工艺尺寸链
工艺尺寸链工艺尺寸链
工艺尺寸链什么是工艺尺寸链？工艺尺寸链（Process Dimension Chain）是指在产品的设计和生产过程中，通过不同环节的相互关联，形成的一系列工艺尺寸数据的链结构。
它包含了从设计到制造的各个环节，用于确保产品质量和制造的一致性。
在制造业中，工艺尺寸链是非常重要的，它能够帮助企业在产品设计、工艺规划和生产制造过程中实现高质量、高效率和精确度。
通过建立并优化工艺尺寸链，企业可以降低生产成本，提高产品质量，缩短生产周期，提升市场竞争力。
工艺尺寸链的组成一个完整的工艺尺寸链通常包含以下环节：1.产品设计：产品设计是整个工艺尺寸链的起点，它决定了产品的形状、尺寸和功能。
在产品设计过程中，需要考虑各个零部件之间的相互关系，以及产品在使用过程中的各种要求。
2.零部件设计：零部件设计是产品设计的一部分，它主要负责完成产品组成部件的详细设计。
在零部件设计中，需要对每个零部件的尺寸、外形和细节进行规划和确定。
3.工艺规划：工艺规划是根据产品设计和零部件设计，确定制造工艺和生产流程的过程。
在工艺规划中，需要考虑到各个工序之间的工艺连接，以及每个工序对应的工艺参数和工具设备的选择。
4.加工制造：加工制造是工艺尺寸链的核心环节，它是根据工艺规划，进行材料加工和零部件生产的过程。
在加工制造中，需要确保每个工序的尺寸和质量要求能够得到满足。
5.检测验证：检测验证是对加工制造的结果进行检验和验证，以确保零部件和产品的尺寸和质量符合设计要求。
在检测验证中，需要利用各种检测设备和工具，进行尺寸测量和质量评估。
6.数据收集与分析：数据收集与分析是整个工艺尺寸链的最后一个环节，它用于收集和分析整个制造过程中产生的数据。
通过对数据的分析，可以找出工艺中的问题和改进的空间，为优化工艺尺寸链提供依据和方向。
工艺尺寸链的意义工艺尺寸链在现代制造业中具有重要的意义，具体表现在以下几个方面：1.提高产品质量：通过建立工艺尺寸链，可以实现对产品在设计、制造和验证过程中进行全面控制，从而提高产品的尺寸和质量的可控性。
机械加工工艺规程设计—工艺尺寸链
1) 熟悉产品或部件、总成装配图。 2) 确定封闭环。 3) 确定组成环。 4) 画出尺寸链图，进行增、减环判定。 5) 满足尺寸链最短路线原则。 6) 列出尺寸链方程。
如前所述，装配精度为封闭环。要正确地确定 封闭环，必须深入了解产品的性能要求及各部件的作 用，以及设计人员所提出的装配技术要求等。
故C2=25.5+0.3 0mm
如图6-17c所示，25+0.5 0mm为间接保证尺寸，因此，设计尺寸25+0.5 0mm为 封闭环，而加工余量为组成环，且为减环，工艺尺寸C2为组成环，且为增环。
(四)对称度、同轴度为设计要求时工序尺寸的确定
图6-18 磨十字轴端面工序图
图6-19 磨十字轴端面工艺尺寸链图
(一) 装配精度概念 制造达到规定的装配精度。汽车的装配精度包 括：零件或部件间的尺寸精度，如间歇或过盈等；位置精度， 如平行度、垂直度和同轴度等；相对运动精度，即在相对运 动中保证有关零件或部件相对位置的准确度及各个配合表面 的接触精度等。
1.定位基准与设计基准不重合 2.测量基准与设计基准不重合
图6-15 某套筒零件工序图
图6-16 多个尺寸同时保证工序及尺寸链图
图6-17 轴套零件加工工序及工艺尺寸链图
(1)工序尺寸C1的基本尺寸计算
(1)工序尺寸C2的基本尺寸计算
由式(6-1)有 C1=(40+0.5)mm=40.5mm
由式(6-1)有C2=(25+0.5)mm=25.5mm
3) 确定组成环。
装配尺寸链的组成环是对产品或部件装配精度直 接影响的环节。一般查找方法是取封闭环两端为起点， 以装配基准为联系线索，在装配精度方向沿着相邻零件 由近及远地查找影响封闭环的有关零件，直至找到同一 个基准零件的两个装配基准或同一基准表面为止，查找 到的所有有关零件的尺寸就是装配尺寸链的全部组成环。 当封闭环精度较高，而采用独立原则时，则尺寸公差与 形位公差是分别控制的，形位公差应作为组成环进入尺 寸链。
工艺尺寸链计算的基本公式
工艺尺寸链计算的基本公式
1.尺寸链总公差计算式
总公差=设计尺寸+最大便宜-最小公差
其中，设计尺寸是产品设计的理论尺寸，最大便宜是指允许的最大超
出设计尺寸的尺寸偏差，最小公差是指允许的最小尺寸偏差。
2.累积公差计算式
累积公差=√(Σ(公差1^2+公差2^2+公差3^2+...+公差n^2))
其中，Σ表示总和，公差1、公差2、公差3...公差n是从设计到加
工过程中每个环节的公差。
3.公差分配计算式
公差分配=(设计尺寸-加工尺寸)/加工余量
其中，设计尺寸是产品设计的理论尺寸，加工尺寸是实际加工得到的
尺寸，加工余量是指设计尺寸与加工尺寸之间的差值。
4.合并公差计算式
合并公差=√(公差1^2+公差2^2)
其中，公差1和公差2是两个相互独立的公差。
