工序尺寸及其公差的确定与加工余量大小
工序尺寸及其公差的确定与加工余量大小，工序尺寸标注方法及定位基准的选择和变换有密切的关系。下面阐述几种常见情况的工序尺寸及其公差的确定方法。 （一）从同一基准对同一表面多次加工时工序尺寸及公差的确定 属于这种情况的有内外圆柱面和某些平面加工，计算时只需考虑各工序的余量和该种加工方法所能达到的经济精度，其计算顺序是从最后一道工序开始向前推算，计算步骤为： 1 ．确定各工序余量和毛坯总余量。 2 ．确定各工序尺寸公差及表面粗糙度。 最终工序尺寸公差等于设计公差，表面粗糙度为设计表面粗糙度。其它工序公差和表面粗糙度按此工序加工方法的经济精度和经济粗糙度确定。 3 ．求工序基本尺寸。
从零件图的设计尺寸开始，一直往前推算到毛坯尺寸，某工序基本尺寸等于后道工序基本尺寸加上或减去后道工序余量。 4 ．标注工序尺寸公差。 最后一道工序按设计尺寸公差标注，其余工序尺寸按“单向入体”原则标注。 例如，某法兰盘零件上有一个孔，孔径为 ，表面粗糙度值为R a0.8 μ m （图3-83 ），毛坯为铸钢件，需淬火处理。其工艺路线如表3-19 所示。 解题步骤如下：
（ 1 ）根据各工序的加工性质，查表得它们的工序余量（见表3-19 中的第 2 列）。 （ 2 ）确定各工序的尺寸公差及表面粗糙度。由各工序的加工性质查有关经济加工精度和经济粗糙度（见表3-19 中的第 3 列）。 （ 3 ）根据查得的余量计算各工序尺寸（见表3-19 中的第四列）。 （ 4 ）确定各工序尺寸的上下偏差。按“单向入体”原则，对于孔，基本尺寸值为公差带的下偏差，上偏差取正值；对于毛坯尺寸偏差应取双向对称偏差（见表3-19 中的第 5 列）。
几何尺寸和几何公差
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几何尺寸和几何公差 【课程对象】 设计、质量、工艺和制造工程师,检验员，CMM测量员，以及相关需要识图,用图和绘图的人员。 【课程背景】 几何尺寸和几何公差的英文全称是“Gｅｏｍｅtrｉc D imeｎsioniｎg aｎｄ geｏmetric T oｌｅｒancinｇ”,国内可以理解为“几何尺寸和几何公差的规范”。其中包含尺寸标注和几何公差两部分内容,尺寸标注与国标基本相同，几何公差部分是从设计思路、检测过程和功能实现(如装配)的角度出发去设定基准，公差分配，表达对零件的要求,从而降低了制造和测量的难度。 本课程的实用性很强,所以将有若干实用案例（特别是经典错误案例)穿插在整个培训中,这些案例将引导学员剖析GＤ＆Ｔ在设计、装配、检测和应用等等方面的优点，让学员理解并学会应用ＧD＆T。 本课程内容等同于ＡSME Y1４.5M-2009版标准。 【学员要求】 具备基本的机械图纸阅读能力，在设计或工艺或测量有一些基本的实际工作经验。 【课程目标】 ?正确解读ＧD&T的符号、术语、规则及应用方法; ?从零件的功能出发,正确选择基准并进行组装的配合分析； ?统一形位公差测量和评价的方法,降低制造和检测的难度； ?规范产品设计的出图思路； 学会简单的GＤ&T检具知识。 【课程大纲】 第一模块ＧD＆T概述 ?ＧD＆T基础知识 ?历史渊源,应用范围
?标准标注以及与传统坐标的异同 ?要素的概念 ?形位公差之间相互约束关系 ?ＧD＆Ｔ规则和概念 ?规则＃1, 规则＃2 ?佛山无影脚(实效边界条件) ?实体原则和补偿因子: MMC/ＬMC/RＦS ?基本尺寸、可控半径等等介绍 第二模块基准 (Datｕm) 的应用 ?基准的定义原则、及其建立 ?基准的标注 ?方法要求及案例 ?基准的应用 ?在设计、加工、检测、装配之间的关联 ?经典错误案例 ?含糊的基准标注 ?基准错误对零件检测的影响 ?基准在实体状况的应用 ?斗转星移（基准补偿） ?隔山打牛(基准传递） ?基准最大实体和最小实体对检测的影响 ?基准补偿对位置公差的影响 第三模块形状公差 ?直线度(Ｓtrａiｇhｔneｓs) ?平面度（Fｌatness） ?圆度 (Roundｎｅss) ?圆柱度 (Cylinｄｒicitｙ) ?尺寸公差与形状公差间的关联 ?测量案例(直线度、平面度、圆度、圆柱度) 第四模块定向公差
