科技小论文箱体加工孔系尺寸换算的说明及其计算步骤
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箱体加工孔系尺寸换算的说明及其计算步骤
摘 要
本文对箱体加工时要把孔距尺寸换算为直角坐标尺寸作了说明，
并介绍了铰模孔系坐标尺寸的计算步骤。 关键词 箱体 孔系 坐标尺寸 铰模
Abstract Processing of the tank when this article Distance should be converted to rectangular coordinates size dimensions are described and presented the hinge module coordinates the size of holes in the calculation steps. Key words： gearbox ; Holes ;Coordinate size ; Hinge mode
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在确定坐标公差时，为计算方便，可分解为几个简单的尺寸链来研究，如图 8-42 所示。首先由图 8-43a 求出为满足中心距 LAB 公差而确定的 XAB、YAB 的 公差。 由式 8-1 得：
XAB＝XOB - XOA＝106.846± 0.036mm， YAB＝YOB - YOA＝65.298± 0.036mm； 但 XAB、YAB 是间接得到保证的，由图 8-42b、c 两尺寸链采用等公差法， 即可求出孔 A、B 的坐标尺寸及公差如下： XOA＝50.918± 0.018mm，YOA＝129.298± 0.018mm； XOB＝54± 0.018mm， YOB＝157.76± 0.018mm。
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对上式取全微分并以增量代替各个微分时，可得到下列关系 2LOB△LOB = 2 XOB△XOB+2 YOB△YOB 采用等公差法并以公差值代替增量，即令△XOB＝△YOB＝ε，则
（8-1） 上式是图 8-40b 所示尺寸链公差计算的一般式。 将本例数据代入，可得 ε＝0.041mm XOB＝154.764± 0.041mmYOB＝54± 0.041mm 由以上计算可知：在加工孔 O 以后，只要调整机床在 X 方向移动 XOB＝ 154.764± 0.041mm，在 Y 方向移动 YOB＝54± 0.041mm，再加工孔 B，就可以间接 保证两孔中心距 LOB= 。
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置，通过控制机床的坐标位移尺寸和公差来间接保证孔距尺寸精度的。 2 锐模孔系坐标尺寸计算步骤 总的来说， 箱体孔系坐标尺寸的计算是利用有关三角公式和解尺寸链的方法 把工件孔距尺寸及其公差换算成水平、垂直坐标尺寸和公差。对于惶模板上的孔 系，作为工艺装备，它的孔系精度就要求更高一些。惶模孔的坐标尺寸取工件相 应的坐标尺寸，其公差取工件相应尺寸公差的三分之一。具体计算步骤是: （1）把工件孔距尺寸改为平均尺寸及对称公差形式; （2）利用有关三角公式，把孔距平均尺寸换算成坐标尺寸; （3）用解尺寸链的方法，确定各坐标尺寸的公差: （4） 镬模板二孔系坐标尺寸与工件相应尺寸相同，其公差取工件相应尺寸公 差的三分之一。 如图 8-40a 所示为二轴孔的坐标尺寸及公差计算的示意图。两孔中心距 LOB= ，YOB=54mm。加工时，先镗孔 O 后，调整可见度在 X 方向移
动 XOB、在 Y 方向移动 YOB，再加工孔 B。由此可见中心距 LOB 是由 XOB 和 YOB 间接保证的。
下面着重分析 XOB 和 YOB 的公差分配计算。注意，在计算过程中应把中心距 公差化为对称偏差，即 LOB= ＝166.75± 0.05mm。
