第一章 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計
機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。它體現(xiàn)了生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低和解決各種工藝問題的方法和手段。
第一節(jié)基本概念
一.機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程與機械加工工藝過程
(一)生產(chǎn)過程
從原材料到機械產(chǎn)品出廠的全部勞動過程。包括:
1)毛坯的制造
2)原材料的運輸和保存
3)生產(chǎn)準(zhǔn)備和技術(shù)準(zhǔn)備
4)零件的機械加工及熱處理
5)產(chǎn)品的裝配、檢驗、試車、油漆、包裝等。
直接生產(chǎn)過程:
被加工對象的尺寸、形狀或性能、位置產(chǎn)生一定的變化。如:零件的機械加工、熱處理、裝配等。
間接生產(chǎn)過程:
不使加工對象產(chǎn)生直接變化。如:工裝夾具的制造、工件的運輸、設(shè)備的維護等。
(二)機械加工工藝過程
是生產(chǎn)過程的一部分,是對零件采用各種加工方法,直接用于改變毛坯的形狀、尺寸、表面粗糙度以及力學(xué)物理性能,使之成為合格零件的全部勞動過程。
工藝:使各種原材料、半成品成為成品的方法和過程
工藝過程:在生產(chǎn)過程中,凡是改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等,使其成為成品和半成品的過程。
二.機械加工工藝過程的組成
1.工序
一個或一組工人,在一臺機床或一個工作地點對一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。
劃分工序的主要依據(jù):工作地點是否改變和加工是否連續(xù)完成。
同一零件,同樣的加工內(nèi)容可以有不同的工序安排。
如圖1-1所示的階梯軸的加工:
圖1-1 階梯軸 |
加工內(nèi)容:
1.加工小端面2。小端面鉆中心孔
3.加工大端面4。大端面鉆中心孔
5.車大端外圓6。對大端倒角
7.車小端外圓8。對小端倒角
9.精車外圓
10.銑鍵槽11。去毛刺
工序方案1:
工序1:加工內(nèi)容1到9——車床
工序2:加工內(nèi)容10、11——銑床(手工去毛刺)
工序方案2:
工序1:加工內(nèi)容1、2、7、8—加工小端
工序2:加工內(nèi)容3、4、5、6—加工大端
工序3:加工內(nèi)容9工序4:加工內(nèi)容10、11
工序方案3:
工序1:加工內(nèi)容:1、2、3、4—銑兩端面打中心孔
工序2:加工內(nèi)容:5、6、7、8—仿形車外圓、倒角
工序3:加工內(nèi)容:9—精車外圓
工序4:加工內(nèi)容:1—銑鍵槽
工序5:加工內(nèi)容:11—去毛刺
2.安裝
如果在一個工序中要對工件進行幾次裝夾,則每次裝夾下完成的那部分加工內(nèi)容稱為一個安裝。
圖1-2 工序和安裝 |
3.工位
在工件的一次安裝中,通過分度(或移位)裝置,使工件相對于機床床身變換加工位置,我們把每一個加工位置上的安裝內(nèi)容稱為工位。一個安裝中可能只有一個工位,也可能有幾個工位。
如圖1-3為一回轉(zhuǎn)工作臺加工孔,鉆、擴、鉸各為一個加工內(nèi)容,裝夾一次產(chǎn)生一個合格的零件。
該加工共有4個工位:裝卸工件、鉆孔、擴孔、鉸孔,用于依次裝夾中
圖1-3 多工位回轉(zhuǎn)工作臺 |

4、工步
指在加工表面不變、切削刀具不變、切削用量不變的情況下所完成的工位內(nèi)容,稱為一個工步。
如上述第二種工序安排,工序1、2各有4個工步
注意:
1)組成工步的任一因素(刀具、切削用量,加工表面)改變后為另一工步。
2)連續(xù)進行的若干相同的工步,為簡化工藝,習(xí)慣看作為一個工步。如一個個加工4-φ10的孔。
