仪器制造工艺综合.ppt

1、第第0章章 绪论绪论6、机械制造科学及其发展、机械制造科学及其发展1）制造技术向自动化、集成化和智能化方向发展）制造技术向自动化、集成化和智能化方向发展 计算机数控机床（CNC）、加工中心、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS）、以机器人为基础的可重组加工或装配系统、CAD/CAM一体化技术、快速成型（RP）技术、并行工程（CE）、虚拟技术（VM）、敏捷制造（AM）等发展；2）制造技术向高精度方向发展）制造技术向高精度方向发展 精密加工、超精密加工技术、微型机械是现代化机械制造技术发展的方向之一。精密和超精密加工技术包括精密和超精密切削加工、磨削和研磨加工以及特种加工（如机械化

2、学研磨、电子束、超声磨削和电解抛光等）三大领域。3）制造技术向信息化方向发展）制造技术向信息化方向发展 信息、物质和能源是制造系统的三要素。随着计算机、自动化与通讯网络技术红制造系统中的应用，信息的作用越来越重要。产品制造过程中的信息投入，己成为决定产品成本的主要因素。制造过程的实质是对制造过程中各种信息资源的采集、输入、加工和处理过程，最终形成的产品可看作是信息的物质表现，因此可以把信息看作是一种产业，包括在制造之中。为此一些企业开始利用网络技术、计算机联网、信息高速公路、卫星传递数据等实现异地生产。使生产分散网络化，以适应21 世纪高柔性生产的需要。第第1章章 工艺过程基本概念与组成工艺过

3、程基本概念与组成1 1）工序工序 一个或一组工人在一个工作地（机械设备）对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。2.2.1 1 工艺过程基本概念工艺过程基本概念2 2）安装安装 工件经一次装夹后所完成的那一部分工序内容，称为安装。3 3）工步工步 工步是指在加工表面、切削刀具和切削用量（转速和进给量）都不变的情况下，所连续完成的那一部分工序过程。4 4）走刀走刀 在一个工步中，有时因所需切除的金属层较厚而不能一次切完，需分几次切削，则每一次切削称为一次走刀。5 5）工位工位 为了完成一定的工序内容，工件一次装夹后，与夹具或设备的可动部分一起，相对于刀具或设备的固定部分所

4、占据的每一个位置称为工位。2.2 2.2 生产纲领与生产类型生产纲领与生产类型1 1）生产纲领生产纲领 生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量。零件在计划期一年中的生产纲领N可按下式计算：%)1%)(1(baQnN式中 Q产品的年生产纲领，单位：台/年；n每台产品中所含零件的数量，单位：件/台；a%备品率，对易损件应考虑一定数量的备品，以供 用户修配的需要；b%废品率。2 2）生产类型生产类型 生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类。一般分为：1）大量生产 2）成批生产 3）单件生产 简单简单工序尺寸及公差的确定工序尺寸及公差的确定小轴例：如图所示小轴零件，毛

5、坯为普通精度的热轧圆钢，装夹例：如图所示小轴零件，毛坯为普通精度的热轧圆钢，装夹在车床前、后顶尖间加工，主要工序；下料在车床前、后顶尖间加工，主要工序；下料车端面车端面钻中心孔钻中心孔粗车外圆粗车外圆精车外圆精车外圆磨削磨削外圆。外圆。工序尺寸及公差的计算（单位：MM）工序工序名称名称工序工序余量余量工序经济工序经济加工精度加工精度工序基本尺寸工序基本尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差磨削磨削0.3IT7 0.021 25.0025.00-0.021精车精车0.8IT10 0.084 25+0.3=25.325.30-0.084粗车粗车1.9IT12 0.210 25.3+0.8=26.126.