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α＝18°53′43″ XOB＝LOB·cosα＝157.764mm 在确定两坐标尺寸公差时， 要利用平面尺寸链的解算方法。现介绍一种简便 的计算方法。如图 8-40b 所示：
为保证按坐标法加工孔系时的孔距精度，在选择原始孔和考虑镗孔顺序时， 要把有孔距精度要求的两孔的加工顺序紧紧地边在一起， 以减少坐标尺寸累积误 差对孔距精度的影响； 同时应尽量避免因主轴箱和工作台的多次往返移动而由间 隙造成对定位精度的影响。 此外，选择的原始孔应有较高的加工精度和较细的表 面粗糙度，以保证加工过程中检验镗床主轴相对于坐标原点位置的准确性。 坐标法镗孔的孔距精度取决于坐标的移动精度， 实际上就是坐标测量装置的 精度。坐标测量装置的主要形式有： (1)普通刻线尺与游标尺加放大镜测量装置，其位置精度为± 0.1~± 0.3mm。 (2)百分表与块规测量装置。一般与普通刻线尺测量配合使用，在普通镗床 用百分表和块规来调整主轴垂直和水平位置， 百分表装在镗床头架和横向工作台 上。位置精度可达± 0.02~± 0.04mm。这种装置调整费时，效率低。
1 箱体图上孔系尺寸换算的说明 坐标法镗孔是在普通卧式镗床、坐标镗床或数控镗铣床等设备上，借助于测 量装置， 调整机床主轴与工件间在水平和垂直方向的相对位置，来保证孔距精度 的一种镗孔方法。 在箱体零件图上， 设计人员总是把孔系尺寸标注为孔距尺寸，一般不标注水 平、垂直坐标尺寸。加工时，工艺人员要把孔距尺寸换算成水平、垂直的坐标尺 寸，以某一孔作为基准，先把它惶出来，再根据该孔在纵、横坐标方向(即垂直 和水平坐标方向)调整惶刀的位置来逐步加工其它各孔.设计人员标注孔距尺寸、 工艺人员换算为直角坐标尺寸都是他们的工作任务所决定的。 大家知道，规定机械零件需要的加工精度，这是设计人员的任务。而在一定 生产率和成本下， 达到加工精度要求就成为工艺人员的主要任务。箱体上孔距尺 寸精度关系到传动精度(如齿轮传动精度)的高低，设计人员在图纸上标注孔距尺 寸来保证传动精度自然是无可非议的了。按坐标法加工时，为了专用撞模和划线 样板的设计与制造， 就需要对孔系坐标尺寸进行简单的换算，以便将换算结果在 坐标幢床上调整精密的坐标读数。所以，工艺人员就非把孔距尺寸换算成坐标尺 寸不可了。 所谓坐标法幢孔是将被加工孔系间的孔距尺寸换算为两个互相垂直的坐标 尺寸， 然后按此坐标尺寸精确地调整机床主轴与工件在水平与垂直方向的相互位
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在箱体类零件上还有三根轴之间保持一定的相互位置要求的情况。如图 8-42 所 示， 其中 LOA= ， LAB= ， LOB= ， YOB X 方向移动 XOA，在 Y 方向移动 YOA，再 加工孔 A；然后用同样的方法调整机床，再加工孔 B。由此可见孔 A 和孔 B 的 中心距是由两次加工间接保证的。 在加工过程中应先确定两组坐标，即（XOA，YOA）和（XOB，YOB）及其 公差。 由图 8-41 通过数学计算可得： XOA＝50.918，YOA＝119.298 mm； XOB＝157.76，YOB＝54 mm。
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(3)经济刻度尺与光学读数头测量装置，这是用得最多的一种测量装置。该 装置操作方便，精度较高，经济刻度尺任意二划线间误差不超过 5μm，光学读数 头的读数精度为 0.01mm。 (4)光栅数字显示装置和感垃同步器测量装置。其读数精度高，为 0.0025~0.01mm。
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参考文献
[1] 贺光谊等，画法几何及机械制图，重庆：重庆大学出版社，1994。 [2] 孙丽媛，机械制造工艺及专用夹具设计指导，北京：冶金工业出版社， 2002。 [3] 机械工程基础与通用标准实用丛书编委会，形状和位置公差，北京：中 国计划出版社，2004。 [4] 孙已德，机床夹具图册，北京：机械工业出版社，1984。
