机械制造工艺学第一章第二部分 机械加工工艺规程设计.ppt

1,机械制造工艺学,2,1阅读装配图和零件图，进行工艺分析确定生产类型3熟悉或确定毛坯4.拟订工艺路线5.确定各工序所用机床设备和工艺装备6.确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。7.确定各工序的技术要求及检验方法。8.确定各工序的切削用量和工时定额。9.编制工艺文件。,上次课回顾：,3,制定机械加工工艺过程需要考虑的问题很多，本节只讨论毛坯的确定、基准选择、工艺路线拟定、加工余量确定和工艺尺寸计算问题。,1.3制定机械加工工艺过程的主要问题,上次课回顾：,4,1.3制定机械加工工艺过程的主要问题,1.3.2定位基准选择,5,1基准的概念与分类,1.3制定机械加工工艺过程的主要问题,1.3.2定位基准选择,6,工序基准,工序图上用来确定本工序加工表面的尺寸和位置时所依据的基准。,A为加工面，本工序要求为A对B的尺寸H和A对B的平行度(当没有特殊标注时，平行度要求包括在H的尺寸公差范围内)，因此外圆下母线B为工序基准。,键槽的工序基准包括凸肩面A和外圆下母线B，还有外圆表面的轴向对称面D。,1基准的概念与分类,1.3制定机械加工工艺过程的主要问题,1.3.2定位基准选择,7,加工表面为孔，要求其中心线与A面垂直，并与B、C面有尺寸要求，因此表面A、B、C均为本工序的工序基准。,工序基准,工序图上用来确定本工序加工表面的尺寸和位置时所依据的基准。,1基准的概念与分类,1.3制定机械加工工艺过程的主要问题,1.3.2定位基准选择,8,1基准的概念与分类,测量基准,测量基准,在测量工件已加工表面的尺寸和位置时所依据的基准。,1.3制定机械加工工艺过程的主要问题,1.3.2定位基准选择,测量基准,9,装配基准,在机器装配时，确定零件在部件或产品中的位置时所依据的基准。,齿轮以其内孔及一端面装配到与其配合的轴上，因此齿轮内孔A及端面B即为装配基准；主轴箱部件装配时，以其底面M和小侧面N与床身的相应面接触，确定主轴箱部件在车床上的相对位置，因此M和N为主轴箱部件的装配基准。,1基准的概念与分类,1.3制定机械加工工艺过程的主要问题,1.3.2定位基准选择,10,分析基准时需注意：,作为基准的点、线、面在工件上不一定存在，如中心、对称面或对称线等。体现工艺基准的具体表面称为基面。作为基准，可以是没有面积的点和线，但体现该基准具体表面总是有一定面积的。基准不重合，产生定位误差。,1.3制定机械加工工艺过程的主要问题,1.3.2定位基准选择,11,定位误差：由于定位不准而造成某一工序在工序尺寸(通常指加工表面对工序基准的距离尺寸)或位置要求方面的误差。基准不重合误差：工序基准相对定位基准的理想位置在工序尺寸要求方向上的最大位置变动量。基准不重合误差只有在采用调整法加工时才会产生，在试切法加工中不会产生。,2基准不重合误差,1.3制定机械加工工艺过程的主要问题,1.3.2定位基准选择,12,设e面已加工好，需要在铣床上用调整法加工f面和g面。在加工f面时若选e面为定位基准，则f面的设计基准和定位基准都是e面，基准重合，没有基准不重合误差，尺寸A的制造公差为TA。,2基准不重合误差,1.3制定机械加工工艺过程的主要问题,1.3.2定位基准选择,13,加工g面时，定位基准有两种不同的选择方案：方案：加工时选用f面作为定位基准，定位基准与设计基准重合，没有基准不重合误差，尺寸B的制造公差为TB；但这种定位方式的夹具结构复杂，夹紧力的作用方向与铣削力方向相反，不够合理，操作也不方便。,2基准不重合误差,1.3制定机械加工工艺过程的主要问题,1.3.2定位基准选择,14,方案：是选用e面作为定位基准来加工g面，此时，工序尺寸C是直接得到的，尺寸B是间接得到的，由于定位基准e与设计基准f不重合而给g面加工带来的基准不重合误差等于设计基准f面相对于定位基准e面在尺寸B方向上的最大变动量TA。