模具制造工艺2-62-7

模具制造工艺学主编苏君2.6加工余量的确定2.6.1加工余量2.6.2加工余量的确定模具制造工艺学主编苏君2.6加工余量的确定2.6.1加工余量工序尺寸在工艺过程中，某工序加工后应达到的尺寸。加工余量指加工过程中从加工表面切除的金属层厚度。加工余量可分为工序加工余量和总加工余量(毛坯余量)两种。模具制造工艺学主编苏君2.6加工余量的确定2.6.1加工余量相邻两工序的工序尺寸之差称为工序余量。由于加工表面的形状不同，加工余量又可分为单边余量（平面）和双边余量（轴）两种。图2-10平面的加工余量a)外表面加工余量b)内表面加工余量模具制造工艺学主编苏君2.6加工余量的确定2.6.1加工余量对于外表面，如图2-10a)所示，有Zb=a-b对于内表面，如图2-10b)所示，有Zb=b-a式中Zb——本工序的工序加工余量/mm；a——前工序的工序尺寸/mm；b——本工序(工步)的工序尺寸/mm。模具制造工艺学主编苏君2.6加工余量的确定2.6.1加工余量图2-11旋转表面的加工余量a)轴类的加工余量b)孔类的加工余量模具制造工艺学主编苏君2.6加工余量的确定2.6.1加工余量对于轴类，如图2-11a)所示，有2Zb=da-db对于孔类，如图2-11b)所示，有2Zb=db-da式中Zb——本工序的工序加工余量/mm；da——前工序的工序尺寸/mm；db——本工序(工步)的工序尺寸/mm。模具制造工艺学主编苏君2.6加工余量的确定2.6.1加工余量毛坯尺寸与零件图设计尺寸之差称为总加工余量(毛坯余量)，其值等于各工序的加工余量量总和。即ZT=niiZ1式中ZT——总加工余量/mm；Zi——第i道工序的基本加工余量/mm；n——工序的个数。模具制造工艺学主编苏君2.6加工余量的确定2.6.1加工余量由于工序尺寸都有公差，所以加工余量也必然在某一公差范围内变化。其公差大小等于本道工序尺寸与上道工序尺寸公差之和。因此，如图2-12所示，工序余量有标称余量(简称余量Zb)、最大余量和最小余量之分。模具制造工艺学主编苏君2.6加工余量的确定2.6.1加工余量模具制造工艺学主编苏君2.6加工余量的确定2.6.1加工余量TZ=Zmax-Zmin=Tb-Ta式中TZ——工序余量公差/mm；Zmax——工序最大余量/mm；Zmin——工序最小余量/mm；Tb——加工面在本道工序的工序尺寸公差/mm；Ta——加工面在上道工序的工序尺寸公差/mm。模具制造工艺学主编苏君2.6加工余量的确定2.6.1加工余量一般情况下，工序尺寸的公差按“入体原则”标注。即被包容尺寸(轴的外径，实体的长、宽、高)的最大加工尺寸就是基本尺寸，上偏差为零，而包容尺寸(孔径、槽宽)的最小加工尺寸就是基本尺寸，下偏差为零。毛坯的尺寸公差按双向对称偏差形式标注。模具制造工艺学主编苏君2.6加工余量的确定2.6.2加工余量的确定加工余量的大小，对零件的加工质量和生产率及经济性均有较大的影响。余量过大将增加金属材料、动力、刀具和劳动量的消耗，并使切削力增大而引起工件的变形较大。反之，余量过小则不能保证零件的加工质量。确定加工余量的基本原则是在保证加工质量的前提下尽量减少加工余量。1.分析计算法此法是依据一定的试验资料和计算公式，对影响加工余量的各项因素进行分析和综合计算来确定加工余量的方法。模具制造工艺学主编苏君2.6加工余量的确定2.6.2加工余量的确定2.经验估计法根据工艺人员的经验确定加工余量的方法。为了防止加工余量不够而产生废品，所估计的加工余量一般偏大，此法常用于单件小批生产。3.查表修正法查阅有关加工余量的手册来确定，应用比较广泛。在查表时应注意表中数据是公称值。对称表面(如轴或孔)的加工余量是双边的，非对称表面的加工余量是单边的。