项目2.2盘套类零件机械加工工艺编制课件

1、教学内容： 机械零件的制造精度、尺寸链教学目标： 了解机械零件的制造精度的概念，掌握尺寸链的分类与计算。 重点难点： 工艺尺寸链计算方法。任务任务2.3了解工艺尺寸链计算方法了解工艺尺寸链计算方法1、机械零件的精度构成11表面本身的精度（1）表面本身的尺寸精度： 如长度、直径、角度等；（2）表面本身的形状精度： 如平面度、圆度、轮廓度。 12 不同表面之间的相互位置精度（1）表面之间的位置尺寸及其精度： 如平面之间的距离、孔间距等。（2）表面之间的相互位置精度： 如平行度、垂直度等。 1）试切法v试切法试切法是通过多次走刀来获得所需的加工精度的。在每次试切走刀后测量实际尺寸，校正切削用量，直至

2、达到规定的加工精度为止，即通过试切一测通过试切一测量量调整调整再试切，反复进行到被加工尺寸再试切，反复进行到被加工尺寸达到要求为止的加工方法称为试切法达到要求为止的加工方法称为试切法。试切法试切法的生产率低，但它不需要复杂的工装，加工精度取决于工人的技术水平和计量器具（工具、仪器、仪表）的精度，故常用于单件小批生产，金工实习时加工零件的方法就是典型的试切法。获得尺寸精度的方法获得尺寸精度的方法配作配作v试切法中有一种类型配作配作，它是以已加工件为基准，加工与其相配的另一工件，或将两个或两个以上的工件组合在一起进行加工的方法。在有些装配图中可以看到标注有配作的装配关系，例如齿轮减速箱装配图中的箱

3、体和箱盖之间的连接方式是采用两只销钉定位、若干个螺栓紧固，其中在两只定位销钉的标注尺寸和配合公差之后往往有配作二字。配作二字。配作配作.如10H8/g7配作配作,此时是指在箱体和箱盖装配成功后拧紧紧固螺栓，再钻扩铰孔，然后配上销钉，这是一种典型的、应用广泛的配作。配作。2）调整法v先调整好刀具和工件在机床上的相对位置，先调整好刀具和工件在机床上的相对位置，并在一批零件的加工过程中保持这个位置并在一批零件的加工过程中保持这个位置不变，以保证工件被加工尺寸的方法不变，以保证工件被加工尺寸的方法称为调整法调整法。影响调整法精度的因素有：测量精度、调整精度、重复定位精度等。当生产批量较大时，调整法有较

4、高的生产率。调整法对调整工的要求高，对机床操作工的要求不高，常用于成批生产和大量生产。 3）定尺寸刀具法v用刀具的相应尺寸来保证工件被加工部位尺寸的用刀具的相应尺寸来保证工件被加工部位尺寸的方法称为定尺寸刀具法方法称为定尺寸刀具法。影响尺寸精度的因素有：刀具的尺寸精度、刀具与工件的位置精度等，当尺寸精度要求较高时，常用浮动刀具（如浮动镗镗刀刀）进行加工，目的是为了阻断辅具（装夹刀具的辅助装置）的误差传递给刀具，从而消除刀具与工件的位置误差的影响。定尺寸刀具法操作方便，生产率较高，加工精度也较稳定。用钻头、钻头、铰刀、多刃镗刀块铰刀、多刃镗刀块等加工孔均属定尺寸刀具法，应用于各种生产类型。拉刀拉

5、孔、拉槽拉孔、拉槽也属定尺寸刀具法，应用于大批生产和大量生产。 4）主动测量与自动控制法v这种方法是把测量、进给装置和控制系统这种方法是把测量、进给装置和控制系统组成一个自动加工系统，在加工过程中，组成一个自动加工系统，在加工过程中，边加工边测量加工尺寸，并将所测结果与边加工边测量加工尺寸，并将所测结果与设计要求的尺寸比较后，或使机床继续工设计要求的尺寸比较后，或使机床继续工作，或使机床停止工作，加工过程依靠系作，或使机床停止工作，加工过程依靠系统设定自动完成统设定自动完成，称为主动测量与自动控称为主动测量与自动控制法制法 获得形状精度的方法获得形状精度的方法v1）刀尖轨迹法v 依靠刀尖的运动

6、轨迹获得形状精度的方依靠刀尖的运动轨迹获得形状精度的方法称为刀尖轨迹法法称为刀尖轨迹法。刀尖的运动轨迹取决于刀具和工件的相对成形运动，因而所获得的形状精度取决于成形运动的精度。普通车削、铣削、刨削和磨削等均属刀尖轨迹法。v2）仿形法v 刀具按照仿形装置进给对工件进行加工的方刀具按照仿形装置进给对工件进行加工的方法称为仿形法法称为仿形法。仿形法所得到的形状精度取决于仿形装置的精度及其他成形运动精度。仿形车、仿形铣等均属仿形法加工。v 3）成形法v 利用成形刀具对工件进行加工晌方法称利用成形刀具对工件进行加工晌方法称为成形法为成形法。一把成形刀具至少替可代一个成形运动。成形法所获得的形状精度取决于

