机械制造工艺学范例.ppt

第一节 机械加工工艺规程概述 第二节 零件的结构工艺性分析 第三节 毛坯的选择 第四节 机械加工的工艺过程设计 第五节 工艺路线的拟定 第七节 工艺尺寸链的计算 第八节 机械加工生产率和技术经济分析 1、尺寸链的定义和特征 在零件加工或机器装配过程中，由一系列相互联系的尺寸所形成的封闭图形，称为尺寸链。 一、尺寸链的基本概念 尺寸链 设计尺寸链 工艺尺寸链 在零件的加工过程中所形成的尺寸链。 加工台阶零件的尺寸链 加工套筒零件的尺寸链 尺寸链的主要特征如下： （1）封闭性。尺寸链必须是首尾相接且封闭的尺寸组合。其中，应包含一个间接保证的尺寸和若干个对此有影响的直接获得的尺寸。 （2）关联性。尺寸链中间接保证的尺寸精度是受这些直接获得的尺寸精度所支配的，彼此间具有特定的函数关系，并且间接保证的尺寸精度必然低于直接获得的尺寸精度。 2、尺寸链的组成和尺寸链简图的作法 组成尺寸链的各个尺寸称为尺寸链的环，按性质不同可分为组成环和封闭环。 （1）封闭环 指在尺寸链中最后形成或未标注间接保证的尺寸。每个尺寸链中，封闭环只能有一个，用A0表示。 （2）组成环 除封闭环以外的其他环都称为组成环。根据组成环对封闭环影响，将其分成如下两类： ① 增环 在尺寸链中，当其余各组成环不变，而该环增大使封闭环也增大的，称为增环。引起封闭环同向变动。 ② 减环 在尺寸链中，当其余各组成环不变，而该环增大使封闭环减小的环，称为减环。引起封闭环异向变动。 （3）尺寸链简图的作法 常采用标箭头的方法来判断增减环。在尺寸链图中用首尾相接的单向箭头顺序表示各尺寸环，其中与封闭环箭头方向相反者为增环,与封闭环箭头方向相同者为减环。 封闭环 A1 A0 A2 A3 减环 A B C 1、封闭环确定 2、组成环确定 1、加工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 要领 设计尺寸往往是封闭环。 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 二、尺寸链计算的基本公式（极值法） 1、封闭环的基本尺寸 封闭环的基本尺寸等于所有增环基本尺寸之和减去所有减环基本尺寸之和，即： —封闭环的基本尺寸； —增环的基本尺寸； —减环的基本尺寸； m?—增环的数量；n?—组成环的总数（不包括封闭环）。 2、封闭环的极限尺寸 封闭环的最大极限尺寸等于所有增环最大极限尺寸之和，减去所有减环最小极限尺寸之和；而封闭环的最小极限尺寸等于所有增环最小极限尺寸之和，减去所有减环最大极限尺寸之和。即： 3、封闭环的上、下偏差和公差 封闭环的上偏差等于所有增环上偏差之和减去所有减环下偏差之和，封闭环的下偏差等于所有增环下偏差之和减去所有减环上偏差之和。即： 、 —增环的上、下偏差； 、 —减环的上、下偏差。 封闭环的公差等于各组成环的公差和，即： 、 分别是封闭环、组成环的公差。 4、工艺尺寸链解题步骤 （1）确定封闭环； （2）查明全部组成环，画出尺寸链简图； （3）判明增、减环，用符号（箭头）标明增、减环； （4）利用尺寸链计算公式求解。 注意：所建立的尺寸链必须使组成环数最少，这样能更容易满足封闭环的精度或者使各组成环的加工更容易、更经济。 三、工艺尺寸链的分析与解算 工艺基准（工序、定位、测量等）与设计基准不重合，工艺尺寸就无法直接取用零件图上的设计尺寸，因此必须进行尺寸换算来确定其工序尺寸。 1）定位基准与设计基准不重合的尺寸换算 2）测量基准与设计基准不重合的尺寸换算 3）表面淬火、渗碳、镀层的工艺尺寸计算 加工下图a所示零件，设1面已加工好，现以1面定位加工3面和2面，其工序简图如图b所示，试求工序尺寸A1与A2。 1）定位基准与设计基准不重合的尺寸换算 （1）由于加工3面时定位基准与设计基准重合，因此工序尺寸A1就等于设计尺寸，A1?=? mm。 （2）加工2面时，定位基准与设计基准不重合，这就导致在用调整法加工时，只能以尺寸A2为工序尺寸，但这道工序的目的是为了保证零件图上的设计尺寸A0，即：（10±0.3）mm。因此A0与A1、A2构成尺寸链，如图c所示。 根据尺寸链特性，A0为封闭环，A1为增环，A2为减环。 所以，A2?=?20 ? mm，按入体原则表示为A2?=?20.1 ? mm。 由公式A0?=?A1?A2 得：A2?=?A1?A0?=?30?10?=?20?mm； 由公式ES0?=?ES1?EI2 得：EI2?=?ES1?ES0?=?0?0.3?=??0.3?mm； 由公式EI0?=?EI1?ES2 得：ES2?=?EI1?EI0?=??0.2?(?0.3)?=?0.1?mm； 2）测量基准