工艺规程35课件

机械制造技术主讲人：李爱芝12021机械制造技术主讲人：李爱芝120211.金属切削基础2.金属切削的基本规律及其应用3.机械加工工艺规程的制定4.章机床夹具设计5.金属切削机床与刀具6.机械加工精度7.机械加工表面质量8.机械装配工艺基础220211.金属切削基础220213机械加工工艺规程的制定3.1基本概念一、机械制造工艺方法的分类

二、生产过程和工艺过程三、工艺过程的组成四、生产纲领、生产类型及工艺特点3.2机械加工工艺规程的设计步骤

一、机械加工工艺规程二、设计原则三、所需原始资料四、设计步骤3.3零件加工工艺性分析与毛坯的选择一、分析零件技术要求及合理性二、零件结构工艺性分析320213机械加工工艺规程的制定3.1基本概念320213.4定位基准的选择

一、基准的分类二、定位基准的选择3.5工艺路线的拟定

一、表面加工方法的选择二、加工阶段的划分三、划分加工工序四、工序的安排五、选择设备和工艺装备3机械加工工艺规程的制定420213.4定位基准的选择3机械加工工艺规程的制定420213.6加工余量及其确定方法一、加工余量二、影响加工余量的因素三、确定加工余量方法3.7加工工艺尺寸链一、尺寸链的概念二、尺寸链的分类三、线性尺寸链的计算3机械加工工艺规程的制定520213.6加工余量及其确定方法3机械加工工艺规程的制定523.8工序尺寸的确定（工序内容设计）一、工艺基准与设计基准重合——工序尺寸及公差的计算二、基准不重合——工序尺寸及公差的计算三、工序尺寸图解法（图解跟踪法）3.9工艺方案的生产率和技术经济性分析一、生产率分析二、技术经济性分析3机械加工工艺规程的制定620213.8工序尺寸的确定（工序内容设计）3机械加工工艺规程的3.7.3工序尺寸及其公差的确定■工艺基准与设计基准重合→工序尺寸及公差的计算在设计基准、定位基准、测量基准、工序基准重合的情况下，某一表面需经多次加工，才能达到设计要求→工件上外圆、内孔、平面的多工序加工，工序尺寸与公差仅与工序余量有关。方法：1．确定加工表面的总余量2．确定各工序的基本余量3．确定各工序基本尺寸4．确定各工序尺寸公差及偏差查表法→加以修正。

按各工序的经济加工精度确定工序尺寸公差→查表法。●孔、轴按“入体原则”确定上、下偏差→对于孔：H，轴：h；●毛坯和距离尺寸按双向对称布置→毛坯：JS、js。3.7加工工艺尺寸链的分析计算由最后一道工序向前推算。从设计尺寸开始，由最后一道工序逐一向前推算工序的基本尺寸，直到毛坯尺寸（孔减余量或轴加余量）。720213.7.3工序尺寸及其公差的确定查表法→加以修正。按各工例1：主轴箱体主轴孔的设计要求。试确定加工方法和工序尺寸？

查表确定加工方法：毛坯孔（铸坯）→粗镗→半精镗→精镗→浮动镗；

工序尺寸（加工余量、工序基本尺寸、公差、偏差、表面粗糙度）：

浮动镗

精镗

半精镗

粗镗

毛坯孔（铸件）加工余量0.1，经济加工精度Js6，工序尺寸，图样上标注，。加工余量2.4，经济加工精度H9，工序尺寸，图样上标注，。加工余量5，经济加工精度H12，工序尺寸，图样上标注，。毛坯余量或加工总余量8，铸件精度，工序尺寸，图样上标注。加工余量0.5，经济加工精度H7，工序尺寸，图样上标注，。3.7加工工艺尺寸链的分析计算82021例1：主轴箱体主轴孔的设计要求加工余量0.1，经济加工艺基准与设计基准重合

