机械加工工艺规程设计5-7

1、第五节 工序内容的确定学习内容：机床和工艺装备的选择加工余量确定切削用量的确定时间定额的确定要求掌握：机床、夹具、刀具和量具的选择原则工序余量、毛坯余量的计算切削用量的选择原则，背吃刀量、进给量、切削速度的确定工时定额的构成和计算一、机床和工艺装备的选择1.机床的选择 1）机床的尺寸规格要与被加工的零件尺寸相适； 2）机床精度要与被加工零件的加工要求相适应； 3）机床的生产率与被加工零件的生产纲领相适应； 4）机床的选用要考虑节省投资和适当考虑生产的发展; 5）改（扩）建车间，要充分利用原有设备。 6）机床类型的选择普通机床：对于单件小批量生产为降低加工成本，应优先考虑使用普通机床。专用机床：

2、对于批量生产和大批量生产为提高生产率应优先考虑使用专用机床。数控机床：对于中小批量生产为提高生产率和减低生产成本应优先考虑使用数控机床。2.机床夹具的选择 机床夹具的选择主要考虑生产类型。1）单件小批量生产应尽量选用通用夹具；2）大批大量生产时，应采用高生产效率的专用机床夹具；3）对于中小批量生产和新产品的试制为提高生产率和减低生产成本应优先考虑使用组合夹具。 此外，夹具的精度应与零件的加工精度相适应。3.刀具的选择 1）刀具的选择主要取决于：工序所采用的加工方法，加工表面的尺寸大小，工件材料，要求的加工精度，表面粗糙度，生产率，经济性。2）对于单件小批量生产为降低加工成本，应优先考虑使用标准

3、刀具。3）对于批量生产和大批量生产为提高生产率应优先考虑使用专用刀具。 4.量具的选择 量具的选择主要根据生产类型和要求的检验精度进行。1）对于尺寸误差：对于单件小批量生产为降低加工成本，应优先采用通用量具（游标卡尺、千分尺等）；成批生产多采用极限量规；大量生产多采用自动化程度高的量仪，如电动或气动量仪等。2）对于形位误差：在单件小批生产中，一般采用通用量具（百分表，千分表等），也有采用三坐标测量机的；在成批大量生产中，多采用专用检具。 1、加工余量的概念二、加工余量的确定 工件加工余量的大小，将直接影响工件的加工质量、生产率和经济性。例如加工余量太小时，不易去掉上道工序所遗留下来的表面缺陷及

4、表面的相互位置误差而造成废品；加工余量太大时，会造成加工工时和材料的浪费，甚至因余量太大而引起很大的切削热和切削力，使工件产生变形，影响加工质量。加工余量加工过程中从加工表面切去材料层厚度 分为：工序余量加工总余量（毛坯余量） 式中 a 前工序尺寸； b 本工序尺寸。1）工序余量平面类非对称表面的加工余量 工序余量某一表面在某一工序（工步）中所切去的材料层厚度（相邻两工序的工序尺寸之差） 非对称表面，加工余量为单边余量Zb； 对称表面，加工余量为双边余量2Zb。 单边余量 外表面：Zb =la -lb 内表面：Zb =lb -la 双边余量： 外表面：2Zb =da -db 内表面：2Zb =

5、Db -Da 外圆和内孔等对称表面的加工余量 （5-3）式中 ZS 总加工余量； Zi 第i道工序加工余量； n 该表面加工工序数。某表面的加工总余量与该表面工序余量之间的关系为： 式中 n加工该表面的工序（或工步）数目。 2）加工总余量（毛坯余量）粗车半精车毛坯精车毛坯粗车半精车精车 总加工余量零件从毛坯变为成品切除材料层总厚度（零件图与毛坯图尺寸之差）工序尺寸按“入体原则”标注：外表面取上偏差为零，内表面下偏差取零。加工余量计算3）最大余量、最小余量和余量公差由于毛坯制造和各工序加工后的工序尺寸都不可避免地存在误差，所以无论加工总余量还是工序余量都不是一个固定值，有最大余量、最小余量之分，

