汽車制造工藝學(xué)總復(fù)習(xí)2017難點(diǎn).docx

汽車制造工藝學(xué)總結(jié)1 汽車拖拉機(jī)工藝過(guò)程概述1-1生產(chǎn)過(guò)程的概念 一、生產(chǎn)過(guò)程與工藝過(guò)程的概念 1、生產(chǎn)過(guò)程 指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的過(guò)程。 2、工藝過(guò)程 指在生產(chǎn)過(guò)程中，改變生產(chǎn)對(duì)象的尺寸、形狀、相對(duì)位置和性質(zhì)，使其成為成品或半成品的過(guò)程。 二、工藝過(guò)程的組成 1、工序 即一個(gè)（或一組）工人在一臺(tái)機(jī)床上（或一個(gè)工作地），對(duì)一個(gè)（或同時(shí)對(duì)幾個(gè)）工件所連續(xù)完成的那一部份工藝過(guò)程。 劃分工序的依據(jù)：工作地不變、加工連續(xù)完成。 2、安裝 安裝是指工件通過(guò)一次裝夾后所完成的那一部分工序。 一道工序內(nèi)可有一次或多次安裝。 安裝會(huì)影響加工精度與生產(chǎn)率。 3、工位 工位是指為了完成一定工序內(nèi)容，一次裝夾工件后，工件與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起，相對(duì)于刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置。 多工位加工可減少安裝次數(shù)、提高生產(chǎn)率。 4、工步 工步是指在加工表面和加工工具不變的情況下，所連續(xù)完成的那部分工序。 用多刀同時(shí)加工幾個(gè)表面，也是一個(gè)工步，稱之為復(fù)合工步。 1-2 工件尺寸及形狀獲得方法和加工經(jīng)濟(jì)精度一、獲得工件尺寸的方法1、試切法：小批量生產(chǎn) 2、調(diào)整法：大批量生產(chǎn)3、定尺寸刀具法：4、主動(dòng)測(cè)量法：精密加工 二、獲得工件形狀的方法1、軌跡法；2、成形法；3、展成法； 三、加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度 加工經(jīng)濟(jì)精度是指在正常生產(chǎn)條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、工藝裝備和使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)的工人，不延長(zhǎng)加工時(shí)間）所能保證的公差等級(jí)。 每一種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度都與一定范圍的公差等級(jí)相對(duì)應(yīng), 也有相應(yīng)的表面粗糙度。就一般而言，尺寸公差等級(jí)和表面粗糙度是相對(duì)應(yīng)的，公差等級(jí)愈高，表面粗糙度愈小。但是，加工經(jīng)濟(jì)精度對(duì)應(yīng)的公差等級(jí)并不是一成不變的；它將隨著機(jī)械加工水平的不斷提高、設(shè)備和工藝裝備的改進(jìn)而逐漸提高。 1-3 生產(chǎn)類型與工藝特征一、生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型（一）生產(chǎn)綱領(lǐng) 指企業(yè)計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和年度計(jì)劃。 （二）生產(chǎn)類型1、生產(chǎn)類型的概念 生產(chǎn)類型，是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。 生產(chǎn)類型不同，零件加工工藝過(guò)程會(huì)有變化，工藝裝備也不同。2、生產(chǎn)類型的分類 生產(chǎn)類型可以分為三大類，即： 單件生產(chǎn)； 成批生產(chǎn)：大批、中批、小批 大量生產(chǎn)。第二章 工件的安裝和機(jī)床夾具2-1基準(zhǔn)的概念1.設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、2.工藝基準(zhǔn)（工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)（粗、精基準(zhǔn)）、測(cè)量基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)2-2 工件的裝夾方法1.找正安裝：2.專用機(jī)床夾具裝夾法 2. 3 機(jī)床夾具概述一、機(jī)床夾具的組成 (1).定位元件和夾緊裝置：確定工件在夾具中位置的元件。 (2).對(duì)刀、導(dǎo)向元件：用以引導(dǎo)刀具或調(diào)整刀具相對(duì)于夾具的位置。 (3).夾具連接元件：用以確定夾具在機(jī)床上的位置并與機(jī)床相連接。 (4) .其他裝置或元件：如分度機(jī)構(gòu)。(5).夾具件：基礎(chǔ)件，用于安裝其它元件，形成整體。二、機(jī)床夾具的分類專用機(jī)床夾具、組合夾具、成組夾具 2. 