機械制造工藝學課件 第三章工藝規(guī)程的制定 加工余量 工藝尺寸鏈

1、第三節(jié)第三節(jié) 加工余量加工余量 工序尺寸及公差的確定工序尺寸及公差的確定 這是工藝規(guī)程設計中的一個重要環(huán)節(jié)這是工藝規(guī)程設計中的一個重要環(huán)節(jié)1）圖紙分析（閱讀轉配圖、零件圖）圖紙分析（閱讀轉配圖、零件圖）2）工藝審查）工藝審查3）確定毛坯）確定毛坯4）確定加工工藝路線）確定加工工藝路線5）確定各主要工序的工藝裝備（機床、夾具、刀具、量具）確定各主要工序的工藝裝備（機床、夾具、刀具、量具）6）確定各主要工序的技術要求和檢驗方法）確定各主要工序的技術要求和檢驗方法）7）確定各工序的加工余量，計算工序尺寸和公差）確定各工序的加工余量，計算工序尺寸和公差 8）確定切削用量）確定切削用量9）確定時間定額）

2、確定時間定額10）填寫工藝文件）填寫工藝文件一一 、加工余量基本概念、加工余量基本概念加工余量的定義：在由毛坯變?yōu)槌善返倪^程中，在某加工表面切除的金屬的總厚度，稱為該表面的加工總余量。此外還有 a.工序間加工余量：每一道工序切除的金屬層厚度。b.單邊余量：平面的加工余量，它等于實際切除金屬層厚度c.雙邊余量：為外圓和孔等旋轉或對稱表面，其加工余量指的是直徑上的，即表面實際切除的金屬層厚度為加工余量的一半。四、復雜的工序尺寸與公差確定四、復雜的工序尺寸與公差確定 基準不重合：工藝基準和設計基準不重合基準不重合：工藝基準和設計基準不重合計算比較復雜，必須通過工藝尺寸鏈進行分計算比較復雜，必須通過工

3、藝尺寸鏈進行分析計算析計算第四節(jié)第四節(jié) 工藝尺寸鏈工藝尺寸鏈尺寸鏈的定義和組成尺寸鏈的定義和組成一、尺寸鏈一、尺寸鏈尺寸鏈指的是在零件加工或機器裝配過程中，由相互聯(lián)系并按一定順序首尾相接的尺寸形成的封閉尺寸組。1.尺寸鏈的分類(1)出現在零件中，稱之為零件尺寸鏈(2)由工藝尺寸組成，稱之為工藝尺寸鏈(3)出現在裝配中，稱之為裝配尺寸鏈2. 尺寸鏈的含義尺寸鏈的含義包含兩個意思： (1)封閉性：尺寸鏈的各尺寸應構成封閉形式（并且是按照一定順序首尾相接的。(2)關聯(lián)性：尺寸鏈中的任何一個尺寸變化都將直接影響其它尺寸的變化。 二、尺寸鏈的有關術語二、尺寸鏈的有關術語 在零件加工或機器裝配過程中，最后

4、自然形成（即間接獲得或間接保證）的尺寸。1. 尺寸鍵的環(huán)尺寸鍵的環(huán)構成尺寸鏈的每一個尺寸都稱為“環(huán)”?？煞譃榻M成環(huán) Ai封閉環(huán) A增環(huán)減環(huán) 2. 封閉環(huán)封閉環(huán)1A2A (1) 由于封閉環(huán)是最后形成的，因此在加工或裝配完成前,它是不存在的。 (2) 封閉環(huán)的尺寸自己不能保證，是靠其它相關尺寸來保證的。 2.1 封閉環(huán)的特點：封閉環(huán)的特點：(1) 體現在尺寸鏈計算中，若封閉環(huán)判斷錯誤，則全部分析計算之結論，也必然是錯誤的。(2) 封閉尺寸通常是精度較高，而且往往是產品技術規(guī)范或零件工藝要求決定的尺寸。 在裝配尺寸鏈中，封閉環(huán)往往代表裝配中精度要求的尺寸；而在零件中往往是精度要求最低的尺寸，通常在零

5、件圖中不予標注。2.2 封閉環(huán)的重要性封閉環(huán)的重要性:3. 組成環(huán) 一個尺寸鏈中，除封閉環(huán)以外的其他各環(huán)，都是“組成環(huán)”。按其對封閉環(huán)的影響可分為增環(huán)和減環(huán)。表示為：Ai 、Li i=1,2,3增環(huán)：在尺寸鏈中，當其余組成環(huán)不變的情況下，將某一組成環(huán)增大，封閉環(huán)也隨之增大，該組成環(huán)即稱為“增環(huán)”。L1為增環(huán)L1、L4為增環(huán)減環(huán)：在尺寸鏈中，當其余組成環(huán)不變的情況下，將某一組成環(huán)增大，封閉環(huán)卻隨之減小，該組成環(huán)即稱為“減環(huán)”。L2、L3 、 L5為減環(huán)L2、L3 、 L4為減環(huán)三、尺寸鏈的分類三、尺寸鏈的分類1.按不同生產過程來分(1) 工藝尺寸鏈：在零件加工工序中，由有關工序尺寸、設計尺寸或加

6、工余量等所組成的尺寸鏈。(2) 裝配尺寸鏈：在機器設計成裝配中，由機器或部件內若干個相關零件構成互相有聯(lián)系的封閉尺寸鏈。包含零件尺寸、間隙、形位公差等。(3) 工藝系統(tǒng)尺寸鏈：在零件生產過程中某工序的工藝系統(tǒng)內，由工件、刀具、夾具、機床及加工誤差等有關尺寸所形成的封閉尺寸鏈。(3) 空間尺寸鏈: 尺寸鏈全部尺寸位干幾個不平行的平面內。LL2L1L3L42按照各構成尺寸所處的空間位置，可分為:(1) 直線尺寸鏈：尺寸鏈全部尺寸位于兩根或幾根平行直線上，稱為線性尺寸鏈。(2) 平面尺寸鏈: 尺寸鍵全部尺寸位于一個或幾個平行平面內。A1A2A3A4A5A6A7AAA1A2A3A4A5A63按照構成尺

