加工余量与工序尺寸确定课件.ppt

1、小组成员：XXX 指导老师：XXX加工余量及工序间尺寸的确定 一、加工余量及其影响因素 二、确定加工余量的方法 三、工序尺寸及其公差的确定 1.加工余量的概念：使加工表面达到所需的精度和表面质量而应切除的金使加工表面达到所需的精度和表面质量而应切除的金属层属层.（1 1）总余量和工序余量：）总余量和工序余量：毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差称为毛坯尺寸与零件图的设计尺寸之差称为加工加工总余量。总余量。某一工序所切除的金属层厚度或相邻两工序某一工序所切除的金属层厚度或相邻两工序的基本尺寸之差称为的基本尺寸之差称为工序余量。工序余量。总余量与工序余量之间的关系：式中:Zs某加工表面的总余量；n 该表

2、面的机械加工工序数；Zi该表面第i个工序的加工余量。工序余量有单边余量和双边余量之分1.单边余量，即非对称表面的工序余量对于外表面（图a）Zb=a-b对于内表面（图b）Zb=b-a式中 Zb本工序的加工余量；a前工序的工余尺寸；b本工序的工余尺寸。iZ2.双边余量，即回转表面的加工余量 对于轴（图c）对于孔（图d）式中 Zb直径、半径上的加工余量；da前工序的工余尺寸（直径）；db本工序的工余尺寸（直径）。图9-29 加工余量影响加工余量的因素 加工余量的大小对于工件的加工质量和生产率有较大的影响。余量大时，加工时间增加，生产率降低，能源消耗增大，成本增加；余量小时，难以消除前工序的各种误差和

3、表面缺陷，甚至产生废品。因此，应合理确定各工序的加工余量。1）前工序的尺寸公差Ta 上工序的尺寸公差越大，本工序的余量越大。本道工序应切除上道工序尺寸公差中包含的各种可能产生的误差。2）前工序留下的表面粗糙度Ra和表面缺陷层深度Ha在本道工序中应该切除。3）前工序留下的需单独考虑的空间误差a a.包括轴线直线度误差和各种位置误差；b.这些误差可能是上工序加工方法带来的，也可能是热处理后产生的，也可能是毛坯带来的。4）本工序的安装误差b。包括工件的定位误差和夹紧误差。工序余量的计算公式：对于单边余量：对于双边余量：二、确定加工余量的方法1.分析计算法1)采用浮动镗刀镗孔或浮动铰刀铰孔或拉刀拉孔,

4、由于这些方法不能纠正位置误差,公式可简化为:2）无心磨床磨外圆时无装夹误差，公式可简化为：3）精密加工方法如研磨、珩磨、超精加工等，加工时仅去掉上工序留下的加工痕迹，公式可简化为：4）对于抛光，仅用于提高表面粗糙度，因此2.查表法根据机械加工工艺手册提供的资料查出各表面的总余量及不同加工方法的工序余量，方便迅速，使用广泛。3.经验法由一些有经验的工艺设计人员或工人根据经验确定余量。一般用于单件小批生产。三、工序尺寸及其公差的确定 工序尺寸是指某一工序加工应达到的尺寸，其公差即为工序尺寸公差，各工序的加工余量确定后，即可确定工序尺寸及公差。零件从毛坯逐步加工至成品的过程中，无论在一个工序内，还是

5、在各个工序间，也不论是加工表面本身，还是各表面之间，他们的尺寸都在变化，并存在相应的内在联系。运用尺寸链的知识去分析这些关系，是合理确定工序尺寸及其公差的基础。工艺尺寸链的概念及计算公式（一）工艺尺寸链的概念1 尺寸链的定义在机器装配或零件加工过程中，由相互连接的尺寸形成的封闭尺寸组，称为尺寸链。如图 9-33 所示，用零件的表面 1 定位加工表面 2 得尺寸 A1，再加工表面 3，得尺寸 A2，自然形成 A0，于是 A1 A2 A0 连接成了一个封闭的尺寸组（图 9-33b），形成尺寸链。在机械加工过程中，同一工件的各有关尺寸组成的尺寸链称为工艺尺寸链。2 工艺尺寸链的特征（1）尺寸链有一个

6、自然形成的尺寸与若干个直接得到的尺寸所组成。图 9-33中，尺寸 A1、A2 是直接得到的尺寸，而 A0 是自然形成的。其中自然形成的尺寸大小和精度受直接得到的尺寸大小和精度的影响。并且自然形成的尺寸精度必然低于任何一个直接得到的尺寸的精度。（2）尺寸链一定是封闭的且各尺寸按一定的顺序首尾相接。3 尺寸链的组成 组成尺寸链的各个尺寸称为尺寸链的环。图 9-33 中 A 1、A 2、A 0 都是尺寸链的环，它们可以分为：（1）封闭环 在加工（或测量）过程中最后自然形成的环称为封闭环。如图 9-33 中的 A 0。每个尺寸链必须有且仅能有一个封闭环，用 A 0 来表示。（2）组成环 在加工（或测量

