機械制造基礎 課件 第2章 機械加工工藝規(guī)程的編制_第1頁
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2.1機械加工工藝過程概述01機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程和機械加工工藝過程02機械加工工藝過程的組成03生產(chǎn)綱領與生產(chǎn)類型04工藝文件2.1.1機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程和機械加工工藝過程1.機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程是指從原材料到該機械產(chǎn)品出廠的全過程。它包括:(1)生產(chǎn)技術準備過程包括產(chǎn)品投產(chǎn)前的市場調查、預測、新產(chǎn)品開發(fā)鑒定、產(chǎn)品設計、標準化審查等。(2)生產(chǎn)工藝過程

指產(chǎn)品的毛坯成形和零件的切削加工、熱處理、檢測,以及裝配、調試、涂裝等基本生產(chǎn)活動。(3)輔助生產(chǎn)過程

為了保證基本生產(chǎn)過程的正常進行所必需的輔助生產(chǎn)活動,如工藝裝備的制造、能源供應、設備維修等過程。(4)生產(chǎn)服務過程

是指原材料的采購、運輸、保管、儲存、供應及產(chǎn)品包裝、銷售等過程。2.機械加工工藝過程

機械加工工藝過程是指對工件采用各種加工方法直接改變毛坯的尺寸、形狀、表面質量理力學性能,使之成為機械產(chǎn)品中的成品或半成品的全部勞動過程。如機械加工、熱處理和裝配等過程,均為機械加工工藝過程。機械加工工藝過程是機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程的一部分。2.1.2機械加工工藝過程的組成1.工序

工序是指一個或一組操作人員,在同一個工作地點對一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。區(qū)分工序的主要依據(jù)是工作地是否變動和完成的那部分工藝內容是否連續(xù)。工作地點、操作人員、零件和連續(xù)作業(yè)是構成工序的四個要素,其中任一要素變更就構成新的工序。切削厚度hD工序的劃分與生產(chǎn)類型有關,如圖2-1所示為階梯軸的零件圖,單件小批生產(chǎn)外圓表面粗車后就立即進行精車,則整個粗車、精車外圓為一個工序。若階梯軸生產(chǎn)批量很大,則宜將粗車與半精車分開,雖然都是在車床上進行切削加工,由于粗、精車外圓中間有了間斷,車削就成為了兩個工序。針對不同的生產(chǎn)批量,其加工工藝過程及工序的劃分分別如表2—1及表2-2所示。2.安裝

安裝是指工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工藝內容。

裝夾是指工件在加工前,在機床或夾具上先占據(jù)一正確位置,然后再夾緊的過程。

在一道工序中,工件可能被裝夾一次(見表2-1中的工序2)或幾次裝夾(見表2-1中的工序1)才能完成加工。

工件在加工過程中應盡可能減少安裝次數(shù),從而減少安裝工件的輔助時間并避免安裝誤差。

3.工位

工位指工件在一次裝夾后,工件與夾具或設備的可動部分一起相對刀具或設備的固定部分所占據(jù)的每一個位置。

在加工中,為了減少安裝次數(shù),往往采用回轉夾具、回轉工作臺或移動夾具,使工件在一次安裝中,先后處于幾個不同位置進行加工。如圖2-3所示,在多工位機床上加工精度IT7的孔,在該工序中工件僅裝夾一次,利用四工位的回轉臺使每個工件依次進行鉆、擴、鉸加工。可見,采用多工位加工可以減少裝夾次數(shù),減少裝夾誤差,提高生產(chǎn)率。

4.工步

工步指在一個工序中,加工表面、刀具、進給量和轉速都不變時所完成的那一部分工藝過程。劃分工步的主要依據(jù)是構成工步的任一要素都不能改變,否則就是新的工步。但在采用復合刀具或多刀同時加工時稱為復合工步,可視為一個工步。

例如,大批量生產(chǎn)圖2-1階梯軸時,第一道工序用銑刀銑端面為一個工步;然后再鉆中心孔則為第二個工步。即一道工序中包含了兩個工步。

為了提高生產(chǎn)效率,有時在一個工位上采用幾把刀具同時加工工件的幾個表面進行加工或用一把刀依次加工工件的幾個相同表面所完成的那一部分工藝過程,則稱為復合工步。復合工步中,各表面的加工開始時間不同,但同時結束切削,如圖2-3所示圖a為在一次安裝中用幾把刀具分別加工工件幾個表面;在一次安裝中連續(xù)進行的若干相同加工內容,可以看成一個工步。如圖2-3b所示,為在一次安裝中用一把刀具依次加工工件上4個?15的孔。

在工藝文件上,復合工步可視為一個工步。圖2-3復合工步

5.走刀

走刀指用同一把刀具在同一切削用量下,對同一表面進行的切削次數(shù)。

在一個工步內,若被加工表面需切除的余量較大,需要分多次切削,則每進行一次切削就是一次走刀或稱為一個工作行程。

一個工步可以包括一次或幾次走刀。2.1.3生產(chǎn)綱領與生產(chǎn)類型1.生產(chǎn)綱領

生產(chǎn)綱領是指企業(yè)一年中制造某產(chǎn)品的數(shù)量,就是該產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領。機器中某零件的年生產(chǎn)綱領除了制造機器所需要的數(shù)量以外,還要包括一定的備品和廢品,所以,零件的年生產(chǎn)綱領就是指包括備品和廢品在內的年產(chǎn)量可按下式計算:

零件的生產(chǎn)綱領計算公式:

N=Qn(1+α%)(1+β%)

2.生產(chǎn)類型企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類稱為生產(chǎn)類型。在機械制造業(yè)中,根據(jù)年產(chǎn)量的大小和產(chǎn)品品種的多少,生產(chǎn)類型可以分:(1)單件生產(chǎn)

指制造的產(chǎn)品數(shù)量不多,單個或少量地生產(chǎn)不同結構和尺寸的產(chǎn)品,并且生產(chǎn)過程中各工作地點的工作完全不重復,或不定期重復的生產(chǎn)。如新產(chǎn)品試制、專用設備制造、重型機械的制造等均屬于單件生產(chǎn)。(2)成批生產(chǎn)

指產(chǎn)品成批地投入制造,一年中分批地制造相同的產(chǎn)品,通過一定的時間間隔生產(chǎn)呈周期性的重復,也就是說相同的工作地點的加工對象周期性重復,稱為成批生產(chǎn)(或批量生產(chǎn))。成批生產(chǎn)中,同一產(chǎn)品(或零件)每批投人生產(chǎn)的數(shù)量稱為批量。根據(jù)產(chǎn)品批量的大小,批量生產(chǎn)又分為小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)。小批生產(chǎn)的工藝特點接近單件生產(chǎn),常將兩者合稱為單件小批生產(chǎn);大批生產(chǎn)的工藝特點接近大量生產(chǎn),常合稱為大合稱為大批大量生產(chǎn)。(3)大量生產(chǎn)

