《機(jī)械制術(shù)礎(chǔ)》xing學(xué)習(xí)指導(dǎo)

1、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)指導(dǎo)（倪小丹,楊繼榮等.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).北京:清華大學(xué)出版社）第一部分 基礎(chǔ)知識(shí)第一章 機(jī)械制造技術(shù)概論一、機(jī)械加工基本概念1工件表面成形原理：所有機(jī)械零件的表面，都是由一些基本幾何表面形成的（如平面、圓柱面、圓錐面等），而這些基本幾何表面都屬于“線性表面”，即由一條母線沿著另一條導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)而形成。母線和導(dǎo)線統(tǒng)稱為發(fā)生線。2工件表面成形方法：要使工件表面成形，需要借助于一定形狀的刀具切削刃以及刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來形成兩條發(fā)生線。在機(jī)床上形成發(fā)生線的方法有四種：軌跡法、成形法、相切法、展成法3成形運(yùn)動(dòng)(1)直接參與表面的成形過程、使其在工件上形成幾何表面的刀具與工件之間

2、的相對(duì)運(yùn)動(dòng)稱為成形運(yùn)動(dòng)(2)分類：按其作用不同，成形運(yùn)動(dòng)分為主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)兩種；按其組成不同，成形運(yùn)動(dòng)分為簡(jiǎn)單成形運(yùn)動(dòng)和復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)。4切削用量三要素：切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量（俗稱切削深度）二、機(jī)械加工工藝系統(tǒng)1工藝系統(tǒng)和工藝裝備(1)工藝系統(tǒng)：由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的系統(tǒng)稱為工藝系統(tǒng)(2)工藝裝備：在機(jī)械加工中使用的各種機(jī)床、夾具、刀具、量具和輔助工具統(tǒng)稱為工藝裝備，簡(jiǎn)稱“工裝”。按其使用范圍可將工裝劃分為“通用工裝”和“專用工裝”兩大類。注意：制造行業(yè)通常將機(jī)床設(shè)備不包含在工藝裝備之中（參考教材P8和P127）。參考：JB/T 9167.2-1998工藝裝備設(shè)計(jì)管理導(dǎo)則 工藝裝

3、備設(shè)計(jì)選擇規(guī)則 術(shù)語：“產(chǎn)品制造過程中所使用的各種工具總體，包括刀具、夾具、模具、量具、檢具、輔具、鉗工工具和工位器具”2機(jī)床分類及型號(hào)(1)劃分原則：按照類（12類）組（每類10組）系（每組10系）劃分(2)機(jī)床型號(hào)：類代號(hào)組代號(hào)系代號(hào)主參數(shù)或設(shè)計(jì)順序號(hào)3機(jī)床的傳動(dòng)原理(1)機(jī)床傳動(dòng)鏈：組成傳動(dòng)聯(lián)系的一系列傳動(dòng)件稱為傳動(dòng)鏈(2)機(jī)床應(yīng)具備的三個(gè)基本部分：執(zhí)行件、運(yùn)動(dòng)源、傳動(dòng)裝置(3)定比傳動(dòng)裝置和換置機(jī)構(gòu)、內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈和外聯(lián)系傳動(dòng)鏈4典型機(jī)床工藝范圍：在機(jī)床上可以完成的工序種類、能夠加工的零件類型、使用的刀具、所能達(dá)到的加工精度和表面粗糙度、適用的生產(chǎn)規(guī)模等稱為機(jī)床的工藝范圍，如車削、銑削、

4、鉆削、刨削、鏜削、磨削等都有自己的工藝范圍。5刀具常用材料：高速鋼（如W18Cr4V）、硬質(zhì)合金（YG類、YT類、YW類、YN類）、超硬刀具材料（陶瓷、人造金剛石、立方氮化硼）。6刀具幾何角度(1)三面兩刃一刀尖：前刀面、后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃、刀尖(2)正交平面參考系：基面Pr、切削平面PS、正交平面Pa(3)五個(gè)基本角度：前角、后角、主偏角、副偏角、刃傾角(4)刀具幾何角度（標(biāo)注角度）與工作角度（實(shí)際角度）的區(qū)別例如：縱向進(jìn)給和橫向進(jìn)給的影響、刀具安裝高低的影響等。7刀具種類及選用(1)車刀（焊接車刀、可轉(zhuǎn)位車刀、成形車刀）(2)孔加工刀具（麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、鏜刀）(3)

5、拉刀：高精度和高生產(chǎn)率多齒刀具，用于大批量生產(chǎn)(4)銑刀（圓柱銑刀、三面刃銑刀、立銑刀、鍵槽銑刀等）(5)齒輪刀具（盤狀齒輪銑刀、指狀齒輪銑刀、齒輪滾刀、插齒刀、剃齒刀）8砂輪(1)磨料、結(jié)合劑、氣孔三者構(gòu)成了砂輪三要素(2)砂輪的特性主要由磨料、粒度、結(jié)合劑、硬度和組織5個(gè)參數(shù)決定。9夾具組成、作用與分類(1)夾具組成：由定位元件、夾緊裝置、對(duì)刀及導(dǎo)向裝置、夾具體以及其它元件或裝置所組成其中，定位元件、夾緊裝置和夾具體是不可缺少的。(2)夾具作用：一是容易地、穩(wěn)定地保證加工精度；二是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；三是擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍；四是改善勞動(dòng)條件。(3)夾具分類：按照應(yīng)用范圍（通用夾具、專用夾具、組合

6、夾具等）、夾具動(dòng)力源（手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具等）、使用機(jī)床（車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具等）來劃分。三、基準(zhǔn)1基準(zhǔn)概念：確定零件上點(diǎn)、線、面位置所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面稱之為基準(zhǔn)。2基準(zhǔn)分類：3設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：在產(chǎn)品或零件圖上使用的基準(zhǔn)4工藝基準(zhǔn)（制造基準(zhǔn)）：在加工和裝配等工藝過程中使用的基準(zhǔn)5工序基準(zhǔn)：在工序圖上使用的基準(zhǔn)（即在工序圖上用來規(guī)定所加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn)）6定位基準(zhǔn)：工件在機(jī)床或夾具中占有正確位置時(shí)所使用的基準(zhǔn)。四、六點(diǎn)定位定則1定位：工件在機(jī)床或夾具中占有正確位置的過程稱為定位。2夾緊：工件定位后，使其在加工過程中始終保持

7、位置不變的操作。注意：定位與夾緊的區(qū)別。定位是指一批工件在夾緊前要占有一致的、正確的位置。而夾緊在任何位置均可被夾緊，并不保證一批工件在夾具中的一致位置；定位必須使工件與定位元件保持接觸，這樣才能限制工件的自由度，而夾緊是保證在整個(gè)加工過程中的工件位置始終不發(fā)生改變。3裝夾：工件在機(jī)床或夾具中定位、夾緊的過程4工件定位方式：直接找正定位、劃線找正定位、使用夾具定位5六點(diǎn)定則：按照一定要求合理布置夾具上的六個(gè)定位點(diǎn)，使工件在夾具中的位置完全確定的方法稱為六點(diǎn)定則。（注意完全定位與不完全定位、過定位與欠定位的區(qū)別）五、獲得加工精度的方法1獲得尺寸精度的方法：試切法、調(diào)整法、定尺寸刀具法、自動(dòng)控制法

