机械制造技术第15次课-第七章

本次课内容 第四节 定位 基准的选择 一、基准的概念及分类 二、定位基准的选择 第五节 工艺路线的制订 一、加工经济精度与 表面加工方法的选择 二、工序顺序安排 三、工序的集中与分散 四、加工阶段的划分 第六节 加工余量与 工序尺寸的确定 一、加工余量的确定 二、工序尺寸与公差的确定 第七节 工艺尺寸链 一、尺寸链的定义及特点 二、尺寸链的组成 三、尺寸链的计算 四、尺寸链的应用 第四节 定位基准的选择 一、基准的概念及分类 基准是用来确定生产对象上几何要素之间的几何关系所依据的那些点、线、面。 1、设计基准 在零件图上用于确定其它点、线、面所依据的基准。 基准 第四节 定位基准的选择 2、工艺基准 零件在加工或装配工艺过程中所采用的基准称为工艺基准。 1）工序基准 在工序图上用于确定本工序加工表面加工后的尺寸、形状和位置的基准。 2）定位基准 在加工中用于工件定位的基准。 3）测量基准 用于测量已加工表面的尺寸及各表面之间位置精度的基准。 4）装配基准 装配时用于确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准。 定位基准的点或线，总是由具体表面来体现的。 第四节 定位基准的选择 二、定位基准的选择 定位基准的作用主要是为了保证加工面的位置精度，因此定位基准应该 从有位置精度要求的表面中进行选择 。 1、粗基准的选择 以未经机械加工的毛坯面作定位基准称为粗基准。 1）为了保证工件上加工面与不加工面的相互位置要求，以不加工面作为粗基准。 第四节 定位基准的选择 2) 为了保证工件某重要表面的余量均匀，应选择该表面的毛坯面为粗基准。 3) 选作粗基准的表面应尽可能平整、光洁和有足够大的尺寸，不允许有铸造浇冒口、锻造飞边或其它缺陷，以保证定位准确，夹紧可靠。 4）粗基准一般不能重复使用。 第四节 定位基准的选择 2、精基准的选择 以 已经机械加工过的表面 作定位基准称为精基准。 1）基准重合原则 应尽可能选择被加工表面的设计基准为精基准 2）基准统一原则 3）互为基准原则 4）自为基准原则 第五节 工艺路线的制订 工艺路线的内容 工艺路线不是唯一的，应多提出几种方案，比较后择优选用。 表面加工方法的选择 工序的先后顺序 工序的集中与分散程度 加工阶段的划分 一、加工经济精度与表面加工方法的选择 加工经济精度： 加工经济精度是指在正常加工条件下所能保证的加工精度和表面粗糙度。 加工方法的选择： 在确定加工方法时，除保证技术要求外，还要考虑零件的生产类型、材料性能和本单位的加工条件。 表 7常用加工方法的加工经济精度和表面粗糙度 第五节 工艺路线的制订 加工表面 加工方法 加工经济精度 表面粗糙度 （ m ） 外圆柱面 和端面 粗车 12 11 25 精车 10 9 车 8 7 刚石车 6 5 磨 8 7 磨 6 5 磨 5 3 级光磨 5 光 五节 工艺路线的制订 表 7常用加工方法的加工经济精度和表面粗糙度（续） 加工表面 加工方法 加工经济精度 表面粗糙度 （ m ） 圆柱孔 钻 12 11 25 10 9 铰 8 7 铰 7 6 拉 8 7 拉 7 6 镗 12 11 25 精镗 10 9 镗 8 7 磨 8 7 磨 7 6 磨 6 4 磨 6 4 五节 工艺路线的制订 加工表面 加工方法 加工经济精度 表面粗糙度 （ m ） 平面 粗铣（或粗刨） 13 11 25 精铣 (或半精刨 ) 10 9 铣（或精刨） 8 7 刀精刨 6 拉 11 10 拉 9 6 磨 8 7 磨 6 5 磨 5 3 研 5 7常用加工方法的加工经济精度和表面粗糙度（续） 第五节 工艺路线的制订 二、工序顺序安排 1、加工工序顺序的安排原则 1）基准先行 2）先面后孔 3）先主后次 4）先粗后精 2、热处理工序的安排 1）预备热处理 目的 改善切削性能 为最终热处理作好准备 消除内应力 安排 在粗加工前 在粗加工后 2）最终热处理 目的 提高零件的力学性能 安排 在精加工前 在精加工后 第五节 工艺路线的制订 3、辅助工序的安排 种类 检验 去毛刺 清洗 防锈 去磁 平衡 R 10949:2002 of to 三、工序的集中与分散 工序集中 将工件的加工集中在少数几道工序内完成 工序分散 将工件的加工分散在较多的工序内进行 单件小批生产 一般在 通用机床上 按 工序集中 原则组织生产。 