第八讲机械加工工艺的技术经济性分析+尺寸链概念分析
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工艺尺寸链分析和计算一、工艺尺寸链概念和计算方法:1.尺寸链的定义:由互相联系的按一定顺序首尾相接构成封闭形式的一组尺寸就定义为尺寸链。
由单个零件在工艺过程中的有关尺寸所形成的尺寸链,就称为工艺尺寸链。
2.尺寸链的主要特征:(1)封闭性——尺寸链必须是一组有关尺寸首尾相接构成封闭形式的尺寸。
其中,应包含一个间接保证的尺寸和若干个对此有影响的直接获得的尺寸。
(2)关联性——尺寸链中间接保证的尺寸的大小和变化(即精度),是受这些直接获得的尺寸的精度所支配的;彼此间具有特定的函数关系。
并且间接保证的尺寸的精度必然低于直接获得的尺寸的精度。
3.尺寸链的组成:组成尺寸链的各个尺寸称为尺寸链的环。
图中的尺寸a、b、c都是尺寸链的环。
这些环又可分为:(1)封闭环(或终结环)——根据尺寸链的封闭性,最终被间接保证精度的那个环称为封闭环。
如图a、b、c三环中,b就是封闭环。
(2)组成环——除封闭环以外的其他环都称为组成环。
如图中所示,尺寸a和c就是组成环。
组成环又可按它对封闭环的影响性质分成两类:1)增环——当其余各组成环不变,而这个环增大使封闭环也增大者。
尺寸c 就是增环。
2)减环——当其余各组成环不变,而这个环增大反而使封闭环也减小者。
尺寸a 就是减环。
4.尺寸链计算有极值法和统计法两种:(1)极值法:从尺寸链各环都处于极限条件下来计算封闭环和组成环之间关系的方法。
这种方法是按误差综合的两个最不利情况,即各增环都为最大极限尺寸而各减环都为最小极限尺寸的情况,或各增环都为最小极限尺寸而各减环都为最大极限尺寸的情况下,来计算封闭环极限尺寸的方法。
目前生产中一般采用极值法。
(2)统计法(概率法):应用概率论理论来计算封闭环和组成环之间关系的方法。
概率法主要用于生产批量大的自动化及半自动化生产方面,但是当尺寸链的环数较多时,即使生产批量不大也宜用概率法。
二、极值法解工艺尺寸链的计算公式:极值法是从尺寸链各环都处于极限条件下来计算封闭环和组成环之间关系的方法。
机械加工工艺技术经济性分析第一篇:机械加工工艺技术经济性分析1.毛坯费(元/件)S1=CmWm−CnWn式中C m ————材料每千克的价格,元/KgWm ————毛坯重量,KgC n ————切削每千克价格,元/KgWn ————切削重量,Kg2.操作工人工资S2=式中Tm ————单件时间,minZ————操作工人每小时工资,元/hα————与工资有关的杂费,常取=12-14。
3.机床电费tmNeηeZeS3=式中tm ————基本时间,minNe ————机床电动机额定功率,kWηe ————机床电动机平均负荷率,一般为50%—60%Ze ————每千瓦小时的电费,元/kW·h4.机床维护折旧费元/件CmPmtmS4=式中Cm ————机床价格(包括运输、安装费约占机床价格的15%),元Pm ————机床折旧率,Pm= Pm1+ Pm2Pm1————机床本身折旧率,每年约16%—25%;tm·Zα(1+)Pm1————机床维修费所占百分数,每年约10%—15%;η m ————机床利用率,一般为80%—95%F ————每年工作总时数,h5.卡具费用(1)专用卡具费用元S7=Cj(Pj1+Pj2)式中Cj————卡具成本,元Pj1 ————卡具折旧率,每年33%Pj2 ————维护费折合百分率,约25%—27%(2)通用卡具费用元/件S5=式中η j ————卡具利用率6.刀具维护及折旧费Cp+KCwS6=t m式中Cp ————刀具价格,元T ————刀具耐用度,minK ————可重磨次数;Cw ————每磨一次刀所花费用,元tt·ZtβCw=(1+ 式中tt ————磨刀时间,minZt ————磨刀工人每小时工资,元/h Cj(Pj1+Pj2)×tmj β ————考虑工人劳保待遇及砂轮折旧等费用系数。
