機械制造基礎-53

（四）幾種(jǐzhǒnɡ)工藝尺寸鏈的計算工藝尺寸鏈：在零件加工過程中，由有關工序尺寸所形成的尺寸鏈。工序尺寸：某工序加工所要達到的尺寸，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計要求或加工余量：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到設計的要求（如尺寸、形狀、位置精度要求，以及滲層、鍍層厚度要求等），并有一個合理的加工余量。此外，當零件在加工過程中存在基準轉(zhuǎn)換時，也需要(xūyào)通過尺寸鏈的計算來確定工序尺寸及其公差。精品資料1.基準不重合(chónghé)時的尺寸換算擬定零件加工工藝規(guī)程時，一般盡可能使工序基準(jīzhǔn)（定位基準(jīzhǔn)或測量基準(jīzhǔn)）與設計基準(jīzhǔn)重合，以避免產(chǎn)生基準(jīzhǔn)不重合誤差。如因故不能實現(xiàn)基準(jīzhǔn)重合，就需要進行工序尺寸換算。精品資料（1）定位基準與設計基準不重合時的尺寸(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的設計基準，但不宜作定位(dìngwèi)基準，故選表面A為定位(dìngwèi)基準，出現(xiàn)定位(dìngwèi)基準與設計基準不重合的情況，為達到零件得設計精度，需要進行尺寸換算。例題解答精品資料解：在采用調(diào)整法加工時，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面為工序基準標注工序尺寸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)的設計要求來看，在圖5-13（a）中A2是設計尺寸鏈的封閉環(huán)，它的上、下偏差要求應為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，當尺寸A1做成A1max=60mm，A2做35mm(比A2max=34.9mm大0.1mm)，則A0的實際尺寸為

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，不要使定位基準與設計基準不重合。精品資料（2）測量基準與設計(shèjì)基準不重合時的尺寸換算例5－3a如圖所示為軸承襯套零件，圖中下部所注尺寸為設計要求。在加工(jiāgōng)端面C應保證設計尺寸500-0.1mm，因不好測量而改為測量尺寸x，由于測量基準(A)與設計基準(B)不重合，故需要進行工序尺寸換算。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

因為T10=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.標注工序尺寸的基準是尚待加工(jiāgōng)的設計基準時的尺寸計算例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，必須計算出插鍵槽(jiàncáo)的工序尺寸及其公差。有關內(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，設計尺寸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)時工藝尺寸鏈的計算例5－5

圖5－37(a)所示的零件中，A面為主要軸向設計基準，直接從它標注的設計尺寸有4個。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（即圖中標注的）一個尺寸。這個尺寸通常是同一設計基準標注的設計尺寸中精度要求最高的，本例中即為5-0.160mm。而其他三個尺寸則需要通過換算來間接保證。即要求計算表面A磨削前的車削(chēxuē)工序中，上述各設計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，其余的三個設計尺寸達到要求，則磨前的車削尺寸B、C、D也應控制。此時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時就可能沒有余量。故必須(bìxū)加大Zmin，因A3min和A1max是設計尺寸而不能更改，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5.零件進行表面(biǎomiàn)熱處理時的工序尺寸換算（1）零件進行表面鍍層處理（鍍鉻、鍍鋅、鍍銅等）時的工序尺寸換算例5－7圖5－40(a)所示的圓環(huán)，外圓表面要求鍍鉻，鍍前進行磨削加工，需保證尺寸φA。鍍鉻時控制鍍層厚度雙邊為0.05-0.08mm(可寫成0.08-0.030mm)，并間接(jiànjiē)保證設計尺寸φ280-0.045mm。試確定磨削時的工序尺寸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

應當指出(zhǐchū)，某些進行鍍層處理的零件（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，有關加工工序