高,表面 粗糙度较小,面积较大的表面作为精基 准,以便能保证零件定位稳定、夹紧可 靠,在加工时不仅能保证足够的定位精 度,而且在夹紧力、切削力和零件本身重 力作用下,也不至于引起工件位置偏移或 产生大的变形。,上面给出了粗、精基准选择的原则, 每一个原则只说明一个方面的问题,实际 应用时往往会出现相互矛盾的情况,这就 要求综合考虑,分清主次,事物的性质是 由主要矛盾的主要方面决定的。,制定工艺路线时需要考虑的主要问题 有:怎样选择定位基准;怎样确定加工方 法;怎样安排加工顺序以及热处理、检验 等其它工序。定位基准的选择我们前面已经讲过。,1.6 工艺路线的拟定,(1)加工经济精度加工经济精度是指在正常加工条件下 (采用符合质量标准的设备、工艺装备和标 准技术等级的工人,不延长加工时间)所能 保证的加工精度和表面粗糙度。,1.6.1 加工经济精度与加工方法的选择,尽管零件的形状各种各样,千变万 化,但它们都是由若干种简单的几何表面 组合而成的,如外圆、孔、平面、锥面、 成形表面等等。其中外圆、孔和平面加工 量大而面广,习惯上把机器零件的这些表 面称作是典型表面。针对每一种几何表 面,都有一系列加工方法与之相对应,可 供选择。,1 典型表面的加工路线,表1-10,返回,1)粗车半精车精车2)粗车半精车粗磨精磨3)粗车半精车精车金刚石车4)粗车半精车粗磨精磨研磨、超精加工、砂带磨、镜面磨或抛光,表1-11 1,下一页,表1-11 2,返回,1)钻粗拉精拉2)钻扩铰手铰3)钻或粗镗半精镗精镗浮动镗或金刚镗,4)钻(或粗镗)粗磨半精磨精磨研磨,表1-12 1,下一页,表1-12 2,返回,1)粗铣半精铣精铣高速铣2)粗刨半精刨精刨宽刀精刨、刮研或研磨3)粗铣(刨)半精铣(刨)粗磨精磨研磨、精密磨、砂带磨或抛光4)粗拉精拉5)粗车半精车精车金刚石车,(2)加工方法的选择一般情况下,根据零件的精度(包括尺 寸精度、形状精度和位置精度以及表面粗糙度)要求,考虑本车间(或厂)现有工艺条 件,考虑加工经济精度因素选择加工方法。 因此在选择加工方法时应考虑的主要问题 有:1)所选择的加工方法能否达到零件精度 的要求。,2)零件材料的可加工性能如何。例如有 色金属宜采用切削加工的方法,不宜采用磨 削加工方法,因为有色金属易堵塞砂轮工作 面。3)生产率对加工方法有无特殊要求。 例如为满足大批大量生产的需要,齿轮内 孔通常多采用拉削加工方法加工。,4)本厂的工艺能力和现有加工设备的 加工经济精度如何。技术人员必须熟悉本 车间(或者本厂)现有加工设备的种类、 数量、加工范围和精度水平以及工人的技 术水平,以充分利用现有资源,不断地对 原有设备、工艺装备进行技术改造,挖掘 企业潜力,创造经济效益。,零件结构形状虽多种多样,但都是由 基本表面组合而成。同一种表面又有不同 的加工方案,一般选择原则如下:1)尽量采用经济加工精度方案进行加 工;2)首先考虑主要表面的加工方案;3)确定加工方案时应考虑零件的材 料、硬度、结构形状、尺寸大小等;4)加工方案要和生产类型、生产率的要 求相适应,考虑现有技术力量和设备。,1)机床尺寸规格与工件的形体尺寸相 适应;2)精度等级与本工序加工要求相适 应;3)电机功率与本工序加工所需功率相 适应;4)自动化程度和生产效率与生产类型 相适应。,(3)机床与工艺装备的选择,工艺装备直接影响加工精度、生产效 率和制造成本。中小批条件下可选用通用 工艺装备;大批大量生产中可考虑制造专 用工艺装备。机床和工艺装备的选择不仅要考虑投 资的当前效益,还要考虑产品改型及转产 的可能性,应使其具有足够的柔性。,(1)粗加工阶段去除各表面大部分余量,关键是提高 生产率。(2)半精加工阶段次要表面达到要求,为主要表面的精 加工作准备。