5.组合公差计算式
组合公差=(公差1^2+公差2^2+公差3^2+...+公差n^2)^0.5
其中，公差1、公差2、公差3...公差n是不同特征尺寸的尺寸公差。
除了这些基本公式外，还有一些特殊情况下的公式可供使用，如配合
公差的计算、紧配合公差的计算等。
需要注意的是，工艺尺寸链的计算是一个复杂的过程，需要考虑到产
品的设计要求、加工工艺的要求、材料的特性等多个因素。
公式只是工艺
尺寸链计算的一部分，实际使用中还需结合具体情况进行综合计算和分析。
工艺尺寸链
2．按照各构成尺寸所处的空间位置，可分为:
(1) 直线尺寸链：尺寸链全部尺寸位于两根或几根平行直线上，称为线性尺寸链。
(2) 平面尺寸链: 尺寸键全部尺寸位于一个或几个平行平面内。
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尺寸链的计算方法，有如下两种：
(2) 概率解法：又叫统计法。应用概率论原理来进行尺寸键计算的一种方法。如算术平均、均方根偏差等。
1．已知组成环，求封闭环 根据各组成环基本尺寸及公差（或偏差），来计算封闭环的基本尺寸及公差（或偏差），称为“尺寸链的正计算”。这种计算主要用在审核图纸，验证设计的正确性。
减环：在尺寸链中，当其余组成环不变的情况下，将某一组成环增大，封闭环却随之减小，该组成环即称为“减环”。
L2、L3 、 L5为减环
L2、L3 、 L4为减环
三、尺寸链的分类
1.按不同生产过程来分 (1) 工艺尺寸链：在零件加工工序中，由有关工序尺寸、设计尺寸或加工余量等所组成的尺寸链。 (2) 装配尺寸链：在机器设计成装配中，由机器或部件内若干个相关零件构成互相有联系的封闭尺寸链。包含零件尺寸、间隙、形位公差等。 (3) 工艺系统尺寸链：在零件生产过程中某工序的工艺系统内，由工件、刀具、夹具、机床及加工误差等有关尺寸所形成的封闭尺寸链。
概率解法的数法解尺寸链的数学基础，它反映了封闭环误差与组成环误差间的基本关系。
1. 各环公差计算
由于尺寸链计算时，不是均方根偏差间的关系，而是以误差量（或公差）间的关系来计算的，所以上述公式需改写成其它形式。当零件尺寸为正态分布曲线时，其偶然误差ε与均方根误差σ间的关系，可表达为：
设计基准
工艺尺寸链名词解释
工艺尺寸链名词解释
工艺尺寸是指在零件制造或装配过程中，用于指导工艺加工和检验的尺寸。
工艺尺寸链则是由一系列工艺尺寸组成的链，描述了零件的整个制造过程，包括成型、加工、装配和检验等环节。
工艺尺寸链的作用是确保零件的质量和稳定性，以及加工和装配的精度和一致性。
通过对工艺尺寸的控制，可以有效避免零件在生产过程中出现偏差或不良，保证产品的性能和外观符合要求。
通常，工艺尺寸链中包含的尺寸有基准尺寸、公差尺寸、检验尺寸等。
基准尺寸是指零件的标准尺寸，公差尺寸是指允许的尺寸误差范围，检验尺寸是指在生产过程中需要检验的尺寸。
在制造过程中，工艺人员需要根据工艺尺寸链的要求进行加工和检验，并记录加工和检验数据。
这些数据可以用于分析和改进制造过程，提高产品的质量和效率。
总之，工艺尺寸链是零件制造过程中非常重要的一环，对于保证产品质量和稳定性、提高生产效率和降低成本具有重要意义。
工艺尺寸链
17
图3-17 代表符号的含义
❖1 图表的绘制
❖ 1)在图表上方绘出工件简图，（画对称的半个剖面，零件细节可 省略）简图中标出与工艺计算有关的轴向设计尺寸。将有关表面 向下引出四条直线，并按A、B、C、D顺序编好。
❖ 2)自上而下画出表格，依次分栏说明各工序的名称和加工内容。
❖ 3)用图 3-17所示符号，画出各工序的定位基准、工序基准、加工 表面、工序尺寸、工序余量。余量符号画在待加工面的入体侧。
零件简图
工序1
工序2 题图3-3
工序3
工序5
工序 1
工序 2 工序 3
工序 5
B
36 0.4
1
17
31
30
2
A 4.7 0.1
5 0.3
30
+0.1 0
B
3
工序 1
工序 2
工序 3
工序 5
B
36 0.4
1
17-1
31
25 0.3
30
2
A 4.7 0.1
5 0.3
30
+0.1 0
B
3
解：根据题意画跟踪图，得尺寸链1和尺寸链2由尺寸链1，解出：B=36±0.4。
布
布
布
布
偏态分布
外尺寸 内尺寸
分布 曲线
k
1
e
0
1.22
1.73
1.14
1.17
1.17
0
0
－0.28 －0.26 －.26
(3）封闭环的公差T0
极值公差
m
T0L＝ i Ti
i 1
统计公差
Tos＝
1 k0
工艺尺寸链的基本概念及计算
合理安排测量点
在关键尺寸和重要部位设置测量点， 以便及时发现和纠正误差。
06
实例分析与计算过程展示
实例背景介绍
02
01
03
实例来源：某机械制造企业 产品类型：轴类零件 工艺要求：保证轴的直径和长度尺寸精度
建立工艺尺寸链步骤
确定封闭环
轴的直径和长度尺寸精度是最终要求，因此为封闭环。
