1、目目 錄錄緒論緒論第第1章章 機械加工工藝裝備機械加工工藝裝備第第2章章 金屬切削基本原理金屬切削基本原理第第3章章 工藝規程設計工藝規程設計第第4章章 典型零件加工典型零件加工第第5章章 機械制造質量分析與控制機械制造質量分析與控制第第6章章 先進制造技術簡介先進制造技術簡介1.24 根據六點定則，分析圖中所示各定位元件根據六點定則，分析圖中所示各定位元件 所限制的自由度。所限制的自由度。 1.24 根據六點定則，分析圖中所示各定位元件根據六點定則，分析圖中所示各定位元件 所限制的自由度。所限制的自由度。 YXYX,限制限制三爪卡盤夾長限制三爪卡盤夾長限制Z1.24 根據六點定則，分析圖中所

2、示各定位元件根據六點定則，分析圖中所示各定位元件 所限制的自由度。所限制的自由度。 三爪卡盤夾短限制三爪卡盤夾短限制YX,尾架頂尖限制尾架頂尖限制YX,1.24 根據六點定則，分析圖中所示各定位元件根據六點定則，分析圖中所示各定位元件 所限制的自由度。所限制的自由度。 三爪卡盤夾短限制三爪卡盤夾短限制YX,中心架限制中心架限制YX,1.24 根據六點定則，分析圖中所示各定位元件根據六點定則，分析圖中所示各定位元件 所限制的自由度。所限制的自由度。 端面限制端面限制YXZ,短圓銷限制短圓銷限制YX,1.24 根據六點定則，分析圖中所示各定位元件根據六點定則，分析圖中所示各定位元件 所限制的自由度

3、。所限制的自由度。 端面限制端面限制ZXY,短圓銷限制短圓銷限制ZX,1.24 根據六點定則，分析圖中所示各定位元件根據六點定則，分析圖中所示各定位元件 所限制的自由度。所限制的自由度。 短短V形塊限制形塊限制ZY,短短V形塊限制形塊限制短短V形塊限制形塊限制ZY,XX,1.26 根據圖中所示的工件加工要求，試確定工件根據圖中所示的工件加工要求，試確定工件 理論上應限制的自由度，并選擇定位元件，理論上應限制的自由度，并選擇定位元件， 這些定位元件實際上限制了哪些自由度？這些定位元件實際上限制了哪些自由度？ 1.26 根據圖中所示的工件加工要求，試確定工件根據圖中所示的工件加工要求，試確定工件

4、理論上應限制的自由度，并選擇定位元件，理論上應限制的自由度，并選擇定位元件， 這些定位元件實際上限制了哪些自由度？這些定位元件實際上限制了哪些自由度？ YX,圖圖a）過球心鉆一小孔）過球心鉆一小孔 理論上應限制理論上應限制 實際上限制實際上限制 錐套定位錐套定位ZYX,1.26 根據圖中所示的工件加工要求，試確定工件根據圖中所示的工件加工要求，試確定工件 理論上應限制的自由度，并選擇定位元件，理論上應限制的自由度，并選擇定位元件， 這些定位元件實際上限制了哪些自由度？這些定位元件實際上限制了哪些自由度？ YXYX,圖圖b）在圓盤中心鉆一孔）在圓盤中心鉆一孔 理論上應限制理論上應限制 三爪卡盤定

5、位（夾長）三爪卡盤定位（夾長）實際上限制實際上限制 YXYX,1.26 根據圖中所示的工件加工要求，試確定工件根據圖中所示的工件加工要求，試確定工件 理論上應限制的自由度，并選擇定位元件，理論上應限制的自由度，并選擇定位元件， 這些定位元件實際上限制了哪些自由度？這些定位元件實際上限制了哪些自由度？ ZXZY,ZXZX,圖圖c）在軸上銑橫槽）在軸上銑橫槽 理論上應限制理論上應限制 長長V形塊及支承釘定位形塊及支承釘定位實際上長實際上長V形塊限制形塊限制 支承釘限制支承釘限制Y1.26 根據圖中所示的工件加工要求，試確定工件根據圖中所示的工件加工要求，試確定工件 理論上應限制的自由度，并選擇定位

