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工艺尺寸链的应用


尺寸链的应用
例题讲解(分类)

?

?

复习

1、尺寸链的概念是什么? 尺寸链指的是在零件加工或机器装配过程中,由相互联系且 按一定顺序排列的封闭尺寸组合 2、封闭环的概念是。什么? 最后自然形成(即间接获得或间接保证)的尺寸。 3、增环、减环怎么确定?

么确定增环、减环?
在尺寸中简图中,由尺寸链任一环的基面出发,绕其 轮廓线顺时针(或逆时针)方向旋转一周,回到这个 基面。按旋转方向给每一个环标上箭头,凡是与封闭 环肩头相反的为增环,反之为减环。如下图:

A1

A2 A0 A5 A6

A3 A4

在左图中,我们从B点开始 逆时针旋转,按图示在每个 尺寸下画出箭头,在图中所 有与封闭环A0箭头相反的均 为增环,相同为减环,所以 我们可以判断出: 增环有:A1、A2、A3、A5

起点B

减环有:A4、A6

计算工艺尺寸链的步骤
? ? ? ? ? 1、绘制出尺寸链简图; 2、确定封闭环; 3、判断增环、减环; 4、求未知尺寸; 5、验算。(可在草稿上进行验算)

(一)直线类尺寸链
例1:

解: 1.绘制尺寸链(如图) 2.确定封闭环: A0 3.判断增减环: A1、 A2 4.求未知环: A0

解法一:极值法 (1)A0的基本尺寸这为:A0= A1 - A2 40= 70-30 (2) A0的最大极限尺寸: A0max = A1max — A2min = 70.05— 29.97 = 40.08mm (3) A0的最小极限尺寸:A0min = A1min — A2max = 70— 30 = 40mm
所以:A0=

40

+0.08 0

mm

解法二:上下偏差法 ? (1)基本尺寸 A0= A1 - A2 ? 40= 70-30 ? (2)上偏差ESA0=ESA1 - EIA2 ? =0.05 - (-0.03)=0.08 ? (3)下偏差EIA0=EIA1- ESA2 ? =0- 0=0

所以:

A0= 40

+0.08 0 mm

作业1: 如图所示套筒形零件,本工序为在 车床上车削内孔及槽,设计尺寸 A0=10 mm,在加工中尺寸A0 不好直接测量,所以采用深度尺 测量尺寸x来间接检验A0是否合 格,已知尺寸A1=50 mm,计 算x的值。

评讲作业1
解法一:极值法 (1)A0的基本尺寸这为: (2) A0的最大极限尺寸: A0max = (3) A0的最小极限尺寸: A0min = A1min — A2max 所以: x =

解法二:上下偏差法 (1)基本尺寸 A0=
基本尺寸 增环 减环 A1= 50 ? 上偏 差 -0.1 ? 下偏 差 -0.2 ? (2)上偏差ESA0= (3)下偏差EIA0= 所以: x =

封闭环 A0= 10

0

-0.2

x = 40

0 ?0.1

作业2 例如图3-27a所示零件,其轴向尺寸的加工过程为: 1)车端面A; 2)车端面B保证尺寸49.5 mm; 3)车端面C保证总长80 mm; 4)磨削台阶面B保证尺寸30 mm。 试校核台阶面B的加工余量。

评讲作业2
基本尺寸
增环 减环 A2=80 A3 A0

上偏差
0 0 ?

下偏差
-0.2 -0.14

减环
封闭 环

A1=49.5 0.3

0
?