4 工件在夾具中定位的基本規(guī)律一、 六點(diǎn)定位原理 三個(gè)移動(dòng)，三個(gè)旋轉(zhuǎn)。二、確定工件位置應(yīng)限制的自由度1. 第一類自由度：不考慮工件定位方式時(shí)，哪些自由度會(huì)影響加工要求尺寸和位置公差。 2. 第二類自由度：哪些自由度與保證加工尺寸或位置公差無(wú)關(guān)。三、常見(jiàn)加工型式為保證加工要求應(yīng)限制的自由度P.18 表2-1：銑平面、鍵槽、鉆孔四、常用的定位元件及其所限制的自由度1.常見(jiàn)的定位基準(zhǔn)：平面、內(nèi)圓、外圓2.常用的定位元件及其所限制的自由度：P.26 表2-2（1）固定支承支承釘（1）、支承板（2）、定位銷（心軸）（長(zhǎng)4、短2、削邊銷1）定位套（長(zhǎng)4、短2）V形塊（長(zhǎng)4、短2、浮動(dòng)1）等 (2)可調(diào)支承(3)自位支承 （浮力）(4)輔助支承3.過(guò)定位：一個(gè)自由度由兩個(gè)以上的定位元件限制。4.欠定位：在加工中，如果定位元件限制的自由度少于工件應(yīng)限制的自由度。會(huì)分析具體問(wèn)題：例2（P.67）2 根據(jù)下列各題所列工件的加工要求，分析需要限制的第一類自由度。1、在圖286a所示的連桿上鉆通孔D時(shí)，需要保證：（1）小頭孔D對(duì)端面A的垂直度公差t，（2）小頭孔D對(duì)不加工外圓壁厚的均勻性。試分析需要限制的第一類自由度。答案：（1）x旋轉(zhuǎn)，y旋轉(zhuǎn)（2）x移動(dòng)，y移動(dòng)；x旋轉(zhuǎn)，y旋轉(zhuǎn)（圓柱體）2、加工圖286b所示汽車主減速器主動(dòng)錐齒輪軸兩端面及中心孔，需要保證：（1）軸的尺寸47mm和300 mm，（2）中心孔深度尺寸11.5 mm，（3）兩端面對(duì)軸線的垂直度，（4）兩端中心孔與加工之軸頸的同軸度，分析各自需要限制的第一類自由度。 答案：（1）X移動(dòng)，Y旋轉(zhuǎn)，Z旋轉(zhuǎn) （300尺寸兩端面對(duì)軸線的垂直度；平行度要求）（2）X移動(dòng)，Y移動(dòng)，Z移動(dòng)，Y旋轉(zhuǎn)，Z旋轉(zhuǎn)（同軸度）。 （3）Y旋轉(zhuǎn)，Z旋轉(zhuǎn) （4）Y移動(dòng)，Z移動(dòng)，Y旋轉(zhuǎn)，Z旋轉(zhuǎn)（同軸度）。3 分析機(jī)床夾具定位所能限制的自由度。試分析在立式鉆床上擴(kuò)活塞銷孔時(shí)，采用圖287a所示定位方案，定位元件所能限制的自由度。 答案：件4（平面支承）X移動(dòng)，Y旋轉(zhuǎn)，Z旋轉(zhuǎn)件2（短園柱銷）Y移動(dòng)，Z移動(dòng)件3（浮動(dòng)V型塊）X旋轉(zhuǎn)7、分析十字軸在圖287g所示的四個(gè)短V形塊上定位時(shí)，定位元件是如何限制自由度的？指出哪幾個(gè)自由度是過(guò)定位自由度，如何改進(jìn)定位方案才不出現(xiàn)過(guò)定位。 答案：左圖件2：Y移動(dòng)，Z移動(dòng)，Y旋轉(zhuǎn)，Z旋轉(zhuǎn)。右圖件1：X移動(dòng)，Z移動(dòng)，X旋轉(zhuǎn)，Z旋轉(zhuǎn)。過(guò)定位：Z移動(dòng)，X旋轉(zhuǎn)。改進(jìn)：將件2，V形塊改為浮動(dòng)V形塊。 2. 5 定位誤差一、定位誤差產(chǎn)生原因1.基準(zhǔn)位移誤差j，y：是由于定位基面（孔）和定位元件（心軸）制造不準(zhǔn)確，而使定位基準(zhǔn)在工序尺寸方向上產(chǎn)生最大位置變化，引起的加工誤差）2.基準(zhǔn)不重合誤差j，b：是由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合引起的，即工序基準(zhǔn)在工序尺寸方向上產(chǎn)生的最大位置變化。）3.定位誤差d=j，y+j，b注意：公差T=上偏差-下偏差0 ， 定位誤差d0 ，j，y0 ， j，b0二、定位誤差的計(jì)算1、用幾何方法計(jì)算定位誤差 用極限位置進(jìn)行計(jì)算2、用公式進(jìn)行定位誤差的計(jì)算（復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化處理）定位誤差d=j，y+j，b3.基本公式（1）工件以平面定位時(shí)的定位誤差P.34 F.2-33 d=0 （尺寸垂直于定位平面）d=2htg （尺寸平行于定位平面）（2）工件以圓孔定位時(shí)的定位誤差心軸水平放置：圓心的定位誤差d=基準(zhǔn)位移誤差y=1/2（TDg+Tdx+X）心軸垂直放置：圓心的定位誤差d=基準(zhǔn)位移誤差y=（TDg+Tdx+X）TDg孔公差Tdx銷公差X孔和銷的最小配合間隙。（=孔的下偏差-銷的上偏差）（3）工件以外圓定位時(shí)的定位誤差（V形塊）以軸線O為工序基準(zhǔn)：d=1/2（Td /sin/2）以外圓下母線為工序基準(zhǔn)：d=1/2（Td /sin/2-1）以外圓上母線為工序基準(zhǔn)：d=1/2（Td /sin/2+1）復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化處理：組合外圓定位時(shí)的定位誤差（V形塊）=以軸線O為工序基準(zhǔn)時(shí)的基準(zhǔn)位移誤差j，y+基準(zhǔn)不重合誤差j，b=1/2（Td /sin/2）+相對(duì)軸線O的基準(zhǔn)不重合誤差j，b4. 