6、元件，理論上應限制的自由度，并選擇定位元件， 這些定位元件實際上限制了哪些自由度？這些定位元件實際上限制了哪些自由度？ ZXYX,ZXZX,圖圖d）在套筒上鉆孔，尺寸）在套筒上鉆孔，尺寸L 理論上應限制理論上應限制 長圓銷及端面定位長圓銷及端面定位實際上長圓銷限制實際上長圓銷限制 端面限制端面限制Y3.2圖示零件，毛坯為圖示零件，毛坯為35mm棒料，批量生產時其機械棒料，批量生產時其機械加工過程如下：在鋸床上切斷下料，車一端面鉆中加工過程如下：在鋸床上切斷下料，車一端面鉆中心孔，調頭，車另一端面鉆中心孔，在另一臺車床心孔，調頭，車另一端面鉆中心孔，在另一臺車床上將整批工件一端外圓都車至上將整批

7、工件一端外圓都車至30mm及及20mm，調頭再用車刀車削整批工件的調頭再用車刀車削整批工件的18外圓，又換一臺外圓，又換一臺車床，倒角，車螺紋。最后在銑床上銑兩平面，轉車床，倒角，車螺紋。最后在銑床上銑兩平面，轉90后，銑另外兩平面。試分析其工藝過程的組成。后，銑另外兩平面。試分析其工藝過程的組成。 工序、安裝、工位工序、安裝、工位 、工步、工步劃分示意表、工步、工步劃分示意表序號序號工序名工序名安裝安裝工位工位工步工步內內 容容走刀次數走刀次數10下料下料切斷切斷20車車11車端面車端面2鉆中心孔鉆中心孔23車另一端面車另一端面4鉆另一中心孔鉆另一中心孔30車車1車車30mm30mm 外圓外

8、圓2車車20mm20mm 外圓外圓40車車車車18mm18mm 外圓外圓50車車1倒角倒角1452車螺紋車螺紋M20860銑銑11銑兩平面銑兩平面22銑另兩平面銑另兩平面3.53.5試選擇圖示支架和法蘭盤零件加工時定位的精基準試選擇圖示支架和法蘭盤零件加工時定位的精基準和粗基準和粗基準精基準選擇：精基準選擇：基準重合基準重合基準統一基準統一在大多數工序中使用在大多數工序中使用定位穩定可靠、夾具結構簡單定位穩定可靠、夾具結構簡單定位面積最大且平整定位面積最大且平整是跳動、是跳動、1515、5252等尺寸的設計基準等尺寸的設計基準）個自由度（限制面yxzA,3精基準選擇：精基準選擇：基準重合基準重

9、合基準統一基準統一在大多數工序中使用在大多數工序中使用定位穩定可靠、夾具結構簡單定位穩定可靠、夾具結構簡單定位夾緊簡單定位夾緊簡單方便（三爪卡盤）方便（三爪卡盤）是跳動、各外圓、孔的設計基準是跳動、各外圓、孔的設計基準 ）個自由度（限制外圓yxm,2652）個自由度（限制面yxzA,3精基準選擇：精基準選擇：基準統一基準統一定位穩定可靠、夾具結構簡單定位穩定可靠、夾具結構簡單離中心遠，轉角誤差小離中心遠，轉角誤差小支承釘定位，簡單方便支承釘定位，簡單方便在大多數工序中使用在大多數工序中使用）個自由度（限制右下側面z1）個自由度（限制面yxzA,3）個自由度（限制外圓yxm,2652粗基準選擇：