6、10-0.210毛坯毛坯3.0IT14 1.0 26.1+1.9=28.0 28 0.5某齿轮内孔工序尺寸及公差的计算（单位：MM）工序工序名称名称工序工序余量余量工序经济工序经济加工精度加工精度工序基本尺寸工序基本尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差精镗精镗0.3IT7 0.025 48.0048.0+0.0250半精半精镗镗1.0IT9 0.06248.0-0.3=47.747.7+0.0620粗镗粗镗1.7IT12 0.250 47.7-1.0=46.746.7+0.2500毛坯毛坯3.0IT15 1.0 46.7-1.7=45.0 45 0.5 基准是机械制造中用来确定生产对象上几何要素之

7、间的几何关系所依据的那些点，线或面。从设计和工艺两个方面看基准，可把基准分为：基准设计基准工艺基准3.3.基准基准 设计者在设计零件时，根据零件在装配结构中的装配关系以及零件本身结构要素之的相互位置关系，确定标注尺寸（或角度）的起始位置。这些尺寸（或角度）的起始位置作设计基准。设计图上所采用的基准就是设计基准。设计基准可以是点，也可以是线或者面。1）设计基准零件在加工工艺过程中所采用的基准称为工艺基准。工艺基准又可进一步分为：工序基准，定位基准，测量基准和装配基准。工艺基准工序基准定位基准测量基准装配基准粗基准精基准2 2）工艺）工艺基准基准辅助基准 在工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的

8、尺寸、形状、位置的基准，称为工序基准。（1）工序基准和定位基准作为基准的点、线、面在工件上不一定能具体找到，而是由某些具体表面来体现，这些表面可称为基面 用来决定工件在工序尺寸方向上相对刀具确定位置的点、线、面称为定位基准。定位基准须为实际存在的几何要素。加工大端侧平面，标注方式不一样（3）测量基准 检验零件时，用以测量加工表面的尺寸、形状、位置等误差所依据的基准。（4）装配基准 装配时用以确定零件、组件和部件相对于其他零件、组件和部件的位置所采用的基准。3 3）定位基准选择）定位基准选择 提示：定位基准是指工件和夹具接触后实际接触的决定工件位置的实际点线面，尤为重要，因为它将决定和影响夹具的

9、复杂程度，工序的数目和能否保证零件的加工精度。粗基准的选择原则粗基准的选择原则 零件的加工一般是粗精加工分开，所谓“渐近加工”，减小变形。v（1）便于装夹原则 选择加工余量小、精确光滑、面积大的毛面做粗基准。v（2）余量均匀原则 选择重要表面为粗基准，保证表面加工余量均匀。v（3）相互位置原则 选用不加工的表面做粗基准，便于保证其他面的精度，看图1-11v（4）一次性原则 粗基准只用一次，再重复位置改变。精基准精基准的选择原则的选择原则（1）“基准重合”原则 选择设计基准同时为定位基准和测量基准等，避免基准不重合误差。（2）“基准统一”原则 多个表面加工时选择公共定位基准。这样易于保证各加工表

10、面间的相互位置精度。（3）“互为基准”原则 对空间位置要求高的零件，通常采用互为基准的更迭加工原则。（4）“自为基准”原则 选择待加工表面本身作为定位基准。该原则不能提高位置精度，但可以提高尺寸和形状精度。典型的自为基准加工方法有：铰孔、拉孔、无心磨、珩磨等。辅助基准辅助基准 当零件上没有合适的表面可以做基准面时，为满足工艺的需要在工件上专门设计定位面，这种定位面叫辅助基准。工件完成后，要切掉。31 2、夹具的分类和组成、夹具的分类和组成夹具的分类夹具的分类：按机床的应用范围分类：按机床的应用范围分类：通用夹具通用夹具(通用性很强的夹具，如：通用性很强的夹具，如：三爪卡盘、台虎钳等三爪卡盘、台

11、虎钳等)专用夹具专用夹具(专门为某个加工工序设计专门为某个加工工序设计 制造的夹具，一般不通用制造的夹具，一般不通用)还有：组合夹具、随行夹具；还有：组合夹具、随行夹具；如按机床类型可分为：如按机床类型可分为：车床夹具、铣床夹具车床夹具、铣床夹具等等。机床夹具的组成：机床夹具的组成：由由定位元件、夹紧机构、导向装置和夹定位元件、夹紧机构、导向装置和夹具体具体组成。组成。（如下图所示）（如下图所示）32机床夹具的组成机床夹具的组成.（1 1）定位元件）定位元件（2 2）夹紧元件）夹紧元件（3 3）导向元件）导向元件（钻套、对刀块）（钻套、对刀块）（4 4）夹具体）夹具体 此外有连接元件、此外有连

