機(jī)械制造讀書工程報(bào)告

PAGEPAGE1黑龍江大學(xué)讀書工程報(bào)告學(xué)院：機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化課程名稱：機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)報(bào)告題目：工藝尺寸鏈分析和計(jì)算姓名：余金財(cái)學(xué)號(hào)：20121994成績：工藝尺寸鏈分析和計(jì)算尺寸鏈原理是分析和計(jì)算工序尺寸的有效工具，在制訂機(jī)械加工工藝過程和保證裝配精度中都有很大的作用。工藝尺寸鏈的定義在工件加工和機(jī)器裝配過程中,由相互連接的尺寸形成的封閉尺寸組叫做尺寸鏈。由單個(gè)零件在工藝過程中的有關(guān)尺寸所形成的尺寸鏈，就稱為工藝尺寸鏈。尺寸鏈的主要特征是：（1）封閉性尺寸鏈必須是一組有關(guān)尺寸首位相接構(gòu)成封閉形式的尺寸。其中應(yīng)包含一個(gè)間接保證的尺寸和若干個(gè)對(duì)此有影響的直接獲得的尺寸。（2）關(guān)聯(lián)性尺寸鏈中間接保證的尺寸的大小和變化（即精度），是受這些直接獲得的尺寸的精度所支配的；彼此間具有特定的函數(shù)關(guān)系，并且間接保證的尺寸的精度必然低于直接獲得的尺寸的精度。尺寸鏈的組成和尺寸鏈圖的作法1、尺寸鏈的組成組成尺寸鏈的各個(gè)尺寸稱為尺寸鏈的環(huán)，這些環(huán)又可分為：（1）封閉環(huán)根據(jù)尺寸鏈的封閉性，最終被間接保證精度的那個(gè)環(huán)稱為封閉環(huán)。加工工藝尺寸鏈的封閉環(huán)是由零件的加工順序來確定的。在零件工作圖上，零件尺寸鏈的封閉環(huán)卻是圖上未標(biāo)注的尺寸。在機(jī)械的裝配過程中，凡是在裝配后才形成的尺寸，就稱為裝配尺寸鏈的封閉環(huán)，它是由兩個(gè)零件上的表面構(gòu)成的。（2）組成環(huán)除封閉環(huán)以外的其他環(huán)都稱為組成環(huán)。組成環(huán)又可按它對(duì)封閉環(huán)的影響性質(zhì)分成兩類：1）增環(huán)當(dāng)其余各組成環(huán)不變，而這個(gè)環(huán)增大使封閉環(huán)也增大者。2）減環(huán)當(dāng)其余各組成環(huán)不變，而這個(gè)環(huán)增大反而使封閉環(huán)也減小者。2、尺寸鏈圖的作法下面舉例說明尺寸鏈圖的具體做法：如圖所示的套筒零件，設(shè)計(jì)師根據(jù)裝配圖要求，標(biāo)注了如圖（a）所示的軸向尺寸和，至于大孔深度則沒有明確的精度要求，只要上述兩個(gè)尺寸加工合格，它也就符合要求。因此，零件圖上的這個(gè)未標(biāo)注的深度尺寸，就是零件設(shè)計(jì)時(shí)的封閉環(huán)，連接有關(guān)的標(biāo)注尺寸繪成尺寸鏈圖如圖（b），其中為增環(huán)，為減環(huán)?？墒?，在具體加工時(shí)往往先加工外圓、車端面，再鉆孔、切斷，然后調(diào)頭裝夾，車另一端面，保證全長。由于測(cè)量比較困難，所以總是用深度游標(biāo)卡尺直接測(cè)量大孔深度。這時(shí)成為間接保證的尺寸，故成了工藝尺寸鏈的封閉環(huán)(如圖c)，其中為增環(huán)，（大孔深度）成為減環(huán)。制訂工藝規(guī)程時(shí)，為了間接保證，就得進(jìn)行尺寸鏈計(jì)算，以確定作為組成環(huán)的大孔深度的制造公差。這也就是測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的尺寸換算。由上面這個(gè)具體例子可以看出，尺寸鏈圖的做法可歸結(jié)為：首先確定間接保證的尺寸，并把它定為封閉環(huán)。從封閉環(huán)起，按照零件上表面間的聯(lián)系，依次畫出有關(guān)的直接獲得的尺寸（大致上按比例），作為組成環(huán)，知道尺寸的終端回到封閉環(huán)的起端形成一個(gè)封閉圖形。必須注意：要使組成環(huán)環(huán)數(shù)達(dá)到最少。按照尺寸首尾相接的原則，可順著一個(gè)方向在各尺寸線終端畫箭頭。凡是箭頭方向與封閉環(huán)箭頭方向相同的尺寸就是減環(huán)，剪頭方向與封閉環(huán)剪頭方向相反的尺寸就是增環(huán)。此處還要注意下面幾點(diǎn)：工藝尺寸鏈的構(gòu)成，取決于工藝方案和具體的加工方法。確定哪一個(gè)尺寸是封閉環(huán)，是解尺寸鏈的決定性的一步。封閉環(huán)搞錯(cuò)了，整個(gè)結(jié)算也就錯(cuò)了，甚至得出完全不合理的結(jié)果。一個(gè)尺寸鏈只能接一個(gè)封閉環(huán)。尺寸鏈的計(jì)算方法尺寸鏈計(jì)算有極值法和統(tǒng)計(jì)法兩種：（1）極值法：從尺寸鏈各環(huán)都處于極限條件下來計(jì)算封閉環(huán)和組成環(huán)之間關(guān)系的方法。這種方法是按誤差綜合的兩個(gè)最不利情況，即各增環(huán)都為最大極限尺寸而各減環(huán)都為最小極限尺寸的情況，或各增環(huán)都為最小極限尺寸而各減環(huán)都為最大極限尺寸的情況下，來計(jì)算封閉環(huán)極限尺寸的方法。目前生產(chǎn)中一般采用極值法。（2）統(tǒng)計(jì)法（概率法）：應(yīng)用概率論理論來計(jì)算封閉環(huán)和組成環(huán)之間關(guān)系的方法。

