加工工艺产品制造的方法

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,*,第七章 工艺规程设计,加工工艺产品制造的方法。,工艺规程制订的原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量的前题下，争取最好的经济效益。,1.生产过程,指把原材料转变为成品的全过程。,机械工厂的生产过程一般包括原材料的验收、保管、运输，生产技术准备，毛坯制造，零件加工（含热处理），产品装配，检验以及涂装等。,第一节 概 述,一、生产过程和工艺过程,企业组织产品生产的模式：,1）生产全部零部件、组装机器。,2）生产一部分关键的零部件，其余的由其它企业供应。,3）完全不生产零部件，自己只负责设计与销售。,企业在市场导向下，产品的生产过程主要可划分为四个阶段，即,新产品开发、产品制造、产品销售和售后服务阶段。,2.工艺过程,把生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相,工艺过程可根据其具体工作内容分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、表面处理、装配等不同的工艺过程。,对位置和物理、力学性能等，使其成为成品或半成品,的过程称为工艺过程。,一个或一组工人在一个,工作地点,，对一个或同时对几个工件所,连续,完成的那部分工艺过程叫工序。,例如,图3-4,二、机械加工工艺过程及其组成,机械加工工艺过程,是指用机械加工方法（主要是切削加工方法）逐步改变毛坯的形态（形状、尺寸以及表面质量），使其成为合格零件所进行的全部过程。它一般由工序、工步、走刀等不同层次的单元所组成。,1. 工 序,图34 小轴零件,工件在机床或夹具中定位并夹紧的过程称为安装。,2. 安 装,3. 工 位,工件在一次安装后，工件与夹具或设备的可动部分一起相对于刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置上所完成的那一部分工艺过程称为工位。如,图3-9,所示,图39 多工位加工,4. 工步与复合工步,在,加工表面、切削刀具,和,切削用量,（仅指转速和进给量）都不变的情况下，所连续完成的那部分工艺过程，称为一个工步。例,图3-5,、,图36,所示,有时为了提高生产效率，经常把几个待加工表面用几把刀具同时进行加工，这可看作为一个工步，并称为复合工步，如,图3-7,所示。,图36,转,转塔,自,自动车床的,不,不同工步,图,图37 复合,工,工步,图35,底,底座零件底,孔,孔加工工序,5. 走,刀,刀,在一个工步,内,内，有些表,面,面由于加工,余,余量太大，,或,或由于其它,原,原因，需用,同,同一把刀具,以,以及同一切,削,削用量对同,一,一表面进行,多,多次切削。,这,这样刀具对工件,的,的每一次切,削,削就称为一,次,次走刀。如图7-4所示的零件,加,加工。,图74,以,以棒,料,料制造阶梯,轴,轴,零件的年生,产,产纲领按下,列,列公式计算,：,：,N=Qn(1+a)(1+b)(3-1),式中N零件,的,的生产纲领,，,，单位为件,年；,Q产品,的,的年产量，,单,单位为台,年,年；,n每台,产,产品中所含,该,该零件的数,量,量，单位为,件,件台；,a零件,的,的备品百分,率,率；,b零件,的,的废品百分,率,率。,1. 生,产,产纲领,产品的年生,产,产,纲领就是产,品,品的年,生产量。,三、生产纲领与,生,生产类型,2. 生产,类,类型的划分,根据产品投,入,入生产的连,续,续性，可大,致,致分为三种,不,不同的生产,类,类型。,1. 单,件,件 生 产,产品品种不,固,固定，每一,品,品种的产品,数,数量很少，,大,大多数工作,地,地点的加工,对,对象经常改,变,变。例如，,重,重型机械、,造,造船业等一,般,般属于单件,生,生产。,2. 大,量,量 生 产,产品品种固,定,定，每种产,品,品数量很大,，,，大多数工,作,作地点的加,工,工的对象固,定,定不变。例,如,如，汽车、,轴,轴承制造等,一,一般属于大,量,量生产,。,在成批生产,中,中，根据批,量,量大小可分,为,为小批、中,批,批和大批生,产,产。小批生,产,产的特点接,近,近于单件生,产,产的特点，,大,大批生产的,特,特点接近于,大,大量生产的,特,特点，中批,生,生产的特点,介,介于单件和,大,大量生产特,点,点之间。因,此,此生产类型,可,可分为：单件小批生,产,产，大批大,量,量生产，中,批,批生产。