第二章 汽車制造中的機(jī)械加工工藝(2014-4-2)

第一節(jié)汽車制造工藝規(guī)程概述第二節(jié)工件的定位和機(jī)床夾具第三節(jié)機(jī)械加工路線的制定

第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定

第五節(jié)制定機(jī)械加工工藝規(guī)程示例

2023/9/181第二章汽車制造中的機(jī)械加工工藝工藝路線擬定后，還必須明確每道工序的內(nèi)容。具體包括：加工余量、工序尺寸、設(shè)備選擇、切削用量與時(shí)間定額規(guī)定等。一、加工余量的概念(p154)加工余量和工序余量加工余量是指加工過程中從加工表面切除的金屬層厚度。加工余量分為工序余量和總余量。其中，零件某一表面相鄰兩道工序尺寸之差稱為工序余量，而該表面所有工序余量之和等于加工總余量。即

式中，ZT

為加工總余量；

Zi為工序余量；n為工序數(shù)目。

工序余量按加工表面形狀不同，分為單邊余量和雙邊余量或?qū)ΨQ余量。1）單邊余量在圖a所示的平面加工中的Zi；在圖b所示的槽底平面加工中的Zi；均屬于單邊余量。

2023/9/182第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定(p154)

2）雙邊余量旋轉(zhuǎn)表面(孔和外圓)加工和同時(shí)加工相對(duì)的兩個(gè)平面時(shí)的加工余量稱為雙邊余量或?qū)ΨQ余量。如圖a、b所示。（1）對(duì)于軸(圖a)：（2）對(duì)于孔(圖b)：3）基本余量Zi

、最大余量

Zimax；最小余量Zimin(1)當(dāng)工序尺寸用基本尺寸計(jì)算時(shí)，所得到的加工余量稱為基本余量或公稱余量（

Zi）。(2)最小余量Zmin是保證該工序加工表面的精度和質(zhì)量所需切除的金屬層最小厚度。最大余量Zmax是該工序余量的最大值。

2023/9/183第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定

3）外表面基本余量、最大余量、最小余量關(guān)系4)內(nèi)表面基本余量、最大余量、最小余量關(guān)系式中，δi為本工序尺寸公差；

δi-1為上工序尺寸公差；

δZ為本工序余量公差?？梢?，無論是外表面還是內(nèi)表面，本工序余量公差總是等于本工序尺寸公差與上工序尺寸公差之和。

2023/9/184第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定

2影響加工余量確定的因素(p154)1）上工序的表面質(zhì)量。2）上工序的形狀誤差，特別是對(duì)于一些不包括在尺寸公差范圍內(nèi)的形狀誤差。如零件軸線的直線度誤差，假若上工序加工后留下的軸線的直線度誤差為△t，則本工序必須相應(yīng)增加加工余量2△t，才能保證消除零件上道工序留下的直線度誤差。

3）上工序的位置誤差。在確定本工序加工余量時(shí)，必須考慮上一工序不包括尺寸公差范圍內(nèi)的位置誤差的影響。

4）工件在本工序中的定位誤差及夾具本身的制造誤差都將直接影響本工序的加工余量。

2023/9/185第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定

3．確定加工余量的方法(p154)加工余量的大小直接影響著零件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。加工余量過大，不僅增加機(jī)械加工勞動(dòng)量，降低生產(chǎn)率，而且增加材料、工具和電力的消耗，增加成本；但若加工余量過小，又不能消除前工序的各種誤差和表面缺陷，甚至產(chǎn)生廢品。因此，必須合理地確定加工余量。合理確定加工余量有以下3種方法。1)分析計(jì)算法：它是對(duì)影響加工余量的各種因素進(jìn)行分析后，再根據(jù)一定的計(jì)算公式來計(jì)算加工余量的方法。此法確定的加工余量較合理，但需要全面、可靠的原始資料，計(jì)算也較復(fù)雜，故很少應(yīng)用。

2)經(jīng)驗(yàn)估算法：它是根據(jù)工藝人員的經(jīng)驗(yàn)來粗略估計(jì)零件各表面的總余量和各工序的加工余量。為避免估量不足產(chǎn)生報(bào)廢，所估計(jì)的加工余量一般偏大，此法多適于單件小批生產(chǎn)。