→用工艺尺寸链来分析工序尺寸和余量之间的关系：

上工序尺寸A1、公差T1；本工序尺寸A2、公差T2；本工序余量Z；

A1、A2、Z构成一个三环工艺尺寸链→余量尺寸链

3.7加工工艺尺寸链的分析计算92021工艺基准与设计基准重合3.7加工工艺尺寸链的分析计算92●余量尺寸链上工序尺寸A1本工序尺寸A2本工序余量Z3.7加工工艺尺寸链的分析计算102021●余量尺寸链3.7加工工艺尺寸链的分析计算1020211．一般情况A1、A2→直接获得的，工序余量Z→间接保证的，

Z→封闭环，→增环、→减环

◆余量的验算：

2．特殊情况→靠火花磨削法靠磨余量由加工现场条件决定，靠磨时，凭操作者经验磨去一层很薄的余量，并根据靠磨中出现火花的多少判断磨去的余量大小，磨削中不测量工序尺寸。→主要用于加工精度要求不高轴向尺寸。磨削余量Z→减环、上工序尺寸A1→增环，本工序尺寸A2是封闭环：3.7加工工艺尺寸链的分析计算1120211．一般情况3.7加工工艺尺寸链的分析计算112021■工艺基准与设计基准不重合→工序尺寸及公差的计算应用尺寸链解决实际问题的关键：●正确地确定封闭环：间接保证的设计尺寸和工序余量（靠火花磨削余量除外）；●建立工艺尺寸链

建立尺寸链应遵循“最短尺寸链原则”：对于某一封闭环，若存在多个尺寸链，则应选组成环环数最少的尺寸链；

一个尺寸链中只有一个封闭环；

工艺尺寸链的构成取决于加工工艺过程和加工方法；

封闭环的一次性；●工艺尺寸链的建立和计算：假定工序基准与定位基准或测量基准重合。3.7加工工艺尺寸链的分析计算122021■工艺基准与设计基准不重合→工序尺寸及公差的计算3.7加工

测量基准与设计基准不重合时→测量尺寸的换算。示例：如图所示套筒零件图：图样要求保证尺寸，加工时因这一尺寸不便测量，改用深度游标卡尺测量大孔深度尺寸。试确定工序尺寸及其公差？套筒零件图3.7加工工艺尺寸链的分析计算132021测量基准与设计基准不重合时→测量尺寸的换算。示例：如图

加工工艺过程：05．下料（棒料）；10．车小端外圆、端面，钻孔，保证工序尺寸

20．车大端面，镗大孔，保证工序尺寸及大孔深度尺寸

测量基准与设计基准不重合→测量尺寸的换算3.7加工工艺尺寸链的分析计算142021加工工艺过程：3.7加工工艺尺寸链的分析计算14201．建立加工工艺尺寸链：分析工艺过程，设计尺寸是间接获得，为封闭环，、、是组成环，加工工艺尺寸链如图所示。2．判断增、减环：B1、B3是增环，

B2是减环。套筒零件工艺尺寸链3.7加工工艺尺寸链的分析计算1520211．建立加工工艺尺寸链：套筒零件工艺尺寸链3.7加工工艺3．解加工工艺尺寸链→：→

→

■换算尺寸

■原设计要求:通过零件尺寸链求得→

3.7加工工艺尺寸链的分析计算1620213．解加工工艺尺寸链3.7加工工艺尺寸链的分析计算1620结论:●由于测量基准与设计基准不重合，就要进行尺寸换算，换算结果明显地提高了对测量尺寸的精度要求（加工难度↑）→比原设计要求提高了0.3→其余组成环公差的2倍。●出现“假废品”现象当测量结果超出了换算后尺寸,但在原设计要求的范围内,就会出现“假废品”（或测得尺寸超差量小于或等于其它组成环公差之和时）。→应该对该零件进行复查，逐个测量并计算出零件的实际尺寸，由零件的实际尺寸来判断是否合格。3.7加工工艺尺寸链的分析计算172021结论:3.7加工工艺尺寸链的分析计算172021图5-30测量尺寸链示例A2

