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1、L25 0-0.0540 0-0.08 0-0.0525图示零件中尺寸图示零件中尺寸25-0.05 不便测量尺寸不便测量尺寸,试计算工序尺寸试计算工序尺寸L40 0-0.08L25 0-0.05L解:1)、建立尺寸链 尺寸链图与工程图标尺寸链图与工程图标注的尺寸不同,它是封闭注的尺寸不同,它是封闭的,用于示意性表示尺寸的,用于示意性表示尺寸间的关系。间的关系。对于尺寸链各环代号对于尺寸链各环代号可以自己命名,但必须判可以自己命名,但必须判断环的性质。断环的性质。这里这里 A A 0 0 25 为封闭环;为封闭环;A A 2 2 为增环为增环 A A 1 1 40 为减环为减环 0-0.05 0
2、-0.08 以下带蓝色框内的文以下带蓝色框内的文字仅为说明。字仅为说明。尺寸链图工程图标注尺寸40 0-0.08 L25 0-0.05A 1 A 2 A02)2)、验正公差、验正公差验证公差是必要的步骤:验证公差是必要的步骤:A A 封封封封 0.05,0.05,A A 组组组组0.080.08A A 组组组组 A A 封封封封。公差必须调整。公差必须调整。公差必须调整。公差必须调整。组成环组成环组成环组成环A A 1 1 选经济精度:选经济精度:选经济精度:选经济精度:A A 1 1 40 00.042当需要调整公差时,首先当需要调整公差时,首先分析零件的加工方法,选分析零件的加工方法,选择
3、经济精度的公差。择经济精度的公差。这里考虑到可以通过平面这里考虑到可以通过平面磨削能够保证工序尺寸磨削能够保证工序尺寸A 2的尺寸精度,因此按照经的尺寸精度,因此按照经济精度加工组成环济精度加工组成环。3)计算工序尺寸计算工序尺寸计算基本尺寸计算基本尺寸 A0 =A2 A1 A2 4025 65计算下偏差计算下偏差由由EIA0 =EIA2 ESA1有有EIA2 EIA0 ESA1 0.050 0.05计算上偏差计算上偏差由由ESA0 ESA2 EIA1有有ESA2 ESA0 EIA1 0+(0.042)0.042工序尺寸为工序尺寸为65 mm0.0420.05由T0有:0.0420.0080.
4、0504)验算验算工程图标注尺寸40 0-0.08 L25 0-0.05A 1 A 2 A0例例2:某零件如图示,设计尺寸某零件如图示,设计尺寸50-0.17、10-0.36,因,因10-0.36不不好测量,而改为测量好测量,而改为测量A2,试用极值法确定试用极值法确定工序尺寸工序尺寸A2的数的数值和公差值和公差。A210-0.36A1=50-0.17A0封闭环封闭环解解:1)确定封闭环、建立尺确定封闭环、建立尺寸链、判别增减环。寸链、判别增减环。2)尺寸及偏差计算:)尺寸及偏差计算:A2=40+0.19即为了保证设计尺寸即为了保证设计尺寸10-0.36合乎要求,应规定测量尺寸合乎要求,应规定
5、测量尺寸A2落在上面计算的结果范围内。落在上面计算的结果范围内。A0A2A1在实际生产中可能出现这样的情况:在实际生产中可能出现这样的情况:例如,例如,当当测量尺寸测量尺寸A A2 2=40+0.36(=40+0.36(按上述计算应为超差按上述计算应为超差),),而而此时此时A A1 1=50=50刚好为最大值,刚好为最大值,A A0 0=10-0.36=10-0.36为最小值为最小值产品却合格,这种废品为假废品。产品却合格,这种废品为假废品。假废品的问题假废品的问题10-0.36A1=50-0.17例题例题3:如图所示内圆磨头壳体,加工中不便直接测:如图所示内圆磨头壳体,加工中不便直接测量量
