第5章_机械加工工艺规程设计(09).ppt

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1、一一.生产过程与工艺过程生产过程与工艺过程1.1.生产过程生产过程第第5 5章章 机械加工工艺规程的制订机械加工工艺规程的制订5.1 5.1 概述概述 指在机械制造厂制造机器时将原材料转变为成品的指在机械制造厂制造机器时将原材料转变为成品的全过程称为生产过程。全过程称为生产过程。它包括原材料的运输和保存、生它包括原材料的运输和保存、生产准备、毛坯制造、零件的加工与热处理、部件和整机产准备、毛坯制造、零件的加工与热处理、部件和整机的装配、机器的检验调试以及油漆和包装等。的装配、机器的检验调试以及油漆和包装等。主要生产过程：与产品直接有关的生产过程。主要生产过程：与产品直接有关的生产过程。辅助生产

2、过程：与产品间接有关的生产过程。辅助生产过程：与产品间接有关的生产过程。2.2.工艺过程工艺过程 指在机器的生产过程中，改变生产对象的形状、尺指在机器的生产过程中，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等使其成为成品或半成品的过程称寸、相对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。为工艺过程。以文件的形式确定下来的工艺过程称为工艺规程。以文件的形式确定下来的工艺过程称为工艺规程。将铸、锻件毛坯或钢材经机械加工方法，改变它将铸、锻件毛坯或钢材经机械加工方法，改变它们的形状、尺寸、表面质量，使其成为合格零件的过程，们的形状、尺寸、表面质量，使其成为合格零件的过程，称为机械加工工艺过程。

3、称为机械加工工艺过程。最后，将合格的机器零件和外购件、标准件装配成最后，将合格的机器零件和外购件、标准件装配成组件、部件和机器的过程，则称为装配工艺过程。组件、部件和机器的过程，则称为装配工艺过程。由原材料经浇铸、锻造、冲压或焊接而成为由原材料经浇铸、锻造、冲压或焊接而成为铸件、锻件、冲压件或焊接件的过程，分别称为铸件、锻件、冲压件或焊接件的过程，分别称为铸造、锻造、冲压或焊接工艺过程。在热处理车铸造、锻造、冲压或焊接工艺过程。在热处理车间，对机器零件的半成品通过各种热处理方法，间，对机器零件的半成品通过各种热处理方法，直接改变它们的材料性质的过程，称为热处理工直接改变它们的材料性质的过程，称

4、为热处理工艺过程。艺过程。二、机械加工工艺过程的组成二、机械加工工艺过程的组成 1.1.工序工序 一个（或一组）工人在一个工作地点（指安置机一个（或一组）工人在一个工作地点（指安置机床、钳工台等的地点），对一个（或同时加工的几床、钳工台等的地点），对一个（或同时加工的几个）工件所连续完成的那部分机械加工工艺过程称个）工件所连续完成的那部分机械加工工艺过程称为工序。为工序。阶梯轴单件小批生产时加工阶梯轴单件小批生产时加工阶梯轴大批生产时加工阶梯轴大批生产时加工2.2.安装安装 工件在一次装夹后所完成的那一部分工艺过程称工件在一次装夹后所完成的那一部分工艺过程称为安装。为安装。3.3.工位工位 工

5、件在一次装夹后，在机床上所占有的每一个位工件在一次装夹后，在机床上所占有的每一个位置所完成的那一部分工艺过程称为工步。置所完成的那一部分工艺过程称为工步。1：装卸工件 2：钻孔 3：扩孔 4：绞孔多工位加工4.4.工步工步 在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工艺过程称为工步。成的那一部分工艺过程称为工步。（在一个工步内，（在一个工步内，若有几把刀具同时加工几个不同表面，称此工步为复若有几把刀具同时加工几个不同表面，称此工步为复合工步）合工步）（a）立轴转塔车床的一个复合工步 （b）钻孔、扩孔复合工步复合工步5.5.工作行程工作行程

6、刀具以加工进给速度相对工件所完成一次进给运刀具以加工进给速度相对工件所完成一次进给运动的工步部分称为工作行程。动的工步部分称为工作行程。三、三、工件工件尺寸精度获得方法尺寸精度获得方法1.1.试切法试切法2.2.调整法调整法3.3.定尺寸刀具法定尺寸刀具法4.4.自动控制法自动控制法四、机械加工工艺规程的制定四、机械加工工艺规程的制定 工艺规程是反映工艺过程的技术文件工艺规程是反映工艺过程的技术文件1.1.工艺规程的作用工艺规程的作用（1 1）指导生产的主要技术文件）指导生产的主要技术文件（2 2）生产组织和管理工作的基本依据生产组织和管理工作的基本依据（3 3）设计新建或扩建工厂的基础）设计

