機(jī)械制造工程之第四章工藝尺寸鏈

機(jī)械制造工程之第四章工藝尺寸鏈現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二1.尺寸鏈的分類

(1)出現(xiàn)在零件中，稱之為零件尺寸鏈

(2)由工藝尺寸組成，稱之為工藝尺寸鏈

(3)出現(xiàn)在裝配中，稱之為裝配尺寸鏈2.尺寸鏈的含義

尺寸鏈的含義包含兩個(gè)意思：

(1)封閉性：尺寸鏈的各尺寸應(yīng)構(gòu)成封閉形式（并且是按照一定順序首尾相接的。

(2)關(guān)聯(lián)性：尺寸鏈中的任何一個(gè)尺寸變化都將直接影響其它尺寸的變化?，F(xiàn)在是2頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二二、尺寸鏈的有關(guān)術(shù)語(yǔ)

在零件加工或機(jī)器裝配過(guò)程中，最后自然形成（即間接獲得或間接保證）的尺寸。表示方法：下標(biāo)加∑，如A∑、L∑。

1.尺寸鍵的環(huán)構(gòu)成尺寸鏈的每一個(gè)尺寸都稱為“環(huán)”。可分為組成環(huán)Ai封閉環(huán)A∑增環(huán)減環(huán)2.封閉環(huán)現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二(1)由于封閉環(huán)是最后形成的，因此在加工或裝配完成前,它是不存在的。

(2)封閉環(huán)的尺寸自己不能保證，是靠其它相關(guān)尺寸來(lái)保證的。2.1封閉環(huán)的特點(diǎn)：現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二

(1)體現(xiàn)在尺寸鏈計(jì)算中，若封閉環(huán)判斷錯(cuò)誤，則全部分析計(jì)算之結(jié)論，也必然是錯(cuò)誤的。

(2)封閉尺寸通常是精度較高，而且往往是產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范或零件工藝要求決定的尺寸。在裝配尺寸鏈中，封閉環(huán)往往代表裝配中精度要求的尺寸；而在零件中往往是精度要求最低的尺寸，通常在零件圖中不予標(biāo)注。2.2封閉環(huán)的重要性:現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二3.組成環(huán)

一個(gè)尺寸鏈中，除封閉環(huán)以外的其他各環(huán)，都是“組成環(huán)”。按其對(duì)封閉環(huán)的影響可分為增環(huán)和減環(huán)。表示為：Ai

、Lii=1,2,3……

增環(huán)：在尺寸鏈中，當(dāng)其余組成環(huán)不變的情況下，將某一組成環(huán)增大，封閉環(huán)也隨之增大，該組成環(huán)即稱為“增環(huán)”。L1為增環(huán)L1、L4為增環(huán)現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二減環(huán)：在尺寸鏈中，當(dāng)其余組成環(huán)不變的情況下，將某一組成環(huán)增大，封閉環(huán)卻隨之減小，該組成環(huán)即稱為“減環(huán)”。L2、L3

、L5為減環(huán)L2、L3

、L4為減環(huán)現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二三、尺寸鏈的分類1.按不同生產(chǎn)過(guò)程來(lái)分

(1)工藝尺寸鏈：在零件加工工序中，由有關(guān)工序尺寸、設(shè)計(jì)尺寸或加工余量等所組成的尺寸鏈。

(2)裝配尺寸鏈：在機(jī)器設(shè)計(jì)成裝配中，由機(jī)器或部件內(nèi)若干個(gè)相關(guān)零件構(gòu)成互相有聯(lián)系的封閉尺寸鏈。包含零件尺寸、間隙、形位公差等。

(3)工藝系統(tǒng)尺寸鏈：在零件生產(chǎn)過(guò)程中某工序的工藝系統(tǒng)內(nèi)，由工件、刀具、夾具、機(jī)床及加工誤差等有關(guān)尺寸所形成的封閉尺寸鏈。現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二(3)空間尺寸鏈:

尺寸鏈全部尺寸位干幾個(gè)不平行的平面內(nèi)。2．按照各構(gòu)成尺寸所處的空間位置，可分為:(1)直線尺寸鏈：尺寸鏈全部尺寸位于兩根或幾根平行直線上，稱為線性尺寸鏈。(2)平面尺寸鏈:

尺寸鍵全部尺寸位于一個(gè)或幾個(gè)平行平面內(nèi)。現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二3．按照構(gòu)成尺寸鏈各環(huán)的幾何特征，可分為：

(1)長(zhǎng)度尺寸鏈：所有構(gòu)成尺寸的環(huán)，均為直線長(zhǎng)度量。

(2)角度尺寸鏈：構(gòu)成尺寸鏈的各環(huán)為角度量，或平行度、垂直度等?，F(xiàn)在是11頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二4．按照尺寸鍵的相互聯(lián)系的形態(tài)，又可分為：

