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,机械制造技术基础,教育科学“十五”国家规划课题研究结果,机械制造技术基础,周宏甫 主编,第1页,作 业,机械制造技术基础,第2页,目 录,绪论,第1章,机械加工工艺装备,第2章,金属切削基本原理,第3章,工艺规程设计,第4章,经典零件加工,第5章,机械制造质量分析与控制,第6章,先进制造技术介绍,机械制造技术基础,第3页,1.24,依据六点定则，分析图中所表示各定位元件 所限制自由度。,机械制造技术基础,第4页,1.24,依据六点定则，分析图中所表示各定位元件 所限制自由度。,限制,三爪卡盘限制,机械制造技术基础,第5页,1.24,依据六点定则，分析图中所表示各定位元件 所限制自由度。,三爪卡盘限制,尾架顶尖限制,机械制造技术基础,第6页,1.24,依据六点定则，分析图中所表示各定位元件 所限制自由度。,三爪卡盘限制,中心架限制,机械制造技术基础,第7页,1.24,依据六点定则，分析图中所表示各定位元件 所限制自由度。,端面限制,圆销限制,机械制造技术基础,第8页,1.24,依据六点定则，分析图中所表示各定位元件 所限制自由度。,端面限制,圆销限制,机械制造技术基础,第9页,1.24,依据六点定则，分析图中所表示各定位元件 所限制自由度。,V形块限制,V形块限制,V形块限制,机械制造技术基础,第10页,1.26,依据图中所表示工件加工要求，试确定工件 理论上应限制自由度，并选择定位元件，这些定位元件实际上限制了哪些自由度？,机械制造技术基础,第11页,1.26,依据图中所表示工件加工要求，试确定工件 理论上应限制自由度，并选择定位元件，这些定位元件实际上限制了哪些自由度？,图a）过球心钻一小孔,理论上应限制,实际上限制,锥套定位,机械制造技术基础,第12页,1.26,依据图中所表示工件加工要求，试确定工件 理论上应限制自由度，并选择定位元件，这些定位元件实际上限制了哪些自由度？,图b）在圆盘中心钻一孔,理论上应限制,三爪卡盘定位（夹长）,实际上限制,机械制造技术基础,第13页,1.26,依据图中所表示工件加工要求，试确定工件 理论上应限制自由度，并选择定位元件，这些定位元件实际上限制了哪些自由度？,图c）在轴上铣横槽,理论上应限制,长,V,形块及支承钉定位,实际上长,V,形块限制,支承钉限制,机械制造技术基础,第14页,1.26,依据图中所表示工件加工要求，试确定工件 理论上应限制自由度，并选择定位元件，这些定位元件实际上限制了哪些自由度？,图d）在套筒上钻孔，尺寸L,理论上应限制,长圆销及端面定位,实际上长圆销限制,端面限制,机械制造技术基础,第15页,3.2,图示零件，毛坯为,35mm,棒料，批量生产时其机械加工过程以下：在锯床上切断下料，车一端面钻中心孔，调头，车另一端面钻中心孔，在另一台车床上将整批工件一端外圆都车至,30mm,及,20mm，,调头再用车刀车削整批工件,18,外圆，又换一台车床，倒角，车螺纹。最终在铣床上铣两平面，转90后，铣另外两平面。试分析其工艺过程组成。,机械制造技术基础,第16页,工序、安装、工位、工步、工步划分示意表,序号,工序名,安装,工位,工步,内 容,走刀次数,10,下料,切断,20,20,车,1,1,车端面,2,钻中心孔,2,3,车另一端面,4,钻另一中心孔,30,车,1,车,30mm,外圆,2,车,20mm,外圆,40,车,车,18mm,外圆,50,车,1,倒角1,45,2,车螺纹,M20,8,60,铣,1,1,铣两平面,2,2,铣另两平面,机械制造技术基础,第17页,3.5,试选择图示支架和法兰盘零件加工时定位精基准和粗基准,机械制造技术基础,第18页,精基准选择：,基准重合,基准统一,在大多数工序中使用,定位稳定可靠、夹具结构简单,定位面积最大且平整,是跳动、15、52等尺寸设计基准,机械制造技术基础,第19页,精基准选择：,基准重合,基准统一,在大多数工序中使用,定位稳定可靠、夹具结构简单,定位夹紧简单,方便（三爪卡盘）,是跳动、各外圆、孔设计基准,机械制造技术基础,第20页,精基准选择：,基准统一,定位稳定可靠、夹具结构简单,离中心远，转角误差小,支承钉定位，简单方便,在大多数工序中使用,机械制造技术基础,第21页,粗基准选择：,定位稳定可靠、夹紧方便,定位面平整光洁、可用三爪卡盘装夹,定位稳定可靠、夹紧方便,直接靠在三爪卡盘卡爪上,机械制造技术基础,第22页,3.15,轴承座零件如图所表示，除,B,面外，其它尺寸均已加工完成。现工序以表面,A,定位加工,B,面，,试计算工序尺寸及其偏差。