機(jī)制工藝學(xué)(王先逵)

1、6/28/20221機(jī)械制造工藝學(xué)（第2版） 王先逵 機(jī)械工業(yè)出版社第一章 工藝規(guī)程的制訂主講教師：張進(jìn)生、王志2書名書名作者作者出版時間出版時間出版單位出版單位機(jī)械制造工藝學(xué)（第2版）王先逵2004.7機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械制造工藝學(xué)（第2版）鄭修本1999.7機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)（第2版）李 碩2008.3國防工業(yè)出版社機(jī)械制造工藝學(xué)王先逵1998.11機(jī)械工業(yè)出版社34基本概念零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析確定毛坯定位基準(zhǔn)的選擇工藝路線的擬定確定加工余量、工序尺寸與公差時間定額與生產(chǎn)率工藝尺寸鏈5u我國制造業(yè)的現(xiàn)狀 u制造業(yè)面臨的形勢u制造業(yè)的任務(wù)（九五期間的目標(biāo)） 研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化國民經(jīng)濟(jì)重大

2、工程所需的成套技術(shù)裝備和技術(shù) 研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化汽車產(chǎn)品規(guī)模生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)與裝備 研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化先進(jìn)的制造技術(shù) 研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化綜合自動化技術(shù)和工程 研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化環(huán)境保護(hù)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程技術(shù)與裝備6u機(jī)械制造學(xué)科的主要內(nèi)容l切削加工技術(shù)l特種加工技術(shù)l精密加工和超精密加工技術(shù)l裝配技術(shù)l機(jī)械制造系統(tǒng)的自動化l制造中的計(jì)量與測試l制造過程的工況監(jiān)測與故障診斷l(xiāng)制造設(shè)備的性能與試驗(yàn)l機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性 7u是研究機(jī)械制造過程中的基本規(guī)律和基本理論及其應(yīng)用的一門技術(shù)性學(xué)科。它所研究的基本規(guī)律和基本理論包括以下方面：l工藝過程的典型化和工藝規(guī)程的編制方法l加工精度理論l機(jī)械加工的表面質(zhì)量l機(jī)械零件間及其加工過程

3、中的尺寸聯(lián)系和尺寸鏈l機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)原理和方法l先進(jìn)制造技術(shù)8u研究對象：零部件制造、裝配中的工藝問題u研究范圍：零件的機(jī)械加工和產(chǎn)品的裝配u研究問題：質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性u現(xiàn)代制造要求：T、Q、C、S、Eu機(jī)械制造工藝學(xué)是以機(jī)械制造中的工藝問題為研究對象的一門應(yīng)用性制造技術(shù)學(xué)科。是使各種原材料、半成品成為產(chǎn)品的方法和過程內(nèi)容包括零件的毛坯制造、機(jī)械加工、熱處理、產(chǎn)品裝配等9u掌握機(jī)械制造工藝的基本理論（定位和基準(zhǔn)理論、尺寸鏈理論、加工精度和誤差分析理論、表面質(zhì)量和機(jī)械振動理論）u初步具備制訂工藝規(guī)程、主管產(chǎn)品工藝的能力u樹立生產(chǎn)制造系統(tǒng)的觀點(diǎn)，了解行業(yè)最新成就u總之，應(yīng)初步具備分析和解決工藝

4、技術(shù)問題的能力；具備自學(xué)工藝?yán)碚摵托鹿に?、新技術(shù)的能力10u實(shí)踐性強(qiáng)u涉及面廣，內(nèi)容豐富u靈活多變113、虛擬現(xiàn)實(shí)工業(yè)生產(chǎn)階段：其目的是快速響應(yīng)市場需求，縮短交貨期。制造技術(shù)與信息技術(shù)相結(jié)合，采用集成制造、并行工程、虛擬制造、協(xié)同制造等，設(shè)計(jì)與制造高度結(jié)合。2、大工業(yè)生產(chǎn)階段：設(shè)計(jì)與工藝分開；加工方法多樣化；流水線出現(xiàn)。1、手工業(yè)生產(chǎn)階段：靠工匠的手藝完成。采用個體小作坊式生產(chǎn)方式。體腦結(jié)合，設(shè)計(jì)與制造一體，技術(shù)水平取決于工人的經(jīng)驗(yàn)制造技術(shù)三階段12分類分類加工機(jī)理加工機(jī)理加工方法加工方法 去去 除除 加加 工工力學(xué)加工力學(xué)加工切削加工、磨削加工、磨粒流加工、磨料噴射加工、液體噴射加工切削加工

5、、磨削加工、磨粒流加工、磨料噴射加工、液體噴射加工電物理加工電物理加工電火花加工、電火花線切割、等離子體加工、電子束加工、離子束加工電火花加工、電火花線切割、等離子體加工、電子束加工、離子束加工電化學(xué)加工電化學(xué)加工電解加工電解加工物理加工物理加工超聲波加工、激光加工超聲波加工、激光加工化學(xué)加工化學(xué)加工化學(xué)銑削、光刻加工化學(xué)銑削、光刻加工復(fù)合加工復(fù)合加工電解磨削、超聲電解磨削、超聲電火花電解磨削、化學(xué)機(jī)械拋光電解磨削、超聲電解磨削、超聲電火花電解磨削、化學(xué)機(jī)械拋光 結(jié)結(jié) 合合 加加 工工附附著著加加工工物理加工物理加工物理氣相沉積、離子鍍物理氣相沉積、離子鍍熱物理加工熱物理加工蒸鍍、熔化鍍蒸鍍、

6、熔化鍍化學(xué)加工化學(xué)加工化學(xué)氣相沉積、化學(xué)鍍化學(xué)氣相沉積、化學(xué)鍍電化學(xué)加工電化學(xué)加工電鍍、電鑄電鍍、電鑄注注入入加加工工物理加工物理加工離子注入、離子束外延離子注入、離子束外延熱物理加工熱物理加工晶體生長、分子束外延、滲碳、摻雜、燒結(jié)晶體生長、分子束外延、滲碳、摻雜、燒結(jié)化學(xué)加工化學(xué)加工滲氮、氧化、活性化學(xué)反應(yīng)滲氮、氧化、活性化學(xué)反應(yīng)電化學(xué)加工電化學(xué)加工陽極氧化陽極氧化 連接加工連接加工激光焊接、化學(xué)粘接、快速成形制造、卷繞成形制造激光焊接、化學(xué)粘接、快速成形制造、卷繞成形制造變形變形加工加工冷、熱流動加工冷、熱流動加工鍛造、輥鍛、軋制、輥壓、液態(tài)模鍛、粉末冶金鍛造、輥鍛、軋制、輥壓、液態(tài)模鍛、

7、粉末冶金粘滯流動加工粘滯流動加工金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造、熔模鑄造、殼型鑄造金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造、熔模鑄造、殼型鑄造分子定向加工分子定向加工液晶定向液晶定向13l機(jī)、電、光、聲、化學(xué)、電化學(xué)和計(jì)算機(jī)的結(jié)合l新材料的問世促進(jìn)了加工工藝的革新l管理技術(shù)融入制造技術(shù)中，與制造相結(jié)合l制造技術(shù)與美學(xué)、藝術(shù)的結(jié)合 工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)14u計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)（CIMS）的出現(xiàn)推動了制造模式的進(jìn)一步發(fā)展。將設(shè)計(jì)、制造和工藝三者集成和整合起來。體現(xiàn)了制造模式發(fā)展過程中“合-分-合”的螺旋式上升過程。uCIMS是制造技術(shù)和信息技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。首先強(qiáng)調(diào)信息集成：即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造和計(jì)算機(jī)輔助