（1）獨(dú)立尺寸鏈：所有構(gòu)成尺寸鏈的環(huán)，在同一尺寸鏈中。

（2）相關(guān)尺寸鏈：具有公共環(huán)的兩個(gè)以上尺寸鏈組。即構(gòu)成尺寸鏈中的一個(gè)或幾個(gè)環(huán)，分布在兩個(gè)或兩個(gè)以上的尺寸鏈中。按其尺寸聯(lián)系形態(tài)，又可分為并聯(lián)、串聯(lián)、混聯(lián)三種。并聯(lián)串聯(lián)現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二混聯(lián)

公共環(huán)同屬于不同尺寸鏈中，公共環(huán)尺寸及公差改變將同時(shí)影響各個(gè)尺寸鏈，所以，在解尺寸鏈時(shí)，一般不輕易改變公共環(huán)尺寸。現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二§4.2尺寸鏈的計(jì)算方法(1)極值解法：這種方法又叫極大極小值解法。它是按誤差綜合后的兩個(gè)最不利情況，即各增環(huán)皆為最大極限尺寸而各減環(huán)皆為最小極限尺寸的情況；以及各增環(huán)皆為最小極限尺寸而備減環(huán)皆為最大極限尺寸的情況，來(lái)計(jì)算封閉環(huán)極限尺寸的方法。

尺寸鏈的計(jì)算方法，有如下兩種：(2)概率解法：又叫統(tǒng)計(jì)法。應(yīng)用概率論原理來(lái)進(jìn)行尺寸鍵計(jì)算的一種方法。如算術(shù)平均、均方根偏差等?，F(xiàn)在是14頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二1．已知組成環(huán)，求封閉環(huán)

根據(jù)各組成環(huán)基本尺寸及公差（或偏差），來(lái)計(jì)算封閉環(huán)的基本尺寸及公差（或偏差），稱為“尺寸鏈的正計(jì)算”。這種計(jì)算主要用在審核圖紙，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性。求解尺寸鏈的情形：如下例：1．已知組成環(huán)，求封閉環(huán)尺寸鏈的正計(jì)算2．已知封閉環(huán)，求組成環(huán)尺寸鏈的反計(jì)算3.已知封閉環(huán)及部分組成環(huán)，求其余組成環(huán)尺寸鏈的中間計(jì)算現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二例如齒輪減速箱裝配后，要求軸承左端面與左端軸套之間的間隙為L(zhǎng)∑

。此尺寸可通過(guò)事先檢驗(yàn)零件的實(shí)際尺寸L1、L2、L3、L4、L5，就可預(yù)先知L∑的實(shí)際尺寸是否合格?現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二2．已知封閉環(huán)，求組成環(huán)

根據(jù)設(shè)計(jì)要求的封閉環(huán)基本尺寸及公差（或偏差），反過(guò)來(lái)計(jì)算各組成環(huán)基本尺寸及公差（或偏差），稱為“尺寸鏈的反計(jì)算”。

如齒輪零件軸向尺寸加工，采用的工序如圖，現(xiàn)需控制幅板厚度10土0.15，如何控制L1、L2、L3現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二工序1；車外圓，車兩端面后得L1=40

工序2；車一端幅板，至深度L2.

工序3：車另一端帽板，至深度L3。并保證10士0.15。

由上述工序安排可知，幅板厚度10士0.15是按尺寸L1、L2、l3加工后間接得到的。因此,為了保證10士15，勢(shì)必對(duì)L1，L2，L3的尺寸偏差限制在一定范圍內(nèi)。即已知封閉環(huán)L∑=10士0.15，求出各組成環(huán)L1，L2，L3尺寸的上下偏差?，F(xiàn)在是18頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二3.已知封閉環(huán)及部分組成環(huán)，求其余組成環(huán)

根據(jù)封閉環(huán)和其他組成環(huán)的基本尺寸及公差（或偏差）來(lái)計(jì)算尺寸鏈中某一組成環(huán)的基本尺寸及公差（或偏差）。

其實(shí)質(zhì)屬于反計(jì)算的一種，也可稱作“尺寸鏈的中間計(jì)算”。這種計(jì)算在工藝設(shè)計(jì)上應(yīng)用較多，如基準(zhǔn)的換算，工序尺寸的確定等。現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二