各种生产,类,类型的工艺,特,特点见表3-3。,3.成批生,产,产,产品品种基,本,本固定，但,数,数量少，品,种,种较多，需,要,要周期性地,轮,轮换生产，,大,大多数工作,地,地点的加工,对,对象是周期,性,性的变换。,计算节拍的,公,公式：,t=60/N,（,（3-2）,式中t节拍,，,，单位为min/件；,机床,每,每年工作时,数,数，单位为h；,N零件,生,生产纲领，,单,单位为件。,=cmn,式中 c,每天班,次,次（以2计,算,算）；,m每年,周,周数（以51计算）；,n每周,一,一班工作时,数,数（以35,计,计算）；,设备,利,利用率，一,般,般取0.940.96。,三、节,拍,拍,节拍是指生,产,产每,一个零件所,规,规定的时,间指标。,1. 工艺规程的作用,1. 工艺,规,规程是指导,生,生产的主要,技,技术文件,2. 工艺,规,规程是组织,生,生产和管理,工,工作的基本,依,依据,3. 工艺,规,规程是新建,或,或扩建工厂,或,或车间的基,本,本资料,四、机械加,工,工工艺规程,机械加工工,艺,艺规程简称,为,为工艺规程,，,，是指导机,械,械加工的主,要,要技术文件,。,。,它是以工序,为,为单位说明,一,一个零件全,部,部加工过程,的,的工艺卡片,。,。这种卡片,包,包括零件各,个,个工序的名,称,称、工序内,容,容，经过的,车,车间、工段,、,、所用的机,床,床、刀具、,夹,夹具、量具,，,，工时定额,等,等。主要用,于,于单件小批,生,生产以及生,产,产管理中。,2. 常用工艺文件的种类,（1）机械,加,加工工艺过,程,程卡片,如表3-5,所,所示，它是,根,根据工艺卡,片,片的每一道,工,工序制订的,，,，主要用来,具,具体指导操,作,作工人进行,生,生产的一种,工,工艺文件。,多,多用于大批,大,大量生产或,成,成批生产中,比,比较重要的,零,零件。该卡,片,片中附有工,序,序简图，并,详,详细记载了,该,该工序加工,所,所需的资料,，,，如定位基,准,准选择、工,序,序尺寸及公,差,差以及机床,、,、刀具、夹,具,具、量具、,切,切削用量和,工,工时定额等,。,。,（2）机械,加,加工工艺卡,它是以工序,为,为单位，详,细,细说明零件,的,的机械加工,工,工艺过程,其,其内容介于,工,工艺过程卡,片,片和工序卡,片,片之间。它,用,用来指导工,人,人进行生产,和,和帮助车间,干,干部和技术,人,人员掌握整,个,个零件加工,过,过程的一种,主,主要工艺文,件,件，广泛用,于,于成批生产,和,和单件小批,生,生产中比较,重,重要的零件,或,或工序。,（3） 机,械,械加工工序,卡,卡,产品整套装,配,配图、零件,图,图,质量标准,生产纲领、,生,生产类型,毛坯情况,本厂现有生,产,产条件,先进技术、,工,工艺,有关手册、,图,图册,3. 制订机械加工工艺规程的原始资料,（1）,机械加工工,艺,艺规程制定,的,的原则,（1）保证,加,加工质量,（2）保证,生,生产效率,（3）较低,制,制造成本,（4）良好,劳,劳动条件,4. 制订机械加工工艺规程的原则及步骤,（2）步,骤,骤,分析研究产,品,品图纸,工艺性分析,选择毛坯,拟订工艺路,线,线,选择设备、,工,工装,确定工序余,量,量、工序尺,寸,寸,确定切削用,量,量、工时定,额,额,技术经济分,析,析,填写工艺文,件,件,定义零,件,件结构的工,艺,艺性是指所,设,设计的零件,在,在满足要求,的,的前题下，,制,制造的可行,性,性和经济性,。,。,功能相同的,零,零件，其结,构,构工艺性可,以,以有很大差,异,异。,良好的结构,工,工艺性是指,在,在现有工艺,条,条件下既能,方,方便制造，,又,又有较低的,制,制造成本。,零件结构工,艺,艺性的分析,，,，包括零件,尺,尺寸和公差,的,的标注、零,件,件的组成要,素,素和整体结,构,构等方面的,分,分析。,第二节,零,零件的结构,工,工艺性分析,铸件：便于,造,造型、拔模,斜度,璧厚均匀、,无,无尖边、尖,角,角,锻件：形状,简,简单、无尖,边,边、,尖角、飞刺,，,，便于出模,在毛坯制造,方,方面,在装配方面,便于装配、,减,减少修配量,结构工艺性,内,内容,在加工方面,合理标注零,件,件的技术,要求,便于加工、,减,减少加工,数控加工工,艺,艺性分析,（见表9-1）,减轻零件重,量,量,保证加工的,可,可行性、经,济,济性,零件尺寸、,规,规格、结构,要,要素,标准化,正确标注图,纸,纸尺寸及加,工,工技,术要求。