同一產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量很大,大多數(shù)工作地點重復地進行某個零件某道工序的加工,這種生產(chǎn)稱為大量生產(chǎn)。也就是一種產(chǎn)品長期地在同一工作地點進行的生產(chǎn),其主要特征是每一工作地點長期固定地重復同一工序。如汽車、拖拉機、軸承等的生產(chǎn)多屬于大量生產(chǎn)。

生產(chǎn)類型可根據(jù)生產(chǎn)綱領和產(chǎn)品及零件的特征或者按工作地點每月?lián)摰墓ば驍?shù)來劃分,參照表2-3確定。生產(chǎn)類型工作地點每月?lián)摰墓ば驍?shù)零件年產(chǎn)量重型零件零件重量大于2000kg中型零件零件重量100~200kg輕型零件零件重量小于100kg單件生產(chǎn)不作規(guī)定≤5≤20<100成批生產(chǎn)>20~405~10010~200100~500>10~20100~300200~500500~5000>1~10300~1000500~50005000~50000大量生產(chǎn)1>1000>5000>50000工藝特征單件生產(chǎn)成批生產(chǎn)大量生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)量少中等大量加工對象經(jīng)常變換周期性變換固定不變零件的互換性用修配法、鉗工修配、缺乏互換性大部分具有互換性,少數(shù)用鉗工修配具有廣泛的互換性。少數(shù)裝配精度要求較高時,采用分組裝配法和調整法毛坯的制造方法與加工余量木模手工造型或自由鍛,毛坯精度低、加工余量大部分采用金屬模鑄造或模鍛,毛坯精度和加工余量中等廣泛采用金屬模機器造型、模鍛或其它高效方法,毛坯精度高,加工余量小機床與布置通用機床,按機床類別采用“機群式”布置部分通用機床和高效機床,按機床類別分工段排列設備廣泛采用高效專用機床和自動機床,按流水線和自動線排列設備工藝裝備大多采用通用夾具、標準附件、通用刀具和萬能量具。靠劃線和試切法達到精度要求廣泛采用夾具,部分靠找正裝夾達到精度要求,較多采用專用刀具和量具廣泛采用高效專用夾具、復合刀具、專用量具或自動檢具。靠調整法達到精度要求對工人的技術要求需技術水平較高的工人需技術水平一般的工人對調整工的技術水平要求較高,對操作工的技術水平要求較低工藝文件有簡單的工藝過程卡有工藝過程卡,關鍵零件有工序卡有詳細的工藝文件生產(chǎn)率與成本生產(chǎn)率低、成本高生產(chǎn)率和成本中等生產(chǎn)率高、成本低

在制訂零件的機械加工工藝規(guī)程時,應首先明確生產(chǎn)類型,根據(jù)不同生產(chǎn)類型的工藝特點,制訂出合理的工藝規(guī)程。2.1.4工藝文件1.工藝文件的概念具體包括以下內容:①零件的加工工藝順序。②各道工序的具體內容。③工序尺寸及切削用量。④各道工序采用的設備及工藝裝備。⑤工時定額等。

一個零件可以用幾種不同的加工工藝方法來制造。在一定的生產(chǎn)條件下,確定一種較合理的加工工藝,將它寫成技術文件來指導生產(chǎn),這類文件稱為工藝規(guī)程。0304把上述工藝規(guī)程的內容填寫在一定格式的卡片上,即成為工藝文件。(1)機械加工工藝過程卡

該卡以工序為單位簡要列出了整個零件加工所經(jīng)過的步驟(包括毛坯制造、機械加工、熱處理等),即列出了整個零件加工所經(jīng)過工藝路線。它是制定其他工藝文件的基礎,是生產(chǎn)準備、編排作業(yè)計劃和組織生產(chǎn)的依據(jù)。在單件小批量生產(chǎn)中,這種卡片用于指導生產(chǎn)。機械加工工藝過程卡的基本內容和格式如表2-5所示。(2)機械加工工藝卡

工藝卡是以工序為單位,詳細說明整個工藝過程的一種工藝文件。

它是用來指導生產(chǎn)和車間技術管理、人員管理的主要技術文件,廣泛用于批量零件加工及重要零件的小批量生產(chǎn)。

機械加工工藝卡的基本內容和格式如表2-6所示。(3)機械加工工序卡

工序卡是根據(jù)機械加工工藝卡為一道工序制訂的,詳細說明整個零件各個工序的要求,用來具體指導操作加工的工藝文件。工序卡上要畫工序簡圖,并說明每一工步的內容、工藝參數(shù)、操作要求及所用到的設備及工藝裝備。

機械加工工序卡主要用于說明大批量生產(chǎn)中所有零件、中批量生產(chǎn)中重要零件和單件小批量量生產(chǎn)中的關鍵工序。機械加工工序卡的基本內容和格式如表2-7所示。(3)機械加工工序卡

工序卡是根據(jù)機械加工工藝卡為一道工序制訂的,詳細說明整個零件各個工序的要求,用來具體指導操作加工的工藝文件。工序卡上要畫工序簡圖,并說明每一工步的內容、工藝參數(shù)、操作要求及所用到的設備及工藝裝備。

機械加工工序卡主要用于說明大批量生產(chǎn)中所有零件、中批量生產(chǎn)中重要零件和單件小批量量生產(chǎn)中的關鍵工序。機械加工工序卡的基本內容和格式如表2-7所示。

2.工藝規(guī)程的作用

工藝規(guī)程是機械制造廠最主要的技術文件之一,是工廠規(guī)章條例的重要組成部分。具體作用如下:①它是指導生產(chǎn)的主要技術文件工藝規(guī)程是最合理的工藝過程的表格化,是在工藝理論和實踐經(jīng)驗的基礎上制訂的。工人只有按照工藝規(guī)程進行生產(chǎn),才能保證產(chǎn)品質量和較高的生產(chǎn)率以及較好的經(jīng)濟效果。②它是組織和管理生產(chǎn)的基本依據(jù)在產(chǎn)品投產(chǎn)前要根據(jù)工藝規(guī)程進行有關的技術誰備和生產(chǎn)準備工作,如安排原材料的供應、通用工裝設備的準備、專用工裝設備的設計與制造、生產(chǎn)計劃的編排、經(jīng)濟核算等工作。生產(chǎn)中對工人業(yè)務的考核也是以工藝規(guī)程為主要依據(jù)的。③它是新建和擴建工廠的基本資料新建或擴建工廠或車間時,要根據(jù)工藝規(guī)程來確定所需要的機床設備的品種和數(shù)量、機床的布置、占地面積、輔助部門的安排等。03043.工藝規(guī)程的制訂

