机械加工与装配工艺规程的制定讲解

1、机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 学习目的与要求学习目的与要求 （1）掌握机械制造工艺的基本概念，熟悉工艺规程的编制方法、步骤）掌握机械制造工艺的基本概念，熟悉工艺规程的编制方法、步骤 及其格式及其格式 （2）熟悉零件的毛坯选择和结构工艺性）熟悉零件的毛坯选择和结构工艺性 （3）熟悉基准对加工的重要性，掌握合理选择定位基准的原则）熟悉基准对加工的重要性，掌握合理选择定位基准的原则 （4）掌握拟定零件加工工艺路线的原则和方法）掌握拟定零件加工工艺路线的原则和方法 （5）掌握工艺尺寸链的解算方法）掌握工艺尺寸链的解算方法 （6）了解机械装配的过程及其对机器质量的重要性

2、）了解机械装配的过程及其对机器质量的重要性 （7）熟悉装配方法及其适用性）熟悉装配方法及其适用性 （8）了解装配工艺规程的形式、制定方法和步骤）了解装配工艺规程的形式、制定方法和步骤 1 第三章第三章 机械加工与装配工艺规程制定机械加工与装配工艺规程制定 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 主要内容主要内容 第第3 3章章 机械加工与装配工艺规程制订机械加工与装配工艺规程制订 3.1 3.1 概机械加工工艺规程概述概机械加工工艺规程概述 3.2 3.2 零件的结构工艺性及毛坯的选择零件的结构工艺性及毛坯的选择 3.3 3.3 基准及其选择基准及其选择 3.4 3.4

3、 加工工艺路线的拟定加工工艺路线的拟定 3.5 3.5 加工余量及工序尺寸、公差的制订加工余量及工序尺寸、公差的制订 3.6 3.6 尺寸链及其应用尺寸链及其应用 3.7 3.7 时间定额和提高生产效率的工艺措施时间定额和提高生产效率的工艺措施 3.8 3.8 工艺过程方案的技术经济分析工艺过程方案的技术经济分析 3.9 3.9 制订工艺规程的实例制订工艺规程的实例-床头箱体的加工床头箱体的加工 3.10 3.10 装配工艺及装配尺寸链装配工艺及装配尺寸链 3.11 3.11 装配工艺规程的制订装配工艺规程的制订 思考与练习：思考与练习： 2 第三章第三章 机械加工与装配工艺规程制定机械加工与

4、装配工艺规程制定 第三章第三章 机械加工与装配工艺规程制定机械加工与装配工艺规程制定 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 3-1 概述概述 一、生产过程与工艺过程一、生产过程与工艺过程 生产过程生产过程：指原材料到成品之间相关联的各个环节劳动指原材料到成品之间相关联的各个环节劳动 过程的总和过程的总和 工艺过程：工艺过程：在机械产品的生产过程中，那些与原材料变在机械产品的生产过程中，那些与原材料变 为成品或半成品而直接有关的过程为成品或半成品而直接有关的过程 机械制造工艺过程：机械制造工艺过程：直接变原料为零件的过程与产品装直接变原料为零件的过程与产品装 配的过程配

5、的过程 二、机械加工工艺过程二、机械加工工艺过程 1、定义：、定义：采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺 寸、精度和表面性质，使之成为零件产品的过程寸、精度和表面性质，使之成为零件产品的过程 4 第三章第三章 机械加工与装配工艺规程制定机械加工与装配工艺规程制定 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 2、组成、组成 细分工序、安装、工位、工步、走刀细分工序、安装、工位、工步、走刀 工序：工序：一个（或一组）工人在一个工作地点（如机床一个（或一组）工人在一个工作地点（如机床 或钳台）对一个（或几个）工件连续完成的那部分工艺

6、或钳台）对一个（或几个）工件连续完成的那部分工艺 过程。组成工艺过程的基本单元。过程。组成工艺过程的基本单元。 安装：安装：一个工序有时在零件的几次装夹下完成，这时一个工序有时在零件的几次装夹下完成，这时 在零件每次装夹下所完成的那部分工作称为一次安装。在零件每次装夹下所完成的那部分工作称为一次安装。 如如a方案，两次安装。方案，两次安装。 工位：工位：工件在机床上相对刀具所占据的每个加工位置工件在机床上相对刀具所占据的每个加工位置 所完成的那部分工作称为一个工位。所完成的那部分工作称为一个工位。 5 3-1 概述概述第三章第三章 机械加工与装配工艺规程制定机械加工与装配工艺规程制定 机械制造

7、技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 有如下几种加工方法：有如下几种加工方法： a：在一台车上一钻床：在一台车上一钻床： 车所有外圆及端面内孔车所有外圆及端面内孔钻六孔钻六孔 A、B、D、C、E (C、D、EA、B) 2个工序个工序 b：两台车床上一钻：两台车床上一钻 车车C、D、E车车A、B钻六孔钻六孔 3个工序个工序 c：一车一钻：一车一钻(再返回同一车床加工再返回同一车床加工) 车车C、D、E钻六孔钻六孔车车A、B 3个工序个工序 d：一批工件：一批工件(同一车床先后加工同一车床先后加工) 先加工先加工C、D、EA、B钻钻 2个工序个工序 6 3-1 概述概述第三章第三