7、成形刀具的形状精度和其他成形运动精度。用成形刀具或成形砂轮的车、铣、刨、磨、拉等都属于成形法，分别称为成形车、成形铣、成形刨、成形磨和拉削等。 v4）展成法（范成法）v利用工件和刀具作展成切削运动进行加工的方利用工件和刀具作展成切削运动进行加工的方法称为展成法法称为展成法。展成法所得被加工表面是切削刃和工件作展成运动过程中所形成的包络面，切削刃形状必须是被加工面的共轭曲线。它所获得的精度取决于切削刃的形状和展成运动的精度等。滚齿、插齿、磨齿、滚花键等均属展成法。获得位置精度的方法和工件的装夹方式获得位置精度的方法和工件的装夹方式v 工件的位置要求取决于工件的装夹（定位和夹紧）方式及其精度；工件

8、的装夹方式有：v 1）用夹具装夹用夹具装夹v 根据单元四机床夹具及其设计方法所述，夹具是用以装夹工件的装置。夹具上的定位元件和夹紧元件能使工件迅速获得正确位置，并使其固定在夹具和机床上。因此，工件定位方便，定位精度高定位方便，定位精度高而且稳定稳定，装夹效率也高装夹效率也高。当以精基准定位时，工件的定位精度精度一般可达001mm。所以，用专用夹具装夹工件广泛用于中、大批和大量生产。但是，由于制造专用夹具费用较高、周期较长，所以在单件小批生产时，很少采用专用夹具，而是采用通用夹具。当工件的加工精度要求较高时，可采用标准元件组装的组合夹具，使用后元件可拆回下重复使用。2）找正装夹）找正装夹va划线

9、找正装夹划线找正装夹vb直接找正装夹直接找正装夹划线找正装划线找正装 直接找正装夹直接找正装夹获得装配精度的方法获得装配精度的方法v互换法 采用互换法装配时，合格的零部件在装配时不需要经过选择、修配和调整即可满足装配要求。互换法又分为完全互换法和不完全互换法。采用完全互换法时，装配尺寸链的求解是按极值法进行的；采用不完全互换法时，尺寸链按概率法求解。这类装配尺寸链多属于本章v选配法 在大批大量生产中，当装配精度要求较高时，为降低组成环零部件的制造难度，可把组成环零件的公差放大，按经济精度制造，然后按实际尺寸分组，对应组组内互换装配。采用选配法时，装配尺寸链的计算多属于解算组成环的公差，这时应根

10、据各组成环的公称尺寸大小和重要性，合理地分配公差，使各组成环的加工难度基本均衡。修配法修配法 在成批或单件小批生产中，若装配精度要求较高，且组成环较多时，可采用修配法，选择一个组成环为补偿环，其他组成环按经济加工精度制造，装配时通过修配补偿环的尺寸保证装配精度。通过极值法解算装配尺寸链可以求出修配环的尺寸。调整法调整法 调整法与修配法实质相同，各组成环均按经济加工精度制造，区别在于调整法是选择一个组成环作为调整环，在装配时通过改变调整环的尺寸或位置来满足装配精度的要求。工艺尺寸链工艺尺寸链1 11 1 尺寸链的概念尺寸链的概念 用来确定某些表面间的相互位置的一组尺寸，按照一定的次序排列而成的封

11、闭的链环，称为尺寸链。1 12 2 尺寸链的种类尺寸链的种类（1）设计尺寸链： 在零件图纸上，用于确定表面之间相互位置的尺寸链。（2）工艺尺寸链： 在工艺文件上，由加工过程中的同一零件的工艺尺寸组成的尺寸链。长度尺寸链：各环均为长度尺寸的工艺尺寸链；角度尺寸链：各环均为角度尺寸的工艺尺寸链；直线尺寸链：各环均在同一条直线上的尺寸链；平面尺寸链：各环均在同一平面上的尺寸链；空间尺寸链：各环均分布在空间的尺寸链。 1 13 3 尺寸链的组成尺寸链的组成（1）封闭环：由其他尺寸间接形成的尺寸；（2）组成环：在加工过程中直接形成的尺寸。 增环：当某一组成环增大时，如果封闭环也增大，该组成环称为增环；

12、减环：当某一组成环增大时，如果封闭环减小，则该组成环称为增减环；1 14 4 尺寸链的计算尺寸链的计算（1）封闭环的基本尺寸 封闭环的基本尺寸等于所有组成环的基本尺寸代数和。 A=AiAj A封闭环的基本尺寸； Ai增环的基本尺寸； Aj减环的基本尺寸； （2）封闭环的极限尺寸 Amax=Ai maxAj min Amin=Ai minAj max（3）封闭环的极限偏差 ESA=ESAiEIAj EIA=EIAiESAj （4）封闭环的公差等于各组成环的公差之和。 TA= ESAEIA=Ti 15 工艺尺寸链的应用求解工艺尺寸链的几种情况 已知全部组成环的极限尺寸，求封闭环的极限尺寸； 已知封

13、闭环的极限尺寸，求各组成环的极限尺寸； 已知封闭环和部分组成环的尺寸，求其他组成环的尺寸。16 分配公差的三种方式等公差分配法等公差等级分配法组成环主次分类法尺寸链的计算形式尺寸链的计算形式1、正计算2、反计算3、中间计算形式v若加工时直接控制工序余量，而不是直接控制工序尺寸，如靠火花磨削，那么工序余量就成为组成环，而本工序的工序尺寸是最后形成的封闭环。1）基准不重合时的工艺尺寸链计算 （1）定位基准与设计基准不重合 （2）设计基准和测量基准不重合2）工序尺寸的基准有加工余量时的工艺尺寸链计算3）一次加工后要保证多个设计尺寸时的工艺尺寸链计算 （在磨削之前A1如何确定？）4）渗C层深度计算5）余量校核计算2有关计算表表: 某齿轮的机械加工工艺过程某齿轮的机械加工工艺过程磨内孔到工序