,2基准不重合误差,1.3制定机械加工工艺过程的主要问题,1.3.2定位基准选择,15,一次安装加工两孔A和B，孔B在X方向定位基准C与设计基准A不重合，基准不重合误差为联系尺寸22的公差0.2。,2基准不重合误差,1.3制定机械加工工艺过程的主要问题,1.3.2定位基准选择,16,定位误差仅出现在调整法加工当中；定位误差应控制在工序公差的1/31/5之内；基准不重合误差不仅指定位过程而言，对度量也有类似的情况；各表面的位置精度也同于尺寸关系。,分析定位误差时需注意：,2基准不重合误差,1.3制定机械加工工艺过程的主要问题,1.3.2定位基准选择,17,在加工时用于工件定位的基准称为定位基准。又可进一步分为：,1.3.2定位基准选择,使用未经机械加工表面作为定位基准，称为粗基准。,零件上根据机械加工工艺需要而专门设计的定位基准。如用作轴类零件定位的顶尖孔，用作壳体类零件定位的工艺孔或工艺凸台等。,使用经过机械加工表面作为定位基准，称为精基准。,精基准,粗基准,辅助基准,18,1.3.2定位基准选择,19,粗基准的选择影响加工面与不加工面的相互位置，或影响加工余量分配，第一道工序便遇到粗基准选择问题。,1.3.2定位基准选择,粗基准的选择原则,以外圆为粗基准加工：孔的余量不均，但加工后壁厚均匀；以内圆为粗基准加工：孔的余量均匀，但加工后壁厚不均。,20,保证相互位置要求原则如果首先要求保证工件上加工面与不加工面的相互位置要求，则应以不加工面作为粗基准。,1.3.2定位基准选择,粗基准的选择原则,拨叉加工:由于22和40外圆同轴，因此在钻22孔时应选择40圆作粗基准。可以选择多个加工面作为粗基准时，应首选加工余量较小的面。,21,余量均匀分配原则如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准。,粗基准选择比较,1.3.2定位基准选择,粗基准的选择原则,22,余量均匀分配原则如果首先要求保证工件某重要表面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准。,1.3.2定位基准选择,粗基准的选择原则,23,余量均匀分配原则,1.3.2定位基准选择,粗基准的选择原则,24,便于工件装夹原则要求选用的粗基准面尽可能平整、光洁，且有足够大的尺寸，不允许有锻造飞边、铸造浇、冒口或其它缺陷。也不宜选用铸造分型面作粗基准。,粗基准一般不得重复使用原则粗基准通常只允许使用一次，这是因为粗基准一般都很粗糙，重复使用同一粗基准所加工的两组表面之间的位置误差会相当大，所以，粗基准一般不得重复使用,1.3.2定位基准选择,粗基准的选择原则,25,1.3.2定位基准选择,26,基准重合原则选用被加工面设计基准作为精基准,1.3.2定位基准选择,精基准的选择,选择精基准重点考虑如何减少误差，提高定位精度,精基准选择原则,基准重合,基准统一,互为基准,自为基准,27,统一基准原则当工件以某一表面作精基准定位，可以方便地加工大多数（或全部）其余表面时，应尽早将这个基准面加工出来，并达到一定精度，以后大多数（或全部）工序均以它为精基准进行加工。,1.3.2定位基准选择,精基准的选择,28,在实际生产中，经常使用的统一基准形式有：1）轴类零件常使用两顶尖孔作统一基准；2）箱体类零件常使用一面两孔（一个较大的平面和两个距离较远的销孔）作统一基准；3）盘套类零件常使用止口面（一端面和一短圆孔）作统一基准；4）套类零件用一长孔和一止推面作统一基准。采用统一基准原则好处：1）有利于保证各加工表面之间的位置精度；2）可以简化夹具设计，减少工件搬动和翻转次数。