7、新建或扩建工厂的基础2.2.制定工艺规程的原则制定工艺规程的原则 以最快的速度、最少的劳动量、最低的费用，可以最快的速度、最少的劳动量、最低的费用，可靠地加工出符合图样要求的零件。即靠地加工出符合图样要求的零件。即在保证加工质量在保证加工质量的前提下，选择最经济合理的加工方案。的前提下，选择最经济合理的加工方案。应注意：应注意：（1 1）技术上的先进性）技术上的先进性 （2 2）经济上的合理性）经济上的合理性 （3 3）优良好的劳动条件）优良好的劳动条件3.3.制定工艺规程的原始资料制定工艺规程的原始资料 4.4.工艺规程的内容工艺规程的内容5.5.制订工艺规程的步骤制订工艺规程的步骤（1 1

8、）零件图、必要的装配图）零件图、必要的装配图（2 2）零件的生产纲领和投产批量）零件的生产纲领和投产批量（3 3）本工厂的生产条件）本工厂的生产条件（4 4）毛坯的生产和供应情况）毛坯的生产和供应情况（1 1）分析零图和产品装配图）分析零图和产品装配图（2 2）确定毛坯）确定毛坯（3 3）拟定工艺路线）拟定工艺路线（4 4）确定采用的设备）确定采用的设备（5 5）确定各工序所需要使用的刀具、夹具、量具和辅）确定各工序所需要使用的刀具、夹具、量具和辅具具（6 6）确定各主要工序的技术要求及检验方法）确定各主要工序的技术要求及检验方法（7 7）确定各工序的加工余量、计算工序尺寸和公差）确定各工序的

9、加工余量、计算工序尺寸和公差（8 8）确定切削用量）确定切削用量（9 9）工时定额的计算）工时定额的计算（1010）编写工艺文件）编写工艺文件5.2 5.2 工艺规程编制的准备阶段工作工艺规程编制的准备阶段工作一、零件的工艺性分析一、零件的工艺性分析1.1.审查零件的结构工艺性审查零件的结构工艺性（1 1）设计的结构要能够加工）设计的结构要能够加工（2 2）设计的结构要便于保证加工质量）设计的结构要便于保证加工质量（3 3）设计的结构要尽量减小加工面积）设计的结构要尽量减小加工面积（4 4）设计的结构要避免深孔加工）设计的结构要避免深孔加工（5 5）设计的结构要有益于提高生产率）设计的结构要有

10、益于提高生产率（6 6）设计的结构要有便于安装夹紧）设计的结构要有便于安装夹紧（7 7）设计的结构要避免使用特殊刀具）设计的结构要避免使用特殊刀具（8）设计的结构要适应生产类型和具体生产条件的要求）设计的结构要适应生产类型和具体生产条件的要求2.2.审查零件图样的工工艺性审查零件图样的工工艺性二、二、毛坯的选择毛坯的选择1.1.零件常用的毛坯零件常用的毛坯2.2.选择毛坯应考虑的因素选择毛坯应考虑的因素3.3.毛坯性状与尺寸的确定毛坯性状与尺寸的确定工艺凸台A向A小刀架上的工艺凸台（1 1）是否铸出工艺凸台）是否铸出工艺凸台（2 2）是一件一坯还是多件一坯）是一件一坯还是多件一坯 滑键毛坯：滑

11、键毛坯：L L毛坯长度毛坯长度B B锯片或铣刀厚度锯片或铣刀厚度n n切割零件数切割零件数（3 3）确定哪些表面不需要制出（如：孔、槽、凹坑等）确定哪些表面不需要制出（如：孔、槽、凹坑等）（4 4）绘制毛坯图）绘制毛坯图 叠加图叠加图=简化的零件图简化的零件图+余量余量5.2.45.2.4 机械加工工艺路线的拟定机械加工工艺路线的拟定一、拟定加工工艺路线的工作顺序一、拟定加工工艺路线的工作顺序二、定位基准的选择二、定位基准的选择基准基准用来确定生产对象上几何要素的几何关系所依用来确定生产对象上几何要素的几何关系所依据的据的 那些点、线、面称为基准。那些点、线、面称为基准。根据其作用的不同，基准

12、分为：根据其作用的不同，基准分为：设计基准设计基准 工艺基准工艺基准 工序基准工序基准 定位基准定位基准 装配基准装配基准 测量基准测量基准 1.设计基准设计基准 零件图上零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准称用以确定其它点、线、面位置的基准称为设计基准。为设计基准。2.工艺基准工艺基准 零件在其零件在其加工和装配过程中加工和装配过程中所使用的基准称为工所使用的基准称为工艺基准。艺基准。（1）工序基准）工序基准 在加工工序图中在加工工序图中，用来确定本工序加工表面位置，用来确定本工序加工表面位置的的 基准基准称为称为工序基准工序基准。（2）定位基准定位基准 加工时，加工时，使工件在机床或夹