(3)精加工阶段各主要表面达到零件图规定的质量 要求。,1、 加工阶段的划分,1.6.2工序顺序的安排,(4)精密、超精密或光整加工阶段主要用于高精度、小粗糙度要求的表 面。划分加工阶段的主要目的 :1)保证加工质量。粗加工余量大,较 大夹紧力、切削力、切削热,工件 产生较 大变形和加工误差,通过半精、精加工逐 步纠正。2)合理使用设备。有利于按照不同要 求选不同精度、刚度、功率的机床。,3)便于安排热处理工序。热处理常穿 插在加工阶段之间,也便于组织生产4)及时发现毛坯的缺陷。以决定零件 的报废或修补,避免盲目加工造成的浪 费。,同一个工件,同样的加工内容,可以 安排两种不同形式的工艺规程:一种是工 序集中,另一种是工序分散。工序集中和 工序分散的特点都很突出。由于工序集中 和工序分散各有特点,所以生产上都有应 用。(1)工序的集中所谓工序集中,是使每个工序中包括 尽可能多的工步内容,因而使总的工序数 目减少,夹具的数目和工件的装夹次数也 相应的减少。,3、 工序的集中和分散,工序集中的特点是:1)可减少工件装夹次数,有利于保证 各加工面间的相互位置精度;2)工序数少,减少了设备数量、操作 工人和生产面积,节省装夹工件的时间, 减少工件的搬运次数;3)可采用高效专用设备、工艺装备, 提高加工精度和生产率。4)设备的一次性投资大、工艺装备复 杂。,(2)工序的分散所谓工序分散,是将工艺路线中的工 步内容分散在更多的工序中去完成,因而 每道工序的工步少,工艺路线长。工序分散的特点是:1) 每个工序使用的设备、工装比较简 单,调整、对刀也比较容易,维护方便, 生产准备工作量少。2)每道工序的加工内容少,便于选择 最合理的切削用量,对操作工人的技术水 平要求不高;,3)工序数多,设备数量多、操作人员 多、占用生产面积大。传统的流水线、自动线生产多采用工 序分散的组织形式。工序集中和工序分散各有所长,工序 集中优点较多,现代生产的发展趋于工序 集中。,零件上的全部加工表面应安排在一个 合理的加工顺序中加工,这对保证零件质 量、提高生产率、降低加工成本都至关重 要。1)先加工基准面,再加工其它表面(先基准后其它)2)一般情况下,先加工平面,后加工孔(先面后孔),3、工序顺序的安排原则,3)先加工主要表面,后加工次要表面(先主后次) 4)先安排粗加工工序,后安排精加工工序(先粗后精),4、排热处理工序。 (2)热处理工序及表面处理工序的安排为了提高工件材料的机械性能,或改善工件材料的切削性能,或为了消除工件材料 内部的内应力,在工艺过程的适当位置应安排,1)预备热处理。预备热处理包括退 火、正火、时效和调质等。其目的是改善加 工性能,消除内应力和为最终热处理作好组 织准备,一般多安排在粗加工前后。 退火和正火。粗加工之前或后。 调质 。粗加工后半精加工前。,2)最终热处理。最终热处理包括淬火、 渗碳淬火和氮化、氰化处理等。其目的主要 是提高零件材料的硬度和耐磨性,常安在精加工前后。 淬火。半精加工后精加工前。 渗碳淬火。半精加工后精加工前。 氮化、氰化。半精加工或精加工后,(3)其它工序的安排其它工序种类很多,包括工件的检 查、检验工序,特种检验(无损探伤、平 衡试验),去毛刺、表面处理(表面涂 层、镀层、发蓝),清洗防锈工序等也是 工艺规程的重要组成部分。其中检验工序 对保证产品质量有极重要的作用,需要在,下列场合安排检验工序: 粗加工结束后; 工时较长或重要的关键工序前后。 从一个车间转到另一个车间的前后;零件加工完毕之后。,(1)加工的概念为保证零件质量,从某一表面上切 除的金属层称为加工余量 。在某加工表面上切除的金属层的总厚 度,即某一表面的毛坯尺寸与零件设计尺 寸之差,称为该表面的总余量Z0。