注意：采用统一基准原则常常会带来基准不重合问题。此时，需针对具体问题进行具体分析，根据实际情况选择精基准。,1.3.2定位基准选择,29,互为基准原则,主轴零件精基准选择,【例】主轴零件精基准选择,1.3.2定位基准选择,采用互为基准磨内孔和外圆,精基准的选择,30,自为基准原则,【例】床身导轨面磨削加工,1.3.2定位基准选择,31,浮动镗刀块1工件2镗刀块3镗杆,所选择的精基准，应能保证工件定位准确、可靠，并尽可能使夹具结构简单、操作方便。,外圆研磨示意图,【例】铰孔、拉孔、研磨,【例】浮动镗刀块镗孔,1.3.2定位基准选择,自为基准原则,32,拟订工艺路线是设计工艺规程最为关键的一步，需顺序完成以下几个方面的工作。1、选择定位基准2、加工方法的选择3、机床设备与工艺装备的选择4、加工阶段的划分5、工序的划分6、工序顺序的安排,1.3.3工艺路线的拟定,1.3制定机械加工工艺过程的主要问题,33,经济精度随年代增长和技术进步而不断提高,在正常加工条件下（采用符合质量标准的设备和工艺装备，使用标准技术等级工人，不延长加工时间），一种加工方法所能保证的加工精度和表面粗糙度（图中AB段）,加工经济精度,1.3.3工艺路线的拟定,34,根据加工表面的技术要求，确定加工方法和加工方案。这种方案必须在保证零件达到图纸要求方面是稳定而可靠的，并在生产率和加工成本方面是最经济合理的。要考虑被加工材料的性质例如，淬火钢用磨削的方法加工；而有色金属则磨削困难,一般采用金刚镗或高速精密车削的方法进行精加工。,1.3.3工艺路线的拟定,35,要考虑生产纲领，即考虑生产率和经济性问题。如：大批大量生产应选用高效率的加工方法，采用专用设备。例如，平面和孔可用拉削加工，轴类零件可采用半自动液压仿型车床加工，盘类或套类零件可用万能车床加工等。,应考虑本厂的现有设备和生产条件,即充分利用本厂现有设备和工艺装备。在选择加工方法时，首先根据零件主要表面的技术要求和工厂具体条件，先选定它的最终工序方法，然后再逐一选定该表面各有关前导工序的加工方法。,1.3.3工艺路线的拟定,36,数控机床与普通机床,产品变换周期短数控机床形状复杂、普通机床加工困难数控机床加工精度要求较高的重要零件数控机床产品基本不变、大批大量生产组合机床,零件加工表面形状与机床类型相适应,零件加工表面尺寸、精度与机床规格相适应,1.3.3工艺路线的拟定,37,例题：要求孔的加工精度为IT7级，粗糙度Ra1.60.8m，确定孔的加工方案。,钻一扩一粗铰一精铰,粗镗一半精镗一精镗,粗镗一半精镗一粗磨,钻(扩)一拉,方案用得最多，在大批大量生产中常用在自动机床或组合机床上，在成批生产中常用在立钻、摇臂钻、六角车床等连续进行各个工步加工的机床上。该方案一般用于加工小于80mm的孔径，工件材料为未淬火钢或铸铁，不适于加工大孔径，否则刀具过于笨重。,方案用于加工毛坯本身有铸出或锻出的孔，但其直径不宜太小，否则因镗杆太细容易发生变形而影响加工精度，箱体零件的孔加工常用这种方案。,方案适用于淬火的工件。,方案适用于成批或大量生产的中小型零件，其材料为未淬火钢、铸铁及有色金属。,1.3.3工艺路线的拟定,38,根据零件的技术要求划分加工阶段。分以下几个阶段：粗加工阶段：在此阶段主要是尽量切除大部分余量，主要考虑生产率。半精加工阶段：在此阶段主要是为主要表面的精加工做准备，并完成次要表面的终加工（钻孔、攻丝、铣键槽等）。精加工阶段：在此阶段主要是保证各主要表面达到图纸要求，主要任务是保证加工质量。光整加工阶段：在此阶段主要是为了获得高质量的主要表面和尺寸精度。,1.3.3工艺路线的拟定,39,保证零件加工质量（因为工件有内应力变形、热变形和受力变形，精度、表面质量只能逐步提高）；有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理；有利于合理利用机床设备。