第五章工藝尺寸鏈計算

第六章工藝尺寸鏈原理與應(yīng)用一、工藝尺寸的基本概念

按尺寸鏈在空間分布的位置關(guān)系，分為直線尺寸鏈、平面尺寸鏈和空間尺寸鏈。在尺寸鏈中，以直線尺寸鏈——即全部組成環(huán)平行于封閉環(huán)的尺寸鏈用得最多。尺寸鏈：由相互聯(lián)系、按一定順序首尾相接排列的尺寸封閉圖叫作尺寸鏈。根據(jù)用途不同分為工藝尺寸鏈和裝配尺寸鏈工藝尺寸鏈?zhǔn)怯蓡蝹€零件在工藝過程中有關(guān)尺寸形成的；裝配尺寸鏈指機(jī)器在裝配過程中由相關(guān)零件的尺寸或相互位置關(guān)系所組成的尺寸鏈（1）極值法解工藝尺寸鏈

1）基本概念

A1和A2是在加工過程中直接獲得，尺寸A0是間接保證的，A1、A2和A0構(gòu)成一個封閉的尺寸組，都叫尺寸鏈的環(huán)。組成環(huán)：加工過程中直接獲得的尺寸如A1、A2是組成環(huán)；封閉環(huán)：間接獲得的尺寸A0稱為封閉環(huán)；

增環(huán)：它增大將使封閉環(huán)隨之增大的組成環(huán)如A2叫增環(huán)；減環(huán)：它增大反使封閉環(huán)隨之減小的組成環(huán)如A1叫減環(huán)2、尺寸鏈計算的關(guān)鍵：正確畫出尺寸鏈圖，找出封閉環(huán)，確定增環(huán)和減環(huán)①找封閉環(huán)根據(jù)工藝過程，找出間接保證的尺寸A0為封閉環(huán)。②作尺寸鏈圖按照加工順序依次畫出各工序尺寸及零件圖中要求的尺寸，形成一個封閉的圖形。尺寸鏈圖畫法——查找方法（a）從封閉環(huán)尺寸的兩端分別查找相鄰工序尺寸的工藝基準(zhǔn)，并畫出工藝基準(zhǔn)線。（b）再依次按工藝順序查找下一個工序尺寸基準(zhǔn)畫出基準(zhǔn)線，直至兩端基準(zhǔn)重合，即封閉為止。③確定增環(huán)和減環(huán)

從封閉環(huán)開始，給每一個環(huán)畫出箭頭，最后再回到封閉環(huán)，像電流一樣形成回路。凡箭頭方向與封閉環(huán)方向相反者為增環(huán)（如A2），箭頭方向與封閉環(huán)方向相同者為減環(huán)（如A1）。2）尺寸鏈的基本計算公式

用極值法解尺寸鏈的基本計算公式如下：a)封閉環(huán)的基本尺寸等于增環(huán)的基本尺寸之和減去減環(huán)的基本尺寸之和，即

b)封閉環(huán)的最大極限尺寸等于增環(huán)最大極限尺寸之和減去減環(huán)最小極限尺寸之和，即c)封閉環(huán)的最小極限尺寸等于增環(huán)最小極限尺寸之和減去減環(huán)最大極限尺寸之和，即d)封閉環(huán)的上偏差等于增環(huán)上偏差之和減去減環(huán)下偏差之和，即e)封閉環(huán)的下偏差等于增環(huán)下偏差之和減去減環(huán)上偏差之和，即f)封閉環(huán)的公差等于組成環(huán)公差之和，即封閉環(huán)的公差比任何一個組成環(huán)的公差都大，應(yīng)盡量選擇最不重要的尺寸作封閉環(huán)；為減小封閉環(huán)公差，應(yīng)盡量減少組成環(huán)數(shù)及其公差。

計算尺寸鏈時，常遇到兩種類型的問題：1）已知全部組成環(huán)的極限尺寸，求封閉環(huán)基本尺寸及公差，稱為“正計算”，結(jié)果唯一。2）已知封閉環(huán)的極限尺寸，求一個或幾個組成環(huán)的極限尺寸，稱為“反計算”。通常在制定工藝規(guī)程時，由于基準(zhǔn)不重合而需要進(jìn)行的尺寸換算屬于這類計算，結(jié)果不唯一，需優(yōu)化計算。

