现代机械制造精度的实现讲义(ppt 72页).pptx

第十章机械制造精度的实现、12.1机械零件的制造精度、机械加工的目的是将空白加工成满足产品要求的零件。 通常，空白需要经过几道工序才能转换成满足产品要求的零件。 另一方面，机械部件的精度构成部件的精度为： 1、表面自身的精度(1)表面自身的尺寸及其精度，例如圆筒面的直径、圆锥面的锥角(2)表面自身的形状精度，例如平面度、圆度、轮廓度等。 2 .不同表面间的相互位置精度(1)表面间的位置尺寸及其精度，例如平面间的距离、孔的间距、从孔到平面的距离等(2)表面间的相互位置精度，例如平行度、直角、对称度等。 机械零件的制造精度、12.1.1机械零件的制造精度、(1)测试切割法根据测试切割、测量、调整、测试切割，反复进行被加工尺寸要求为止的加工方法。 该方法效率低，操作者技术水平要求高，主要适用于单品、小批量生产。 (2)调整法是首先调整刀具和工件在机床上的相对位置，在零件批量加工中保持该位置，以保证被加工尺寸的方法。 调整法广泛用于各种半自动、自动机床和自动在线，适用于批量、大量生产。 获得机械零件制造精度、12.1.2零件精度的方法有： (3)固定尺寸工具尺寸用工具的相应尺寸保证工件被加工部位的尺寸的方法，如铰刀、拉刀、攻丝等。 该方法的加工精度主要取决于刀具的制造、刃磨质量和切削使用量。 其优点是生产率高，但刀具制造复杂，常用于孔、螺钉、成形表面的加工。 (4)自动控制法由测量装置、进给机构和控制系统构成加工过程的自动循环，自动完成加工中的切削、测量、补偿调整等一系列工作，当工件达到要求的尺寸时，机床自动退刀停止加工。 机械零件的制造精度，12.2尺链，在机械设计和技术工作中，为了保证加工、组装和使用的质量，经常对相关的尺寸、公差和技术要求进行分析和计算，为了简化计算工作，可以采用尺链的原理。 从零件或零件中提取相互关联的尺寸，把由一定顺序构成的闭合尺寸模式称为尺寸链。 图5.14(a )是铣削步骤表面的情况，尺寸Al、A0是零件图中表示的尺寸。 加工时以表面3为基准，对表面2进行铣削加工，得到尺寸A0，尺寸A0在A1、A2间得到。 因此，A0和A1、A2的尺寸构成了相互关联的尺寸的组合，形成了如图5.14(b )那样的尺码链。尺寸链的概念、12.2.1尺寸链的概念、图12.1尺寸链的加工、为了保证主轴部件、弹性挡圈的安装，保持轴向间隙A0，从图中可以看出A0和Al、A2、A3关系，以一定的顺序构成尺寸链。尺寸链的概念、尺寸链的各尺寸称为尺寸链的环。 环路构成闭环(或终端环路)和环路，构成环路的有增加环路和减少环路的区别。 闭环的尺寸通过机械的组装和零件加工间接得到。 上述两个示例的A0尺寸都是闭环，闭环在线性尺寸链中只有一个。 在构成环的尺码链中，除闭环外，其他环构成环，是加工中直接得到的尺寸，直接影响闭环的尺寸大小。 当构成环的大小变大或变小，闭环的大小也变大或变小时，增环将该环称为增环。 上述2例的A1环。 当增加或减少环大小或增加环大小时，减环将该环称为减环，是上述两个示例中的a-2和a-3环。 同一尺寸链的各环最好用相同的文字表示。 例如，Al、A2、A3A0，下标1、2是构成循环的编号，0是构成循环的编号。 要增加戒指，在文字上加符号减环在字母上加。例，尺寸链的概念是在尺寸链中判断增减环的方法，一个是定义的第二个沿着尺寸链的一个方向，向尺寸线的终端画箭头时，与闭合环同方向的构成环减环，相反地成为增环。 尺寸链的分类，(1)根据尺寸链的应用范围工艺尺寸链在加工中，由工件上各相关工艺尺寸组成的尺寸链。 在组装尺寸链的机械设计和组装过程中，由相关零件之间相互关系的尺寸构成的尺寸链。 (2)根据尺寸链的各构成环所在的空间位置，直线尺寸链的尺寸链的各环位于同一平面内，相互平行。 平面尺寸链尺寸链的各环位于同一平面或相互平行的平面内，各环之间也可以不平行。 可以将平面尺寸转换为两个相互垂直的线性尺寸链。 空间尺寸链尺寸链的各环不在同一平面或相互平行的平面内。 可以将空间尺寸链转换为三个相互垂直的平面尺寸链，并且每个平面尺寸链还可以转换为两个相互垂直的线性尺寸链。 因此，线性尺寸链是尺寸链中最基本的尺寸链。 