机械制图加工工艺讲座

机械制图与加工工艺北京工贸技师学院

前言

本讲座的目的主要为了提高一线人员，在设计和制图中如何考虑零件机械加工工艺规程的步骤和方法，对定位基准的选择，加工路线的拟订，工序尺寸及公差的确定，尺寸链的计算的基本技能。

首先介绍机械制图的一般规则。

然后介绍制订机械加工工艺规程的步骤和方法；讨论机械加工工艺过程设计中的主要问题，包括定位基准的选择，加工路线的拟订，工序尺寸及尺寸链计算方法。

机械制图机械制图是研究机械图样的图示原理方法和规则的一门工程技术。机械制图是工程技术的语言。而点线面的投影是这种语言的语法和标点符点。投影是在三个互相垂直相交的平面在空间形成八个分角，我国的制图标准规定，是将机件放置在第一个分角内进行投影。有的国家是将机件放置在第三分角内进行正投影。它们之间的主要区别是在第一角投影中，是将物体放置在观察者与投影平面之间进行投影。在第三角投影中，却是把投影面置于物体与观察者之间，而且把投影面看成是透明的，向投影面作正投影。投影的形成及常用的投影方法投影方法中心投影法平行投影法直角投影法（正投影法）斜角投影法画透视图画斜轴测图画工程图样及正轴测图完全正确将零件的各部分形状、结构、位置表达完全符合设计要求和零件的加工工艺要求清楚易懂、便于看图零件图要求清晰投影关系、表达方法正确（视图、剖视图、断面图）表达零件各部分的形状、结构、位置完整的尺寸

技术要求标题栏

确定零件各部分形状的大小、各结构之间的相对位置说明零件在制造和检验时应达到的技术标准说明零件的名称、材料、数量以及签署等

一组视图零件图内容零件图的技术要求表面粗糙度是什么？评定表面粗糙度参数值测量时的取样长度中线在被测方向上，廓线上各点到中线距离的绝对值的算术平均值——轮廓算术平均值—微观峰谷的不平度50+0.008–0.0083.2是什么？表面粗糙度代号及其标注1.6代号符号参数值钻孔表面、机座底面、倒角、螺孔等接触表面低速运转表面60°H2HH=1.4字高标注从表面指向内12.56.31.63.23.26.31.61.6公差与配合是什么？是什么？50+0.008–0.00850+0.008–0.008最大极限尺寸：最小极限尺寸：50.00849.992基本尺寸上偏差下偏差零件的实际尺寸在50.008与49.992之间皆为合格ES（孔）es（轴）EI（孔）ei（轴）允许实际尺寸的变动量称为尺寸公差(简称公差)公差=上偏差–下偏差0.008-(-0.008)=0.016公差基本尺寸极限尺寸偏差公差相互关系0+–50+8–8公差带图解公差带单位：微米（1µm=0.001mm)公差带大小公差带相对于零线的位置标准公差基本偏差公差带的大小反映了加工的难易程度标准公差差基本偏差差ITIT01、IT0、IT1、、IT2、••••••••IT18。共20个个等级级。精度高精度低例：50IT7：：25mIT9：：62m表示尺寸寸的精确程度度标准公差差基本偏差差基本偏差差标准公差差（下偏差差）（上偏差差）30IT7：：21mIT9：：52m孔、轴各各28个基基本偏差差构成基基本偏差差系列基本尺寸+–00ABCCDEEFFGGDFHJSJKMNPRSTUVXYZZAZBZCzczbzazyxvutsrkmnpJsjhabccddeefffgg0+–000+–孔轴用拉丁字母母表示，孔孔为大写，，轴为小写写。配合将基本尺寸相相同的孔、轴结结合在一起起，孔与轴的公差差带之间的的关系，称称为配合孔轴轴轴基本尺寸概念种类间隙配合过盈配合过渡配合基准孔H基孔制ABCCDEEFFGGDFHJSJKMNPRSTUVXYZZAZBZCzczbzazyxvutsrkmnpJsjhabccddeefffgg0+–000+–孔轴Ha~h间隙配合j~n过渡配合p~zc过盈配合基本尺寸孔轴孔间隙配合过盈配合过渡配合基准轴孔h基轴制ABCCDEEFFGGDFHJSJKMNPRSTUVXYZZAZBZCzczbzazyxvutsrkmnpJsjhabccddeefffgg0+–000孔轴hA~H间隙配合J~N过渡配合P~ZC过盈配合0+–公差与配合合在图样上上的标注标准公差等等级基本偏差代代号基本尺寸Ø30f7()–0.020–0.041Ø30–0.020–0.041Ø30+0.033+0Ø30H8()+0.033+030f7Ø30H8Ø30H8f7采用基孔制制时：分子子为基准孔孔的代号及及公差等级级Ø30——H8f7Ø40——H8n6间隙配合过渡配合采用基轴制制时：分母母为基准轴轴的代号及及公差等级级Ø12——h7F9Ø12——h7J8Ø40—H8n6Ø30—H8f7间隙配合过渡配合Ø12—h7F9Ø12—h7J8形状和位置置公差形状误差位置误差零件上被测测要素的实际形状对对其理想形形状的变动量量称为形状状误差形状误差的的最大允许值称为形形状公差零件上被测测要素的实际位置对对其理想位位置的变动动量称为位位置误差位置误差的的最大允许值称为位位置公差形状公差位置公差直线度平面度圆度圆柱度线轮廓度面轮廓度平行度垂直度倾斜度同轴度对称度位置度圆跳动全跳动形状和位置置公差的名名称及符号号标注(代号号标注）2h0.1ABh2h第一格：形形位公差符符号第二格：形形位公差数数值及有关符号号第三格及以以后各格：：基准符号框格构成标注举例0.010.0120.005在框格一端端引指引线线指引线上箭箭头方向是是被测要素素的公差带宽度度方向箭头指在被被测要素的的可见轮廓廓线或其延长线线上平面度直线度圆度ØØØ形状公差标标注ØØ

