尺寸链计算例题及习题
第10章工艺尺寸链计算题-精选文档
环名 A（增环） x（减环） B（封闭环）
基本尺寸 50 40 10
上偏差 0 +0.19 0
下偏差 -0.17 0 -0.36
2.工序基准是尚待加工的设计基准
例3.
加工一齿轮内孔和键槽 有关加工工序如下 2 ) 插键槽保证尺寸 3 ) 热处理 。 4） 磨内孔至图纸尺寸 求工序尺寸
解：
1）列尺寸链 2）判断各环性质
0 0.016
H1
H0
D2
R1
R2
a）
b）
图5.32 渗碳层深度尺寸换算
mm
解： 1）列尺寸链 2）判断各环性质 H0是最终的渗碳层厚度，是间 接保证的，因此是封闭环；H1、 R2为增环；R1为减环。 3）计算 环名 H1（增环） 基本尺寸 0.7 19 19.2 0.5 上偏差 +0.25 0 0 +0.3 下偏差 +0.008 -0.008 -0.05 0
R2（增环） D2/2
R1（减环） D1/2
0 . 250 最终结果 ：H 0 . 7 mm 1 0 . 008 H0（封闭环）
与封闭环方向相 同者为减环，相 反者为增环。
， 设计尺寸为 ：
0 . 05 0
：
D1 A1 D1 A1
R1 R 2
D 2 40 0 0 . 05 mm , H 43 . 3 0 0 . 2 mm 。 1 ) 镗内孔至 D 1 39 . 6 A 1。 D 2 40
0 . 05 0
A
例5.如图所示偏心零件 ， 表面 A要求渗碳 处理 ， 渗碳层深度规定为 0.5 ~ 0.8mm 。 与此有关的加工过程如 下： 1） 精车 A面， 保证直径尺寸 D1 38 .4 0 0.1 mm 2） 渗碳处理 ， 控制渗碳层深度 H 1 3） 精磨 A面， 保证直径尺寸 D2 38 确定 H 1的数值 。
尺寸链例题
2
EI 5 )
( 0 . 22 0 . 16 ) ( 0 . 25 0 . 048 0 . 048 ) 0 . 726 mm
校核结果符合要求。 最后结果为(单位均为mm)
A1 140
0 0 . 25
mm
A 2 A 5 5 0 . 048 mm
0
A 3 101
0 . 22 0
mm
A 4 50
0 . 16 0
mm
A0 10
0 . 726
mm
(3)按式(7-4)、式(7-5)计算封闭环的极限偏差 ES0＝ES3-(EI1+EI2+EI4+EI5) ＝+0.18mm-(-0.13-0.075-0.04-0.075)mm ＝+0.50mm EI0＝EI3-(ES1+ES2+ES4+ES5) ＝+0.02mm-(0+0+0+0) mm ＝+0.02 mm
0 . 04 0 . 12
mm
，内孔尺寸 mm，求壁厚A0。
mm
解 (1)确定封闭环、组成 环、画尺寸链图：车外圆和 镗内孔后就形成了壁厚，因 此，壁厚A0是封闭环。
取半径组成尺寸链，此时 A1、A2的极限尺寸均按半值 计算： A
1
35
2
A2 2 30
0 . 02 0 . 06
(4)按式(7-6)计算封闭环的公差 T0＝T1+T2+T3+T4+T5 =(0.13+0.075+0.16+0.075+0.04)mm ＝0.48mm 校核结果表明，封闭环的上、下偏差及公差均已超过规定范围， 必须调整组成环的极限偏差。
电大机械制造基础尺寸链解题实例：
尺寸链解题实例：题目：一零件需要用铣削加工P 平面其安装方法如图所示，设计要求保证尺寸A ，A ＝80.003.015+-。
已知：其尺寸C 已经在前工序加工完成，测量得到尺寸变动范围C ＝07.002.030++ ，且知道本机床的加工精度，能够保证B 尺寸精度为：B ＝09.0015++问：此工序能否保证尺寸A 的设计要求。