10、粗基準選擇：定位穩定可靠、夾緊方便定位穩定可靠、夾緊方便 定位面平整光潔、可用三爪卡盤裝夾定位面平整光潔、可用三爪卡盤裝夾）個自由度（限制外圓yxyxm,4680）個自由度（限制法蘭左端面z1定位穩定可靠、夾緊方便定位穩定可靠、夾緊方便 直接靠在三爪卡盤卡爪上直接靠在三爪卡盤卡爪上序號序號 工序內容工序內容 定位基準定位基準限制自由度限制自由度選擇理由選擇理由1010銑底面銑底面A36外圓外圓B面面以不加工面為以不加工面為粗基準；定位粗基準；定位夾緊較方便夾緊較方便2020鉆鉸鉆鉸28H7孔孔底面底面A A36側母線側母線C或或D面面基準重合、統基準重合、統一；以不加工一；以不加工面為粗基準面

11、為粗基準3030鉆、鏜鉆、鏜30H7孔孔 底面底面A A28H7孔孔主要基準重合、主要基準重合、統一；定位夾統一；定位夾緊方便緊方便4040鉆、鏜、鉸鉆、鏜、鉸212H7孔孔底面底面A A28H7孔孔基準重合、統基準重合、統一；定位夾緊一；定位夾緊方便方便P246/3.5a)zyzy,xyxz,zy,xyxz,zyx,yxz,zyx,定位基準定位基準2P246/3.5a)3.15軸承座零件如圖所示，除軸承座零件如圖所示，除B B面外，其他尺寸均已面外，其他尺寸均已加工完畢。現工序以表面加工完畢。現工序以表面A A定位加工定位加工B B面，面，試計算工序尺寸及其偏差。試計算工序尺寸及其偏差。解解

12、: :畫尺寸鏈畫尺寸鏈 判斷：封閉環判斷：封閉環4 . 0090增環增環X,1301 . 00減環減環1 . 0150計算：計算：90=130+X-15090=130+X-150X=110X=1100.0.4=0.1+ ES4=0.1+ ESX X (-0.1)(-0.1)ESESX X=0.2=0.20=0+EI0=0+EIX X-0.1-0.1EIEIX X=0.1=0.12 . 01 . 0110X01 . 02 .1103.16軸套零件如圖所示，其內外圓及端面軸套零件如圖所示，其內外圓及端面A A、B B、D D均已均已加工。現后續加工工藝如下：加工。現后續加工工藝如下：以以A A面定

13、位，鉆面定位，鉆8 8孔，求工序尺寸及其偏差。孔，求工序尺寸及其偏差。以以A A面定位，銑缺口面定位，銑缺口C C，求工序尺寸及其偏差。，求工序尺寸及其偏差。 X解解: : 工序工序1 1畫尺寸鏈畫尺寸鏈 判斷：封閉環判斷：封閉環15. 030增環增環X,601 . 00減環減環01 . 075計算：計算：30=60+X-7530=60+X-75X=45X=450.0.15=0.1+ ES15=0.1+ ESX X (-0.1)(-0.1)ESESX X=-0.05=-0.05-0.15=0+EI-0.15=0+EIX X-0-0EIEIX X=-0.15=-0.1505. 015. 045X

14、05. 09 .443.16軸套零件如圖所示，其內外圓及端面軸套零件如圖所示，其內外圓及端面A A、B B、D D均已均已加工。現后續加工工藝如下：加工。現后續加工工藝如下：以以A A面定位，鉆面定位，鉆8 8孔，求工序尺寸及其偏差。孔，求工序尺寸及其偏差。以以A A面定位，銑缺口面定位，銑缺口C C，求工序尺寸及其偏差。，求工序尺寸及其偏差。 YX解解: : 工序工序2 2畫尺寸鏈畫尺寸鏈 判斷：封閉環判斷：封閉環12. 020增環增環Y減環減環05. 09 .44計算：計算：20=Y-44.920=Y-44.9Y=64.9Y=64.90.0.12=ES12=ESY Y (-0.05)(-0