總之，尺寸鏈的基本理論，無(wú)論對(duì)機(jī)器的設(shè)計(jì)，或零件的制造、檢驗(yàn)，以及機(jī)器的部件（組件）裝配，整機(jī)裝配等，都是一種很有實(shí)用價(jià)值的。如能正確地運(yùn)用尺寸鏈計(jì)算方法，可有利于保證產(chǎn)品質(zhì)量、簡(jiǎn)化工藝、減少不合理的加工步驟等。尤其在成批、大量生產(chǎn)中，通過(guò)尺寸鏈計(jì)算，能更合理地確定工序尺寸、公差和余量，從而能減少加工時(shí)間，節(jié)約原料，降低廢品率，確保機(jī)器裝配精度?，F(xiàn)在是20頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二§4.2尺寸鏈計(jì)算的基本公式尺寸、偏差及公差之間的關(guān)系：現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二

尺寸鏈計(jì)算所用符號(hào)現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二也即：尺寸鏈各環(huán)的基本尺寸計(jì)算下圖為多環(huán)尺寸鏈各環(huán)的基本尺寸可寫成等式為：現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二由此可以推得多環(huán)尺寸鏈的基本尺寸的一般公式：

上式說(shuō)明：尺寸鏈封閉環(huán)的基本尺寸，等于各增環(huán)基本尺寸之和，減去各減環(huán)基本尺寸立和。

對(duì)于任何一個(gè)總數(shù)為N的獨(dú)立尺寸鏈，若其中增環(huán)數(shù)為m，由于其封閉環(huán)只有有一個(gè)，則減環(huán)數(shù)n為n=N－1－m。故：現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二二、極值解法當(dāng)增環(huán)為最大極限尺寸，而減環(huán)為最小極限尺寸時(shí)，封閉環(huán)為最大極限尺寸。1.各環(huán)極限尺寸計(jì)算三環(huán)尺寸鏈極限尺寸計(jì)算關(guān)系圖同理：現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二

當(dāng)多環(huán)尺寸鍵計(jì)算時(shí)，則封閉環(huán)的極限尺寸可寫成一般公式為：現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二2.各環(huán)上、下偏差的計(jì)算根據(jù)上述的幾個(gè)式子可得出封閉環(huán)上、下偏差計(jì)算的一般公式：

因?yàn)榱慵D和工藝卡片中的尺寸和公差，一般均以上、下偏差的形式標(biāo)注，所以該式較為簡(jiǎn)便迅速現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二3.各環(huán)公差的計(jì)算即：

封閉環(huán)公差等于所有組成環(huán)公差之和，它比任何組成環(huán)公差都大。所以應(yīng)用中應(yīng)注意：

(1)在零件設(shè)計(jì)中，應(yīng)選擇最不重要的環(huán)作為封閉環(huán)。

(2)封閉環(huán)公差確定后，組成環(huán)數(shù)愈多，則分到每一環(huán)的公差應(yīng)愈小。所以在裝配尺寸鏈中，應(yīng)盡量減小尺寸鏈的環(huán)數(shù)。即“最短尺寸鏈原則”。

結(jié)論：現(xiàn)在是28頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二三、概率解法

概率解法就可以克服極值解法的缺點(diǎn)，使其應(yīng)用更為科學(xué)、合理。極值解法特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)便、可靠、可保證不出現(xiàn)不合格品。缺點(diǎn)：根據(jù)關(guān)系式所分配給各組成環(huán)公差過(guò)于嚴(yán)格。

甚至無(wú)法加工。不夠科學(xué)、不夠合理。現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二

在大批大量生產(chǎn)中，一個(gè)尺寸鏈中的各組成環(huán)尺寸的獲得，彼此并無(wú)關(guān)系，因此可將它們看成是相互獨(dú)立的隨機(jī)變量。相互獨(dú)立的隨機(jī)變量。經(jīng)大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)后，從概率的概念來(lái)看，有兩個(gè)特征數(shù)：

（1）算術(shù)平均值

——這數(shù)值表示尺寸分布的集中位置。

（2）均方根偏差

δ——這數(shù)值說(shuō)明實(shí)際尺寸分布相對(duì)算術(shù)平均值的離散程度。概率解法的數(shù)學(xué)依據(jù)：獨(dú)立隨機(jī)變量之和的均方差為:其中：這是用概率法解尺寸鏈的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，它反映了封閉環(huán)誤差與組成環(huán)誤差間的基本關(guān)系。

現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二1.各環(huán)公差計(jì)算

由于尺寸鏈計(jì)算時(shí)，不是均方根偏差間的關(guān)系，而是以誤差量（或公差）間的關(guān)系來(lái)計(jì)算的，所以上述公式需改寫成其它形式。當(dāng)零件尺寸為正態(tài)分布曲線時(shí)，其偶然誤差ε與均方根誤差σ間的關(guān)系，可表達(dá)為：反映了封閉環(huán)誤差與組成環(huán)誤差間的基本關(guān)系。