12、接元件、分度机构、操作分度机构、操作元件等元件等33基本概念基本概念 3、装夹的基本概念装夹的基本概念装夹：装夹：将工件安放在机床上或夹具上进行将工件安放在机床上或夹具上进行定位和定位和 夹紧夹紧的操的操作过程。作过程。定位：定位：使一批工件在机床上或夹具上相对于刀具使一批工件在机床上或夹具上相对于刀具处在正确的处在正确的加工位置加工位置的操作过程。的操作过程。夹紧：夹紧：工件在夹具中定位后，将其压紧、夹牢，使工件在加工件在夹具中定位后，将其压紧、夹牢，使工件在加工过程中，工过程中，始终保持定位时所取得的正确加工位置始终保持定位时所取得的正确加工位置。定位与夹紧的区别：定位与夹紧的区别：定位是

13、使工件占有一个正确的位置，定位是使工件占有一个正确的位置，夹紧是使工件保持这个正确位置。夹紧是使工件保持这个正确位置。34六点定位原理六点定位原理 未受约束的刚体，在空间的位置是不确定的，它具有六未受约束的刚体，在空间的位置是不确定的，它具有六个自由度：个自由度：。为使刚体在空间具有确定的。为使刚体在空间具有确定的 位置，就必须限制其六个自由度。位置，就必须限制其六个自由度。定位定位就是用各种形状不同的定位元件，来限制工件的自就是用各种形状不同的定位元件，来限制工件的自由度。由度。六点定位原理六点定位原理：用六个支承点分别限制工件的六个自用六个支承点分别限制工件的六个自由度从而使工件在夹具中得

14、到正确加工位置的方法称为六点由度从而使工件在夹具中得到正确加工位置的方法称为六点定位原理定位原理 强调：强调：是用六个支承点，而不是用六个定位元件、X Y Z X Y Z35 用定位套定位用定位套定位定位套限制的自由度：定位套限制的自由度：、X Z X Z长定位套长定位套限制工件四个自由度：限制工件四个自由度：短定位套短定位套限制工件二个自由度：限制工件二个自由度：图：定位套定位、X Z36 三爪卡盘三爪卡盘用三爪卡盘定位的定位分析，用三爪卡盘定位的定位分析，主要看工件的定位表面主要看工件的定位表面与三爪卡盘的相对长度的多少：与三爪卡盘的相对长度的多少：、X Y X Y当相对夹持长度长时，限制

15、工件四个自由度：当相对夹持长度长时，限制工件四个自由度：当相对夹持长度短时，限制工件二个自由度：当相对夹持长度短时，限制工件二个自由度：、X Y 生产中常采用在三爪与工件之间设置一钢丝圆环，以减少相对夹持长度。37 定位销定位 定位銷定位限制的自由度：定位銷定位限制的自由度：、X Y短銷定位仅限制工件二个自由度：短銷定位仅限制工件二个自由度：长銷定位限制工件四个自由度：长銷定位限制工件四个自由度：、X Y X Y 图228 定位销定位 38 圆锥销圆锥销 圆锥销常圆锥销常用于工件孔端用于工件孔端的定位，的定位，可限可限制三个移动自制三个移动自由度由度。39 定位心轴定位心轴 定位心轴定位心轴

16、主要用于盘套类零件的主要用于盘套类零件的定位：定位：长心轴限制工件长心轴限制工件4个个自自由度（如由度（如b)图所示）。图所示）。短心轴短心轴限制工件限制工件2个个移移动自由度，如动自由度，如c)图所示。图所示。（不能限制转动自由度）（不能限制转动自由度）a)图所示，为带台阶面图所示，为带台阶面的定位心轴：限制的定位心轴：限制5个个自由自由度。度。40 大锥度心轴定位大锥度心轴定位v大锥度心轴定位大锥度心轴定位大锥度心轴定位限制工件五个自由度：大锥度心轴定位限制工件五个自由度：YXZYX、41 双顶尖定位双顶尖定位、X Y Z固定顶尖限制工件三个自由度：固定顶尖限制工件三个自由度：活顶尖限制工