0.050.008直线度直线度当被测要素素是轴心线线或中心平平面时箭头位置与与该要素的的尺寸线对对齐位置公差标标注基准符号基准符号需需靠近基准准要素的轮轮廓线或其其引出线连线与基准准要素垂直直当基准要素素是轴线或或中心平面面时基准符符号与该要素的尺寸寸线对齐平行度垂直度A0.02AAA30h70.02AAAA基准代号在框格第三三格填写与与基准代号号相同的字字母基准符号和和基准代号号的画法基准符号基准代号A2bHHH—框格高度细实线字母与图中中尺寸数字同同高视图表示物物体的形状状,而其其真实大小以所注注的尺寸为为依据.6020530182-Ø

1036R12t10尺寸标注基本规则6020530182-Ø

1036R12尺寸标注内内容尺寸线尺寸界线箭头尺寸数字细实线;平行所注线线段;不能用其它它线代替或或与其重合合；细实线;垂直尺寸线线;2~3画至尺寸界界线;画法:长4宽1为物体的实实际尺寸,与绘图比比例无关;单位:mm，不标注注;工程字:3.5号;任何图线不不能通过.2510512各种尺寸的的注法线性尺寸2020202020202020注意尺寸数数字注写方方法注在尺寸线线左方字头朝左注在尺寸线线上方字头朝上202030°径向尺寸Ø20Ø10Ø5尺寸数字不不可被任何图线通通过圆的直径Ø20尺寸数字前前标“ØØ”尺寸线通过过圆心圆弧半径R10R5尺寸数字前前标“R”尺寸线终端端只画一个个箭头并通过或指指向圆心球的直径、、半径SØ10SR30在Ø,R前面加““S”角度尺寸角度数字字一律写成成水平方向向，注写在在尺寸线的的中断断处。。必要时时可按按图示示标注注。尺寸寸线为为圆弧弧，其其圆心心为该该角的的顶点点；尺寸寸界线线沿径径向引引出；；基本体体的尺尺寸标标注Ø

