浅谈工艺尺寸链在机械加工中计算和应用

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1、浅谈工艺尺寸链在机械加工中计算和应用　　摘要：工艺尺寸链的建立与应用无论是在机械设计，还是在零件加过工程中都起着非常重要的作用，它可以基准不重合的情况下进行尺寸换算，是计算中间工序尺寸的一种科学而又方便的计算方法。本文结合实例对工艺尺寸链创建、计算方法进行了分析，并阐述了其在解决实际工艺问题时的应用。关键词：工艺尺寸链；封闭环；基准；应用中图分类号：F407.42文献标识码：A文章编号：1工艺尺寸链的创建1.1工艺尺寸链的概念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。从定义上讲，它具有封闭性和关联性两大主要特征。工艺尺寸链即在零件加工过

2、程中，由同一零件有关工序尺寸所形成的尺寸链。尺寸链中的每一尺寸称为尺寸链的一环。这些环又分为封闭环（即在加工过程中间接得到的最后的尺寸，通常在绘制尺寸链时用A0表示）和组成环（对封闭环有影响的其他全部尺寸，通常用A1A2…Am。当组成环尺寸增大或减小时，封闭环尺寸也随之增大或减小，则该环称为增环；反之，则该环称为减环）。51.2增环与减环的判定1.2.1行走法如图1所示，在绘制成的尺寸链中，以封闭环A0为起点，给定一个方向，用箭头表示，然后绕尺寸链行走一圈，在经过每一个组成环时，都用箭头标注方向，最后回到A0点，然后观察组成环箭头的方向，与封闭环A0箭头同向，则该环

3、为减环，反向则该环为增环。此判断增减环的方法常用在尺寸链计算当中。图1中，A1为减环，A2为增环。1.2.2位置观察法与封闭环在同一直线上的组成环为减环，相邻两直线上的组成环性质相反。如图2，直接观察出，A1、A3为减环，A2、A4、A5为增环。2.封闭环的确定在创建工艺尺寸链时，首先要确定封闭环，封闭环的确定关系到加工工艺的难易程度，甚至关系到加工精度。要正确判别封闭环，就必须记住封闭环的特性，即封闭环是通过其他工序尺寸的精度间接得到而保证的，它是最后自然形成的尺寸，任何一个直接保证的尺寸的变化必将影响间接保证的尺寸的变化。2.工艺尺寸链的应用52.1工艺尺寸链的

4、计算公式封闭环的基本尺寸等于所有增环的基本尺寸之和，减去所有减环的基本尺寸之和。公式如下：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。公式如下：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。公式如下：封闭环的公差等于各组成环公差之和，可用于尺寸链换算后结果的检验。其中，m代表增环是数量，n代表减环的数量。2.2工艺尺寸链的应用2.2.1基准不重合的尺寸换算2.2.1.1测量基准与设计基准不重合时的尺寸换算在零件加工过程中，有时会遇到一些表面加工之后，设计尺寸不便直接测量的情况，因此需要在零件上另选一容易测量的表面作为测量基准

5、进行测量，从而间接验证设计尺寸。如图3所示，5尺寸A0=不容易测量，因此改测A2，通过A1来间接保证A0=的尺寸精度。求A2的尺寸及其偏差。解：创建尺寸链，如图3，确定A0为封闭环，根据增减环的判别方法，A2为减环，A1为增环。根据公式得：A2的基本尺寸：A2的上偏差：A2的下偏差：为防止假废品出现，需要按实际测量的尺寸复检A0的尺寸。例如实际测量A2尺寸为39.83，与计算的结果不符，看似不合格，但若A1为49.83，则A0=49.83-39.83=10，为合格品。2.2.1.2定位基准与设计基准不重合时的尺寸换算采用调整法加工零件时，若所选的定位基准与设计基准不

6、重合，那么该加工表面的设计尺寸就不能由加工直接得到，这时就需要进行工艺尺寸的换算，从而保证设计尺寸的精度要求。如图1所示，A0=,A2=,为设计尺寸，A0的设计基准为1面，加工时以2面为基准加工1面，得到尺寸A2，在以2面为基准，按尺寸A1加工凹台，间接保证A0尺寸。应用尺寸链求解A1尺寸。解：创建工艺尺寸链，如图1，判别增减环，A1为减环，A2为增环。根据公式得：5A1的基本尺寸：A1的上偏差：A1的下偏差：因此，以A1加工，能够间接保证A0的尺寸精度。同样为防止假废品出现，需按实际加工的尺寸复检A0的尺寸。3.结论在机械加工中，能够正确的应用尺寸链的计算原理，有

7、利于保证产品质量、简化加工工艺等。尤其是在批量生产中，通过尺寸链的计算，能够合理的确定工序尺寸、公差和余量，从而能提高工作效率，降低废品率。【参考文献】【1】张荣瑞，尺寸链原理及其应用，机械工业出版社，1986【2】张树森，机械制造工程学，东北大学出版社，2006.【3】李凯岭，机械加工工艺过程尺寸链，国防工业出版社，20085