機械制造工藝學(xué)工藝尺寸鏈

1、工藝尺寸鏈 第一節(jié)基本概念,尺寸鏈計算可以解決的問題有哪些,第一節(jié) 基本概念,尺寸鏈在機器裝配或零件加工過程中,由相互連接的尺寸形成封閉的尺寸組稱之 1、有關(guān)尺寸鏈的術(shù)語及定義 1）環(huán)列入尺寸鏈中的每一個尺寸 2）封閉環(huán)加工或裝配或測量過程中最后自然形成的那一尺寸 3）組成環(huán)除封閉環(huán)外的所有環(huán) ，這些環(huán)中任意一環(huán)的變動必然引起封閉環(huán)的變動 增環(huán) 它的變動會引起封閉環(huán)同向變動的組成環(huán) 減環(huán) 它的變動會引起封閉環(huán)反向變動的組成環(huán),工藝尺寸鏈 第一節(jié)基本概念,2、尺寸鏈的分類 按功能分： 1）裝配尺寸鏈 2）零件尺寸鏈 3）工藝尺寸鏈,第二章 工藝尺寸鏈 第一節(jié)基本概念,按幾何特征和所處空間位置分：

2、 1）直線尺寸鏈 2）角度尺寸鏈 3）平面尺寸鏈 4）空間尺寸鏈,第二節(jié) 尺寸鏈的建立,1、 確定封閉環(huán),4、將封閉環(huán)和各組成環(huán)相互連接的關(guān)系單獨用簡圖表示（建議用單箭頭,封閉環(huán)的特征：1） 封閉環(huán)是工藝過程中間接保證的尺寸 2) 封閉環(huán)的公差值最大,它等于各組成環(huán)公差之和,2、 查明組成環(huán)、畫尺寸鏈圖 建議：設(shè)計、裝配尺寸鏈：從封閉環(huán)的一端開始 工藝尺寸鏈：從第一道工序開始 3、 分析增環(huán)、減環(huán),第三節(jié) 直線尺寸鏈的基本計算公式 一、極值法（完全互換法,一、 極值法（完全互換法）計算公式保證尺寸鏈中各組成環(huán)的尺寸為最大或最小極限尺寸時，能夠達到封閉環(huán)的公差要求 1. 封閉環(huán)的基本尺寸 = 各

3、組成環(huán)基本尺寸的代數(shù)和 L0增環(huán)減環(huán),2. 封閉環(huán)的公差 = 各組成環(huán)的公差之和,4. 封閉環(huán)上偏差 = 所有增環(huán)的上偏差之和 - 所有減環(huán)的下偏差之和,5. 封閉環(huán)下偏差 = 所有增環(huán)的下偏差之和 - 所有減環(huán)的上偏差之和,3. 封閉環(huán)的極限尺寸分別為： L0max增環(huán)max減環(huán)min L0min增環(huán)min減環(huán)max,一、極值法,小結(jié)： 1、封閉環(huán)的公差值最大，它與組成環(huán)的數(shù)目和公差大小有關(guān) 2、應(yīng)用中應(yīng)注意“最短尺寸鏈原則”在封閉環(huán)精度一定的條件下，組成環(huán)數(shù)目越少，則組成環(huán)所分配到的公差越大，組成環(huán)所處部位的加工越易,問題： 為什么a）圖不合理,二、 概率法計算公式,1. 將極限尺寸換算成

4、平均尺寸,式中 L 平均尺寸 ；Lmax 最大極限尺寸 ；Lmin 最小極限尺寸,2. 將極限偏差換算成中間偏差,式中 中間偏差 ；ES上偏差 ；EI下偏差,3. 封閉環(huán)統(tǒng)計公差與各組成環(huán)公差關(guān)系,式中 T0Q封閉環(huán)的公差,二、概率法（大數(shù)互換法,問題：設(shè)計上沒有要求的尺寸A2為什么在加工中必須提高要求,例1:加工B面,將A面放置在銑床工作臺上用調(diào)整法加工,計算對刀尺寸A2(即本工序的工序尺寸)及公差,第四節(jié) 直線尺寸鏈在工藝過程中的應(yīng)用,例2,加工某零件高度方向的各尺寸：設(shè)計尺寸如圖，采用調(diào)整法加工A 、B、C 面，A、B面已加工好，本工序以A面為定位基準(zhǔn)加工C面，計算工序尺寸,計算步驟：

5、1）為保證L0的設(shè)計要求，須將L0的公差分配給L1，L2，并按入體原則標(biāo)注其中之一 2）另一尺寸及公差由公式尺寸鏈算出,為什么提高了對尺寸L1和L2精度要求？ 由于定位基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)不重合,第四節(jié) 直線尺寸鏈在工藝過程中的應(yīng)用,例3 ：試確定下圖中測量尺寸L2的變動范圍,注意：根據(jù)計算出的L2的合格范圍為依據(jù)來檢測產(chǎn)品時，可能造成假廢品；此時應(yīng)實測其它組成環(huán)的實際尺寸，并重新計算封閉環(huán)的實際尺寸來判斷,分析： 1、測量時的封閉環(huán)是哪個尺寸？ 測量時可測的尺寸是：L1，L2，L3。而兩孔中心距是由以上三個尺寸計算而得的，因此是封閉環(huán) 2、測量基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)是否重合？后果是什么？ 設(shè)計時: L2

