机械制造工艺编制基础知识专训课件

1 1、尺寸链的定义、尺寸链的定义 在机械设计和零件的加工过程或机器的在机械设计和零件的加工过程或机器的装配过程中，经常会遇到一些相互联系装配过程中，经常会遇到一些相互联系的尺寸组合，这些相互联系、且按一定的尺寸组合，这些相互联系、且按一定顺序排列的封闭尺寸组合称顺序排列的封闭尺寸组合称尺寸链尺寸链。在零件的加工过程中，由有关工序尺寸在零件的加工过程中，由有关工序尺寸组成的尺寸链称为组成的尺寸链称为工艺尺寸链工艺尺寸链。第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识工艺尺寸链工艺尺寸链尺寸链的基本概念尺寸链的基本概念1、尺寸链的定义第一章机械制造工艺编制基础知识1第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识第一章机械制造工艺编制基础知识2 2 2、尺寸链的组成、尺寸链的组成n 环环在尺寸链中，每一个在尺寸链中，每一个尺寸称为尺寸链的环，根据尺寸称为尺寸链的环，根据其作用不同，尺寸链中的环其作用不同，尺寸链中的环又可分为：又可分为：n 封闭环封闭环在尺寸链中自然在尺寸链中自然形成或间接保证的尺寸成为形成或间接保证的尺寸成为封闭环。一个尺寸链中，封封闭环。一个尺寸链中，封闭环只能有一个，用闭环只能有一个，用A A0 0表示。表示。n 组成环组成环尺寸链中除去封尺寸链中除去封闭环以外的尺寸统称组成环。闭环以外的尺寸统称组成环。组成环以下角标组成环以下角标“i”i”表示。表示。第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识2、尺寸链的组成第一章机械制造工艺编制基础知识3 根据组成环对封闭环的影响，组成环又分：根据组成环对封闭环的影响，组成环又分：n增环增环在尺寸链中，当其余组成环不变时，将某一环在尺寸链中，当其余组成环不变时，将某一环增大（或减小），封闭环也随之增大（或减小），该环增大（或减小），封闭环也随之增大（或减小），该环称之为增环，用称之为增环，用 表示。表示。n减环减环在尺寸链中，当其余组成环不变时，将某一环在尺寸链中，当其余组成环不变时，将某一环增大（或减小），封闭环反而随之减小（或增大），该增大（或减小），封闭环反而随之减小（或增大），该环就为减环，用环就为减环，用 表示。表示。n补偿环补偿环尺寸链中预先选定的某一组成环，可以通过尺寸链中预先选定的某一组成环，可以通过改变其大小或位置，使封闭环达到规定要求。改变其大小或位置，使封闭环达到规定要求。第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识根据组成环对封闭环的影响，组成环又分：第一章机4 3 3、尺寸链的特性、尺寸链的特性n封闭性封闭性：尺寸链是封闭的尺寸组，它是由一：尺寸链是封闭的尺寸组，它是由一个封闭环和若干个相互连接的组成环所构成个封闭环和若干个相互连接的组成环所构成的封闭图形，一个封闭环有一个尺寸链。的封闭图形，一个封闭环有一个尺寸链。n关联性关联性：尺寸链具有封闭性，尺寸链中各环：尺寸链具有封闭性，尺寸链中各环都相互关联，尺寸链中封闭环随所有组成环都相互关联，尺寸链中封闭环随所有组成环的变动而变动。组成环是自变量，封闭环是的变动而变动。组成环是自变量，封闭环是因变量。因变量。n传递系数传递系数：表示各组成环对封闭环影响大小：表示各组成环对封闭环影响大小的系数。增环为正，减环为负。对直线尺寸的系数。增环为正，减环为负。对直线尺寸链而言，增环的链而言，增环的ii1 1，减环的，减环的ii1 1。动画第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识3、尺寸链的特性动画第一章机械制造工艺编制基础知5 4 4、尺寸链图、尺寸链图 尺寸链图是将尺寸链中各相应的环按大致比尺寸链图是将尺寸链中各相应的环按大致比例，用首尾相接的单箭头顺序画出的尺寸图。例，用首尾相接的单箭头顺序画出的尺寸图。n减环：箭头与封闭环方向相同减环：箭头与封闭环方向相同n增环：箭头与封闭环方向相反增环：箭头与封闭环方向相反第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识4、尺寸链图第一章机械制造工艺编制基础知识6第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识第一章机械制造工艺编制基础知识7 5 5、尺寸链的分类、尺寸链的分类 （1 1）按尺寸链在空间分布的位置关系，可分为）按尺寸链在空间分布的位置关系，可分为线性尺寸链、平面尺寸链和空间尺寸链。线性尺寸链、平面尺寸链和空间尺寸链。1 1）线性尺寸链线性尺寸链：尺寸链中各环位于同一平面：尺寸链中各环位于同一平面内且彼此平行。内且彼此平行。2 2）平面尺寸链：尺寸链中各环位于同一平面或）平面尺寸链：尺寸链中各环位于同一平面或彼此平行的平面内，各环之间可以不平行。彼此平行的平面内，各环之间可以不平行。3 3）空间尺寸链：尺寸链中各环不在同一平面或）空间尺寸链：尺寸链中各环不在同一平面或彼此平行的平面内。彼此平行的平面内。第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识5、尺寸链的分类第一章机械制造工艺编制基础知识8平面尺寸链平面尺寸链9 （2 2）按尺寸链的应用范围，可分为工艺尺寸链和装配尺）按尺寸链的应用范围，可分为工艺尺寸链和装配尺寸链。