7.调整工人工资与调整杂费ta·ZaαS9=(1+)式中ta————每调整一次所需时间。
机械制造工艺与装备工艺尺寸链1. 引言机械制造工艺与装备工艺尺寸链是机械制造过程中的关键环节之一。
它涵盖了从原料加工到最终产品制造的各个环节。
工艺尺寸链的优化和控制直接影响了机械制造工艺的质量和效率。
因此,了解和掌握机械制造工艺与装备工艺尺寸链的相关知识对于提高机械制造工艺的水平具有重要意义。
2. 机械制造工艺尺寸链机械制造工艺尺寸链是机械制造工艺中关于零件尺寸的控制过程。
它包括了零件设计、加工工艺规划、加工设备选择、加工工艺参数等一系列环节。
在机械制造工艺尺寸链中,尺寸控制是其中的核心问题,其目的是确保最终产品的尺寸符合设计要求。
机械制造工艺尺寸链的一个重要方面是零件的设计。
在设计阶段,需要考虑零件的功能要求和制造工艺要求,合理确定零件的尺寸公差。
尺寸公差的确定需要综合考虑材料特性、加工工艺、结构限制等多个因素。
合理的尺寸公差设计能够提高零件的加工精度,并减少成本和工时。
在加工工艺规划环节,需要根据产品的要求和零件的设计进行加工工艺的规划。
加工工艺规划包括了加工工序的选择、工艺路线的确定以及加工设备的选择等。
在确定加工工艺规划的过程中,需要考虑到零件的几何特征、材料特性以及加工工艺的要求。
合理的加工工艺规划能够提高零件的制造效率,并保证零件的尺寸控制。
加工设备的选择是机械制造工艺尺寸链中的重要环节。
在选择加工设备时,需要考虑零件的尺寸和形状、加工工艺的要求以及生产批量等因素。
不同的加工设备具有不同的加工能力和精度,合理选择加工设备能够提高生产效率和产品质量。
加工工艺参数的选择是机械制造工艺尺寸链中的关键环节。
加工工艺参数的选择直接影响了零件的加工精度和加工效率。
在选择加工工艺参数时,需要综合考虑材料的切削性能、加工设备的能力以及零件的尺寸和形状等因素。
合理选择加工工艺参数能够提高零件的加工质量和效率。
3. 装备工艺尺寸链装备工艺尺寸链是指在机械制造工艺中,与装备制造相关的尺寸控制过程。
装备工艺尺寸链包括了装备设计、装备制造和装备调试等环节。
尺⼨链的基本概念第8章尺⼨链8.1 概述⼀、有关尺⼨链的基本概念在⼀个零件或⼀台机器的结构中,总有⼀些相互联系的尺⼨,这些相互联系的尺⼨按⼀定顺序连接成⼀个封闭的尺⼨组,称为尺⼨链。
尺⼨链具有如下两个特性:(1)封闭性组成尺⼨链的各个尺⼨按⼀定顺序构成⼀个封闭系统。
(2)相关性其中⼀个尺⼨变动将影响其他尺⼨变动。
构成尺⼨链的各个尺⼨称为环。
尺⼨链的环分为封闭环和组成环。
(1)封闭环加⼯或装配过程中最后⾃然形成的那个尺⼨。
(2)组成环尺⼨链中除封闭环以外的其他环。
根据它们对封闭环影响的不同,⼜分为增环和减环。
与封闭环同向变动的组成环称为增环,即当该组成环尺⼨增⼤(或减⼩)⽽其它组成环不变时,封闭环也随之增⼤(或减⼩),与封闭环反向变动的组成环称为减环,即当该组成环尺⼨增⼤(或减⼩)⽽其他组成环不变时,封闭环的尺⼨却随之减⼩(或增⼤)。
尺⼨链的类型1.按在不同⽣产过程中的应⽤情况,可分为:(1)装配尺⼨链在机器设计或装配过程中,由⼀些相关零件形成有联系封闭的尺⼨组,称为装配尺⼨链。
(2)零件尺⼨链同⼀零件上由各个设计尺⼨构成相互有联系封闭的尺⼨组,称为零件尺⼨链。
设计尺⼨是指图样上标注的尺⼨。
(3)⼯艺尺⼨链零件在机械加⼯过程中,同⼀零件上由各个⼯艺尺⼨构成相互有联系封闭的尺⼨组,称为⼯艺尺⼨链。
⼯艺尺⼨是指⼯序尺⼨、定位尺⼨、基准尺⼨。
装配尺⼨链与零件尺⼨链统称为设计尺⼨链。
2.按组成尺⼨链各环在空间所处的形态,可分为:(1)直线尺⼨链尺⼨链的全部环都位于两条或⼏条平⾏的直线上,称为直线尺⼨链。
(2)平⾯尺⼨链尺⼨链的全部环都位于⼀个或⼏个平⾏的平⾯上,但其中某些组成环不平⾏于封闭环,这类尺⼨链,称为平⾯尺⼨链。
