工序尺寸及其公差的确定
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工序尺寸及其公差确定摘要:确定每道工序的工序尺寸及其公差是制定工艺规程的重要工作。
合理的工序尺寸及其公差是保证零件加工精度的重要基础,有利于减少废品,降低材料消耗,提高经济效益。
本文通过采用余量法、引用法、查表修正法等,对工序尺寸及其公差确定的方法步骤进行了综合性探讨。
关键词:尺寸公差工序1 引言实际生产中,因零件不同,确定工序尺寸及其公差的方法不一致。
确定工序尺寸及其公差常用方法有三种:引用法、余量法和工艺尺寸链法。
引用法是直接引用零件图上的设计尺寸及其公差作为工序尺寸及其公差。
主要用于定位基准与设计基准重合时,零件加工的最后一道工序或零件表面只加工一次的工序。
余量法是确定工序余量后,确定工序尺寸及其公差的方法,是实际生产中应用较多的方法。
适用于定位基准与设计基准重合时零件加工各工序。
2 确定工序尺寸及其公差的方法步骤2.1 确定加工工艺路线零件加工工艺路线是零件加工工艺的总体设计。
合理制定加工工艺路线,有利于充分利用人员、设备、工艺装备等资源;有利于保证零件加工质量,提高生产效率。
制定零件表面加工工艺路线主要是根据零件表面的技术要求。
零件表面技术要求高,工艺路线长,工序尺寸及其公差多。
另外,制定零件表面加工工艺路线时,还应考虑生产纲领、工件材料、热处理状态和具体生产条件等。
2.2 确定工序余量工序余量是指某一道工序中所切除的金属层厚度。
确定加工余量的方法有经验估计法、查表修正法和分析计算法。
生产中常用查表修正法。
根据零件表面尺寸、加工精度、生产纲领等要求,按照已确定的加工路线,采用查表修正法,确定每道工序的加工余量。
2.3 确定工序尺寸根据零件图,按包容面与被包容面分别计算出零件各表面工序尺寸。
对于被包容面,工序尺寸由最终工序的工序尺寸开始,依次加上本道工序的工序加工余量,就是前道工序的工序尺寸,从而计算出各道工序的工序尺寸;对于包容面,工序尺寸由最终工序的工序尺寸开始,依次减去本道工序的工序加工余量,就是前道工序的工序尺寸,从而计算出各道工序的工序尺寸。
加工余量工序尺寸与工序公差的确定加工余量是指在零件加工过程中为了保证零件尺寸精度而故意留下的一定尺寸余量。
而工序尺寸和工序公差的确定则是指在加工零件时,根据零件的设计要求和加工工艺,确定每个加工工序的尺寸和公差范围。
这两个问题在零件加工过程中起着非常重要的作用,对于保证零件的质量和精度具有至关重要的意义。
首先,我们来看看加工余量的作用。
在零件加工过程中,由于材料的变形、工艺的限制、加工设备的精度等因素,很难保证每个零件的尺寸都能精确到设计要求的尺寸。
因此,为了保证零件的尺寸精度,加工余量就显得非常重要了。
通过在零件尺寸上留下一定的余量,可以在后续的加工工序中进行修正,从而保证零件的最终尺寸能够达到设计要求。
同时,加工余量还可以在一定程度上弥补加工过程中可能出现的误差,提高零件的加工精度。
而工序尺寸和工序公差的确定则是在加工零件的每个工序中,根据零件的设计要求和加工工艺,确定每个工序的尺寸和公差范围。
这一步工作对于保证零件的加工精度和质量至关重要。
在确定工序尺寸和公差时,需要考虑到材料的性质、加工工艺的特点、加工设备的精度等因素。
只有合理确定了工序尺寸和公差,才能保证每个工序加工出来的零件都能满足设计要求,从而保证整个零件的质量和精度。
在实际的零件加工过程中,确定加工余量、工序尺寸和公差是一个比较复杂的工作。
首先,需要对零件的设计要求进行充分的了解和分析,明确每个尺寸的重要性和影响因素。
其次,需要对加工工艺和加工设备进行全面的评估,了解其加工精度和加工能力。
最后,需要根据实际情况,结合经验和技术,确定合理的加工余量、工序尺寸和公差范围。
在确定加工余量时,需要考虑到零件的材料、加工工艺和加工设备的精度等因素。
一般来说,对于精密零件,加工余量要尽量小,以减少修正工序的次数,提高加工效率和精度;而对于一般零件,加工余量可以适当放大,以提高加工的容错能力。
在确定工序尺寸和公差时,需要充分考虑到每个工序的加工精度和工艺特点,尽量减小工序间的误差传递,保证每个工序加工出来的零件都能满足设计要求。
加工余量、工序尺寸与工序公差的确定在工业制造中,加工余量、工序尺寸和工序公差的确定是非常重要的步骤。
这些参数的正确选择可以确保产品的质量和性能,并影响到生产效率和成本。
首先,加工余量是指在设计尺寸基础上增加的一小部分尺寸,以确保在加工过程中获得所需的精度和质量。
加工过程中,由于材料的变形、磨损和切削力产生的误差,零件的尺寸会发生变化。
因此,设计时要考虑到这些因素,给零件留出足够的加工余量,以实现最终尺寸的精确控制。
加工余量的确定需要综合考虑材料特性、加工方式和设备精度等因素,通常会根据经验进行选择。
其次,工序尺寸是指在工序中所需要的具体尺寸。
它根据产品的功能要求和设计要求来确定。
在制造过程中,通常会有多个工序,每个工序都有自己的尺寸要求。
工序尺寸的确定需要考虑到产品的装配、安装和使用等方面的要求,确保工序之间的配合和相互连接的准确度。
同时,还要考虑到不同材料的热胀冷缩系数,以保证产品在各种环境条件下的稳定性。
最后,工序公差是指在制造过程中允许的尺寸偏差范围。
由于加工方法和设备的限制,零件的尺寸不可能完全精确符合设计要求。
因此,在每个工序中都要设置一定的公差。
公差的确定需要综合考虑产品的功能要求、装配要求和材料的可变性等因素。
公差的范围决定了工序的控制难度和生产效率,范围过大会影响产品的精度和质量,范围过小会增加制造成本和难度。
综上所述,加工余量、工序尺寸和工序公差是工业制造中至关重要的参数。
它们的合理选择对于确保产品质量、提高生产效率和降低生产成本具有重要意义。
在确定这些参数时,需要考虑到材料特性、加工方式、设备精度、产品功能要求和装配要求等因素,并结合经验和实际情况进行综合分析和决策。
只有在合适的条件下,才能达到最佳的加工效果和产品性能。
加工余量、工序尺寸和工序公差是工业制造中重要的三个参数。
它们的选择直接影响产品的质量、性能和生产效率。
在制造过程中,合理确定这些参数非常关键,需要综合考虑多种因素。
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 都称为尺寸链的环,尺寸链至少由三个环构成。
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。
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;
3)机床生产率与零件批量相适应;
4)尽量利用现有机床。
2.工艺装备的选择
工艺装备包括夹具、刀具、量具和辅助工具,根据生产类型、工件材料、加工精度、表面粗糙度、等因素加以选择。
1)单件小批生产
一般选用作为机床附件的通用夹具(如卡盘、回转工作台、平口钳等)或组合夹具、标准刀具、通用量具。
2)多品种的中批生产
采用可调夹具或成组夹具、可转位刀具。
3)大批大量生产
应根据工序要求设计专用高效夹具,高生产率的复合刀具、专用刀具及先进刀具,极限量规及高效专用检具。