Ø

为保证证基本本体的的形状状、大大小唯唯一确确定，，必须标注注长、、宽、、高三三个方方向大大小的的尺寸寸S

Ø

复杂形形体的的尺寸寸标注注尺寸标标注的的基本本要求求正确完全清晰符合国国家标标准的的规定定（基本本规则则）；；不遗漏漏，但但又不不重复复；尺寸布布置整整齐、、清楚楚，便于看看图；；复杂形形体尺尺寸标标注举例形体分分析由哪些些基本本体组成成12确定各各基本本体形形状大小小的尺尺寸确定长、宽、高高三个方方向的的尺寸寸RØØ定形尺尺寸确定各各基本本体间间相对位位置的的尺寸寸定位尺尺寸首先确定尺尺寸基基准长、宽宽、高高三个个方向均均须确确定高度方向基准宽度方向基准高度方向基准宽度方向基准长度方向基准长度方向基准调整各各分尺尺寸确定总总体尺尺寸总长、、总宽宽、总高尺尺寸总体尺尺寸生产类型生产纲领（台/年或件/年）重型零件（30kg以上）中型零件（4～30kg）轻型零件（4kg以下）单件生产≤5≤10≤100成批生产小批生产>5～100>10～150>100～500中批生产>100～300>150～500>500～5000大批生产>300～1000>500～5000>5000～50000大量生产>1000>5000>50000加工表面加工方法经济精度等级IT表面粗糙度μm加工表面加工方法经济精度等级IT表面粗糙度μm外圆柱面和端面粗车半精车精车粗磨精磨研磨超精加工金刚车11～139～107～88～9655～6612.5～503.2～6.30.8～1.60.4～0.80.1～0.40.012～0.10.012～0.10.025～0.4圆柱孔钻孔粗镗半精镗精镗、铰粗磨精磨珩磨研磨11～1211～128～97～87～86～76～75～612.5～256.3～12.51.6～3.20.8～1.60.2～0.80.1～0.20.025～0.10.025～0.1平面粗刨（铣）精刨（铣）粗磨11～138～108～912.5~501.6～6.31.25～5平面精磨刮研研磨6～76～750.16～1.250.16～1.250.006~0.1定位基基准的的选择择（1））基准准及其其分类类基准设计基基准工艺基基准装配基基准测量基基准工序基基准定位基基准基准：：是指零零件上上用以以确定定其它它点、、线、、面的的位置置所依依据的的那些些点、、线、、面。。设计基基准：：在零件件图上上用以以确定定其它它点、、线、、面的的基准准。工艺基基准：：零件在在加工工、测测量、、装配配等工工艺过过程中中所使使用的的基准准。装配基基准：：在零件件或部部件装装配时时用以以确定定它在在部件件或机机器中中相对对位置置的基基准。。图柴柴油机机机体体如图所所示的的柴油油机机机体，，平面面N和和孔I的位位置是是根据据平面面M决决定的的，所所以平平面M是平平面N及孔孔I的的设计计基准准。孔孔Ⅱ、、Ⅲ的的位置置是由由孔I的轴轴线决决定的的，故故孔I的轴轴线是是孔I、ⅢⅢ的设设计基基准。。图轴轴套如图所所示的的轴套套内孔孔即为为其装装配基基准。。测量基基准：：用以测测量工工件已已加工工表面面所依依据的的基准准。轴套所示的的零件中中，内内孔是是检验验表面面B端端面跳跳动和和mm外外圆径径向圆圆跳动动的测测量基基准；；而表面和的测量量基准准。A是检检验长长度尺尺寸工序基基准：：在工序序图中中用以以确定定被加加工表表面位位置所所依据据的基基准。。所标标注的的加工工面的的位置置尺寸寸称为为工序尺尺寸。工序序基准准也可可以看看作是是工序序图中中的设设计基基准。。定位基基准：：用以确确定工工件在在机床床上或或夹具具中正正确位位置所所依据据的基基准。。（2））定位位基准准的选选择粗基准准：在机械械加工工的第第一道道工序序中，，只能能用毛毛坯上上未经经加工工的表表面作作为基基准，，这种种定位位基准准称为为粗基基准。。精基准准：在工序序中用用已加加工表表面来来作为为定位位基准准的基基准。。辅助基基准：为了保保证加加工精精度，，特意意在工工件上上作出出专门门用于于定位位用的的表面面，这这种基基准称称为辅辅助基基准。。a）b）图工工序基基准示示例如图所所示为为钻孔孔工序序的工工序图图，图a））、b）分分别表表示两两种不不同的的工序序基准准和相相应的的工序序尺寸寸。如轴类类零件件的顶顶尖孔孔就是是车、、磨工工序的的定位位基准准。定位基基准分分为粗粗基准准和精精基准准两类类。①精基基准的的选择择原则则原则基准重重合原原则应尽可可能选选用设设计基基准作作为定定位基基准。。基准统统一原原则应尽可可能选选用统统一的的定位位基准准加工工各表表面，，以保保证各各表面面间的的位置置精度度。互为基基准原原则当两个个加工工表面面之间间的位位置精精度要要求比比较高高时，，可以以采用用两个个加工工表面面互为为基准准反复复加工工的方方法。。①精基基准的的选择择原则则原则自为基基准原原则以加工工表面面本身身作为为精基基准加加工方方法。。加工工时相相互位位置精精度则则由先先行工工序保保证。。如研研磨、、铰孔孔等。。保证定定位的的稳定定性定位基基准应应有足足够大大的接接触和和分布布面积积，以以承受受较大大的切切削力力；使使定位位稳定定可靠靠。基准统统一原原则互为基基准原原则基准重重合原原则②粗基基准的的选择择原则则原则若保证证某重重要表表面的的余量量均匀匀，就就应该该选择择该面面作为为粗基基准。。若保证证工件件上加加工表表面与与不加加工表表面之之间的的位置置要求求，则则应以以不加加工表表面作作为粗粗基准准，以以求壁壁厚均均匀、、外形形对称称。应用毛毛坯制制造中中尺寸寸和位位置比比较可可靠、、平整整光洁洁的表表面作作为粗粗基准准。如如铸件件不应应选择择有浇浇冒口口、分分型面面、锻锻件有有飞边边的表表面作作粗基基准。。