工件以組合表面定位時(shí)的定位誤差（一面兩銷）P.37縱向定位誤差：d（A，E）=（TDg+Tdx+X）=（TD1+Td1+X1）TDg主定位孔公差（TD1）Tdx主定位銷公差（Td1）X主定位孔和主定位銷的最小配合間隙（X1）。（=孔的下偏差-銷的上偏差） A平行于兩銷的連心線，且位于兩銷的外側(cè)與主定位銷的水平距離。E平行于兩銷的連心線，且位于兩銷的內(nèi)側(cè)與主定位銷的水平距離。垂直定位誤差：垂直于兩銷的連心線，且位于兩銷的外側(cè)的轉(zhuǎn)角誤差。 tg= （TD1+Td1+X1）+（TD2+Td2+X2）/（2L） =（1+2）/（2L）垂直于兩銷的連心線，且位于兩銷的內(nèi)側(cè)橫向轉(zhuǎn)角誤差。tg=（TD2+Td2+X2）-（TD1+Td1+X1）/（2L） =（2 -1）/（2L） （一般2 1） tgtg垂直于兩銷的連心線，且位于兩銷的外側(cè)的垂直定位誤差： d（B）=（TD1+Td1+X1）+2A tg=1+2Atg B垂直于兩銷的連心線，且位于兩銷的外側(cè)與主定位銷的垂直距離。垂直于兩銷的連心線，且位于兩銷的外側(cè)的垂直定位誤差：d（F）=（TD1+Td1+X1）+2E tg=1+2E tgF垂直于兩銷的連心線，且位于兩銷的內(nèi)側(cè)與主定位銷的垂直距離。例：1.在階梯軸上銑一平面，其工序尺寸為30 mm，有如圖288所示五種定位方案。試計(jì)算（1）當(dāng)不考慮階梯軸兩外圓同軸度公差時(shí)，五種定位方案的定位誤差。答案：圖a 基準(zhǔn)位移誤差j，y=1/2T=1/20.10=0.05 （定義：基準(zhǔn)位移誤差j，y是由于定位基面（孔）和定位元件（心軸）制造不準(zhǔn)確，而使定位基準(zhǔn)在工序尺寸方向上產(chǎn)生最大位置變化，引起的加工誤差） 基準(zhǔn)不重合誤差j，b=1/2T=1/20.16=0.08（定義：基準(zhǔn)不重合誤差j，b是由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合引起的，即工序基準(zhǔn)在工序尺寸方向上產(chǎn)生的最大位置變化。） 定位誤差d=j，y+j，b=0.05+0.08=1.03注意：公差T=上偏差-下偏差0 ， 定位誤差d0 ，j，y0 ， j，b0 圖b基準(zhǔn)位移誤差j，y=1/2T=1/20.10=0.05 基準(zhǔn)不重合誤差j，b=1/2T=1/20.16=0.08 定位誤差d=j，y+j，b=0.05+0.08=0.13 圖c 基準(zhǔn)位移誤差j，y= T/2/Sin（/2）=0.10/2/Sin45=0.1414 基準(zhǔn)不重合誤差j，b=1/2T=1/20.16=0.08 定位誤差d=j，y+j，b=0.1414+0.08=0.2214 =C1C2 =O1O2+O2C2-O1C1= T/2/Sin（/2）+d1/2-(d1- T)/2 = T/2/Sin（/2）+ T/2 圖d 基準(zhǔn)位移誤差j，y=0基準(zhǔn)不重合誤差j，b=1/2T=1/20.16=0.08定位誤差d=j，y+j，b=0.08 圖e基準(zhǔn)位移誤差j，y=0基準(zhǔn)不重合誤差j，b=1/2T=1/20.16=0.08定位誤差d=j，y+j，b=0.08（2）當(dāng)考慮階梯軸兩外圓同軸度公差時(shí)，五種定位方案的定位誤差 則基準(zhǔn)不重合誤差j，b=原基準(zhǔn)不重合誤差j，by+同軸度公差，而基準(zhǔn)位移誤差j，y不變，注意：同軸度公差是雙向值（即全值標(biāo)注公差帶），如同軸度公差0.1是表示兩軸心線向上（或向下）的最大偏離值=Td/2=0.1/2=0.05 。2、在一箱體零件上加工孔107H7mm和平面P，其加工要求如圖293所示。箱體零件采用一面兩孔定位，兩個(gè)工藝孔直徑為16mm，孔中心距為3360.04mm。夾具定位銷直徑為16mm，菱形定位銷直徑為16mm。試：1 決定哪一個(gè)工藝孔應(yīng)與圓柱銷配合？答案：見(jiàn)P.37式（29）見(jiàn)P.37式（210）應(yīng)選E（或A）小的孔即A孔。3.階梯軸上銑一平面，其工序尺寸為30 mm，兩外園直徑為450.05，35，當(dāng)不考慮兩外園同軸度公差時(shí)，其定位誤差=？（用V形塊定位）。答案：定位誤差d=T/（2sin/2）+T/2 d=0.05-（-0.05）/（2sin45）+0-（-0.16）/2= 0.1414+0.08=0.2214（mm）4、一批工件如圖3-21所示以圓孔用心軸定位，在立式銑床上用頂尖頂住心軸銑槽。其中外圓、內(nèi)孔及兩端面均已加工合格，外圓對(duì)內(nèi)孔的徑向跳動(dòng)在0.02mm之內(nèi)。今要保證銑槽的位置精度要求為：（1）槽距端面尺寸為；（2）槽底位置尺寸為；試分析其定位誤差對(duì)保證各項(xiàng)技術(shù)要求的影響。