8、管理的集成。uCIMS的集成分為多個層次和方面：功能集成、信息集成、過程集成等。uCIMS將制造作為一個大系統(tǒng)來加以研究，總的思想是從相互聯(lián)系的角度去統(tǒng)一解決問題。u在CIMS基礎(chǔ)上進(jìn)一步出現(xiàn)了柔性制造、敏捷制造、虛擬制造、網(wǎng)絡(luò)制造、智能制造和協(xié)同制造等多種制造模式柔性銑削制造系統(tǒng)模擬柔性銑削制造系統(tǒng)模擬柔性制造機(jī)器人柔性制造機(jī)器人15CIMS體系結(jié)構(gòu)圖體系結(jié)構(gòu)圖CIMS體系結(jié)構(gòu)指以信息的觀點(diǎn)建立的企業(yè)模型框架（或功能模型）。CIMS 功能模型通常由 5 個分系統(tǒng)組成返回返回16CIMS結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖17u制造的范疇從過去單純強(qiáng)調(diào)加工、裝配發(fā)展為產(chǎn)品的全生命周期，包括市場調(diào)研、設(shè)計(jì)、制造、裝配、

9、檢測、銷售、維修和報廢處理等。1819在 PLM 的作用下，產(chǎn)品生命周期曲線可以被重新塑造，在產(chǎn)品生命周期的各個階段都會產(chǎn)生相應(yīng)的作用，從總體上為企業(yè)帶來巨大的效益。協(xié)同協(xié)同化產(chǎn)化產(chǎn)品研品研發(fā)方發(fā)方式的式的引入引入流流程程的的改改進(jìn)進(jìn)早期模早期模擬工廠擬工廠運(yùn)作準(zhǔn)運(yùn)作準(zhǔn)備大規(guī)備大規(guī)模生產(chǎn)模生產(chǎn)充分集成供應(yīng)商和合充分集成供應(yīng)商和合作伙伴。大量進(jìn)行客作伙伴。大量進(jìn)行客戶化研究，增加變形戶化研究，增加變形設(shè)計(jì)，減少物理樣件，設(shè)計(jì)，減少物理樣件，保持市場份額保持市場份額提高產(chǎn)品的靈提高產(chǎn)品的靈活性和適用性，活性和適用性，擴(kuò)大由于競爭擴(kuò)大由于競爭而被壓縮的利而被壓縮的利潤空間。衍生潤空間。衍生出新的用途

10、和出新的用途和使用方法，力使用方法，力圖進(jìn)入新的銷圖進(jìn)入新的銷售市場。售市場。提供可視化的提供可視化的售后服務(wù)和維售后服務(wù)和維修示范說明，修示范說明，讓服務(wù)無處不讓服務(wù)無處不在，減少產(chǎn)品在，減少產(chǎn)品的總體維修成的總體維修成本。本。20圖圖3表示了以一個更有效的途徑來思考產(chǎn)品的生命和對智表示了以一個更有效的途徑來思考產(chǎn)品的生命和對智力資產(chǎn)財(cái)富的再利用（而不僅僅是只考慮產(chǎn)品的生命）力資產(chǎn)財(cái)富的再利用（而不僅僅是只考慮產(chǎn)品的生命）連續(xù)創(chuàng)新的連續(xù)創(chuàng)新的想法被動態(tài)想法被動態(tài)化地反映在化地反映在新的培育、新的培育、成長、學(xué)習(xí)成長、學(xué)習(xí)和充分利用和充分利用等各個階段，等各個階段，而且，在完而且，在完整的整的

11、 PLM 戰(zhàn)略框架之戰(zhàn)略框架之中重建成長。中重建成長。21u現(xiàn)代制造技術(shù)包括硬件和軟件兩大方面。需要強(qiáng)大的硬軟件工具、平臺和支撐環(huán)境的支持。詳見圖1-322u將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程l原材料、半成品和成品（產(chǎn)品）的運(yùn)輸和保管l生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作（產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)與制造、各種生產(chǎn)資料的準(zhǔn)備及生產(chǎn)組織準(zhǔn)備）l毛坯制造（鑄、鍛、沖、焊）l零件的機(jī)械加工、熱處理、表面處理l部件和產(chǎn)品的裝配、調(diào)整、檢驗(yàn)、試驗(yàn)、油漆和包裝考慮到現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程的復(fù)雜性，為便于組織生產(chǎn)，目前廣泛采用組織專業(yè)化生產(chǎn)的方式進(jìn)行：將產(chǎn)品生產(chǎn)分散在若干個專業(yè)化工廠進(jìn)行，最后集中由一個工廠制成（裝配）完整的產(chǎn)品。數(shù)

12、據(jù)庫及數(shù)據(jù)處理決策機(jī)構(gòu)生產(chǎn)計(jì)劃研究開發(fā)工藝調(diào)度技術(shù)設(shè)計(jì)市場供銷制造過程市場測定性能測定決策層計(jì)劃管理層生產(chǎn)技術(shù)層政策原材料產(chǎn)品動機(jī)市場動態(tài)能量產(chǎn)品2324u工藝過程：是直接生產(chǎn)過程。即改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)，使其成為成品或半成品的過程l鑄造工藝過程l鍛造工藝過程l機(jī)械加工工藝過程l熱處理工藝過程l裝配工藝過程采用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過程。u直接生產(chǎn)過程：機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、熱處理、裝配、涂裝等。其中與原材料變?yōu)槌善分苯佑嘘P(guān)的過程，稱直接生產(chǎn)過程，是生產(chǎn)過程的主要部分。u輔助生產(chǎn)過程：指與

13、原材料變?yōu)楫a(chǎn)品間接有關(guān)的過程，如生產(chǎn)準(zhǔn)備、運(yùn)輸、保管、機(jī)床與工藝裝備的維修等。跳轉(zhuǎn)25直接機(jī)械生產(chǎn)過程可以大致分為毛坯制造、零件機(jī)械加工與熱處理、機(jī)器裝配和調(diào)試等階段。返回2627工序n工序i工序2工序1 一個或一組工人，在一個工作地對同一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部份工藝過程工序工序28u劃分工序的主要依據(jù)是工作地是否變動和工作是否連續(xù)u只要工人、工作地點(diǎn)、工作對象之一發(fā)生變化或不是連續(xù)完成，則應(yīng)成為另一工序u工序是工藝過程的基本單元，也是生產(chǎn)計(jì)劃、成本核算的基本單元u一個零件的加工過程需要包含哪些工序，由被加工零件的復(fù)雜程度、加工精度要求及其產(chǎn)量等因素決定。分別按照單件生產(chǎn)、小批量

14、生產(chǎn)、大批量生產(chǎn)三種生產(chǎn)類型劃分工藝過程29工序工序內(nèi)容機(jī)床夾具1車大端面，車大外圓及倒角；調(diào)頭安裝，車小端面，車小外圓及倒角車床三爪卡盤2銑平面，去毛刺銑床平口鉗表1-1 單件生產(chǎn)的工藝過程30工序工序內(nèi)容機(jī)床夾具1車大端面，打中心孔；調(diào)頭安裝，車小端面，打中心孔車床三爪卡盤2車大外圓及倒角；調(diào)頭安裝，車小外圓及倒角車床專用夾具3銑平面，去毛刺銑床平口鉗表1-2 小批生產(chǎn)的工藝過程31工序工序內(nèi)容機(jī)床夾具1同時銑兩端面，同時打中心孔組合機(jī)床多工位專用夾具2車大外圓及倒角車床專用夾具3車小外圓及倒角車床專用夾具4銑平面銑床專用夾具5去毛刺鉗工臺平口鉗表1-3 大批量生產(chǎn)的工藝過程32分別按照小

