簡(jiǎn)明的工序尺寸圖解法

發(fā)布日期:2012-08-29    蘭生客服中心    瀏覽:5703













 

在機(jī)械加工過(guò)程中,常利用尺寸鏈原理求解工序尺寸及其公差。但當(dāng)零件加工工序較多,工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)又不重合,加工中又需多次轉(zhuǎn)換定位基準(zhǔn)時(shí),想快速、準(zhǔn)確的建立起尺寸鏈并非易事。此時(shí),人們大多會(huì)利用“圖解法”。由于傳統(tǒng)圖解法中工序尺寸的表示及加工余量的位置均沒(méi)有按實(shí)際加工狀況畫,造成工序尺寸概念不清和各尺寸間關(guān)系混亂,給尺寸鏈的建立帶來(lái)了一定困難。本文針對(duì)傳統(tǒng)圖解法存在的問(wèn)題,推出了一種直觀明了、真實(shí)反應(yīng)加工過(guò)程各尺寸聯(lián)系的“簡(jiǎn)明工序尺寸圖解法”,現(xiàn)結(jié)合實(shí)例介紹如下。






圖1 零件簡(jiǎn)圖

(a)工序05

(b)工序10
圖2 工序圖

例:某零件簡(jiǎn)圖如圖1所示,其機(jī)械加工工藝過(guò)程由工序05(圖2a)和工序10(圖2b)組成,試求工序尺寸H1,H2,H3,H4及其極限偏差。(注:各表面機(jī)械加工余量均為1.5m )

1 用簡(jiǎn)明的工序尺寸圖解法建立工藝尺寸鏈的步驟



  1. 準(zhǔn)備工作

    1. 徒手畫出零件簡(jiǎn)圖,在簡(jiǎn)圖上方標(biāo)出設(shè)計(jì)尺寸。(如圖3)
    2. 分析零件加工過(guò)程,了解各表面加工次數(shù)。本例中,表面1,2,3,4各加工一次。
    3. 在零件圖各加工表面加上余量,將零件圖轉(zhuǎn)化為毛坯草圖。





    圖3 圖解建立

    注意:a.每個(gè)表面加工幾次就應(yīng)加上幾層余量:b.為使圖解清楚,余量應(yīng)適當(dāng)放大。
    本零件圖轉(zhuǎn)化后的手壞草圖如圖3所示。

  2. 用圖解表示加工過(guò)程

    1. 從將要加工的各表面向下引豎線,分別代表毛坯表面和各工序加工表面。
    2. 嚴(yán)格按照加工順序,從上到下,用規(guī)定符號(hào)表示加工過(guò)程。
    如用表示定位基準(zhǔn),用“·”表示工序基準(zhǔn),用表示加工表面,用表示工序尺寸,用表示加工余量等。
    本例的圖解建立如圖3所示。
    注意:圖解中工序基準(zhǔn)、工序尺寸、加工余量等必須按實(shí)際加工位置畫,箭頭應(yīng)指向各工序已加工表面。
    本步驟用規(guī)定的符號(hào)將整個(gè)加工過(guò)程的不同工序“集合”于同一張圖上,直觀、清楚地表示出了零件在由毛坯變?yōu)槌善愤^(guò)程中,各加工表面尺寸真實(shí)的變化情況以及各尺寸之間的內(nèi)在聯(lián)系,形成了工藝過(guò)程“尺寸聯(lián)系圖”。這是建立工藝尺寸鏈的關(guān)鍵之處,務(wù)必小心。

  3. 由圖解建立尺寸鏈

    1. 確定封閉環(huán)
      機(jī)械加工工藝過(guò)程中的封閉環(huán)有兩類。

      • 間接得到的設(shè)計(jì)尺寸為封閉環(huán)。
      • 加工余量(靠火花磨削除外)為封閉環(huán)。

      由于封閉環(huán)必定是間接形成的,故可將封閉環(huán)畫在整個(gè)圖解的最下方,用表示。本例中,設(shè)計(jì)尺寸30-0.3直接得到的,是組成環(huán);而設(shè)計(jì)尺寸8+0.3和16-0.3是間接得到的,是封閉環(huán);余量Z1,Z2、Z3,Z4均是封閉環(huán)。