寸链。1 1）工艺尺寸链工艺尺寸链：在加工过程中，工件上各相关的工：在加工过程中，工件上各相关的工艺尺寸所组成的尺寸链。艺尺寸所组成的尺寸链。第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识（2）按尺寸链的应用范围，可分为工艺尺寸链和装配尺寸链。第102 2）装配尺寸链装配尺寸链：在机器设计和装配过程中，各：在机器设计和装配过程中，各相关的零部件相互联系的尺寸所组成的尺寸链。相关的零部件相互联系的尺寸所组成的尺寸链。装配尺寸链第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识2）装配尺寸链：在机器设计和装配过程中，各相关的零部件相互联11 （3 3）按尺寸链各环的几）按尺寸链各环的几何特征，可分为长度尺何特征，可分为长度尺寸链和角度尺寸链。寸链和角度尺寸链。1 1）长度尺寸链长度尺寸链：尺寸：尺寸链中各环均为长度量。链中各环均为长度量。2 2）角度尺寸链：尺寸）角度尺寸链：尺寸链中各环均为角度量。链中各环均为角度量。动画第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识（3）按尺寸链各环的几何特征，可分为长度尺寸链和角度尺寸链12 （4 4）按尺寸链之间相互关系，可分为独立尺）按尺寸链之间相互关系，可分为独立尺寸链和并联尺寸链。寸链和并联尺寸链。1 1）独立尺寸链独立尺寸链：尺寸链中所有的组成环和：尺寸链中所有的组成环和封闭环只从属于一个尺寸链。封闭环只从属于一个尺寸链。2 2）并联尺寸链：两个或两个以上的尺寸链，）并联尺寸链：两个或两个以上的尺寸链，通过公共环将它们联系起来并联形成的尺寸通过公共环将它们联系起来并联形成的尺寸链。链。第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识（4）按尺寸链之间相互关系，可分为独立尺寸链和并联尺寸链。13动画第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识动画第一章机械制造工艺编制基础知识14第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识第一章机械制造工艺编制基础知识15 尺寸链计算有尺寸链计算有极值法与统计法极值法与统计法（或概率法）（或概率法）两种。两种。用用极值法极值法解尺寸链是从尺寸链各环均处于极解尺寸链是从尺寸链各环均处于极值条件来求解封闭环尺寸与组成环尺寸之间值条件来求解封闭环尺寸与组成环尺寸之间关系的。关系的。用用统计法统计法解尺寸链则是运用概率论理论来求解尺寸链则是运用概率论理论来求解封闭环尺寸与组成环尺寸之间关系的。解封闭环尺寸与组成环尺寸之间关系的。n极值法极值法用于环数少的尺寸链用于环数少的尺寸链n统计法统计法用于环数多的尺寸链用于环数多的尺寸链第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识尺寸链的计算尺寸链的计算第一章机械制造工艺编制基础知识尺寸链的计算16第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识尺寸链计算三种情况尺寸链计算三种情况正计算形式正计算形式已知组成环的基本尺寸、公差、已知组成环的基本尺寸、公差、极限偏差，求封闭环的基本尺寸、公差及极限极限偏差，求封闭环的基本尺寸、公差及极限公差公差（产品设计的校验工作）（产品设计的校验工作）反计算形式反计算形式已知封闭环的基本尺寸、公差已知封闭环的基本尺寸、公差及极限公差，求各组成环的基本尺寸、公差、及极限公差，求各组成环的基本尺寸、公差、极限偏差极限偏差（产品设计工作）（产品设计工作）中间计算形式中间计算形式已知封闭环和部分组成环的已知封闭环和部分组成环的基本尺寸、公差及极限公差，求其余组成环的基本尺寸、公差及极限公差，求其余组成环的基本尺寸、公差、极限偏差基本尺寸、公差、极限偏差（工艺尺寸链）（工艺尺寸链）第一章机械制造工艺编制基础知识尺寸链计算三种情况正计算17 机械制造中的尺寸公机械制造中的尺寸公差通常用基本尺寸差通常用基本尺寸(A)(A)、上偏差上偏差(ES)(ES)、下偏差、下偏差(EI)(EI)表示，还可以用最表示，还可以用最大极限尺寸大极限尺寸(A(Amaxmax)与最小与最小极限尺寸极限尺寸(A(Aminmin)或基本尺或基本尺寸寸(A)(A)、中间偏差、中间偏差()()与与公差公差(T)(T)表示，它们之间表示，它们之间的关系参见图。的关系参见图。第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识机械制造中的尺寸公差通常用基本尺寸(A)、上偏差(E18(一一)基本尺寸的计算基本尺寸的计算 封闭环的基本尺寸等于各增环的基本尺寸之封闭环的基本尺寸等于各增环的基本尺寸之和减去各减环的基本尺寸之和。和减去各减环的基本尺寸之和。第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识用极值法解尺寸链的基本公式用极值法解尺寸链的基本公式第一章机械制造工艺编制基础知识用极值法解尺寸链的基本公19第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识(二二)极限尺寸的计算极限尺寸的计算 封闭环的最大极限尺寸等于所有增环最大极限封闭环的最大极限尺寸等于所有增环最大极限尺寸之和减去所有减环最小极限尺寸之和；尺寸之和减去所有减环最小极限尺寸之和；封闭环的最小极限尺寸，等于所有增环的最小封闭环的最小极限尺寸，等于所有增环的最小极限尺寸之和减去所有减环的最大极限尺寸之极限尺寸之和减去所有减环的最大极限尺寸之和。