15、批量生產(chǎn)、大批量生產(chǎn)兩種生產(chǎn)類型劃分工藝過程表1-4 小批量生產(chǎn)的工藝過程工序號工序號工序內(nèi)容工序內(nèi)容設(shè)備設(shè)備1車端面，鉆中心孔車床2車外圓，車槽和倒角車床3銑鍵槽，去毛刺銑床4磨外圓磨床33表1-5 大批量生產(chǎn)的工藝過程工序號工序號工工 序序 內(nèi)內(nèi) 容容設(shè)設(shè) 備備1兩邊同時銑端面，鉆中心孔銑端面鉆中心孔機(jī)床2車一端外圓，車槽和倒角車床3車另一端外圓，車槽和倒角車床4銑鍵槽銑床5去毛刺鉗工臺6磨外圓磨床34確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確位置的過程定位定位定位后，固定工件，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作夾緊夾緊將工件在機(jī)床上或夾具中定位、夾緊的過程裝夾裝夾35u安裝：工件（或裝配單元）

16、經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序內(nèi)容u安裝的概念原指工件在機(jī)床上的固定和夾緊，在工藝學(xué)中，安裝的概念被賦予新的內(nèi)涵：其內(nèi)容是一部分工序內(nèi)容。表1-1中工序1是兩次安裝，表1-2中工序1和工序2都是兩次安裝，而表1-3中各工序都是一次安裝在大批量生產(chǎn)中，減少工序中安裝數(shù)目，將增加工件每次裝夾中完成的加工內(nèi)容，有助于提高和保證加工精度。增加工序中安裝數(shù)目，將簡化工件每次裝夾中完成的加工內(nèi)容，可以提高機(jī)械加工的專業(yè)化分工，以提高生產(chǎn)率。36如圖，齒輪毛坯經(jīng)一次定位夾緊后，在工件沒有取下來，所進(jìn)行的切削加工（銑齒）內(nèi)容。37u工位：在一個安裝中，通過分度或移動裝置，使工件相對于機(jī)床床身變換加工位置，則

17、把每一個加工位置上的一部分安裝內(nèi)容稱為工位。u在工藝學(xué)中，工位概念是機(jī)床夾具的工位概念的轉(zhuǎn)義，專指在某工位上完成的工藝過程，其內(nèi)容是一部分工序內(nèi)容。4工位加工的例子：一個安裝包含4個工位?；剞D(zhuǎn)工作臺依次順時針旋轉(zhuǎn)，在每一個工位完成一定的工序內(nèi)容。工位1：裝夾與卸下工件工位2：鉆孔工位3：擴(kuò)孔工位4：鉸孔38表1-5中的工序1銑端面、鉆中心孔，就是兩個工位：工件裝夾后，先銑端面，然后移動到另一位置鉆中心孔。銑端面、鉆中心孔兩工位實(shí)例39u工步：指在加工表面、刀具和切削用量（不包括背吃刀量）均保持不變的情況下所完成的那一部分工序內(nèi)容。u在多刀車床、轉(zhuǎn)塔車床的加工中，為了提高生產(chǎn)效率，經(jīng)常出現(xiàn)用幾把

18、刀具同時分別加工幾個表面的工步，這種工步稱為復(fù)合工步。u在工藝文件上，復(fù)合工步也被視為一個工步。圖 用兩把車刀和一個鉆頭同時加工外圓和孔的復(fù)合工步40圖 立軸轉(zhuǎn)塔車床回轉(zhuǎn)刀架復(fù)合工步加工41圖 刨平面復(fù)合工步圖 鉆孔、擴(kuò)孔復(fù)合工步42圖 組合銑刀銑平面復(fù)合工步43u輔助工步：由人或設(shè)備連續(xù)完成的一部分工序，該部分工序不改變工件的形狀、尺寸和表面粗糙度，但它是完成工步所必需的，如更換刀具等。u引入輔助工步是為了精確計(jì)算工步工時。44u走刀（行程）：在一個工步內(nèi)，因加工余量較大，需用同一刀具在同一轉(zhuǎn)速及進(jìn)給量的情況下對同一表面進(jìn)行多次切削，每次切削稱為一次走刀。走刀是構(gòu)成機(jī)械加工過程的最小單元。u

19、空走刀（或空行程）：刀具以非加工進(jìn)給速度相對工件所完成一次進(jìn)給運(yùn)動的工步內(nèi)容。下圖所示的加工示意圖中，加工包括兩個工步：第1工步只有一次走刀，第2工步包括兩次走刀。4546u生產(chǎn)綱領(lǐng)：企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。計(jì)劃期通常為一年，所以生產(chǎn)綱領(lǐng)也稱年產(chǎn)量。u年生產(chǎn)綱領(lǐng)是設(shè)計(jì)或修改工藝規(guī)程的重要依據(jù)，是車間或工段設(shè)計(jì)的基本文件。)1)(1 (QnN零件零件年產(chǎn)量年產(chǎn)量產(chǎn)品產(chǎn)品年產(chǎn)量年產(chǎn)量每臺產(chǎn)品每臺產(chǎn)品中，該零中，該零件的數(shù)量件的數(shù)量備品的備品的百分率百分率廢品的廢品的百分率百分率u生產(chǎn)批量：一次投入或產(chǎn)出的同一產(chǎn)品（或零件）的數(shù)量。u確定生產(chǎn)批量的大小應(yīng)考慮的因素：l資金周轉(zhuǎn)要快

20、l零件加工調(diào)整費(fèi)用要少l保證裝配和銷售有必要的儲備量FNAn每批零件數(shù)量每批零件數(shù)量零件應(yīng)儲零件應(yīng)儲備的天數(shù)備的天數(shù)一年中的天數(shù)一年中的天數(shù)47u生產(chǎn)類型：企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。u單件生產(chǎn)：指單個生產(chǎn)不同結(jié)構(gòu)和尺寸的產(chǎn)品，產(chǎn)品生產(chǎn)很少重復(fù)甚至不重復(fù)的生產(chǎn)類型。特點(diǎn):產(chǎn)品的種類較多，而同一產(chǎn)品的產(chǎn)量很小，工作地點(diǎn)的加工對象經(jīng)常改變。u大量生產(chǎn)：指同一產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量很大，大多數(shù)工作地點(diǎn)經(jīng)常按一定生產(chǎn)節(jié)拍重復(fù)進(jìn)行某一零件的某一工序加工的生產(chǎn)類型。特點(diǎn)：同一產(chǎn)品的產(chǎn)量大，工作地點(diǎn)較少改變，加工過程重復(fù)。u成批生產(chǎn)：指一年中分批輪流制造幾種不同的產(chǎn)品，每種產(chǎn)品均有一定的數(shù)量，工作地點(diǎn)的加工對象周期性

21、地重復(fù)的生產(chǎn)類型。特點(diǎn)：產(chǎn)品的種類較少，有一定的生產(chǎn)數(shù)量，加工對象周期性地改變，加工過程周期性地重復(fù)。根據(jù)批量的大小又可分為大批量生產(chǎn)、中批量生產(chǎn)和小批量生產(chǎn)。u生產(chǎn)節(jié)拍：在流水生產(chǎn)中，相機(jī)完成兩件制品之間的時間間隔。484950u試切法：通過試切測量調(diào)整再試切，反復(fù)進(jìn)行到被加工尺寸達(dá)到要求為止的加工方法。配作是試切法的一種類型，它以已加工工件為基準(zhǔn)，加工與其相配的另一工件，或?qū)蓚€或兩個以上工件組合在一起進(jìn)行加工的方法。配作中最終被加工尺寸達(dá)到的要求是以與已加工工件的配合要求為準(zhǔn)的。u調(diào)整法：先調(diào)整好刀具和工件在機(jī)床上的相對位置，并在一批零件的加工過程中保持這個位置不變，以保證工件被加工尺寸