04
工艺尺寸链计算方法
极值法原理及应用
原理
极值法是一种基于最坏情况的工艺尺寸链计算方法。它假设所有工艺尺寸都处 于其极限值，从而计算出最终产品的最大和最小可能尺寸。这种方法不考虑尺 寸变化的概率分布，因此计算结果相对保守。
应用
极值法适用于对产品质量要求较高、且工艺过程中尺寸波动较大的情况。通过 极值法计算，可以确保最终产品的尺寸在可接受范围内，从而避免产品不合格 的风险。
03
建立工艺尺寸链方法
确定基准件和基准面
基准件
在工艺尺寸链中，应选择一个相对稳 定、易于测量和定位的零件作为基准 件。
基准面
在基准件上选择一个具有代表性、易 于测量和定位的表面作为基准面。
绘制尺寸链图
01
02
03
零件尺寸
在尺寸链图中，应标注出 各零件的基本尺寸、公差 及偏差。
工艺尺寸
根据工艺要求，确定各工 序间的工艺尺寸，并在尺 寸链图中标注出来。
实例分析
实例一
某机械零件的加工过程中，需要经过车削、铣削和磨削等多道工 序。这些工序中涉及的各个尺寸就构成了一个工艺尺寸链。在这 个例子中，可以分析各个工序对最终产品尺寸精度的影响，以及 如何通过控制各工序的加工精度来保证最终产品的精度要求。
工艺规程设计工艺尺寸链计算
工艺规程设计工艺尺寸链计算一、引言工艺规程是指在产品设计和生产过程中，为了保证产品质量和生产效率，对产品制造过程中所涉及的工艺、设备、材料、工序、操作方法等进行详细规定和说明的文件。
工艺规程设计是产品制造过程中非常重要的一环，其中的工艺尺寸链计算更是至关重要。
二、工艺尺寸链的定义工艺尺寸链是指在产品制造过程中，由于各种因素的影响，产品的尺寸可能会发生变化，而这种变化会在整个制造过程中传递和累积，最终影响到产品的最终尺寸。
因此，为了保证产品的尺寸精度，需要对工艺尺寸链进行计算和控制。
三、工艺尺寸链计算的重要性工艺尺寸链的存在会对产品的尺寸精度产生影响，如果不加以计算和控制，可能会导致产品尺寸偏差过大，甚至无法满足设计要求。
因此，工艺尺寸链计算是非常重要的，它可以帮助制定合理的工艺规程，确保产品尺寸的精度。
四、工艺尺寸链计算的方法1. 确定影响尺寸的因素：在进行工艺尺寸链计算时，首先需要确定影响产品尺寸的因素，包括材料的热胀冷缩、加工工艺的误差、设备精度等。
2. 建立数学模型：根据影响尺寸的因素，建立相应的数学模型，用于描述尺寸变化的规律。
3. 进行计算和分析：利用建立的数学模型，对工艺尺寸链进行计算和分析，得出尺寸变化的规律和程度。
4. 制定控制措施：根据计算和分析的结果，制定相应的控制措施，包括调整工艺参数、优化设备精度、选择合适的材料等，以确保产品尺寸的精度。
五、工艺尺寸链计算的应用工艺尺寸链计算可以应用于各种不同的制造过程中，例如机械加工、注塑成型、铸造等。
通过对工艺尺寸链的计算和控制，可以有效地提高产品的尺寸精度，减少产品的尺寸偏差，提高产品的质量。
六、结论工艺尺寸链计算是工艺规程设计中非常重要的一环，它可以帮助制定合理的工艺规程，确保产品的尺寸精度。
通过对工艺尺寸链的计算和控制，可以有效地提高产品的质量，满足设计要求。
因此，在工艺规程设计过程中，应该重视工艺尺寸链的计算和控制，以确保产品制造过程中尺寸的稳定和精度。
机械制造工艺学工艺尺寸链ppt课件
例６
四、 余量校核
例６：加工图示零件轴向尺寸30士0.02mm，工艺安排为:
1) 精车A面,自B处切断,保证两端面距离尺寸L1＝31士O.1mm ； 2) 以A面定位,精车B面,保证两端面距离尺寸L2＝30.4士0.05mm ,精车余量为 Z2 ： 3) 以B面定位磨A面 ,保证两端距离尺寸为L3＝30.15士0.02mm ,磨削余量为Z3 ； 4) 以A面定位磨B面 ,保证最终轴向尺寸L4＝30土0.02mm ,磨削余量为Z4 ；
确定插键槽工序的工序尺寸及极限偏差
计算步骤： 1）找出封闭环并建立尺寸链 2）计算插键槽的工序尺寸及其极限偏差
L1＝ 24.9+0.023mm L２＝插键槽工序尺寸 L３＝ 25+0.015mm L０ ＝ 53.8 十0.30mm
L2 53.7 00..2082m 53 m
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
例3
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
例3：加工带有键槽的内孔 ，该内孔有淬火处理的要求 ，工艺安排如下：
• 镗内孔至 ：49.800.046mm； 2）插键槽；3）淬火处理；4）磨 内孔 ,同时保证内孔直径和键槽深度两个设计尺寸的要求
2. 将极限偏差换算成中间偏差 ：
ESEI 2
式中 Δ—中间偏差 ；ES—上偏差 ；EI— 下偏差。
3. 封闭环统计公差与各组成环公差关系 ：
n 1
T0Q
工艺尺寸链的建立及计算