統(tǒng)計法解算尺寸鏈的基本計算公式除可應(yīng)用極值法解直線尺寸鏈的有些公式外，有以下兩個基本計算公式：1）封閉環(huán)中間偏差（2）統(tǒng)計法解直線尺寸鏈

2）封閉環(huán)公差Δi=(ESi+EIi)/2汽車制造工藝藝學(xué)第二節(jié)工藝藝尺寸鏈的應(yīng)應(yīng)用一基準(zhǔn)重合時工工序尺寸的確確定這種情況下，，工序尺寸的的計算是以最最終工序開始始，反算到第第一道工序。。工序尺寸是組組成環(huán)，加工工余量是封閉閉環(huán)。汽車制造工藝藝學(xué)二基準(zhǔn)不不重合時工序序尺寸的確定定1、定位基準(zhǔn)準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)準(zhǔn)不重合選活塞底面作作為定位基準(zhǔn)準(zhǔn)，但銷孔的的設(shè)計基準(zhǔn)為為活塞頂面例：如圖活塞上加加工銷孔，要要求保證尺寸寸A0，設(shè)計基準(zhǔn)為活塞頂面。。為加工方便便常用B面定位，按工工序尺寸A1加工銷孔。試試確定工序尺尺寸A1及其公差。（3）幾種工藝尺尺寸鏈的分析析與計算1）定位基準(zhǔn)準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)準(zhǔn)不重合的尺尺寸換算解：①作出尺寸寸鏈圖；②②按照加工順順序確定封閉閉環(huán)A0；③畫箭頭分出出增環(huán)A2和減環(huán)A1；④進(jìn)行尺寸寸鏈計算A1的基本尺寸A0=A2-A199=155-A1得A1=56mm驗算封閉環(huán)公公差T0=T1+T2T0＜T2修正T2=0.063A1上偏差EIA0=EIA2–ESA1ESA1=(-0.063)-(-0.087)=0.024A1下偏差ESA0=ESA2–EIA1EIA1=0–0=0故工序尺寸A1為：A1=56+0.024mm02.測量基準(zhǔn)準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)準(zhǔn)不重合(P192)ABC汽車制造工藝藝學(xué)2、某零件加加工時，首先先以小端面為為基準(zhǔn)車大端端面兩邊，得得到尺寸26和36，然然后銑內(nèi)孔及及內(nèi)端面，圖圖紙要求保證證尺寸，，因這一一尺寸不便直直接測量，只只好通過度量量尺寸L來間間接保證，試試畫出尺寸鏈鏈并求工序尺尺寸L汽車制造工藝藝學(xué)三一次次加工同時保保證多個設(shè)計計尺寸時工序序尺寸的確定定①車削大端面面與大外圓→→②車削小端端端面與小外外圓→③鏜內(nèi)內(nèi)孔及內(nèi)端面面→④熱處理理→⑤磨小端端面。最終磨磨削時必須控控制工序尺寸寸C1及C2。2）一次加工工滿足多個設(shè)設(shè)計尺寸要求求時工序尺寸寸及公差的計算算齒輪上內(nèi)孔及鍵槽的加工順序如下：工序1：鏜內(nèi)孔至Ф39.6+0.062；工序2：插槽至尺寸A1

