【正文】 要求較高時(shí)，則兩個(gè)表面互為基準(zhǔn)反復(fù)加工，可以不斷提高定位基準(zhǔn)的精度，保證兩個(gè)表面之間相互位置精度 。選擇粗基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮： (1)選擇要求加工余量小而均勻的重要表面為粗基準(zhǔn)，以保證該表面有足夠而均勻的加工余量 。 (此原則簡(jiǎn)稱：光滑平整原則 ) 4)粗基準(zhǔn)在同一定位方向上只允許在零件加工工序中使用一次，不允許重復(fù)使用。 ② 粗加工階段容易引起工件的變形，這是由于切除余量大，一方面毛坯的內(nèi)應(yīng)力重新分布而引起變形，另一方面由于切削力、切削熱及夾緊力都比較大，因而造成工作的受力變形和熱變形。如粗加工階段可以使用功率大、精度較低的 機(jī)床；精加工階段可以使用功率小、精度高的機(jī)床。 32 工件表面機(jī)械加工順序 的安排 工件各表面的加工順序，一般 按照下述原則安排： 先粗加工后精加工 (先粗后精） ； 先基準(zhǔn)面加工后其它面加工（基準(zhǔn)先行） ； 先主要表面加工后次要表面加工（先主后次） ； 先平面加工后孔加工（先面后孔） 。有時(shí)也可將次要的、較小的表面安排在最后加工，如緊固螺釘孔等。 ②時(shí)效處理 對(duì)于大而復(fù)雜的鑄件，為了盡量減少由于內(nèi)應(yīng)力引起的變形，常常在粗加工后進(jìn)行人工時(shí)效處理。淬火處理一般安排在磨削之前進(jìn)行，當(dāng)用高頻淬火時(shí)也可安排在最終工序。 檢驗(yàn)工序的安排 檢驗(yàn)工序是保證產(chǎn)品質(zhì)量和防止產(chǎn)生廢品的重要措施。 18 33 尺寸鏈的計(jì)算應(yīng)用（工序尺寸的確定） 在機(jī)械設(shè)計(jì)和工藝工作中，為保證加工、裝配和使用的質(zhì)量，經(jīng)常要對(duì)一些相互關(guān)聯(lián)的尺寸、公差和技術(shù)要求進(jìn)行分析和計(jì)算，為使計(jì)算工作簡(jiǎn)化，可采用尺寸鏈原理。 封閉環(huán) ——其尺寸是在機(jī)器裝配或零件加工中間接得到的 。 減環(huán) ——若組成環(huán)尺寸增大或減小，使得封閉環(huán)尺寸減小或增大，則此組成環(huán)稱為減環(huán) ，如上兩例中的A A3 環(huán)。計(jì)算方法有兩種，一種是極值法 (也稱極大極小法 )，考慮最不利的極端情況，是以各組成環(huán)的最大值和最小值為基礎(chǔ)，求出封閉環(huán)的最大值和最小值。各環(huán)的基本尺寸分別以 A A2…A i表示。寫成普遍公式為： 結(jié)論：封閉環(huán)的最大值等于所有增環(huán)的最大值之和減去所有減環(huán)的最小值之和；封閉環(huán)的最小值等于所有增環(huán)的最小值之和減去所有減環(huán)的最大值之和。 由此可知，若各組成環(huán)公差一定，減少環(huán)數(shù)可提高封閉環(huán)精度；若封閉環(huán)公差一定，減少環(huán)數(shù)可放大各組成環(huán)公差，使其加工容易。 由 [式 ()＋式 ()] /2 ，得： 由式 ()減式 ()得： 結(jié)論：封閉環(huán)平均尺寸等于所有增環(huán)平均尺寸之和減去所有減環(huán)平均尺寸之和；封閉環(huán)的平均偏差等于所有增環(huán)平均偏差之和減去所有減環(huán)平均偏差之和。當(dāng)各組成環(huán)尺寸及加工難易程度相近時(shí)采用該法較為合適。這時(shí)可以把這些組成環(huán)的公差首先確定下來，只將一個(gè)或極少數(shù)幾個(gè)比較容易加工，或在生產(chǎn)上受限制較少和用通用量具容易測(cè)量的組成環(huán)定為協(xié)調(diào)環(huán)，用來協(xié)調(diào)封閉環(huán)和組成環(huán)之間的關(guān)系。 35 夾具的組成 ? 機(jī)床夾具組成如下： 機(jī)床夾具是由定位元件、加緊裝置、對(duì)刀元件、夾具體等部分組成，其中定位與夾緊兩個(gè)環(huán)節(jié)是夾具設(shè)計(jì)的重點(diǎn) ? ? ○ 定位元件 ? ○ 夾緊元件 ? ○ 引導(dǎo)元件 ? ○ 夾具 體 ? ○ 其它 ? 一 按應(yīng)用范圍分 : ? ▲ 通用夾具 指已標(biāo)準(zhǔn)化，在使用中不加或稍加調(diào)整即可裝夾不同的工件的夾具。