8、章 机械加工与装配工艺规程制定机械加工与装配工艺规程制定 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 工步：工步：在加工表面在加工表面 （钻、扩、铰）切削刀具和切削（钻、扩、铰）切削刀具和切削 用量（不包括切深）都不变的情况下完成的那一部分工用量（不包括切深）都不变的情况下完成的那一部分工 作。作。工序的基本单元工序的基本单元 走刀：走刀：有些工步，由于余量较大或其他原因，需要用有些工步，由于余量较大或其他原因，需要用 同一刀具在同一转速和进给量条件下对同一表面进行多同一刀具在同一转速和进给量条件下对同一表面进行多 次切削（多次走刀），这样刀具对工件的每次切削称为次切削（多

9、次走刀），这样刀具对工件的每次切削称为 一次走刀。一次走刀。 1. 装卸装卸 2. 铣面铣面 3. 开槽开槽 4. 钻孔钻孔 如图：回转工作台如图：回转工作台 7 3-1 概述概述第三章第三章 机械加工与装配工艺规程制定机械加工与装配工艺规程制定 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 三、加工工艺规程的内容和作用三、加工工艺规程的内容和作用 1、机械加工工艺规程：、机械加工工艺规程：把结合实际的把结合实际的最佳的最佳的加工工艺过加工工艺过 程的有关内容，用文件表格的形式固定下来，称为程的有关内容，用文件表格的形式固定下来，称为 2、内容、内容 加工路线和经过车间工段加

10、工路线和经过车间工段 各工序内容及所用机床、刀具、工艺装备各工序内容及所用机床、刀具、工艺装备 工件检验项目及方法，工件检验项目及方法， 切削用量，切削用量， 工时定额工时定额 工人等级工人等级 8 3-1 概述概述第三章第三章 机械加工与装配工艺规程制定机械加工与装配工艺规程制定 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 3、作用、作用 指导生产的主要技术文件指导生产的主要技术文件 工艺规程是生产准备的依据工艺规程是生产准备的依据 新建或扩建厂和车间的基本技术文件新建或扩建厂和车间的基本技术文件 四、指导思想四、指导思想 保证质量、提高效率、降低成本保证质量、提高效率、

11、降低成本 五、生产类型五、生产类型 1、分类、分类 生产类型生产类型 单件生产单件生产 成批生产成批生产 大量生产大量生产 小批生产小批生产 中批生产中批生产 大批生产大批生产 9 3-1 概述概述第三章第三章 机械加工与装配工艺规程制定机械加工与装配工艺规程制定 生产类型生产类型 同一产品的年产量（件）同一产品的年产量（件） 重型机械重型机械中型机械中型机械轻型机械轻型机械 单件生产单件生产5101000500050,000 重型零件重型零件 200Kg以上以上 中型零件中型零件 100200Kg 轻型零件轻型零件 100Kg以下以下 3-1 概述概述第三章第三章 机械加工与装配工艺规程制定

12、机械加工与装配工艺规程制定 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 2、影响生产类型的因素、影响生产类型的因素 品种、种类品种、种类 产量、零件数产量、零件数 工艺过程的工序数工艺过程的工序数 工作地数工作地数 各工序的劳动量各工序的劳动量 3、工作地专业化程度、工作地专业化程度 一个工作地点（机床）干工序数一个工作地点（机床）干工序数 大量生产：大量生产：1 12 2种种 大批生产：大批生产：2 21010 中批生产：中批生产：101020 20 小批生产：小批生产：20204040 单件：单件：4040以上以上 看一个工厂分类看一个工厂分类 11 3-1 概述概述第

13、三章第三章 机械加工与装配工艺规程制定机械加工与装配工艺规程制定 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 工序大量系数工序大量系数 t K R t-工序时间，工序时间，R-节拍节拍 大量大量 K1.5K1.5 中批中批 K=0.05K=0.050.10.1 大批大批 K=0.1K=0.11.51.5 单件单件 K=0.005K=0.005以下以下 小批小批 K=0.005K=0.0050.050.05 12 3-1 概述概述第三章第三章 机械加工与装配工艺规程制定机械加工与装配工艺规程制定 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 六、制订工艺规程

14、的步骤及内容六、制订工艺规程的步骤及内容 1、原始资料、原始资料 产品的装配图和零件图产品的装配图和零件图 产品的质量验收标准产品的质量验收标准 零件的年生产纲领（年产量）和生产类型零件的年生产纲领（年产量）和生产类型 车间现有条件车间现有条件( (设备、人员、车间设备、人员、车间) ) 毛坯的生产情况毛坯的生产情况 当前先进工艺及工艺及生产技术发展情况当前先进工艺及工艺及生产技术发展情况 有关的工艺手册和统计资料有关的工艺手册和统计资料 13 3-1 概述概述第三章第三章 机械加工与装配工艺规程制定机械加工与装配工艺规程制定 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 2

15、、制订步骤、制订步骤 分析零件图纸和产品装配图分析零件图纸和产品装配图 确定毛坯的种类和制造方法确定毛坯的种类和制造方法 拟定工艺路线拟定工艺路线核心核心 确定加工余量，计算工序尺寸及公差确定加工余量，计算工序尺寸及公差 确定机床、工艺装备和切削用量确定机床、工艺装备和切削用量 计算工时定额和工人等级计算工时定额和工人等级 确定重要工序的检查项目和方法确定重要工序的检查项目和方法 填写工艺文件填写工艺文件 14 3-1 概述概述第三章第三章 机械加工与装配工艺规程制定机械加工与装配工艺规程制定 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 3-2 零件的结构工艺性及毛坯的选择

