机械加工精度与加工工艺尺寸链

机制教研室第十三章机械制造工艺尺寸链机械制造技术第十三章机械制造工艺尺寸链第一节机械加工精度与

加工工艺尺寸链获得加工精度的方法一工艺尺寸链的概念二一本节教学内容第一节机械加工精度与加工工艺尺寸链工艺尺寸链的应用四三五工艺尺寸链的计算工艺尺寸链的计算示例本节教学要求：（1）了解获得机械加工精度的方法。（2）掌握工艺尺寸链的概念、组成、类型与计算方法。本节教学要求第一节机械加工精度与加工工艺尺寸链本节教学重点：第一节机械加工精度与加工工艺尺寸链工艺尺寸链的计算方法。本节教学重点第一节机械加工精度与加工工艺尺寸链一、获得加工精度的方法获得加工精度的方法

加工精度：是指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数的

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，直径、长度、角度等。

（2）形状精度

表面本身的精度，平面度、圆度、轮廓度等

（3）位置精度

不同表面之间的相互位置精度，

①表面之间的位置尺寸及精度。

平面间距、孔间距、孔到平面的距离等。

②表面之间的相互位置精度。

平行度、垂直度、对称度等。

1.获得形状精度的方法

（1）轨迹法（仿形法）（2）成形法（3）展成法

（4）相切法

2.获得位置精度方法

位置尺寸与位置精度决定工件的装夹方式，常见的有：

（1）直接找正装夹（2）划线找正装夹（3）夹具装夹法一、获得加工精度的方法获得加工精度的方法3.获得尺寸精度的方法（1）试切法——试切—测量—调整—再试切。单件小批生产一、获得加工精度的方法获得加工精度的方法（2）调整法——加工前按规定尺寸调整好刀具与工件的相对

位置并在一批工件的加工过程中保证这种位

置的加工方法。

常用于成批大量生产中。获得加工精度的方法3.获得尺寸精度的方法（3）定尺寸刀具法——用刀具的相应尺寸来保证工件被加工部位的尺寸。（4）设备保证法——有设备的精度保证。（5）自动控制法——是把测量，进给装置和控制系统组成一

个自动加工系统，加工过程依靠系统

自动完成。获得加工精度的方法3.获得尺寸精度的方法自动控制法获得加工精度的方法3.获得尺寸精度的方法第一节机械加工精度与加工工艺尺寸链二、工艺尺寸链的概念工艺尺寸链概念尺寸链：在机器装配或零件加工过程中，由一系列相互联系

的尺寸按一定顺序首尾相连形成的封闭尺寸组。调整法铣平面

这种由单个零件在工艺过程中的有关尺寸形成的尺寸链称为工艺尺寸链。

（1）尺寸链的特征

①关联性②封闭性

（2）尺寸链的组成

环：把组成尺寸链的各个尺寸称为环。1.工艺尺寸链的特征及组成二、工艺尺寸链的概念工艺尺寸链概念环封闭环：最终被间接保证精度的那个环组成环：除封闭环以外的环组成环增环：其余各环不变，该环增大封闭环也增大者减环：其余各环不变，该环增大封闭环也减小者例题工艺尺寸链概念工艺尺寸链组成示例①确定封闭环的方法：

a.加工时工艺尺寸链的封闭环是由零件的加工顺序来确定的。

b.在零件图上，零件设计尺寸链中的封闭环却是图上未标注的尺寸。c.在机器的装配过程中，凡是在装配后才能形成的尺寸就称为装配尺寸链的封闭环，它是由两个零件上的表面构成。工艺尺寸链概念（2）尺寸链组成②增减环的判别方法：

a.环数较少的尺寸链

可用定义判断增、减环。

b.环数较多时

箭头法：可用首尾相接单向箭头顺序表示各环，从封闭环开始朝任一方向画一箭头，然后依次画出所有组成环

箭头，与封闭环方向相反的为增环，相同的为减环。

反向为增，同向为减增减环判断示例图工艺尺寸链概念（2）尺寸链组成（1）按空间位置分类

①直线尺寸链

全部组成环平行于封闭环的尺寸链。②平面尺寸链

全部组成环位于一个或几个平行平面内，但某些组成环不平行于封闭环的尺寸链。③空间尺寸链

组成环位于几个不平行平面内的尺寸链。

二、工艺尺寸链的概念工艺尺寸链概念2.尺寸链的分类直线尺寸链平面尺寸链（2）按几何特征分类①长度尺寸链：尺寸链中各环均为长度量。②角度尺寸链：尺寸链中各环均为角度量。③组合式尺寸链二、工艺尺寸链的概念工艺尺寸链概念2.尺寸链的分类角度尺寸链如右图所示，以A面为基准分别加工C面和B面，则要求C⊥A(即β1＝90o)，B∥A(即β2=0o)，加工后应使B⊥C(即β0＝90o)，但这种关系是通过β1，β2、β0间接得到的，所以β1，β2和β0组成了角度尺寸链，其中β0为封闭环。（3）根据用途不同分类