6、100mm,只好通过测量只好通过测量H来保证精度要求,试求来保证精度要求,试求测量尺寸测量尺寸H及上、下偏差及上、下偏差解:解:确定封闭环确定封闭环画尺寸链简图画尺寸链简图100-0.25mm确定增环、减环:确定增环、减环:增环:增环:H减环:减环:53-0.15、32-0.05求尺寸求尺寸H及其上下偏差及其上下偏差100=H-52-32H=184mm(5)测量尺寸H184mm0.20.25(二)(二)定位基准与设计基准不重合时的工序尺寸及公差定位基准与设计基准不重合时的工序尺寸及公差的确定的确定例题例题1 1:如图所示零件,除:如图所示零件,除25H725H7孔外其它各表面均孔外其它各表面均
7、巳加工。试求当以巳加工。试求当以A A面定位加工面定位加工25H725H7孔时的工序尺寸孔时的工序尺寸L L及上、下偏差。及上、下偏差。例题例题1:如图所示零件,除:如图所示零件,除25H7孔外其它各孔外其它各表面均巳加工。试求当以表面均巳加工。试求当以A面定位加工面定位加工25H7孔孔时的工序尺寸时的工序尺寸L及上、下偏差。及上、下偏差。解(解(1)确定封闭环)确定封闭环(2)画尺寸链)画尺寸链(L0)100L400.1(3)判断增环、减环)判断增环、减环增环增环100减环减环L例题2定位基准与设计基准不重合时的工序尺寸计算例题例题2如图所示轴套工件,在车床上已经加工好外圆、内孔如图所示轴套
8、工件,在车床上已经加工好外圆、内孔及各表面,现需在铣床上以端面及各表面,现需在铣床上以端面A定位铣出表面定位铣出表面C,保证尺保证尺寸寸20-0.2mm,试计算铣此缺口时的工序尺寸。试计算铣此缺口时的工序尺寸。CAA1(1)确定封闭环确定封闭环20-0.2(2)画尺寸链)画尺寸链(20-0.2)A1650.0540+0.05(3)判断增、减环A1、40为增环,60为减环(4)求解A1可以通过下列步骤求出。20A1+40-65A1450ES1+0.05-(-0.05)ES1-0.1-0.2EI1+0-0.05EI1-0.15校核:0.20.05+0.05+0.1工序尺寸A14544.9-0.05
9、mm0.10.150.10.15例题例题3 3 如图所示,以工件底面如图所示,以工件底面1 1为定位基准,镗孔为定位基准,镗孔2 2,然后以同样,然后以同样的定位基准镗孔的定位基准镗孔3 3,设计尺寸,设计尺寸25 25 不是直接获得的,试分析:不是直接获得的,试分析:(1 1)加工后,如果)加工后,如果A A1 1=60 mm,A=60 mm,A2 235 mm,35 mm,尺寸尺寸A=25 mmA=25 mm是是否能得到保证?否能得到保证?(2 2)如果在加工时确定)如果在加工时确定A A1 1的尺寸为的尺寸为60 mm,A60 mm,A2 2为何值时才能保为何值时才能保证尺寸证尺寸25
10、mm25 mm的精度?的精度?0.40.05 0-0.2 0.20 0.40.05 0.20 0.040.051A123A225+0.4+0.05解:解:根据加工过程得工艺尺寸链如图,其中根据加工过程得工艺尺寸链如图,其中A0为封闭环。为封闭环。(1)根据封闭环公差)根据封闭环公差TA00.35TA1+TA20.2+0.20.4所以保证不了尺寸所以保证不了尺寸25mm(2)当尺寸链中得组成环当尺寸链中得组成环A160mm、封闭环封闭环A025mm,可以通过求解尺寸链得到可以通过求解尺寸链得到A235mm+0.4+0.05+0.20+0.4+0.05-0.05-0.21A123A225+0.4+
11、0.05思考题:图示轴类零件,在卧式铣床上采用调整法且把思考题:图示轴类零件,在卧式铣床上采用调整法且把两把铣刀组合在一起同时加工两个槽,当此工序以大端两把铣刀组合在一起同时加工两个槽,当此工序以大端端面为轴向定位基准时,根据零件图重新标注工序尺寸。端面为轴向定位基准时,根据零件图重新标注工序尺寸。例题例题1加工一加工一齿轮内孔和内孔和键槽,槽,设计尺寸:尺寸:有关加工工序如下:有关加工工序如下:1 1)镗内孔至内孔至 2 2)插插键槽保槽保证尺寸尺寸A A1 1;3 3)热处理;理;4 4)磨内孔至)磨内孔至图纸尺寸尺寸 试用极用极值法求工序尺寸法求工序尺寸A A1 1。解:确定封闭环解:确
