机械制造技术基础第六章

孔系的坐标尺寸，通常在零件图上已标注清 楚。对于是未标注清楚的，就要计算孔系的坐标 尺寸，这类问题，可以运用尺寸链原理，作为平 面尺寸链问题进行解算。
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第四节 工艺尺寸链
一、尺寸链及尺寸链计算公式
1. 在工件加工和机器装配过程中，由相互连
接的尺寸形成的封闭尺寸组，称为尺寸链。
图6-10 尺寸链示例
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2.基准面在加工时经过转换的情况
在复杂零件的加工过程中，常常出现定位基 准不重合或加工过程中需要多次转换工艺基准时， 工序尺寸的计算就复杂多了，不能用上面所述的 反推计算法，而是需要借助尺寸链的分析和计算， 并对工序余量进行验算以校核工序尺寸及其上下 偏差，在下节详述。
3.孔系坐标尺寸的计算
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3.尺寸精度的获得方法 (1)试切法 (2)定尺寸刀具法 (3) (4)自动控制法
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四、机械加工工艺与生产类型
1.
生产类型的划分依据是产品或零件的年生产 纲领，产品的年生产纲领就是产品的年生产量。
N=Qn(1+a%)(1+b%)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
式中
N——零件的年产纲领(件/年)
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4.极值法解尺寸链的计算公式
图6-12 基本尺寸、极限偏差、公差与中间偏差
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4.极值法解尺寸链的计算公式
(1)封闭环基本尺寸A0等于所有增环基本尺寸 (Ap)之和减去所有减环基本尺寸 (Aq)
k
m
A0＝∑Ap-∑Aq
p＝1 q＝k+1
式中 m—— k——
2)应使工艺过程具有较高的生产率，使产品尽 3) 4)注意减轻工人的劳动强度，保证生产安全。
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2.设计工艺规程必须具备的原始资料
1) 2) 3) 4) 5)制造厂的生产条件，包括机床设备和工艺装 备的规格、性能和现在的技术状态、工人的技术水 平、工厂自制工艺装备的能力以及工厂供电、供气
图6-7 双边余量
对于外圆与内孔这样的对称表面，其加工余量用双边
余量2Zb表示，对于外圆表面 (图b)有： 2Zb＝da-db
对于内孔表面 (图c)有：
2Zb＝D a-D b
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2.影响加工余量的因素
(1)上工序留下的表面粗糙度值Ry (表面 轮廓最大高度)和表面缺陷层深度Ha
(3)精加工阶段 保证各主要表面达到零件
(4)光整加工阶段 对于精度要求很高(IT5 以上)、表面粗糙度值要求很小(Ra0.2μm以下) 的表面，还需安排光整加工阶段，其主要任务是 减小表面粗糙度或进一步提高尺寸精度和形状精 度，但一般不能纠正表面间位置误差。
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4.工序的集中与分散
工步是在加工表面不变、加工工具不变、切削 用量不变的条件下所连续完成的那部分工序。
工作行程也叫进给，是加工工具在加工表面上 加工一次所完成的工步。
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2.装夹和工位
为完成零件的加工，必须对工件进行装夹， 它是由定位和夹紧过程组成，这一功能是由夹具 完成的。采用转位或移位夹具、回转工作台或多 轴机床上加工时，工件在机床上一次装夹后，要 经过若干个位置依次进行加工。工件在机床上所 占据的每一个位置上所完成的那一部分工序就称 为工位。
4)确定加工方法要考虑本厂（本车间）的现 有设备和技术条件，应该充分利用现有设备，挖 掘企业潜力。
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3.
(1)粗加工阶段 高效地切除加工表面上的 大部分余量，使毛坯在形状和尺寸上接近零件成
(2)半精加工阶段 切除粗加工后留下的误 差，使被加工工件达到一定精度，为精加工作准 备，并完成一些次要表面的加工 (如钻孔、攻螺 纹、铣键槽等)
(2)上工序的尺寸公差Ta (3)Ta值没有包括的上工序留下的空间位
置误差ea (4)本工序的装夹误差εb
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3.加工余量的确定
(1)计算法 在掌握影响加工余量的各种因素具 体数据的条件下，用计算法确定加工余量是比较科 学的。
(2)经验估计法 加工余量由一些有经验的工程 技术人员或工人根据经验确定。由于主观上有怕出 废品的思想，故所估加工余量一般都偏大，此法只 用于单件小批生产。
4)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。
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(2)粗基准的选择原则
1)保证零件加工表面相对于不加工表面具 有一定位置精度的原则 被加工零件上如有不 加工表面，应选不加工面作粗基准，这样可以 保证不加工表面相对于加工表面具有较为精确 的相对位置关系。
二、工艺路线的拟订 1.