便于穿插热处理工序：穿插热处理工序必须将加工过程划分成几个阶段，否则很难充分发挥热处理的效果。此外，将工件加工划分为几个阶段，还有利于保护精加工过的表面少受磕碰损坏。,划分加工阶段的目的：,1.3.3工艺路线的拟定,40,在制定工艺过程中，为便于组织生产、安排计划和均衡机床的负荷，常将工艺过程划分为若干个工序。划分工序时有两个不同的原则：即工序的集中和工序的分散。,1.3.3工艺路线的拟定,41,1.3.3工艺路线的拟定,42,工序集中与工序分散,使每个工序中包括尽可能多的工步内容，从而使总的工序数目减少优点：,使每个工序的工步内容相对较少，从而使总的工序数目较多工序分散优点：每个工序使用的设备和工艺装备相对简单，调整、对刀比较容易，但对操作工人技术水平要求高,1）有利于保证工件各加工面之间的位置精度；2）有利于采用高效机床，可节省工件装夹时间，减少工件搬运次数；3）可减小生产面积，并有利于管理。,43,工序集中与工序分散,传统的流水线、自动线生产，多采用工序分散的组织形式（个别工序亦有相对集中的情况）,由于市场需求的多变性，对生产过程的柔性要求越来越高，加之加工中心等先进设备的采用，工序集中将越来越成为生产的主流方式,多品种、中小批量生产，为便于转换和管理，多采用工序集中方式,五面体加工中心,44,机械加工工序的安排原则基面先行:先把基准面加工出来，再以基准面定位来加工其它表面，以保证加工质量。先粗后精:粗加工在前，精加工在后，粗精分开。先主后次:如主要表面是指装配表面、工作表面，次要表面是指键糟、联接用的光孔等。先面后孔:平面轮廓尺寸较大，平面定位安装稳定，通常均以平面定位来加工孔。,1.3.3工艺路线的拟定,45,为改善工件材料切削性能而进行的热处理工序（如退火、正火等），应安排在切削加工之前进行为消除内应力而进行的热处理工序（如退火、人工时效等），最好安排在粗加工之后，也可安排在切削加工之前为了改善工件材料的力学物理性质而进行的热处理工序（如调质、淬火等）通常安排在粗加工后、精加工前进行。其中渗碳淬火一般安排在切削加工后，磨削加工前。而表面淬火和渗氮等变形小的热处理工序，允许安排在精加工后进行为了提高零件表面耐磨性或耐蚀性而进行的热处理工序以及以装饰为目的的热处理工序或表面处理工序（如镀铬、镀锌、氧化、煮黑等）一般放在工艺过程的最后。,1.3.3工艺路线的拟定,热处理工序在工艺路线中的安排,46,调质处理：淬火+高温回火作用：是获得细致均匀的组织，提高零件的综合机械性能。应用：安排在粗加工后，半精加工前。常用于中碳钢和合金钢。时效处理：作用：是消除毛坯制造和机械加工中产生内应力。应用：一般安排在毛坯制造出来和粗加工后。常用于大而复杂的铸件。,1.3.3工艺路线的拟定,热处理工序在工艺路线中的安排,47,根据热处理的目的，安排热处理在加工过程中的位置。退火：将工件加热到临界温度以上，保温一段时间，随后由炉中缓慢冷却的一种热处理工序。作用：消除内应力，提高强度和韧性，降低硬度，改善切削加工性。应用：高碳钢采用退火，以降低硬度；放在粗加工前，毛坯制造出来以后。,1.3.3工艺路线的拟定,热处理工序在工艺路线中的安排,48,正火：将钢加热到临界温度以上，保温一段时间后从炉中取出，在空气中冷却的一种热处理工序。注：加热到的一定的温度，其与钢的含C量有关，一般低于固相线200度左右。又称常化.作用：提高钢的强度和硬度，使工件具有合适的硬度，改善切削加工性。应用：低碳钢采用正火，以提高硬度。放在粗加工前，毛坯制造出来以后。,1.3.3工艺路线的拟定,热处理工序在工艺路线中的安排,49,回火：将淬火后的钢加热到一定的温度，保温一段时间，然后置于空气或水中冷却的一种热处理的方法,又称配火。