摘 要
本文对箱体加工时要把孔距尺寸换算为直角坐标尺寸作了说明，
并介绍了铰模孔系坐标尺寸的计算步骤。 关键词 箱体 孔系 坐标尺寸 铰模
Abstract Processing of the tank when this article Distance should be converted to rectangular coordinates size dimensions are described and presented the hinge module coordinates the size of holes in the calculation steps. Key words： gearbox ; Holes ;Coordinate size ; Hinge mode
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在确定坐标公差时，为计算方便，可分解为几个简单的尺寸链来研究，如图 8-42 所示。首先由图 8-43a 求出为满足中心距 LAB 公差而确定的 XAB、YAB 的 公差。 由式 8-1 得：
XAB＝XOB - XOA＝106.846± 0.036mm， YAB＝YOB - YOA＝65.298± 0.036mm； 但 XAB、YAB 是间接得到保证的，由图 8-42b、c 两尺寸链采用等公差法， 即可求出孔 A、B 的坐标尺寸及公差如下： XOA＝50.918± 0.018mm，YOA＝129.298± 0.018mm； XOB＝54± 0.018mm， YOB＝157.76± 0.018mm。
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对上式取全微分并以增量代替各个微分时，可得到下列关系 2LOB△LOB = 2 XOB△XOB+2 YOB△YOB 采用等公差法并以公差值代替增量，即令△XOB＝△YOB＝ε，则
（8-1） 上式是图 8-40b 所示尺寸链公差计算的一般式。 将本例数据代入，可得 ε＝0.041mm XOB＝154.764± 0.041mmYOB＝54± 0.041mm 由以上计算可知：在加工孔 O 以后，只要调整机床在 X 方向移动 XOB＝ 154.764± 0.041mm，在 Y 方向移动 YOB＝54± 0.041mm，再加工孔 B，就可以间接 保证两孔中心距 LOB= 。
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置，通过控制机床的坐标位移尺寸和公差来间接保证孔距尺寸精度的。 2 锐模孔系坐标尺寸计算步骤 总的来说， 箱体孔系坐标尺寸的计算是利用有关三角公式和解尺寸链的方法 把工件孔距尺寸及其公差换算成水平、垂直坐标尺寸和公差。对于惶模板上的孔 系，作为工艺装备，它的孔系精度就要求更高一些。惶模孔的坐标尺寸取工件相 应的坐标尺寸，其公差取工件相应尺寸公差的三分之一。具体计算步骤是: （1）把工件孔距尺寸改为平均尺寸及对称公差形式; （2）利用有关三角公式，把孔距平均尺寸换算成坐标尺寸; （3）用解尺寸链的方法，确定各坐标尺寸的公差: （4） 镬模板二孔系坐标尺寸与工件相应尺寸相同，其公差取工件相应尺寸公 差的三分之一。 如图 8-40a 所示为二轴孔的坐标尺寸及公差计算的示意图。两孔中心距 LOB= ，YOB=54mm。加工时，先镗孔 O 后，调整可见度在 X 方向移
动 XOB、在 Y 方向移动 YOB，再加工孔 B。由此可见中心距 LOB 是由 XOB 和 YOB 间接保证的。
下面着重分析 XOB 和 YOB 的公差分配计算。注意，在计算过程中应把中心距 公差化为对称偏差，即 LOB= ＝166.75± 0.05mm。
