机械制造工艺与夹具一37661019课件

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1、1.4 工件的定位工件的定位教学重点：教学重点：掌握定位基准的概念及分类；掌握定位基准的概念及分类；掌握工件定位的基本原理；掌握工件定位的基本原理；掌握常用定位原件所能限制的自由度；掌握常用定位原件所能限制的自由度；掌握定位基准的选择原则。掌握定位基准的选择原则。教学难点：教学难点：常用定位元件所能限制的自由度；常用定位元件所能限制的自由度；定位基准的选择原则。定位基准的选择原则。1 1机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一3766101937661019形位公差平行度垂直度对称度同轴度径向圆跳动度2 2机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610191.4.1 基准

2、的概念及其分类基准的概念及其分类 设计基准设计基准 工艺基准：定位基准、测量基准、工艺基准：定位基准、测量基准、 装配基准、工序基准装配基准、工序基准 3 3机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610191.4.2工件的定位方法工件的定位方法 直接定位法直接定位法 划线定位法划线定位法 在夹具上定位在夹具上定位 4 4机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610195 5机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610191.4.3 工件定位的基本原理工件定位的基本原理 1. 六点定位原则六点定位原则 工件定位的实质，就是使

3、工件在夹具中占有某一个工件定位的实质，就是使工件在夹具中占有某一个正确的加工位置。一个空间处于自由状态的刚体，具正确的加工位置。一个空间处于自由状态的刚体，具有六个自由度。要使工件在夹具中占有正确的位置，有六个自由度。要使工件在夹具中占有正确的位置，就是要对工件的就是要对工件的 六个自由度加以六个自由度加以必要的限制必要的限制即约束。即约束。 夹具用一个支承点限制工件的一个自由度，用合夹具用一个支承点限制工件的一个自由度，用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，使工件理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定。这就是六点定位原则。在夹具中的位置完全确定。这就是六点

4、定位原则。 6 6机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610197 7机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610198 8机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610199 9机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610191010机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610191111机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.工件的定位方式工件的定位方式 （1）完全定位：）完全定位： 工件的六个支承点全部被限制，工件的六个支承点全部被限

5、制，工件在空间占有完全确定的惟一位置，称完工件在空间占有完全确定的惟一位置，称完全定位。全定位。 （2）不完全定位：）不完全定位： 有些工件，根据加工要求，并有些工件，根据加工要求，并不需要限制其全部自由度。不需要限制其全部自由度。 （3）欠定位：）欠定位： 工件的实际定位所限制的自由度数工件的实际定位所限制的自由度数少于按其加工要求所必须限制的自由度数目。少于按其加工要求所必须限制的自由度数目。欠定位的结果将会导致工件应该被限制的自欠定位的结果将会导致工件应该被限制的自由度不被限制的不合理现象，在夹具中的位由度不被限制的不合理现象，在夹具中的位置不能满足加工要置不能满足加工要求。求。 121

6、2机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一3766101937661019不完全定位例子：不完全定位例子： 为保证槽底面与为保证槽底面与A面的平行度和尺寸面的平行度和尺寸mm两项加工要求，两项加工要求，必须限制必须限制 、 、 三个自由度三个自由度;为保证槽侧面与为保证槽侧面与B面的平行面的平行度及尺寸度及尺寸300.1 mm两项加工要求，必须限制两项加工要求，必须限制 两个两个自由度自由度;至于至于 ，从加工要求的角度看，从加工要求的角度看， 可以不限制可以不限制 图2 -9 加工零件通槽工序图1313机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一3766101937661019 过定位（重复定位

7、）：是指定位时几个过定位（重复定位）：是指定位时几个定位支承点重复限制工件的同定位支承点重复限制工件的同 一个自由度。一个自由度。 图2 -11 工件过定位及改进措施1414机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610193.正确处理重复定位1.改变定位装置结构改变定位装置结构2.提高工件定位基准之间提高工件定位基准之间与定位元件之间的位置精度与定位元件之间的位置精度1515机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610191.4.4、常用的定位方式和定位元件常用的定位方式和定位元件1 1、工件以平面定位、工件以平面定位 定位元件定位元件支承支承

8、起起 定定 位位 作作 用用 的的 支支 承承 固定支承、可调支承、浮动支承固定支承、可调支承、浮动支承不不 起起 定定 位位 作作 用用 的的 支支 承承 辅辅 助助 支支 承承固定支承固定支承限制的自由度限制的自由度 点点1 1、线、线2 2、面、面3 31616机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一3766101937661019固固 定定 支支 承承用于侧面定位用于侧面定位支承钉支承钉 (GB222680)(GB222680) 用于粗基准定位用于粗基准定位用于精基准定位用于精基准定位限制的自由度数限制的自由度数 点点1 1、线、线2 2、面、面3 31717机械制造工机械制造工艺艺与

