KM CAPP软件的应用：工艺尺寸链

在工艺尺寸链中，全部组成环平行于封闭环的尺寸链称为直线尺寸链。1．直线尺寸链的基本计算公式（1）极值法计算公式①封闭环的基本尺寸：等于各组成环基本尺寸的代数和，即：

L0＝∑Ｌ增环－∑Ｌ减环

（公式12）②封闭环的公差：等于各组成环的公差之和，即：（公式13）③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，即：（公式14）

④封闭环的下偏差：等于所有增环的下偏差之和减去所有减环的上偏差之和，即：（公式15）

4.6工艺尺寸链

4.6.1直线尺寸链

①将极限尺寸换算成平均尺寸：（公式16）②将极限偏差换算成中间偏差：（公式17）③封闭环中间偏差的平方等于各组成环中间偏差平方之和：（公式18）

（2）概率法计算公式2.直线尺寸链在工艺过程中的应用（1）工序基准和设计基准不重合时工艺尺寸的计算在加工过程中，有时为了定位、加工、测量或调整方便，将零件图上的尺寸改变注法，由此而引起的工序尺寸计算，又称为尺寸换算。它是由设计基准与工序基准不重合而造成的，因此这种工序尺寸只牵涉基准转换而不涉及余量，可用工艺尺寸链来计算。例如：

①测量基准和设计基准不重合

②定位基准和设计基准不重合（2）一次加工满足多个设计尺寸要求的工艺尺寸计算（3）表面淬火、渗碳层深度及镀层、涂层厚度工艺尺寸链（4）余量校核

（1）①测量基准和设计基准不重合图示(a)是皮带运输机滚筒零件图。尺寸720+0.6的标注方法不便于测量，因此可改为图(b)的标注方法，通过测量A2、A3的尺寸来保证A0＝720+0.6的尺寸，且A2=A3。要求确定工序尺寸A2、A3。解：①画出尺寸链图[图示（c）]。②A0＝720+0.6

为封闭环，是由尺寸Al、A2、A3间接得到的，A1＝750+0.4为增环，A2、A3为减环。③计算由上求得A2、A3的工序尺寸为：

（1）②定位基准和设计基准不重合

图示(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：

①以面1为基准加工面3，保证工序尺寸A1＝

②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A2，如图(b)。为满足设计尺寸的要求，计算工序2的工序尺寸A2。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

（2）一次加工满足多个设计尺寸要求的工艺尺寸计算（这类工序尺寸，既涉及加工余量，也涉及基准转换。）

图示(a)为加工齿轮内孔和键槽的简图，设计尺寸为键槽深及孔径。加工过程如下：

①拉(或镗)内孔，至尺寸

2r＝

②拉(或插)键槽，至尺寸A③热处理(淬火)；④磨内孔，至尺寸

2R＝。求工序尺寸A。

从加工过程看出，工序尺寸A是从尚需继续加工的孔表面标注的，键槽深是通过工序1、2、4间接得到的。解：①列出尺寸链，如图(b)。②尺寸A0=43.6为封闭环，尺寸A和为增环，尺寸为减环

为了分析磨孔时半径加工余量Z对键槽深度的影响，也可将尺寸链分解为两个并联的尺寸链进行计算，如图(c)，其公共环为余量Z。由尺寸R、r、Z所构成的尺寸链中，Z为封闭环，R为增环，r为减环，由此可计算出：基本余量：Z=R-r=20-19.8=0.2最大余量：Zmax=Rmax-rmin=20.025-19.8=0.225最小余量：Zmin=Rmin-rmax=20-19.85=0.15因此由尺寸A0、A、Z所构成的尺寸链中，Z、A为增环，A0为封闭环，由此可计算出：基本尺寸：A=A0-Z=43.6-0.2=43.4