解：（1）的定位誤差基準(zhǔn)不重合誤差b=0基準(zhǔn)位移誤差y=0基準(zhǔn)定位誤差d=b+y=0 （2）的定位誤差基準(zhǔn)不重合誤差b=外圓對(duì)內(nèi)孔的徑向跳動(dòng)+的尺寸公差的一半=0.02+0-（-0.013）/2=0.02+0.0065=0.0265mm 基準(zhǔn)位移誤差y=1/2（TDg+Tdx+X）=1/2（0.021-0）+（-0.007-（-0.020）+0-（-0.007）=1/2（0.021+0.013+0.007）=0.0205mm 基準(zhǔn)定位誤差d=b+y=0.0265+0.0205=0.047mm 2. 6 工 件 的 夾 緊一、工件夾緊的基本要求 首先必須合理確定夾緊力的三要素：大小、方向和作用點(diǎn)。 二、典型夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)1.斜楔夾緊2.螺旋夾緊螺旋夾緊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，增力比大，自鎖性好，夾緊可靠，所以在夾具中得到最廣泛的應(yīng)用。3.偏心夾緊 螺旋夾緊的主要缺點(diǎn)安裝、拆卸工件的輔助時(shí)間太長(zhǎng)，而偏心夾緊是一種快速的夾緊機(jī)構(gòu)。4. 多件夾緊 加工時(shí)采取多件夾緊，可以大大提高生產(chǎn)率，尤其在小件加工時(shí)應(yīng)用更為廣泛。 5.螺旋式雙V形塊定心夾緊機(jī)構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作行程大，通用性好，但定心精度不高。第三章 機(jī)械加工質(zhì)量3-1 機(jī)械加工質(zhì)量概述 一、加工精度的構(gòu)成及相互關(guān)系 加工精度由尺寸、形狀、位置精度構(gòu)成。三者之間相互聯(lián)系，互相影響。一定的尺寸精度必須有相應(yīng)的形狀和位置精度。二、加工誤差問(wèn)題1、加工誤差及其分類（1）誤差的概念 加工誤差是指零件加工后實(shí)際尺寸、形狀及位置與理想值的差異程度。 加工誤差是加工精度的量度。 機(jī)械加工后獲得的零件表面尺寸、形狀及位置，不可能絕對(duì)準(zhǔn)確，總存在一定的誤差，這就是加工誤差。 （2）誤差的分類 據(jù)誤差出現(xiàn)的規(guī)律是否被人們掌握，加工誤差可分為系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差（又稱偶然誤差）。 據(jù)誤差是否與切削狀態(tài)有關(guān)，又可分為靜態(tài)誤差、切削狀態(tài)誤差和動(dòng)態(tài)誤差。A、系統(tǒng)誤差 系統(tǒng)誤差是指誤差的大小、方向和規(guī)律性均已被人們掌握的誤差。 系統(tǒng)誤差又可分為常值系統(tǒng)誤差和變值系統(tǒng)誤差。 常值系統(tǒng)誤差的數(shù)值不變；變值系統(tǒng)誤差的大小、方向按一定規(guī)律變化。B、隨機(jī)誤差（偶然誤差） 指其變化規(guī)律尚未被人們掌握的誤差。 系統(tǒng)誤差可以用代數(shù)和進(jìn)行綜合。隨機(jī)誤 差不能用代數(shù)和形式綜合，只能用數(shù)理統(tǒng) 計(jì)方法處理。 三、零件的表面質(zhì)量（一）概念與組成 零件的表面質(zhì)量是指機(jī)械加工后零件表面層的狀況。包括表面形態(tài)及表層性質(zhì)。常從表面粗糙度、波度和表面層的物理機(jī)械性能兩方面評(píng)價(jià)。（二）零件的表面形態(tài)及表面粗糙度、波度 零件經(jīng)機(jī)械加工后，表面總會(huì)留下切削痕跡，其實(shí)際輪廓是一系列不同形狀和不同大小的微小峰谷。1、表面粗糙度 表面粗糙度多由于切削過(guò)程中產(chǎn)生的刀痕、表層變形等因素造成。 （三）、表面層性質(zhì)及物理機(jī)械性能 零件表面層性質(zhì)是由于各種不同的加工處理方法所形成的；包括不同元素的材料與組織結(jié)構(gòu)等。 零件經(jīng)機(jī)械加工后表面層會(huì)發(fā)生組織結(jié)構(gòu)的變化而導(dǎo)致相應(yīng)的物理機(jī)械性能的變化。由于切削過(guò)程中各種力的作用，熱的作用，零件表層除了產(chǎn)生形態(tài)上的變化外，同時(shí)也產(chǎn)生物理機(jī)械性能的變化。 物理機(jī)械性能的變化，主要包括以下方面： 1）表層金相組織的變化； 2）表層殘余應(yīng)力分布狀態(tài)的變化； 3）表面層的強(qiáng)化（或弱化）。3-2 產(chǎn)生加工誤差的主要原因一、產(chǎn)生加工誤差的工藝因素分析 造成加工誤差的原始誤差 因素可分為工藝系統(tǒng) （由機(jī)床-夾具-刀具-工件構(gòu)成的加工系統(tǒng) ）本身的原始誤差 和加工過(guò)程中其它原始（因素）誤差。加工后，原始誤差復(fù)映到工件上則成為表現(xiàn)誤差 。 產(chǎn)生加工誤差的工藝因素可概括為七個(gè)方面,即： 原理誤差、安裝誤差、工藝系統(tǒng)的制造精度與磨損、工藝系統(tǒng)的受力變形、工藝系統(tǒng)的受熱變形、調(diào)整誤差和度量誤差。（一）加工原理誤差（簡(jiǎn)稱原理誤差） 原理誤差是由于采用了近似的刀具形狀或近似的加工運(yùn)動(dòng)方法而造成的誤差。例：齒輪加工、絲杠加工。（二）安裝誤差 安裝誤差是指工件定位、夾緊時(shí)所產(chǎn)生的誤差。（三）工藝系統(tǒng)的制造精度與磨損主要包括：1、機(jī)床的制造精度與磨損；2、刀具的制造精度與磨損；3、夾具的制造精度與磨損。