第一章第三节kuang

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,九江学院机械与材料工程学院精仪教研室,一、加工余量及其影响因素,1.,加工余量,用去除材料方法制造机器零件时，一般都要从毛坯上切除一层层材料之后最后才能制得符合图样规定要求的零件。,加工余量：,毛坯上留作,加工用,的材料层，称为加工余量。,第三节 加工余量及工序尺寸,加工余量的选择,加工余量的大小直接影响零件的加工质量和生产率。,加工余量过大,：,增加材料、工具、电力及劳动量的消耗，提高加工成本，降低生产效率。,加工余量过小,：不能消除前道工序留下的各种误差和表面缺陷，甚至产生废品。,加工余量,加工,总,余量,工序间加工余量,单边,余量（,非对称表面,）：图,a,）,双边,余量,（对称表面）,：图,b,、,c,）,加工总余量,Z,0,由毛坯变为成品的过程中，在某加工面上切除的金属层总厚度。,工序间加工余量,Z,i,每一道工序中所切除的金属层厚度。,单边余量,在平面上，加工余量等于实际所切除的金属层厚度。,双边余量,在回转表面,(,外圆和孔,),上，加工余量是从直径上考虑的，实际所切除的金属层厚度是直径上加工,余量之半,。,各工序加工后的尺寸都有一定的误差，故实际切除的余量是变化的。故工序余量有,公称余量,（简称,余量,）、,最大余量和最小余量,之分。,对工序公差带一般都规定为,“,入体,”,方向标注：,“入体”原则,是指标注工件尺寸公差时应向,材料实体方向单向标注,。,“,入体,”,原则,被包容面：,工序间工差带都取,上偏差为,0,，即加工后的基本尺寸和最大极限尺寸相等（例如轴径）；,包容面：,工序间工差带都,取下偏差为,0,，即加工后的基本尺寸和最小极限尺寸相等（例如孔径、槽宽）。,注意：,毛坯,尺寸的制造公差带常取双向布置。,加工余量示意图,公序间余量,毛坯公差带,a,）被包容面（轴）,a,）包容面（孔）,从加工余量及其和工序公差的关系图可得出：,（,1,）加工总余量,Z,0,等于各工序间加工余量,Z,i,之和,上工序基本尺寸,本工序基本尺寸,上工序最小极限尺寸,Z,max,/2,Z,min,/2,Z/2,本工序最小极限尺寸,T,b,/2,T,a,/2,（,2,）对于被包容面：,工序间余量,=,上工序的,基本尺寸,-,本,工序的,基本尺寸,工序间,最大,余量,=,上工序的,最大极限尺寸,-,本,工序的,最小极限尺寸,工序间,最小,余量,=,上工序的,最小极限尺寸,-,本,工序的,最大极限尺寸,（,3,）对于包容面：,工序间余量,=,本,工序的,基本尺寸,-,上工序的,基本尺寸,工序间,最大,余量,=,本,工序的,最大极限尺寸,-,上工序的,最小极限尺寸,工序间,最小,余量,=,本,工序的,最小极限尺寸,-,上工序的,最大极限尺寸,本工序最大极限尺寸,上工序最大极限尺寸,本工序基本尺寸,Z,max,/2,Z,min,/2,上工序基本尺寸,T,a,/2,Z/2,T,b,/2,上道工序与本道工序各尺寸之间的关系,外表面加工,Z,bmax,=,a,max,-b,min,Z,bmin,=,a,min,-b,max,T,zb,=,z,bmax,-z,bmin,=,T,a,+T,b,内表面加工,Z,bmax,=,b,max,-a,min,Z,bmin,=,b,min,-a,max,T,zb,=,z,bmax,-z,bmin,=,T,a,+T,b,Z,bmax,:,最大加工余量,Z,bmin,：最小加工余量,T,zb,：工序余量公差,T,a,：上工序公差,T,b,：本工序公差,a,max,：上工序最大加工尺寸,a,min,:,上工序最小加工尺寸,b,max,:,本工序最大加工尺寸,b,min,:,本工序最大加工尺寸,工序间余量,都是计算基本工序尺寸用的，称为公称余量。,由,工艺手册直接查出,的加工余量和计算切削用量时所用的加工余量均为,公称余量,。,公称余量等于最小余量与上一工序尺寸公差之和,，即,公称,余量中包含了上一工序尺寸公差。,工序间余量不采用计算的方法来决定，一般工厂都按,经验估计,，也有在积累经验的基础上总结出来的,手册资料,。,公称余量,加工余量的选择原则是在保证加工质量的前提下,尽量减少,加工余量。,为了合理确定加工余量，必须深入了解影响加工余量的各项因素。影响加工余量的,因素,有以下四个方面：,2.,影响加工余量的因素,（,1,）上工序的表面粗糙度值,R,a,尺寸测量是在表面,粗糙度的高峰上进行的，上工序形成的表面粗糙度应在本工序中切除掉。,（,2,）上工序的表面破坏层,H,a,由于切削加工都在表面上留下,一层塑性变形层,，这一层金属的组织已遭破坏，必须在本工序中切除。,在光整加工中，上工序的表面粗糙度和表面破坏层是组成加工余量的主要因素。,影响加工余量的因素,在工序间余量内包括上工序的几何形状误差（圆度，圆柱度等）。