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文档简介

教育科学“十五”国家规划课题研究结果机械制造技术基础周宏甫主编第1页作业机械制造技术基础第2页目录绪论第1章机械加工工艺装备第2章金属切削基本原理第3章工艺规程设计第4章经典零件加工第5章机械制造质量分析与控制第6章先进制造技术介绍机械制造技术基础第3页1.24依据六点定则,分析图中所表示各定位元件

所限制自由度。机械制造技术基础第4页1.24依据六点定则,分析图中所表示各定位元件

所限制自由度。限制三爪卡盘限制机械制造技术基础第5页1.24依据六点定则,分析图中所表示各定位元件

所限制自由度。三爪卡盘限制尾架顶尖限制机械制造技术基础第6页1.24依据六点定则,分析图中所表示各定位元件

所限制自由度。三爪卡盘限制中心架限制机械制造技术基础第7页1.24依据六点定则,分析图中所表示各定位元件

所限制自由度。端面限制圆销限制机械制造技术基础第8页1.24依据六点定则,分析图中所表示各定位元件

所限制自由度。端面限制圆销限制机械制造技术基础第9页1.24依据六点定则,分析图中所表示各定位元件

所限制自由度。V形块限制V形块限制V形块限制机械制造技术基础第10页1.26依据图中所表示工件加工要求,试确定工件

理论上应限制自由度,并选择定位元件,

这些定位元件实际上限制了哪些自由度?机械制造技术基础第11页1.26依据图中所表示工件加工要求,试确定工件

理论上应限制自由度,并选择定位元件,

这些定位元件实际上限制了哪些自由度?图a)过球心钻一小孔理论上应限制

实际上限制

锥套定位机械制造技术基础第12页1.26依据图中所表示工件加工要求,试确定工件

理论上应限制自由度,并选择定位元件,

这些定位元件实际上限制了哪些自由度?图b)在圆盘中心钻一孔理论上应限制

三爪卡盘定位(夹长)实际上限制

机械制造技术基础第13页1.26依据图中所表示工件加工要求,试确定工件

理论上应限制自由度,并选择定位元件,

这些定位元件实际上限制了哪些自由度?图c)在轴上铣横槽理论上应限制

长V形块及支承钉定位实际上长V形块限制

支承钉限制机械制造技术基础第14页1.26依据图中所表示工件加工要求,试确定工件

理论上应限制自由度,并选择定位元件,

这些定位元件实际上限制了哪些自由度?图d)在套筒上钻孔,尺寸L理论上应限制

长圆销及端面定位实际上长圆销限制

端面限制机械制造技术基础第15页3.2图示零件,毛坯为φ35mm棒料,批量生产时其机械加工过程以下:在锯床上切断下料,车一端面钻中心孔,调头,车另一端面钻中心孔,在另一台车床上将整批工件一端外圆都车至φ30mm及φ20mm,调头再用车刀车削整批工件φ18外圆,又换一台车床,倒角,车螺纹。最终在铣床上铣两平面,转90°后,铣另外两平面。试分析其工艺过程组成。机械制造技术基础第16页工序、安装、工位、工步、工步划分示意表序号工序名安装工位工步内容走刀次数10下料切断2020车11车端面2钻中心孔23车另一端面4钻另一中心孔30车1车φ30mm

外圆2车φ20mm

外圆40车车φ18mm

外圆50车1倒角1×45°2车螺纹M20860铣11铣两平面22铣另两平面机械制造技术基础第17页3.5试选择图示支架和法兰盘零件加工时定位精基准

和粗基准机械制造技术基础第18页◆精基准选择:①基准重合②基准统一在大多数工序中使用③定位稳定可靠、夹具结构简单定位面积最大且平整是跳动、15、52等尺寸设计基准机械制造技术基础第19页◆精基准选择:①基准重合②基准统一在大多数工序中使用③定位稳定可靠、夹具结构简单定位夹紧简单方便(三爪卡盘)是跳动、各外圆、孔设计基准