13、具上占有正确位置所使工件在机床或夹具上占有正确位置所采用的基准称为定位基准。采用的基准称为定位基准。定位基准按基准表面状况可分为：定位基准按基准表面状况可分为：粗基准粗基准 精基准精基准）粗基准的选择原则）粗基准的选择原则 粗基准粗基准用没加工过的表面作定位基准，此基准为粗基准。用没加工过的表面作定位基准，此基准为粗基准。不加工表面不加工表面为为粗基准，粗基准，当必须保证不加工表面与加工表面当必须保证不加工表面与加工表面间相互位置关系时，应选择该间相互位置关系时，应选择该不加工表面不加工表面为为粗基准粗基准。要使加工余量分配合理，要使加工余量分配合理，对于有较多加工表面而不加工表对于有较多加工

14、表面而不加工表面与加工表面间位置要求不严格的零件，粗基准选面与加工表面间位置要求不严格的零件，粗基准选择应能保证合理地分配各加工表面的余量。择应能保证合理地分配各加工表面的余量。应保证各加工表面有足够的加工余量应保证各加工表面有足够的加工余量 某些重要表面本身作粗基准某些重要表面本身作粗基准 使各加工面总的金属切除量最少使各加工面总的金属切除量最少 选作粗基准的毛坯表面应尽量光滑平整选作粗基准的毛坯表面应尽量光滑平整，不，不应有浇口、冒口的残迹及飞边等缺陷，以免增大应有浇口、冒口的残迹及飞边等缺陷，以免增大定位误差，并使零件夹紧可靠。定位误差，并使零件夹紧可靠。粗基准应尽量避免重复使用粗基准应

15、尽量避免重复使用，一般情况下同，一般情况下同一方向上的粗基准只能使用一次，原则上只能在一方向上的粗基准只能使用一次，原则上只能在第一道工序中使用。第一道工序中使用。2 2）精基准精基准精基准精基准用加工过的表面作定位基准，此基准为精基准。用加工过的表面作定位基准，此基准为精基准。基准重合原则基准重合原则基准统一原则基准统一原则互为基准原则互为基准原则自为基准原则自为基准原则便于工件的装夹与加工，使夹具结构简单便于工件的装夹与加工，使夹具结构简单3 3）辅助基准）辅助基准 为工艺上的需要，在工件上专门设置的定位基准为工艺上的需要，在工件上专门设置的定位基准称为辅助基准。称为辅助基准。工艺凸台A向

16、A小刀架上的工艺凸台 3.测量基准测量基准 工件加工时或加工完毕后进行测量所用的基准称工件加工时或加工完毕后进行测量所用的基准称为测量基准。为测量基准。4.装配基准装配基准 装配时，用来确定零件或部件在机器中的位置所装配时，用来确定零件或部件在机器中的位置所用的基准称为装配基准。用的基准称为装配基准。三、加工方法的确定三、加工方法的确定主要由技术要求来决定主要由技术要求来决定 确定最终的加工方，反推到第一次加工。确定最终的加工方，反推到第一次加工。例：例：轴轴加工加工孔孔加工加工磨外圆磨外圆半精车半精车粗车粗车铰孔铰孔扩孔扩孔IT6IT8，Ra1.60.4IT6IT7，Ra3.20.8钻孔钻孔

17、应考虑的因素应考虑的因素1.1.加工经济精度加工经济精度2.2.工件材料的性质工件材料的性质（1 1）淬火钢）淬火钢磨削磨削（2 2）有色金属）有色金属金刚镗、高速精细车削金刚镗、高速精细车削3.3.工件的结构形状和尺寸大小工件的结构形状和尺寸大小（1 1）回转体上的孔）回转体上的孔车削、磨削车削、磨削（2 2）箱体上的孔）箱体上的孔镗削、铰削镗削、铰削4.4.生产率和经济性生产率和经济性 大批量：采用先进的高效的工艺大批量：采用先进的高效的工艺 面、孔面、孔拉削（代替铣、刨、镗）拉削（代替铣、刨、镗）改变毛坯的制造方法改变毛坯的制造方法 粉末冶金粉末冶金 减少加工劳动量减少加工劳动量 石蜡铸

18、造石蜡铸造5.5.工厂或车间的现有设备情况和技术条件工厂或车间的现有设备情况和技术条件四、加工阶段的划分及加工顺序的安排四、加工阶段的划分及加工顺序的安排 1.1.加工阶段的划分加工阶段的划分 （1 1）各加工阶段的任务）各加工阶段的任务 （2 2）划分加工阶段的目的）划分加工阶段的目的 2.2.加工顺序的安排加工顺序的安排 粗加工粗加工 半精加工半精加工 精加工精加工 光整加工光整加工五、工序的组合五、工序的组合六、热处理工序的安排六、热处理工序的安排七、辅助工序七、辅助工序的安排的安排 5.4 5.4 工序设计工序设计一、机床及工艺装备的选择一、机床及工艺装备的选择1.1.机床的选择机床的