①工艺尺寸链：全部组成环为同一零件的工艺尺寸；

②装配尺寸链：全部组成环为不同零件的设计尺寸；

③设计尺寸链：全部组成环为同一零件的设计尺寸二、工艺尺寸链的概念工艺尺寸链概念2.尺寸链的分类3.尺寸链图概作法解工艺幻玉尺寸链较之前，苗必须作法出尺寸捞链图，臣其具体共作法如备下：（1）践确定封闭环根据工艺栏过程，找厨出间接保爹证的尺寸A0为封闭环。（2）作尺寸街链图从封闭盘环起，抄按照加导工时零坛件上表价面之间（查找哥组成环暂）的联系彻，依次脊画出有仇关的直撇接获得师的尺寸作为组昼成环，董直到形阴成一个甜封闭图接形。注意：要久使组成环鸦数达到最净少。（3）确定增、减环箭头法（“反向挥为增，兵同向为便减”）。二、工艺增尺寸链的揪概念工艺尺慌寸链概状念工艺尺亏寸链概艘念二、工括艺尺寸名链的概志念尺寸链图贯作法示例价：尺寸链的消计算——布指计算封糟闭环与组听成环的基私本尺寸、构公差及极限菠偏差之渐间的关颂系。计算方陆法有极创值法和学概率法。1.极值法中小批鼠生产，高组成环谁环数不皆多的情绸况下应含用。（1）雕封闭环猜的基本及尺寸（2）千封闭环担的极限拨尺寸第一节联机械加武工精度与肥加工工艺前尺寸链三、工艺悼尺寸链的草计算工艺尺升寸链的民计算（3）封闭环帮的上、下尤偏差（4）封闭防环的公吓差三、工椅艺尺寸连链的计披算工艺尺寸腔链的计算公式应用膛举例：如图该零件尺寸不便测量，改测量孔深A2，通过（A1）间接保证尺寸，求工序尺寸A2及偏差？套筒零音件加工牧示意图三、工设艺尺寸县链的计脚算工艺尺寸榜链的计算④验算封预闭环公差TA0=0.锻36骑，TA1+眨TA2=0趣.17+何0.19仆=0.3辉6计算正确解:①果画尺寸浮链图如右锁图所示缸；②封闭环沟A0=膛，洪增环A1著=减环A品2=？③计算封闭环基本尺寸：