和。第一章机械制造工艺编制基础知识(二)极限尺寸的计算20 (三三)上、下偏差的计算上、下偏差的计算 封闭环的上偏差等于所有增环的上偏差之和封闭环的上偏差等于所有增环的上偏差之和减去所有减环的下偏差之和；减去所有减环的下偏差之和；封闭环的下偏差等于所有增环的下偏差之和封闭环的下偏差等于所有增环的下偏差之和减去所有减环的上偏差之和。减去所有减环的上偏差之和。第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识(三)上、下偏差的计算第一章机械制造工艺编制基础21 (四四)公差的计算公差的计算 封闭环的公差等于所有组成环公差之和。封闭环的公差等于所有组成环公差之和。第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识(四)公差的计算第一章机械制造工艺编制基础22(五五)封闭环的平均尺寸封闭环的平均尺寸 封封闭闭环环的的平平均均尺尺寸寸等等于于所所有有增增环环平平均均尺尺寸寸之之和和减去所有减环平均尺寸之和减去所有减环平均尺寸之和第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识第一章机械制造工艺编制基础知识23（六）封闭环的中间偏差（六）封闭环的中间偏差（上偏差与下偏差的（上偏差与下偏差的平均值）平均值）封闭环的中间偏差等于所有增环中间偏封闭环的中间偏差等于所有增环中间偏差之和减去所有减环中间偏差之和差之和减去所有减环中间偏差之和 第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识（六）封闭环的中间偏差（上偏差与下偏差的平均值）第一章24 封闭环和增环的基本尺寸和上下偏差照封闭环和增环的基本尺寸和上下偏差照抄；减环基本尺寸变号；减环上下偏差对抄；减环基本尺寸变号；减环上下偏差对调且变号。调且变号。竖式计算法可用来验算极值法解尺竖式计算法可用来验算极值法解尺寸链的正确与否。寸链的正确与否。第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识竖式计算法口诀竖式计算法口诀第一章机械制造工艺编制基础知识竖式计算法口诀25 应用极限法解尺寸链，具有简便、可靠应用极限法解尺寸链，具有简便、可靠等优点。但是当封闭环公差较小，环数较多时，等优点。但是当封闭环公差较小，环数较多时，则各组成环就相应地减小，造成加工困难，成本则各组成环就相应地减小，造成加工困难，成本增加。增加。生产实践中，封闭环的实际误差比用极值法计生产实践中，封闭环的实际误差比用极值法计算出来的公差小得多。为了扩大组成环公差，以算出来的公差小得多。为了扩大组成环公差，以便加工容易，此时可采用统计法（概率法）解尺便加工容易，此时可采用统计法（概率法）解尺寸链以确定组成环公差，而不用极限法。寸链以确定组成环公差，而不用极限法。第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识用概率法解尺寸链的基本公式用概率法解尺寸链的基本公式第一章机械制造工艺编制基础知识用概率法解尺寸链的基26 统计法解算尺寸链的基本计算公式除可应用统计法解算尺寸链的基本计算公式除可应用极限法解直线尺寸链的有些基本公式外，尚有极限法解直线尺寸链的有些基本公式外，尚有以下两个基本计算公式：以下两个基本计算公式：封闭环中间偏差封闭环中间偏差 封闭环公差封闭环公差 第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识统计法解算尺寸链的基本计算公式除可应用极限法解直线尺27 式中：式中：e ei i第第i i组成环尺寸分布曲线的不对称系数；组成环尺寸分布曲线的不对称系数；e ei iT Ti i/2/2第第i i组成环尺寸分布中心相对于公差带的组成环尺寸分布中心相对于公差带的偏移量；偏移量；k ko o封闭环的相对分布系数；封闭环的相对分布系数；kiki第第i i组成环的相对分布系数。组成环的相对分布系数。第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识式中：ei第i组成环尺寸分布曲线的不对称系数；28 统计法（概率法）的近似计算：统计法（概率法）的近似计算：统计法（概率法）的近似计算是假定统计法（概率法）的近似计算是假定各环分布曲线是对称分布于公差值的全部各环分布曲线是对称分布于公差值的全部范围内（即范围内（即e ei i=0=0），并取相同的相对分布），并取相同的相对分布系统的平均值系统的平均值K Km m（一般取（一般取1.21.21.71.7）。所）。所以有：以有：第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识统计法（概率法）的近似计算：统计法（概率法）29工艺尺寸链的建立中应注意的几个问题：工艺尺寸链的建立中应注意的几个问题：u 组成尺寸链的尺寸，一定是密切相关、相组成尺寸链的尺寸，一定是密切相关、相互制约的一组尺寸。不相关的尺寸不属于尺互制约的一组尺寸。不相关的尺寸不属于尺寸链的组成部分。寸链的组成部分。u 正确地确定封闭环。在尺寸链中，封闭环正确地确定封闭环。