若尺寸鏈中各組成環(huán)的誤差分布，都遵循正態(tài)分布規(guī)律時(shí)，則其封閉環(huán)也將遵循正態(tài)分布規(guī)律。若取公差帶T=6σ，則封閉環(huán)的公差與各組成環(huán)的公差關(guān)系可表示為：ε=6σ

即：正態(tài)分布各環(huán)公差計(jì)算公式現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二

當(dāng)零件尺寸分布下為非正態(tài)分布時(shí)，封閉環(huán)公差計(jì)算時(shí)須引入“相對(duì)分布系數(shù)K”。K表示所研究的尺寸分布曲線的不同分布性質(zhì)，即曲線的不同分布形狀。非正態(tài)分布時(shí)各環(huán)公差計(jì)算：各種K值可參考圖表：正態(tài)分布時(shí)：非正態(tài)分布時(shí)：所以，封閉環(huán)公差的一般公式為：現(xiàn)在是32頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二一些尺寸分布曲線的K及e值現(xiàn)在是33頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二

若各組成環(huán)公差相等，即令Ti=TM時(shí)，則可求得各環(huán)的平均公差為：

在計(jì)算同一尺寸鏈時(shí)，用概率解法可將組成環(huán)平均公差擴(kuò)大倍。概率解法與極值解法的比較：極值解法：

但實(shí)際上，由于各組成環(huán)通常未必是正態(tài)分布曲線，即Ki>1,故實(shí)際所求得的擴(kuò)大倍數(shù)比小些?，F(xiàn)在是34頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二

極值解法時(shí)的，是包括了封閉環(huán)尺寸變動(dòng)時(shí)一切可能出現(xiàn)的尺寸，即尺寸出現(xiàn)在范圍內(nèi)的概率為100%；而概率解法時(shí)的，是正態(tài)分布下取誤差范圍內(nèi)的尺寸變動(dòng)，即尺寸出現(xiàn)在該范圍內(nèi)的概率為99.73%，由于超出之外的概率僅為0.27%，這個(gè)數(shù)值很小，實(shí)際上可認(rèn)為不至于出現(xiàn)，所以取作為封閉環(huán)尺寸的實(shí)際變動(dòng)范圍是合理的。用概率解法可將組成環(huán)平均公差擴(kuò)大倍的原因：現(xiàn)在是35頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二基準(zhǔn)不重合時(shí)的尺寸換算包括：

①測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)的尺寸換算；

②定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)的尺寸換算?！?.3工藝過(guò)程尺寸鏈

工藝尺寸鏈正確地繪制、分析和計(jì)算工藝過(guò)程尺寸鏈，是編制工藝規(guī)程的重要手段。下面就來(lái)看看工藝尺寸鏈的具體運(yùn)用。一、基準(zhǔn)不重合時(shí)的尺寸換算現(xiàn)在是36頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二1.測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)的尺寸換算測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合的尺寸換算在生產(chǎn)實(shí)際中是經(jīng)常遇到的。如圖所示：

圖中要加工三個(gè)圓弧槽，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為與Φ50同心圓上的交點(diǎn),若為單件小批生產(chǎn)，通過(guò)試切法獲得尺寸時(shí)，顯然在圓弧槽加工后，尺寸就無(wú)法測(cè)量，因此，在擬定工藝過(guò)程時(shí)，就要考慮選用圓柱表面或選用內(nèi)孔上母線為測(cè)量準(zhǔn)來(lái)?yè)Q算出尺寸。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)現(xiàn)在是37頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二解：以Φ50下母線為測(cè)量基準(zhǔn)時(shí)，可畫出如下尺寸鏈：在該尺寸鏈中，外徑是由上道工序加工直接保證的，尺寸t應(yīng)在本測(cè)量工序中直接獲得，均為組成環(huán)；而R5是最后自然形成且滿足零件圖設(shè)計(jì)要求的封閉環(huán)。故該尺寸鏈中，外徑是增環(huán)，t是減環(huán)。求基本尺寸：∴t＝45求t的上、下偏差：∴Δxt＝0∴Δst＝+0.2故測(cè)量尺寸t為：驗(yàn)算：T5=T50+T45，即0.3=0.1+0.2現(xiàn)在是38頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二同理，以選內(nèi)孔上母線C為測(cè)量基準(zhǔn)時(shí)，可畫出如下尺寸鏈：

這時(shí)，外圓半徑為增環(huán)，內(nèi)孔半徑及尺寸h為減環(huán)，R5仍為封閉環(huán)。計(jì)算后可得h的測(cè)量尺寸為：現(xiàn)在是39頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二2．定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)的尺寸換算

