机械制造工艺-加工余量、工序尺寸及公差.ppt

一、加工余量的概念：
1.加工总余量和工序余量：
1）加工总余量Z0（毛坯余量）

其中：Z1与毛坯的制造精度有关（参看毛坯余量手册）
其余工序余量Zi——由相关工序的加工误差确定（上工序和本工序）2)工序余量Zi——相邻两工序基本尺寸之差；即上工序基本尺寸与本工序基本尺寸之差。
非对称表面，单边余量。
(图4-18a)
对称表面，双边余量。

(图b)
轴、孔的双边余量。
(图c、d)3)工序余量公差（TZ）——余量的变动范围
Ta——上工序的基本尺寸公差
Tb——本工序的基本尺寸公差

图4-19被包容件…
4)工序尺寸的公差按“入体原则”标注
轴类(被包容件)：最大尺寸为基本尺寸，上偏差为零（单向偏差）。
孔类(包容件)：最小尺寸为基本尺寸，下偏差为零（单向偏差）。
毛坯：双向对称偏差形式（或双向非对称偏差形式）。
与零件公差的选择与标注有区别。（零件公差的选择与标注按：公差等级、配合种类来确定上下偏差）。
工序余量示意图（图1-40）
1） 轴类尺寸，毛坯
2） 孔类尺寸：毛坯：2.影响加工余量的因素：
1)上工序的尺寸公差参看图4-21（工序1余量与毛坯精度有关）
2)上工序的粗糙度Ry和缺陷层Ha（表4-10）
3)上工序的空间误差ea（形状位置误差）
例：图4-22轴线弯曲造成的余量不均匀误差。
各项位置误差造成的影响参看表4-11
4)本工序的装夹误差εb
包括定位误差、夹紧误差。5)余量计算公式
由于空间位置误差和装夹误差的
方向性，所以用矢量相加表示。
单边余量

双边余量
二、加工余量的确定
1.计算法
准确、合理,其数据由实验确定。
收集数据工作量大,适于大量生产。
计算过程可按实际情况的简化
例：浮动镗、无心磨、抛光等。
2.查表法（机械加工工艺手册）
3.经验法三、工序尺寸和公差的确定
同一表面基准重合（或基准不变）多次加工时的工序尺寸和公差。
1、确定余量（查表等）
2、计算各工序的基本尺寸（看表1-18）
3、按经济加工精度确定工序公差。
4、填写工序尺寸和公差（入体原则）。例题：
某轴直径φ50mm，其尺寸精度为IT5,表面粗糙度为Ra0.04μm,并要求高频淬火，毛坯为锻件。其工艺路线为：粗车－半精车－高频淬火－粗磨－精磨－研磨，计算轴的各工序尺寸及公差
解:
加工余量：由工艺手册确定。
工序尺寸：研磨工序尺寸即零件的设计尺寸50-0.011、Ra0.04μm其它各工序基本尺寸的确定：
上工序基本尺寸等于本工序尺寸加上本工序余量。
以零件设计尺寸50-0.011、Ra0.04开始，计算的各工序。（注：区分轴类或孔类尺寸）
工序公差的确定：
查表（表1-13）确定公差等级，
查表确定公差值，按“入体”标注为单向偏差。
尺寸链的概念：
由一组相互关链的尺寸构成的封闭尺寸，称为尺寸链。
例：铣阶梯表面（图4－24）1、尺寸链的分类：
设计尺寸链、工艺尺寸链、装配尺寸链等；又可分为直线尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链等；长度、角度尺寸链等。
2、尺寸链的构成：
1）尺寸环——尺寸链中的每一个尺寸称为尺寸链的环。
2）封闭环——间接获得的尺寸。
例如：装配中的间隙，加工中非直接测量尺寸，设计中的相关尺寸等。尺寸链中封闭环只有一个，用L0表示。
工艺尺寸链中的封闭环的定义见P.53倒10行。
⑴封闭环一定是工艺过程中间接保证的尺寸。
⑵封闭环公差值最大，它等于各组成环公差之和。
3）组成环——尺寸链除封闭外其余各环，组成环分为增环和减环。
⑴增环—该环变动引起封闭环同向变动。
⑵减环—该环变动引起封闭环反向变动。例：铣阶梯表面
L1↑（L2不变）→L0↑，为同向变动，即L1为增环。
L2↑（L1不变）→L0↓，为反向变动，即L2为减环。工艺尺寸链特性：
1）封闭性
2）关联性——尺寸链中任一环的变化都将影响到其它环。
3）工艺尺寸链（装配尺寸链）——与工艺（装配）方法有关。即按工艺（装配）方法确定封闭环。
4）增减环的判定
a)用定义判定b)箭头法判定(图1－46a)一、直线尺寸链的基本计算公式：
极法计算公式值
1、封闭环的基本尺寸2、封闭环的公差3、封闭环的上偏差ES0
4、封闭环的下偏差EI0二、直线尺寸链在工艺过程中的应用
（一）工艺基准与设计基准不重合时的工序尺寸计算。
1、测量基准与设计基准不重合，图1-43。设计基准：
孔Ⅲ－Ⅳ中心距离，127±0.07。
测量基准：
孔Ⅲ－Ⅳ的内侧母线距离，L2。
工艺过程中的测量方法：
游标卡尺测量
求:工艺尺寸L2
解题步骤：
1）画尺寸链图。
2）确定封闭环
3）确定增减环。
4）代入公式求解。L1、L3——孔的半径尺寸，由前工序获得。其公差值取直径公差的一半。
L2——孔Ⅲ－Ⅳ的内侧母线，由测量获得尺寸。
L0——由L1、L2、L3间