利用工藝尺寸鏈確定工序余量

杜可可，李 鑫

（河南工程學院機械工程學院，河南 鄭州 451191）

利用工藝尺寸鏈確定工序余量

杜可可，李 鑫

（河南工程學院機械工程學院，河南 鄭州 451191）

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

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

工藝尺寸鏈是利用工藝過程中相互關聯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；凡屬通過直接加工得到的尺寸稱為組成環。而組成環中，按其增大或減小對封閉環尺寸變化影響不同，如組成環尺寸增大封閉環尺寸亦增大的組成環，稱為增環；如組成環尺寸增大封閉環尺寸反而減小的組成環，則稱為減環。封閉環的基本尺寸一般用A0表示，一個工藝尺寸鏈中只允許有一個封閉環；若干個增環、減環的基本尺寸分別用、表示。根據工藝尺寸鏈中封閉環、增環和減環是相互關聯的尺寸、且尺寸鏈圖封閉的基本特性，在生產實際中，利用工藝尺寸鏈可解決工藝生產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。在生產過程中，需要合理確定工序余量，還要嚴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）當加工過程分為粗、精兩個環節進行，粗基準經過加工變為了精基準使用，則應嚴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？若余量不夠應如何改進？

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

最小余量出現負值，說明精車小端面可能出現余量不足情況，需要對粗加工工序尺寸及公差進行調整。

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

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 結束語

工藝尺寸鏈在生產實際中得到廣泛應用。合理確定工序余量時有幾種情況：當工序尺寸為直接加工尺寸時，工序余量作為封閉環構建工藝尺寸鏈；當工序余量為直接控制尺寸時，工序余量作為組成環構建工藝尺寸鏈；當加工過程分為粗、精兩個環節進行時，若要保證精加工余量充足，則應嚴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：機械設計及制造。