课程简介 上海美国/欧洲几何尺寸和公差(GD&T)高级培训 美国/欧洲几何尺寸和公差(gd&t)高级培训-2天强化 （美国和欧洲机械图纸理解和提高-新版asme y14.5m-2009） 二天课程，3600元/人。 近期开班时间：2011年4月25-26日 该课程根据美国机械图纸形状和位置公差(gd&t)标准asme y14.5m-2009和欧洲机械图纸iso1101关于形状和位置公差的要求和具体内容，详细说明了北美制造业对gd&t要求，并结合奥曼克公司在北美汽车行业的丰富的案例，剖析gd&t以及相关基准在设计，生产，公差分配和计算以及检具设计，检测过程（包括传统检测，投影仪和cmm测量中的基准建立、测量数据分析和判定）的应用和理解，并比较北美gd&t标准asme y14.5m-2009 与欧洲形位公差标准(iso1101)以及中国形位公差标准(gb/t 1182) 的主要差异。gd&t广泛的应用于设计和质量部门，包括机械图纸读图，解释和理解。gd&t是产品实现过程的重要工具，是实现和理解客户要求的专业语言。 培训特色 根据客户提供及奥曼克提供的大量北美汽车行业案例，介绍gd&t的具体内容和要求，以及在设计，生产和cmm/投影仪检测中的实际应用，并提供现场的辅导，包括图纸理解、检具设计、cmm测量等。 参加人员： 项目经理，设计、质量，工艺和制造工程师，质量检验员。直接负责准备ppap的人员或apqp小组成员。 培训教材： 每位参加人员将获得一套培训手册，小组练习及案例精选。 课程内容 新版asme y14.5m-2009的主要更新
o增加了新的概念和符号，例如： 双边不对等公差标注 移动基准(moveable datum target) 自由轮廓基准 o澄清或拓展了1994版的概念，例如： 尺寸公差、规则#1，理论尺寸、同轴度控制o解释了1994版混淆和含糊的概念 o导入了美国asme y14系列中其它概念 ?gd&t介绍，符号和术语 o历史，目的，范围 o工程图纸 (engineering drawing) o标注标准 (dimensioning standard) o实体原则和补偿因子 (material condition) o公差调整因子 (modifier) o传统正负公差对标注位置的弊端 o gd&t与传统坐标的关系和差异 o gd&t 层次(gd&t hierarchy) o形位公差之间的等级和相互约束关系 o半径和可控半径 (controlled radius) 公差介绍 (tolerancing introduction) ?规则和概念 (rules and concept) o规则#1, #2 (rule #1, #2) o基本尺寸 (basic dimension) o实效边界条件 (virtual condition) o材料实体原则: mmc/lmc/rfs o公差补偿 (bonus tolerance) ?基准 (datum) o基准的定义, 基准形体(feature) o基准的定义原则：装配、检测、加工、设计？ o基准的正确标注：杜绝含糊的基准标注 o基准错误标注对零件检测的影响 o基准要素误差对零件检测结果判断的影响 o基准模拟(datum simulator) o符号位置(symbol placement) o基准目标(datum target) o基准指导(datum guidline) o自由状态(free state) o基准偏移 (datum shift) o实体基准应用: rfs (fos datum: rfs) o实体基准应用: mmc (fos datum: mmc) o基准最大实体和最小实体对检具的影响 o基准的实体补偿对位置公差检测的影响
几何尺寸和几何公差 【课程对象】 设计、质量、工艺和制造工程师，检验员，CMM测量员，以及相关需要识图，用图和绘图的人员。 【课程背景】 几何尺寸和几何公差的英文全称是“G eometric D imensioning and geometric T olerancing”，国内可以理解为“几何尺寸和几何公差的规范”。其中包含尺寸标注和几何公差两部分内容，尺寸标注与国标基本相同，几何公差部分是从设计思路、检测过程和功能实现（如装配）的角度出发去设定基准，公差分配，表达对零件的要求,从而降低了制造和测量的难度。 本课程的实用性很强，所以将有若干实用案例（特别是经典错误案例）穿插在整个培训中，这些案例将引导学员剖析GD&T在设计、装配、检测和应用等等方面的优点，让学员理解并学会应用GD&T。 本课程内容等同于ASME Y14.5M-2009版标准。 【学员要求】 具备基本的机械图纸阅读能力，在设计或工艺或测量有一些基本的实际工作经验。 【课程目标】 正确解读GD&T的符号、术语、规则及应用方法； 从零件的功能出发，正确选择基准并进行组装的配合分析； 统一形位公差测量和评价的方法，降低制造和检测的难度； 规范产品设计的出图思路； 学会简单的GD&T检具知识。 【课程大纲】 第一模块GD&T概述 ?GD&T基础知识 历史渊源，应用范围