6、余量的变动范围称为余量公差。由于工序尺寸有公差，尺寸偏差按“入体原则”标注： 对外表面工序尺寸(例如轴径)，上偏差为0，其最大尺寸就是基本尺寸； 对内表面工序尺寸(例如孔径、槽宽)，下偏差为0，其最小尺寸就是基本尺寸。式中 Zmax ，Zmin 最大、最小余量； TZ 余量公差； Ta 上工序尺寸公差； Tb 本工序尺寸公差。 余量公差 （被包容尺寸与包容尺寸） 工序余量与工序尺寸及公差的关系 Zb = Zmin + Ta Zmax = Zb + Tb = Zmin + Ta + Tb 2、影响加工余量的因素1）上工序表面质量Ra、Da的影响 在上工序加工后的表面上或毛坯表面上，存在着表面微观

7、粗糙度值Ra和表面缺陷层Da(包括冷硬层、氧化层、裂纹等)，必须在本工序中切除。Ra、Da的大小与所用的加工方法有关。上工序表面粗糙度和缺陷层的影响2）上工序尺寸公差（Ta）的影响它包括各种几何形状误差如锥度、椭圆度、平面度等。Ta 大小可根据选用的加工方法所能达到的经济精度，查阅金属机械加工工艺人员手册确定。 它包括轴线的直线度、位移及平行度；轴线与表面的垂直度；阶梯轴内外圆的同轴度；平面的平面度等。为了保证加工质量，必须在本工序中给予纠正。ea的数值与上工序的加工方法和零件的结构有关，可用近似计算法或查有关资料确定。若存在两种以上的空间偏差时可用向量和表示。3）上工序各表面相互位置空间偏差

8、(ea)的影响4）本工序加工时装夹误差（b）的影响 此误差除包括定位和夹紧误差外，还包括夹具本身的制造误差，其大小为三者的向量和。它将直接影响被加工表面与刀具的相对位置，因此有可能因余量不足而造成废品，所以必须给予余量补偿。 三爪卡盘的装夹误差 或非对称表面（单边，如平面）的基本余量为：对称表面(双边，如孔或轴)的基本余量为：最小加工余量在无心磨床上加工轴时，装夹误差可忽略不计；用浮动铰刀或用拉刀拉孔时空间偏差对加工余量无影响，且无装夹误差；研磨、超精加工、抛光等加工方法，主要是降低表面粗糙度值，困此加工余量只需要去掉上工序的表面粗糙度值就可以了。影响加工余量的因素# 63最小余量构成（图5-

9、25） 采用浮动镗刀块镗孔式中 Ry上一工序表面粗糙度； Ha上一工序表面缺陷层； ea 上一工序形位误差； b本工序装夹误差。（5-8） 无心磨床磨外圆 研磨、抛光平面图5-25 最小加工余量构成最小加工余量 计算法采用计算法确定加工余量比较准确，但需掌握必要的统计资料和具备一定的测量手段。 经验法由一些有经验的工程技术人员或工人根据现场条件和实际经验确定加工余量。此法多用于单件小批生产。 查表法利用各种手册所给的表格数据，再结合实际加工情况进行必要的修正，以确定加工余量。此法方便、迅速，生产上应用较多。 需要指出的是，目前国内各种手册所给的余量多数为基本余量，基本余量等于最小余量与上一工序

10、尺寸公差之和，即基本余量中包含了上一工序尺寸公差，此点在应用时需加以注意。3、加工余量确定工序余量有公称余量（简称余量）、最大余量和最小余量之分。 表9加工直径1818-3030-5050-120120-250250-500零件长度直 径 余 量 a3033.5455530-503.54555550-120445566120-250455666250-500556777500-800667788800-12007778881、轴类零件粗车外圆加工余量2、轴在粗车外圆后，精车外圆的加工余量（不经热处理）表10 mm轴的直径d零件长度L粗车外圆的公差（一）IT12100100-250250-500

11、500-800800-12001200-2000直径余量a100.81.01.3-0.1510-180.91.21.40.1818-301.21.31.41.71.80.2130-501.32.02.20.2550-801.41.41.61.82.12.30.3080-1201.62.50.35120-1801.61.72.02.22.60.40180-2601.71.71.82.12.30.46260-3601.82.02.22.52.70.52360-5001.82.02.90.631、精车（铣，刨）槽加工余量表23 mm槽宽B10183050加工余量a11.523公差0.20.20.30