(1)制訂工藝規(guī)程的原則所制訂的工藝規(guī)程,能在一定的生產(chǎn)條件下,制造產(chǎn)品時以“優(yōu)質、高效、低成本”為原則,即以最快的速度、最少的勞動量和最低的費用,可靠地加工出符合要求的零件。在制訂工藝規(guī)程時,應盡量做到技術上先進、經(jīng)濟上合理并具有良好的勞動條件。(2)制訂工藝規(guī)程的原始資料制訂工藝規(guī)程時,通常應具有下列原始資料:①產(chǎn)品的整套裝配圖和零件工作圖。②產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領。③產(chǎn)品驗收的質量標準。④毛坯生產(chǎn)條件。⑤工廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件和發(fā)展前景。⑥新技術、新工藝及其他有關工藝手冊和資料。(3)制訂工藝規(guī)程的步驟①計算生產(chǎn)綱領,確定生產(chǎn)類型。②研究分析零件圖和產(chǎn)品裝配圖。③選擇確定毛坯種類、結構及尺寸。④擬定工藝路線,選擇定位基準和加工方法。⑤確定各工序的工序尺寸及公差。⑥確定切削用量及工時定額。⑦選擇設備及工藝裝備。⑧填寫工藝文件。課后練習

1.什么是機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程?它包括哪些內容?2.機械制造的工藝過程包括哪些?什么是機械加工工藝過程?3.何謂生產(chǎn)綱領和生產(chǎn)類型?生產(chǎn)類型分為哪幾類?4.簡述工序、安裝、工位和工步的含義。

2.2零件圖的分析01零件的結構工藝性分析02零件的技術分析2.2.1零件的結構工藝性分析1.檢查產(chǎn)品圖樣的完整性和正確性

應檢查產(chǎn)品圖紙是否完整、正確,表達是否清楚,繪制是否符合國家標準;尺寸精度、形位精度和表面粗糙度等技術要求是否齊全和合理。2.零件的結構及其工藝性分析

在機械制造中,通常按零件結構和工藝過程的相似性,將各類零件大致分為軸類、套類、箱體類、齒輪類和叉架類等。在分析零件結構時,應根據(jù)組成該零件各種表面的尺寸、精度、組合情況,選擇適當?shù)募庸し椒ê图庸ぢ肪€。

在研究零件的結構時,還應注意審查零件的結構工藝性。零件的結構工藝性是指在保證使用要求的前提下,能否以較高的生產(chǎn)率和較低的成本而方便地制造出來的特性,表2-8列出了一些零件機械加工工藝結構對比實例。2.2.2零件技術分析1.零件技術分析

零件技術要求分析是制定工藝規(guī)程的重要環(huán)節(jié),通過認真仔細地分析零件技術要求,可確定零件的主要加工表面和次要加工表面,從而確定整個零件的加工方案。零件技術要求分析包括以下幾個方面:1)精度分析包括被加工表面的尺寸精度、形狀精度和相互位置精度的分析。2)表面粗糙度及其他表面質量要求的分析。3)熱處理要求和其他方面要求(如動平衡、去磁等)的分析。在認真分析了零件的技術要求后,結合零件的結構特點,對制定零件加工工藝規(guī)程有初步的輪廓。分析零件的技術要求時,還要結合零件在產(chǎn)品中的作用,審查技術要求是否合理,有無遺漏和錯誤,如發(fā)現(xiàn)不妥之處,及時與設計人員協(xié)商解決。切削厚度hD2.審查零件材料的合理性

零件材料選擇主要取決于零件的功能要求、結構特點及使用時的工作條件,一般可從鋼、鑄鐵、青銅、黃銅等材料中去選擇。2.3毛坯的選擇01毛坯的種類02毛坯的選擇03確定毛坯的形狀和尺寸2.3.1毛坯的種類

機械制造中常用毛坯種類有鑄件、鍛件、型材和焊接件等。1.鑄件通過鑄造方式獲得的毛坯稱為鑄件。鑄造方法有砂型鑄造和特種鑄造,特種鑄造又可分為金屬型鑄造、熔模鑄造、壓力鑄造等。鑄造用于形狀較復雜的零件毛坯。2.鍛件

通過鍛造方式獲得的毛坯稱為鍛件。鍛造方法主要有自由鍛、模鍛、熱軋及冷擠壓等。鍛件適用于形狀簡單,要求強度高的零件毛坯。3.焊接件用焊接的方法獲得的結合件稱為焊接件。焊接主要采用氣焊、電弧焊、電渣焊等焊接手段。對于大件來講,焊接件簡單方便,特別是單件小批生產(chǎn),可以大大縮短生產(chǎn)周期,但焊接的零件變形大,需經(jīng)時效處理才能進行加工。4.型材型材按截面分為圓鋼、方鋼、六角鋼、扁鋼、角鋼、槽鋼及其他特殊截面的型材,型材分為熱軋和冷拉兩種。普通精度熱軋鋼采用一般機器加工,冷拉鋼材采用自動機床或轉塔機床加工。5.其他毛坯其他毛坯類型包括沖壓、粉末冶金、冷擠、塑料壓制等方法得到的毛坯。2.3.2毛坯的選擇

選用毛坯時應主要考慮以下因素:1.零件的材料及其力學性能要求

零件的材料大致確定了毛坯的種類,例如鑄鐵和青銅零件選用鑄造毛坯;鋼質零件當形狀不復雜、力學性能要求不太高時可選型材毛坯;重要的鋼質零件,為保證其力學性能,應選擇鍛件毛坯。2.零件的結構、形狀和尺寸

形狀復雜的毛坯,一般用鑄造方法制造,薄壁零件毛坯不宜用砂型鑄造;中小型零件可考慮用先進的鑄造方法得到毛坯;大型零件可用砂型鑄造得到毛坯。一般用途的階梯軸,如各臺階直徑相差不大時可用棒料毛坯,如相差較大時宜用鍛件毛坯。外形尺寸大的零件一般用自由鍛或砂型鑄造毛坯,中小型零件可用模鍛件或特種鑄造毛坯。3.生產(chǎn)類型

大量生產(chǎn)應采用精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法,鑄件應采用金屬模機器造型或精密鑄造;鍛件應采用模鍛或精密鍛件;單件小批生產(chǎn)則應采用木模手工造型鑄件或自由鍛造鍛件。切削厚度hD4.毛坯車間的生產(chǎn)條件