②粗基基准的的选择择原则则原则若工件件所有有表面面都需需要加加工，，在选选择粗粗基准准时，，应考考虑合合理分分配各各加工工表面面的加加工余余量。。选择零零件上上的重重要表表面作作为粗粗基准准。粗基准准在同同一尺尺寸方方向上上通常常只允允许使使用一一次，，否则则定位位误差差大。。应以余余量最最小的的表面面作为为粗基基准，，以保保证各各表面面都有有足够够的加加工余余量。。以上原原则常常常互互相矛矛盾，，甚至至同一一个原原则内内亦存存在彼彼此矛矛盾的的表面面。因因此，，在实实际选选择时时，应应抓住住主要要矛盾盾，依依据具具体条条件、、要求求合理理地加加以选选择。。5.工工艺艺路线线的拟拟订工艺路路线：：机械加加工工工艺路路线是是指主主要用用机械械加工工的方方法将将毛坯坯制成成所要要求的的零件的整整个加加工路路线。。拟订工工艺路路线时考虑虑的四个方方面加工方方法的的选择择加工阶阶段的的划分分工序的的集中中与分分散工序顺顺序的的安排排（1））加工工方法法的选选择①各种加加工方方法所所能达达到的的经济济精度度和表表面粗粗糙度度②工件件材料料———如淬淬火钢钢淬火火后应应采用用磨削削加工工。③工件件的结结构形形状和和尺寸寸———如回回转体体零件件上较较大直直径的的孔可可采用用车削削或磨磨削；；箱体上上IT7级级以上上的孔孔常用用镗削削或铰铰削；；孔径径较小小时宜宜用铰铰削，，孔径径较大大或长度度较短短的孔孔宜用用镗削削。④生产产率和和经济济性的的要求求———大批批大量量生产产时，，应采采用高高效率率的先先进工工艺，，如拉削内内孔和和平面面等。。或从从根本本上改改变毛毛坯的的制造造方法法，如如粉末末冶金金、精精密铸造造等。。但在在生产产纲领领不大大的情情况下下，应应采用用一般般的加加工方方法。。（2））加工工阶段段的划划分划分加加工阶段原原因可以保保证加加工精精度；；可以合合理地地使用用机床床；便于安安排热热处理理工序序；有利于于及早早发现现毛坯坯的缺缺陷；；保护精精加工工后的的表面面少受受损伤伤或不不受损损伤。。粗加工工阶段段半精加加工阶阶段精加工工阶段段光整加加工阶阶段切除毛毛坯上上的大大部分分加工工余量量，主主要目目标是是提高高生产产率。。减小粗粗加工工后留留下的的误差差和表表面缺缺陷层层，使使被加加工表表面达达到一一定的的精度度，并并为主主要表表面的的精加加工作作好准准备，，同时时完成成一些些次要要表面面的最最后加加工（（扩孔孔、攻攻螺纹纹、铣铣键槽槽等））。加工后后使主主要表表面达达到图图样的的全部部技术术要求求，主主要目目标是是全面面保证证加工工质量量。对零件件上精精度和和表面面粗糙糙度要要求很很高（（IT6级级以上上，表表面粗粗糙度度为0.2以下下）的的表面面，应应安排排光整整加工工阶段段。主主要任任务是是减小小表面面粗糙糙度或或进一一步提提高尺尺寸精精度，，一般般不用用以纠纠正形形状误误差和和位置置误差差。（3））工序序的集集中与与分散散工序集集中原原则：：使每每个工工序中中包括括较多多的加加工内内容，，因而而使工工序的的总数数减少少。工序分分散原原则：：使每每个工工序中中包括括较少少的加加工内内容，，因而而使工工序的的总数数增多多。工序集集中的的主要要特点点①可以以减少少工件件的装装夹次次数。。易于于保证证各个个加工工表面面间的的相互互位置置精度度，同同时也也减少了了辅助助时间间及夹夹具的的数量量。②便于于采用用高效效的专专用设设备和和工艺艺装备备，生生产效效率高高。③工序序数目目少，，可减减少机机床数数量，，相应应地减减少了了工人人人数数及生生产所所需的的面积积，并并可简化化生产产组织织与计计划安安排。。④采用用的结结构专专用设设备和和工艺艺装备备比较较复杂杂，生生产准准备周周期较较长，，调整整和维维修比比较麻烦烦，产产品变变换困困难。。工序需需分散散的特特点①由于于每台台机床床完成成比较较少的的加工工内容容，所所以机机床、、工具具、夹夹具结结构简简单，，调整整方便，，对工工人的的技术术水平平要求求低。。②便于于选择择更合合理的的切削削用量量。③生产产适应应性强强，转转换产产品容容易。。④所需需设备备及工工人人人数多多，生生产周周期长长，生生产所所需面面积大大，运运输量量也较较大。。选择工工序集中与与分散散依据生产纲纲领机床设设备零件本本身的的结构构技术要要求结论：：对于于大批批大量量生产产，一一般采采用工工序分分散原原则；；单件小小批生生产采采用工工序集集中原原则。。（4））工序序顺序序的安安排工序顺顺序包包括机械加加工工工序间间的顺顺序机械加加工与与热处处理、、表面面处理理间的的顺序序机械加加工与与辅助助工序序间的的顺序序机械加加工顺顺序的的安排排原则则①基面面先行行———精基基准一一般应应安排排在工工艺过过程一一开始始就进进行加加工。。②先主主后次次———零件件的主主要工工作表表面（（一般般指加加工精精度和和表面面质量量要求求高的的表面）、、装配配基面面应先先加工工，从从而能能够及及早地地发现现毛坯坯中可可能出出现的的缺陷陷。③先粗粗后精精———先进进行粗粗加工工，然然后半半精加加工，，最后后精加加工和和光整整加工工。这这样使使加工工误差差和表表面缺缺陷层层的逐逐步消消除，，从而而提高高零件件的加加工精精度和和表面面质量量。④先面面后孔孔———平面面作定定位基基准稳稳定可可靠，，故一一般先先加工工之以以作精精基准准；在在加工工过的平平面上上钻孔孔，较较毛坯坯面上上钻孔孔不易易产生生轴线线歪斜斜。⑤配套套加工工———有些些配合合表面面的精精加工工安排排在部部装或或总装装时进进行，，以保保证较较高的的配合精精度。。如连连杆大大头孔孔就要要在连连杆盖盖和连连杆体体装配配好后后再精精镗和和研磨磨。