制造技术 工艺规程设计

第5章工艺规程设计生产过程：将原材料转变为产品的全过程1.生产过程和工艺过程工艺过程：生产过程中直接改变加工对象的尺寸、形状、表面质量、性能以及相对位置关系的过程铸造、锻造、冲压、焊接工艺过程、热处理工艺过程机械加工工艺过程、装配工艺过程工艺规程：将工艺过程的有关内容写在工艺文件中，用以指导生产，这些工艺文件称为工艺规程第1节概述２.机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程是由若干个顺次排列的工序组成。工序又可分为安装、工位、工步和走刀。工序是指一个（或一组）工人在同一个工作地对一个（或同时对几个）工件连续完成的那一部分工艺过程。

工人、工作地和工件三不变加上连续完成是构成工序的四个要素，工序是组成工艺过程的基本单元。工序数目和工艺过程的确定与零件的技术要求、零件的数量和现有工艺条件等有关，如阶梯轴零件的加工。1)安装指在一道工序中工件经一次装夹后所完成的那部分工序内容。

在一个工序中应尽量减少安装次数，以免增加辅助时间和安装误差。2)工位

工件在机床上占据每一个位置所完成的加工为了减少工件的安装次数,提高生产效率，常采用多工位夹具或多轴（或多工位）机床，使工件在一次安装后先后经过若干个不同位置顺次进行加工。3)工步指在加工表面、刀具和切削速度和进给量均保持不变的情况下完成的部分内容。

有时为提高生产率，常用几把刀具同时分别加工几个表面，该工步称为复合工步。4)走刀刀具在加工表面上切削一次所完成的内容。

走刀是构成工艺过程的最小单元。工序、安装、工位、工步和走刀之间的关系如下：单件小批生产工序2:如先车一个工件的一端，然后调头装夹，再车另一端，其工作地末变，而工件也没有停放，加工是连续完成，所以说是一个工序。中批量生产工序2和3:先车好一批工件的一端，然后调头再车这批工件的另一端，这时对每个工件来说两端加工已不连续，所以即使在同一台车床上加工也应算作两道工序。３.生产类型生产类型是指产品生产的专业化程度，可按产品的年生产纲领来划分。生产纲领N=Qn(1+a)(1+b)式中Q——产品的年产量；

n——单台产品中该零件的数量；a——备品率，以百分数计；b——备品率，以百分数计。

根据生产纲领和产品本身的大小及结构复杂性，产品的制造可分为三种生产类型三种生产类型：1、单件生产2、成批生产3、大量生产单个地生产不同结构尺寸的产品，且很少重复的生产。如重型机械、大型船舶制造、新产品试制等。

成批地制造相同产品，且周期性地重复生产，如机床制造等。根据产品特征及批量大小，又分为小批、中批和大批生产三种。

产品数量很大，大多数工作地一直按照一定的节拍进行同一种零件的某一道工序的加工，称为大量生产。如自行车、洗衣机、汽车等生产。4.工艺规程的设计原则

(1)

质量第一原则

(2)效益优先原则(3)