在選擇毛坯時,應盡量結合本廠毛坯車間生產(chǎn)條件來選擇,也可由專業(yè)化工廠提供毛坯。5充分考慮利用新工藝、新技術、新材料的可能性

為節(jié)約材料和能源,機械制造的發(fā)展趨勢是少切屑、無切屑加工,即選用先進的毛坯制造方法,如采用精密鑄造、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金、異型鋼材及工程塑料等,采用這些方法可大大減少機械加工量,有時甚至可以不再進行機械加工,其經(jīng)濟效果非常顯著。2.3.3確定毛坯的形狀與尺寸切削厚度hD

毛坯的形狀和尺寸,基本上取決于零件的形狀和尺寸。在零件圖上相應表面上的機械加工余量即為毛坯尺寸。毛坯制造的尺寸公差稱為毛坯公差。毛坯加工余量及公差大小,直接影響加工的勞動量和原材料消耗,所以要盡量減少加工余量,力求做到少切屑、無切屑加工。毛坯加工余量及公差可參照有關工藝手冊選取。切削厚度hD

確定了毛坯的加工余量后,還要考慮毛坯制造、機械加工和熱處理等多方面工藝因素影響。下面僅從機械加工工藝的角度,分析確定毛坯的形狀和尺寸時們應注意的問題。1.工藝凸臺的設計為使加工時工件安裝穩(wěn)定,有些鑄件毛坯需要鑄出工藝凸臺,如圖2-4所示。工藝凸臺在零件加工一般情況下應切除。切削厚度hD

確定了毛坯的加工余量后,還要考慮毛坯制造、機械加工和熱處理等多方面工藝因素影響。下面僅從機械加工工藝的角度,分析確定毛坯的形狀和尺寸時們應注意的問題。2.整體毛坯的采用

在機械加工中,有時會遇到像磨床主軸部件中的三塊瓦動壓滑動軸承、連桿和車床的開合螺母等零件。為保證加工質量和加工方便,常做成整體毛坯,加工到一定階一定階段后再切開,圖2-5所示為連桿整體毛坯。切削厚度hD

確定了毛坯的加工余量后,還要考慮毛坯制造、機械加工和熱處理等多方面工藝因素影響。下面僅從機械加工工藝的角度,分析確定毛坯的形狀和尺寸時們應注意的問題。3.合件毛坯的采用為便于裝夾和提高生產(chǎn)率,對于一些形狀較規(guī)則的小零件,如扁螺母、小隔套等,應將多件合成一個毛坯,待加工到一定階段后或大多數(shù)表面加工完畢后,再加工成單件,圖2-6所示為扁螺母整體毛坯及其加工示意圖。切削厚度hD

對于鑄件和鍛件,在確定了毛坯種類、形狀后,應繪制毛坯圖,作為毛坯生產(chǎn)單位的產(chǎn)品圖樣,在繪制時要考慮毛坯的具體制造條件,如鑄出和鍛出最小孔的條件;鑄、鍛件表面的拔模斜度和圓角;分型面和分模面的位置等。之后用雙點畫線在毛坯圖中表示出零件的表面,如下圖所示的鍛件毛坯圖。除了圖中表示的尺寸、精度外,還應在圖上寫明具體的技術要求,如未注圓角、拔模斜度、熱處理要求及硬度要求等。課后練習選擇毛坯時應考慮哪些因素?2.4擬定機械加工工藝路線01零件各表面加工方案的確定03工序集中與工序分散04加工順序的確定02加工階段的劃分05確定零件的工藝路線

機械加工工藝路線的擬定是制訂工藝規(guī)程的關鍵,工藝路線制訂得是否合理直接影響到工藝規(guī)程的合理性、科學性和經(jīng)濟性。

機械加工工藝規(guī)程的制定可分為兩部分:首先,擬定零件加工的工藝路線;然后,確定各道工序尺寸及公差、所用設備、切削規(guī)范和時間定額等。

擬定零件加工路線,是制定工藝規(guī)程的關鍵,其主要任務是選擇各個表面的加工方法和加工方案、確定各個表面的加工先后順序及整個工藝過程中工序數(shù)目多少等。2.4.1零件各表面加工方案的確定

擬定工藝路線時,首先要確定各表面的加工方法。選擇表面加工方法和方案,應同時滿足加工質量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性等方面的要求。

選擇表面加工方法時,一般先根據(jù)表面的精度和粗糙度要求選定最終的加工方法,然后再確定精加工前準備工序的加工方法,可以分幾步(階段)來達到此要求,即確定加工方案。表2-9外圓表面加工方案序號加工方案經(jīng)濟精度經(jīng)濟粗糙度Ra/μm適用范圍1粗車IT11以下12.5以上適用于淬火鋼以外的各種金屬2粗車—半精車IT8~103.2~6.33粗車—半精車—精車IT7~80.8~1.64粗車—半精車—精車—滾壓(拋光)IT7~80.025~0.25粗車—半精車—磨削IT7~80.4~0.8主要適用于淬火鋼,也可以用于非淬火鋼,但不宜加工非鐵金屬6粗車—半精車—粗磨—精磨IT6~70.1~0.47粗車—半精車—粗磨—精磨—超精加工(或輪式超精加工)IT50.012~0.18粗車—半精車—精車—金鋼石車IT6~70.025~0.4主要用于要求較高的非鐵金屬加工9粗車—半精車—粗磨—精磨—超精磨或鏡面磨IT5以上0.006~0.025極高精度的外圓加工10粗車—半精車—粗磨—精磨—研磨IT5以上0.006~0.1序號加工方案經(jīng)濟精度經(jīng)濟粗糙度Ra/μm適用范圍1粗車IT11以下12.5以上端面加工2粗車—半精車IT8~103.2~6.33粗車—半精車—精車IT7~80.8~1.64粗車—半精車—磨削IT6~80.2~0.85粗刨(或粗銑)IT11以下6.3~12.5一般加工不淬硬平面(端銑Ra值較小)6粗刨(或粗銑)—精刨(或精銑)IT8~101.6~6.37粗刨(或粗銑)—精刨(或精銑)—刮研IT6~70.1~0.8精度要求較高的不淬硬平面,批量大時宜采用方案88以寬刃精刨代替上述刮研IT70.2~0.89粗刨(或粗銑)—精刨(或精銑)—磨削IT70.2~0.8精度要求高的平面加工10粗刨(或粗銑)—精刨(或精銑)—粗磨—精磨IT6~70.025~0.411粗銑—拉IT7~90.2~0.8大批量生產(chǎn)較小的平面(精度由拉刀的精度而定)12粗銑—精銑—磨削—研磨IT5以上0.006~0.1高精度平面表2-10平面加工方案表2-11內孔加工方案序號加工方案經(jīng)濟精度經(jīng)濟粗糙度Ra/μm適用范圍1鉆IT11以下12.5以上加工未淬火鋼及鑄鐵的實心毛坯,也適用于非鐵金屬加工。孔徑小于15~20mm2鉆—鉸IT8~101.6~6.33鉆—粗鉸—精鉸IT7~80.8~1.64鉆—擴IT10~116.3~12.5加工未淬火鋼及鑄鐵的實心毛坯,也適用于非鐵金屬加工。孔徑大于15~20mm5鉆—擴—鉸IT8~91.6~3.26鉆—擴—粗鉸—精鉸IT70.8~1.67鉆—擴—機鉸—手鉸IT6~70.2~0.48鉆—擴—拉IT7~90.1~1.6大批大量生產(chǎn)(精度由拉刀的精度而定)9粗鏜(或擴孔)IT11以下6.3~12.5除淬火鋼以外的各種材料,毛坯已有底孔10粗鏜(粗擴)—半精鏜(精擴)IT9~101.6~3.211粗鏜(粗擴)—半精鏜(精擴)—精鏜(鉸)IT7~80.8~1.612粗鏜(粗擴)—半精鏜(精擴)—精鏜—浮動鏜刀精鏜IT6~70.4~0.813粗鏜(粗擴)—半精鏜—磨孔IT7~80.2~0.8主要適用于淬火鋼,也可用于非淬火鋼,但不宜加工非鐵金屬14粗鏜(粗擴)—半精鏜—粗磨—精磨IT6~70.1~0.215粗鏜—半精鏜—精鏜—精細鏜(金剛鏜)IT6~70.05~0.4主要用于要求的非鐵金屬16鉆—擴—粗鉸—精鉸—珩磨;鉆—擴—拉—珩磨;粗鏜—半精鏜—精鏜—珩磨IT6~70.025~0.2適用于很高精度的孔加工17以研磨代替上述方法中的珩磨IT5~60.006~0.1表面加工方案的選擇,應同時滿足加工質量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性等方面的要求,具體選擇時應考慮以下幾方面的因素:1)選擇能獲得相應經(jīng)濟精度的加工方法