16、零件的结构工艺性及毛坯的选择 一、结构工艺性：一、结构工艺性： 工艺性：工艺性：就是有加工的可能性就是有加工的可能性 1、被加工表面的加工可能性、被加工表面的加工可能性 空刀空刀 15 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 或或 16 第三章第三章 机械加工与装配工艺规程制定机械加工与装配工艺规程制定3-2 零件的结构工艺性及毛坯的选择零件的结构工艺性及毛坯的选择 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 2、保证位置精度的可能性、保证位置精度的可能性 位置精度主要指位置精度主要指同轴度同轴度、垂直度垂直度、平行度平行度等等 最好一次安装下就能加

17、工所有的表面最好一次安装下就能加工所有的表面 ABAB同轴同轴0.020.02 安装安装 17 第三章第三章 机械加工与装配工艺规程制定机械加工与装配工艺规程制定3-2 零件的结构工艺性及毛坯的选择零件的结构工艺性及毛坯的选择 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 3、 零件安装时应有方便的定位基准零件安装时应有方便的定位基准 如车床子刀架如车床子刀架 有附加基准影响外观有附加基准影响外观 可去除（加工后）可去除（加工后） 18 第三章第三章 机械加工与装配工艺规程制定机械加工与装配工艺规程制定3-2 零件的结构工艺性及毛坯的选择零件的结构工艺性及毛坯的选择 机械制造

18、技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 4、加工面的尺寸、形状及位置应便于加工、加工面的尺寸、形状及位置应便于加工 零件结构布局零件结构布局 如箱体孔如箱体孔 加工面位置加工面位置 内面应改为外面内面应改为外面 大大 中中 小小 或或或或中中 小小 大大小小 大大 小小 19 第三章第三章 机械加工与装配工艺规程制定机械加工与装配工艺规程制定3-2 零件的结构工艺性及毛坯的选择零件的结构工艺性及毛坯的选择 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 多个加工面的尺寸、位向一致多个加工面的尺寸、位向一致 结构尺寸、形状与刀具关系结构尺寸、形状与刀具关系 20

19、第三章第三章 机械加工与装配工艺规程制定机械加工与装配工艺规程制定3-2 零件的结构工艺性及毛坯的选择零件的结构工艺性及毛坯的选择 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 减小加工表面的尺寸减小加工表面的尺寸 车单线螺纹车单线螺纹 车双线螺纹车双线螺纹 车台阶面车台阶面 靠模法车锥面靠模法车锥面 宽刀面车锥面宽刀面车锥面 尾座偏移法车锥面尾座偏移法车锥面 小滑板转位法小滑板转位法 车锥面车锥面 21 第三章第三章 机械加工与装配工艺规程制定机械加工与装配工艺规程制定3-2 零件的结构工艺性及毛坯的选择零件的结构工艺性及毛坯的选择 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教

20、师主讲教师贾振元贾振元 二、毛坯的选择二、毛坯的选择 零件的生产纲领零件的生产纲领 产量大产量大模锻型材等模锻型材等 产量小产量小自由锻或手工造型自由锻或手工造型 零件的结构和外形零件的结构和外形 复杂复杂铸造铸造 简单简单锻锻 零件的尺寸大小零件的尺寸大小 大大铸或自由锻铸或自由锻 小小模锻、型材模锻、型材 零件机械性能零件机械性能 高高锻锻 一般一般铸或型材铸或型材 充分利用新工艺、新技术、新材料充分利用新工艺、新技术、新材料 如精密铸造、精密锻造等如精密铸造、精密锻造等 三、毛坯的种类三、毛坯的种类 锻件、型材、组合毛坯、冲压锻件、型材、组合毛坯、冲压 22 第三章第三章 机械加工与装配

21、工艺规程制定机械加工与装配工艺规程制定3-2 零件的结构工艺性及毛坯的选择零件的结构工艺性及毛坯的选择 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 3-3 基准和基准的选择基准和基准的选择 一、加工时工件的安装方法一、加工时工件的安装方法 1、找正法、找正法 直接找正法：直接找正法：四爪卡盘、车内孔四爪卡盘、车内孔 划线找正法：划线找正法：安装前先划线，再按线找安装前先划线，再按线找 划线的目的划线的目的 工件各表面加工余量足够工件各表面加工余量足够 工件安装迅速工件安装迅速 加工面与非加工面的正确位置关系加工面与非加工面的正确位置关系 23 机械制造技术基础机械制造技术基

22、础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 （一）工件在机床上的安装使要保证工件获得准确的位置，并在加工中 保持位置不变。有三种保证位置精度的安装方法： 1.直接找正； 工件的定位过程可以由操作者直接在机床上利用千分表、划线盘等工具， 找正某些有相互位置要求的表面，然后夹紧工件，称之为直接找正安装。 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 2.划线找正（钳工手工作业） 是指按图纸要求在工件表面上划出位置线以及加工线和找正线，安装工件时，先在机床 上按找正线找正工件的位置，然后夹紧工件。例如：要在长方形工件上镗孔，可先在划 线平台上划出孔的十字中心线，再画出加工线和找正线（加工线和