,在装配方面,提高零件结,构,构工艺性措,施,施,在加工方面,便于分解独,立,立装配单元,便于平行、,流,流水作业,调整方便、,减,减轻装配劳,动,动,便于达到装,配,配精度,定位基准,1、粗基准,2、精基准,第三节,定,定位基准选,择,择,采用毛坯上,未,未经加工,的表面,作,作为定,位,位基准,。,采用经,过,过加工,的,的表面,作为定,位,位基准,。,一、精,基,基准选,择,择,1、基准重合原则,重点考,虑,虑：,减少定,位,位误差,保证加,工,工精度,（1）,设,设计基,准,准与定,位,位基准,不,不重合,误,误差只,发,发生在,用,用调整,法,法获得,加,加工尺,寸,寸的情,况,况。,（2）,基,基准不,重,重合误,差,差值等,于,于设计,基,基准与,定,定位基,准,准之间,尺,尺寸的,变,变化量,。,。,（3）,基,基准不,重,重合一,般,般发生,在,在下列,情,情况：,用设,计,计基准,定,定位不,可,可能或,不,不方便,；,；,在选,择,择精基,准,准时优,先,先考虑,了,了基准,统,统一原,则,则。,（4）,设,设计基,准,准与测,量,量基准,不,不重合,也,也会产,生,生基准,不,不重合,误,误差。,（5）,基,基准不,重,重合误,差,差不仅,指,指尺寸,误,误差，,而,而且对,位,位置误,差,差也要,考,考虑。,举例,设计基,准,准（定,位,位基准,）,）,若本道,工,工序的,加,加工精,度,度为,，,，则只,要,要, ,A,2,，,即可满,足,足加工,要,要求,例：图,示,示零件,加,加工台,阶,阶面,切削平,面,面,（本,道,道工序,加,加工精,度,度）,设计基,准,准,定位基,准,准,若要满,足,足加工,精,精度必,须,须有：,称为基,准,准不重,合,合误差,2、基准统一原则,3、互为基准,4、自为基准,5、,定位夹紧,可靠方便,有利,于,于保证,各,各加工,表,表面间,的,的相互,位,位置关,系,系，避,免,免基准,转,转换所,产,产生的,误,误差。,简化,夹,夹具的,设,设计与,制,制造。,图718,图719,图720,图718,以,以,齿,齿形表,面,面定位,加,加工,1卡,盘,盘；2,滚柱,；,；3,齿,齿轮,图719,自,自为,基,基准磨,削,削定子,外,外圆,图720,床,床身,导,导轨面,自,自为基,准,准,二、粗,基,基准选,择,择,1.,选,选择不,加,加工表,面,面作为,粗,粗基准,，,，若有,几,几个不,加,加工表,面,面，选,其,其中与,加,加工表,面,面位置,精,精度要,求,求高的,一,一个，,以,以保证,两,两者的,位,位置精,度,度。,重点考,虑,虑：,加工表,面,面与不,加,加工表,面,面的,相对位,置,置精度,；,；,各加工,表,表面有,足,足够的,余,余量,2.,为,为保证,某,某重要,表,表面余,量,量均匀,，,，则选,择,择该重,要,要表面,本,本身作,为,为粗基,准,准。（图712）,（举例,）,）,图710,用,用不,需,需加工,的,的外圆,作,作粗基,准,准,图711,用,用需,加,加工的,内,内孔作,粗,粗基准,图712,车,车,床,床床身,加,加工,3.,若,若每个,表,表面都,加,加工，,则,则以余,量,量最小,的,的表面,作,作为粗,基,基准，,以保证,各,各表面,都,都有足,够,够的余,量,量。（图713）,4.,粗,粗基准,应,应平整,、,、光滑,，,，无浇,冒,冒口、,飞,飞边等,，,，定位,、,、夹紧,可,可靠。,5.,粗基准应,避,避免重复,使,使用。在,同,同一尺寸,方,方向上，,粗,粗基准通,常,常只允许,使,使用一次,，,，以免产,生,生较大的,定,定位误差,。,。,图713,阶,阶梯轴的,加,加工,第四节,机,机械加,工,工工艺路,线,线的拟定,一、表面,加,加工方法,选,选择,1. 加,工,工方法的,经,经济精度,、,、表面粗,糙,糙度与加,工,工表面的,技,技术要求,相,相适应。,2. 加,工,工方法与,被,被加工材,料,料的性质,相,相适应。,3. 加,工,工方法与,生,生产类型,相,相适应。,4. 加,工,工方法与,本,本厂条件,相,相适应。,二、加工,阶,阶段的划,分,分,粗加工阶段,光整加工阶段,精加工阶段,半精加工阶段,加工阶段,划分加工阶段的原因,切除大量,多,多余材,料，主要,提,提高生,产率。,完成次要,表,表面加工(钻、,攻丝、铣,键,键槽等),主,主要表,面达到一,定,定要求，,为,为精,加工作好,余,余量准备,安,安排,在热处理,前,前。,主要表面,达,达到图纸,要,要求。,进一步提,高,高尺寸精,度,度,降低粗糙,度,度，但不,能,能,提高形状,、,、位置精,度,度,1、保证,加,加工质量,2、合理,使,使用设备,3、便于,安,安排热处,理,理工序,4、便于,及,及时发现,毛,毛坯缺陷,5、避免,重,重要表面,损,损伤。