機械制造 第四章第6節(jié)_第1頁
機械制造 第四章第6節(jié)_第2頁
機械制造 第四章第6節(jié)_第3頁
機械制造 第四章第6節(jié)_第4頁
機械制造 第四章第6節(jié)_第5頁
已閱讀5頁,還剩53頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領

文檔簡介

第4章汽車零件機械加工工藝規(guī)程的制定

4.6工序尺寸的確定

4.6工序尺寸的確定

工序尺寸是指某一工序加工應達到的尺寸,其公差即為工序尺寸公差,各工序的加工余量確定后,即可確定工序尺寸及其公差。

零件從毛坯逐步加工至成品的過程中,無論在一個工序內(nèi),還是在各個工序間,也不論是加工表面本身,還是各表面之間,他們的尺寸都在變化,并存在相應的內(nèi)在聯(lián)系。運用尺寸鏈的知識去分析這些關(guān)系,是合理確定工序尺寸及其公差的基礎。6.1工藝尺寸鏈的概念和組成

1尺寸鏈的定義

在一個零件或一臺機器的結(jié)構(gòu)中,總有一些相互聯(lián)系的尺寸,這些相互聯(lián)系的尺寸按一定順序連接成一個封閉的尺寸組,稱為尺寸鏈。

如圖所示,用零件的表面1定位加工表面2得尺寸A1,再加工表面3,得尺寸A2,自然形成A0,于是A1—A2—A0連接成了一個封閉的尺寸組(圖b),形成尺寸鏈。

尺寸鏈圖是將尺寸鏈中各相應的環(huán),用尺寸及符號標注在示意圖上的圖形。尺寸鏈圖與工程圖標注的尺寸不同,它是封閉的,用于示意性表示尺寸間的關(guān)系。

6.1工藝尺寸鏈的概念和組成如圖4.14a所示,為汽車變速器倒擋裝置圖,圖中所示軸向間隙A0,取決于殼體內(nèi)壁間軸向尺寸A1、止推墊片厚度尺寸A2、A4和倒檔中間齒輪輪轂間寬度尺寸A3,尺寸A0、A1、A2、A3和A4按一定尺寸順序形成了一個封閉尺寸組,即為尺寸鏈。6.1工藝尺寸鏈的概念和組成2尺寸鏈的組成及其特征

組成尺寸鏈的各個尺寸稱為尺寸鏈的環(huán),環(huán)分為封閉環(huán)和組成環(huán)。長度環(huán)用大寫斜體拉丁字母A,B,C……表示;角度環(huán)用小寫斜體希臘字母α,β等表示。

6.1工藝尺寸鏈的概念和組成

2尺寸鏈的組成及其特征組成尺寸鏈的各個尺寸稱為尺寸鏈的環(huán)。圖中A1

、A2

、A0

都是尺寸鏈的環(huán),它們可以分:(1)封閉環(huán)

在加工(或測量)過程中最后自然形成的環(huán)稱為封閉環(huán),如圖中的A0

。每個尺寸鏈必須有且僅能有一個封閉環(huán),用A0

來表示。由于封閉環(huán)是尺寸鏈中最后自然形成的,其尺寸大小和精度受直接得到的尺寸大小和精度的影響,故而封閉環(huán)的尺寸精度必然低于任何一個直接得到的組成環(huán)尺寸的精度。

6.1工藝尺寸鏈的概念和組成

2尺寸鏈的組成及其特征

(2)組成環(huán)

在加工(或測量)過程中直接得到的環(huán)稱為組成環(huán)。尺寸鏈中除了封閉環(huán)外,都是組成環(huán)。按其對封閉環(huán)的影響,組成環(huán)可分為增環(huán)和減環(huán)。增環(huán)是指在尺寸鏈中,在其余組成環(huán)保持不變的條件下,該環(huán)的變動引起封閉環(huán)同向變動的組成環(huán)。同向變動是指該環(huán)增大時,封閉環(huán)也增大,該環(huán)減少時封閉環(huán)減少。增環(huán)用符號A(+)表示。如圖中的A1。減環(huán)是指在尺寸鏈中,在其余組成環(huán)保持不變的條件下,該環(huán)的變動引起封閉環(huán)反向變動的組成環(huán)。反向變動是指該環(huán)增大時封閉環(huán)減小,該環(huán)減少時封閉環(huán)增大。減環(huán)用符號A(-)表示。如圖中的A2。

2.工藝尺寸鏈的組成及其特征6.1工藝尺寸鏈的概念和組成

如何判別增環(huán)和減環(huán)

