机械制造工艺学课件 工艺尺寸链

L2 53.7 00..20825m 3 m
例3
兰州理工大学
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
L2 53.7 00..20825m 3 m
L2 53.7 00..206408mm
3. 封闭环中间偏差的平方等于各组成环中间偏差平方之和 ：
n 1
T0Q
Ti 2
i 1
式中 T0Q—封闭环的平方公差。
第四节 直线尺寸链在工艺过程中的应用——例1 兰州理工大学
一、工艺基准和设计基准不重合时工艺尺寸的计算
1. 测量基准和设计基准不重合 例1 ：试确定下图中测量尺寸L2的变动范围
L1，L2，并按入体原则标注其中之一，另一尺寸 由公式算出；
3）计算工序尺寸及其极限偏差（或极限尺寸）
结论：由于定位基准和设计基准不重合，提高了 对L1和L2的公差要求, 增加了加工难度。组成环 愈多或封闭环公差愈小,增加的难度就愈大
例3
一次加工满足多个设计尺寸要求的工艺尺寸计算 兰州理工大学
例3：加工带有键槽的内孔 ，该内孔有淬火处理Baidu Nhomakorabea要求 ，工艺安排如下：
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；
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
m
n1
ES0 ESp EIq
p1
qm1
m
n1
E0I EIp ESq
p1
qm1
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A0 2500.25
A1 6000.20
一、极值法
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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。
(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
(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
工艺尺寸链 第一节基本概念 尺寸链计算可以解决的问题
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工艺尺寸链 第一节基本概念
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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 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
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
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。
例６
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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 ；
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 ：
n 1
T0 Ti i 1
3. 封闭环的极限尺寸分别为： 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
1) 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
确定插键槽工序尺寸的极限尺寸
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
问题：为什么会造成假废品？ 什么情况下会出现假废品？
例2
2. 定位基准和设计基准不重合
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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
问题：工艺尺寸计算中的封闭环分别是？
计算步骤： 1）建立工艺尺寸链 2）为保证L0的设计要求，须将L0的公差分配给
Z4＝0.15±0.04mm
工序尺寸与加工余量计算图表法（简介）
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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
例4
三、表面淬火、渗碳层深度及镀层、涂层厚度工艺尺寸链
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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
0 -0.1
mm
2) 渗碳处理 ,控制渗碳层深度
3)
精磨P面
,保证尺寸
φ38
0 -0.016
mm
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
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,同时保证渗碳层深度0.5—0.8mm
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
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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
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a）图不合理？
二、概率法（大数互换法）
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二、 概率法计算公式 1. 将极限尺寸换算成平均尺寸：
L

Lm
axLm 2
in
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 ：
ESEI 2
式中 Δ—中间偏差 ；ES—上偏差 ；EI— 下偏差。
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：φ28-0.045 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？
第二章 工艺尺寸链 第一节基本概念 兰州理工大学
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
按几何特征和所处空间位置分： 1）直线尺寸链 2）角度尺寸链 3）平面尺寸链 4）空间尺寸链
第二节 尺寸链的建立
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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 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（完全兰互州换理法工）大学
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