机械制造工艺学 工艺尺寸链

增环


ES
减环
一、极值法
小结： 1、封闭环的公差值最大，它与组成环的数目和公差大小有关 2、应用中应注意“最短尺寸链原则”——在封闭环精度一定的条
件下，组成环数目越少，则组成环所分配到的公差越大，组成环所
处部位的加工越易。
问题： 为什么a）图不合理？
二、概率法（大数互换法） 二、 概率法计算公式 1. 将极限尺寸换算成平均尺寸：
问题： 1、若磨孔和镗孔有较大的同轴度误差，怎样建立尺寸链？ 2、设同轴度公差为0.05mm(工序要求) ，重新求解插键槽的工 艺尺寸 3、与前面的计算结果进行比较，分析结果差异的原因
L 2 53 . 7 0 .023 mm
0 . 285
L 2 53 . 7 0 .048 mm
0 . 260
L L max L min 2
式中 LΔ —平均尺寸 ；Lmax —最大极限尺
寸 ；Lmin —最小极限尺寸。
2. 将极限偏差换算成中间偏差 ：
ES EI 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 ：
T0Q
T
i 1
n 1
为什么提高了对尺寸L1和L2精度要求？ ——由于定位基准和设计基准不重合
第四节 直线尺寸链在工艺过程中的应用
例3 ：试确定下图中测量尺寸L2的变动范围
分析： 1、测量时的封闭环是哪个尺寸？ 测量时可测的尺寸是：L1，L2，L3。而两孔中心距是由以上三个尺寸计算 而得的，因此是封闭环 2、测量基准与设计基准是否重合？后果是什么？ 设计时: L2 是封闭环，公差最大；测量时: L2组成环， L0是封闭环
(二) 查找工艺尺寸链 注意：实质是查找以结果尺寸 和加工余量为封闭环的尺寸链, 因此首先应判断结果尺寸和加 工余量是否为封闭环
方法： 1）从结果尺寸或加工余量
的两端出发向上查找,
2）遇到圆点不拐弯继续往 上查找,遇到箭头拐弯,逆箭 头方向水平找加工基准面
3）遇到加工基准面再向上 拐
4）重复前面的查找方法,直 至两条查找路线汇交为止
2 i
式中 T0Q—封闭环的公差。
第四节 直线尺寸链在工艺过程中的应用
例1:加工B面,将A面放置在铣床工作台上用调整法加工,计算对刀尺寸 A2(即本工序的工序尺寸)及公差
A 0 25
0 . 25 0
A1 60
A 2 35
0 0 . 20
0 . 20 0 . 25
T 2 0 . 05
问题：设计上没有要求的尺寸A2为什
么在加工中必须提高要求?
例2
加工某零件高度方向的各尺寸：设计尺寸如图，采用调整法加工A
、B、C 面，A、B面已加工好，本工序以A面为定位基准加工C面， 计算工序尺寸
计算步骤：
1）为保证L0的设计要求，须将L0的公差分配 给L1，L2，并按入体原则标注其中之一 2）另一尺寸及公差由公式尺寸链算出
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
L 2 53 . 7 0 .023 mm
0 . 285
例3
建立尺寸链并求解工序尺寸：
L0＝14-0.0225mm L1＝镀前磨削工序的工序尺寸
L2=0.025+0.015mm L1=13.975-0.015-0.0225mm。
源自文库
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 ； 现校核加工余量Z2、Z3和Z4 建立各自的尺寸链并求解
Z2＝0.6士0.15mm； Z3＝0.25士0.07mm； Z4＝0.15±0.04mm
磨削余量偏大 ,应进行适当的调整： 1）令 Z4＝0.l土0.04mm , 求得：L3＝30.1±0.02mm 2）令 L2＝30.25±0.05mm , 求得Z3＝0.15 士0.07mm 3）令Z2不变 , 求得L1＝30.85士0.1mm
工艺尺寸链
第一节基本概念
尺寸链计算可以解决的问题有哪些?
工艺尺寸链
第一节 基本概念
第一节基本概念
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 尺寸组称之
1、有关尺寸链的术语及定义
1）环——列入尺寸链中的每一个尺寸 2）封闭环——加工或装配或测量过程中最后自然形成的那一尺寸
3）组成环——除封闭环外的所有环 ，这些环中任意一环的变动必然 引起封闭环的变动
注意：根据计算出的L2的合格范围为依 据来检测产品时，可能造成假废品；
此时应实测其它组成环的实际尺寸，
并重新计算封闭环的实际尺寸来判断
问题：为什么会造成假废品？ 什么情况下会出现假废品？
例3
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：
1) 镗内孔至 ： 49 . 8 0 0 .046 mm ； 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
0 -0.016
问题：1）编制工艺时，须求解的工序尺寸是？
2）该加工工序尺寸链中的封闭环是？
建立尺寸链并求解工序尺寸：
L1＝ 19.2-0.05mm L２＝渗碳工序的工序尺寸（渗碳层深度） L３＝ 19-0.008 L０ ＝最后应保证的渗碳层深度0.5+0.30
例5 当涂(或镀)工艺作为最后一道工序时（即零件表层要求涂(或镀)一层耐磨或 装饰材料后不再加工） 例5：如图示轴套类零件的外表面要求镀铬 ,镀层厚度规定为0.025～0.04mm ,镀 后不再加工 ,但应保证外径尺寸：φ 28-0.045 mm 。 问题： 1）编制工艺时，须求解的工序尺寸是？ 2）该加工工序尺寸链中的封闭环是？
独用简图表示（建议用单箭头）
第三节 直线尺寸链的基本计算公式 ——一、极值法（完全互换法）
一、 极值法（完全互换法）计算公式——保证尺寸链中各组成环的尺寸 为最大或最小极限尺寸时，能够达到封闭环的公差要求 1. 封闭环的基本尺寸 = 各组成环基本尺寸的代数和 L0＝∑Ｌ增环－∑Ｌ减环 2. 封闭环的公差 = 各组成环的公差之和 ： 3. 封闭环的极限尺寸分别为：
T0
T
i 1
n 1
i
L0max＝∑Ｌ增环max－∑Ｌ减环min
L0min＝∑Ｌ增环min－∑Ｌ减环max
4. 封闭环上偏差 = 所有增环的上偏差之和 - 所有减环的下偏差之和 5. 封闭环下偏差 = 所有增环的下偏差之和 - 所有减环的上偏差之和
ES
0