效率争先原则

1）工艺艺文件5机械械加工工艺艺规程2）工艺艺规程的作作用l是组织生产产的主要技技术文件l工艺规程是是生产准备备工作的依依据l是新建和扩扩建加工车车间时的主主要技术文文件3）制订订工艺规程程的原始资资料l零件的零件件图和产品品的装配图图l产品的年生生产纲领l毛坯的生产产情况l工厂现有生生产条件l先进工艺及及生产技术术的发展情情况第2节机机械加工工工艺规程程设计1机械加加工工艺规规程设计的的内容及步步骤(1)分分析零件图图和产品装装配图(2)对对零件图和和装配图进进行工艺审审查(3)由由年生产纲纲领研究确确定零件生生产类型(4)确确定毛坯种类、形状状、尺寸和和精度(5)拟拟定工艺路路线选择定位基基准，确定定各表面加加工方法，，划分加工工阶段，确确定工序集集中和分散散程度，安安排工序顺顺序等。（6）确定定确定工序序所用机床设备1）加工范范围与工件件尺寸相适适应2）加工精精度与工序序要求相适适应3）机床效效率与生产产类型相适适应(7)确定定工序的工工艺装备：：选择夹具具、刀具、、量具和辅辅具(8)确确定各工序序的加工余余量，计算算工序尺寸寸及公差。。(9)确确定各工序序的技术要要求及检验验方法。(10)确确定各工工序的切削削用量和工工时定额。。(11)编编制工艺艺文件。2工艺艺路线的拟拟定（1）定定位基准的的选择1）选重要表面面位为粗基基准，保证各重重要加工表表面加工余余量均匀。。2）选不加工表表面为粗基基准，保证加工工表面与不不加工表面面之间的相相互位置精精度。3）选余量最小小的表面为为粗基准，保证各表表面有足够够的加工余余量。4）选宽大大平整的表表面为粗基基准，保证证安装稳定定可靠。5）粗基准准只能使用用一次（同同一尺寸方方向）。（2）精基准的选选择原则1）基准重合原原则：定位基准准与设计（（工序）基基准重合，，以避免基基准不重合合误差。4）互为基准原原则：为了使加加工表面间间有较高的的位置精度度，采用相相应的表面面为基准反反复加工。。5）应选尺尺寸精度与与形位精度度高，表面面粗糙度较较低，面积积较大的面面为精基准准，一方面面减小基准准位移误差差，另一方方面方便于于装夹。2）基准统一原原则：多个表面面的加工采采用同一个个定位基准准，保证各各表面间的的位置精度度。3）自为基准原原则：以加工表表面自身为为定位基准准。一般用用于精度较较高而余量量较小的场场合及拉削削加工（保保护拉刀））等。（3）表表面加工方方法选择考虑的主要要因素：l应选择相应应的获得经经济精度的的加工方法法l要考虑工件件材料的性性质l要考虑工件件的结构形形状和尺寸寸大小l要考虑生产产率和经济济性的要求求l要考虑工厂厂的现有设设备情况和和技术条件件（4）加工工阶段的划划分遵循先粗后后精的原则则加工阶段：：粗加工阶段段、半精加工阶阶段、精加工阶段段、光整加工阶阶段划分加工阶阶段的目的的：保证加工质质量，提高高加工效率率；及早发现毛毛坯缺陷并并及时处理理；便于合理选选用设备；；便于热处理理工序的安安排。（5）工序序的集中于于分散工序分散的的特点1）设备简简单，调整整方便、；；产品调整整容易；2）可以选选用最有利利的切削用用量，工人人技术水平平要求高；；3）工序数数目多，工工序内容少少，设备数数目多，工工艺路线长长，操作工工人多，生生产面积大大。工序集中的的特点1）有利于于采用高效效专用机床床和工艺装装备，生产产效率高。。2）工序数数目少，工工艺路线短短，便于生生产计划和和管理。3）设备数数量少，操操作工人少少，生产面面积小。4）工件装装夹次数少少，节省了了辅助时间间，提高了了加工面间间的位置精精度。5）专专用设设备、、工艺艺装备备投资资大，，生产产准备备工作作量大大，产产品调调整困困难。。（6））工序序顺序序的安安排1）机机械加加工顺顺序的的安排排a）先先基准准后其其它b）先先平面面后孔孔c）先先主后后次d）先先粗后后精2）热热处理理工序序的安安排a）预预备热热处理理①退退火和和正火火粗粗加加工之之前或或后②调调质粗粗加工工后半半精加加工前前b）最最终热热处理理①淬淬火半半精精加工工后精精加工工前②渗渗碳半半精精加工工后精精加工工前③渗渗氮半半精精加工工或精精加工工后3）其其它工工序的的安排排a）检检验工工序①粗粗加工工结束束后；；②②重重要工工序前前后；；③转转向另另车间间前后后；④④全全部部加工工结束束后b）去去除毛毛刺c）特特种检检验无损探探伤、、平衡衡试验验d）表表面处处理表面涂涂层、、镀层层、发发蓝e）洗洗涤防防锈(7)机床床与工工艺装装备的的选择择机床尺尺寸规规格与与工件件的形形体尺尺寸相相适应应；精度等等级与与本工工序加加工要要求相相适应应；电机功功率与与本工工序加加工所所需功功率相相适应应；自动化化程度度和生生产效效率与与生产产类型型相适适应。。