机床加工工序的设计.pps

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机械制造技术基础机械制造技术基础第五章机械加工工艺规程设计第五章机械加工工艺规程设计李明教授郑州航空工业管理学院机电工程系第五节机床加工工序的设计第五节机床加工工序的设计拟定了零件的工艺路线后，拟定了零件的工艺路线后，对其中用机床加工的工序来说还有如下对其中用机床加工的工序来说还有如下工作：

工作：

加工余量的确定；加工余量的确定；工序尺寸与公差的确定；工序尺寸与公差的确定；机床及工艺装备的选择和设计；机床及工艺装备的选择和设计；还有切削用量的选择，以及还有切削用量的选择，以及工时定额的制定等。

工时定额的制定等。

一、加工余量的确定一、加工余量的确定加工余量，是指使加工表面达到所需的精度和表面质量而应切除的金属表层。

加工余量分为工序余量和加工总余量两种。

工序余量是指相邻两工序的工序尺寸之差，也就是在一道工序中所切除的金属层厚度。

按加工表面形状的不同，工序余量又分为单边余量和双边余量。

平面加工属于单边余量；外圆、内孔等回转体表面加工属双边余量。

1.1.加工余量的概念加工余量的概念双边余量双边余量外圆表面外圆表面2Zb=da-db，内圆表面内圆表面2Zb=Db-Da单边余量单边余量Zb=la-lb一、加工余量的确定一、加工余量的确定加工总余量（亦称毛坯余量）是指零件从毛坯变为成品的整个加工过程中某一表面切除的金属总厚度，即毛坯尺寸与零件图设计尺寸之差。

公称余量是如果相邻两工序的工序尺寸都是基本尺寸，则得到的加工余量就是工序的公称余量。

总余量总余量Z与与工序余量工序余量Zi的关的关系：

系：

n1iiZZZZ00Z工序尺寸公差一般按“工序尺寸公差一般按“入体原入体原则则”标注”标注Zmax=la（lbTb）=Zb+TbZmin=（laTa）lb=ZbTa工序余量变动范围工序余量变动范围Tz=ZmaxZmin=Tb+Ta（上工序基本尺（上工序基本尺寸）寸）（本工序基本尺（本工序基本尺寸）寸）在在加工外表面加工外表面时，时，本工序的本工序的公称余量公称余量Zb=la-lb由于各工序尺寸都有偏差，故实际切除的余量是变化的。

由于各工序尺寸都有偏差，故实际切除的余量是变化的。

工序余量又分为工序余量又分为公称余量公称余量Zb、最大余量、最大余量Zmax、最小余量、最小余量Zmin即对于包容尺寸（孔径、槽宽），下偏差为即对于包容尺寸（孔径、槽宽），下偏差为0，其最小尺，其最小尺寸就是基本尺寸，本工序的寸就是基本尺寸，本工序的公称余量公称余量Zb=lb-laZmax=（lb+Tb）la=Zb+TbZmin=lb（la+Ta）=ZbTa工序余量变动范围工序余量变动范围Tz=ZmaxZmin=Tb+Ta（上工序基本尺寸）（上工序基本尺寸）（本工序基本尺寸）（本工序基本尺寸）在在加工内表面加工内表面时时1）1）加工表面上的表面粗糙度加工表面上的表面粗糙度H1a和表面缺陷层的深度和表面缺陷层的深度H2a（动画动画）2）2）加工前或上工序的尺寸公差加工前或上工序的尺寸公差Ta（动画动画）3）3）加工前或上工序各表面间相互位置的空间偏差加工前或上工序各表面间相互位置的空间偏差a4）4）本工序加工时的装夹误差本工序加工时的装夹误差b2.2.2.2.影响加工余量的因素影响加工余量的因素影响加工余量的因素影响加工余量的因素1）上工序留下的表面粗糙度值）上工序留下的表面粗糙度值Ry和表面缺陷和表面缺陷层深度层深度Ha本工序必须把上工序留下的表面粗糙度和表面缺陷层本工序必须把上工序留下的表面粗糙度和表面缺陷层全部切去，因此本工序余量必须包括这两项因素。

