利用工藝尺寸鏈確定工序余量

杜可可，李 鑫

（河南工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，河南 鄭州 451191）

利用工藝尺寸鏈確定工序余量

杜可可，李 鑫

（河南工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，河南 鄭州 451191）

根據(jù)工藝尺寸鏈的基本特性，利用工藝尺寸鏈，在生產(chǎn)過程中合理確定工序余量、工序尺寸及公差等，對生產(chǎn)實際具有一定的指導(dǎo)意義。

尺寸鏈；工序余量；工序尺寸；公差

1 工藝尺寸鏈及其基本特性

工藝尺寸鏈?zhǔn)抢霉に囘^程中相互關(guān)聯(lián)的尺寸相互連接形成的封閉尺寸鏈圖，如圖1所示。

圖1 工藝尺寸鏈圖

尺寸鏈中凡屬間接得到的尺寸稱為封閉環(huán)；凡屬通過直接加工得到的尺寸稱為組成環(huán)。而組成環(huán)中，按其增大或減小對封閉環(huán)尺寸變化影響不同，如組成環(huán)尺寸增大封閉環(huán)尺寸亦增大的組成環(huán)，稱為增環(huán)；如組成環(huán)尺寸增大封閉環(huán)尺寸反而減小的組成環(huán)，則稱為減環(huán)。封閉環(huán)的基本尺寸一般用A0表示，一個工藝尺寸鏈中只允許有一個封閉環(huán)；若干個增環(huán)、減環(huán)的基本尺寸分別用、表示。根據(jù)工藝尺寸鏈中封閉環(huán)、增環(huán)和減環(huán)是相互關(guān)聯(lián)的尺寸、且尺寸鏈圖封閉的基本特性，在生產(chǎn)實際中，利用工藝尺寸鏈可解決工藝生產(chǎn)過程合理確定工序余量、工序尺寸及公差典型問題。

2 利用工藝尺寸鏈合理確定工序余量

2.1 工序余量、工序尺寸及公差之間的關(guān)系

圖2 確定工序余量工藝尺寸鏈

由上面兩式表明，工序余量的基本值影響工序尺寸的基本尺寸，工序尺寸的公差影響工序余量的變化。在生產(chǎn)過程中，需要合理確定工序余量，還要嚴(yán)格控制上工序和本工序的工序尺寸及公差。一旦某工序尺寸公差超差，不能滿足公式（2）要求，就會出現(xiàn)工序余量不足情況，從而不能滿足加工精度要求。

2.2 利用工藝尺寸鏈合理確定工序余量

（1）當(dāng)加工過程分為粗、精兩個環(huán)節(jié)進(jìn)行，粗基準(zhǔn)經(jīng)過加工變?yōu)榱司鶞?zhǔn)使用，則應(yīng)嚴(yán)格控制粗加工工序尺寸及公差，給精加工留出足夠的加工余量以保證加工精度。

案例：如圖3所示，加工短軸零件，三個工序分別為：①粗車小端外圓、臺肩及端面；②粗、精車大端外圓及端面；③精車小端外圓、臺肩及端面。

圖3 短軸零件工序

按照三個工序工序圖中標(biāo)注的工序尺寸及公差，校核工序3（精車小端面）的余量是否合適？若余量不夠應(yīng)如何改進(jìn)？

解：①按工藝過程畫出組成精車小端面余量 的尺寸鏈（如圖4所示）。

圖4 尺寸鏈圖

最小余量出現(xiàn)負(fù)值，說明精車小端面可能出現(xiàn)余量不足情況，需要對粗加工工序尺寸及公差進(jìn)行調(diào)整。

（2）當(dāng)采用自為基準(zhǔn)加工方法加工時，例如滾壓加工、浮動鏜削加工、精細(xì)磨削加工等，工序余量則為直接控制加工尺寸，構(gòu)建工藝尺寸鏈時應(yīng)將工序余量作為組成環(huán)，最終獲得尺寸作為封閉環(huán)。

案例：如圖5所示為采用火花磨削加工齒輪軸端面保

圖5 磨削齒輪軸端面工序簡

圖6 工藝尺寸鏈

圖7 工藝尺寸鏈

3 結(jié)束語

工藝尺寸鏈在生產(chǎn)實際中得到廣泛應(yīng)用。合理確定工序余量時有幾種情況：當(dāng)工序尺寸為直接加工尺寸時，工序余量作為封閉環(huán)構(gòu)建工藝尺寸鏈；當(dāng)工序余量為直接控制尺寸時，工序余量作為組成環(huán)構(gòu)建工藝尺寸鏈；當(dāng)加工過程分為粗、精兩個環(huán)節(jié)進(jìn)行時，若要保證精加工余量充足，則應(yīng)嚴(yán)格控制粗加工工序尺寸及公差。

S219.06

A

2096-2789（2016）11-0089-02

杜可可（1961-），女，河南鄭州人，教授，研究方向：機(jī)械設(shè)計及制造。