    2. 由封閉環(huán)查找組成環(huán)
      由上述得到的一個(gè)個(gè)封閉環(huán),依次查找相關(guān)的組成環(huán),以形成尺寸鏈。
      查找組成環(huán)時(shí)可依如下口訣進(jìn)行:
      從封閉環(huán)兩端向上找,遇到箭頭拐彎找,遇到“·”繼續(xù)向上找。直到相交。
      說(shuō)明:

      • 遇到箭頭意味著此工序尺寸對(duì)封閉環(huán)有影響,應(yīng)計(jì)人尺寸鏈中,故應(yīng)拐彎;遇到“·”意味著仍為同一基準(zhǔn),故應(yīng)繼續(xù)向上,而不能拐彎。
      • 一個(gè)封閉環(huán)只能建立一個(gè)尺寸鏈,而一個(gè)尺寸鏈只能求解一個(gè)未知量,故除直接得到的工序尺寸外,有多少個(gè)未知量,就應(yīng)建立多少個(gè)尺寸鏈。

    3. 將查找出的尺寸鏈單獨(dú)列出,形成尺寸鏈圖。
      本例中形成的與工序尺寸有關(guān)的尺寸鏈圖如圖4(a),(b),(c)所示。






(a)

(b)

(c)
圖4 尺寸鏈圖

2 工藝尺寸鏈的解算


建立工藝尺寸鏈的目的在于求解工序尺寸及其公差、驗(yàn)算加工余量的大小,利用尺寸鏈計(jì)算公式即可求解。但需注意以下幾個(gè)問(wèn)題:

  1. 組成環(huán)公差超差時(shí)的處理
    計(jì)算尺寸鏈時(shí),有時(shí)會(huì)出現(xiàn)組成環(huán)公差之和大于封閉環(huán)公差的情況,這是不允許的。此時(shí),應(yīng)提高相應(yīng)工序的加工精度,壓縮組成環(huán)的公差。
    本例中,尺寸H3=300.3是直接得到的設(shè)計(jì)尺寸,由于其公差己等于封閉環(huán)8+0.3和16-0.3的公差,故應(yīng)將其壓縮。本例取H3=30-0.15,求得H2=14+0.15, H4=22-0.15-0.30

  2. 公共組成環(huán)的處理
    公共組成環(huán)應(yīng)同時(shí)滿足其所在的多個(gè)尺寸鏈對(duì)其公差與偏差要求,應(yīng)由對(duì)其精度要求高的尺寸鏈來(lái)決定其公差與偏差。

  3. 協(xié)調(diào)環(huán)的處理
    當(dāng)一個(gè)尺寸鏈中有多個(gè)未知工序尺寸時(shí),需選取一個(gè)組成環(huán)作為協(xié)調(diào)環(huán),它的極限偏差不能事先確定,而只能在其它各環(huán)極限偏差已確定的情況下,通過(guò)尺寸鏈計(jì)算確定,以滿足封閉環(huán)極限偏差的要求。

  4. 與設(shè)計(jì)尺寸無(wú)關(guān)的組成環(huán)的處理
    與設(shè)計(jì)尺寸無(wú)關(guān)的尺寸,其公差可按本加工工序的經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)確定,偏差可采用入體原則標(biāo)注。
    本例中,尺寸H1與設(shè)計(jì)尺寸無(wú)直接關(guān)系,其基本尺寸H1=H3+Z3=31. 5mm,取經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)為IT12,公差T=0.25mm,偏差按入體原則標(biāo)注,則H1=31.5-0.25mm。

3 結(jié)束語(yǔ)



  1. 本圖解法中,工序尺寸及余量的表示與實(shí)際加工狀況完全一致,非常直觀,便于推廣。
  2. 建立圖解、確定封閉環(huán)、查找組成環(huán)是建立尺寸鏈的三部曲。建立圖解的本質(zhì)是用“規(guī)定符號(hào)”表示加工過(guò)程;確定封閉環(huán)的關(guān)鍵是找出“間接獲得”的設(shè)計(jì)尺寸;而牢記文中“口訣”,則可快速地找到組成環(huán),繼而建立起尺寸鏈。
  3. 本圖解法適用于任何復(fù)雜的工藝尺寸鏈建立,效率高,效果好,極具推廣和實(shí)用價(jià)值。

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