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文档简介

2.6工艺尺寸链的计算01尺寸链的基本概念03工艺尺寸链的分析与计算02工艺尺寸链的计算

2.6.1尺寸链的基本概念

零件图上所标注的尺寸公差是零件加工最终所要求达到的尺寸要求,工艺过程中许多中间工序的尺寸公差,必须在设计工艺过程中予以确定。工序尺寸及其公差一般都是通过计算工艺尺寸链确定的。1.尺寸链的定义

由相互联系的尺寸、按一定顺序排列成的封闭尺寸组,称为尺寸链。尺寸链按应用范围可分为工艺尺寸链和装配尺寸链。本章主要介绍工艺尺寸链。

如右图2所示工件,如先以A面定位加工C面,得尺寸A1然后再以A面定位用调整法加工台阶面B,得尺寸A2,要求保证B面与C面间尺寸Ao。A1、A2和Ao这三个尺寸构成了一个封闭尺寸组,就成了一个尺寸链。2.工艺尺寸链的组成

(1)环

工艺尺寸链中的每个尺寸称为尺寸链的一个环。工艺尺寸链由一系列的环组成。根据加工时各环的形成过程,可将其分为封闭环和组成环。(2)封闭环

零件加工过程中间接得到的尺寸称为封闭环,如图中的尺寸Ao。封闭环常以符号Ao表示。(3)组成环

加工过程由中,直接得到的尺寸称为组成环,如图中的尺寸A1和尺寸A2。组成环常以符号Ai表示。根据对封闭环的影响,组成环又分为增环和减环。(4)增环

在尺寸链中,自身增大或减小,会使封闭环随之增大或减小的组成环,称为增环,表示增环时,字母上面用→表示,如:(5)减环

在尺寸链中,自身增大或减小,会使封闭环反而随之减小或增大的组成环,称为减环,表示增环时,字母上面用←表示,如:2.工艺尺寸链的组成

增环和减环判别方法:

在尺寸链图(见右图)中,先任意给封闭环画一个箭头(向左或向右),然后沿此箭头方向环绕尺寸链顺次给每一个组成环画出箭头,箭头的首尾相连形成回路。此时,凡箭头方向与封闭环相反的组成环为增环

,相同的则为减环

。2.6.2工艺尺寸链的计算1.极值法计算公式(1)封闭环基本尺寸A0

(2)封闭环的极限尺寸

(3)封闭环的上、下极限偏差(4)封闭环公差T0

2.概率法计算公式(1)将极限尺寸换算成平均尺寸LΔ

(2)将极限偏差换算成中间偏差Δ

(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2.6.3工艺尺寸链的分析与计算1.测量基准与设计基准不重合时的工序尺寸计算

如下图所示套筒零件,两端面已加工完毕,加工孔底面时,要保证尺寸mm,因该尺寸不便测量,试标出测量尺寸。解:由于孔的深度A2可以直接测量,而尺寸

mm在前工序加工过程中获得,该道工序通过直接尺寸A1和A2间接保证尺寸A0。则A0就是封闭环,列出尺寸链如图b-孔深尺寸A2可以计算出来:由式(2-1)得16二60-A2,则A2=44mm由式(2-4)得0=0-EI(A2),则EI(A2)=0mm由式(2-5)得-0.35=-0.17-ES(A2)则ES(A2)=+0.18mm所以测量尺寸

mm.2.定位基准与设计基准不重合时的工序尺寸计算

零件调整法加工时,如果加工表面的定位基准和设计基准不重合,就要进行尺寸换算,并重新标注工序尺寸。如上图所示零件.尺寸

mm已加工完成,现以B面定位精铣D面,试标出工序尺寸A2。解:当以B面定位加工D面时,将按工序尺寸A2进行加工,设计尺寸

mm是本工序间接保证的尺寸,为封闭环。其尺寸链如图b所示,尺寸A2的计算如下:求基本尺寸:由式(2-1)得25=60-A2,则A2=35mm求下偏差:由式(2-4)得+0.22=0-EI(A2),则EI(A2)=-0.22mm求上偏差:由式(2-5)得O=-0.12-ES(A2),则ES(A2)=-0.12mm所以工序尺寸

mm.3.中间工序尺寸的计算

当主设计基准最后加工时,会出现“多尺寸保证”问题,一般情况,直接保证公差小的尺寸(组成环),而间接保证公差大的尺寸(封闭环)。解:先列出尺寸链如图2-17b所示。注意当有直径尺寸时,一般应考虑用半径尺寸来列尺寸链。最后工序是直接保证

mm,间接保证

mm,故

mm为封闭环,尺寸A和

mm为增环,mm为减环。利用基本公式计算可得基本尺寸:43.6=A+20-19.8;A=43.4mm上偏差计算:+0.34=ES(A)+0.025-O

ES(A)=+0.315mm下偏差计算:O=EI(A)+0-0.05

EI(A)=+0.05

所以

mm

按入体原则标注为:

mm如右图a所示为齿轮内孔的局部简图,设计要求为:孔径为

mm,键槽深度尺寸为

mm,其加工顺序为:(1)镗内孔至

mm.(2)插键槽至尺寸A;(3)热处理,淬火;(4)磨内孔至

mm试确定插键槽的工序尺寸A。4.保证渗氮、渗碳层深度的工艺计算

有些零件的表面需进行渗氮或渗碳处理,并且要求精加工后要保持一定的渗层深度。为此,必须确定渗前加工的工序尺寸和热处理时的渗层深度。解:在孔的半径方向上画尺寸链如图2-18d所示,显然t0=0.3-0.5mm,mm是间接获得,为封闭环。t1的求解如下:t1基本尺寸:0.3=72.38+t1-72.52,

t1=0.42mmt1的上偏差:+0.2=+0.02+ES(t1)-O

ES(t1)=+0.18mmt1的下偏差:O=O+EI(t1)-0.02

EI(t1)=+0.02mm所以

mm即渗层深度为O.44-0.6mm。

如右图所示某零件内孔,孔径为

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