17、件二个自由度：活顶尖限制工件二个自由度：、X Y 图：双顶尖定位423、生产中的实际定位生产中的实际定位 完全定位完全定位 工件工件在夹具中在夹具中相对于刀具的六个自由度全部被相对于刀具的六个自由度全部被限制限制的定位方法的定位方法称为完全定位。称为完全定位。举例举例：连杆工件在由定位支承板、短銷和挡銷组成的夹具中连杆工件在由定位支承板、短銷和挡銷组成的夹具中定位，试对此定位方案进行定位分析。（如下图所示）定位，试对此定位方案进行定位分析。（如下图所示）解：解：写出各定位元件所限制的自由度：写出各定位元件所限制的自由度：支承板限制工件三个自由度：支承板限制工件三个自由度：短銷限制工件二个自由度

18、：短銷限制工件二个自由度：挡銷限制工件一个自由度：挡銷限制工件一个自由度：、X YYXZ、Z43完全定位举例完全定位举例图:连杆工件的定位方案 故定位性质：为完全定位。故定位性质：为完全定位。44部分定位部分定位部分定位部分定位(也称不完全定位也称不完全定位)：仅仅限制影响工件加工精度的自由度仅仅限制影响工件加工精度的自由度，且又少于六，且又少于六点定位的定位方法称为部分定位。点定位的定位方法称为部分定位。重要概念重要概念：不能片面地理解为不能片面地理解为“少于六点定位的定位方法称为部分少于六点定位的定位方法称为部分定位定位”。因为下面讲到的。因为下面讲到的“欠定位欠定位”也是少于六点的定也是

19、少于六点的定位，两者不能混淆。位，两者不能混淆。影响该加工表面加工精度的自由度也影响该加工表面加工精度的自由度也称必须限制的自由称必须限制的自由度度。换句话说换句话说,必须限制的自由度如果不限制的话，必将必须限制的自由度如果不限制的话，必将影响工件的加工精度而出现废品工件，这是绝对不允许影响工件的加工精度而出现废品工件，这是绝对不允许的。的。不影响工件加工精度的自由度允许不被限制。不影响工件加工精度的自由度允许不被限制。45必须限制的自由度分析必须限制的自由度分析举例举例1：在长方形工件毛坯上，用铣刀铣槽、铣台阶面和在长方形工件毛坯上，用铣刀铣槽、铣台阶面和铣平面。试分析必须限制的自由度有哪些

20、？允许不限制铣平面。试分析必须限制的自由度有哪些？允许不限制的自由度又有哪些？（如下图举例的自由度又有哪些？（如下图举例1所示）所示）X46必须限制的自由度分析必须限制的自由度分析、X Y Z举例举例2：如上右图所示，在如上右图所示，在球体的中心加工一个不透孔，球体的中心加工一个不透孔，试分析必须限制的自由度有哪试分析必须限制的自由度有哪些？允许不限制的自由度又有些？允许不限制的自由度又有哪些？哪些？解：解：由于加工的孔必须位于由于加工的孔必须位于球的中心，孔还有深度要求，球的中心，孔还有深度要求，故：故：必须限制的自由为：必须限制的自由为：（其余的三个自由度允许不限制，它（其余的三个自由度允

21、许不限制，它们并不影响孔的加工精度。）们并不影响孔的加工精度。）47 生产中的实际定位生产中的实际定位 欠定位欠定位 按工序加工要求，按工序加工要求，影响工件加工表面加工精度的自由度没影响工件加工表面加工精度的自由度没有被限制的错误定位称为欠定位有被限制的错误定位称为欠定位。（欠定位将使工件出现废。（欠定位将使工件出现废品，这是一种错误定位）品，这是一种错误定位）过定位过定位（又称重复定位）：（又称重复定位）：工件的工件的同一个自由度同一个自由度被两个或两个以上的支承点重复限制的错误定位称为过定位被两个或两个以上的支承点重复限制的错误定位称为过定位。（过定位将影响工件的加工精度，有时甚至无法对

22、工件进行（过定位将影响工件的加工精度，有时甚至无法对工件进行安装定位，故应避免）安装定位，故应避免）48 过定位过定位过定位造成的后果：（1 1）使工件或夹具元件变形，引起加工误差；）使工件或夹具元件变形，引起加工误差；（2 2）使部分工件不能安装，产生定位干涉（如一面两销）使部分工件不能安装，产生定位干涉（如一面两销）过定位一般是不允许的。过定位一般是不允许的。49过定位分析过定位分析.a）XZYXa1）XZYXXZa2）YXXZa3）YX50 过定位过定位消除过定位及其干涉的途径：消除过定位及其干涉的途径：1.改变定位元件结构，消除对自由度的重复改变定位元件结构，消除对自由度的重复限制，如