上偏差：ESA=ESA0-ESZ=0.35-0.025=+0.315

下偏差：EIA=EIA0-EIZ=0-(-0.05)=+0.05因此，工序尺寸A为或计算结果与上面解法完全一样。

③计算基本尺寸A=A0-R+r=43.6-20+19.8=43.4上偏差：ESA=ESA0-ESR+EIr=0.35-0.025+0=0.315下偏差：EIA=EIA0-EIR+ESr=0-0+0.05=0.05因此，工序尺寸为：或取入体方向标注为：

解：①列出尺寸链，如上图。L1＝19.2-0.05mmL2＝渗碳工序的工序尺寸（磨前的渗碳层深度）L3＝19-0.008mmL0＝最后应保证的渗碳层深度0.5—0.8=mm，为封闭环。②求解该尺寸链得：mm1)精车P面，保证尺寸mm；2)渗碳处理，控制渗碳层深度；3)精磨P面，保证尺寸mm，同时保证渗碳层深度0.5—0.8mm求磨前的渗碳层深度。（3）表面淬火、渗碳层深度及镀层、涂层厚度工艺尺寸链

图示偏心轴零件，表面P的表层要求渗碳处理，渗碳层深度规定为0.5—0.8mm，其工艺安排如下：

如图示轴套类零件的外表面要求镀铬，镀层厚度规定为0.025～0.04mm，镀后不再加工，但应保证外径尺寸：mm。求镀前磨削工序的工序尺寸。解：①列出尺寸链，如上图。L0＝14-0.0225mm，为封闭环L1＝镀前磨削工序的工序尺寸L2=0.025+0.015mm②求解该尺寸链得：mm（4）余量校核

加工图示零件轴向尺寸30士0.02mm，工艺安排为:1)精车A面,自B处切断,保证两端面距离尺寸L1＝31士O.1mm；2)以A面定位,精车B面,保证两端面距离尺寸L2＝30.4士0.05mm,精车余量为Z2：3)以B面定位磨A面,保证两端距离尺寸为L3＝30.15士0.02mm,磨削余量为Z3；4)以A面定位磨B面,保证最终轴向尺寸L4＝30土0.02mm,磨削余量为Z4；现校核加工余量Z2、Z3和Z4解：建立各自的尺寸链并求解得：Z2＝0.6士0.15mm；Z3＝0.25士0.07mm；Z4＝0.15±0.04mm

磨削余量偏大，应进行适当的调整：

1）令Z4＝0.l土0.04mm，求得：L3＝30.1±0.02mm2）令L2＝30.25±0.025mm，求得：Z3＝0.15士0.07mm3）令Z2不变，求得L1＝30.85士0.1mm3.工序尺寸与加工余量计算图表法

当零件在同一方向上加工尺寸较多，并需多次转换工艺基准时，建立工艺尺寸链进行余量校核都会遇到困难，并且易出错。图表法能准确地在找出全部工艺尺寸链，并且能把一个复杂的工艺过程用箭头直观地在表内表示出来。关于图表的制作和应用的例子，请读者自行参阅有关资料。

封闭环和所有组成环均处于同一平面或几个互相平行的平面内，其中某些组成环不平行于封闭环的尺寸链称为平面尺寸链。4.6.2平面尺寸链

图11(a)，在坐标镗床上加工箱体零件上的两个孔，中心距为L0＝100±0.10;水平夹角为β＝30°。求坐标尺寸Lx、Ly的基本尺寸及公差。图11平面尺寸链计算解：①画出尺寸链图。由尺寸Lx、Ly、L0组成一平面尺寸链[图11(b)]。

②中心距L0是封闭环，在加工中是由Lx、Ly间接得到的。Lx、Ly是组成环。此题是已知封闭环求组成环的反问题。

③计算计算平面尺寸链时，将各组成环向封闭环作投影，分别为L1、L2，L1、L2、L0构成了新的尺寸链且是线性尺寸链。基本尺寸：Lx=L0·cosβ＝100·cos30°＝86.6Ly=L0·s