,机械制造技术基础,第23页,解:,画尺寸链,判断：封闭环,增环,减环,计算：,90=130+X-150,X=110,0.,4=0.1+ES,X,(-0.1),ES,X,=0.2,0=0+EI,X,-0.1,EI,X,=0.1,机械制造技术基础,第24页,3.16,轴套零件如图所表示，其内外圆及端面,A,、,B,、,D,均已,加工。现后续加工工艺以下：,以,A,面定位，钻,8,孔，求工序尺寸及其偏差。,以,A,面定位，铣缺口,C,，求工序尺寸及其偏差。,X,机械制造技术基础,第25页,解,:,工序,1,画尺寸链,判断：封闭环,增环,减环,计算：,30=60+X-75,X=45,0.,15=0.1+ES,X,(-0.1),ES,X,=-0.05,-0.15=0+EI,X,-0,EI,X,=-0.15,机械制造技术基础,第26页,3.16,轴套零件如图所表示，其内外圆及端面,A,、,B,、,D,均已,加工。现后续加工工艺以下：,以,A,面定位，钻,8,孔，求工序尺寸及其偏差。,以,A,面定位，铣缺口,C,，求工序尺寸及其偏差。,Y,X,机械制造技术基础,第27页,解,:,工序,2,画尺寸链,判断：封闭环,增环,减环,计算：,20=Y-44.9,Y=64.9,0.,12=ES,Y,(-0.05),ES,Y,=-0.07,-0.12=EI,Y,-0.05,EI,X,=-0.07,机械制造技术基础,第28页,3.17,铣削,加工一轴类,零件键槽时，如,图所,示，要求确保,，其工艺过程为：,考虑到磨外圆与车外圆中心不重合，设同轴度误差,为,0.04mm,。试求铣键槽工序尺寸,H,及其偏差。,车外圆至,键槽深度为,；铣键槽确保尺寸H；,热处理；磨外圆至,机械制造技术基础,第29页,解,:,画尺寸链,判断：封闭环,增环,减环,计算：,4=14+H-14.25-0,H=4.25,0.,16=0.012+ES,H,(-0.05-0.02),ES,H,=0.078,0=0.004+EI,H,-0-0.02,EI,H,=0.016,机械制造技术基础,第30页,3.19,某零件要求外圆直径为,，渗碳深度为,0.5,0.8mm,。现为使此零件能和其它零件同炉渗碳，限定其工艺渗碳层深度为,0.8,1.0 mm,。试计算渗碳前车削工序直径尺寸及其偏差。,机械制造技术基础,第31页,解,:,画尺寸链,判断：封闭环,增环,减环,计算：,0.5=0.9+16-R,R=16.4,0.,3=0.1+0-EI,R,EI,R,=-0.2,0=-0.1-0.025-ES,R,ES,R,=-0.125,机械制造技术基础,第32页,3.27,轴在箱体上装配关系如图所表示（左右两套筒零件尺寸相同），要求带轮与套筒之间保留有,0.5,0.8mm,间隙。试按装配尺寸链最短路线标准绘制出与轴向间隙相关装配尺寸链简图，且分别用极值法和概率法确定相关零件尺寸上下偏差。,机械制造技术基础,第33页,解,:,画尺寸链,判断：封闭环,增环,减环,计算：,L,0,=150-8-133.5-8,L,0,=0.5,极值法,L,1,=150,8,，,133.5,，,8,0.5,0.8,组成环平均公差,按加工难易，设,T,1,=0.12，T,2,=0.04，T,3,=0.1,，,T,4,=0.04,T,1,+T,2,+T,3,+T,4,=0.12+0.04+0.1+0.04=0.3=T,0,选,L,1,为协调环，按单向入体，令,机械制造技术基础,第34页,各环中间偏差,0,=0.,15,，,2,=-0.0,2,，,3,=0.05，,4,=-0.02,0.,15=,1,-,（-0.0,2,0.05,-0.02,）,1,=0.,06,答,:,（极值法）,机械制造技术基础,第35页,概率,法,组成环平均公差,按加工难易，设,T,1,=0.24，T,2,=0.08，T,3,=0.14,，,T,4,=0.08,机械制造技术基础,第36页,概率,法,组成环平均公差,按加工难易，设,T,1,=0.24，T,2,=0.08，T,3,=0.14,，,T,4,=0.08,选,L,1,为协调环，按单向入体，令,各环中间偏差,0,=0.,15,，,2,=-0.0,4,，,3,=0.0,7,，,4,=-0.04,0.,15=,1,-,（-0.0,4,0.0,7-0.04,）,1,=0,答,:,（概率法）,机械制造技术基础,第37页,3.29,镗夹具如图所表示，要求定位面到孔中心距离为,1550.01mm,，定位板厚,20mm,。试用修配法确定各组成环尺寸及其偏差，并确定最小修配量。,机械制造技术基础,第38页,解,:,画尺寸链,判断：封闭环,增环,减环,计算：,155=A,1,-20,A,1,=175,A,1,20,155,0.01,修配法,:,按经济精度,T,1,=0.1，T,2,=0.15,选底板,A,2,为修配环，按单向入体，令,修刮底板,使封闭环变大,越修越大,0,.01=0.05-EI,2,EI,2,=0.04,最多修配量,=TiT0=0.1+0.150.02=0.23,最小修配量=0,补充修正,令最小修配量=0.0,6,最大修配量=0.,29,答：,机械制造技术基础,第39页,机械制造技术基础,第40页,4.8,编制图示挂轮架轴机械加工工艺过程。