工艺装装备直直接影影响加加工精精度、、生产产效率率和制制造成本本。中中小批批条件件下可可选用用通用用工艺艺装备备；大批大大量生生产中中可考考虑制制造专专用工工艺装装备。。机床和和工艺艺装备备的选选择不不仅要要考虑虑投资资的当当前效益益，还还要考考虑产产品改改型及及转产产的可可能性性，应使其其具有有足够够的柔柔性。。例：第3节节加加工余余量与与工序序尺寸寸1加加工余余量及及其影影响因因素（1））加加工余余量概概念1）加加工余余量：：毛坯坯上留留作加加工用用的材材料层层。3）加加工总总余量量Z0：毛坯坯尺寸寸与零零件设设计尺尺寸之之差。。2）工工序余余量Zi：相邻邻两工工序尺尺寸之之差。。4）单单边余余量Zb非对称称表面面,如平面面等的的加工工余量量：Zb=la-lb5）双双边余余量2Zb外圆内内圆等等回转体体对称表面的的加工余余量：：外圆表表面2Zb=da-db，内圆表表面2Zb=Db-Da工序尺尺寸的的公差差，一一般规规定按按“入入体原原则””单向向标注注，而而在毛毛坯的的尺寸寸公差差一般般采用用双向向标注注。对于包包容尺尺寸（（孔径径、槽槽宽）），下下偏差差为0，其最最小尺尺寸就是基基本尺尺寸；；对于于被包包容尺尺寸（（轴）），上上偏差差为0，其其最大大尺寸寸就是是基本本尺寸寸。最大/最小小余量量Zmax=la–(lb–Tb)=Zb+TbZmin=(la–Ta)–lb=Zb–Ta工序余余量变变动范范围Tz=Zmax–Zmin=Tb+Ta工序余余量又又分为为公称余余量Zb、最大大余量量Zmax、最小小余量量Zmin对于被被包容容尺寸寸，本本工序序公称余余量Zb=la-lb对于包包容尺尺寸，，本工工序的的公称余余量Zb=lb-la（2））影响响加工工余量量的因因素l上道工工序留留下的的表面面粗糙糙度和和表面面缺陷陷层，，本工工序必必须切切除。。l上道工工序的的尺寸寸公差差Tal工件各各表面面相互互位置置的空空间偏偏差eal本道工工序的的安装装误差差b（3））加加工余余量的的确定定方法法1）计计算法法2）经经验估估计法法3）查查表法法（4））工序序尺寸寸的确确定1）基基准重重合时时工序序尺寸寸和公公差的的确定定l确定各各工序序的加加工余余量l计算各各工序序的尺尺寸（（逆推推法））l确定各各工序序的尺尺寸公公差及及表面面粗糙糙例：某某机床床主轴轴孔要要求为为100+0.035（Ra0.8）），毛毛坯为为铸造造孔，，确定定表中中各工工序尺尺寸及及偏差差。工序名称工序余量工序所能达精度工序尺寸工序尺寸及偏差浮动镗孔0.1精镗孔0.5半精镗孔2.4粗镗孔5毛坯孔总余量8粗车一一半精精车一一高频频淬火火一粗粗磨一一精磨磨一研研磨用查表表法确确定加加工余余量研磨余余量为为0.01mm;精磨余余量为为0.1mm;粗磨余余量为为0.3mm;半精车车余量量为1.1mm;粗车余余量为为4.5mm。。加工总总余量量为6.01mm，，取加加工总总余量量为6mm，把把粗车车余量量修正正为4.49mm。。计算各各加工工工序序基本本尺寸寸研磨后后工序序基本本尺寸寸为50mm(设计计尺寸寸)，，其它它各工工序基基本尺尺寸依依次为为：例：某某轴直直径为为50mm，其其尺寸寸精度度要求求为IT5，表表面粗粗糙度度要求求为Ra0.04um，，并要要求高高频淬淬火，，毛坯坯为锻锻件。。确定工工艺路路线：精磨磨50mm十十0.Olmm＝50.0lmm粗磨磨50.0lmm十0.1mm＝50.11mm半精车车50.11mm十十0.3mm＝＝50.41mm粗车车50.41mm十1.1mm＝51.5lmm毛坯坯51.5lmm十4.49mm＝＝56mm确定各各工序序的加加工经经济精精度和和表面面粗糙糙度由工艺艺设计计手册册查得得:研研磨IT5，Ra0.04um(零件的的设计计要求求)；精精磨:IT6，，Ra0.16um;粗粗磨:IT8，，Ra1.25um;半半精车车:ITll,Ra2.5um；；粗车车:IT13,Ra16um。查公差差表，将查查得的的公差差数值值按““入体体原则则”标标注在在工序序基本本尺寸寸上。。查工工艺手手册可可得锻锻造毛毛坯公公差为为±2mm。例：有有一大大量生生产之之小轴轴，毛毛坯为为热轧轧棒料料，经经粗车车、半半精车车、淬淬火、、磨削削后，，其外外圆尺尺寸达达图样样要求求mm。。已知知各工工序的的加工工余量量及加加工精精度，，试确确定各各工序序尺寸寸、偏偏差、、毛坯坯尺寸寸及粗粗车余余量，，并填填下表表（余余量系系双边边余量量）：：工序名称工序余量加工精度工序尺寸及偏差精磨0.10.013(IT6)粗磨0.40.033(IT8)半精车1.50.084(IT10)粗车