在尺寸链中，封闭环是自然形成的或者是间接保证的尺寸，而且是自然形成的或者是间接保证的尺寸，而且只有一个。封闭环一定要判断准确，否则计只有一个。封闭环一定要判断准确，否则计算出的结果将是错误的。算出的结果将是错误的。第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识工艺尺寸链的计算工艺尺寸链的计算工艺尺寸链的建立中应注意的几个问题：第一章机械制造工艺30u查找组成环查找组成环,从封闭环一端开始从封闭环一端开始,按照尺寸间按照尺寸间的联系的联系,首尾相连首尾相连,依次画出对封闭环有影响依次画出对封闭环有影响的尺寸的尺寸,直到封闭环的另一端直到封闭环的另一端,形成一个封闭形成一个封闭图形图形,就构成一个工艺尺链。就构成一个工艺尺链。u查找组成环必须掌握的基本特点为：组成环查找组成环必须掌握的基本特点为：组成环是加工过程中是加工过程中“直接获得直接获得”的，而且对封闭的，而且对封闭环有影响。环有影响。第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识查找组成环,从封闭环一端开始,按照尺寸间的联系,首尾相连,依31机械制造工艺编制基础知识专训课件32u 准准确确判判断断增增环环、减减环环。根根据据增增、减减环环对对封封闭闭环环的的影影响响，采采用用标标箭箭头头的的方方法法来来判判断断，特特别别是是当当尺尺寸寸链链的的环环数数较较多多时时，这这样样判判断断既既方方便又不容易出错。便又不容易出错。其其方方法法是是：在在封封闭闭环环上上方方任任给给一一个个方方向向标标出出箭箭头头，然然后后沿沿箭箭头头指指定定的的方方向向，由由封封闭闭环环的的一一端端顺顺序序地地在在各各组组成成环环上上方方标标出出箭箭头头，直直到到与与封封闭闭环环另另一一端端封封闭闭为为止止。凡凡是是箭箭头头方方向向与与封封闭闭环环所所标标的的箭箭头头方方向向相相同同的的组组成成环环既既为为减减环环，相相反反则则为为增增环环。准准确确地地确确定定增增、减减环环也很重要，否则同样得到错误的结果。也很重要，否则同样得到错误的结果。第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识准确判断增环、减环。根据增、减环对封闭环的影响，采用标箭头33第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识第一章机械制造工艺编制基础知识341 1、定位基准与设计基准不重合时的尺寸换算、定位基准与设计基准不重合时的尺寸换算 例：下图工件，如先以例：下图工件，如先以A A面定位加工面定位加工C C面，得尺面，得尺寸寸A1A1；然后再以；然后再以A A面定位用调整法加工台阶面面定位用调整法加工台阶面B B，得尺寸得尺寸A2A2，要求保证，要求保证B B面与面与C C面间尺寸面间尺寸A0A0。试求工。试求工序尺寸序尺寸A2A2。第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识基准不重合时的尺寸换算基准不重合时的尺寸换算1、定位基准与设计基准不重合时的尺寸换算第一章机械制造35 定位基准与设计基准不重合时，建立以设计定位基准与设计基准不重合时，建立以设计尺寸为封闭环，以工序尺寸为组成环的工艺尺尺寸为封闭环，以工序尺寸为组成环的工艺尺寸链，寸链，按按“反计算反计算”形式分配工序尺寸公差形式分配工序尺寸公差，将设计尺寸公差将设计尺寸公差科学合理科学合理地分配给工序尺寸。地分配给工序尺寸。第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识定位基准与设计基准不重合时，建立以设计尺寸为封闭环，36 举例举例:如图零件若以如图零件若以A A面定位面定位,用调整法铣平面用调整法铣平面B B、C C及槽及槽D D，试确定其工序尺寸及偏差。，试确定其工序尺寸及偏差。第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识举例:如图零件若以A面定位,用调整法铣平面B、C及槽D，37 分析：分析：C C面面本身的设计基准即本身的设计基准即A A面，加工面，加工C C面时的工序尺寸面时的工序尺寸即为设计尺寸即为设计尺寸160.2160.2。加工加工B B面面以以A A面为定位基准面为定位基准,而而B B面面200.4200.4尺寸的设计基准尺寸的设计基准是是C C面面,用调整法加工时发生定位基准与设计基准不重合。用调整法加工时发生定位基准与设计基准不重合。以设计尺寸以设计尺寸200.4200.4为封闭环为封闭环,160.2,160.2和工序尺寸和工序尺寸B B为组成为组成环环,即可计算即可计算B B面的工序尺寸和公差、偏差。面的工序尺寸和公差、偏差。D D槽槽的加工与的加工与B B面相同，但应注意，此时封闭环即设计尺面相同，但应注意，此时封闭环即设计尺寸寸800.18800.18和公差已小于组成环和公差已小于组成环160.2160.2公差公差,必须对组成必须对组成环的公差进行压缩环的公差进行压缩,如改为如改为160.1160.1。应调整加工。应调整加工C C面的工序面的工序尺寸为尺寸为160.1160.1。根据尺寸链即可计算。根据尺寸链即可计算D D槽的工序尺寸及偏槽的工序尺寸及偏差，同时对差，同时对B B面加工的工序尺寸也应进行修正。面加工的工序尺寸也应进行修正。