第五章 工艺尺寸链计算

2、尺寸链计算的关键： 正确画出尺寸链图，找出封闭环，确定增环和减环
①找封闭环 根据工艺过程，找出间接保证的尺寸A0 为
封闭环。 ②作尺寸链图 按照加工顺序依次画出各工序尺寸及零件 图中要求的尺寸，形成一个封闭的图形。
尺寸链图画法——查找方法 （a）从封闭环尺寸的两端分别查找 相邻工序尺寸的工艺基准，并画出工艺 基准线。 （b）再依次按工艺顺序查找下一个 工序尺寸基准画出基准线，直至两端基 准重合，即封闭为止。
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1 保证装配精度的方法有______、________、互换装配法、 选择装配法。 (天津大学1999）
验算封闭环公差 T0 = T1 +T2 T0 ＜T2 修正T2=0.063 例：如图活塞上加工销孔，要求保证尺寸A0，设计基准 A1上偏差 EIA0= EIA2 –ESA1 ESA1=(-0.063)- (-0.087)=0.024 为活塞顶面。为加工方便常用B面定位，按工序尺 寸A1加工销孔。试确定工序尺寸A 及其公差。 A1下偏差 ESA0= ESA2 –EIA1 EIA1= 0 1– 0 = 0
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二 基准不重合时工序尺寸的确定 1、定位基准与设计基准不重合 选活塞底面作为定位基准，但销孔的设计基准为活塞顶面
（3）几种工艺尺寸链的分析与计算 ④ 进行尺寸链计算 1）定位基准与设计基准不重合的尺寸换算 A1的基本尺寸 A0 = A2 - A1 99=155 - A1 得A1 =56 mm
0 3 4 2
A3 = A0 + A2 - A4 =36.25+ 49.95- 49.75 =36.45 A1=A2+Z2=49.95+2.8=52.75
TA4=TA0 应修改为TA4 /2=0.05
TA2/2=0.1 TA3 /2=0.1 A1按粗车精度 TA1/2=0.25
二、装配精度与装配尺寸链
第六章 工艺尺寸链原理与应用
一、工艺尺寸的基本概念
尺寸链：由相互联系、按一定顺序首尾相接排
列的尺寸封闭图叫作尺寸链。 按尺寸链在空间分布的位置关系，分为直线尺寸链、平
面尺寸链和空间尺寸链。在尺寸链中，以直线尺寸链—
—即全部组成环平行于封闭环的尺寸链用得最多 。 根据用途不同分为工艺尺寸链和装配尺寸链 工艺尺寸链是由单个零件在工艺过程中有关尺寸形成的； 装配尺寸链指机器在装配过程中由相关零件的尺寸或相互 位置关系所组成的尺寸链
解：① 作出尺寸链图； ②按照加工顺序确定封闭环A0 ； 故工序尺寸A1为： A1 =56+0.024 mm 0 ③画箭头分出增环A2和减环A1；
2.测量基准与设计基准不重合(P192)
A
B
C
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2、某零件加工时，首先以 小端面为基准车大端面两边， 得到尺寸26和36，然后铣内 孔及内端面，图纸要求保证 尺寸 ，因这一尺寸不便直 60..1 0 1 接测量，只好通过度量尺寸 L来间接保证，试画出尺寸 链并求工序尺寸L
• ③ 确定增环和减环 • 从封闭环开始，给每一个环画出箭 头， 最后再回到封闭环，像电流一样形 成回路。凡箭头方向与封闭环方向相反 者为增环（如A2），箭头方向与封闭环 方向相同者为减环（如A1）。
2）尺寸链的基本计算公式
用极值法解尺寸链的基本计算公式如下： a)封闭环的基本尺寸等于增环的基本尺寸之和减去减环 的基本尺寸之和，即
（1）极值法解工艺尺寸链
1）基本概念
组成环：加工过程中直接获得的尺寸如A1、A2是组成环；
封闭环：间接获得的尺寸A0称为封闭环； 增环：它增大将使封闭环随之增大的组成环如A2叫增环； A1和A2是在加工过程中直接获得，尺寸A0是间接保证的， 减环：它增大反使封闭环随之减小的组成环如A1叫减环 A1、A2 和A0构成一个封闭的尺寸组，都叫尺寸链的环。
尺寸链的计算
mm
得
A2 53.7
+0.285 +0.023
mm
返回
含同轴度误差的计算 同轴度不是很小时应将同轴度也作为一个组成 环画在尺寸链图中 设磨孔和镗孔同轴度公差为0.05mm(工序要求)， 则在尺寸链中应注成：A4=0±0.025mm。 此时的工艺尺寸链如图所示，用竖式法求得此 工艺尺寸链，见表。 尺寸链中多了一个同轴度组成环，使得A2的公 差减小(数值正好等于该同轴度公差)，究其原因，仍 然是工艺基准与设计基准不重合。因此，在考虑工 艺安排的时候，应尽量使工艺基准与设计基准重合， 否则会增加制造难度。
b)封闭环的最大极限尺寸等于增环最大极限尺寸之和减 去减环最小极限尺寸之和，即
c)封闭环的最小极限尺寸等于增环最小极限尺寸之和减 去减环最大极限尺寸之和，即
d)封闭环的上偏差等于增环上偏差之和减去减环下偏差之 和 ，即
e)封闭环的下偏差等于增环下偏差之和减去减环上偏差之 和 ，即
f)封闭环的公差等于组成环公差之和，即
