機(jī)械制造基礎(chǔ)-53

（四）幾種(jǐzhǒnɡ)工藝尺寸鏈的計(jì)算工藝尺寸鏈：在零件加工過程中，由有關(guān)工序尺寸所形成的尺寸鏈。工序尺寸：某工序加工所要達(dá)到的尺寸，即在加工中用來調(diào)整刀具的尺寸或測量(cèliáng)的尺寸。它們一般是直接得到的，故在工藝尺寸鏈中常常是組成環(huán)。精品資料工藝尺寸鏈中的設(shè)計(jì)要求或加工余量：常是間接保證的，故一般以封閉環(huán)的形式出現(xiàn)。目的：確定各加工工序的工序尺寸，目的是使加工表面能達(dá)到設(shè)計(jì)的要求（如尺寸、形狀、位置精度要求，以及滲層、鍍層厚度要求等），并有一個(gè)合理的加工余量。此外，當(dāng)零件在加工過程中存在基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時(shí)，也需要(xūyào)通過尺寸鏈的計(jì)算來確定工序尺寸及其公差。精品資料1.基準(zhǔn)不重合(chónghé)時(shí)的尺寸換算擬定零件加工工藝規(guī)程時(shí)，一般盡可能使工序基準(zhǔn)(jīzhǔn)（定位基準(zhǔn)(jīzhǔn)或測量基準(zhǔn)(jīzhǔn)）與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)(jīzhǔn)重合，以避免產(chǎn)生基準(zhǔn)(jīzhǔn)不重合誤差。如因故不能實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)(jīzhǔn)重合，就需要進(jìn)行工序尺寸換算。精品資料（1）定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)的尺寸(chǐcun)換算例5－3圖5－28(a)所示零件，表面A、C均已加工，現(xiàn)加工表面B,要求保證尺寸A0=25+0.25mm及平行度0.1mm，表面C是表面B的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，但不宜作定位(dìngwèi)基準(zhǔn)，故選表面A為定位(dìngwèi)基準(zhǔn)，出現(xiàn)定位(dìngwèi)基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合的情況，為達(dá)到零件得設(shè)計(jì)精度，需要進(jìn)行尺寸換算。例題解答精品資料解：在采用調(diào)整法加工時(shí)，為了調(diào)整刀具位置，常將表面B的工序尺寸及平行度要求從定位表面A注出，即以A面為工序基準(zhǔn)標(biāo)注工序尺寸A2及平行度公差Tα2，因此，需要確定A2和Tα2的值。在加工表面B時(shí)A2和平行度α2是直接得到的，而A0及平行度公差Tα0=0.1mm是通過尺寸A1、A2以及(yǐjí)平行度公差Tα1、Tα2間接保證的。因此，在尺寸鏈中，A0為封閉環(huán)，A1為增環(huán)，A2為減環(huán)；α0為封閉環(huán)，α1為增環(huán)，α2為減環(huán)（圖5-13（b）、（c））。根據(jù)已知條件：

A2=A1-

A0=(60-25)mm=35mmES2=ES1-EI0=(-0.1-0)mm=-0.1mmEI2=EI1-ES0=(0-0.25)mm=-0.25mm根據(jù)已知條件，Tα1=0.05mm,Tα0=0.1mm所以平行度α2的公差Tα2=Tα0-Tα1=(0.1-0.05)mm=0.05mm

精品資料必須指出，從零件(línɡjiàn)的設(shè)計(jì)要求來看，在圖5-13（a）中A2是設(shè)計(jì)尺寸鏈的封閉環(huán)，它的上、下偏差要求應(yīng)為ES2=ES1-EI0=(0-0)mm=0mmEI2=EI1-ES0=(-0.1-0.25)mm=-0.35mm

A0=(59.9-34.65)mm=25.25mm，可見A0尺寸仍合格。同理，當(dāng)尺寸A1做成A1max=60mm，A2做35mm(比A2max=34.9mm大0.1mm)，則A0的實(shí)際尺寸為

A0=(60-35)mm=25mm，仍然是合格的。精品資料假廢品(fèipǐn)問題

假廢品的出現(xiàn)，給生產(chǎn)、質(zhì)量管理帶來很多麻煩，因此(yīncǐ)，除非不得已，不要使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合。精品資料（2）測量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)(shèjì)基準(zhǔn)不重合時(shí)的尺寸換算例5－3a如圖所示為軸承襯套零件，圖中下部所注尺寸為設(shè)計(jì)要求。在加工(jiāgōng)端面C應(yīng)保證設(shè)計(jì)尺寸500-0.1mm，因不好測量而改為測量尺寸x，由于測量基準(zhǔn)(A)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)(B)不重合，故需要進(jìn)行工序尺寸換算。精品資料解：在圖5－42中，尺寸10-0.150mm和x是直接測量得到的，因而是尺寸鏈的組成環(huán)，尺寸50-0.150mm是測量過程間接得到的，因而是封閉(fēngbì)環(huán)。T50=T10+Tx