若实测A2=40.30，按上述要求判为废品，但此时如A1=50，则实际A0=9.7，仍合格，即“假废品”。当实测尺寸与计算尺寸的差值小于尺寸链其它组成环公差之和时，可能为假废品。采用专用检具可减小假废品出现的可能性

图5-30所示零件，尺寸A0不好测量，改测尺寸A2

，试确定A2的大小和公差

由新建立的尺寸链可解出：

A2是测量直接得到的尺寸，是组成环；A0是间接保证的，是封闭环。计算尺寸链可得到：【解】【例5-7】★

假废品问题：3.7加工工艺尺寸链的分析计算182021图5-30测量尺寸链示例A2若实测A2=40.3§4-7工艺尺寸链

定位基准与设计基准不重合→工序尺寸的换算

步骤:找出以设计尺寸为封闭环，以工序尺寸为组成环的工艺尺寸链；计算工序尺寸、公差、极限偏差。

示例：图（a）是加工梯板的零件图，其高度方向的设计尺寸为及。加工工艺过程：05．以1面为基准加工3面，保证工序尺寸；10．以1面为基准加工2面，保证工序尺寸，如图（b）。试计算工序尺寸？192021§4-7工艺尺寸链定位基准与设计基准不重合→工序尺寸（a）零件图（b）工序简图（c）工艺尺寸链3.7加工工艺尺寸链的分析计算202021（a）零件图（b）工序简图（c）工艺尺寸链3.7加工解：1．建立工艺尺寸链：设计尺寸是间接获得，→组成环；建立工艺尺寸链如图（c）。2．判断增减环：增环减环3．计算基本尺寸、极限偏差、公差：

3.7加工工艺尺寸链的分析计算212021解：3.7加工工艺尺寸链的分析计算212021结论:换算后尺寸原设计要求（通过零件尺寸链求）■定位基准与设计基准不重合，进行尺寸换算的结果明显地提高了对工序尺寸的精度要求（加工难度↑），比原设计要求提高了0.3，为其余组成环公差的2倍。■出现“假废品”现象当换算后工序尺寸超差,但在原设计要求的范围内,就会出现“假废品”（或换算后工序尺寸超差量小于或等于其它组成环公差之和时）。→应该对该零件进行复查，逐个测量并计算出零件的实际尺寸，由零件的实际尺寸来判断是否合格。3.7加工工艺尺寸链的分析计算222021结论:3.7加工工艺尺寸链的分析计算222021图示工件

，以底面A定位，加工台阶面B，保证尺寸，试确定工序尺寸A2及平行度公差Ta2。【例5-6】尺寸链b）中，A0为封闭环，A1和A2是组成环；角度尺寸链（图5-26c）中，a0为封闭环，a1

和a2是组成环。【解】图5-26工艺尺寸链示例b)c)a)A1A2A0a1a2a0A1A2A0ABC0.05A0.1C求解图5-206和图5-26c的尺寸链，可得到：工序尺寸：平行度公差：工艺基准与设计基准不重合时的工艺尺寸计算232021图示工件D1

工序基准是尚待加工的设计基准D2xHR1R2xH1)拉内孔至；2)插键槽，保证尺寸x；试确定尺寸x

的大小及公差。3)热处理建立尺寸链如图b

所示，H是间接保证的尺寸，因而是封闭环。计算该尺寸链，可得到：4)磨内孔至，同时保证尺寸。

a）b）图5-31键槽加工尺寸链【解】图5-31所示键槽孔加工过程如下：【例5-8】3.7加工工艺尺寸链的分析计算242021D1工序基准是尚待加工的设计基准D2xHR1R2xHD1xD2H1讨论：在前例中，认为镗孔与磨孔同轴，实际上存在偏心。若两孔同轴度允差为φ0.05，即两孔轴心偏心为e=±0.025。将偏心e