10=50-A2A2=40mm封闭环上偏差：0=0-EIA2

∴EIA2=0封闭环下偏差：0.36=-0.17-ESA2

∴ESA2=（+0.19）mm故：

套筒零件届尺寸链图三、工艺呼尺寸链的聚计算工艺尺寸搏链的计算2．概葡率法大批量生骄产或封闭默环公差较苏小、组成签环较多的情况下鲜应用。计算公式仍为：三、工载艺尺寸洗链的计壤算工艺尺肾寸链的告计算1、正计算已知各组筋成环的基含本尺寸、话公差及极逃限偏差，法求封闭环的基本客尺寸、秒公差及汽极限偏肯差，它换的计算友结果是惕唯一的畅，产品设计舍的校验野工作常灾遇到此碰形式。2、中间计算已知封榜闭环和疮部分组激成环的羞基本尺前寸、公努差及极旱限偏差，求其柜余组成环秧的基本尺刃寸、公差践及极限偏兼差，工艺毕尺寸链多属编此种计灵算形式水。第一节专机械加白工精度与绒加工工艺韵尺寸链四、工穷艺尺寸炒链的应贵用工艺尺寸滚链的应用3、反计算在形式已知封闭逐环的基本叼尺寸、公抓差及极限牛偏差求各悲组成环的基本尺如寸、公差蹄及极限偏狡差。解这类播问题可延以有三夫种方法：（1）按等公袍差值的俘原则分繁配封闭座环的公兽差，即（2）按等公差季级的原则叙分配封闭喘环的公差钓，即各组版成环的公备差根据基貌本尺寸的巴大小按比潮例分配，绕各组成环猛的公差必须符合下伟列条件煌：（3）按具体情桐况来分配四、工耳艺尺寸浇链的应淡用工艺尺寸孕链的应用1、基准巧重合时奖工序尺狭寸及其忘公差的歪确定第十二章12.晒7例2、基准不恢重合工躁艺尺寸刮链的计籍算（1）定位芹基准与烂设计基漂准不重哭合第一节油机械加纪工精度与凯加工工艺岗尺寸链五、工艺果尺寸链计唇算示例工艺尺寸导链计算示瞒例【例1】零件如建下图所饥示，在镗孔励时，孔盆的设计启基准是C面，设计尺寸为100±0.15齿mm,A谜,B,C面已加想工，镗俯孔时，指为装夹烈方便，以A面定位痕，工序模尺寸为A3，A1、A2为以前墨工序已董完成的嗽工序尺寸藏，试确侨定工序股尺寸A3。。镗孔加工护示意图（1）定位共基准与软设计基线准不重勺合2、基准不重多合工艺尺宵寸链的计花算工艺尺涛寸链计厅算示例（2）设计基棍准与测量云基准不重纪合2、基准不重站合工艺尺储寸链的计筋算工艺尺解寸链计奇算示例【例2】如下图所付示零件，键内孔端面C的设财计基准缩慧是B面胸，设计尺寸为。为便辆于加工框时测量脖，采用缓以A面质为基准释，测量尺寸A2来间接保绩证设计尺亚寸。试计挪算A2尺寸及其上遭下偏差偷？套筒零件图▲测量辱尺寸的身换算还辣有可能握出现假戚废品。（1）如当A1=9.瞒9时，幸测量尺侮寸A2=39回.7,搅按看似洁乎是废群品，但实际挂上AΣ=39.鸡7-9.催9=29沾.8，并纤未超差。（2）如当A1=10第时，测闷量尺寸A2=40才,按看供似乎是饶废品，曲但实际上AΣ=40黄-10与=30芹，也未叨超差。▲由此状可见，缓在实际塔加工中佛，由于戴测量基半准与设渣计基准像不重合霸，因而璃要换算拍测量尺究寸，如古果零件瘦换算后才的测量俩尺寸超泡差，只奖要它的述超差量弟小于或暂等于另喂一组成打环的公观差（或染其余组固成环的仪公差之欠和），持则该零纱件有可舍能是废终品，应播对该零坡件进行餐复检，潜逐个测貌量并计尝算出零否件的实呢际尺寸壳，由零魄件的实乔际尺寸料来判断达合格与水否。（2）设计基至准与测量曲基准不重渠合工艺尺护寸链计挖算示例【例3】下图所示叮为孔及舒键槽加份工示意摇图，加匀工顺序齐：（1）镗况孔至；（2锋）插键莫槽，工歼序尺寸真为A1；（3）热幸处理；（4）磨孔曲至，同时除保证镗孔及键槽加工示意图3、工序康尺寸的基准有加陪工余量时俘工艺尺寸角链的计算五、工艺瘦尺寸链计恢算示例工艺尺寸米链计算示狐例4、一次加型工后要堵保证多坡个设计稳尺寸时工艺严尺寸链围的计算五、工艺智尺寸链计欢算示例工艺尺烧寸链计裙算示例【例4】如下图a所示阶梯黎轴，两段谷轴径的长耐度设计为省和。加工时凯，首先以拘精车后的胖A面为基吧准，车削Фd和B面，保证哲工序尺寸吗A，再以德B面为基艳准，精车巡寿C面，保氏证工序尺蒙寸A2；架然后磨削ФD外圆和刊端面A你，保证蛙尺寸择，编同时间礼接保证甜尺寸火。显然洋，工序织尺寸A2将影响捞最终工父序对间航接获得竞的尺寸蔑的保证馋。分析鸣得工序鹊尺寸链轨如图b态所示，为应用尺孔寸链计豆算工艺努可以求件得同时保械证多个洁设计尺竭寸时的币尺寸计鞭算找李华p270图（课本赵）【例5】如下图所示卫为一衬送套零件趁，孔径统为mm的策表面需罗要渗氮捉，精加刻工后要乖求渗氮逢层深度t0为0.汽3～0.5糕mm（支在此取未为mm）。慢该表面的挨加工顺序敞为：①磨破内孔至尺侄寸mm；②封渗氮处理惕；③精磨倚孔至mm，并嫁保证渗氮圈层深度t0。试求工电艺渗氮层棋深度t1。保证渗塞氮层深恐度的尺嘉寸计算5、保证渗氮、渗碳层深挺度时工艺呢尺寸链的计算五、工赌艺尺寸圈链计算清示例工艺尺蛮寸链计蚂算示例【例6】如下图一拔批小轴零眯件，加工竖过程如下偶：1.半晨精车端柿面A、B，保证两倡者之间的渠尺寸A1=49沙.6+0.讯20mm；2.调头亭，以A面为基准骑半精车端酷面C，保证东总长度A2=80-0急.05；3.热处书理；4.以C面为基准今磨端面B，保证算尺寸A3=30-0.情15。试校核毕端面B的磨削猴余量是部否合适现？若不疯合适，肤应如何泳调整？-0.2供000余量校酱核时的尺寸格计算6、余量校核时工艺尺朴寸链的计算五、工妥艺尺寸迈链计算谈示例工艺尺寸或链计算示植例解：①秋列出尺寸蛋链②判断哨各环性质Z为封闭环丑，A2为增环捡，A1、A3为减环6、余量校定核时工艺尺若寸链的计算五、工猾艺尺寸艇链计算怜示例工艺尺寸访链计算示壮例③计算：Z=80-49.6-30=0.4ESZ=-0.05-0-(-0.1荷5)=0.10EIZ=-0.2误0-0.2俘0-0=-0.4石0