第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识分析：C面本身的设计基准即A面，加工C面时的工序尺寸38机械制造工艺编制基础知识专训课件39第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识第一章机械制造工艺编制基础知识40测量尺寸的换算测量尺寸的换算例例:某零件如图示，设计尺寸某零件如图示，设计尺寸5050-0.17-0.17、1010-0.36-0.36，因，因1010-0.36-0.36不好测量，而改为测量不好测量，而改为测量A2A2，试确定工序尺寸，试确定工序尺寸A2A2。2 2、测量基准与设计基准不重合时的尺寸换算、测量基准与设计基准不重合时的尺寸换算第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识测量尺寸的换算例:某零件如图示，设计尺寸50-0.17、141AA2 21010-0.36-0.36AA1 1=50=50-0.17-0.17AA0 0封闭环封闭环AA0 0AA2 2AA1 1解解:1):1)确定封闭环、建立确定封闭环、建立尺寸链、判别增减环。尺寸链、判别增减环。2 2）尺寸及偏差计算：）尺寸及偏差计算：确定增减环确定增减环:A:A1 1为增环，为增环，AA2 2为减环为减环计算计算 AA0 0=A=A1 1-A-A2 2，AA2 2=50-10=40=50-10=40封闭环上偏差封闭环上偏差 ESES0 0=ES=ES1 1-EI-EI2 2 即即 0=0-EI0=0-EI2 2，EIEI2 2=0=0封闭环下偏差封闭环下偏差 EIEI0 0=EI=EI1 1-ES-ES2 2 即即 0.36=-0.17-ES0.36=-0.17-ES2 2，ES2=0.19ES2=0.19 即即AA2 2=40=40+0.19+0.19第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识A210-0.36A1=50-0.17A0封闭环A042假废品的分析假废品的分析如果如果A2A2、在和之间在和之间则则00肯定在肯定在 之间零件合格之间零件合格若若A2A2的实际尺寸超出的实际尺寸超出 ，但仍是在，但仍是在 之间时工序检验则认为该零件不合格之间时工序检验则认为该零件不合格检验人员应逐个测量另一组成环，再计算出检验人员应逐个测量另一组成环，再计算出A0A0的实际值并判断零件是否合格的实际值并判断零件是否合格第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识假废品的分析第一章机械制造工艺编制基础知识43u在实际加工中，测量基准与设计基准不重合，在实际加工中，测量基准与设计基准不重合，进行换算测量尺时，如果零件换算后的测量进行换算测量尺时，如果零件换算后的测量尺寸超差，只要测量尺寸的超差量小于或等尺寸超差，只要测量尺寸的超差量小于或等于其余组成环尺寸公差之和，就有可能出现于其余组成环尺寸公差之和，就有可能出现假废品，为此应对该零件各有关尺寸进行复假废品，为此应对该零件各有关尺寸进行复检和验算，以免将实际合格的零件报废而导检和验算，以免将实际合格的零件报废而导致浪费。致浪费。u假废品的出现，给生产质量管理带来诸多麻烦，假废品的出现，给生产质量管理带来诸多麻烦，因此，不到非不得已，不要使工艺基准与设因此，不到非不得已，不要使工艺基准与设计基准不重合。计基准不重合。第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识在实际加工中，测量基准与设计基准不重合，进行换算测量尺时，如44设计工艺装备来保证设计尺寸设计工艺装备来保证设计尺寸第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识例：图示为轴承衬例：图示为轴承衬套零件，图中下部套零件，图中下部所注尺寸为设计要所注尺寸为设计要求。在加工端面求。在加工端面C时时应保证设计尺寸应保证设计尺寸 mm，因不好测量而，因不好测量而改为测量尺寸改为测量尺寸X，由，由于测量基准于测量基准(A)与设与设计基准计基准(B)不重合，不重合，故需进行工序尺寸故需进行工序尺寸换算换算 设计工艺装备来保证设计尺寸第一章机械制造工艺编制基础知45 为封闭环，为封闭环，A A1 1为增环为增环,为减环为减环 A A0 0=A=A1 1-A-A2 2,50=A-10,50=A-10，则，则A A1 1=60=60封闭环的上偏差封闭环的上偏差 ESES0 0=ES=ES1 1-EI-EI2 2 即即 0=ES0=ES1 1-（-0.15-0.15）,ES,ES1 1=-0.15=-0.15封闭环的下偏差封闭环的下偏差 EIEI0 0=EI=EI1 1-ES-ES2 2 即即 -0.1=EI-0.1=EI1 1-0-0，EIEI1 1=-0.1=-0.1 A A1 1=上偏差小于下偏差上偏差小于下偏差,错误错误原因原因:组成环的公差已经超过了封闭环的公差组成环的公差已经超过了封闭环的公差,必须调整必须调整取取 则通过计算则通过计算 第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识为封闭环，A1为增环,为减环上偏46成批生产中设计夹具来加工和测量成批生产中设计夹具来加工和测量A A1 1A A2 2A A0 0第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识成批生产中设计夹具来加工和测量A1A2A0第一章机械制47图中尺寸图中尺寸 