热处理理工序序的安安排原原则热处理理工序序的位位置，，主要要取决决于工工件的的材料料及热热处理理的目目的和和种类类。①预备备热处处理———包包括退退火、、正火火、调调质等等。以以改善善切削削加工工性能能、消消除毛毛坯制造时时的内内应力力为目目的。。位置：：多在在粗加加工前前后，，调质质也可可作为为最终终热处处理工工序。。②消除除残余余应力力处理理———常用用的有有人工工时效效、退退火等等。位置：：一般般安排排在粗粗、精精加工工之间间进行行。人工时时效：：把铸铸件以以50~100ºC/h的速速度加加热到到500~550ººC，，保温温3~5h或更更久，，然后以20~50ºC/h的速速度随随炉温温冷却却。③最终终热处处理———如如淬火火—回回火。。主要要用于于提高高材料料的强强度、、硬度度和耐耐磨性性。位置：：安排排在半半精加加工以以后和和磨削削加工工之前前（氮氮化处处理应应安排排在精精磨之之后））。辅助工工序的的安排排辅助助工工序序检验清洗去毛刺去磁倒棱边涂防锈漆平衡等检验工序序的安排排①粗加工工阶段结结束之后后；②重要工工序之后后；③零件从从一个车车间转到到另一个个车间时时；④特种性性能（磁磁力探伤伤、密封封性等））检验之之前；⑤零件全全部加工工结束之之后。6.确确定加工工余量、、工序尺尺寸及公公差（1）加加工余量量加工总余余量：毛坯尺寸寸与零件件图的设设计尺寸寸之差称称为表面面的加工工总余量量（毛坯坯余量））。工序余量量：：相邻邻两工序序的工序序尺寸之之差，即即后一道道工序所所切出的的金属层层厚度称称为工序序余量。。两者关关系如下下：式中n——工工序数量量。由于工序序尺寸有有公差，，故实际际切除的的余量是是一个变变值，致致使加工工余量有有基本余量量（又称公公称余量量、名义义余量））、最大加工工余量和最小加加工余量量之分。工序尺寸寸的公差差一般均均按“入入体原则则”标注注。此外外，工序序加工余余量还有有单边余余量和双双边余量量之分。。1）单边边余量平面加工工的余量量是非对对称的，，故属单单边余量量。工序序的基本本余量为为前后工工序的基基本尺寸寸之差，，如图所所示。本本工序的的基本余余量为图单单边基本本余量a）b））图双双边边基本余余量对于外表表面(如如图a)所示)：对于内表表面(如如图b)所示)：式中——前工工序的基基本尺寸寸；——本工工序的基基本尺寸寸。2）双边边余量对于回转转表面（（外圆和和孔）其其加工余余量为双双边余量量，如图图所示。。对于外表表面(如如图a)所示)：对于内表表面(如如图b)所示)：式中——前工工序的基基本尺寸寸；——本工工序的基基本尺寸寸。工序尺寸寸公差：：对各种加加工方法法加工后后得到的的工序尺尺寸所给给予的公公差。最小余量量和最大大余量对于外表表面：工工序最小小余量为为前工序序最小极极限尺寸寸与本工工序最大大极限尺尺寸之差差；工序序最大余余量为前前工序最最大极限限尺寸与与本工序序最小极极限尺寸寸之差。。即：对于内表表面：工工序最小小余量为为本工序序最小极极限尺寸寸与前工工序最大大极限尺尺寸之差差工序最最大余量量为本工工序最大大极限尺尺寸与前前工序最最小极限限尺寸之之差。即即：影响加工工余量因素素上道工序序留下的的表面粗糙糙度Ra和表面面缺陷层层Ha上道工序序的尺寸寸公差Ta工件各表表面相互互位置的的空间偏差差ea本工序加加工时的的安装误差差εb热处理变变形量工序的特特殊要求求（2）影影响加工工余量的的因素（3）加加工余量量的确定定加工总余余量式中n———某一表表面所经经历的工工序数确定方法法计算法经验估计计法查表法①计算法法对单边余余量对双边余余量②经验验估算法法——依依据经验验确定加加工余量量。为避避免因余余量不够够而产生生废品，，所估余余量一般般偏大，，仅用于于单件小小批生产产。③查表法法将长期生生产实践践和试验验研究所所积累的的大量数数据列成成表格，，以便应应用时直直接查找找，还可可以根据据实际加加工情况况加以修修正。（4）工工序尺寸寸及其公公差的确确定工艺尺寸寸：由于加工工的需要要，在工工序简图图或工艺艺规程中中要标注注一些专专供加工工用的尺尺寸，这这类尺寸寸就称为为工艺尺尺寸。工艺尺寸寸计算基准不重重合的尺尺寸换算算工序尺寸寸的计算算孔系坐标标尺寸的的计算对于简单单的工序序尺寸，，在决定定了各工工序余量量和工序序所能达达到的经经济精度度之后，，就可以以计算各各工序尺尺寸和公公差。计计算顺序序应是由由最后一一道工序序往前推推箅。对于复杂杂的工艺艺过程，，应利用用尺寸链链原理来来分析和和计算工工序尺寸寸。尺寸链：：由互相相联系的的尺寸按按一定顺顺序首尾尾相接形形成封闭闭的尺寸寸组称为为尺寸链。。尺寸链的的两个特特性封闭性组成尺寸寸链的各各个尺寸寸按一定定顺序构构成一个个封闭系系统相关性其中一个个尺寸变变动将影影响其他他尺寸变变动。尺寸链的的组成环：组成成尺寸链链的各个个尺寸称称为尺寸链的的环。环封闭环（终结环环）组成环增环减环封闭环（（终结环环）———最终被被间接保保证精度度的那个个环。增环———当其余余组成环环不变，，该环增增大使封封闭环也也增大者者。减环———当其余余组成环环不变，，该环增增大使封封闭环反反而减小小者。尺寸链图图的作法法套筒零件件实例①首先根根据工艺艺过程或或加工方方法，找找出间接接保证的的尺寸，，定作封封闭环。。②从封闭闭环起，，按照零零件上表表面间的的联系，，依次画画出有关关的直接接获得的的尺寸（（大致上按比比例），，作为组组成环，，直到尺尺寸的终终端回到到封闭环环的起端端形成一一个封闭图形。。③按照各各尺寸首首尾相接接的原则则，可顺顺着一个个方向在在各尺寸寸线终端端画箭头头。凡是是箭头方向与与封闭环环箭头方方向相同同的尺寸寸就是减减环；箭箭头方向向与封闭闭环箭头头方向相反的尺尺寸就是是增环。。