工艺尺寸链的建立及计算摘要：一、引言二、工艺尺寸链的建立1.工艺尺寸链的定义与组成2.工艺尺寸链的建立方法三、工艺尺寸链的计算1.计算方法概述2.极值法3.概率法4.位移合成法四、工艺尺寸链的应用1.在拟定工艺规程和工艺装备设计中的应用2.在解决现场加工质量问题中的应用五、结论正文：一、引言在机械加工过程中，工艺尺寸链的建立和计算是一项重要的工作。
工艺尺寸链是由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸环，它在机械装配或零件加工过程中起着关键作用。
本文将从工艺尺寸链的建立和计算两个方面进行详细阐述。
二、工艺尺寸链的建立1.工艺尺寸链的定义与组成工艺尺寸链是指在机械加工过程中，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸环。
它主要由封闭环、增环和减环组成。
封闭环是指加工过程最后形成的一环，它的尺寸变化会引起整个工艺尺寸链的变化。
增环是指该环的变动引起封闭环的同向变动，而减环是指该环的变动引起封闭环的反向变动。
2.工艺尺寸链的建立方法在实际操作中，建立工艺尺寸链的方法主要有以下几种：（1）根据零件的加工工艺，逐一分析各个加工工序的尺寸变化，从而建立工艺尺寸链。
（2）通过查阅相关工艺资料，了解零件的加工工艺，结合工程实际，建立工艺尺寸链。
（3）利用计算机辅助设计（CAD）软件，根据零件的三维模型，自动生成工艺尺寸链。
三、工艺尺寸链的计算1.计算方法概述工艺尺寸链的计算方法主要有极值法、概率法和位移合成法。
这些方法在计算过程中各有优缺点，需要根据实际情况选择合适的方法。
2.极值法极值法是一种常用的计算方法，它通过求解各环的极值，从而得到工艺尺寸链的解。
极值法的优点是计算简单，缺点是求解结果可能不唯一。
3.概率法概率法是一种基于概率论的计算方法，它通过求解各环的概率分布，从而得到工艺尺寸链的解。
概率法的优点是求解结果较为准确，缺点是计算过程较为繁琐。
4.位移合成法位移合成法是一种基于位移原理的计算方法，它通过求解各环的位移，从而得到工艺尺寸链的解。
工艺尺寸链报告
工艺尺寸链介绍及典型用法机械零件无论在设计或制造中，一个重要的问题就是如何保证产品的质量。
也就是说，设计一部机器，除了要正确选择材料，进行强度、刚度、运动精度计算外，还必须进行几何精度计算，合理地确定机器零件的尺寸、几何形状和相互位置公差，在满足产品设计预定技术要求的前提下，能使零件、机器获得经济地加工和顺利地装配。
为此，需对设计图样上要素与要素之间，零件与零件之间有相互尺寸、位置关系要求，且能构成首尾衔接、形成封闭形式的尺寸组加以分析，研究他们之间的变化；计算各个尺寸的极限偏差及公差；以便选择保证达到产品规定公差要求的设计方案与经济的工艺方法。
一、尺寸链基本概念1. 尺寸链在机器装配或零件加工过程中,由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组,该尺寸组称为尺寸链。
如图1.1所示，零件经过加工依次得尺寸A1、A2和A3，则尺A0、A1、A2和A3形成尺寸链，如图1.1b尺寸在零件所示，A图上是根据加工顺序来确定，在零件图上是不标注的。
a) b)图1.1 零件尺寸链2. 环尺寸链中的每一个尺寸，都称为环。
如图1.1中的A0、A1、A2和A3 ,都是环。
（1）封闭环尺寸链中在装配过程或加工过程最后自然形成的一环，它也是确保机器装配精度要求或零件加工质量的一环，封闭环加下角标“0”表示。
任何一个尺寸链中，只有一个封闭环。
如图1.1和图1.2所示的A0都是封闭环。
（2）组成环尺寸链中除封闭环以外的其他各环都称为组成环，如图1.1中的A1、A2和A3。
组成环用拉丁字母A、B、C、……、或希腊字母α、β、γ等再加下角标“i”表示，序号i=1、2、3、…、m。
同一尺寸链的各组成环，一般用同一字母表示。
组成环按其对封闭环影响的不同，又分为增环与减环。
增环当尺寸链中其他组成环不变时，某一组成环增大，封闭环亦随之增大，则该组成环称为增环。
如图1.1中，若A1增大，A0将随之增大，所以A1为增环。
减环当尺寸链中其他组成环不变时，某一组成环增大，封闭环反而随之减小，则该组成环称为减环。
尺寸链
装配尺寸链及其应用
装配尺寸链： 把影响某一装配精度的有关尺寸彼此顺 序地连接起来，构成一个封闭外形即装配尺 寸链。 1.装配尺寸链的建立 ⑴确定封闭环； ⑵确定组成环； ⑶画尺寸链； ⑷判断增、减环。
2.装配尺寸链的计算方法 ⑴极值法 ⑵概率法：
3.装配尺寸链的解法 ⑴互换法 例题：如图所示一对开式齿轮箱部件，为了使 齿轮能正常工作，装配后要求轴向间隙为 0~0.7mm。已知各零件基本尺寸为： A1=100mm，A2=50mm，A3=A5=5mm， A4=139mm。试用完全互换法和不完全互换 法确定各组成环的公差与偏差。
