【正文】 1 1 6 3 1 1 1 7 2 2 1 1 8 1 2 0 0 9 1 4 0 0 圖 539 尺寸聯(lián)系矩陣變換 工序尺寸計(jì)算機(jī)求解方法 A6 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ A1 A2 A3 A4 A5 Z7 R1 R2 Z6 Z5 Z4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 4 1 3 1 2 2 4 1 2 1 3 2 2 1 2 1 4 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 為便于尺寸鏈查找 ， 將 T矩陣第 3列元素位置進(jìn)行調(diào)整 ， 使工序尺寸箭頭對(duì)應(yīng)的尺寸界線序號(hào)排在第 2列 ， 圓點(diǎn)對(duì)應(yīng)的尺寸界線序號(hào)排在第 3列 。 6 ? ?? 0 ???177。 177。 177。 177。 1 177。 177。 177。 177。 177。 177。 工序公差 余量 公差 最小 余量 平均 余量 平均 尺寸 單向偏差 形式標(biāo)注 12 iT?初擬 修正后 12 Zi?Zi min Zi M Ai M Ai A6 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ A1 A2 A3 A4 A5 Z7 R1 R2 Z6 Z5 Z4 工序尺寸圖表法 4. 校核結(jié)果尺寸公差，修正初擬工序尺寸公差 校核結(jié)果尺寸鏈，若超差，減小組成環(huán)公差（首先壓縮公共環(huán)公差） 177。 177。 177。 3）在最下方畫(huà)出間接保證的設(shè)計(jì)尺寸， 兩邊均為圓點(diǎn)。 試確定各工序尺寸及公差。 6177。與此有關(guān)的加工過(guò)程如下： 表面淬火 、 滲碳 、 鍍層的工藝尺寸計(jì)算 【例 59】 【解】 0. 251 0. ???R 2 R 1 H 1 H 0 b) 圖 533 滲碳層深度尺寸換算 a) A 1） 精車 A面，保證直徑 ； 01 0. ? ??3） 精磨 A面保證直徑尺寸 ，同時(shí)保證規(guī)定的滲碳層深度。 0. 25062H ?? 0. 032058 ? a） b） 圖 531 鍵槽加工尺寸鏈 0. 2350. 0150. 220 75 9x ?????【解】 圖 531所示鍵槽孔加工過(guò)程如下： 【例 58】 幾種常見(jiàn)工藝尺寸鏈形式 D1 x D2 H 1 ? 討論： 在前例中 ， 認(rèn)為鏜孔與磨孔同軸 ， 實(shí)際上存在偏心 。 采用專用檢具可減小假?gòu)U品出現(xiàn)的可能性 圖 530所示零件 ， 尺寸 A0不好測(cè)量 ， 改測(cè)尺寸 A2 ， 試確定 A2的大小和公差 0. 024 0. 3660A ???? 由新建立的尺寸鏈可解出： 0 0203 50 .??4 0. 192040A ?? A2是測(cè)量直接得到的尺寸 ， 是組成環(huán)； A0是間接保證的 ， 是封閉環(huán) 。 由式（ 514） ： 0L E E C C A AT T T T T??? ? ? ?? ? ? ?可求出 ： TC = 由式（ 518）： 0L E E C C A AT k T T T T? ?? ? ? ?? ? ? ?可求出 ： TC = （ k= ） 2 21ta n si n si nCA? ? ? ????? ? ? ????? 尺寸鏈計(jì)算方法 ?基本尺寸計(jì)算公式 直線尺寸鏈極值算法公式 （ 522） 011mnjkj k mA A A? ? ??????偏差計(jì)算公式 ?公差計(jì)算公式 ?平均尺寸計(jì)算公式 011mnjkj k mES ES EI? ? ?????（ 523） 0j k mEI EI ES? ? ?（ 524） 01nLiiTT?? ?（ 525） 0 M jM k Mj k mA A A? ? ?