第三章工藝尺寸鏈(8節(jié))

1、第三章第三章 工藝尺寸鏈工藝尺寸鏈為什么要學(xué)工藝尺寸鏈為什么要學(xué)工藝尺寸鏈?如何保證尺寸如何保證尺寸 R?3.1 尺寸鏈的定義和組成尺寸鏈的定義和組成一、尺寸鏈一、尺寸鏈尺寸鏈指的是在零件加工或機(jī)器裝配過(guò)程中，由相互聯(lián)系的尺寸形成的封閉尺寸組。L1L2L3L4LL3L4L1L2LA1A2A3AA3AA2A11.尺寸鏈的分類(lèi)(1)出現(xiàn)在零件中，稱(chēng)之為零件尺寸鏈(2)由工藝尺寸組成，稱(chēng)之為工藝尺寸鏈(3)出現(xiàn)在裝配中，稱(chēng)之為裝配尺寸鏈2. 尺寸鏈的含義尺寸鏈的含義包含兩個(gè)意思： (1)封閉性：尺寸鏈的各尺寸應(yīng)構(gòu)成封閉形式（并且是按照一定順序首尾相接的。(2)關(guān)聯(lián)性：尺寸鏈中的任何一個(gè)尺寸變化都將直

2、接影響其它尺寸的變化。 二、尺寸鏈的有關(guān)術(shù)語(yǔ)二、尺寸鏈的有關(guān)術(shù)語(yǔ)L1L2LL3L4L1L2L3LL4 在零件加工或機(jī)器裝配過(guò)程中，最后自然形成（即間接獲得或間接保證）的尺寸。表示方法：下標(biāo)加，如A、L。 1. 尺寸鏈的環(huán)尺寸鏈的環(huán)構(gòu)成尺寸鏈的每一個(gè)尺寸都稱(chēng)為“環(huán)”?？煞譃榻M成環(huán) Ai封閉環(huán) A增環(huán)減環(huán) 2. 封閉環(huán)封閉環(huán)1A2A (1) 由于封閉環(huán)是最后形成的，因此在加工或裝配完成前,它是不存在的。 (2) 封閉環(huán)的尺寸自己不能保證，是靠其它相關(guān)尺寸來(lái)保證的。 2.1 封閉環(huán)的特點(diǎn)：封閉環(huán)的特點(diǎn)：(1) 體現(xiàn)在尺寸鏈計(jì)算中，若封閉環(huán)判斷錯(cuò)誤，則全部分析計(jì)算之結(jié)論，也必然是錯(cuò)誤的。(2) 封閉尺

3、寸通常是精度較低，而且往往是產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范或零件工藝要求決定的尺寸。 在裝配尺寸鏈中，封閉環(huán)往往代表裝配中精度要求的尺寸；而在零件中往往是精度要求最低的尺寸，通常在零件圖中不予標(biāo)注。2.2 封閉環(huán)的重要性封閉環(huán)的重要性:L1L2L3L4LL3L4L1L2LA1A2A3AA3AA2A13. 組成環(huán) 一個(gè)尺寸鏈中，除封閉環(huán)以外的其他各環(huán)，都是“組成環(huán)”。按其對(duì)封閉環(huán)的影響可分為增環(huán)和減環(huán)。表示為：Ai 、Li i=1,2,3增環(huán)：在尺寸鏈中，當(dāng)其余組成環(huán)不變的情況下，將某一組成環(huán)增大，封閉環(huán)也隨之增大，該組成環(huán)即稱(chēng)為“增環(huán)”。L 1L 2LL 3L 4L 1L 2L 3L 5LL 4L1為增環(huán)L1、

4、L4為增環(huán)減環(huán)：在尺寸鏈中，當(dāng)其余組成環(huán)不變的情況下，將某一組成環(huán)增大，封閉環(huán)卻隨之減小，該組成環(huán)即稱(chēng)為“減環(huán)”。L 1L 2LL 3L 4L 1L 2L 3L 5LL 4L2、L3 、 L5為減環(huán)L2、L3 、 L4為減環(huán)三、尺寸鏈的分類(lèi)三、尺寸鏈的分類(lèi)1.按不同生產(chǎn)過(guò)程來(lái)分(1) 工藝尺寸鏈：在零件加工工序中，由有關(guān)工序尺寸、設(shè)計(jì)尺寸或加工余量等所組成的尺寸鏈。(2) 裝配尺寸鏈：在機(jī)器設(shè)計(jì)成裝配中，由機(jī)器或部件內(nèi)若干個(gè)相關(guān)零件構(gòu)成互相有聯(lián)系的封閉尺寸鏈。包含零件尺寸、間隙、形位公差等。(3) 工藝系統(tǒng)尺寸鏈：在零件生產(chǎn)過(guò)程中某工序的工藝系統(tǒng)內(nèi)，由工件、刀具、夾具、機(jī)床及加工誤差等有關(guān)尺寸