例题： 已知：活塞销 与活塞孔的直径为 ￠30mm，装配间 隙要求为 0.005~0.015mm， 已知活塞孔、活塞 销的经济精度公差 为0.02mm。试用 分组装配法解此尺 寸链，试确定各组 成环的偏差值。
活塞
活塞销
如图所示，轴套零件的 轴向尺寸，其外圆、 内孔及端面均已加工。 试求当以B面定位钻铰 φ10H7mm孔的工序尺 寸(A)。
如图所示的轴套件，当 0.20 加工B面保证尺寸10 0 mm时的定位基准为 A时，需进行工艺尺 寸换算。试画工艺尺 寸链图，并计算A、 B间的工序尺寸。
如图a所示为轴套零件简图，其内孔、外圆和各端面均 已加工完毕，试分别计算按图b中三种定位方案钻孔 时的工序尺寸及偏差。试判定哪种定位方案较合理？
3．尺寸链的特点 ⑴封闭性 ⑵唯一性 ⑶相关性 4．尺寸链的建立 ⑴确定封闭环； ⑵确定组成环； ⑶画尺寸链； ⑷判断增、减环。
5．工艺尺寸链的计算公式 封闭环的基本尺寸： A0=
A
i 1
n
i
—
i n 1
A
m
i
封闭环的极限偏差：
工艺尺寸链
工艺尺寸链一、概念1、工艺尺寸链——在工艺过程中，由同一零件上与工艺相关的尺寸所形成的封闭尺寸组，称为工艺尺寸链。
2、封闭环的基本属性——派生性，即封闭环本身不具有“独立”性质，是随着别的环的变化而变化。
在工艺尺寸链中即表现为尺寸的间接获得。
注意：工艺尺寸链中封闭环的确定，比装配、设计尺寸链中的封闭环的确定要困难，原因是由于它是随着零件的加工方案在改变。
二、工艺基准与设计基准重合时工序尺寸及其公差的确定零件上外圆和内孔的加工多属这种情况。
当表面需要经过多次加工时，各工序的加工尺寸公差取决于各工序的加工余量及所采用加工方法的加工经济精度，计算的顺序是由最后一道工序向前推算。
三、工艺基准与设计基准不重合时工艺尺寸的计算 1、定位基准和设计基准不重和时的工艺尺寸计算 例1．图示工件A 、B 面已加工好，现以底面A 定位，加工台阶面C ，保证尺寸0070.012 ，试确定工序尺寸2L 及各工序尺寸公差。
解：1）画尺寸链图如图b 所示； 2）封闭环：0L ；增环：1L ；减环：2L ；图4－24 例1图3)计算基本尺寸及偏差181230012210=-=-=⇒-=L L L L L L为了保证0L 的设计要求，首先必须将0L 的公差分配给1L 和2L ， 如用等公差分配，令mm T T T o 035.02070.0221==== 按入体原则标注，有 035.0020035.011830+-==L L ； （2）、测量基准与设计基准不重合例2．图示零件，尺寸0L 不好测量，改测尺寸2L ，试确定2L 的大小和公差。
解： 1）画尺寸链如右图；2）2L 是测量直接得到的尺寸，是组成环（减环）；0L 是间接保图4－25 例2图 证的，是封闭环；1L 是增环。
3）计算尺寸链可得到：19.0020124019.017.036.0000401050+=∴=⇒--=-=⇒-==-=-=L ES ES EI EI L L L 讨论：关于假废品的问题：1）若测得L 2＝40.36，即向上超差0.17，表面上判断，此零件应为废品。
工艺尺寸链
工艺尺寸链
1.工艺尺寸链的定义
1）尺寸链——互相联系，且按一定顺序排列的封闭的尺寸图形。
2）工艺尺寸链——在机械加工过程中，同一个工件的各有关工艺尺寸所组成的尺寸链。
3）装配尺寸链——在机器设计和装配过程中，由有关零件的有关尺寸组成的尺寸链。
2.工艺尺寸链的两个特征：
1）封闭性——尺寸链必须是一组相关尺寸首尾相接构成的封闭形式的尺寸。
（其中有些是自然形成的尺寸，有些是直接获得的尺寸。
）
2）工艺性——工艺尺寸链随工艺方案的变化而变化。
3.工艺尺寸链的组成
1）环——尺寸链中的每一个尺寸称为尺寸链中的环。
环可分为封闭环和组成环，组成环又分为增环和减环。
•封闭环——加工过程中最后自然形成的尺寸，称为封闭环，用AO表示，一个尺寸链中只能有一个封闭环。
•组成环——加工过程中直接获得的尺寸称为组成环，又分为增环和减环。
•增环——尺寸链的组成环中，若其它组成环不变，该环增大时，引起封闭环相应增大，则该组成环称为增环。
•减环——尺寸链的组成环中，若其它组成环不变，该环增大时，引起封闭环的相应减小，则该组成环称为减环。
4.增减环的判定方法
1）对于环数较少的尺寸链，可以用增减环的定义来判别组成环的增减性质。
2）对环数较多的尺寸链，可在尺寸链图上，先假设封闭环为减环方向，沿减环方向绕尺寸链回转一圈，顺次给每一个环画出箭头，所得的即为各组成环的方向。
与封闭环方向相同为减环，相反为增环。
工艺尺寸链
工艺尺寸链
工艺尺寸链是在产品开发和制造过程中常见的概念。
它是由制造工艺、产品设计和来料检验这三个步骤构成的一种连锁关系，并凝练而成的一条工艺尺寸链，它绑定着与产品性能相关的尺寸及相关的图纸、标准以及工艺要求。