④

分析最小余量为零，需要调整。A2

、A3为设计尺寸，保持不变若令最小余量为0.1mm，将工艺尺寸A1改为49.6+0.10，此时

Z＝0.4+0.10

。-0.300例1：如图12-2步6a所示零夺件，孔的眨设计基准妄为C面。踩镗孔前，表楚面A、执B、C今已加工泄。镗孔枯时，为运了使工雄件装夹英方便，选择表面吃A为定位季基准，并在按工序尺缓寸进行加宽工，求镗采孔的工序尺寸刑及偏差。更多尺寸链悉计算例题公差按双洞向标注，哭则mm定位基竖准与设抱计基准绕不重合余时的尺驻寸计算工艺尺叉寸链计初算示例例2：轴套加工群，如下图(a)，墓要求端面殃A对装配祝基准外圆定C的轴线劈燕垂直度为缎0.05拣/240障，端面B梅对外圆C热之轴线垂秘直度0.眨05/1扔20。工温件的加工径过程如下兽：①粗加苦工A面勾、B面网、El贪孔、E竿2孔和宣外圆C遇。②半精怪车A面店、B面互及半精畏镗E1纲孔。③以A壳面及E1孔为定位录基准，半迁精车C面睛、B面及茅半精镗E2孔，要幅求B‖稍A，其进交角β1＝0±Tl/2，Tl为B面旗对A面桃平行度额允许差韵。④以A食面及El孔为定位霜基准(定三位后将心学轴撤去)故，精加工文El孔、E2孔和外钳圆C，翅要求C册⊥A，油其交角亡为β2＝90°渠±T2/2豆(T2=0.猾05/哥240腹)。解：①画出尺移寸链图[下图(b)独]。②β0为封闭皱环，β1、β2为组成环每。此题是哗已知封闭跳环和组成茎环，求另踏一个组成连环的中间亿计算问题胸。③计算更多尺寸链计欠算例题工艺尺轧寸链计义算示例角度尺迹寸链计花算更多尺寸链计小算例题工艺尺围寸链计她算示例坐标尺寸珠计算例3：图12-2递8(a)封,在坐走标镗床简上加工旨箱体零芽件上的喂两个孔鹅,中心土距为L0＝100万±0.1楼0；水平剥夹角为β券＝30°欧。求坐标角尺寸Lx、Ly的基本锈尺寸及堪公差。更多尺寸链贱计算例题工艺尺辟寸链计伙算示例解：①画出晌尺寸链秀图。由蚊尺寸Lx、Ly、L0组成一平刘面尺寸链[图12-哗28(b)仿]。②中心帮距L0是封闭局环。在倦加工中盲是由Lx、Ly间接得线到的，掠Lx、Ly是组成环竞。此题是辫已知封闭登环求组成疤环的反问偷题。③计算计算平番面尺寸营链时，屯将各组拢成环向侍封闭环芝作投影激，分别仆为L1、L2，L1、L2、L0构成了新犁的尺寸链本且是线性久尺寸链。基本尺惩寸：Lx=L0·co垮sβ＝闪100彻·co拘s30汇°＝8述6.6公差：设免本例题采那用等公差狠法进行计捞算。TLx＝TLy＝T0TL1＝TLx·co暮sβ＝号T0c础os3血0°TL2＝TLy·si帽nβ＝宇T0s姑in3忘0°因旺TL0=TL1+TL2＝T0(cos壶30°+登sin李30°)公差带餐按对称肚分布，燥则有：Lx＝86.好6±0森.07糊3，Ly＝50±0伶.073更多尺寸链绘计算例题工艺尺岔寸链计躁算示例例4：如图12-2娃9活塞上加搏工销孔，贱要求保证胶尺寸A0，设计基准为自活塞顶面锅。为加工正方便常用B面定位朗，按工革序尺寸A1加工销县孔。试壤确定工瓜序尺寸A1及其公差住。0更多尺寸链妈计算例题工艺尺寸巩链计算示士例解：①作监出尺寸幅链图；②按照加残工顺序确狗定