(1)精基准的选择原则 1)基准重合原则 应尽可能选择被加工表面 的设计基准作为精基准，这样可以避免由于基准
2)统一基准原则 应尽可能选择用同一组精 基准加工工件上尽可能多的表面，以保证各加工 表面之间的相对位置精度。
3)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，可以采用两个加工 表面互为基准反复加工的方法。
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二、机械加工工艺过程的组成 1.工序、工步和工作行程
工序是组成加工工艺过程的基本单元。一个工 序是指一个（或一组）工人，在一台机床（或一个 工作地点），对同一工件（或同时对几个工件）所 连续完成的那一部分工艺过程。制订机械加工工艺 过程，必须确定该工件要经过几道工序以及工序进 行的先后顺序。仅列出主要工序名称及其加工顺序
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5.工序顺序的安排
(3)其它工序的安排
为保证零件制造质量，防止产生废品，需在下 列场合安排检验工序：1)粗加工全部结束之后；2) 送往外车间加工的前后；3)工时较长和重要工序的 前后；4)最终加工之后。除了安排几何尺寸检验工 序之外，有的零件还要安排探伤、密封、称重、平
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6.机床设备与工艺装备的选择
工艺装备的选择将直接影响工件的加工精 度、生产效率和制造成本，应根据不同情况适 当选择。在中小批生产条件下，应首先考虑选 用通用工艺装备(包括夹具、刀具、量具和辅 具)；在大批大量生产中，可根据加工要求设
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第三节 加工余量与工序尺寸
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2.
企业组织产品的生产可以有多种模式： 1) 2)生产一部分关键的零部件，其余的由其它 3)完全不生产零部件，只负责设计及销售。
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五、工艺规程的设计原则及原始资料 1.工艺规程设计须遵循的原则
1)所设计的工艺规程应能保证机器零件的加工 质量(或机器的装配质量)，达到设计图样上规定的
(3)查表法 此法以工厂生产实践和实验研究积 累的经验为基础制成的各种表格数据为依据，再结 合实际加工情况加以修正。
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二、工序尺寸及其公差的确定 1.基准重合时的情况
对于加工过程中基准面没有变换的情况，工 序尺寸的确定比较简单。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
6.机床设备与工艺装备的选择
正确选择机床设备是一件很重要的工作，它 不但直接影响工件的加工质量，而且还影响工件 的加工效率和制造成本。所选机床设备的尺寸规 格应与工件的形状尺寸相适应，精度等级应与本 工序加工要求相适应，电机功率应与本工序加工 所需功率相适应，机床设备的自动化程度和生产 效率应与工件生产类型相适应。
(1)按工序集中原则组织工艺过程
就是使每个工序所包括的加工内容尽量多些， 将许多工序组成一个集中工序。工序集中的的极端 情况，就是在一个工序内完成工件所有表面的加工。
(2)按工序分散原则组织工艺过程
就是使每个工序所包括的加工内容尽量少些，
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5.工序顺序的安排
(1)机械加工工序的安排 1) 2) 3) 4)先加工平面，后加工孔。 (2)热处理工序及表面处理工序的安排 为改善工件材料切削性能安排的热处理工序， 例如退火、正火、调质等，应在切削加工之前进行。
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2020/11/18
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第四节 工艺尺寸链
第五节 机械加工工艺的技术 经济性分析
第六节 机械装配工艺规程设计
第七节 机械产品设计的工艺性评价
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第一节 概 述
一、生产过程与工艺过程
机器的生产过程是将原材料转变为成品的 全过程。在生产过程中，凡是改变生产对象的 形状、尺寸、位置和性质等，使其成为成品或 半成品的过程称为工艺过程。工艺过程又可分 为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、装配 等工艺过程，机械制造工艺过程一般是指零件 的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过程的 总和。其它过程则称为辅助过程，例如运输、
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1.
图6-11 平面尺寸链示例
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2.尺寸链的分类
(1)直线尺寸链 直线尺寸链由彼此平行的直 线尺寸所组成。
(2)平面尺寸链 平面尺寸链由位于一个或几 个平行平面内但相互间不都平行的尺寸组成。
(3)空间尺寸链 空间尺寸链由位于几个不平 行平面内的尺寸组成。
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2.
在分析研究零件图的基础上，确定加工方法
1)首先要根据每个加工表面的技术要求，确
2)确定加工方法时要考虑被加工材料的性质。 如，淬火钢用磨削的方法加工；而非铁金属则磨 削困难，一般采用金刚镗或高速精密车削的方法
3)确定加工方法要考虑到生产类型，即要考 虑生产率和经济性的问题。大批大量可采用专用 高效率的设备，单件小批生产通常采用通用设备
2)合理分配加工余量的原则 从保证重要 表面加工余量均匀考虑，应选择重要表面作粗 基准。