机械制图加工工艺讲座

前言本讲座的目的主要为了提高一线人员，在设计和制图中如何考虑零件机械加工工艺规程的步骤和方法，对定位基准的选择，加工路线的拟订，工序尺寸及公差的确定，尺寸链的计算的基本技能。首先介绍机械制图的一般规则。然后介绍制订机械加工工艺规程的步骤和方法；讨论机械加工工艺过程设计中的主要问题，包括定位基准的选择，加工路线的拟订，工序尺寸及尺寸链计算方法。机械制图机械制图是研究机械图样的图示原理方法和规则的一门工程技术。机械制图是工程技术的语言。而点线面的投影是这种语言的语法和标点符点。投影是在三个互相垂直相交的平面在空间形成八个分角，我国的制图标准规定，是将机件放置在第一个分角内进行投影。有的国家是将机件放置在第三分角内进行正投影。它们之间的主要区别是在第一角投影中，是将物体放置在观察者与投影平面之间进行投影。在第三角投影中，却是把投影面置于物体与观察者之间，而且把投影面看成是透明的，向投影面作正投影。投影的形成及常用的投影方法投影方法中心投影法平行投影法直角投影法（正投影法）斜角投影法画透视图画斜轴测图画工程图样及正轴测图完全正确将零件的各部分形状、结构、位置表达完全符合设计要求和零件的加工工艺要求清楚易懂、便于看图零件图要求清晰投影关系、表达方法正确（视图、剖视图、断面图）表达零件各部分的形状、结构、位置完整的尺寸技术要求标题栏确定零件各部分形状的大小、各结构之间的相对位置说明零件在制造和检验时应达到的技术标准说明零件的名称、材料、数量以及签署等一组视图零件图内容零件图的技术要求表面粗糙度是什么？评定表面粗糙度参数值测量时的取样长度中线在被测方向上，廓线上各点到中线距离的绝对值的算术平均值——轮廓算术平均值—微观峰谷的不平度50+0.008–0.0083.2是什么？表面粗糙度代号及其标注1.6代号符号参数值钻孔表面、机座底面、倒角、螺孔等接触表面低速运转表面60°H2HH=1.4字高标注从表面指向内12.56.31.63.23.26.31.61.6公差与配合是什么？是什么？50+0.008–0.00850+0.008–0.008最大极限尺寸：最小极限尺寸：50.00849.992基本尺寸上偏差下偏差零件的实际尺寸在50.008与49.992之间皆为合格ES（孔）es（轴）EI（孔）ei（轴）允许实际尺寸的变动量称为尺寸公差(简称公差)公差=上偏差–下偏差0.008-(-0.008)=0.016公差基本尺寸极限尺寸偏差公差相互关系0+–50+8–8公差带图解公差带单位：微米（1µm=0.001mm)公差带大小公差带相对于零线的位置标准公差基本偏差公差带的大小反映了加工的难易程度标准公差基本偏差ITIT01、IT0、IT1、IT2、••••••IT18。共20个等级。精度高精度低例：50IT7：25mIT9：62m表示尺寸的精确程度标准公差基本偏差基本偏差标准公差（下偏差）（上偏差）30IT7：21mIT9：52m孔、轴各28个基本偏差构成基本偏差系列基本尺寸+–00ABCCDEEFFGGDFHJSJKMNPRSTUVXYZZAZBZCzczbzazyxvutsrkmnpJsjhabccddeefffgg0+–000+–孔轴配合将基本尺寸相同的孔、轴结合在一起，孔与轴的公差带之间的关系，称为配合孔轴轴轴基本尺寸概念种类间隙配合过盈配合过渡配合基准孔HABCCDEEFFGGDFHJSJKMNPRSTUVXYZZAZBZCzczbzazyxvutsrkmnpJsjhabccddeefffgg0+–000+–孔轴Ha~h间隙配合j~n过渡配合p~zc过盈配合基本尺寸孔轴孔间隙配合过盈配合过渡配合基准轴孔hABCCDEEFFGGDFHJSJKMNPRSTUVXYZZAZBZCzczbzazyxvutsrkmnpJsjhabccddeefffgg0+–000孔轴hA~H间隙配合J~N过渡配合P~ZC过盈配合0+–公差与配合在图样上的标注标准公差等级基本偏差代号基本尺寸Ø30f7()–0.020–0.041Ø30–0.020–0.041Ø30+0.033