這就是六點(diǎn)定位原理 37 完全定位和不完全定位 消除全部（ 6個(gè)）自由度，叫做完全定位。） 40 機(jī)械加工精度 機(jī)械加工精度的含義及內(nèi)容 加工誤差與精度的關(guān)系：精度愈高，誤差愈小，加工成本愈高；反之精度愈低，誤差就愈大，加工成本愈低。 3) 相互位置 精度 ： 限制加工表面與其基準(zhǔn)間的相互位置誤差。 若原始誤差是在加工前已存在，即在無(wú)切削負(fù)荷的情況下檢驗(yàn)的，稱為 工藝系統(tǒng)靜誤差 ； 若在有切削負(fù)荷情況下產(chǎn)生的則稱為 工藝系統(tǒng)動(dòng)誤差 。 工藝系統(tǒng)剛度及其組成 整個(gè)工藝系統(tǒng)的剛度決定于機(jī)床、刀具、工件及夾具的剛度，工藝系統(tǒng)的受力變形等于機(jī)床、刀具、工件及夾具的受力變形之和。加工精度越高，則加工誤差越小，反之越大。 正態(tài)分布曲線的數(shù)學(xué)關(guān)系式為： x—— 零件的尺寸； —— 一批零件的尺寸的算術(shù)平均值； xx?221 e x p [ ( ) / 2 ]2y x x ???? ? ? 25 y—— 零件尺寸為 x 時(shí)所出現(xiàn)的概率密度； σ —— 一批零件的均方差； n—— 一批零件的數(shù)量。 在生產(chǎn)中，可以利用正態(tài)分布曲線進(jìn)行工藝驗(yàn)證。 ① T＞ 6σ， ＞ 1，全部零件加工合格； ② T6σ，σ很小，加 工方法精度過高，造成浪費(fèi)； ③ T＝ 6，加工能力有些勉強(qiáng)，遇到外來因素或隨機(jī)因 素影響，就會(huì)產(chǎn)生不合格品； ④ T＜ 6σ， ＜ 1，加工能力不足，不能滿足加工精 度要求，一定要進(jìn)行改進(jìn)。 3) 二級(jí)生產(chǎn)過程：加工精度勉強(qiáng)，要進(jìn)行監(jiān)視，采用抽樣檢查，防止外來波動(dòng)。當(dāng)分布曲線中心和公差帶中心不重合時(shí)，說明加工中存在常值系統(tǒng)誤差。 3) 多峰值分布曲線：一般的分布曲線只有一個(gè)峰值，它表示尺寸分布中心；多峰值分布就是有幾個(gè)分布中心，即存在著階躍變值系統(tǒng)誤差。但從理論上說，母體的算術(shù)平均值與均方差和樣本的是不等的。 表面波度： 是介于加工精度（宏觀幾何形狀誤差 L3/H3＞ 1000）和表面粗糙度之間的一種帶有周期性的幾何形狀誤差，其波高與波長(zhǎng)的比值在 40≤ L2/H2≤ 1000 的范圍。 49 機(jī)械加工后的表面粗 糙度 表面粗糙度： 是指表面微觀幾何形狀誤差，其波高與波長(zhǎng)的比值在 L1/H1＜ 40 的范圍內(nèi)。 50 磨削加工后的表面粗糙度 影響因素可歸納為三方面： 與磨削過程和砂輪結(jié)構(gòu)有關(guān)的幾何因素 與磨削過程和被加工材料塑性變形有關(guān)的物理因素 工藝系統(tǒng)的振動(dòng)因素 從幾何因素看，砂輪上磨粒的微刃形狀和分布對(duì)于磨削后的表面粗糙度是有影響的。 ④工件速度 工件速度越大，單個(gè)磨粒的磨削厚度就越大，單位時(shí)間內(nèi)磨削工件表面的磨粒數(shù)減⑤徑向進(jìn)給量 增大磨削徑向進(jìn)給量將增加塑性變形的程度從而增大粗糙度。 另外，引起磨削表面粗糙度增大的主要原因還往往是工藝系統(tǒng)的振動(dòng)所致。 計(jì)算方法：按裝配尺寸鏈中極值法計(jì)算。 （ 2）不完全互換法（部分互換法） 用極值法計(jì)算各組成環(huán)的公差結(jié)果有時(shí)候難于滿足零件的經(jīng)濟(jì)加工精度要求甚至很難加工，因此可以適當(dāng)放大零件公差來達(dá)到裝配 精度。 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單 缺點(diǎn)：①選配時(shí)間長(zhǎng)； ②不宜在有節(jié)拍的生 產(chǎn)中用。 修配法 對(duì)于裝配精度要求較高的多環(huán)尺寸鏈 , 各組成環(huán) 按經(jīng)濟(jì)精度加工 , 選其中一環(huán)為修配環(huán) , 并預(yù)留修配量，使封閉環(huán)達(dá)到精度要求，這種方法稱為為修配法。 常見的調(diào)整法有以下三種： （ 1）可動(dòng)調(diào)整裝配法； （ 2）固定調(diào)整裝配法； （ 3）誤差抵消調(diào)整裝配法。 缺點(diǎn)：勞動(dòng)量大，要求工人技術(shù)水平高， 不易預(yù)定工時(shí)，不便組織流水線。 