（四）工藝系統(tǒng)的受力變形 工藝系統(tǒng)在受（切削力、夾緊力等）力作用下產(chǎn)生變形，從而對(duì)加工精度造成影響。例如，車細(xì)長(zhǎng)桿件時(shí)，由于切削力作用產(chǎn)生變形；夾簿壁件時(shí)，由于夾緊力引起的工件變形；機(jī)床導(dǎo)軌由于內(nèi)應(yīng)力引起變形等。誤差復(fù)映規(guī)律：偏心毛坯加工后所得到的表面仍然是偏心的，即毛坯誤差被復(fù)映下來(lái)了，只不過(guò)誤差減小了。 （五）工藝系統(tǒng)的受熱變形 指工藝系統(tǒng)在受熱（主要是切削熱）時(shí)產(chǎn)生變形對(duì)加工精度產(chǎn)生的影響。 （六）調(diào)整誤差 利用靜調(diào)整法或動(dòng)調(diào)整法來(lái)獲得所需加工尺寸時(shí)，都會(huì)有調(diào)整誤差，也會(huì)影響加工精度。 （七）度量誤差 零件在加工時(shí)或加工后都要進(jìn)行度量，總會(huì)產(chǎn)生度量誤差。這也會(huì)影響加工精度。二、表面質(zhì)量對(duì)機(jī)器使用性能的影響（一）表面質(zhì)量對(duì)零件耐磨性的影響 一般說(shuō)，表面粗糙度，強(qiáng)度與硬度，耐磨性；（二）表面質(zhì)量對(duì)零件疲勞強(qiáng)度的影響 一般說(shuō)，表面粗糙度，強(qiáng)度與硬度，疲勞破壞。 表面殘余壓應(yīng)力有利于提高零件疲勞強(qiáng)度。（三）表面質(zhì)量對(duì)零件抗腐蝕性的影響 一般說(shuō)，表面粗糙度，強(qiáng)度與硬度零件抗腐蝕性。 冷作硬化有利于微觀裂紋封閉，提高耐蝕性。（四）表面質(zhì)量對(duì)配合性質(zhì)的影響 對(duì)有配合要求的表面，一般來(lái)說(shuō)都要求較小的表面粗糙度。 例如：鑲套配合表面，滑動(dòng)摩擦表面都有嚴(yán)格的表面粗糙度要求。表面質(zhì)量還影響密封。表面層殘余應(yīng)力易于使零件在使用中變形，影響機(jī)器精度。第五章 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定5-1 概述一、機(jī)械加工工藝規(guī)程及其作用1、概念 機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件制造過(guò)程和操作方法的工藝文件。2、形式 工藝規(guī)程通常以工藝卡片的形式表現(xiàn)。如：工藝過(guò)程卡、工序卡、調(diào)整卡、檢驗(yàn)卡等。3、工藝規(guī)程的主要作用1)新產(chǎn)品投產(chǎn)前進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備和技術(shù)準(zhǔn)備的依據(jù)；2)組織生產(chǎn)和計(jì)劃管理的重要文件；3)新建或擴(kuò)建工廠(車間)的依據(jù)；4)生產(chǎn)技術(shù)的簡(jiǎn)明總結(jié)。二、制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的步驟和內(nèi)容(一)制定工藝規(guī)程的基本要求 按照工藝規(guī)程進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)保證工藝過(guò)程安全、優(yōu)質(zhì)、高效、低耗。(二)制定工藝規(guī)程必須具備的原始資料1、圖紙資料 包括零件圖及必要的裝配圖。2、產(chǎn)品生產(chǎn)綱領(lǐng) 年產(chǎn)量及品種。 3、現(xiàn)有生產(chǎn)條件 包括廠房、設(shè)備、工裝等。 (三) 工藝規(guī)程制定的步驟和內(nèi)容1、 規(guī)定工藝原則 根據(jù)已確定的生產(chǎn)任務(wù)，原則性地確定生產(chǎn)類型和安排工藝的基本原則。包括：初定生產(chǎn)類型、投產(chǎn)批量與批次、工藝手段、設(shè)備選用、流水線與自動(dòng)線的考慮、是否采用成組技術(shù)等。 通過(guò)分析，了解零件在機(jī)器中的位置、功用及其技術(shù)要求。找出零件的關(guān)鍵技術(shù)要求及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，同時(shí)對(duì)零件進(jìn)行工藝性審查。 （1）分析被加工零件功能及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；. （2）分析零件的各項(xiàng)技術(shù)要求； （3）審查零件結(jié)構(gòu)工藝性。 2、毛坯的選擇。3、擬定工藝路線。4、確定各工序所用設(shè)備及工裝。 5、確定各工序加工余量、工序尺寸 及公差。6、確定各工序切削用量及時(shí)間定額。7、確定各主要工序的技術(shù)檢驗(yàn)要求 及其方法。 8、填寫(xiě)工藝文件。5-2 工藝路線的制定 工藝路線的制定，是工藝規(guī)程制定中的關(guān)鍵。其主要內(nèi)容包括：確定定位基準(zhǔn)、選擇加工方法、劃分加工階段、安排加工順序、確定工序的集中與分散。