工艺尺寸链
工艺尺寸链工艺尺寸链
工艺尺寸链什么是工艺尺寸链？工艺尺寸链（Process Dimension Chain）是指在产品的设计和生产过程中，通过不同环节的相互关联，形成的一系列工艺尺寸数据的链结构。
它包含了从设计到制造的各个环节，用于确保产品质量和制造的一致性。
在制造业中，工艺尺寸链是非常重要的，它能够帮助企业在产品设计、工艺规划和生产制造过程中实现高质量、高效率和精确度。
通过建立并优化工艺尺寸链，企业可以降低生产成本，提高产品质量，缩短生产周期，提升市场竞争力。
工艺尺寸链的组成一个完整的工艺尺寸链通常包含以下环节：1.产品设计：产品设计是整个工艺尺寸链的起点，它决定了产品的形状、尺寸和功能。
在产品设计过程中，需要考虑各个零部件之间的相互关系，以及产品在使用过程中的各种要求。
2.零部件设计：零部件设计是产品设计的一部分，它主要负责完成产品组成部件的详细设计。
在零部件设计中，需要对每个零部件的尺寸、外形和细节进行规划和确定。
3.工艺规划：工艺规划是根据产品设计和零部件设计，确定制造工艺和生产流程的过程。
在工艺规划中，需要考虑到各个工序之间的工艺连接，以及每个工序对应的工艺参数和工具设备的选择。
4.加工制造：加工制造是工艺尺寸链的核心环节，它是根据工艺规划，进行材料加工和零部件生产的过程。
在加工制造中，需要确保每个工序的尺寸和质量要求能够得到满足。
5.检测验证：检测验证是对加工制造的结果进行检验和验证，以确保零部件和产品的尺寸和质量符合设计要求。
在检测验证中，需要利用各种检测设备和工具，进行尺寸测量和质量评估。
6.数据收集与分析：数据收集与分析是整个工艺尺寸链的最后一个环节，它用于收集和分析整个制造过程中产生的数据。
通过对数据的分析，可以找出工艺中的问题和改进的空间，为优化工艺尺寸链提供依据和方向。
工艺尺寸链的意义工艺尺寸链在现代制造业中具有重要的意义，具体表现在以下几个方面：1.提高产品质量：通过建立工艺尺寸链，可以实现对产品在设计、制造和验证过程中进行全面控制，从而提高产品的尺寸和质量的可控性。
工艺尺寸链计算的基本公式
工艺尺寸链计算的基本公式
1.尺寸链总公差计算式
总公差=设计尺寸+最大便宜-最小公差
其中，设计尺寸是产品设计的理论尺寸，最大便宜是指允许的最大超
出设计尺寸的尺寸偏差，最小公差是指允许的最小尺寸偏差。
2.累积公差计算式
累积公差=√(Σ(公差1^2+公差2^2+公差3^2+...+公差n^2))
其中，Σ表示总和，公差1、公差2、公差3...公差n是从设计到加
工过程中每个环节的公差。
3.公差分配计算式
公差分配=(设计尺寸-加工尺寸)/加工余量
其中，设计尺寸是产品设计的理论尺寸，加工尺寸是实际加工得到的
尺寸，加工余量是指设计尺寸与加工尺寸之间的差值。
4.合并公差计算式
合并公差=√(公差1^2+公差2^2)
其中，公差1和公差2是两个相互独立的公差。
5.组合公差计算式
组合公差=(公差1^2+公差2^2+公差3^2+...+公差n^2)^0.5
其中，公差1、公差2、公差3...公差n是不同特征尺寸的尺寸公差。
除了这些基本公式外，还有一些特殊情况下的公式可供使用，如配合
公差的计算、紧配合公差的计算等。
需要注意的是，工艺尺寸链的计算是一个复杂的过程，需要考虑到产
品的设计要求、加工工艺的要求、材料的特性等多个因素。
公式只是工艺
尺寸链计算的一部分，实际使用中还需结合具体情况进行综合计算和分析。
精选第4章工艺尺寸链
i 1
i 1
i 1
m
m
n
n
m
n
( Ai max Ai min ) ( Ai max A ) i min T i T i
i 1
i 1
i 1
i 1
i 1
i 1