作为组成环加入尺寸链（图5-32b）

a）b）图5-32键槽加工尺寸链H20.0250.025R1xHR2e重新进行计算，可得到：252021D1xD2H1讨论：在前例中，认为镗孔与磨孔同轴，实际上存图5-33所示偏心零件，表面A要求渗碳处理，渗碳层深度规定为0.5～0.8mm。与此有关的加工过程如下：

表面淬火、渗碳、镀层的工艺尺寸计算

【例5-9】【解】R2R1H1H0b)图5-33渗碳层深度尺寸换算a)A1）精车A面，保证直径；

3）精磨A面保证直径尺寸，同时保证规定的渗碳层深度。D2H0H12）渗碳处理，控制渗碳层深度H1；

试确定H1的数值。建立尺寸链，如图b,在该尺寸链中，H0

是最终的渗碳层深度，是间接保证的，因而是封闭环。计算该尺寸链，可得到：D1262021图5-33所示偏心§4-7工艺尺寸链（三）从待加工的设计基准标注工序尺寸——工序尺寸的换算（属于中间计算形式）属于设计基准与定位基准不重合——多尺寸同时保证的工艺尺寸链，待加工的设计基准与设计基准二者相差一个加工余量。这类工序尺寸，既涉及加工余量，也涉及到基准转换。例4．如图所示。加工键槽的工序尺寸计算272021§4-7工艺尺寸链（三）从待加工的设计基准标注工序尺寸——解算方法：分析工艺过程，（1）建立工艺尺寸链（全部）★方法Ⅰ：分别列出各个加工工艺尺寸链。（a）（b）（c）3.7加工工艺尺寸链的分析计算282021解算方法：分析工艺过程，（a）§4-7工艺尺寸链①键槽深度的设计尺寸、工序尺寸A（键槽深度尺寸）、半径方向的磨削余量Z组成三环工艺尺寸链，如图（b）所示：是磨内孔时自然形成的，为封闭环，A、Z是组成环；②磨削余量Z又是基准重合时（孔的中心线），内孔表面两次加工工序尺寸的封闭环——通过中心线发生联系，得到拉内孔的工序尺寸、、Z组成的三环工艺尺寸链——余量尺寸链：Z是封闭环，、是组成环，图（a）。③合并：Z是公共环，得到四环工艺尺寸链，如图（c）所示。键槽深度的设计尺寸——磨内孔时自然形成的（间接保证），封闭环；（减环）；、（增环）。★方法Ⅱ：分析整个加工工艺过程，找出以设计尺寸为封闭环和以工序尺寸为组成环的工艺尺寸链，再按“中间计算”形式进行计算，如图所示。

292021§4-7工艺尺寸链①键槽深度的设计尺寸、工（2）解加工工艺尺寸链：求A—属于中间计算问题。：；：；：；∴（按入体原则标注）◆类似同轴度、对称度作为尺寸链的环：基本尺寸为零，取双向偏差，即作为增环或减环加入尺寸链（中心线处加入）；对于具有对称性质的尺寸，如孔、轴，建立工艺尺寸链时，取半径尺寸。3.7加工工艺尺寸链的分析计算302021（2）解加工工艺尺寸链：求A—属于中间计算问题。3.7加工（四）零件表面需经处理：化学热处理，如渗氮、渗碳；电镀，如镀铬；镀铜；镀锌。1．表面处理后，若需继续加工，为保证氮化层或渗碳层的深度（封闭环）——控制加工前的渗氮、渗碳层深度（工序尺寸）——属于从待加工的设计基准标注工序尺寸时的情况。例5：轴颈衬套，材料为，内孔渗氮，磨削后控制渗氮层深度单边为，其加工工艺过程：10．磨内孔；20．渗氮；30精磨内孔。求磨削前渗氮层厚度？3.7加工工艺尺寸链的分析计算312021（四）零件表面需经处理：化学热处理，如渗氮、渗碳；电镀，如镀解：1．分析工艺过程→确定封闭环：磨内孔保证工序尺寸；深氮保证工序尺寸；精磨内孔保证工序尺寸；间接获得渗氮层深度单边为，即渗氮层深度为封闭环。如图（a）所示。2．建