23、找正线之间的距离一 般为5毫米）。然后将工件安放在四爪单动卡盘上轻轻夹紧，转动四爪单动卡盘，用划 针检查找正线，找正后夹紧工件。 特点：划线安装不需要其它专门设备，通用性好，生产率低，精度不高 （一般划线找正的对线精度为0.1mm左右），适于单件、小批量生产中复杂铸件或者 铸件精度较低的粗加工工序。 1-卡盘体 2-卡爪 3-丝杆 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 2 2、夹具安装、夹具安装 通过夹具上定位元件使工件获得正确位置并夹紧通过夹具上定位元件使工件获得正确位置并夹紧 安装迅速方便，定位精度稳定，成批和大量生产安装迅速方便，定位精度稳定，成批和大量生产 2

24、6 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 Fig4-1 铣槽工序用的铣床夹具 1-定位键； 2-支承板； 3-齿纹顶支承钉； 4-平头支承钉； 5-侧装对刀块； 6-夹具底块； 7-底板；8-螺旋压板；9-夹紧螺母；10-对刀塞尺 3.采用夹具来安装的优点: 为了保证加工精度要求和提高生产率，通常多采用夹具安装工件，这样，不需要划线 和找正，直接由夹具来保证工件在机床上的正确位置，并在夹具上直接夹紧工件。 特点：操作简单，容易保证加工精度要求，各种生产类型中都有应用，尤其是成批和 大量生产中。 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 Fig4-

25、2 铣槽夹具在立式铣床上的工作原理 1-铣床床身 2-铣床升降台 3-立铣刀 4-铣槽夹具 5-夹具的定位键 6-铣床工作台 7-铣床溜板 定位键断面有矩形和圆柱形两种定位键断面有矩形和圆柱形两种 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 对刀装置：对刀装置：在铣床夹具上一般都设计有对刀装置，在铣床夹具上一般都设计有对刀装置， 对刀装置是由对刀块和塞尺组成对刀装置是由对刀块和塞尺组成。对刀块用来确定对刀块用来确定 夹具和刀具的相对位置夹具和刀具的相对位置，塞尺是为了防止对刀时碰，塞尺是为了防止对刀时碰 伤刀刃和对刀块，使用时，将其塞入刀具与对刀块伤刀刃和对刀块，使用时，将

26、其塞入刀具与对刀块 之间，根据接触的松紧程度来确定刀具相对于夹具之间，根据接触的松紧程度来确定刀具相对于夹具 的最终位置。的最终位置。 对刀块通常用两销钉和螺钉装配在夹具体上，其对刀块通常用两销钉和螺钉装配在夹具体上，其 位置应便于对刀和不妨碍工件的装卸及加工，位置应便于对刀和不妨碍工件的装卸及加工，并且并且 应使对刀块的工作表面与被加工工件的加工面相差应使对刀块的工作表面与被加工工件的加工面相差 所用塞尺的厚度所用塞尺的厚度。对刀块的工作表面与定位元件之。对刀块的工作表面与定位元件之 间应有一定的位置精度要求。采用对刀装置进行对间应有一定的位置精度要求。采用对刀装置进行对 刀调整时，加工精度

27、不超过刀调整时，加工精度不超过IT8IT8级。当加工精度要级。当加工精度要 求较高或不便于设置对刀块时，可采用试切法、标求较高或不便于设置对刀块时，可采用试切法、标 准件对刀法或者用百分表来校正刀具相对于定位元准件对刀法或者用百分表来校正刀具相对于定位元 件的位置。件的位置。 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 如图：几种常见的对刀块如图：几种常见的对刀块。 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 二、获得加工尺寸的几种方法二、获得加工尺寸的几种方法 试切法、调整法、尺寸刀具法、主动测量法试切法、调整法、尺寸刀具法、主动测量法 31 机械制造

28、技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 1 1）试切法（刀尖）试切法（刀尖）：即先试切出很小一部分加工表面，测量试 切所得的尺寸，按照加工要求适当调整刀具 切削刃相对工 件的位置，再试切，再测量，如此经过二三次试切和测量， 当被加工尺寸达到要求后，再切削整个待加工面（适合单件 小批）； 2 2）定尺寸刀具法：）定尺寸刀具法：具有一定尺寸精度的刀具（如铰刀、扩孔 钻、钻头等）来保证被加工工件尺寸精度的方法； 3 3）调整法（刀尖）调整法（刀尖）：利用机床上的定程装置、对刀装置或预先 调整好的刀架，使刀具相对机床或夹具满足一定的位置精度 要求，然后加工一批工件。这种方法需要采用夹具

29、来实现装 夹，加工后工件精度的一致性好。 4 4）自动控制法：）自动控制法：使用一定的装置，在工件达到要求的尺寸时，自 动停止加工。分为自动测量和数字控制两种，前者机床上具有 自动测量工件尺寸的装置，在达到要求时，停止进刀；后者是 根据预先编制好的机床数控程序实现进刀的。 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 三、基准及其分类三、基准及其分类 1、定义：定义：确定零件或部件上某些点、线、面位置时所确定零件或部件上某些点、线、面位置时所 选作选作参照系参照系的那些点、线、面的那些点、线、面 2、分类、分类 设计基准设计基准 33 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教

30、师主讲教师贾振元贾振元 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 加工基准加工基准 功能应用场合功能应用场合 基准面状态基准面状态 定位基准：定位基准：夹具安装，夹具安装，确定零件位置的点线面确定零件位置的点线面 测量基准：测量基准：试切法加工测量试切法加工测量时时 校对基准：校对基准：找正安装找正安装时时 粗基准：粗基准：毛面毛面 精基准：精基准：已加工面已加工面 35 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 装配基准装配基准 检查基准检查基准 工序基准工序基准* * 36 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 四、粗基