,1.7确定加工余量,1.7.1 加工余量的确定,工序余量Zi :每道工序切除金属层厚 度,称为工序余量。总余量Z0与工序余量Zi 的关系:,单边余量:对于非对称表面,其加工 余量用单边余量 Zb 表示,Zb = la - lbla上道工序的基本尺寸;lb本道工序的基本尺寸双边余量:对于外圆内圆等对称表面 加工余量用双边余量2Zi表示。外圆表面:2Zb =da-db ,内圆表面:2Zb =Db-Da,1)上工序的尺寸公差Ta 。上工序加 工表面存在形状误差,如平面度、圆柱度 等,其总和不超过Ta,为使本工序能切去 这些误差,工序余量应包括Ta项。2)上工序留下的表面粗糙度值Ry和表 面缺陷层深度Ha。本工序必须把上工序留 下的表面粗糙度和表面缺陷层全部切去, 因此本工序余量必须包括这两项因素。,1.7.2工序余量的影响因素,3)上道工序留下的,Ta值没有包括的 需要单独考虑的空间位置误差,用符号 ea 表 示。工件上有些形位误差未包括在加工表面 工序尺寸公差范围之内,在确定加工余量 时,须考虑它们的影响,否则将无法去除上 工序留下的表面缺陷层。,4)本工序的装夹误差b。如果本工序 存在装夹误差(定位误差、夹紧误差),在 确定本工序加工余量时还应考虑b的影 响。ea与b都是向量,要用矢量相加所得矢 量和的模进行余量计算。,对于双边余量:,综上分析,最小工序余量可用以下公式 计算:对于单边余量:,1)计算法。掌握影响加工余量的各种因素具体数据的条件下,计算法比较科学,但目前统计资料较少。2)查表法。以生产实践和实验研究为基础制成数据表格,查表并结合实际情况加以修正。查表法确定加工余量,方法简便,较接近实际,应用广泛。3)经验估计法。为避免出现废品,估计余量一般偏大,用于单件小批生产。,1.7.3确定加工余量的方法,生产上绝大部分加工面都是在基准重 合的情况下进行加工。所以,掌握基准合情况下工序尺寸与公差的确定过程非常重要。 1.8.1工艺基准与设计基准重合同一表面经多次加工达到图纸尺寸要 求,其中间工序尺寸根据零件图尺寸加上 或减去工序余量即可得到,即从最后一道 工序向前推算,得出相应的工序尺寸,一,1.8工序尺寸及公差的确定,直推算到毛坯尺寸。步骤如下:1)确定各加工工序的加工余量;2)从终加工工序开始,即从设计尺寸开始,到第一加工工序,逐次加上每道加 工工序余量,可分别得到各工序基本尺寸 (包括毛坯尺寸);3)除终加工工序以外,其它各加工工序按各自所采用加工方法的加工经济精度确定工序尺寸公差(终加工工序的公差按设计要求确定);,4)填写工序尺寸并按“入体原则”标注 工序尺寸公差。现以查表法确定工序余量,各加工方 法按经济精度和相应公差值,确定某箱体 零件上孔加工的各工序尺寸和公差。,0,设毛坯为带孔铸件,零件孔要求达到100H7(+0.035),Ra为0.8m,材料为HT200 其工艺路线为粗镗半精镗精镗精密镗,粗镗半精镗精镗精密镗,某轴直径为50mm,其尺寸精度要求为IT5,表面粗糙度要求为Ra0.04um,并要求高频淬火,毛坯为锻件,其工艺路线为:粗车-半精车-高频淬火-粗磨-精磨-研磨。计算各工序的工序尺寸及公差。1、先用查表法确定加工余量。由工艺手册查得:研磨余量为0.01mm,精磨余量为0.lmm,粗磨余量为0.3mm,半精车余量为1.lmm,粗车余量为4.5mm,由式(1-3)可得加工总余量为6.01mm,取加工总余量为6mm,把粗车余量修正为4.49mm。,例如,2、计算各加工工序基本尺寸。 研磨后工序基本尺寸为50mm(设计尺寸);其它各工序基本尺寸依次为: 精磨 50mm0.01mm=5001mm 粗磨 50.01mm+0.1mm=50.01mm 半精车 50.11mm0.3mm=50.4lmm 粗车 504lmm1lmm=51.51mm 毛坯 51.51mm十4.49mm=56mm,3、确定各工序的加工经济精度和表面粗糙度。