(二)S类尺寸链
例1:如图3-25a所示零件,B、C、D面均已加工完毕。本道 工序是在成批生产时(用调整法加工),用端面B定位加 工表面A(铣缺口),以保证尺寸10 mm,试标注铣此缺 口时的工序尺寸及公差。

基本尺寸 增环 增环 减环 封闭 环 解法一:极值法 (1)A0的基本尺寸这为: (2) A0的最大极限尺寸: A0max = (3) A0的最小极限尺寸: A0min = A1min — A2max 所以: x =

L= 40 ? 0.10 mm
?0.15

上偏差 0.05 ? 0 0.2

下偏差 -0.05 ? -0.05 0

L1=30 L L1=-60 L0=10

解法二:上下偏差法 (1)基本尺寸 A0= (2)上偏差ESA0= (3)下偏差EIA0= 所以: x =

作业1 图6-45为轴套类零件,在车床上已加工好外圆、内孔及各端 面,现需在铣床铣出右端槽并保证26±0.3的尺寸,求试切 调刀时的度量尺寸A及上、下偏差。

评讲作业1 1)确定封闭环:加工时间接保证的尺寸为26±0.3。画出尺寸链 图。 2)判断增减环 :50-0.1 、A 为增环 , 10±0.1、20 ±0.1为减环。

3)计算
基本尺寸 26= A+50-20-10 A=6 上偏差0.3= ESA+0-(-0.1)-(-0.1) ESA=0.1 下偏差-0.3= EIA+(-0.1)-0.1-0.1 EIA=0
0.1 A ? 6?0

作业2.轴承座零件如下图所示,除B面外,其他尺寸均已加 工完毕,现工序以A表面定位加工B面,试计算工序尺寸 及其偏差。

评讲2
解:1)确定封闭环:加工时间接保证的尺寸为90+0.4。画出尺寸 链图。 2)判断增减环 :130+0.1 、L 为增环 ,150±0.1为减环。
3)计算

基本尺寸 90= L+130-150
L=110 上偏差0.4= ESL+0.1-(-0. 1) ESL=0.2 下偏差0= EIL+0-0.1

EIL=0.1
0.2 L ? 110? ?0.1

综合练习

6.16 图6-45为轴套类零件,在车床上已加工好外圆、内 孔及各端面,现需在铣床铣出右端槽并保证5-0.06及 26±0.3的尺寸,求试切调刀时的度量尺寸H、A及上、下 偏差。

图6-45 题6.16图

1.轴套零件如下图所示,其内外圆及断面A、B、D均已加 工。现后续加工工艺如下:(1)以A面定位,钻φ8孔, 求工序尺寸及其上下偏差。(2)以A面定位,铣缺口C, 求工序尺寸及其上下偏差。

图1

(三)多工序尺寸链
在实际生产中,特别当工件形状比较复杂,加工精度要 求较高,各工序的定位基准多变等情况下,其工艺过程尺 寸链比较复杂,有时一下不易辨清,尚需作进一步深入分

析。下面介绍几种常见的多工序尺寸换算。

例1
如图所示的某一带键糟的齿轮孔,按使用性能,
要求有一定耐磨性,工艺上需淬火后磨削,则 键槽深度的最终尺寸不能直接获得,因其设计 基准内孔要继续加工,所以插键槽时的深度只 能作加工中间的工序尺寸,拟订工艺规程时应 把它计算出来。

46 +0.3 0

40

+0. 0

05

39.6+0.1 0 A

工序1 : 镗内孔至 工序2 :插键槽至尺寸A; 工序3 :热处理;

求出工序尺寸A及其公差(假 定热处理后内孔的尺寸涨缩 较小,可以忽略不计)。

工序4 :磨内孔至



解:方法一

按加工路线作
出如图四环工艺 尺寸链。其中尺 寸46为要保证的 封闭环, A和20为 增环,19.8为减环。

46 +0.3 0
19.8 +0.05 0
20 +0.025 0
+0. 0 05

A

40

46 +0.30 0

A

39.6+0.1 0 A

19.8 +0.05 0 20 +0.025 0 46 +0.30 0

按尺寸链基本公式进行计算:

基本尺寸: 46 ? (20 ? A) ? 19.8
偏差:

?

?

?