ES
增环


EI
减环
EI
0


EI
第二节 尺寸链的建立
1、 确定封闭环
封闭环的特征：1） 封闭环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
2、 查明组成环、画尺寸链图 建议：设计、装配尺寸链：从封闭环的一端开始 工艺尺寸链：从第一道工序开始 3、 分析增环、减环 4、将封闭环和各组成环相互连接的关系单
工序尺寸与加工余量计算图表法（简介）
工序尺寸与加工余量计算图表法 当零件在同一方向上加工尺寸较多,并需多次转换工艺基准时,建立工艺尺寸 链进行余量校核都会遇到困难,并且易出错。图表法能准确地在找出全部工艺 尺寸链,并且能把一个复杂的工艺过程用箭头直观地在表内表示出来 加工图1-50所示零件,其轴向有关表面的工艺安排如下: 1)轴向以D面定位粗车A面,又以A面为基准(测量基准)粗车C面,保证工序尺寸L1 和L2(见图 1-51)； 2) 轴向以A面定位,粗车和精车B面,保证工序尺寸L3；粗车D面,保证工序尺寸L4； 3) 轴向以B面定位,精车A面,保证工序尺寸L5；精车C面,保证工序尺寸L6； 4) 用靠火花磨削法磨B面,控制磨削余量Z7 (一) 绘制加工过程尺寸联系图 把上述作图过程归纳为几条规定：①加工顺序不能颠倒,与计算有关的加工内容 不能遗 漏；②箭头要指向加工面,箭尾圆点落在定位基准上；③加工余量按 “入体”位置示意,被余量隔开的上方竖线为加工前的待加工面 (二) 查找工艺尺寸链
⑴ 增环 ——它的变动会引起封闭环同向变动的组成环
⑵ 减环 ——它的变动会引起封闭环反向变动的组成环
第二章 工艺尺寸链
2、尺寸链的分类 按功能分： 1）装配尺寸链 2）零件尺寸链 3）工艺尺寸链
第一节基本概念
1）直线尺寸链 2）角度尺寸链 3）平面尺寸链 4）空间尺寸链
按几何特征和所处空间位置分：
例4
三、表面淬火、渗碳层深度及镀层、涂层厚度工艺尺寸链 图示偏心轴零件 ,表面P的表层要求渗碳处理 ,渗碳层深度规定为0.5—0.8 mm ，其工 艺安排如下 ：
1) 精车P面,保证尺寸φ38.4
3) 精磨P面 ,保证尺寸 φ38
0
-0.1
mm
mm ,同时保证渗碳层深度0.5—0.8mm
2) 渗碳处理 ,控制渗碳层深度