3)復(fù)合工步
為提高生產(chǎn)率,經(jīng)常把幾個帶加工表面,用幾把刀具同時進行加工,或采用復(fù)合刀具加工表面,采用復(fù)合刀具和多刀加工的工步稱為復(fù)合工步。
5、走刀
切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步內(nèi)容,稱為一次走刀。一個工步可以包括一次或數(shù)次走刀。
三.生產(chǎn)類型與機械加工工藝規(guī)程
(一)機械加工工藝規(guī)程
把比較合理的機械加工工藝過程確定下來,成為施工依據(jù)的文件。也就是把工藝過程和操作方法按一定的格式用文件的形式規(guī)定下來,成為工藝規(guī)程。機械加工的工藝規(guī)程的詳細(xì)程度與生產(chǎn)類型有關(guān),不同的生產(chǎn)類型是由產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)即年產(chǎn)量區(qū)別。
(二)生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)批量
1.生產(chǎn)綱領(lǐng):
企業(yè)在計劃期內(nèi),應(yīng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃稱為生產(chǎn)綱領(lǐng),計劃期為一年的生產(chǎn)綱領(lǐng)成為年生產(chǎn)綱領(lǐng)。
2.年生產(chǎn)綱領(lǐng)
N=Qn(1+a)(1+b)
Q:產(chǎn)品的年產(chǎn)量(臺/年)
n:每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量(件/臺)
a:備品百分率
b:廢品百分率
3.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
考慮因素:
1)資金周轉(zhuǎn)要快
2)零件加工、調(diào)整費用要少
3)保證裝配和銷售必要的儲備量
計算公式:
n:每批中零件數(shù)量
N:年生產(chǎn)綱領(lǐng)中規(guī)定的零件數(shù)量
A:零件應(yīng)儲備的天數(shù)
F:一年中工作日天數(shù)。
4.生產(chǎn)類型
1)按企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度劃分:
(1)大量生產(chǎn):
同一產(chǎn)品的數(shù)量很大,大多數(shù)工作地點經(jīng)常重復(fù)的進行同一零件的同一道工序的加工。
(2)成批生產(chǎn)(大批、中批、小批):
一年中分批的制造相同的產(chǎn)品,制造過程有一定的重復(fù)性。
(3)單件:
單個生產(chǎn)不同結(jié)構(gòu)和不同尺寸的產(chǎn)品。很少重復(fù)。
2)從工藝角度劃分:
單件小批生產(chǎn)
中批生產(chǎn)
大批大量生產(chǎn)
3)各種生產(chǎn)類型的工藝特征,如表1-1所示:
表1-1各種生產(chǎn)類型的工藝特點
工藝特征 | 單件小批量 | 中批生產(chǎn) | 大批大量 |
毛坯 | 自由鍛、木模手工造型;精度低、余量大 | 模鍛、金屬模; 精度和余量中等 | 模鍛、機器造型; 精度高,余量小 |
機床 | 通用機床, 機群式布置 | 通用機床,部分專機, 按零件類別分工段排列 | 自動機床,專用機床 生產(chǎn)流水線排列 |
工裝 | 通用工裝 | 專用工裝 | 高效專用工裝 |
工藝文件 | 簡單工藝過程卡 | 詳細(xì)工藝過程卡 | 詳細(xì)工藝過程卡 工序卡、調(diào)整卡 |