23、长销改成短销；限制，如长销改成短销；2.提高工件定位基面之间的位置精度，提高提高工件定位基面之间的位置精度，提高 夹具定位元件之间的位置精度，减少或消夹具定位元件之间的位置精度，减少或消 除过定位引起的干涉，精加工时可增加刚除过定位引起的干涉，精加工时可增加刚 度和定位稳定性。（如：两个山形导轨）度和定位稳定性。（如：两个山形导轨）51三、定位原理分析举例三、定位原理分析举例例一：例一：工件上的孔与端面联合定位。试对下图所示工件的定工件上的孔与端面联合定位。试对下图所示工件的定位方案进行定位分析，指出定位性质。如不合理，提出改进位方案进行定位分析，指出定位性质。如不合理，提出改进意见。（如下图

24、所示）意见。（如下图所示）图:定位方案分析一 52定位原理分析例一定位原理分析例一解：解：定位分析定位分析：心轴的心轴的大端面限制大端面限制的自由度为：的自由度为：心轴的心轴的长銷限制长銷限制的自由度为：的自由度为：分析可知：两个自由度被重复限制。故分析可知：两个自由度被重复限制。故属过定位属过定位。改进方案有两个：改进方案有两个：方案一方案一(工件孔作为主要基准时工件孔作为主要基准时)：采用长銷与小端面组合采用长銷与小端面组合定位定位(长銷限制工件四个自由度；心轴的小端面限制工件长銷限制工件四个自由度；心轴的小端面限制工件一个自由度一个自由度)。方案二方案二(工件端面作为主要基准时工件端面作

25、为主要基准时)：采用短銷与大端面组采用短銷与大端面组合定位合定位(短銷限制两个自由度，大端面限制三个自由度短銷限制两个自由度，大端面限制三个自由度)。、Y X Z、X Y X Y、YX53定位原理分析例二定位原理分析例二例二：例二：如图所示为一长轴工件在双顶尖和三爪卡盘上定位。如图所示为一长轴工件在双顶尖和三爪卡盘上定位。试分析此定位方案：写出各定位元件所限制的自由度；属于试分析此定位方案：写出各定位元件所限制的自由度；属于何种性质的定位？如有不合理之处，提出改进意见。何种性质的定位？如有不合理之处，提出改进意见。图：双顶尖定位方案分析二54定位原理分析例二定位原理分析例二、X Y X Y、X

26、 Y Z解：解：定位分析：定位分析：三爪卡盘限制工件四个自由度（三爪与工件的相对夹持长度三爪卡盘限制工件四个自由度（三爪与工件的相对夹持长度较长）：较长）：左顶尖限制工件三个自由度：左顶尖限制工件三个自由度：右顶尖限制工件二个自由度：右顶尖限制工件二个自由度：分析可知，这属于过定位。分析可知，这属于过定位。改进方案：去掉三爪定位，采用双顶尖定位。（部分定位）改进方案：去掉三爪定位，采用双顶尖定位。（部分定位）、X Y55定位原理分析例三定位原理分析例三例三：例三：分析下图所示加工零件，加工两个小孔时必须限制的分析下图所示加工零件，加工两个小孔时必须限制的自由度，选择定位基准和定位元件，并在图中

27、用示意图自由度，选择定位基准和定位元件，并在图中用示意图画出；确定夹紧力作用点的位置和作用方向，用规定的画出；确定夹紧力作用点的位置和作用方向，用规定的符号在图中标出。符号在图中标出。图：定位方案分析三56定位原理分析例三定位原理分析例三 提示提示：解此类题目，要解此类题目，要把握二点：一是定位方案必须合把握二点：一是定位方案必须合理理（无重复定位和欠定位）；（无重复定位和欠定位）；二是该定位方案必须能够保证二是该定位方案必须能够保证加工精度加工精度（尺寸精度和位置精度），如不能同时满足以上二（尺寸精度和位置精度），如不能同时满足以上二点，则该定位方案是错误的。点，则该定位方案是错误的。解解:

28、必须限制的自由度：必须限制的自由度：支承板定位，限制工件的三个自由度：支承板定位，限制工件的三个自由度：（保证（保证各孔的轴心线垂直于工件底面）；各孔的轴心线垂直于工件底面）；两支承销定位，限制工件二个自由度：两支承销定位，限制工件二个自由度：(保证工件保证工件二小孔的位置尺寸二小孔的位置尺寸H）；）；削边销定位，限制一个自由度：削边销定位，限制一个自由度：(保证工件二小孔保证工件二小孔与大孔中心的对称位置尺寸与大孔中心的对称位置尺寸A)。属于完全定位，且能保证工件的加工精度要求，方案正属于完全定位，且能保证工件的加工精度要求，方案正确。确。、Y X Z、Z YXZYXZX、57三、定位误差的

29、分析与计算三、定位误差的分析与计算1、定位误差概念、定位误差概念 定位误差定位误差指一批工件在夹具中定位时，工件的设计基准指一批工件在夹具中定位时，工件的设计基准（或工序基准）在加工尺寸方向上的最大变动量，以（或工序基准）在加工尺寸方向上的最大变动量，以dw 表示表示。成批加工工件时，夹具相对机床的位置及切削运动的行程成批加工工件时，夹具相对机床的位置及切削运动的行程调定后不再变动，可认为调定后不再变动，可认为加工面的位置是固定的加工面的位置是固定的。但因一批工。但因一批工件中每个工件在尺寸形状及表面相互位置上均存在差异，所以件中每个工件在尺寸形状及表面相互位置上均存在差异，所以定位后各表面有

30、不同的位置变动。定位后各表面有不同的位置变动。工序基准的位置变动将对加工精度有直接影响。工序基准的位置变动将对加工精度有直接影响。定位误差定位误差包括包括基准不重合误差和基准位移误差：基准不重合误差和基准位移误差：58 五、常用的典型夹紧机构五、常用的典型夹紧机构1 1、斜楔夹紧机构、斜楔夹紧机构59 2、偏心夹紧机构、偏心夹紧机构 常采用偏心轮常采用偏心轮压板夹紧机构：压板夹紧机构：夹紧迅速方便；夹紧迅速方便；夹紧力、行程小；夹紧力、行程小；用于切削力小、用于切削力小、振动小的场合。振动小的场合。60 3、螺旋夹紧特点：结构简单、夹紧力大，自锁好，夹紧行程大特点：结构简单、夹紧力大，自锁好，

31、夹紧行程大 614、多点联动夹紧机构、多点联动夹紧机构1、单件双向多点联动夹紧机构、单件双向多点联动夹紧机构2.2.机床误差机床误差机床几何误差机床导轨误差机床主轴回转误差机床传动链误差轴向窜动径向跳动角度摆动水平面内直线度垂直面内直线度前后导轨的平行度内联传动链始末两端传动元件间相对运动误差刀具在不同方向的位移量对工件直径的影响 Ry或D2yRzR2)(2RzD2)(或RYRRR=X202YYRRXRX 显然：XYRR 误差敏感方向YR0Xa）YR0Xb）导轨扭曲引起的误差 通常车床H/B2/3，外圆磨床H/B1，故这类机床前后导轨平行度误差（扭曲）几乎直接反映到被加工工件上。毛坯误差的复映

32、毛坯误差的复映毛坯半径误差 21ppaa坯工件半径误差）（系统工21211yyFFkyy根据切削力公式，径向力Fy可表示为：FzyFzxFzpFzzyKfaCFF）（）（系统系统工75.02121211PPFzFzyyaakKfCFFkyy 其中aPl、ap2为毛坯横截面长、短半径处的实际切深，由于yl、y2远小于实际切深，故可用理论切深代替实际切深，得：）（系统工2175.0PPFzFzaakKfC75.0系统坯工kKfCFzFz定量地反映了毛坯误差经加工之后的减少程度，称为“误差复映系数”。工艺系统刚度愈高，则愈小，也就是毛坯误差复映在工件上的误差愈小。当毛坯误差较大，加工过程分成几次走刀

