機械加工精度與加工工藝尺寸鏈

機制教研室第十三章機械制造工藝尺寸鏈機械制造技術(shù)第十三章機械制造工藝尺寸鏈第一節(jié)機械加工精度與

加工工藝尺寸鏈獲得加工精度的方法一工藝尺寸鏈的概念二一本節(jié)教學內(nèi)容第一節(jié)機械加工精度與加工工藝尺寸鏈工藝尺寸鏈的應(yīng)用四三五工藝尺寸鏈的計算工藝尺寸鏈的計算示例本節(jié)教學要求：（1）了解獲得機械加工精度的方法。（2）掌握工藝尺寸鏈的概念、組成、類型與計算方法。本節(jié)教學要求第一節(jié)機械加工精度與加工工藝尺寸鏈本節(jié)教學重點：第一節(jié)機械加工精度與加工工藝尺寸鏈工藝尺寸鏈的計算方法。本節(jié)教學重點第一節(jié)機械加工精度與加工工藝尺寸鏈一、獲得加工精度的方法獲得加工精度的方法

加工精度：是指零件加工后的實際幾何參數(shù)與理想幾何參數(shù)的

接近程度。

零件的加工精度包含：

（1）尺寸精度

表面本身的精度，直徑、長度、角度等。

（2）形狀精度

表面本身的精度，平面度、圓度、輪廓度等

（3）位置精度

不同表面之間的相互位置精度，

①表面之間的位置尺寸及精度。

平面間距、孔間距、孔到平面的距離等。

②表面之間的相互位置精度。

平行度、垂直度、對稱度等。

1.獲得形狀精度的方法

（1）軌跡法（仿形法）（2）成形法（3）展成法

（4）相切法

2.獲得位置精度方法

位置尺寸與位置精度決定工件的裝夾方式，常見的有：

（1）直接找正裝夾（2）劃線找正裝夾（3）夾具裝夾法一、獲得加工精度的方法獲得加工精度的方法3.獲得尺寸精度的方法（1）試切法——試切—測量—調(diào)整—再試切。單件小批生產(chǎn)一、獲得加工精度的方法獲得加工精度的方法（2）調(diào)整法——加工前按規(guī)定尺寸調(diào)整好刀具與工件的相對

位置并在一批工件的加工過程中保證這種位

置的加工方法。

常用于成批大量生產(chǎn)中。獲得加工精度的方法3.獲得尺寸精度的方法（3）定尺寸刀具法——用刀具的相應(yīng)尺寸來保證工件被加工部位的尺寸。（4）設(shè)備保證法——有設(shè)備的精度保證。（5）自動控制法——是把測量，進給裝置和控制系統(tǒng)組成一

個自動加工系統(tǒng)，加工過程依靠系統(tǒng)

自動完成。獲得加工精度的方法3.獲得尺寸精度的方法自動控制法獲得加工精度的方法3.獲得尺寸精度的方法第一節(jié)機械加工精度與加工工藝尺寸鏈二、工藝尺寸鏈的概念工藝尺寸鏈概念尺寸鏈：在機器裝配或零件加工過程中，由一系列相互聯(lián)系

的尺寸按一定順序首尾相連形成的封閉尺寸組。調(diào)整法銑平面

這種由單個零件在工藝過程中的有關(guān)尺寸形成的尺寸鏈稱為工藝尺寸鏈。

（1）尺寸鏈的特征

①關(guān)聯(lián)性②封閉性

（2）尺寸鏈的組成

環(huán)：把組成尺寸鏈的各個尺寸稱為環(huán)。1.工藝尺寸鏈的特征及組成二、工藝尺寸鏈的概念工藝尺寸鏈概念環(huán)封閉環(huán)：最終被間接保證精度的那個環(huán)組成環(huán)：除封閉環(huán)以外的環(huán)組成環(huán)增環(huán)：其余各環(huán)不變，該環(huán)增大封閉環(huán)也增大者減環(huán)：其余各環(huán)不變，該環(huán)增大封閉環(huán)也減小者例題工藝尺寸鏈概念工藝尺寸鏈組成示例①確定封閉環(huán)的方法：

a.加工時工藝尺寸鏈的封閉環(huán)是由零件的加工順序來確定的。

b.在零件圖上，零件設(shè)計尺寸鏈中的封閉環(huán)卻是圖上未標注的尺寸。c.在機器的裝配過程中，凡是在裝配后才能形成的尺寸就稱為裝配尺寸鏈的封閉環(huán)，它是由兩個零件上的表面構(gòu)成。工藝尺寸鏈概念（2）尺寸鏈組成②增減環(huán)的判別方法：

a.環(huán)數(shù)較少的尺寸鏈

可用定義判斷增、減環(huán)。

b.環(huán)數(shù)較多時

箭頭法：可用首尾相接單向箭頭順序表示各環(huán)，從封閉環(huán)開始朝任一方向畫一箭頭，然后依次畫出所有組成環(huán)

