机械制造工艺学课件--工艺尺寸链.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,兰州理工大学,工艺尺寸链,第一节基本概念,尺寸链计算可以解决的问题,第一节 基本概念,尺寸链,在机器装配或零件,加工,过程中,由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组称之,1,、有关尺寸链的术语及定义,1,）环,列入尺寸链中的每一个尺寸,2,）封闭环,加工或装配或测量过程中最后自然形成的那一尺寸,3,）组成环,除封闭环外的所有环，这些环中任意一环的变动必然引起封闭环的变动,增环,它的变动会引起封闭环同向变动的组成环,减环,它的变动会引起封闭环反向变动的组成环,工艺尺寸链,第一节基本概念,2,、尺寸链的分类 按功能分1,）装配尺寸链,2,）零件尺寸链,3,）工艺尺寸链,第二章 工艺尺寸链,第一节基本概念,按几何特征和所处空间位置分：,1,）,直线尺寸链,2,）角度尺寸链,3,）平面尺寸链,4,）空间尺寸链,第二节,尺寸链,的建立,1,、确定封闭环,4,、将封闭环和各组成环相互连接的关系单独用简图表示（建议用单箭头）,封闭环,的,特征：,1,）,封闭环是工艺过程中间接保证的尺寸,2),封闭环的公差值最大,它等于各组成环公差之和,2,、查明组成环、画尺寸链图,建议：,设计、装配尺寸链：从封闭环的一端开始,工艺尺寸链：从第一道工序开始,3,、分析增环、减环,第三节,直线尺寸链的基本计算公式,一、,极值法（,完全互换法）,一、,极值法（,完全互换法）,计算公式,保证尺寸链中各组成环的尺寸为最大或最小极限尺寸时，能够达到封闭环的公差要求,1.,封闭环的基本尺寸=各组成环基本尺寸的代数和,L,0,增环,减环,2.,封闭环的公差=各组成环的公差之和,：,4.,封闭环上偏差=所有增环的上偏差之和-所有减环的下偏差之和,5.,封闭环,下,偏差=所有增环的下偏差之和-所有减环的上偏差之和,3.,封闭环的,极限尺寸分别为：,L,0max,增环,max,减环,min,L,0min,增环,min,减环,max,一、,极值法,小结：,1,、,封闭环的公差值,最大，它与,组成环的,数目和,公差,大小有关,2,、应用中应注意,“最短尺寸链原则”,在封闭环精度一定的条件下，组成环数目越少，则组成环所分配到的公差越大，组成环所处部位的加工越易。,问题：为什么,a,）,图不合理？,二、,概率法计算公式,1.,将极限尺寸换算成平均尺寸,：,式中,L,平均尺寸；,L,max,最大极限尺寸；,L,min,最小极限尺寸。,2.,将极限偏差换算成中间偏差,：,式中,中,间,偏差；,ES,上偏差；,EI,下偏差。,3.,封闭环中间偏差的平方等于各组成环中间偏差平方之和,：,式中,T,0Q,封闭环的平方公差。,二、概率法（大数互换法）,第四节,直线尺寸链在工艺过程中的应用,例,1,一、,工艺基准和设计基准不重合时工艺尺寸的计算,测量基准和设计基准不重合,例1：,试确定下图中测量尺寸,L,2,的变动范围,注意：根据计算出的,L,2,的合格范围为依据来检测产品时，可能造成假,废,品；此时应实测其它组成环的实际尺寸，并重新计算封闭环的实际尺寸来判断,分析：,1,、测量时的封闭环是哪个尺寸？,测量时可测的尺寸是：,L,1,，,L,2,，,L,3,。,而两孔,中心距是由以上三个尺寸计算而得的，因此是封闭环,2,、测量基准与设计基准是否重合？后果是什么？,设计时,:,L,2,是封闭环，公差最大；,测量时,:,L,2,组成环，,L,0,是封闭环,问题：,为什么会造成假废品？,什么情况下会出现假废品？,例,2,2.,定位基准和设计基准不重合,问题：工艺尺寸计算中的封闭环分别是？,加工,某零件高度方向的,各,尺寸：,设计尺寸如图，,采用调整法加工,A,、,B,、,C,面，,A,、,B,面已加工好，,本工序以,A,面为定位基准加工,C,面，,计算工序尺寸,计算步骤：,1,）,建立工艺尺寸链,2,）为保证,L,0,的设计,要求，须将,L,0,的,公差分配给,L,1,，,L,2,，,并按入体原则标注其中之一，另一尺寸由公式算出；,3,）计算工序尺寸及其极限偏差（或极限尺寸）,结论：,由于定位基准和设计基准不重合，,提高了对,L,1,和,L,2,的,公差要求,增加了加工难度。