圖中：設(shè)計(jì)尺寸為：350±0.30。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為下底面，為使鏜孔夾具能安置中間導(dǎo)向支承，加工中以箱體頂面作為定位基準(zhǔn)。此時(shí)，A為工序尺寸。則A的計(jì)算為：基本尺寸：A=600-350=250又因?yàn)椋杭矗河捎诔叽?50和600均為對(duì)稱偏差，故：A＝250±0.10現(xiàn)在是40頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二

如果有另一種情況，若箱體圖規(guī)定350±0.30（要求不變）600±0.40,（公差放大）。則因?yàn)門600>T300

（即0.80＞0.60），就無(wú)法滿足工藝尺寸鍵的基本計(jì)算式的關(guān)系，即使本工序的加工誤差TA=0，也無(wú)法保證獲得360±0.30尺寸在允許范圍之內(nèi)。這時(shí)就必須采取措施：(1)與設(shè)計(jì)部門協(xié)商，能否將孔心線尺寸350要求放低（例如要放大到T350>T600,往往是難以同意的）；(2)改變定位基準(zhǔn)，即用底面定位加工（這時(shí)雖定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，但中間導(dǎo)向支承要用吊裝式，裝拆麻煩）；分析：現(xiàn)在是41頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二(3)提高上工序的加工精度，即縮小600±0.40公差，使T600<T350

（比如上例中T350=0.60,而TA=0.20,T600=0.40是允許的）；(4)適當(dāng)選擇其他加工方法，或采取技術(shù)革新，使上工序和本工序尺寸的加工精度均有所提高（比如使壓縮T600=0.50，TA=0.10），這樣也能保證實(shí)現(xiàn)350土0.30的技術(shù)要求?，F(xiàn)在是42頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二二、多工序尺寸換算

在實(shí)際生產(chǎn)中，特別當(dāng)工件形狀比較復(fù)雜，加工精度要求較高，各工序的定位基準(zhǔn)多變等情況下，其工藝過(guò)程尺寸鏈比較復(fù)雜，有時(shí)一下不易辨清，尚需作進(jìn)一步深入分析。下面介紹幾種常見的多工序尺寸換算。現(xiàn)在是43頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二1.從待加工的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸時(shí)的計(jì)算

如圖所示的某一帶鍵糟的齒輪孔，按使用性能，要求有一定耐磨性，工藝上需淬火后磨削，則鍵槽深度的最終尺寸不能直接獲得，因其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)內(nèi)孔要繼續(xù)加工，所以插鍵槽時(shí)的深度只能作加工中間的工序尺寸，擬訂工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)把它計(jì)算出來(lái)。

工序1:鏜內(nèi)孔至

工序2：插鍵槽至尺寸A；

工序3：熱處理；

工序4：磨內(nèi)孔至?，F(xiàn)在要求出工藝規(guī)程中的工序尺寸A及其公差（假定熱處理后內(nèi)孔的尺寸漲縮較小，可以忽略不計(jì)）。

工序?yàn)椋含F(xiàn)在是44頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二

按加工路線作出如圖四環(huán)工藝尺寸鏈。其中尺寸46為要保證的封閉環(huán),A和20為增環(huán),19.8為減環(huán)。按尺寸鏈基本公式進(jìn)行計(jì)算：解：方法一+0.30＝(+0.025＋△sA)－0∴△sA＝0.275+0＝(0＋△xA)－（+0.05）∴△xA＝0.050基本尺寸：偏差：因此A的尺寸為：按“入體”原則，A也可寫成：現(xiàn)在是45頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二方法一看不到尺寸A與加工余量的關(guān)系，為此引進(jìn)的半徑余量Z3/2，此時(shí)可把方法一中的尺解：方法二

在圖（B）中，余量Z3/2為封閉環(huán)，在圖（C）中，則46為封閉環(huán)，而Z3/2為組成環(huán)。由此可見，要保證尺寸46，就要控制Z3的變化；而要控制Z3的變化，又要控制它的兩個(gè)組成環(huán)19.8及20的變化。故工序尺寸A，既可從圖（A）求出，也可從圖（B、C）求出。但往往前者便于計(jì)算，后者便于分析。寸鏈分解成兩個(gè)各三環(huán)尺寸鏈?，F(xiàn)在是46頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二2.零件進(jìn)行表面工藝時(shí)的工序尺寸換算