40.21(IT12)毛坯尺寸+0.75-0.42）基基准不不重合合的情情况不能用用上面面所述述的反反推计算法法，而是是需要要借助尺尺寸链链的分分析和和计算算。第4节节工工艺尺尺寸链链1尺尺寸链链及尺尺寸链链计算算公式式（1））尺尺寸链链按一定定顺序序首尾连连接的尺寸寸形成成的封闭尺寸组组，称称为尺尺寸链链。由单个个零件件在工工艺过过程中中的有有关工工艺尺尺寸所所形成成的尺尺寸链链，就就称为为工艺艺尺寸寸链。。组成尺尺寸链链的每每一个个尺寸寸，称称为尺尺寸链链的环环。最终被被间接接保证证精度度的那那个环环称为为封闭闭环。。工艺艺尺寸寸链是是由加加工顺顺序来来确定定的。。（Ao表示））尺寸链链中凡凡属通通过加加工直直接得得到的的尺寸寸称为为组成成环，，除封封闭环环以外外的其其它的的环。。可分分为增增环和和减环环。（2））尺尺寸链链的组组成及及其图图作法法1）封封闭环环2）组组成环环增环———当当其它它组成成环的的大小小不变变，若若封闭闭环随随着某某组成成环的的增大大而增增大，，则该该组成成环就就称为为增环环；若封闭闭环随随着某某组成成环的的增大大而减减小，，则此此组成成环就就称为为减环环。首先根根据工工件加加工工工艺过过程(顺序），找找出间间接保保证的的尺寸寸，，并定定作封封闭环环A0。从封闭闭环开开始，，按照照零件件表面面之间间的联联系，，依次次画出出直接接获得得的尺尺寸A1、A2，作为为组成成环，，直至至尺寸寸的终终端回回到封封闭环环的起起点，，形成成一个个封闭图图形。要使组组成环环的环环数达达到最最少。3）尺尺寸链链图作作法按各尺尺寸首首尾相相接的的原则则，顺顺着一一个方方向在在尺寸寸的终终端画画箭头头，凡凡与封封闭环环箭头方方向相相同的的环即即为减减环，与封封闭环环箭头方方向相相反的的环即即为增增环。图示工工件加工时时，先先加工工工件件长度度，再再加工工小孔孔，最最后加加工大大孔，，控制制大孔孔深度度，而而小孔孔深度度是由由加工工工件件总长长和大大孔深深度决决定的的，故故小孔孔的深深度即即为封封闭环环。测量时时，小小孔的的深度度无法法直接接检测测，一一般先先检测测工件件长度度和大大空深深度，，小孔孔深度度为自自然获获得尺尺寸，，故同同样小小孔深深度为为封闭闭环。。设计时时大孔孔的深深度未未标注注，是是由工工件长长度和和小孔孔的深深度所所决定定。故故它就就是封封闭环环。2尺尺寸链链的分分类1）直直线尺尺寸链链2）平平面尺尺寸链链直线尺尺寸链链由彼彼此平平行的的直线线尺寸寸所组组成。。平面尺尺寸链链由位位于一一个或或几个个平行行平面面内但但相互互间不不都平平行的的尺寸寸组成成。3）空空间尺尺寸链链空间尺尺寸链链由位位于几几个不不平行行平面面内的的尺寸寸组成成。（2））按尺尺寸链链的应应用范范围分分1）工工艺尺尺寸链链2）装装配尺尺寸链链（3））尺尺寸链链计算算1）尺尺寸链链计算算有正正计算算、反反计算算和中中间计计算三三种类类型。。正计算算已已知知组成成环求求封闭闭环的的计算算方式式称作作正计计算；；反计算算已已知封封闭环环求组组成环环称作作反计计算；；中间计计算已已知封封闭环环及部部分组组成环环，求求其余余的一一个或或几个个组成成环，，称为为中间间计算算。2）尺尺寸链链计算算有极值法法与统计计法两两种（4））极极值法法解尺尺寸链链的计计算公公式机械制制造中中的尺尺寸及及公差差通常常用基基本尺尺寸（（A））、上上偏差差（（ES）、、下偏偏差（（EI）表表示；；或用用最大大极限限尺寸寸（Amax）与最最小极极限尺尺寸（（Amin）表示示；或或用基基本尺尺寸（（A）），中中间偏偏差（（ΔΔ）与与公差差（T）表表示。。封闭环环基本本尺寸寸A0等于所所有增增环基基本尺尺寸（（Ap）之之和减减去所所有减减环基基本尺尺寸（（Aq）之之和：：封闭环环的上上偏差差等于于所有有增环环的上上偏差差之和和减去去所有有减环环的下下偏差差之和和；封闭环环的下下偏差差等于于所有有增环环的下下偏差差之和和减去去所有有减环环的上上偏差差之和和：1）封封闭环环基本本尺寸寸2)封封闭环环的上上、下下偏差差封闭环环的公公差等等于各各组成成环的的公差差之和和：封闭环环最大大值等等于各各增环环最大大值之之和减减去各各减环环最小小使之之和；；封闭环环的最最小值值等于于各增增环最最小值值之和和减去去各减减环最最大值值之和和：3)封封闭环环的极极限尺尺寸4）封封闭环环的公公差封闭环环也就就是公公差最最大的的那个个尺寸寸。6）环环的极极限尺尺寸：：7）环环的极极限偏偏差：：8）环环的中中间偏偏差：：5）封封闭环环的中中间偏偏差：：Amax=A+ES；；Amin=A-EIES=Amax-A＝T/2+ΔΔ；；EI=A–Amin=ΔΔ-T/2Δi=（ESi+EIi）/2A0=A1-A2=50-40ES(A0)=ES(A1)-EI(A2)EI(A0)=EI(A1)-ES(A2)=-0.17T(A0)=T(A1)+T(A2)=[0-(-0.36)]+[0-(-0.17)]=0.53=0-(-0.36)=0.36大孔尺尺寸为为：40＋0.36-0.17例：A0=A1-A2=50-10＝＝40ES(A0)=ES(A1)-EI(A2)EI(A0)=EI(A1)-ES(A2)=-0.17=0-0=0大孔尺尺寸为为：40＋0.190A2=A1-A0EI(A2)=ES(A1)-ES(A0)ES(A2)=EI(A1)-EI(A0)＝（（－0.17)-(-0.36)=0.19（5））统统计法法解直直线尺尺寸链链1）封闭环中间偏差：