一、定位基準(zhǔn)的選擇 選擇定位基準(zhǔn)的問(wèn)題，常常就是選擇定位基面的問(wèn)題。由于定位用的工藝基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，因而選擇原則和方法各不相同。1、選擇定位基準(zhǔn)的一般要求：(1)選最大尺寸的表面為安裝面；(2)首先考慮保證空間位置精度；(3)盡量選擇零件的主要表面為定位基準(zhǔn)；(4)定位基準(zhǔn)應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、裝夾穩(wěn)定可靠。2、粗基準(zhǔn)的選擇 兩個(gè)出發(fā)點(diǎn)： 一是保證各加工表面有足夠的余量； 二是保證非加工表面的尺寸和位置符合圖紙要求。選擇粗基準(zhǔn)的原則是：（1）選擇精度要求高的主要表面為粗基準(zhǔn)；（2）選擇非加工表面為粗基準(zhǔn)；（3）粗基準(zhǔn)應(yīng)寬大穩(wěn)定，且有一定的精度；（4）粗基準(zhǔn)一般不重復(fù)使用。 3、精基準(zhǔn)選擇的原則（1）基準(zhǔn)重合；（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一；（3）互為基準(zhǔn)；（4）自為基準(zhǔn)。二、表面加工方法的選擇 一定加工質(zhì)量要求的表面，常由預(yù)加工和終加工獲得。表面加工方法主要依據(jù)加工表面的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其技術(shù)要求、生產(chǎn)類型、設(shè)備條件等，經(jīng)分析比較后選擇確定。 達(dá)到同樣加工要求的加工過(guò)程及最終加工方法可有多個(gè)方案，因此，選擇加工方法要綜合考慮各方面因素。1、據(jù)加工表面的加工質(zhì)量要求確定最終加工方法；2、考慮零件結(jié)構(gòu)、加工表面特點(diǎn)和材料等因素；3、考慮生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性；4、考慮工廠生產(chǎn)條件及技術(shù)發(fā)展。三、加工階段的劃分 加工精度要求較高的零件，其加工過(guò)程一般可分為以下幾個(gè)階段： 1、粗加工階段 主要任務(wù)是切除大部分加工余量，著重應(yīng)考慮獲得高的生產(chǎn)率。 2、半精加工階段 主要任務(wù)是減少粗加工留下的誤差，為精加工作準(zhǔn)備。 3、精加工階段 應(yīng)使各主要表面達(dá)到圖紙要求 。 4、光整加工階段 主要用來(lái)減小表面粗糙度和進(jìn)一步提高加工精度及表面質(zhì)量。 劃分加工階段的原因：1、有利于保證加工質(zhì)量；2、及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷；3、合理使用設(shè)備；4、熱處理工序的需要。四、工序的集中與分散 確定了加工方法并劃分了加工階段以后，需要將各加工表面的各次加工，按不同加工階段和加工順序組合成若干工序，從而擬定出零件的加工工藝路線。組合時(shí)，可采用工序集中或工序分散的原則。 工序集中，就是把零件的加工集中在少數(shù)幾道工序中完成。每道工序的加工內(nèi)容較多。 工序分散，就是把零件的加工分散到很多工序內(nèi)完成。每道工序加工內(nèi)容很少。工序集中的特點(diǎn)：1、減少裝夾次數(shù)，有利于保證加工精度；2、便于采用高生產(chǎn)率的機(jī)床；3、有利于生產(chǎn)組織與計(jì)劃工作；4、過(guò)分集中會(huì)導(dǎo)致機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜、刀具數(shù)量增多等問(wèn)題。 工序分散的特點(diǎn)與工序集中相反。 成批生產(chǎn)中一般不采用昂貴的專用機(jī)床設(shè)備，但應(yīng)盡可能采用多刀半自動(dòng)機(jī)床等，使工序適當(dāng)集中。也可采用鏜銑加工中心、車削加工中心。五、加工順序的安排1、機(jī)械加工工序順序的安排 一般原則是：（1）先基面后其它面； （2）先粗后精； （3）先主后次； （4）先面后孔。2、熱處理工序的安排 主要取決于熱處理的目的。一般是： （1）為改進(jìn)材料的機(jī)械性能、切削性能（如正火、退火、調(diào)質(zhì)）的熱處理，放在粗加工前或后。 （2）為消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理（如時(shí)效、回火），放在粗加工后、精加工前較好；對(duì)機(jī)床床身、立柱等結(jié)構(gòu)復(fù)雜鑄件，應(yīng)在粗加工前后進(jìn)行時(shí)效；對(duì)精度要求很高的精密絲杠、主軸等零件，則應(yīng)多次安排時(shí)效。（3）為提高零件表面硬度的熱處理（如淬火、滲碳、滲氮） ，安排在精加工前。 淬火后一般只磨削加工。 應(yīng)當(dāng)注意的是： 淬火前須將銑槽、鉆孔、攻絲、去毛刺等工序進(jìn)行完畢。 滲碳、淬火會(huì)使工件變形較大，常將此工序放在次要表面加工前進(jìn)行，以減少表面間的位置誤差。 氮化、氰化可根椐加工要求排在粗、精磨之后進(jìn)行。