機械制造工藝學 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 尺寸鏈計算可以解決的問題有哪些尺寸鏈計算可以解決的問題有哪些? ?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 1、有關(guān)尺寸鏈的術(shù)語及定義、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：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)第三節(jié) 直線尺寸鏈的基本

3、計算公式直線尺寸鏈的基本計算公式 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。問題：問題： 為什么為什么a a）圖不合理？）圖不合理？二、二、 概率法計算公式概率法計算公式 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問題：設(shè)計上沒有要求的尺寸問題：設(shè)計上沒有要求的尺寸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)第四節(jié) 直線尺寸鏈在工藝過程中的應(yīng)用直

6、線尺寸鏈在工藝過程中的應(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面為定位基準加工面為定位基準加工C C面，面，計算工序尺寸計算工序尺寸計算步驟： 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為什么提高了對尺寸L L1 1和和L L2 2精度要求？精度要求？ 由由于定位基準和設(shè)計基準不重合于定位基準和設(shè)計基準不重合 第四節(jié)第四節(jié) 直線尺寸鏈在工藝過程中的應(yīng)用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

7、動范圍注意：根據(jù)計算出的注意：根據(jù)計算出的L L2 2的合格范圍為依的合格范圍為依據(jù)來檢測產(chǎn)品時，可能造成假據(jù)來檢測產(chǎn)品時，可能造成假廢廢品；品；此時應(yīng)實測其它組成環(huán)的實際尺寸，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)的實際尺寸來判斷并重新計算封閉環(huán)的實際尺寸來判斷分析：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：測量時可測的尺寸是：L L1 1，L L2 2，L L3 3。而兩孔中心距是由以上三個尺寸計算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)而得的，因此是封閉環(huán)2 2、測量基準與設(shè)計基準是否重合？后果是什么？、測量基準與設(shè)計基準是否重合？后果是什么？設(shè)計時設(shè)

8、計時: : L2 是封閉環(huán)，公差最大；測量時測量時: : L2組成環(huán)， L0是封閉環(huán)問題：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問題：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(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 19.2-0.05mmL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

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L330.15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)進行適當?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算圖表法 當零件在同一方向上加工尺寸較多,并需多次轉(zhuǎn)換工藝基準時,建立工藝尺寸鏈進行余量校核都會遇到困難,并

13、且易出錯。圖表法能準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(測量基準)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表法（工序尺寸與加工余量計算圖表法（簡介）簡介