第6章 工艺尺寸链

第6章工艺尺寸链第6章工艺尺寸链6.1概述

6.2尺寸链计算的基本公式6.3工艺过程尺寸链6.4装配尺寸链6.5工艺系统尺寸链第6章工艺尺寸链6.1概述

一、尺寸链的定义和组成在加工零件过程中，可发现，当改变零件的某一尺寸大小，会引起其他有关尺寸的变化。同样，在装配机器时也可发现，零件与零件之间在部件中的有关尺寸，同样是密切联系、相互依赖的。这种尺寸之间的相互联系或相互依赖性，简称为“尺寸联系”。如下图所示，由单个零件上的若干尺寸联系构成零件尺寸链(图a)；由机器或部件中若干个零件的尺寸联系构成装配尺寸链(图b)。在图(a)中，尺寸链中任何一个尺寸的变化，都将会影响尺寸的精度。同样，在图(b)中，各尺寸的变化，都将影响主轴和后顶尖的中心线在垂直平面内等高度。第6章工艺尺寸链6.1概述

一、尺寸链的定义和组成（续1）尺寸链：一组构成封闭形式的互相联系的尺寸组合，其中某一个尺寸要受其他尺寸变化的影响。尺寸链的定义包含两个意思：(1)尺寸链的各尺寸应构成封闭形式(并且是按照一定顺序首尾相接的)。(2)尺寸链中的任何一个尺寸变化都将直接影响其他尺寸的变化。尺寸链的环—构成尺寸链的每一个尺寸都称为“环”。它们又可分为：封闭环—在零件加工或机器装配过程中，最后自然形成(即间接获得或间接保证)的尺寸。一个尺寸链中只有一个封闭环。注：封闭环既然是尺寸链中最后形成的一个环，所以在加工或装配未完成前，它是不存在的。封闭环的概念非常重要，应用尺寸链分析问题时，若封闭环判断错误，则全部分析计算之结论，也必然是错误的。封闭环是由产品技术规范或零件工艺要求决定的尺寸。在装配尺寸链中，往往即代表装配精度要求的尺寸；零件尺寸链中，常为精度要求最低的尺寸，该尺寸在零件图上不予标注。组成环—一个尺寸链中，除封闭环以外的其他各环，都是“组成环”。它们是在加工或装配过程中，直接得到的尺寸；每个尺寸的大小，都会影响封闭环尺寸的公差和极限偏差。按组成环对封闭环的影响性质，它再可分为两类：增环—在尺寸链中，当其余组成环不变的情况下，将某一组成环增大，封闭环也随之增大，该组成环即称为“增环”。减环—在尺寸链中，当其余组成环不变的情况下，将某一组成环增大，封闭环却随之减小，该组成环即称为“减环”。第6章工艺尺寸链6.1概述

二、尺寸链分类按生产过程中应用范围：

1、工艺过程尺寸链：零件按一定顺序安排下的各个加工工序中，先后获得的各工序尺寸所构成的封闭尺寸组合。

2、装配尺寸链：在机器设计或装配过程中，由机器或部件内若干个相关零件构成互相有联系的封闭尺寸组合。

3、工艺系统尺寸链：在零件生产过程中某工序的工艺系统内，由工件、刀具、夹具、机床及加工误差等有关尺寸所形成的封闭尺寸组合。以上三者统称为“工艺尺寸链”。第6章工艺尺寸链一、尺寸链各环的基本尺寸计算

各环的基本尺寸可以写成等式为：也即：由前面所述，任何一个独立尺寸链，其封闭环只有一个。因此，若某一多环尺寸链的总数为N，则组成环数必为N-1；若设其中增环数为m，减环数为n，则必为n＝N一1一m。故多环尺寸链的基本尺寸之一般公式可写成：上式说明：尺寸链封闭环的基本尺寸()，等于各增环基本尺寸()之和，减去各减环基本尺寸()之和。6.2尺寸链计算的基本公式第6章工艺尺寸链二、极值解法1、各环极限尺寸计算2、各环上、下偏差计算6.2尺寸链计算的基本公式nn第6章工艺尺寸链二、极值解法（续1）3、各环公差计算即：6.2尺寸链计算的基本公式nnnnn第6章工艺尺寸链6.3工艺过程尺寸链-多工序尺寸换算举例例1：如图所示某一带键槽的齿轮孔，按使用性能，要求有一定耐磨性，工艺上需淬火后磨削，则键槽深度的最终尺寸不能直接获得，因其设计基准内孔要继续加工，所以插键槽时的深度只能作加工中间工序尺寸，拟订工艺规程时应把它计算出来。先列出有关的加工顺序：工序1：镗内孔至；工序2：插键槽至尺寸A;；工序3：热处理；工序4：磨内孔至。现在要求出工艺规程中的工序尺寸A及其公差(假定热处理后内孔的尺寸涨缩较小，可忽略不计)。求解时，先按加工路线作出如图(b)四环工艺尺寸链。其中为要保证的封闭环，和(即的半径)为增环，为减环。

按尺寸链基本公式进行计算，即：故A＝45.8因此A的尺寸为：A=再进行验算：有：0.30＝0.025十0.050十0.225，证明计算正确。第6章工艺尺寸链6.3工艺过程尺寸链-多工序尺寸换算举例例2：大量生产中，一般采用的工艺：车一磨一镀层。如图(a)所示圆环，外径镀铬，要求尺寸，并希望镀层厚度0.025—0.04(双边为0.05—0.08或)。机械加工时，控制镀前尺寸和镀层厚度(由电镀液成份及电镀时参数决定)，而零件尺寸是镀后间接保证的，所以它是封闭环。列出图(b)工艺尺寸链，解之得：

A＝28—0．08＝27．92即：镀前尺寸=第6章工艺尺寸链6.3工艺过程尺寸链-多工序尺寸换算举例例3：单件、小批量生产中，常因电镀工艺不易稳定，或由于对镀层的精度、表面质量要求很高(例如直径上公差要控制在0.01左右)就难以实现理想，这时，往往在镀后再排一道精加工。其工艺路线为：车－磨－镀层－磨。

如图镀铬零件。外圆精度提高至，这就不能直接控制镀层厚度，而要以磨削工序来保证此尺寸了。换算镀前尺寸时应注意，磨后的镀层厚度(若仍要求控制在)是间接保证的封闭环，列出尺寸链(图b)解之，得：A＝28-0.08＝27.92即镀前尺寸应为第6章工艺尺寸链6.3工艺过程尺寸链-多工序尺寸换算举例例4：图（a）所示一个轴颈衬套，材料为38CrMoAlA，要求内孔渗氮，磨削后，控制渗氮层深度单边为(即双边为)。其工艺顺序如下：工序1：磨内孔工序2：渗氮工序3：磨内孔到尺寸求磨前渗氮的工序尺寸解：画出直径上的工艺尺寸链(图b)，渗氮深度为封闭环。解之得：

t＝(145+0.6)-144.76＝0.84磨前渗氮深度应控制在

(即直径上渗氮层双边尺寸为0.88—1.20毫米间)。第6章工艺尺寸链6.4装配尺寸链

装配尺寸链：以某项装配精度指标（或装配技术要求）作为封闭环，查找所有与该项精度指标（或装配技术要求)有关零件的尺寸（或位置要求）作为组成环而形成的尺寸链。保证装配精度的方法有四种：完全互换法、分组选配法、修配法、调节法。第6章工艺尺寸链