,三、工序,的,的集中与,分,分散,1,、,工序集中就是将工件的加工，集中在少数几道工序内完成。每道工序的加工内容较多。,2,、,工序分散就是将工件的加工，分散在较多的工序内进行。每道工序的加工内容很少，最少时每道工序仅一个简单工步。,3、趋势：工序集中（MC、FMC等）,基面先行,先面后孔,先主后次,先粗后精,1.机械加工顺序的安排,进给路线短,换刀次数少,四、加工,顺,顺序的安,排,排,2. 热处理工序的安排,退火：用,于,于高碳钢,、,、,合金钢等,，,，降低硬,度,度，,便于切削,；,；,正火：用,于,于低碳钢,，,，,提高硬度,，,，便于切,削,削；,调质：淬,火,火后高温,回,回,火,预备热处理,最终热处理,去除内应力处理,位置：粗加工前,目的：改善切削性能，消除内应力,位置：半精加工后，精加工前,目的：提高强度、硬度,位置：粗加工前、后，半,精加工后，精加工前,目的：消除内应力，防止,变形、开裂。,淬火、渗,碳,碳、氮化,等,等,自然时效,人工时效,3.辅助工序的安排,金属镀层,非金属镀,层,层,氧化膜,表面处理工序,检验工序,其它工序安排,位置：工艺过程最后,目的：美观,位置：,去毛刺、倒钝锐边应在淬火,前,目的：安全,位置：粗加工后、,关键工序,后、送往外车间加工前后、,零件全部加工结束之后,目的：质量控制。,质量检验,特种检验,（,（无损探,伤,伤、,磁力探伤,、,、水压、,超,超,速试验）,去毛刺、,倒,倒钝锐边,去磁,清洗,涂防锈油,一、加工,余,余量确定,（1）总加工余量,（3）总余量为各工序余量之和,（2）工序余量,1. 加,工,工余量概,念,念,总加工余,量,量是指零,件,件加工过,程中，某,加,加工表面,所,所切去的,金属层总,厚,厚度。是毛坯尺,寸,寸,与零件图,样,样的设计,尺,尺寸之差,。,。,工序余量,是,是一道工,序,序内切除,的,的,金属层厚,度,度，为相,邻,邻两工序,的,的,工序尺寸,之,之差。,第五节,机,机床加工,工,工序的设,计,计,（7）余量大小对加工精度、生产率、经济性都有影响,（6）工序余量用经验法估算或查表法、分析计算法确定,（4）公称余量,公称余量,是,是指相邻,两,两,工序的基本尺寸之差。,（5）余量公差,1、上工,序,序的表面,粗,粗糙度和,表,表面缺陷,层,层（图7-24）,3、上工,序,序各表面,间,间相互位,置,置的空间,偏,偏差（图726）,2、上工,序,序的尺寸,公,公差（图725）,2.,影响加工,余,余量的因,素,素,4、本工,序,序安装误,差,差（图7-27),图724 加,工,工表面的,粗,粗糙度与,缺,缺陷层,1缺陷,层,层；2,正,正常组织,图725 上,工,工序留下,的,的形状误,差,差,图726 轴,的,的弯曲对,加,加工余量,的,的影响,图727 三,爪,爪卡盘上,的,的装夹误,差,差,二、工序,尺,尺寸与公,差,差的确定,工序尺寸,是,是零件在,加,加工过程,中,中各工序,应,应保证的,加,加工尺寸,，,，通常为,加,加工面至,定,定位基准,面,面之间的,尺,尺寸。,1. 无,需,需进行尺,寸,寸换算时,工,工序尺寸,的,的确定,2. 需,进,进行尺寸,换,换算时工,序,序尺寸的,确,确定,铰孔,精镗孔,半精镗孔,粗镗孔,毛坯孔,0.1,0.5,2.4,5,H7（ ）,表77,工,工序,尺,尺寸及公,差,差的计算,H8（ ）,H10（ ）,H13（ ）,Ra0.8,Ra1.25,Ra2.5,Ra16,100,100-0.1=99.9,99.9-0.5=99.4,99.4-2.4=97.0,97-5=92.0,工序名称,工序间余量,/mm,工序间,经济精度,/mm,表面粗糙,度 /m,工序,间尺寸,工序尺寸,3.,机床的规,格,格与加工,工,工件的尺,寸,寸相适应,5、,合理选用,数,数控机床,。,。,2.,机床的生,产,产率与生,产,产类型相,适,适应。,1.,机床的精,度,度应与要,求,求的加工,精,精度相适,应,应.,三、机床,设,设备及工,艺,艺装备的,选,选择,4、,机床的选,择,择应结合,现,现场的实,际,际情况。,一般：,单件小批,：,：通用机,床,床、,工装；,大批、大,量,量：专机,、,、,组机、专,用,用工装,数控机床,：,：可用于,各,各,种生产类型,。,。,刀具尽可能,用,用标准的。,1. 选择,机,机床设备的,基,基本原则,1、,单件小批生产：采用各种通用夹具和机床附件，如卡盘、虎钳、分度头等。,有组合夹具站的，可采用组合夹具。,3、,多品种中、小批生产可采用可调夹具或成组夹具。