概率法主要用于生產(chǎn)批量大的自動(dòng)化及半自動(dòng)化生產(chǎn)方面，但是當(dāng)尺寸鏈的環(huán)數(shù)較多時(shí)，即使生產(chǎn)批量不大也宜用概率法。極值法解工藝尺寸鏈的計(jì)算公式：極值法是從尺寸鏈各環(huán)都處于極限條件下來計(jì)算封閉環(huán)和組成環(huán)之間關(guān)系的方法。這種方法是按誤差綜合的兩個(gè)最不利情況，即各增環(huán)都為最大極限尺寸而各減環(huán)都為最小極限尺寸的情況，或各增環(huán)都為最小極限尺寸而各減環(huán)都為最大極限尺寸的情況下，來計(jì)算封閉環(huán)極限尺寸的方法。（一）極值法解尺寸鏈的基本公式1.封閉環(huán)的基本尺寸：等于所有增環(huán)的基本尺寸之和減去所有減環(huán)的基本尺寸

之和。用公式表示為：(式中：n——增環(huán)環(huán)數(shù)；m——全部組成環(huán)數(shù)。)（1）封閉環(huán)的最大極限尺寸：等于所有增環(huán)的最大極限尺寸之和減去所有減環(huán)的最小極限尺寸之和。用公式表示為：（2）3.封閉環(huán)的最小極限尺寸：等于所有增環(huán)的最小極限尺寸之和減去所有減環(huán)的最大極限尺寸之和。用公式表示為：（3）封閉環(huán)的上偏差：由式(2)減式(1)得：（4）即封閉環(huán)的上偏差等于所有增環(huán)的上偏差之和減去所有減環(huán)的下偏差之和。5.封閉環(huán)的下偏差：由式(3)減式(1)得：(5)即封閉環(huán)的下偏差等于所有增環(huán)的下偏差之和減去所有減環(huán)的上偏差之和。封閉環(huán)公差：由式(2)減式(3)得：（6）即封閉環(huán)公差等于所有組成環(huán)公差之和。由式(6)看出：