8、2獲得形狀精度的方法：軌跡法、成形法、展成法3獲得位置精度的方法：直接找正裝夾、劃線找正裝夾、夾具裝夾第二章 金屬切削基本原理一、金屬切削過程1基本概念：將工件上多余的金屬層，通過切削加工被刀具切除而形成切屑的過程稱為金屬切削過程。在此過程中將產(chǎn)生一系列現(xiàn)象，如形成切屑、切削力、切削熱、刀具磨損等。2切削層參數(shù)：切削層公稱厚度hD、切削層公稱寬度bD、切削層公稱橫截面積AD3切削變形本質(zhì)：金屬材料受外力擠壓時(shí)，其材料內(nèi)部產(chǎn)生彈性變形，并在大約與受力方向成45°的斜截面內(nèi)剪應(yīng)力為最大。當(dāng)剪應(yīng)力達(dá)到材料屈服極限時(shí)，剪切變形進(jìn)入塑性流動(dòng)階段，材料內(nèi)部沿著剪切面發(fā)生相對(duì)滑移，使材料被壓扁（塑

9、性材料）或者被剪斷（脆性材料）。4切屑的形成與三個(gè)變形區(qū)：(1)切屑形成過程：被切削層金屬在刀具切削刃和前刀面作用下，因受擠壓而產(chǎn)生剪切滑移變形的過程（當(dāng)?shù)毒吲c工件開始接觸的最初瞬間，工件內(nèi)部產(chǎn)生彈性變形。隨著切削運(yùn)動(dòng)的繼續(xù)，切削刃對(duì)工件材料擠壓作用加強(qiáng)，使金屬材料內(nèi)部的應(yīng)力和應(yīng)變逐漸增大。當(dāng)材料內(nèi)部的應(yīng)力達(dá)到屈服極限時(shí)，被切削的金屬層開始沿著剪應(yīng)力最大的方向滑移，從而產(chǎn)生塑性變形，并沿著前刀面流出）。(2)三個(gè)變形區(qū)：第一變形區(qū)：剪切面金屬的剪切滑移變形，發(fā)生在約45°C的剪切面內(nèi)，從OA到OM，厚度約0.02 0.2mm寬。第二變形區(qū)：前刀面金屬的擠壓摩擦變形，發(fā)生在刀具前刀面與

10、切屑底層之間。第三變形區(qū)：后刀面金屬的擠壓摩擦變形，發(fā)生在刀具后刀面與已加工表面之間。5切屑類型：帶狀切屑、擠裂切屑（節(jié)狀切屑）、單元切屑（粒狀切屑）、崩碎切屑二、前刀面上的摩擦與積屑瘤1前刀面上的摩擦：切屑在流經(jīng)刀具前面時(shí)，在高溫高壓的作用下產(chǎn)生劇烈的摩擦，致使刀具前刀面與切屑底層接觸區(qū)形成了粘結(jié)區(qū)和滑移區(qū)兩部分。粘結(jié)區(qū)的摩擦為內(nèi)摩擦（金屬內(nèi)部產(chǎn)生剪切滑移），滑移區(qū)的摩擦為外摩擦（金屬外部(即切屑底面)與前刀面產(chǎn)生滑動(dòng)磨擦）。2積屑瘤(1)積屑瘤的形成：在切削塑性材料、切削速度為20m/min左右時(shí)，由于刀屑接觸區(qū)的粘結(jié)摩擦和滯流作用，當(dāng)前刀面上的溫度和壓力適宜時(shí)，使切屑底層金屬粘結(jié)在前刀面

11、的刃口附近而形成硬度很高的楔塊，這個(gè)硬塊就稱為積屑瘤。積屑瘤的硬度可達(dá)工件材料硬度的23.5倍。(2)積屑瘤的影響：增大前角、影響尺寸精度、增大表面粗糙度值、減小刀具磨損三、已加工表面的形成過程1表面形成過程：由于刀具切削刃的刃口實(shí)際上無法磨得絕對(duì)鋒利，總是存在刃口圓弧，所以在切削時(shí)，刃口對(duì)切削層既有切削作用又有擠壓作用，使得刃口前區(qū)的金屬內(nèi)部產(chǎn)生復(fù)雜的塑性變形。這層金屬被刃口圓弧擠壓后，還繼續(xù)受到后刀面的摩擦，使變形更加劇烈，最后形成已加工表面層。2加工硬化：經(jīng)切削產(chǎn)生的變形使得已加工表面層的金屬晶格產(chǎn)生扭曲、擠壓和碎裂造成已加工表面的硬度增高，這種現(xiàn)象稱為加工硬化（冷硬）。3鱗刺：在較低切

12、削速度切削塑性材料時(shí)，有時(shí)會(huì)在已加工表面上產(chǎn)生一種鱗片狀毛刺，這就是鱗刺，對(duì)表面粗糙度的影響嚴(yán)重。四、切削力1切削力的來源：一是在加工過程中，使切削層產(chǎn)生彈性變形和塑性變形的切削抗力作用在刀具上；二是前刀面與切屑間、后刀面與已加工表面間的摩擦力作用在刀具上。2切削力分解：切削力（切向力）、背向力（徑向力）、進(jìn)給力（軸向力）3影響切削力因素：工件材料、切削用量、刀具幾何參數(shù)、刀具磨損、切削液五、切削熱與切削溫度1切削熱的來源：切削層金屬發(fā)生彈性和塑性變形所消耗的能量98%以上轉(zhuǎn)換成熱能、前刀面與切屑之間的摩擦產(chǎn)生的熱量、后刀面與工件之間的摩擦產(chǎn)生的熱量。2切削溫度：一般指切屑與前刀面接觸區(qū)域的平

13、均溫度3影響切削溫度的因素：切削用量、刀具幾何參數(shù)、刀具磨損、工件材料、切削液4切削液(1)作用：冷卻作用、潤(rùn)滑作用、清洗作用、防銹作用(2)種類：水溶液、乳化液、切削油六、刀具磨損與刀具耐用度1刀具磨損形態(tài)：前刀面磨損、后刀面磨損、前后刀面同時(shí)磨損2刀具磨損原因：磨料磨損（硬質(zhì)點(diǎn)磨損）、粘結(jié)磨損（冷焊磨損）、擴(kuò)散磨損、氧化磨損3刀具磨損過程：初期磨損階段、正常磨損階段、急劇磨損階段4刀具耐用度：刃磨后的刀具自開始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為止的切削時(shí)間七、磨削機(jī)理1磨削過程：磨削是利用砂輪上無數(shù)個(gè)微小磨粒的微切削刃對(duì)工件表面進(jìn)行的切削加工2磨削的三個(gè)階段：滑擦階段、刻劃階段、切削階段3磨削特