? +0.30=(+0.025+△ sA)-0 ∴ △ sA=0.275 ? ? +0=(0+△ xA)-(+0.05) ∴ △ xA=0.050
?0.225 45 . 8 按“入体”原则,A也可写成 : 0

?0.275 45 . 8 因此A的尺寸为: ? 0.050

解:方法二
46 +0.3 0

A 19.8 +0.05 0 20 +0.025 0
+0. 0 05

方法一看不到尺寸 A与加工余量的关 系,为此引进的半
40

46 +0.30 0

Z3 2

19.8 +0.05 0 20 +0.025 0 (B)

径余量Z3/2,此时
可把方法一中的尺

Z3 2

A 46 +0.30 0 (C)

39.6 A

+0.1 0

寸链分解成两个各三环尺寸链。 在图(B)中,余量Z3/2为封闭环,在图(C)中,则46为封 闭环,而Z3/2为组成环。由此可见,要保证尺寸46,就要控制Z3 的变化;而要控制Z3的变化,又要控制它的两个组成环19.8及20 的变化。故工序尺寸A,既可从图(A)求出,也可从图(B、C) 求出。但往往前者便于计算,后者便于分析。

作业1
?0.024 6.15 图6-44为某轴截面图,要求保证轴径尺寸 ?28?0.008 ?0.16 mm。其工艺过程为: t ? 4 mm和键槽深 0 (1)车外圆至 ?28.5?0 0.10 mm; (2)铣键槽深至尺寸H; (3)热处理;

0.024 (4)磨外圆至尺寸 ?28? ? 0.008 mm。

试求工序尺寸H及其偏差。

评讲作业1 解: 1)确定封闭环:加工时间接保证的尺寸为t=4+0.16。 画出尺寸链图。

0.012 14? ? 0.004

14.25?0 0.05

H

t

?0.012 14 14.25?0 2)判断增减环 : ?0.004 、H 为增环 , 0.05 为减环。

3)计算 基本尺寸 4= H+14-14.25 H=4.25 上偏差0.16= ESH+0.012-(-0.05) ESH=0.098 下偏差0= EIH+0.004-0
0.012 14? ? 0.004

t=4+0.16
封闭环 增环

EIH=-0.004

t

14.25?0 0.05
减环

H

?0.098 ? 4.25?0.004

增环

H

作业2 P77(14)图3所示零件,其内外圆均已加工,现要铣键 槽。但铣后测量不便。为检验槽深是否合格,需改测哪 些尺寸?试计算它们的尺寸及偏差值。

作业评讲2 解:1)确定改测尺寸分别为LA或LB

LB

LA

2)计算LA 建立尺寸链,5+0.3为封闭环, 45-0.05为增环,其余均为减环。

5+0.3

LA 30+0.025 LA 0±0.025

45-0.05

基本尺寸 5= 45-LA -30 -0 LA=10

5+0.3

LA

EILA=-0.275 下偏差0= -0.05-ESLA-0.025-0.025 ESLA=-0.1
?0.1 ?0.275

30+0.025

LA ? 10

0±0.025

45-0.05

上偏差0.3= 0-EILA-0-(-0.025)

3)计算LB 建立尺寸链,5+0.3为封闭环, 90-0.1为增环, LB为减环。
5+0.3

LB

90-0.1

LB

基本尺寸 5= 90-LB
LB=85

上偏差0.3= 0-EILB
EILB=-0.3 ESLB=-0.1 下偏差0= -0. 1-ESLB
?0.1 ?0.3

5+0.3

LB ? 85

90-0.1

LB

练习题1
例题:

.多尺寸保证时中间工序尺寸的计算

?0.20 内孔为? 850.035 mm, 键槽尺寸深度为 90.4 mm。 0 0

内孔及键槽的加工顺序为: 1.精镗孔至? 84.40.07 0 mm; 2.插键槽至尺寸A(通过工艺计算确定) 3.热处理;
?0.20 4.磨内孔至? 850.035 mm ,同时间接保证键槽深度 90.4 mm的要求。 0 0

求尺寸A=?

练习2


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