機(jī)器上有些零件如手柄、罩殼……等需要進(jìn)行鍍鉻、鍍銅、鍍鋅等表面工藝，目的是為美觀和防銹，表面沒有精度要求，所以也沒有工序尺寸換算的問(wèn)題；但有些零件則不同，不僅在表面工藝中要控制鍍層厚度，也要控制鍍層表面的最終尺寸，這就需要用工藝尺寸鏈進(jìn)行換算了。計(jì)算方法按工藝順序而有些不同。例1：大量生產(chǎn)中，一般采用的工藝：車——磨——鍍層。圖（a）中圓環(huán)，外徑鍍鉻，要求保證尺寸，并希望鍍層厚度0.025～0.04（雙邊為0.05～0.08），求鍍前尺寸?，F(xiàn)在是47頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二

機(jī)械加工時(shí)，控制鍍前尺寸和鍍層厚度（由電鍍液成份及電鍍時(shí)參數(shù)決定）直接獲得，而零件尺寸是鍍后間接保證的，所以它是封閉環(huán)。列出如圖工藝尺寸鏈，解之得：解：A＝28－0.08＝27.920＝0＋△sA∴△sA＝0-0.045＝-0.03+△xA∴△xA＝－0.015即：鍍前尺寸為現(xiàn)在是48頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二例2：?jiǎn)渭?、小批生產(chǎn)中,由于電鍍工藝不穩(wěn)定，或由于對(duì)鍍層的精度、表面粗糙度要求很高時(shí)，大量生產(chǎn)中采用的工藝：車—磨—鍍層工藝不能滿足要求。故采用工藝：車—磨—鍍層—磨。圖中圓環(huán)，外徑鍍鉻，要求保證尺寸，Ra為0.2，仍希望鍍層厚度0.025～0.04（雙邊為0.05～0.08），求鍍前尺寸。0＝0－△xA∴△xA＝0-0.03＝－0.03－△sA∴△xA＝0.016A＝28－0.08＝27.92即：鍍前尺寸為解：根據(jù)已知條件，繪出尺寸鏈現(xiàn)在是49頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二三、孔系座標(biāo)尺寸換算

例如：如圖為箱體零件的工序簡(jiǎn)圖，其中兩孔I－II之間的中心距L∑=100±0.01，β＝30°，Lx＝86，Ly＝50。由于兩孔是在座標(biāo)鏜床上加工，為了保證滿足孔距尺寸對(duì)于座標(biāo)尺寸Lx,Ly,應(yīng)控制多大公差？這種尺寸換算通常是屬于平面工藝尺寸鏈的一種應(yīng)用?，F(xiàn)在是50頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二

列出尺寸鏈圖（如圖b），它由L∑

、Lx、Ly

三尺寸組成的封閉圖形。其中L∑是加工結(jié)束后才獲得的，故是封閉環(huán)，Lx、Ly是組成環(huán)。若把Lx、Ly向尺寸線上投影，就將此平面尺寸鏈轉(zhuǎn)化為三尺寸組成的線性尺寸鏈了（如圖c）。解：

顯然Lx、Ly均是增環(huán)。此例的解算，實(shí)質(zhì)上就是一般的反計(jì)算問(wèn)題?，F(xiàn)在是51頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二由尺寸鏈基本公式:若用等公差法分配，即:而:TLx

＝TLy＝TLM故:即:∴如公差帶對(duì)稱分布，可在工序圖上標(biāo)鏜孔工藝尺寸為：現(xiàn)在是52頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二R=Rxcosβ+RysinβdR=d(Rxcosβ)+d(Rysinβ)=cosβd(Rx)－Rxsinβdβ+sinβd(Ry)+Rycosβdβ=cosβd(Rx)+sinβd(Ry)∵－Rxsinβdβ+Rycosβdβ＝－Rcosβsinβdβ+Rsinβcosβdβ＝0若：d(Rx)＝d(Ry)則：d(Rx)＝d(Ry)＝R/(sinβ+cosβ)推導(dǎo)：現(xiàn)在是53頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二四、圖表跟蹤法

求解尺寸鏈時(shí)，有時(shí)同一方向上有的較多個(gè)尺寸，加工時(shí)定位基準(zhǔn)又需多次轉(zhuǎn)換，這時(shí)，工序尺寸相互聯(lián)系的關(guān)系相當(dāng)復(fù)雜，其工序尺寸、余量及公差的確定問(wèn)題，就需要從整個(gè)工藝過(guò)程的角度，用工藝過(guò)程尺寸鏈作綜合計(jì)算。

圖表跟蹤法便是進(jìn)行這種綜合計(jì)算的有效方法。下面結(jié)合實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明?，F(xiàn)在是54頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二如圖所示為一軸套零件，零件端面加工時(shí)，有關(guān)軸向尺寸的加工順序?yàn)椋?/p>