12、3说明：1、本表适用于槽长小于80mm，槽深小于60mm的槽1、平面粗加工余量表36 mm长度与宽度LB50050010001000200015004000200040002000以上每边留量a34568有人工时效每边留量a45710122、平面的精加工余量(刨、铣、刮、磨)表38 mm加工性质被加工表面的长度被加工表面宽度100100-300300-1000余量a公差+余量a公差+余量a公差+粗加工后精刨或精铣3001.00.31.50.52.00.7300-10001.50.52.00.72.11.0 1000-20002.00.72.11.23.01.22000-40002.51.03.

13、01.53.51.64000-60004.02.0未经校准的磨削3000.30.10.40.1211300-10000.40.120.50.150.60.151000-20000.50.150.60.150.70.15装置在夹具中或用千分表校准的磨削3000.20.10.250.1211300-10000.250.120.30.150.40.151000-20000.30.150.40.150.40.15刮100-3000.10.060.150.060.20.1300-10000.150.10.20.10.250.121000-20000.20.120.250.120.350.152000-4

14、0000.250.170.30.170.40.24000-60000.30.220.40.220.50.25三、切削用量的确定生产效率 ap、f 和vc切削时间。当加工余量一定时，减小ap后，使走刀次数增多，切削时间成倍增加，生产效率成倍降低，所以，尽量优先增大ap ，以求一次进刀全部切除加工余量。1、切削用量的选择原则1）切削用量对生产效率、切削功率、刀具耐用度和加工质量的影响刀具使用寿命 在切削用量中,对刀具T 影响是vcfap。过高的vc和大的f，由于经常磨刀、装卸刀具而增加费用、提高加工成本。可见,优先增大ap不只是达到高的生产率,相对vc与f 来说对发挥刀具切削性能、降低加工成本也是

15、有利的。机床功率 ap和vc切削功率成正比增加。此外，增大ap、使切削力增加多，而增大f 使切削力增加较少、消耗功率也较少。所以，在粗加工时，应尽量增大f 是合理的。2）切削用量选择的原则 在机床、刀具、工件的强度以及工艺系统刚性允许的条件下: 首先选择尽可能大的背吃刀量ap; 其次选择在加工条件和加工要求限制下允许的进给量f; 最后再按刀具寿命的要求和机床功率允许条件下确定一个合适的切削速度vc。表面粗糙度 提高vc能降低表面粗糙度值。而提高ap对切削过程产生的积屑瘤、鳞刺、冷硬和残余应力的影响并不显著，故提高ap对表面粗糙度影响较小。所以,加工表面粗糙度主要限制的是f 的提高。 刀具寿命值

16、大，则切削用量应选得小，尤其是vc要低，但这会使生产效率降低，成本高；反之，规定T 值小，虽然可允许高的vc，提高生产效率，但加速刀具磨损，增加了装卸刀具的辅助时间。 所以，刀具寿命合理数值应根据生产率和加工成本确定。刀具寿命合理数值有两种：1）最高生产率刀具寿命TP ： 所确定的TP能达到最高生产率。或者说，加工一个零件所花的时间最少。2）最低生产成本刀具寿命Tc 所确定的寿命能保证加工成本最低，亦即使加工每一个零件的成本最低。2、刀具寿命的选择 比较最高生产率刀具寿命TP与最低生产成本刀具寿命Tc可知：TcTP 。 显然低成本允许的切削速度低于高生产率允许的切削速度。生产中常根据最低成本来

17、确定刀具寿命，但有时要完成紧急任务或提高生产率且对成本影响不大的情况下，也选用最高生产率刀具寿命。 刀具寿命的具体数值，可参考有关资料或手册选用。 刀具类型刀具寿命刀具类型刀具寿命可转位车刀10-15高速钢钻头80-120硬质合金车刀20-60齿轮刀具200-300高速钢车刀30-90自动线刀具240-480高速钢成形车刀110-130硬质合金端铣刀120-180刀具寿命推荐值（单位：min）3、合理的切削用量 粗加工时，首先应将精加工的和半精加工的余量留下来，剩下的余量尽可能在一次走刀下切除。ap= 810mm。 半精加工时，ap= 0.52mm。 精加工时，ap= 0.10.4mm。最小背