3)查表修正法：它是根據(jù)有關(guān)手冊(cè)(《金屬切削手冊(cè)》、《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》等)查得加工余量的數(shù)值，再結(jié)合企業(yè)的實(shí)際加工情況進(jìn)行適當(dāng)修正，此法比分析計(jì)算法簡(jiǎn)便，而且比較可靠，所以在工廠中應(yīng)用廣泛。

2023/9/186第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定二、工序尺寸及其公差的確定工序尺寸是指某一工序加工應(yīng)達(dá)到的尺寸，其公差即為工序尺寸公差，各工序的加工余量確定后，即可確定工藝尺寸及其公差。在零件從毛坯逐步加工至成品中，它們的尺寸都在變化，并存在相應(yīng)的內(nèi)在聯(lián)系。運(yùn)用尺寸鏈的知識(shí)對(duì)其進(jìn)行分析，是合理確定工序尺寸及其公差的基礎(chǔ)。

1.尺寸鏈的基本概念(p179)1）尺寸鏈定義

在機(jī)器設(shè)計(jì)、裝配及零件加工過程中，一組互相聯(lián)系且按一定順序排列的封閉尺寸組合，稱為尺寸鏈。（1）裝配尺寸鏈圖a所示為發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸第一主軸頸與軸承裝配結(jié)構(gòu)圖，軸向間隙

C0為設(shè)計(jì)時(shí)確定的裝配精度，它取決于主軸頸長(zhǎng)度

C1、鎖止墊片寬度

C3、C4以及軸瓦寬度

C2。由尺寸

C1、C2

、C3

、C4

、

C0按一定順序形成封閉尺寸組合，即為尺寸鏈。

2023/9/187第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定（2）工藝尺寸鏈圖a所示為一軸加工工序簡(jiǎn)圖。由于對(duì)A面的要求較高，因此，最后一道工序加工A面。圖示A面為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，從A面標(biāo)注兩個(gè)尺寸

C1與C0

，在最后加工A面時(shí)，要同時(shí)保證設(shè)計(jì)尺寸

C1與C0

。但是，由于C1

的尺寸精度高于C0

，因此，加工過程中，

C1

直接加工得到，

C0間接保證。如圖b所示，由

C1、C2

、C0

形成的封閉尺寸組合，即為尺寸鏈。（3）設(shè)計(jì)尺寸鏈圖a所示為一軸零件設(shè)計(jì)圖，圖中尺寸C1

、C2、C3

是采用鏈?zhǔn)綐?biāo)注直接標(biāo)注的，但C0的尺寸取決于C1、C2

和C0的大小，因此，C1

、C2

、C3

和C0

形成了一個(gè)封閉的尺寸組，即為尺寸鏈。2023/9/188第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定2）尺寸鏈特征及尺寸鏈圖(p180)(1)尺寸鏈的封閉性

即尺寸鏈中的各尺寸按一定順序排列最后形成一個(gè)封閉的圖形。

(2)尺寸鏈的關(guān)聯(lián)性

尺寸鏈中任何一個(gè)尺寸的變化都會(huì)引起其他尺寸的變化。

(3)尺寸鏈至少由三個(gè)或以上的尺寸組成。

右圖稱之為尺寸鏈圖，主要是為了分析與計(jì)算尺寸鏈時(shí)方便，并不畫出具體結(jié)構(gòu)，只是按照具體結(jié)構(gòu)的組成順序，用一個(gè)尺寸或一個(gè)角度量來表示實(shí)際結(jié)構(gòu)的尺寸或角度量。只是在簡(jiǎn)化過程中所畫出的尺寸鏈圖，不一定按照嚴(yán)格的比例，但必須保持尺寸間實(shí)際結(jié)構(gòu)的相互關(guān)系。

2023/9/189第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定

3）尺寸鏈的組成(p180)組成尺寸鏈的各個(gè)尺寸稱為尺寸鏈的環(huán)，環(huán)又分為組成環(huán)與封閉環(huán)。

（1）封閉環(huán)

尺寸鏈中封閉環(huán)是由組成環(huán)尺寸所決定的，因此，它的存在依賴于組成環(huán)而間接形成，在零件加工或機(jī)械產(chǎn)品裝配過程中，最后自然形成(間接獲得)這一尺寸。一個(gè)尺寸鏈中只有一個(gè)封閉環(huán)。如圖a中的C0，它代表的是一裝配精度；如圖b中的C0，它代表加工中間接獲得的尺寸。封閉環(huán)的特點(diǎn)是：其他環(huán)的誤差必然累積在這個(gè)環(huán)上，因此封閉環(huán)誤差是所有各組成環(huán)誤差的綜合。其尺寸精度必然低于任何一個(gè)組成環(huán)尺寸的精度。（2）組成環(huán)