传统的 流水线、自动线 生产多采用 工序分散 的组织形式。 第五节 工艺路线的制订 四、加工阶段的划分 划分的目的 “时尽其用 ” “材尽其性 ” “机尽其能 ” “人尽其才 ” 1、粗加工阶段 主要任务是以高生产率去除加工面多余的金属。 2、半精加工阶段 减小粗加工中留下的误差，为精加工做好准备。 3、精加工阶段 确保零件达到或基本达到图纸规定的精度要求及 4、光整加工阶段 主要是为提高加工表面质量和降低表面粗糙度。 5、超精密加工阶段 第六节 加工余量及工序尺寸的确定 一、加工余量的确定 加工总余量 毛坯尺寸与零件的设计尺寸之差称为加工总余量，加工总余量为加工过程中各工序余量的总和。 总 工序余量 相邻两工序基本尺寸之差。工序余量有 单边余量和 双边余量 之分。 Z i/2Z i/2Z i/2Z i/2 影响工序余量 上道工序的尺寸精度 a； 上道工序表面遗留的表面粗糙度 a 本道工序的安装误差 b 等。 工序余量的确定 在保证加工质量的前提下，使余量尽可能地减小。 估算法（根据经验与具体条件进行估算） 计算法（重要零件或大批量，分析影响因素，列式计算） 查表法（查机械加工工艺手册） 第六节 加工余量及工序尺寸的确定 单边： a+a+| a+b | 正常组织 a i 第六节 加工余量及工序尺寸的确定 二、工序尺寸与公差的确定 当工艺基准与设计基准不重合时 见第七节 当工艺基准与设计基准重合时 按下列步骤确定 步骤 4 按“入体原则”取上下偏差，毛坯偏差对称标注 3 工序尺寸公差 = 加工方法的经济精度 （终加工工序例外） 2 工序基本尺寸 = 下一工序基本尺寸 + 下一工序加工余量 （终加工工序例外） 1 确定各工序的加工余量 工序 名称 研磨 精磨 粗磨 半精车 粗车 铸造 工序余量 经济精度 2 工序基 本尺寸 50 50+56 2 50 工序尺寸及公差 0 50 1 0 0 2 第七节 工艺尺寸链 一、尺寸链的定义和特点 定义 尺寸链是由产品技术规范或零件工艺要求决定的某一尺寸和对该尺寸有直接影响的全部尺寸所连接成的尺寸封闭图 直接尺寸 间接尺寸 特点 ：封闭性、制约性 二、尺寸链的组成 环 组成环 封闭环 增环 减环 尺寸链中的每一尺寸简称为环。 2 1 0 七节 工艺尺寸链 三、尺寸链的计算 1、极值法计算公式 数包括封闭环在内的总环增环数量减环基本尺寸增环基本尺寸封闭环基本尺寸 封闭环的基本尺寸 封闭环的公差 封闭环的上偏差 封闭环的下偏差 组成环的公差封闭环的公差减环的下偏差增环的上偏差封闭环的上偏差减环的上偏差增环的下偏差封闭环的下偏差00 0 2 1 0 七节 工艺尺寸链 三、尺寸链的计算 2、概率法计算公式 极限偏差换为中间偏差 计算封闭环的偏差 计算封闭环的中间偏差 计算封闭环的公差 组成环的公差封闭环的公差下偏差上偏差中间偏差2减环的中间偏差增环的中间偏差封闭环的中间偏差 0 0 封闭环的基本尺寸 1 20 0 0 第七节 工艺尺寸链 四、尺寸链的应用 1、测量基准与设计基准不重合时工艺尺寸的计算（极值法） 减环的基本尺寸 减环的尺寸 减环的上偏差 减环的下偏差 0 0 0 0 工艺尺寸链 四、尺寸链的应用 2、定位基准与设计基准不重合时工艺尺寸的计算（极值法） 减环的基本尺寸 减环的尺寸 减环的上偏差 减环的下偏差 302050012 00 A ?2 0 第七节 工艺尺寸链 四、尺寸链的应用 3、中间工序尺寸及偏差的计算（极值法） 画工艺尺寸链 各已知环尺寸 用极值法求解 02 A 5 A?2 A 2 0 磨 四、尺寸链的应用 画工艺尺寸链 各已知环尺寸 用极限法求解 第七节 工艺尺寸链 4、零件进行表面处理时的工序尺寸计算（极值法） 2 3 A?2 粗磨 氮 画工艺尺寸链 各已知环尺寸 用极值法求解 小结 第四节 定位