基準(zhǔn)不重合時(shí)的工藝尺寸鏈的計(jì)算及思考.doc

基準(zhǔn)不重合時(shí)的工藝尺寸鏈的計(jì)算及思考李淑彩（許昌市高級(jí)技工學(xué)校，河南許昌 461000）摘要：學(xué)生在實(shí)習(xí)中會(huì)發(fā)現(xiàn)，按照圖紙上的尺寸公差要求，在一些表面加工之后，用現(xiàn)有的測量工具無法對(duì)設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行直接測量。需要在零件上另選一個(gè)易于測量的表面作為測量基準(zhǔn)進(jìn)行測量,用以間接檢驗(yàn)尺寸。關(guān)鍵詞：工藝尺寸鏈、基準(zhǔn)不重合、測量基準(zhǔn)、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)正文：在技校學(xué)生生產(chǎn)實(shí)習(xí)的過程中，工藝尺寸鏈的計(jì)算是鉗工學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，也是一個(gè)難點(diǎn)。并且，學(xué)生在實(shí)習(xí)中會(huì)發(fā)現(xiàn)，按照圖紙上的尺寸公差要求，在一些表面加工之后，用現(xiàn)有的測量工具無法對(duì)設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行直接測量。需要在零件上另選一個(gè)易于測量的表面作為測量基準(zhǔn)進(jìn)行測量,用以間接檢驗(yàn)尺寸。此問題就是由基準(zhǔn)不重合而帶來的工藝尺寸及其公差的計(jì)算問題。而此問題的解決則是技校學(xué)生的一個(gè)比較困難的問題。本人根據(jù)多年的實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合技?！耙惑w化”教學(xué)的特點(diǎn)，現(xiàn)將此解決方法介紹如下：首先要理解“尺寸鏈”的概念：在機(jī)器裝配或零件加工過程中，由相互連接的尺寸形成的封閉尺寸組，稱為尺寸鏈。在這個(gè)概念中，關(guān)鍵要讓學(xué)生理解“封閉”的含義。如果把影響某一精度的有關(guān)尺寸彼此按順序首尾連接在一起，就可構(gòu)成一個(gè)封閉的外形，并且使尺寸數(shù)量最少。接著讓學(xué)生理解“工藝尺寸鏈”的概念：在一個(gè)尺寸鏈中，組成尺寸全部為同一零件的工藝尺寸所形成的尺寸鏈，稱為工藝尺寸鏈。所謂工藝尺寸，是加工要求形成的尺寸。在這個(gè)概念中，讓學(xué)生重點(diǎn)理解“同一個(gè)零件”的含義。接著，讓學(xué)生理解尺寸鏈?zhǔn)怯伞胺忾]環(huán)”和“組成環(huán)”組成的，而組成環(huán)又分為增環(huán)和減環(huán)。對(duì)于增環(huán)和減環(huán)的區(qū)分，我常用“箭頭法”來判斷：凡箭頭方向與封閉環(huán)的箭頭方向相同的環(huán)為減環(huán)，相反的為增環(huán)。而封閉環(huán)的確定是在零件加工中，最后自然形成（間接獲得）的尺寸，按照這個(gè)特性正確地確定封閉環(huán)，是工藝尺寸鏈計(jì)算的關(guān)鍵?；靖拍罾斫庖院螅覀兙涂梢宰寣W(xué)生對(duì)實(shí)際加工的工件，進(jìn)行工藝尺寸鏈的計(jì)算。在實(shí)際生產(chǎn)中，造成我們進(jìn)行尺寸鏈的計(jì)算的原因有很多，主要是由基準(zhǔn)不重合而造成的。本人把它歸納為以下幾點(diǎn)：一、測量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)的工藝尺寸計(jì)算在零件加工時(shí)，會(huì)遇到一些表面加工之后設(shè)計(jì)尺寸不便直接測量的情況。因此，需要在零件上另選一個(gè)易于測量的表面作為測量基準(zhǔn)進(jìn)行測量以間接檢驗(yàn)尺寸。 （如圖a）這是一個(gè)套筒零件，兩端面已加工完畢，鉗工同學(xué)要完成階臺(tái)孔的加工，要保證尺寸，因該尺寸不便測量，在加工中要找到一個(gè)能測量的尺寸來間接檢驗(yàn)尺寸。 1） 分析：因孔的深度可以直接測量，而尺寸在前加工過程中已獲得，該道工序通過直接尺寸和間接保證尺寸。因此，、為組成環(huán)，為封閉環(huán)。2） 根據(jù)題意繪出尺寸鏈簡圖（圖b），確定增環(huán)為、減環(huán)為3） 列尺寸鏈方程式，計(jì)算。因所以4） 確定極限尺寸。由得由得所以，測量尺寸通過分析可以發(fā)現(xiàn)，由于基準(zhǔn)不重合而進(jìn)行的尺寸換算，將帶來兩個(gè)問題：（1）壓縮公差換算的結(jié)果明顯提高了對(duì)測量尺寸的精度要求，使加工變得困難。如果能按原設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行測量，其公差值為0.35mm，換算后的測量尺寸公差為0.18mm，測量公差減少了0.17mm，此值恰是另一組成環(huán)的公差值。（2）假廢品問題測量零件時(shí)，當(dāng)?shù)某叽缭谥g，的尺寸在時(shí)，則必在之間，零件為合格品。假如的實(shí)測尺寸超出的范圍，如偏大或偏小0.17mm，即尺寸為44.35mm或43.83mm時(shí)，只要尺寸也相應(yīng)為最大60mm或最小59.83mm，則算得的尺寸相應(yīng)為(6044.35)15.65mm和(59.8343.83)16mm，零件仍為合格品，這就是出現(xiàn)了假廢品。二、 定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)的工序尺寸計(jì)算零件調(diào)整法加工時(shí)，如果加工表面的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，也要進(jìn)行尺寸換算，并重新標(biāo)注工序尺寸。如(圖A)所示零件，尺寸已加工完成，現(xiàn)以B面定位，在臺(tái)虎鉗上銼削D面，因條件所限，僅有外徑千分尺供測量使用，試求應(yīng)控制在什么尺寸范圍內(nèi)才能滿足加工要求？ 1）分析：當(dāng)以B面定位加工D面時(shí)，將按工序尺寸進(jìn)行加工，設(shè)計(jì)尺寸是本工序間接保證的尺寸，為封閉環(huán)，其余為組成環(huán)。2）根據(jù)題意繪出尺寸鏈簡圖（圖b），確定增環(huán)為、減環(huán)為3）列尺寸鏈方程式，計(jì)算。由公式得4) 確定極限尺寸。得由得所以，同上一個(gè)例題一樣，當(dāng)定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而進(jìn)行尺寸換算時(shí)，也需要提高本工序的加工精度，使加工更加困難。同時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)假廢品的問題。通過以上分析，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行工藝尺寸鏈的計(jì)算時(shí)，只要基準(zhǔn)不重合，就會(huì)引起基準(zhǔn)不重合誤差，總會(huì)出現(xiàn)壓縮公差，提高加工精度，使加工困難，還會(huì)出現(xiàn)假廢品問題。因此，我們在進(jìn)行零件加工時(shí)，要盡量保持基準(zhǔn)重合，這樣能使工序尺寸的允許誤差大些，使加工更容易達(dá)到精度要求，經(jīng)濟(jì)性更好，同時(shí)又避免了復(fù)雜的計(jì)算。參考文獻(xiàn)：1 王興民 鉗工工藝學(xué)M。北京：中國勞動(dòng)出版社，1996。2 蔣增福等 鉗工工藝與技能訓(xùn)練M。北京：中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2001。3 湯習(xí)成 機(jī)械制造工藝學(xué)M。北京：中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社， 2004。4 閆世才 機(jī)械制造工藝與裝備。北京：中國勞