要使组成成环环数数达到最最少几点说明明工艺尺寸寸链的构构成，取取决于工工艺方案案和具体体的加工工方法。。确定哪一一个尺寸寸是封闭闭环，是是解尺寸寸链的决决定性的的一步。。封闭环环定错，，必然全全盘解错错。一个尺寸寸链只能能解一个个封闭环环。（5）尺尺寸链的的解算计算工艺艺尺寸链方方法极值法概率法尺寸链解解算一般般采用极极值法，，概率法法主要用用于生产产批量大大的自动动化及半半自动化化生产方方面。但但是当尺尺寸链的的环数较较多时，，即使生生产批量量不大也也宜用概概率法。。①封闭环环的基本本尺寸根据尺寸寸链的封封闭性，，封闭环环的基本本尺寸就就等于组组成环基基本尺寸寸的代数数和，即即：封闭环基基本尺寸寸=Σ增增环基本本尺寸——Σ减环环基本尺尺寸②封闭环环的极限限尺寸A0max=Σ增环环最大极极限尺寸寸—Σ减减环最小小极限尺尺寸A0min=Σ增环环最小极极限尺寸寸—Σ减减环最大大极限尺尺寸基本公式式设尺寸链链的总环环数为n，其中中m个增增环，A0为封闭环环的基本本尺寸，，Ai为增环的的基本尺尺寸，Aj为减环的的基本尺尺寸，则则对于直直线尺寸寸链有如如下公式式：③封闭环环的上下下偏差从公式[2]、、[3]中减去去公式[1]，，然后用用ES(Ai)代替Aimax-Ai，EI(Ai)代替Aimin-Ai，ES(Ai)代替Aimax-Ai，EI(Ai)代替Aimin-Ai，得到：：④封闭环环的公差差公式[2]减去去公式[3]（（或从公公式[4]减去去公式[5]）），可得得：公式[6]是非非常重要要的，它它说明封封闭环的的公差等等于各组组成环公公差之和和，这也也进一步步说明了了尺寸链链的第二二个特征征。由此此可见，，为了能能经济合合理地保保证封闭闭环精度度，组成成环数应应越少越越好。几种工艺艺尺寸链链的极值值法分析析和解算算①定位基基面与设设计基准准不重合合的尺寸寸换算在制订工工艺过程程时，当当定位基基面与零零件图上上的设计计基准不不重合时时，为了了经济合合理地达达到原设设计的精精度，就就要校验验或重新新规定零零件上有有关尺寸寸的上、、下偏差差。实例1图示为一一设计图图样的简简图，图图b为相相应的零零件尺寸寸链。A、B两两平面已已在上一一工序中中加工好好，且保保证了工工序尺寸寸为图定定位基基准与设设计基准准不重合合时的尺尺寸换算算的要求。。本工序序中采用用B面定定位来加加工C面面，调整整机床时时需按尺尺寸A2进行(图图c)。。C面的的设计基基准是A面,与与其定位位基准B面不重重合，故故需进行行尺寸换换算。解:1)确定封封闭环设计尺寸寸是本工序序加工后后间接保证的的，故为为封闭环A0。2）查明明组成环环根据组成成环的定定义，尺尺寸A1和A2均对封闭环产产生影响响，故A1、A2为该尺寸寸链的组组成环。。图定定位基基准与设设计基准准不重合合时的尺尺寸换算算3)绘制制尺寸链链图及判判别增、、减环工艺尺寸寸链如图图d所示示，其中中A1为增环，，A2为减环。。4)计算算工序尺尺寸及其其偏差。。由得由由得得所求工序序尺寸5)验算算根据题意意及尺寸寸链图可可知，，由计算算知，因故计算正正确。实例例2如图图所所示示，，设设计计尺尺寸寸为为，，，。加工工时时，，以以底底面面定定位位，，试试确确定定的尺尺寸寸及及极极限限偏偏差差。。解：：由由于于以以底底面面定定位位加加工工4个个台台阶阶面面，，的尺尺寸寸直直接接获获得得，，其其中中与设设计计尺尺寸寸重合合，，即即，尺寸寸与与设设计计尺尺寸寸不重重合合需需进进行行尺尺寸寸换换算算。。1））根根据据图图示示画画尺尺寸寸链链图图（（见见图图b、、c））尺寸寸均为为间间接接保保证证的的尺尺寸寸，，应应取取作作相相应应尺尺寸寸链链的的封封闭闭环环。。由得所以以3））计计算算图图c尺尺寸寸链链（（为减减环环，，为增增环环，，）。。由由由得得得2））计计算算图图b尺尺寸寸链链（（为减减环环，，为增增环环，，）。。由得由得结论论：：转转换换基基准准将将提提高高尺尺寸寸的的精精度度要要求求，，从从而而增增加加加加工工难难度度。。于是是即由计计算算过过程程可可以以看看出出：：第第一一次次计计算算出出来来的的的精精度度比比的精精度度提提高高了了一的缘缘故故，，再再次次提提高高的制制造造精精度度。。考虑虑到到的尺尺寸寸较较大大，，的尺尺寸寸较较小小，，把把公公差差值值调调整整如如下下：：因此此将将原原来来的的改为为由计计算算结结果果可可见见的上上偏偏差差小小于于下下偏偏差差，，显显然然是是不不合合理理的的，，应应重重新新分分析析计计算算。。分析析此此尺尺寸寸链链的的各各组组成成环环，，发发现现的公公差差太太大大。。因因此此，，可可以以先先按按等等公公差差原原则则分分配封封闭闭环环的的公公差差值值：：即些，，现现在在又又因因情况况2：：设计计工工作作中中，，通通常常是是根根据据以以给给定定的的封封闭闭环环的的公公差差，，决决定定各各组组成成环环的的公公差差。。三种种解解决决方方法法：：Ⅰ.按按等等公公差差值值的的原原则则分分配配封封闭闭环环的的公公差差，，即即：：这种种方方法法在在计计算算上上比比较较方方便便，，但但从从工工艺艺上上讲讲是是不不合合理理的的，，只只宜宜有有选选择择地地使使用用之之。。Ⅱ.按按等等公公差差级级(等等精精度度)的的原原则则分分配配封封闭闭环环的的公公差差，，即即各各组组成成环环的的公公差差是是根根据据其其基本本尺尺寸寸的的大大小小按按比比例例分分配配，，或或是是按按照照公公差差表表中中的的尺尺寸寸分分段段及及某某一一公公差差等等级，，规规定定组组成成环环的的公公差差，，使使各各组组成成环环的的公公差差符符合合下下列列条条件件：：在解解尺尺寸寸链链时时，，遇遇到到的的两两类类情情况况情况况1：：在求求某某一一组组成成环环的的公公差差时时得得到到零零值值或或负负值值（（或或上上偏偏差差小小于于下下偏偏差差））的的结结果，，即即其其余余组组成成环环的的公公差差之之和和等等于于或或已已大大于于封封闭闭环环的的公公差差。。