作用：稳定组织、消除内应力、降低脆性。淬火：将钢加热到一定的温度，保温一段时间，然后在冷却介质中迅速冷却，以获得高硬度组织的一种热处理工艺。作用：提高零件的硬度。应用：一般安排在磨削前。,1.3.3工艺路线的拟定,热处理工序在工艺路线中的安排,50,渗碳处理：提高工件表面的硬度和耐磨性，可安排在半精加工之前或之后进行。渗碳就是钢件在渗碳介质中加热和保温，使碳原子渗入表面，获得一定的表面含碳量和一定碳浓度梯度的工艺。这是机器制造中应用最广泛的一种化学热处理工艺。,1.3.3工艺路线的拟定,热处理工序在工艺路线中的安排,51,为保证零件制造质量，防止产生废品，需在下列场合安排检验工序(除了安排几何尺寸检验工序之外，有的零件还要安排探伤、密封、称重、平衡等检验工序)：粗加工全部结束之后;送往外车间加工的前后；工时较长和重要工序的前后；最终加工之后。,1.3.3工艺路线的拟定,检验工序的安排,52,零件表层或内腔的毛刺对机器装配质量影响甚大，切削加工之后，应安排去毛刺工序。零件在进入装配之前，一般都应安排清洗工序。工件内孔、箱体内腔易存留切屑，研磨、珩磨等光整加工工序之后，微小磨粒易附着在工件表面上，要注意清洗。在用磁力夹紧工件的工序之后，要安排去磁工序，不让带有剩磁的工件进入装配线。,1.3.3工艺路线的拟定,其它工序的安排,53,单边余量：非对称结构的非对称表面的加工余量，称为单边余量，用Zb表示。Zi=Zbla-lb式中：Zb本工序的工序余量；lb本工序的基本尺寸；la上工序的基本尺寸。,（1）工序余量有单边余量和双边余量之分,加工余量的概念,1.3.4加工余量的确定,54,双边余量：对称结构的对称表面的加工余量，称为双边余量。对于外圆与内孔这样的对称表面，其加工余量用双边余量2Zb表示，对于外圆表面有：Zi=2Zbda-db；对于内孔表面有：Zi=2ZbDb-Da,加工余量的概念,1.3.4加工余量的确定,55,工序余量都是计算工序尺寸用的，所以又称为公称余量（简称余量），因各工序尺寸都有公差，因此有最大余量Zmax、最小余量Zmin之分。,（2）公称余量、最大余量、最小余量,对于被包容面(轴)而言：公称余量=上工序基本尺寸-本工序基本尺寸最大余量=上工序最大极限尺寸-本工序最小极限尺寸最小余量=上工序最小极限尺寸-本工序最大极限尺寸余量公差=上工序工序尺寸公差+本工序工序尺寸公差,加工余量的概念,1.3.4加工余量的确定,56,对于包容面(孔)而言：公称余量=本工序基本尺寸-上工序基本尺寸最大余量=本工序最大极限尺寸-上工序最小极限尺寸最小余量=本工序最小极限尺寸-上工序最大极限尺寸余量公差=上工序工序尺寸公差+本工序工序尺寸公差,（2）公称余量、最大余量、最小余量,加工余量的概念,1.3.4加工余量的确定,57,对于包容面(孔)而言：公称余量=本工序基本尺寸-上工序基本尺寸最大余量=本工序最大极限尺寸-上工序最小极限尺寸最小余量=本工序最小极限尺寸-上工序最大极限尺寸余量公差=上工序工序尺寸公差+本工序工序尺寸公差,极值法是根据试切加工原理计算，而调整法是按加工过程中的误差复映原理计算。以上计算均按极值法求解。,（2）公称余量、最大余量、最小余量,加工余量的概念,1.3.4加工余量的确定,58,工序尺寸公差一般按“入体原则”标注。对被包容尺寸(轴径)，上偏差为0，其最大尺寸就是基本尺寸；对包容尺寸（孔径、键槽），下偏差为0，其最小尺寸就是基本尺寸。而孔距和毛坯尺寸公差带常取对称公差带标注。,（3）工序尺寸公差与余量,余量过大会材料浪费，成本增大；余量过小则不能纠正加工误差，质量降低。所以，在保证质量的前提下，选余量尽可能小。