标准标注以及与传统坐标的异同 要素的概念 形位公差之间相互约束关系 GD&T规则和概念 规则#1, 规则#2 佛山无影脚(实效边界条件) 实体原则和补偿因子: MMC/LMC/RFS 基本尺寸、可控半径等等介绍 第二模块基准 (Datum) 的应用 ?基准的定义原则、及其建立 ?基准的标注 方法要求及案例 ?基准的应用 在设计、加工、检测、装配之间的关联 经典错误案例 ?含糊的基准标注 ?基准错误对零件检测的影响 ?基准在实体状况的应用 斗转星移（基准补偿） 隔山打牛（基准传递） 基准最大实体和最小实体对检测的影响 基准补偿对位置公差的影响 第三模块形状公差 ?直线度 (Straightness) ?平面度 (Flatness) ?圆度 (Roundness) ?圆柱度 (Cylindricity) ?尺寸公差与形状公差间的关联 ?测量案例（直线度、平面度、圆度、圆柱度） 第四模块定向公差
安徽工程科技学院教师备课教案 本章节讲稿共5 页教案第1 页备课时间：05年6月15 日教师签名：
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。
第2章几何公差及检测 一、判断题 1.任何被测提取要素都同时存在有几何误差和尺寸误差。 ( √ ) 2.几何公差的研究对象是零件的几何要素。 ( √ ) 3.相对其他要素有功能要求而给出位置公差的要素称为单一要素。 ( ×) 4.基准要素是用来确定提取组成要素的理想方向或（和）位置的要素。( √) 5.在国家标准中，将几何公差分为12个等级，1级最高，依次递减。 ( √) 6.某被测提取圆柱面的实测径向圆跳动为f，则它的圆度误差一定不会超过f。( √) 7.径向圆跳动公差带与圆度公差带的区别是两者在形状方面不同。( ×) 8.端面全跳动公差带与端面对轴线的垂直度公差带相同。( √ ) 9.径向全跳动公差可以综合控制圆柱度和同轴度误差。( √) 10.孔的体内作用尺寸是孔的被测提取内表面体内相接的最小理想面的尺寸。 ( √) 11.孔的最大实体实效尺寸为最大实体尺寸减去中心要素的几何公差。( √) 12.最大实体状态是假定提取组成要素的局部尺寸处处位于极限尺寸且使具有实体最小（材料最少）时的状态。 ( × ) 13.包容要求是要求被测提取要素处处不超越最小实体边界的一种公差原则。 ( ×) 14.最大实体要求之下关联要素的几何公差不能为零。 ( × ) 15.按最大实体要求给出的几何公差可与该要素的尺寸变动量相互补偿。( √) 16.最小实体原则应用于保证最小壁厚和设计强度的场合。 ( √ ) 17.内径百分表是一种相对测量法测量孔径的常用量仪。( √) 18.扭簧比较仪是利用扭簧作为传动放大的机构。( √ ) 19. 圆度误差只能用圆度仪测量。 ( × ) 20.在被测件回转一周过程中，指示器读数的最大差值即为单个测量圆锥面上的斜向圆跳动。 ( √)二、选择题 1．零件上的提取组成要素可以是（ C ）。 A.理想要素和实际要素 B.理想要素和组成要素 C. 组成要素和导出要素 D.导出要素和理想要素 2.下列属于形状公差项目的是（ B ）。 A.平行度 B.平面度 C.对称度 D.倾斜度 3. 下列属于位置公差项目的是（ B ）。 A.圆度 B.同轴度 C.平面度 D.全跳动 4.下列属于跳动公差项目的是（ A ）。 A. 全跳动 B.平行度 C.对称度 D.线轮廓度 5.国家标准中，几何公差为基本级的是（ B ）。 A.5级与6级 B. 6级与7级 C. 7级与8级 D. 8级与9级 6. 直线度、平面度误差的末注公差可分为（ D ）。 A. H级和K级 B. H级和L级 C. L级和K级 D. H级、K级和L级 7.几何公差带是指限制实际要素变动的（ D ）。 A.范围 B.大小 C.位置 D.区域 8.同轴度公差和对称公差的相同之点是（ D ）。 A.公差带形状相同 B. 提取组成要素相同 C.基准要素相同 D.确定公差带位置的理论正确尺寸均为零 9.孔和轴的轴线的直线度公差带形状一般是（ B ）。
