工艺尺寸链计算的基本公式

工艺尺寸链计算的基本公式

来源：作者：发布时间：2007-08-03

工艺尺寸链的计算方法有两种：极值法和概率法。目前生产中多采用极值法计算，下面仅介绍极值法计算的基本公式，概率法将在装配尺寸链中介绍。

图 3-82 为尺寸链中各种尺寸和偏差的关系，表 3-18 列出了尺寸链计算中所用的符号。

1 ．封闭环基本尺寸

式中 n ——增环数目；

m ——组成环数目。

2 ．封闭环的中间偏差

式中Δ0——封闭环中间偏差；

——第 i 组成增环的中间偏差 ;

——第 i 组成减环的中间偏差。

中间偏差是指上偏差与下偏差的平均值：

3 ．封闭环公差

4 ．封闭环极限偏差

上偏差

下偏差

5 ．封闭环极限尺寸

最大极限尺寸 A 0max=A 0+ES 0 （ 3-27 ）最小极限尺寸 A 0min=A 0+EI 0 （ 3-28 ）6 ．组成环平均公差

7 ．组成环极限偏差

上偏差

下偏差

8 ．组成环极限尺寸

最大极限尺寸 A imax=A i+ES I （ 3-32 ）

最小极限尺寸 A imin=A i+EI I （ 3-33 ）

工序尺寸及公差的确定方法及示例

工序尺寸及其公差的确定与加

工余量大小，工序尺寸标注方法及定位基准的选择和变换有密切的关系。下面阐述几种常见情况的工序尺寸及其公差的确定方法。

（一）从同一基准对同一表面多次加工时工序尺寸及公差的确定

属于这种情况的有内外圆柱面和某些平面加工，计算时只需考虑各工序的余量和该种加工方法所能达到的经济精度，其计算顺序是从最后一道工序开始向前推算，计算步骤为：

1 ．确定各工序余量和毛坯总余量。

2 ．确定各工序尺寸公差及表面粗糙度。

最终工序尺寸公差等于设计公差，表面粗糙度为设计表面粗糙度。其它工序公差和表面粗糙度按此工序加工方法的经济精度和经济粗糙度确定。

3 ．求工序基本尺寸。

从零件图的设计尺寸开始，一直往前推算到毛坯尺寸，某工序基本尺寸等于后道工序基本尺寸加上或减去后道工序余量。

4 ．标注工序尺寸公差。

最后一道工序按设计尺寸公差标注，其余工序尺寸按“单向入体”原则标注。

例如，某法兰盘零件上有一个孔，孔径为，表面粗糙度值为 R a0.8 μm

（图 3-83 ），毛坯为铸钢件，需淬火处理。其工艺路线如表 3-19 所示。

解题步骤如下：

（ 1 ）根据各工序的加工性质，查表得它们的工序余量（见表 3-19 中的第 2 列）。

（ 2 ）确定各工序的尺寸公差及表面粗糙度。由各工序的加工性质查有关经济加工精度和经济粗糙度（见表 3-19 中的第 3 列）。

（ 3 ）根据查得的余量计算各工序尺寸（见表 3-19 中的第四列）。

（ 4 ）确定各工序尺寸的上下偏差。按“单向入体”原则，对于孔，基本尺寸值为公差带的下偏差，上偏差取正值；对于毛坯尺寸偏差应取双向对称偏差（见表 3-19 中的第 5 列）。

（二）基准变换后，工序尺寸及公差的确定

在零件的加工过程中，为了便于工件的定位或测量，有时难于采用零件的设计基淮作为定位基准或测量基准，这时就需要应用工艺尺寸链的原则进行工序尺寸及公差的计算。

1 ．测量基准与设计基准不重合

在零件加工时会遇到一些表面加工后设计尺寸不便于直接测量的情况。因此需要在零件上选一个易于测量的表面作为测量基准进行测量，以间接检验设计尺寸。

例 3-6 如图 3-84 所示的套微筒类零件，两端面已加工完毕，加工孔底 C 时，要保证尺寸，因该尺寸不便于测量，试标出测量尺寸。

解：由于孔的深度可以用深度游标尺测量，因此尺寸可以通过 A= 和孔深 x 间接计算出来。列出尺寸链如图 3-84b 所示，尺寸显然是封闭环。

由式（ 3-21 ）得

由式（ 3-22 ）得

由式（ 3-24 ）得

由式（ 3-30 ）、式（ 3-31 ）得

通过以上的计算，可以发现，由于基准不重合而进行尺寸换算将带来两个问题：

①换算结果明显提高了测量尺寸精度的要求。

如果按原设计尺寸进行测量，其公差值为 0.35mm ，换算后的测量尺寸公差为 0.18mm ，

公差值减小了 0.17mm ，此值恰另一组成环的公差值。

②假废品现象。

按照工序图上测量尺寸 x ，当其最大值为 44.18mm ，最小尺寸为 44mm 时，零件为合格。假如 x 的实测尺寸偏大或偏小 0.17mm ，即 x 的尺寸为 44.35mm 或 43.85mm ，零件似乎是“废品”。但只要 A 的实际尺寸也相应为最大 60mm 和最小为 59.83mm ，此时算得A 0 的相应尺寸分别为（ 60-44.35 ） = 15.65mm 和 (59.83-43.83)= 16mm ，此尺寸符合

零件图上的设计尺寸，此零件应为合格件。这就是假废品现象。

2 ．定位基准与

设计基准不重合

零件加工中基定

位基准与设计基准不

重合，就要进行尺寸

链换算来计算工序尺

寸。

例 3-7 图 3

-85a 所示零件，尺寸

已经保

证，现以 1 面定位加

工 2 面，试计算工序

尺寸 A 2 。

解：当以 1 面

定位加工 2 面时，应

按 A 2 进行调整后进

行加工，因此设计尺

寸 A0=是

本工序间接保证的尺

寸，应为封闭环，其

尺寸链图为图 3-58b

所示，则 A 2 的计算

如下：

由式（ 3-21 ）