15、.05)ESESY Y=-0.07=-0.07-0.12=EI-0.12=EIY Y-0.05-0.05EIEIX X=-0.07=-0.0707. 09 .64Y014. 097.643.17mm16. 004mm01 . 05 .28mm024. 0008. 028銑削銑削加工一軸類加工一軸類零件的鍵槽時，如零件的鍵槽時，如圖所圖所示，要求保證示，要求保證，其工藝過程為：，其工藝過程為：考慮到磨外圓與車外圓的中心不重合，設同軸度誤差考慮到磨外圓與車外圓的中心不重合，設同軸度誤差為為0.04mm0.04mm。試求銑鍵槽的工序尺寸。試求銑鍵槽的工序尺寸H H及其偏差。及其偏差。車外圓至車外圓至

16、鍵槽深度為鍵槽深度為；銑鍵槽保證尺寸；銑鍵槽保證尺寸H；熱處理；熱處理； 磨外圓至磨外圓至解解: : 畫尺寸鏈畫尺寸鏈 判斷：封閉環判斷：封閉環16. 004增環增環H,14012. 0004. 0減環減環02. 00,25.14005. 0計算：計算：4=14+H-14.25-04=14+H-14.25-0H=4.25H=4.250.0.16=0.012+ ES16=0.012+ ESH H (-0.05-0.02)(-0.05-0.02) ESESH H=0.078=0.0780=0.004+EI0=0.004+EIH H-0-0.02-0-0.02EIEIH H=0.016=0.0160

17、78. 0016. 025. 4H062. 00266. 43.19某零件規定的外圓直徑為某零件規定的外圓直徑為mm005. 032 ，滲碳深度為，滲碳深度為0.50.50.8mm0.8mm。現為使此零件能和其它零件同爐滲碳，限定其。現為使此零件能和其它零件同爐滲碳，限定其工藝滲碳層深度為工藝滲碳層深度為0.80.81.0 mm1.0 mm。試計算滲碳前車削工序的直。試計算滲碳前車削工序的直徑尺寸及其偏差。徑尺寸及其偏差。 解解: : 畫尺寸鏈畫尺寸鏈 判斷：封閉環判斷：封閉環3 . 005 . 0增環增環0025. 016,1 . 09 . 0減環減環R計算：計算：0.5=0.9+16-R0

18、.5=0.9+16-RR=16.4R=16.40.0.3=0.1+0-EI3=0.1+0-EIR R EIEIR R=-0.2=-0.20=-0.1-0.025-ES0=-0.1-0.025-ESR RESESR R=-0.125=-0.125125. 02 . 04 .16R25. 04 . 08 .32d015. 055.323.27軸在箱體上的裝配關系如圖所示（左右兩套筒零軸在箱體上的裝配關系如圖所示（左右兩套筒零件尺寸相同），要求帶輪與套筒之間保留有件尺寸相同），要求帶輪與套筒之間保留有0.50.50.8mm0.8mm的間隙。試按裝配尺寸鏈最短路線原則繪制的間隙。試按裝配尺寸鏈最短路線

19、原則繪制出與軸向間隙有關的裝配尺寸鏈簡圖，且分別用出與軸向間隙有關的裝配尺寸鏈簡圖，且分別用極值法和概率法確定有關零件尺寸的上下偏差。極值法和概率法確定有關零件尺寸的上下偏差。 解解: : 畫尺寸鏈畫尺寸鏈 判斷：封閉環判斷：封閉環增環增環減環減環計算：計算：L L0 0=150-8-133.5-8=150-8-133.5-8L L0 0=0.5=0.5極值法極值法L1=1508，133.5，80.50.8組成環平均公差組成環平均公差004. 028L004. 048L01 . 035 .133L按加工難易，設按加工難易，設T T1 1=0.12=0.12，T T2 2=0.04=0.04，T

20、 T3 3=0.1=0.1，T T4 4=0.04 =0.04 T1+ T2+ T3+T4=0.12+0.04+0.1+0.04=0.3 = T0 選選L L1 1為協調環，按單向入體，令為協調環，按單向入體，令 075. 043 . 00,mTTlav3 . 0005 . 0L各環中間偏差各環中間偏差0 0=0.=0.1515，2 2=-0.0=-0.02 2，3 3= =0.050.05， 4 4=-0.02=-0.020.0.15= 15= 1 1- -（-0.0-0.02 20.050.05-0.02-0.02）1 1=0.=0.0606 12. 001150212. 006. 015