,2、,大批大量生产为提高劳动生产率应采用专用高效夹具。,2.,工艺装备的,选,选择,4、,采用数控加工时夹具要敞开，其定位、夹紧元件不能影响加工走刀（如碰撞等）。,夹具的选择,1、,一般优先采用标准刀具。,3、,刀具的类型、规格和精度等级应符合加工要求。,2、,若采用工序集中时，应采用各种高效的专用刀具、复合刀具和多刃刀具等。,4、,数控加工对刀具的刚性及寿命要求较普通加工严格。应合理选择各种刀具、辅具（刀柄、刀套、夹头等）。,刀具的选择,1、,单件小批生产应广泛采用通用量具，如游标卡尺、百分尺和千分表等。,3、,量具的精度必须与加工精度相适应。,2、,大批大量生产应采用各种量规和高效的专用检验夹具和量仪等。,量具的选择,第六节,加,加工工艺过,程,程的生产率,与,与技术经济,分,分析,（一）时间定额,时间定额是在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。,单件时间,完成一个工件的一个工序的时间称为单件时间t,d,一、生产率,分,分析,T,单,=t,基,+t,辅,+t,服,+t,休,基本时间是,指,指直接改变,生,生产对象的,尺,尺寸、形状,、,、相对位置,、,、表面状态,或,或材料性质,等,等工艺过程,所,所消耗的时,间,间。,辅助时间是,指,指为实现工,艺,艺过程所必,须,须进行的各,种,种辅助动作,所,所消耗的时,间,间。如装卸,工,工件。操作,机,机床、改变,切,切削用量、,试,试切和测量,工,工件、引进,及,及退回刀具,等,等动作所需,时,时间都是辅,助,助时间。,布置工作地,时,时间是为使,加,加工正常进,行,行，工人照,管,管工作地（,如,如换刀、润,滑,滑机床、清,理,理切屑、收,拾,拾工具等),所,所消耗的时,间,间。一般按,作,作业时间的27,估,估算。,休息和生理,需,需要时间是,指,指工人在工,作,作班内恢复,体,体力和满足,生,生理上的需,要,要所消耗的,时,时间。一般,按,按作业时间,的,的2估算,。,。,在成批生产,中,中,零件批量,t,h, t,d,t,Z,/N,单件核算时间,准备终结时间,单件时间,大批大量生,产,产时，每个,工,工作地始终,完,完成某一固,定,定工序，,t,Z,/N 0,，,，故不考虑,准,准备终结时,间,间，即,t,h, t,d,（二）提高,机,机械加工生,产,产率的工艺,措,措施,1. 缩短,基,基本时间,2. 缩减,辅,辅助时间、,工,工作地点,服务时间、,准,准备终结时,间,间,3.实行多,台,台机床看管,4.新工艺,、,、特种工艺,5.应用成,组,组技术,(1) 提,高,高切削用量,，但受到刀,具,具寿命和机,床,床刚度的制,约,约。(2) 缩,短,短工作行程,长,长度,(3) 多,件,件加工,(l) 直,接,接缩减辅助,时,时间,(2) 使,辅,辅助时间与,基,基本时间重,合,合,(3)减少换刀次,数,数，并缩减,每,每次换刀所,需,需时间,(4),扩大零件的,生,生产批量减,少,少调整机床,、,、刀具,和夹具的时,间,间,在单件小批,生,生产中广泛,采,采用各种数,控,控和柔性制,造,造系统及推,广,广成组技术,等,等，都可以,缩,缩短单件时,间,间，有效地,提,提高劳动生,产,产率。,二、工艺过,程,程的技术经,济,济分析,所谓技术经,济,济分析，就,是,是通过比较,不,不同工艺方,案,案的生产成,本,本，选出最,经,经济的工艺,方,方案。,生产成本,工艺成本,制造一个零件或一台产品的一切费用的总和。,与工艺过程直接有关的费用。,工艺成本,可变费用+不变费用,可变费用,不变费用,可变费用与零件（或产品）年产量有关，它包括,材料费或毛坯费、操作工人的工资、通用机床的折旧费、维护费、万能机床和万能夹具及刀具的折旧费。,不变费用与零件（或产品）年产量无关，它是指专用机床和专用夹具、刀具的折旧和维护费用，调整工人的工资等。,一种零件（,或,或一道工序,）,）的全年工,艺,艺成本E（,单,单位为元）,和,和单件工艺,成,成本E,d,（单位为元,件），可,用,用下式表示,：,：ENV C,式中 V,每个零,件,件的可变费,用,用，单位为,元,元件；,N工件,的,的年产量，,单,单位为元,件,件；,C全年,的,的不变费用,，,，单位为元,。,。,2.工艺方,案,案的经济评,比,比,E,d1,E,d2,N,E,i,N,c,若两种工艺,过,过程方案的,基,基本投资差,额,额较大：,这时，在考,虑,虑工艺成本,的,的同时还要,考,考虑基本投,资,资差额的回,收,收期限。回,收,收期愈短，,则,则经济效果,愈,愈好。