解决决办办法法：：根据据工工艺艺可可能能性性重重新新决决定定其其余余组组成成环环的的公公差差，，即即紧紧缩缩它它们们的的制制造造公公差，，提提高高其其加加工工精精度度。。Ⅲ.组组成成环环的的公公差差按按照照具具体体情情况况来来分分配配。。这这与与设设计计经经验验有有关关，，但但实实质质上上仍仍是是从从工工艺的的观观点点考考虑虑的的。。②工工艺艺尺尺寸寸及及其其公公差差的的计计算算工艺艺尺尺寸寸也叫叫工序序尺尺寸寸。工序序尺尺寸寸是是根根据据零零件件的的设设计计要要求求，，考考虑虑到到加加工工中中的的基基准准、、工工序序间间的的余余量量以以及及工工序序的的经经济济精精度度等等条条件件，，对对各各工工序序提提出出要要求求的的尺尺寸寸。。因因此此，，工工件件经经加加工工后后所所得得到到零零件件的的尺尺寸寸及及其其公公差差和和有有关关工工序序的的工工序序尺尺寸寸及及其其公公差差、、工工序序间间的的余余量量有有着着密密切切的的尺尺寸寸联联系系，，如如图图所所示示。。这这种种联联系系就就构构成成了了一一种种工艺尺尺寸链链，通常也也叫工序尺尺寸链链。机械加加工中中上工工序的的工序序尺寸寸和公公差、、本工工序的的工序序尺寸寸和公公差，，一般般都是是直接接保证证的，，工序序间的的余量量是间间接获获得的的，因因此工序间间余量量就成成为工工序尺尺寸链链的封封闭环环。工艺尺尺寸链链解算算实例例由于工工序4中要要磨端端面2，所所以车车小外外圆的的长度度及公公差待待定。。从图图下方方的尺尺寸链链可以以看出出，端端面2的磨磨削余余量Z是封封闭环环。应应用工工艺尺尺寸链链公式式得：：公称余余量Z=80——30—A；余量的变化化量δδZ=0.14+0.2+TA；最大余量Zmax=80-A-(30-0.14);最小余量Zmin=(80-0.2)-(A+TA)-30。。在磨削端面面2时，要要防止余量量过小，表表面不能都都磨到，规规定Zmin=0.1，，但还必须须根据车削削工艺可能能性决定TA，取TA=0.2，，解以上各各式结果得得：装配工艺概述1.装配装配：按一定的技技术要求，，将零件或或部件进行行配合与连连接，使之之成为半成成品或成品品的工艺过过程。装配单元：：对于结构构比较复杂杂的产品，，为了保证证装配的质质量和效率率，按照产产品结构的的特点，从从装配工艺艺角度将产产品分解成成的可以单单独进行装装配的生产产单元。部件：由若若干零件、、合件、组组件结合成成的，具有有独立功能能的组合体体。装配单元零件、合件件、组件、、部件、机机器组件：由若若干零件、、合件结合合成的组合合体。合件（套件件）：少数数零件组合合成的不分分开组合体。装配组装零件结合成成组件的装装配。部装零件和组件件结合成部部件的装配配。总装零件、组件件和部件结结合成机械械产品的装装配。2.装配内内容装配内容清洗连接校正调整配作平衡验收试验（1）清洗洗。去除油油污及机械械杂质———保证产品品的质量和和延长产品品的使用寿命命。清洗剂剂有煤油、、汽油、碱碱液和多种种化学清洗洗剂等。清洗方方法有擦洗洗、浸洗、、喷洗和超超声波清洗洗等。经清清洗后的零件或或部件必须须有一定的的中间防锈锈能力。（2）连接。。装配过程程中有大量量的连接。。常见的连连接方式有有两种，一种是可拆拆卸连接，，如螺纹连连接、键连连接和销连连接等；另另一种是不可拆拆卸连接，，如焊接、、铆接和过过盈配合联联接等。（3）校正正调整。在在装配过程程中对相关关零件、部部件的相互互位置要进进行找正、找找平和相应应的调整工工作。（4）配作作。用已加加工的零件件为基准，，加工与其其相配的另另一个零件，或将两两个(或两两个以上)零件组合合在一起进进行加工的的方法叫配作。配配作的工作作有配钻、、配铰、配配刮、配磨磨和机械加加工等，配作常常与校正和和调整工作作结合进行行。（5）平衡衡。对转速速较高、运运动平稳性性要求高的的机械，为为了防止在在使用中出现现振动，需需要对有关关的旋转零零件、部件件进行平衡衡工作，常用的的有静平衡衡法和动平平衡法两种种。（6）验收收试验。产产品装配完完毕后，要要按有关技技术标准和和规定，对对产品进行全全面检查和和试验工作作，合格后后才能准许许出厂。装配尺寸链链装配方法含含义包含两两个方面：：一是指手工工装配还是是机械装配配；二是指指保证装配配精度的工工艺方法和和装配尺寸寸链的计算算方法。前前者主要取取决于生产产纲领和产产品的装配配工艺性，，也要考虑虑产品尺寸寸、质量、、结构复杂杂程度及条条件；对后后者的选择择则主要取取决于生产产纲领和装装配精度，，但也与装装配尺寸链链中组成环环数的多少少有关。1.装配精精度装配精度是是指装配后后实际达到到的精度。。对于各类类机械产品品的精度，，有相应的的国家标准准和部颁标标准，对于于无标准可可循的产品品，可根据据用户的要要求，参照照经过实践践考验的类类似产品的的已有数据据，采用类类比法确定定。装配精度配合精度位置尺寸精精度和位置置精度相对运动精精度接触精度零部件间的的配合精度度是指配合合面间达到到规定的间间隙或过盈盈的要求。。它影响配配合性质和和配合质量量，由国家家标准《公公差和配合合》来确定定。例如：：轴和孔的的配合间隙隙或配合过过盈的变化化范围。（1）配合合精度零部件间的的位置尺寸精精度是指零部件件间的距离离精度，如如轴向距离离精度和轴轴线距离(中心距)精度等。。例如床头头和尾座两两顶尖的等等高度属此此项精度。。