以工艺尺寸链的显示形式来表达，就是将每道工艺中的各个尺寸项目以及它们相互之间的间隙关系组合起来成为一种正式的技术链，也称之为产品链。
将整个链条分解并用简短的文字和链接图表示，即可以整个流转过程中尺寸、孔位、孔径、间距，以及产品特征及其相互之间的间隙关系，来确定产品的组成部分，以及专用设备的安装位置。
另外，当今的工艺尺寸链也将与计算机辅助设计分析，不仅解决尺寸机械的问题，而且提出了关于尺寸标准化、差异分析、共同管理、质量检验、安全识别系统等综合作用的系统性管理规定，实现了工艺尺寸链更加合理化。
工艺尺寸是应用最广泛的设计技术，其采用的规范要求和方法以及处理技术与各行业息息相关，所以它的正确性非常重要：
1、从工艺角度出发，确定和管理尺寸标准，为产品生产提供可靠依据；
2、从产品设计角度出发，确定合理的尺寸链条，为产品的加工工艺分析奠定基础；
3、从质量角度出发，确定工艺尺寸链内部尺寸重复性、稳定性以及产品细节部位间隙分布，保证产品质量可靠。
一条完整而科学的工艺尺寸链，对实现企业的目标，节省成本，提高质量，乃至如保证投资回报率，极为重要。
所以如果希望企业生产稳定质量的产品，就必须建立起完整科学的工艺尺寸链，加强管理，确保每一个细节的精确处理。
工艺尺寸链
严格要求的那个尺寸链来确定。
五、工艺过程尺寸链的分析与解算
1. 基准不重合时的尺寸换算
工艺基准（工序、定位、测量等）与设计基 准不重合，工序基准就无法直接取用零件图上的 设计尺寸，因此必须进行尺寸换算来确定其工序 尺寸。
1）定位基准与设计基准不重合的尺寸换算
0.05 A C A0 B
0.1 C
a1 b)
m n 1 n 1 i 1 0 i 1 i i m 1 i i
极值法解算尺寸链的特点是： 简便、可靠，但当封闭环公差较小，组成环数目较多 时，分摊到各组成环的公差可能过小，从而造成加工困 难，制造成本增加，在此情况小，常采用概率法进行尺 寸链的计算。
2. 概率法特点：以概率论理论为基础，计算科学、复杂， 经济效果好，用于环数较多的大批大量生产中。
3. 尺寸链计算的几种情况
(1)正计算——已知各组成环，求封闭环。正计算主要用于 验算所设计的产品能否满足性能要求及零件加工后能否满足零 件的技术要求。 (2)反计算——已知封闭环，求各组成环。反计算主要用于 产品设计、加工和装配工艺计算等方面，在实际工作中经常碰 到。反计算的解不是唯一的。如何将封闭环的公差正确地分配 给各组成环，这里有一个优化的问题。 （3）中间计算——已知封闭环和部分组成环的基本尺寸及公 差，求其余的一个或几个组成环基本尺寸及公差（或偏差）。 中间计算可用于设计计算与工艺计算，也可用于验算。
2） 按等精度原则
按等公差级分配的方法来分配封闭环的公差时,各组成环
的公差取相同的公差等级，公差值的大小根据基本尺寸的大 小，由标准公差数值表中查得。 3） 按实际可行性分配原则 按具体情况来分配封闭环的公差时,第一步先按等公差值或 等公差级的分配原则求出各组成环所能分配到的公差，第二 步再从加工的难易程度和设计要求等具体情况调整各组成环
工艺尺寸链的概念
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。
工艺尺寸链
x 600..08 0 2
A1 100.08 A 500.2
封闭环的要求，必然要提高组
成环的加工精度。
x 600..06 0 14 A1 100..04 0 06 A 500.1
40
共57页
五、工艺尺寸链解算
例
x 600..1 0 2
A1 100.1
4
工艺尺寸 链示例
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一、尺寸链的定义 和组成
空转齿轮在装配后，要
求保证一定的轴向间隙B0。
装配时箱体内壁尺寸B1和齿
轮宽度尺寸B2已是确定值。 通过装配将这两个尺寸联系 起来，并形成了装配间隙B0。 这里的尺寸B1、B2和B0 也构成了一个尺寸链。
5
装配尺寸链的示例
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一、尺寸链的定义 和组成
17
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二、尺寸链的分类
(三) 按尺寸链间相互联系形态
尺寸链可分为独立尺寸链和并联尺寸链等形式。
1. 独立尺寸链 这种尺寸链的所有环都只属子一个尺寸链，因此无 论怎么变化都不会影响其它尺寸链。 前面例子中的尺寸链都属于独立尺寸链。
18
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二、尺寸链的分类
2. 并联尺寸链 这种尺寸链是由两个或两个以上尺寸链通过公共环联系起 来，并构成并联的形式。
尺寸链可分为工艺尺寸链和装配尺寸链。
(二) 按尺寸链各环的几何特征和所处空间位置 直线尺寸链 尺寸链可分为 角度尺寸链 平面尺寸链