答：这是一个解尺寸连的问题：画尺寸链图，如图其中封闭环为A ，增环为C ，减环为B计算基本尺寸A ：A ＝C －B ＝30－15计算上偏差ES A ：ES A ＝ES C －EI B ＝0.07－0＝0.07计算下偏差EI A ：EI A ＝EI C －ES B ＝0.02－0.09＝－0.07A 的实际尺寸为： 11.007.015+-大于设计尺寸80.003.015+-。
需要改进工艺措施。
题目换一个问法是：一零件需要用铣削加工P 平面其安装方法如图所示，设计要求保证尺寸A ，A ＝80.003.015+-。
已知：其尺寸C 已经在前工序加工完成，测量得到尺寸变动范围C ＝07.002.030++ ， 问：对于尺寸B 的工序加工尺寸精度要求。
解答类似答：这是一个解尺寸连的问题，令B 为所求尺寸：画尺寸链图，如图其中封闭环为B ，增环为C ，减环为A计算基本尺寸B ：A ＝C －A ＝30－15计算上偏差ES B ：ES B ＝ES C －EI A ＝0.07－0.03＝0.04计算下偏差EI A ：EI B ＝EI C －ES A ＝0.02－0.08＝－0.06B 的实际尺寸为：04.060.015+-。
尺寸链练习题
t=4+0.16
封闭环
增环
t H
ESH=0.098 下偏差0= EIH+0.004-0
EIH=-0.004
H 4.2500..009084
14
0.012 0.004
增环
14.25
0 0.05
减环
5.图5为轴套类零件，在车床上已加工好外圆、内孔及各 端面，现需在铣床铣出右端槽并保证5-0.06及26±0.3的尺 寸，求试切调刀时的度量尺寸H、A及上、下偏差。
16-0.025、0.8+0.2为增环，d/2为减环。
d/2 16-0.025
2）计算 基本尺寸 0.5= 16 +0.8 –d/2
d/2= 16.3 上偏差0.3= 0+0.2-EId/2
EId/2= -0.1 下偏差0= -0.025+0-ESd/2
ESd/2= -0.025
d
/
2
16
.30.025 0.1
图4
解： 1）确定封闭环：加工时间接保证的尺寸为t=4+0.16。画 出尺寸链图。
t H
14
0.012 0.004
14.25
0 0.05
2）判断增减环 ：1400..001024
、H
为增环
，14.25
0 0.05
为减环。
3）计算
基本尺寸 4= H+14-14.25 H=4.25
上偏差0.16= ESH+0.012-(-0.05)
0.0175 0.005
为减环。
16 0.0175 0.005
t
15.900.07
2）计算 基本尺寸 0.1= t +15.9 –16
尺寸链计算题
B 25 8
B-3 -0.04
0
0
2、解： （1）a 建立尺寸链：
6
+0.035 0
（4 分）
1 2 .5 - 0 . 0 0 7
0
1 2 .6 5 - 0 . 0 4 2
0
21 . 2 - 0 .1 4
0
A
b 21.2 为封闭环, （1 分）12.5、12.65 为增环，A 为减环。 21.2=12.5+12.65-A A=3.95 0=0+0-EIA EIA=0 -0.14=-0.007-0.042-ESA ESA=0.091 c 故工序尺寸 A=3.95 0
+0.091
（1 分） （1 分） （1 分） （1 分） （1 分）
mm
(2) a 建立尺寸链：
1 2 . 7 -0. 04 2 t 0.9 1 2. 5 -0 .00 7
b 0.9 为封闭环, （1 分）12.5、 t 为增环，12.65 为减环。 0.9=12.5+t-12.65 t=0.75 0.2=0+ESt-（-0.042） ESt=0.158 0=-0.007+EIt-0 EIt=0.007 c 故工序尺寸 t=0.75 + 0.007 mm 计算结果完全正确，可以直接给分 （ 计算结果完全正确，可以直接给分）
工艺尺寸链习题及答案.doc