裝飾性鍍層、發(fā)蘭處理，在機(jī)械加工完成后進(jìn)行。3、輔助工序的安排 輔助工序，主要是指清洗、去毛刺、倒角、平衡、去磁等。清洗在終檢前，也可在光整加工前。去毛刺多在鉆、銑、拉削等工序后進(jìn)行。4、 檢驗(yàn)工序的安排 專門(mén)的檢驗(yàn)工序一般安排在： （1）粗加工后、精加工前； （2）重要工序前后； （3）由其他車間送來(lái)的成品在進(jìn)行加工以前； （4）零件全部加工完畢以后。5-3 工序具體內(nèi)容的確定本節(jié)主要內(nèi)容：一、加工余量與工序尺寸的確定；二、機(jī)床（設(shè)備）及工藝裝備的選擇；三、切削用量的確定。5-5提高機(jī)械加工勞動(dòng)生產(chǎn)率的工藝途徑 勞動(dòng)生產(chǎn)率是指一個(gè)工人在單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出合格產(chǎn)品的數(shù)量。 勞動(dòng)生產(chǎn)率與時(shí)間定額互為倒數(shù)。 提高機(jī)械加工生產(chǎn)率的工藝途徑主要有以下方面：一、采取縮短單件計(jì)算定額的工藝措施；二、采用高效及自動(dòng)化加工。1、什么是機(jī)械制造工藝規(guī)程？它有哪些形式？有何作用？2、應(yīng)該怎樣理解“基準(zhǔn)”？基準(zhǔn)有哪些類型？怎樣選擇定位基準(zhǔn)？ 3、提高機(jī)械加工勞動(dòng)生產(chǎn)率有關(guān)的工藝途徑主要有哪些方面？第六章 尺寸鏈原理與應(yīng)用 6-1 尺寸鏈的定義和組成一、定義 尺寸鏈，是指機(jī)器裝配或零件加工過(guò)程中，由相互連接的尺寸形成的封閉尺寸組。二、尺寸鏈的特征及組成（一）特征：尺寸鏈具有以下特征： （）尺寸的封閉性即組成尺寸鏈的尺寸是按一定順序排列的封閉圖形。 （）尺寸的關(guān)聯(lián)性即指尺寸連中的一個(gè)尺寸大小受其它尺寸的影響。 （）至少由三個(gè)尺寸（或角度量）構(gòu)成。（二）尺寸鏈的組成尺寸鏈中的每一個(gè)尺寸稱之為環(huán)。尺寸鏈由組成環(huán)和封閉環(huán)組成。 ）封閉環(huán)指尺寸鏈中，在裝配或加工過(guò)程的最后形成的那一個(gè)尺寸。 ）組成環(huán)即尺寸鏈中，對(duì)封閉環(huán)有影響的全部環(huán)。或者說(shuō)是尺寸鏈中除封閉環(huán)以外的其它尺寸。三、尺寸鏈圖及增、減環(huán)的判斷根據(jù)組成環(huán)對(duì)封閉環(huán)的影響不同，又可將組成環(huán)分為增環(huán)和減環(huán)。（）增環(huán)指在尺寸鏈中，該環(huán)的變動(dòng)會(huì)引起封閉環(huán)同向變動(dòng)的組成環(huán)。 （）減環(huán)指在尺寸鏈中，該環(huán)的變動(dòng)會(huì)引起封閉環(huán)反向變動(dòng)的組成環(huán)。 計(jì)算尺寸鏈時(shí)必須首先確定封閉環(huán)和組成環(huán)，并正確判斷增、減環(huán)?；芈贩ㄊ歉鶕?jù)尺寸鏈的封閉性和尺寸的順序性判斷尺寸鏈的增、減環(huán)的方法。具體作法是： 、畫(huà)出尺寸鏈圖并找出封閉環(huán)；、對(duì)封閉環(huán)尺寸標(biāo)單向箭頭，方向任定；、沿封閉環(huán)箭頭方向，環(huán)繞尺寸鏈回路 對(duì)每一個(gè)組成環(huán)尺寸標(biāo)上箭頭；、根據(jù)箭頭方向判斷增、減環(huán)。即：與封閉環(huán)箭頭方向相同的尺寸（組成環(huán)）是減環(huán)，反之為增環(huán)。四、尺寸鏈的分類、按尺寸鏈各環(huán)的幾何特征和所處的空間位置不同，可分為：（）直線尺寸鏈 其特點(diǎn)是：全部組成環(huán)平行于封閉環(huán)。亦稱線性尺寸鏈。（）角度尺寸鏈 即由角度尺寸組成的尺寸鏈。（）平面尺寸鏈 即組成環(huán)均位于一個(gè)或多個(gè)平行平面內(nèi)，但有些組成環(huán)并不平行于封閉環(huán)。、按尺寸鏈間相互關(guān)系可分為： （）獨(dú)立尺寸鏈 即尺寸鏈中的所有組成環(huán)和封閉環(huán)都只屬于一個(gè)尺寸鏈，不參與其它尺寸鏈。（）并聯(lián)尺寸鏈 即尺寸鏈中有一環(huán)或數(shù)環(huán)參與兩個(gè)或兩個(gè)以上的尺寸鏈。這種聯(lián)系形式為并聯(lián)尺寸鏈。參與多個(gè)尺寸鏈的環(huán)稱之為公共環(huán)。組成環(huán)和封閉環(huán)都可能成為公共環(huán)。3、按尺寸鏈應(yīng)用范圍 尺寸鏈又可分為： （1）裝配尺寸鏈 即組成環(huán)為各不同零件的裝配尺寸所形成的尺寸鏈。裝配尺寸鏈的封閉環(huán)常表現(xiàn)為裝配精度要求。 （2）零件設(shè)計(jì)尺寸鏈 即全部組成環(huán)為同一零件上的設(shè)計(jì)尺寸所形成的尺寸鏈，簡(jiǎn)稱零件尺寸鏈。 尺寸標(biāo)注，都存在尺寸鏈關(guān)系。標(biāo)注尺寸時(shí)，零件圖上的封閉環(huán)一般不標(biāo)注。 （3）工藝尺寸鏈 即全部組成環(huán)為同一零件上的工藝尺寸所形成的尺寸鏈。 