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　　1、机械制造技术工艺尺寸链工艺尺寸链5.9 工艺尺寸链5.9.1 尺寸链概述1 1、尺寸链的定义、尺寸链的定义零件图上所标注的尺寸公差是零件加工最终零件图上所标注的尺寸公差是零件加工最终所要求达到的尺寸要求，工艺过程中许多中间工序所要求达到的尺寸要求，工艺过程中许多中间工序的尺寸公差，必须在设计PROC中予以确定。工的尺寸公差，必须在设计PROC中予以确定。工序尺寸及其公差一般都是通过解算工艺尺寸链确定序尺寸及其公差一般都是通过解算工艺尺寸链确定的。的。由若干相互有联系的尺寸按一定顺序首尾相由若干相互有联系的尺寸按一定顺序首尾相接形成的尺寸封闭图形定义为尺寸链。接形成的尺寸封闭图形定义为尺寸链。在

　　2、零件工艺流程中，由同一零件有关工序尺在零件工艺流程中，由同一零件有关工序尺寸所形成的尺寸链，称为工艺尺寸链。在机器设计寸所形成的尺寸链，称为工艺尺寸链。在机器设计和装配过程中，由有关零件设计尺寸形成的尺寸链，和装配过程中，由有关零件设计尺寸形成的尺寸链，称为装配尺寸链。称为装配尺寸链。工艺尺寸链如图工艺尺寸链如图5 5-2929所示。所示。图图5-29 工艺尺寸链示例工艺尺寸链示例2、工艺尺寸链的组成和尺寸链的作法组成尺寸链的每一个尺寸称为尺寸链的尺寸环。各尺寸环按其形成的顺序和特点，可分为封闭环和组成环。凡在零件工艺流程或机器装配过程中最终形成的环(或间接得到的环)称为封闭环，如图6-30所

　　3、示的尺寸A。尺寸链中除封闭环以外的各环，称为组成环，如图6-30所示的尺寸A1和A2。对于工艺尺寸链来说，组成环的尺寸一般是由加工直接得到。按对封闭环的影响，组成环又可分为增环和减环。凡该环变动(增大或减小)引起封闭环同向变动(增大或减小)的环，称为增环。反之，由于该环变动(增大或减小)引起封闭环反向变动(减小或增大)的环，称为减环。增环、减环的判别方法如图5-30所示。在尺寸链图中用首尾相接的单向箭头顺序表示各尺寸环，其中与封闭环箭头方向相反者为增环，与封闭环箭头方向相同者为减环。图5-30增环、减环的判别5.9.2尺寸链的基本计算式采用极值算法，考虑最不利的极端情况。例如，当尺寸链各增环均

　　4、为最大极限尺寸Ajmax(相应地为上偏差ESj)，而各减环均为最小极限尺寸Akmin(相应地为下偏差EIk)时，封闭环有最大极限尺寸Amax(相应地为上偏差ES(A)。这种计算方式比较保守，但计算最简单，因此应用比较广泛。1.极值算法基本尺寸计算公式极值算法基本尺寸计算公式1iij 1k1mnmAAA上式表示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。2.极值算法偏差计算公式极值算法偏差计算公式封闭环的上偏差封闭环的上偏差ES(A)等于增环的上偏差之和减去减等于增环的上偏差之和减去减环的下偏差之和，即环的下偏差之和，即1jk1k1ES()ES()EI()mnjmAAA封闭环

　　5、的下偏差EI(A)等于增环下偏差之和减去减环的上偏差之和，即1jkj 1k1EI()()ES()mnmAEI AA上面两式为直线尺寸链极值算法偏差计算公式，其含义是直线尺寸链封闭环的上(下)偏差等于各增环上(下)偏差之和减去各减环下(上)偏差之和。3.各环极限尺寸的计算各环极限尺寸的计算封闭环的最大极限尺寸封闭环的最大极限尺寸Amax等于增环的最大极限尺寸等于增环的最大极限尺寸之和减去减环的最小极限尺寸之和，即之和减去减环的最小极限尺寸之和，即1jmaxkminmaxj 1k1mnmAAA封闭环的最小极限尺寸Amin等于增环的最小极限尺寸之和减去减环的最大极限尺寸之和，即1jminkmaxmi

　　6、nj 1k1mnmAAA4.各环公差的计算封闭环的公差T(A)等于各组成环的公差T(Ai)之和，即1i1()()niT AT A5.9.3、尺寸链的计算实例1、基准不重合时工序尺寸及其公差的计算（1)定位基准与设计基准不重合时工序尺寸公差的计算。当定位基准与设计基准不重合时，为达到零件原设计尺寸的要求，须将零件的设计尺寸换算成工序尺寸。如图5-31(a)所示，零件镗孔时需保证设计尺寸A0=1000.15，镗孔前A、B、C面均已加工合格，求本工序的工序尺寸A3。图图5-31 定位基准及设计基准不重合的换算定位基准及设计基准不重合的换算2)测量基准和设计基准不重合的尺寸换算。当测量基准和设计基准不

　　7、重合时也会产生基准不重合误差，分析方法和定位基准与设计基准不重合时相同。某零件如图5-32示，设计尺寸为10 ，因测量不方便，在工序图上标注的尺寸为A2，通过满足尺寸A2来保证尺寸，试确定工序尺寸A2。图5-32 测量尺寸的换算0-0.362、余量的校核工序余量变化的大小取决于本工序与前工序加工误差的大小。在已知本工序、前工序的工序尺寸及其公差的情况下，用工艺尺寸链来计算余量的变化，能判断余量是不是满足加工要求，防止余量过小或过大。图5-33 余量校核及尺寸链如图5-33所示为盘形零件的简图或尺寸链。现以端面E为例校核其余量。该工艺过程为：加工端面K，保证尺寸60.50-0.1；半精车端面E(

　　8、同时车孔D和端面F)，保证尺寸60.30-0.1；精车端面E，尺寸60用定距装刀的方式获得。这样，端面E经两次加工，其余量是否够用，须用工艺尺寸链加以校核。3、工序尺寸的基准有加工余量时工艺尺寸链的计算如图5-34所示零件的内孔与键槽，其机械加工工序的安排是：镗孔至49.8+0.10mm；插键槽至尺寸A1；磨内孔至50+0.050，同时间接保证尺寸54.3+0.30。图5-34 加工孔和键槽4、一次加工后要保证多个设计尺寸时的工艺尺寸链的计算如图5-35所示的阶梯轴，两段轴径的长度设计为40 和800.15。加工时，首先以精车后面的A面为基准，车削 d和B面，保证工序尺寸A1，再以B面为基准，

　　9、精车C面，保证工序尺寸A2；然后磨削 d外圆和端面A，保证尺寸A3=40+0.1，同时间接保证尺寸800.15。图5-35 同时保证多个设计尺寸时的工艺尺寸链01.05、为保证表面处理(淬火、渗氮、渗碳、电镀)层深度而进行的工艺尺寸链计算如图5-36所示，轴的外圆加工顺序为：精车到尺寸40.4-0.1；表面渗碳处理，渗层厚度为A；精磨外圆尺寸到40-0.016，同时保证渗碳层深度为0.50.8 mm，求渗碳时的渗碳层厚度A。图5-36 保证渗碳层厚度的工艺尺寸链如图所示偏心零件，表面A要求渗碳处理，渗碳层深度规定为0.50.8mm。与此有关的工艺流程如下：1)精车A面，保证直径尺寸D1=38.40-0.1；2)渗碳处理，控制渗碳层深度H1；3)精磨A面，保证直径尺寸D2=380-0.01。试确定H1的数值。谢谢观看