優(yōu)點(diǎn)：①零件加工精度要求不高，而能獲得 很高的裝配精度； 29 ②同組零件可以互換。 缺點(diǎn)：有極小部分產(chǎn)品達(dá)不到裝配精度（正 常情況 %）。 缺點(diǎn)：在裝配精度高，環(huán)數(shù)較多時(shí)就難以滿足 零件加工經(jīng)濟(jì)精度要求。 51 保證裝配精度的方法可歸納為： 互換法 互換法實(shí)質(zhì)：用控制零件加工誤差來保證裝配精度的一種方法。 ⑥軸向進(jìn)給量 磨削時(shí)采用較小的軸向進(jìn)給量，則磨削后表面粗糙度較低。 為了降低表面粗糙度值，應(yīng)考慮以下主要影響因素： ①砂輪的粒度 砂輪的粒度愈細(xì)，則砂輪單位面積上的磨粒數(shù)愈多，在工件上的刻痕也愈密而細(xì)，所以粗糙度值愈低。 表面 層金相組織的變化： 由于切削熱引起工件表面溫升過高，表面層金屬發(fā)生金相組織變化的現(xiàn)象。 表面層金相組織的變化： 由于切削熱引起工件表面溫升過高，表面層金屬發(fā)生金相組織變化的現(xiàn)象。 48 機(jī)械加工表面質(zhì)量的含義及主要內(nèi)容 27 表面質(zhì)量是指機(jī)器零件加工后表面層的狀態(tài)。②很難分辨各因素的分別作用。 2) 不對(duì)稱分布曲線：當(dāng)用試切法或調(diào)整法來獲得加工尺寸時(shí)，加工尺寸總是接近于最大實(shí)體尺寸。 5) 四級(jí)生產(chǎn)過程：選用別的加工方法和設(shè)備，在工藝上進(jìn)行根本改革。 xx?6p TC ?? 26 1) 特級(jí)生產(chǎn)過程：加工精度過高，造成較大浪費(fèi)，可改用精度較低的加工方法或設(shè)備，也可加大切削用量，延長(zhǎng)刀具調(diào)整周期，允許有較大波動(dòng)。 6σ — 尺寸分布范圍，表示實(shí)際上所能達(dá)到的精度。 3σ范圍內(nèi)所包含的面積為 ％。 3σ范圍內(nèi)所包含的面積為 ％。 G G G G G? ? ?刀 具系 統(tǒng) 工 件 夾 具機(jī) 床＝ 用剛度來表示， 1 1 1 1 1K K K K K? ? ? ?刀 具系 統(tǒng) 工 件 夾 具機(jī) 床 44 誤差復(fù)映 試件上有三組階梯，階梯的差值相等，一次走刀將這三個(gè)地方的階梯車去后，因系統(tǒng)有彈性變形，階梯的高度差將仍然存在，但數(shù)值大為減小，這種現(xiàn)象稱之為誤差復(fù)映現(xiàn)象。 把對(duì)加工誤差影響最大的那個(gè)方向（即通過刀刃的加工表面的法線方向）稱為 誤差敏感方向。 原始誤差的存在，使工藝系統(tǒng)各組成部分之間的位置關(guān)系或速度關(guān)系偏離了理想狀態(tài)，致使加工后的零件產(chǎn)生了加工誤差。 1) 尺寸精度： 限制加工表面與其基準(zhǔn)間尺寸誤差不超過一定的 范圍（公差）。 38 欠定位和過定位 某個(gè)（些）影響加工精度的自由度未加限制 。0 ????? miii TTT 22 ? ▲ 專用夾具 指為某一工件的某道工序設(shè)計(jì)的夾具。 34 機(jī)床夾具的作用 ? 夾具的概念 : ? 在機(jī)械加工中能用來迅速裝夾工件 ,使機(jī)床 ,刀具 ,工件保持正確相對(duì)位置的裝置。各組成環(huán)的公差值根據(jù)基本尺寸按公差中2 m inm a x iii avAAA ?? ii a vi AA ???)(11110 ?????????miiavmiiavaviiAAA??)(1111111111110 )()( ??????????????????????????????miimiimiimiimiiavmiiaviiiiiiAAAA??????)(0mTT i ? 21 的尺寸分段及精度等級(jí)確定，然后再給予適當(dāng)調(diào)整，使： ③利用協(xié)調(diào)環(huán) 分配封閉環(huán)公差。解決正計(jì)算問題比較容易，而解決反計(jì)算問題比較難。 平均尺寸 Aav——最大尺寸和最小尺寸的平均值。 (4)封閉環(huán)公差 T0 的計(jì)算 由式 ()減式 (5. 12)，得： ??? miii AA10 ?(5 ． 12)(5 ． 11)??????????miimiiiiAAA11m i n11m a xm a x0???????????miimiiiiAAA11m a x11m i nm i n0?????????????miAimiAiAiiEIESAAES11110m a x00?????????????miAimiAiAiiESEIAAEI11110