箭頭，與封閉環(huán)方向相反的為增環(huán)，相同的為減環(huán)。

反向為增，同向為減增減環(huán)判斷示例圖工藝尺寸鏈概念（2）尺寸鏈組成（1）按空間位置分類

①直線尺寸鏈

全部組成環(huán)平行于封閉環(huán)的尺寸鏈。②平面尺寸鏈

全部組成環(huán)位于一個或幾個平行平面內(nèi)，但某些組成環(huán)不平行于封閉環(huán)的尺寸鏈。③空間尺寸鏈

組成環(huán)位于幾個不平行平面內(nèi)的尺寸鏈。

二、工藝尺寸鏈的概念工藝尺寸鏈概念2.尺寸鏈的分類直線尺寸鏈平面尺寸鏈（2）按幾何特征分類①長度尺寸鏈：尺寸鏈中各環(huán)均為長度量。②角度尺寸鏈：尺寸鏈中各環(huán)均為角度量。③組合式尺寸鏈二、工藝尺寸鏈的概念工藝尺寸鏈概念2.尺寸鏈的分類角度尺寸鏈如右圖所示，以A面為基準分別加工C面和B面，則要求C⊥A(即β1＝90o)，B∥A(即β2=0o)，加工后應(yīng)使B⊥C(即β0＝90o)，但這種關(guān)系是通過β1，β2、β0間接得到的，所以β1，β2和β0組成了角度尺寸鏈，其中β0為封閉環(huán)。（3）根據(jù)用途不同分類

①工藝尺寸鏈：全部組成環(huán)為同一零件的工藝尺寸；

②裝配尺寸鏈：全部組成環(huán)為不同零件的設(shè)計尺寸；

③設(shè)計尺寸鏈：全部組成環(huán)為同一零件的設(shè)計尺寸二、工藝尺寸鏈的概念工藝尺寸鏈概念2.尺寸鏈的分類3.尺寸鏈圖概作法解工藝幻玉尺寸鏈較之前，苗必須作法出尺寸撈鏈圖，臣其具體共作法如備下：（1）踐確定封閉環(huán)根據(jù)工藝欄過程，找廚出間接保爹證的尺寸A0為封閉環(huán)。（2）作尺寸街鏈圖從封閉盤環(huán)起，抄按照加導(dǎo)工時零壇件上表價面之間（查找哥組成環(huán)暫）的聯(lián)系徹，依次脊畫出有仇關(guān)的直撇接獲得師的尺寸作為組晝成環(huán)，董直到形陰成一個甜封閉圖接形。注意：要久使組成環(huán)鴉數(shù)達到最凈少。（3）確定增、減環(huán)箭頭法（“反向揮為增，兵同向為便減”）。二、工藝增尺寸鏈的揪概念工藝尺慌寸鏈概狀念工藝尺虧寸鏈概艘念二、工括藝尺寸名鏈的概志念尺寸鏈圖貫作法示例價：尺寸鏈的消計算——布指計算封糟閉環(huán)與組聽成環(huán)的基私本尺寸、構(gòu)公差及極限菠偏差之漸間的關(guān)頌系。計算方陸法有極創(chuàng)值法和學概率法。1.極值法中小批鼠生產(chǎn)，高組成環(huán)誰環(huán)數(shù)不皆多的情綢況下應(yīng)含用。（1）雕封閉環(huán)猜的基本及尺寸（2）千封閉環(huán)擔的極限撥尺寸第一節(jié)聯(lián)機械加武工精度與肥加工工藝前尺寸鏈三、工藝悼尺寸鏈的草計算工藝尺升寸鏈的民計算（3）封閉環(huán)幫的上、下尤偏差（4）封閉防環(huán)的公嚇差三、工椅藝尺寸連鏈的計披算工藝尺寸腔鏈的計算公式應(yīng)用膛舉例：如圖該零件尺寸不便測量，改測量孔深A(yù)2，通過（A1）間接保證尺寸，求工序尺寸A2及偏差？套筒零音件加工牧示意圖三、工設(shè)藝尺寸縣鏈的計腳算工藝尺寸榜鏈的計算④驗算封預(yù)閉環(huán)公差TA0=0.鍛36騎，TA1+眨TA2=0趣.17+何0.19仆=0.3輝6計算正確解:①果畫尺寸浮鏈圖如右鎖圖所示缸；②封閉環(huán)溝A0=膛，洪增環(huán)A1著=減環(huán)A品2=？③計算封閉環(huán)基本尺寸：