9、与夹夹具一具一3766101937661019用于侧面或顶面定位用于侧面或顶面定位 支支 承承 板板 (GB223680)(GB223680)有下凹斜槽有下凹斜槽, ,用于底面定位用于底面定位 1818机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一3766101937661019可调支承可调支承 主要主要 定位表面不规则或毛坯定位表面不规则或毛坯 尺寸变化较大的粗基准尺寸变化较大的粗基准 应用应用 定位，也用于成组夹具定位，也用于成组夹具可调支承可调支承一般仅对一般仅对一批工件调整一次一批工件调整一次1919机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一3766101937661019可可调调支支承承应应

10、用用实实例例以顶面以顶面A（毛坯面）定位加工（毛坯面）定位加工B面，再以面，再以B面定位镗孔，面定位镗孔，采用可调支承可根据一批毛坯的实际偏差情况，调节采用可调支承可根据一批毛坯的实际偏差情况，调节支承点的位置，以解决镗孔的余量均匀问题支承点的位置，以解决镗孔的余量均匀问题。B可调支承可调支承A2020机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一3766101937661019采用可调支承可使夹具适应不采用可调支承可使夹具适应不同尺寸工件加工的定位要求同尺寸工件加工的定位要求可可调调支支承承应应用用实实例例2121机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一3766101937661019自位支承自位

11、支承（浮（浮（浮（浮动支承）动支承）动支承）动支承）(a)(c)(b)2222机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一3766101937661019工工 作作 原原 理理 根据工件定位面的变化自动调整根据工件定位面的变化自动调整 支承点与定支承点与定位面位面的接触位置的接触位置作作 用用 增加支承接触点数增加支承接触点数 增大支承接触面积增大支承接触面积 避免过定位的产生避免过定位的产生一般只限制一个自由度一般只限制一个自由度 （相当一点定位）（相当一点定位）使使 用用 于于 毛坯表面、断续表面毛坯表面、断续表面 或阶梯面或阶梯面(图图a、b) 有基准角度误差的平面有基准角度误差的平面(c)

12、自位支承的工作原理及定位情况自位支承的工作原理及定位情况2323机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一3766101937661019几几种种自自位位支支承承的的实实例例 球球面面三三点点式式二点浮动式二点浮动式杠杠杆杆二二点点式式2424机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一3766101937661019辅助支承辅助支承作作 提高工件的定位刚度和稳定性，减提高工件的定位刚度和稳定性，减 用用 小工件的装夹受力变形及加工振动小工件的装夹受力变形及加工振动工作工作 工件定位完成后再使辅助支承与工件工件定位完成后再使辅助支承与工件 原理原理 表面接触；辅助支承必须逐件调整。表面接触；辅助支承

13、必须逐件调整。2525机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一3766101937661019提高定位稳定性提高定位稳定性提高工件安装刚度提高工件安装刚度辅助支承辅助支承的应用的应用辅助支承辅助支承 不不 起起 定位作用定位作用2626机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.工件以圆柱孔定位2727机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一3766101937661019菱形销菱形销定定 位位 销销固定定位销固定定位销 GB220380 可换定位销可换定位销 GB2204802828机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一3766101937661019定心夹

14、紧心轴定心夹紧心轴举举 例例心心 轴轴 定定 位位过盈心轴过盈心轴小锥度心轴小锥度心轴间隙心轴间隙心轴2929机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一3766101937661019固定锥销固定锥销活动锥销活动锥销用于用于 粗基准粗基准用于用于 精基准精基准圆圆 锥锥 销销 3030机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610193 3、工件以外圆表面定位、工件以外圆表面定位定位形式定位形式定位元件定位元件限制的自由度限制的自由度支承定位支承定位V V形块形块长长4短短2定定 心心圆柱套圆柱套长长4短短2定定 位位圆锥套圆锥套三点定位三点定位外圆定心外圆定心 夹紧机构夹

15、紧机构长长4短短23131机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一3766101937661019V 形形 块块特特 点点 对对 中中 性性 好好; 可用于非完整可用于非完整 外圆表面定位外圆表面定位主要参数主要参数: 夹角夹角 标准标准: 90(GB220880) 非标准非标准: 60 ，120 3232机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一3766101937661019V形块的常用形式形块的常用形式活动活动V形块形块按接触线长短分析圆柱体按接触线长短分析圆柱体在在V形块上的定位形块上的定位3333机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一3766101937661019定定 位位 套套