《装备制造技术》２０１２年第１１期 在生产中，编制零件工艺规程，一般都要涉及工艺尺寸链的计算，特别是遇到零件的工序基准和定位基准（或测量基准）不重合时，计算工序尺寸的公差就会经常出现零值或负值问题。近几年，经过工科教学课程体系改革，相关课程内容合并、压缩和简化，涉及这一部分的知识，在教材中已经不再阐述或仅简单提示一下。当前，由于大学生接触生产实际时间有限，对工序尺寸公差的零值或负值的后果不够清晰以及对解决方法的不了解。为此，笔者根据多年的教学经验，从培养工科大学生应用型的人才出发，认为《机械制造技术》课程的课堂教学可以适当安排一定课时来讲解工序尺寸公差的零值或负值问题。 １尺寸公差零值或负值的概念 零件尺寸公差是指允许尺寸的变动量。公差等于最大极限尺寸与最小极限之代数差的绝对值，也等于上偏差与下偏差的代数差的绝对值。在计算尺寸链时，工序尺寸的公差值，首先必须是正的，其次公差要有一定范围，公差数值的大小取决产品的性能和使用要求。 在工序尺寸的计算中，当工序基准和定位基准重合时，零件的工序尺寸一般无需计算，也不会出现尺寸公差零值或负值。当工序基准和定位基准不重合时，工序尺寸的计算有可能会出现公差零值或负值。由于尺寸公差的零值和负值会造成零件无法加工，生产中碰到此类问题的一般三种解决方法。 （１）等公差值法 按等公差值方法重新分配封闭环的公差，即： 各组成环公差＝封闭环公差／（n－１） 这种方法在计算上比较方便，但从加工工艺上看不够合理，只宜有选择地使用。 （２）等公差级法 按等公差级方法分配封闭环的公差，即各组成环的公差根据其基本尺寸的大小按比例分配，或是按照公差表中的尺寸分段及某一公差等级来规定组成环的公差，使各组成环的公差满足以下条件：封闭环公差＝各组成环公差之和 最后进行适当调整。这种方法从工艺上讲比较合理。 （３）经验法 各组成环的公差可以凭工程技术人员的经验，按照具体情况来分配。 前二种方法都有优点和不足，而经验法对大学生还谈不上。为此，在教学中可以结合生产实际介绍一种既方便又比较合理的方法，即先用等公差值分配公差，再根据尺寸大小适当调整来求解工序尺寸和公差。 ２计算实例 对工序尺寸公差零值和负值的问题，在教学中，还可以通过实例提高学生的认识。 ２．１应用实例 采用调整法铣削，图１所示为阶梯轴的槽面。试标注以大端端面轴向定位时的铣槽工序尺寸及其公差。 谈零件工序尺寸公差的零值和负值 樊琳 （苏州大学机电工程学院，江苏苏州２１５０２１） 摘要：生产中解决零件加工工序尺寸公差零值或负值问题的计算方法有三种。针对这三种工序尺寸计算方法在实际应用中暴露出的一些不足，介绍一种简便的工序尺寸计算方法，并通过实例验证其计算结果准确可行。 关健词：工序尺寸；公差；零值；负值 中图分类号：Ｇ６４２．３文献标识码：Ｂ文章编号：１６７２－５４５Ｘ（２０１２）１１－０１４３－０２ 收稿日期：２０１２－０８－０３ 作者简介：樊琳（１９５４—），男，副教授，硕士生导师，主要研究方向机械制造技术。 143
确定加工余量,工序尺寸及公差 根据上述加工工艺，查各种表面加工余量表分别确定各种加工表面的加工余量，工序尺寸及公差，如下表所示。 表1：外圆柱面Φ85加工余量计算 工序名称 工序间余量/mm 工序 工序基本尺寸/mm 标注工序尺寸公差 /mm 经济精度 表面粗糙度Ra/μm 磨削 0.5 IT6 0.8 φ85 0.012 0.03485--? 半精车 1.6 IT9 3.2 φ85.5 0.0120.09985.5--? 粗车 4.1 IT11 12.5 Φ87.1 0.0120.23287.1--? 毛坯 φ91 0.91.891+-? 表2：外圆柱面Φ36加工余量计算 工序名称 工序间余量/mm 工序 工序基本尺寸/mm 标注工序尺寸公差 /mm 经济精度 表面粗糙度Ra/μm 精磨 0.15 IT6 0.4 φ36 0.009 0.02536--? 粗磨 0.25 IT7 0.8 φ36.15 0.0090.03436.15--? 半精车 1.4 IT8 3.2 φ36.4 0.0090.04836.4--? 粗车 2.2 IT11 12.5 φ37.8 0.0090.16937.8--? 毛坯 φ42 0.41.242+-? 表3：圆柱面Φ28加工余量计算 工序名称 工序间余量/mm 工序 工序基本尺寸/mm 标注工序尺寸公差 /mm 经济精度 表面粗糙度Ra/μm 磨削 0.4 IT6 0.8 φ28 00.01328-? 半精车 1.5 IT8 3.2 φ28.4 00.03328.4-? 粗车 12.1 IT11 12.5 φ29.9 00.1329.9-?