机械制造技术基础第20页◆精基准选择:①基准统一②定位稳定可靠、夹具结构简单离中心远,转角误差小支承钉定位,简单方便在大多数工序中使用机械制造技术基础第21页◆粗基准选择:①定位稳定可靠、夹紧方便

定位面平整光洁、可用三爪卡盘装夹②定位稳定可靠、夹紧方便

直接靠在三爪卡盘卡爪上机械制造技术基础第22页3.15轴承座零件如图所表示,除B面外,其它尺寸均已加工完成。现工序以表面A定位加工B面,试计算工序尺寸及其偏差。机械制造技术基础第23页解:①画尺寸链

②判断:封闭环增环减环③计算:90=130+X-150X=1100.4=0.1+ESX–(-0.1)ESX=0.20=0+EIX-0.1EIX=0.1机械制造技术基础第24页3.16轴套零件如图所表示,其内外圆及端面A、B、D均已加工。现后续加工工艺以下:①以A面定位,钻¢8孔,求工序尺寸及其偏差。②以A面定位,铣缺口C,求工序尺寸及其偏差。X机械制造技术基础第25页解:工序1①画尺寸链

②判断:封闭环增环减环③计算:30=60+X-75X=450.15=0.1+ESX–(-0.1)ESX=-0.05-0.15=0+EIX-0EIX=-0.15机械制造技术基础第26页3.16轴套零件如图所表示,其内外圆及端面A、B、D均已加工。现后续加工工艺以下:①以A面定位,钻¢8孔,求工序尺寸及其偏差。②以A面定位,铣缺口C,求工序尺寸及其偏差。YX机械制造技术基础第27页解:工序2①画尺寸链

②判断:封闭环增环减环③计算:20=Y-44.9Y=64.90.12=ESY–(-0.05)ESY=-0.07-0.12=EIY-0.05EIX=-0.07机械制造技术基础第28页3.17铣削加工一轴类零件键槽时,如图所表示,要求确保,其工艺过程为:考虑到磨外圆与车外圆中心不重合,设同轴度误差为0.04mm。试求铣键槽工序尺寸H及其偏差。①车外圆至键槽深度为;②铣键槽确保尺寸H;③热处理;④磨外圆至机械制造技术基础第29页解:①画尺寸链

②判断:封闭环增环减环③计算:4=14+H-14.25-0H=4.250.16=0.012+ESH–(-0.05-0.02)ESH=0.0780=0.004+EIH-0-0.02EIH=0.016机械制造技术基础第30页3.19某零件要求外圆直径为,渗碳深度为0.5~0.8mm。现为使此零件能和其它零件同炉渗碳,限定其工艺渗碳层深度为0.8~1.0mm。试计算渗碳前车削工序直径尺寸及其偏差。

机械制造技术基础第31页解:①画尺寸链

②判断:封闭环增环减环③计算:0.5=0.9+16-RR=16.40.3=0.1+0-EIREIR=-0.20=-0.1-0.025-ESRESR=-0.125机械制造技术基础第32页3.27轴在箱体上装配关系如图所表示(左右两套筒零件尺寸相同),要求带轮与套筒之间保留有0.5~0.8mm间隙。试按装配尺寸链最短路线标准绘制出与轴向间隙相关装配尺寸链简图,且分别用极值法和概率法确定相关零件尺寸上下偏差。机械制造技术基础第33页解:①画尺寸链

②判断:封闭环增环减环③计算:L0=150-8-133.5-8L0=0.5◆极值法L1=1508,133.5,80.5~0.8④组成环平均公差⑤按加工难易,设T1=0.12,T2=0.04,T3=0.1,T4=0.04T1+T2+T3+T4=0.12+0.04+0.1+0.04=0.3=T0

⑥选L1为协调环,按单向入体,令机械制造技术基础第34页⑦各环中间偏差△0=0.15,△2=-0.02,△3=-0.05,△4=-0.020.15=△1-(-0.02-0.05-0.02)△1=0.06