即：
N 1
T Ti
i 1
结论：
封闭环公差等于所有组成环公差之和，它比任何组成环公
差都大。所以应用中应注意：
(1) 在零件设计中，应选择最不重要的环作为封闭环。 (2) 封闭环公差确定后，组成环数愈多，则分到每一环的公 差应愈小。所以在装配尺寸链中，应尽量减小尺寸链的环数。
正态分布各环公差计算公式
N 1
T Ti2
i 1
30
非正态分布时各环公差计算：
当零件尺寸分布下为非正态分布时，封闭环公差计算时须 引入“相对分布系数K”。K表示所研究的尺寸分布曲线的不同 分布性质，即曲线的不同分布形状。
正态分布时： T 6 , T
6
非正态分布时： K • T
6
所以，封闭环公差的一般公式为：
L5
L∑ L2
L4
L1 L3
15
2．已知封闭环，求组成环 根据设计要求的封闭环基本尺寸及公差（或偏差），反
过来计算各组成环基本尺寸及公差（或偏差），称为“尺寸 链的反计算”。
如齿轮零件
轴向尺寸加工，
采用的工序如
10±0.15
图，现需控制
幅板厚度10土
0.15，如何控
40
制L1、L2、 L3
零件图
L1
19
T/2 T/2 Δm A
Am
A max Δs A
尺寸链计算的基本公式
工艺尺寸链
n1
TA 0 TA i
m：增环数，n：尺寸链总环数
封闭环时还可列竖式进行解算。解算时应用口诀：增环上 下偏差照抄；减环上下偏差对调、反号。即：
环的类型
增环
基本尺寸 + A1 + A2 - A3 - A4 AΣ
上偏差 ES ESA1 ESA2 - EIA3 - EIA4 ESAΣ
下偏差 EI EIA1 EIA2 - ESA3 - ESA4 EIAΣ
工艺尺寸链
加工过程中，工件的尺寸是不断变化的，由毛坯尺寸
到工序尺寸，最后达到满足零件性能要求的设计尺寸。一
方面，由于加工的需要，在工序图以及工艺卡上要标注一 些专供加工用的工艺尺寸，工艺尺寸往往不是直接采用零
件图上的尺寸，而是需要另行计算；另一方面，当零件加
工时，有时需要多次转换基准，因而引起工序基准、定位 基准或测量基准与设计基准不重合。这时，需要利用工艺
工艺尺寸链：
由单个零件在加工过程中的各有关工艺尺寸所组成 的尺寸链，称为工艺尺寸链。
装配尺寸链：
在装配过程中的由不同零件设计尺寸所形成的尺寸 链，称为装配尺寸链。
封闭环 工艺尺寸链的每一个尺寸称为环，工艺尺寸链由 一个封闭环和若干个组成环构成间接获得）的尺寸。
设计尺寸 封闭环 注意： 一个尺寸链中只能有一个封闭环（封闭性）； 封闭环的精度决定于其他环的精度（关联性）； 要求保证的尺寸(设计尺寸)为封闭环或不要求保证 的尺寸(非设计尺寸)为封闭环的说法都是错误的；
（2）组成环：
A0
A2
A1 在加工过程中直接获得的尺寸。记为： Ai
① 增环：
在组成环中，当某组成环的尺寸增加，使得封闭 环的尺寸增加，则该环为增环。记为：A i
工艺尺寸链
17
图3-17 代表符号的含义
❖1 图表的绘制
❖ 1)在图表上方绘出工件简图，（画对称的半个剖面，零件细节可 省略）简图中标出与工艺计算有关的轴向设计尺寸。将有关表面 向下引出四条直线，并按A、B、C、D顺序编好。
❖ 2)自上而下画出表格，依次分栏说明各工序的名称和加工内容。
❖ 3)用图 3-17所示符号，画出各工序的定位基准、工序基准、加工 表面、工序尺寸、工序余量。余量符号画在待加工面的入体侧。
零件简图
工序1
工序2 题图3-3
工序3
工序5
工序 1
工序 2 工序 3
工序 5
B
36 0.4
1
17
31
30
2
A 4.7 0.1
5 0.3
30
+0.1 0
B
3
工序 1
工序 2
工序 3
工序 5
B
36 0.4
1
17-1
31