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第一章介绍 1 第二章基准 2 2.1基准的含义 2 2.2基准要素， 基准与模拟基准 3 2.3 在图纸上怎样表示基准 4 2.4 基准的3-2-1法则 5 2.5 目标基准及其应用 6 2.6 坐标轴或中心平面基准 9 2.7相对坐标轴或中心平面基准 12 2.8基准优先法则例子 15 2.9一些基准应用的特例 16 第三章术语18 第四章ANSI Y14.5M-1982 尺寸公差的一般法则20 第五章几何特性21 5.1几何公差特征图标 21 5.2几何特征类别 22第六章直线度 23 6.1直线度用于圆柱 24 6.2直线度用于平面 25 6.3直线度用于轴，RFS & MMC 26 6.4直线度用于有基本长度尺寸的物体 27 第七章平面度 28 7.1平面度用于表面 29第八章圆度 30 8.1圆度的公差带 31 第九章圆柱度 32 9.1圆柱度的公差带 33第十章直线的轮廓度 34 10.1直线轮廓度应用的示例 35
第十一章表面的轮廓度36 11.1表面轮廓度应用的示例 37 11.2共面轮廓度应用的示例 38第十二章位置度39 12.1位置度应用的示例 41 12.2同轴孔的位置公差示例 43 第十三章同心度 44 13.1同心度应用的示例 45第十四章对称度 46 14.1对称度应用的示例 47 第十五章倾斜度 48 15.1倾斜度应用的示例 49 15.2倾斜度的公差带 50第十六章垂直度 51 16.1垂直度在表面应用的示例 52 16.2垂直度在圆柱应用的示例 53 第十七章平行度 54 17.1平行度在表面应用的示例 55 17.2平行度在圆柱应用的示例 56第十八章轴向跳动 57 18.1轴向跳动应用的示例 58 第十九章全跳动 59 19.1全跳动应用的示例 60
第五节 工序尺寸及其公差的确定 工序尺寸是加工过程中各个工序应保证的加工尺寸，其公差即工序尺寸公差。正确地确定工序尺寸及其公差，是制订工艺规程的重要工作之一。 零件的加工过程，是毛坯通过切削加工逐步向成品过渡的过程。在这个过程中，各工序的工序尺寸及工序余量在不断地变化，其中一些工序尺寸在零件图纸上往往不标出或不存在，需要在制定工艺过程时予以确定。而这些不断变化的工序尺寸之间又存在着一定的联系，需要用工艺尺寸链原理去分析它们的内在联系，掌握它们的变化规律。运用尺寸链理论去揭示这些尺寸之间的联系，是合理确定工序尺寸及其公差的基础。 一、工艺尺寸链的基本概念 （一）尺寸链的定义 下面先就图5—17所示零件在加工和测量中有关尺寸的关系，来建立工艺尺寸链的定义。 图 图 图5—17 a ）所示为一定位套，0A 与1A 为图样已标注的尺寸。当按零件图进行加工时，尺寸0A 不便直接测量。如欲通过易于测量的尺寸2A 进行加工，以间接保证尺寸0A 的要求，则首先需要分析尺寸1A 、2A 和0A 之间的内在关系，然后据此计算出尺寸2A 的数值。又如图5—18 a ）所示零件，当加工表面C 时，为使夹具结构简单和工件定位稳定可靠，若选择表面A 为定位基准，并按调整法根据对刀尺寸2A 加工表面C ，以间接保证尺寸0A 的精度要求，则同样需要首先分析尺寸1A 、2A 和0A 之间的内在关系，然后据此计算出对刀尺寸2A 的数值。 我们将互相关联的尺寸（1A 、2A 和0A ）以一定顺序首尾相接排列成一封闭的尺寸组，称为零件的工艺尺寸链。图5—17 b ）和图5-18 b ）所示，即为反映尺寸1A 、2A 、0A 三者关系的工艺尺寸链简图。由上述两例可以看出，在零件的加工过程中，为了加工和测量的方便，有时需要进行一些工艺尺寸的计算。利用工艺尺寸链就可以方便地对工艺尺寸进行分析计算。 （二）尺寸链的组成 1． 环 是指列入尺寸链中的每一个尺寸。例如，图5-17（b ）中的1A 、2A 和0A 都称为尺寸链