22、的方法。u定尺寸刀具法：用刀具的相應(yīng)尺寸來保證工件被加工部位尺寸的方法。u主動測量法：在加工過程中，邊加工邊測量加工尺寸，并將所測量結(jié)果與設(shè)計(jì)要求的尺寸比較后，或使機(jī)床繼續(xù)工作，或使機(jī)床停止工作。u自動控制法：該法把測量、進(jìn)給裝置和控制系統(tǒng)組成一個自動加工系統(tǒng)，加工過程依靠系統(tǒng)自動完成。1、獲得尺寸精度的方法51u刀尖軌跡法：依靠刀尖的運(yùn)動軌跡獲得形狀精度的方法。刀尖的運(yùn)動軌跡取決于刀具和工件的相對成形運(yùn)動，因而所獲得的形狀精度取決于成形運(yùn)動的精度，如普通車削、銑削、刨削和磨削。u仿形法：刀具按照仿形裝置進(jìn)給對工件進(jìn)行加工的方法。u成形法：利用成形刀具對工件進(jìn)行加工的方法。u展成法（滾切法）2

23、、獲得形狀精度的方法52u定義：操作者利用劃針、百分表、千分表等量具直接校準(zhǔn)待加工面或相關(guān)表面，然后夾緊以獲得正確位置。u特點(diǎn) 效率低，找正精度高。u應(yīng)用場合 適用于單件小批量生產(chǎn)中形狀簡單的工件，或是對定位要求特別高的場合。u補(bǔ)充說明 在加工中有時也常使用直接裝夾法：即將工件的定位基準(zhǔn)面直接密切貼合在機(jī)床的裝夾面上，不需找正即可完成定位，通過夾緊工件，使其在加工過程中保持正確位置。如在平面磨床的磁力工作臺上固定工件即屬于這種情況直接找正裝夾直接找正裝夾5354直接找正裝夾夾具裝夾目的：保證小齒輪齒圈（齒形加工面）與內(nèi)孔的同軸度要求（間接實(shí)現(xiàn)）前提：齒坯外圓和內(nèi)孔的同軸度較好直接保證：齒坯外圓

24、和工作臺回轉(zhuǎn)中心同軸定位心軸定位心軸基座基座555657劃線找正裝夾劃線找正裝夾u鉗工先按加工要求在工件表面劃好線（位置線、加工線、找正線），加工時工人按所劃的線找正工件位置而后再夾緊。u特點(diǎn) 1、可保證各加工面有足夠的加工余量和位置精度； 2、可及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，采取補(bǔ)救措施； 3、增加了劃線工序，浪費(fèi)工時； 4、劃線具有一定的寬度（0.20.3），安裝精度不高。u應(yīng)用 適用于單件小批生產(chǎn)中形狀復(fù)雜的工件。58劃線找正裝夾千斤頂千斤頂59對于形狀復(fù)雜，尺寸對于形狀復(fù)雜，尺寸、重量均較大且精度、重量均較大且精度較低的鑄件和鍛件毛較低的鑄件和鍛件毛坯，如果工件毛坯沒坯，如果工件毛坯沒有方便的找正

25、表面，有方便的找正表面，則可預(yù)先在毛還上劃則可預(yù)先在毛還上劃出待加工面的輪廓線出待加工面的輪廓線，然后按照所劃的輪，然后按照所劃的輪廓線找正其位置完成廓線找正其位置完成工件裝夾，這種工件工件裝夾，這種工件裝夾方式也屬于劃線裝夾方式也屬于劃線找正裝夾。找正裝夾。6061單臂三坐標(biāo)測量劃線機(jī)6263夾具裝夾夾具裝夾u直接由夾具來保證工件在機(jī)床上的正確位置，并在夾具上直接夾緊工件。u特點(diǎn) 1、安裝效率高，成本低； 2、易保證加工精度（特別是相互位置精度）可保證重復(fù)精度 3、減輕勞動強(qiáng)度，保證生產(chǎn)節(jié)拍； 4、擴(kuò)大機(jī)床使用范圍。 5、平衡工序時間，便于生產(chǎn)過程自動化。u應(yīng)用 適用于大批、中批生產(chǎn)或單件小

26、批生產(chǎn)無夾具安裝就不能保證精度的場合。64u正確的相對位置的保證 1、工件上的定位基準(zhǔn)與夾具上的定位元件相接觸，使工件與 夾具有正確的相對位置； 2、夾具預(yù)先在機(jī)床上已調(diào)整好位置，使工件相對于機(jī)床占據(jù) 有正確的相對位置； 3、夾具上的對刀元件使工件相對于刀具占有正確的相對位置。651.夾緊螺母 2.雙聯(lián)齒輪（工件）3.定心軸 4.靠墊工件以內(nèi)孔套在心軸上，有配合要求，以保證齒形加工面與內(nèi)孔的同軸度以大齒輪端面靠在靠墊上，可保證齒形加工面與大齒輪端面的垂直度666768概念概念作用作用類型類型格式格式規(guī)定產(chǎn)品規(guī)定產(chǎn)品或零件制或零件制造工藝過造工藝過程和操作程和操作方法等的方法等的工藝文件工藝文件

27、專用工藝規(guī)程專用工藝規(guī)程工藝過程卡工藝過程卡生產(chǎn)調(diào)度計(jì)生產(chǎn)調(diào)度計(jì)劃的依據(jù)劃的依據(jù)生產(chǎn)準(zhǔn)備工生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的依據(jù)作的依據(jù)新建擴(kuò)建車新建擴(kuò)建車間的依據(jù)間的依據(jù)通用工藝規(guī)程通用工藝規(guī)程典型工藝規(guī)程典型工藝規(guī)程成組工藝規(guī)程成組工藝規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程工序卡工序卡標(biāo)準(zhǔn)或典型零標(biāo)準(zhǔn)或典型零件工藝過程卡件工藝過程卡自動車床調(diào)整卡自動車床調(diào)整卡工序操作指導(dǎo)卡工序操作指導(dǎo)卡檢驗(yàn)卡檢驗(yàn)卡69707172737475u保證零件圖紙上所有技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)。u在規(guī)定的生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)批量下，追求工藝成本最低化。u提高生產(chǎn)率。u降低勞動強(qiáng)度。u積極采用先進(jìn)技術(shù)和工藝，減少材料和能源消耗，符合環(huán)保要求。7677閱讀裝配圖

28、和零件圖閱讀裝配圖和零件圖工藝審查工藝審查熟悉和確定毛坯熟悉和確定毛坯擬定機(jī)械加工工藝路線擬定機(jī)械加工工藝路線確定滿足各工序要求的工藝裝備確定滿足各工序要求的工藝裝備確定各工序的技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法確定各工序的技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法確定加工余量、工序尺寸和公差確定加工余量、工序尺寸和公差確定切削用量和時間定額確定切削用量和時間定額填寫工藝文件填寫工藝文件了解產(chǎn)品用途、性能和工作條件，熟悉零了解產(chǎn)品用途、性能和工作條件，熟悉零件在產(chǎn)品中的地位和作用件在產(chǎn)品中的地位和作用審查圖紙尺寸、技術(shù)要求是否正確完整，審查圖紙尺寸、技術(shù)要求是否正確完整，審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性熟悉毛坯特點(diǎn)，如分型面

29、、澆口、冒口的熟悉毛坯特點(diǎn)，如分型面、澆口、冒口的位置，拔模斜度位置，拔模斜度是制訂工藝規(guī)程的核心，要考慮的主要問是制訂工藝規(guī)程的核心，要考慮的主要問題是：怎樣選擇定位基準(zhǔn)、如何確定加工題是：怎樣選擇定位基準(zhǔn)、如何確定加工方法、怎樣安排加工順序、熱處理及檢驗(yàn)方法、怎樣安排加工順序、熱處理及檢驗(yàn)等工序。等工序。對需要改裝或重新設(shè)計(jì)的專用工裝應(yīng)提出對需要改裝或重新設(shè)計(jì)的專用工裝應(yīng)提出具體的設(shè)計(jì)任務(wù)書。具體的設(shè)計(jì)任務(wù)書。對單件小批生產(chǎn)，切削用量由操作者自行對單件小批生產(chǎn)，切削用量由操作者自行決定。中大批生產(chǎn)，為保證生產(chǎn)的合理性決定。中大批生產(chǎn)，為保證生產(chǎn)的合理性和節(jié)奏的均衡，必須規(guī)定切削用量。和節(jié)奏