答:(极值法)机械制造技术基础第35页◆概率法④组成环平均公差⑤按加工难易,设T1=0.24,T2=0.08,T3=0.14,T4=0.08机械制造技术基础第36页◆概率法④组成环平均公差⑤按加工难易,设T1=0.24,T2=0.08,T3=0.14,T4=0.08⑥选L1为协调环,按单向入体,令⑦各环中间偏差△0=0.15,△2=-0.04,△3=-0.07,△4=-0.040.15=△1-(-0.04-0.07-0.04)△1=0

答:(概率法)机械制造技术基础第37页3.29镗夹具如图所表示,要求定位面到孔中心距离为155±0.01mm,定位板厚20mm。试用修配法确定各组成环尺寸及其偏差,并确定最小修配量。机械制造技术基础第38页解:①画尺寸链

②判断:封闭环增环减环③计算:155=A1-20A1=175A120155±0.01④修配法:按经济精度,T1=0.1,T2=0.15⑤选底板A2为修配环,按单向入体,令⑥修刮底板使封闭环变大

越修越大0.01=0.05-EI2

EI2=0.04

⑦最多修配量=∑Ti-T0=0.1+0.15-0.02=0.23最小修配量=0

⑧补充修正,令最小修配量=0.06

最大修配量=0.29

答:机械制造技术基础第39页机械制造技术基础第40页4.8编制图示挂轮架轴机械加工工艺过程。零件材料:45钢,小批生产。技术要求:和方头处淬火40~45HRC,未注倒角1×45°。

机械制造技术基础第41页挂轮架轴加工工艺过程工序工

定位基准

102030405060708090100下料(棒料)

热处理:正火

粗车端面、外圆、中心孔热处理:调质精车外圆、切槽、倒角铣方头、两平面,修毛刺淬火车螺纹M16、M18粗精磨外圆及两端面检验

外圆一夹一顶一夹一顶一夹一顶一夹一顶机械制造技术基础第42页4.15编制图示轴套机械加工工艺过程。零件材料:45钢,小批生产。技术要求:淬火40~45HRC,未注倒角1×45°。

机械制造技术基础第43页轴套加工工艺过程工序工

定位基准

102030405060棒料Φ50mmⅩ150mm

车端面、外圆、内孔、切断、倒角等(内外圆留余量0.3mm)淬火40~45HRC磨内孔至要求磨外圆至要求检验

外圆外圆内孔机械制造技术基础第44页4.30编制图示双联齿轮单件小批生产机械加工工艺过程,

材料45钢,齿部高频淬火48HRC,精度等级766HL。

机械制造技术基础第45页双联齿轮加工工艺过程工序工

定位基准

102030405060708090100110120毛坯铸造热处理:正火①粗车端面、外圆、钻孔、切槽②精车大头端面(基准面)、镗孔、外圆、倒角③精车小头端面、外圆等滚齿Z=26插齿Z=22倒角修毛刺剃齿Z=26剃齿Z=22热处理:齿部高频淬火48HRC推孔珩齿Z=26,珩齿Z=22检验大头外圆小头外圆内孔大端面及内孔大端面及内孔大端面及内孔大端面及内孔大端面及内孔大端面及内孔机械制造技术基础第46页机械制造技术基础第47页图示工件,外圆端面均已加工,现要钻孔确保尺寸

试分析计算各定位方案定位误差。机械制造技术基础第48页方案a:钻孔尺寸①工序基准大圆下母线K

K定位基准小圆下母线M

M基准不重合②平面定位③定位误差

>0.037不合格机械制造技术基础第49页方案b:钻孔尺寸①工序基准大圆下母线K

K定位基准小圆中心O

O基准不重合②V形块定位③工序基准K不在定位基面小圆外圆上

>0.037不合格机械制造技术基础第50页方案c:钻孔尺寸①工序基准大圆下母线K

K定位基准小圆中心O

O基准不重合②孔销定位,任意方向位移③工序基准K不在定位基面小圆外圆上

>0.037不合格机械制造技术基础第51页方案d:钻孔尺寸①工序基准大圆下母线K

K定位基准小圆中心O

O基准不重合②V形块定位③工序基准K不在定位基面小圆外圆上

>0.037不合格机械制造技术基础第52页方案e:钻孔尺寸①工序基准大圆下母线K

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