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α＝18°53′43″ XOB＝LOB·cosα＝157.764mm 在确定两坐标尺寸公差时， 要利用平面尺寸链的解算方法。现介绍一种简便 的计算方法。如图 8-40b 所示：
为保证按坐标法加工孔系时的孔距精度，在选择原始孔和考虑镗孔顺序时， 要把有孔距精度要求的两孔的加工顺序紧紧地边在一起， 以减少坐标尺寸累积误 差对孔距精度的影响； 同时应尽量避免因主轴箱和工作台的多次往返移动而由间 隙造成对定位精度的影响。 此外，选择的原始孔应有较高的加工精度和较细的表 面粗糙度，以保证加工过程中检验镗床主轴相对于坐标原点位置的准确性。 坐标法镗孔的孔距精度取决于坐标的移动精度， 实际上就是坐标测量装置的 精度。坐标测量装置的主要形式有： (1)普通刻线尺与游标尺加放大镜测量装置，其位置精度为± 0.1~± 0.3mm。 (2)百分表与块规测量装置。一般与普通刻线尺测量配合使用，在普通镗床 用百分表和块规来调整主轴垂直和水平位置， 百分表装在镗床头架和横向工作台 上。位置精度可达± 0.02~± 0.04mm。这种装置调整费时，效率低。
1 箱体图上孔系尺寸换算的说明 坐标法镗孔是在普通卧式镗床、坐标镗床或数控镗铣床等设备上，借助于测 量装置， 调整机床主轴与工件间在水平和垂直方向的相对位置，来保证孔距精度 的一种镗孔方法。 在箱体零件图上， 设计人员总是把孔系尺寸标注为孔距尺寸，一般不标注水 平、垂直坐标尺寸。加工时，工艺人员要把孔距尺寸换算成水平、垂直的坐标尺 寸，以某一孔作为基准，先把它惶出来，再根据该孔在纵、横坐标方向(即垂直 和水平坐标方向)调整惶刀的位置来逐步加工其它各孔.设计人员标注孔距尺寸、 工艺人员换算为直角坐标尺寸都是他们的工作任务所决定的。 大家知道，规定机械零件需要的加工精度，这是设计人员的任务。而在一定 生产率和成本下， 达到加工精度要求就成为工艺人员的主要任务。箱体上孔距尺 寸精度关系到传动精度(如齿轮传动精度)的高低，设计人员在图纸上标注孔距尺 寸来保证传动精度自然是无可非议的了。按坐标法加工时，为了专用撞模和划线 样板的设计与制造， 就需要对孔系坐标尺寸进行简单的换算，以便将换算结果在 坐标幢床上调整精密的坐标读数。所以，工艺人员就非把孔距尺寸换算成坐标尺 寸不可了。 所谓坐标法幢孔是将被加工孔系间的孔距尺寸换算为两个互相垂直的坐标 尺寸， 然后按此坐标尺寸精确地调整机床主轴与工件在水平与垂直方向的相互位
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在箱体类零件上还有三根轴之间保持一定的相互位置要求的情况。如图 8-42 所 示， 其中 LOA= ， LAB= ， LOB= ， YOB X 方向移动 XOA，在 Y 方向移动 YOA，再 加工孔 A；然后用同样的方法调整机床，再加工孔 B。由此可见孔 A 和孔 B 的 中心距是由两次加工间接保证的。 在加工过程中应先确定两组坐标，即（XOA，YOA）和（XOB，YOB）及其 公差。 由图 8-41 通过数学计算可得： XOA＝50.918，YOA＝119.298 mm； XOB＝157.76，YOB＝54 mm。
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(3)经济刻度尺与光学读数头测量装置，这是用得最多的一种测量装置。该 装置操作方便，精度较高，经济刻度尺任意二划线间误差不超过 5μm，光学读数 头的读数精度为 0.01mm。 (4)光栅数字显示装置和感垃同步器测量装置。其读数精度高，为 0.0025~0.01mm。
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参考文献
[1] 贺光谊等，画法几何及机械制图，重庆：重庆大学出版社，1994。 [2] 孙丽媛，机械制造工艺及专用夹具设计指导，北京：冶金工业出版社， 2002。 [3] 机械工程基础与通用标准实用丛书编委会，形状和位置公差，北京：中 国计划出版社，2004。 [4] 孙已德，机床夹具图册，北京：机械工业出版社，1984。