12、定封闭环 画尺寸链画尺寸链HH D2/2 D1/2A1增环增环A A1 1、D D2 2/2/2减环减环D D1 1/2/2如果磨孔和镗孔的同轴度误差如果磨孔和镗孔的同轴度误差e为为0.03mm如图,如图,则在尺寸链中应注成则在尺寸链中应注成e00.015mm,此时的尺寸链应为:此时的尺寸链应为:A0.03AHD2/2eD1/2A1由尺寸链图,令由尺寸链图,令R1=D1/2,R2=D2/2,e为磨孔与为磨孔与镗孔的轴线偏移量。镗孔的轴线偏移量。最后结果为:最后结果为:43.1mm+0.16+0.04例题例题2如图所示主轴的部分工艺过程为车外圆至如图所示主轴的部分工艺过程为车外圆至D1mm;铣键
13、槽深度为铣键槽深度为H,热处理,磨外圆至热处理,磨外圆至D2mm.求保证铣键槽深度为求保证铣键槽深度为4+0.2mm的铣键槽工序的工序尺寸的铣键槽工序的工序尺寸H及上及上下偏差。下偏差。解解(1 1)确定封闭环确定封闭环 (2 2)画尺寸链)画尺寸链求尺寸求尺寸H 4=H+15-15.25 H=4.25mm0.2=ESH+0.018+0.05 ESH=0.132mm 0=EIH+0.0075-0EIH=-0.0075因此因此H4.25 mm+0.1320.0075例例3 3 如图所示轴套,其加工工序如图所示,试校验工序如图所示轴套,其加工工序如图所示,试校验工序尺寸标注是否合理。尺寸标注是否合
14、理。50-0.34150.210-0.3零件图零件图51-0.410车孔及端面车孔及端面50-0.3410.4-0.220车外圆及端面车外圆及端面14.60.230钻孔钻孔10-0.340磨外圆及台阶磨外圆及台阶解解:1)分析分析2)查找组成环,建立尺寸链)查找组成环,建立尺寸链10.4-0.214.614.60.20.210-0.3A0封闭环封闭环3)计算尺寸及偏差)计算尺寸及偏差求得求得A0=15-0.4+0.5(超差超差)4)解决办法解决办法:5)重新标注尺寸,校核计算)重新标注尺寸,校核计算现将尺寸改为:现将尺寸改为:10.4-0.1,14.60.1,100.1,10-0.1-0.1
15、可求得可求得:A A0 0=15=150.20.23.有表面处理工序的工艺尺寸链有表面处理工序的工艺尺寸链图所示偏心零件,表面图所示偏心零件,表面A A要求渗碳处理,渗碳层深度规定为要求渗碳处理,渗碳层深度规定为0.50.50.8mm0.8mm。与此有关的加工过程如下:与此有关的加工过程如下:1 1)精车)精车A A面,保证直径尺寸面,保证直径尺寸 2 2)渗碳处理,控制渗碳层深度)渗碳处理,控制渗碳层深度H1H1;3 3)精磨)精磨A A面,保证直径尺寸面,保证直径尺寸试用极值法确定试用极值法确定H1H1的数值。的数值。图 偏心轴渗碳磨削工艺尺寸链解:根据工艺过程建立尺寸链。在该尺寸链中,H
16、0是最终的渗碳层深度,是间接保证的,因而是封闭环。根据已知条件:可解出:即在渗碳工序中,应保证渗碳层深度为0.7080.95mm。例题例题2如图所示为一衬套零件,孔径为如图所示为一衬套零件,孔径为145+0.04mm的表面需要渗氮,精加工后要求渗层深度为的表面需要渗氮,精加工后要求渗层深度为0.30.5mm,即单边深度为即单边深度为0.3+0.2mm,双边深度双边深度为为0.6+0.4mm。试求精磨前渗氮层深度试求精磨前渗氮层深度t1mm。解:解:封闭环:封闭环:0.3+0.2mm(2)画尺寸链简图画尺寸链简图(3)(3)确定增、减环:确定增、减环:增环:增环:减环:减环:(4)求解)求解0.