5、所形成的封閉尺寸鏈。(3) 空間尺寸鏈: 尺寸鏈全部尺寸位干幾個(gè)不平行的平面內(nèi)。LL 2L 1L 3L 42按照各構(gòu)成尺寸所處的空間位置，可分為:(1) 直線尺寸鏈：尺寸鏈全部尺寸位于兩根或幾根平行直線上，稱(chēng)為線性尺寸鏈。(2) 平面尺寸鏈: 尺寸鍵全部尺寸位于一個(gè)或幾個(gè)平行平面內(nèi)。A1A2A3A4A5A6A7AAA1A2A3A4A5A63按照構(gòu)成尺寸鏈各環(huán)的幾何特征，可分為：(1) 長(zhǎng)度尺寸鏈：所有構(gòu)成尺寸的環(huán)，均為直線長(zhǎng)度量。(2) 角度尺寸鏈：構(gòu)成尺寸鏈的各環(huán)為角度量，或平行度、垂直度等。 AA12A3A4按照尺寸鏈的相互聯(lián)系的形態(tài)，又可分為：（1）獨(dú)立尺寸鏈：）獨(dú)立尺寸鏈：所有構(gòu)成尺寸

6、鏈的環(huán)，在同一尺寸鏈中。 （2）相關(guān)尺寸鏈：）相關(guān)尺寸鏈：具有公共環(huán)的兩個(gè)以上尺寸鏈組。即構(gòu)成尺寸鏈中的一個(gè)或幾個(gè)環(huán)，分布在兩個(gè)或兩個(gè)以上的尺寸鏈中。按其尺寸聯(lián)系形態(tài)，又可分為并聯(lián)、串聯(lián)、混聯(lián)三種。L1AL2L3L5A2A1L4L并聯(lián)A 1AA 2L 1L 3L 2L串聯(lián)混聯(lián)A 1AA 2B 1B 3B 2BC 1C 2C共 同 基 面共 同 基 面 公共環(huán)同屬于不同尺寸鏈中，公共環(huán)尺寸及公差改變將同時(shí)影響各個(gè)尺寸鏈，所以，在解尺寸鏈時(shí)，一般不輕易改變公共環(huán)尺寸。3.2 尺寸鏈的計(jì)算方法尺寸鏈的計(jì)算方法(1) 極值解法：這種方法又叫極大極小值解法。它是按誤差綜合后的兩個(gè)最不利情況，即各增環(huán)皆為

7、最大極限尺寸而各減環(huán)皆為最小極限尺寸的情況；以及各增環(huán)皆為最小極限尺寸而各減環(huán)皆為最大極限尺寸的情況，來(lái)計(jì)算封閉環(huán)極限尺寸的方法。 尺寸鏈的計(jì)算方法，有如下兩種：(2) 概率解法：又叫統(tǒng)計(jì)法。應(yīng)用概率論原理來(lái)進(jìn)行尺寸鍵計(jì)算的一種方法。如算術(shù)平均、均方根偏差等。1已知組成環(huán)，求封閉環(huán) 根據(jù)各組成環(huán)基本尺寸及公差（或偏差），來(lái)計(jì)算封閉環(huán)的基本尺寸及公差（或偏差），稱(chēng)為“尺寸鏈的正計(jì)算”。這種計(jì)算主要用在審核圖紙，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性。求解尺寸鏈的情形：如下例： 1已知組成環(huán)，求封閉環(huán)已知組成環(huán)，求封閉環(huán) 尺寸鏈的正計(jì)算2已知封閉環(huán)，求組成環(huán)已知封閉環(huán)，求組成環(huán) 尺寸鏈的反計(jì)算3.已知封閉環(huán)及部分組成環(huán)

8、，求其余組成環(huán)已知封閉環(huán)及部分組成環(huán)，求其余組成環(huán) 尺寸鏈的中間計(jì)算L 1L 4L 3L 2LL 5例如齒輪減速箱裝配后，要求軸承左端面與左端軸套之間的間隙為L(zhǎng) 。此尺寸可通過(guò)事先檢驗(yàn)零件的實(shí)際尺寸L1、L2、L3、L4、L5 ，就可預(yù)先知L的實(shí)際尺寸是否合格? 2已知封閉環(huán)，求組成環(huán) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求的封閉環(huán)基本尺寸及公差（或偏差），反過(guò)來(lái)計(jì)算各組成環(huán)基本尺寸及公差（或偏差），稱(chēng)為“尺寸鏈的反計(jì)算”。40100.15L1l3L2零件圖工序一工序二工序三 如齒輪零件軸向尺寸加工，采用的工序如圖，現(xiàn)需控制幅板厚度10土0.15，如何控制L1、L2、L3工序1；車(chē)外圓，車(chē)兩端面后得L1=40 工序2；