,组成环,愈,多或,封闭环公差愈小,增加的难度就愈大,一次加工满足多个设计尺寸要求的工艺尺寸计算,例,3,：加工,带有键槽的,内,孔,，,该内孔有,淬,火处理的要求,，,工艺安排如下,：,镗,内孔至,：,插键槽,淬,火处理,磨内孔,同时保证内孔直径和键槽深,度,两个设计尺寸的要求,例,3,确定,插键槽,工序尺寸的极限尺寸,计算步骤：,1,）,找出封闭环并建立尺寸链,2,）计算,插键槽,的,工序尺寸及其极限偏差,L,1,24.9,+0.023,mm,L,插键槽,工序尺寸,L,25,+0.015,mm,L,53.8,十0.30,mm,问题：,1,、若,磨孔和,镗,孔,有较大的,同轴度,误差，怎样建立尺寸链；,2,、设,同轴度公差为,0.05mm(,工序要求,),，重新,求解插键槽,的,工艺尺寸,3,、与前面的计算结果进行比较，分析结果差异的原因,例,3,例,4,三、,表面,淬,火、渗碳层深度及镀层、涂层厚度工艺尺寸链,图示偏心轴零件,表面,P,的表,层,要求渗碳处理,渗碳层深度规定为,0.50.8 mm,，,其工艺安排如下,：,1),精车,P,面,保证尺寸,38.4,0,-0.1,mm,2),渗碳处理,控制渗碳层深度,3),精磨,P,面,保证尺寸,38,0,-0.016,mm,同时保证渗碳层深度,0.50.8mm,问题：,1,）编制工艺时，须,求解,的工序,尺寸,是？,2,）该加工工序尺寸链中的封闭环是？,L,1,19.2,-0.05,mmL,渗碳,工序的工序尺寸（渗碳,层深度）,L,19,-0.008,L,最后应,保证,的,渗碳层深度,0.5,+0.3,0,建立尺寸链并求解工序尺寸：,例,5,当,涂,(,或镀,),工艺作为最后一道工序时（即,零件表层要求涂,(,或镀,),一层耐磨或装饰材料后不再加工）,例5：如图示轴套类零件的外表面要求镀,铬,镀层厚度规定为,0.025,0.04mm,镀后不再加工,但应保证,外径尺寸：,28,-0.045,mm,。,问题：,1,）编制工艺时，须,求解,的工序,尺寸,是？,2,）该加工工序尺寸链中的封闭环是？,建立尺寸链并求解工序尺寸：,L,0,14,-0.0225,mm,L,1,镀前磨削工序的工序尺寸,L,2,=0.025,+0.015,mm,L,1,=13.975,-0.015,-0.0225,mm。,四、,余量校核,例：加工,图示零件轴向尺寸,30,士,0.02mm,，,工艺安排为,:,1),精车,A,面,自,B,处切断,保证两端面距离尺寸,L,1,31,士,O.1mm,；,2),以,A,面定位,精车,B,面,保证两端面距离尺寸,L,2,30.4,士,0.05mm,精车余量为,Z,2,：,3),以,B,面定位磨,A,面,保证两端距离尺寸,为,L,3,30.15,士,0.02mm,磨削余量为,Z,3,；,4),以,A,面定位磨,B,面,保证最终轴向尺寸,L,4,30,土,0.02mm,磨削余量为,Z,4,；,现,校核,加工,余量,Z,2,、,Z,3,和,Z,4,例,Z,2,0.6,士,0.15mm,；,Z,3,0.25,士,0.07mm,；,Z,4,0.15,0.04mm,建立各自的尺寸链并求解,磨削余量偏大,应进行适当的调整：,1,）令,Z,4,0.l,土,0.04mm,求得：,L,3,30.10.02mm,2,）,令,L,2,30.25,0.05mm,求得,Z,3,0.15,士,0.07mm,3,）,令,Z,2,不变,求得,L,1,30.85,士,0.1mm,工序尺寸与加工余量计算图表法,当零件在同一方向上加工尺寸较多,并需多次转换,工,艺基准时,建立工艺尺寸链进行余量校核都会遇到困难,并且易出错。图表法能准确地在找出全部工艺尺寸链,并且能把一个复杂的工艺过程用箭头直,观地,在表内表示出来,加工图,1-50,所示零件,其轴向有关表面的工艺安排如下,:,1),轴向以,D,面定位粗车,A,面,又以,A,面为基准,(,测量基准,),粗,车,C,面,保证工序尺寸,L1,和,L2(,见图,1-51),；,2),轴向以,A,面,定,位,粗车和精车,B,面,保证工序尺寸,L3,；,粗车,D,面,保证,工,序尺寸,L4,；,3),轴向以,B,面定位,精车,A,面,保证工序尺寸,L5,；,精车,C,面,保证工序尺,寸,L6,；,4),用靠火花磨削法磨,B,面,控制磨削余量,Z7,(,一,),绘制加工过程尺寸联系图,把上述作图过程归纳为几条规定：加工顺序不能颠倒,与计算有关的加工内容不能遗 漏；箭头要指向加工面,箭尾圆点落在定位基准上；加工余量按“入体”位置示意,被余量隔开的上方竖线为加工前的待加工面,(,二,),查找工艺尺寸链,工序尺寸与加工余量计算图表法（,简介）,(,二,),查找工艺尺寸链,注意：实质是查找以结果尺寸和加工余量为封闭环的尺寸链,因此首先应判断结果尺寸和加工余量是否为封闭环,方法：,1）从结果尺寸,或,加工余量,的两端出发向上查找,2,）,遇到,圆,点不拐弯继续往上查找,遇到箭头拐弯,逆箭头方向水平找加工基准面,3,）,遇到加工基准面再向上拐,4,）,重复前面的查找方法,直至两条查找路线汇交为止,