,加工余量的概念,1.3.4加工余量的确定,59,1）上工序留下的表面粗糙度值Rz和表面缺陷层深度Ha本工序必须把上工序留下的表面粗糙度和表面缺陷层全部切去，因此本工序余量必须包括这两项因素。,2）上工序的尺寸公差Ta上工序加工表面存在形状误差，如平面度、圆柱度等，其总和不超过Ta，为使本工序能切去这些误差，工序余量应包括Ta项。,影响加工余量的因素,1.3.4加工余量的确定,60,3）Ta值没有包括的上工序留下的空间位置误差ea工件上有些形位误差未包括在加工表面工序尺寸公差范围之内,在确定加工余量时，须考虑它们的影响，否则将无法去除上工序留下的表面缺陷层。如加工过程中细长轴类零件其弯曲对加工余量的影响等。,影响加工余量的因素,1.3.4加工余量的确定,61,4)本工序的装夹误差如果本工序存在装夹误差b(包括定位误差、夹紧误差)，则在确定本工序加工余量时还应考虑装夹误差的影响。为保证本工序能切除上工序留在加工表面上的表面粗糙度缺陷层，本工序应设置的工序余量值Zb。对于单边余量：对于双边余量：,影响加工余量的因素,1.3.4加工余量的确定,62,最小余量构成,采用浮动镗刀块镗孔,式中Rz上一工序表面粗糙度；Ha上一工序表面缺陷层；ea上一工序形位误差；b本工序装夹误差。,无心磨床磨外圆,研磨、抛光平面,1.3.4加工余量的确定,63,计算法-在掌握上述各影响因素具体数据的条件下，用计算法确定加工余量是比较科学的；可惜的是,目前所积累的统计资料尚不多，计算有困难，此法目前应用较少。2)查表法-工厂中广泛应用这种方法，表格是以工厂的生产实践和试验研究所积累的数据为基础，并结合具体加工情况加以修正后制定的，如金属机械加工工艺人员手册。3)经验法-主要用于单件小批生产，靠经验确定加工余量，因此不够准确。为保证不出废品，余量往往偏大。,确定加工余量的方法,1.3.4加工余量的确定,64,工件上的设计尺寸一般都要经过几道工序的加工才能得到，编制工艺规程的一个重要工作就是要确定每道工序的工序尺寸及公差。工序基准与设计基准重合时表面的多次加工，工序尺寸及其公差的计算步骤是：先确定各工序的加工方法，然后确定该加工方法所要求的加工余量及其所能达到的精度，再由最后一道工序逐个向前推算，即由零件图上的设计尺寸开始，一直推算到毛坯图上的尺寸。工序尺寸的公差都按各工序的经济精度确定，并按“入体原则”确定上、下偏差。毛坯公差带可取双向对称分布，也常取1/3入体标注，以利于保证粗加工工序余量。,1.3.5工序尺寸与公差的确定,65,例：设毛坯为带孔铸件，零件孔要求达到100H7(+0.035)，Ra为0.8m，材料为HT200。现以查表法确定工序余量，各加工方法按经济精度和相应公差值，确定某箱体零件上孔加工的各工序尺寸和公差。其工艺路线为：粗镗半精镗精镗精密镗,工序尺寸及其偏差,1.3制定机械加工工艺过程的主要问题,66,机械制造工艺学,第1章机械加工工艺规程的制定,67,尺寸链：由一组互相联系的尺寸，按一定顺序首尾相接，形成封闭的尺寸组称为尺寸链。,图1套筒零件图,注意强调：直接获得的，间接保证的。,1.4工艺尺寸链,68,1.4工艺尺寸链,尺寸链定义,在零件加工或机器装配过程中，由相互联系的尺寸形成的封闭尺寸组，称为尺寸链,工艺尺寸链在加工过程中，由同一零件有关工序尺寸所形成的尺寸链装配尺寸链在机器设计和装配过程中，由有关零件尺寸形成的尺寸链设计尺寸链同一零件上由各个设计尺寸构成的相互有联系的封闭的尺寸组。,69,封闭性：尺寸链是一组互相联系的尺寸首尾相接构成封闭形式的尺寸组。关联性：尺寸链中，间接保证的尺寸的精度是受这些直接获得的尺寸的精度所支配。,1.4工艺尺寸链,尺寸链主要特征,70,环：尺寸链中的每一个尺寸称为环。封闭环：被间接保证精度的那个环。在加工过程或装配过程中最后自然形成的那一环。