2）封闭环公差：2工工艺尺尺寸链链分析析与计计算实实例A0=A1-A2∴A2=A1-A0ES0=ES1-EI2=（30-10）mm=20mmEI2=ES1-ES0=（0-0.3）mm=-0.3mmEI0=EI1-ES2∴ES2=EI1-EI0=［-0.2-（-0.3））］mm=0.1mm如图所示示尺寸链链,已知知：A1＝15±0.009;A2=10（0，-0.15）;A3=35(0,-0.25),求封闭环环A0的大小和和偏差。。？A=（（43.6-20+19.8）mm=43.4mmES（A）=（（0.34-0.025+0）mm=0.315mmEI（A）=（（0-0+0.05））mm=0.05mm∴A=43.4+0.315+0.050mm按“偏偏差入体体标注””原则标标注尺寸寸，并对对第三位位小数进进行四舍舍五入，，可得工工序尺寸寸：∴A=43.45+0.270mm例题1：：图中尺寸寸A2不不能直接接测量，，应如何何加工控控制？基本尺寸BSBX增环A4减环:A1A3封闭环AΔA4=184BS(A4)=-0.2BX(A4)=-0.25-520.150-320.0501000-0.25一批工件件其部分分工艺过过程为：：车外圆圆至；；渗碳碳淬火；；磨外圆圆至。。计算为为了保证证渗碳层层深度0.7~1mm的渗碳碳工序渗渗入深度度t的尺尺寸范围围。基本尺寸BSBX增环:A3A2减环A1封闭环A因此渗碳碳深度t为：0.965~1.22mm例题2：：200-0.015-20.250.0300.70.30A3=0.95BS(A3)=0.27BX(A3)=0.015第5节时时间定定额和提提高生产产率的工工艺途径径（1）时间定额额在一定条条件下规规定生产产一件产产品或完完成一道道工序所所耗时间间由以下几几部分组组成：1）基本本时间tmtm=il