、和和b b尺寸形成工尺寸形成工艺尺寸链艺尺寸链确定封闭环确定封闭环A A1 1为增环、为增环、A A2 2为减环为减环A A0 0=A=A1 1-A-A2 2，50=80-A50=80-A2 2，则，则A A2 2=30=30ESES0 0=ES=ES1 1-EI-EI2 2即即 0=0-EI0=0-EI2 2 则则EIEI2 2=0=0EIEI0 0=EI=EI1 1-ES-ES2 2即即 0.1=-0.02-ES0.1=-0.02-ES2 2 则则ESES2 2=0.08=0.08即即第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识图中尺寸、和b尺寸形成48例：如图示零件，加工时要求保证尺寸，但该尺寸不例：如图示零件，加工时要求保证尺寸，但该尺寸不便测量，只好通过测量尺寸便测量，只好通过测量尺寸L L来间接保证，试求工序来间接保证，试求工序尺寸尺寸L L及其上、下偏差及其上、下偏差解：解：第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识例：如图示零件，加工时要求保证尺寸，但该尺寸不便测量，只好通49第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识第一章机械制造工艺编制基础知识50第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识第一章机械制造工艺编制基础知识51 例：一批如图示轴套零件，在车床上已加工好外例：一批如图示轴套零件，在车床上已加工好外圆、内孔及端面，现须在铣床上铣右端缺口，并保圆、内孔及端面，现须在铣床上铣右端缺口，并保证尺寸证尺寸5-0.06及及26 0.2，求采用调整法加工时控，求采用调整法加工时控制尺寸制尺寸H、A及其偏差并画出尺寸链图。及其偏差并画出尺寸链图。第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识例：一批如图示轴套零件，在车床上已加工好外圆、内孔及52例例：如如图图所所示示的的齿齿轮轮内内孔孔，内内孔孔设设计计尺尺寸寸为为 ，表表示示键键槽槽深深度度的的设设计计尺尺寸寸为为 ，加加工工工工艺艺过过程程为：为：1 1拉孔至拉孔至 ；2 2拉键槽保证尺寸拉键槽保证尺寸A A；3 3热处理（略去热处理变形的影响）；热处理（略去热处理变形的影响）；4 4磨孔至图样尺寸磨孔至图样尺寸 。试计算工序尺寸试计算工序尺寸A A及其偏差。及其偏差。第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识标注工序尺寸的基准是尚待加工的设计基准的尺寸换算标注工序尺寸的基准是尚待加工的设计基准的尺寸换算例：如图所示的齿轮内孔，内孔设计尺寸为，表示53第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识第一章机械制造工艺编制基础知识54 增环增环 （43.4 +0.315 +0.05043.4 +0.315 +0.050）20 +0.025 020 +0.025 0 减环减环 -19.8 0 -0.050-19.8 0 -0.050 封闭环封闭环 43.6 +0.34 043.6 +0.34 0故插键槽的工序尺寸故插键槽的工序尺寸A A及其偏差为：及其偏差为：A=43.4 =43.45 mmA=43.4 =43.45 mm。注意：当尺寸链中的尺寸取原尺寸的一半时，基本尺寸及注意：当尺寸链中的尺寸取原尺寸的一半时，基本尺寸及其公差（偏差）均取一半。其公差（偏差）均取一半。第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识增环（43.4+0.315+0.050）55第九节第九节 工艺尺寸链工艺尺寸链第九节工艺尺寸链56机械制造工艺编制基础知识专训课件57第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识第一章机械制造工艺编制基础知识58第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识第一章机械制造工艺编制基础知识59第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识第一章机械制造工艺编制基础知识60第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识多尺寸保证时工艺尺寸链的计算多尺寸保证时工艺尺寸链的计算例：图示的零件中，例：图示的零件中，A面为主要轴向设计基准，直面为主要轴向设计基准，直接从它标注的设计尺寸有接从它标注的设计尺寸有4个，个，(520.4)mm、mm、mm和和(20.20)mm。磨削加工。磨削加工A面工序时，只能面工序时，只能直接控制直接控制(即图中标注的即图中标注的)一个尺寸。这个尺寸通常一个尺寸。这个尺寸通常是同一设计基准标注的设计尺寸中精度最高的，是同一设计基准标注的设计尺寸中精度最高的，本例中即为本例中即为 mm，而其他，而其他3个尺寸则需通过个尺寸则需通过换算来间接保证。即要求计算表面换算来间接保证。即要求计算表面A磨削前的车削磨削前的车削工序中，上述各设计尺寸的控制尺寸及公差。工序中，上述各设计尺寸的控制尺寸及公差。