尺寸鏈中，除封閉環(huán)以外的其他環(huán)都稱為組成環(huán)，每一個(gè)組成環(huán)的變動(dòng)必然引起封閉環(huán)的變動(dòng)，它是在加工或裝配中直接獲得的尺寸。根據(jù)組成環(huán)對(duì)封閉環(huán)影響的不同，又把組成環(huán)分為增環(huán)與減環(huán)。

2023/9/1810第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定

（a）增環(huán)

尺寸鏈中，某組成環(huán)的變動(dòng)將引起封閉環(huán)的同向變動(dòng)，則稱該環(huán)為增環(huán)。所謂同向變動(dòng)，是指組成環(huán)增大，封閉環(huán)也增大，組成環(huán)減小，封閉環(huán)也減小。

(b)減環(huán)

尺寸鏈中，某一組成環(huán)的變動(dòng)將引起封閉環(huán)的反向變動(dòng)，這一組成環(huán)稱為減環(huán)。反向變動(dòng)是指組成環(huán)增大，將引起封閉環(huán)減小。

(c)增環(huán)與減環(huán)的判定

分析與計(jì)算尺寸鏈時(shí)，首先判斷尺寸鏈中各組成環(huán)是增環(huán)還是減環(huán)。如圖所示，在圖中各環(huán)尺寸線標(biāo)注單箭頭，箭頭方向沿著封閉圖形的一個(gè)方向流動(dòng)，包括封閉環(huán)在內(nèi)與組成環(huán)一樣標(biāo)注。凡是各組成環(huán)尺寸線箭頭方向與封閉環(huán)尺寸線箭頭方向相反的(相同的)為增環(huán)(為減環(huán))。C1、C2、C3和C0

箭頭方向相同為減環(huán)，C4、C5和C0

箭頭方向相反為增環(huán)。

2023/9/1811第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定

4）尺寸鏈分類(p181)

（1）按構(gòu)成尺寸鏈各環(huán)的幾何特征分類

(a)長(zhǎng)度尺寸鏈

全部環(huán)為長(zhǎng)度尺寸的尺寸鏈；

(b)角度尺寸鏈

全部環(huán)為角度量的尺寸鏈；或者組成環(huán)既有角度量又有長(zhǎng)度尺寸而封閉環(huán)為角度量的尺寸鏈。

（2）按尺寸鏈的作用分類(a)裝配尺寸鏈

全部組成環(huán)為不同零件的設(shè)計(jì)尺寸所形成的尺寸鏈。

(b)零件設(shè)計(jì)尺寸鏈

全部組成環(huán)為同一零件的設(shè)計(jì)尺寸所形成的尺寸鏈。

(c)工藝尺寸鏈

全部組成環(huán)為同一零件的工藝尺寸所形成的尺寸鏈。（3）按構(gòu)成尺寸鏈各環(huán)的空間位置分類(a)直線尺寸鏈

全部組成環(huán)平行于封閉環(huán)的尺寸鏈，亦稱為線性尺寸鏈。

(b)平面尺寸鏈

全部組成環(huán)位于一個(gè)或幾個(gè)平行平面上，但可能某些組成環(huán)不平行于封閉環(huán)的尺寸鏈。

(c)空間尺寸鏈

組成環(huán)位于幾個(gè)不平行平面內(nèi)的尺寸鏈。

2023/9/1812第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定

(4)按尺寸鏈間相互關(guān)系分類(p182)

(a)獨(dú)立尺寸鏈

系指組成環(huán)與封閉環(huán)只屬于同一尺寸鏈。

(b)并聯(lián)尺寸鏈

由若干個(gè)獨(dú)立尺寸鏈通過一個(gè)(或幾個(gè))共存于兩個(gè)(或以上)獨(dú)立，尺寸鏈的環(huán)相互聯(lián)系起來的，這種聯(lián)系形式稱為并聯(lián)尺寸鏈，共存于獨(dú)立尺寸鏈中的公用環(huán)稱為公共環(huán)，組成環(huán)與封閉環(huán)都有可能成為公共環(huán)。并聯(lián)尺寸鏈的特點(diǎn)是：組成并聯(lián)尺寸鏈的各獨(dú)立尺寸鏈間通過公共環(huán)相互聯(lián)系、相互影響。如圖a所示，B、C尺寸鏈為并聯(lián)尺寸鏈，