14、點(diǎn)：能加工高硬度材料、能獲得較高的加工精度和較細(xì)的表面粗糙度、磨削速度高、磨削溫度高、磨削余量小、磨削工藝范圍廣4磨削溫度：磨粒磨削點(diǎn)溫度（可達(dá)1000）、磨削區(qū)溫度（500800）5磨削方法(1)按磨削表面形狀：外圓面磨削、內(nèi)圓面磨削、平面磨削、成形磨削(2)按磨削裝夾方式：中心磨削（以工件軸心為定位基準(zhǔn)）、平面磨削（以工件平面為定位基準(zhǔn)）、無心磨削（以工件外圓面為定位基準(zhǔn)）(3)按磨削送進(jìn)方式：縱磨（貫穿磨）、橫磨（切入磨）(4)按磨削加工精度：普通磨削、高精度磨削（包括精密磨削、超精密磨削、鏡面磨削）(5)按磨削生產(chǎn)率：一般磨削、高速磨削、強(qiáng)力磨削、砂帶磨削第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)一、工藝過

15、程基本概念1生產(chǎn)過程和工藝過程(1)生產(chǎn)過程：機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程是將原材料或半成品轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的全過程。(2)工藝過程：在生產(chǎn)過程中直接改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、性能以及相對(duì)位置關(guān)系的過程。(3)機(jī)械加工工藝過程：采用各種機(jī)械加工方法，使零件從毛坯變?yōu)槌善返墓に囘^程。(4)機(jī)械加工工藝規(guī)程：規(guī)定產(chǎn)品或零部件機(jī)械加工工藝過程的工藝文件。(5)機(jī)械加工工藝路線：僅列出主要工序名稱及其加工順序的簡(jiǎn)略工藝過程。2工藝過程的組成工序、安裝、工位、工步、走刀3生產(chǎn)類型及其工藝特點(diǎn)生產(chǎn)綱領(lǐng)（年產(chǎn)量）、生產(chǎn)類型、工藝特征4經(jīng)濟(jì)加工精度在正常生產(chǎn)條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、工藝裝備和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)的工人，合理的

16、工時(shí)定額），所能保證的加工精度。二、毛坯的選擇1毛坯的種類：鑄件、鍛件、型材、焊接件、沖壓件、冷擠壓件、粉末冶金2毛坯制造方法：鑄造、鍛造、焊接、沖壓、燒結(jié)3毛坯的選擇原則：零件材料、零件結(jié)構(gòu)、外形尺寸、生產(chǎn)類型、生產(chǎn)條件三、定位基準(zhǔn)選擇1精基準(zhǔn)選擇：基準(zhǔn)重合原則、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則、自為基準(zhǔn)原則、互為基準(zhǔn)原則、便于裝夾原則2粗基準(zhǔn)選擇：保證相互位置原則、余量均勻分配原則、便于工件裝夾原則、不得重復(fù)使用原則。以上原則是為了保證各加工面都有足夠的加工余量、保證加工面與不加工面之間的位置關(guān)系、盡量選擇沒有缺陷（如飛邊、澆口、冒口等）的平整表面。四、工藝路線擬訂1加工方法選擇：(1)典型表面加工方法選擇：

17、外圓面加工方法、平面加工方法、內(nèi)圓面加工方法(2)加工方法選擇步驟：首先選定主要加工表面的最終加工方法，然后再選定其先行各工序的加工方法，最后再選定各次要加工表面的加工方法。2加工階段劃分(1)四個(gè)階段：粗加工階段、半精加工階段、精加工階段、光整加工階段（超精加工階段）(2)劃分加工階段的目的：有利于保證零件的加工質(zhì)量、合理安排加工設(shè)備和操作工人、便于熱處理工序的安排。3工序的組成工序®安裝®工位®工步®走刀工序®4工序的劃分(1)工序集中的特點(diǎn)：將零件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成。每道工序加工內(nèi)容多、工序數(shù)目少、工藝路線短。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)

18、展，工序集中已成為現(xiàn)代化生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。(2)工序分散的特點(diǎn)：將零件的加工分散在較多的工序內(nèi)完成。每道工序加工內(nèi)容少、工序數(shù)目多、工藝路線長(zhǎng)。5工序順序的安排：(1)機(jī)械加工工序順序安排：基準(zhǔn)先行、先粗后精、先主后次、先面后孔(2)熱處理工序的安排：預(yù)備熱處理（正火和退火、調(diào)質(zhì)、時(shí)效處理）、最終熱處理（淬火、滲碳淬火、滲氮、表面處理）(3)輔助工序安排：檢驗(yàn)、去毛刺、清洗、防銹、去磁、平衡等6零件機(jī)械加工一般工藝路線(P123)：毛坯制造®退火或正火®主要表面粗加工®次要表面加工®調(diào)質(zhì)(或時(shí)效)®主要表面半精加工®次要表面加工

19、4;淬火(或滲碳淬火)®修基準(zhǔn)®主要表面精加工®表面處理®檢驗(yàn)五、工序尺寸確定1加工余量(1)概念：某一表面在加工過程中應(yīng)切除的金屬層厚度稱為加工余量(2)工序加工余量：同一加工表面相鄰兩工序尺寸之差稱為工序加工余量(3)總加工余量：同一加工表面各工序加工余量之和稱為總加工余量（即毛坯尺寸與零件尺寸之差）(4)加工余量變化：在實(shí)際加工過程中，由于工序尺寸有公差，實(shí)際切除的余量是有變化的，因此加工余量又有基本（公稱）加工余量、最大加工余量、最小加工余量之分。2工序尺寸計(jì)算(1)計(jì)算方法：加工表面最終工序的尺寸及公差應(yīng)等于零件圖上標(biāo)注的尺寸和公差；中間工序的

20、尺寸則根據(jù)零件圖上該表面的尺寸加上或減去工序的加工余量逐步推算而得，其公差和表面粗糙度均可按加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度和經(jīng)濟(jì)表面粗糙度值確定。(2)入體原則：中間工序尺寸的公差習(xí)慣上按“入體原則”標(biāo)注，即被包容面的工序尺寸上偏差為零，包容面的工序尺寸下偏差為零。但是，毛坯尺寸公差、孔軸心距以及內(nèi)孔到平面的距離一般按雙向標(biāo)注（對(duì)稱標(biāo)注或者不對(duì)稱標(biāo)注）。3加工余量、工序尺寸及公差的關(guān)系（圖3.13）4工藝尺寸鏈計(jì)算(1)極值法計(jì)算公式：封閉環(huán)基本尺寸（AS）、封閉環(huán)公差（TS）、封閉環(huán)上偏差（ES(TS)）、封閉環(huán)下偏差（EI(TS)）(2)工藝尺寸鏈：首先按加工順序?qū)㈤g接獲得的尺寸作為封閉環(huán)，然后從