18、吃刀量的确定，取决于刀具刃口的锋利程度，对于刃口较锋利的高速钢刀具不应小于0.005mm；对于刃口不太锋利的硬质合金刀具，背吃刀量要略大一点。 它是指在保证加工质量的前提下，充分利用刀具和机床的性能，能获得高的生产率和低的加工成本的切削用量。1）背吃刀量的选择2）进给量的选择 粗加工时，主要考虑工艺系统的承受能力。 选择进给量的限制条件有：机床进给机构的强度、车刀刀杆强度、车刀刀杆刚度、刀片强度以及工件装夹刚度等，每个限制条件给出一个允许的进给量，在这几个允许的进给量中选取最小的一个。 在制定大批大量生产的工艺规程时，应该按照上述限制条件，通过计算和比较，来确定合理的进给量。 半精加工和精加工

19、时，最大进给量主要受加工精度和表面粗糙度的限制。 当车刀的刀尖圆弧半径r较大或车刀具有副偏角很小的修光刃，且切削速度较高时，进给量可以选得大一些。 在生产中，进给量常常是按实际经验确定的。工件材料车刀刀杆尺寸 BXH （mmXmm）工件直径 dw （mm）背吃刀量ap（mm）3355881212以上走刀量f（mm）碳素结构钢和合金结构钢16X2520 40 60 100 4000.30.4 0.40.5 0.50.6 0.60.9 0.81.2- 0.40.5 0.50.7 0.60.9 0.81.2- - 0.30.5 0.50.6 0.60.8- - - 0.40.5 0.50.6- -

20、- - -2030 25X2520 40 60 100 6000.30.4 0.40.5 0.60.7 0.81.0 1.21.4- 0.30.4 0.50.7 0.70.9 1.01.2- - 0.40.6 0.50.7 0.81.0- - - 0.40.7 0.60.9- - - - 0.40.6注：有冲击时，进给量应减小20。 硬质合金车刀及高速钢车刀粗车外圆和端面时的进给量3）切削速度的选择1）首先，应该根据已确定的背吃刀量asp、进给量f以及刀具寿命T，再按刀具寿命与切削用量关系式计算，得出的计算值。 所选定的这个刀具寿命T，一般都在刀具的经济寿命Tc和最高生产率寿命Tp之间。 2）

21、计算vc后，应根据加工工件直径计算相应的转速， 转速n 再按照机床的转速表，确定一个可实现的转速n。然后，再计算在这个实际转速n下的实际的切削速度vc。通常要求实际的切削速度vc尽量接近（一般为略小于）初始计算值。4、确定切削用量的程序 由工序余量确定切削深度。全部工序（或工步）余量最好在一次走刀中去除； 按本工序加工表面粗糙度确定进给量。对粗加工工序，进给量按加工粗糙度初选后还要校验刀片强度及机床进给机构强度； 选择刀具磨钝标准及耐用度； 确定切削速度，并按机床实有的主轴转速表选取接近的主轴转速； 最后校验机床功率。 3）校验机床功率及扭矩。 切削功率Pc： （Kw） 机床的有效功率： （K

22、w） 若 则机床校验合格四、时间定额的确定1时间定额的概念时间定额是在一定生产条件下，规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。 时间定额是安排生产计划，进行成本核算的主要依据。在设计新厂时，时间定额是计算设备数量、布置车间、计算工人数量的依据。时间定额的确定有两种方式：一种是工艺人员与熟练技术工人相结合，通过总结过去加工实践的经验、并参考有关的技术资料综合估计确定；另一种是工艺人员以同类产品的工艺或工序时间为依据，进行类比分析后推算出来，并参考熟练技术工人的意见确定的。2、时间定额的组成1）基本时间tj基本时间是直指改变生产对象的尺寸、形状、相对位置、表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的