由表l-14查得:研磨后为IT5,Ra0.04m(零件的设计要求);精磨后选定为 IT6,Ra0.16m;粗磨后选定为IT8,Ra1.25m;半精车后选定为IT11,Ra2.5m;粗车后选定为IT13,Ra16m。4、根据上述经济加工精度查公差表,将查得的公差数值按“入体原则“标注在工序基本尺寸上。查工艺手册可得锻造毛坯公差为士2mm。,尺寸链就是在零件加工或 机器装配过程中,由相互 联系且按一定顺序连接的 封闭尺寸组合。,工艺尺寸链,一、尺寸链的定义、组成,A2,1.加工面,2.定位面,3.设计基准,(1)在加工中形成的尺寸链工艺尺寸链,(2)在装配中形成的尺寸链装配尺寸链,图示工件如先以A面定位加工C面,得尺寸A1然后再以A面定位用调整法加工台阶面B,得尺寸A2,要求保证B面与C面间尺寸A0;A1、A2和A0这三个尺寸构成了一个封闭尺寸组,就成了一个尺寸链。,2006-3,172,2、特征,1、封闭性2、关联性。,4、增、减环判别方法,在尺寸链图中用首尾相接的单向 箭头顺序表示各尺寸环,其中与 封闭环箭头方向相反者为增环, 与封闭环箭头方向相同者为减环。,封闭环,减环,增环,举例:,1)工艺尺寸链全部组成环为 同一零件工艺尺寸所形成的尺寸链。 2)装配尺寸链全部组成环为 不同零件设计尺寸所形成的尺寸链。 3)零件尺寸链全部组成环为同 一零件设计尺寸所形成的尺寸链。 4)设计尺寸链装配尺寸链与零 件尺寸链,统称为设计尺寸链。,二、尺寸链的分类,1) 长度尺寸链全部环为长度的尺寸链 2) 角度尺寸链全部环为角度的尺寸链 3)直线尺寸链 全部组成环平行于封闭 环的尺寸链。 4)平面尺寸链 全部组成环位于一个或 几个平行平面内,但某些组成环不平行于 封闭环的尺寸链。 5) 空间尺寸链组成环位于几个不平行 平面内的尺寸链。,2006-3,177,三 、尺寸链的建立,工艺尺寸链示例:,工件A、C 面已加工好,现以A 面定位用调整法加工B 面,要求保证B、C 面距离A0,2006-3,179,图示尺寸链中,尺寸A0是加工过程间接保证的,因而是尺寸链的封闭环;尺寸A1和A2是在加工中直接获得的,因而是尺寸链的组成环。其中, A1为增环, A2为减环。,尺寸链方程为:,2006-3,180,1.极值法(1) 极值法各环基本尺寸之间的关系封闭环的基本尺寸A0等于增环的基本尺寸之和减去减环的基本尺寸之和,即,(2)各环极限尺寸之间的关系封闭环的最大极限尺寸A0max等于增环的最大极限尺寸之和减去减环的最小极限尺寸之和,即,四、尺寸链计算的基本公式,封闭环的最小极限尺寸A0min等于增环的最小极限尺寸之和减去减环的最大极限尺寸之和,即,(3) 各环上、下偏差之间的关系封闭环的上偏差ES(A0)等于增环的上偏差之和减去减环的下偏差之和,即,封闭环的下偏差EI(A0)等于增环下偏差之和减去减环的上偏差之和,即,(4)各环公差之间的关系封闭环的公差T(A0)等于各组成环的公差T(Ai)之和,即,极值法解算尺寸链的特点是:简便、可靠,但当封闭环公差较小,组成环数目较多时,分摊到各组成环的公差可能过小,从而造成加工困难,制造成本增加,在此情况小,常采用概率法进行尺寸链的计算。,2. 概率法特点:以概率论理论为基础,计算科学、复杂,经济效果好,用于环数较多的大批大量生产中。,(2)各环平均尺寸之间的关系,(1) 各环公差之间的关系,(3)各环平均偏差之间的关系,当计算出各环的公差、平均尺寸、平均偏差之后,应按将该环的公差对平均尺寸按双向对称分布,即写成 ,然后将之改写成上下偏差的形式,即,假定各环尺寸按正态分布,且其分布中心与公差带中心重合。