机制工艺学王先逵PPT资料.ppt

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装配尺寸链、工艺尺寸链、零件尺寸链l按各环所处空间位置分：

直线尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链工艺尺寸链工艺尺寸链36工艺尺寸链计算方法工艺尺寸链计算方法u求解内容：

计算封闭环与组成环的基本尺寸、公差及偏差u方法：

l极值法：

求解环数较少的尺寸链l概率法：

求解环数较多的尺寸链37工艺尺寸链计算方法工艺尺寸链计算方法一、极值法u封闭环基本尺寸u封闭环公差T0增环减环对于直线尺寸链对于直线尺寸链38工艺尺寸链计算方法工艺尺寸链计算方法u封闭环上偏差ES0u封闭环下偏差EI039工艺尺寸链计算方法工艺尺寸链计算方法u封闭环的极限尺寸40二、概率法u将极限尺寸换算成平均尺寸工艺尺寸链计算方法工艺尺寸链计算方法图图尺寸链中各参数的关系尺寸链中各参数的关系41u将极限偏差换算成中间偏差组成环中间偏差封闭环中间偏差组成环相对不对称系数组成环相对不对称系数若组成环在公差带内对称分布时，ei=0，则（直线尺寸链）工艺尺寸链计算方法工艺尺寸链计算方法组成环传递系数组成环传递系数42工艺尺寸链计算方法工艺尺寸链计算方法u封闭环统计公差正态分布时，k=1u组成环平均公差43工艺尺寸链计算形式工艺尺寸链计算形式u正计算：

已知各组成环的基本尺寸、公差和极限偏差，求封闭环的基本尺寸、公差和极限偏差。

计算结果唯一，用于设计的校验。

u反计算：

已知封闭环的基本尺寸、公差和极限偏差，求各组成环的基本尺寸、公差和极限偏差。

分配方案不唯一，存在最佳方案，用于产品设计。

u中间计算形式：

已知封闭环和部分组成环的基本尺寸、公差和极限偏差，求其他组成环的基本尺寸、公差和极限偏差。

工艺尺寸链多属此种计算形式。

44工艺尺寸链的应用和解算方法工艺尺寸链的应用和解算方法一、工艺基准与设计基准重合时一、工艺基准与设计基准重合时A1A2ZT1T2分析：

如图示，上工序尺寸A1、本工序尺寸A2和工序基本余量Z形成三环工艺尺寸链。

其中，A1在本工序加工前已经形成，一般情况下，A2是本工序控制的工序尺寸它们都是组成环，只有工序基本余量是最后形成的环，即封闭环。

说明：

若加工时直接控制工序余量，而不是直接控制工序尺寸，如靠火花磨削，则工序余量就成为组成环，而本工序的工序尺寸是最后形成的封闭环。

指操作者根据磨削火花的指操作者根据磨削火花的大小，凭经验直接磨去一大小，凭经验直接磨去一定厚度的金属，磨掉金属定厚度的金属，磨掉金属的多少与前道工序和本道的多少与前道工序和本道工序的工序尺寸无关。

工序的工序尺寸无关。

45二、工艺基准与设计基准不重合时二、工艺基准与设计基准不重合时工艺尺寸链的应用和解算方法工艺尺寸链的应用和解算方法u测量基准与设计基准不重合时测量尺寸的换算l测量尺寸的换算例2：

图示套筒零件，设计图样上根据装配要求标注尺寸500-0.17、和100-0.36，大孔深度尺寸未标注。

零件上设计尺寸A1、A2和大孔的深度尺寸形成尺寸链，如a图所示。

大孔深度尺寸A0是最后（a）（b）形成的封闭环。

46工艺尺寸链的应用和解算方法工艺尺寸链的应用和解算方法（a）（b）对（a）图，应用尺寸链公式得：

A0=40+0.36-0.17（大孔设计要求尺寸）加工时，由于100-0.36测量困难，改用深度游标测量大孔深度，此时100-0.36为最后间接获得的尺寸，成为（b）图所示工艺尺寸链的封闭环A0。

组成环为A1=50-0.17和A2。

A2=40+0.19（大孔测量尺寸）明显提高了对测量尺寸的要求！

47工艺尺寸链的应用和解算方法工艺尺寸链的应用和解算方法结论1：

由于测量基准与设计基准不重合，需进行尺寸换算，换算的结果明显提高了对测量尺寸的要求。

结论2：

实际加工中，由于测量基准与设计基准不重合，因而要换算测量尺寸。

如果零件换算后的测量尺寸超差，只要它的超差量小于或等于另一组成环的公差，则该零件有可能是假废品，应对该零件进行复检，逐个测量并计算出零件的实际尺寸，由零件的实际尺寸来判断合格与否。

l假废品分析l设计工艺装备来保证设计尺寸在成批和大量生产中，可设计相应的工装来辅助进行加工和测量，虽仍要进行尺寸换算，所不同的是工艺尺寸链中的组成环用夹具尺寸替代零件尺寸，从而可适当降低对测量尺寸的精度要求。

48工艺尺寸链的应用和解算方法工艺尺寸链的应用和解算方法设计尺寸设计尺寸测量尺寸链测量尺寸链公差公差压缩压缩工艺尺寸链中的组成环用夹具尺寸替代零件尺寸，从而可适当降低对测量尺寸的精度要求。