,第七节 工,艺,艺尺寸链,一、,尺寸链的定,义,义、组成,1、定义,尺寸链就是,在,在零件加工或,机器装配过程中，由相互,联系且按一定顺,序,序连接的,封闭尺寸组,合,合。,（1）在加,工,工中形成的,尺,尺寸链,工,工艺尺寸链,A,2,A,1,A,0,1.加工面,2.定位面,3.设计基,准,准,（2）在装,配,配中形成的,尺,尺寸链,装,装配尺寸链,A,1,A,2,A,0,2、特征,3、,组成,1、封闭性,2、关联性,。,。,环,尺寸链中的每一个尺寸。它可以是长度或角度。,封闭环,在零件加工或装配过程中间接获得或最后形成的环。,组成环,尺寸链中对封闭环有影响的全部环。,组成环又可分为,增环和减环。,增环,若该环的变动引起封闭环的同向变动，则该环为增环,减环,若该环的变动引起封闭环的反向变动。则该环为减环。,4、增、减,环,环判别方法,在尺寸链图,中,中用首尾相,接,接的单向,箭头顺序表,示,示各尺寸环,，,，其中与,封闭环箭头,方,方向相反者,为,为增环,与封闭环箭,头,头方向相同,者,者为减环。,A,1,A,0,A,2,A,3,封闭环,减环,增环,举例：,二、,尺寸链的分,类,类,1、按应用范围分类,1）工艺尺,寸,寸链全部组成环,为,为,同一零件工,艺,艺尺寸所形,成,成的尺寸链,。,。,2）装配尺,寸,寸链全部组成环,为,为,不同零件设,计,计尺寸所形,成,成的尺寸链,。,。,3）零件尺,寸,寸链全部组成环,为,为同,一零件设计,尺,尺寸所形成,的,的尺寸链。,4）设计尺,寸,寸链装,配,配尺寸链与,零,零,件尺寸链，,统,统称为设计尺寸链。,1） 长度,尺,尺寸链全部环为,长,长度的尺寸,链,链,2） 角度,尺,尺寸链全部环为,角,角度的尺寸,链,链,3）直线尺,寸,寸链全部组成环,平,平行于封闭,环的尺寸链,。,。,4）平面尺,寸,寸链全部组成环,位,位于一个或,几个平行平,面,面内，但某,些,些组成环不,平,平行于,封闭环的尺,寸,寸链。,5） 空间,尺,尺寸链组成环位于,几,几个不平行,平面内的尺,寸,寸链。,2、按几何特征及空间位置分类,三 、,尺寸链的建,立,立,1、确定封闭环,2、组成环确定,1、加工顺序或装配顺序确定后才能确定封闭环,。,2、封闭环的基本属性为“派生”，表现为尺寸间接获得。,关键,关键,要领,1、设计尺寸往往是封闭环,。,2、加工余量往往是封闭环（靠火花磨除外）。,关键,关键,1、封闭环确定后才能确定,。,2、直接获得。,3、对封闭环有影响,1.极值法,（1） 极,值,值法各环基,本,本尺寸之间,的,的关系,封闭环的基,本,本尺寸A,0,等于增环的,基,基本尺寸之,和,和减去减环,的,的基本尺寸,之,之和，即,（2）各环,极,极限尺寸之,间,间的关系,封闭环的最,大,大极限尺寸A,0,max,等于增环的,最,最大极限尺,寸,寸之和减去,减,减环的最小,极,极限尺寸之,和,和，即,四、尺寸链,计,计算的基本,公,公式,封闭环的最,小,小极限尺寸A,0min,等于增环的,最,最小极限尺,寸,寸之和减去,减,减环的最大,极,极限尺寸之,和,和，即,(3)各环上、下,偏,偏差之间的,关,关系,封闭环的上,偏,偏差ES(A,0,)等于增环,的,的上偏差之,和,和减去减环,的,的下偏差之,和,和，即,封闭环的下,偏,偏差EI(A,0,)等于增环,下,下偏差之和,减,减去减环的,上,上偏差之和,，,，即,（4）各环,公,公差之间的,关,关系,封闭环的公,差,差T,(,A,0,)等于各组,成,成环的公差T,(A,i,),之和，即,极值法解算,尺,尺寸链的特,点,点是：简便,、,、可靠，但,当,当封闭环公,差,差较小，组,成,成环数目较,多,多时，分摊,到,到各组成环,的,的公差可能,过,过小，从而,造,造成加工困,难,难，制造成,本,本增加，在,此,此情况小，,常,常采用概率,法,法进行尺寸,链,链的计算。,2. 概率,法,法,特,特点：以概,率,率论理论为,基,基础，计算,科,科学、复杂,，,，经济效果,好,好，用于环,数,数较多的大,批,批大量生产,中,中。,(2)各环,平,平均尺寸之,间,间的关系,(1) 各,环,环公差之间,的,的关系,(3)各环,平,平均偏差之,间,间的关系,当计算出各环的公差、平均尺寸、平均偏差之后，,应按将该环的公差对平均尺寸按双向对称分布,，即写成 ，然后将之改写成上下偏差的形式，即,假定各环尺,寸,寸按正态分,布,布，且其分,布,布中心与公,差,差带中心重,合,合。,(1)正计,算,算,已知各,组,组成环，求,封,封闭环。正,计,计算主要用,于,于验算所设,计,计的产品能,否,否满足性能,要,要求及零件,加,加工后能否,满,满足零件的,技,技术要求。