例如,加工精度為IT7。表面粗糙度Ra值為0.4μm的外圓柱面,通過精細車削可以達到要求,但不如磨削經(jīng)濟。2)零件材料的加工性能

例如,淬火鋼的精加工要用磨削,而有色金屬圓柱面精加工時,為避免磨削時磨屑堵塞砂輪,則應采用高速精車或精鏜(金剛鏜)。3)工件的結構形狀和尺寸大小

例如,對于加工精度要求為IT7的孔,采用鏜削、鉸削、拉削和磨削均可達到要求。但箱體上的孔,一般不宜選用拉孔或磨孔,而宜選擇鏜孔(大孔)或鉸孔(小孔)。4)生產(chǎn)類型

大批量生產(chǎn)時,應采用高效率的先進工藝。5)生產(chǎn)條件

充分利用現(xiàn)有的生產(chǎn)條件。如內孔與平面的拉削、同時加工幾個表面的組合銑削或磨削等。這些方法都能大幅度提高生產(chǎn)率,取得很好的經(jīng)濟效果。但是在產(chǎn)量不大的生產(chǎn)條件下,如盲目采用高效率的加工方法及專用設備,則會因設備利用率低造成經(jīng)濟上的較大損失。2.4.2加工階段的劃分1.加工階段的劃分和主要任務主要任務是切除毛坯上各加工表面的大部分加工余量,使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品。。粗加工階段主要任務是達到一定的精度要求,并保證留有一定的加工余量,為主要表面的精加工作準備,同時也要完成一些次要表面的加工。半精加工階段主要任務是保證零件各主要表面達到規(guī)定的技術要求。若零件技術要求特別高,表面粗糙度要求很高時,應當增加光整加工和超精密加工階段。精加工階段當零件的加工質量要求較高時,往往不可能在一個工序內集中完成全部加工工工作,而是要把整個加工過程劃分為幾個階段,即粗加工、半精加工和精加工階段等。各加工階段的劃分和主要任務如下:2.劃分加工階段的作用(1)有利于消除或減少內應力、夾緊力、切削力等變形對加工精度的影響只有劃分加工階段后,粗加工時的各類加工誤差就能通過半精加工和精加工得到修正,逐步提高工件的加工精度和表面質量,這樣安排容易保證工件的加工質量要求。(2)有利于盡早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷,避免工時浪費毛坯上的各種缺陷在粗加工時就能被及時發(fā)現(xiàn),便于及時修補或報廢,避免因盲目加工而造成更大的損失。(3)有利于合理選擇和使用設備只有劃分加工階段后,才能充分發(fā)揮粗、精加工不同機床設備各自的性能優(yōu)勢,做到合理使用設備,有利于提高粗加工時的生產(chǎn)效率,保證精加工時的精度要求。(4)有利于合理組織生產(chǎn)和安排工藝對于毛坯質量好、加工余量小、剛性好并預先進行消除內應力熱處理的工件,加工精度要求不很高時,不一定要劃分加工階段,可將粗加工、半精加工,甚至包括精加工,合并在一道工序中完成,而且各加工階段也沒有嚴格的區(qū)分界限,一些表面可能在粗加工階段或半精加工階段完成。2.4.3工序的集中與分散1.工序集中的特點①減少了工序數(shù)目,簡化了工藝路線,縮短了生產(chǎn)周期。②減少了機床設備、操作工人和生產(chǎn)面積。③一次裝夾后可加工許多表面,因此,容易保證零件有關表面之間的相互位置精度。④有利于采用高生產(chǎn)率的專用設備、組合機床、自動機床和工藝裝備,從而大大提高了勞動生產(chǎn)率。在通用機床上采用工序集中方式加工,由于換刀及試切時間較多,會降低生產(chǎn)率。⑤采用專用機床設備和工藝裝備較多,設備費用大,機床和工藝裝備調整費時,生產(chǎn)準備工作量大,對調試、維修人員的技術水平要求高。2.工序分散的特點①工序內容單一,可采用比較簡單的機床設備和工藝裝備,調整容易。②對操作人員的技術水平要求低。③生產(chǎn)準備工作量小,變換產(chǎn)品容易。④機床設備數(shù)量多,工作人員數(shù)量多,生產(chǎn)面積大。⑤由于工序數(shù)目增多,工件在工藝過程中裝卸次數(shù)多,對保證零件表面之間較高的相互位置精度不利。3.工序集中與分散的選擇①在一般情況下,單件、小批量生產(chǎn)都采用工序集中原則,而大批量生產(chǎn)則應根據(jù)現(xiàn)場的設備、人員等各方面條件決定,既可采用工序集中原則,也可采用工序分散原則。②