30、的均衡，必須規(guī)定切削用量。78u零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)零件在能滿足使用要求的前提下，制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。u結(jié)構(gòu)工藝性要根據(jù)具體的生產(chǎn)條件和生產(chǎn)類型進(jìn)行分析，具有相對性。u審查分析零件圖樣的主要內(nèi)容：l零件在機(jī)器中的裝配位置、裝配方法及零件的作用；l零件圖的視圖、尺寸、公差、粗糙度及技術(shù)要求是否齊全、正確l所規(guī)定的加工質(zhì)量指標(biāo)從零件的作用分析是否合理；l所選用的材料從加工工藝角度看是否恰當(dāng)。u零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析可從尺寸和公差標(biāo)注、零件的組成要素和整體結(jié)構(gòu)三方面衡量。用滾齒用滾齒和電子和電子束焊代束焊代替插齒替插齒材料：材料：T8A材料：材料：20Cr79u合理標(biāo)注零件的尺寸、公差和粗糙度

31、。l按加工順序標(biāo)注尺寸，避免多尺寸同時保證不合理，多尺寸同時保證會有尺寸鏈換不合理，多尺寸同時保證會有尺寸鏈換算問題，從而增加零件的精度要求算問題，從而增加零件的精度要求合理：無多尺寸同時保證問題，不必進(jìn)行工合理：無多尺寸同時保證問題，不必進(jìn)行工藝尺寸鏈換算，不增加零件的加工難度藝尺寸鏈換算，不增加零件的加工難度80u合理標(biāo)注零件的尺寸、公差和粗糙度。l由定位基準(zhǔn)或調(diào)整基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸，避免基準(zhǔn)不重合誤差從左端面從左端面定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸標(biāo)注尺寸從調(diào)整基從調(diào)整基準(zhǔn)（某臺準(zhǔn)（某臺肩）標(biāo)注肩）標(biāo)注尺寸尺寸注：調(diào)整基準(zhǔn)主要用于調(diào)整刀具的位置優(yōu)點(diǎn)：可避免基準(zhǔn)不重合誤差兩圖兩圖均能均能避免避免基準(zhǔn)基準(zhǔn)

32、不重不重合誤合誤差差81u合理標(biāo)注零件的尺寸、公差和粗糙度。l由形狀簡單和易接近的輪廓要素為基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸，避免尺寸換算若零件上的輪廓要素是平面或圓柱面，則應(yīng)從這些表面標(biāo)注尺寸。如果輪廓要素由一些復(fù)雜的不規(guī)則表面組成，則孔是較好的基準(zhǔn)，由孔的軸線為基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸。圖示水泵蓋零件以孔的軸線為基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸，可以避免尺寸換算，簡化工藝裝備，提高加工精度。82各要素的形狀盡量簡單，面積各要素的形狀盡量簡單，面積盡量小，規(guī)格盡量標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一盡量小，規(guī)格盡量標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一能采用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工，能采用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工，刀具易進(jìn)入、退出和順利通過加工表面刀具易進(jìn)入、退出和順利通過加工表面加工面與非

33、加工面應(yīng)明顯分開加工面與非加工面應(yīng)明顯分開，加工面之間也應(yīng)明顯分開，加工面之間也應(yīng)明顯分開83848586878889盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件通用件相似件盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件通用件相似件有便于裝夾的基準(zhǔn)有便于裝夾的基準(zhǔn)有位置要求或同方向的表面有位置要求或同方向的表面能在一次裝夾中加工出來能在一次裝夾中加工出來零件要有足夠的剛性，便零件要有足夠的剛性，便于采用高速和多刀切削于采用高速和多刀切削節(jié)省材料，減輕重量節(jié)省材料，減輕重量車床小刀架車床小刀架90acK產(chǎn)品（或零件）圖樣中標(biāo)注有公差要求的尺寸數(shù)產(chǎn)品（或零件）的尺寸總數(shù)SK 產(chǎn)品中借用件數(shù)+通用件數(shù)產(chǎn)品零件總數(shù)eK 產(chǎn)品中各零件所用同一結(jié)構(gòu)要素?cái)?shù)該結(jié)構(gòu)要素的

34、尺寸數(shù)stK產(chǎn)品中標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)產(chǎn)品零件總數(shù)mK產(chǎn)品凈質(zhì)量該產(chǎn)品的材料消耗工藝定額91DFMDFD并行工程DFA92u毛坯的種類l鑄件（砂鑄生產(chǎn)率低、精度低、機(jī)械加工量大、耗材）l鍛件（自由鍛、錘上模鍛、胎模鍛、壓力機(jī)上模鍛）l焊接件（連接性能好、省工省料、成本低、工藝簡化）l型材（力學(xué)性能指標(biāo)較好）u選擇毛坯時考慮的因素l零件的材料及其力學(xué)性能l零件的形狀和尺寸l生產(chǎn)類型l具體生產(chǎn)條件（現(xiàn)場毛坯制造能力、外協(xié)的可能性）l新工藝、新技術(shù)和新材料的應(yīng)用93表1-7 各類毛坯的特點(diǎn)及適用范圍 毛坯種類制造精度（IT）加工余量原 材 料工件尺寸工件形狀機(jī)械性能適用生產(chǎn)類型型 材型材焊接件砂型鑄造自由鍛造普

35、通模鍛鋼模鑄造精密鍛造壓力鑄造熔模鑄造沖壓件粉末冶金件 工程塑料件 13級以下13級以下1115101281181171081079 911大一般大大一般較小較小小很小小很小 較小各種材料鋼 材鑄鐵,鑄鋼,青銅鋼材為主鋼,鍛鋁,銅等鑄鋁為主鋼材,鍛鋁等鑄鐵,鑄鋼,青銅鑄鐵,鑄鋼,青銅鋼鐵,銅,鋁基材料工程塑料小 型大、中型各種尺寸各種尺寸中、小型中、小型小 型中、小型小型為主各種尺寸中、小尺寸 中、小尺寸簡 單較復(fù)雜復(fù) 雜較簡單一 般較復(fù)雜較復(fù)雜復(fù) 雜復(fù) 雜復(fù) 雜較復(fù)雜復(fù)雜較好有內(nèi)應(yīng)力差好好較好較好較好較好好一般 一般各種類型單 件單件小批單件小批中、大批量中、大批量大 批 量中、大批量中、大

36、批量大 批 量中、大批量 中、大批量94u基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線和面。u一個幾何關(guān)系就有一個基準(zhǔn)基準(zhǔn)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn) 工序基準(zhǔn)工序基準(zhǔn) 裝配基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn) 測量基準(zhǔn)測量基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn)粗基準(zhǔn) 精基準(zhǔn)精基準(zhǔn) 輔助基準(zhǔn)輔助基準(zhǔn) 95u設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn)（國標(biāo)中僅指零件圖樣上所采用的基準(zhǔn)，不包括裝配圖樣上采用的基準(zhǔn)）。u設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是可逆的96頂面F的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是底面D孔和軸線的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是底面D和導(dǎo)向側(cè)面E孔軸線的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是孔和的軸線97u工藝過程中采用的基準(zhǔn)u分類l工序基準(zhǔn) 工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀、