第一章机械制造工艺编制基础知识多尺寸保证时工艺尺寸链的61第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识第一章机械制造工艺编制基础知识62第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识第一章机械制造工艺编制基础知识63余量校核余量校核第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识例：图示小轴的轴向尺寸需作以下加工：例：图示小轴的轴向尺寸需作以下加工：车端车端面面1；车端面车端面2，保证端面，保证端面1和端面和端面2之间距离尺之间距离尺寸寸 mm；车端面车端面3，保证总长，保证总长 mm；磨端面磨端面2，保证端面，保证端面2与端面与端面3之间距离尺之间距离尺寸寸 mm。试校核磨端面。试校核磨端面2的余量。的余量。余量校核第一章机械制造工艺编制基础知识例：图示小轴的轴64第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识第一章机械制造工艺编制基础知识655050-0.34-0.34150.2150.21010-0.3-0.3零件图零件图5151-0.4-0.410 10 车孔及端面车孔及端面5050-0.34-0.3410.410.4-0.2-0.220 20 车外圆及端面车外圆及端面14.60.214.60.230 30 钻孔钻孔1010-0.3-0.340 40 磨外圆及台阶磨外圆及台阶例例:如图所示轴套，其加工工序如图所示，试校验工序尺如图所示轴套，其加工工序如图所示，试校验工序尺寸标注是否合理。寸标注是否合理。第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识50-0.34150.210-0.3零件图51-0.41066解解:1):1)分析分析 从零件图上看从零件图上看,设计尺寸有设计尺寸有1010-0.3-0.3mmmm、150.2mm 150.2mm 以及以及5050-0.34-0.34。根。根据工艺过程分析是否全部达到图纸要求据工艺过程分析是否全部达到图纸要求.其中其中1010-0.3-0.3、5050-0.34-0.34直接保直接保证，证，150.2150.2间接保证，为封闭环，必须校核。间接保证，为封闭环，必须校核。10.410.4-0.2-0.214.60.214.60.21010-0.3-0.3A A0 0封闭环封闭环4)4)解决办法解决办法:u改变工艺过程，将工序改变工艺过程，将工序3030钻孔和工序钻孔和工序4040对调；对调；u提高加工精度，缩小组成环公差。（比如工件需淬火）提高加工精度，缩小组成环公差。（比如工件需淬火）5 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：10.410.4-0.1-0.1，14.6 0.1,1014.6 0.1,10-0.1 -0.1 可求得可求得:A A0 0=150.2 =150.2 符合图纸要求符合图纸要求.2 2）查找组成环，建立尺寸链）查找组成环，建立尺寸链3 3）计算尺寸及偏差）计算尺寸及偏差 求得求得 A A0 0=15=15-0.4-0.4+0.5+0.5(超差超差)第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识解:1)分析10.4-0.214.60.210-0.3A067第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识零件进行表面热处理时的工序尺寸换算零件进行表面热处理时的工序尺寸换算渗入类渗入类（渗碳、渗氮、碳氮共渗）问题（渗碳、渗氮、碳氮共渗）问题的封闭环是：渗入层厚度的封闭环是：渗入层厚度 镀层类镀层类（镀铬、镀锌、镀铜）问题的封（镀铬、镀锌、镀铜）问题的封闭环是：工件电镀后的尺寸闭环是：工件电镀后的尺寸 第一章机械制造工艺编制基础知识零件进行表面热处理时的工68表面处理及镀层厚度工艺尺寸链表面处理及镀层厚度工艺尺寸链 渗入类渗入类（渗碳、渗氮、碳氮共（渗碳、渗氮、碳氮共渗）问题的封闭环是：渗入层渗）问题的封闭环是：渗入层厚度厚度 镀层类镀层类（镀铬、镀锌、镀铜）（镀铬、镀锌、镀铜）问题的封闭环是：工件电镀后问题的封闭环是：工件电镀后的尺寸的尺寸 第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识表面处理及镀层厚度工艺尺寸链渗入类（渗碳、渗氮、碳氮共渗）69第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识1、零件进行表面镀层处理、零件进行表面镀层处理(镀铬、镀锌、镀镀铬、镀锌、镀铜等铜等)时的工序尺寸换算时的工序尺寸换算 例：图示的圆环，外圆表面要求镀铬，镀前进例：图示的圆环，外圆表面要求镀铬，镀前进行磨削加工，需保证尺寸。镀铬时控制镀层厚行磨削加工，需保证尺寸。镀铬时控制镀层厚度双边为度双边为0.050.08mm(可写成可写成 mm)，并间接保证设计尺寸，并间接保证设计尺寸 mm。试确定磨削时的工序尺寸及其上、下偏差。试确定磨削时的工序尺寸及其上、下偏差。