组成环：尺寸链中除封闭环外的其余各环。增环：其余组成环不变，与封闭环同向变动的环，该组成环增大，封闭也增大。减环：其余组成环不变，与封闭环异向变动的环，该组成环增大，封闭环减小。,尺寸链的组成,1.4工艺尺寸链,71,画箭头法（回路法）确定增减环：从封闭环开始，按任一方向作一个回路，与封闭环箭头同向者为减环，与封闭环箭头反向者为增环。,1.4工艺尺寸链,72,1)确定封闭环：根据工艺方案或加工方法，找出间接保证的尺寸。2)查找组成环：从封闭环起，依次画出有关的直接获得的尺寸，直到尺寸的终端，回到封闭环的起端，形成一个封闭图形。3)判定增减环：根据定义法或画箭头法。,尺寸链的绘制,1.4工艺尺寸链,73,1、封闭环基本尺寸的计算,2、封闭环的极限尺寸,尺寸链的基本计算,1.4工艺尺寸链,74,3.封闭环的上、下偏差,4、封闭环的公差,偏,尺寸链的基本计算,1.4工艺尺寸链,75,正计算：已知Ai，求A0。用于验算、校核，结果唯一；反计算：已知A0，求Ai。用于设计计算，将封闭环公差合理地分配给各组成环，确定最佳方案，结果不唯一；中间计算：已知A0和部分组成环，求其余组成环。用于设计、工艺尺寸计算、校核等场合。,尺寸链的基本计算,1.4工艺尺寸链,76,在具体分配各组成环的公差时，可采用“等公差法”或“等精度法”。等公差法:当各组成环的基本尺寸相差不大时，可将封闭环的公差平均分配给各组成环。如果需要，可在此基础上进行必要的调整。这种方法叫“等公差法”。即组成环的平均公差为:,反计算中公差分配,1.4工艺尺寸链,77,等精度法就是各组成环公差等级相同，即各组成环的公差根据其基本尺寸的大小按比例分配，或是按照公差表中的尺寸分段及某一公差等级，规定组成环的公差。,组成环的公差亦可以按照具体情况来分配。其与设计经验有关，但实质是从工艺的观点考虑的。（等工艺能力）,反计算中公差分配,1.4工艺尺寸链,78,1.4工艺尺寸链,竖式计算封闭环,增环，上、下偏差照抄；减环，上、下偏差对调、变号,应注意的问题:,在求某一组成环时得到零值或负值（或上偏差小于下偏差）的结果，须根据工艺可能性紧缩其余组成环的制造公差，提高其加工精度。,直线尺寸链的计算,79,2）插键槽，保证尺寸x；,试确定尺寸x的大小及公差。,3）热处理,建立尺寸链如图b所示，H是间接保证的尺寸，因而是封闭环。计算该尺寸链，可得到：,a）b）键槽加工尺寸链,【解】,1）拉内孔至；,4）磨内孔至，同时保证尺寸。,1.4工艺尺寸链,80,讨论：在前例中，认为镗孔与磨孔同轴，实际上存在偏心。若两孔同轴度允差为0.05，即两孔轴心偏心为e=0.025。将偏心e作为组成环加入尺寸链,a）b）键槽加工尺寸链,重新进行计算，可得到：,1.4工艺尺寸链,81,图示偏心零件，表面A要求渗碳处理，渗碳层深度规定为0.50.8mm。与此有关的加工过程如下：,【例】,【解】,渗碳层深度尺寸换算,2）渗碳处理，控制渗碳层深度H1；,试确定H1的数值。,建立尺寸链，如图b,在该尺寸链中，H0是最终的渗碳层深度，是间接保证的，因而是封闭环。计算该尺寸链，可得到：,1）精车P面，保证直径；,3）精磨P面保证直径尺寸，同时保证规定渗碳层深度。,1.4工艺尺寸链,82,定位基准与设计基准不重合时例1：下图工件，如先以A面定位加工C面，得尺寸A1；然后再以A面定位用调整法加工台阶面B，得尺寸A2，要求保证B面与C面间尺寸A0。试求工序尺寸A2。(计算略),1.4工艺尺寸链,83,若实测L2=40.30，按上述要求判为废品，但此时如L1=50，则实际L0=9.7，仍合格，即出现“假废品”。当测量尺寸的超差量小于或等于其它组成环公差之和时，可能为假废品。出现假废品则需要复检，增加工作量。因此采用专用检具,假废品问题：,测量基准与设计基准不重合,由新建立