37、位置的基準(zhǔn)即工序圖上的基準(zhǔn)l定位基準(zhǔn) 在加工中用作定位的基準(zhǔn)。用夾具裝夾時，定位基準(zhǔn)就是工件上直接與夾具的定位元件相接觸的點(diǎn)、線、面l測量基準(zhǔn) 測量時所采用的基準(zhǔn)l裝配基準(zhǔn) 裝配時用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對位置所采用的基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)裝配基準(zhǔn)98工序基準(zhǔn)也是某一工序加工表面所要達(dá)到的加工尺寸（即工序尺寸）的起點(diǎn)下圖為某工序圖，G1表面和G2表面是工序基準(zhǔn)。99u零件在加工時，定位基準(zhǔn)可以有多種選擇（如下圖）：la圖：用三爪卡盤夾持工件，定位基準(zhǔn)為軸線W1lb圖：表示用V形塊定位，定位基準(zhǔn)為軸線W2lc圖：用虎鉗夾持工件大圓柱體，用支承釘定位，定位基準(zhǔn)為母線W3ld圖：用虎鉗夾持工件小圓柱體，

38、用支承釘定位，定位基準(zhǔn)為母線W4100u如果需要用于加工定位的工件表面是斜面或曲面等不便于定位的表面，為了加工工件時定位方便，在工件上專門加工出定位面作為定位基準(zhǔn)，這樣的定位基準(zhǔn)稱為附加基準(zhǔn)。u相應(yīng)，利用零件原有表面作定位基準(zhǔn)，稱為固有基準(zhǔn)。u舉例：軸類零件用于加工定位的頂尖孔就是典型的附加基準(zhǔn)；三爪卡盤夾持零件時，用于定位的圓柱表面是典型的固有基準(zhǔn)101u采用不同的測量方法（如上圖所示），零件的測量基準(zhǔn)可以有多種：la圖：以軸線C1為測量基準(zhǔn)lb圖：表示用量規(guī)檢測時，以母線C2為測量基準(zhǔn)lc圖：用卡尺檢測時，以母線C3為測量基準(zhǔn)102下圖是某裝配結(jié)構(gòu)圖的局部，Z1圓柱表面和Z2端面是齒輪在軸

39、上的裝配基準(zhǔn)103dDC平面平面III的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是含含D尺寸段的軸線的尺寸段的軸線的平行平面平行平面設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)圖圖加加工工工工序序圖圖加加工工測測量量圖圖104圓度儀圓度儀u基準(zhǔn)是客觀存在的（包括輪廓要素和中心要素）u基準(zhǔn)要確切l(wèi)要分清是圓柱面還是圓柱面的軸線，替代后應(yīng)引入替代后的誤差；l分清軸線的區(qū)段。105u六點(diǎn)定位原理l一個物體在空間可以有六個獨(dú)立的運(yùn)動，稱為六個自由度。采用六個按照一定規(guī)則布置的約束點(diǎn)，可以限制工件的六個自由度，實(shí)現(xiàn)完全定位。l實(shí)際應(yīng)用中，常常采用定位元件代替約束點(diǎn)限制工件的自由度。106YZXzYxYzx107108109110u完全定位：限制六個自由度的定

40、位u不完全定位：限制自由度個數(shù)小于六個的定位111u注意：有時為了使定位元件幫助承受切削力、夾緊力或?yàn)榱吮ＷC一批工件的進(jìn)給長度一致，常常對無位置尺寸要求的自由度也加以限制。112u欠定位：根據(jù)工件加工面位置尺寸要求必須限制的自由度沒有得到全部限制，或者說在完全定位和不完全定位中，約束點(diǎn)不足。欠定位是不允許的。113u過定位：工件在定位時，同一個自由度被兩個或兩個以上約束點(diǎn)約束的情況。u過定位是否允許，要視具體情況而定。u通常，如果工件的定位面為沒有經(jīng)過機(jī)械加工的毛坯面，或雖經(jīng)過了機(jī)械加工，但仍很粗糙，這時過定位是不允許的。u采用過定位的目的之一是增強(qiáng)加工時支承的剛性，減小工件的受力變形。114

41、也可通過提高定位基面的位也可通過提高定位基面的位置精度，消除過定位置精度，消除過定位115X YX Y ZX X Y Y Z長銷長銷: X X Y Y平面平面: X Y Z跳轉(zhuǎn)116連桿的過定位加工大孔,要求保證大小孔軸線平行.當(dāng)工件定位孔與定位端面垂直度誤差較大，而且孔與銷的間隙又很小時，則產(chǎn)生定位干涉解決方案解決方案:1:1）短銷）短銷+ +平面平面 2 2）長銷）長銷+ +小平面小平面 3 3）長銷自位平面）長銷自位平面問題：問題：哪一種定位方法較好？哪一種定位方法較好？117把定位支承銷3撤消，增加一個輔助支承，既消除了過定位，也增加了工件的裝夾剛度。118119ZYXAA 向固定頂尖

42、：固定頂尖：活動頂尖：活動頂尖：X Y Z Y Z120u研究滿足工件加工面位置度要求所必須限制的自由度。u從承受切削力、設(shè)置夾緊機(jī)構(gòu)以及提高生產(chǎn)率的角度分析在不完全定位中還需限制哪些自由度。u在定位方案中，是否有欠定位和過定位問題，能否允許過定位的存在。121u粗基準(zhǔn)：用未經(jīng)加工的毛坯表面作定位基準(zhǔn)u精基準(zhǔn)：用加工過的表面作定位基準(zhǔn)u附加基準(zhǔn)：零件上根據(jù)機(jī)械加工工藝需要而專門設(shè)計(jì)的定位基準(zhǔn)。如用作軸類零件定位的頂尖孔，用作殼體類零件定位的工藝孔和工藝凸臺等。122工藝凸臺A向A圖5-1 小刀架上的工藝凸臺123u總則：保證加工精度；裝夾方便可靠。u原則1基準(zhǔn)重合原則：采用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)

43、，避免基準(zhǔn)不重合誤差u基準(zhǔn)不重合誤差：由于加工時，定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，引入的一個從定位基準(zhǔn)到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)之間的尺寸的誤差。u注意：定位過程中的基準(zhǔn)不重合誤差是在用夾具裝夾、調(diào)整法加工一批工件時產(chǎn)生的。若用試切法加工，每一個箱體都可以直接測量尺寸B，從直接保證尺寸B，此時就不存在基準(zhǔn)不重合誤差。124圖5-7 以頂面和兩銷孔定位 鏜孔支架圖5-6 置于箱體中部的吊架支承 吊架125u原則2基準(zhǔn)統(tǒng)一原則：在工件加工過程中，盡可能采用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。u特點(diǎn)：減少夾具種類、簡化夾具結(jié)構(gòu)、減少裝夾次數(shù)及工件搬動翻轉(zhuǎn)次數(shù)，廣泛用于自動線生產(chǎn)中。u輔助基準(zhǔn)：為滿足工藝需要，在工件上專門設(shè)計(jì)的定位面。u最佳

44、情況：既符合基準(zhǔn)重合原則又符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。u若統(tǒng)一的基準(zhǔn)面和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不一致，遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一原則時，加工面之間的位置精度雖不如基準(zhǔn)重合時那樣高，即增加一個由輔助基準(zhǔn)到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)之間的基準(zhǔn)不重合誤差，但是仍比基準(zhǔn)多次轉(zhuǎn)換時的精度高，因?yàn)槎啻无D(zhuǎn)換基準(zhǔn)會有多個基準(zhǔn)不重合誤差。用孔作定位基準(zhǔn)加工外圓、端面和齒面126步驟1、以內(nèi)止口為基準(zhǔn)加工所有表面 （基準(zhǔn)統(tǒng)一）；步驟2、以活塞外圓定位加工活塞銷孔， 保證外圓與銷孔的位置精度。 （基準(zhǔn)重合）例：活塞加工常見工藝步驟u若采用一次裝夾加工多個表面，則多個表面間的位置尺寸及精度和定位基準(zhǔn)的選擇無關(guān)，而是取決于加工多個表面的各主軸及刀具間的位置精度和調(diào)整精度。如