第一章机械制造工艺编制基础知识1、零件进行表面镀层处理70第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识第一章机械制造工艺编制基础知识71第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识2、零件表面渗碳、渗氮处理时的工序尺寸换算、零件表面渗碳、渗氮处理时的工序尺寸换算 例：图示的轴承衬套，内孔要求渗氮处理，渗例：图示的轴承衬套，内孔要求渗氮处理，渗氮层深度单边为氮层深度单边为 mm，有关加工工，有关加工工序是：磨内孔保证尺寸序是：磨内孔保证尺寸 mm；渗；渗氮并控制渗层深度为氮并控制渗层深度为(单边单边)；最后精磨内孔，；最后精磨内孔，保证尺寸保证尺寸 mm，同时保证渗层深度达到，同时保证渗层深度达到图纸规定的要求。试确定。图纸规定的要求。试确定。第一章机械制造工艺编制基础知识2、零件表面渗碳、渗氮处72第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识第一章机械制造工艺编制基础知识73例：图示偏心零件，表面例：图示偏心零件，表面A A要求渗碳处理，渗碳要求渗碳处理，渗碳层深度规定为层深度规定为0.50.50.8mm0.8mm。加工过程如下：。加工过程如下：1 1）精车）精车P P面，保证直径尺寸面，保证直径尺寸38.4 mm.38.4 mm.2)2)渗碳淬火处理渗碳淬火处理,控制渗碳层深度控制渗碳层深度L L2 2.3)3)精磨精磨A A面面,保证直径尺寸保证直径尺寸38 mm.38 mm.试确定试确定L L2 2的数值的数值.第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识例：图示偏心零件，表面A要求渗碳处理，渗碳层深度规定为0.574第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识第一章机械制造工艺编制基础知识75解解:根据工艺过程建立尺寸链如图示根据工艺过程建立尺寸链如图示(忽略精磨忽略精磨P P面面与精车与精车P P面的同轴度误差面的同轴度误差)。在该尺寸链中，。在该尺寸链中，L0L0是是最终的渗碳层深度，是间接保证的，因而是封闭最终的渗碳层深度，是间接保证的，因而是封闭环。根据已知条件：环。根据已知条件：L L1 1=，L L3 3=，L L0 0=可解出：可解出：即在渗碳工序中，应保证渗碳层深度为即在渗碳工序中，应保证渗碳层深度为 0.708-0.95mm0.708-0.95mm这时同轴度误差忽略这时同轴度误差忽略,如存在同轴度误差时如存在同轴度误差时,同轴同轴度误差也是组成环之一度误差也是组成环之一,记为记为00误差值误差值,可作增可作增环环,也可作减环尺寸处理也可作减环尺寸处理.第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识解:根据工艺过程建立尺寸链如图示(忽略精磨P面与精车P面的同76第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识项目分析项目分析项目工作计划项目工作计划项目实施准备项目实施准备项目实施与检查项目实施与检查回到工作场景回到工作场景第一章机械制造工艺编制基础知识项目分析回到工作场景77第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识进行进行8400284002齿轮零件图样的工艺性分析齿轮零件图样的工艺性分析 确定齿轮毛坯类型、画毛坯图确定齿轮毛坯类型、画毛坯图 确定齿轮零件的加工顺序确定齿轮零件的加工顺序 确定齿轮零件加工过程中重要加工工序的内容确定齿轮零件加工过程中重要加工工序的内容 机床、刀具、测量量具选择方案机床、刀具、测量量具选择方案 工序尺寸确定工序尺寸确定 切削用量及基本时间的确定切削用量及基本时间的确定 项目评价与讨论项目评价与讨论 回到工作场景回到工作场景第一章机械制造工艺编制基础知识进行84002齿轮零件图78第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识第一章机械制造工艺编制基础知识79第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识第一章机械制造工艺编制基础知识80第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识第一章机械制造工艺编制基础知识81第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识第一章机械制造工艺编制基础知识82第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识拓展实训拓展实训第一章机械制造工艺编制基础知识拓展实训83第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识第一章机械制造工艺编制基础知识84第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识进行零件图样的工艺性分析进行零件图样的工艺性分析确定齿轮毛坯类型确定齿轮毛坯类型拟订零件机械加工工艺路线拟订零件机械加工工艺路线基准选择基准选择 加工方案的选择加工方案的选择 加工阶段的划分加工阶段的划分 工艺路线的拟订方案工艺路线的拟订方案 填写工艺文件报告填写工艺文件报告 拓展实训拓展实训第一章机械制造工艺编制基础知识进行零件图样的工艺性分析85第一章第一章 机械制造工艺编制基础知机械制造工艺编制基础知识识第一章机械制造工艺编制基础知识86