工序尺寸及公差 1、尺寸链的定义 尺寸链在零件加工或机器装配过程中，相互联系并按一定顺序排列的封闭尺寸组合。 工艺尺寸链在机械加工过程中，由同一个零件有关工序尺寸组成 的尺寸链。 装配尺寸链在机器设计及装配过程中，由有关零件设计尺寸所组 成的尺寸链。 图示工件如先以A面定位加工C面，得尺寸A1然后再以A面定位用调整法加工台阶面B，得尺寸A2，要求保证B面与C面间尺寸A0；A1、A2和A0这三个尺寸构成了一个封闭尺寸组，就成了一个尺寸链。 2、工艺尺寸链的组成 尺寸链的环可分为封闭环和组成环。 尺寸链的环：组成尺寸链的每一个尺寸。
（1）封闭环：在加工过程中间接获得的尺寸，称为封闭环。在图b所示尺寸链中，A0是间接得到的尺寸，它就是图b所示尺寸链的封闭环。 （2）组成环：在加工过程中直接获得的尺寸，称为组成环。尺寸链中A1与A2都是通过加工直接得到的尺寸，A1、A2都是尺寸链的组成环。 增环：在尺寸链中，其余各环不变，当该环增大，使封闭环也相应增大的组成环减环：在尺寸链中，其余各环不变，当该环增大，使封闭环相应地减小的组成环，建立尺寸链时，首先应确定哪一个尺寸是间接获得的尺寸，并把它定为封闭环。再从封闭环一端起，依次画出有关直接得到的尺寸作为组成环，直到尺寸的终端回到封闭环的另一端，形成一个封闭的尺寸链图。 在分析、计算尺寸链时，正确地判断封闭环以及增环、减环是十分重要的。通常先给封闭环任定一个方向画上箭头，然后沿此方向环绕尺寸链依次给每一组成环画出箭头，凡是组成环尺寸箭头方向与封闭环箭头方向相反的，均为增环；相同的则为减环。 3、尺寸链的分类 （1）按尺寸链在空间分布的位置关系，可分为线性尺寸链、平面尺寸链和空间尺寸链。 1）线性尺寸链：尺寸链中各环位于同一平面内且彼此平行。 2）平面尺寸链：尺寸链中各环位于同一平面或彼此平行的平面内，各环之间可以不平行。 3）空间尺寸链：尺寸链中各环不在同一平面或彼此平行的平面内。 （2）按尺寸链的应用范围，可分为工艺尺寸链和装配尺寸链。 1）工艺尺寸链：在加工过程中，工件上各相关的工艺尺寸所组成的尺寸链。
工序尺寸是指某一工序加工应达到的尺寸，其公差即为工序尺寸公差，各工序的加工余量确定后，即可确定工序尺寸及公差。 零件从毛坯逐步加工至成品的过程中，无论在一个工序内，还是在各个工序间，也不论是加工表面本身，还是各表面之间，他们的尺寸都在变化，并存在相应的内在联系。运用尺寸链的知识去分析这些关系，是合理确定工序尺寸及其公差的基础。 一、工艺尺寸链的概念及计算公式 （一）工艺尺寸链的概念 1 ．尺寸链的定义 在机器装配或零件加工过程中，由相互连接的尺寸形成的封闭尺寸组，称为尺寸链。如图 3-78 所示，用零件的表面 1 定位加工表面 2 得尺寸 A1 ，再加工表面 3 ，得尺寸 A2 ，自然形成 A0 ，于是 A1 — A2 — A0 连接成了一个封闭的尺寸组（图 3-78b ），形成尺寸链。 在机械加工过程中，同一工件的各有关尺寸组成的尺寸链称为工艺尺寸链。 2 ．工艺尺寸链的特征 （ 1 ）尺寸链有一个自然形成的尺寸与若干个直接得到的尺寸所组成。 图 3-78 中，尺寸