45、箱體類工件上孔系的加工。u當(dāng)采用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則后，無法保證表面間位置精度時，往往是先用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，然后在最后工序用基準(zhǔn)重合原則保證表面間的位置精度。127圖5-5 主軸箱零件精基準(zhǔn)選擇實(shí)際生產(chǎn)中，主軸箱箱體加工時沒有采用基準(zhǔn)重合原則，而是采用的基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，即以頂面作第一定位基準(zhǔn)，采用一面兩銷的定位方式。128u實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)常使用的統(tǒng)一基準(zhǔn)形式有：l軸類零件常使用兩個頂尖孔作統(tǒng)一基準(zhǔn)l箱體類零件常使用一面兩孔（一個較大的平面和兩個距離較遠(yuǎn)的銷孔）作統(tǒng)一基準(zhǔn)l盤套類零件常使用止口面（一端面和一短圓孔）作統(tǒng)一基準(zhǔn)l套類零件用一長孔和一止推面作統(tǒng)一基準(zhǔn)。u采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則的好處：l有利于保證各加工

46、表面之間的位置精度l可以簡化夾具結(jié)構(gòu)、減少夾具種類，減少工件搬動和翻轉(zhuǎn)次數(shù)u基準(zhǔn)統(tǒng)一原則可以解讀為：當(dāng)工件以某一表面作精基準(zhǔn)定位，可以方便地加工大多數(shù)（或全部）其余表面時，應(yīng)盡早將這個基準(zhǔn)面加工出來，并達(dá)到一定精度，以后大多數(shù)（或全部）工序均以它為精基準(zhǔn)進(jìn)行加工 129u原則3自為基準(zhǔn)原則：當(dāng)某些表面精加工要求加工余量小而均勻時，選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)。u常見的自為基準(zhǔn)加工方法：拉孔、浮動鏜刀鏜孔、浮動鉸刀鉸孔、衍磨孔u(yù)注意：遵循自為基準(zhǔn)原則時，不能提高加工面的位置精度，只能提高加工面本身的精度?！纠看采韺?dǎo)軌面磨削加工（圖5-9）圖5-9 導(dǎo)軌磨削基準(zhǔn)選擇130圖5-10 外圓研磨示意

47、圖131u原則4互為基準(zhǔn)原則：為了使加工面間有較高的位置精度，小而均勻的加工余量，可采取反復(fù)加工、互為基準(zhǔn)原則。軸徑軸徑錐孔圖5-8 主軸零件精基準(zhǔn)選擇【例】主軸零件精基準(zhǔn)選擇（圖5-8）【例】精密齒輪的加工加工精密齒輪時，用高頻淬火把齒面淬硬后需進(jìn)行磨齒。因齒面淬硬層較薄，所以要求磨削余量小而均勻。這時，就得先以齒面為基準(zhǔn)磨孔，再以孔為基準(zhǔn)磨齒面，從而保證齒面余量均勻，且孔和齒面又有較高的位置精度。132u原則5保證工件定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、操作方便的原則：精基準(zhǔn)應(yīng)是精度較高、表面光潔、支承面積較大的表面。u原則6便于裝夾原則：應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。133u注意：上述5條原則中，前4條均

48、有其各自的應(yīng)用條件，唯有最后兩條，即便于裝夾原則是始終不能違反的。在考慮工件如何定位的同時，必須認(rèn)真分析工件夾緊，遵守夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則。134u總體選擇要求：l保證加工面與非加工面的位置要求l合理分配各加工面的余量l為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)為了保證加工面與非加工面之間的位置要求，應(yīng)選擇非加工面為粗基準(zhǔn)。當(dāng)工件上有多個非加工面與加工面之間有位置要求時，應(yīng)以其中要求較高的非加工面為粗基準(zhǔn)。135圖5-12 搖桿零件圖4012H7鑄造圓角R3其余倒角145600.059.520H71.63.23.23.21.64018M83.2R127100.1ABDC1545136a a）b b）c c）如果首先要

49、求保證工件某重要表面加工余量均勻時，應(yīng)選擇該表面的毛坯面作為粗基準(zhǔn)。 圖1-21 粗基準(zhǔn)選擇比較為了實(shí)現(xiàn)加工為了實(shí)現(xiàn)加工后的壁厚均勻后的壁厚均勻?yàn)榱藢?shí)現(xiàn)加工為了實(shí)現(xiàn)加工余量均勻余量均勻137l為了保證各加工面都有足夠的加工余量，應(yīng)選擇毛坯余量最小的面為粗基準(zhǔn)l為了保證重要加工面的余量小而均勻，應(yīng)選擇重要加工面為粗基準(zhǔn)。當(dāng)工件上有多個重要加工面都要求保證余量均勻時，應(yīng)選余量要求最嚴(yán)的面為粗基準(zhǔn)。工序1工序1工序2工序2138在同一尺寸方向上，通常只允許使用一次。選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整光潔，要避開鍛造飛邊、鑄造澆口、冒口、分型面、毛刺等缺陷部位，以保證定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。用夾具裝夾時，應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)

50、簡單、操作方便。錯誤：以毛坯面B定位加工表面A和C后果：A與C表面的軸線產(chǎn)生較大的同軸度誤差139 a) b) 圖5-4 粗基準(zhǔn)重復(fù)使用錯誤示例及改進(jìn)140上述粗基準(zhǔn)選擇的四條原則，每一原則都只說明一個方面的問題。在實(shí)際應(yīng)用中，劃線找正裝夾有時可兼顧這四條原則，而夾具裝夾則不能同時兼顧，須分清問題的主次，要在保證加工質(zhì)量的前提下，結(jié)合具體生產(chǎn)類型和生產(chǎn)條件，靈活運(yùn)用各條原則。141u選擇定位基準(zhǔn)u選擇加工表面的加工方法u安排工序的先后順序u確定工序集中與分散的程度u選擇設(shè)備和工藝裝備u142ABjQj成本成本Q加工誤差加工誤差圖圖 加工誤差（或加工精度）和成本的關(guān)系加工誤差（或加工精度）和成本

51、的關(guān)系負(fù)指數(shù)函數(shù)曲線負(fù)指數(shù)函數(shù)曲線經(jīng)濟(jì)精度范圍經(jīng)濟(jì)精度范圍u加工經(jīng)濟(jì)精度指在正常條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、工藝裝備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級的工人，不延長加工時間）所能保證的加工精度。u經(jīng)濟(jì)表面粗糙度指在正常的加工條件下所能保證的表面粗糙度。u各種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度和經(jīng)濟(jì)表面粗糙度等級，可參看有關(guān)資料或工藝手冊。143表1-6 外圓加工方法的適用范圍序序號號加工方法加工方法經(jīng)濟(jì)精度經(jīng)濟(jì)精度經(jīng)濟(jì)粗糙度經(jīng)濟(jì)粗糙度適用范圍適用范圍1粗車IT11IT1212.550淬硬鋼以外的各種金屬2粗車-半精車IT8IT103.26.33粗車-半精車-精車IT6IT70.81.64粗車-半精車-精車-滾壓（或拋

52、光）IT5IT60.0250.25粗車-半精車-磨削IT6IT70.40.8鋼或鑄鐵6粗車-半精車-粗磨-精磨IT5IT60.10.47粗車-半精車-粗磨-精磨-超精加工（或輪式超精磨）IT5IT60.0120.18粗車-半精車-精車-精細(xì)車（金剛車）IT5以上0.0250.4有色金屬9粗車-半精車-粗磨-精磨-超精磨（或鏡面磨）IT5以上0.0060.025極高精度的外圓加工10粗車-半精車-粗磨-精磨-研磨IT5IT60.0060.1144表1-7 平面加工方法的適用范圍序序號號加工方法加工方法經(jīng)濟(jì)精度經(jīng)濟(jì)精度經(jīng)濟(jì)粗糙度經(jīng)濟(jì)粗糙度適用范圍適用范圍1粗車IT11IT1312.550端面2粗車