23、时间。对于切削加工来说，基本时间就是切削时间，是切除金属所消耗的机动时间（包括刀具切入和切出时间）。2）辅助时间tf辅助时间是指为实现工艺过程所必须进行的各种辅助动作所消耗的时间。它包括工件的装卸时间、改变切削用量时间、试切和测量时间、引进刀具和退出刀具时间等。确定辅助时间要考虑生产类型。基本时间和辅助时间的总和称为作业时间，即直接用于制造产品零、部件所消耗的时间。2）辅助时间tf辅助时间是指为实现工艺过程所必须进行的各种辅助动作所消耗的时间。它包括工件的装卸时间、改变切削用量时间、试切和测量时间、引进刀具和退出刀具时间等。基本时间和辅助时间的总和称为作业时间，即直接用于制造产品零、部件所消耗

24、的时间。3）布置工作地时间tb布置工作地时间是为使加工正常进行，工人布置工作地所消耗的时间。它包括更换刀具时间、润滑机床时间和收拾工具时间等。布置工作地时间又称工作地服务时间，一般按作业时间的2%-7%估算。4）休息和生理需要时间tx休息和生理需要时间是工人在工作期间，为恢复体力和满足生理上的需要所消耗的时间。一般按作业时间的2%估算。 单件定额时间td是以上四部分的总和，即 td = tj + tf + tb + tx 5）准备与终结时间tz准备与终结时间是指工人为了生产一批产品的零、部件，进行准备和结束工作所消耗的时间。准备时间包括熟悉工艺文件、领取毛坯、领取工艺装备、调整设备和工艺装备等

25、；终结时间包括拆卸工艺装备、送交成品等。 这样单件定额时间为单件时间tdj加上准备与终结时间tz，即：dj = tj + tf + tb + tx+ tz/n 第六节 工序尺寸的计算在零件的机械加工工艺过程中，各工序的工序尺寸及工序余量在不断变化，其中一些尺寸在零件图上未标出，需要在制定工艺规程时确定。在加工过程中，各工序所达到的尺寸称工序尺寸，也就是在工序图上所标注的尺寸。工序尺寸可以是设计尺寸,也可以不是。及其公差的大小不仅受到工序余量的影响,而且与工艺基准的选择密切相关.一、工艺尺寸链基本概念例：如图示套筒零件，毛坯为棒料，机械加工工艺路线为： 车左端面 车外圆 调头车右端面，保证设计尺

26、寸50 钻小孔10 镗大孔20。引出问题 分 析由于小孔10直径小，在加工20孔底面C时，由于设计尺寸100-0.36不便测量而无法直接保证其精度要求。由于20孔的深度可用深度游标卡尺方便地测出，因此设计尺寸100-0.36可以通过保证设计尺寸500-0.17和20孔的深度尺寸而间接得到保证。那么，在加工20孔时，其深度尺寸及其公差应为多少时，在500-0.17尺寸合格的情况下，设计尺寸100-0.36也一定能保证合格呢？上述这类工序尺寸就需要用工艺尺寸链法来计算。这类工序尺寸为工艺基准与设计基准不重合时的工序尺寸。 在机械设计和工艺工作中，为保证加工、装配和使用的质量，经常要对一些相互关联的

27、尺寸、公差和技术要求进行分析和计算，为使计算工作简化，可采用尺寸链原理。 将相互关联的尺寸从零件或部件中抽出来，按一定顺序构成的封闭尺寸图形，称为尺寸链。 图示为铣削阶梯表面的情况，尺寸Al、 A0为零件图上标注的尺寸。加工时以表面3为定位基准，铣削表面2，得尺寸A0 ，而尺寸A0是通过A1、A2间接得到的。因此A0 与A1、A2 尺寸就构成一个相互关联的尺寸组合，形成了尺寸链。1、工艺尺寸链的定义尺寸链中的每一个尺寸称为尺寸链的环。环又分为封闭环和组成环，而组成环又有增环和减环之分。封闭环其尺寸是在机器装配或零件加工中间接得到的。如A0尺寸为封闭环，封闭环在一个线性尺寸链中只有一个。组成环在