9、車(chē)一端幅板，至深度L2. 工序3：車(chē)另一端帽板，至深度L3。并保證10士0.15。 由上述工序安排可知，幅板厚度10士0.15是按尺寸L1、L2、l3加工后間接得到的。因此,為了保證10士15，勢(shì)必對(duì)L1，L2，L3的尺寸偏差限制在一定范圍內(nèi)。即已知封閉環(huán)L =10士0.15，求出各組成環(huán)L1，L2，L3尺寸的上下偏差。3.已知封閉環(huán)及部分組成環(huán)，求其余組成環(huán) 根據(jù)封閉環(huán)和其他組成環(huán)的基本尺寸及公差（或偏差）來(lái)計(jì)算尺寸鏈中某一組成環(huán)的基本尺寸及公差（或偏差）。 其實(shí)質(zhì)屬于反計(jì)算的一種，也可稱(chēng)作“尺寸鏈的中間計(jì)算”。這種計(jì)算在工藝設(shè)計(jì)上應(yīng)用較多，如基準(zhǔn)的換算，工序尺寸的確定等。 總之，尺寸鏈的基

10、本理論，無(wú)論對(duì)機(jī)器的設(shè)計(jì)，或零件的制造、檢驗(yàn)，以及機(jī)器的部件（組件）裝配，整機(jī)裝配等，都是一種很有實(shí)用價(jià)值的。如能正確地運(yùn)用尺寸鏈計(jì)算方法，可有利于保證產(chǎn)品質(zhì)量、簡(jiǎn)化工藝、減少不合理的加工步驟等。尤其在成批、大量生產(chǎn)中，通過(guò)尺寸鏈計(jì)算，能更合理地確定工序尺寸、公差和余量，從而能減少加工時(shí)間，節(jié)約原料，降低廢品率，確保機(jī)器裝配精度。 尺寸鏈計(jì)算的基本公式尺寸鏈計(jì)算的基本公式尺寸、偏差及公差之間的關(guān)系：AAT/2T/2minAmax AsAxm AmA 尺寸鏈計(jì)算所用符號(hào)也即：尺寸鏈各環(huán)的基本尺寸計(jì)算尺寸鏈各環(huán)的基本尺寸計(jì)算下圖為多環(huán)尺寸鏈各環(huán)的基本尺寸可寫(xiě)成等式為：AA1A2A3A6A5A465

11、4321 AAAAAAA321654 AAAAAAA由此可以推得多環(huán)尺寸鏈的基本尺寸的一般公式： 上式說(shuō)明：尺寸鏈封閉環(huán)的基本尺寸，等于各增環(huán)基本尺寸鏈封閉環(huán)的基本尺寸，等于各增環(huán)基本尺寸之和，減去各減環(huán)基本尺寸的和。尺寸之和，減去各減環(huán)基本尺寸的和。 對(duì)于任何一個(gè)總數(shù)為N的獨(dú)立尺寸鏈，若其中增環(huán)數(shù)為m，由于其封閉環(huán)只有有一個(gè)，則減環(huán)數(shù)n為n=N1m。故： niimiiAAA11二、極值解法二、極值解法當(dāng)增環(huán)為最大極限尺寸，而減環(huán)為最小極限尺寸時(shí)，封閉環(huán)為最大極限尺寸。 1.各環(huán)極限尺寸計(jì)算A2min2T2A2maxA1minA1A1maxAA1TAmaxAminAs 12As2As1As三環(huán)

12、尺寸鏈極限尺寸計(jì)算關(guān)系圖min2max1max AAAmax2min1min AAA同理： 當(dāng)多環(huán)尺寸鏈計(jì)算時(shí)，則封閉環(huán)的極限尺寸可寫(xiě)成一般公式為： niimiiAAA1min1maxmax niimiiAAA1max1minmin2.各環(huán)上、下偏差的計(jì)算根據(jù)上述的幾個(gè)式子可得出封閉環(huán)上、下偏差封閉環(huán)上、下偏差計(jì)算的一般公式： 因?yàn)榱慵D和工藝卡片中的尺寸和公差，一般均以上、下偏差的形式標(biāo)注，所以該式較為簡(jiǎn)便迅速)()(111min1maxmax niimiiniimiisAAAAAAA11mniissxiiAAA)()(111max1minmin niimiiniimiixAAAAAAA11

13、mniixxsiiAAA3.各環(huán)公差的計(jì)算)()(1max1min1min1maxminmax niimiiniimiiAAAAAAT)()(1min1max1min1max niiniimiimiiAAAA niimiiTT11即： 封閉環(huán)公差等于所有組成環(huán)公差之和封閉環(huán)公差等于所有組成環(huán)公差之和，它比任何組成環(huán)公差都大。所以應(yīng)用中應(yīng)注意：(1) 在零件設(shè)計(jì)中，應(yīng)選擇最不重要的環(huán)作為封閉環(huán)。(2) 封閉環(huán)公差確定后，組成環(huán)數(shù)愈多，則分到每一環(huán)的公差應(yīng)愈小。所以在裝配尺寸鏈中，應(yīng)盡量減小尺寸鏈的環(huán)數(shù)。即“最短尺寸鏈原則”。 結(jié)論：結(jié)論： 11NiiTT三、概率解法三、概率解法 概率解法就可以克

