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习题课2---机械加工工艺尺寸链计算
二、 工序尺寸与公差确定
【例 】 主轴孔 10000.035 , Ra 0.8工序m,尺寸及公差的确定,加工过程: 粗镗→半精镗→精镗→浮动镗(或铰)
工序名称
铰孔 精镗孔 半精镗孔 粗镗孔 毛坯孔
1
工序间余量 /mm
0.1 0.5 2.4 5
工序间
经济精度 /mm
表面粗糙 度 /μm
H7( 00.)035
99.4
0.14 0
97
0.54 0
921 2源自几种常见工艺尺寸链形式工艺基准与设计基准不重合时的工艺尺寸计算
0.05 A
C
B
0.1 C
A2 A0 a1 a0
A
a)
b)
c)
图5-41 工艺尺寸链示例
【例5-3 】图示工件 A1 6000,.1 以底面A定位,加工台阶面B,保证尺寸 A0 2500.25,试确定工序尺寸A2及平行度公差Ta2。
如下:
31.69±0.31
1)以Ⅳ面定位,粗车Ⅰ面,保证Ⅰ、Ⅳ面距
离尺寸A1,粗车 Ⅲ 面,保证Ⅰ、Ⅲ面距离尺 寸A2;
Ⅰ
6±0.1 Ⅱ
2)以Ⅰ面定位,精车Ⅱ面,保证Ⅰ、Ⅱ面距
Ⅳ
离尺寸A3,粗车 Ⅳ 面,保证Ⅱ、Ⅳ面距离尺 寸A4;
3)以Ⅱ面定位,精车Ⅰ面,保证Ⅰ、Ⅱ面距
Ⅲ 27.07±0.07
离尺寸A5,同时保证设计尺寸31.69±0.31;精 车 Ⅲ 面,保证设计尺寸A6=27.07±0.07;
【解】尺寸链b)中,A0为封闭环,A1和A2是组成环;角度尺寸链(图 5-41c)中,a0为封闭环,a1 和a2是组成环。
求解图5-41b和图5-41c的尺寸链,可得到:
工序尺寸:
A2
350.1 0.25
34.900.15
2
平行度公差: Ta2 0.05
测量基准与设计基准不重合时的工艺尺寸计算
±0.1 ±0.31
最小 余量
Zi min
平均 余量
Zi M
A5
R1
Z7
a)
A4 A5
R2
b)
工序尺寸图表法
5. 计算余量公差和平均余量
根据余量尺寸链计算
工序公差
余量 公差
ⅠⅡ
ⅢⅣ
A1 A2
A3 Z5 A5
A4 Z4
A6
Z6
Z7 R1
R2
13
1 2
Ti
初拟 修正后
1 2
TZ i
±0.5 ±0.3
沿封闭环两端同步向上追踪,遇箭头拐弯,逆箭头方向 横向追踪,遇圆点向上折,继续向上追踪…直至两追踪线 交于一点,追踪路径所经工序尺寸为尺寸链的组成环
A5
R1
Z7
A4 A5
R2
a)
b)
A2
A3
A3
A1
A5 A6
Z6
c)
A5
Z5
d)
A3
A4
Z4
e)
工艺尺寸链
工序尺寸图表法
3. 初拟工序尺寸公差
中间工序尺寸公差按经济加工精度或生产实际情况给出
测量尺寸链示例
若 实 测 A2=40.30 , 按 上 述 要 求 判 为 废 品 , 但 此 时 如 A1=50 , 则 实 际 A0=9.7,仍合格,即“假废品”。当实测尺寸与计算尺寸的差值小于 尺寸链其它组成环公差之和时,可能为假废品。采用专用检具可减小
假废品出现的可能性
由新建立的尺寸链可解出:
4. 校核结果尺寸公差,修正初拟工序尺寸公差
校核结果尺寸链,若超差,减小组成环公差(首先压缩公共环公差)
ⅠⅡ
ⅢⅣ
A1 A2
A3 Z5 A5
A4 Z4
A6
Z6
Z7 R1
12
R2
工序公差
余量 公差
1 2
Ti
初拟 修正后
1 2
TZ i
±0.5 ±0.3
±0.1 ±0.3 ±0.23
±0.1 ±0.08 ±0.07 ±0.02
±0.1 ±0.3 ±0.23 ±0.83
±0.1 ±0.08 ±0.18
±0.07
±0.55
±0.02
±0.02
±0.1 ±0.31
最小 余量 Zi min
1 0.3 0.3 0.08
平均 余量 Zi M
1.83 0.48 0.85 0.1
A2 A3
A5
A6
c)
Z6
A3
Z5
A5
d)
A1
A3
A4
Z4
ⅠⅡ
ⅢⅣ
A1 A2
A3 Z5 A5
A4 Z4
A6
Z6
Z7 R1
11
R2
工序公差