4-4习图5-4-4所示轴承座零件，05O%°3mm 孔已加工 好，现欲测量尺寸75±0.05o 由于该尺寸不好直接测量, 故改测尺寸H 。
试确定尺寸H 的大小及偏差。
4-5加工习图5-4-5所示一轴及其键槽，图纸要为（|）30_舄32 11111，键槽深度尺寸为26_舄mm ，有关的加1) 半精车外圆至（|）2) 3)铁键槽至尺寸A 】； 热处理；4) 磨外圆至巾30_*032 mm ，加工完毕。
4-3习图5-4-2所示a ）为一轴套零件，尺寸38_?]nm 和8_*o5mni 已加工好，b ）、c ）、d ） 为钻孔加工时三种定位方案的简图。
试计算三种定位方案的工序尺寸A\、A2和A 3O求工序尺寸Ai = ?4-6磨削一表面淬火后的外圆面，磨后尺寸要求为e6O_*o3 g 。
为了保证磨后工件表面 淬硬层的厚度，要求磨削的单边余量为0.3±0.05,若不考虑淬火时工件的变形，求淬火前 精车的直径工序尺寸。
习图5-4-4<t>3O +jj 0so.4-3答案：1)图b：基准重合，定位误差ADW = 0 , A] = 10±0.1mm；2)图c：尺寸A2, 10+0.1 和8_膈构成一个尺寸链(见习解图5X4-2c),其中尺寸10+0.1是封闭环，尺寸A?和8是组成环，且A? 为增环，8_膈为减环。
由直线尺寸链极值算法基本尺寸计算公式，有：10= Ai —8, —A2=18mm由直线尺寸链极值算法偏差计算公式：0.1=ESA2 — (-0.05), 一ESA2=0.05mm;-0.1 =EIA2一0, 一ElA2=-0.1 mm。
故：A2 =1mm3)图d：尺寸A3, 10+0.1, 8_舄5和构成一个尺寸链(见习解图5X4-2d),其中尺寸10+0.1是封闭环，尺寸A3, 8_膈和38*是组成环，且38*为增环，A3和8_膈为减环。
由直线尺寸链极值算法基本尺寸计算公式，有：10= 38— (A3+8), -^A3=28mm 由直线尺寸链极值算法偏差计算公式，有：0.1=0- (EIA3+ (-0.05)), 一EIA3=-0.05mm;-0.1 = -0.1 — (ES A3+O), —>ESA3=0O故：A3 = 28_Q05 mm4-4答案：尺寸75+0.05> H和半径R组成一个尺寸链，其中尺寸75+0.05是间接得到的，是封闭环。
尺寸链计算例题及习题
3. 计算其余的工序尺寸及偏差
1. 由尺寸链计算公式：
2. 封闭环的基本尺寸＝所有增环的基本尺寸－所有减环的基本尺寸；
图1 设计尺寸
作业3 如图2－40所示为某模 板简图，镗削两孔O1, O2时 均以底面M为定位基准，试标 注镗两孔的工序尺寸。检验两 孔孔距时，因其测量不便，试 标注出测量尺寸A的大小及偏 差。若A超差，可否直接判定 该模板为废品？
作业3 下图所示轴套 工件，在车床上已加工 好外圆、内孔及各表面， 现需在铣床上以端面A 定位铣出表面C，保证 尺寸20-0.2mm试计算 铣此缺口时的工序尺寸。
2. 基本尺寸计算：43.6=A+20－19. 8mm
3. A＝43．4
4. 上偏差计算：+0. 34=Bs(A)＋0. 025－0
5. Bs (A)＝＋0. 315mm
6. 下偏差计算：0=B,(A)+0－0. 05
7. Bx (A)＝＋0. 05mm
8. 所以
A=43.4+0.05+0.315mm
作业4 要求在轴上铣一 个键槽，如下图所示。加 工顺序为车削外圆A1＝； 铣键槽尺寸为A2；磨外 圆A3＝Ø70-00.06mm， 要求磨外圆后保证键槽尺 寸为N＝62-00.3mm,求 键槽尺寸A2。
整体活动预期
3. 封闭环的上偏差＝所有增环的上偏差－所有减环的下偏差；
4. 封闭环的下偏差＝所有增环的下偏差－所有减环的上偏差。
5. 计算尺寸链2 得mm
尺寸链公差计算案例