14、服極值解法的缺點(diǎn)，使其應(yīng)用更為科學(xué)、合理。極值解法特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)便、可靠、可保證不出現(xiàn)不合格品。缺點(diǎn)：根據(jù) 關(guān)系式所分配給各組成環(huán)公差過(guò)于嚴(yán)格。 甚至無(wú)法加工。不夠科學(xué)、不夠合理。 11NiiTT 在大批大量生產(chǎn)中，一個(gè)尺寸鏈中的各組成環(huán)尺寸的獲得，彼此并無(wú)關(guān)系，因此可將它們看成是相互獨(dú)立的隨機(jī)變量。相互獨(dú)立的隨機(jī)變量。經(jīng)大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)后，從概率的概念來(lái)看，有兩個(gè)特征數(shù)： （1）算術(shù)平均值 這數(shù)值表示尺寸分布的集中位置。（2）均方根偏差 這數(shù)值說(shuō)明實(shí)際尺寸分布相對(duì)算術(shù)平均值的離散程度。概率解法的數(shù)學(xué)依據(jù)：A(算 術(shù) 平 均 ）-3 +3A獨(dú)立隨機(jī)變量之和的均方差為: 112Nii )(AAii

15、其中：這是用概率法解尺寸鏈的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，它反映了封閉環(huán)誤差與組成環(huán)誤差間的基本關(guān)系。 .1. 各環(huán)公差計(jì)算 112Nii 由于尺寸鏈計(jì)算時(shí)，不是均方根偏差間的關(guān)系，而是以誤差量（或公差）間的關(guān)系來(lái)計(jì)算的，所以上述公式需改寫(xiě)成其它形式。當(dāng)零件尺寸為正態(tài)分布曲線時(shí)，其偶然誤差與均方根誤差間的關(guān)系，可表達(dá)為： 反映了封閉環(huán)誤差與組成環(huán)誤差間的基本關(guān)系。 若尺寸鏈中各組成環(huán)的誤差分布，都遵循正態(tài)分布規(guī)律時(shí)，則其封閉環(huán)也將遵循正態(tài)分布規(guī)律。若取公差帶T=6，則封閉環(huán)的公差與各組成環(huán)的公差關(guān)系可表示為： =6 即：6 112NiiTT正態(tài)分布各環(huán)公差計(jì)算公式 當(dāng)零件尺寸分布下為非正態(tài)分布時(shí)，封閉環(huán)公差計(jì)算時(shí)

16、須引入“相對(duì)分布系數(shù)K”。K表示所研究的尺寸分布曲線的不同分布性質(zhì)，即曲線的不同分布形狀。非正態(tài)分布時(shí)各環(huán)公差計(jì)算：各種K值可參考圖表：正態(tài)分布時(shí)：非正態(tài)分布時(shí)：6,6TT 6TK 1122NiiiTKT所以，封閉環(huán)公差的一般公式為：一些尺寸分布曲線的一些尺寸分布曲線的K及及e值值 若各組成環(huán)公差相等，即令Ti = TM 時(shí)，則可求得各環(huán)的平均公差為： nmTNTTM 221 在計(jì)算同一尺寸鏈時(shí)，用概率解法可將組成環(huán)平均公差擴(kuò)大 倍。概率解法與極值解法的比較：極值解法：1 NTnmTTM1 N 但實(shí)際上，由于各組成環(huán)通常未必是正態(tài)分布曲線，即Ki1 ,故實(shí)際所求得的擴(kuò)大倍數(shù)比 小些。1 N 極

17、值解法時(shí)的 ，是包括了封閉環(huán)尺寸變動(dòng)時(shí)一切可能出現(xiàn)的尺寸，即尺寸出現(xiàn)在范圍內(nèi)的概率為100%；而概率解法時(shí)的 ，是正態(tài)分布下取誤差范圍內(nèi)的尺寸變動(dòng)，即尺寸出現(xiàn)在該范圍內(nèi)的概率為99.73%，由于超出之外的概率僅為0.27%，這個(gè)數(shù)值很小，實(shí)際上可認(rèn)為不至于出現(xiàn)，所以取作為封閉環(huán)尺寸的實(shí)際變動(dòng)范圍是合理的。 用概率解法可將組成環(huán)平均公差擴(kuò)大 倍的原因：1 N1 NTTM12 NTTM-3 +399.73%0.27%.基準(zhǔn)不重合時(shí)的尺寸換算包括：測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)的尺寸換算；定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)的尺寸換算。 3.3 工藝過(guò)程工藝過(guò)程尺寸鏈尺寸鏈 正確地繪制、分析和計(jì)算工藝過(guò)程尺寸鏈，

18、是編制工藝規(guī)程的重要手段。下面就來(lái)看看工藝尺寸鏈的具體運(yùn)用。一、基準(zhǔn)不重合時(shí)的尺寸換算一、基準(zhǔn)不重合時(shí)的尺寸換算1.測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)的尺寸換算測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合的尺寸換算在生產(chǎn)實(shí)際中是經(jīng)常遇到的。如圖所示：如圖所示： txtst測(cè) 量 基 準(zhǔn)（ a） 圖中要加工三個(gè)圓弧槽，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為與50同心圓上的交點(diǎn),若為單件小批生產(chǎn)，通過(guò)試切法獲得尺寸時(shí)，顯然在圓弧槽加工后，尺寸就無(wú)法測(cè)量，因此，在擬定工藝過(guò)程時(shí)，就要考慮選用圓柱表面或選用內(nèi)孔上母線為測(cè)量準(zhǔn)來(lái)?yè)Q算出尺寸。測(cè) 量 基 準(zhǔn) x shh（ b）h設(shè)計(jì)基準(zhǔn)解：以50下母線為測(cè)量基準(zhǔn)時(shí)，可畫(huà)出如下尺寸鏈： ttsxtR5- 0 .