31、准的选择四、粗基准的选择 1、粗基准的作用粗基准的作用 粗基准主要用于开始加工阶段粗基准主要用于开始加工阶段 以面以面1为粗基准为粗基准壁厚均匀，余量不均（三爪卡盘）壁厚均匀，余量不均（三爪卡盘） 以面以面2为粗基准为粗基准余量均匀，壁厚不均（四爪卡盘卡余量均匀，壁厚不均（四爪卡盘卡 外园，内园外园，内园2 2找正）找正） 粗基准的选择，影响不加工面与被加工面间的相互位置粗基准的选择，影响不加工面与被加工面间的相互位置 及加工面的余量分配，且二者矛盾及加工面的余量分配，且二者矛盾 37 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 2、粗基准的选择原则：、粗基准的选择原则：

32、(1) 相互位置要求原则：如果必须保证加工面和不加工面相互位置要求原则：如果必须保证加工面和不加工面 之间相互位置要求，以该不加工表面为粗基准之间相互位置要求，以该不加工表面为粗基准 38 加工加工22孔以外园孔以外园40为基准为基准 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 (2) 余量均匀原则余量均匀原则 表面应平整，没有浇口，冒口或飞边等缺陷表面应平整，没有浇口，冒口或飞边等缺陷 39 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 (3)便于装夹便于装夹原则原则 粗基准面尽可能平整，有一定的面积，有合适的 定位夹紧机构。 应该选用外表面为粗基准应该

33、选用外表面为粗基准 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 (4) 不重复使用粗基准原则不重复使用粗基准原则 这一原则并不是意味着粗基准只能在第一道工序使用这一原则并不是意味着粗基准只能在第一道工序使用 后序工序亦可，只要后序工序亦可，只要这一方向这一方向不重复使用不重复使用 41 五、精基准的选择五、精基准的选择 1、基准重合原则：、基准重合原则： 要保证要保证 ，355355就不能自由公差，就不能自由公差， 根据尺寸链根据尺寸链 封闭环上偏差封闭环上偏差 增环上偏差增环上偏差 减环下偏差减环下偏差 封闭环下偏差封闭环下偏差 增环下偏差增环下偏差 减环上偏差减环上偏差

34、 得出要求高）得出要求高） 0.1 0.05 355 0.1 0 205 工艺精基准与工件的设计基准或安装 基准 尽可能重合，避免基准不重合误差。 2 2、最短路线原则、最短路线原则 3 3、统一基准原则、统一基准原则 轴类零件轴类零件顶尖孔顶尖孔* * * * 箱形零件箱形零件一面两销一面两销* * * * 盘类零件盘类零件大面短销大面短销* * * * 当工件有个表面，以它为精基准，可以方便地加工大 部分（或全部）其它加工面，则选该表面为精基准 当不能基准重合时，基准转换的路线尽可能短。当选用设 计基准为精基准有困难时，可采用非设计基准作为精基准， 但应尽量减小基准转换，以减小基准不重合误

35、差。） 4 4、所选基准，应能保证工件定位准确稳定，、所选基准，应能保证工件定位准确稳定， 夹紧可靠夹紧可靠 5 5、互为基准原则、互为基准原则 当工件上两个加工表面之间的位置精度要求比较高时， 可以采用的两个加工表面互为基准反复加工的方法。 （例如主轴前后轴颈与前锥孔同轴）。 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元45 6 6、自为基准原则、自为基准原则 一些表面的精加工工序，要求加工余量小而 均匀，常以加工表面 自身作为精基准。 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 3- 4 加工工艺路线的拟定加工工艺路线的拟定 一、加工方法的选择一、加工

36、方法的选择 1、经济精度、经济精度 同一加工方法，精度高成本高同一加工方法，精度高成本高 精度、成本有一定的极限精度、成本有一定的极限 B B段段经济精度范围经济精度范围 随着技术的发展，加工方法的随着技术的发展，加工方法的 精度不断提高，成本不断降低，精度不断提高，成本不断降低， 因此经济精度不是不变的，而是因此经济精度不是不变的，而是 变化权值变化权值 46 一般所说的加工经济精度指的是，在正常加工条件下（采用符合 质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工 时间）所能保证的加工精度。 车、磨外圆时误差车、磨外圆时误差-成本的曲线成本的曲线 加工误差小于加工误差小于 时时 磨

37、磨 加工误差大于加工误差大于 时时 车车 A A 各种加工方法的经济精度和粗糙度如表各种加工方法的经济精度和粗糙度如表3-83-83-93-9 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 2、典型表面的加工路线选择、典型表面的加工路线选择 外圆表面的加工路线外圆表面的加工路线 主要是车削主要是车削 孔的加工路线孔的加工路线 (实或铸孔实或铸孔) ,不铸；不铸； ，铸孔；，铸孔； 视情况而定视情况而定 平面的加工路线平面的加工路线 以铣刨磨为主要加工方法，拉削以铣刨磨为主要加工方法，拉削大批量大批量 成形表面成形表面 具体情况而定具体情况而定 齿轮：坯齿轮：坯滚滚剃剃珩珩 3