注意單件、小批量生產(chǎn)與大批量生產(chǎn)采用工序集中的本質區(qū)別,前者是在通用設備上主要使用通用工具進行加工;后者必須采用高效專用設備,自動、半自動機床,組合機床等進行加工。若使用通用設備、通用工具進行大批生產(chǎn),則采用工序分散原則。③根據(jù)目前工藝條件和今后工藝發(fā)展趨勢,隨著自動、半自動機床,數(shù)控機床,加工中心等的使用日益廣泛,應更多采用工序集中的原則制定工藝過程和組織生產(chǎn),以適應科技發(fā)展和高精產(chǎn)品的加工需要。2.4.4加工順序的確定1.機械加工順序的安排①基準先行零件加工一般多從精基準的加工開始,再以精基準定位加工其他表面。因此,選作精基準的表面應安排在工藝過程的起始工序先進行加工,以便為后繼工序提供精基準。②先粗后精精基準加工好后,整個零件的加工工序是粗加工工序在前,相繼進行半精加工、精加工及光整加工,即按先粗后精的原則進行加工。在對重要表面加工之前,有時需要對精基準進行修正,以利于保證重要表面的加工精度。③先主后次在安排加工工序時,首先安排主要表面的加工,再把次要表面的加工工序插入其中。次要表面的加工一般放在主要表面的半精加工之后、精加工之前一次加工完成。④先面后孔對于箱體、底座、支架等零件,平面的輪廓尺寸較大,用它作為精基準加工孔,比較穩(wěn)定可靠,也容易加工,有利于保證孔的精度。如果先加工孔,再以孔為基準加工平面,則比較困難,加工質量也受到影響。2.熱處理工序的安排常用鋼質、鑄鐵工件的熱處理工序在工藝過程中的安排如下:①安排在機械加工前的熱處理工序有:退火、正火、人工時效等。②安排在粗加工后,半精加工前的熱處理工序有:調質、時效、退火等。③安排在半精加工后,精加工前的熱處理工序有:滲碳、淬火、高頻淬火、去應力退火等。④安排在精加工后的熱處理工序有:氮化、接觸電加熱淬火(如鑄鐵機床導軌)等。3.表面處理工序的安排

表面處理在工藝過程中的主要目的和作用是:提高工件的抗蝕能力,提高工件的耐磨性,增加工件的導電率和作為一些工序的準備工序,比如發(fā)藍、電鍍等。

除工藝需要的表面處理(如工件非滲碳表面的保護性鍍銅、非氮化表面的保護性鍍錫和鍍鎳等)視工藝要求而定以外,一般表面處理工序都安排在工藝過程的最后。4.其他工序的安排1)檢驗工序的安排

檢驗工序一般安排在粗加工之后,精加工之前;送往外車間之前;重要工序和工時長的工序之前;零件加工結束之后,入庫之前。2)表面強化工序

表面強化工序如滾壓、噴丸處理等,一般安排工藝過程的最后。3)探傷工序

探傷工序如x射線檢查、超聲波探傷等多用于零件內部質量的檢查,一般安排在工藝過程的開始。4)平衡工序

平衡工序包括動平衡、靜平衡,一般安排在精加工之后。5)去毛刺工序

去毛刺工序通常安排在切削加工之后。6)清洗工序

清洗工序一般安排在零件加工結束之后、裝配之前。5.數(shù)控工序與非數(shù)控工序間的銜接有些工件的加工是由普通機床和數(shù)控機床共同完成的,數(shù)控機床加工工序一般穿插在整個工藝過程之間,應注意解決好數(shù)控工序與非數(shù)控工序間的銜接。如作為定位基準的孔和面的精度是否滿足要求,后道工序的加工余量是否足夠等。2.4.5確定零件的工藝路線零件的工藝路線通常為:制造毛坯(鍛造、鑄造)一熱處理(退火、正火)一粗加工一熱處理(調質)一半精加工—熱處理(淬火,表面淬火、滲碳、滲氮等)—精加工一表面處理(發(fā)藍、電鍍、滾壓、噴丸處理等)—去毛刺一檢驗—清洗。零件精度要求越高,工藝路線就越長,制造成本增加。課后練習9.選擇加工方法時應綜合考慮哪些因素?10.何謂工序集中和工序分散?各自的特點是什么?11.加工順序的安排一般考慮哪幾個方面?12.簡述退火、正火、時效、調質、淬火、滲碳等熱處理工序在工藝過程中的位置和各自的作用。謝謝聆聽!2.5確定加工余量及工序尺寸01加工余量的確定03工序尺寸計算實例分析02工序尺寸及公差的確定

2.5.1加工余量的確定

加工余量的確定是機械加工中很重要的內容,正確地確定加工余量具有重要的經(jīng)濟意義。

加工余量過大,不但浪費材料,而且增大了機械加工的工作量,會降低勞動生產(chǎn)率,增加產(chǎn)品的成本。在某些情況下,還會影響產(chǎn)品質量的提高。

加工余量太小,會提高毛坯的制造精度要求,使毛坯制造困難,另一方面還會造成表面加工困難,甚至會因毛坯表面缺陷未能完全切除即達到規(guī)定的尺寸要求而致使工件報廢。1.加工余量的基本概念工件從毛坯成為成品的整個切削過程中,某表面所切除的材料層總厚度稱為該表面的總余量。總余量加工過程包括若干個工序,工件某一表面在一道工序中被切除的金屬層厚度,即相鄰工序的工序尺寸之差,稱為該表面的工序余量。工序余量加工余量分工序余量和總余量。機械加工時,應保證在切除上道工序留下的缺陷的前提下,盡量減小加工余量。總余量等于該加工表面各工序余量之總和。

加工余量等于各工序余量總和計算工序余量,有外表面和內表面之分。外表面是指確定該表面位置的工序尺寸在加工后減小的表面(相當于外圓表面);內表面是指確定該表面位置的工序尺寸在加工后增大的表面(相當于內圓表面)。圖2-8工序的基本余量a)外表面加工b)內表面加工對于外表面:z=a-b對于內表面:z=b-a式中a——前工序的基本尺寸,mm

b——本工序的基本尺寸,mm

計算工序余量,有外表面和內表面之分。外表面是指確定該表面位置的工序尺寸在加工后減小的表面(相當于外圓表面);內表面是指確定該表面位置的工序尺寸在加工后增大的表面(相當于內圓表面)。圖2—10回轉表面的工序基本余量a)軸加工b)孔加工對于軸:2z=da-db,對于孔:2z=Db-Da式中da,Da——前工序軸、孔的基本尺寸,mmdb,Db——本工序軸、孔的基本尺寸,mm