；工序3：熱處理—淬火；工序4：磨內(nèi)孔至Ф40+0.039，同時保證鍵槽深度43.3+0.2。000解：①作出尺寸寸鏈圖；②②按照加工順順序確定封閉閉環(huán)A0；③畫箭頭分出出增環(huán)A1、A3和減環(huán)A2；④中間工序序尺寸A1的計算A1基本尺寸A0=A1+A３-A243.3=A1+20–19.8得A1=43.1驗算公公差T0=T1+T3+T2T1=0.2–0.031–0.0195=0.1495A1上偏差差0.2=ESA1+0.0195–0ESA1=0.2––0.0195=0.1805A1下偏差差0=EIA1+0––0.031EIA1=0.031故插鍵鍵槽時時的工工序尺尺寸A1=43.1+0.1805+0.031尺寸鏈鏈的計計算mm得返回含同軸軸度誤誤差的計算算同軸度度不是是很小小時應(yīng)應(yīng)將同同軸度度也作作為一一個組組成環(huán)環(huán)畫在在尺寸寸鏈圖圖中設(shè)磨孔孔和鏜鏜孔同同軸度度公差差為0.05mm(工序序要求求)，，則在在尺寸寸鏈中中應(yīng)注注成：：A4=0±0.025mm。此時的的工藝藝尺寸寸鏈如如圖所示，，用豎豎式法法求得得此工工藝尺尺寸鏈鏈，見見表。尺寸鏈鏈中多多了一一個同同軸度度組成成環(huán)，，使得得A2的公差差減小小(數(shù)數(shù)值正正好等等于該該同軸軸度公公差)，究究其原原因，，仍然然是工工藝基基準(zhǔn)與與設(shè)計計基準(zhǔn)準(zhǔn)不重重合。。因此此，在在考慮慮工藝藝安排排的時時候，，應(yīng)盡量量使工工藝基基準(zhǔn)與與設(shè)計計基準(zhǔn)準(zhǔn)重合合，否否則會會增加加制造造難度度。結(jié)論：：1)把把鏜孔孔中心心線看看作是是磨孔孔的定定位基基準(zhǔn)是是一種種近似似，2)正正確地地畫出出尺寸寸鏈圖圖，并并正確確地判判定封封閉環(huán)環(huán)是求求解尺尺寸鏈鏈的關(guān)關(guān)鍵。。畫尺寸寸鏈圖圖時，，應(yīng)按按工藝藝順序序從第第一個個工藝藝尺寸寸的工工藝基基準(zhǔn)出出發(fā)，，逐個個畫出出全部部組成成環(huán)，，最后后用封封閉環(huán)環(huán)封閉閉尺寸寸鏈圖圖。封閉環(huán)環(huán)有如如下特特征：①封閉閉環(huán)一一定是是工藝藝過程程中間間接保保證的的尺寸寸；②②封閉閉環(huán)的的公差差值最最大，，它等等于各各組成成環(huán)公公差之之和。。下一部部分回首頁頁內(nèi)孔插插鍵槽槽含同同軸度度公差差工藝藝尺寸寸鏈返回含同軸軸度公公差的的尺寸寸鏈的的計算算mm返回3)保保證證滲碳碳或滲滲氮層層深度度的工工序尺尺寸及及公差差的計計算例軸頸襯套內(nèi)孔Φ145表面需滲氮處理，滲氮層深度要求為0.3~0.5mm(單邊0.3+0.2，雙邊0.6+0.4)。其加工順序為：工序1：初磨孔至Φ144.76+0.04；工序2：滲氮處理，滲氮的深度為t；工序3：終磨孔至Φ145+0.04,保證滲氮層深度為0.3~0.5mm，

試求終磨前滲氮層深度t及其公差。0000解：①作作出尺尺寸鏈鏈圖；；②②按照照加工工順序序確定定封閉閉環(huán)A0；③畫箭箭頭分分出增增環(huán)A1、t和減環(huán)環(huán)A2；

④滲氮深度t的計算

t基本尺寸

A0

=A1+t

-A20.6=144.76+t–145

得t

=0.84

驗算公差

T0

=T1

+Tt+T2

Tt

=

0.4–0.04–0.04=0.32

t上偏差0.4=0.04+Est–0

ESt=0.4–0.04=0.36

t下偏差0=0+EIt–0.04

EIt=0.04雙邊滲氮深度t=0.84+0.36=0.88+0.32，單邊滲層t

/2=0.44+0.16+0.0400

4)驗算加工余量

如圖一批小軸零件，加工過程如下：1.

半精車端面A、B，保證兩者之間的尺寸A1=49.6

+

0.20mm；2.

調(diào)頭，以A面為基準(zhǔn)半精車端面C，保證總長度A2=80

-

0.05；3.

熱處理；4.