1 2 Ti
初拟 修正后
余量 公差
1 2
TZ i
±0.5 ±0.3
±0.1 ±0.3
±0.1 ±0.07
±0.02
±0.1 ±0.31
最小 余量
Zi min
平均 余量
Zi M
平均 尺寸
Ai M
单向偏差 形式标注
Ai
工序尺寸图表法
H8( 00.)054
H10( H13(
0).14
0
00).54
1 2
Ra0.8 Ra1.25 Ra2.5 Ra16
工序 间尺寸
100 100-0.1=99.9 99.9-0.5=99.4 99.4-2.4=97.0
97-5=92.0
工序尺寸
10000.035
99.9
0.054 0
6 31.69
A5
R1
Z7
a)
A4 A5
R2
b)
A2 A3
A5
A6
c)
Z6
A3
Z5
A5
d)
A1
A3
A4
Z4
e)
工序尺寸图表法
ⅠⅡ
ⅢⅣ
A1 A2
A3 Z5 A5
A4 Z4
A6
Z6
Z7 R1
R2
15
工序公差
1 2
Ti
初拟 修正后
±0.5 ±0.3
±0.1 ±0.3 ±0.23
±0.1 ±0.08 ±0.07
重新进行计算,可得到:
x 61.87500..2014 61.90500.17
e
H
R1 x
0.025 0.025 H1 H2
x
R2
D1
D2
a)
b)
6
键槽加工尺寸链
几种常见工艺尺寸链形式
表面淬火、渗碳、镀层的工艺尺寸计算
【例 】 图 所示偏心零件,表面 A 要求渗碳处理,渗碳层深度规定为 0.5~
图表法示例零件
4)靠火花磨削Ⅱ面,控制余量Z7=0.1±0.02 ,同时保证设计尺寸6±0.1 8 试确定各工序尺寸及公差。
工序尺寸图表法
【解】
1. 画尺寸联系图
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
1)画零件简图,加工面编号,向下引线
A1 A2
A3
Z5
A5
A4 A6
Z4 Z6
Z7 R1
R2
9
尺寸联系图
2)按加工顺序和规定符号自上而下标出 工 序尺寸和余量——用带圆点的箭线 表示工序 尺寸,箭头指向加工面,圆 点表示测量基准; 余量按入体原则标 注。
34.501 26.400.6
6.68
0 0.2
25.82
0 0.46
6.1800.16 2700.14
6 31.69
注:靠火花磨削余量视为工序尺寸,也用用带 圆点的箭线表示。
3)在最下方画出间接保证的设计尺寸, 两边 均为圆点。
4)工序尺寸为设计尺寸时,用方框框出,以示区别。
工序尺寸图表法
ⅠⅡ
ⅢⅣ
A1 A2
A3 Z5 A5
A4 Z4
A6
Z6
Z7 R1
R2
10 尺寸链追踪
2. 用追踪法查找工艺尺寸链
结果尺寸(间接保证的设计尺寸)和余量是尺寸链的封 闭环
环。计算该尺寸链, 可得到:
x 61.87500..203155
5
61.8900.22
D1
D2
a)
b)
键槽加工尺寸链
几种常见工艺尺寸链形式
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φ0.05,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(图b)
【例 5-5】 图所示键槽孔加工过程如下:
1) 拉内孔至 D1 ; 57.7500.03 2) 插键槽,保证尺寸x; 3) 热处理
4) 磨内孔至 D2 58,00同.03 时保证尺寸
。 H 6200.25
试确定尺寸 x 的大小及公差。
【解】
x H R2 R1
x H
建立尺寸链如图b 所 示,H是间接保证的 尺寸,因而是 封闭
【例 5-4】图所示零件,尺寸 A0不好测量 ,改测尺寸A2 ,试确定A2的大小和公差
【解】 A2是测量直接得到的尺寸,
是组成环;A0是间接保证的,是
A0
10
0 0.36
封闭环。计算尺寸链可得到:
A3A2 5000.02 A1 50A400.17
A2 4000.19
★ 假废品问题:
0.8mm。与此有关的加工过程如下:
1) 精车A面,保证直径
D1 38;.400.1