由于毛坯制造和切削加工都存在加工誤差,對于一批工件來說,每個工件在加工時實際切除的工序余量是變化的,與基本余量并不一定吻合,因此加工余量除基本余量外,還有最大余量與最小余量之分。對于外表面:工序最大余量為前工序最大極限尺寸與本工序最小極限尺寸之差,即

Zmax=amax-bmin工序最小余量為前工序最小極限尺寸與本工序最大極限尺寸之差,即Zmin=amin-bmax對于內表面:工序最大余量為本工序最大極限尺寸與前工序最小極限尺寸之差,即Zmax=bmax-amin工序最小余量為本工序最小極限尺寸與前工序最大極限尺寸之差,即zmin=bmin-amax2.影響加工余量的因素(1)前工序(或毛坯)表面的加工痕跡和缺陷層

對于毛坯表面,有鑄鐵的冷硬層、氣孔、夾渣,鍛件和熱處理的氧化皮、脫碳層、表面裂紋等。對于切削后的表面,有表面粗糙和因切削而產(chǎn)生的塑性變形層(殘余應力和冷作硬化層)等。(2)前工序的尺寸公差

前工序加工后,表面存在尺寸誤差和形狀誤差,這些誤差的總和一般不超過前工序的尺寸公差。在成批加工工件時,為了糾正這些誤差,確定本工序余量對應計入前工序的尺寸公差。(3)前工序的相互位置公差

前工序加工后的某些相互位置誤差,并不包括在尺寸公差范圍內,因此在確定余量時應計入這部分誤差。(4)本工序加工時的安裝誤差

包括工件的定位誤差、夾緊誤差和夾具的制造與調整誤差或工件的較正誤差等。這些誤差直接影響工件被加工表面與切削刀具之間的相對位置,使加工余量不均勻,基至造成余量不夠,因此,在確定工序余量時應考慮安裝誤差的影響。3.工序余量所包含的內容1)上道工序的尺寸公差工序余量必須大于上道工序的尺寸公差,才能保證消除上道工序的形狀誤差。2)上道工序加工后各表面相互位置偏差和工件熱處理所產(chǎn)生的變形及尺寸變化當加加工表面本身為定位基準時,由于不能校正位置誤差,故其余量中不應考慮位置誤差。3)上道工序的表面變質層厚度和表面粗糙度這一項是光整加工時確定加工余量的主要因素。4)本道工序的安裝誤差以加工表面為定位基準時不考慮這項誤差。4.確定加工余量的方法

1)分析計算法

分析計算法是根據(jù)計算公式和一定的試驗資料,對影響加工余量的因素逐項分析計算。此方法確定的加工余量比較科學和精確,但計算時需要很多原始資料,且計算過程復雜,所以,目前僅在大批量生產(chǎn)中應用。2)經(jīng)驗估計法

經(jīng)驗估計法是由生產(chǎn)經(jīng)驗豐富的工人和技術人員根據(jù)工廠生產(chǎn)的實際情況,依靠實際經(jīng)驗估計工件各表面的毛坯余量和各工序的工序余量。這種方法容易操作,但有時也會受經(jīng)驗的限制,使確定的余量不夠精確。為了防止余量不夠而產(chǎn)生廢品,估計余量一般偏大。此方法適用于單件和小批量生產(chǎn)。3)查表修正法

查表修正法是以機械加工工藝手冊中推薦的加工余量數(shù)據(jù)為基礎,結合本廠長期生產(chǎn)實踐與試驗研究積累的有關加工余量數(shù)據(jù)進行修正,然后確定加工余量數(shù)值。這種方法確定的加工余量比較可靠,所以,目前在工廠中應用較廣泛。

常用的各種加工方法的加工余量參考附錄中附表1—附表9。2.5.2工序尺寸及其公差的確定

工序尺寸是指在加工過程中各工序所要達到的尺寸,也就是在工序圖上所標注尺寸。

在編制機械加工工序卡時,需要畫出工序簡圖,并在工序簡圖中標注本道工序的尺寸,因此,需要先進行工序基本尺寸計算。2.工序尺寸及其公差的確定

工序余量確定之后,就可以計算工序基本尺寸。工序尺寸及其公差的確定與工序余量的大小和工序基準的選擇有關。(1)基準重合時工序基本尺寸的計算

當工序基準或定位基準與設計基準重合時,被加工表面的最終工序的基本尺寸一般可直接按零件圖樣規(guī)定的尺寸確定,

中間各工序的基本尺寸則根據(jù)零件圖樣規(guī)定的尺寸依次加上(對于外表面)或減去(對于內表面)各工序的加工余量求得,計算的順序是由后向前推算(逆推法),直至毛坯尺寸。(2)基準不重合時工序基本尺寸的計算

當工序基準或定位基準與設計基準不重合時,工序基本尺寸的計算比較復雜,需用工藝尺寸鏈來分析計算。2.5.3確定工序尺寸的公差及工序尺寸計算實例分析1.確定工序尺寸的公差當工序基本尺寸確定之后,需要確定工序尺寸的公差。工序尺寸的公差等級可按各種加工方法的經(jīng)濟精度和各工序對加工過程的質量控制要求選定,然后查閱有關標準公差數(shù)值表,確定工序尺寸的公差。毛坯尺寸公差按照毛坯制造方法或根據(jù)所選型材的品種、規(guī)格確定。

在確定各工序尺寸的公差時,既要參考各工序采用的加工方法獲得的經(jīng)濟精度,又要保證下一道工序有足夠的余量。經(jīng)過長期的生產(chǎn)實踐,總結出工序尺寸公差的標注規(guī)則:工序尺寸公差規(guī)定按“入體原則”標注,即對于外尺寸(軸),其尺寸偏差按h配置,如圖2-11所示;對于內尺寸(孔),其尺寸偏差按H配置,如圖2-12所示。毛坯尺寸的公差一般為雙向對稱標注。圖2—11軸的公差帶位置圖2—12孔的公差帶位置2.工序尺寸計算實例分析

如下圖所示,零件的毛坯為一般精度的熱軋圓鋼,其?42g6外圓的加工工藝路線為粗車一半精車一粗磨一精磨,試確定各工序余量及加工余量。分析:基本尺寸為?42mm,長度為160mm的軸的粗車余量Z4=2.Omm,半精車余量Z3=1.3mm,粗磨余量z2=0.3mm,精磨余量Z1=0.1mm,則加工余量z為:z=z1+z2+z3+z4=0.1mm+0.3mm+1.3mm+2.0mm=3.7mm2.工序尺寸計算實例分析