16、圆柱套筒圆柱套筒圆锥套筒圆锥套筒半圆套筒半圆套筒3434机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一3766101937661019L+ kL k L+ xL x B1、当两孔中心距最大，而两销的中心距最小时的干涉、当两孔中心距最大，而两销的中心距最小时的干涉2、当两孔中心距最小，而两销的中心距最大时的干涉、当两孔中心距最小，而两销的中心距最大时的干涉一面两销定位时的削边销一面两销定位时的削边销工件定位孔工件定位孔夹具定位销夹具定位销B3535机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610191.4.5 定位基准的选择定位基准的选择1. 粗基准的选择粗基准的选择 (1) 以不

17、加工表面作粗基准。以不加工表面作粗基准。3636机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610191.4.5 定位基准的选择定位基准的选择 (2) 合理分配加工余量合理分配加工余量重要加工面微粗基准重要加工面微粗基准保证足够加工余量保证足够加工余量3737机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610191.4.5 定位基准的选择定位基准的选择 (3) 粗基准应尽量避免重复使用。粗基准应尽量避免重复使用。 (4) 以质量较好的毛坯作为粗基准。以质量较好的毛坯作为粗基准。3838机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192

18、. 精基准的选择精基准的选择 (1) 基准重合原则基准重合原则 设计基准为定位基准。设计基准为定位基准。3939机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192. 精基准的选择精基准的选择 (1) 基准重合原则基准重合原则 设计基准为定位基准。设计基准为定位基准。 (2) 基准统一原则基准统一原则 采用同一组基准来加工工件的采用同一组基准来加工工件的多个表面。多个表面。 (3) 自为基准原则自为基准原则 以加工表面本身作为定位基准以加工表面本身作为定位基准称为自为基准原则。称为自为基准原则。 (4) 互为基准原则互为基准原则 用两个表面互相作为基准，反用两个表面互相作

19、为基准，反复进行加工，以保证位置精度要求。复进行加工，以保证位置精度要求。4040机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610194141机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610194242机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610194343机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610194444机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.5 工艺路线的拟定工艺路线的拟定教学重点：教学重点：掌握常用加工方法的经济精度和经济表面粗糙掌握常用加工方法的经济精度和经

20、济表面粗糙度；度；掌握加工阶段划分的方法和意义；掌握加工阶段划分的方法和意义；掌握工序集中和工序分散的特点；掌握工序集中和工序分散的特点；掌握安排加工顺序应考虑的因素。掌握安排加工顺序应考虑的因素。教学难点：教学难点：合理安排加工方法和加工顺序合理安排加工方法和加工顺序4545机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.5 工艺路线的拟定工艺路线的拟定表表2-9外圆柱面加工方法外圆柱面加工方法4646机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.5 工艺路线的拟定工艺路线的拟定表表2-10孔加工方法孔加工方法4747机械制造工机械制

21、造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.5 工艺路线的拟定工艺路线的拟定续表续表2-10孔加工方法孔加工方法4848机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.5 工艺路线的拟定工艺路线的拟定表表2-11平面加工方法平面加工方法4949机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.5 工艺路线的拟定工艺路线的拟定2.工件材料的性质工件材料的性质各种加工方法对工件材料及其热处理状态有不同的适用性。各种加工方法对工件材料及其热处理状态有不同的适用性。 3.工件的形状和尺寸工件的形状和尺寸工件的形状和加工表面的尺寸大小

22、不同，采用的加工方法和加工方案往往工件的形状和加工表面的尺寸大小不同，采用的加工方法和加工方案往往不同。不同。 4.生产类型、生产率和经济性生产类型、生产率和经济性各种加工方法的生产率有很大的差异，经济性也各不相同。各种加工方法的生产率有很大的差异，经济性也各不相同。 5. 加工表面的特殊要求加工表面的特殊要求 有些加工表面可能会有一些特殊要求，如表面切削纹路方向的要有些加工表面可能会有一些特殊要求，如表面切削纹路方向的要求。选择加工方法时应考虑加工表面的特殊要求。求。选择加工方法时应考虑加工表面的特殊要求。 5050机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.