将平⾯尺⼨链中各有关组成环按平⾏于封闭环⽅向投影,就可将平⾯尺⼨链简化为直线尺⼨链来计算。
(3)空间尺⼨链尺⼨链的全部环位于空间不平⾏的平⾯上,称为空间尺⼨链。
对于空间尺⼨链,⼀般按三维坐标分解,化成平⾯尺⼨链或直线尺⼨链,然后根据需要,在某特定平⾯上求解。
机械加工工艺尺寸链的特征一、前言机械加工是制造业中最基础的加工方式之一。
其作用是将原材料通过机床等设备进行切削、钻孔、铣削等加工操作,使其达到预期的尺寸和形状要求。
其中,尺寸链是机械加工中常见的特征之一。
本文将介绍尺寸链的特征及相关的机械加工工艺。
二、什么是尺寸链?尺寸链指在同一零件上,多个相邻特征之间的公差传递所形成的一种关系。
简单来说,就是一个零件上多个特征之间相互关联,互相影响。
其目的是为了保证整个零件在装配时能够达到预期的匹配度和功能要求。
三、尺寸链的分类根据不同特征之间公差传递方式的不同,可以将尺寸链分为以下几种类型:1. 独立公差链:每个特征都有自己独立的公差限制,不会影响其他特征。
2. 串联公差链:各个特征之间通过公共面或公共轴线串联起来,其中一个特征超出公差限制,会影响后续特征的公差控制。
3. 并联公差链:各个特征之间通过多个公共面或公共轴线并联起来,其中一个特征超出公差限制,不会影响其他特征的公差控制。
四、尺寸链的设计原则在设计尺寸链时,需要遵循以下原则:1. 确定关键特征:对于一个零件而言,有些特征比其他特征更加关键。
因此,在设计尺寸链时需要确定哪些是关键特征,并将其放在优先考虑的位置。
2. 合理分配公差:在确定了关键特征后,需要合理分配每个特征的公差。
一般来说,越重要的特征应该拥有更小的公差限制。
3. 防止误差累积:在串联和并联公差链中,需要注意防止误差累积。
一旦前面的误差超出了允许范围,就会对后续操作造成影响。
4. 考虑装配顺序:在设计尺寸链时需要考虑装配顺序。
如果某个零件是最后装配到整体中去的,则其尺寸和形状应该更为精确。
五、尺寸链的加工工艺在机械加工中,尺寸链的加工需要遵循以下步骤:1. 确定关键特征:首先需要确定哪些特征是关键特征,并将其放在优先考虑的位置。
2. 制定公差方案:根据每个特征的重要性和对后续操作的影响程度,制定合理的公差方案。
3. 选择合适的机床和刀具:根据零件的形状和尺寸要求,选择合适的机床和刀具进行加工。
机械设计基础中的尺寸链与公差分析尺寸链与公差分析在机械设计基础中,尺寸链和公差分析是两个重要的概念,它们对于确保产品的质量和性能起着关键作用。
本文将从尺寸链的概念、尺寸链分析的方法以及公差分析的意义等方面进行阐述。
1. 尺寸链的概念尺寸链是指在机械装配过程中,各个关键部件的尺寸之间的相互关系。
在一个机械系统中,各个部件的尺寸必须满足一定的要求,以确保装配的正确性和工作的稳定性。
尺寸链的建立需要考虑到装配的顺序、尺寸的限制以及功能与效能等因素。
2. 尺寸链分析方法尺寸链分析是为了确定装配过程中各个部件尺寸的控制范围,以保证装配的质量和可靠性。
常用的尺寸链分析方法有以下几种:(1) 结构法:通过建立各部件之间的结构关系,确定各个部件之间的尺寸要求和公差范围。
(2) 功能法:根据产品的功能要求,确定各个部件的尺寸限值,使其满足产品的使用要求。
(3) 统计法:通过对一组相同部件的尺寸进行统计分析,确定其尺寸的均值、极限和公差。
(4) 经验法:根据设计师的实际经验和相关标准规范,确定各个部件的尺寸链。
通过以上方法的综合运用,可以建立合理的尺寸链分析模型,从而确保产品的尺寸控制和装配质量。
3. 公差分析的意义公差分析是为了确定机械系统各个部件的公差,以确保装配的精度和性能。
公差是指在设计和制造过程中,由于种种原因所引起的尺寸和形状上的误差。
公差分析的主要目的是通过确定合适的公差限制,控制装配过程中的误差,从而提高产品的精度和性能。