零件材料：,45,钢，小批生产。技术要求：和方头处淬火,40,45,HRC,，,未注倒角,1,45,。,机械制造技术基础,第41页,挂轮架轴加工工艺过程,工序,工,序,内,容,定位基准,10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,下料（棒料）,热处理：正火,粗车端面、外圆、中心孔,热处理：调质,精车外圆、切槽、倒角,铣方头、两平面，修毛刺,淬火,车螺纹,M16、M18,粗精磨 外圆及两端面,检验,外圆,一夹一顶,一夹一顶,一夹一顶,一夹一顶,机械制造技术基础,第42页,4.15,编制图示轴套机械加工工艺过程。零件材料：,45,钢，小批生产。技术要求：淬火,40,45,HRC,，,未注倒角,1,45,。,机械制造技术基础,第43页,轴套加工工艺过程,工序,工,序,内,容,定位基准,10,20,30,40,50,60,棒料,50mm,150mm,车端面、外圆、内孔、切断、倒角等（内外圆留余量0.3,mm）,淬火,40,45,HRC,磨内孔至要求,磨外圆至要求,检验,外圆,外圆,内孔,机械制造技术基础,第44页,4.30,编制图示双联齿轮单件小批生产机械加工工艺过程，,材料,45,钢，齿部高频淬火,48,HRC,，,精度等级,766,HL,。,机械制造技术基础,第45页,双联齿轮加工工艺过程,工序,工,序,内,容,定位基准,10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,110,120,毛坯铸造,热处理：正火,粗车端面、外圆、钻孔、切槽,精车大头端面（基准面）、镗孔、外圆、倒角,精车小头端面、外圆等,滚齿Z=26,插齿Z=22,倒角修毛刺,剃齿Z=26,剃齿Z=22,热处理：齿部高频淬火48HRC,推孔,珩齿Z=26，珩齿Z=22,检验,大头外圆,小头外圆,内孔,大端面及内孔,大端面及内孔,大端面及内孔,大端面及内孔,大端面及内孔,大端面及内孔,机械制造技术基础,第46页,机械制造技术基础,第47页,图示工件，外圆端面均已加工，现要钻孔确保尺寸试分析计算各定位方案定位误差。,机械制造技术基础,第48页,方案,a,：,钻孔尺寸,工序基准大圆下母线,K,K,定位基准小圆下母线,M,M,基准不重合,平面定位,定位误差,0.037,不合格,机械制造技术基础,第49页,方案,b,：,钻孔尺寸,工序基准大圆下母线,K,K,定位基准小圆中心,O,O,基准不重合,V,形块,定位,工序基准,K,不在定位基面小圆外圆上,0.037,不合格,机械制造技术基础,第50页,方案,c,：,钻孔尺寸,工序基准大圆下母线,K,K,定位基准小圆中心,O,O,基准不重合,孔销定位，任意方向位移,工序基准,K,不在定位基面小圆外圆上,0.037,不合格,机械制造技术基础,第51页,方案,d,：,钻孔尺寸,工序基准大圆下母线,K,K,定位基准小圆中心,O,O,基准不重合,V,形块,定位,工序基准,K,不在定位基面小圆外圆上,0.037,不合格,机械制造技术基础,第52页,方案,e,：,钻孔尺寸,工序基准大圆下母线,K,K,定位基准小圆中心,O,O,基准不重合,双,V,形块自动,定心,定位误差,0.037,合格,机械制造技术基础,第53页,图示工件要钻孔,、,，用一面两销定位，两销垂直安放，销距,1800.04,，圆销 ，菱形销 ，计算能否满足两孔加工精度要求：,机械制造技术基础,第54页,解：,O,1,最大位移,O,2,最大位移,孔,尺寸60,0.2,工序基准孔,中心,定位基准孔,中心,基准重合,孔销定位，任意方向位移,定位误差,0.133,合格,机械制造技术基础,第55页,解：,孔,尺寸70,0.2,工序基准孔,孔,中心连线,定位基准孔,孔,中心连线,基准重合,两孔销定位，任意方向转动,定位误差,0.133,合格,机械制造技术基础,第56页,解：,孔,尺寸50,0.5,工序基准孔,中心,定位基准孔,中心,基准不重合,孔销定位，任意方向位移,不相关,0.333,合格,工序,基准孔,中心,不在定位基面,孔,内孔,上,机械制造技术基础,第57页,解：,孔,尺寸70,0.2,工序基准孔,孔,中心连线,定位基准孔,孔,中心连线,基准重合,两孔销定位，任意方向转动,定位误差,0.133,勉强合格,机械制造技术基础,第58页,
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