23、5 工艺路线的拟定工艺路线的拟定2.5.2 加工阶段的划分加工阶段的划分1.各加工阶段的主要任务各加工阶段的主要任务 粗加工阶段粗加工阶段 主要任务是尽快从毛坯上去除大部分余量，关键问题是提高生产主要任务是尽快从毛坯上去除大部分余量，关键问题是提高生产率。率。 半精加工阶段半精加工阶段 在粗加工阶段的基础上提高零件精度和表面质量，并留合适的余在粗加工阶段的基础上提高零件精度和表面质量，并留合适的余量，为精加工作好准备工作。量，为精加工作好准备工作。 精加工阶段精加工阶段 从工件表面切除少量余量，达到工件设计要求的加工精度和表面从工件表面切除少量余量，达到工件设计要求的加工精度和表面粗糙度。粗糙

24、度。 光整加工阶段光整加工阶段 对于零件尺寸精度和表面粗糙度要求很高的表面，还要安排光对于零件尺寸精度和表面粗糙度要求很高的表面，还要安排光整加工阶段，主要任务是提高尺寸精度和减小表面粗糙度。整加工阶段，主要任务是提高尺寸精度和减小表面粗糙度。 5151机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.5 工艺路线的拟定工艺路线的拟定2. 划分加工阶段的原因划分加工阶段的原因 (1) 保证加工质量保证加工质量 (2) 合理使用设备合理使用设备 (3) 便于安排热处理工序便于安排热处理工序 (4) 便于及时发现毛坯缺陷便于及时发现毛坯缺陷 5252机械制造工机械制造工艺

25、艺与与夹夹具一具一37661019376610192.5 工艺路线的拟定工艺路线的拟定2.5.3 工序集中与工序分散工序集中与工序分散1. 工序集中的特点工序集中的特点 (1) 可以采用高效机床和工艺装备，生产率高。可以采用高效机床和工艺装备，生产率高。 (2) 工件装夹次数减少，易于保证表面间相互位置精度工件装夹次数减少，易于保证表面间相互位置精度，还能减少工序间的运输量。，还能减少工序间的运输量。 (3) 工序数目少，可以减少机床数量、操作工人数和生工序数目少，可以减少机床数量、操作工人数和生产面积，还可以简化生产。产面积，还可以简化生产。 (4) 如果采用结构复杂的专用设备及工艺装备，则

26、投资如果采用结构复杂的专用设备及工艺装备，则投资巨大，调整和维修复杂，生产准备工作量大，转换巨大，调整和维修复杂，生产准备工作量大，转换新产品比较费时新产品比较费时 5353机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.5 工艺路线的拟定工艺路线的拟定2. 工序分散的特点工序分散的特点 (1) 设备及工艺装备比较简单，调整和维修方便，设备及工艺装备比较简单，调整和维修方便， 易适应产品更换。易适应产品更换。 (2) 可采用最合理的切削用量，减少基本时间。可采用最合理的切削用量，减少基本时间。 (3) 设备数量多，操作工人多，占用生产面积大。设备数量多，操作工人多，

27、占用生产面积大。 在一般情况下，单件小批量生产多采用工序集中，大在一般情况下，单件小批量生产多采用工序集中，大批量生产则工序集中和分散二者兼有。实际生产中采用工批量生产则工序集中和分散二者兼有。实际生产中采用工序集中或工序分散，需根据具体情况，通过技术经济分析序集中或工序分散，需根据具体情况，通过技术经济分析来确定。来确定。 5454机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.5 工艺路线的拟定工艺路线的拟定2.5.4 加工顺序的安排加工顺序的安排1.切削加工工序的安排切削加工工序的安排 (1)先粗后精先粗后精 (2)先主后次先主后次 (3)基准先行基准先行 (

28、4)先面后孔先面后孔 5555机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.5 工艺路线的拟定工艺路线的拟定2. 热处理工序的安排热处理工序的安排为了使零件具有较好的切削性能而进行的预先热处理工序，为了使零件具有较好的切削性能而进行的预先热处理工序，如时效、正火、退火等热处理工序，应安排在粗加工之前。如时效、正火、退火等热处理工序，应安排在粗加工之前。对于精度要求较高的零件有时在粗加工之后，甚至半精加工对于精度要求较高的零件有时在粗加工之后，甚至半精加工后还安排一次时效处理。后还安排一次时效处理。为了提高零件的综合性能而进行的热处理，如调质，应安排为了提高零件的综

29、合性能而进行的热处理，如调质，应安排在粗加工之后半精加工之前进行，对于一些没有特别要求的在粗加工之后半精加工之前进行，对于一些没有特别要求的零件，调质也常作为最终热处理。零件，调质也常作为最终热处理。为了得到高硬度、高耐磨性的表面而进行的渗碳、淬火等工为了得到高硬度、高耐磨性的表面而进行的渗碳、淬火等工序，一般应安排在半精加工之后，精加工之前。序，一般应安排在半精加工之后，精加工之前。对于整体淬火的零件，则应在淬火之前，尽量将所有用金属对于整体淬火的零件，则应在淬火之前，尽量将所有用金属刀具加工的表面都加工完，经淬火后，一般只能进行磨削加刀具加工的表面都加工完，经淬火后，一般只能进行磨削加工。