根据12.2.2尺尺寸链的分类、尺寸链的分类、(3)尺寸链各环的几何特征长度尺寸链的尺寸链的各环为长度量。 角度尺链尺链的各环为角度量。 因为平行度和直角分别相当于0o和90o，所以角度尺寸链包含平行度和直角的尺寸链。 如图12.2所示，为了以a面为基准分别加工c面和b面，要求CA (即1=90o )、ba (即2=0o )、加工后设为BC (即0=90o )，但这个关系由于1、2、0 图12.2角度尺寸链、尺寸链的分类、(4)根据尺寸链之间相互关系的形式，独立尺寸链的尺寸链中的所有构成环和闭合环只属于一个尺寸链。 并联尺寸链2根以上的尺寸链通过共同的环将它们连接起来，构成并联形式的尺寸链。 图中，A2(Bl )是a、b两个尺码链的共用环，分别由属于这两个尺码链的构成环构成。 当公共环发生变化时，该并联尺寸链中的每个尺寸链的闭环同时发生变化。 C0(D2 )是c、d两条尺寸链的共同环，一条尺寸链的闭环是另一条尺寸链的组成环。 此类并列尺寸链可以通过公共环将所有尺寸链的构成环联系在一起。 尺寸链图、12.3、尺寸链图、1 .尺寸链图的描绘技术尺寸链图在加工中以自然形成的尺寸来描绘，依次描绘与该尺寸要求相关的各尺寸。尺寸链的概略图、2 .闭合环的判定，例如，在加工右图所示的部件的情况下，将加工各面的优先顺序定为c、b、a :1 )在将该检测尺寸的优先顺序定为L3、L1的情况下，应该将尺寸L2判定为闭合环，2 )该检测尺寸的优先顺序规定为L3、L2 尺链的概略图，3 .增环和减环的简单判断，2、构成环的箭头方向与闭环相同的是减环。 1、构成循环的箭头方向与闭环相反的是增加的循环，点：任意假设一个旋转方向，按其旋转方向(顺序、逆时针方向)加箭头。 如下图所示。结论：尺寸链的计算，12.4，尺寸链的计算1，闭环的基本尺寸闭环的基本尺寸=构成所有环基本尺寸的代数和，其计算式： 尺寸链的计算2，闭环的极限尺寸(1)闭环的最大极限尺寸=全增环最大极限尺寸之和减去全减环最小极限尺寸之和的结果(2)闭环最小极限尺寸=全增环最小极限尺寸之和减去全减环最大极限尺寸之和的结果3，闭环的极限偏差(1) 闭环上偏差=全增环路上偏差之和减去全减环路下偏差之和(2)闭环下偏差=全增环路下偏差之和减去全减环路上偏差之和4， 闭环公差闭环公差=各构成环路公差之和：是工序10的工序尺寸A2描绘尺寸链闭环A0=200.12增环路A1=减环路A2计算闭环的基本尺寸： 20=100-A2A2=80闭环上偏差： 0. ei2=-0.12闭环下偏差：-0.12=-0.1-es2，8756； es2=0.02，12.5，尺寸链计算例1，基准不一致时的尺寸链的计算(1)定位基准和设计基准不一致的工序10，在a面上定位，求铣削槽c面，工序尺寸和公差。 工艺尺码链的计算实例，(2)设计标准和测量标准不一致的【例】尺寸很难测量，通过改变测量孔的深度A2，(A1 )间接保证尺寸(A0 )，求出工序尺寸A2和偏差。尺链闭环A0=增环A1=减环A2计算闭环的基本尺寸： 10=50-A2A2=40闭环上偏差：0=0-EI2EI2=0闭环下偏差：0. 36=-0.17-es2- e 12.5小时定数和经济性分析，时间定数是劳动生产率的基本指标，劳动生产率是劳动者在单位时间内制造合格产品的数量，或者是劳动者用于单位产品的劳动时间的经济分析，研究如何以最低的社会消费、最低的成本生产合格产品。 12.5.1小时分配时间分配是在一定的生产规模、生产技术和生产组织的条件下，完成某个工件的某个工序所需的时间，被称为工序单体时间或工序单体时间分配。 这是产品成本和企业经济核算的依据，也是决定新建或扩张工厂(或工厂)时所需的设备和人员的依据。 工序单体时间的组成是t单=t基t补t服t休，时间常数和经济性分析，式中t单工序单体时间(min )可以表示t基的基本时间(也称为机动时间)，是改变工件的形状、尺寸的相对位置、表面性所消耗的时间。 可以根据各种加工方法的公式进行计算。 车削时的计算公式在第2章关于切削量的选择的一节中叙述。 t子辅助时间是完成工序中的基本工作所需的辅助工作时间。 可以调查或实测关系表，包括工件的装卸、机床的启动和停止、切削量的变更、工作的测定等所花费的时间。 