19、3 0005 0- 0 . 1 0txtst測(cè) 量 基 準(zhǔn)R5-0.300050-0.10在該尺寸鏈中，外徑是由上道工序加工直接保證的，尺寸t應(yīng)在本測(cè)量工序中直接獲得，均為組成環(huán)；而R5是最后自然形成且滿足零件圖設(shè)計(jì)要求的封閉環(huán)。故該尺寸鏈中，外徑是增環(huán)，t是減環(huán)。求基本尺寸： t505t 45 求t 的上、下偏差 ： tx00 ts1 . 03 . 0 x t0 s t+0.2 2 . 0045 故測(cè)量尺寸t為： 驗(yàn)算：T5=T50+T45，即0.3=0.1+0.2同理，以選內(nèi)孔上母線C為測(cè)量基準(zhǔn)時(shí)，可畫(huà)出如下尺寸鏈： 020+0.045-0.10500hhshx50-0.05250-0.3

20、0+0.0225100hhhsx 這時(shí)，外圓半徑為增環(huán)，內(nèi)孔半徑及尺寸h為減環(huán)，R5仍為封閉環(huán)。 計(jì)算后可得h的測(cè)量尺寸為 ：2275. 0010 h2定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)的尺寸換算 圖中：設(shè)計(jì)尺寸為：350 0.30。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為下底面，為使鏜孔夾具能安置中間導(dǎo)向支承，加工中以箱體頂面作為定位基準(zhǔn)。 此時(shí)，A為工序尺寸。則A的計(jì)算為：基本尺寸：A=600-350=250又因?yàn)椋?600350TTTA 40. 060. 0 AT即： 2 . 0 AT由于尺寸350和600均為對(duì)稱(chēng)偏差，故：A2500.10 如果有另一種情況，若箱體圖規(guī)定350 0.30（要求不變）600 0.40,（公差放

21、大）。則因?yàn)門(mén)600T300 （即0.800. 60），就無(wú)法滿足工藝尺寸鍵的基本計(jì)算式的關(guān)系，即使本工序的加工誤差TA = 0 ，也無(wú)法保證獲得 360 0.30尺寸在允許范圍之內(nèi)。這時(shí)就必須采取措施： (1) 與設(shè)計(jì)部門(mén)協(xié)商，能否將孔心線尺寸350要求放低（例如要放大到 T350T600,往往是難以同意的）； (2) 改變定位基準(zhǔn)，即用底面定位加工（這時(shí)雖定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，但中間導(dǎo)向支承要用吊裝式，裝拆麻煩）； 分析：分析： (3) 提高上工序的加工精度，即縮小600 0.40公差，使T600T350 （比如上例中T350=0.60, 而TA=0.20,T600=0.40是允許的）；

22、 (4) 適當(dāng)選擇其他加工方法，或采取技術(shù)革新，使上工序和本工序尺寸的加工精度均有所提高（比如使壓縮T600=0.50，TA=0.10），這樣也能保證實(shí)現(xiàn)350土0.30的技術(shù)要求。 二、多工序尺寸換算二、多工序尺寸換算 在實(shí)際生產(chǎn)中，特別當(dāng)工件形狀比較復(fù)雜，加工精度要求較高，各工序的定位基準(zhǔn)多變等情況下，其工藝過(guò)程尺寸鏈比較復(fù)雜，有時(shí)一下不易辨清，尚需作進(jìn)一步深入分析。下面介紹幾種常見(jiàn)的多工序尺寸換算。 1.從待加工的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸時(shí)的計(jì)算 4 0+ 0 . 0 50+ 0 . 34 6003 9 . 6+ 0 . 1A 如圖所示的某一帶鍵糟的齒輪孔，按使用性能，要求有一定耐磨性，工藝上需

23、淬火后磨削，則鍵槽深度的最終尺寸不能直接獲得，因其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)內(nèi)孔要繼續(xù)加工，所以插鍵槽時(shí)的深度只能作加工中間的工序尺寸，擬訂工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)把它計(jì)算出來(lái)。 工序1 : 鏜內(nèi)孔至工序2 ：插鍵槽至尺寸A；工序3 ：熱處理；工序4 ：磨內(nèi)孔至 ?，F(xiàn)在要求出工藝規(guī)程中的工序尺寸A及其公差（假定熱處理后內(nèi)孔的尺寸漲縮較小，可以忽略不計(jì)）。 工序?yàn)椋?.10039.605. 0040 4 0+ 0 . 0 50+ 0 . 34 6003 9 . 6+ 0 . 1A19.8+0.050A+0.025200+0.30046 按加工路線作出如圖四環(huán)工藝尺寸鏈。其中尺寸46為要保證的封閉環(huán), A和20為增環(huán),19.8