33、进行时，若每次走刀的复系数为1，2，n，则总的复映系数为：总=12n于是最后的加工误差为：工=12n坯由于，y总是小于ap，所以复映系数总是小于1。可见随着走刀次数增多，加工误差也就愈小，但当小到一定程度时，即使再增加走刀次数，也不再起作用了，此时其它原始误差的影响将起主要作用。例例2-4 图图2-57：圆销直径分布图：圆销直径分布图 3估算合格品率或不合格品率估算合格品率或不合格品率 Amin=-3=11.974-0.015=11.959mmdmin,不会产生不可修复废品；Amax=+3=11.974+0.015=11.989mm dmax,产生可修复的不合格品。xxT=-0.016-（-0

34、.043）=0.027 6=0.03不合格品不可避免图2-57(1)基准不重合尺寸换算A3A0=100ABCa)0.15A3A0A2A1b)A1=240+0.1 0A2=400-0.06 例:如图所示，镗孔前A、B、C面均已加工合格，求本工序的工序尺寸A3。设计基准C面定位基准A面图7-60 定位基准与设计基准不重合的尺寸换算 a)零件图 b)尺寸链图第三节第三节 工序尺寸及其公差的计算工序尺寸及其公差的计算解：连接 A1、A2、A3、A0 成封闭图形，构成尺寸链 A0封闭环 A2、A3增环 A1减环1320AAAA300402401002103AAAA因为最后得镗孔尺寸15.001.0330

35、0A )A(EI)A(ES)A(ES)A(EI)A(ES)A(ES132i1n1mim1ii015.00015.0)()()()(2103AESAEIAESAES01.0)06.0(1.015.0)()()()(2103AEIAESAEIAEI用竖式可得同样结果：环环 基本尺寸基本尺寸 ES EI A2 A3 A1 40 300 -240 0 +0.15 0 -0.06 +0.01 -0.1 A0 100 +0.15 -0.15例：如图，冷态下的轴向装配间隙为0.050.15mm,A1=41mm,A2=A4=17mm，A3=7mm。求各组成环的公差及偏差。12345A2A0A1A4A3双联转子

36、泵轴向关系简图协调环级级)7(7)7(1710015.030018.042AITmmAITmmAA解:(1)分析和建立尺寸链图 封闭环尺寸是mm025.0151.01n)A(T)A(T0icp15.005.000AA 0A4A1A 3A 2 （2）确定各组成环公差：选择A1为“协调环(3)计算协调环偏差故“协调环”为：mmmmmmmmmmAESAESAESAEIAEImmmmmmmmmmAEIAEIAEIAESAES05.000005.0)()()()()(099.0)018.0()015.0()018.0(15.0)()()()()(4320143201mm41A099.005.01 基本尺

37、寸基本尺寸 ES EI A1 41 A2 -17 A3 -7 A4 -17 +0.099 +0.018 +0.015 +0.018 +0.05 0 0 0 A0 0 +0.15 +0.05例 如图所示装配关系，轴是固定的，齿轮在轴上回转，要求保证齿轮与挡圈之间的轴向间隙为0.100.35mm。已知（标准件），现采用完全互换法装配，试确定各组成环公差和极限偏差。解:(1)画装配尺寸链 (2)判断各环性质A0为封闭环,A3为增环,A1、A2、A4、A5均为减环。（标准件），解:(1)画装配尺寸链 (2)判断各环性质A0为封闭环,A3为增环,A1、A2、A4、A5均为减环。（3）确定封闭环的基本尺寸

38、轴向间隙为0.100.35mm故（4）确定各组成环的公差及上下偏差先平均分配：再按各组成环尺寸大小和加工难易程度进行调整，令TA1=0.06,TA2=0.02,TA3=0.1,A4为标准件，按图纸标注，选A5为协调环（因挡圈易于加工和测量），其公差及上、下偏差通过计算得到（4）确定各组成环的公差及上下偏差按入体原则标注：（5）计算协调环A5的公差和极限偏差EI5=-0.12故例6.3 活塞销和活塞销孔的装配关系如图6-10所示。活塞销直径d与活塞销孔径D的基本尺寸为28mm，按装配技术要求，在冷态装配时应有0.00250.0075mm的过盈量。若活塞销和活塞销孔的加工经济精度（活塞销采用精密无