以C面為基準(zhǔn)磨端面B，保證尺寸A3=30

-

0.15。試校核端面B的磨削余量是否合適？若不合適，應(yīng)如何調(diào)整？

-

0.2000解：①列列出尺尺寸鏈鏈②判判斷各各環(huán)性性質(zhì)Z為封閉閉環(huán)，，A2為增環(huán)環(huán)，A1、A3為減環(huán)環(huán)③計算：：Z=80-49.6-30=0.4BSZ=-0.05-0-(-0.15)=0.10BIZ=-0.20-0.20-0=-0.400

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。-0.3005)復(fù)復(fù)雜工工序尺尺寸計計算有關(guān)軸軸向表表面工工藝過過程如如下：：Ⅰ.A定位車車D得全長長A１±TA1/2,車小外外圓到到B得長度度40-0.2；ⅡD定位車車A得全長長A2±TA2/2,鏜大孔孔到C得尺寸寸A3±TA3/2；；ⅢD定位磨磨A保證全全長A4=50-0.5。求A１、A2、、A3、A4及公差差驗算算Z3解①作作圖分分解尺尺寸鏈鏈；②確定定封閉閉環(huán)A0；③畫箭箭頭定定增環(huán)環(huán)A3、A4和減環(huán)環(huán)A2；A1AD40-0.2A2BCA3A4=50-0.5A0=36+0.5Z3Z2④用用雙向向?qū)ΨQ稱偏差差注尺尺寸50-0.5=49.75±0.2540-0.2=39.90±0.1036+0.5=36.25±0.25⑤計算算工序序尺寸寸及偏偏差計算A2、A3的基本本尺寸寸：A4=49.75A2=49.75+0.2=49.95A0=A3+A4-A2A3=A0+A2-A4=36.25+49.95-49.75=36.45A1=A2+Z2=49.95+2.8=52.75把封閉閉環(huán)公公差分分配給給組成成環(huán):TA0=TA3+TA4+TA2TA4=TA0應(yīng)修改改為TA4/2=0.05TA2/2=0.1TA3/2=0.1A1按粗車車精度度TA1/2=0.25⑥驗算工序序余量Z3Z3為A2、A4的封閉環(huán)，，公稱余量Z3=A2-A4=0.2TZ3/2=TA2/2+TA4/2=0.1+0.05=0.15即Z3=0.2±0.15Z3max=0.35，Z3min=0.05工序余量是是合理的AD40-0.2A2BCA3A4=50-0.5A0=36+0.5Z3Z2A1產(chǎn)品的裝配配精度包括括：零件間的距距離精度相互配合精精度相互位置精精度相對運(yùn)動精精度接觸精度二、裝配精精度與裝配配尺寸鏈1、裝配精精度：是指產(chǎn)品裝裝配后實際際達(dá)到的精精度。通用產(chǎn)品有有國標(biāo)、部部標(biāo)，無標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)用用戶使用要要求產(chǎn)品的裝配配精度與零零部件制造造精度直接接相關(guān)，而而零部件精精度等級及及偏差是通通過解算裝裝配尺寸鏈鏈來確定。。2、裝配尺尺寸鏈：各有關(guān)零件件裝配尺寸寸所組成的的尺寸鏈裝配尺寸鏈鏈的建立方方法：（1）確定定封閉環(huán)：：裝配精度度；（2）確定定各組成環(huán)環(huán)：對裝配配精度有直直接影響的的零件尺寸寸或位置關(guān)系；；（P198）（3）建立立裝配尺寸寸鏈；（4）遵守守組成環(huán)最最少原則：：一件一環(huán)環(huán)尺寸鏈計算算習(xí)題汽車制造工工藝學(xué)某零件加工工時，首先先以小端面面為基準(zhǔn)車車大端面兩兩邊，得到到尺寸36和46，，然后銑內(nèi)內(nèi)孔及內(nèi)端端面，圖紙紙要求保證證尺寸10，，因這一尺尺寸不便直直接測量，，只好通過過度量尺寸寸L來間接接保證，試試畫出尺寸寸鏈并求工工序尺寸L汽車制造工工藝學(xué)1保證裝裝配精度的的方法有______、________、互互換裝配法法、選選擇裝配法法。(天津大學(xué)學(xué)1999）2ESi表示增環(huán)的的上偏差，，EIi表示增環(huán)的的下偏差，，ESj表示減環(huán)的的上偏差，，EIj表示減環(huán)的的下偏差，，M為增環(huán)的數(shù)數(shù)目，N為減環(huán)的數(shù)數(shù)