工序1:（1）以大端面A定位，車小端面D，保持全長(zhǎng)工序尺寸A1±TA1/2（留余量3毫米）；

（2）車小外圓到端面B，保證尺寸。

工序2:（1）以小端面D定位，精車大端面A，保持全長(zhǎng)尺寸A2±TA2/2(留磨削余量0.2毫米)

（2）鏜大孔，保持到C面的孔深尺寸A3±TA3/2；

工藝3：以小端面D定位，磨大端面A保證最終尺寸。例：

制訂工藝過(guò)程時(shí)，需確定工序尺寸A1，A2，A3和A4及其公差，并驗(yàn)算磨削余量Z3訂得是否恰當(dāng)?，F(xiàn)在是55頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二解：從以上加工順序，可畫出工藝過(guò)程尺寸鏈（如圖a）。

存在著基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換；磨削余量Z3既是直接獲得的尺寸A4的封閉環(huán)，又是封閉環(huán)的組成環(huán)，其實(shí)際切除量的大小會(huì)影響的精度。根據(jù)封閉環(huán)公差為各組成環(huán)公差之和的性質(zhì)，故組成環(huán)Z3的變化量必須小于封閉環(huán)尺寸的公差值0.50（圖b）；而Z3又是封閉環(huán)，所以它的組成環(huán)的公差又應(yīng)小于Z3的變化量（圖c）。解算這類復(fù)雜工序尺寸可以應(yīng)用圖表法。

可以看出：設(shè)計(jì)尺寸是間接保證的，是工藝尺寸鏈的封閉環(huán)；與設(shè)計(jì)尺寸相應(yīng)的工藝尺寸A3是一個(gè)含有工序間余量的工序尺寸；整個(gè)工藝過(guò)程中，現(xiàn)在是56頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二其具體方法步驟如下：

1.作圖表

（1）按適當(dāng)?shù)谋壤嫵龉ぜ?jiǎn)圖；

（2）填寫工藝過(guò)程及工序間余量；

（3）利用圖例符號(hào)，標(biāo)定各工序的定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、加工表面、工序尺寸和終結(jié)尺寸線。

（4）由終結(jié)尺寸向上作“跡線”（遇加工表面轉(zhuǎn)彎，畫成工序尺寸的平行線，遇測(cè)量基準(zhǔn)則繼續(xù)沿表面向上），最后匯交于某一表面而得一封閉圖形——構(gòu)成尺寸鏈圖，確定封閉環(huán)為。

（5）為計(jì)算方便，均用雙向?qū)ΨQ偏差標(biāo)注尺寸和公差。如用圖表跟蹤法計(jì)算工序尺寸現(xiàn)在是57頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二工序號(hào)工序名稱工序尺寸工序公差工序間余量基本最大最小變動(dòng)量1車小端52.75±0.253

車臺(tái)階39.90±0.103

2車大端49.95±0.102.8

鏜孔36.45±0.106

3磨大端49.75±0.050.20.350.05±0.15

現(xiàn)在是58頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二2.計(jì)算工序尺寸及公差

（1）分配封閉環(huán)公差。對(duì)工藝過(guò)程和跡線封閉圖形進(jìn)行分析，可知，A3—A4—A2—36.25四個(gè)尺寸構(gòu)成尺寸鏈，且36.25±0.25為封閉環(huán)。

把封閉環(huán)公差值±0.25分配給各組成環(huán)A2、A3、和A4，?。海?）計(jì)算工序尺寸的基本尺寸。按對(duì)稱偏差的標(biāo)注方法，先取對(duì)稱標(biāo)注的平均尺寸為A4的基本尺寸：49.75

加上磨削余量Z3，得A2的基本尺寸:

49.75＋0.20=49.95

再加上大端面上的車削余量Z2，得A1的基本尺寸:

49.95＋2.80=52.75

同理，可得A3的基本尺寸:

36.25＋0.20=36.45現(xiàn)在是59頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二(3）填寫工序尺寸及公差。按雙向?qū)ΨQ公差標(biāo)注，必要時(shí)再轉(zhuǎn)標(biāo)成單向“入體”公差。由于，A1未參與尺寸鏈，故可按粗車的經(jīng)濟(jì)精度取，因此可得各工序尺寸：3、驗(yàn)算

（1）驗(yàn)算封閉環(huán)（a）按平均尺寸與雙向?qū)ΨQ偏差驗(yàn)算：（b）按單向入體公差驗(yàn)算：

AΣ

=A3＋A4－A2=36.45＋49.75－49.95=36.25TΣ=TA3+TA4+TA2=2×(0.10+0.05+0.10)=2×0.25=0.5現(xiàn)在是60頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二

