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1、第三节 加工余量 工序尺寸及公差的确定,这是工艺规程设计中的一个重要环节1）图纸分析（阅读转配图、零件图）2）工艺审查3）确定毛坯4）确定加工工艺路线5）确定各主要工序的工艺装备（机床、夹具、刀具、量具）6）确定各主要工序的技术要求和检验方法）7）确定各工序的加工余量，计算工序尺寸和公差 8）确定切削用量9）确定时间定额10）填写工艺文件,一 、加工余量基本概念,加工余量的定义：在由毛坯变为成品的过程中，在某加工表面切除的金属的总厚度，称为该表面的加工总余量。此外还有 a.工序间加工余量：每一道工序切除的金属层厚度。,b.单边余量：平面的加工余量，它等于实际切除金属层厚度,c.双边余量：为外圆
2、和孔等旋转或对称表面，其加工余量指的是直径上的，即表面实际切除的金属层厚度为加工余量的一半。,四、复杂的工序尺寸与公差确定,基准不重合：工艺基准和设计基准不重合计算比较复杂，必须通过工艺尺寸链进行分析计算,第四节 工艺尺寸链,尺寸链的定义和组成,一、尺寸链尺寸链指的是在零件加工或机器装配过程中，由相互联系并按一定顺序首尾相接的尺寸形成的封闭尺寸组。,1.尺寸链的分类(1)出现在零件中，称之为零件尺寸链(2)由工艺尺寸组成，称之为工艺尺寸链(3)出现在装配中，称之为装配尺寸链,2. 尺寸链的含义尺寸链的含义包含两个意思： (1)封闭性：尺寸链的各尺寸应构成封闭形式（并且是按照一定顺序首尾相接的。
3、(2)关联性：尺寸链中的任何一个尺寸变化都将直接影响其它尺寸的变化。,二、尺寸链的有关术语,在零件加工或机器装配过程中，最后自然形成（即间接获得或间接保证）的尺寸。,1. 尺寸键的环,构成尺寸链的每一个尺寸都称为“环”。,可分为,组成环 Ai封闭环 A,增环减环,2. 封闭环,(1) 由于封闭环是最后形成的，因此在加工或装配完成前,它是不存在的。 (2) 封闭环的尺寸自己不能保证，是靠其它相关尺寸来保证的。,2.1 封闭环的特点：,(1) 体现在尺寸链计算中，若封闭环判断错误，则全部分析计算之结论，也必然是错误的。(2) 封闭尺寸通常是精度较高，而且往往是产品技术规范或零件工艺要求决定的尺寸。
4、 在装配尺寸链中，封闭环往往代表装配中精度要求的尺寸；而在零件中往往是精度要求最低的尺寸，通常在零件图中不予标注。,2.2 封闭环的重要性:,3. 组成环,一个尺寸链中，除封闭环以外的其他各环，都是“组成环”。按其对封闭环的影响可分为增环和减环。表示为：Ai 、Li i=1,2,3,增环：在尺寸链中，当其余组成环不变的情况下，将某一组成环增大，封闭环也随之增大，该组成环即称为“增环”。,L1为增环,L1、L4为增环,减环：在尺寸链中，当其余组成环不变的情况下，将某一组成环增大，封闭环却随之减小，该组成环即称为“减环”。,L2、L3 、 L5为减环,L2、L3 、 L4为减环,三、尺寸链的分类,
5、1.按不同生产过程来分(1) 工艺尺寸链：在零件加工工序中，由有关工序尺寸、设计尺寸或加工余量等所组成的尺寸链。(2) 装配尺寸链：在机器设计成装配中，由机器或部件内若干个相关零件构成互相有联系的封闭尺寸链。包含零件尺寸、间隙、形位公差等。(3) 工艺系统尺寸链：在零件生产过程中某工序的工艺系统内，由工件、刀具、夹具、机床及加工误差等有关尺寸所形成的封闭尺寸链。,(3) 空间尺寸链: 尺寸链全部尺寸位干几个不平行的平面内。,2按照各构成尺寸所处的空间位置，可分为:,(1) 直线尺寸链：尺寸链全部尺寸位于两根或几根平行直线上，称为线性尺寸链。,(2) 平面尺寸链: 尺寸键全部尺寸位于一个或几个平
