機(jī)械制造工藝學(xué) 工藝尺寸鏈

1、工藝尺寸鏈工藝尺寸鏈 第一節(jié)基本概念第一節(jié)基本概念 尺寸鏈計(jì)算可以解決的問(wèn)題有哪些尺寸鏈計(jì)算可以解決的問(wèn)題有哪些? ?第一節(jié)第一節(jié) 基本概念基本概念尺寸鏈尺寸鏈在機(jī)器裝配或零件加工過(guò)程中,由相互連接的尺寸形成封閉的尺寸組稱之 1 1、有關(guān)尺寸鏈的術(shù)語(yǔ)及定義、有關(guān)尺寸鏈的術(shù)語(yǔ)及定義 1）環(huán)列入尺寸鏈中的每一個(gè)尺寸 2）封閉環(huán)加工或裝配或測(cè)量過(guò)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(dòng)必然引起封閉環(huán)的變動(dòng) 增環(huán) 它的變動(dòng)會(huì)引起封閉環(huán)同向變動(dòng)的組成環(huán) 減環(huán) 它的變動(dòng)會(huì)引起封閉環(huán)反向變動(dòng)的組成環(huán)工藝尺寸鏈工藝尺寸鏈 第一節(jié)基本概念第一節(jié)基本概念 2、尺寸鏈的分類

2、 按功能分： 1）裝配尺寸鏈 2）零件尺寸鏈 3）工藝尺寸鏈第二章第二章 工藝尺寸鏈工藝尺寸鏈 第一節(jié)基本概念第一節(jié)基本概念 按幾何特征和所處空間位置分： 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)第二節(jié) 尺寸鏈尺寸鏈的建立的建立 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(dú)用簡(jiǎn)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(guò)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：建議：設(shè)計(jì)、裝配尺寸鏈：從封閉環(huán)的一端開(kāi)始 工藝尺寸鏈：從第一道工序開(kāi)始3、 分析增環(huán)、減環(huán)第三節(jié)第三節(jié) 直線尺寸鏈的基本

3、計(jì)算公式直線尺寸鏈的基本計(jì)算公式 一、一、極值法（極值法（完全互換法）完全互換法）一、 極值法（完全互換法）計(jì)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(shí)，能夠達(dá)到封閉環(huán)的公差要求 1. 封閉環(huán)的基本尺寸 = 各組成環(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 ：110niiTT4. 封閉環(huán)上偏差 = 所有增環(huán)的上偏差之和 - 所有減環(huán)的下偏差之和減環(huán)增環(huán)EIESES05. 封閉環(huán)下偏差 = 所有增環(huán)的下偏差之和 - 所有減環(huán)的上偏差之和減環(huán)增環(huán)ESEIEI03. 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

4、、一、極值法極值法小結(jié)：小結(jié)： 1 1、封閉環(huán)的公差值封閉環(huán)的公差值最大，它與最大，它與組成環(huán)的組成環(huán)的數(shù)目和數(shù)目和公差公差大小有關(guān)大小有關(guān) 2 2、應(yīng)用中應(yīng)注意、應(yīng)用中應(yīng)注意“最短尺寸鏈原則最短尺寸鏈原則”在封閉環(huán)精度一定的條在封閉環(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。處部位的加工越易。問(wèn)題：?jiǎn)栴}： 為什么為什么a a）圖不合理？）圖不合理？二、二、 概率法計(jì)算公式概率法計(jì)算公式 1. 將極限尺寸換算成平均尺寸：2minmaxLLL式中 L 平均尺寸 ；Lmax 最大極限尺寸 ；Lm

5、in 最小極限尺寸。 2. 將極限偏差換算成中間偏差 ：2EIES 式中 中間偏差 ；ES上偏差 ；EI下偏差。 3. 封閉環(huán)統(tǒng)計(jì)公差與各組成環(huán)公差關(guān)系 ： 1120niiQTT式中 T0Q封閉環(huán)的公差。 二、概率法（大數(shù)互換法）二、概率法（大數(shù)互換法）25. 00025A020. 0160A20. 025. 0235A問(wèn)題：設(shè)計(jì)上沒(méi)有要求的尺寸問(wèn)題：設(shè)計(jì)上沒(méi)有要求的尺寸A A2 2為什為什么在加工中必須提高要求么在加工中必須提高要求? ?05. 02T例1:加工B面,將A面放置在銑床工作臺(tái)上用調(diào)整法加工,計(jì)算對(duì)刀尺寸A2(即本工序的工序尺寸)及公差第四節(jié)第四節(jié) 直線尺寸鏈在工藝過(guò)程中的應(yīng)用直