24、為減環(huán)。按尺寸鏈基本公式進(jìn)行計(jì)算：解：方法一 8 .19)(4620A+0.30(+0.025 sA)0 sA0.275+0(0 xA)（+0.05） xA0.050 基本尺寸：偏差：因此A的尺寸為： 275. 0050. 08 .45 按“入體”原則，A也可寫(xiě)成 ： 0.225045.85A1 9 . 8+ 0 . 0 50+ 0 . 0 2 52 00+ 0 . 3 004 61 9 . 8+ 0 . 0 50A+ 0 . 0 2 52 00+ 0 . 3 004 64 0+ 0 . 0 50+ 0 . 34 6003 9 . 6+ 0 . 1A方法一看不到尺寸A與加工余量的關(guān)系，為此引進(jìn)

25、的半徑余量Z3/2，此時(shí)可把方法一中的尺解：方法二 在圖（B）中，余量Z3/2為封閉環(huán)，在圖（C）中，則46為封閉環(huán)，而Z3/2為組成環(huán)。由此可見(jiàn)，要保證尺寸要保證尺寸46，就要控制，就要控制Z3的變化；而要控制的變化；而要控制Z3的變化，又要控制它的兩個(gè)組成環(huán)的變化，又要控制它的兩個(gè)組成環(huán)19.8及及20的變化的變化。故工序尺寸A，既可從圖（A）求出，也可從圖（B、C）求出。但往往前者便于計(jì)算，后者便于分析。1 9 . 8+ 0 . 0 50+ 0 . 0 2 52 00+ 0 . 3 04 60A3Z2Z23( B )( C )寸鏈分解成兩個(gè)各三環(huán)尺寸鏈。2. 零件進(jìn)行表面工藝時(shí)的工序尺寸

26、換算 機(jī)器上有些零件如手柄、罩殼等需要進(jìn)行鍍鉻、鍍銅、鍍鋅等表面工藝，目的是為美觀和防銹，表面沒(méi)有精度要求，所以也沒(méi)有工序尺寸換算的問(wèn)題；但有些零件則不同，不僅在但有些零件則不同，不僅在表面工藝中要控制鍍層厚度，也要控制鍍層表面的最終尺寸表面工藝中要控制鍍層厚度，也要控制鍍層表面的最終尺寸，這就需要用工藝尺寸鏈進(jìn)行換算了。計(jì)算方法按工藝順序而有些不同。例1：大量生產(chǎn)中，一般采用的工藝：車(chē)磨鍍層。 圖（a）中圓環(huán)，外徑鍍鉻，要求保證尺寸 ，并希望鍍層厚度0.0250.04（雙邊為0.050.08），求鍍前尺寸 。 0045. 028 0- 0 . 0 4 52 8 機(jī)械加工時(shí)，控制鍍前尺寸和鍍層

27、厚度（由電鍍液成份及電鍍時(shí)參數(shù)決定）直接獲得，而零件尺寸是鍍后間接保證的，所以它是封閉環(huán)。列出如圖工藝尺寸鏈，解之得：解：0- 0 . 0 4 52 82 8- 0 . 0 4 50A+ s A- x A0 . 0 80- 0 . 0 3A280.0827.9200 sA sA0-0.045-0.03- xA xA0.0150015. 092.27 即：鍍前尺寸為 例2：?jiǎn)渭⑿∨a(chǎn)中,由于電鍍工藝不穩(wěn)定，或由于對(duì)鍍層由于電鍍工藝不穩(wěn)定，或由于對(duì)鍍層的精度、表面粗糙度要求很高時(shí)的精度、表面粗糙度要求很高時(shí)，大量生產(chǎn)中采用的工藝：車(chē)磨鍍層工藝不能滿足要求。故采用工藝：車(chē)磨鍍層磨。 圖中圓環(huán)，外

28、徑鍍鉻，要求保證尺寸 ，Ra為0.2，仍希望鍍層厚度0.0250.04（雙邊為0.050.08），求鍍前尺寸 。 0014. 028 2 8- 0 . 0 1 400 . 228-0.0140A+sA-xA0.080-0.0300 xA xA0-0.030.014 sA sA0.016A280.0827.92即：鍍前尺寸為 016. 0092.27 解：根據(jù)已知條件，繪出尺寸鏈 三、孔系座標(biāo)尺寸換三、孔系座標(biāo)尺寸換算算 例如：如圖為箱體零件的工序簡(jiǎn)圖，其中兩孔III之間的中心距L=1000.1，30，Lx86，Ly50。由于兩孔是在座標(biāo)鏜床上加工，為了保證滿足孔距尺寸 對(duì)于座標(biāo)尺寸Lx,Ly