全部切去，因此本工序余量必须包括这两项因素。

2）上工序的尺寸公差）上工序的尺寸公差Ta上工序加工表面存在形状误差，如平面度、圆柱度等，上工序加工表面存在形状误差，如平面度、圆柱度等，其总和不超过其总和不超过Ta，为使本工序能切去这些误差，工序，为使本工序能切去这些误差，工序余量应包括余量应包括Ta项。

项。

2.2.2.2.影响加工余量的因素影响加工余量的因素影响加工余量的因素影响加工余量的因素3）Ta值没有包括的上工序留下的空间位置误差值没有包括的上工序留下的空间位置误差ea工件上有些形位误差未包括在加工表面工序尺寸公差范工件上有些形位误差未包括在加工表面工序尺寸公差范围之内围之内,在确定加工余量时，须考虑它们的影响，否则在确定加工余量时，须考虑它们的影响，否则将无法去除上工序留下的表面缺陷层。

将无法去除上工序留下的表面缺陷层。

4）本工序的装夹误差）本工序的装夹误差b如果本工序存在装夹误差（定位误差、夹紧误差）如果本工序存在装夹误差（定位误差、夹紧误差），定本工序加工余量时还应考虑，定本工序加工余量时还应考虑b的影响。

的影响。

ea与与b都是向量，要用矢量相加所得矢量和的模都是向量，要用矢量相加所得矢量和的模进行余量计算。

进行余量计算。

1）1）分析计算法综上所述，可以建立以下分析计算法综上所述，可以建立以下的工序余量计算关系式：

的工序余量计算关系式：

加工外圆和孔加工外圆和孔2Zb=Ta+2（H1a+H2a）+2|a+b|。

加工平面加工平面Zb=Ta+（H1a+H2a）+|a+b|。

经验估计法经验估计法查表修正法查表修正法3.3.加工余量的确定加工余量的确定二、工序尺寸与公差的确定二、工序尺寸与公差的确定工序尺寸的计算工序尺寸的计算：

根据零件图上的设计尺寸，已确：

根据零件图上的设计尺寸，已确定的各工序的加工余量及定位基准的转换关系来进定的各工序的加工余量及定位基准的转换关系来进行。

行。

工序尺寸公差工序尺寸公差：

按各工序加工方法的经济精度选定：

按各工序加工方法的经济精度选定。

具体的步骤具体的步骤：

首先首先拟定该加工表面的工艺路线，确定工序及工步；拟定该加工表面的工艺路线，确定工序及工步；然后然后按工序用分析计算法或查表法求出其加工余量；按工序用分析计算法或查表法求出其加工余量；再再按工序确定其加工经济精度和表面粗糙度；按工序确定其加工经济精度和表面粗糙度；最后最后就可确定各工序的工序尺寸及公差。

就可确定各工序的工序尺寸及公差。

9292+2.597-5=921T17（H17）8毛坯孔毛坯孔9797+0.3599.4-2.4=971T12（H12）5粗镗孔粗镗孔99.499.4+0.1499.9-0.5=99.41T10（H10）2.4半精镗孔半精镗孔99.999.9+0.045100-0.1=99.91T8（H8）0.5精镗孔精镗孔100100+0.0351001T7（H7）2Zb0.1浮动镗孔浮动镗孔工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差工序基本尺寸工序基本尺寸工序经济精度工序经济精度工序余量工序余量工序名称工序名称工序尺寸及其偏差工序尺寸及其偏差0000-1例例：

某车床主轴箱箱体（材料为铸铁：

某车床主轴箱箱体（材料为铸铁HT200）的主轴孔的）的主轴孔的设计要求设计要求1000+0.035mm，Ra为为0.8m，设毛坯为带孔设毛坯为带孔铸件铸件其工艺路线为粗镗半精镗精镗精密镗其工艺路线为粗镗半精镗精镗精密镗三、机床设备及工艺装备的选择三、机床设备及工艺装备的选择基本原则基本原则1）机床的精度应与工序要求的精度相适应。

）机床的精度应与工序要求的精度相适应。

2）机床的生产率应与该零件要求的年生产纲领）机床的生产率应与该零件要求的年生产纲领相适应。

相适应。

3）机床的加工尺寸范围应与零件的外形尺寸相）机床的加工尺寸范围应与零件的外形尺寸相适应。

适应。