尺寸链公差计算案例
假设我们要计算一条尺寸链的公差，该尺寸链包含4个零件距离，它们是A、B、C和D。
首先，我们需要明确每个零件的尺寸和公差。
假设A的尺寸
为10mm，公差为±0.1mm；B的尺寸为15mm，公差为
±0.2mm；C的尺寸为20mm，公差为±0.3mm；D的尺寸为
25mm，公差为±0.1mm。
接下来，我们需要计算每个零件的尺寸范围。
对于A零件来说，其下限是10 - 0.1 = 9.9mm，上限是10 + 0.1 = 10.1mm。
同样地，B的下限是15 - 0.2 = 14.8mm，上限是15 + 0.2 =
15.2mm；C的下限是20 - 0.3 = 19.7mm，上限是20 + 0.3 = 20.3mm；D的下限是25 - 0.1 = 24.9mm，上限是25 + 0.1 = 25.1mm。
然后，我们可以计算尺寸链整体的下限和上限。
下限是各个零件下限之和，即9.9 + 14.8 + 19.7 + 24.9 = 69.3mm；上限是各
个零件上限之和，即10.1 + 15.2 + 20.3 + 25.1 = 70.7mm。
最后，我们可以得到尺寸链的公差范围。
公差是上限减去下限，即70.7 - 69.3 = 1.4mm。
因此，该尺寸链的公差为±1.4mm。
这只是一个简单的尺寸链公差计算案例，实际情况可能更加复杂，需要考虑更多的零件和更多的尺寸限制。
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4.保证渗氮、渗碳层深度的工艺计
算 有些零件的表面需进行渗氮或渗碳 处理，并且要求精加工后要保持一 定的渗层深度。为此，必须确定渗 前加工的工序尺寸和热处理时的渗 层深度。
例2-5如图2-28a所示某零
件内孔，材料为 38CrMoAlA,孔径为 Ø1450+0.04 mm内孔表 面需要渗氮，渗氮层深度 为0. 3~0. 5mm。其加工 过程为 磨内孔至 Ø144.760+0.04mm； 2)渗氮，深度t1； 3）磨内孔至 Ø1450+0.04mm，并保 留渗层深度t0=0. 3～0. 5mm 。 试求渗氮时的深度t1。
表2－25 列表计算法
列号
名称 T EI ES A T A ES EI A A A A A
m n n 11 i i iji j i1 m ii m 11 jj
I 基本尺寸
Ⅱ 上偏差
Ⅲ 下偏差
3.计算其余的工序尺寸及偏差 由尺寸链计算公式：
封闭环的基本尺寸＝所有增环的基本尺寸－所有减
环的基本尺寸； 封闭环的上偏差＝所有增环的上偏差－所有减环的 下偏差； 封闭环的下偏差＝所有增环的下偏差－所有减环的 上偏差。 计算尺寸链2 得mm 计算尺寸链3 得mm 4.计算结果： mm mm mm 通过这种方法求解工序尺寸时简捷、明了，省去了 封闭环的判断，尺寸之间的联系一目了然。
解先列出尺寸链如图2－21b。要注意的是，当有直径尺寸时，
一般应考虑用半径尺寸来列尺寸链。因最后工序是直接保证 Ø400+0.05mm，间接保证43. 60+0.34mm，故43.6+0.3434 mm为封闭环，尺寸A和20+0.025mm为增环，19. 8+0.05mm为减环。利用基本公式计算可得 基本尺寸计算：43.6=A+20－19. 8mm A＝43．4 上偏差计算：+0. 34=Bs(A)＋0. 025－0 Bs (A)＝＋0. 315mm 下偏差计算：0=B,(A)+0－0. 05 Bx (A)＝＋0. 05mm 所以 A=43.4+0.05+0.315mm 按入体原则标注为：A=43.450+0.265mm
5.列表计算法 将式（2－1）、式（2－4）、式（2－5）、