7、寸鏈各環(huán)的幾何特征，可分為：(1) 長度尺寸鏈：所有構成尺寸的環(huán)，均為直線長度量。(2) 角度尺寸鏈：構成尺寸鏈的各環(huán)為角度量，或平行度、垂直度等。 AA12A3A四四 尺寸鏈的作法尺寸鏈的作法從本例可以看出，A1，A2本沒有公差要求，但是由于定位基準和設計基準不重合，就有了公差的限制，增加了加工的難度（2）測量基準與設計基準不重合時的尺寸換算測量基準與設計基準不重合的尺寸換算在生產實際中是經常遇到的。如圖所示：如圖所示： txtst測量基準（a） 圖中要加工三個圓弧槽，設計基準為與50同心圓上的交點,若為單件小批生產，通過試切法獲得尺寸時，顯然在圓弧槽加工后，尺寸就無法測量，因此，在擬定工藝

8、過程時，就要考慮選用圓柱表面或選用內孔上母線為測量準來換算出尺寸。測量基準xshh（b）h設計基準解：以50下母線為測量基準時，可畫出如下尺寸鏈： ttsxtR5-0.300050-0.10txtst測量基準R5-0.300050-0.10在該尺寸鏈中，外徑是由上道工序加工直接保證的，尺寸t應在本測量工序中直接獲得，均為組成環(huán)；而R5是最后自然形成且滿足零件圖設計要求的封閉環(huán)。故該尺寸鏈中，外徑是增環(huán)，t是減環(huán)。求基本尺寸： t505t 45 求t 的上、下偏差 ： tx00 ts1 . 03 . 0 x t0 s t+0.2 2 . 0045 故測量尺寸t為： 同理，以選內孔上母線C為測量基

9、準時，可畫出如下尺寸鏈： 020+0.045-0.10500hhshx50-0.05250-0.30+0.0225100hhhsx 這時，外圓半徑為增環(huán)，內孔半徑及尺寸h為減環(huán)，R5仍為封閉環(huán)。 計算后可得h的測量尺寸為 ：2275. 0010 h2、多工序尺寸換算、多工序尺寸換算 在實際生產中，特別當工件形狀比較復雜，加工精度要求較高，各工序的定位基準多變等情況下，其工藝過程尺寸鏈比較復雜，有時一下不易辨清，尚需作進一步深入分析。下面介紹幾種常見的多工序尺寸換算。 （1）從待加工的設計基準標注尺寸時的計算 40+0.050+0.3460039.6+0.1A 如圖所示的某一帶鍵糟的齒輪孔，按使

10、用性能，要求有一定耐磨性，工藝上需淬火后磨削，則鍵槽深度的最終尺寸不能直接獲得，因其設計基準內孔要繼續(xù)加工，所以插鍵槽時的深度只能作加工中間的工序尺寸，擬訂工藝規(guī)程時應把它計算出來。 工序1 : 鏜內孔至工序2 ：插鍵槽至尺寸A；工序3 ：熱處理；工序4 ：磨內孔至 。現在要求出工藝規(guī)程中的工序尺寸A及其公差（假定熱處理后內孔的尺寸漲縮較小，可以忽略不計）。 工序為：10. 009 .36 05. 0040 40+0.050+0.3460039.6+0.1A19.8+0.050A+0.025200+0.30046 按加工路線作出如圖四環(huán)工藝尺寸鏈。其中尺寸46為要保證的封閉環(huán), A和20為增環(huán)

11、,19.8為減環(huán)。按尺寸鏈基本公式進行計算：解： 8 .19)(4620A+0.30(+0.025 sA)0 sA0.275+0(0 xA)（+0.05） xA0.050 基本尺寸：偏差：因此A的尺寸為： 275. 0050. 08 .45 按“入體”原則，A也可寫成 ： 225. 008 .45 A19.8+0.050+0.025200+0.30046（2） 零件進行表面工藝時的工序尺寸換算 機器上有些零件如手柄、罩殼等需要進行鍍鉻、鍍銅、鍍鋅等表面工藝，目的是為美觀和防銹，表面沒有精度要求，所以也沒有工序尺寸換算的問題；但有些零件則不同，不僅在表面工藝中要控制鍍層厚度，也要控制鍍層表面的最

12、終尺寸，這就需要用工藝尺寸鏈進行換算了。計算方法按工藝順序而有些不同。例1：大量生產中，一般采用的工藝：車磨鍍層。 圖（a）中圓環(huán)，外徑鍍鉻，要求保證尺寸 ，并希望鍍層厚度0.0250.04（雙邊為0.050.08），求鍍前尺寸 。 0045. 028 0-0.04528 機械加工時，控制鍍前尺寸和鍍層厚度（由電鍍液成份及電鍍時參數決定）直接獲得，而零件尺寸是鍍后間接保證的，所以它是封閉環(huán)。列出如圖工藝尺寸鏈，解之得：解：0-0.0452828-0.0450A+sA-xA0.080-0.03A280.0827.9200 sA sA0-0.045-0.03+ xA xA0.0150015. 092.27 即：鍍前尺寸為 例2：單件、小批生產中,由于電鍍工藝不穩(wěn)定，或由于對鍍層的精度、表面粗糙度要求很高時，大量生產中采用的工藝：車磨鍍層工藝不能滿足要求。故采用工藝：車