38、05030 50 48 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 二、工序顺序的安排二、工序顺序的安排 1、划分加工阶段、划分加工阶段 粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段、精密加工和超粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段、精密加工和超 精密加工阶段精密加工阶段 （1）划分加工阶段的目的划分加工阶段的目的 保证加工质量保证加工质量 合理使用加工设备合理使用加工设备 粗加工阶段可及时发现毛坯缺陷粗加工阶段可及时发现毛坯缺陷后续工序可否进后续工序可否进 行，避免浪费精加工工时行，避免浪费精加工工时 适应热处理的需要适应热处理的需要 49 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲

39、教师主讲教师贾振元贾振元 （2）划分加工阶段的条件）划分加工阶段的条件 零件的技术要求零件的技术要求 年生产纲领及生产条件年生产纲领及生产条件 毛坯的情况毛坯的情况 零件大小零件大小 2、安排工序顺序的原则、安排工序顺序的原则 先粗后精，粗精分开：先粗后精，粗精分开：如轴类顶尖，箱体类零件如轴类顶尖，箱体类零件 先加工平面再加工孔先加工平面再加工孔 先主要表面，后次要表面先主要表面，后次要表面 箱体零件、轴孔系和底面箱体零件、轴孔系和底面主要，先加工主要，先加工 固定通孔、螺纹孔固定通孔、螺纹孔次要，适当安排次要，适当安排 有些零件的精加工应在装配总成后进行有些零件的精加工应在装配总成后进行

40、注意加工阶段的划分注意加工阶段的划分 50 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 3、热处理工序的安排、热处理工序的安排 为改善切削性能而进行的正火、调质、退火等为改善切削性能而进行的正火、调质、退火等切切 削加工之前；削加工之前； 为消除应力而进行的时效等为消除应力而进行的时效等粗加工之后，精加工粗加工之后，精加工 之前；之前； 为得到所要求的物理机械性能而进行的淬火、渗碳、为得到所要求的物理机械性能而进行的淬火、渗碳、 渗氮等渗氮等粗加工、半精加工之后，精加工之前；粗加工、半精加工之后，精加工之前； 为得到表面耐磨、耐腐、美观所进行的镀铬、阳极为得到表面耐磨、耐腐

41、、美观所进行的镀铬、阳极 氮化、发蓝、煮黑等氮化、发蓝、煮黑等最后。最后。 51 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 4、辅助工序安排、辅助工序安排 辅助工序：辅助工序：去毛刺、清洗、退磁、核检、防锈、平衡等去毛刺、清洗、退磁、核检、防锈、平衡等 关键工序或工时较长的工序前后；关键工序或工时较长的工序前后； 转换车间的前后，特别是热处理前后；转换车间的前后，特别是热处理前后； 加工阶段的前后；加工阶段的前后； 零件全部加工完后。零件全部加工完后。 加工顺序的安排是一个比较复杂的问题，影响因素也比较多，加工顺序的安排是一个比较复杂的问题，影响因素也比较多， 如产量、条

42、件、零件要求，应灵活掌握，吸取生产经验如产量、条件、零件要求，应灵活掌握，吸取生产经验 52 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 三、工序的集中和分散三、工序的集中和分散 1、工序分散的特点、工序分散的特点 机床、工具、夹具比较简单，调整方便机床、工具、夹具比较简单，调整方便 生产适应性好，转换产品比较容易生产适应性好，转换产品比较容易箱体箱体 有利于选择合理的切削用量有利于选择合理的切削用量 2、工序集中的特点、工序集中的特点 减小安装次数，易于保证位置精度，大型零件方便减小安装次数，易于保证位置精度，大型零件方便 加工设备要求高，机床价格高加工设备要求高，机床价

43、格高 工艺路线短，设备较少，工人少，生产面积小工艺路线短，设备较少，工人少，生产面积小 53 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 3-5 加工余量及工序尺寸、公差的确定加工余量及工序尺寸、公差的确定 一、加工余量的含义一、加工余量的含义 加工余量：加工余量：加工表面为了达到所需要的精度和表面质量而应切除加工表面为了达到所需要的精度和表面质量而应切除 的金属层厚度，也即加工前后的尺寸之差。的金属层厚度，也即加工前后的尺寸之差。 1、加工余量对机械加工的影响、加工余量对机械加工的影响 余量过大余量过大不能保留零件最耐磨的表层，降低表层机械物理不能保留零件最耐磨的表层，降

44、低表层机械物理 性能，增加切削工时，增加了材料、工具、电力的消耗，成本性能，增加切削工时，增加了材料、工具、电力的消耗，成本 提高提高 余量过小余量过小不能保证去掉零件表面缺陷层，不能保证质量，不能保证去掉零件表面缺陷层，不能保证质量， 对切削刀具不利，缩短了刀具寿命，余量不够会出废品对切削刀具不利，缩短了刀具寿命，余量不够会出废品 余量一般是指公称余量，公称余量即称公称尺寸公差余量一般是指公称余量，公称余量即称公称尺寸公差 54 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 1iii ZLL 1iii Zll i ZLLZ 坯i ZllZ 坯 1 2 iii DDZ 1 2

45、 iii ddZ 或或 或或 或或 对于外圆与孔对于外圆与孔 2、工序间尺寸公差对机械加工的影响、工序间尺寸公差对机械加工的影响 公差过大公差过大加工余量增加，造成不必要的加工加工余量增加，造成不必要的加工 公差过小公差过小无形中提高了各工序的加工精度，成本提高无形中提高了各工序的加工精度，成本提高 55 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 bab ddZ2 （轴） bab DDZ2（孔） Fig 6-7Fig 6-7 单边余量与双边余量 工序尺寸公差一般按入体原则标注： 包容尺寸: 如孔，槽宽，公差为基准孔 被包容尺寸: 如轴，公差为基准轴 0 H 0 h 机械制