21、0L12. 001150L004. 028L答答: :（極值法）（極值法）01 . 035 .133L004. 048L概率概率法法組成環平均公差組成環平均公差15. 043 . 00,mTTsav0222223 . 009. 008. 014. 008. 024. 0TTi0222223 . 009. 005. 015. 005. 025. 0TTi按加工難易，設按加工難易，設T T1 1=0.24=0.24，T T2 2=0.08=0.08，T T3 3=0.14=0.14，T T4 4=0.08 =0.08 0222223 . 009. 007. 019. 007. 021. 0TTi概

22、率概率法法組成環平均公差組成環平均公差15. 043 . 00,mTTsav0222223 . 009. 008. 014. 008. 024. 0TTi008. 028L按加工難易，設按加工難易，設T T1 1=0.24=0.24，T T2 2=0.08=0.08，T T3 3=0.14=0.14，T T4 4=0.08 =0.08 選選L L1 1為協調環，按單向入體，令為協調環，按單向入體，令 014. 035 .133L008. 048L各環中間偏差各環中間偏差0 0=0.=0.1515，2 2=-0.0=-0.04 4，3 3= =0.00.07 7， 4 4=-0.04=-0.04

23、0.0.15=15=1 1- -（-0.0-0.04 40.00.07-0.047-0.04）1 1=0=0 12. 01501L答答: :（概率法）（概率法）12. 01501L008. 0428 LL014. 035 .133L3.29鏜夾具如圖所示，要求定位面到孔中心距離為鏜夾具如圖所示，要求定位面到孔中心距離為1551550.01mm0.01mm，定位板厚，定位板厚20mm20mm。試用修配法確定各。試用修配法確定各組成環尺寸及其偏差，并確定最小修配量。組成環尺寸及其偏差，并確定最小修配量。 解解: : 畫尺寸鏈畫尺寸鏈 判斷：封閉環判斷：封閉環增環增環減環減環計算：計算： 155=A

24、155=A1 1-20-20A A1 1=175=175A1201550.01修配法修配法:按經濟精度按經濟精度, T1=0.1，T2=0.15 05. 01751A19. 004. 0220A選底板選底板A A2 2為修配環，按單向入體，令為修配環，按單向入體，令 修刮底板修刮底板使封閉環變大使封閉環變大 越修越大越修越大0 0.01 = 0.05-EI.01 = 0.05-EI2 2 EIEI2 2=0.04 =0.04 最多修配量最多修配量=TiT0=0.1+0.150.02=0.23 最小修配量最小修配量=0=0 補充修正補充修正,令最小修配量令最小修配量=0.06 25. 010.

25、0220A最大修配量最大修配量=0.=0.29 29 答：答：05. 01751A25. 010. 0220A4.8編制圖示掛輪架軸的機械加工工藝過程。零件材編制圖示掛輪架軸的機械加工工藝過程。零件材料：料：45鋼，小批生產。技術要求：鋼，小批生產。技術要求： 和方頭和方頭處淬火處淬火4045HRC，未注倒角未注倒角145。 02.004.025掛輪架軸加工工藝過程掛輪架軸加工工藝過程 工序工序工工 序序 內內 容容 定位基準定位基準 102030405060708090100下料（棒料）下料（棒料） 熱處理：正火熱處理：正火 粗車端面、外圓、中心孔粗車端面、外圓、中心孔熱處理：調質熱處理：調