+0Ø30H8()+0.033+030f7Ø30H8Ø30H8f7采用基孔制时：分子为基准孔的代号及公差等级Ø30—H8f7Ø40—H8n6间隙配合过渡配合采用基轴制时：分母为基准轴的代号及公差等级Ø12—h7F9Ø12—h7J8Ø40—H8n6Ø30—H8f7间隙配合过渡配合Ø12—h7F9Ø12—h7J8形状和位置公差形状误差位置误差零件上被测要素的实际形状对其理想形状的变动量称为形状误差形状误差的最大允许值称为形状公差零件上被测要素的实际位置对其理想位置的变动量称为位置误差位置误差的最大允许值称为位置公差形状公差位置公差直线度平面度圆度圆柱度线轮廓度面轮廓度平行度垂直度倾斜度同轴度对称度位置度圆跳动全跳动形状和位置公差的名称及符号标注(代号标注）2h0.1ABh2h第一格：形位公差符号第二格：形位公差数值及有关符号第三格及以后各格：基准符号框格构成标注举例0.010.0120.005在框格一端引指引线指引线上箭头方向是被测要素的公差带宽度方向箭头指在被测要素的可见轮廓线或其延长线上平面度直线度圆度ØØ形状公差标注0.050.008直线度直线度当被测要素是轴心线或中心平面时箭头位置与该要素的尺寸线对齐位置公差标注基准符号基准符号需靠近基准要素的轮廓线或其引出线连线与基准要素垂直当基准要素是轴线或中心平面时基准符号与该要素的尺寸线对齐平行度垂直度A0.02AAA30h70.02AAAA基准代号在框格第三格填写与基准代号相同的字母基准符号和基准代号的画法基准符号基准代号A2bHHH—框格高度细实线字母与图中尺寸数字同高视图表示物体的形状,而其真实大小以所注的尺寸为依据.602052-Ø1036R12t10尺寸标注基本规则602052-Ø1036R12尺寸标注内容尺寸线尺寸界线箭头尺寸数字细实线;平行所注线段;不能用其它线代替或与其重合；细实线;垂直尺寸线;2~3画至尺寸界线;画法:长4宽1为物体的实际尺寸,与绘图比例无关;单位:mm，不标注;工程字:3.5号;任何图线不能通过.25105各种尺寸的注法线性尺寸202020注意尺寸数字注写方法注在尺寸线左方字头朝左注在尺寸线上方字头朝上202030°径向尺寸尺寸数字不可被任何图线通过圆的直径尺寸数字前标“Ø”尺寸线通过圆心圆弧半径尺寸数字前标“R”尺寸线终端只画一个箭头并通过或指向圆心球的直径、半径在Ø,R前面加“S”角度尺寸角度数字一律写成水平方向，注写在尺寸线的中断处。必要时可按图示标注。尺寸线为圆弧，其圆心为该角的顶点；尺寸界线沿径向引出；30451590基本体的尺寸标注ØØ为保证基本体的形状、大小唯一确定，必须标注长、宽、高三个方向大小的尺寸复杂形体的尺寸标注尺寸标注的基本要求正确完全清晰符合国家标准的规定（基本规则）；不遗漏，但又不重复；尺寸布置整齐、清楚，便于看图；复杂形体尺寸标注举例形体分析由哪些基本体组成12确定各基本体形状大小的尺寸确定长、宽、高三个方向的尺寸ØØ定形尺寸确定各基本体间相对位置的尺寸定位尺寸首先确定尺寸基准长、宽、高三个方向均须确定高度方向基准宽度方向基准高度方向基准宽度方向基准长度方向基准长度方向基准调整各分尺寸确定总体尺寸总长、总宽、总高尺寸总体尺寸机械加工工艺规程介绍制订机械加工工艺规程的步骤和方法；然后重点讨论机械加工工艺过程设计中的主要问题，包括定位基准的选择，加工路线的拟订，工序尺寸及公差的确定和工艺尺寸链的计算方法。制订零件机械加工工艺规程是一件经验性和综合性很强的工作，要密切联系生产实际。尺寸链是分析加工精度，确定工序尺寸及公差的重要工具，应掌握其原理和计算方法，并能正确地应用它来分析和解决实际工艺问题。机加工工艺过程的基本概念机加工工艺过程的基本概念1．生产过程和工艺过程生产过程：将原材料转变为成品的全过程。工艺过程：改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质，使其成为成品或半成品的过程。工艺过程是生产过程的主要部分，其余为辅助过程。2．