工序3中已參照有關(guān)工藝資料和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)取基本磨削余量Z3=0.20，由以上分析可知：Z3是A2、A4的封閉環(huán)，可直接利用該關(guān)系進(jìn)行驗(yàn)算，得：

磨削余量的變動(dòng)量：（2）驗(yàn)算工序間余量最大磨削余量：Z3max=（49.94+0.10）-（）=50.05-49.75=0.35

最小磨削余量:Z3min=（）-（49.75+0.05）=49.85-49.80=0.05

可見，磨削余量是安全的（Z3min＞0），也較合理（Z3max不過(guò)大）?；灸ハ饔嗔?4.推算毛坯尺寸

利用上表，向下畫毛坯輪廓線的延長(zhǎng)線，并取工序1中小端面的粗車余量和臺(tái)階面粗車余量均為3；工序2鏜孔時(shí)的毛坯余量為6；再參照有關(guān)手冊(cè)取出毛坯公差并經(jīng)圓整后得：分別標(biāo)為:40±1、34±1、56±1.5※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※

※※※※※※※※※※※※※現(xiàn)在是61頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二§4.4裝配尺寸鏈

任何機(jī)器都由許多零件和部件，按照一定的技術(shù)要求組而合成的，機(jī)器裝配可分為組裝、部裝和總裝。

組裝：由若干零件組合成組件。

部裝：若干組件個(gè)零件組成部件。

總裝：由部件、組件、零件組合。

裝配完成的機(jī)器，大都必須滿足一定的裝配精度。裝配精度是衡量機(jī)器質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。要達(dá)到裝配精度，固然與組成機(jī)器的每一個(gè)零件的加工精度有關(guān)，但與裝配的工藝技術(shù)也有很大關(guān)系，有時(shí)甚至必須依靠裝配工藝技術(shù)才能達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量。特別在機(jī)器精度要求較高、批量較小時(shí)?，F(xiàn)在是62頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二

在長(zhǎng)期的裝配實(shí)踐中，人們根據(jù)不同的機(jī)器、不同的生產(chǎn)類型和條件，創(chuàng)造了許多巧妙的裝配工藝方法、這些保證裝配精度的工藝方法，可以歸納為四種：完全互換法分級(jí)選配法修配法調(diào)節(jié)法?，F(xiàn)在是63頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二一、互換裝配法互換法的優(yōu)點(diǎn)是:

1.裝配工作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)率高；

2.有利于組織流水生產(chǎn)；

3.便于將復(fù)雜的產(chǎn)品在許多工廠中協(xié)作生產(chǎn)；

4.同時(shí)也有利于產(chǎn)品的維修和配件供應(yīng)。

缺點(diǎn)：難以適應(yīng)裝配精度要求很高的場(chǎng)合?；Q裝配法，就是機(jī)器中每個(gè)零件按圖紙加工合格以后，不需再經(jīng)過(guò)任何選擇、修配和調(diào)節(jié)，就達(dá)到完全互換要求，可以把它們裝配起來(lái)，并能達(dá)到規(guī)定的裝配精度和技術(shù)要求。什么是互換裝配法現(xiàn)在是64頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二例：如圖所示為齒輪箱部件，裝配后要求軸向竄動(dòng)量為0.2～0.7mm。即。已知其他零件的有關(guān)基本尺寸是：A1=122,A2=28、A3=5、A4=140、A5=5,試決定其上下偏差。互換法常有極值解法和概率解法：現(xiàn)在是65頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二1.極值解法

（1）畫出裝配尺寸鏈，校驗(yàn)各環(huán)基本尺寸。

封閉環(huán)基本尺寸為:

基本尺寸正確。（2）確定各組成環(huán)尺寸的公差大小和分布位置。

為了滿足封閉環(huán)公差要求TΣ＝0.5，各組成環(huán)公差Ti的累積值ΣTi不得超過(guò)此0.50值，即應(yīng)滿足:問(wèn)題：如何既方便又經(jīng)濟(jì)合理的分配確定各組成環(huán)的公差Ti?，F(xiàn)在是66頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二通常，把封閉環(huán)公差（TΣ＝0.5）分配到各組成環(huán)公差（Ti）的方法有三種:

1)等公差

2)等精度

3)按加工難易程度即將TΣ平均分?jǐn)偟礁鱾€(gè)組成環(huán)Ti；再按公差分配的“入體原則”，將各環(huán)T；寫成偏差:①按等公差分配問(wèn)題：

A4如何取。現(xiàn)在是67頁(yè)\一共有73頁(yè)\編輯于星期二

今特意留下一個(gè)環(huán)A4作為該尺寸鏈的“協(xié)調(diào)環(huán)”，即A4

的上、下偏差應(yīng)