17、3t1+72.38-72.5t10.420.2ES1+0.02-0ES10.180EI1+0-0.02EI10.02校核:校核:0.20.18+0.02工序尺寸单边余量工序尺寸单边余量t10.42mm双边余量为双边余量为0.82mm0.180.020.360.04例题例题3镀层厚度的工艺尺寸链加工一圆套如图所示,已知加工一圆套如图所示,已知解(1)确定封闭环(2)画尺寸链图(3)确定增、减环(4)计算(5)验算4.4.工序间余量校核工序间余量校核例例 图示小轴,有关轴向尺寸的加工过程为:图示小轴,有关轴向尺寸的加工过程为:1)半精车端面)半精车端面A,精车端面,精车端面B,保证两者之间的尺寸,
18、保证两者之间的尺寸2)调头,以)调头,以A面为基准半精车端面面为基准半精车端面C,保证总长尺寸,保证总长尺寸3)热处理;)热处理;4)以)以C面为基准磨端面面为基准磨端面B,保证尺寸,保证尺寸试用极值法校核端面试用极值法校核端面B的磨削余量(用极值法)。的磨削余量(用极值法)。列出尺寸链,其中列出尺寸链,其中Z为封闭环,为封闭环,A2为增环,为增环,A1A3为减环。为减环。由计算结果可知最小余量为零,因此需要调整。由计算结果可知最小余量为零,因此需要调整。A2A3为设为设计尺寸,保持不变。若令最小余量为计尺寸,保持不变。若令最小余量为0.1mm,则从计算式可知,则从计算式可知,如将工艺尺寸如将
19、工艺尺寸mm改为改为mm,此时,此时mm,可满足对最小余量的要求,余量变动量较合,可满足对最小余量的要求,余量变动量较合适。适。TA1=0.1mm仍在精车的经济精度的范围内,不会给加工仍在精车的经济精度的范围内,不会给加工增加困难增加困难。计算结果计算结果(Z)A1A2A31)按按“入体入体”原则标注原则标注 公差带的分布按公差带的分布按“入体入体”原则标注。入体原则:指工序原则标注。入体原则:指工序间公差带的取向。间公差带的取向。规定:规定:被被包包容容面面(轴轴、键键宽宽等等)工工序序间间公公差差带带取取上上偏偏差差为为零零、下下偏偏差差为为负负的的形形式式(即即-T),加加工工后后的的基
20、基本本尺尺寸寸和和最最大大极极限限尺尺寸相等寸相等包包容容面面(孔孔、键键槽槽宽宽等等)工工序序间间公公差差带带取取下下偏偏差差为为零零、上上偏偏差差为为正正的的形形式式(即即+T),加加工工后后的的基基本本尺尺寸寸和和最最小小极极限限尺寸相等尺寸相等为了便于加工,规定工序尺寸按为了便于加工,规定工序尺寸按“入体原则入体原则”标注极限偏标注极限偏差,毛坯按差,毛坯按“双向双向”布置上、下偏差布置上、下偏差附:工序尺寸的标注附:工序尺寸的标注A03=36.250.25A3A4A5以以A03为封闭环得到的工艺尺寸链:为封闭环得到的工艺尺寸链:例例一轴其轴向工艺过程如图所示,现要校核精车一轴其轴向工
21、艺过程如图所示,现要校核精车B面的余量。面的余量。ABCA1A2A3ABCA5A4粗车端面粗车端面A、B,直接得到直接得到A1=28-0.52A2=35-0.34调头,粗、精车调头,粗、精车C面,直接得到尺寸面,直接得到尺寸A3=26-0.28调头,精车调头,精车A、B,直接得到直接得到A4=25-0.14A5=35-0.17解解:根据工艺过程作轴向尺寸形成过程及余量分布图,寻找根据工艺过程作轴向尺寸形成过程及余量分布图,寻找封闭环,建立尺寸链求解。封闭环,建立尺寸链求解。ABCA1A2A3A4A5Z为为封闭环封闭环A0A3A2A4A5ZA0Z为封闭环为封闭环,求得求得Zmin=0.380,合