19、选择 （1 1）机床的加工尺寸范围应与零件外廓尺寸相适应；）机床的加工尺寸范围应与零件外廓尺寸相适应；（2 2）机床精度应与工序要求的加工精度相适应；）机床精度应与工序要求的加工精度相适应；（3 3）机床生产率应与工件的生产类型相适应；）机床生产率应与工件的生产类型相适应；（4 4）应与现有的机床条件相适应。）应与现有的机床条件相适应。2.2.工艺装备的选择工艺装备的选择（1 1）夹具的选择）夹具的选择 单件小批：通用夹具、组合夹具单件小批：通用夹具、组合夹具 大批大量：设计制造专用夹具大批大量：设计制造专用夹具（2 2）刀具的选择）刀具的选择 加工方法加工方法 工件材料工件材料 尺寸精度与表

20、面精度尺寸精度与表面精度 生产率生产率 经济性经济性（3 3）量具的选择：根据生产类型及要求的精度）量具的选择：根据生产类型及要求的精度 单件小批：通用量具单件小批：通用量具 大大批大量：量规及高效的检验仪器批大量：量规及高效的检验仪器 二、加工余量的确定二、加工余量的确定1.加工余量的概念加工余量的概念 加工余量是指为使加工表面达到所需要的精度和表加工余量是指为使加工表面达到所需要的精度和表面质量而应切除的金属层厚度。（工件上留给加工用面质量而应切除的金属层厚度。（工件上留给加工用的金属层厚度）的金属层厚度）加工余量加工余量 工序余量工序余量 总余量总余量 工序余量是指某表面在一道工序中所切

21、除的金属工序余量是指某表面在一道工序中所切除的金属层厚度，其数值为层厚度，其数值为上工序尺寸与本工序尺寸之差上工序尺寸与本工序尺寸之差。单边余量：单边余量：ZbZb本工序的工序余量本工序的工序余量 a a 前工序的工序尺寸前工序的工序尺寸 b b 本工序的工序尺寸本工序的工序尺寸外表面外表面 Zba-b 内表面内表面 Zbb-a双边余量：回转体双边余量：回转体 ZbZb本工序的工序余量本工序的工序余量d da a 前工序加工面余量前工序加工面余量d db b 本工序加工面余量本工序加工面余量轴（外表面）轴（外表面）ZbZbd da a-d-db b 孔（内表面）孔（内表面）ZbZbd db b

22、-d da a孔孔轴轴 平面加工余量是平面加工余量是单边单边的，实际切除金属层的，实际切除金属层厚（深）度厚（深）度=ZbZb 回转面（外圆和内孔）加工余量是回转面（外圆和内孔）加工余量是双边双边的，实际切除金属层厚（深）度的，实际切除金属层厚（深）度=Zb/2Zb/2（是（是加工余量的一半）加工余量的一半）总余量等于总余量等于同一加工表面的各工序（工步）同一加工表面的各工序（工步）余量之和余量之和总余量总余量 =毛坯尺寸毛坯尺寸 -零件图上对应的尺寸零件图上对应的尺寸bmax加工方向加工方向加加工工表表面面ZmaxZminZamaxbminaminTbTa工工件件2.2.加工余量的确定加工余

23、量的确定 （1 1）经验估计法）经验估计法 （2 2）查表修正法）查表修正法 三、工序尺寸及公差的确定三、工序尺寸及公差的确定 工艺过程中，工序尺寸及公差在不同加工工序中工艺过程中，工序尺寸及公差在不同加工工序中是不同的。是不同的。工序尺寸工序尺寸在在工艺过程中，各工序或工步中所出工艺过程中，各工序或工步中所出 现的尺寸成为工序尺寸现的尺寸成为工序尺寸 当工序尺寸本身是独立的（与其他尺寸无关系），当工序尺寸本身是独立的（与其他尺寸无关系），如图所示：如图所示：当工序尺寸不独立时（与其他尺寸有关系），在当工序尺寸不独立时（与其他尺寸有关系），在6.5中讲。中讲。轴加工轴加工箱体孔加工：箱体孔加工