發(fā)展趨勢 | 成組技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、 加工中心 | 柔性制造系統(tǒng)(FMS) | 計算機集成制造系統(tǒng) (CIMS),加工自動化 |
(三)機械加工工藝規(guī)程的作用
1.工藝規(guī)程是生產(chǎn)計劃、調(diào)度、工人操作、質(zhì)量檢查的依據(jù)
2.工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備(包括技術(shù)準(zhǔn)備)工作的基礎(chǔ)
1)技術(shù)關(guān)鍵分析與研究
2)專用工裝設(shè)計和制造或采購
3)原材料及毛坯的供應(yīng)
4)設(shè)備改造或新設(shè)備的購置或定做
3.工藝規(guī)程是設(shè)計新建和擴建車間(工廠)的基礎(chǔ)
1)確定生產(chǎn)需要的機床種類和數(shù)量
2)確定機床布置和動力配置
3)確定車間面積
4)確定工人的工種和數(shù)量
(四)機械加工工藝規(guī)程的格式
圖1-4為機械加工的工藝過程卡片
1-4為機械加工的工藝過程卡片 |
圖1-5為機械加工工序卡片
圖1-5為機械加工的工藝過程卡 |
四.機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計原則、步驟和內(nèi)容
(一)機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計原則
1.必須可靠地保證零件圖紙上所有技術(shù)要求的實現(xiàn)。
2.在規(guī)定的生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)批量,一般要求工藝成本最低。
3.充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件,少花錢,多辦事。
4.盡量減輕上人的勞動強度,保障生產(chǎn)安全,創(chuàng)造良好、文明的勞動條件。
(二)設(shè)計機械加工工藝規(guī)程的步驟和內(nèi)容
1.閱讀裝配圖和零件圖
了解產(chǎn)品的用途、性能和工作條件,熟悉零件在產(chǎn)品中的地位和作用。
2.工藝審查
審查圖紙上的尺寸、視圖和技求要求是否完整、正確、統(tǒng)一,找出主要的技術(shù)要求和分析關(guān)鍵的技術(shù)問題;審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性。
零件的結(jié)構(gòu)工藝性:
是指在滿足使用要求的前提下制造該零件的可行性和經(jīng)濟性。功能相同的零件,其結(jié)構(gòu)工藝性可以有很大差異。所謂結(jié)構(gòu)工藝性好,是指在現(xiàn)有工藝條件下既能方便制造,又有較低的制造成本。
舉例說明零件的結(jié)構(gòu)工藝性:
3.熟悉或確定毛坯
確定毛坯的主要依據(jù)是零件在產(chǎn)品中的作用和生產(chǎn)綱領(lǐng)以及零件本身的結(jié)構(gòu)。
毛坯的種類:鑄件、鍛件、型材、焊接件、沖壓件等
4.?dāng)M訂機械加工工藝路線
1)定位基準(zhǔn)的選擇
2)加工方法的確定
3)加工順序的安排
4)熱處理、檢驗及其他工序的安排
5.確定滿足各工序要求的工藝裝備(機床、刀具、夾具、量具)對需要改裝或重新設(shè)計的專用工藝裝備應(yīng)提出具體的設(shè)計任務(wù)書。
6.確定各主要工序的技術(shù)要求和檢驗方法
7.確定各工序的加工余量、計算工序尺寸和公差
8.確定切削用量
9.確定時間定額
10.填寫工藝文件
第三節(jié) 工藝路線的制定
一.定位基準(zhǔn)的選擇
(一)粗基準(zhǔn)的選擇
1.粗基準(zhǔn):
未經(jīng)機械加工的定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。機械加工工藝規(guī)程中第一道加工工序所采用的定位基準(zhǔn)都是粗基準(zhǔn)。