21、封閉環(huán)的任一端開始順序查找有關(guān)尺寸直至封閉環(huán)的另一端以組成封閉的尺寸鏈環(huán)，最后根據(jù)計(jì)算公式計(jì)算得到所求組成環(huán)（含封閉環(huán)）的尺寸和公差。五、切削用量選擇1考慮因素：生產(chǎn)率（金屬切除率）、機(jī)床功率、刀具耐用度、加工表面粗糙度2基本原則：首先選擇背吃刀量，以求一次進(jìn)刀全部切除加工余量；其次根據(jù)機(jī)床進(jìn)給動(dòng)力允許或被加工表面粗糙度的要求，選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量；最后根據(jù)已確定的背吃刀量和進(jìn)給量，并在刀具耐用度和機(jī)床功率允許的條件下選擇一個(gè)合理的切削速度。3選擇步驟(1)背吃刀量ap的選擇：根據(jù)加工余量大小，除留下后續(xù)工序的余量外，盡可能一次切除，以使走刀次數(shù)最少。當(dāng)粗切余量太大或工藝系統(tǒng)剛性較差時(shí)，才考慮

22、分幾次切除；(2)進(jìn)給量f的選擇：根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度，采用計(jì)算或查表的方式來確定。粗加工的進(jìn)給量主要受到機(jī)床進(jìn)給動(dòng)力的限制，半精加工和精加工的進(jìn)給量主要受到表面粗糙度的限制。(3)切削速度vc的選擇：按照刀具耐用度所允許的切削速度進(jìn)行計(jì)算，或者按實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和手冊(cè)查表確定。(4)校驗(yàn)機(jī)床功率：根據(jù)機(jī)床功率計(jì)算最大切削速度（參考教材P93）六、工藝規(guī)程文件1機(jī)械加工工藝過程卡：列出整個(gè)零件加工所經(jīng)過的工藝路線（包括毛坯制造、機(jī)械加工和熱處理等）。該卡片中的工序內(nèi)容說明不具體，主要用于生產(chǎn)管理。2機(jī)械加工工序卡：在工藝過程卡的基礎(chǔ)上，按照每道機(jī)械加工工序一張卡片的方式，列出每道工序的加工尺寸和公

23、差、工件裝夾方式、刀具和夾具類型、切削用量和工時(shí)等，主要用于批量生產(chǎn)（非機(jī)械加工工序無工序卡片）。第四章 機(jī)械加工精度與表面質(zhì)量一、加工精度與加工誤差1加工精度：零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、形狀、位置）與理想幾何參數(shù)的符合程度。加工精度是零件圖上以公差T的數(shù)值給定的，是一個(gè)確定值。2加工誤差：零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)（尺寸、形狀、位置）與理想幾何參數(shù)的偏離程度。加式誤差是零件加工后實(shí)際測(cè)得的偏離值D，是一個(gè)變化值。3工藝系統(tǒng)原始誤差：由于零件加工是在工藝系統(tǒng)中完成的，而工藝系統(tǒng)的各種誤差都會(huì)不同程度反映為加工誤差，所以把工藝系統(tǒng)誤差稱為原始誤差（即工藝系統(tǒng)的誤差是“原因”，零件加工誤差是“

24、結(jié)果”）4誤差敏感方向：當(dāng)原始誤差方向與工序尺寸方向相同時(shí)，引起的加工誤差為最大，該方向稱為誤差的敏感方向，與之垂直的方向稱為誤差的非敏感方向。二、工藝系統(tǒng)的幾何精度對(duì)加工精度的影響1加工原理誤差：采用了近似的成形運(yùn)動(dòng)或近似的刀刃輪廓進(jìn)行加工而產(chǎn)生的誤差。2機(jī)床誤差(1)機(jī)床導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差：機(jī)床導(dǎo)軌副的運(yùn)動(dòng)件實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向與理想運(yùn)動(dòng)方向的偏離程度稱為導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差，包括導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度、導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度、前后導(dǎo)軌的平行度、導(dǎo)軌對(duì)主軸回轉(zhuǎn)軸線的平行度。(2)機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差：主軸實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線對(duì)其理想回轉(zhuǎn)軸線的漂移（包括徑向漂移、軸向漂移、角度漂移）稱為主軸回轉(zhuǎn)誤差。該誤差可以分解為徑向圓跳

25、動(dòng)、端面圓跳動(dòng)、傾角擺動(dòng)三種。由于理想回轉(zhuǎn)軸線無法確定位置，因此通常用平均回轉(zhuǎn)軸線代替（即主軸各瞬時(shí)回轉(zhuǎn)軸線的平均位置）所謂漂移是指主軸回轉(zhuǎn)軸線在每一轉(zhuǎn)內(nèi)的每一瞬時(shí)的變動(dòng)方向和變動(dòng)量都是變化的一種現(xiàn)象。主軸回轉(zhuǎn)誤差的基本形式車床上車削鏜床上鏜削內(nèi)外圓端面螺紋內(nèi)孔端面徑向圓跳動(dòng)影響極小無影響圓度誤差無影響軸向圓跳動(dòng)無影響平面度誤差 垂直度誤差螺距誤差無影響平面度誤差 垂直度誤差傾角擺動(dòng)圓柱度誤差形響極小螺距誤差圓柱度誤差平面度誤差(3)機(jī)床導(dǎo)軌與主軸回轉(zhuǎn)軸線的平行度誤差：若車床導(dǎo)軌與主軸回轉(zhuǎn)軸線在水平面內(nèi)有平行度誤差，車出的內(nèi)外圓柱面產(chǎn)生錐度；若在垂直面內(nèi)有平行度誤差，則圓柱面成雙曲線回轉(zhuǎn)體如，

26、因是誤差非敏感方向故可忽略。(4)機(jī)床傳動(dòng)鏈傳動(dòng)誤差：機(jī)床內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈?zhǔn)寄﹥啥藗鲃?dòng)元件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的誤差稱為傳動(dòng)誤差。它是螺紋、齒輪、蝸輪等加工時(shí)影響加工精度的主要因素。(5)減少傳動(dòng)鏈傳動(dòng)誤差的措施：減少傳動(dòng)件數(shù)目、提高傳動(dòng)件特別是末端傳動(dòng)副的精度、盡可能采用降速傳動(dòng)、采用校正裝置。3夾具誤差：定位誤差、各元件或裝置的制造誤差、調(diào)整誤差、安裝誤差、磨損4刀具誤差：制造誤差、磨損三、工藝系統(tǒng)的受力變形對(duì)加工精度的影響工藝系統(tǒng)在切削力作用下都會(huì)產(chǎn)生不同程度的變形，工藝系統(tǒng)受力總變形是各個(gè)組成部分變形的迭加。具體分析時(shí)，需要建立“受力剛度變形”三者的關(guān)系式。1工藝系統(tǒng)剛度：工件加工表面法線方向的切