+l1+l2nf2）辅助助时间ta基本时间间与辅助助时间的的总和称称为作业时间间。3）布置置工作地地时间ts4）休息息和生理理需要时时间tr5）准备备与终结结时间tbe（2）提提高劳动动生产率率的基本本途径:l改进产品品的结构构设计（1）尽尽可能减减少零件件的数量量和重量量（2）改改善零件件结构工工艺性（3）合合理标注注零件加加工精度度和表面面质量要要求（4）尽尽可能采采用成熟熟的工艺艺和标准准零部件件l采用先进进工艺和和新技术术l改善善生产组组织管理理（1）采用先先进的生生产组织织形式：：流水线线、自动动线、FML、、FMS等。（2）改进生生产管理理：CIMS、JT（敏捷捷制造或或准时制制造）、、精益生生产、MRPⅡⅡ（物质质需求计计划管理理）、并并行工程程等。（3）提提高劳动动生产率率的技术术措施缩短基本本工艺时时间1）提高高切削用用量，可可降低切切削时间间，如：：采用高高速切削削、强力力切削等等。2）减少少切削行行程长度度少，即即减加工工表面长长度及切切入、切切出长度度。3）合并并工步与与合并走走刀4）减少少毛坯的的加工余余量5）改善善切削条条件缩短辅助助时间1）采用用先进夹夹具2）采用用转位夹夹具或回回转工作作台，可可减少装装夹等辅辅助时间间。3）采用用连续加加工：采采用连续续回转工工作台、、装卸工工件不停停机。4）采用用快速换换刀或自自动换刀刀装置5）采用用主动检检验或自自动测量量装置，，减少停停机测量量时间。。同时缩短短基本工工艺时间间和辅助助时间1）多件件加工2）多刀刀或多刀刀的复合合刀具切切削加工工缩短准备备终结时时间1）使夹夹具、刀刀具调整整通用化化2）采用用微调机机构和对对刀辅助助工具3）采用用可换刀刀架或刀刀夹4）采用用准备终终结时间间极少的的先进加加工设备备合理选用用高效自自动化加加工对少品种种大批量量生产，，可通过过通用机机床的自自动化改改造、完完善自动动机床的的自动化化程度。。采用专专用机床床和组合合机床、、自动线线加工等等途径实实现自动动化。对多品种种、小批批量生产产，除改改装通用用设备外外，尽可可能实现现加工过过程的程程序控制制，如GT、NC、MC、FMS等等。CAPP技术2提高高生产率率的工艺艺措施（1）缩缩短单单件时间间定额1)缩减减基本时时间（a)提提高切削削用量（b)减减少切削削行程长长度如用几把把车刀同同时加工工同一个个表面。。（c)合并工步复合工步复合刀具加工顺序加工（d)多多件加工工平行多件加工平行顺序加工2)缩减减辅助时时间（a)直直接缩减减辅助时时间采用先进进夹具：：气动动、液压压驱动的的高效夹夹具。对对单件小小批生产产实行成成组工艺艺，采用用成组夹夹具或通通用夹具具。（b)间间接缩减减辅助时时间使辅助时时间与基基本时间间部分或或全部重重合．以以减少辅辅助时间间。往复式进给铣夹具连续回转进给加工(c)缩缩减工作作地点服服务时间间缩减刀具具调整，，提高高刀具或或砂轮的的耐用度度。(d)缩缩减准备备终结时时间设法使零零件通用用化和标标准比，，以增大大批量或或采用成成组工艺艺。（2）采用先进工艺方法采用特种加工提高毛坯精度．减少切削加工，节约原材料采用少、无切削工艺改进加工方法（3）进进行高高效及自自动化加加工1装装配的概概念零件：组成机器器不可再再分的基基本单元元。套件：若干零件件永久联联接(如如铆接、、焊接、、过盈配配合等)或联接接后再经经加工成成套件。。组件：若干个零零件组合合或若干干个零件件与若干干个套件件组合成成组件。。部件：若干个零零件、套套件和组组件组合合成部件件。部件件是机器器中具有有完整功功能的一一个组成成部分。。将零件、、套件装装配成组组件称为为组装。将零件件、套件件和组件件装配成成部件称称为部装。将零件件、套件件、组件件和部件件最终装装配成机机器称为为总装。第6节机机器装装配工艺艺规程设设计基准零件机器零件零件零件零件零件部件部件组件套件零件机器装配系统示意图2装装配工作作的基本本内容1)清洗洗：目的是是去除粘粘附在零零件上的的灰尘、、切屑和和油污，，并使零零件具有有一定的的防锈能能力。2)连接：是装配的的主要工工作。连接包括括：可拆连接接(用螺纹纹、键、、销连接接等)不可拆连连接(用焊接接、粘结结、铆接接和过盈盈配合等等)3)校正、调调整与配配作：为保证装配配精度，，提高经经济性。配作是指几个个零件配配钻、配配铰、配配刮和配配磨等。。配刮和和配磨的的目的是是为增加加相配表表面的接接触面积积和提高高接触刚刚度。4)平衡：对转速较较高、旋旋转平稳稳性要求求较高的的机器，，为了防止运转转中发生生振动，对旋转零零、部件件进行平平衡。平平衡包括括：静平衡：以消除质质量分布布不均所所造成的的静力不不平衡。。动平衡：以消除质质量分布布不均所所造成的的力偶不不平衡。。5)试验与验验收：按照有关关技术标标准和规规定进行行。