空间尺寸链
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二、尺寸链的分类
1. 直线尺寸链
直线尺寸链由彼此平行的直线尺寸所组成。
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二、尺寸链的分类
2. 角度尺寸链
各环均为角度尺寸的尺寸链叫角度尺寸链。
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11
图3-11
基准不重合时工序尺寸的换算
【例2】如图 3-12a) 所示为齿轮孔的局部简图。孔和键槽的加 工顺序是：1)镗孔至Φ49.60＋0.10mm。 2)插键槽，工序尺寸为A。 3)淬火热处理。4)磨孔至Φ500＋0.04 mm，同时保证53.60＋0.34 mm。 假设热处理后磨孔和镗孔同轴度误差为Φ0.04，试计算插键槽的 工序尺寸A及其公差。
3.5.2
尺寸链的计算公式 尺寸链的计算，是指计算封闭环与组成环的基 3.5.2 本尺寸、公差及极限偏差之间的关系。计算方 法分为极值法和统计(概率)法两类。极值法多用 于环数少的尺寸链，统计(概率)法多用于环数多 的尺寸链。 （下面尺寸链计算公式摘自GB5847－86） 各参数间的关系见图 3-9所示。具体可用 下式计算。
例2
例3
如图3-13所示小轴，与轴向尺寸有关的加工过程是： 工序1，车端面A； 工序2，车端面C及台肩B； 工序3，热处理； 工序4，磨台肩面B。试校核磨台肩面B的余量。
零件简图
工序
工序
工序
尺寸链图
14
（a）
图3-14 箱体镗孔工艺尺寸链
(b)
15
图3-15 电镀零件工序尺寸计算
16
图3 -16 渗氮工序尺寸及其偏差的换算
数。可表达为A0＝f (ξ i Ai)。 闭环影响大小的系数，称为传递系数。对于增环，ξ i为 正值；对于减环，ξ i为负值；若组成环的方向与封闭环 的方向一致， ，若组成环的方向与封闭环的方向成一角 度，则0＜ ξ i ＜1；若组成环的方向与封闲环的方向垂直， ξ ＝0。
4
尺寸链图
将尺寸链中各相应的环，用尺寸或符号标注在示意 图上 (零件图样或装配图样)，或将其单独表示出来 在绘制尺寸链图时，用首尾相接的单箭头线顺序表 示各环。其中，与封闭环箭头方向相同的环即为减环； 与封闭环箭头方向相反的环即为增环。
表8
表8图
A
B A1
C
D
Z2 Z3 A4 Z5
A2 A3 Z4
A5 A03 A02 A01
2
查明工艺尺寸链组成的图解追踪法
加工过程中被间接保证的设计尺寸和工序余量都是 工艺尺寸链的封闭环。对每一个封闭环，需查明其各自 的工艺尺寸链组成。 图解追踪法为：沿封闭环尺寸(或余量)两端所在两 根竖线（尺寸界线）同步向上追踪，追踪中遇到加工箭 头符号（尺寸线），就拐弯逆箭头横向追踪至代表工序 基准的圆点处，然后再沿着此圆点所在竖线、还有原来 同步往上追踪时所沿着的另一根竖线，继续同步向上追 踪，如此重复下去，直至两支追踪路径“汇交”为止。 追踪路径所经过的各个工序尺寸就是尺寸链的组成环。
18 某小轴零件外圆需氰化后磨削，外圆加工顺序如下： 1) 车外 圆Φ25.4 0-0.13 2)氰化，要求氰化层深度为t 3)磨外圆至Φ2500.021 mm。要求保证氰化层深度为0.1～0.3mm。试计算工序3氰化 层深度及公差。 解：根据题意画加工示意图和尺寸链图 氰化层深度为：0.4
18题
图3- 7 零件加工中的尺寸链
•3 尺寸链的特性
1)封闭性 由于尺寸链是封闭的尺寸组，因而它是由一个封 闭环和若干个相互连接的组成环所构成的封闭图形，不 封闭就不成为尺寸链。 2)关联性 由于尺寸链具有封闭性，所以尺寸链中的封闭环 随所有组成环变动而变动。因而，封闭环是组成环的函
i
f A是表示各组成环对封 i
工序 2 题图3-2
工序3
用工艺尺寸链追踪法，画出尺寸链图，建立尺寸链如下：
0 50 封闭环 ：Z 增环： 0.2 220.3 0 减环： 20.50 52 0.45 0.1
0
Zmax =52+20.5-(50-0.2)-(22-0.3) = 1 Zmin =(52-0.5)+(20.5-0.1)-50-22 = -0.1 计算出Zmin显然不满足余量大于0.5mm的要求。要增大余量Z，可增 大尺寸链中的增环或减小减环尺寸。在上述四个尺寸中 500 0.2 应为 设计尺寸，不能改动；增大尺寸52较为合适。
17
图3-17 代表符号的含义
1
图表的绘制
1)在图表上方绘出工件简图，（画对称的半个剖面，零件细节可 省略）简图中标出与工艺计算有关的轴向设计尺寸。将有关表面 向下引出四条直线，并按A、B、C、D顺序编好。 2)自上而下画出表格，依次分栏说明各工序的名称和加工内容。 3)用图 3-17所示符号，画出各工序的定位基准、工序基准、加工 表面、工序尺寸、工序余量。余量符号画在待加工面的入体侧。 4)在图表中标明工序号、工序名称、工序平均尺寸称工序偏差、 最小余量、余量变动量、平均余量和工序尺寸及其偏差。在图表 的最下方，标明设计尺寸、实际获得尺寸