C4與B0

同為公共環(huán)，且

C4=B0

，但分別存在于兩個(gè)獨(dú)立尺寸鏈中，在B尺寸鏈中，公共環(huán)為封閉環(huán)

B0，在C尺寸鏈中，公共環(huán)為組成環(huán)

C4。(c)串聯(lián)尺寸鏈

如圖b所示，每一個(gè)后繼尺寸鏈?zhǔn)菑那懊嬉粋€(gè)尺寸鏈的基面開始的，即每?jī)蓚€(gè)相鄰尺寸鏈有一個(gè)共同基面。當(dāng)B尺寸鏈內(nèi)任何一個(gè)環(huán)大小有變化時(shí)，尺寸鏈的基面00位置隨即改變。

2023/9/1813第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定

5)尺寸鏈的計(jì)算(p183)

（1）計(jì)算類型(a)正計(jì)算法（公差校核計(jì)算）：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)，來計(jì)算封閉環(huán)的基本尺寸及公差(或偏差)。這類計(jì)算主要用來驗(yàn)算設(shè)計(jì)的正確性，故叫校核計(jì)算。如圖a所示，曲軸第一主軸頸與軸承裝配后，要求右端鎖止墊片與主軸頸右軸肩之間的間隙為C0

，該尺寸可查設(shè)計(jì)圖樣中主軸頸長(zhǎng)度

C1，左、右鎖止墊片寬度

C3與C4

，以及軸瓦寬度C2

進(jìn)行校核，或者先檢驗(yàn)

C1、

C2、C3

與C4

各零件的實(shí)際尺寸，就可預(yù)知C0

的實(shí)際尺寸是否合格。

(b)反計(jì)算法（公差設(shè)計(jì)計(jì)算）：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(偏差)，反過來計(jì)算各組成環(huán)基本尺寸及公差(偏差)。這類計(jì)算主要用在產(chǎn)品設(shè)計(jì)或工藝設(shè)計(jì)上，即根據(jù)機(jī)器的使用要求來分配各零件的公差。如圖a所示，在設(shè)計(jì)過程中根據(jù)相關(guān)要求規(guī)定右鎖止墊片右端面與第一主軸右端軸肩之間的間隙為C0，即裝配精度(或封閉環(huán))，根據(jù)它合理地確定各組成環(huán)第一主軸頸長(zhǎng)度C1

，左、右鎖止墊片寬度C3

、C4

，以及軸瓦寬度C2

的尺寸公差(或偏差)。

2023/9/1814第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定

(c)中間計(jì)算法：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(偏差)來計(jì)算尺寸鏈中某一組成環(huán)的基本尺寸及公差(偏差)，其實(shí)質(zhì)屬于反計(jì)算的一種，稱為尺寸鏈的中間計(jì)算。這種計(jì)算在工藝設(shè)計(jì)上應(yīng)用較多。如圖a所示，C1

與

C0是設(shè)計(jì)尺寸，

C1由加工直接保證，C0

由C1

與C2

間接保證，C0

是封閉環(huán)，

C1是組成環(huán)。C2

是前面加工要獲得的工序尺寸，它是組成環(huán)，且此工序尺寸未知，要根據(jù)C1

與C0

解出C2

的基本尺寸及公差(偏差)。（2）尺寸鏈的計(jì)算步驟(a)確定尺寸鏈計(jì)算的類型(設(shè)計(jì)計(jì)算、校核計(jì)算)。(b)畫尺寸鏈圖：從某加工或裝配的基準(zhǔn)開始畫，所有尺寸都畫上，包括基本尺寸為零的尺寸，尺寸不能重疊，最后尺寸要形成封閉圖形。

(c)確定封閉環(huán)：封閉環(huán)是裝配或加工后自然形成的，所以要知道裝配過程和零件加工工藝過程。

(d)確定組成環(huán)的增環(huán)、減環(huán)。(e)選擇公式進(jìn)行計(jì)算。(f)校核。

2023/9/1815第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定

6)

