加工余量及工序尺寸

2.2、基准不重合的计算
尺寸链图
确定封闭环是关键；
一个尺寸链只能有一个封闭环；
请注意箭头方向： 与封闭环同向者为减环 与封闭环异向者为增环
间接保证尺寸A0
2.2、基准不重合的计算
尺寸链图
2.2、基准不重合的计算
尺寸链的特征 封闭性：尺寸链必是一组有关尺寸首尾相接所形 成的尺寸封闭图。其中应包含一个间接保证的尺 寸和若干个对此有影响的直接获得的尺寸
封闭环的上、下偏差
封闭环的公差
Es ( A ) Es ( Ai ) Ei ( Aj ) Ei ( A ) Ei ( Ai ) Es ( Aj )
T ( A ) T ( Ai ) T ( Aj )
加工余量、工序尺寸及其公差的确定 •工序尺寸及其公差的确定
1.3、加工余量的确定
1、工序余量有单边余量和双边余量之分
1.3、加工余量的确定
1）单边余量：
非对称结构的非对称表面的加工余量，称为单边余量
，用Zb表示。
Zb＝la - lb 式中：Zb——本工序的工序余量； lb——本工序的基 本尺寸； la——上工序的基本尺寸。
1.3、加工余量的确定
2）双边余量：
2.1、基准重合的计算
两段Ф35±0.008外圆加工工序尺寸及偏差计算
工序余量 工序基本尺寸 工序加工精度 工序尺寸及偏 差
Ф 35±0.008 Ф 35.40 0.039 Ф 36.90 -0.16 Ф 41±2
磨 半精车 粗车 毛坯
0.4(283) 1.5 4.1 6
35 35+0.4=35.4 35．4+1.5=36. 9 36.9+4.1=41
各组成环公差之和等于封闭环的公差，计算无误。
实例1: 如图零件，两端面已加工完毕，加工孔
底面C时，要保证尺寸，因该尺寸不便测量，试标 出测量尺寸？ (要求：画出尺寸链图并判断各组成环)
实例2:
实例3:
实例4:
实例5:假设A1＝100±0.03
例子3，4，5结论：
已知组成环公差之和小于封闭环公差 ：合理 已知组成环公差之和大于或者等于封闭环公差 ：不合理
EI(A2)=-0.25 ES(A2)=-0.1
A 2 35
0.1 0.25
1.7 工序尺寸的确定
2. 工艺尺寸链计算 (1)定位基准与设计基准不重合的尺寸换算
例2.2 如图所示零件，各平面及槽均已加工， 求以侧面K定位钻Φ 10 mm孔的工序尺寸及其偏差。
图2-22 定位基准与设计基准不重合的尺寸换算
4）工序尺寸公差标注：按“入体原则”
对被包容尺寸(轴径)：
上偏差为0，其最大尺寸就是基本尺寸； 对包容尺寸（孔径、键槽）：
下偏差为0，其最小尺寸就是基本尺寸。
毛坯尺寸：双向对称偏差 孔距和毛坯尺寸公差带取对称公差带标注。
二、工序尺寸
2.1、基准重合的计算
基准重合 : 当工序基准、定位基准或测量基 准与设计基准重合，表面多工序加工时
工序尺寸的确定
确定封闭环：尺寸100±0.2 mm为封闭环。 绘出工艺尺寸链图： 判断组成环的性质：尺寸40±0.05mm为减环。 计算工序尺寸A及其上、下偏差。
A的基本尺寸： 计算A的上、下偏差： 100=A－40 A=140 mm。
+0.2=ESA－（－0.05） ESA=0.15mm －0.2mm=EIA-0.05 EIA=－0.15mm 校验计算结果： [0.2－(－0.2)] =[0.05－（－0.05）] +[0.15－(－0.15)] 0.4 =0.4
封闭环的公差：各个组成环的公差之和
尺寸链的计算公式
封闭环的基本尺寸=组成环基本尺寸的代数和
A A
i 1 i

m
j m 1
A
j min
n 1
j
封闭环的极限尺寸：
A max A
i max
A
A min A

i min
A

j max
2.工序尺寸及其公差的确定 (2)基准不重合时的尺寸换算