这些误差的大小一般都包括在上道工序的尺寸公差范围内。所以应将,T,a,计入加工余量内。,（,3,）上工序的尺寸公差,T,a,上道工序留下的位置误差,：包括轴心线的弯曲、位移、偏心、偏斜以及平行度、垂直度等，其值大小要根据具体情况计算。,热处理变形,对加工余量的影响也需要单独考虑的误差之一。,（,4,）需要单独考虑的误差,轴的弯曲对加工余量的影响,（,5,）本工序的安装误差,包括,定位误差、夹紧误差,。,由于 和 具有,方向性,，它们的合成应为向量和。,工序间最小余量的计算式：,平面加工，单边余量：,Z,b,=,（,R,a,+H,a,）,+,（,a,+,b,）,+T,a,外圆和孔加工，双边最小余量：,2,Z=2,（,R,a,+H,a,）,+,a,+,b,+T,a,具体应用这种计算式时，还应考虑该工序的,具体情况,：,例:,车削,安装在两顶尖上的工件外圆时，,b,=0,2,Z,b,=2,（,R,a,+H,a,）,+,a,+Ta,浮动镗,孔，不能纠正孔轴线偏斜和弯曲，,a,=,b,=0,2,Z,b,=2,（,R,a,+H,a,）,+Ta,研磨、珩磨、超精磨、抛光,等,(,主要是消除上道工序的表面粗糙度）：,2,Z,bmin,=2R,a,上述计算中所需的,R,a,、,Ha,、,a,、,b,数值，可参阅有关手册。,确定加工余量有,计算法、查表法和经验估计法,等三种方法，分述如下：,（,1,）计算法,在掌握上述各影响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；可惜的是,目前所积累的统计资料尚不多，计算有困难，此法目前,应用较少,。,3.,加工余量的确定,（,2,）经验估计法,加工余量由一些有经验的工程技术人员和工人根据经验确定。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。,（,3,）查表法,此法以工厂生产实践和实验研究积累的数据为基础制定的各种表格为依据，再结合实际加工情况加以修正。用查表法确定加工余量，方法简便，比较接近实际，生产上广泛应用。,工序尺寸,在工序简图或工艺规程中标注一些专供,加工,用的尺寸，这类尺寸就称为工序尺寸。,工序尺寸及其公差一般都是通过解算,工艺尺寸链,确定的。,四、工序尺寸及其公差的确定,1,）,先订工艺路线。,2,）,查工艺手册，得出各工序加工余量。,从最终加工工序开始，即,从设计尺寸开始,，逐次加上（对于被包容面）或减去（对于包容面）每道工序的加工余量，可分别得到,各工序的基本尺寸,；,3,）,确定经济加工精度及表面粗糙度，查表。,除,最终,加工工序取设计尺寸公差外，其余各工序按各自采用的加工方法所对应的加工经济精度确定工序尺寸公差；,4,）,除最终工序外，其余各工序按,“,入体原则,”,标注工序尺寸公差；,5,）毛坯余量通常由毛坯图给出，故第,1,工序余量由计算确定。,1.,基准重合时的情况,机械加工的工序余量,例,1,：试确定图示零件工序尺寸及公差。,1,）确定工艺路线：,粗车 半精车 高频淬火 粗磨 精磨 研磨,要求：高频淬火，,毛坯为锻件。,2,）制定工序尺寸,计算表,3,）确定各工序,加工余量,；,4,）从最终加工工序开始，计算各工序的基本,尺寸,；,5,）确定各工序经济,加工精度及公差,；,6,）除最终工序外，按,“,入体原则,”,标注,各工序尺寸公差。,工序名称,工序间余量,工序的经济精度,基本尺寸（工序间尺寸）,(mm),工序尺寸及偏差,/mm,公差等级,(mm),公差值,(mm,),研磨,0.01,h5,0.011,50,精磨,0.1,h6,0.016,50+0.01=50.01,粗磨,0.3,h8,0.039,50.01+0.1=50.11,半精车,1.1,h11,0.16,50.11+0.3=50.41,粗车,4.49,h13,0.39,50.41+1.1=51.51,锻造,6,2,4,51.51+4.49=56,工序尺寸计算表,例,2,：,主轴孔,180J6,工序尺寸及公差的确定，加工过程：粗镗半精镗精镗铰孔,工序名称,工序双边余量,工序的经济精度,最小极限尺寸（基本尺寸）,(mm),工序尺寸及偏差,/mm,公差等级,(mm),公差值,(mm,),铰孔,0.2,IT6,0.025,(180-0.007)=,179.993,精镗,0.6,IT7,0.04,(180-0.2)=,179.8,半精镗,3.2,IT9,0.10,(179.8-0.6)=,179.2,粗镗,6,IT11,0.25,(179.2-3.2)=,176,毛坯孔,3,(176-6)=,170,车床主轴箱箱体,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。,3.,孔系坐标尺寸的计算,可以运用尺寸链原理，作为,平面尺寸链,问题进行解算。,