A1 、 A2 是直接得到的 尺寸，而 A0 是自然形成 的。其中自然形成的尺寸 大小和精度受直接得到 的尺寸大小和精度的影 响。并且自然形成的尺寸 精度必然低于任何一个 直接得到的尺寸的精度。 （ 2 ）尺寸链一定 是封闭的且各尺寸按一 定的顺序首尾相接。 3 ．尺寸链的组成 组成尺寸链的各个尺寸称为尺寸链的环。图 3-78 中 A 1 、 A 2 、A 0 都是尺寸链的环，它们可以分为： （ 1 ）封闭环在加工（或测量）过程中最后自然形成的环称为封闭环，如图 3-78 中的 A 0 。每个尺寸链必须有且仅能有一个封闭环，用 A 0 来表示。 （ 2 ）组成环在加工（或测量）过程中直接得到的环称为组成环。尺寸链中除了封闭环外，都是组成环。按其对封闭环的影响，组成环可分为增环和减环。
尺寸链解算与工序尺寸确定
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尺寸链解算与工序尺寸确定 [目录] [上一层] ［零件制造的工艺过程] [工艺规程的作用及设计步骤] [零件工艺性分析与毛坯的选择] [定位基准的选择］[工艺路线的拟定] [加工余量的确定][尺寸链解算与工序尺寸确定］［时间定额与经济分析］[ 计算机辅助机械加工工艺规程设计］ 零件图上所标注的尺寸公差是零件加工最终所要求达到的尺寸要求，工艺过程中许多中间工序的尺寸公差,必须在设计工艺过程中予以确定。工序尺寸及其公差一般都是通过解算工艺尺寸链确定的,为掌握工艺尺寸链计算规律，这里先介绍尺寸链的概念及尺寸链计算方法,然后再就工序尺寸及其公差的确定方法进行论述。 一、尺寸链及尺寸链计算公式 １、尺寸链的定义 在工件加工和机器装配过程中，由相互联系的尺寸，按一定顺序排列成的封闭尺寸组，称为尺寸链。 图示工件如先以A面定位加工C面,得尺 寸A1然后再以A面定位用调整法加工台阶面B,得 尺寸A2,要求保证B面与C面间尺寸A0；Ａ1、A2和A０这三个尺寸构成了一个封闭尺寸组，就成了一个尺寸链。 ?尺寸链示例
2、工艺尺寸链的组成 环：工艺尺寸链中的每一个尺寸称为尺寸链的环。工艺尺寸链由一系列的环组成。环又分为： (1)封闭环(终结环）：在加工过程中间接获得的尺寸，称为封闭环。在图b所示尺寸链中，A0是间接得到的尺寸，它就是图b所示尺寸链的封闭环。 （2）组成环: 在加工过程中直接获得的尺寸，称为组成环。尺寸链中A1与A2都是通过加工直接得到的尺寸,A1、A２都是尺寸链的组成环。1）增环：在尺寸链中,自身增大或减小,会使封闭环随之增大或减小的组成环,称为增环。表示增环字母上面用--＞表示。 ２）减环：在尺寸链中，自身增大或减小,会使封闭环反而随之减小或增大的组成环，称为减环。表示减环字母上面用＜-－表示。 3）怎样确定增减环：用箭头方法确定,即凡是箭头方向与封闭环箭头方向相反的组成环为增环,相同的组成环为减环。在图ｂ所示尺寸链中,A1是增环，A2是减环。 4）传递系数ξi: 表示组成环对封闭环影响大小的系数。即组成环在封闭环上引起的变动量对组成环本身变动量之比。对直线尺寸链而言，增环的ξi=1,减环的ξi=－1。
幾何尺寸與公差基礎 第一章、工程圖與公差 導言：工程圖是聯接設計和生產信息的工具，它最重要的部分就是尺寸和公差。本章介紹了工程圖、尺寸、幾何公差和配合公差。 目的：理解什麼是工程圖 理解為何幾何公差優於配合公差 工程圖 工程圖是一種精確描述零件的文件。它通過圖、文字、數值和符號標志等來完成。工程圖所包含的信息有： 幾何（形狀、尺寸和零件外形） 精確的函數關係 公差所允許的變動 材料、熱處理、表面處理 零件信息（零件數值、校正水平） 尺寸和公差 尺寸是一定測量單元內用來確定零件大小、位置、方向和其它幾何特征的數值。公差是零件特征允許的從精確值變動的最大量，是最大值和最小值的差值。 