,(2)反计,算,算,已知封,闭,闭环，求各,组,组成环。反,计,计算主要用,于,于产品设计,、,、加工和装,配,配工艺计算,等,等方面，在,实,实际工作中,经,经常碰到。,反,反计算的解,不,不是唯一的,。,。如何将封,闭,闭环的公差,正,正确地分配,给,给各组成环,，,，这里有一,个,个优化的问,题,题。,（3）中间,计,计算,已知封,闭,闭环和部分,组,组成环的基,本,本尺寸及公,差,差，求其余,的,的一个或几,个,个组成环基,本,本尺寸及公,差,差（或偏差,）,）。,中间计算可,用,用于设计计,算,算与工艺计,算,算，也可用,于,于验算。,3. 尺寸,链,链计算的几,种,种情况,1）等公差原则,按等公差值,分,分配的方法,来,来分配封闭,环,环的公差时,各组成环,的,的公差值取,相,相同的平均,公,公差值T,av,：即,极值法T,av,=T,0,/（n-1,）,）,4.,确定组成环,公,公差大小的,误,误差分配方,法,法,这种方法计,算,算比较简单,，,，但没有考,虑,虑到各组成,环,环加工的难,易,易、尺寸的,大,大小，显然,是,是不够合理,的,的。,概率法,2） 按等,精,精度原则,按等公差级,分,分配的方法,来,来分配封闭,环,环的公差时,各组成环,的,的公差取相,同,同的公差等,级,级，公差值,的,的大小根据,基,基本尺寸的,大,大小，由标,准,准公差数值,表,表中查得。,3） 按实,际,际可行性分,配,配原则,按具体情况,来,来分配封闭,环,环的公差时,第一步先,按,按等公差值,或,或等公差级,的,的分配原则,求,求出各组成,环,环所能分配,到,到的公差，,第,第二步再从,加,加工的难易,程,程度和设计,要,要求等具体,情,情况调整各,组,组成环的公,差,差。,1),按,按“入体,”,”原则标,注,注,公差带的,分,分布按“,入,入体”原,则,则标注时,，,，对于被,包,包容面尺,寸,寸可标注,成,成上偏差,为,为零、下,偏,偏差为负,的,的形式（,即,即,-T,）；对于,包,包容面的,尺,尺寸可标,注,注成下偏,差,差为零、,上,上偏差为,正,正的形式,（,（即,+T,）。,2）按双,向,向对称分,布,布标注,对于诸如,孔,孔系中心,距,距、相对,中,中心的两,平,平面之间,的,的距离等,尺,尺寸，一,般,般按对称,分,分布标注,，,，即可标,注,注成上、,下,下偏差绝,对,对值相等,、,、符号相,反,反形式（,即,即,T/2）,。,。,当组成环,是,是标准件,时,时，其公,差,差大小和,分,分布位置,按,按相应标,准,准确定。当组成,环,环是公共,环,环时，其,公,公差大小,和,和分布位,置,置应根据,对,对其有严,格,格要求的,那,那个尺寸,链,链来确定,。,。,5. 工,序,序尺寸的,标,标注,工艺基准,（,（工序、,定,定位、测,量,量等）与,设,设计基准,不,不重合，,工,工序基准,就,就无法直,接,接取用零,件,件图上的,设,设计尺寸,，,，因此必,须,须进行尺,寸,寸换算来,确,确定其工,序,序尺寸。,五、工艺过程,尺,尺寸链的,分,分析与解,算,算,1. 基,准,准不重合,时,时的尺寸,换,换算,1）定位,基,基准与设,计,计基准不,重,重合的尺,寸,寸换算,A 设计,基,基准,C 定位,基,基准,例73,B,例1:,某零件如,图,图示，设,计,计尺寸50,-0.17,、10,-0.36,，因10,-0.36,不好测量,，,，而改为,测,测量A,2,，试确定,工,工序尺寸A,2,。,A,2,10,-0.36,A,1,=50,-0.17,A,0,封闭环,A,0,A,2,A,1,解:,1)确定,封,封闭环、,建,建立尺寸,链,链、判别,增,增减环。,2）尺寸,及,及偏差计,算,算：,A,2,=40,+0.19,3),假废品情,况,况：,当A,2,=40,+0.36,(按上述,计,计算应,为超差),此时A,1,=50,A,0,=10,-0.36,(合格),这,这种废品,为,为假废品,。,。,2）测量,基,基准与设,计,计基准不,重,重合的尺,寸,寸换算,只要测量,尺,尺寸的超,差,差量小于,或,或等于其,余,余组成环,尺,尺寸公差,之,之和，就,有,有可能出,现,现假废品,，,，为此应,对,对该零件,各,各有关尺,寸,寸进行复,检,检和验算,，,，以免将,实,实际合格,的,的零件报,废,废而导致,浪,浪费。,假废品的,出,出现，给,生,生产质量,管,管理带来,诸,诸多麻烦,，,，因此，,不,不到非不,得,得已，不,要,要使工艺,基,基准与设,计,计基准不,重,重合。