0.05 A C B 0.1 C a1 A a) A0 a0 b) c)
A
（3）根据极值法计算
A0=A1-A2
A2=A1-A0=60-25=35
EI ( A0 ) EI ( A) ES( A)
ES( A0 ) ES( A) EI ( A)
工序尺寸计算：工序反推算法
计算顺序是由最后一道工序开始，即由设 计尺寸开始向前推算到毛坯尺寸
例：图示零件加工台阶面
切削平面
A1
A1
A2 A2 δ（本道工序加工精度）
设计基准（定位基准）
若本道工序的加工精度为δ，则只要δ ≤ δA2，即可满 足加工要求
例子，课本P57 表1.24
工序名称
A1
A1
设计基准
A2
A1
A2
A3
定位基准
A1 －称为基准不重合误差 若要满足加工精度必须有： A2 A1
2.2、基准不重合的计算
2.2、基准不重合的计算
零件，两端面已加工完毕，加工孔底面C时，要保证尺 寸，因该尺寸不便测量，如何定出底面C测量尺寸
2.2、基准不重合的计算
1.3、加工余量的确定
3）计算公式
公称余量（简称余量）：
大尺寸基本尺寸-小尺寸基本尺寸
最大余量Zmax：
大尺寸基本尺寸+大尺寸上偏差-小尺寸基本尺寸-小尺寸下偏差
最小余量Zmin：
大尺寸基本尺寸+大尺寸下偏差-小尺寸基本尺寸-小尺寸上偏差
1.3、加工余量的确定
3）计算例子
1.3、加工余量的确定
关联性：尺寸链中间接保证的尺寸即精度直接保 证的尺寸精度支配，且间接保证的尺寸精度必然 低于直接获得的尺寸精度
尺寸链的计算公式
封闭环的基本尺寸：增环的基本尺寸之和--减环的基本尺寸之和 封闭环的极限尺寸： 最大极限：增环的最大极限尺寸之和--减环的最小极限尺寸之和 最小极限：增环的最小极限尺寸之和--减环的最大极限尺寸之和 封闭环的上、下偏差： 上偏差：增环的上偏差之和—减环的下偏差之和 下偏差：增环的下偏差之和—减环的上偏差之和
是否出现假废品？ P48
练习2
如图零件，其轴向尺寸的加工过程为： 1）车端面A； 0.3 2）车端面B保证尺寸49.5 0 mm； 3）车端面C保证总长80 0 mm； 0.2 4）磨削台阶面B保证尺寸30 0 0.14 mm。 试校核台阶面B的加工余量。
当封闭环的公差等于或小于已知组成环公差之 和时： 不仅需要提高本工序的加工精度，还需要提高 其它组成环在前一道工序的加工精度，这就在 较大范围增加了加工难度。 因此，工艺上应尽量避免基准不重合。
练习1 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？
IT6(0.016) IT8(0.039) IT11(0.16) ±2
2.1、基准重合的计算
例子，课本P43 表1.15、方刀架底面Φ15+0.019 0孔加工工序尺寸及公差计算
工序名称 工序余量 工序经济精度 工序基本尺寸 工序尺寸
铰
0.15
IT7(0.019)
15
Ф 15+0.019 0
Ф 14.85+0.07 0
+0.25=0-EI(A2)
EI(A2)=0-0.25=-0.25
0.1 0 A 2 35 34 . 9 0.25 0.15
A2
0=-0.1-ES(A2) ES(A2)=-0.1
加工余量、工序尺寸及其公差的确定 •工序尺寸及其公差的确定
2.工序尺寸及其公差的确定 (2)基准不重合时的尺寸换算
定位基准
2.2、基准不重合的计算
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，这种尺 寸图称为尺寸链图
作法：首先确定间接保证的尺寸，定为封闭环；然后从封闭环起， 画出各组成环；尺寸首尾相接，顺一个方向画箭头，构成封闭图 形
2.2、基准不重合的计算
尺寸链图
间接保证尺寸A0