装配尺寸链的建立方法： （1）确定封闭环：装配精度； （2）确定各组成环：对装配精度有直接影响的零件尺寸或 位置关系；（P198） （3）建立装配尺寸链； （4）遵守组成环最少原则：一件一环
尺寸链计算习题
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某零件加工时，首先以小 端面为基准车大端面两边， 得到尺寸36和46，然后铣 内孔及内端面，图纸要求 保证尺寸 10 ，因这一尺 寸不便直接测量，只好通 过度量尺寸L来间接保证， 试画出尺寸链并求工序尺 寸L
（2）统计法解直线尺寸链
统计法解算尺寸链的基本计算公式除可应用极值法解 直线尺寸链的有些公式外，有以下两个基本计算公式：
1）封闭环中间偏差
Δi =( ESi+EIi )/2
2）封闭环公差
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第二节 工艺尺寸链的应用
一 基准重合时工序尺寸的确定 这种情况下，工序尺寸的计算是以最终工序开始，反算到 第一道工序。工序尺寸是组成环，加工余量是封闭环。
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三 一次加工同时保证多个设计尺寸时工序尺寸的确定 ①车削大端面与大外圆→②车削小端端面与小外圆→③镗内孔及 内端面→④热处理→⑤磨小端面。最终磨削时必须控制工序尺寸 C1及C2。
2）一次加工满足多个设计尺寸要求时工序尺寸 A1基本尺寸 A0 =A1+A３-A2 43.3=A1 +20 –19.8 得A1 =43.1 及公差的计算
工序1：初磨孔至Φ 144.76+0.04； 0.4– 0.04 – 0.04 = 0.32 验算公差 T0 =T1 +Tt+T2 0 Tt = 工序2：渗氮处理，渗氮的深度为 0.4– 0.04 = 0.36 t上偏差 0.4= 0.04+Est – 0 ESt= t ； 工序3：终磨孔至Φ – 0.04 t下偏差 0 = 0 + EIt145+0.04,保证渗氮层深度为0.3~0.5mm ， EIt= 0.04 0 试求终磨前渗氮层深度 t 及其公差。 双边渗氮深度 t=0.84+0.36= 0.88+0.32，单边渗层t /2=0.44+0.16 0 0 +0.04
内孔插键槽含同轴度公差工艺尺寸链
返回
含同轴度公差的尺寸链的计算
mm
返回
3) 保证渗碳或渗氮层深度的工序尺寸及公差的计算 ④ 渗氮深度 t 的计算 例轴颈衬套内孔Φ 145表面需渗氮处理，渗氮层深度要求 为0.3~0.5mm(单边0.3+0.2，双边0.6+0.4)。其加工顺序为： t 基本尺寸 A0 =A1+ t0-A2 0.6=144.76+t –145 得t =0.84 0
80-0.05 -0.20
0 30-0.15
解：① 列出尺寸链
A3 Z A2
A1
B A
② 判断各环性质
C
Z 为封闭环，A2为增环， A1 、A3为减环
5)复杂工序尺寸计算
有关轴向表面工艺过程如下： Ⅰ. A定位车D得全长A１±TA1/2, 车小外圆到B得长度40-0.2 ； Ⅱ D定位车A得全长A2±TA2/2, 镗大孔到C得尺寸A3±TA3/2 ； Ⅲ D定位磨A保证全长A4=50-0.5。 求A１、A2 、A3、 A4及公差验算Z3 A Z2 B A1 40-0.2 A2 A3 A0=36+0.5 C D
结论： 1)把镗孔中心线看作是磨孔的定位基准是一种近 似，
2)正确地画出尺寸链图，并正确地判定封闭环是 求解尺寸链的关键。 画尺寸链图时，应按工艺顺序从第一个工艺尺寸 的工艺基准出发，逐个画出全部组成环，最后用封 闭环封闭尺寸链图。 封闭环有如下特征：①封闭环一定是工艺过程中 间接保证的尺寸；②封闭环的公差值最大，它等于 各组成环公差之和。 回首页 下一部分
封闭环的公差比任何一个组成环的公差都大，应尽量选 择最不重要的尺寸作封闭环；
为减小封闭环公差，应尽量减少组成环数及其公差。 计算尺寸链时，常遇到两种类型的问题：
1）已知全部组成环的极尺寸，求封闭环基本尺寸及 公差，称为“正计算” ，结果唯一。
2）已知封闭环的极限尺寸，求一个或几个组成环的极
限尺寸，称为“反计算” 。通常在制定工艺规程时， 由于基准不重合而需要进行的尺寸换算属于这类计 算，结果不唯一，需优化计算。
1、装配精度：是指产品装配后实际达到的精度。
通用产品有国标、部标，无标准根据用户使用要求
产品的装配精度包括：
零件间的距离精度 相互配合精度 相互位置精度 相对运动精度
接触精度
产品的装配精度与零部件制造精度直接 相关，而零部件精度等级及偏差是通过 解算装配尺寸链来确定。 2、装配尺寸链：各有关零件装配尺寸 所组成的尺寸链
解：① 作出尺寸链图； ②按照加工顺序确定封闭环A0 ； ③画箭头分出增环A1、t 和减环A2 ；
③ 计算： 4) 验算加工余量 如图一批小轴零件，加工过程如下： Z = 80 - 49.6 - 30 = 0.4 1. 半精车端面A、B，保证两者之间的尺寸A1= 49.6 +0.20 mm； 0