27、削分力Fy與工藝系統(tǒng)在該方向所產(chǎn)生的位移y的比值，即k=Fy/y。（y是FX、FY、Fz三力共同作用下的位移疊加）工藝系統(tǒng)剛度特點(diǎn)之一：整個(gè)工藝系統(tǒng)的剛度比其中剛度最小的那個(gè)環(huán)節(jié)的剛度還小。2受力變形對(duì)加工精度的影響切削力作用點(diǎn)變化引起加工誤差工藝系統(tǒng)剛度特點(diǎn)之二：工藝系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的剛度和整個(gè)工藝系統(tǒng)的剛度，是隨著受力點(diǎn)位置變化而變化。由于工藝系統(tǒng)剛度在沿工件軸向的各個(gè)位置是不同的，所以加工后工件各個(gè)橫截面上的直徑尺寸也不相同，造成加工后的形狀誤差。對(duì)于細(xì)長(zhǎng)零件，因工件剛度低，工藝系統(tǒng)的變形取決于零件的變形，故零件產(chǎn)生鼓形加工誤差；對(duì)于短粗工件，因工件剛度大，工藝系統(tǒng)的變形取決于機(jī)床頭架、尾架、

28、頂尖、刀架和刀具的變形，故零件產(chǎn)生鞍形加工誤差。3受力變形對(duì)加工精度的影響切削力大小變化引起加工誤差(1)基本概念：在零件同一截面內(nèi)切削時(shí)，由于材料硬度不均或加工余量的變化將引起切削力大小的變化，而此時(shí)工藝系統(tǒng)的剛度K是常量，導(dǎo)致工藝系統(tǒng)變形隨著切削力的變化而變化，引起零件的加工誤差。(2)誤差復(fù)映現(xiàn)象：當(dāng)毛坯或工件存在形狀誤差或某些位置誤差時(shí)，加工后的工件仍會(huì)存在同類的加工誤差，但每次加工后的誤差都會(huì)逐步減少。(3)誤差復(fù)映系數(shù)： =g/m（m加工前誤差(毛坯誤差)，g加工后誤差）因?yàn)間總是小于m，所以是一個(gè)小于1的正數(shù)。它定量反映了毛坯誤差經(jīng)加工后所減小的程度。當(dāng)工件的加工精度要求較高時(shí)，

29、可以通過增加走刀次數(shù)來減小工件的復(fù)映誤差，即總 =123i由于是i一個(gè)小于1的正數(shù)，多次走刀后，毛坯的誤差就可以減小到滿足精度要求的理想值。這就是精度要求高的零件安排加工次數(shù)多的原因。4減小受力變形的途徑：提高工藝系統(tǒng)剛度（合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、提高接觸剛度、合理的裝夾和加工方式）、減小載荷及其變化。5工件殘余應(yīng)力引起的變形：(1)概念：在沒有外力作用下或去除外力后，仍然殘存在工件內(nèi)部的應(yīng)力稱為殘余應(yīng)力(2)殘余應(yīng)力的變化規(guī)律：具有殘余應(yīng)力的工件是處于暫時(shí)的、不穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。它總是強(qiáng)烈地傾向恢復(fù)到新的、穩(wěn)定的沒有殘余應(yīng)力的平衡狀態(tài)?；謴?fù)的開始就是變形的開始，恢復(fù)的完結(jié)就是變形的結(jié)束，并達(dá)到新的平衡

30、。(3)殘余應(yīng)力的來源：毛坯制造、熱處理、冷校直、切削加工四、工藝系統(tǒng)的受熱變形對(duì)加工精度的影響1熱變形現(xiàn)象：精密加工和大件加工中，熱變形引起的加工誤差占到了工件加工總誤差的4070%。2工藝系統(tǒng)熱源3工藝系統(tǒng)熱變形對(duì)加工精度的影響：(1)工件熱變形：工件熱變形的熱源主要是切削熱，可歸納為工件的均勻受熱、工件的不均勻受熱兩種情況(2)刀具熱變形：刀具熱變形的熱源主要是切削熱，可分為連續(xù)切削時(shí)的刀具熱變形、間斷切削時(shí)的刀具熱變形兩種情況(3)機(jī)床熱變形：車、銑、鉆、鏜等機(jī)床熱變形的熱源主要是主軸箱；牛頭刨、龍門刨、立式車等機(jī)床的主要熱源是導(dǎo)軌副的摩擦熱。4減少熱變形的措施：減少熱源的發(fā)熱和隔離熱

31、源、均衡溫度場(chǎng)、采用合理的機(jī)床部件結(jié)構(gòu)、加速達(dá)到熱平衡狀態(tài)、控制環(huán)境溫度。五、機(jī)械加工表面質(zhì)量1加工表面的幾何狀態(tài)誤差2表面質(zhì)量對(duì)零件使用性能的影響：耐磨性、耐疲勞性、耐腐蝕性、零件配合質(zhì)量3表面粗糙度(1)切削加工表面粗糙度：切削加工表面粗糙度值主要取決于切削殘留面積的高度，其主要因素包括：刀尖圓弧半徑、主偏角、副偏角、進(jìn)給量(2)磨削加工后的表面粗糙度4加工過程中的振動(dòng)：強(qiáng)迫振動(dòng)、自激振動(dòng)六、加工質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析1加工誤差分類(1)系統(tǒng)誤差：連續(xù)加工一批工件，加工誤差的大小和方向保持不變，或者按一定規(guī)律變化。前者是常值系統(tǒng)誤差，后者是變值系統(tǒng)誤差(2)隨機(jī)誤差：連續(xù)加工一批工件，加工誤差的大小

32、和方向在一定范圍內(nèi)隨機(jī)變化。2工件尺寸分布規(guī)律(1)在正常條件下，若引起加工誤差的諸因素中沒有特別顯著的因素時(shí)，加工一批工件所得尺寸的實(shí)際分布曲線非常近似于理論正態(tài)分布曲線。(2)若實(shí)際分布曲線與正態(tài)分布曲線基本相符，則加工過程中沒有變值系統(tǒng)誤差（或影響很?。?3)若實(shí)際分布曲線中心與公差帶中心重合，則加工過程中不存在常值系統(tǒng)誤差(4)若實(shí)際分布曲線的6s£T（工件公差），則加工過程中的隨機(jī)誤差影響很小。3工序能力系數(shù)與工序能力等級(jí)(1)工序能力系數(shù)CP：CP=T/6s（02之間）(2)工序能力等級(jí)：特級(jí)（CP>1.67）、一級(jí)（1.33<CP£1.67）、二級(jí)

33、（1.00<CP£1.33）、三級(jí)（0.67<CP£1.00）、四級(jí)（CP£0.67）第五章 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)一、工件的定位1定位基準(zhǔn)與定位基面：定位基準(zhǔn)都是由工件上的某些表面來體現(xiàn)的，所以定位基準(zhǔn)也叫定位基面。由于工件定位時(shí)通常不止一個(gè)定位基面，所以我們把限制自由度最多的稱為主定位基面或第一定位基面。2定位元件的定位分析：（參見表5-1，P206）3工件以平面定位的定位元件(1)主要支承：起定位作用，限制自由度，常用固定支承（支承釘和支承板）、自位支承和可調(diào)支承三種(2)輔助支承：提高工件的裝夾剛度和穩(wěn)定性，不起限制自由度的作用4工件以內(nèi)孔定位的定位元件