確定如下圖所示的軸各工序尺寸及其公差(1)按逆推法計算各工序基本尺寸精磨后(最終工序尺寸):d1=42mm粗磨后:d2=d1+z1=42mm+0.1mm=42.1mm半精車后:d3=d2+z2=d1+z1+z2=42mm+0.1mm+0.3mm=42.4粗車后:d4=d3+z3=d1+z1+z2+z3=42mm+0.1mm+0.3mm+1.3mm=43.7mm毛坯:d5二d4+z4=d1十zl+z2+z3+z4=42mm+O.1mm+O.3mm+1.3mm+2.Omm=45.mm2.工序尺寸計算實例分析

(2)根據(jù)各加工工序所能達到的經(jīng)濟精度,查閱標準公差數(shù)值表,按“入體原則”確定公差。1)各加工工序所能達到的經(jīng)濟精度精磨后(由圖2-13知):IT6粗磨后:IT9半精車后:IT11粗車后:IT132)查閱標準公差數(shù)值表IT6=0.016mm,IT9=0.062mm,IT11=0.160mm,IT13=0.39mm。由各工序所采用的加工方法的經(jīng)濟精度,按“入體原則”確定其基本偏差及表面粗糙度值。精磨:

mm,表面粗糙度Ra值為0.4μm。粗磨:

mm,表面粗糙度Ra值為1.25μm。半精車:

mm,表面粗糙度Ra值為3.2μm。粗車:

mm,表面粗糙度Ra值為12.5μm。謝謝聆聽!2.6工藝尺寸鏈的計算01尺寸鏈的基本概念03工藝尺寸鏈的分析與計算02工藝尺寸鏈的計算

2.6.1尺寸鏈的基本概念

零件圖上所標注的尺寸公差是零件加工最終所要求達到的尺寸要求,工藝過程中許多中間工序的尺寸公差,必須在設計工藝過程中予以確定。工序尺寸及其公差一般都是通過計算工藝尺寸鏈確定的。1.尺寸鏈的定義

由相互聯(lián)系的尺寸、按一定順序排列成的封閉尺寸組,稱為尺寸鏈。尺寸鏈按應用范圍可分為工藝尺寸鏈和裝配尺寸鏈。本章主要介紹工藝尺寸鏈。

如右圖2所示工件,如先以A面定位加工C面,得尺寸A1然后再以A面定位用調整法加工臺階面B,得尺寸A2,要求保證B面與C面間尺寸Ao。A1、A2和Ao這三個尺寸構成了一個封閉尺寸組,就成了一個尺寸鏈。2.工藝尺寸鏈的組成

(1)環(huán)

工藝尺寸鏈中的每個尺寸稱為尺寸鏈的一個環(huán)。工藝尺寸鏈由一系列的環(huán)組成。根據(jù)加工時各環(huán)的形成過程,可將其分為封閉環(huán)和組成環(huán)。(2)封閉環(huán)

零件加工過程中間接得到的尺寸稱為封閉環(huán),如圖中的尺寸Ao。封閉環(huán)常以符號Ao表示。(3)組成環(huán)

加工過程由中,直接得到的尺寸稱為組成環(huán),如圖中的尺寸A1和尺寸A2。組成環(huán)常以符號Ai表示。根據(jù)對封閉環(huán)的影響,組成環(huán)又分為增環(huán)和減環(huán)。(4)增環(huán)

在尺寸鏈中,自身增大或減小,會使封閉環(huán)隨之增大或減小的組成環(huán),稱為增環(huán),表示增環(huán)時,字母上面用→表示,如:(5)減環(huán)

在尺寸鏈中,自身增大或減小,會使封閉環(huán)反而隨之減小或增大的組成環(huán),稱為減環(huán),表示增環(huán)時,字母上面用←表示,如:2.工藝尺寸鏈的組成

增環(huán)和減環(huán)判別方法:

在尺寸鏈圖(見右圖)中,先任意給封閉環(huán)畫一個箭頭(向左或向右),然后沿此箭頭方向環(huán)繞尺寸鏈順次給每一個組成環(huán)畫出箭頭,箭頭的首尾相連形成回路。此時,凡箭頭方向與封閉環(huán)相反的組成環(huán)為增環(huán)

,相同的則為減環(huán)

。2.6.2工藝尺寸鏈的計算1.極值法計算公式(1)封閉環(huán)基本尺寸A0

(2)封閉環(huán)的極限尺寸

(3)封閉環(huán)的上、下極限偏差(4)封閉環(huán)公差T0

2.概率法計算公式(1)將極限尺寸換算成平均尺寸LΔ

(2)將極限偏差換算成中間偏差Δ

(3)封閉環(huán)中間偏差的平方等于各組成環(huán)中間偏差平方之和2.6.3工藝尺寸鏈的分析與計算1.測量基準與設計基準不重合時的工序尺寸計算

如下圖所示套筒零件,兩端面已加工完畢,加工孔底面時,要保證尺寸mm,因該尺寸不便測量,試標出測量尺寸。解:由于孔的深度A2可以直接測量,而尺寸

mm在前工序加工過程中獲得,該道工序通過直接尺寸A1和A2間接保證尺寸A0。則A0就是封閉環(huán),列出尺寸鏈如圖b-孔深尺寸A2可以計算出來:由式(2-1)得16二60-A2,則A2=44mm由式(2-4)得0=0-EI(A2),則EI(A2)=0mm由式(2-5)得-0.35=-0.17-ES(A2)則ES(A2)=+0.18mm所以測量尺寸

mm.2.定位基準與設計基準不重合時的工序尺寸計算

零件調整法加工時,如果加工表面的定位基準和設計基準不重合,就要進行尺寸換算,并重新標注工序尺寸。如上圖所示零件.尺寸

mm已加工完成,現(xiàn)以B面定位精銑D面,試標出工序尺寸A2。解:當以B面定位加工D面時,將按工序尺寸A2進行加工,設計尺寸

mm是本工序間接保證的尺寸,為封閉環(huán)。其尺寸鏈如圖b所示,尺寸A2的計算如下:求基本尺寸:由式(2-1)得25=60-A2,則A2=35mm求下偏差:由式(2-4)得+0.22=0-EI(A2),則EI(A2)=-0.22mm求上偏差:由式(2-5)得O=-0.12-ES(A2),則ES(A2)=-0.12mm所以工序尺寸

mm.3.中間工序尺寸的計算

當主設計基準最后加工時,會出現(xiàn)“多尺寸保證”問題,一般情況,直接保證公差小的尺寸(組成環(huán)),而間接保證公差大的尺寸(封閉環(huán))。解:先列出尺寸鏈如圖2-17b所示。注意當有直徑尺寸時,一般應考慮用半徑尺寸來列尺寸鏈。最后工序是直接保證

mm,間接保證

mm,故

mm為封閉環(huán),尺寸A和

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