10=50-A2A2=40mm封閉環(huán)上偏差：0=0-EIA2

∴EIA2=0封閉環(huán)下偏差：0.36=-0.17-ESA2

∴ESA2=（+0.19）mm故：

套筒零件屆尺寸鏈圖三、工藝呼尺寸鏈的聚計算工藝尺寸搏鏈的計算2．概葡率法大批量生驕產(chǎn)或封閉默環(huán)公差較蘇小、組成簽環(huán)較多的情況下鮮應(yīng)用。計算公式仍為：三、工載藝尺寸洗鏈的計壤算工藝尺腎寸鏈的告計算1、正計算已知各組筋成環(huán)的基含本尺寸、話公差及極逃限偏差，法求封閉環(huán)的基本客尺寸、秒公差及汽極限偏肯差，它換的計算友結(jié)果是惕唯一的暢，產(chǎn)品設(shè)計舍的校驗野工作常災(zāi)遇到此碰形式。2、中間計算已知封榜閉環(huán)和瘡部分組激成環(huán)的羞基本尺前寸、公努差及極旱限偏差，求其柜余組成環(huán)秧的基本尺刃寸、公差踐及極限偏兼差，工藝畢尺寸鏈多屬編此種計靈算形式水。第一節(jié)專機械加白工精度與絨加工工藝韻尺寸鏈四、工窮藝尺寸炒鏈的應(yīng)貴用工藝尺寸滾鏈的應(yīng)用3、反計算在形式已知封閉逐環(huán)的基本叼尺寸、公抓差及極限牛偏差求各悲組成環(huán)的基本尺如寸、公差蹄及極限偏狡差。解這類播問題可延以有三夫種方法：（1）按等公袍差值的俘原則分繁配封閉座環(huán)的公獸差，即（2）按等公差季級的原則敘分配封閉喘環(huán)的公差釣，即各組版成環(huán)的公備差根據(jù)基貌本尺寸的巴大小按比潮例分配，繞各組成環(huán)猛的公差必須符合下偉列條件煌：（3）按具體情桐況來分配四、工耳藝尺寸澆鏈的應(yīng)淡用工藝尺寸孕鏈的應(yīng)用1、基準巧重合時獎工序尺狹寸及其忘公差的歪確定第十二章12.曬7例2、基準不恢重合工躁藝尺寸刮鏈的計籍算（1）定位芹基準與爛設(shè)計基漂準不重哭合第一節(jié)油機械加紀工精度與凱加工工藝崗尺寸鏈五、工藝果尺寸鏈計唇算示例工藝尺寸導(dǎo)鏈計算示瞞例【例1】零件如建下圖所饑示，在鏜孔勵時，孔盆的設(shè)計啟基準是C面，設(shè)計尺寸為100±0.15齒mm,A謎,B,C面已加想工，鏜俯孔時，指為裝夾烈方便，以A面定位痕，工序模尺寸為A3，A1、A2為以前墨工序已董完成的嗽工序尺寸藏，試確僑定工序股尺寸A3。。鏜孔加工護示意圖（1）定位共基準與軟設(shè)計基線準不重勺合2、基準不重多合工藝尺宵寸鏈的計花算工藝尺濤寸鏈計廳算示例（2）設(shè)計基棍準與測量云基準不重紀合2、基準不重站合工藝尺儲寸鏈的計筋算工藝尺解寸鏈計奇算示例【例2】如下圖所付示零件，鍵內(nèi)孔端面C的設(shè)財計基準縮慧是B面胸，設(shè)計尺寸為。為便輛于加工框時測量脖，采用緩以A面質(zhì)為基準釋，測量尺寸A2來間接保績證設(shè)計尺亞寸。試計挪算A2尺寸及其上遭下偏差偷？套筒零件圖▲測量辱尺寸的身換算還辣有可能握出現(xiàn)假戚廢品。（1）如當A1=9.瞞9時，幸測量尺侮寸A2=39回.7,攪按看似潔乎是廢群品，但實際掛上AΣ=39.雞7-9.催9=29沾.8，并纖未超差。（2）如當A1=10第時，測悶量尺寸A2=40才,按看供似乎是饒廢品，曲但實際上AΣ=40黃-10與=30芹，也未叨超差。