工艺过程的组成安装安装11工位工位11工步工步11走刀走刀11工序工序走刀走刀22工步工步22走刀走刀11工位工位22安装安装22走刀走刀22安装安装11工位工位11工步工步11走刀走刀11工序工序走刀走刀22工步工步22走刀走刀11工位工位22安装安装22走刀走刀22机加工工艺过程的基本概念机加工工艺过程的基本概念2．工艺过程的组成工序：一个或一组工人、同一地点对同一或几个工件连续完成的那一部分工艺过程。单件小批和大批量加工划分工序方法有很大差别。生产纲领和生产类型生产纲领和生产类型生产纲领：即年产量。企业计划一年内应当生产的产品产量和进度计划。N=Qn(1+α)(1+β)N——零件的年产量，单位为件/年；Q——产品的年产量，单位为台／年；n——每台产品中该零件的数量，单位为件／台；α——零件的备品率，一般为3~5%；β——零件的废品率，一般为1~5%。备品：为防止个别零件加工后互换性不好，常多做几件备用。生产类型：企业生产专业化程度的分类。即单件、成批和大量生产性质。生产类型主要依据生产纲领确定。类型不同，工艺过程就不同。生产纲领：即年产量。企业计划一年内应当生产的产品产量和进度计划。N=Qn(1+α)(1+β)N——零件的年产量，单位为件/年；Q——产品的年产量，单位为台／年；n——每台产品中该零件的数量，单位为件／台；α——零件的备品率，一般为3~5%；β——零件的废品率，一般为1~5%。备品：为防止个别零件加工后互换性不好，常多做几件备用。生产类型：企业生产专业化程度的分类。即单件、成批和大量生产性质。生产类型主要依据生产纲领确定。类型不同，工艺过程就不同。生产类型生产纲领（台/年或件/年）重型零件（30kg以上）中型零件（4～30kg）轻型零件（4kg以下）单件生产≤5≤10≤100成批生产小批生产5～10010～150100～500中批生产100～300150～500500～5000大批生产300～1000500～50005000～50000大量生产1000500050000生产纲领和生产类型生产纲领和生产类型机械加工工艺规程机械加工工艺规程工艺规程：规定零件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。包括工艺路线、各工序具体加工内容、所用机床夹具、切削参数及工时定额等。作用：是指导生产的主要技术文件。是组织生产和管理的基本依据。是新建、扩建工厂车间的基本资料。常用工艺文件工艺过程卡工序卡刀具卡走刀路线卡设计准备资料1）产品的装配图和零件图。2）产品验收的质量标准。3）产品的生产纲领。4）毛坯的生产条件或协作关系。5）现有的生产条件和资料。6）国内外先进工艺发展状况工艺规程卡片工艺规程卡片机械加工工艺规程机械加工工艺规程--工序卡片工序卡片机械加工工艺规程机械加工工艺规程--工序及刀具卡片工序及刀具卡片机械加工工艺规程机械加工工艺规程--走刀路线图走刀路线图机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计工艺规程设计的步骤工艺规程设计的步骤11）分析零件工艺性。）分析零件工艺性。22）选择毛坯。）选择毛坯。33）选择定位基准。）选择定位基准。44）拟定工艺路线。）拟定工艺路线。55）确定各工序的设备、刀具、量具和夹具等。）确定各工序的设备、刀具、量具和夹具等。66）确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差。）确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差。77）确定各工序的切削用量和时间定额。）确定各工序的切削用量和时间定额。88）确定各工序的技术要求和检验方法。）确定各工序的技术要求和检验方法。99）进行技术经济分析，选择最佳方案。）进行技术经济分析，选择最佳方案。1010）填写工艺文件。）填写工艺文件。零件加工工艺性分析零件加工工艺性分析零件工艺性包括：零件结构形状的合理性、几何图素关系的确定性、精度及技术要求的可实现