24、：粗镗粗镗0.50.52.42.45 5总余量总余量 8 8铰孔铰孔精镗精镗半精镗半精镗毛坯孔毛坯孔0.10.1H13H13H10H10H8H8H7H7四四.切削用量的确定切削用量的确定切削用量影响：切削效率、刀具耐用度、经济性、加工质量。切削用量影响：切削效率、刀具耐用度、经济性、加工质量。粗加工：粗加工：精加工：精加工：先先大切深大切深 a ap p次次大进给大进给 f f后后合适的切削速度合适的切削速度 v v先先小切深小切深 a ap p次次小进给小进给 f f后后大的切削速度大的切削速度 v v（刀具耐用度刀具耐用度）五五.时间定额的确定时间定额的确定 时间定额是指在一定的生产规模下

25、，当生产条件正常时，时间定额是指在一定的生产规模下，当生产条件正常时，为完成某一工序所需要的时间。为完成某一工序所需要的时间。它是安排生产计划、进行成本核算、考核工人任务完成情它是安排生产计划、进行成本核算、考核工人任务完成情况的主要依据。工时定额的确定是工序设计的又一内容。况的主要依据。工时定额的确定是工序设计的又一内容。1.单件时间定额单件时间定额 T Td d 完成一个零件的一道工序的时间称为单件时间定额。完成一个零件的一道工序的时间称为单件时间定额。它包括如下组成部分：它包括如下组成部分：（1 1）作业时间）作业时间 TzTz：直接用于制造产品零、部件所消耗的时间直接用于制造产品零、部

26、件所消耗的时间。基本时间基本时间 TjTj：是直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位：是直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置、表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间。置、表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间。对于机械加工来说，是指从工件上切除金属层所耗费的时间，对于机械加工来说，是指从工件上切除金属层所耗费的时间，其中包括刀具的切入和切出时间。其中包括刀具的切入和切出时间。（2 2）布置工作地时间）布置工作地时间 T Tb b：是指工人在工作班时间内，照管工是指工人在工作班时间内，照管工作地点及保持正常工作状态所耗费的时间分摊到一个零件一道作地点及保持正常工作状态所耗费的时间分摊到一个零

27、件一道工序内的部分。工序内的部分。布置工作地的工作包括加工过程中调整更换刀具、修整砂轮、布置工作地的工作包括加工过程中调整更换刀具、修整砂轮、润滑和擦拭机床、清理切屑、刃磨刀具等所耗费的时间。一般润滑和擦拭机床、清理切屑、刃磨刀具等所耗费的时间。一般可按工序作业时间的可按工序作业时间的%来估计。来估计。Tb=Tb=TzTz=TzTz（2%2%7%7%）辅助时间辅助时间 T Tf f：是为实现工艺过程所必须进行的各种辅助动是为实现工艺过程所必须进行的各种辅助动作所消耗的时间。这些辅助动作包括：装夹和卸下工件、开动作所消耗的时间。这些辅助动作包括：装夹和卸下工件、开动和停止机床、改变切削用量、进、

28、退刀具、测量工件尺寸等。和停止机床、改变切削用量、进、退刀具、测量工件尺寸等。TzTz=TjTj+T Tf f 作业时间为基本时间和辅助时间之和作业时间为基本时间和辅助时间之和(3)(3)休息与生理需要时间休息与生理需要时间TxTx：是指在工作班时间内，工人休息、：是指在工作班时间内，工人休息、喝水、去卫生间等生理自然需要的时间分摊到一个零件一道工喝水、去卫生间等生理自然需要的时间分摊到一个零件一道工序内的部分。一般按工序作业时间的序内的部分。一般按工序作业时间的%来估计。来估计。TxTx=TzTz=TzTz 2%2%(4)(4)准备与终了时间准备与终了时间TzzTzz：在成批生产中，每当加工

29、一批零件的：在成批生产中，每当加工一批零件的开始和终了时进行准备和终结工作所耗费的时间。开始和终了时进行准备和终结工作所耗费的时间。这些工作包括：熟悉工艺文件、安装工艺装备、调整机床、这些工作包括：熟悉工艺文件、安装工艺装备、调整机床、归还工艺装备和送交成品等。归还工艺装备和送交成品等。准备终结时间对一批零件只消耗一次，零件批量准备终结时间对一批零件只消耗一次，零件批量n n越大则分越大则分摊到每个零件上的这部分时间越少。摊到每个零件上的这部分时间越少。所以成批生产时所以成批生产时单件定额时间：单件定额时间：2.2.单件核算时间定额：单件核算时间定额：当大批大量时：当大批大量时：n生产批量的件

30、数生产批量的件数n极大极大 特点特点 封闭性封闭性各尺寸构成封闭形式，按一定顺序首尾相接。各尺寸构成封闭形式，按一定顺序首尾相接。制约性制约性任一尺寸变化，将直接引起其他尺寸的变化。任一尺寸变化，将直接引起其他尺寸的变化。由由环环列入尺寸链中的每一尺寸列入尺寸链中的每一尺寸5.55.5工艺尺寸链工艺尺寸链一一.尺寸链的概念尺寸链的概念1.尺寸链的定义尺寸链的定义 构成封闭形式相互联系的尺寸组合，称为尺寸链。构成封闭形式相互联系的尺寸组合，称为尺寸链。2.2.尺寸链的组成尺寸链的组成一个封闭环一个封闭环若干个组成环若干个组成环组成组成（1 1）封闭环）封闭环A A0 0 在加工或装配过程中间接获