為了簡易地判別增環(huán)和減環(huán),可在尺寸鏈圖上先給封閉環(huán)任意定出方向并畫出箭頭,然后以此方向環(huán)繞尺寸鏈回路,順次給每個組成環(huán)畫出箭頭。此時凡與封閉環(huán)箭頭相反的組成環(huán)為增環(huán),相同的為減環(huán)。如圖所示。如何判別封閉環(huán)和組成環(huán)查找組成環(huán)必須掌握的基本特點為:組成環(huán)是加工過程中“直接獲得”的,而且對封閉環(huán)有影響。封閉環(huán)的判定必須根據(jù)零件加工的具體方案,緊緊抓住“自然形成”這一要領。判定封閉環(huán)(舉例)在工藝尺寸鏈中,封閉環(huán)是加工過程中自然形成的尺寸。因此,封閉環(huán)是隨著零件加工方案的變化而變化的。仍以圖為例,若以1面定位加工2面得尺寸A1

,然后以2面定位加工3面,則A0

為直接得到的尺寸,而A2

為自然形成的尺寸,即A2

為封閉環(huán)。

判定封閉環(huán)(舉例)“自然形成”

如圖所示的零件,當以表面3定位加工表面1而獲得尺寸A1

,然后以表面1為測量基準加工表面2而直接獲得尺寸A2

,則自然形成的尺寸A0

為封閉環(huán);但以加工過的表面1為測量基準加工表面2,直接獲得尺寸A2

,再以表面2為定位基準加工表面3直接獲得尺寸A0,此時尺寸A1

便為自然形成而成為封閉環(huán)。

圖示工件如先以A面定位加工C面,得尺寸A1然后再以A面定位用調(diào)整法加工臺階面B,得尺寸A2,要求保證B面與C面間尺寸A0;A1、A2和A0這三個尺寸構(gòu)成了一個封閉尺寸組,就成了一個尺寸鏈。A0是間接得到的尺寸,它就是尺寸鏈的封閉環(huán)。A1是增環(huán),A2是減環(huán)。如右圖6.1工藝尺寸鏈的概念和組成工藝尺寸鏈的特征(1)封閉性尺寸鏈是由相互有關(guān)的尺寸按一定順序首尾相接而形成的。(2)關(guān)聯(lián)制約性尺寸鏈中某一尺寸的變化,將引起其他尺寸發(fā)生變化,這些尺寸彼此關(guān)聯(lián),相互制約。(3)尺寸鏈至少由三個尺寸或位置公差構(gòu)成。6.2工藝尺寸鏈分類6.2工藝尺寸鏈分類1.按應用范圍,尺寸鏈可分為:(1)工藝過程尺寸鏈:(2)裝配尺寸鏈等2.按各環(huán)所處的空間位置,尺寸鏈可分為:

(1)線性尺寸鏈:全部尺寸位于兩根或幾根平行直線上的尺寸鏈。(2)平面尺寸鏈:全部尺寸位于一個或幾個平行平面上的尺寸鏈。(3)空間尺寸鏈:全部尺寸位于不平行平面上的尺寸鏈。(4)角度尺寸鏈:全部尺寸均由角度構(gòu)成。

6.2工藝尺寸鏈分類3按尺寸鏈相互關(guān)系分類(1)獨立尺寸鏈獨立尺寸鏈是指所有組成環(huán)和封閉環(huán)只屬于該尺寸鏈,不參與其他尺寸鏈組成的尺寸鏈。(2)并聯(lián)尺寸鏈并聯(lián)尺寸鏈是指由若干個尺寸鏈聯(lián)結(jié)在一起,尺寸鏈間互相有影響的尺寸鏈。若干尺寸鏈構(gòu)成并聯(lián)尺寸鏈時,其中一個或幾個環(huán)共屬于兩個或兩個以上的尺寸鏈,這些環(huán)稱為公共環(huán)。公共環(huán)可以是一尺寸鏈的組成環(huán),也可以是另一尺寸鏈的封閉環(huán)。6.2工藝尺寸鏈分類6.3尺寸鏈的建立與分析