（ 526） 尺寸鏈計(jì)算方法 圖示工件 ，以底面 A定位，加工臺(tái)階面 B，保證尺寸 ，試確定工序尺寸 A2及平行度公差 Ta2。 已知孔 d 與孔 D的偏移量為 E=177。 177。 k為分布系數(shù)，定義如下： 2201nS i i iiT k T??? ?（ 516） 2201nE i iiT k T??? ?（ 518） 6kT??（ 517） 尺寸鏈計(jì)算方法 ? 極值算法 （ 519） ? ?0 1 2, , ,M M M nMA f A A A?? 概率算法 0 1 1 1 2 2 21 1 1, , ,2 2 2M M M nM n nA f A T A T A T? ? ???? ? ? ?????（ 520） 式中 α為分布不對(duì)稱系數(shù)，定義如下（圖 528） 圖 528 分布系數(shù)與不對(duì)稱系數(shù) T Δ= α 2 Amin 分布中心 AM Amax X A A EI ES T/2 T/2 φ(X) X 2T???（ 521） 尺寸鏈計(jì)算方法 平均尺寸計(jì)算公式 ? 幾種常見(jiàn)誤差分布曲線的分布系數(shù) k 和分布不對(duì)稱系數(shù)α的數(shù)值見(jiàn)教材表 57。 尺寸鏈方程為： 【解】 Y 1 Y 2 圖 527 誤差傳遞計(jì)算示例 A X α0 a） α0 b） X Y 1 Y 2 尺寸鏈計(jì)算方法 ? 公差極值算法 式中 T0L —— 極值公差； Ti —— 各組成環(huán)公差 。 若加工后實(shí)測(cè)結(jié)果為： X=， Y1=， Y2=。 0 . 02， 兩孔中心連線與 A 面夾角α0=15176。 對(duì)于工藝尺寸鏈來(lái)說(shuō) ， 組成環(huán)的尺寸一般是由加工直接得到的 ? 減環(huán) —— 該環(huán)變動(dòng) （ 增大或減小 ） 引起封閉環(huán)反向變動(dòng) （ 減小或增大 ） 的環(huán) 尺寸鏈方程 —— 確定尺寸鏈中封閉環(huán) （ 因變量 ） 和組成環(huán) （ 自變量 ） 的函數(shù)關(guān)系式 ， 其一般形式為： 0 1 2( , , , )nA f A A A?（ 59） 圖示尺寸鏈中 ， 尺寸 A0是加工過(guò)程間接保證的 ， 因而是尺寸鏈的封閉環(huán)；尺寸 A1和 A2是在加工中直接獲得的 ， 因而是尺寸鏈的組成環(huán) 。此法方便、迅速，生產(chǎn)上應(yīng)用較多。 （ 58） ? ? ? ?? ? ? ? ? ?m inm in 22y a a by a a bZ R H eZ R H e??? ? ? ?? ? ? ?平 面 加 工軸 、 孔 加 工? ?m in 2 yaZ R H??◎ 無(wú)心磨床磨外圓 ? ?m in 2 y a aZ R H e? ? ?◎ 研磨、拋光平面 min yZR?R y H a e a ε b 圖 525 最小加工余量構(gòu)成 加工余量確定方法 ? 計(jì)算法 —— 采用計(jì)算法確定加工余量比較準(zhǔn)確，但需掌握必要的統(tǒng)計(jì)資料和具備一定的測(cè)量手段。 采用孔系組合夾具 ， 基礎(chǔ)板＋圓柱銷 （ 專用件 ） ＋移動(dòng) V形塊 （ 合件 ） ， 通過(guò)螺旋壓板壓緊 ? ??選擇加工方法：上表面和 mm環(huán)槽采用銑削一次走刀加工； 4M10螺紋孔先打中心孔再鉆底孔 ， 螺紋底孔用鉆頭倒角 ?4M 10 12 10+0166+0+010250132701409516025080R40R2035+ 4φ80 032圖 523 殼體零件簡(jiǎn)圖 數(shù)控加工工藝 數(shù)控加工工藝實(shí)例 ?加工順序 銑上平面 → 鉆 4M10中心孔 → 鉆 4M10底孔 → 4M10螺紋底孔倒角 → 4M10攻絲 → 銑環(huán)槽 ?零件坐標(biāo)系設(shè)定 如圖 ， 坐標(biāo)原點(diǎn)為孔軸線與零件上平面的交點(diǎn) ?