舉例說明粗基準(zhǔn)的選擇對零件加工的影響
2.選擇原則
1)保證相互位置精度要求的原則
如要保證工件上加工面與不加工面的相互位置要求,應(yīng)以不加工面為粗基準(zhǔn)。如圖所示。
2)保證加工表面加工余量合理分配的原則
如要首先保證工件某重要表面的余量均勻,應(yīng)選擇該表面的毛坯面為粗基準(zhǔn)。
3)便于工件裝夾的原則
選擇粗基準(zhǔn)時,必須考慮定位準(zhǔn)確,夾緊可靠以及夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等。這樣要求選用的粗基準(zhǔn)盡可能平整、光潔和足夠大的尺寸,不允許有鍛造飛邊,澆鑄澆口,或其他缺陷。
4)粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則
若能采用精基準(zhǔn)定位,粗基準(zhǔn)一般不應(yīng)被重復(fù)的使用
(二)精基準(zhǔn)的選擇
1.精基準(zhǔn):
以機械加工過的表面作為定位基準(zhǔn)。
2.出發(fā)點:
保證設(shè)計技術(shù)要求的實現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便。
3.選擇原則
1)基準(zhǔn)重合原則:
盡可能的選擇被加工表面的設(shè)計(工序)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)
2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則:
工件以某一精基準(zhǔn)定位,可以比較方便的加工大多數(shù)或所有其他表面,則應(yīng)盡可能的把這個基準(zhǔn)面加工出來,并達(dá)到一定精度,以后工序均以它為精基準(zhǔn)加工其他表面。
在實際生產(chǎn)中,經(jīng)常使用的統(tǒng)一基準(zhǔn)形式有:
1)軸類零件常使用兩頂尖孔作統(tǒng)一基準(zhǔn);
2)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);
3)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);
4)套類零件用一長孔和一止推面作統(tǒng)一基準(zhǔn)。
采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則好處:
1)有利于保證各加工表面之間的位置精度;
2)可以簡化夾具設(shè)計,減少工件搬動和翻轉(zhuǎn)次數(shù)。
★注意:
采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則常常會帶來基準(zhǔn)不重合問題。此時,需針對具體問題進行具體分析,根據(jù)實際情況選擇精基準(zhǔn)。
3)互為基準(zhǔn)原則
4)自為基準(zhǔn)原則
5)便于裝夾原則——所選擇的精基準(zhǔn),應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確、可靠,并盡可能使夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。
二.加工經(jīng)濟精度與加工方法的選擇
(一)加工經(jīng)濟精度
在正常加工條件下(采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備和工藝裝備,使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級工人,不延長加工時間),一種加工方法所能保證的加工精度和表面粗糙度