28、尺寸链中，除封闭环以外，其它环均为组成环，它是在加工中直接得到的尺寸，将直接影响封闭环尺寸的大小。增环若组成环尺寸增大或减小，使得封闭环尺寸也增大或减小，则此组成环称为增环，如图中A1环。减环若组成环尺寸增大或减小，使得封闭环尺寸减小或增大，则此组成环称为减环，如图中的A2、A3环。2、工艺尺寸链的组成同一个尺寸链中的各个环最好用同一个字母表示，如Al、A2、A3A0，下标1、2、表示组成环的序号，0表示封闭环。对于增环，在字母的上边加符号；对于减环在字母的上边加符号。如：尺寸链图的画法： 找封闭环 根据工艺过程，找出间接保证的尺寸A0 为封闭环。作尺寸链图 从封闭环起，按照零件表面间的联系依

29、次画出A1、A2 各组成环，直至尺寸形成一个封闭的图形。 在尺寸链中判断增、减环的方法，一是根据定义；二是顺着尺寸链的一个方向，向着尺寸线的终端画箭头，则与封闭环同向的组成环为减环，反之则为增环。 确定增环和减环 可用以下简便的方法得到： 从封闭环开始，给每一个环画出箭头，最后再回到封闭环，像电流一样形成回路。凡箭头方向与封闭环方向相反者为增环（如A1 ），箭头方向与封闭环方向相同者为减环（如A2 ）。 按尺寸链中各组成环所在的空间位置分 线性尺寸链 尺寸链中各环位于同一平面内且彼此平行，如图3、工艺尺寸链的分类平面尺寸链线性尺寸链 平面尺寸链 尺寸链中各环位于同一平面或彼此平行的平面内，各环

30、之间可以不平行，如图(a)。平面尺寸可以转化为两个相互垂直的线性尺寸链，如图(b)、(c)。 角度尺寸链 尺寸链中各环均为角度量。 由于平行度和垂直度分别相当于0o和90o，因此角度尺寸链包括了平行度和垂直度的尺寸链。如图所示，以A面为基准分别加工C面和B面，则要求CA(即190o)，BA(即2=0o)，加工后应使BC(即0 90o) ，但这种关系是通过1，2、0间接得到的，所以1，2和0组成了角度尺寸链，其中0为封闭环。 空间尺寸链 尺寸链中各环不在同一平面或彼此平行的平面内。空间尺寸链可以转化为三个相互垂直的平面尺寸链，每一个平面尺寸链又可转化为两个相互垂直的线性尺寸链。因此线性尺寸链是尺

31、寸链中最基本的尺寸链。角度尺寸链尺寸链的分类 根据用途不同分为工艺尺寸链和装配尺寸链工艺尺寸链由单个零件在工艺过程中有关尺寸形成；装配尺寸链指机器在装配过程中由相关零件的尺寸或相互位置关系所组成的尺寸链图示为主轴部件，为保证弹性挡圈装入，要保持轴向间隙A0 ，由图中看到A0与Al、A2、A3为有关，按照一定顺序构成装配尺寸链。装配尺寸链 尺寸链的特征封闭性、关联性 尺寸链计算是根据结构或工艺上的要求，确定尺寸链中各环的基本尺寸及公差或偏差。 计算方法有两种：4、直线尺寸链的计算方法 应用尺寸链原理解决加工和装配工艺问题时，经常碰到下述三种情况： 已知组成环公差求封闭环公差的正计算问题； 已知封

32、闭环公差求各组成环公差的反计算问题； 已知封闭环公差和部分组成环公差求其它组成环公差的中间计算问题。 解决正计算问题比较容易，而解决反计算问题比较难。 极值法（也称极大极小法） 是以各组成环的最大值和最小值为基础，求出封闭环的最大值和最小值。 概率法 是以概率理论为基础来解算尺寸链。概率法的组成环公差大于极值法，易于加工，但会出现极少废品。式中 n包括封闭环在内的尺寸链总环数； m尺寸链中组成环环数。结论：尺寸链封闭环的基本尺寸，等于各增环的基本尺寸之和减去各减环基本尺寸之和。1）极值法计算公式 封闭环基本尺寸计算 图示的尺寸链中，A0为封闭环，A1、A2、A5为增环，A3、A4为减环。各环的