尺寸鏈計(jì)算的基本公式(p184)尺寸鏈分析計(jì)算主要有三類問題：正計(jì)算、反計(jì)算與中間計(jì)算。

(1)直線尺寸鏈的計(jì)算尺寸鏈的計(jì)算方法有兩種：極值法與概率法。A．封閉環(huán)基本尺寸計(jì)算圖a所示為尺寸鏈計(jì)算簡(jiǎn)圖，封閉環(huán)的基本尺寸等于所有增環(huán)的基本尺寸之和減去所有減環(huán)的基本尺寸之和:式中，C0

為封閉環(huán)基本尺寸；

Cz為增環(huán)基本尺寸；Cj

為減環(huán)基本尺寸；k為增環(huán)數(shù)；n為尺寸鏈總環(huán)數(shù)。圖b所示為具有公共頂角的角度尺寸鏈，其封閉環(huán)基本尺寸為:式中，α0為封閉環(huán)角度量；

αz為增環(huán)角度量；

αj為減環(huán)角度量。

2023/9/1816第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定

B極值法所謂極值法，是指按組成環(huán)的尺寸同為極限尺寸條件下來計(jì)算封閉尺寸的方法。極值法是按誤差綜合后的兩個(gè)最不利的情況，即各增環(huán)均為最小極限尺寸而各減環(huán)均為最大極限尺寸的情況；或各增環(huán)均為最大極限尺寸而各減環(huán)均為最小極限尺寸的情況，來計(jì)算封閉環(huán)極限尺寸的方法。

（a）封閉環(huán)極限尺寸

封閉環(huán)最大尺寸等于所有增環(huán)最大尺寸之和減去所有減環(huán)最小尺寸之和:式中C0max

為封閉環(huán)最大尺寸；

Czmax為增環(huán)最大尺寸；

Cjmin為減環(huán)最小尺寸。

封閉環(huán)最小尺寸等于所有增環(huán)最小尺寸之和減去所有減環(huán)最大尺寸之和:式中C0min

為封閉環(huán)最小尺寸；Czmin

為增環(huán)最小尺寸；

Cjmax為減環(huán)最大尺寸。

2023/9/1817第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定

(b)封閉環(huán)公差它等于所有各組成環(huán)公差之和:式中，Tc0

為封閉環(huán)公差；

Tcz為增環(huán)公差；

Tcj為減環(huán)公差；

Tci為各組成環(huán)公差。

(c)封閉環(huán)極限偏差

上偏差等于所有增環(huán)上偏差之和減去所有減環(huán)下偏差之和:

下偏差等于所有增環(huán)下偏差之和減去所有減環(huán)上偏差之和。式中，ESc0、

EIc0為封閉環(huán)的上、下偏差；EScz、EIcz

為增環(huán)的上、下偏差；EScj、EIcj為減環(huán)的上、下偏差。

(d)封閉環(huán)實(shí)際誤差

即在零件制造加工過程中，當(dāng)各環(huán)的實(shí)際誤差不等于各環(huán)公差時(shí)此時(shí)封閉環(huán)的實(shí)際誤差等于所有組成環(huán)的實(shí)際誤差之和:式中，Δ

c0為封閉環(huán)誤差；Δci為組成環(huán)誤差。

2023/9/1818第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定(e)封閉環(huán)中間尺寸

和中間偏差

中間尺寸是指最大與最小尺寸之和的平均值。即:式中，Cim為組成環(huán)的中間尺寸；Cimax

、Cimin為組成環(huán)的最大、最小尺寸。

封閉環(huán)的中間尺寸等于所有增環(huán)中間尺之和減去所有減環(huán)中間尺寸之和:式中，C0m

為封閉環(huán)中間尺寸；Czm為增環(huán)中間尺寸；Cjm為減環(huán)中間尺寸。

中間偏差，是指上、下偏差的平均值。組成環(huán)的中間偏差

為:封閉環(huán)的中間偏差等于所有各增環(huán)中間偏差之和減去所有各減環(huán)中間偏差之和:式中，

Δ0為封閉環(huán)中間偏差；Δz、

Δj為增、減環(huán)的中間偏差。

2023/9/1819第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定(f)中間偏差、公差及極限偏差間的關(guān)系組成環(huán)：ESci和EIci分別為組成環(huán)上、下偏差；Δi為組成環(huán)的中間偏差；Tci為組成環(huán)的公差。封閉環(huán)：ESco和EIco分別為封閉環(huán)上、下偏差；