29、,應(yīng)控制多大公差？這種尺寸換算通常是屬于平面工藝尺寸鏈的一種應(yīng)用。LxyyL3 0 x100 0.1 列出尺寸鏈圖（如圖b），它由L 、Lx、Ly 三尺寸組成的封閉圖形。其中L是加工結(jié)束后才獲得的，故 是封閉環(huán)，Lx、Ly是組成環(huán)。把Lx、Ly 向 尺寸線上投影，就將此平面尺寸鏈轉(zhuǎn)化為三尺寸組成的線性尺寸鏈了（如圖c）。解：LxyyL3 0 x100 0.13 0 LLxyL(b) 顯然Lx、Ly均是增環(huán)。此例的解算，實(shí)質(zhì)上就是一般的反計(jì)算問(wèn)題。 3 0 LLxy( c )LLxc o s s i n yL3 0 LLxy( c )LLxc o s s i n yL由尺寸鏈基本公式: 若用等公

30、差法分配，即: 而: TLx TLyTLM故: 即: 如公差帶對(duì)稱(chēng)分布，可在工序圖上標(biāo)鏜孔工藝尺寸為： 此公式的推導(dǎo)見(jiàn)下頁(yè)RRxyRR=Rxcos + Rysin dR= d(Rxcos) + d(Rysin)= cosd(Rx) Rx sind + sind(Ry) + Ry cos d = cosd(Rx) + sind(Ry) Rx sind + Ry cos d R cos sind + R sin cos d0 若： d(Rx)d(Ry)則： d(Rx)d(Ry)R/(sin+ cos) 推導(dǎo)：3.4 裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 任何機(jī)器都由許多零件和部件，按照一定的技術(shù)要求組合成的，機(jī)器

31、裝配可分為組裝、部裝和總裝。組裝：由若干零件組合成組件。部裝：若干組件個(gè)零件組成部件?？傃b：由部件、組件、零件組合。裝配完成的機(jī)器，大都必須滿足一定的裝配精度。裝配精度是衡量機(jī)器質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。要達(dá)到裝配精度，固然與組成機(jī)器的每一個(gè)零件的加工精度有關(guān)，但與裝配的工藝技術(shù)也有很大關(guān)系，有時(shí)甚至必須依靠裝配工藝技術(shù)才能達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量。特別在機(jī)器精度要求較高、批量較小時(shí)。要達(dá)到汽車(chē)的裝配精度,需正確分析和計(jì)算裝配尺寸鏈以便正確標(biāo)注零件尺寸,合理確定公差和技術(shù)條件.裝配精度是建立裝配尺寸鏈的依據(jù)裝配精度是建立裝配尺寸鏈的依據(jù)1.封閉環(huán)的確定封閉環(huán)的確定裝配尺寸鏈中必包含裝配精度這一環(huán),且裝配精度就是

32、裝配尺寸鏈的封閉環(huán).2.組成環(huán)的確定組成環(huán)的確定組成環(huán)應(yīng)是對(duì)裝配精度有直接影響的有關(guān)零件的尺寸,且是裝配圖上直接標(biāo)注了的主要尺寸.一個(gè)零件只允許一個(gè)尺寸加入裝配尺寸鏈,裝配尺寸鏈的組成環(huán)數(shù)與零件數(shù)一一對(duì)應(yīng).在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí),應(yīng)使組成環(huán)盡量少. 在長(zhǎng)期的裝配實(shí)踐中，人們根據(jù)不同的機(jī)器、不同的生產(chǎn)類(lèi)型和條件，創(chuàng)造了許多巧妙的裝配工藝方法、這些保證裝配精度的工藝方法，可以歸納為四種：完全互換法分級(jí)選配法修配法調(diào)整法。 保證裝配精度的裝配方法保證裝配精度的裝配方法一、互換裝配法一、互換裝配法互換法的優(yōu)點(diǎn)是互換法的優(yōu)點(diǎn)是 : 1.裝配工作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)率高；2.有利于組織流水生產(chǎn)；3.便于將復(fù)雜的產(chǎn)品在許多工廠

33、中協(xié)作生產(chǎn)；4.同時(shí)也有利于產(chǎn)品的維修和配件供應(yīng)。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：難以適應(yīng)裝配精度要求很高的場(chǎng)合。 互換裝配法，就是機(jī)器中每個(gè)零件按圖紙加工合格以后，不需再經(jīng)過(guò)任何選擇、修配和調(diào)節(jié)，就達(dá)到完全互換要求，可以把它們裝配起來(lái)，并能達(dá)到規(guī)定的裝配精度和技術(shù)要求。什么是互換裝配法例：如圖所示如圖所示為齒輪箱部件，裝配后要求軸向竄動(dòng)量為0.20.7mm。即 。已知其他零件的有關(guān)基本尺寸是：A1=122, A2=28、 A3=5、 A4=140、 A5=5 ,試決定其上下偏差。 互換法常有極值解法和概率解法：7 . 02 . 00A1.極值解法 （1）畫(huà)出裝配尺寸鏈，校驗(yàn)各環(huán)基本尺寸。 封閉環(huán)基本尺寸為:基本