（3）位置置尺寸精度度和位置精精度零部件间的的接触精度度是指配合合表面、接接触表面和和连接表面面达到规定定的接触面面积大小与与接触点分分布的情况况。它影响响接触刚度度和配合质质量。例如如导轨接触触面间、锥锥体配合和和齿轮啮合合等处，均均有接触精精度要求。。（2）接触触精度零部件间的的位置精度包括平行度度、垂直度、同轴度度和各种跳跳动。（4）相对对运动精度度相对运动精精度是指有有相对运动的零部件间间在运动方方向和运动动位置上的的精度。运运动方向上上的精度包包括零部件件间相对运运动时的直直线度、平平行度和垂垂直度等。。运动位置置上的精度度即传动精精度是指内内联系传动动链中，始始末两端传传动元件间间相对运动动(转角)精度。2.装配精精度与零件件精度的关关系相关因素要求机器和部件件是由零件件装配而成成的，因此此零件的精精度特别是是关键零件件的加工精精度对装配配精度有很很大影响；；一般而言言，多数的的装配精度度是和它相相关的若干干个零部件件的加工精精度有关。。？能否完全靠靠相关零件件的制造精精度来直接接保证较高高的装配精精度？有时装配精精度很难由由相关零部部件的加工工精度直接接保证。所所以在生产产中常按较较经济的精精度来加工工相关零部部件，而在在装配时则则采用一定定的工艺措措施(如选选择、修配配和调整等等)，从而而形成不同同的装配方方法来保证证装配精度度。3.装配尺尺寸链装配尺寸链链：指在装配过过程中，由由不同零件件的相关设设计尺寸作作为组成环环所构成的的尺寸链。。（1）线性性装配尺寸寸链的建立立方法减速器齿轮轮轴组件装装配实例步骤②查找组成成环①确定封闭闭环③画尺寸链链图并确定定组成环的的性质确定相关零零件上的相相关尺寸确确定相关尺尺寸应遵守守“一件一一环（尺寸链环环数最少或或尺寸链最最短）”的的原则。装配精度要要求即为封封闭环查找相关零零件从封闭环两两端为起点点，沿着两两端的两个个零件由近近及远地查查找与封闭闭环有关的的零件，直直至找到同同一个基准准零件或同同一基准表表面为止。。其间所经经过的零件件就是相关关零件。··A2A3A4A5A6A0A1（2）装配尺寸链链的计算方方法方法概率法极值法极值法（完完全互换法法）是在各组成成环误差处处于极端情情况下，来来确定封闭闭环和组成成环关系的的一种计算算方法。特特点是简单单可靠，但但在封闭环环公差较小小且组成环环数较多时时，各组成成环的公差差将更小，，而使加工工困难，制制造成本增增加。概率法（大大数互换法法）的出发点是是考虑到各各环同时出出现极值的的概率很小小，从而可可以用利用用误差分布布的概率规规律来计算算封闭环和和各组成环环之间的关关系。特点点是可以将将各组成环环的公差扩扩大倍倍。概率法解尺尺寸链的基基本公式封闭环的基基本尺寸计计算公式。。①封闭环的的公差根据概率论论关于独立立随机变量量合成规则则，各组成成环(独独立随机机变量)与封闭环的的标准偏差差的关系为的标准偏差差式中m—组组成环的环环数组成环按正正态规律分分布如果组成环环的实际尺尺寸都按正正态分布，，且分布范范围与公差差带宽度一一致，分布布中心与公公差带中心心重合(见见图)，，则封闭环环的尺寸也也按正态分分布，各环环公差与标标准偏差的的关系如下下：将此关系代代入式1得得即封闭环的的公差等于于所有组成成环公差的的平方和开开方。当各组成环环为不同于于正态分布布的其他分分布时，应应当引入一一个相对分分布系数K，即即不同形式的的分布，K的值也不不同。如正正态分布时时，K＝l；偏态分分布时，K＝1.17等。。②封闭环的的中间偏差差和极限偏偏差由上图可见见，中间偏偏差Δ为上上偏差与下下偏差的平平均值，即即封闭环的的中间尺尺寸即封闭环环的中间间尺寸等等于所有有增环的的中间尺尺寸之和和减去所所有减环环中间尺尺寸之和和。封闭环的的中间偏偏差即封闭环环的中间间偏差等等于所有有增环的的中间偏偏差之和和减去所所有减环环的中间间偏差之之和。4.装配配尺寸链链的应用用（1）正计算（校核计计算）即已知组组成环的的尺寸和和公差，，求解封封闭环的的尺寸和和公差。。这类问问题多出出现在装装配、检检验中，，用以校校验产品品是否合合格。中间偏差差、极限限偏差和和公差的的关系如如下式1～式式9也可可以用于于完全互互换法。。用概率率互换法法计算尺尺寸链的的步骤与与完全互互换法相相同，只只是某些些计算公公式不同同。（2）反计算（（设计计计算）即已知封封闭环的的尺寸和和公差，，求解组组成环的的尺寸和和公差。。这类问问题多出出现在设设计中，，即在提提出装配配精度要要求后，，如何设设计相关关零件的的精度。。分配封闭闭环公差的方方法等公差法法等精度法法经验法……等公差法法：由于封闭闭环的公公差，所以各各组成环环的公差差等精度法法：各组成环环相同的的公差等等级系数数计算出后，按标标准查取取与之相相近的公公差等级级系数，，进而查查表确定定各组成成环的公公差。各组成环环的极限限偏差确确定方法法是先留留一个组组成环作作为调整整环，其其余各组组成环的的极限偏偏差按““入体原原则”确确定，即即包容尺尺寸的基基本偏差差为H，，被包容容尺寸的的基本偏偏差为h，一般般长度尺尺寸用jS。进行公差差设计计计算时，，最后必必须进行行校核，，以保证证设计的的正确性性。（3）解解中间问问题（设设计计算算）即已知封封闭环与与部分组组成环的的尺寸和和公差，，求解其其余组成成环的尺尺寸和公公差。这这类问题题在设计计和工艺艺中均会会出现，，许多反反计算最最后都会会转化为为中间问问题来求求解。保证装配配精度的的方法机械产品品的精度度要求，，最终是是由装配配来予以以保证。。根据产产品的性性能要求求、生产产条件，，可以采采用不同同的装配配方方法法。。完全全互换换法法互换换法法是是在在装装配配过过程程中中，，零零件件互互换换后后仍仍能能达达到到装装配配精精度度要