33、基本尺寸分别以A1、A2Ai表示。由图可知：5、尺寸链计算的基本公式结论：封闭环的最大值等于所有增环的最大值之和减去所有减环的最小值之和；封闭环的最小值等于所有增环的最小值之和减去所有减环的最大值之和。 封闭环最大和最小尺寸计算 由式(5.10)可知，当尺寸链中所有增环为最大值，所有减环为最小值时，则封闭环为最大值；反之为最小值。写成普遍公式为： 封闭环上偏差ESA0(或esA0)和下偏差EIA0(或eiA0)的计算由式(5.11)减式(5.10)，得：由式(5.12)减式(5.10)，得：(5.13)(5.14)结论：封闭环的上偏差等于所有增环的上偏差之和减去所有减环的下偏差之和；封闭环的下

34、偏差等于所有增环的下偏差之和减去所有减环的上偏差之和。结论：封闭环公差(或误差)等于各组成环公差(或误差)之和。式中：Ti为尺寸Ai的公差。同理： 由式(5.11)减式(5. 12)，得： 封闭环公差T0或中间偏差0的计算式中：i为尺寸Ai的误差。 由此可知，若各组成环公差一定，减少环数可提高封闭环精度；若封闭环公差一定，减少环数可放大各组成环公差，使其加工容易。 平均尺寸Aav的中间偏差的计算 为使复杂的尺寸链计算简化，可采用平均尺寸和中间偏差来进行计算。 平均尺寸Aav最大尺寸和最小尺寸的平均值。 中间偏差 公差带中点偏离基本尺寸的大小。 由 式(5.11)式(5.12) /2 ，得：由式

35、(5.17)减式(5.10)得：结论：封闭环平均尺寸等于所有增环平均尺寸之和减去所有减环平均尺寸之和；封闭环的平均偏差等于所有增环平均偏差之和减去所有减环平均偏差之和。 基本尺寸计算公式 （5-22）偏差计算公式 公差计算公式 平均尺寸计算公式 （5-23）（5-24）（5-25）（5-26）直线尺寸链极值算法公式 封闭环的公差比任何一个组成环的公差都大，应尽量选择最不重要的尺寸作封闭环；为减小封闭环公差，应尽量减少组成环数及其公差。 尺寸链的计算步骤： 绘制尺寸链图 判断组成环与封闭环 判断增环与减环 计算工序尺寸的基本尺寸 计算工序尺寸的极限偏差2）概率法计算公式 组成环平均尺寸计算 封闭

36、环平均尺寸计算 封闭环公差的计算式中 m 增环的个数； n 尺寸链中组成环的个数（包括增环、减环和封闭环）。二、基准重合时工序尺寸的确定工艺基准与设计基准重合 同一表面经多次加工达到图纸尺寸要求，其中间工序尺寸根据零件图尺寸加上或减去工序余量即可得到，即从后一道工序向前推算，得出相应的工序尺寸，一直推算到毛坯尺寸。工序尺寸的计算步骤：1确定各工序余量和毛坯总加工余量：查手册2确定工序尺寸公差：中间工序按经济精度确定3求工序基本尺寸从成品到毛坯的各工序反推。4标注工序尺寸公差：按“入体原则”标注 现以查表法确定工序余量，各加工方法按经济精度和相应公差值，确定某箱体零件上孔加工的各工序尺寸和公差。

37、设毛坯为带孔铸件，零件孔要求达到100H7（+0.035）,Ra为0.8m，材料为HT200。 其工艺路线为粗镗半精镗精镗浮动精密镗092 +2.597-5=92 1T17（H17） 8毛坯孔 97 +0.3599.4-2.4=97 1T12（H12） 5粗镗孔 99.4 +0.1499.9-0.5=99.4 1T10（H10） 2.4半精镗孔 99.9 +0.045100-0.1=99.9 1T8（H8） 0.5精镗孔 100 +0.0351001T7（H7） 0.1浮动镗孔 工序尺寸及偏差 工序基本尺寸 工序经济精度 工序余量 工序名称 工序尺寸及其偏差0000- 1基准重合时工序尺寸计算