6、線尺寸鏈在工藝過(guò)程中的應(yīng)用例例2 2加工某零件高度方向的各尺寸：設(shè)計(jì)尺寸如圖，采用調(diào)整法加工A 、B、C 面，A、B面已加工好，本工序以本工序以A A面為定位基準(zhǔn)加工面為定位基準(zhǔn)加工C C面，面，計(jì)算工序尺寸計(jì)算工序尺寸計(jì)算步驟： 1）為保證L0的設(shè)計(jì)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(duì)尺寸為什么提高了對(duì)尺寸L L1 1和和L L2 2精度要求？精度要求？ 由由于定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合于定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合 第四節(jié)第四節(jié) 直線尺寸鏈在工藝過(guò)程中的應(yīng)用直線尺寸鏈在工藝過(guò)程中的應(yīng)用例3 ：試確定下圖中測(cè)量尺寸L2的變

7、動(dòng)范圍注意：根據(jù)計(jì)算出的注意：根據(jù)計(jì)算出的L L2 2的合格范圍為依的合格范圍為依據(jù)來(lái)檢測(cè)產(chǎn)品時(shí)，可能造成假據(jù)來(lái)檢測(cè)產(chǎn)品時(shí)，可能造成假?gòu)U廢品；品；此時(shí)應(yīng)實(shí)測(cè)其它組成環(huán)的實(shí)際尺寸，此時(shí)應(yīng)實(shí)測(cè)其它組成環(huán)的實(shí)際尺寸，并重新計(jì)算封閉環(huán)的實(shí)際尺寸來(lái)判斷并重新計(jì)算封閉環(huán)的實(shí)際尺寸來(lái)判斷分析：分析：1、測(cè)量時(shí)的封閉環(huán)是哪個(gè)尺寸？測(cè)量時(shí)可測(cè)的尺寸是：測(cè)量時(shí)可測(cè)的尺寸是：L L1 1，L L2 2，L L3 3。而兩孔中心距是由以上三個(gè)尺寸計(jì)算而兩孔中心距是由以上三個(gè)尺寸計(jì)算而得的，因此是封閉環(huán)而得的，因此是封閉環(huán)2 2、測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是否重合？后果是什么？、測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是否重合？后果是什么？設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)

8、計(jì)時(shí): : L2 是封閉環(huán)，公差最大；測(cè)量時(shí)測(cè)量時(shí): : L2組成環(huán)， L0是封閉環(huán)問(wèn)題：?jiǎn)栴}：為什么會(huì)造成假?gòu)U品？ 什么情況下會(huì)出現(xiàn)假?gòu)U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(shí)保證內(nèi)孔直徑和鍵槽深度兩個(gè)設(shè)計(jì)尺寸的要求mm046. 008 .49例例3 3確定插鍵槽工序的工序尺寸及極限偏差計(jì)算步驟： 1）找出封閉環(huán)并建立尺寸鏈 2）計(jì)算插鍵槽的工序尺寸及其極限偏差mmL285. 0023. 027 .53L1 24.9+0.023mm L插鍵槽工序尺寸L 25+0.015mmL 53.8 十0.30m

9、m問(wèn)題：?jiǎn)栴}：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(工序要求) ，重新求解插鍵槽的工藝尺寸3、與前面的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，分析結(jié)果差異的原因例例3 3mmL260. 0048. 027 .53mmL285. 0023. 027 .53例例4 4三、三、表面表面淬淬火、滲碳層深度及鍍層、涂層厚度工藝尺寸鏈火、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

10、寸 38 0-0.016 mm ,同時(shí)保證滲碳層深度0.50.8mm問(wèn)題：1）編制工藝時(shí)，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 19.2-0.05mmL滲碳工序的工序尺寸（滲碳層深度）L 19-0.008L 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：建立尺寸鏈并求解工序尺寸： 例例5 5 當(dāng)涂(或鍍)工藝作為最后一道工序時(shí)（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(wèn)題：1）編制工藝時(shí)，須求解的工

11、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：建立尺寸鏈并求解工序尺寸： L014-0.0225mmL1鍍前磨削工序的工序尺寸L2=0.025+0.015mmL1=13.975-0.015-0.0225mm。 四、四、 余量校核余量校核 例：加工圖示零件軸向尺寸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L(zhǎng)330.15士0.02mm ,磨削余量為Z3 ； 4) 以A面定

12、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建立各自的尺寸鏈并求解磨削余量偏大 ,應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整： 1）令 Z40.l土0.04mm , 求得：L330.10.02mm 2）令 L230.250.05mm0.05mm ,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(jì)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(shí),建立工藝尺寸鏈進(jìn)行余量校核都會(huì)遇到困難,并

13、且易出錯(cuò)。圖表法能準(zhǔn)確地在找出全部工藝尺寸鏈,并且能把一個(gè)復(fù)雜的工藝過(guò)程用箭頭直觀地在表內(nèi)表示出來(lái) 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(cè)量基準(zhǔn))粗車C面,保證工序尺寸L1和L2(見(jiàn)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(guò)程尺寸聯(lián)系圖把上述作圖過(guò)程歸納為幾條規(guī)定：加工順序不能顛倒,與計(jì)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(diǎn)落在定位基準(zhǔn)上；加工余量按“入體”位置示意,被余量隔開(kāi)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(jì)算圖表法（工序尺寸與加工余量計(jì)算圖表法（簡(jiǎn)介）簡(jiǎn)介