30、工。为了提高零件硬度、耐磨性、疲劳强度和抗腐蚀性而进行的为了提高零件硬度、耐磨性、疲劳强度和抗腐蚀性而进行的渗氮处理，由于渗氮层较薄，引起工件的变形极小，故应尽渗氮处理，由于渗氮层较薄，引起工件的变形极小，故应尽量靠后安排，一般安排在精加工或光整加工之前。量靠后安排，一般安排在精加工或光整加工之前。5656机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.5 工艺路线的拟定工艺路线的拟定3.辅助工序的安排辅助工序的安排 辅助工序包括工件的检验，去毛刺，辅助工序包括工件的检验，去毛刺，清洗和防锈等，其中检验工序是主要的辅清洗和防锈等，其中检验工序是主要的辅助工序，它对保

31、证产品质量有极重要的作助工序，它对保证产品质量有极重要的作用，检验工序应安排在：粗加工结束后用，检验工序应安排在：粗加工结束后;重重要工序前后要工序前后;转移车间前后转移车间前后;全部加工工序完全部加工工序完成后。成后。5757机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一3766101937661019作作 业业1.什么是经济加工精度？什么是经济加工精度？2.选择表面加工方法的依据是什么？选择表面加工方法的依据是什么？3.为什么对质量要求较高的零件在拟定工艺路线时为什么对质量要求较高的零件在拟定工艺路线时要划分加工阶段？要划分加工阶段？4.工序集中和工序分散各有什么优缺点？工序集中和工序分散各有什

32、么优缺点？5858机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.6 加工余量的确定加工余量的确定教学重点：教学重点：掌握加工余量的概念和计算方法；掌握加工余量的概念和计算方法；掌握确定加工余量的方法。掌握确定加工余量的方法。教学难点：教学难点：合理确定加工余量合理确定加工余量5959机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.6 加工余量的确定加工余量的确定2.6.1 加工余量的概念加工余量的概念 加工余量是指加工过程中从加工表面切去的金属表面加工余量是指加工过程中从加工表面切去的金属表面层。加工余量可分为工序加工余量和总加工余量。

33、层。加工余量可分为工序加工余量和总加工余量。 1. 工序余量工序余量 相邻两工序的工序尺寸之差，即在一道工序中从某相邻两工序的工序尺寸之差，即在一道工序中从某一加工表面切除的材料层厚度。一加工表面切除的材料层厚度。单边加工余量为：单边加工余量为： Z1 = A1 - A2对于对称表面，是双边加工余量：对于对称表面，是双边加工余量： 2Z1 = d1 - d2 或或2Z1 = D2 - D1 6060机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.6 加工余量的确定加工余量的确定2. 总加工余量总加工余量 总加工余量是指零件从毛坯变为成品的整个加工过程总加工余量是指零

34、件从毛坯变为成品的整个加工过程中所切除金属层的总厚度，也即零件毛坯尺寸与零件图上中所切除金属层的总厚度，也即零件毛坯尺寸与零件图上设计尺寸之差，总加工余量等于各工序加工余量之和。设计尺寸之差，总加工余量等于各工序加工余量之和。6161机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.6 加工余量的确定加工余量的确定轴和孔的毛坯余量及各工序余量的分布：轴和孔的毛坯余量及各工序余量的分布： 图2-19 工序余量和毛坯余量6262机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.6 加工余量的确定加工余量的确定2.6.2 确定加工余量的方法确定加工

35、余量的方法1.经验估计法经验估计法 根据工艺人员和工人的长期生产实际经验，采用类比法来估计确定加工余量的大小。此法简单易行，多用于单件小批量生产。2.分析计算法分析计算法 以一定的实验资料和计算公式为依据，对影响加工余量的诸多因素进行逐项的分析和计算以确定加工余量的大小。该法所确定的加工余量经济合理，但要有可靠的实验数据和资料，计算较复杂，仅在贵重材料及大批生产和大量生产中采用。3.查表修正法查表修正法 以有关工艺手册和资料所推荐的加工余量为基础，结合实际加工情况进行修正以确定加工余量的大小。此法应用较广。6363机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一3766101937661019作作 业

36、业1.什么是毛坯余量？什么是毛坯余量？2.影响工序余量的因素有哪些？影响工序余量的因素有哪些？3.计算毛坯余量的方法有哪些？计算毛坯余量的方法有哪些？6464机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.7 工序尺寸的确定工序尺寸的确定教学重点：教学重点：掌握确定工序尺寸及公差的方法；掌握确定工序尺寸及公差的方法；掌握定位基准与设计基准不重合时尺寸链的计掌握定位基准与设计基准不重合时尺寸链的计算方法。算方法。教学难点：教学难点：定位基准与设计基准不重合时工艺尺寸的计算。定位基准与设计基准不重合时工艺尺寸的计算。6565机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一376