31、得的派生尺寸在加工或装配过程中间接获得的派生尺寸（最后自然形成的尺寸）。如上图中的（最后自然形成的尺寸）。如上图中的A A0 0。（2 2）组成环）组成环A Ai i 在加工或装配过程中直接获得的尺寸（除在加工或装配过程中直接获得的尺寸（除A A0 0外外对封闭环有影响的其他全部各环）。如上图中的对封闭环有影响的其他全部各环）。如上图中的A A1 1、A A2 2。增环增环 A Ai i 在在组成环中，组成环中，该环该环自身自身增大封闭环随之增大，该增大封闭环随之增大，该环环自身自身减小封闭环随之减小的组成环。通常在增环符号上标以向减小封闭环随之减小的组成环。通常在增环符号上标以向右的箭头表示

32、。右的箭头表示。如上图中的如上图中的 A A2 2。减减环环 A Ai i 在在组成环中，组成环中，该环该环自身自身增大使封闭环增大使封闭环随之随之减小，减小，该环该环自身自身减小使封闭环减小使封闭环随之随之增大的组成环。通常在减环符号上标增大的组成环。通常在减环符号上标以向左的箭头表示。以向左的箭头表示。如上图中的如上图中的 A A1 1。增减环的确定：增减环的确定：给封闭环任意确定一个方向给封闭环任意确定一个方向1 1沿此方向作一回路沿此方向作一回路2 2回路方向与封闭环方向一致回路方向与封闭环方向一致减环（减环（A1）3 3回路方向与封闭环方向相反回路方向与封闭环方向相反增环（增环（A2

33、）3.尺寸链的种类尺寸链的种类零件尺寸链：由零件上的设计尺寸组成的尺寸链零件尺寸链：由零件上的设计尺寸组成的尺寸链（1）按研究对象分）按研究对象分A A0 0最后间接形成最后间接形成A A1 1、A A2 2、A A3 3图纸给出图纸给出在零件尺寸链中在零件尺寸链中A A0 0往往不重要往往不重要工艺尺寸链工艺尺寸链装配尺寸链装配尺寸链直线尺寸链：直线尺寸链：全部组成环均平行全部组成环均平行于封闭环。（如以于封闭环。（如以上三例）上三例）（2）按其形态分）按其形态分 组成环均位于一个或几个平行平面内，但某些组成环不组成环均位于一个或几个平行平面内，但某些组成环不平行于封闭环。平行于封闭环。平面

34、尺寸链：平面尺寸链：空间尺寸链空间尺寸链 组成环位于几个不平行平面之内。组成环位于几个不平行平面之内。（本课程不（本课程不涉及空间尺寸链问题）涉及空间尺寸链问题）直线尺寸链直线尺寸链角度尺寸链角度尺寸链独立尺寸链独立尺寸链相关尺寸链相关尺寸链（3）按各环的几何特征分）按各环的几何特征分（4）按他们的相互关系分）按他们的相互关系分并联并联串联串联混联混联二、尺寸链问题及计算方法二、尺寸链问题及计算方法1.尺寸链问题尺寸链问题（1）正计算）正计算 已知各组成环的尺寸、公差或偏差，求封闭环的尺寸、公已知各组成环的尺寸、公差或偏差，求封闭环的尺寸、公差或偏差。差或偏差。用于设计审核。用于设计审核。（2

35、）反计算）反计算 已知封闭环的尺寸、公差或偏差，求各组成环的尺寸、公已知封闭环的尺寸、公差或偏差，求各组成环的尺寸、公差或偏差。差或偏差。用于零件尺寸设计及工艺设计。用于零件尺寸设计及工艺设计。（3）中间计算）中间计算 已知封闭环及部分组成环的尺寸、公差或偏差，求其他组已知封闭环及部分组成环的尺寸、公差或偏差，求其他组成环的尺寸、公差或偏差。成环的尺寸、公差或偏差。用于工艺设计。用于工艺设计。2.尺寸链计算方法尺寸链计算方法（1）极值法（极大极小值法）极值法（极大极小值法）是按误差综合后的两种最不利的极端情况来计算封闭环公是按误差综合后的两种最不利的极端情况来计算封闭环公差的方法。差的方法。尺

