工序尺寸及其公差的确定

安徽工程科技学院教师备课教案

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第七章工艺规程设计

四、加工余量、工序尺寸及其公差的确定

1.加工余量的确定

对于柱面为双边余量；对于平面为单边余量。

加工总余量(毛坯余量)：毛坯尺寸与零件图上的设计尺寸之差。

工序余量：相邻两工序尺寸之差。分为：

①工序基本余量Z＝±(上工序基本尺寸L a－本工序基本尺寸

L b) 外表面取＋；内表面取－

外表面：内表面：

②最小工序余量Z min＝L amin－L bmax Z min＝L bmin－L amax

③最大工序余量Z max＝L amax－L bmin Z max＝L bmax－L amin

④工序余量公差T z＝Z max－Z min

＝上工序尺寸公差Ta＋本工序尺寸公差Tb 工序尺寸公差的标注，按入体原则：即实体最小化，图7-9

毛坯尺寸公差，双向标注，图7-10

1)确定工序余量的原则和应考虑的因素

①在确保加工质量的前提下，工序余量尽可能小。

②上工序的R a及缺陷层D a图7-11和表7-2

③T a和形位误差ρa

④本工序定位、夹紧误差误差εb

2)确定加工余量的方法

①公式计算法，比较准确，但数据难得，用于大批量生产；

式7-5、7-6 p173

②经验估计法，余量一般偏大，用于单件小批生产；

③查表修正法，将生产实践和试验积累的大量数据列成表格，

使用时直接查找，应根据实际情况修正。

2.工序尺寸及其公差的确定

工件某表面需多道工序加工时，

工序尺寸：各工序应保证的加工尺寸。

工序尺寸公差：工序尺寸允许的变动范围。

1)工艺基准与设计基准重合时

首先确定各工序余量，再从最后一道工序开始向前推算各工序基本尺寸，直到毛坯基本尺寸。例见表7-3

各工序尺寸公差按经济精度确定。

2)工艺基准与设计基准不重合时

需按工艺尺寸链原理分析计算。

五、 工艺尺寸链

1. 尺寸链

在零件加工或机器装配过程中，由一组尺寸顺序连接形成封闭的环。

工艺尺寸链：有关工序尺寸组成的尺寸链。 2. 组成

尺寸链中的每个尺寸称为环。分为： 1) 封闭环：尺寸链中最后形成的尺寸或未标注尺寸或间接保证的尺

寸。一个尺寸链中，只有一个封闭环，用A 0表示。 2) 组成环：尺寸链中，除去封闭环以外的尺寸。又分：

① 增环：尺寸链中，随封闭环增大而增大的环，用i A →

表示。 ② 减环：尺寸链中，随封闭环增大而减小的环，用i A ←表示。 3. 分类

1) 按环的几何特征分

长度尺寸链，全部环为长度尺寸； 角度尺寸链，全部环为角度尺寸。 2) 按尺寸链的应用场合分 设计尺寸链：

装配尺寸链，由不同零件设计尺寸组成； 零件尺寸链，由同一零件设计尺寸组成。 工艺尺寸链：由同一零件工序尺寸组成。 3) 按环的空间位置分

直线尺寸链，全部组成环平行于封闭环，应用最广。 平面尺寸链 空间尺寸链

4. 尺寸链的建立与分析

组成尺寸链的尺寸，一定相互关联，否则不属于该尺寸链。

首先，正确确定封闭环，标出任意方向的单向箭头；然后，从封闭环一端起，画出所有组成环尺寸，标单向箭头，使所有尺寸首尾相连。

则与封闭环同向的组成环为减环，反向的为增环。 5. 尺寸链的计算方法

1) 极值法（极大极小值法）

① 基本尺寸计算 p176 式7-7～7-12

封闭环基本尺寸＝各增环基本尺寸和－各减环基本尺寸和

1

01

1

m n i i i i m A A A -==+=-

∑∑

r

s

② 极限尺寸计算

封闭环最大尺寸＝各增环最大尺寸和－各减环最小尺寸和

1

0max

max min 1

1

m n i i i i m A A A -==+=-

∑∑

r

s

封闭环最小尺寸＝各增环最小尺寸和－各减环最大尺寸和

1

0min

min max 1

1

m n i i i i m A A A -==+=-

∑∑

r

s

③ 上、下偏差的计算

封闭环上偏差＝各增环上偏差和－各减环下偏差和

1

01

1

()()()m n i i i i m ES A ES A EI A -==+=-

∑∑

r

s

封闭环下偏差＝各增环下偏差和－各减环上偏差和

1

01

1

()()()m n i i i i m EI A EI A ES A -==+=-

∑∑

r

s

④ 公差的计算

封闭环公差＝各组成环公差和

1

01()()n i i T A T A -==∑

可见，封闭环公差最大。

封闭环公差一定时，若组成环数减少，则分摊到各组成环的公差可以增大，精加工工序减少，成本降低。所以尺寸链应满足最短原则。

正计算：已知各组成环，求封闭环，按公式计算，以验证加工或装配能否满足技术要求；

反计算：已知封闭环(设计要求)，求各组成环。

极值法特点：简便、可靠。但实际上，各组成环都处于极限尺寸的概率很小，主要用于组成环数较少，或封闭环公差较大的场合。 2) 概率法

六、 机床及工艺装备的选择

1. 机床的选择原则

1) 机床规格与工件外形尺寸相适应； 2) 机床精度与工序要求精度相适应；