＞，即封閉環(huán)公差最大，精度最低。因此在零件尺寸鏈中應(yīng)盡可能選取最不重要的尺寸作為封閉環(huán)。在裝配尺寸鏈中，封閉環(huán)往往是裝配后應(yīng)達(dá)到的要求,不能隨意選定。

一定時(shí)，組成環(huán)數(shù)越多，則各組成環(huán)公差必然越小，經(jīng)濟(jì)性越差。因此，設(shè)計(jì)中應(yīng)遵守“最短尺寸鏈”原則，即使組成環(huán)數(shù)盡可能少。（二）校核計(jì)算：

已知各組成環(huán)的基本尺寸和極限偏差，求封閉環(huán)的基本尺寸和極限偏差，以校核幾何精度設(shè)計(jì)的正確性。工藝尺寸鏈分析與計(jì)算的實(shí)例：【例1】下圖所示為軸套零件加工沉孔的工序圖，其余表面已加工。因空深的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為橫孔軸線，尺寸無法測(cè)量，問能否以直接測(cè)量孔深A(yù)來檢驗(yàn)。、、、。（1）畫出尺寸鏈圖，確定封閉環(huán)：

按題意，以測(cè)量A來檢驗(yàn)尺寸，測(cè)量基準(zhǔn)為左端面，與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，需要進(jìn)行尺寸鏈換算。確定增減環(huán)

A為減環(huán)，其余兩個(gè)組成為增環(huán)。計(jì)算A的基本尺寸和上下偏差：基本尺寸

30=25+20-A

得

A=15

上偏差

+0.15=+0.1+0-EIA

得

EIA=-0.05

下偏差

-0.15=-0.1+（-0.05）-ESA

得

ESA=0

即：校核結(jié)果：加工過程中，工件的尺寸是不斷變化的，由毛坯尺寸到工序尺寸，最后達(dá)到滿足零件性能要求的設(shè)計(jì)尺寸。一方面，由于加工的需要，在工序圖以及工藝卡上要標(biāo)注一些專供加工用的工藝尺寸，工藝尺寸往往不是直接采用零件圖上的尺寸，而是需要另行計(jì)算；另一方面，當(dāng)零件加工時(shí)，有時(shí)需要多次轉(zhuǎn)換基準(zhǔn)，因而引起工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)或測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合。這時(shí)，需要利用工藝尺寸鏈原理來進(jìn)行工序尺寸及其公差的計(jì)算?！纠?】有軸類零件，其原來尺寸要求，現(xiàn)該軸已磨損到，；利用電鍍的方式進(jìn)行修復(fù)（鍍Cr）；解：如圖尺寸鏈中，為封閉環(huán)?？傻茫篈=14-13.96=0.04ΔSA=0-0=0ΔIA=-0.0215-(-0.0075)=-0.014可得工序尺寸,鍍層厚度為0.026～0.04mm【例3】如圖套類零件的加工過程：①精車內(nèi)孔至尺寸②滲氮，其滲氮層深度為A；③磨內(nèi)孔至尺寸同時(shí)保證表面的滲氮層深度為0.2～0.4求滲氮層深度A。解：如圖所示的尺寸鏈中，為封閉環(huán)?？傻茫篈=0.2+50-49.9=0.3=0.2+0-0.03=0.17=0+0.01-0=0.01可得工序尺寸,滲氮層尺寸為:0.31～0.47mm對(duì)工藝尺寸鏈的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)體會(huì)：在零件的加工和機(jī)器的裝配過程中，總有一些相互關(guān)聯(lián)的尺寸問題，這些尺寸問題彼此之間有著一定的內(nèi)在聯(lián)系，往往一個(gè)尺寸的變化會(huì)引起其它尺寸的變化，或是一個(gè)尺寸的獲得要靠其它一些尺寸來