37、61019376610192.7 工序尺寸的确定工序尺寸的确定2.7.1 正确确定工序尺寸及其公差正确确定工序尺寸及其公差 工序尺寸：某工序加工应达到的尺寸称为工序尺寸。工序尺寸：某工序加工应达到的尺寸称为工序尺寸。 1.工艺基准与设计基准重合时工序尺寸及其公差的确定工艺基准与设计基准重合时工序尺寸及其公差的确定 要确定工序尺寸，首先必须确定零件各工序的基本余量。要确定工序尺寸，首先必须确定零件各工序的基本余量。 按基本余量计算各工序尺寸，再由最后一道工序开始向前推算。按基本余量计算各工序尺寸，再由最后一道工序开始向前推算。例例2.12.1： 加工外圆柱面，设计尺寸为加工外圆柱面，设计尺寸为

38、mmmm，表面粗糙度，表面粗糙度RaRa为为0.4m 0.4m 。加工的工艺路线为：粗车半精车磨外圆。用查表法确定毛坯尺寸、。加工的工艺路线为：粗车半精车磨外圆。用查表法确定毛坯尺寸、各工序尺寸及其公差。各工序尺寸及其公差。6666机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.7 工序尺寸的确定工序尺寸的确定6767机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.7 工序尺寸的确定工序尺寸的确定验算磨削余量：验算磨削余量： 直径上最小余量直径上最小余量: 40.6-0.062-(40+0.05)=0.488mm 直径上最大余量：直径上最

39、大余量： 40.6-(40+0.034)=0.566mm 验算结果表明，磨削余量是合适的。验算结果表明，磨削余量是合适的。 6868机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.7 工序尺寸的确定工序尺寸的确定2.工艺基准与设计基准不重合时工序尺寸及其工差工艺基准与设计基准不重合时工序尺寸及其工差的确定的确定工艺尺寸链的概念工艺尺寸链的概念 由工艺尺寸所组成的尺寸链称为工艺尺寸链。尺寸链的具有封闭性和由工艺尺寸所组成的尺寸链称为工艺尺寸链。尺寸链的具有封闭性和关联性。关联性。工艺尺寸链的组成工艺尺寸链的组成 组成工艺尺寸链的每一个尺寸称为工艺尺寸链的环。组成工艺尺

40、寸链的每一个尺寸称为工艺尺寸链的环。在加工过程中直接得到的尺寸称为组成环。在加工过程中直接得到的尺寸称为组成环。增环：增环： 其他组成环保持不变时，当某组成环增大，封闭环也随之其他组成环保持不变时，当某组成环增大，封闭环也随之增大时，则该组成环称为增环。增大时，则该组成环称为增环。减环：减环： 其他组成环保持不变，当某组成环增大封闭环反而减小，其他组成环保持不变，当某组成环增大封闭环反而减小，则该组成环称为减环。则该组成环称为减环。在加工过程中间接得到的尺寸称为封闭环。在加工过程中间接得到的尺寸称为封闭环。6969机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.7

41、工序尺寸的确定工序尺寸的确定2.7.2 工艺尺寸链的计算工艺尺寸链的计算1.用极值法进行工艺尺寸链计算的基本公式用极值法进行工艺尺寸链计算的基本公式(1)基本尺寸基本尺寸 封闭环的基本尺寸等于所有增环的基本尺寸之和减去封闭环的基本尺寸等于所有增环的基本尺寸之和减去 所有减环的基本尺所有减环的基本尺寸之和；寸之和；(2)极限尺寸极限尺寸 u 封闭环最大极限尺寸等于所有增环的最大极限尺寸之和减去所有减环的封闭环最大极限尺寸等于所有增环的最大极限尺寸之和减去所有减环的最小极限尺寸之和；最小极限尺寸之和；u封闭环最小极限尺寸等于所有增环的最小极限尺寸之和减去所有减环的封闭环最小极限尺寸等于所有增环的最

42、小极限尺寸之和减去所有减环的最大极限尺寸之和最大极限尺寸之和(3)上，下偏差上，下偏差 u封闭环的上偏差等于所有增环的上偏差之和减去所有减环的下偏差之和，封闭环的上偏差等于所有增环的上偏差之和减去所有减环的下偏差之和，即即u封闭环的下偏差等于所有增环的下偏差之和减去所有减环的上偏差之和封闭环的下偏差等于所有增环的下偏差之和减去所有减环的上偏差之和(4)公差公差 封闭环的公差等于各组成环的公差之和。封闭环的公差等于各组成环的公差之和。(5)平均尺寸平均尺寸 封闭环的平均尺寸等于所有增环的平均尺寸之和减去所有减环的平均尺封闭环的平均尺寸等于所有增环的平均尺寸之和减去所有减环的平均尺寸之和。寸之和。