25 0.3
30
2
A 4.7 0.1
5 0.3
30
+0.1 0
B
3
解：根据题意画跟踪图，得尺寸链1和尺寸链2由尺寸链1，解出：B=36±0.4。
布
布
布
布
偏态分布
外尺寸 内尺寸
分布 曲线
k
1
e
0
1.22
1.73
1.14
1.17
1.17
0
0
－0.28 －0.26 －.26
(3）封闭环的公差T0
极值公差
m
T0L＝ i Ti
i 1
统计公差
Tos＝
1 k0
工艺尺寸链的基本概念及计算
合理安排测量点
在关键尺寸和重要部位设置测量点， 以便及时发现和纠正误差。
06
实例分析与计算过程展示
实例背景介绍
02
01
03
实例来源：某机械制造企业 产品类型：轴类零件 工艺要求：保证轴的直径和长度尺寸精度
建立工艺尺寸链步骤
确定封闭环
轴的直径和长度尺寸精度是最终要求，因此为封闭环。
04
工艺尺寸链计算方法
极值法原理及应用
原理
极值法是一种基于最坏情况的工艺尺寸链计算方法。它假设所有工艺尺寸都处 于其极限值，从而计算出最终产品的最大和最小可能尺寸。这种方法不考虑尺 寸变化的概率分布，因此计算结果相对保守。
应用
极值法适用于对产品质量要求较高、且工艺过程中尺寸波动较大的情况。通过 极值法计算，可以确保最终产品的尺寸在可接受范围内，从而避免产品不合格 的风险。
03
建立工艺尺寸链方法
确定基准件和基准面
基准件
在工艺尺寸链中，应选择一个相对稳 定、易于测量和定位的零件作为基准 件。
基准面
在基准件上选择一个具有代表性、易 于测量和定位的表面作为基准面。
绘制尺寸链图
01
02
03
零件尺寸
在尺寸链图中，应标注出 各零件的基本尺寸、公差 及偏差。
工艺尺寸
根据工艺要求，确定各工 序间的工艺尺寸，并在尺 寸链图中标注出来。
实例分析
实例一
某机械零件的加工过程中，需要经过车削、铣削和磨削等多道工 序。这些工序中涉及的各个尺寸就构成了一个工艺尺寸链。在这 个例子中，可以分析各个工序对最终产品尺寸精度的影响，以及 如何通过控制各工序的加工精度来保证最终产品的精度要求。
第四节 工艺尺寸链
第四节工艺尺寸链一、尺寸链的概念尺寸链：相互联系的尺寸按一定顺序首尾相接排列成的尺寸封闭图形。
设计尺寸链：在零件图或在设计图上，确定某些表面间的相互位置的尺寸链。
工艺尺寸链：在工艺文件上，确定某些表面间的相互位置的尺寸链。
如图4-1所示为零件的工序图，凸缘厚度A3，由尺寸A1，A2确定，组成一个工艺尺寸链。
图4-1 设计尺寸链和工艺尺寸链图二、工艺尺寸链的组成尺寸链的环：组成工艺尺寸链的各个尺寸。
①封闭环：最终间接获得或间接保证精度的那个环。
每个尺寸链中只有一个封闭环。
② 组成环：除封闭环以外的其他环。
组成环又分为增环和减环。
（i ）增环（A i ）：其他组成环不变，某组成环的变动引起封闭环随之同向变动的环i A 。
（ii ）减环（A j ）：其他组成环不变，某组成环的变动引起封闭环随之异向变动的环j A 。
建立尺寸链图：1）对工艺过程和工艺尺寸进行分析，确定间接保证精度的尺寸定为封闭环；2）从封闭环出发，按照零件表面尺寸间的联系，用首尾相接的单向箭头顺序表示各组成环。
三）工艺尺寸链的特性1）封闭性：各尺寸的排列呈封闭形式，没有封闭的不能成为尺寸链。
2）关联性：任何一个直接获得的尺寸的变化，都将影响间接获得尺寸及其精度的变化。
四) 工艺尺寸链计算的基本公式 1）极值法计算公式① 封闭环的基本尺寸：等于组成环环尺寸的代数和∑∑=-+=-=mi n m j j i A A A 1110 （1-12）式中，0A ——封闭环的的尺寸； iA ——增环的基本尺寸；jA ——减环的基本尺寸；m ——增环的环数；n ——包括封闭环在内的尺寸链的总环数。