36、寸链中，封闭环与组成环（共尺寸链中，封闭环与组成环（共m个）的关系可表示为函个）的关系可表示为函数关系：数关系：由于工艺尺寸链环数一般较少，故我们利用极值法解算工艺由于工艺尺寸链环数一般较少，故我们利用极值法解算工艺尺寸问题。尺寸问题。该法简便、可靠。但当封闭环公差值较小而组成环又多时，该法简便、可靠。但当封闭环公差值较小而组成环又多时，将使各组成环的公差过于严格。将使各组成环的公差过于严格。各组成环对封闭环变化的影响程度可用传递系数表示：直线尺寸链增环=+1减环=-1平面尺寸链（不平行）=+1+1=cos（：A0与Ai的夹角）（2）大数法（概率法）大数法（概率法）是用统计原理计算尺寸链问题的

37、一种方法。是用统计原理计算尺寸链问题的一种方法。计算科学，经济效果好。主要用于组成环较计算科学，经济效果好。主要用于组成环较多，要求放宽组成环公差的尺寸链的计算。有多，要求放宽组成环公差的尺寸链的计算。有关内容将在关内容将在“装配工艺装配工艺”一章学习。一章学习。3.极值法计算尺寸链问题的基本公式极值法计算尺寸链问题的基本公式（1 1）封闭环的基本尺寸）封闭环的基本尺寸 （2 2）封闭环的中间）封闭环的中间偏差偏差 中间偏差中间偏差（3 3）封闭环的公差）封闭环的公差（4 4）封闭环的极限偏差）封闭环的极限偏差同理，各组成环的极限偏差同理，各组成环的极限偏差（5 5）封闭环的极限尺寸）封闭环的

38、极限尺寸同理，各组成环的极限尺寸同理，各组成环的极限尺寸 若是直线尺寸链（增环=+1，减环=-1）则可将以上公式简化：根据题意按比例画出尺寸链根据题意按比例画出尺寸链 找出封闭环找出封闭环 判断出组成环的增、减环，判断出组成环的增、减环，明确未知和已知尺寸，利用基本公式求解明确未知和已知尺寸，利用基本公式求解 验算所得解验算所得解三、典型工艺尺寸链问题的分析与计算三、典型工艺尺寸链问题的分析与计算工艺尺寸链问题的一般解题步骤工艺尺寸链问题的一般解题步骤1.1.定位基准与设计基准不重合时的工艺尺寸定位基准与设计基准不重合时的工艺尺寸计计算算 当用调整法加工零件上某表面时，若定位基准与设当用调整法

39、加工零件上某表面时，若定位基准与设计基准不重合时，则该表面的设计尺寸不能由本工序计基准不重合时，则该表面的设计尺寸不能由本工序加工直接得到，而是间接获得。那么，本工序的工序加工直接得到，而是间接获得。那么，本工序的工序尺寸应控制在怎样的大小和公差范围内，才能使间接尺寸应控制在怎样的大小和公差范围内，才能使间接获得的设计尺寸能够达到要求的精度呢？这就要求用获得的设计尺寸能够达到要求的精度呢？这就要求用工艺尺寸链方法对这一工序尺寸进行计算。工艺尺寸链方法对这一工序尺寸进行计算。例例1 1：M M、N N面已在前工序加工出，面已在前工序加工出，已保证。现欲以已保证。现欲以M M面面为基准加工为基准加

40、工P P面（用调整法加工），那么，铣刀端面至定位面面（用调整法加工），那么，铣刀端面至定位面的尺寸为多少时，可保证设计尺寸的尺寸为多少时，可保证设计尺寸 。例例2 2：各平面已加工完毕。现欲以各平面已加工完毕。现欲以A A面为定位基准加工孔（用面为定位基准加工孔（用调整法加工），那么，工序尺寸调整法加工），那么，工序尺寸A A3 3及其公差为多少时，可保及其公差为多少时，可保证孔的设计尺寸。证孔的设计尺寸。以左侧大端面定以左侧大端面定位切槽（用调整法加位切槽（用调整法加工。求铣槽的工序尺工。求铣槽的工序尺寸寸A A3 3及其极限偏差及其极限偏差。例例3：2.2.测量基准与设计基准不重合时的工艺

41、尺寸测量基准与设计基准不重合时的工艺尺寸计计算算 加工时，有些尺寸不便测量或无法测量，这时需要加工时，有些尺寸不便测量或无法测量，这时需要选择一个测量基准，计算新的测量尺寸及其公差，以选择一个测量基准，计算新的测量尺寸及其公差，以保证设计尺寸的要求。保证设计尺寸的要求。已知已知,如图所示，如图所示，槽槽 加工后不便测量。加工后不便测量。试确定测量方案，并计算出试确定测量方案，并计算出测量尺寸及其上、下偏差。测量尺寸及其上、下偏差。例例1:已知，在车床上已知，在车床上加工孔，设计尺寸加工孔，设计尺寸 不易不易测量测量。改测改测 X 。那么，。那么，X 等于多少时，可保证等于多少时，可保证 的要求