3机器装配配精度相互位置精度相互运动精度相互配合精度机器装配配精度分分析回转台床鞍升降台αPα0αTαRαS图卧式万能铣床工作台面对升降台垂直移动的垂直度要求千分表直角尺工作台移动方向影响装配配精度的的因素零件的加加工精度度（与多多个零件件精度有有关，图图）装配方法法与装配配技术零件间的的接触质质量力、热、、内应力力引起的的零件变变形旋转零件件的不平平衡（1）装装配尺寸寸链的建建立装配尺寸寸链组成成的最短短路线（（最少环环数）原原则确定封闭闭环：通常装装配尺寸寸链封闭闭环就是是装配精精度要求求装配尺寸寸链查找找方法：取封闭闭环两端端的零件件为起点点，沿装装配精度度要求的的位置方方向，以以装配基基准面为为联系线线索，分分别查明明装配关关系中影影响装配配精度要要求的那那些有关关零件，，直至找找到同一一基准零零件或同同一基准准表面为为止。所所有零件件上连接接两个装装配基准准面间的的位置尺尺寸和位位置关系系，便是是装配尺尺寸链的的组成环环。组成装配配尺寸链链时，应应使每个个有关零零件只有有一个尺尺寸列人人装配尺尺寸链。。又称一件件一环原原则。4装装配方法法装配方法工艺特点适用范围（2）装配方法及其适用范围完全互换法①配合件公差之和小于/等于规定装配公差；②装配操作简单；便于组织流水作业和维修大批量生产中零件数较少、零件可用加工经济精度制造者，或零件数较多但装配精度要求不高者统计互换法①配合件公差平方和的平方根小于/等于规定的装配公差；②装配操作简单，便于流水作业；③会出现极少数超差件大批量生产中零件数略多、装配精度有一定要求，零件加工公差较完全互换法可适当放宽；完全互换法适用产品的其它一些部件装配分组选配法①零件按尺寸分组，将对应尺寸组零件装配在一起；②零件误差较完全互换法可以大数倍适用于大批量生产中零件数少、装配精度要求较高又不便采用其它调整装置的场合修配法预留修配量的零件，在装配过程中通过手工修配或机械加工，达到装配精度用于单件小批生产中装配精度要求高的场合调整法装配过程中调整零件之间的相互位置，或选用尺寸分级的调整件，以保证装配精度动调整法多用于对装配间隙要求较高并可以设置调整机构的场合；静调整法多用于大批量生产中零件数较多、装配精度要求较高的场合1）装配配尺寸链链的完全全互换法法采用极值值算法计计算装配配尺寸链链封闭环公公差的分分配a）当组组成环是是标准尺尺寸时（（如轴承承宽度，，挡圈的的厚度等等），其其公差大大小和分分布位置置为确定定值b）某一一组成环环是不同同装配尺尺寸链公公共环时时，其公公差大小小和位置置根据对对其精度度要求最最严的那那个尺寸寸链确定定c）当分配待待定的组组成环公公差时，，一般可可按经验验视各环环尺寸加加工难易易程度加加以分配配。如果果尺寸相相近，加加工方法法相同，，则取其其公差值值相等；；难加工工或难测测量的组组成环，，其公差差可取较较大值。。d）各组组成环公公差带位位置按入入体原则则标注，，但要保保留一环环作“协调环环”，协调环环公差带带的位置置由装配配尺寸链链确定。。协调环环通常选选易于制制造并可可用通用用量具测测量的尺尺寸齿轮3要在在轴1上回回转，故故要求齿齿轮左右右端面与与轴套4、档档圈2之间应应留有一一定间隙隙。己知知A1=35mm，，A2=14mm，A3=49mm，若若要求装装配后齿齿轮右端端的间隙隙在0.10～0.35mm之之间，，试以完完全互换换装配法法解算各各组成环环的公差差和极限限偏差。。解：画装配尺尺寸链，，判断增增、减环环，计算算封闭环环基本尺尺寸和公公差：有题意知知在A0与A1、A2、A3组成的尺尺寸链中中，A1、A2为减环，，A3是增环。。封闭环基基本尺寸寸A0：A0=∑Ap-∑∑Aq=A3-（A1+A2）=0mm封闭环公公差T0：T0=（0.35-0.10）mm=0.25mm所以：A0＝0+0.10+0.35确定各组组成环公公差和协协调环按照“等等公差法法”分配配各组成成环公差差TavA：TavA=T0/m=0.25/3mm≈≈0.083mm由于A2是一个挡挡圈，易易于加工工，而且且其尺寸寸可以用用通用量量具测量量，因此此选它作作为协调调环。T1=T3=0.10mmT2=T0-T1-T3=（0.25-0.10-0.10）mm=0.05mm组成环的的公差值值为：确定各组组成环的的极限偏偏差入体方向向不明的的长度尺尺寸，其其极限偏偏差按““对称称偏差””原则配配置。A1=350-0.10mmA3=（49±0.05））mm确定协调调环的极极限偏差差有ES0=∑ESp-∑EIq得EI2=-0.20mm有EI0=∑EIp-∑ESq得：ES2=-0.15mm故A2=14-0.15-0.20mm核算封闭闭环的极极限尺寸寸A0max=∑Apmax-∑Aqmin≈0.343mmA0min=∑Apmin-∑Aqmax≈0.10mm核算结果果表明，，封闭环环尺寸符符合规定定要求，，故所求求组成环环尺寸和和极限偏偏差分别别为：A1=350-0.10mm，A2=14-0.150-0.193mm，A3=（49±0.05））mm【解】图示齿轮轮部件，，齿轮空空套在轴轴上，要要求齿轮轮与挡圈圈的轴向向间隙为为0.1～0.35。。已知各各零件有有关的基基本尺寸寸为：A1=30,A2=5,A3=43,（（标准准件），，A5=5。。用完完全互换换法装配配，试确确定各组组成环的的偏差。。【例】A2A3A1A5A4A0齿轮与轴部件装配