46、造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 公称余量： bab llZ 公称余量的变动范围： baZ TTZZT minmax 本工序尺寸公差 上工序尺寸公差 b T a T 图Fig 6-8Fig 6-8 被包容面加工工序余量公差 影响工序余量的因素 二、加工余量的确定二、加工余量的确定 1、前一工序的公差、前一工序的公差 （毛坯公差的入体部分）（毛坯公差的入体部分） 2、前一工序遗留的表面粗糙度、前一工序遗留的表面粗糙度 和表面缺陷层深度和表面缺陷层深度 数值数值 3、前一工序所形成的工件空间误差、前一工序所形成的工件空间误差 ，即没有包括在尺，即没有包括在尺 寸公差带内的形

47、状误差和位置误差寸公差带内的形状误差和位置误差 4、本工序的安装误差、本工序的安装误差 包括定位误差、夹紧误差包括定位误差、夹紧误差 、及夹具本身的误差、及夹具本身的误差 a T a b a H ya R 因为因为 和和 有方向性，为向量。故单边余量有方向性，为向量。故单边余量 孔、外圆，则为双边孔、外圆，则为双边 浮动镗孔、拉孔、铰孔时，不能纠正空间、位置，则：浮动镗孔、拉孔、铰孔时，不能纠正空间、位置，则： 研磨、超精加工：研磨、超精加工： （主要去除前一道工序留下的表面主要去除前一道工序留下的表面 痕迹，余量小痕迹，余量小） a b yaab RTZ22 bayaaab ZTRH 22(

48、)2 bayaaab ZTRH 22() aayaa ZTRH 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 空间误差对加工余量的影响空间误差对加工余量的影响 安装误差对加工余量的影响安装误差对加工余量的影响 60 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 四、加工余量及工序间尺寸、公差的确定四、加工余量及工序间尺寸、公差的确定 1、加工余量的确定、加工余量的确定 分析计算法：分析计算法：仅在大批生产中的重要工序采用；仅在大批生产中的重要工序采用； 查表法：查表法：查有关手册。方法简便，接近实际，应用广泛；查有关手册。方法简便，接近实际，应用广泛； 经验

49、法：经验法：多用于单件、小批。多用于单件、小批。 2、工序间尺寸、公差的确定、工序间尺寸、公差的确定 拟定工艺路线，确定工序及工步；拟定工艺路线，确定工序及工步； 按工序确定按工序确定经济精度经济精度和和表面粗糙度表面粗糙度； 用计算法、查表法、用计算法、查表法、经验法确定余量；经验法确定余量； 计算计算工序间尺寸工序间尺寸，从后向前反推从后向前反推，轴、孔为例轴、孔为例； 根据根据经济精度按入体原则确定公差经济精度按入体原则确定公差 61 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 例：某一阶梯轴，其中一段直径为例：某一阶梯轴，其中一段直径为50，要求，要求IT5，Ra

50、0.04m ，高频淬火，毛坯为锻件，计算加工表面的工，高频淬火，毛坯为锻件，计算加工表面的工 序尺寸及公差。序尺寸及公差。 解：拟定工艺路线解：拟定工艺路线 粗车粗车半精车半精车淬火淬火粗磨粗磨精磨精磨研磨研磨 确定各工序的加工余量确定各工序的加工余量 查工艺人员手册：研磨查工艺人员手册：研磨0.010.01，精磨，精磨0.10.1，粗磨，粗磨0.30.3， 半精车半精车1.11.1，粗车，粗车4.54.5。取。取4.494.49 确定经济精度和粗糙度确定经济精度和粗糙度 确定各工序尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸确定各工序尺寸、公差、表面粗糙度及毛坯尺寸 62 工序工序 名名 工序工序 间余

51、间余 量量 工序间工序间工序尺寸工序尺寸工序间工序间 经济精度经济精度表面粗糙度表面粗糙度尺寸尺寸 公差公差 表面粗糙表面粗糙 度度 研磨研磨0.01Ra 0.04 50Ra0.04 精磨精磨0.1Ra 0.1650+0.01 =50.01 Ra0.16 粗磨粗磨0.3Ra 1.2550.01+0.1 =50.11 Ra1.25 半精半精 车车 1.1Ra 2.550.11+0.3 =50.41 Ra2.5 粗车粗车4.49Ra 1650.41+1.1 =51.51 Ra16 锻造锻造51.51+4.49 =56 011. 0 0 5h 016. 0 0 6h 039. 0 0 8h 16.