53、-半精車IT8IT103.26.33粗車-半精車-精車IT7IT80.81.64粗車-半精車-磨削IT6IT80.20.85粗刨（或粗銑）IT11IT136.325一般不淬硬平面6粗刨（或粗銑）-精刨（或精銑）IT8IT101.66.37粗刨（或粗銑）-精刨（或精銑）-刮研IT6IT70.10.8精度要求較高的不淬硬平面，批量大時宜采用寬刃精刨8以寬刃精刨代替上述刮研IT70.20.89粗刨（或粗銑）-精刨（或精銑）-磨削IT70.20.8大量生產(chǎn)，較小的平面10粗刨（或粗銑）-精刨（或精銑）-粗磨-精磨IT6IT70.0250.411粗銑-拉IT7IT90.20.8高精度平面12粗銑-精銑-

54、磨削-刮研IT5級以上0.0060.1145序序號號加工方法加工方法經(jīng)濟(jì)精度經(jīng)濟(jì)精度經(jīng)濟(jì)粗糙度經(jīng)濟(jì)粗糙度適用范圍適用范圍1鉆IT11IT1312.5加工未淬火鋼及鑄鐵的實(shí)心毛坯和有色金屬?？讖?對減環(huán)：0若組成環(huán)與封閉環(huán)平行： i=1若組成環(huán)與封閉環(huán)不平行：-1i1176u尺寸鏈圖u尺寸鏈形式l按環(huán)的幾何特征分：長度尺寸鏈和角度尺寸鏈l按應(yīng)用場合分：裝配尺寸鏈、工藝尺寸鏈、零件尺寸鏈l按各環(huán)所處空間位置分：直線尺寸鏈、平面尺寸鏈、空間尺寸鏈177u求解內(nèi)容：計(jì)算封閉環(huán)與組成環(huán)的基本尺寸、公差及偏差u方法：l極值法：求解環(huán)數(shù)較少的尺寸鏈l概率法：求解環(huán)數(shù)較多的尺寸鏈178一、極值法u封閉環(huán)基本尺

55、寸01miiiLLm組成環(huán)數(shù)iL 組成環(huán)基本尺寸mlqqlppLLL110u封閉環(huán)公差T001miiTTiT 組成環(huán)公差p增環(huán)q減環(huán)對于直線尺寸鏈對于直線尺寸鏈179u封閉環(huán)上偏差ES0011lmpqpq lESESEI pES 增環(huán)的上偏差qEI 減環(huán)的下偏差l 增環(huán)環(huán)數(shù)u封閉環(huán)下偏差EI0011lmpqpq lEIEIES pEI 增環(huán)的下偏差qES 減環(huán)的上偏差180u封閉環(huán)的極限尺寸0max00LLES0min00LLEI或0maxmaxmin11lmpqpq lLLL 0minminmax11lmpqpq lLLL 181二、概率法u將極限尺寸換算成平均尺寸maxmin2LLLL平均

56、尺寸maxL最大極限尺寸minL最小極限尺寸圖圖 尺寸鏈中各參數(shù)的關(guān)系尺寸鏈中各參數(shù)的關(guān)系182u將極限偏差換算成中間偏差2ESEI miiiii)Te(102組成環(huán)中間偏差封閉環(huán)中間偏差組成環(huán)相對不對稱系數(shù)組成環(huán)相對不對稱系數(shù)若組成環(huán)在公差帶內(nèi)對稱分布時，ei=0，則01miii 011lmpqpq l （直線尺寸鏈）組成環(huán)傳遞系數(shù)組成環(huán)傳遞系數(shù)183u封閉環(huán)統(tǒng)計(jì)公差2220101mSiiiiTk Tkk 相對分布系數(shù)，是表征尺寸分散性的系數(shù)正態(tài)分布時，k =1u組成環(huán)平均公差miiiSavkTkT12200,184u正計(jì)算：已知各組成環(huán)的基本尺寸、公差和極限偏差，求封閉環(huán)的基本尺寸、公差和

57、極限偏差。計(jì)算結(jié)果唯一，用于設(shè)計(jì)的校驗(yàn)。u反計(jì)算：已知封閉環(huán)的基本尺寸、公差和極限偏差，求各組成環(huán)的基本尺寸、公差和極限偏差。分配方案不唯一，存在最佳方案，用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)。u中間計(jì)算形式：已知封閉環(huán)和部分組成環(huán)的基本尺寸、公差和極限偏差，求其他組成環(huán)的基本尺寸、公差和極限偏差。工藝尺寸鏈多屬此種計(jì)算形式。185一、工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合時一、工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合時A1A2ZT1T2分析：如圖示，上工序尺寸A1、本工序尺寸A2和工序基本余量Z形成三環(huán)工藝尺寸鏈。其中，A1在本工序加工前已經(jīng)形成，一般情況下，A2是本工序控制的工序尺寸它們都是組成環(huán)，只有工序基本余量是最后形成的環(huán)，即封閉環(huán)。12Z

58、AA12ZTTTZT 余量的公差說明：若加工時直接控制工序余量，而不是直接控制工序尺寸，如靠火花磨削，則工序余量就成為組成環(huán)，而本工序的工序尺寸是最后形成的封閉環(huán)。指操作者根據(jù)磨削火花的指操作者根據(jù)磨削火花的大小，憑經(jīng)驗(yàn)直接磨去一大小，憑經(jīng)驗(yàn)直接磨去一定厚度的金屬，磨掉金屬定厚度的金屬，磨掉金屬的多少與前道工序和本道的多少與前道工序和本道工序的工序尺寸無關(guān)。工序的工序尺寸無關(guān)。186二、工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時二、工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時u測量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時測量尺寸的換算l測量尺寸的換算例2：圖示套筒零件，設(shè)計(jì)圖樣上根據(jù)裝配要求標(biāo)注尺寸500-0.17、和100-0.36 ，大孔深

59、度尺寸未標(biāo)注。零件上設(shè)計(jì)尺寸A1、A2和大孔的深度尺寸形成尺寸鏈，如a圖所示。大孔深度尺寸A0是最后(a)(b)形成的封閉環(huán)。187(a)(b)對（a）圖，應(yīng)用尺寸鏈公式得：A0=40+0.36-0.17（大孔設(shè)計(jì)要求尺寸）加工時，由于100-0.36測量困難，改用深度游標(biāo)測量大孔深度，此時100-0.36為最后間接獲得的尺寸，成為（b）圖所示工藝尺寸鏈的封閉環(huán)A0。組成環(huán)為A1=50-0.17和A2。 A2=40+0.19（大孔測量尺寸）明顯提高了對測量尺寸的要求！188結(jié)論1：由于測量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，需進(jìn)行尺寸換算，換算的結(jié)果明顯提高了對測量尺寸的要求。結(jié)論2：實(shí)際加工中，由于測量基

60、準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，因而要換算測量尺寸。如果零件換算后的測量尺寸超差，只要它的超差量小于或等于另一組成環(huán)的公差，則該零件有可能是假廢品，應(yīng)對該零件進(jìn)行復(fù)檢，逐個測量并計(jì)算出零件的實(shí)際尺寸，由零件的實(shí)際尺寸來判斷合格與否。l假廢品分析l設(shè)計(jì)工藝裝備來保證設(shè)計(jì)尺寸在成批和大量生產(chǎn)中，可設(shè)計(jì)相應(yīng)的工裝來輔助進(jìn)行加工和測量，雖仍要進(jìn)行尺寸換算，所不同的是工藝尺寸鏈中的組成環(huán)用夾具尺寸替代零件尺寸，從而可適當(dāng)降低對測量尺寸的精度要求。189設(shè)計(jì)尺寸設(shè)計(jì)尺寸測量尺寸鏈測量尺寸鏈公差公差壓縮壓縮工藝尺寸鏈中的組成環(huán)用夾具尺寸替代零件尺寸，從而可適當(dāng)降低對測量尺寸的精度要求。測量尺寸公差由左圖的0.05擴(kuò)大到