42、。的要求。例例2：3.中间工序的工序尺寸的计算中间工序的工序尺寸的计算 在零件加工中，有些加工表面的测量基面或定位基在零件加工中，有些加工表面的测量基面或定位基面是需要继续加工的表面。面是需要继续加工的表面。当加工这些表面时，既要保证本工序对该加工基面当加工这些表面时，既要保证本工序对该加工基面的一些精度要求，同时还要保证对原加工表面的要求，的一些精度要求，同时还要保证对原加工表面的要求，即一次加工后要保证两个尺寸的要求。即一次加工后要保证两个尺寸的要求。例：例：已知，键槽深的设计尺寸已知，键槽深的设计尺寸尺寸尺寸 ，加工顺序，加工顺序车车内孔至内孔至 ；以内孔表面以内孔表面 为基准插槽（工为

43、基准插槽（工艺尺寸艺尺寸=X=X）；）；热处理（渗碳淬火）；热处理（渗碳淬火）；磨孔至磨孔至 ，间接，间接 保证槽深保证槽深 。4.对一个加工表面进行一次加工后，需要同时对一个加工表面进行一次加工后，需要同时保证几个设计尺寸要求时，工序尺寸的计算（多保证几个设计尺寸要求时，工序尺寸的计算（多尺寸保证问题）尺寸保证问题）几个设计尺寸具有同一设计基准，而该基准又几个设计尺寸具有同一设计基准，而该基准又是在最后进行终加工，要求终加工后同时保证多是在最后进行终加工，要求终加工后同时保证多个设计尺寸的精度。这就要求给出有关中间工序个设计尺寸的精度。这就要求给出有关中间工序的工序尺寸。的工序尺寸。已知工艺

44、过程：车已知工艺过程：车车车钻钻磨磨磨同时保证设计尺寸磨同时保证设计尺寸 直接保证（公差严）直接保证（公差严）间接保证（公差松）间接保证（公差松）校核各工序尺寸确定的是否合理，在最后能否间接获得校核各工序尺寸确定的是否合理，在最后能否间接获得T T0 0=0.9=0.9 0.4 0.4重新确定重新确定:T T1 1=0.1=0.1T T2 2=0.1=0.1T T3 3=0.2=0.2车车钻磨例例1：已知阶梯轴加工过程：已知阶梯轴加工过程：车车A1A1、A2A2台肩；台肩；热处理后靠磨热处理后靠磨M M面直接得到工面直接得到工序尺寸序尺寸 。那么，那么，A2A2为多少时，为多少时，靠磨靠磨M面

45、面后间接得到尺寸后间接得到尺寸 。例例2:5.渗碳或电镀时工序尺寸的计算渗碳或电镀时工序尺寸的计算例例1：已知环状工件，已知环状工件，磨至磨至 渗淬层厚度为渗淬层厚度为 ，渗硬前内孔尺寸为渗硬前内孔尺寸为 。那么，渗碳深度那么，渗碳深度t为多少时，才能保证为多少时，才能保证磨后渗淬厚磨后渗淬厚度为度为 。已知小轴磨后镀铬，镀铬已知小轴磨后镀铬，镀铬层深层深=0.025=0.025 004004，镀后尺寸，镀后尺寸=。试求该轴的镀前尺寸。试求该轴的镀前尺寸。例例2：6.箱体孔系加工工序中坐标尺寸的计算箱体孔系加工工序中坐标尺寸的计算已知：已知：L=1000.10.1，=30=30。在坐标镗床上加

46、工，。在坐标镗床上加工，求：求：Lx ,Ly 的数值。的数值。图示工件成批时用端面图示工件成批时用端面B B定位加工表面定位加工表面A A（用调整（用调整法），以保证尺寸法），以保证尺寸 mmmm，试确定铣削表面，试确定铣削表面A A时的时的工序尺寸及上、下偏差。工序尺寸及上、下偏差。确定封闭环及组成环为增减环确定封闭环及组成环为增减环(2分分)计算未知数计算未知数(12分分)A0=A1+A2-A3 A2=A0-A1+A3=10-30+60=40ES0=ES1+ES2-EI3 ES2=ES0-ES1+EI3=+0.2-(+0.05)+(-0.05)=+0.1 EI0=EI1+EI2-ES3 EI2=EI0-EI1+ES3=0-0+(+0.05)+0=+0.05 故本题所求的工序尺寸及极限偏差为故本题所求的工序尺寸及极限偏差为A2=40封闭环：封闭环：增环：增环：减环减环解：解：依题意画出尺寸链图（依题意画出尺寸链图（4 4分）分）A0=10 A1=30 A2=X A3=60