公差的主要形式：極限偏差和上下偏差 極限偏差上下偏差 上下偏差的表達方式： 對稱公差、單側公差、不對稱公差 公制尺寸說明：說明公制尺寸時有三條規律： 1、當尺寸為整數時，小數點及其後面的0捨去 2、當尺寸不足1mm時，在小數點前加0 3、當尺寸不是整數時，小數點後的位數按規定而定 尺寸的限制： 所有的尺寸限制都是絕對的，及尺寸的最後一位有效數字後全為0 標注基本規則： 1、除了用作參考的尺寸、最大值、最小值和備注尺寸外，每個尺寸都應有公 差。 2、尺寸和公差必須是完整的，這樣才能保證每個零件特征的定義完整。 3、尺寸需通過選擇和整理?以滿足零件的運動和配合關係，並且一個尺寸不能
有多種解釋。 4、工程圖所定義的應是沒有限定加工方法的零件。 5、90角表示所指示的纖和中心纖聲成直角，不需其它標注。 6、一個基本的90度角表示中心纖的位置，或表面的直角由基本尺寸定位，不 需標注其它角度。 7、除非特別說明，所有尺寸在內均適用。 8、所有尺寸和公差適用於自由狀態，對於不能變形的零件這些規則不適用。 9、若無特別說明，所有的幾何公差均要求為對應特征的全高、全長和全寬。 10、尺寸和公差只適用於特定的零件圖。零件圖上的尺寸在裝配圖上並不強 行控制特征。 配合公差系統 定義：配合公差是一個零件特征通過帶有公差的直角尺寸定位標注系統。 配合公差的三大缺陷： 1、公差帶為方形或矩形 2、有固定公差帶 3、圖示說明模糊 幾何尺寸和公差系統 定義：幾何尺寸與公差系統是一種國際通用的語言，它應用在工程圖上精確表達零件特征。 幾何公差的設計原理 幾何尺寸和公差的作用：（GD＆T） 利於交流它提供了繪圖規則和說明的標准，因此減少了爭議、猜測和假設。設計、生產和檢驗均采用同一標准。 產生出更好的產品設計通過給設計者“說明它們的意義”這一工具和遵守 來改進產品設計。 增大產品公差有兩種方法：首先，在某些條件下，GD＆T為生產提供了一 幾何公差與配合公差的比較
工序尺寸及其公差的确定与加工余量大小，工序尺寸标注方法及定位基准的选择和变换有密切的关系。下面阐述几种常见情况的工序尺寸及其公差的确定方法。 （一）从同一基准对同一表面多次加工时工序尺寸及公差的确定 属于这种情况的有内外圆柱面和某些平面加工，计算时只需考虑各工序的余量和该种加工方法所能达到的经济精度，其计算顺序是从最后一道工序开始向前推算，计算步骤为： 1 ．确定各工序余量和毛坯总余量。 2 ．确定各工序尺寸公差及表面粗糙度。 最终工序尺寸公差等于设计公差，表面粗糙度为设计表面粗糙度。其它工序公差和表面粗糙度按此工序加工方法的经济精度和经济粗糙度确定。 3 ．求工序基本尺寸。 从零件图的设计尺寸开始，一直往前推算到毛坯尺寸，某工序基本尺寸等于后道工序基本尺寸加上或减去后道工序余量。 4 ．标注工序尺寸公差。 最后一道工序按设计尺寸公差标注，其余工序尺寸按“单向入体”原则标注。
例如，某法兰盘零件上有一个孔，孔径为，表面粗糙度值为R a0.8 μ m （图3-83 ），毛坯为铸钢件，需淬火处理。其工艺路线如表3-19 所示。 解题步骤如下： （1 ）根据各工序的加工性质，查表得它们的工序余量（见表3-19 中的第2 列）。 （2 ）确定各工序的尺寸公差及表面粗糙度。由各工序的加工性质查有关经济加工精 度和经济粗糙度（见表3-19 中的第3 列）。 （3 ）根据查得的余量计算各工序尺寸（见表3-19 中的第四列）。 （4 ）确定各工序尺寸的上下偏差。按“单向入体”原则，对于孔，基本尺寸值为公差带的下偏差，上偏差取正值；对于毛坯尺寸偏差应取双向对称偏差（见表3-19 中的第5 列）。