7、）过程中直接得到的环称为组成环。尺寸链中除了封闭环外，都是组成环。按其对封闭环的影响，组成环可分为增环和减环。增环 尺寸链中，由于该类组成环的变动引起封闭环同向变动，则该类组成环称为增环，如图 9-33中的 A 1，增环用来表示。减环 尺寸链中，由于该类组成环的变动引起封闭环反向变动，则该类组成环称为减环，如图9-33中的 A 2。减环用来示 增环和减环的判别 为了简易地判别增环和减环，可在尺寸链图上先给封闭环任意定出方向并画出箭头，然后以此方向环绕尺寸链回路，顺次给每个组成环画出箭头。此时凡与封闭环箭头相反的组成环为增环，相同的为减环。如图所示。（二）工艺尺寸链的建立 工艺尺寸链的建立并不复

8、杂，但在尺寸链的建立中，封闭环的判定和组成环的查找却应引起初学者的重视。因为封闭环的判定错误，整个尺寸链的解算将得出错误的结果；组成环查找不对，将得不到最少链环的尺寸链，解算的结果也是错误的。下面将分别予以讨论。1 封闭环的判定 在工艺尺寸链中，封闭环是加工过程中自然形成的尺寸。因此，封闭环是随着零件加工方案的变化而变化的。以图所示的零件，当以表面 3 定位加工表面 1 而获得尺寸 A 1，然后以表面 1 为测量基准加工表面 2 而直接获得尺寸 A 2，则自然形成的尺寸 A 0 为封闭环；但以加工过的表面 1 为测量基准加工表面 2，直接获得尺寸 A 2，再以表面 2 为定位基准加工表面 3

9、直接获得尺寸 A 0，此时尺寸 A 1 便为自然形成而成为封闭环。所以封闭环的判定必须根据零件加工的具体方案，紧紧抓住“自然形成”这一要领。2 组成环的查找 组成环查找的方法，从构成封闭的两表面开始，同步地按照工艺过程的顺序，分别向前查找各表面最后一次加工的尺寸，之后再进一步查找此加工尺寸的工序基准的最后一次加工时的尺寸，如此继续向前查找，直到两条路线最后得到的加工尺寸的工序基准重合（即两者的工序基准为同一表面），至此上述尺寸系统即形成封闭轮廓，从而构成了工艺尺寸链。查找组成环必须掌握的基本特点为：组成环是加工过程中“直接获得”的，而且对封闭环有影响。下面以图 3-81 为例，说明尺寸链建立的

10、具体过程。图 3-81 为套类零件，为便于讨论问题，图中只标出轴向设计尺寸，轴向尺寸加工顺序安排如下。以大端面 A 定位，车端面 D 获得 A 1；并车小外圆至 B 面，保证长度 mm（图 b）；以端面 D 定位，精车大端面 A 获得尺寸 A2，并在车大孔时车端面 C，获得孔深尺寸 A3（图c）以端面 D 定位，磨大端面 A 保证全长尺寸，同时保证孔深尺寸为（图 d）由以上工艺过程可知，孔深设计尺寸是自然形成的，应为封闭环。从构成封闭环的两界面 A 和 C 面开始查找组成环，A 面的最近一次加工是磨削，工艺基准是 D 面，直接获得的尺寸是；C 面最近的一次的加工是车孔时的车削，测量基准是 A

11、面，直接获得的尺寸是 A3。显然上述两尺寸的变化都会引起封闭环的变化，是欲查找的组成环。但此两环的的工序基准各为 D 面与 A 面，不重合。为此要进一步查找最近一次加工 D 面和 A 面的加工尺寸。A 面的最近一次加工是精车 A 面，直接获得的尺寸是 A2，工序基准为 D 面，正好与加工尺寸的工序基准重合，而且 A2 的 变化也会引起封闭环的变化，应为组成环。至此，找出A2、A3、为组成环，为封闭环，它们组成了一个封闭的尺寸链（图e）工序尺寸及其公差的确定（1）基准重合时工序尺寸及其公差的确定（2）基准不重合时工序尺寸及其公差的确定（3）以尚需继续加工的表面作为工序基准时工序尺寸及其公差的确定 (4)需保证表面处理层的深度时工序尺寸及其公差的确定（5）靠火花磨削端面时工序尺寸及其公差的确定工序尺寸及公差的确定总结步骤：1）确定该加工表面的总余量，再根据加工路线确定各工序的基本余量，并核对第一道工序的加工余量是否合理。2）自终加工工序起，即从设计尺寸开始，至第一道工序，逐次加上（对被包容面）或减去（对包容面）各工序的基本余量，便可得到各道工序的基本工序尺寸。3）除终加工工序外，根据各工序的加工方法及其经济加工精度，确定其工序公差和粗糙度。4）按入体原则以单向偏差方式标注工序尺寸，并可作适当调整。