工藝處理 對(duì)刀點(diǎn)選在孔軸線與孔的上端面的交點(diǎn) ， 換刀點(diǎn)選在所定零件坐標(biāo)系 （ X0， Y0， Z15） 點(diǎn) ?刀具軌跡坐標(biāo)計(jì)算 4M10螺紋孔中心坐標(biāo)計(jì)算 ， 環(huán)槽各基點(diǎn) （ J、 B、 C、D… ） 及四個(gè)圓弧的圓心坐標(biāo)計(jì)算等 數(shù)控加工工藝 零件號(hào) JS126 零件名稱 殼體 材料 HT300 程序編號(hào) 00618 機(jī)床型號(hào) HM500 制表 宮怡 工序內(nèi)容 刀具 號(hào) 刀具種類 主軸轉(zhuǎn) 速 進(jìn)給速 度 長(zhǎng)度補(bǔ) 償量 半徑補(bǔ) 償量 銑平面 T1 φ80硬質(zhì)合金端銑刀 S280 F60 D1 D21 鉆 4M10中心孔 T2 φ3中心鉆 S1000 F100 D2 鉆 4M10底孔 T3 S500 F50 D3 螺紋孔口倒角 T4 φ18鉆頭 （ 90o鋒角 ） S500 F50 D4 攻螺紋 4M10 T5 M10 S60 F90 D5 銑 10mm環(huán)槽 T6 φ10高速鋼立銑刀 S300 F30 D6 D26 表 55 殼體數(shù)控加工工藝卡 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 第 5章 工藝過(guò)程設(shè)計(jì) Process Planning 工序尺寸的確定 Determine the Operational Dimensions 加工余量 ? 加工余量 —— 加工過(guò)程中從加工表面切去材料層厚度 ? 工序（工步）余量 —— 某一表面在某一工序（工步）中所切去的材料層厚度 ◎ 對(duì)于被包容表面 bZ a b??（ 51） ◎ 對(duì)于包容表面 bZ b a（ 52） a） b） c） d） Z b a b 圖 524 工序加工余量 Z b b a b a Zb 2 Zb 2 Zb 2 Zb 2 a b 式中 Zb—— 本工序余量； a —— 前工序尺寸； b —— 本工序尺寸。 加工階段的劃分 加工階段劃分的意義 數(shù)控加工工藝 ? 形狀復(fù)雜、加工面多、加工量大、生產(chǎn)批量較小的零件（如批量較小的復(fù)雜箱體類零件） 數(shù)控加工的合理選用 ? 普通機(jī)床無(wú)法加工或需使用復(fù)雜工裝才能加工的零件（如復(fù)雜輪廓面或復(fù)雜空間曲面） ? 加工精度要求高的零件（如某些徑向尺寸和軸向尺寸精度要求均很高的軸類零件） ? 零件上某些尺寸難以測(cè)量和控制的情況（如具有不開(kāi)敞內(nèi)腔加工面的殼體或盒型零件） ? 零件一次裝夾，可完成銑、鏜、鉆、鉸、攻絲等多種操作 圖 518 各類機(jī)床適應(yīng)的加工范圍 專用機(jī)床 數(shù)控機(jī)床 通用機(jī)床 零件復(fù)雜程度 零件批量 數(shù)控加工工藝 ? 加工過(guò)程嚴(yán)格按程序指令自動(dòng)進(jìn)行 —— 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)要求詳細(xì)、具體和完整。 其他工序的安排 ? 去毛刺工序 通常安排在切削加工之后 。 精 車 IT6～ 8 Ra ～ 5 粗 車 IT12～ 13 Ra 10～ 80 精 拉 IT6～ 9 Ra ～ 粗 拉 IT10～ 11 Ra 5～ 20 加工順序的安排 機(jī)械加工工序的安排 ? 為改善工件材料切削性能而進(jìn)行的熱處理工序 （ 如退火、 正火等 ） ， 應(yīng)安排在切削加工之前進(jìn)行 ? 為消除內(nèi)應(yīng)力而進(jìn)行的熱處理工序 （ 如退火 、 人工時(shí)效等 ） ， 最好安排在粗加工之后 ， 也可安排在切削加工之前 ? 為了改善工件材料的力學(xué)物理性質(zhì)而進(jìn)行的熱處理工序（ 如調(diào)質(zhì) 、 淬火等 ） 通常安排在粗加工后 、 精加工前進(jìn)行。 粗 磨 IT8～ 10 Ra 172。10 精 銑 IT6～ 8 R