43、7070机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.7 工序尺寸的确定工序尺寸的确定2. 工艺尺寸链计算工艺尺寸链计算(1)定位基准与设计基准不重合的尺寸换算定位基准与设计基准不重合的尺寸换算例例2.22.2 如图所示零件，各平面及槽均已加工，如图所示零件，各平面及槽均已加工，求以侧面求以侧面K K定位钻定位钻 10 mm10 mm孔的工序尺寸及其偏差孔的工序尺寸及其偏差。图2-22 定位基准与设计基准不重合的尺寸换算7171机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.7 工序尺寸的确定工序尺寸的确定确定封闭环：尺寸确定封闭环：尺

44、寸1000.2 mm为封闭环。为封闭环。绘出工艺尺寸链图：绘出工艺尺寸链图：判断组成环的性质：尺寸判断组成环的性质：尺寸400.05mm为减环。为减环。计算工序尺寸计算工序尺寸A及其上、下偏差。及其上、下偏差。A的基本尺寸：的基本尺寸： 100=A40 A=140 mm。计算计算A的上、下偏差：的上、下偏差： +0.2=ESA（0.05） ESA=0.15mm 0.2mm=EIA-0.05 EIA=0.15mm校验计算结果：校验计算结果： 0.2(0.2) =0.05（0.05） +0.15(0.15) 0.4 =0.4 各组成环公差之和等于封闭环的公差，计算无误。各组成环公差之和等于封闭环的

45、公差，计算无误。7272机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.7 工序尺寸的确定工序尺寸的确定(2)测量基准与设计基准不重合的尺寸换算：测量基准与设计基准不重合的尺寸换算：例例2.3 2.3 加工零件的轴向尺寸（设计尺寸）如图所示。加工零件的轴向尺寸（设计尺寸）如图所示。2-23 测量基准与设计基准不重合时的尺寸换算7373机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.7 工序尺寸的确定工序尺寸的确定(3)工序基准是尚待继续加工的表面例例2.4 2.4 加工图所示外圆及键槽，其加工顺序为：车外加工图所示外圆及键槽，其加工顺序为

46、：车外圆至圆至 ；铣键槽至尺寸；铣键槽至尺寸A A；淬火；磨外圆至。；淬火；磨外圆至。 磨外圆后应保证键槽设计尺寸磨外圆后应保证键槽设计尺寸 图2-24 加工键槽的尺寸换算 7474机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一3766101937661019作作 业业1.如图所示的零件，在外圆、端面、内孔加工后，如图所示的零件，在外圆、端面、内孔加工后，钻钻10孔。试计算以孔。试计算以B面定位钻面定位钻10孔的工序尺寸孔的工序尺寸及其偏差。及其偏差。7575机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一3766101937661019作作 业业2. 加工一批直径为加工一批直径为250-0.021mm，R

47、a=0.8m，长度为，长度为55mm的光轴，材料为的光轴，材料为45钢，毛坯为钢，毛坯为28+-0.3mm的热轧棒料，的热轧棒料，试确定其在大批量生产中的工艺路线以及各工序的工序尺寸、试确定其在大批量生产中的工艺路线以及各工序的工序尺寸、工序公差及其偏差。工序公差及其偏差。7676机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一3766101937661019作作 业业2-17加工图加工图2-29所示的一轴及其键槽，图纸要求轴径为所示的一轴及其键槽，图纸要求轴径为300-0.032mm，键槽深度尺寸为，键槽深度尺寸为260-0.20mm，有关的加工过程如下：，有关的加工过程如下：半精车外圆至半精车外圆

48、至30.60-0.1mm；铣键槽至尺寸铣键槽至尺寸A；热处理；热处理；磨外圆至磨外圆至300-0.032mm。求工序尺寸求工序尺寸A。7777机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.8 机床与工艺装备的确定机床与工艺装备的确定教学重点：教学重点：掌握机械加工过程中机床及工艺装备的选择原掌握机械加工过程中机床及工艺装备的选择原则。则。教学难点：教学难点：工艺装备的正确选择工艺装备的正确选择7878机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.8 机床与工艺装备的确定机床与工艺装备的确定2.8.1 机床的选择机床的选择在选择机床时应