34、：圓柱銷、圓錐銷、心軸5工件以外圓定位的定位元件：V形塊、定位套6工件以一面兩孔定位的定位元件：平面、圓柱銷、菱形銷二、定位誤差分析定位誤差分析是針對(duì)某一個(gè)工序的工序尺寸而言的，只要該工序尺寸不因定位而產(chǎn)生誤差，那么就認(rèn)為該工序尺寸的定位誤差是零。至于該工序尺寸在加工過程中產(chǎn)生的誤差，則不屬于定位誤差的研究范疇。所以，不應(yīng)將定位誤差與加工過程誤差以及其它誤差混為一談。1定位誤差D(dw)：工件在夾具上(或機(jī)床上)定位不準(zhǔn)確而引起的加工誤差稱之為定位誤差。其大小等于按調(diào)整法加工一批工件而定位時(shí)工序尺寸的最大變動(dòng)量。定位誤差來源于兩個(gè)方面：基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差。2基準(zhǔn)不重合誤差B(jb)：

35、因工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合(原因)，用調(diào)整法加工一批工件時(shí)(條件)，引起工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的最大變動(dòng)量 (結(jié)果)，稱為基準(zhǔn)不重合誤差。若把工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)之間的聯(lián)系尺寸稱之為“定位尺寸”，則B就是定位尺寸的公差在工序尺寸方向上的投影（或者說定位尺寸的最大變動(dòng)量在工序尺寸方向上的投影）。注意：基準(zhǔn)不重合誤差中的工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)都是針對(duì)工件而言的，與定位元件無關(guān)；3基準(zhǔn)位移誤差Y(db)：因定位副制造不準(zhǔn)確(原因)，用調(diào)整法加工一批工件時(shí)(條件)，引起工序基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的最大變動(dòng)量(結(jié)果)，稱為基準(zhǔn)位移誤差。（或者說工序基準(zhǔn)位置的最大變動(dòng)量在工序尺寸方向上的投影）?；鶞?zhǔn)

36、位移誤差可以劃分為兩類：工件定位表面制造不準(zhǔn)確引起的基準(zhǔn)位移誤差和夾具定位元件表面制造不準(zhǔn)確引起的基準(zhǔn)位移誤差。注意：在基準(zhǔn)位移誤差計(jì)算中，工序基準(zhǔn)的變動(dòng)是因?yàn)槎ㄎ换鶞?zhǔn)的變動(dòng)而引起的。所以有學(xué)者認(rèn)為：基準(zhǔn)位移誤差是指定位基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的最大變動(dòng)量。4計(jì)算方法：綜合法、分解法三、工件的夾緊1夾緊裝置的組成：動(dòng)力源、中間傳力機(jī)構(gòu)、夾緊元件2對(duì)夾緊裝置的基本要求：夾緊過程可靠、夾緊力大小適當(dāng)、結(jié)構(gòu)工藝性好、夾緊動(dòng)作迅速、操作方便并安全省力3夾緊力的大小和作用點(diǎn)(1)夾緊力的大?。簥A緊力方向應(yīng)朝向主要定位基準(zhǔn)面、夾緊力方向應(yīng)朝向工件剛性好的方向、夾緊力方向應(yīng)盡可能實(shí)現(xiàn)“三力同向”（夾緊力、切削力

37、、工件重力）(2)夾緊力的作用點(diǎn)：夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承區(qū)域內(nèi)、夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工部位4常用夾緊裝置：斜楔夾緊裝置、螺旋夾緊裝置、偏心夾緊裝置、鉸鏈夾緊裝置、定心夾緊裝置、聯(lián)動(dòng)夾緊裝置四、典型夾具1鉆床夾具（鉆模）(1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：鉆床夾具安裝在鉆床工作臺(tái)上，通過鉆套引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，主要用于加工內(nèi)孔及螺紋(2)鉆模類型：固定式鉆模、回轉(zhuǎn)式鉆模、翻轉(zhuǎn)式鉆模、蓋板式鉆模、滑柱式鉆模(3)鉆套型式：固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套、特殊鉆套注意：鉆套內(nèi)孔的基本尺寸等于刀具的最大極限尺寸，并與刀具之間取基軸制間隙配合(4)鉆模板：固定式鉆模板、鉸鏈?zhǔn)姐@模板、可卸式鉆模板、懸掛式鉆模板2車

38、床夾具(1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：車床夾具通常安裝在車床主軸端部，加工時(shí)夾具隨機(jī)床主軸一起旋轉(zhuǎn)。所以工件回轉(zhuǎn)軸線應(yīng)與車床主軸回轉(zhuǎn)軸線重合，夾緊裝置應(yīng)有足夠的夾緊力和自鎖性能。此外，為消除回轉(zhuǎn)不平衡還需要采用一定的平衡措施。主要用于加工內(nèi)外圓柱和圓錐面、回轉(zhuǎn)成形面、螺紋表面及端面等。(2)夾具類型：心軸類車床夾具、角鐵類車床夾具、花盤類車床夾具(3)與機(jī)床主軸連接：徑向尺寸較小的車床夾具通過錐柄與主軸錐孔直接連接、徑向尺寸較大的車床夾具通過過渡盤與車床主軸前端連接3銑床夾具(1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：銑床夾具安裝在銑床工作臺(tái)上，通過定位鍵確定夾具位置，通過對(duì)刀裝置確定刀具位置，主要用于加工平面、凹槽、鍵槽、花鍵、缺口及

39、各種成形面。由于銑削加工容易引起沖擊和振動(dòng)，所以?shī)A緊裝置要有足夠的夾緊力和自鎖性能，夾具本身要具有足夠的強(qiáng)度和剛度，合理布置定位元件以盡量擴(kuò)大主要支承面。此外，為提高夾緊剛度，必要時(shí)可采用輔助支承和浮動(dòng)支承。主要用于加工零件上的平面、凹槽、鍵槽、花鍵、缺口及各種成形面。(2)定位鍵和對(duì)刀裝置：定位鍵用于快速確定夾具在銑床工作臺(tái)上的正確位置；對(duì)刀裝置用于快速確定夾具與刀具的相對(duì)位置。4鏜床夾具（鏜模）(1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：鏜床夾具安裝在鏜床工作臺(tái)上，通過鏜套引導(dǎo)鏜桿進(jìn)行加工，主要用于加工精密孔或孔系。若采用雙支承引導(dǎo)，其鏜孔精度不受機(jī)床精度影響，用于加工精密孔或孔系。應(yīng)用鏜床夾具可以加工出有較高精度要