Δo為封閉環(huán)的中間偏差；Tco為封閉環(huán)的公差。極值法的特點(diǎn)是計(jì)算簡(jiǎn)單，不必考慮其他因素的影響。但是極值法也有存在缺點(diǎn)，在組成環(huán)較多且封閉環(huán)精度要求較高的情況下，其組成環(huán)的精度要求很高，不論是裝配尺寸鏈還是工藝尺寸鏈，其零件的加工難度大、成本高。C概率法(p186)在實(shí)際生產(chǎn)過程中，出現(xiàn)這種現(xiàn)象(即工件尺寸同時(shí)是極限尺寸)的可能性很小。根據(jù)概率理論，組成環(huán)尺寸同時(shí)達(dá)到極限尺寸的概率應(yīng)等于各組成環(huán)出現(xiàn)極限尺寸概率的乘積。因此，采用概率原理來對(duì)尺寸鏈進(jìn)行解算，更合理、更科學(xué)，人們也把這種計(jì)算尺寸鏈的方法稱為概率法。(2)平面和空間尺寸鏈的計(jì)算(p189)

2023/9/1820第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定

2工藝尺寸的公差標(biāo)注原則（p156）工序尺寸的公差一般都按“入體原則”進(jìn)行標(biāo)注，毛坯尺寸則往往采用雙向公差進(jìn)行標(biāo)注。圖為一軸套零件，軸套材料為HT250?，F(xiàn)在以軸套孔的加工為例，采用查表法確定軸套孔的加工余量，以及各加工工序(工步)的經(jīng)濟(jì)精度和相應(yīng)公差值。首先，選擇工藝路線為：粗鏜——半精鏜——精鏜——浮動(dòng)鏜。然后，采用最終尺寸逐步向前推算，查表確定各工序(工步)的加工余量，并計(jì)算出各工序的工序尺寸，按“入體原則”標(biāo)注出各工序的經(jīng)濟(jì)精度及相應(yīng)的公差值。

1)浮動(dòng)鏜加工后，應(yīng)達(dá)到零件設(shè)計(jì)圖上的尺寸要求，故

2)精鏜加工后，孔徑尺寸及經(jīng)濟(jì)精度、相應(yīng)偏差值為

3)半精鏜加工后，孔徑的基本尺寸及經(jīng)濟(jì)精度、相應(yīng)偏差值為

4)粗鏜加工后，孔徑的基本尺寸及經(jīng)濟(jì)精度、相應(yīng)偏差值為

5)毛坯孔徑的基本尺寸及其相應(yīng)偏差值為如果標(biāo)注外圓尺寸的工藝尺寸，從最終尺寸逐步相加。

2023/9/1821第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定

3工藝尺寸鏈、裝配尺寸鏈的應(yīng)用(p190)

1）工序尺寸計(jì)算（必須應(yīng)用尺寸鏈原理）工藝尺寸鏈封閉環(huán)有兩種基本形式：一是以工序尺寸為組成環(huán)，間接保證某一尺寸，封閉環(huán)就是要保證的尺寸；二是以工序尺寸為組成環(huán)，確定加工余量，封閉環(huán)就是余量。工藝尺寸鏈的分析計(jì)算，首先確定封閉環(huán)；其次建立工藝尺寸鏈；最后利用尺寸鏈計(jì)算公式解算工藝尺寸鏈。（1）工序基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸的確定

定位基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合時(shí)，工序尺寸是組成環(huán)，加工余量是封閉環(huán)。下面舉例加以說明。圖a所示為活塞零件工序尺寸圖，尺寸C1、C2為設(shè)計(jì)尺寸，其中C1為活塞頂面到底面的距離，C2為頂面到銷孔軸線間的尺寸。為了保證設(shè)計(jì)尺寸C1，頂面加工順序?yàn)椋捍周図斆妗図斆?。粗車頂面時(shí)，以底面為定位基準(zhǔn)；精車頂面時(shí)，也是以底面為定位基準(zhǔn)。因此，在加工活塞頂面過程中，工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，其各工序的工序尺寸為精車頂面C1’=C1(與設(shè)計(jì)尺寸相同)。粗車頂面C1”=C1+Z1(設(shè)計(jì)尺寸加上精車余量)式中，C1’為精車工序尺寸；C1”為粗車工序尺寸；Z1為精車余量。

