工序尺寸及公差的确定

尺寸链图画法 封闭环、增环、减环的表示法
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判别组成环增减性的方法：
► 直接用上述定义判别 ► 是用环绕法（箭头法）判别 环绕法（箭头法）的具体做法是： ► 先按封闭环的尺寸标注方向给封闭环任意确定一
个方向，然后沿该方向环绕尺寸链一周，在此过 程中，遇到一个环，就沿环绕方向给该环定一个 方向。凡某一环的方向与封闭环的方向相反，该 环即为增环，反之，即为减环。
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三、工艺尺寸链法
例：如图示套筒零件， 毛坯为棒料，机械加 工工艺路线为： 车 左端面—车外圆—调 头车右端面，保证设 计尺寸50 —钻小孔 Ф10—镗大孔Ф20。
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由于小孔Ф10直径小，在加工Ф20孔底面C时， 由于设计尺寸10 不便测量而无法直接保证其精 度要求。由于Ф20孔的深度可用深度游标卡尺 方便地测出，因此设计尺寸10 可以通过保证 设计尺寸50 和Ф20孔的深度尺寸而间接得到 保证。那么，在加工Ф20孔时，其深度尺寸及 其公差应为多少时，在50 尺寸合格的情况下， 设计尺寸10也一定能保证合格呢？
【教学内容】
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问题一：加工余量的确定
一、加工余量的概念 加工余量是指加工过程中从加工表面切去的材料层厚度。
加工余量
工序余量 加工总余量 工步余量
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1、工序余量 ► 工序余量是指在一道工序中，从某一加工表面切除的材料
层。其大小等于相邻两工序的工序尺寸之差。 ► 对于非对称的加工表面，加工余量是单边余量。 ► 其中对于外表面（被包容表面）Zb=a–b，而对于内表面
例：如图示长方体零件
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加工零件上下表面的工艺路线为： 1、毛坯锻造 2、以下表面定位铣上面 3、以上表面定位铣下面 4、以上表面定位磨下面
零件图上只标注出了设计尺寸，其余尺寸未知， 应如何确定工艺过程中所需的各有关工序尺寸及 其公差呢？
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具体方法如下
1、确定加工总余量和各工序（工步）余量 2、确定各工序尺寸的公差 3、计算各工序尺寸 4、标注工序尺寸公差
组成
尺寸链
环
封闭环
增环
组成环
减环
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1） 环 列入尺寸链中的每一尺寸均称为环。环分 为封闭环和 组成环两种。
2）封闭环 封闭环是尺寸链中在设计、装配或加工过 程中最后（自 然或间接）形成的一个环。一个尺寸链必有且只有一个封 闭环。
确定封闭环的关键是， 正确理解“最后、自然、 间接”的含义本质
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3) 组成环 尺寸链中除封闭环外的其余环均为组成环。组成环对封闭 环有影响，任一组成环的变动必然引起封闭环的变动。组 成环又可分为增环和减环。
工序的设计
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【教学目的和要求】 了解加工余量及其确定方法，掌握工序尺寸及其公差的确定方法：引用法、余量 法和工艺尺寸链法的计算方法和应用，熟悉工序所用机床设备、工艺装备的选用 原则，以及合理确定切削用量和时间定额等的基本知识。能够合理确定加工余量、 工序尺寸及其公差、机床设备、工艺装备、切削用量和时间定额。
【教学内容摘要】 本课题主要阐述加工余量及其确定方法，工序尺寸及其公差的确定原理，工艺卡 片填写的主要内容，以及工序所用机床设备、工艺装备（即刀具、夹具、量具等） 选用原则，和合理确定切削用量和时间定额等。
【教学重点、难点】 本课题教学重点和难点是用工艺尺寸链法确定工序尺寸及其公差。
【教学方法和使用教具】 讲授法、讲练。
1、前工序留下的表面粗糙度和表面缺陷层 2、前工序的尺寸公差 3、前工序的形位误差 4、本工序的装夹误差 5、其它特殊因素
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三、确定加工余量大小的方法
► 1、经验估计法 ► 2、查表修正法 ► 3、分析计算法
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问题二：工序尺寸及其公差的确定 工序尺寸是指每道工序加工后应达到的加工尺寸。
合理确定工序尺寸及其公差是制订工艺规程的重要工作之 一，也是保证加工精度的重要基础。不同情况下工序尺寸 及其公差的确定方法是不同的，现归纳为以下三种方法予 以介绍。
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一、引用法
直接引用零件图上给出的设计尺寸及其 公差作为工序尺寸及其公差的方法
例：如图示零件。以A、B面 为定位基准钻ф10孔工序。
结论：当某些表面只需进行一 次加工（或多次加工中的 最后一次加工），且定位 基准与设计基准重合时， 均可采用此方法确定工序 尺寸及其公差。
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二、余量法
在确定工序余量的同时，同步确定工序 尺寸及其公差的方法
上述这类工序尺寸就需要用 工艺尺寸链法来计算。这类 工序尺寸为工艺基准与设计 基准不重合时的工序尺寸。
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(一) 工艺尺寸链的基本知识 1、尺寸链的概念、种类和特征
在机器装配或零件加工过程中，由相互联系且按一定顺序 排列的尺寸形成的封闭尺寸图形，称为尺寸链。
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为便于分析和计算尺寸链，对尺寸链中的各尺寸 作如下定义：
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2、加工总余量 ► 加工总余量指加工过程中从加工表面切去的材料层总厚度。
其大小等于毛坯尺寸和零件图上相应的设计尺寸之差，也 等于各工序余量之和。
n
Z Zi i 1
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二、影响加工余量大小的因素
加工余量的大小对于零件的加工质量和生产率均 有较大的影响。为了合理确定加工余量，必须了 解影响加工余量的各项因素
（包容表面）Zb=b–a。 ► 式中：
Zb——本工序的工序余量； a ——前工序的工序尺寸； b ——本工序的工序尺寸。
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► 对于内孔、外圆等回转表面，其加工余量是双边余量，即 相邻两工序的直径差。
► 其中对于外圆2Zb=da-db，而对于内孔2Zb=db-da， ► 式中：
2Zb——直径上的加工余量； da ——前工序加工直径； db ——本工序加工直径。
4) 增环 尺寸链中某组成环的变动，若引起封闭环的同向变动，则 该组成环为增环。 同向变动是指，在其余组成环大小不变时，该环增大封闭 环随之增大，该环减小封闭环随之减小。
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5) 减环 尺寸链中某组成环的变动，若引起封闭环的反向变动，则 该组成环为减环。 反向变动是指，在其余组成环大小不变时，该环增大封闭 环随之减小，该环减小封闭环反而增大。
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例：某零件上一孔的设计要求为Φ100 ，Ra值为0.8μm， 毛坯为铸铁件，其加工工艺路线为：毛坯——粗镗——半 精镗——精镗——浮动镗。求各工序尺寸及其公差。
分析计算 （自己动手）
结论：当基准重合，表面需多次加工时，工序尺寸及其公差的经济 精度，并由最后一次加工开始向前推算，直到毛坯尺寸。