39、心磨加工，活塞销孔采用金刚镗加工）为0.01mm。现采用分组选配法进行装配，试确定活塞销孔与活塞销直径分组数目和分组尺寸。（1）选择装配法分组装配法解:1）建立装配尺寸链 其中，A0为活塞销与活塞销孔配合的过盈量，是尺寸链的封闭环；A1为活塞销的直径尺寸，A2为活塞销孔的直径尺寸，这两个尺寸是尺寸链的组成环。2）确定分组数 过盈量的公差为0.005mm，将其平均分配给组成环，各得到公差0.0025mm。而活塞孔与活塞销直径的加工经济公差为0.01mm，即需将公差扩大4倍，于是可得到分组数为4。3）确定分组尺寸 活塞销直径尺寸定为：活塞销孔直径定为：将其分为4组，各组直径尺寸列于表6-3中。mm

40、28A005.0015.02每组获得的过盈量均为84q 工作原理：利用工具电极与工件电极之间脉冲性火花放电，产生瞬时高温，工件材料被熔化和气化。同时，该处绝缘液体也被局部加热，急速气化，体积发生膨胀，随之产生很高的压力。在这种高压作用下，已经熔化、气化的材料就从工件的表面迅速被除去（图7-63）。4个阶段：1）介质电离、击穿，形成放电通道；2）火花放电产生熔化、气化、热膨胀；3）抛出蚀除物；4）间隙介质消电离（恢复绝缘状态）。图7-63 电火花加工原理图进给系统放电间隙工具电极工件电极直流脉冲电源工作液Real85工作原理：工件接阳极，工具（铜或不锈钢）接阴极，两极间加直流电压624V，极间保

41、持0.11mm间隙。在间隙处通以 660m/S高速流动电解液，形成极间导电通路，工件表面材料不断溶解，溶解物及时被电解液冲走。工具阴极不断进给，保持极间间隙。图7-67 电解加工原理图电解液直流电源泵工件阳极阴极进给工具阴极86图7-69 电子束加工原理图控制栅极加速阳极电子束斑点旁热阴极聚焦系统工件工作台工作原理（图7-69）87q 工作原理（图7-70）电源Real88q 工作原理（图7-75）变幅杆超声波发生器图7-75 超声波加工原理图振动方向工具换能器工作液喷嘴工件Real89q 工作原理：q 加工装置（图7-78）q 喷嘴材料及工作条件（表7-11）项目 材料 孔径/mm 至工件距

42、离/mm 喷射角度/参数金刚石，蓝宝石，淬火钢0.0750.42.550030表7-11 喷嘴材料及工作条件图7-78 水喷射加工装置示意图喷嘴阀控制器蓄能器供水器过滤器泵增压器液压装置排水器工件射流d利用超高压水（或水与磨料的混合液）对 工 件 进 行 切 割（或打孔），又称高 压 水 切 割，或“水刀”。90 至今尚无明确的和一致公认的定义，通过对其特征的分析和多年的实践，可以认为：AMT是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果，将其综合应用于产品设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变市场的适应能力和竞争力的

43、制造技术的总称。要点：91 信息技术对AMT发展起着越来越重要的作用 信息技术是各种先进制造技术的重要支撑，信息技术向制造技术的注入与融合，必将促进AMT的不断发展。现代设计技术将迅速发展和不断完善 包括CAD，CAE，DFX，健壮设计，优化设计，智能设计，反求工程，面向全生命周期的设计等。材料成形向精密、低耗、清洁方向发展 材料成形技术将使毛坯从接近零件形状向直接制成工件精密成形或称净成形的方向发展。据国际机械加工技术协会预测，本世纪初，塑性成形与磨削加工相结合，将取代大部分中小零件的切削加工。运用改性技术，将获得各种特殊性能要求的表面（涂）层，同时减少能耗并消除污染。92 加工技术向超精密、超高速方向发展绿色制造将成为21世纪制造业重要特征 包括：（产品在全生命周期符合环保、人类健康、能耗低、资源利用率高的要求）；（在整个制造过程，对环境负面影响最小，废弃物和有害物质的排放最小，资源利用效率最高）；（例如，汽车等产品的拆卸和回收技术，以及生态工厂的循环式制造技术等）。虚拟制造将获得广泛应用 首先在虚拟制造环境中生成软产品原型（Soft Prototype）代替传统的硬样品（Hard Prototype）进行试验，对其性能和可制造性进行预测和评价，从而缩短产品的设计与制造周期，降低成本，提高系统快速响应市场变化的能力。