2023/9/1822第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定圖為某汽車機(jī)械式有級(jí)變速器中間軸第三速齒輪簡(jiǎn)圖，其

，

，加工工藝過程：擴(kuò)孔——拉孔

——磨孔。因?yàn)楣に嚮鶞?zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，各工序的工序尺寸計(jì)算如表所示。通常情況下，外圓、內(nèi)孔、盤及套類零件加工，其工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)基本上是重合的。由以上實(shí)例可以看出，只要基準(zhǔn)重合，可通過下述步驟確定工序尺寸：

a)確定各加工工序的加工余量。b)從終加工工序開始，即從設(shè)計(jì)尺寸開始，到第一道加工工序，逐次加上每道加工工序余量，可分別得到各工序本尺寸。

c)除終加工工序以外，其他各加工工序按各自所用加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸公差(終了工序的公差按設(shè)計(jì)要求確定)。2023/9/1823第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定

(2)工序基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸的確定（p191）

當(dāng)工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，加工過程中往往不能直接保證設(shè)計(jì)尺寸，而只能間接地保證，因此在進(jìn)行加工工藝設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)的工序尺寸，必須經(jīng)過尺寸鏈換算來獲得。

a)定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合

在工藝設(shè)計(jì)過程中，所選擇的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，則零件的設(shè)計(jì)尺寸就不能由加工直接獲得，而是由幾個(gè)工序尺寸予以間接保證，此時(shí)應(yīng)用尺寸鏈原理計(jì)算有關(guān)的工序尺寸，以保證設(shè)計(jì)尺寸的精度要求。圖a所示，在精鏜活塞銷孔工序，選活塞底面作為定位基準(zhǔn)，但銷孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為活塞頂面，因此工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合。為保證尺寸C2，工序尺寸按選定的工序基準(zhǔn)調(diào)整確定為C2’，如圖b所示?，F(xiàn)在要確定工序尺寸C2’的大小及公差應(yīng)控制在什么范圍內(nèi)才能保證設(shè)計(jì)尺寸C2。為此，首先確定封閉環(huán)。由于C2為間接保證的設(shè)計(jì)尺寸，所以，C2為封閉環(huán)，C2’與C1為組成環(huán)。（a）計(jì)算工序尺寸C2’：

C2’=C1-C2=(106-56)mm=50mm2023/9/1824第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定

(b)工序尺寸C2’公差計(jì)算：因?yàn)門c1=0.23mm，Tc2=0.1mm，而C2為封閉環(huán)，由于Tc2必須大于或等于Tc1加Tc2’，但尺寸鏈中，組成環(huán)C1的公差已大于封閉環(huán)的公差，即使C1公差為零也不能保證C2’的尺寸公差。為此，必須調(diào)整C1公差。假如取Tc1=0.06mm，則可求出Tc2’為0.04mm，公差調(diào)整之后，

，該尺寸加工精度明顯提高，加工難度增大。（c）C2’的上、下偏差計(jì)算。2023/9/1825第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定

b)測(cè)量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合在零件加工中，有時(shí)會(huì)遇到一些表面加工之后，按設(shè)計(jì)尺寸不便直接測(cè)量的情況，就要另選一合適的表面作為測(cè)量基準(zhǔn)進(jìn)行加工，以間接保證設(shè)計(jì)尺寸的要求，這時(shí)必須進(jìn)行工序尺寸的計(jì)算。圖為某套筒零件工序圖。端面A為尺寸

及尺寸

的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，在加工過程中，端面A及C已加工完畢達(dá)到設(shè)計(jì)尺寸，本工序加工孔及端面B。因?yàn)榧庸r(shí)設(shè)計(jì)尺寸

不便直接測(cè)量，而改用游標(biāo)深度尺以B面為基準(zhǔn)直接測(cè)量大孔的深度來間接保證設(shè)計(jì)尺寸

。由于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為A面，而測(cè)量基準(zhǔn)為B面，基準(zhǔn)不重合，這就需要采用尺寸鏈原理對(duì)工序尺寸C2進(jìn)行計(jì)算。如圖b所示，對(duì)大孔深度進(jìn)行計(jì)算，為此應(yīng)建立工藝尺寸鏈。首先確定封閉環(huán)，封閉環(huán)應(yīng)為間接保證的設(shè)計(jì)尺寸