6、是封閉環(huán)，公差最大；測量時: L2組成環(huán)， L0是封閉環(huán),問題：為什么會造成假廢品？ 什么情況下會出現(xiàn)假廢品,例3：加工帶有鍵槽的內(nèi)孔 ，該內(nèi)孔有淬火處理的要求 ，工藝安排如下,鏜內(nèi)孔至 ： ； 2）插鍵槽；3）淬火處理；4）磨內(nèi)孔 ,同時保證內(nèi)孔直徑和鍵槽深度兩個設(shè)計尺寸的要求,例3,確定插鍵槽工序的工序尺寸及極限偏差,計算步驟： 1）找出封閉環(huán)并建立尺寸鏈 2）計算插鍵槽的工序尺寸及其極限偏差,L1 24.9+0.023mm L插鍵槽工序尺寸 L 25+0.015mm L 53.8 十0.30mm,問題： 1、若磨孔和鏜孔有較大的同軸度誤差，怎樣建立尺寸鏈？ 2、設(shè)同軸度公差為0.05mm

7、(工序要求) ，重新求解插鍵槽的工藝尺寸 3、與前面的計算結(jié)果進行比較，分析結(jié)果差異的原因,例3,例4,三、表面淬火、滲碳層深度及鍍層、涂層厚度工藝尺寸鏈,圖示偏心軸零件 ,表面P的表層要求滲碳處理 ,滲碳層深度規(guī)定為0.50.8 mm ，其工藝安排如下 ： 1) 精車P面,保證尺寸38.4 0-0.1 mm 2) 滲碳處理 ,控制滲碳層深度 3) 精磨P面 ,保證尺寸 38 0-0.016 mm ,同時保證滲碳層深度0.50.8mm,問題：1）編制工藝時，須求解的工序尺寸是？ 2）該加工工序尺寸鏈中的封閉環(huán)是,L1 19.2-0.05mm L滲碳工序的工序尺寸（滲碳層深度） L 19-0.0

8、08 L 最后應(yīng)保證的滲碳層深度0.5+0.30,建立尺寸鏈并求解工序尺寸,例5,當(dāng)涂(或鍍)工藝作為最后一道工序時（即零件表層要求涂(或鍍)一層耐磨或裝飾材料后不再加工） 例5：如圖示軸套類零件的外表面要求鍍鉻 ,鍍層厚度規(guī)定為0.0250.04mm ,鍍后不再加工 ,但應(yīng)保證外徑尺寸：28-0.045 mm,問題： 1）編制工藝時，須求解的工序尺寸是？ 2）該加工工序尺寸鏈中的封閉環(huán)是,建立尺寸鏈并求解工序尺寸,L014-0.0225mm L1鍍前磨削工序的工序尺寸 L2=0.025+0.015mm,L1=13.975-0.015-0.0225mm,四、 余量校核 例：加工圖示零件軸向尺寸

9、30士0.02mm，工藝安排為: 1) 精車A面,自B處切斷,保證兩端面距離尺寸L131士O.1mm ； 2) 以A面定位,精車B面,保證兩端面距離尺寸L230.4士0.05mm ,精車余量為 Z2 ： 3) 以B面定位磨A面 ,保證兩端距離尺寸為L330.15士0.02mm ,磨削余量為Z3 ； 4) 以A面定位磨B面 ,保證最終軸向尺寸L430土0.02mm ,磨削余量為Z4 ； 現(xiàn)校核加工余量Z2、Z3和Z4,例,Z20.6士0.15mm；Z30.25士0.07mm；Z40.150.04mm,建立各自的尺寸鏈并求解,磨削余量偏大 ,應(yīng)進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整： 1）令 Z40.l土0.04mm ,

10、 求得：L330.10.02mm 2）令 L230.250.05mm , 求得Z30.15 士0.07mm 3）令Z2不變 , 求得L130.85士0.1mm,工序尺寸與加工余量計算圖表法 當(dāng)零件在同一方向上加工尺寸較多,并需多次轉(zhuǎn)換工藝基準(zhǔn)時,建立工藝尺寸鏈進行余量校核都會遇到困難,并且易出錯。圖表法能準(zhǔn)確地在找出全部工藝尺寸鏈,并且能把一個復(fù)雜的工藝過程用箭頭直觀地在表內(nèi)表示出來 加工圖1-50所示零件,其軸向有關(guān)表面的工藝安排如下: 1)軸向以D面定位粗車A面,又以A面為基準(zhǔn)(測量基準(zhǔn))粗車C面,保證工序尺寸L1和L2(見圖 1-51)； 2) 軸向以A面定位,粗車和精車B面,保證工序尺寸L3；粗車D面,保證工序尺寸L4； 3) 軸向以B面定位,精車A面,保證工序尺寸L5；精車C面,保證工序尺寸L6； 4) 用靠火花磨削法磨B面,控制磨削余量Z7 (一) 繪制加工過程尺寸聯(lián)系圖 把上述作圖過程歸納為幾條規(guī)定：加工順序不能顛倒,與計算有關(guān)的加工內(nèi)容不能遺 漏；箭頭要指向加工面,箭尾圓點落在定位基準(zhǔn)上；加工余量按“入體”位置示意,被余量隔開的上方豎線為加工前的待加工面 (二) 查找工藝尺寸鏈,工序尺寸與加工余量計算圖