② 封闭环的极限尺寸：最大极限尺寸：等于所有增环的最大极限尺寸之和减去所有减环的最小极限尺寸之和；∑∑=-+=-=mi n m j ji A A A 111m i nm a x m a x 0 （1-13）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和。
工艺规程设计工艺尺寸链计算
工艺规程设计工艺尺寸链计算一、引言工艺规程是指在产品设计和生产过程中，为了保证产品质量和生产效率，对产品制造过程中所涉及的工艺、设备、材料、工序、操作方法等进行详细规定和说明的文件。
工艺规程设计是产品制造过程中非常重要的一环，其中的工艺尺寸链计算更是至关重要。
二、工艺尺寸链的定义工艺尺寸链是指在产品制造过程中，由于各种因素的影响，产品的尺寸可能会发生变化，而这种变化会在整个制造过程中传递和累积，最终影响到产品的最终尺寸。
因此，为了保证产品的尺寸精度，需要对工艺尺寸链进行计算和控制。
三、工艺尺寸链计算的重要性工艺尺寸链的存在会对产品的尺寸精度产生影响，如果不加以计算和控制，可能会导致产品尺寸偏差过大，甚至无法满足设计要求。
因此，工艺尺寸链计算是非常重要的，它可以帮助制定合理的工艺规程，确保产品尺寸的精度。
四、工艺尺寸链计算的方法1. 确定影响尺寸的因素：在进行工艺尺寸链计算时，首先需要确定影响产品尺寸的因素，包括材料的热胀冷缩、加工工艺的误差、设备精度等。
2. 建立数学模型：根据影响尺寸的因素，建立相应的数学模型，用于描述尺寸变化的规律。
3. 进行计算和分析：利用建立的数学模型，对工艺尺寸链进行计算和分析，得出尺寸变化的规律和程度。
4. 制定控制措施：根据计算和分析的结果，制定相应的控制措施，包括调整工艺参数、优化设备精度、选择合适的材料等，以确保产品尺寸的精度。
五、工艺尺寸链计算的应用工艺尺寸链计算可以应用于各种不同的制造过程中，例如机械加工、注塑成型、铸造等。
通过对工艺尺寸链的计算和控制，可以有效地提高产品的尺寸精度，减少产品的尺寸偏差，提高产品的质量。
六、结论工艺尺寸链计算是工艺规程设计中非常重要的一环，它可以帮助制定合理的工艺规程，确保产品的尺寸精度。
通过对工艺尺寸链的计算和控制，可以有效地提高产品的质量，满足设计要求。
因此，在工艺规程设计过程中，应该重视工艺尺寸链的计算和控制，以确保产品制造过程中尺寸的稳定和精度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
4、极值法解尺寸链的基本计算公式
1）封闭环的基本尺寸
封闭环的基本尺寸 = 所有增环的基本尺寸之和 - 所 有减环的基本尺寸之和
ESo=
2）封闭环的极限偏差
ESi EIj
i 1 i m 1
m
n
EIo=
3）封闭环的公差
EIi ESj
i 1 i m 1
m
n
封闭环的公差 = 所有组成环的公差之和 。
To =
Ti
i 1
n
序号
工序内容
练习1：按右工艺加工，计 算尺寸A。
1 2
铣30上面，按30对刀。 加工孔，按A 对刀。
练习2：按下列工艺 加工，计算尺寸A1、 A 2。
序号
工序内容
序号
工序内容
1 2
铣75上面，按75对 刀。 铣20下面,按20对刀。
1 2 3
铣75上面，按75对 刀。
铣20下面,按20对刀。
解题： 1）画尺寸链如右图所示。 2 ）确定各组成环： 因为直接保证尺寸为 L2 ， L0间接保证：则L0为封闭环，L1增环，L2减环。 3 ）计算： L1 ， L2 都未注公差，为保证 L0 的精 度，必须把L0公差分配给L1和L2
采用等公差法分配：
T1 T2 T0 0.035 2