26、質精車外圓、切槽、倒角精車外圓、切槽、倒角銑方頭、兩平面，修毛刺銑方頭、兩平面，修毛刺淬火淬火車螺紋車螺紋M16M16、M18M18粗精磨粗精磨 外圓及兩端面外圓及兩端面檢驗檢驗 外圓外圓一夾一頂一夾一頂一夾一頂一夾一頂一夾一頂一夾一頂一夾一頂一夾一頂02. 004. 0254.15編制圖示軸套的機械加工工藝過程。零件材料：編制圖示軸套的機械加工工藝過程。零件材料：45鋼，小批生產。技術要求：淬火鋼，小批生產。技術要求：淬火4045HRC，未注倒角未注倒角145。 軸套加工工藝過程軸套加工工藝過程 工序工序工工 序序 內內 容容 定位基準定位基準 102030405060棒料棒料50mm50m

27、m150mm150mm 車端面、外圓、內孔、切斷、倒角等車端面、外圓、內孔、切斷、倒角等（內外圓留余量（內外圓留余量0.30.3mmmm）淬火淬火4045HRC磨內孔至要求磨內孔至要求磨外圓至要求磨外圓至要求檢驗檢驗 外圓外圓外圓外圓內孔內孔4.30編制圖示雙聯齒輪單件小批生產的機械加工工藝編制圖示雙聯齒輪單件小批生產的機械加工工藝過程，過程， 材料材料45鋼，齒部高頻淬火鋼，齒部高頻淬火48HRC，精度等精度等級級766HL。 雙聯齒輪加工工藝過程雙聯齒輪加工工藝過程 工序工序工工 序序 內內 容容 定位基準定位基準 102030405060708090100110120毛坯鍛造毛坯鍛造 熱

28、處理：正火熱處理：正火 粗車端面、外圓、鉆孔、切槽粗車端面、外圓、鉆孔、切槽精車大頭端面（基準面）、鏜孔、外圓、倒角精車大頭端面（基準面）、鏜孔、外圓、倒角精車小頭端面、外圓等精車小頭端面、外圓等滾齒滾齒Z=26Z=26插齒插齒Z=22Z=22倒角修毛刺倒角修毛刺剃齒剃齒Z=26Z=26剃齒剃齒Z=22Z=22熱處理：熱處理：齒部高頻淬火齒部高頻淬火48HRC推孔推孔珩齒珩齒Z=26Z=26，珩齒珩齒Z=22Z=22檢驗檢驗大頭外圓大頭外圓小頭外圓小頭外圓內孔內孔大端面及內孔大端面及內孔大端面及內孔大端面及內孔大端面及內孔大端面及內孔大端面及內孔大端面及內孔大端面及內孔大端面及內孔大端面及內孔

29、大端面及內孔圖示工件，外圓端面均已加工，現要鉆孔保證尺寸圖示工件，外圓端面均已加工，現要鉆孔保證尺寸試分析計算各定位方案的定位誤差。試分析計算各定位方案的定位誤差。011. 030方案方案a：011. 03004. 001. 002. 001. 022小大DDB04. 0D工序基準大圓下母線工序基準大圓下母線K K 定位基準小圓下母線定位基準小圓下母線M M 基準不重合基準不重合平面定位平面定位定位誤差定位誤差0Y 0.037 不合格不合格方案方案b：011. 03003. 002. 001. 0小大DB044. 0014. 003. 0D工序基準大圓下母線工序基準大圓下母線K K 定位基準小

30、圓中心定位基準小圓中心O O 基準不重合基準不重合V形塊形塊定位定位工序基準工序基準K不在定位基面小圓外圓上不在定位基面小圓外圓上014. 07 . 002. 0Y 0.037 不合格不合格方案方案c：011. 03003. 002. 001. 0小大DB1 . 007. 003. 0D工序基準大圓下母線工序基準大圓下母線K K 定位基準小圓中心定位基準小圓中心O O 基準不重合基準不重合孔銷定位，任意方向位移孔銷定位，任意方向位移工序基準工序基準K不在定位基面小圓外圓上不在定位基面小圓外圓上07. 002. 005. 0Y 0.037 不合格不合格方案方案d：011. 03003. 002. 001. 0小大DB044. 0014. 003. 0D工序基準大圓下母線工序基準大圓下母線K K 定位基準小圓中心定位基準小圓中心O O