6、行平面内。,3按照构成尺寸链各环的几何特征，可分为：(1) 长度尺寸链：所有构成尺寸的环，均为直线长度量。(2) 角度尺寸链：构成尺寸链的各环为角度量，或平行度、垂直度等。,四 尺寸链的作法,从本例可以看出，A1，A2本没有公差要求，但是由于定位基准和设计基准不重合，就有了公差的限制，增加了加工的难度,（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的尺寸换算在生产实际中是经常遇到的。如图所示：,图中要加工三个圆弧槽，设计基准为与50同心圆上的交点,若为单件小批生产，通过试切法获得尺寸时，显然在圆弧槽加工后，尺寸就无法测量，因此，在拟定工艺过程时，就要考虑选用圆柱表面或选用
7、内孔上母线为测量准来换算出尺寸。,设计基准,解：以50下母线为测量基准时，可画出如下尺寸链：,在该尺寸链中，外径是由上道工序加工直接保证的，尺寸t应在本测量工序中直接获得，均为组成环；而R5是最后自然形成且满足零件图设计要求的封闭环。,故该尺寸链中，外径是增环，t是减环。,求基本尺寸：,t 45,求t 的上、下偏差 ：,x t0,s t+0.2,故测量尺寸t为：,同理，以选内孔上母线C为测量基准时，可画出如下尺寸链：,这时，外圆半径为增环，内孔半径及尺寸h为减环，R5仍为封闭环。,计算后可得h的测量尺寸为 ：,2、多工序尺寸换算,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
8、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。,（1）从待加工的设计基准标注尺寸时的计算,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。,工序1 : 镗内孔至工序2 ：插键槽至尺寸A；工序3 ：热处理；工序4 ：磨内孔至 。,现在要求出工艺规程中的工序尺寸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）。,工序为：,按加工路线作出如图四环工艺
9、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。,按尺寸链基本公式进行计算：,解：,+0.30(+0.025 sA)0 sA0.275+0(0 xA)（+0.05） xA0.050,基本尺寸：,偏差：,因此A的尺寸为：,按“入体”原则，A也可写成 ：,（2） 零件进行表面工艺时的工序尺寸换算,机器上有些零件如手柄、罩壳等需要进行镀铬、镀铜、镀锌等表面工艺，目的是为美观和防锈，表面没有精度要求，所以也没有工序尺寸换算的问题；但有些零件则不同，不仅在表面工艺中要控制镀层厚度，也要控制镀层表面的最终尺寸，这就需要用工艺尺寸链进行换算了。计算方法按工艺顺序而有些不同。,例1：大
10、量生产中，一般采用的工艺：车磨镀层。,图（a）中圆环，外径镀铬，要求保证尺寸 ，并希望镀层厚度0.0250.04（双边为0.050.08），求镀前尺寸 。,机械加工时，控制镀前尺寸和镀层厚度（由电镀液成份及电镀时参数决定）直接获得，而零件尺寸是镀后间接保证的，所以它是封闭环。,列出如图工艺尺寸链，解之得：,解：,A280.0827.92,00 sA sA0-0.045-0.03+ xA xA0.015,即：镀前尺寸为,例2：单件、小批生产中,由于电镀工艺不稳定，或由于对镀层的精度、表面粗糙度要求很高时，大量生产中采用的工艺：车磨镀层工艺不能满足要求。故采用工艺：车磨镀层磨。,图中圆环，外径镀铬，要求保证尺寸 ，Ra为0.2，仍希望镀层厚度0.0250.04（双边为0.050.08），求镀前尺寸 。,00 xA xA0-0.030.03 sA xA0.016,A280.0827.92,即：镀前尺寸为,解：根据已知条件，绘出尺寸链,