L1按入体原则标注公差为:
L1 300 0.035
0.035 L2：
Ⅰ、等公差法：
令T1=T2…=T平均
To=
i 1
n 1
To=
Ti (n 1) T平均
δ
平均=
To n 1
经调整后可得各组成环的公差，因为平均公差对大尺寸的组成环 的加工困难，因而需根据各环的加工难易调整，加工难的增大公差 较易的减少公差。但应保证。
To=
Ti
i 1
n 1
Ⅱ 、等精度法：
按各组成环精度相等的原则求其组成环公差，可使尺寸大的 公差大，尺寸小的组成环公差小。避免等公差法缺点，但也是 调整个别公差。 保证：
To= Ti
i 1
n 1
Ⅲ 、经验确定法：
组成环公差按工艺特点，根据具体情况而选。
例2 图示工件，工艺过程为 车1，7保证154—0.53 车外圆保证要求
铣30上面,按A1对刀。
练习3：加工图示工件，N面已 加工好，现以 N面定位加工M 面，试求工序尺寸NM 。
序号 工序内容
1
车60右端面，按60 对刀。 车30左端面,按30对 刀。 铣10右面,按尺寸 NM对刀，保证 尺寸10。
2
3
例 2： 图示某零件高度方向的设计尺寸 12-0.070，前面工序 A、B面已加工好，本工序以A面为基准定位加工C面。 C 面的设计基准为 B 面，定位基准为 A 面，定位基准和 设计基准不重合 。
序号 工序内容 1 铣B面，按尺寸a对刀。
2 铣C面,按尺寸c对刀。
第四节 工艺尺寸链
一、直线尺寸链
171页
1、尺寸链的概念
由相互关联的尺寸按一定的顺序联接成首尾相接的封闭尺寸 图形称为尺寸链。
1）直线尺寸链
2、尺寸链的形式
2）平面尺寸链
181页 图4-33
3）角度尺寸链
3、尺寸链的组成
环： 组成尺寸链的每个尺寸A1、 A2、A3 都称为环。 封闭环： 在加工过程中间接得到 的尺寸A2。 组成环：在加工过程中直接得到 的尺寸A1 、A3。 增环：其余各组成环不变，此环增大使封闭环增大者。 减环：其余各组成环不变，此环增大使封闭环减少者。
序号 1
工序内容 铣30上面，按30对刀。
2
2
铣20下面,按A1对刀。
铣75上面,按20对刀。
作法总结：
1 ） 找 出封 闭环 。 2）从封闭环起 ，按工件表面上尺 寸关系依次画出组 成环，直到回到封 闭环，形成一个封 闭图形，组成尺寸 链的组成环环数应 是最少的。 3 ） 首 尾 相 接 原 序号 则，确定增环、减 1 环。
工序尺寸的确定
1. 基准重合时工序尺寸及公差的确定
1）确定各工序余量
2）最后一道工序的工序尺寸为图样上的尺寸，依次
加上工序余量即为前道工序的工序尺寸。
3）最后一道工序的尺寸公差为图样上的尺寸公差， 中间工序的尺寸公差取加工经济精度。 4）各工序尺寸的偏差一般按“入体原则”标注。
2. 基准不重合时工序尺寸及公差的确定
2
序号
工序内容
工序内容
铣75上面，按75对 刀。 铣20下面,按20对刀。
1
铣75上面，按75对 刀。
2
3
铣20下面,按20对刀。
铣30上面,按A1对刀。
特点：
1）尺寸链必须封闭。 2）尺寸链只有一个封闭环。 3）封闭环的精度低于组成环精度。 4）封闭环随组成环变动而变动。
增、减环简易判断法：
给封闭环任选一个方向，沿此方向转一圈，在每 个环上加方向，与封闭环方向相同者为减环，相反者 为增环。
封闭环： A0。
序号 1 2 工序内容 铣C面，按尺寸A1对刀。 铣B面,按尺寸A2对刀。 序 号 1
封闭环： A2。
工序内容 铣C面，按尺寸A1对刀。
2
铣B面,按尺寸A0对刀。
例1：绘制尺寸 链，指出封闭 环、增环、减 环。
序号 1 2 3
工序内容 铣75上面，按75对刀。 铣20下面,按20对刀。 铣30上面,按A1对刀。