,(1)正计算已知各组成环,求封闭环。正计算主要用于验算所设计的产品能否满足性能要求及零件加工后能否满足零件的技术要求。(2)反计算已知封闭环,求各组成环。反计算主要用于产品设计、加工和装配工艺计算等方面,在实际工作中经常碰到。反计算的解不是唯一的。如何将封闭环的公差正确地分配给各组成环,这里有一个优化的问题。(3)中间计算已知封闭环和部分组成环的基本尺寸及公差,求其余的一个或几个组成环基本尺寸及公差(或偏差)。中间计算可用于设计计算与工艺计算,也可用于验算。,五、 尺寸链的计算形式,1) 等公差原则 按等公差值分配的方法来分配封闭环的公差时,各组成环的公差值取相同的平均公差值Tav:即极值法 Tav=T0/(n-1),4. 确定组成环公差大小的误差分配方法,这种方法计算比较简单,但没有考虑到各组成环加工的难易、尺寸的大小,显然是不够合理的。,概率法,2) 按等精度原则 按等公差级分配的方法来分配封闭环的公差时,各组成环的公差取相同的公差等级,公差值的大小根据基本尺寸的大小,由标准公差数值表中查得。 3) 按实际可行性分配原则 按具体情况来分配封闭环的公差时,第一步先按等公差值或等公差级的分配原则求出各组成环所能分配到的公差,第二步再从加工的难易程度和设计要求等具体情况调整各组成环的公差。,1) 按“入体”原则标注公差带的分布按“入体”原则标注时,对于被包容面尺寸可标注成上偏差为零、下偏差为负的形式(即 -T);对于包容面的尺寸可标注成下偏差为零、上偏差为正的形式(即 +T)。 2)按双向对称分布标注对于诸如孔系中心距、相对中心的两平面之间的距离等尺寸,一般按对称分布标注,即可标注成上、下偏差绝对值相等、符号相反形式(即T/2)。当组成环是标准件时,其公差大小和分布位置按相应标准确定。当组成环是公共环时,其公差大小和分布位置应根据对其有严格要求的那个尺寸链来确定。,5. 工序尺寸的标注,工艺基准(工序、定位、测量等)与设计基准不重合,工序基准就无法直接取用零件图上的设计尺寸,因此必须进行尺寸换算来确定其工序尺寸。,六、 基准不重合时的尺寸换算,1)定位基准与设计基准不重合的尺寸换算,2)测量基准与设计基准不重合的尺寸换算,若实测A2=40.30,按上述要求判为废品,但此时如A1=50,则实际A0=9.7,仍合格,即“假废品”。当实测尺寸与计算尺寸的差值小于尺寸链其它组成环公差之和时,可能为假废品。采用专用检具可减小假废品出现的可能性。,图4-30所示零件,尺寸 A0不好测量,改测尺寸A2 ,试确定A2的大小和公差。,由新建立的尺寸链可解出:,【例 4-2】, 假废品问题:,只要测量尺寸的超差量小于或等于其余组成环尺寸公差之和,就有可能出现假废品,为此应对该零件各有关尺寸进行复检和验算,以免将实际合格的零件报废而导致浪费。 假废品的出现,给生产质量管理带来诸多麻烦,因此,不到非不得已,不要使工艺基准与设计基准不重合。,假废品的出现,2)工序基准是尚待加工的设计基准,D2,x,H,1) 拉内孔至 ;,2) 插键槽,保证尺寸x;,试确定尺寸 x 的大小及公差。,3) 热处理,建立尺寸链如图b 所示,H是间接保证的尺寸,因而是 封闭环。计算该尺寸链,可得到:,4) 磨内孔至 ,同时保证尺寸 。,a) b) 图4-31 键槽加工尺寸链,【解】,2006-3,193,D2,H1,讨论:在前例中,认为镗孔与磨孔同轴,实际上存在偏心。若两孔同轴度允差为0.05,即两孔轴心偏心为 e = 0.025。将偏心 e 作为组成环加入尺寸链(图4-32b),- 配套讲稿:
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