建立尺寸鏈時,應遵守“最短尺寸鏈原則”,即對于某一封閉環(huán),若存在多個尺寸鏈時,應選擇組成環(huán)數(shù)最少的尺寸鏈進行分析計算。

6.3尺寸鏈的建立與分析尺寸鏈建立與分析的步驟如下:1.確定封閉環(huán)一個尺寸鏈中有且只有一個封閉環(huán)。(1)在裝配尺寸鏈中,封閉環(huán)就是產(chǎn)品上有裝配精度要求的尺寸,是指同一部件中各零件之間相互位置要求的尺寸或保證相互配合零件配合性能要求的間隙或過盈量。(2)零件尺寸鏈的封閉環(huán)應為公差等級要求最低的環(huán),一般在零件圖上不進行標注,以免引起加工中的混亂。(3)工藝尺寸鏈的封閉環(huán)是在加工中最后自然形成的環(huán),一般為被加工零件要求達到的設計尺寸或工藝過程中需要的余量尺寸。加工順序不同,封閉環(huán)也不同。所以工藝尺寸鏈的封閉環(huán)必須在加工順序確定之后才能判斷。2.查找組成環(huán)查找組成環(huán)時,先從封閉環(huán)的任意一端開始,找相鄰零件的尺寸,然后再找與第一個零件相鄰的第二個零件的尺寸,這樣一環(huán)接一環(huán),直到封閉環(huán)的另一端為止,從而形成封閉的尺寸組。

6.4工藝尺寸鏈計算的基本公式尺寸鏈的計算方法有兩種:1極值法2概率法1極值法

極值法是按誤差綜合后的兩個最不利的情況,即各增環(huán)均為最小極限尺寸而各減環(huán)均為最大極限尺寸的情況;或各增環(huán)均為最大極限尺寸而各減環(huán)均為最小極限尺寸的情況,來計算封閉環(huán)極限尺寸的方法。由于各組成環(huán)同時出現(xiàn)極限值的機會很少,因此,這種計算方法比較保守。但該計算方法比較簡單,故在生產(chǎn)中廣泛應用。

1

極值法

上式說明:封閉環(huán)的基本尺寸等于各增環(huán)尺寸之和減去各減環(huán)尺寸之和。

該式對用極值法和概率法進行工藝尺寸鏈和裝配尺寸鏈的計算都適用。

極值法

極值法

極值法

極值法

另:也可以是,封閉環(huán)的最大值等于各增環(huán)最大值之和減去各減環(huán)最小值之和;封閉環(huán)的最小值等于各增環(huán)最小值之和減去各減環(huán)最大值之和。

2.統(tǒng)計法

統(tǒng)計法是利用概率論原理來進行尺寸鏈計算的一種方法。該方法根據(jù)正態(tài)分布曲線的規(guī)律,考慮到在大多數(shù)情況下各組成環(huán)不會同時出現(xiàn)極值。同時,根據(jù)概率乘法定理,各組成環(huán)極值出現(xiàn)重合的概率等于各組成環(huán)出現(xiàn)極值概率的乘積。因此,當環(huán)數(shù)較多時,各環(huán)極值相遇的可能性更小。因此,統(tǒng)計法可以擴大各組成環(huán)的公差,給加工帶來方便,但在加工或裝配后封閉環(huán)會出現(xiàn)不合格尺寸。

在工藝過程尺寸鏈中很少采用統(tǒng)計法進行計算;對于裝配尺寸鏈而言,因為封閉環(huán)不合格率較小,而且在裝配時可以有選擇地搭配被裝配件,不合格率對裝配工作沒有很大影響,所以,在尺寸鏈環(huán)數(shù)較多、封閉環(huán)精度要求較高的裝配尺寸鏈中可用統(tǒng)計法進行計算。

1.正計算法已知組成環(huán)的基本尺寸及偏差代入公式,求出封閉環(huán)的基本尺寸偏差,計算比較簡單不再贅述。

2.反計算法已知封閉環(huán)的基本尺寸及偏差,求各組成環(huán)的基本尺寸及偏差。下面介紹利用“協(xié)調(diào)環(huán)”解算裝配尺寸鏈的基本步驟:

在組成環(huán)中,選擇一個比較容易加工或在加工中受到限制較少有組成環(huán)作為“協(xié)調(diào)環(huán)”其計算過程是先按經(jīng)濟精度確定其它環(huán)的公差及偏差,然后利用公式算出“協(xié)調(diào)環(huán)”的公差及偏差。具體步驟見互換裝配法例題。

3.中間計算法已知封閉環(huán)及組成環(huán)的基本尺寸及偏差,求另一組成環(huán)的基本尺寸及偏差,計算也較簡便不再贅述。

無論哪一種情況,其解算方法都有兩種,即極值法和概率法。

6.5尺寸鏈計算類型

6.5尺寸鏈的計算步驟

(1)確定尺寸鏈計算的類型(設計計算、校核計算)(2)畫尺寸鏈圖從某加工或裝配的基準開始畫,所有尺寸都畫上,包括基本尺寸為零的尺寸,尺寸不能重疊,最后尺寸要形成封閉圖形。