各種加工方法所能達(dá)到的加工精度和表面粗造度,都是在一定的范圍內(nèi)的。任何一種加工方法只要精心操作、細(xì)心調(diào)整、選擇合適的切削用量,加工精度就可以提高,表面粗造度就可以減小,但所耗費的時間與成本也會愈大。
(二)加工方法的選擇
1.根據(jù)每個加工表面的精度要求,(尺寸、形狀、位置、精度及表向粗造度對照各種加工方法能達(dá)到的精度及粗糙度,選擇最合理的加工方法。
例:加工一直經(jīng)φ35H7▽0.8的孔
a.鉆孔→擴孔→鉸
b.鉆孔→拉
c.鉆孔→粗鏜→半粗鏜→精鏜
根據(jù)工件加工表面特點和產(chǎn)量決定采用哪一種方法
各種加工方法能達(dá)到的要求參考P31-35.表1-13.1-14.1-15.1-16
2.加工材料的性質(zhì):
如淬火鋼專用磨削,有色金屬常用金剛鏜或者高速精密車削
3.考慮生產(chǎn)類型:
即生產(chǎn)率和經(jīng)濟性問題。在大批大量生產(chǎn)中可用專用高效設(shè)備,如平面和孔可采用拉削加工代替銑、刨、鏜。
4.考慮本廠(本車間)的現(xiàn)有設(shè)備及技術(shù)要求,能達(dá)到的加工經(jīng)濟精度。
三.典型表面的加工路線
(一)外圓表面的加工路線
1.粗車→半精車→精車:
應(yīng)用最廣,滿足IT≥IT7,▽≥0.8外圓可以加工
2.粗車→半精車→粗磨→精磨:
用于有淬火要求IT≥IT6,▽≥0.16的黑色金屬。
3.粗車→半精車→精車→金剛石車:
用于有色金屬、不宜采用磨削加工的外用表面。
4.粗車→半精車→粗磨→精磨→研磨、超精加工、砂帶磨、鏡面磨、或拋光在2的基礎(chǔ)上進一步精加工。
目的為了減少粗糙度,提高尺寸精度,形狀和位置精度。
(二)孔的加工路線
1.鉆→粗拉→精拉:
用于大批大量生產(chǎn)盤套類零件的內(nèi)孔,單鍵孔和花鍵孔加工,加工質(zhì)量穩(wěn)定,生產(chǎn)效率高。
2.鉆→擴→鉸→手鉸:
用于中小孔加工,擴孔前糾正位置精度,鉸孔保證尺寸、形狀精度和表面粗糙度。
3.鉆或粗鏜→半精鏜→精鏜→浮動鏜或金剛鏜
應(yīng)用:
1)單件小批量生產(chǎn)中箱體孔隙加工。
2)位置精度要求很高的孔系加工。
3)直徑比較大得孔ф80mm以上,毛坯上已有鑄孔或鍛孔。
4)有色金屬有金剛鏜來保證其尺寸,形狀和位置精度以及表面粗糙度的要求
4./鉆(粗鏜)粗磨→半精磨→精磨→研磨或衍磨
應(yīng)用:淬硬零件加工或精度要求高的孔加工。
說明:
1)孔最終加工精度很大程度上取決于操作者的水平。
2)特小孔加工采用特種加工方法。
(三)平面的加工路線
1.粗銑→半精銑→精銑→高速銑
平面加工中常用,視被加工面精度和表面粗糙度技術(shù)要求,靈活安排工序。
2./粗刨→半精刨→精刨→寬刀精刨、刮研或研磨
應(yīng)用廣泛,生產(chǎn)率低,常用于窄長面的加工,最終工序安排也視加工表面的技術(shù)要求而定。
3.銑(刨)→半精銑(刨)→粗磨→精磨→研磨、精密磨、砂帶磨、拋光
加工表面淬火,最終工序視加工表面的技術(shù)要求而定。
4.拉→精拉
大批量生產(chǎn)有溝槽或臺階表面。
5.車→半精車→精車→金剛石車
有色金屬零件的平面加工。
四.工序順序的安排:
(一)工序順序的安排原則
1.先加工基準(zhǔn)面再加工其他表面:
先基面后其他
1)工藝路線開始安排的加工面應(yīng)是選作定位基準(zhǔn)的精基準(zhǔn)面,然后再以精基準(zhǔn)定位加工其他表面
2)為保證一定的定位精度,當(dāng)加工面的精度要求高時,精加工前一般應(yīng)先精修一下精基準(zhǔn)。
2.加工平面后加工孔:
先面后孔
1)零件有較大平面可作為定位基準(zhǔn)時,先加工定位面,以面定位加工孔。
2)毛坯面上鉆孔鉆夾易偏,若該平面需要加工則在鉆孔前加工。
3.加工主要表面,后加工次要的表面:
先主后次
4.安排粗加工工序,后安排精加工工序
先粗后精
(二)熱處理工序及表面處理工序
1.為改善切削性而進行的熱處理工序(退火、正火、調(diào)質(zhì))→(預(yù)備熱處理)用于切削加工前。