▲由此狀可見，緩在實際塔加工中佛，由于戴測量基半準與設(shè)渣計基準像不重合霸，因而璃要換算拍測量尺究寸，如古果零件瘦換算后才的測量倆尺寸超泡差，只獎要它的述超差量弟小于或暫等于另喂一組成打環(huán)的公觀差（或染其余組固成環(huán)的儀公差之欠和），持則該零紗件有可舍能是廢終品，應(yīng)播對該零坡件進行餐復(fù)檢，潛逐個測貌量并計嘗算出零否件的實呢際尺寸殼，由零魄件的實喬際尺寸料來判斷達合格與水否。（2）設(shè)計基至準與測量曲基準不重渠合工藝尺護寸鏈計挖算示例【例3】下圖所示叮為孔及舒鍵槽加份工示意搖圖，加勻工順序齊：（1）鏜況孔至；（2鋒）插鍵莫槽，工殲序尺寸真為A1；（3）熱幸處理；（4）磨孔曲至，同時除保證鏜孔及鍵槽加工示意圖3、工序康尺寸的基準有加陪工余量時俘工藝尺寸角鏈的計算五、工藝瘦尺寸鏈計恢算示例工藝尺寸米鏈計算示狐例4、一次加型工后要堵保證多坡個設(shè)計穩(wěn)尺寸時工藝嚴尺寸鏈圍的計算五、工藝智尺寸鏈計歡算示例工藝尺燒寸鏈計裙算示例【例4】如下圖a所示階梯黎軸，兩段谷軸徑的長耐度設(shè)計為省和。加工時凱，首先以拘精車后的胖A面為基吧準，車削Фd和B面，保證哲工序尺寸嗎A，再以德B面為基艷準，精車巡壽C面，保氏證工序尺蒙寸A2；架然后磨削ФD外圓和刊端面A你，保證蛙尺寸擇，編同時間禮接保證甜尺寸火。顯然洋，工序織尺寸A2將影響撈最終工父序?qū)﹂g航接獲得競的尺寸蔑的保證饞。分析鳴得工序鵲尺寸鏈軌如圖b態(tài)所示，為應(yīng)用尺孔寸鏈計豆算工藝努可以求件得同時保械證多個潔設(shè)計尺竭寸時的幣尺寸計鞭算找李華p270圖（課本趙）【例5】如下圖所示衛(wèi)為一襯送套零件趁，孔徑統(tǒng)為mm的策表面需羅要滲氮捉，精加刻工后要乖求滲氮逢層深度t0為0.汽3～0.5糕mm（支在此取未為mm）。慢該表面的挨加工順序敞為：①磨破內(nèi)孔至尺侄寸mm；②封滲氮處理惕；③精磨倚孔至mm，并嫁保證滲氮圈層深度t0。試求工電藝滲氮層棋深度t1。保證滲塞氮層深恐度的尺嘉寸計算5、保證滲氮、滲碳層深挺度時工藝呢尺寸鏈的計算五、工賭藝尺寸圈鏈計算清示例工藝尺蠻寸鏈計螞算示例【例6】如下圖一拔批小軸零瞇件，加工豎過程如下偶：1.半晨精車端柿面A、B，保證兩倡者之間的渠尺寸A1=49沙.6+0.訊20mm；2.調(diào)頭亭，以A面為基準騎半精車端酷面C，保證東總長度A2=80-0急.05；3.熱處書理；4.以C面為基準今磨端面B，保證算尺寸A3=30-0.情15。試校核畢端面B的磨削猴余量是部否合適現(xiàn)？若不瘋合適，膚應(yīng)如何泳調(diào)整？-0.2供000余量校醬核時的尺寸格計算6、余量校核時工藝尺樸寸鏈的計算五、工妥藝尺寸邁鏈計算談示例工藝尺寸或鏈計算示植例解：①秋列出尺寸蛋鏈②判斷哨各環(huán)性質(zhì)Z為封閉環(huán)丑，A2為增環(huán)撿，A1、A3為減環(huán)6、余量校定核時工藝尺若寸鏈的計算五、工猾藝尺寸艇鏈計算憐示例工藝尺寸訪鏈計算示壯例③計算：Z=80-49.6-30=0.4ESZ=-0.05-0-(-0.1荷5)=0.10EIZ=-0.2誤0-0.2俘0-0=-0.4石0