40、求的內(nèi)孔或孔系，廣泛用于鏜床和組合機(jī)床上，也可通過使用鏜床夾具來擴(kuò)大車床、搖臂鉆床的加工范圍。(2)鏜模支架：?jiǎn)沃С幸龑?dǎo)（單支承前引導(dǎo)、單支承后引導(dǎo)）、雙支承引導(dǎo)（前后支承引導(dǎo)、雙支承后引導(dǎo)）(2)鏜套：固定式鏜套、回轉(zhuǎn)式鏜套5組合夾具：孔系組合夾具、槽系組合夾具第六章 機(jī)械裝配工藝基礎(chǔ)一、裝配精度1裝配：將若干個(gè)零件、合件、組件和部件結(jié)合成產(chǎn)品的過程稱為裝配。其中又可分為合件裝配、組件裝配、部件裝配和總裝配。2裝配精度概念：由若干個(gè)相關(guān)的零件、合件、組件和部件裝配成產(chǎn)品后實(shí)際達(dá)到的精度就是裝配精度。該精度應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的工作性能和使用要求來確定，并應(yīng)達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量指標(biāo)（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)

41、準(zhǔn)）。3裝配精度的內(nèi)容：相互位置精度、相互運(yùn)動(dòng)精度、相互配合精度4裝配精度與零件精度的關(guān)系(1)任何機(jī)械產(chǎn)品都是由零件裝配而成的，因此零件的加工精度必然會(huì)影響到產(chǎn)品的裝配精度。(2)產(chǎn)品中關(guān)鍵零件的加工精度直接決定了該產(chǎn)品的某項(xiàng)裝配精度，稱之為“單件自?！?。(3)當(dāng)裝配精度較高時(shí)，可以按經(jīng)濟(jì)加工精度來確定零件的加工精度，而在裝配時(shí)采用一定的裝配工藝措施（選配、修配、調(diào)整等）來保證產(chǎn)品的裝配精度。二、裝配工藝規(guī)程設(shè)計(jì)步驟1研究產(chǎn)品的裝配圖及驗(yàn)收技術(shù)條件2確定裝配方法與組織形式3劃分裝配單元，確定裝配順序4劃分裝配工序5編制裝配工藝文件三、獲得裝配精度的工藝方法1互換法(1)完全互換法：裝配中各零

42、件不經(jīng)任何選擇、修配和調(diào)整就能保證全部產(chǎn)品裝配合格，其特點(diǎn)一是被裝配零件必須全部合格，二是裝配中零件能完全互換。(2)部分互換法：裝配中各零件不經(jīng)任何選擇、修配和調(diào)整就能保證絕大部分產(chǎn)品裝配合格，其特點(diǎn)一是被裝配零件公差稍微擴(kuò)大，二是裝配后有極少數(shù)產(chǎn)品不合格。2選配法(1)概念：當(dāng)被裝配零件按經(jīng)濟(jì)加工精度制造而不能保證裝配精度時(shí)，通過選擇合適的零件進(jìn)行裝配來達(dá)到裝配精度要求。(2)方法：直接選配法、分組選配法、復(fù)合選配法3修配法：當(dāng)被裝配零件按經(jīng)濟(jì)加工精度制造而不能保證裝配精度時(shí)，裝配前在被裝配零件中選擇一個(gè)修配件，預(yù)先留有修配余量，裝配時(shí)通過加工修配件尺寸來達(dá)到裝配精度要求。4調(diào)整法(1)概

43、念：當(dāng)被裝配零件按經(jīng)濟(jì)加工精度制造而不能保證裝配精度時(shí)，裝配時(shí)通過調(diào)整其中一個(gè)零件位置或更換一個(gè)不同尺寸的零件來達(dá)到裝配精度要求。(2)方法：固定調(diào)整法、可動(dòng)調(diào)整法、誤差抵消調(diào)整法5裝配方法選擇原則：一般情況下，優(yōu)先采用完全互換法；若生產(chǎn)批量大、組成環(huán)較多、裝配精度較高時(shí)，可以采用部分互換法；若生產(chǎn)批量大、組成環(huán)較少、裝配精度高時(shí)，可以采用分組互換法；上述方法不便于采用時(shí)，可以考慮用修配法或調(diào)整法裝配。第二部分 工藝路線擬訂如圖所示軸類零件，擬訂批量生產(chǎn)的簡(jiǎn)明工藝路線。材料：45#熱處理：HRC4045表 軸類零件工藝路線（批量生產(chǎn)）工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1下料下料尺寸Æ45&#

44、180;155G42652粗車車端面，打中心孔，粗車外圓，留余量；調(diào)頭，車另一端面，打中心孔，粗車外圓，留余量。CA61403精車精車外圓Æ32和Æ40至尺寸，其余外圓留磨削余量，切退刀槽，倒角CA61404銑銑8mm鍵槽至尺寸X62W5熱處理淬火HRC40456磨磨外圓Æ20、Æ35和Æ25至尺寸M1432B7檢驗(yàn)第三部分 計(jì)算與分析一、工藝尺寸鏈計(jì)算工藝尺寸鏈分析與計(jì)算步驟：1構(gòu)建封閉的尺寸鏈環(huán)，畫出尺寸鏈圖2查找封閉環(huán)3確定組成環(huán)性質(zhì)4按照公式計(jì)算實(shí)例1：如圖所示軸承座零件，(a)圖為工序圖，其工藝路線是以B面為基準(zhǔn)加工A面，保證尺寸A1

45、=10-0.1，再以A面為基準(zhǔn)加工C面，試確定工序尺寸X及公差。解：(1)確定封閉環(huán)，畫出尺寸鏈圖因A是間接得到，故而是封閉環(huán)，尺寸鏈圖如圖(b)所示。(2)確定各環(huán)的性質(zhì)由于A是封閉環(huán)，則X和A1就是組成環(huán)，其中X是增環(huán)，A1是減環(huán)(3)計(jì)算X尺寸及公差X基本尺寸：30=X10，即X40X上偏差：0ES(X)(-0.1)，即ES(X)-0.1X下偏差：-0.2EI(X)0，即EI(X)-0.2最后得到：X40(4)分析“假?gòu)U品”現(xiàn)象當(dāng)按上述公式計(jì)算得到的尺寸X40進(jìn)行加工時(shí)，若某一零件加工后的實(shí)際尺寸X39.95，即較工序尺寸的上限還超差0.05。從工序上看，此件即應(yīng)該報(bào)廢。但若將該零件的A

46、1實(shí)際尺寸再測(cè)量一下，如果A110，則封閉環(huán)尺寸A39.951029.95，仍然符合工序尺寸30-0.2的要求。這就是工序上報(bào)廢而產(chǎn)品仍合格的所謂“假?gòu)U品”現(xiàn)象。因此，對(duì)換算后工序尺寸超差的零件，應(yīng)該按設(shè)計(jì)尺寸再進(jìn)行一次驗(yàn)算，以免將實(shí)際尺寸合格的零件報(bào)廢而造成浪費(fèi)。實(shí)例2：參考教材例3.3(P140)二、加工質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析實(shí)例3：磨削一批d = Æmm的銷軸，工件尺寸呈正態(tài)分布，工件平均尺寸=11.974，均方根偏差s=0.005，請(qǐng)分析該工序的加工質(zhì)量，如何加以改進(jìn)？解：(1)繪制工件尺寸分布曲線示意圖已知工件尺寸呈正態(tài)公布，尺寸分散中心=11.974，而公差帶中心(dmax+dmi