2.為了消除內(nèi)應(yīng)力而進行的熱處理(人工時效、退火、正火)安排用于粗加工之后。
3.為改善材料力學(xué)物理性質(zhì),半精加工后精加工前安排淬火。淬火→回火→滲碳淬火等熱處理工序。
4.精密零件在淬火后安排冷處理以穩(wěn)定零件尺寸。
5.提高零件表面耐磨性或耐腐蝕性而安排的熱處理工序,以及以裝飾為目的而安排的熱處理工序(鍍鉻、陽極氧化、鍍鋅、發(fā)藍(lán))一般放在工藝過程最后。
(三)其他工序的安排
1.檢驗工序:
1)零件加工完畢之后
2)從一車間轉(zhuǎn)到另一車間前后
3)關(guān)鍵工序的前后
2.一般尺寸檢驗、X射線、檢查、超聲波探傷等用于工件內(nèi)部的質(zhì)量檢查,一般安排在工藝過程的開始。
磁力探傷、熒光檢驗用于工件表面質(zhì)量的檢驗,在精加工前后進行,。
密封性檢驗、零件平衡、零件的重量檢驗、在工藝過程最后進行。
3.去毛刺處理在切削加工后,裝配工件前安排情況
4、清洗工件一般安排在進入裝配之前。
五.工序的集中與分散
1、工序集中
使每個工序中包括盡可能多的工步內(nèi)容,從而使總的工序數(shù)目減少
優(yōu)點:
1)有利于保證工件各加工面之間的位置精度;
2)有利于采用高效機床,可節(jié)省工件裝夾時間,減少工件搬運次數(shù);
3)可減小生產(chǎn)面積,并有利于管理。
2、工序分散
使每個工序的工步內(nèi)容相對較少,從而使總的工序數(shù)目較多
工序分散優(yōu)點:
每個工序使用的設(shè)備和工藝裝備相對簡單,調(diào)整、對刀比較容易,對操作工人技術(shù)水平要求不高
3、工序集中與工序分散的應(yīng)用
傳統(tǒng)的流水線、自動線生產(chǎn),多采用工序分散的組織形式(個別工序亦有相對集中的情況)。
多品種、中小批量生產(chǎn),為便于轉(zhuǎn)換和管理,多采用工序集中方式。
由于市場需求的多變性,對生產(chǎn)過程的柔性要求越來越高,工序集中將越來越成為生產(chǎn)的主流方式。
六.加工階段劃分的原因
(一)劃分加工階段的原因
1.粗加工時,切削余量大、切削熱量大、工藝系統(tǒng)受力變形及內(nèi)應(yīng)力變形存在而無法消除。要在后續(xù)階段逐步減少切削用量,逐步修正工件誤差,階段之間時間間隔用于自然時效,有利于工件消除內(nèi)應(yīng)力和部分變形。
2.后續(xù)工序易把以加工好的加工面劃傷。
3.不利于及時發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷。
4.不利于合理使用設(shè)備。粗加工采用普通機床,精加工采用精密機床。
5.不利于合理使用技術(shù)工人。
(二)劃分方法
1.粗加工階段:
提高生產(chǎn)率、去除加工面的大部分余量。
2.半精加工階段:
減少粗加工留下的誤差,使加工面達(dá)到一定的精度,為精加工做準(zhǔn)備。
3.精加工階段:
保證工件的尺寸、形狀和位置精度達(dá)到或基本達(dá)到圖紙規(guī)定的精度要求及表面粗糙度要求。
4.精密、超精密或光整加工階段:
對精度要求很高的工件,在工藝過程的最后安排珩磨、研磨、精密磨、超精加工、金剛車、金剛鏜或其它特種方法加工,以達(dá)到最終的精度要求。
中間熱處理中間,自然把加工工藝過程分為幾個加工階段。
第四節(jié)加工余量、工序間尺寸及公差的確定
一.加工余量的概念
余量的大小對零件的加工余量和生產(chǎn)率有較大影響。余量大會增大機加工勞動量,降低生產(chǎn)率,增加材料、工具、能源消耗、提高成本,余量小又不能消除前道工序留下的誤差及其表面缺陷,甚至產(chǎn)生廢品。因此必須合理確定加工余量。
(一)加工總余量(毛坯余量)與工序余量
1.加工總余量:
毛坯尺寸與余零件設(shè)計尺寸之差,其大小取決于加工過程中每個工序切除金屬層厚度的總和。
2.工序余量:
每一工序所切除的金屬層厚度稱為工序余量。
加工總余量和工序余量之間的關(guān)系用下式表示:
Z0=Z1+Z2+Z3+…+Zn=
3.單邊余量:
零件非對稱結(jié)構(gòu)的非對稱表面,其加工余量一般為單邊余量。如平面、端面、
槽深余量,為實際切除金屬層厚度
Zi=Li-1-Li
Zi——本工序余量
Li-1——上工序基本尺寸
Li——本工序的基本尺寸
4.雙邊余量:
零件對稱結(jié)構(gòu)的對稱表面,其加工余量一般為雙邊余量
如:內(nèi)外圓柱面和回轉(zhuǎn)體表面
2Zi=di-1-di(外圓表面)
2Zi=Di-1-Di (內(nèi)圓表面)
5.余量公差:
工序尺寸有公差,所以加工余量也必然在某一公差范圍內(nèi)變化,其公差大小等于本道工序尺寸公差與上道工序尺寸公差之和。
TZ=Zmax-Zmin=Tb+Ta
TZ——工序余量公差
Zmax——工序最大余量
Zmin——工序最小余量
Tb——本道工序的工序尺寸公差
Ta——上道工序的工序尺寸公差
Zb——工序基本余量
6.一般情況下,工序尺寸按“入體原則”標(biāo)注。
1)軸(被包容尺寸):指實體尺寸。
例如:軸的外徑,長方體的長、寬、高。
其最大尺寸作為工序尺寸的基本尺寸(公稱尺寸),上偏差為零。
表示為:
2)孔(包容尺寸):指非實體尺寸。
例如:孔的直徑,槽的寬度。
其最小尺寸作為工序尺寸的基本尺寸(公稱尺寸),下偏差為零。
表示為:
這樣表示,是為了使工件以公稱基本尺寸為目標(biāo)尺寸加工時,仍有可切除量,避免過切產(chǎn)生廢品。
3)毛坯尺寸則按雙向?qū)ΨQ偏差的形式標(biāo)注。
表示為:
二.工序余量的影響因素
第一道粗加工工序余量與毛坯制造精度有關(guān)。毛坯制造精度高則第一道粗加工序加工工序余量小,毛坯制造精度低則第一道粗加工工序的加工余量就大。其它工序的工序余量的影響因素有以下幾個方面:
1.上工序的尺寸公差Ta:
本工序應(yīng)切除上道工序尺寸公差中包含的各種可能產(chǎn)生的誤差。
2.上道工序產(chǎn)生的表面粗糙度Ry和表面缺陷層深度Ha:
3.上工序留下的需單獨考慮的空間誤差εa:
這些誤差可能是上工序加工方法帶來的,也可能是熱處理后產(chǎn)生的,也可能是毛坯帶來的。
4.本工序的裝夾誤差εb:
定位誤差和夾緊誤差。此項誤差直接影響被加工表面和切削刀具的相對位置,所以加工余量中應(yīng)該包括此項誤差
5.余量計算公式
單邊:
雙邊:
三.加工余量的確定
1.計算法:
用于在影響因素清楚的情況下采用,且不能離開具體的加工方法和條件,要具體情況具體分析。
2.查表法:
以工廠生產(chǎn)實踐和實驗研究積累的經(jīng)驗所制成的表格為基礎(chǔ),并結(jié)合實際情況加以修正,確定加工余量。此法方便、迅速、應(yīng)用廣泛。
3.經(jīng)驗法:
有一些有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員或工人根據(jù)經(jīng)驗確定加工余量的大小。
四.工序尺寸公差的確定
(一)基準(zhǔn)重合時工序尺寸與公差的確定
1.確定各加工工序的加工余量
2.從最后工序開始,即從設(shè)計尺寸開始到第一道加工工序,逐次加上每道加工工序余量,得各工序基本尺寸(包括毛坯尺寸)。
3.除最后工序,其余工序按各自所采用加工方法的加工精度確定工序尺寸公差。
4.按入體原則標(biāo)注工序尺寸
【例1】:
某軸的直徑為,其尺寸精度為IT5,表面粗糙度要求為,要求高頻淬火,毛坯為鍛件,工藝路線為:
粗車—半精車—高頻淬火—粗磨—精磨—研磨
計算各工序的工序尺寸和公差
1)查表確定加工余量:
研磨余量0.01mm,
精磨余量0.1mm,
粗磨余量0.3mm,
半精車余量1.1mm,
粗車余量4.5mm,
加工的總余量6.01mm,修正為6mm,
粗車余量修正為4.49mm。
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