t服车间的服务时间包括工具的更换、工具的修理、设备的补充调整、工作班开始时工具和文件的取出、机床的润滑等和工作班结束时工具的整理、碎屑的去除、机床的擦拭等所花费的时间。时间常数和经济性分析，t休劳动者休息和自然需要时间。 一般地，由于工作单位的服务时间和休息时间之和是将工作时间t作为基于=t的t子来给出的，所以在公式中，x=36。 时间定额和经济性分析在批量生产中，也要考虑加工工件时的准备、结束时间。 也就是说，在加工工件批量之前，熟悉图纸，接受材料，准备工具，测定夹具，夹持工具，调整夹具和机床，并在加工工件批量后返回工艺文件，分解工艺设备，返回，检查成品等具有必要的时间因此，批量生产时的工件的各工序的总时间、式中的t分配在某工序工作的总时间被称为单体时间分配，也称为单体计算时间(min )，是加工t基准结果一批工件的准备时间、结束时间n批批的工件的数量。 从公式可以看出，n批越大，t额定和t单位越接近。 在大量生产时，t定额t单价为了提高生产率，减少t定额和t单价，即减少其构成部分的时间，主要有基本时间和辅助时间。 时间常数和经济性的分析，时间常数和经济性的分析，12.5.2过程的经济分析在设计某个零件的过程时，一般可以制定几个不同的方案，这些方案都可以满足加工质量的要求，但从经济性上分析，生产成本不同，所以因此选择成本最低的方案对工厂企业积累资金、加快国家工业建设具有重要意义。 因为经济地分析提案，目的是求出最有利的流程和加工方法，所以在经济地比较各提案的情况下，不是正确地计算部件成本，而是求出各提案的相对值，在各提案中可以省略相同的项目。 也就是说，各方案的工程内容不同的情况下，应该全面地进行经济性的比较的一部分工程的内容不同，其他的工程相同的话，只是经济性地比较这些不同的工程。 时间分配和经济性分析，12.5.2.1生产成本构成生产成本是制造一个零件或一台产品所需的全部费用。 其中与完成工程直接相关的费用也被称为第一种费用，也称为工艺成本，一般占生产成本的70%75%。 与完成工程无关的与工厂整体的生产条件相关的费用叫做第二类费用。 在进行各种方案的经济分析的情况下，在相同的生产条件下，第二类费用相等，因此，可以只分析生产成本比重大的过程成本s票，s票=V资十v护v旧(或c专用机) v夹具(或c专用机) v刃v材c式，s票单体的过程成本(有的v资机床操作工人的工资，由单体时间和工人的工资决定的v保护机床的维护费，包括电、油材、切削液、棉线等费用的v旧万能机床的折旧费，因为万能机床能够在不同的工序中使用，所以折旧费是机床的与机床的利用率及单品时间有关的v刃工具的维护和折旧费，与工具的价格、刃磨次数、磨削费用和工具的耐久性等要素有关的v夹万能夹具的维护和折旧费，与机床的维护和折旧费的想法相似的v材3354的材料费c调整调整工人的工资。 它与调整机床的时间、调整工人的工资有关的c专用机专用机床的折旧费用，与机床的价格和折旧率有关的c专用夹具专用夹具的保养和折旧费用，与夹具的价格和折旧率有关。时间分配和经济性分析、时间分配和经济性分析、5.8.2.2流程经济方案的选择为了分析和比较，将流程成本分为与年产量相关的可变费用v (要素/要素)和与年产量无关的不变费用c (要素/要素)。 因此，s单位=V C(5.35 )因为不变费用c与年产量没有关系，所以通常按年计算，用c年表示。 上式用s单=V C年/N零(5.36 )式写为n零零件的年产量。 从s年=N年(5.37 )式(5.36 )和式(5.37 )可以看出，年产品的工艺成本可以用双曲线表示，图5.32(a )，年产品的工艺成本可以用直线表示。 在图5.32(a )中，a是单一的小批量生产区，b是大量、大量生产区，a、b之间是中批量生产区。 年产量越大成本越低，n年时，s单V，即年产量大时，s单的变化极小。在图5.32(b )中，不变费用c年是投资值，与生产数量无关，其值不变，但s年随着生产量n 0的增加而增加，s年与n年成比例地变化。 在经济上分析各种工艺计划时，实际上是以年的工艺成本进行比较的。 有两种不同的工艺计划，年的工艺成本分别参照图5.33，s年l=v1n0 c年lS年2=v2n0 c年2，两条直线的交点在年产量为