,假废品的,出,出现,例2,如图所示,轴,轴套，其,加,加工工序,如,如图所示,，,，试校验,工,工序尺寸,标,标注是否,合,合理。,2. 多,尺,尺寸保证,时,时的尺寸,换,换算,50,-0.34,150.2,10,-0.3,零件图,51,-0.4,10 车孔及端面,50,-0.34,10.4,-0.2,20 车外圆及端面,14.60.2,30 钻孔,10,-0.3,40 磨外圆及台阶,解:1),分,分析,从零件图,上,上看,设计尺寸,有,有10,-0.3,mm、150.2mm,以,以及50,-0.34,。根据工,艺,艺过程分,析,析是否全,部,部达到图,纸,纸要求.,其,其中10,-0.3,、 50,-0.34,直接保证,，,，150.2间,接,接保证，,为,为封闭环,，,，必须校,核,核。,2）查找,组,组成环，,建,建立尺寸,链,链,10.4,-0.2,14.60.2,10,-0.3,A,0,封闭环,3）计算,尺,尺寸及偏,差,差,求得 A,0,=15,-0.4,+0.5,(超差),4)解决,办,办法:,改变工艺,过,过程，如,将,将钻孔改,在,在工序40之后；,提高加工,精,精度，缩,小,小组成环,公,公差。,5）重新,标,标注尺寸,，,，校核计,算,算,现将尺寸,改,改为：10.4,-0.1,，14.6,0.1,10,-0.1,可求得:,A,0,= 15,0.2,符,符合,图,图纸要求.,3.校核,工,工序间余,量,量,例3,一轴其轴,向,向工艺过,程,程如图所,示,示，现要,校,校核工序30精车B面的余,量,量。,A,B,C,A,1,A,2,A,3,A,B,C,A,5,A,4,粗车端,面,面A、B，直,接,接得到A,1,=28,-0.52,A,2,=35,-0.34,调头，,粗,粗、精,车,车C面,，,，直接,得,得到尺,寸,寸,A,3,=26-,0.28,调头，,精,精车A,、,、B，,直,直接得,到,到A,4,=25,-0.14,A,5,=35,-0.17,解:根,据,据工艺,过,过程作,轴,轴向尺,寸,寸形成,过,过程及,余,余量分,布,布图，,寻,寻找封,闭,闭环，,建,建立尺,寸,寸链求,解,解。,A,B,C,A,1,A,2,A,3,A,4,A,5,Z,为封闭环A,0,A,3,A,2,A,4,A,5,Z,A,0,Z为封,闭,闭环,求,求得，,Z,min,=0.380,合,合适,。,。,4、跟,踪,踪法建,尺,尺寸链,对于工,件,件形状,复,复杂、,工,工艺过,程,程很长,、,、工艺,基,基准多,次,次转换,、,、工艺,尺,尺寸链,环,环数多,时,时，就,不,不容易,迅,迅速、,简,简便地,列,列出相,应,应的工,艺,艺尺寸,链,链来进,行,行工序,尺,尺寸的,换,换算，,而,而且还,容,容易出,差,差错。,采用跟,踪,踪法，,就,就能够,更,更直观,、,、更简,便,便地去,解,解工艺,尺,尺寸链,的,的问题,。,。而且,也,也便于,利,利用计,算,算机进,行,行辅助,工,工艺设,计,计。,1）跟,踪,踪图的,绘,绘制,（1）在图表的上方,画出零件的简图，标出有关设计尺寸，并将有关表面向下引出表面线；,（2）按加工顺序自上而下地填入工序号；,（3）将工序基本余量填入表中；,（5）为便于计算，按对称偏差标注设计尺寸。,（4）按规定符合标出定位基准、工序基准、加工表面、工序尺寸、加工余量、结果尺寸；,2）符,号,号说明,C,A,B,A,1,A,2,A,3,A,4,A,5,Z,为封闭环A,0,余量,定位基准,封闭环,工序尺,寸,寸,度量基准,加工表面,3）,举 例,为封闭,环,环A,0,C,A,B,A,3,A,4,Z,4,Z,2,A,2,A,1,Z,1,A,5,Z,3,Z,5,A,03,=36.25,0.25,工序2,以,以D面定,位,位，精,车,车A面,，,，得A,3,；,粗车C,面,面，得A,4,D,工序1 以A面定位，粗车D面，得A,1,；,车B面，保证A,2,A,02,=39.90.1,A,01,=49.750.25,工序3 以D面定位，磨A面，保证工序尺寸,A,5, ；同时保证设计尺寸,4）尺,寸,寸链建,立,立方法,（1）,找出间接保证的设计尺寸和余量作为封闭环；,（2）,沿封闭环两端面竖线同步向前面各工序追踪查找组成环；,（3）在追踪过程中，遇到箭头拐弯，逆加工箭头横向追踪到此尺寸的度量基准；,（5）当两边竖线“汇交”到某一个度量基准为止。,（4）沿度量基准所在的竖线继续追踪；,A,03,=36.250.25,A,3,A,4,A,5,以A,03,为封闭,环,环得到,的,的工艺,尺,尺寸链,：,：,演讲完,毕,毕，谢,谢,谢观看,！,！,