公差分析的意义主要表现在以下几个方面:(1) 可靠性:通过合理的公差分析,可以减少装配过程中的配合和间隙问题,提高产品的可靠性和稳定性。
(2) 成本控制:合理的公差分析可以避免不必要的尺寸测量和调整,减少生产成本。
(3) 产品质量:公差分析有助于控制产品的尺寸精度,实现产品的一致性和稳定性,提高产品的质量。
(4) 工艺优化:公差分析可以为工艺优化提供依据,有助于改进制造工艺,提高生产效率。
机械制造中的设计尺寸链和工艺尺寸链的分析摘要:工艺尺寸链分析是在制订机械加工工艺过程和保证零件尺寸加工精度中都起着很重要的作用。
通过分析零件图的尺寸、了解零件加工方法及加工过程,确定封闭环和组成环,建立正确的工艺尺寸链,对计算各工序尺寸及公差的有着重要的作用。
关键词:尺寸;封闭环;组成环;工艺尺寸链引言工艺尺寸链原理是解决机械制造中相互关联的工艺尺寸问题的有效手段,因此,在实际教学中应重视工艺尺寸链分析与应用,通过对工艺尺寸链的分析,实现培养学生分析问题、解决问题的能力。
1.设计尺寸链与工艺尺寸链的特点零件在设计或制造过程中都是离不开尺寸的,而这些尺寸之间存在着一定的关系,这种关系称为尺寸链。
尺寸链按其功能可分为设计尺寸链和工艺尺寸链。
设计尺寸链是设计者根据所设计的零件需要实现的功能或应满足的使用要求进行设计时而形成的封闭尺寸组合。
设计者在设计时,图中所标注的尺寸为重要尺寸,应优先标注,尽量避免将尺寸标注成封闭的尺寸链(即取掉一个不重要的尺寸),以便于零件加工,满足设计要求。
如图1所示,端面A是端面B、C的设计基准,设计尺寸46±0.15与之间形成了一个设计尺寸链。
因它们通过加工均能直接获得,故设计尺寸链是开口的,L尺寸在图中一般是不标注的。
图1.设计尺寸关系:2.2组成环的查找零件在加工过程中可能会出现一个或几个工艺尺寸链,但每一个工艺尺寸链中只有一个封闭环,因此,查找组成环一定要从封闭环入手,要查找与其相互关联(对应)的组成环,这一点很重要。
组成环的查找方法是从构成封闭环的两表面开始,同步地按照工艺过程的顺序,分别采用向前查找各加工尺寸及加工尺寸的工序基准的方法进行,直到两条路线最后得到加工尺寸的工序基准重合,至此上述尺寸系统即形成封闭轮廓,从而构成了工艺尺寸链,如图4所示为组成环的查找过程。
图4.组成环的查找过程:结论简而言之,在机械加工过程中,工艺尺寸链分析与计算是零件工艺编制中计算相关工序尺寸及公差的一项重要环节。
工艺尺寸链的概念
工艺尺寸链,是制造业中的一个重要概念,主要用于分析和控制工艺过程中各个零件的尺寸关系。
它确保了零件间的相对尺寸在允许的公差范围内,从而保证了产品的质量和性能。
首先,工艺尺寸链的主要目的是确保零件间的相对尺寸精确度。
在复杂的机械加工过程中,一个产品的完成往往需要多道工序,而每一道工序都会对产品尺寸造成一定的影响。
为了确保最终产品符合设计要求,就需要通过工艺尺寸链来分析和控制这些影响。
其次,工艺尺寸链的应用范围非常广泛。
无论是单个零件的加工,还是多个零件组合的总装,都需要用到这一概念。
例如,在汽车制造业中,发动机的缸体和缸盖之间存在许多配合尺寸,这些尺寸需要精确控制,以确保发动机的性能和寿命。
同样,在机械加工中,刀具、夹具和工件之间的尺寸关系也需要通过工艺尺寸链来进行管理和控制。
此外,为了构建有效的工艺尺寸链,需要深入理解各道工序之间的关系,并考虑零件材料、加工设备和环境条件等多方面因素对尺寸的影响。
这需要工艺工程师具备丰富的经验和技能,以确保所构建的工艺尺寸链既科学又实用。
总的来说,工艺尺寸链是确保产品质量和性能的关键工具。
通过合理地应用这一概念,可以有效地提高产品的制造精度,降低废品率,提升生产效率。
在未来,随着制造业的不断发展和进步,工艺尺寸链的应用将会更加广泛和深入,其在提高产品质量和降低生产成本方面将发挥越来越重要的作用。
对于制造业从业者来说,学习和掌握这一概念及其应用方法,对于职业生涯的发展将是十分有益的。