22、适合适。在建立装配尺寸链时,除满足封闭性,相关性在建立装配尺寸链时,除满足封闭性,相关性原则外,还应符合下列要求。原则外,还应符合下列要求。1 1)组成环数最少原则)组成环数最少原则 从工艺角度出发,在结构已经确定的情况下,从工艺角度出发,在结构已经确定的情况下,标注零件尺寸时,应使一个零件仅有一个尺寸进入标注零件尺寸时,应使一个零件仅有一个尺寸进入尺寸链。尺寸链。2 2)按封闭环的不同位置和方向,分别建立装配尺寸)按封闭环的不同位置和方向,分别建立装配尺寸链。链。(3)装配尺寸链极值法解反计算问题装配尺寸链极值法解反计算问题已知条件:已知条件:待求量:待求量:封闭环所有信息、各组成环基本尺寸
23、封闭环所有信息、各组成环基本尺寸各组成环的公差、极限偏差各组成环的公差、极限偏差公差值的分配方法:公差值的分配方法:相等公差值法相等公差值法相等公差等级法相等公差等级法极限偏差的确定方法:极限偏差的确定方法:向体内原则向体内原则1 1)等公差原则等公差原则 按等公差值分配的方法来分配封闭按等公差值分配的方法来分配封闭环的公差时环的公差时,各组成环的公差值取相同的平均公差值各组成环的公差值取相同的平均公差值T Tavav:即即 极值法极值法 T Tavav=T=T0 0/(n-1n-1)确定组成环公差大小的误差分配方法确定组成环公差大小的误差分配方法概率法概率法 解解(1)确定封闭环确定封闭环
24、(2)画尺寸链图画尺寸链图(3)确定增、减环确定增、减环增环:增环:减环:减环:A1、A2A3、A4、A5(4)计算计算 计算封闭环的基本尺寸、极限偏差和公差计算封闭环的基本尺寸、极限偏差和公差 A0=(A1+A2)-(A3+A4+A5)=1mm ES0=A0max-A0=+0.75mm EI0=A0min-A0=0mm T0=A0max-A0min=0.75mm 选定选定A4为为“协调环协调环”用相等公差法确定各组成环公差用相等公差法确定各组成环公差 =0.75/(6-1)=0.15mm 调整:调整:TA1=0.35mmTA3=TA5=0.048mmTA2=0.25mmTA4=TA0-(TA
25、1+TA2+TA3+TA5)=0.054mm确定除确定除“协调环协调环”外所有组成环的上、下偏差外所有组成环的上、下偏差校验计算结果校验计算结果最后结果最后结果如图如图a a所示的结构,已知各零件的尺寸:所示的结构,已知各零件的尺寸:A A1 1=30mm=30mm,A A2 2=A=A5 5=5mm=5mm,A A3 3=43mm=43mm,A A4 4=3 mm=3 mm设计要求间隙设计要求间隙A0A0为为0.10.10.45mm0.45mm,试做校核计算。试做校核计算。例题例题2 2 装配尺寸链校核计算装配尺寸链校核计算解(解(l l)确定封闭环为要求的间隙)确定封闭环为要求的间隙A0A0;寻找组成环并画;寻找组成环并画尺寸链线图;判断尺寸链线图;判断A3A3为增环,为增环,A1A1、A2A2、A4A4和和A5A5为减环。为减环。(2 2)封闭环的基本尺寸)封闭环的基本尺寸 A0A0A3-(A1+A2+A4+A5)=43-(30+5+3+5)=0A3-(A1+A2+A4+A5)=43-(30+5+3+5)=0 即要求封闭环的尺寸为即要求封闭环的尺寸为0mm 0mm。(3 3)计算封闭环的极限偏差)计算封闭环的极限偏差 (4 4)计算封闭环的公差)计算封闭环的公差 T0T0T1+T1+T2+T3+T4+T5=0.48mmT1+T1+T2+T3+T4+T5=0.48mm