6-2尺寸鏈的計(jì)算一、尺寸鏈的極值法求解極值法解尺寸鏈，是按誤差綜合的兩種最不利的情況；即假設(shè)各組成環(huán)都是極限尺寸（極大值或極小值）的情況來(lái)計(jì)算的。（一）封閉環(huán)基本尺寸的計(jì)算（二）封閉環(huán)極限尺寸的計(jì)算（三）封閉環(huán)上、下偏差的計(jì)算（四）封閉環(huán)公差的計(jì)算（五）封閉環(huán)的中間尺寸和中間偏差的計(jì)算 例：分析計(jì)算下圖所示的尺寸鏈：（1）判斷組成環(huán)中的增環(huán)、減環(huán)；（2）用極值法計(jì)算封閉環(huán)的基本尺寸，公差及極限偏差。 答案：（1）增環(huán)：A，A，A 減環(huán)：A，A （2）基本尺寸A= =30+20+40-55-35=0 公差 =0.46+0.52+0.22+0.033+0.62=1.733 上偏差 =-0.26-0.022+0.62-（-0.46+0.06） =1.258 下偏差=-0.26+（-0.055）+0-0-0.16=-0.475二、尺寸鏈的統(tǒng)計(jì)法求解統(tǒng)計(jì)法是應(yīng)用概率論原理，進(jìn)行尺寸鏈計(jì)算的一種方法。統(tǒng)計(jì)法亦稱概率法。 根據(jù)概率乘法定理，組成環(huán)極限尺寸重合的概率等于各組成環(huán)出現(xiàn)極限尺寸概率的乘積。顯然，當(dāng)組成環(huán)環(huán)數(shù)越多，極限尺寸相遇的可能性就越小。因此，對(duì)環(huán)數(shù)較多，封閉環(huán)精度又要求較高的尺寸鏈，用統(tǒng)計(jì)法計(jì)算就更為合理。 6-3 裝配精度與裝配尺寸鏈一、裝配精度（一）裝配精度的概念 裝配精度，是指為保證結(jié)構(gòu)功能而規(guī)定的必須和合理的技術(shù)要求。通常表現(xiàn)為對(duì)裝配尺寸鏈封閉環(huán)的要求。（二）裝配尺寸鏈封閉環(huán)的主要表現(xiàn)形式 1、各種裝配結(jié)構(gòu)中要求的配合間隙與過(guò)盈； 2、各種零件的工作位置尺寸及精度要求。（三）確定裝配精度的方法 1、據(jù)產(chǎn)品性能，參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及手冊(cè)確定； 2、用類比法結(jié)合生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)確定； 3、試驗(yàn)與分析計(jì)算確定。二、裝配尺寸鏈（一）裝配尺寸鏈的特點(diǎn)1、裝配尺寸鏈的組成環(huán)是一個(gè)零件（或部件）上的某一個(gè)尺寸； 2、一個(gè)零件上只有一個(gè)尺寸參加尺寸鏈，（即最短線路原則，或尺寸最少原則）；3、組成環(huán)間的尺寸連接線就是零件間的裝配結(jié)合面；4、封閉環(huán)是裝配后才存在的。 （二）裝配尺寸鏈的建立從裝配圖中“按結(jié)構(gòu)基準(zhǔn)聯(lián)系”查找裝配尺寸鏈。 方法步驟如下： 1、查找封閉環(huán) 通過(guò)裝配精度要求找出封閉環(huán)。 2、查找組成環(huán) 從封閉環(huán)的一端開(kāi)始，環(huán)繞尺寸鏈到封閉環(huán)的另一端結(jié)束，找出對(duì)封閉環(huán)有影響的所有相關(guān)零件及其相關(guān)尺寸（組成環(huán)）。 注意：1）一個(gè)零件一個(gè)尺寸，不重復(fù)； 2）標(biāo)準(zhǔn)件（如軸承）只算作一環(huán)； 3）封閉環(huán)精度要求高時(shí)，應(yīng)增加位置誤差（如平行度）環(huán)節(jié)，其基本尺寸為零。 3、畫(huà)出尺寸鏈圖并判斷增、減環(huán)，寫(xiě)出尺寸鏈方程式。 4、查出所有尺寸鏈以及整個(gè)尺寸系統(tǒng)。6-4 保證裝配精度的方法所謂保證裝配精度的方法，是指在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，分配裝配尺寸鏈封閉環(huán)誤差的方法。 保證裝配精度的方法很多，在裝配時(shí)，每一種方法所花勞動(dòng)量有很大的差別；每種方法本身所決定的對(duì)零件的加工精度要求也有很大的差別。保證裝配精度的方法與解裝配尺寸鏈的方法密切相關(guān)。 常用的保證裝配精度的方法主要有： 完全互換法、大數(shù)互換法、選擇裝配法、調(diào)整裝配法和修配裝配法。一、完全互換法（一）完全互換法及其實(shí)質(zhì) 完全互換法是以完全互換為基礎(chǔ)來(lái)確定裝配尺寸鏈中各組成環(huán)的公差和上、下偏差 的方法。裝配時(shí)，各配合零件不經(jīng)修理、選擇或調(diào)整即可達(dá)到裝配精度要求。 完全互換法的實(shí)質(zhì)是，用極值法解裝配尺寸鏈，靠零件的制造精度保證裝配精度， 即使各組成環(huán)為極限尺寸，也能可靠地保證裝配精度。完全互換法的優(yōu)缺點(diǎn)：（1）各零部件完全互換，裝配工作簡(jiǎn)單，效率高，便于流水作業(yè)；（2）便于專業(yè)化生產(chǎn)，利于新產(chǎn)品的盡快投產(chǎn)；（3）有利于解決備件供應(yīng)；（4）對(duì)裝配工人的技術(shù)要求較低。（5）對(duì)零件加工精度要求高，零件制造公差太嚴(yán)，難以保證精度。完全互換法的適用范圍：