38、例三、基准不重合时工序尺寸计算 当工艺基准（工序、定位、测量等）与设计基准不重合，工序尺寸就无法直接取用零件图上的设计尺寸，因此必须进行尺寸换算来确定工序尺寸。计算步骤： 绘制尺寸链图 判断组成环与封闭环 判断增环与减环 计算工序尺寸的基本尺寸 计算工序尺寸的极限偏差 验算公差 用极值法解尺寸链的基本计算公式如下：a)封闭环的基本尺寸等于增环的基本尺寸之和减去减环 的基本尺寸之和，即 b)封闭环的最大极限尺寸等于增环最大极限尺寸之和减 去减环最小极限尺寸之和，即 c)封闭环的最小极限尺寸等于增环最小极限尺寸之和减 去减环最大极限尺寸之和，即 d)封闭环的上偏差等于增环上偏差之和减去减环下偏差之

39、 和 ，即 e)封闭环的下偏差等于增环下偏差之和减去减环上偏差之 和 ，即 f)封闭环的公差等于组成环公差之和，即 尺寸链的基本计算公式 例1：如图示零件，当表面A、B、C均已加工完后，最后一道工序是镗孔100H7。镗孔时，为使工件装夹方便，不选100H7孔的设计基准为定位基准，而选底面A为定位基准。试计算工序尺寸及公差。解： 1）确定封闭环、画尺寸链图。 根据加工过程， 设计尺寸A0是 在本工序镗孔 时间接获得的， 是封闭环，按 组成环的查找 原则查找组成 环，并画出尺 寸链图如图所示。1、定位基准与设计基准不重合时工序尺寸的计算 3）计算 本工序镗孔的工序尺寸A3可按下列各公式计算。 基本

40、尺寸：A0=A2+A3-A1 则 100=A3+80-280 A3=300 偏差： ESA0=ESA2+ESA3-EIA1 则 0.15=0+ESA3-0 ESA3=0.15 EIA0=EIA2+EIA3-ESA1 则 -0.15=-0.06+EIA3-0.1 EIA3=0.01 最后求得镗孔工序尺寸为：2）确定各环的性质 根据组成环对封闭环的影响情况判断， A2与A3为增环，A1为减环。4）验算： T0=0.3 T1+T2+T3 =0.1+0.06+0.14=0.3例题3 图 (a)是加工梯板的零件图，其高度方向的设计尺寸为 及 ， 加工过程为：为满足设计尺寸 的要求，计算工序2的工序尺寸A

41、2。 工序基准与设计基准不重合而引起的工序尺寸计算以面1为基准加工面3，保证工序尺寸A1 为了定位和调整方便，仍然用面1为定位基准加工面2，保证工序尺寸2，如图(b)。解：画出尺寸链图图(c)； A0 为封闭环， A1= 为增环， A2为减环；计算基本尺寸：上偏差：下偏差：因此，工序2的尺寸为 ，取入体方向为 例4 如图所示零件以底面N为定位基准镗O孔，确定O孔位置的设计基准是M面（设计尺寸1000.15）。用镗夹具镗孔时，镗杆相对于定位基准N的位置（即L1尺寸）预先由夹具确定。这时设计尺寸L0是在L1、L2尺寸确定后间接得到的。问如何确定L1尺寸及公差，才能使间接获得的L0尺寸在规定的公差范围之内？ 例: 某零件如图示，设计尺寸50-0.17 、10-0.36，因10-0.36不好测量，而改为测量A2，试确定工序尺寸A2。A210-0.36A1=50-0.17A0封闭环A0A2A1解: 确定封闭环、建立尺寸链、判别增减环。尺寸及偏差计算：A2=40+0.19假废品情况：当A2=40+0.36(按上述计算应为超差)，此时A1=50,A0=10-0.36(合格)这种废品为假废品。2、测量基准与设计基准不重合的尺寸换算 只要测量尺寸的超差量小于或等于其余组成环尺寸公差之和，就有可能出现假废