8
图 3-8尺寸链图
5
1
尺寸链形式
按环的几何特征划分
(1) 长度尺寸链 全部环为长度尺寸的尺寸链。 (2) 角度尺寸链 全部环为角度尺寸的尺寸链。 (3) 组合形式 即兼有长度尺寸和角度尺寸的尺寸链。
2
按其应用场合划分
(1) 装配尺寸链 全部组成环为不同零件设计尺寸所形 成的尺寸链。 (2) 工艺尺寸链 全部组成环为同一零件工艺尺寸所形 成的尺寸链。如图 3-7b 所示台阶零件上三个工艺尺寸 所形成的尺寸链即工艺尺寸链。 (3) 零件尺寸链 全部组成环为同一零件设计尺寸所形 成的尺寸链。
3.5.5
工艺尺寸链图表计算法
在工序较多、工序中的工艺基准与设计基准又不重合， 且各工序的工艺基准需多次转换时，工序尺寸及其公差的 换算会变的很复杂，难以迅速地建立工艺尺寸链，而且容 易出错。采用把全部工序尺寸、工序余量及相关设计尺寸 画在一张图表上的图表计算（也有称图解法或跟踪法）， 可以直观地、简便地建立工艺尺寸链，进而计算工序尺寸 及其公差和验算工序余量。图解法还便于利用计算机进行 辅助工艺设计。
（即：0.3105～0.435mm）
19在铣床上采用调整法加工如题图3-4所示套筒零件的表面B，以 C面定位，表面D、E均已加工完毕要求保证尺寸100＋0.2㎜，试求 工序尺寸A。
19题
E
题图3-4
解：根据题意画尺寸链图，尺寸100+0.2是设计尺寸，也是加工后 +0.06为增环，尺寸 得到的，为封闭环。工序尺寸A和尺寸 30 0 19 60±0.06为减环. 计算尺寸链，求工序尺寸A。 基本尺寸：A＝60＋10－30＝40 上偏差： ＋0.2＝ESA＋0.06－（－0.06） ESA＝0.2－0.06－0.06＝0.08 下偏差： 0＝EIA＋0－0.06 EIA＝0.06 A 工序尺寸A为： 0.08
EI0＝Δ0－T0
(5) 封闭环的极限尺寸
L0 max ＝ L0 ＋ ES0 L0 min ＝L0 ＋ EI0
对于直线尺寸链，用极值法计算时：
封闭环的基本尺寸等于所有增环基本尺寸之和
减去所有减环基本尺寸之和。 封闭环公差等于所有组成环公差之和； 封闭环的上偏差等于所有增环的上偏差之和减 去所有减环的下偏差之和， 封闭环的下偏差等于所有增环的下偏差之和减 去所有减环的上偏差之和； 封闭环的最大极限尺寸等于所有增环的最大极 限尺寸之和减去所有减环的最小极限尺寸之和； 封闭环的最小极限尺寸等于所有增环的最小极 限尺寸之和减去所有减环的最大极限尺寸之和。
工序 1
2
工序 2 工序 3 工序 5
A
4.7 0.1 5 0.3
+0.1 30 0
B
3
B 36 0.4
17-1
1
31 25 0.3 30
工序 1
2
工序 2 工序 3 工序 5
A
4.7 0.1 5 0.3
+0.1 30 0
B
3
解：根据题意画跟踪图，得尺寸链1和尺寸链2由尺寸链1，解出：B=36±0.4。 在尺寸链3中， 5±0.3是设计尺寸，而且是最后工序得到的，显然是该尺寸链的 封闭环，其公差为0.6，其余各组成环公差总 和应为0.6；但B的公差已大于0.6，因此必须 B 压缩B的公差（在±0.4范围内）确定B的公差 36 0.4 后，即可解出尺寸链2（A在此尺寸链中是组 成环，它是在工序2中直接得到的）。 1 基本尺寸：5＝30＋A＋4.7－36 31 A＝6.3 上偏差： 25 0.3 工 序 ＋0.3＝0.1＋ 0.1 ＋ESA－(－0.1) ESA＝1 0 30 下偏差： 2 －0.3＝－0.1＋0＋ EIA －0.1 EIA ＝－0.1工序 ∴工序尺寸A＝ 2 6.30－0.1 A 4.7 0.1 B＝36±0.1 工序 将B代入尺寸链 2，能满足尺寸 链2 5 0.3 3 25± 0.3为250+0.3 讨论：如果尺寸 +0.1 30 0 如何解该尺寸链？ B 工序 3
2
反计算形式
已知封闭环的基本尺寸、公差及极限偏差求各组成环 的基本尺寸、公差及极限偏差。由于组成环有若干个， 所以反计算形式是将封闭环的公差值合理地分配给各组 成环。产品设计工作常遇到此形式。
3 中间计算形式
已知封闭环和部分组成环的基本尺寸、公差及极 限偏差，求其余组成环的基本尺寸、公差及极限偏差。 工艺尺寸链多属此种计算形式。
17题
图3-3为一轴套零件简图和工序简图，该零件工 序为：工序1 车大端端面外圆及镗孔；工序2 车小端 17 外圆、端面及台肩；工序 3题 钻孔；工序4 热处理；工 序5 磨小端外圆及台肩面，试求工序尺寸A、B及公差。
零件简图
工序1
工序2 题图3-3
工序3
工序5
B 36 0.4
1
17
31 25 0.3 30
(7)组成环极限偏差