34、尺寸正確。A 2A 1A 4A 3A 5A （2）確定各組成環(huán)尺寸的公差大小和分布位置。 為了滿足封閉環(huán)公差要求T0.5 ，各組成環(huán)公差 Ti的累積值 Ti不得超過(guò)此0.50值，即應(yīng)滿足:問(wèn)題：如何既方便又經(jīng)濟(jì)合理的分配確定各組成環(huán)的公差Ti。通常，把封閉環(huán)公差（ T0.5 ）分配到各組成環(huán)公差（Ti）的方法有三種:1)等公差2)等精度3)按加工難易程度即將T平均分?jǐn)偟礁鱾€(gè)組成環(huán)Ti；再按公差分配的“入體原則”，將各環(huán)T；寫(xiě)成偏差:按等公差分配按等公差分配問(wèn)題： A4 (協(xié)調(diào)環(huán)協(xié)調(diào)環(huán))如何取。 今特意留下一個(gè)環(huán)A4作為該尺寸鏈的“協(xié)調(diào)環(huán)”，即A4 的上、下偏差應(yīng)通過(guò)計(jì)算獲得： 故：進(jìn)行驗(yàn)算：T

35、=T1+T2+T3+T4+T5=0.10+0.10+0.10+0.10+0.10=0.50,計(jì)算結(jié)果符合裝配精度要求。等公差法計(jì)算方便，但未考慮各零件的基本尺寸差異，因此各零件的精度等級(jí)不同，顯然不太合理。在同一尺寸鏈中基本尺寸大致差不多的情況下，此法應(yīng)用廣泛。一般選非標(biāo)準(zhǔn)件一般選非標(biāo)準(zhǔn)件按等精度分配按等精度分配 假定這臺(tái)機(jī)器中每個(gè)零件都是同樣的精度等級(jí)，則分配公差時(shí)，凡基本尺寸大的零件給公差較大，反之較小，這較為合理。據(jù)公差與技術(shù)測(cè)量書(shū)中知，公差 T=aI式中，a 公差等級(jí)系數(shù)；I 公差單位。 而 用等精度法分配公差時(shí)，可查表得出該尺寸鏈中各組成環(huán)基本尺寸相應(yīng)的公差單位值(Ij) ，再求出“

36、平均公差等級(jí)系數(shù)(M)”： A、B分別為尺寸分段的首尾兩個(gè)尺寸值.這樣，便可得出各組成環(huán)公差值 ：T1=2.5264=0.160mm T2=1.3164=0.084mmT3=0.7364=0.048mm T4=2.5264=0.160mm 若仍選留A4為“協(xié)調(diào)環(huán)”，則其他各組成環(huán)按“入體原則”可寫(xiě)出其上下偏差值,即 : 協(xié)調(diào)環(huán)（A4）的偏差值計(jì)算得： 故：進(jìn)行驗(yàn)算： T=T1+T2+T3+T4+T5 =0.160+0.084+0.048+0.160+0.048=0.50，計(jì)算結(jié)果符合裝配精度要求。按加工難易程度分配法按加工難易程度分配法：根據(jù)零件要求和加工要求來(lái)分配的公差，是更為科學(xué)合理的方法

37、。但需要設(shè)計(jì)人員有較豐富的經(jīng)驗(yàn)。1A1、A2加工較難，精度等級(jí)應(yīng)略為降低。2A3、A5加工方便，可適當(dāng)提高精度等級(jí)。 3A4加工難度中等。按等精度中求得平均精度等級(jí)為IT10。今取A1、A2大于10級(jí)，而A3、A5取9級(jí)。即 ：TA1=0.17 TA2=0.1 TA3=TA5=0.03 TA4= T(T1+T2+T3+T5)=0.17如上例中：結(jié)果符合裝配后封閉環(huán)的技術(shù)要求。 取A4為協(xié)調(diào)環(huán)，其余組成環(huán)分別為：則，協(xié)調(diào)環(huán)：2.概率解法 當(dāng)裝配精度要求較高，而尺寸鏈的環(huán)數(shù)又較多（大于4環(huán)）時(shí)，應(yīng)采用概率解法。按等精度分配公差的概率解法：，概率解法中的封閉環(huán)：2iTT平均公差等級(jí)系數(shù)12773.

38、052. 273. 031. 152. 250022222112NjjMITa127 64 2幾乎是放大了一倍 T12.52 127=320m=0.32mm T21.31 127=160m=0.16mm T3 T5 =0.73 127=90m=0.09mm T42.52 127=320m=0.32mm仍以A4為“協(xié)調(diào)環(huán)”，按“入體原則”將其余組成環(huán)寫(xiě)成偏差形式，即：009. 05316. 00232. 0015,28,122AAAA求協(xié)調(diào)環(huán)A4A4的平均基本平均基本尺寸為：)()(54321MMMMMMAAAAAA)95. 495. 4()08.2816.122(45. 025 . 02 . 04MA即：A4M139.8804. 028. 044414016. 088.139232. 088.1392TAAM驗(yàn)算：22222209. 032. 009. 016. 032. 0iTT 0.50 注意：以互換法解尺寸