测量尺寸公差由左图的0.05扩大到右图的0.08。

换算换算后的后的测量测量尺寸尺寸精度精度高于高于原设原设计要计要求求49u定位基准与设计基准不重合时工序尺寸及公差的换算ABC定位基准为顶面F设计基准为底面D图图定位基准与设计基准不重合时工序尺寸的换算定位基准与设计基准不重合时工序尺寸的换算孔的轴线工艺尺寸链的应用和解算方法工艺尺寸链的应用和解算方法设计尺寸设计尺寸工序尺寸工序尺寸问题：

应该怎样确定工序尺寸A及其公差TA，才能保证设计尺寸B及其公差要求？

50工艺尺寸链的应用和解算方法工艺尺寸链的应用和解算方法工序尺寸及公差的换算方法：

先找出以设计尺寸为封闭环、以工序尺寸为组成环的工艺尺寸链，再按尺寸链反计算形式分配工序尺寸及公差。

基准不重合误差：

设计基准到定位基准之间的尺寸的误差51工艺尺寸链的应用和解算方法工艺尺寸链的应用和解算方法u从待加工的设计基准标注工序尺寸时工序尺寸及公差换算分析：

从待加工的设计基准标注工序尺寸，因为待加工的设计基准与设计基准两者差一个余量，所以它仍然是设计基准与定位基准不重合的问题例3：

图示为齿轮孔的局部简图。

设计尺寸是：

孔径40+0.05须淬硬，键槽尺寸深度为46+0.3。

孔和键槽的加工顺序是：

1、镗孔至39.6+0.12、插键槽，工序尺寸为A；

3、热处理淬火；

4、磨孔至40+0.05、同时保证46+0.3，（假设磨孔和镗孔的同轴度误差很小，可忽略）求：

插键槽的工序尺寸及公差。

52工艺尺寸链的应用和解算方法工艺尺寸链的应用和解算方法解：

1、建立工艺尺寸链，确定封闭环，判别组成环两尺寸链两尺寸链串联起来串联起来53工艺尺寸链的应用和解算方法工艺尺寸链的应用和解算方法2、计算工序尺寸及公差按基本尺寸公式求尺寸A按上偏差公式求ESA按下偏差公式求EIA两尺寸链两尺寸链串联起来串联起来54工艺尺寸链的应用和解算方法工艺尺寸链的应用和解算方法所以，插键槽的工序尺寸及其偏差为：

按“入体”原则标注偏差，并圆整得：

小结：

从待加工的设计基准标注工序尺寸时的工序尺寸换算和定位基准与设计基准不重合时的工序尺寸换算类似，都是先找出以设计尺寸为封闭环和以工序尺寸为组成环的工艺尺寸链，然后再按尺寸链的计算公式，以“反计算”或“中间计算”形式确定所求工序尺寸及其公差55例4：

图a所示为轴套零件及其轴向设计尺寸：

50-0.34mm、10-0.3mm、150.2mm。

加工顺序是：

1、镗孔及车端面，工序尺寸为L1，如图b；

2、车外圆及端面，工序尺寸为L2和L3，如图c；

3、钻孔，工序尺寸为L4，如图d；

4、磨外圆及台肩，工序尺寸为L5，如图e。

试确定各轴向工序尺寸及其公差。

解：

1、确定基准重合时表面多次加工的工序尺寸及公差工艺尺寸链的应用和解算方法工艺尺寸链的应用和解算方法56工艺尺寸链的应用和解算方法工艺尺寸链的应用和解算方法57工艺尺寸链的应用和解算方法工艺尺寸链的应用和解算方法分析：

工序尺寸L1和L2及L3和L5均属基准重合时表面多次加工的工序尺寸。

其中，最后工序的尺寸L2和L5应满足设计要求，即前工序的工序尺寸L1和L3要先查出工序余量再计算确定。

经查得，车削余量为1mm，磨台肩面余量为0.4mm，工序尺寸公差按经济精度确定，查得按“入体原则”标注，得1、确定基准重合时表面多次加工的工序尺寸及公差582、确定基准不重合时的工序尺寸及公差L4是从待加工的设计基准标注的工序尺寸，其求解步骤：

1）建立工艺尺寸链分析：

设计尺寸150.2和工序尺寸L4仅差磨削时的工序余量Z，所以尺寸150.2、L4和Z形成三环的工艺尺寸链，如下图a所示：

其中设计尺寸150.2是封闭环：

此外，磨削余量Z又是基准重合时表面两次加工后工序尺寸L3和工艺尺寸链的应用和解算方法工艺尺寸链的应用和解算方法L5的封闭环，三个尺寸形成上图b所示的尺寸链。

59工艺尺寸链的应用和解算方法工艺尺寸链的应用和解算方法把图a和图b两个三环尺寸链串联成一个四环尺寸链如图c所示：

其中：

组成环：

工序尺寸L3、L4和L5增环：

L3、L4减环：

L5封闭环：

设计尺寸150.22）计算或校验各工序尺寸及其公差由封闭环的极值公差公式，按“反计算”形式分配各组成环公差60由基准重合、表面多次加工时，求得的，代入上式可知实际加工误差已超过零件设计要求。

必须压缩有关工序尺寸的公差。

现定为：

按“入体原则”标注偏差，得：

工艺尺寸链的应用和解算方法工艺尺寸链的应用和解算方法61u小结1：

两例的第4道工序磨削都是同时保证两个设计尺寸，其中一个设计尺寸是直接获得的，另一个设计尺寸是最后自然形成的封闭环。

因此，也有人把“从待加工的设计基准标注工序尺寸的工艺尺寸链计算”称为“多尺寸同时保证的工艺尺寸链计算”。

事实上，它们都是定位基准和设计基准不重合的工艺尺寸链计算的特例。

u小结2：