52、0 0 11h 39. 0 0 13h 2 011. 0 0 50 016. 0 0 01.50 039. 0 0 11.50 16. 0 0 41.50 39. 0 0 51.50 256 1）基准重合时（孔加工） 在决定了各工序余量和工序所能达到的经济精度之后，就可 以由最后一道工序（精加工工序）开始往前推算。 2）基准不重合时：按尺寸链计算。 表2 孔加工工序尺寸的确定 例：主轴孔设计要求为：例：主轴孔设计要求为： ， 要求要求IT6，Ra 0.8m ， 计算加工表面的工序尺寸及公差。计算加工表面的工序尺寸及公差。 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 3-6

53、工艺尺寸链及其应用工艺尺寸链及其应用 一、尺寸链的定义及组成一、尺寸链的定义及组成 1、工艺尺寸链和装配尺寸链、工艺尺寸链和装配尺寸链 尺寸链：尺寸链：由若干尺寸形成封闭的尺寸联系由若干尺寸形成封闭的尺寸联系 工艺尺寸链：工艺尺寸链：单个零件加工中，由相互关联的尺寸形单个零件加工中，由相互关联的尺寸形 成的尺寸链。成的尺寸链。所有尺寸都在一个零件上所有尺寸都在一个零件上 装配尺寸链：装配尺寸链：用以表示装配关系及用以表示装配关系及 精度的封闭尺寸链。精度的封闭尺寸链。每个尺寸分布在每个尺寸分布在 不同的零件上不同的零件上 65 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 （

54、一）尺寸链及尺寸链计算公式：（一）尺寸链及尺寸链计算公式： 尺寸链分类 直线尺寸链：主要研究内容 平面 空间尺寸链 通过投影可变成直线尺寸链 尺寸链的定义：尺寸链的定义：在工件加工和机器装配过程中，由相互链接的尺寸 形成的封闭尺寸组，称为尺寸链。（其实质是由于 定位精准与设计基准不重合引起的） 组成尺寸链的每一个尺寸，称为尺寸链的环尺寸链的环。 封闭环封闭环：尺寸链中凡属间接得到的尺寸称为封闭环。 组成环：组成环：尺寸链中凡属通过直接加工得到的尺寸称为组成环。 组成环对封闭环的影响又可分为 增环 减环 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 例例6-16-1：加工如图6

55、-13a所示零件，设1面已加工好，现以1面定位 加工3面和2面，其工序简图如图6-13b所示，试求工序尺寸 1 A 2 A ， A0封闭环；A1增环；A2减环 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 图6-15 套筒零件的两种尺寸链 根据设计封闭环如图b) 实际上小孔难测量，加工步骤是： 加工外圆、车端面、再钻孔、切断、 掉头装夹、车另一端面，保证全长， 封闭环如图c) 零件设计基准：如图b) 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 尺寸链的计算 正计算：已知组成环，求封闭环； 反计算：已知封闭环求各组成环； 中间计算：已知封闭环及部分组成环，

56、求其余的一个或几个组成环。 尺寸链计算：a）极值法；b）统计法。 a）极值法： m kq q k p p m i i AAAA 111 0（6-14） m k 式中： 组成环数 增环数 即：封闭环基本尺寸 0 A等于所有增环基本尺寸减去所有减环的 基本尺寸。 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 图6-12 基本尺寸、极限偏差、公差与中间偏差 图中：基本尺寸A；上偏差ES；下偏差EI；最大极限尺寸 ；最小极限尺寸（ ）； max A min A公差T； 中间偏差。 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 封闭环极限偏差 m kq q k p p

57、 EIESES 11 0 m kq q k p p ESEIEI 11 0 （6-19） （6-20） b b）统计法：）统计法： 封闭环公差：封闭环公差： m i iii Tk k T 1 222 0 0 1 1 2 i 封闭环相对分布系数 第i组成环的相对分布系数 i k 0 k 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 表6-8，正态分布时， 1 0 i kk，因此 m i i TT 1 22 0 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 2、尺寸链的组成、尺寸链的组成 环环工艺尺寸链中的每一个尺寸工艺尺寸链中的每一个尺寸 封闭环封闭环最后间接

58、获得的尺寸（环）最后间接获得的尺寸（环） 组成环组成环直接获得的并对封闭环有影响的尺寸环直接获得的并对封闭环有影响的尺寸环 增环增环其变动引起封闭环的同向变动其变动引起封闭环的同向变动 减环减环其变动引起封闭环的反向变动其变动引起封闭环的反向变动 3、尺寸链的分类、尺寸链的分类 直线尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链直线尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链 4 4、工艺尺寸链的建立、工艺尺寸链的建立 确定封闭环、查着组成环确定封闭环、查着组成环 i A i A 73 二、尺寸链的计算方法二、尺寸链的计算方法 1、极值法、极值法 基本公式：基本公式： m ni i n i i ESEIEI 11 0 m

59、i i TT 1 0 m ni i n i i AAA 11 0 n增环数增环数 m-n减环数减环数 m总组成环总组成环 m ni i n i i AAA 1 min 1 maxmax0 m ni i n i i AAA 1 max 1 minmin0 m ni i n i i EIESES 11 0 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 mmAAAA10)( 2130 3max1min2min 0max ()10.24AAAAmm 0min3min1max2max ()9.66AAAAmm 0312 ()0.24ESESEIEImm 0312 ()0.34EIEIE

60、SESmm 0123 0.58TTTTmm 0max0min00 AAESEI 例：阶梯轴例：阶梯轴 75 2、统计法、统计法 基本公式：基本公式： 前面例题运用统计法计算：前面例题运用统计法计算： 化为对称公差带分布：化为对称公差带分布： 计算：计算： 0 11 nm ii ii n AAA 2 0 1 m i i TT 1 150.09A 0 20.15 109.9250.075A 0 30.25 3534.8750.125A 0312 ()9.95AAAA 222 0123 0.342TTTT 0 9.950.171A 机械制造技术基础机械制造技术基础 主讲教师主讲教师贾振元贾振元 三、