模具制造工艺学主编苏君2.7工序尺寸及其公差的确定2.7.1工艺尺寸链的概念2.7.2工艺尺寸链的计算模具制造工艺学主编苏君2.7工序尺寸及其公差的确定2.7.1工艺尺寸链的概念工艺尺寸链在零件的加工过程中，为了加工和检验的方便，有时需要进行一些工艺尺寸的计算。为使这种计算迅速准确，按照尺寸链的基本原理，将这些有关尺寸以一定顺序首尾相连排列成一封闭的尺寸系统，即构成了零件的工艺尺寸链，简称工艺尺寸链。模具制造工艺学主编苏君2.7工序尺寸及其公差的确定2.7.1工艺尺寸链的概念工艺尺寸链的组成①环组成工艺尺寸链的各个尺寸都称为工艺尺寸链的环。②封闭环工艺尺寸链中间接得到的环称为封闭环。用Ai表示。③组成环除封闭环以外的其它环都称为组成环。用A∑表示。组成环分增环和减环两种。模具制造工艺学主编苏君2.7工序尺寸及其公差的确定2.7.1工艺尺寸链的概念④增环当其余各组成环保持不变，某一组成环增大，封闭环也随之增大，该环即为增环。一般在该环尺寸的代表符号上，加一个向右的箭头表示。⑤减环当其余各组成环保持不变，某一组成环增大，封闭环反而减小，该环即为减环。一般在该尺寸的代表符号上，加一个向左的箭头表示。模具制造工艺学主编苏君2.7工序尺寸及其公差的确定2.7.1工艺尺寸链的概念A1A0A2A3封闭环减环增环模具制造工艺学主编苏君2.7工序尺寸及其公差的确定2.7.1工艺尺寸链的概念工艺尺寸链的特征①关联性组成工艺尺寸链的各尺寸之间必然存在着一定的关系。工艺尺寸链中每一个组成环不是增环就是减环，其尺寸发生变化都要引起封闭环的尺寸变化。②封闭性尺寸链必须是一组首尾相接并构成一个封闭图形的尺寸组合，其中应包含一个间接得到的尺寸。模具制造工艺学主编苏君2.7工序尺寸及其公差的确定2.7.1工艺尺寸链的概念建立工艺尺寸链的步骤①确定封闭环即加工后间接得到的尺寸。②查找组成环从封闭环一端开始，按照尺寸之间的联系，首尾相连，依次画出对封闭环有影响的尺寸，直到封闭环的另一端，形成一个封闭图形，就构成一个工艺尺寸链。组成环是加工过程中“直接获得”的，而且对封闭环有影响。③确定增环或减环确定增环或减环可先给封闭环任意规定一个方向，然后沿此方向，绕工艺尺寸链依次给各组成环画出箭头，凡是与封闭环箭头方向相同的就是减环，相反的就是增环。模具制造工艺学主编苏君2.7工序尺寸及其公差的确定2.7.2工艺尺寸链的计算表工艺尺寸链的尺寸及偏差符号模具制造工艺学主编苏君2.7工序尺寸及其公差的确定2.7.2工艺尺寸链的计算111nmiimiiAAA11min1maxmaxnmiimiiAAA11max1minminnmiimiiAAAminmiiiAEIAESAES111)()()(111)))(((nmiimiiAESAEIAEI模具制造工艺学主编苏君2.7工序尺寸及其公差的确定2.7.2工艺尺寸链的计算11niiTTmAmiimA111nmiimA=-Aim——各组成环平均尺寸；n——包括封闭环在内的尺寸链总环数；m——增环数目；n-1——组成环（包括增环和减环）的数目。模具制造工艺学主编苏君2.7工序尺寸及其公差的确定2.7.2工艺尺寸链的计算基准重合时工序尺寸及公差的确定当零件定位基准与设计基准（工序基准）重合时，零件工序尺寸及其公差的确定方法是：先根据零件的具体要求确定其加工工艺路线，再通过查表确定各道工序的加工余量及其公差，然后计算出各工序尺寸及公差。模具制造工艺学主编苏君2.7工序尺寸及其公差的确定2.7.2工艺尺寸链的计算例1加工外圆柱面，设计尺寸为mm，表面粗糙度Ra0.4μm。加工的工艺路线为：粗车—半精车—磨外圆。用查表法确定毛坯尺寸、各工序尺寸及其公差。050.0034.040表2-8模具制造工艺学主编苏君2.7工序尺寸及其公差的确定2.7.2工艺尺寸链的计算定位基准与设计基准不重合时工序尺寸计算在零件加工过程中有时为方便定位或加工，选用不是设计基准的几何要素作定位基准，在这种定位基准与设计基准不重合的情况下，需要通过尺寸换算，改注有关工序尺寸及公差，并按换算后的工序尺寸及公差加工。