设计尺寸为A1和A0，在加工过程中，因A0不便直接测量，只 有按照容易测量的A2进行加工，以间接保证尺寸A0的要求
1.2、确定加工余量的方法
①分析计算法 由于工艺研究不够，缺少可靠的实验 数据资料，计算困难，因此目前极少采用 （贵重材料，大批生产；需要资料，较少采用)
②经验估算法 这种方法是根据经验确定加工余量， 为了防止余量不足而产生废品，所估算的余量往往偏 大，因此常用于单件、小批量生产中 （适应于单件、小批量生产） ③查表修正法 这是目前普遍采用的方法。根据资料 数据再结合实际加工情况进行修正，最后确定合理的 加工余量。 (查工艺手册，广泛采用）
尺寸链的概念
尺寸链——由相互联系的尺寸按一定顺序 首尾相接排列成的尺寸封闭图形
环——组成尺寸链的各个尺寸
2.2、基准不重合的计算
尺寸链的组成
封闭环——最终被间接保证精度的那个环 组成环——除封闭环之外的所有其他环
读图：
A1
设计基准
封闭环，组成环？ A
A1
A2
A2
1
A3Hale Waihona Puke Baidu
极值法竖式计算
环 增环A1 减环A2 封闭环A0
0.25 250
基本尺寸
ES
EI
600 0.1
60 -35 25
0 +0.25 +0.25 A2=35
-0.1 +0.1 0
★增环：上、下偏差照抄； ★减环：上、下偏差对调变号 ★减环的基本尺寸前冠以负号 ★三列的数值作代数和，得到封闭环的基本 尺寸、上偏差及下偏差。
1.34 加工余量及工序尺寸
1.1、加工余量
1. 加工余量概念
（1）总加工余量
总加工余量是指零件加工过 程中，某加工表面所切去的 金属层总厚度。是毛坯尺寸 与零件图样的设计尺寸之差。
（2）工序余量
工序余量是一道工序内切除的 金属层厚度，为相邻两工序的 工序尺寸之差。
（3）总加工余量为各工序余量之和
定位基准
2.2、基准不重合的计算
尺寸链的组成环
增环——当其余各组成环不变，而该环增大时使封闭环也增大 者，及该环减小时使封闭环也减小者 减环——当其余各组成环不变，而该环增大时使封闭环反而减 小者，及该环减小时使封闭环反而增大者
读图： 增环，减环？
A1
A1
设计基准
A2
A1
A2
A3
扩
0.85
IT10(0.07)
15-0.15=14.85
钻
14
自由公差
14.85-0.85=14
Ф 14
2.2、基准不重合的计算
基准不重合 : 当零件加工过程中多次转换工 艺基准，引起测量基准、定位基准或工序 基准与设计基准不重合时， 需利用工艺尺寸链原理进行工序尺寸及其 公差的计算
2.2、基准不重合的计算
对称结构的对称表面的加工余量，称为双边余量。 对于外圆与内孔这样的对称表面，其加工余量用双
边余量2Zb表示，
对于外圆表面有：2Zb＝da-db；对于内圆表面有： 2Zb＝Db-Da
1.3、加工余量的确定
3）工序余量
由于工序尺寸有偏差，故各工序实际切除的 余量值是变化的，因此，工序余量有公称余量 （简称余量）、最大余量Zmax、最小余量Zmin之 分。
2.工序尺寸及其公差的确定 (2)基准不重合时的尺寸换算
0.05 A C B 0.1 C a1 A a) A0 a0 b) c)
A
（1）画出尺寸链如图b）所示；
（2）判断封闭环和组成环及其增减性；
封闭环是A0；组成环是A1和A2，其中A1是增环、 A2是减环
A2
1.7 加工余量、工序尺寸及其公差的确定 •工序尺寸及其公差的确定
2.工序尺寸及其公差的确定 (2)基准不重合时的尺寸换算
例： 图示工件 ，以底面A定位，加工台阶面B， 0.25 保证尺寸 A0 250 ，试确定工序尺寸A2。
0.05 A
A1 600 0.1
C
B 0.1 C a1 A0 a0 b) c)
A
a)
工艺尺寸链示例
A2
加工余量、工序尺寸及其公差的确定 •工序尺寸及其公差的确定