1）建立立装配尺尺寸链,确定增增减环。。2)确确定封闭闭环基本本尺寸及及公差A0=0T0＝0.35-0.1=0.253）确定定各组成成环的公公差：按等公差差法计算算，各组组成环公公差为：：Tav=（0.35-0.1）/5=0.05考虑加工工难易程程度，进进行适当当调整（（A4公差不变变），得得到：T4=0.05,T1=0.06,T3=0.1,T2=T5=0.023）确定定各组成成环的偏偏差：取A5为协调环环。A4为标准尺尺寸，公公差带位位置确定定：，，除协调环环以外各各组成环环公差按按入体标标注：计算协调调环偏差差：EI5=-0.12,ES5=-0.1最后可确确定：A2A3A1A5A4A0齿轮与轴部件装配

2）装配尺寸寸链的统统计互换换法采用概率率算法计计算装配配尺寸链链封闭环公公差分配配原则同同完全互互换法己知A1=35mm，，A2=14mm，A3=49mm，若若要求装装配后齿齿轮右端端的间隙隙A0＝0+0.10+0.35解：画装配尺尺寸链，，判断增增、减环环，计算算封闭环环基本尺尺寸和公公差：有题意知知在A0与A1、A2、A3组成的尺尺寸链中中，A1、A2为减环，，A3是增环。。封闭环基基本尺寸寸A0：A0=∑Ap-∑∑Aq=A3-（A1+A2）=0mm封闭环公公差T0：T0=（0.35-0.10）mm=0.25mm所以：A0＝0+0.10+0.35确定各组组成环公公差和协协调环按照“平平均平方方公差””分配各各组成环环公差TavA：T1=T3=0.160mmT2＝0.106mm取取0.70组成环的的公差值值为：活塞与活活塞销在在冷态装装配时，，要求有有0.0025～0.0075的过过盈量。。若活塞塞销孔与与活塞销销直径的的基本尺尺寸为28，加加工经济济公差为为0.01。现现采用分分组选配配法进行行装配，，试确定定活塞销销孔与活活塞销直直径分组组数目和和分组尺尺寸。3）装配配尺寸链链的分组选配配法将组成环环公差按按完全互互换法求求得后，，放大若若干倍，，使之达达到经济济公差的的数值。。然后，，按此数数值加工工零件，，再将加加工所得得的零件件按尺寸寸大小分分成若干干组（分分组数与与公差放放大倍数数相等））。最后后，将对对应组的的零件装装配起来来。【例】活塞与活塞销组件图【解】1）建立立装配尺尺寸链如图所示示。3）确定各尺寸：若活塞销直径尺寸定为：，将其分为4组，解图所示尺寸链，可求得活塞销孔与之对应的分组尺寸如下：A1（活塞销直径）A2（销孔直径）A0活塞销与活塞销孔装配尺寸链组号1234活塞销直径活塞销孔直径2）确定定分组数数：平均公公差为0.0025，，经济公公差为0.01，可确确定分组组数为4。采用修配配法时，，装配尺尺寸链中中各尺寸寸均按经经济公差差制造，，但留出出一个尺尺寸做修修配环。。通常选选容易修修配加工工，且对对其它尺尺寸链没没有影响响的尺寸寸作修配配环。4）修配装配法法解选择修配配环从从便于修修配考虑虑，选取取组成环环A2为修配配环。确定组成成环极限限偏差按按加工工经济精精度确定定各组成成环公差差，并按按“入入体标注注”原则则确定极极限偏差差，A1=53h10=53（（0，-0.12）mm，A3=15.74h11=15.74（（0，-0.055））mm，，A4=71.74js11=（71.74±0.095）mm，A5=22js11=（22±0.065）mm，并设A2=25（（+0.13，，0）mm。计算封闭闭环极限限尺寸A0max、A0minA0max=A4max+A5max-A1min-A2min-A3min=0.335mmA0min=A4min+A5min-A1max-A2max-A3max=-0.29mm由此可知知A0=0+0.335-0.290mm由于封闭闭环A0不符合装装配要求求，需通通过修配配修配环环A2来达到规规定的装装配精度度。（必须保保证有0.17～0.28mm的的啮合合间隙））最大为+0.335mm，最小小为-0.29mm。。当出现现齿条相相对于齿齿轮的啮啮合间隙隙大于0.28mm时，，无法通通过修配配A2来来达到规规定的装装配精度度要求。。修配环基基本尺寸寸A2=25+ΔA2=25.06mm确定修配配环尺寸寸验算修配配量当出现齿齿条相对对于齿轮轮的啮合合间隙为为最大值值（+0.28mm）时，，无需修修配就能能满足装装配精度度要求；；当出现现齿条相相对于齿齿轮的间间隙为-0.35mm时时，修修配环的的修配量量最大，，A2的的最大大修修配量量Kmax=（（0.35+0.17））mm=0.52mm。（4）调调整装配配法在以装配配精度要要求为封封闭环建建立的装装配尺寸寸链中，，除调整整环外各各组成环环均以加加工经济济精度制制造，由由于扩大大组成环环制造公公差累积积造成的的封闭环环过大的的误差，，通过调调节调整整件相对对位置的的方法消消除，最最后达到到装配精精度要求求。调节调整整件相对对位置的的方法有有可动调调整法、、固定调调整法和和误差抵抵消调整整法等3种1）可动动调整法法2）固定定调整法法通过更换换不同尺尺寸的固固定调整整环进行行补偿由由于扩大大组成环环制造公公差累积积造成的的封闭环环过大的的误差，，达到到装配精精度要求求。这种种装配方方法，称称为固定定调整装装配方法法。图所示部部件中，，齿轮轴轴向间隙隙要求控控制在0.05～0.20范范围内。。若A1和A2的基本尺尺寸分别别为50和45，按加加工经济济精度确确定A1和A2的公差分分别为0.15和0.1。试试确定调调节垫片片AK的厚度。。A0A2A1AKa）固定调节法示例AKA0ASASA2A1b）c）由题意：：由尺寸链链b，可求出：：级号123空位尺寸调节垫片厚度式中TS、T0、TK分别为空空位尺寸寸、封闭闭环尺寸寸、调节节垫片厚厚度公差差本例中中：T0=0.15,TS=0.25,并并假定TK=0.05，，代入上上式得到到：z≥3取n=3，，将空位位尺寸适适当分级级后解尺尺寸链，，可确定定调节件件各级尺尺寸由此可确确定出分分级数z：确定调整整环的基基本尺寸寸（上偏偏差为0，下偏偏差为－－0.05)：：Asmin-A0=5.95,即即Ak1=4.95(0,-0.05)尺寸间隔隔为0.1,3）误差差抵消调调整法在机器装装配中，，通过调调整被装装零件的的相对位位置，使使加工误误差相互互抵消，，可以提提高装配配精度，，这种装装配方法法称为误误差抵消消调整法法。1零件件结构工工艺性的的基本概概念l零件结构构工艺性性：零件制造造、装配配、维修修的难易易程度，，是评价价零件结结构优劣劣的重要要技术经经济指标标。l衡量零件件结构工工艺性的的依据1）零件件结构构通用化化、标准准化、系系列化的的程度；；2）零件件加工工工艺复杂杂程度及及经济性性；3）材料料的利用用率；4）加工工面积的的大小和和实现自自动化加加工的可可能性。。l结构工艺艺性是相相对的，，与生产产规模、、设备条条件、技技术水平平等因素素密切相相关第7节机机械产产品设计计的工艺艺性评价价2切削削加工对对零件结结构工艺艺性要求求l提高零件件结构工工艺性的的原则1）在保保证零件件刚度、、强度等等条件下下减轻零零件的重重量和体体积，以以节省材材料，方方便储运运。具体设计计方法：：合理运运用加强强筋等。。2）有利利于保证证加工的的可能性性和经济济性，保保证加工工质量，，提高加加工效率率。具体设计计方法：：简化结结构、减减小加工工面积、、工件便便于安装装定位、、加工和和测量、、满足工工种工艺艺的要求求等。例如：螺螺纹退刀刀槽、砂砂轮越程程槽、刨刨、插退退刀槽刀具形状状影响：：钻孔顶顶角、不不能在斜斜面上钻钻孔，出出口也不不能是斜斜面、孔孔轴线必必须是直直线；铣铣刀圆弧弧，内凹凹处不能能是尖角角。3）零件件结构要要素标准准化、系系列化，，以简化化工艺装装备（刀刀具、夹夹具、量量具及辅辅具等））。4）合理理规定尺尺寸精度度、表面面粗糙度度要求及及主要件件的性能能参数，，以缩短短加工过过程。5）把先先进的工工艺方法法与工厂厂实际际生产条条件结合合起来。。图例：便便于加工工图：刀具具结构影影响3机械械产品设设计的装装配工艺艺性评价价（1）机机器结结构应能能划分成成几个独独立的装装配单元元1）便便于组织织平行装装配流水水作业，，可以缩缩短装配配周期；；2）便于于组织厂厂际协作作生产，，便于组组织专业业化生产产；3）有利利于机器器的维护护修理和和运输。。（2）尽尽量减减少装配配过程中中的修配配劳动量量和机械械