，用C0表示；其次查明與大孔深度尺寸C2有關(guān)的尺寸；再其次畫出尺寸鏈圖，尺寸鏈中C0為封閉環(huán)，C1為增環(huán)，C2為減環(huán)。于是，

，

，

，C2待求。2023/9/1826第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定

因?yàn)?/p>

，因此可以按上述步驟進(jìn)行計(jì)算。若

，則不能按上述步驟進(jìn)行計(jì)算。因?yàn)榉忾]環(huán)之公差小于等于尺寸鏈中某一組成環(huán)之公差，那么其余組成環(huán)公差之和應(yīng)小于或等于零。由于機(jī)械制造中零件公差等于零或是負(fù)公差是不可能的，因此必須根據(jù)工藝可能性重新決定各組成環(huán)的公差，即縮小它們的制造公差，提高其加工精度。解決這類問題一般有以下幾種方法：

方法1：按等公差值的原則分配封閉環(huán)公差。這種方法在計(jì)算上比較簡(jiǎn)單，但從工藝上講不夠合理，可以根據(jù)實(shí)際情況判斷是否使用此方法。

方法2：按等公差等級(jí)的原則分配封閉環(huán)的公差，即首先確定公差等級(jí)，然后按各組成環(huán)的基本尺寸在公差表中查到相應(yīng)尺寸的公差等級(jí)，確定各組成環(huán)的公差，使各組成環(huán)的公差之和小于或等于封閉環(huán)公差，最后加以調(diào)整。這種方法相對(duì)來說比較合理。但是所選用的各種加工方法所能達(dá)到的加工經(jīng)濟(jì)精度并不一定是相同的公差等級(jí)，這是這種方法的缺陷。方法3：各組成環(huán)的公差亦可根據(jù)具體情況來分配。采用此法與工藝設(shè)計(jì)人員的工作經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)水平有關(guān)，但實(shí)質(zhì)上仍是從工藝觀點(diǎn)出發(fā)。

必須指出的是，無論何種方法確定組成環(huán)公差，都應(yīng)遵循各組成環(huán)的公差之和小于或等于封閉公差的原則。

2023/9/1827第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定

(3)一次加工同時(shí)保證多個(gè)設(shè)計(jì)尺寸時(shí)工序尺寸的確定（p193）零件圖上有時(shí)幾個(gè)設(shè)計(jì)尺寸具有同一個(gè)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，而往往又是在最后終加工這個(gè)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)時(shí)，才同時(shí)保證這幾個(gè)設(shè)計(jì)尺寸的設(shè)計(jì)要求。它們可能都是被間接保證的；也可能其中有一個(gè)直接獲得，而其余的則是間接保證的。這取決于工藝方案的制定。

(4)對(duì)稱度、同軸度為設(shè)計(jì)要求時(shí)工序尺寸的確定(p196)

2)裝配尺寸鏈的建立及其計(jì)算（p197）在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，根據(jù)裝配精度，建立裝配尺寸鏈及解算尺寸鏈，由此，合理地確定各零件的公差；其次，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，當(dāng)各零件公差確定之后，校核是否滿足裝配精度；再次，在產(chǎn)品制造階段，根據(jù)零件加工精度及裝配方法，驗(yàn)算產(chǎn)品是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。無論是進(jìn)行何種計(jì)算，首先必須建立裝配尺寸鏈。而建立裝配尺寸鏈，裝配精度是依據(jù)。（1）裝配精度裝配精度是指零件經(jīng)裝配后在尺寸、相對(duì)位置及運(yùn)動(dòng)等方面所獲得的精度。裝配精度也是為滿足汽車產(chǎn)品及部件的使用性能，在設(shè)計(jì)過程中規(guī)定的技術(shù)要求。因此，裝配精度不但影響汽車或部件的工作性能，而且影響其使用壽命。合理地確定裝配精度，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)之一，它不僅關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量，也關(guān)系到產(chǎn)品的制造難易程度和經(jīng)濟(jì)性。裝配精度既是制定裝配工藝規(guī)程的主要依據(jù)，也是確定零件加工精度的依據(jù)。

2023/9/1828第四節(jié)工序具體內(nèi)容的確定

（2）汽車產(chǎn)品常見的裝配精度(p197)汽車制造，不僅要保證每個(gè)零件的加工精度，還要使零件能正確地進(jìn)行裝配，