以保证零件的原设计要求。模具制造工艺学主编苏君2.7工序尺寸及其公差的确定2.7.2工艺尺寸链的计算例2一零件需要用铣削加工P平面，其安装方法如图2-14所示，设计要求保证尺寸A，已知尺寸C已经在前工序加工完成，测量得到尺寸变动范围C＝，B尺寸精度为：B＝，求尺寸A的尺寸及公差。07.002.03009.0015图2-11零件图模具制造工艺学主编苏君2.7工序尺寸及其公差的确定2.7.2工艺尺寸链的计算图2-12工艺尺寸链简图首先绘制尺寸链图，如图2-12。其中封闭环为A，增环为C，减环为B计算基本尺寸A：A＝C－B＝30－15计算上偏差ESA：ESA＝ESC－EIB＝0.07-0＝0.07计算下偏差EIA：EIA＝EIC－ESB＝0.02-0.09＝-0.07故A的尺寸及公差为：11.007.015模具制造工艺学主编苏君2.7工序尺寸及其公差的确定2.7.2工艺尺寸链的计算测量基准与设计基准不重合时工序尺寸及其公差的计算在加工中，有时会遇到某些加工表面的设计尺寸不便测量，甚至无法测量的情况，为此需要在工件上另选一个容易测量的测量基准，通过对该测量尺寸的控制来间接保证原设计尺寸的精度。这就产生了测量基准与设计基准不重合时，测量尺寸及公差的计算问题。模具制造工艺学主编苏君2.7工序尺寸及其公差的确定2.7.2工艺尺寸链的计算中间工序的工序尺寸及其公差的求解计算在工件加工过程中，有时一个基面的加工会同时影响两个设计尺寸的数值。这时，需要直接保证其中公差要求较严的一个设计尺寸，而另一设计尺寸需由该工序前面的某一中间工序的合理工序尺寸间接保证。为此，需要对中间工序尺寸进行计算。模具制造工艺学主编苏君2.7工序尺寸及其公差的确定2.7.2工艺尺寸链的计算保证应有渗碳或渗氮层深度时工艺尺寸及其公差的计算零件渗碳或渗氮后，表面一般要经磨削保证尺寸精度，同时要求磨后保留有规定的渗层深度。这就要求进行渗碳或渗氮热处理时按一定渗层深度及公差进行（用控制热处理时间保证），并对这一合理渗层深度及公差进行计算。模具制造工艺学主编苏君2.7工序尺寸及其公差的确定2.7.2工艺尺寸链的计算01.04.38例4:如图2-14a)所示轴，表面A要求渗碳处理，渗碳层深度为0.5~0.8mm。与此有关的加工工艺过程如下：（1）精车A面，保证；（2）表面渗碳处理，控制渗碳层深度H1；（3）精磨A面，保证尺寸，同时保证规定的渗碳层深度。试确定H1的数值。0016.038模具制造工艺学主编苏君2.7工序尺寸及其公差的确定2.7.2工艺尺寸链的计算图2-14有渗碳层厚度要求时工序尺寸及其公差计算a)轴套零件b)尺寸链模具制造工艺学主编苏君2.7工序尺寸及其公差的确定2.7.2工艺尺寸链的计算设尺寸和对应的半径分别为R1和R2，则R1和R2的尺寸分别为和，最终渗碳层深度为H0，其尺寸为。绘制尺寸链图，如图2-14b）。显然，H0是间接保证尺寸，为封闭环。H1、R2为增环，R1为减环。01.04.380016.038005.02.190008.0193.005.0模具制造工艺学主编苏君2.7工序尺寸及其公差的确定2.7.2工艺尺寸链的计算由相应公式得：H0=H1+R2-R1；0.3=0+ESH1-（-0.05）；0=-0.008+EIH1-0.求解得，H0=0.7，ESH1=0.25，EIH1=0.08。故渗碳层的深度为。25.0008.07.0模具制造工艺学主编苏君小结加工余量加工余量的确定工艺尺寸链的概念工艺尺寸链的计算2.62.7模具制造工艺学主编苏君作业加工图2-16a所示零件有关端面，要求保证轴向尺寸和mm。图2-16b,c是加工上述有关端面的工序草图，试求工序尺寸A1、A2、A3及其极限偏差。（见教材课后作业）2.