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1、機(jī)械制造工藝加工過程中,工件的尺寸是不斷變化的,由毛坯尺寸到工序尺寸,最后達(dá)到滿足零件性能要求的設(shè)計尺寸。一方面,由于加工的需要,在工序圖以及工藝卡上要標(biāo)注一些專供加工用的工藝尺寸,工藝尺寸往往不是直接采用零件圖上的尺寸,而是需要另行計算;另一方面,當(dāng)零件加工時,有時需要多次轉(zhuǎn)換基準(zhǔn),因而引起工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)或測量基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合。這時,需要利用工藝尺寸鏈原理來進(jìn)行工序尺寸及其公差的計算。2.4.5工藝尺寸鏈組成環(huán)按其對封閉環(huán)的影響又可分為增環(huán)和減環(huán)尺寸鏈尺寸鏈中凡屬間接得到的尺寸稱為封閉環(huán)尺寸
2、鏈中凡屬通過加工直接得到的尺寸稱為組成環(huán)組成尺寸鏈的每一個尺寸,稱為尺寸鏈的環(huán)當(dāng)其它組成環(huán)的大小不變,若封閉環(huán)隨著某組成環(huán)的增大而增大,則此組成環(huán)就稱為增環(huán);反之則此組成環(huán)就稱為減環(huán)1、尺寸鏈的概念工藝尺寸鏈:裝配尺寸鏈:由單個零件在加工過程中的各有關(guān)工藝尺寸所組成的尺寸鏈,稱為工藝尺寸鏈。在裝配過程中的由不同零件設(shè)計尺寸所形成的尺寸鏈,稱為裝配尺寸鏈。工藝尺寸鏈的每一個尺寸稱為環(huán),工藝尺寸鏈由一個封閉環(huán)和若干個組成環(huán)構(gòu)成。(1)封閉環(huán):在加工過程中最后形成(間接獲得)的尺寸。注意:一個尺寸鏈中只能有
3、一個封閉環(huán)(封閉性);封閉環(huán)的精度決定于其他環(huán)的精度(關(guān)聯(lián)性);要求保證的尺寸(設(shè)計尺寸)為封閉環(huán)或不要求保證的尺寸(非設(shè)計尺寸)為封閉環(huán)的說法都是錯誤的;設(shè)計尺寸封閉環(huán)設(shè)計尺寸封閉環(huán)(2)組成環(huán):在加工過程中直接獲得的尺寸。記為:Ai增環(huán):在組成環(huán)中,當(dāng)某組成環(huán)的尺寸增加,使得封閉環(huán)的尺寸增加,則該環(huán)為增環(huán)。記為:減環(huán):在組成環(huán)中,當(dāng)某組成環(huán)的尺寸增加,使得封閉環(huán)的尺寸減少,則該環(huán)為減環(huán)。記為:判別方法:在尺寸鏈圖上,按連續(xù)的單箭頭來表示,箭頭方向與封閉環(huán)相同則為減環(huán),相反則為增環(huán)。A0A2A1定位
4、基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合的工藝尺寸鏈測量基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合的工藝尺寸鏈2、尺寸鏈的計算方法1)極值法m:增環(huán)數(shù),n:尺寸鏈總環(huán)數(shù)封閉環(huán)時還可列豎式進(jìn)行解算。解算時應(yīng)用口訣:增環(huán)上下偏差照抄;減環(huán)上下偏差對調(diào)、反號。即:增環(huán)減環(huán)封閉環(huán)環(huán)的類型基本尺寸上偏差ES下偏差EI+A1ESA1EIA1+A2ESA2EIA2-A3-EIA3-ESA3-A4-EIA4-ESA4AΣESAΣEIAΣ具體計算過程請參照后面的實(shí)例如用平均尺寸標(biāo)注:組成環(huán)的平均尺寸:封閉環(huán)的平均尺寸:2)概率法(統(tǒng)計法)正態(tài)分布:非正態(tài)分布:
5、ki=1.2~1.71、正計算:已知各組成環(huán)的尺寸Ai,求A0。其計算結(jié)果是唯一的,通常用于產(chǎn)品設(shè)計的校驗(yàn)。2、反計算:已知A0,求各組成環(huán)尺寸Ai,即將封閉環(huán)的公差合理地分配給各組成環(huán)。常用于產(chǎn)品設(shè)計。3、中間計算:已知A0及部分Ai,求其余的組成環(huán),多用于工藝尺寸鏈計算。3、尺寸鏈的計算形式1)測量基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合的工序尺寸計算:如圖所示設(shè)計尺寸:加工時通過測量L1尺寸控制臺肩位置。求:L1=?封閉環(huán)減環(huán)增環(huán)根據(jù)極值解法公式:L1=40-10=30mmESL1=EIL2-EIL0=-0.16-
6、(-0.3)=0.14mmEIL1=ESL2-ESL0=0-0=0mm注意假廢品問題L1MAX=30.14mm,L1MIN=30mm當(dāng)測得:L1=30.3mm時,如果:L2=40mm,則:L0=9.7mm仍然是合格品。4、工藝尺寸鏈的應(yīng)用及解算方法封閉環(huán)列豎式解算解算時應(yīng)用口訣:增環(huán)上下偏差照抄;減環(huán)上下偏差對調(diào)、反號。即:增環(huán)減環(huán)封閉環(huán)環(huán)的類型基本尺寸上偏差ES下偏差EI400-0.16+A2ESA2EIA2-300-0.14-A4-EIA4-ESA4100-0.3兩個問題a.提高了組成環(huán)尺寸的測量
7、精度要求和加工精度要求兩個問題a.提高了組成環(huán)尺寸的測量精度要求和加工精度要求b.假廢品問題只要實(shí)測尺寸的超差量小于另一組成環(huán)的公差值時,就有可能出現(xiàn)假廢品。為了避免將實(shí)際合格的零件報廢而造成浪費(fèi),對換算后的測量尺寸(或工序尺寸)超差的零件,只要它的超差量小于或等于另一組成環(huán)的公差,應(yīng)對該零件進(jìn)行復(fù)檢,重新測量其它組成環(huán)的實(shí)際尺寸,在計算出封閉環(huán)的實(shí)際尺寸,以此判斷是否為廢品。2)測量尺寸換算的討論右圖所示軸承座,當(dāng)以端面B定位車內(nèi)孔端面C時,A0尺寸不便測量,若先按尺寸A1車出端面A,再以A端面為測
8、量基準(zhǔn)車出x,則可間接保證A0。顯然,上述A1、A0和x構(gòu)成的尺寸鏈中,A0是封閉環(huán),為較全面地了解尺寸換算中的問題,我們將設(shè)計尺寸A1和A0給出三種不同的公差(見表),分別討論。即公差為零,這是由于組成環(huán)A1的公差與封閉環(huán)的公差相等。尺寸x的公差為零,即x必須加工得絕對準(zhǔn)確,這實(shí)際上是不可能的。因此必須壓縮A1的公差。這是由于組成環(huán)A1的公差遠(yuǎn)大于封閉環(huán)的公差。根據(jù)封閉環(huán)的公差應(yīng)大于或等于各組成環(huán)公差之和的原則,考慮到加工內(nèi)孔端面C的困難,應(yīng)給其留有較