47、n)/2=(12-0.016)+ (12-0.043)/2=11.9705，所以兩個(gè)中心不重合，且向右偏移D；又因T=0.043-0.016=0.027，6s =6´0.005=0.03，所以6s > T，故可得到工件尺寸分布圖示如下：T/2T/2dmindmaxT/2+T/2-0.5-0.4772（可修廢品率）0.5-0.49966（不可修廢品率）F2F1(2)計(jì)算合格率和廢品率已知T/2=0.027/2=0.0135，s=0.005，工件平均尺寸與公差帶中心的偏移值：=11.974-11.9705=0.0035，則，由查積分表可得：F1(Z1)=0.4772，由查積分表可得

48、：F2(Z2)=0.49966因Z2=3.4>3，可以認(rèn)為F2(Z2) 0.5，則合格率0.5+0.4772=97.72%（精確：0.49966+0.4772=97.686%）廢品率(0.5-0.5)+(0.5-0.4772)=2.28%（精確：(0.5-0.4772)+(0.5-0.49966)=2.314%）(3)計(jì)算工序能力系數(shù)Cp=T/6s=0.027/(6´0.005)=0.9，屬于三級(jí)，工藝能力不足，可能出現(xiàn)少量廢品(4)分析出現(xiàn)廢品原因并提出改進(jìn)方法第一，工件尺寸呈正態(tài)分布，故而不存在變值系統(tǒng)誤差。第二，工件尺寸分布中心與公差帶中心不重合，存在常值系統(tǒng)誤差。由題意

49、可知，其誤差是由砂輪調(diào)整引起的，應(yīng)重新調(diào)整砂輪。由于尺寸分散中心大于公差帶中心，故而應(yīng)使砂輪向前移動(dòng)=0.0035。第三，由于6s > T，存在較大的隨機(jī)誤差，應(yīng)查找引起誤差的主要原因，采取有效措施，減少隨機(jī)誤差。實(shí)例4：車削一批直徑公差T=0.16的小軸，實(shí)際分布曲線接近于正態(tài)分布。其可修廢品率為24%，不可修廢品率為2%，試求該工序所能達(dá)到的加工精度，并判斷車刀的調(diào)整誤差是多少？解：(1)繪制工件尺寸分布曲線示意圖由于工件尺寸實(shí)際分布曲線接近正態(tài)分布曲線，但廢品率24%+2%遠(yuǎn)超過0.27%，則表明6s > T；又因?yàn)榭尚迯U品率 > 不可修廢品率，則表明實(shí)際分布曲線中心坐

50、標(biāo)值 > 公差帶中心坐標(biāo)值，且向右偏移D，據(jù)此可得到工件尺寸的分布示意圖（參考上例圖示）(2)均方根誤差s和偏移值D計(jì)算由可修廢品率24%，得F1=0.5-0.24=0.26由不可修廢品率2%，得F2=0.5-0.02=0.48查積分表可得：=0.71，=2.05，從而可得：Þ(3)工序加工精度與車刀調(diào)整誤差車削工序的加工精度為：6s=6´0.06=0.36(mm)車刀的調(diào)整誤差為：D=0.04(mm)YXZ12三、定位方案分析與定位誤差計(jì)算(一)定位方案分析實(shí)例5：工件以一面兩孔在一面兩銷上定位，如右圖所示單個(gè)定位分析支承板：圓柱銷1：圓柱銷2：組合定位分析XZY首

51、先分析圓柱銷1：其次分析圓柱銷2：最后結(jié)論組合限制了 ，重復(fù)限制了屬于完全定位， 是過定位。解決方法圓柱銷2采用菱形銷實(shí)例6：工件在三個(gè)V形塊上定位，如右圖所示單個(gè)定位分析V1：V2：V3：組合定位分析首先分析V1：其次分析V2：最后分析V3：最后結(jié)論：完全定位實(shí)例7：工件兩頂尖中定位，如右圖所示單個(gè)定位分析 前頂尖（固定頂尖）：后頂尖（活動(dòng)頂尖）：組合定位分析首先分析前頂尖（固定頂尖）：其次分析后頂尖（活動(dòng)頂尖）：最后結(jié)論：不完全定位實(shí)例8：定位方案綜合分析a) 兩支承板、兩支承釘、菱形銷的組合 b) 三爪、中心架的組合c) 支承板、活動(dòng)錐坑、圓錐銷的組合 d) 長(zhǎng)圓柱銷、定位塊、自位支承的

52、組合解答：a) 兩支承板： ；b) 三爪卡盤： ； c) 支承板： ；d) 長(zhǎng)圓柱銷：兩支承釘： ； 中心架： ； 活動(dòng)錐坑： ； 定位塊：菱形銷： ； 圓錐銷： ； 自位雙支承：(二)定位誤差計(jì)算dmindmaxH1minH1maxH2minH2maxD3H3maxO2O1A1A2BH3minD1D2C2C1E1E2實(shí)例9：如圖所示，采用V形塊(=90°)定位銑鍵槽，試計(jì)算工序尺寸H1、H2和H3的定位誤差。dH1H2H3O解：1H1工序尺寸（工序基準(zhǔn)是工件外圓中心線，定位基準(zhǔn)是工件外圓左右45°下母線）(1)綜合法：在圖示極限情況下，H1尺寸的最大變動(dòng)量D1=H1max

53、-H1min=O1O2因sin(/2)=BO2/O1O2，則O1O2=BO2/sin(/2)，故D1=(dmax/2-dmin/2)/sin(/2)=Td/(2sin(/2)(2)分解法：基準(zhǔn)不重合誤差：工序基準(zhǔn)相對(duì)于定位基準(zhǔn)的最大變動(dòng)量：O1A1-O2A2=BO2BO2在加工尺寸方向上的投影：BO2cos(90°-/2)=(Td/2)sin(/2)基準(zhǔn)位移誤差：工序基準(zhǔn)的最大位移：A1A2=O1B=BO2/tg(/2)=(Td/2)/tg(/2)O1B在加工尺寸方向上的投影：(Td/2)/tg(/2) cos(/2)兩項(xiàng)疊加（相加）：2H2工序尺寸（工序基準(zhǔn)是工件外圓下母線，定位基準(zhǔn)是工件外圓左右45°下母線）(1)綜合法：在圖示極限情況下，H2尺寸的最大變動(dòng)量D2=H2max-H2min=C1C2因?yàn)镃1C2=O1C2- O1C1= O1O2+ O2C2- O1C1=所以D2=(2)分解法：基準(zhǔn)不重合誤差：因?yàn)楣ば蚧鶞?zhǔn)相對(duì)于定位基準(zhǔn)的最大變動(dòng)量：A1C1- A2C2所以在