式（2－6）改写成表2－25所示的竖式表， 计算时较为简明清晰。纵向各列中，最后一 行为该列以上各行相加的和；横向各行中， 第Ⅳ列为第Ⅱ列与第Ⅲ列之差；而最后一列 和最后一行则是进行综合验算的依据。在应 用这种竖式时需注意：将减环的有关数据填 入和算得的结果移出该表时，其基本尺寸前 应加“一”号；其上、下偏差对调位置后再 变号（“＋”变“一”，“一”变 “＋，’）。对增环、封闭环则无此要求。
作业2 根据设计尺寸（见图1），确定工序尺
寸（见下图）。
图1 设计尺寸
作业3 如图2－40所示为某模板简图，镗削
两孔O1, O2时均以底面M为定位基准，试标 注镗两孔的工序尺寸。检验两孔孔距时，因 其测量不便，试标注出测量尺寸A的大小及偏 差。若A超差，可否直接判定该模板为废品？
作业3 下图所示轴套工件，在车床上已加工
解 在孔的半径方向上画尺寸链如图2－28d
所示，显然t0=0. 3～0.5=0. 3+0.2mm是间接 获得，为封闭环。t1的求解如下： t1的基本尺寸：0. 3=72. 38+t1一72. 5 则t、＝0. 42mm t1的上偏差：＋0. 2 =＋0. 02+Bs1－0 则Bs1＝＋0. 18mm t1的下偏差：0=0+Bx1－0. 02 则 Bx1=+0. 02mm 所以t1 =0. 42+0.02+0.18mm；即渗层深度为 0. 44~0. 6mm 。
尺寸链计算例题及习题
例1-4如图2－27所示为齿轮内孔的局部简图，设计要求为：孔径
Ø400+0.05mm，键槽深度尺寸为43. 60+0.34mm，其加工顺序为 1)镗内孔至Ø39.60+0.1mm；2)插键槽至尺寸A； 3)热处理，淬火；4)磨内孔至Ø400+0.05 试确定插键槽的工序尺寸A。
好外圆、内孔及各表面，现需在铣床上以端 面A定位铣出表面C，保证尺寸20-0.2mm试 计算铣此缺口时的工序尺寸。
作业4 要求在轴上铣一个键槽，如下图所示。加工
顺序为车削外圆A1＝Ø70.5-00.10mm；铣键槽尺 寸为A2；磨外圆A3＝Ø70-00.06mm，要求磨外圆 后保证键槽尺寸为N＝62-00.3mm,求键槽尺寸A2。
2.确定公共环的偏差
通过分析三个尺寸链可知为公共环（即三个尺寸链
都含有）根据封闭环的公差等于所有组成环公差之 和的理论，在定的偏差时要看这三个尺寸链中哪个 尺寸链给分的公差最小，的公差就按该尺寸链来定。 如果按公差平均分配的原则，在尺寸链1中给分的 公差为0.07mm；在尺寸链2中给分的公差为 0.05mm；在尺寸链3中给分的公差为0.042mm。 显然，第三个尺寸链给分的公差最小，的公差就可 按尺寸链3来定。（即的公差为0.042mm）。当的 公差确定后，的偏差布置是根据尺寸链1中的布置 方式来分布（即mm，和设计尺寸mm的布置形式是 一致的）。
Ⅳ 公差
数据 代 A 号 环的名称
ES
EI
T
ห้องสมุดไป่ตู้增环
减环
封闭环 A∑ ESA∑ EIA∑ TA∑
确定工序尺寸的一种新方法 当零件的设计基准与工艺基准不重合时，工艺规程编制的关键环节之一
是工序尺寸及偏差的确定。用传统的尺寸链计算方法求解工序尺寸时， 首先要判断封闭环，即要判断在直接保证某一个工序尺寸的同时，间接 保证的尺寸。这个过程对初学者来说既麻烦又容易出错。笔者根据多年 的工作实践总结出一种易掌握、易操作、易计算的确定工序尺寸的新方 法，现通过实例介绍如下。 例：根据实际尺寸（图a），确定工序尺寸（图b）
解：1.建立尺寸链
首先把每个设计尺寸都看作是封闭环，然后依次用(图a)中的
设计尺寸去(图b)中对应与该尺寸有关的工序尺寸。从而很方 便地建立起了尺寸链（有几个设计尺寸就可以建立几个尺寸 链）。 将mm这个设计尺寸看作封闭环（带框的尺寸）建立的尺寸 链为（尺寸链1）；将mm这个设计尺寸看作封闭环（带框的 尺寸）建立的尺寸链为（尺寸链2）；将 mm这个设计尺寸 看作封闭环（带框的尺寸）建立的尺寸链为（尺寸链3）。