因?yàn)門10=0.15mm>T50=0.1mm，所以Tx無解。x=(50+10)mm=60mm,

ESx=ES50+EI10=（0-0.05）=-0.05mm,

EIx=EI50+ES10=(-0.1+0)=-0.1mm,精品資料2.標(biāo)注工序尺寸的基準(zhǔn)是尚待加工(jiāgōng)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)時(shí)的尺寸計(jì)算例5－4：圖5－36(a)所示為一帶鍵槽(jiàncáo)的齒輪孔，孔淬火后需磨削，故鍵槽(jiàncáo)深度的最終尺寸43.60+0.34mm不能直接獲得，這樣插鍵槽(jiàncáo)的深度只能作為加工中的工序尺寸。因此，必須計(jì)算出插鍵槽(jiàncáo)的工序尺寸及其公差。有關(guān)內(nèi)孔及鍵槽(jiàncáo)的加工順序是：(1)鏜內(nèi)孔至φ39.60+0.1mm；(2)插鍵槽(jiàncáo)至尺寸A；(3)熱處理；(4)磨內(nèi)孔至φ400＋0.05mm，同時(shí)間接獲得鍵槽(jiàncáo)深度尺寸43.60+0.34mm。試確定工序尺寸A及其公差。精品資料解：在圖5－36(b)所示的四環(huán)尺寸鏈中，設(shè)計(jì)尺寸43.60+0.34mm是間接(jiànjiē)保證的，是封閉環(huán)，A和200＋0.025mm（內(nèi)孔半徑）為增環(huán)，19.80+0.05mm（鏜孔φ39.60+0.1mm的半徑）為減環(huán)。則

A=(43.6-20+19.8)mm=43.4mm,

ESA=(0.34-0.025)mm=0.315mm，EIA=(0+0.05)mm=0.05mm,精品資料3.多尺寸保證(bǎozhèng)時(shí)工藝尺寸鏈的計(jì)算例5－5

圖5－37(a)所示的零件中，A面為主要軸向設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，直接從它標(biāo)注的設(shè)計(jì)尺寸有4個(gè)。由于A面要求高，安排在最后加工，但在磨削加工工序中(見圖5－44(b))，只能直接控制（即圖中標(biāo)注的）一個(gè)尺寸。這個(gè)尺寸通常是同一設(shè)計(jì)基準(zhǔn)標(biāo)注的設(shè)計(jì)尺寸中精度要求最高的，本例中即為5-0.160mm。而其他三個(gè)尺寸則需要通過換算來間接保證。即要求計(jì)算表面A磨削前的車削(chēxuē)工序中，上述各設(shè)計(jì)尺寸的控制尺寸及公差。精品資料精品資料解在圖5－45所示的尺寸(chǐcun)鏈圖中，假定尺寸(chǐcun)5-0.160mm磨削前的車削尺寸(chǐcun)控制在A±TA=5.3±0.05mm，此時(shí)磨削余量Z為封閉環(huán)。ESZ=+0.05mm-(-0.16)mm=0.21mmEIZ=-0.05mm-0mm=-0.05mm為了在A面磨削后，其余的三個(gè)設(shè)計(jì)尺寸達(dá)到要求，則磨前的車削尺寸B、C、D也應(yīng)控制。此時(shí)磨后的各尺寸為封閉(fēngbì)環(huán)，磨削余量Z為組成環(huán)之一，按尺寸鏈圖分別求出磨前各尺寸為精品資料4.余量(yúliànɡ)校核工序余量的變化量取決于本工序以及前面有關(guān)工序加工誤差的大小，在已知工序尺寸及其公差的條件下，用工藝尺寸鏈可以計(jì)算(jìsuàn)余量的變化，校核其大小是否合適。通常只需要校核精加工余量。精品資料例5-6圖5-39(a)所示小軸的軸向尺寸(chǐcun)需作如下加工：

精品資料解由圖5-39(b)所示的軸向尺寸工藝尺寸鏈，因余量Z是在加工中間接獲得的，故是尺寸鏈的封閉環(huán)。按尺寸鏈的計(jì)算公式則Z=A3-(A1+A2)=80mm-(30+49.5)mm=0.5mmZmax=A3max-(A1min+A2min)=80mm-(30-0.14)mm-(49.5-0)mm=0.64mm

Zmin=A3min-(A1max+A2max)=(80-0.2)mm-(30-0)mm-(49.5+0.3)mm=0mm

由于Zmin=0，因此，有些零件磨端面2時(shí)就可能沒有余量。故必須(bìxū)加大Zmin，因A3min和A1max是設(shè)計(jì)尺寸而不能更改，所以只有讓A2max減小。令Zmin=0.1mm,代入上式可得

A2max=49.7mm

必須(bìxū)指出，A2的基本尺寸不能更改，否則尺寸鏈中的基本尺寸就不封閉了。精品資料5.零件進(jìn)行表面(biǎomiàn)熱處理時(shí)的工序尺寸換算（1）零件進(jìn)行表面鍍層處理（鍍鉻、鍍鋅、鍍銅等）時(shí)的工序尺寸換算例5－7圖5－40(a)所示的圓環(huán)，外圓表面要求鍍鉻，鍍前進(jìn)行磨削加工，需保證尺寸φA。鍍鉻時(shí)控制鍍層厚度雙邊為0.05-0.08mm(可寫成0.08-0.030mm)，并間接(jiànjiē)保證設(shè)計(jì)尺寸φ280-0.045mm。試確定磨削時(shí)的工序尺寸φA及其上、下偏差。精品資料解：由于零件尺寸φ280-0.045mm是鍍后間接保證的，所以它是封閉環(huán)。列出工藝尺寸鏈，解之可得A=28mm-0.08mm=27.92mmESA=0mm-0mm=0mmEIA=-0.045mm-(-0.03)mm=0.015mm

應(yīng)當(dāng)指出(zhǐchū)，某些進(jìn)行鍍層處理的零件（如手柄、罩殼等），只是為了美觀和防銹，鍍層表面沒有精度要求，就不存在工序尺寸換算問題。精品資料（2）零件表面(biǎomiàn)滲碳、滲氮處理時(shí)的工序尺寸換算例5－8

圖5－41(a）所示的軸承忖套，內(nèi)孔要求滲氮處理(chǔlǐ)，滲氮層深度t0單邊為0.30+0.2mm，有關(guān)加工工序