④

分析最小余量為零，需要調(diào)整。A2

、A3為設(shè)計尺寸，保持不變?nèi)袅钭钚∮嗔繛?.1mm，將工藝尺寸A1改為49.6+0.10，此時

Z＝0.4+0.10

。-0.300例1：如圖12-2步6a所示零奪件，孔的眨設(shè)計基準妄為C面。踩鏜孔前，表楚面A、執(zhí)B、C今已加工泄。鏜孔枯時，為運了使工雄件裝夾英方便，選擇表面吃A為定位季基準，并在按工序尺緩寸進行加寬工，求鏜采孔的工序尺寸刑及偏差。更多尺寸鏈悉計算例題公差按雙洞向標注，哭則mm定位基豎準與設(shè)抱計基準繞不重合余時的尺駐寸計算工藝尺叉寸鏈計初算示例例2：軸套加工群，如下圖(a)，墓要求端面殃A對裝配祝基準外圓定C的軸線劈燕垂直度為緞0.05揀/240障，端面B梅對外圓C熱之軸線垂秘直度0.眨05/1扔20。工溫件的加工徑過程如下獸：①粗加苦工A面勾、B面網(wǎng)、El貪孔、E竿2孔和宣外圓C遇。②半精怪車A面店、B面互及半精畏鏜E1綱孔。③以A殼面及E1孔為定位錄基準，半遷精車C面睛、B面及茅半精鏜E2孔，要幅求B‖稍A，其進交角β1＝0±Tl/2，Tl為B面旗對A面桃平行度額允許差韻。④以A食面及El孔為定位霜基準(定三位后將心學軸撤去)故，精加工文El孔、E2孔和外鉗圓C，翅要求C冊⊥A，油其交角亡為β2＝90°渠±T2/2豆(T2=0.猾05/哥240腹)。解：①畫出尺移寸鏈圖[下圖(b)獨]。②β0為封閉皺環(huán)，β1、β2為組成環(huán)每。此題是嘩已知封閉跳環(huán)和組成莖環(huán)，求另踏一個組成連環(huán)的中間億計算問題胸。③計算更多尺寸鏈計欠算例題工藝尺軋寸鏈計義算示例角度尺跡寸鏈計花算更多尺寸鏈計小算例題工藝尺圍寸鏈計她算示例坐標尺寸珠計算例3：圖12-2遞8(a)封,在坐走標鏜床簡上加工旨箱體零芽件上的喂兩個孔鵝,中心土距為L0＝100萬±0.1樓0；水平剝夾角為β券＝30°歐。求坐標角尺寸Lx、Ly的基本銹尺寸及堪公差。更多尺寸鏈賤計算例題工藝尺辟寸鏈計伙算示例解：①畫出晌尺寸鏈秀圖。由蚊尺寸Lx、Ly、L0組成一平劉面尺寸鏈[圖12-嘩28(b)仿]。②中心幫距L0是封閉局環(huán)。在倦加工中盲是由Lx、Ly間接得線到的，掠Lx、Ly是組成環(huán)競。此題是辮已知封閉登環(huán)求組成疤環(huán)的反問偷題。③計算計算平番面尺寸營鏈時，屯將各組攏成環(huán)向侍封閉環(huán)芝作投影激，分別仆為L1、L2，L1、L2、L0構(gòu)成了新犁的尺寸鏈本且是線性久尺寸鏈?；境邞痛纾篖x=L0·co垮sβ＝閃100徹·co拘s30匯°＝8述6.6公差：設(shè)免本例題采那用等公差狠法進行計撈算。TLx＝TLy＝T0TL1＝TLx·co暮sβ＝號T0c礎(chǔ)os3血0°TL2＝TLy·si帽nβ＝宇T0s姑in3忘0°因旺TL0=TL1+TL2＝T0(cos壺30°+登sin李30°)公差帶餐按對稱肚分布，燥則有：Lx＝86.好6±0森.07糊3，Ly＝50±0伶.073更多尺寸鏈繪計算例題工藝尺岔寸鏈計躁算示例例4：如圖12-2娃9活塞上加搏工銷孔，賤要求保證膠尺寸A0，設(shè)計基準為自活塞頂面鍋。為加工正方便常用B面定位朗，按工革序尺寸A1加工銷縣孔。試壤確定工瓜序尺寸A1及其公差住。0更多尺寸鏈媽計算例題工藝尺寸鞏鏈計算示士例解：①作監(jiān)出尺寸幅鏈圖；②按照加殘工順序確狗定