(3)確定封閉環(huán)封閉環(huán)是裝配或加工后自然形成的,所以要知道裝配過程和零件加工工藝過程。

(4)確定組成環(huán)的增環(huán)、減環(huán)(5)選擇公式進行計算(6)校核

工序尺寸及其公差的確定與加工余量大小,工序尺寸標注方法及定位基準的選擇和變換有密切的關(guān)系。

下面闡述幾種常見情況的工序尺寸及其公差的確定方法:

1.從同一基準對同一表面多次加工時工序尺寸及公差的確定。2.基準變換后,工序尺寸及公差的確定

6.6工序尺寸的計算1從同一基準對同一表面多次加工時工序尺寸及公差的確定

屬于這種情況的有內(nèi)外圓柱面和某些平面加工,計算時只需考慮各工序的余量和該種加工方法所能達到的經(jīng)濟精度,其計算順序是從最后一道工序開始向前推算,計算步驟為:1.確定各工序余量和毛坯總余量。2.確定各工序尺寸公差及表面粗糙度。最終工序尺寸公差等于設計公差,表面粗糙度為設計表面粗糙度。其它工序公差和表面粗糙度按此工序加工方法的經(jīng)濟精度和經(jīng)濟粗糙度確定。3.求工序基本尺寸。從零件圖的設計尺寸開始,一直往前推算到毛坯尺寸,某工序基本尺寸等于后道工序基本尺寸加上或減去后道工序余量。4.標注工序尺寸公差。最后一道工序按設計尺寸公差標注,其余工序尺寸按“單向入體”原則標注。

例,某法蘭盤零件上有一個孔,孔徑為,表面粗糙度值為Ra0.8μm,毛坯為鑄鋼件,需淬火處理。其工藝路線如表所示。工藝路線解題步驟如下:(1)根據(jù)各工序的加工性質(zhì),查表得它們的工序余量(見表中的第2列)。解題步驟如下:(2)確定各工序的尺寸公差及表面粗糙度。由各工序的加工性質(zhì)查有關(guān)經(jīng)濟加工精度和經(jīng)濟粗糙度(見表中的第3列)。解題步驟如下:(3)根據(jù)查得的余量計算各工序尺寸(見表中的第4列)。解題步驟如下:(4)確定各工序尺寸的上下偏差。按“單向入體”原則,對于孔,基本尺寸值為公差帶的下偏差,上偏差取正值;對于毛坯尺寸偏差應取雙向?qū)ΨQ偏差(見表中的第5列)。入體原則所謂“入體”原則是指標注工件尺寸公差時應向材料實體方向單向標注。但對于磨損后無變化的尺寸,一般標注雙向偏差。入體原則入體原則:

若工序尺寸為包容尺寸(孔、槽)標注正偏差,下偏差為零;

若工序尺寸為被包容尺寸(軸、鍵)標注負偏差,上偏差為零;

若工序尺寸為中心距離或其它尺寸,則可標注雙向偏差。

在汽車零件從毛坯到成品的整個工藝過程中,經(jīng)常要進行尺寸換算。在基準不重合時、工序間尺寸換算時、孔系坐標換算時都要利用尺寸鏈來進行計算。2基準變換后,工序尺寸及公差的確定

在機械加工工藝過程中,由于基準不重合而需要進行尺寸鏈換算的場合有:工序基準與定位基準不重合時的尺寸換算及工序基準與測量基準不重合時的尺寸換算。在零件的加工過程中,為了便于工件的定位或測量,有時難于采用零件的設計基淮作為定位基準或測量基準,這時就需要應用工藝尺寸鏈的原則進行工序尺寸及公差的計算。

2基準變換后,工序尺寸及公差的確定(1)測量基準與設計基準不重合

在零件加工時會遇到一些表面加工后設計尺寸不便于直接測量的情況。因此需要在零件上選一個易于測量的表面作為測量基準進行測量,以間接檢驗設計尺寸。例:如圖所示的套微筒類零件,兩端面已加工完畢,加工孔底C時,要保證尺寸,因該尺寸不便于測量,試標出測量尺寸。

解:由于孔的深度可以用深度游標尺測量,因此尺寸可以通過和孔深x間接計算出來。列出尺寸鏈如圖所示,尺寸顯然是封閉環(huán)。

通過以上的計算,可以發(fā)現(xiàn),由于基準不重合而進行尺寸換算將帶來兩個問題:①換算結(jié)果明顯提高了測量尺寸精度的要求。

如果按原設計尺寸進行測量,其公差值為0.35mm,

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論