49、注意下述几点：在选择机床时应注意下述几点：（1）机床主要规格尺寸与加工零件的外廓尺寸想适）机床主要规格尺寸与加工零件的外廓尺寸想适应应（2）机床的精确度应与工序要求的加工精度相适应）机床的精确度应与工序要求的加工精度相适应（3）机床的生产率应与加工零件的生产类型相适应）机床的生产率应与加工零件的生产类型相适应（4）机床选择还应结合现场的实际情况）机床选择还应结合现场的实际情况7979机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.8 机床与工艺装备的确定机床与工艺装备的确定2.8.2工艺装备的选择工艺装备的选择 1.夹具的选择夹具的选择单件小批生产应尽量选择通用夹具

50、。单件小批生产应尽量选择通用夹具。大批量生产，应选择生产率和自动化程度高的专用夹具。大批量生产，应选择生产率和自动化程度高的专用夹具。 多品种中小批量生产可选用可调整夹具或成组夹具。多品种中小批量生产可选用可调整夹具或成组夹具。 夹具的精度应与工件的加工精度相适应夹具的精度应与工件的加工精度相适应 2.刀具的选择刀具的选择 一般应选择标准刀具，必要时可选择各种高生产率的复合刀具及其它一些一般应选择标准刀具，必要时可选择各种高生产率的复合刀具及其它一些专用刀具。刀具的类型、规格及精度应与工件的加工要求相适应。专用刀具。刀具的类型、规格及精度应与工件的加工要求相适应。 3.量具的选择量具的选择单件

51、小批生产应选用通用量具，单件小批生产应选用通用量具，大批量生产应尽量选用效率较高的专用夹具大批量生产应尽量选用效率较高的专用夹具 量具的量程和精度要求要与工件的尺寸和精度相适应量具的量程和精度要求要与工件的尺寸和精度相适应 8080机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.9 机械加工的生产率机械加工的生产率 2.9.1 单件时间单件时间 为了便于合理地确定时间定额，把完成一道工序的为了便于合理地确定时间定额，把完成一道工序的时间称为单件时间，它包括如下组成部分：时间称为单件时间，它包括如下组成部分： 1.基本时间基本时间 2.辅助时间辅助时间 3.布置工作时

52、间布置工作时间 4.休息和生理需要时间休息和生理需要时间 5.准备终结时间准备终结时间 在单件或成批生产中，每当加工一批工件的开始和在单件或成批生产中，每当加工一批工件的开始和终了时，工人需做终了时，工人需做 准备，大批量生产时不包含准备时间8181机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.9 机械加工的生产率机械加工的生产率 2.9.2 提高劳动生产率的工艺途径提高劳动生产率的工艺途径1.缩短单件时间定额缩短单件时间定额 (1)缩短基本时间缩短基本时间 提高切削用量提高切削用量 减少切削长度减少切削长度 采用多件加工采用多件加工 (2)缩短辅助时间缩短辅助时

53、间 直接减少辅助时间直接减少辅助时间 辅助时间与基本重合辅助时间与基本重合 (3)缩短布置工作地时间缩短布置工作地时间 (4)缩短准备终结时间缩短准备终结时间 2.采用先进工艺方法采用先进工艺方法 (1)在毛坯制造中采用新工艺在毛坯制造中采用新工艺 (2)采用少、无切削工艺采用少、无切削工艺 如冷挤、冷轧、滚压等方法如冷挤、冷轧、滚压等方法 (3)改进加工方法改进加工方法 (4)应用特种加工新工艺应用特种加工新工艺8282机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一37661019376610192.9 机械加工的生产率机械加工的生产率 2.9.1 单件时间单件时间 为了便于合理地确定时间定额，把

54、完成一道工为了便于合理地确定时间定额，把完成一道工序的时间称为单件时间，它包括如下组成部分：序的时间称为单件时间，它包括如下组成部分： 1.基本时间基本时间 2.辅助时间辅助时间 3.布置工作时间布置工作时间 4.休息和生理需要时间休息和生理需要时间 5.准备终结时间准备终结时间 在单件或成批生产中，每当加工一批工件在单件或成批生产中，每当加工一批工件的开始和终了时，工人需做的开始和终了时，工人需做 准备，大批量生产时不包含准备时间8383机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一3766101937661019作作 业业1.生产批量不同，夹具和量具的选择方法有何不同生产批量不同，夹具和量具的选择方法有何不同？2.什么是单件时间？单件生产和大批量生产计算时什么是单件时间？单件生产和大批量生产计算时间有何不同？间有何不同？3.提高劳动生产率有什么途径？提高劳动生产率有什么途径？8484机械制造工机械制造工艺艺与与夹夹具一具一3766101937661019