工艺尺寸链分析的重要性

上海安世亚太 2021年3月2日浏览：1757 评论：5 收藏：27

作者：谢文丽上海安世亚太流体应用工程师

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编者按

作者使用工艺尺寸链计算软件——PDCC，一键计算，高效准确，解决了传统计算方式难以解决的问题，在生产阶段大幅度提高了工作效率。

工艺尺寸是根据加工条件，在工艺规程中给出的尺寸，是为了保证零件图纸的尺寸而设计的。如果工艺尺寸设计不合理会直接导致零件加工不合格，因此对于复杂的轴类及箱体类零件、易变性零件等而言，保证工艺尺寸尤为重要。

在机械加工过程中，为了满足零件的技术要求，会进行大量的工艺尺寸链计算，包括工艺基准与设计基准是否重合、余量设计是否合理、表处理厚度是否达标等等。这些计算往往需要花费工程师较大精力，一旦工艺尺寸链计算出纰漏，则无法保证零件加工合格。

尺寸链计算与公差分析的目的

获得合理的工序公差，保证产品加工质量；

检查工艺漏洞，提前优化，避免试生产造成的资源及时间浪费；

优化零件加工工艺路线，避免累计误差；

减少装配现场的修锉调整；

降低产品的返修率，帮助企业节约成本。

尺寸链的定义和分类

尺寸链的定义

尺寸链是由一组相互连接的尺寸形成的封闭尺寸组。在工程设计和制造中经常用尺寸链来进行工艺尺寸换算，控制关键尺寸的公差，从而保证产品的制造精度。

尺寸链的分类

◆ 按其空间位置的构成可以分为：线性尺寸链（一维）、平面尺寸链（二维）和空间尺寸链（三维）。

◆ 按其功能可以分为：装配尺寸链、零件尺寸链和工艺尺寸链。

工艺尺寸链的定义和换算

工艺尺寸链的定义

在零件的加工过程中，决定各个工序要素间相互关系的尺寸通常可用彼此相联系的点、线、面按一定顺序排列，形成一个封闭的尺寸系统，这个尺寸系统就称为工艺尺寸链。

工艺尺寸链的分析与计算（换算形式）

由于产品的复杂性，产品制造需要很多工序才能完成。由于加工基准的转换，使工艺尺寸换算在工艺设计过程中占有非常重要的地位。尺寸换算主要有以下几种形式：

原始基准与设计基准不重合

图1中A为设计基准，B为加工面，C为原始基准，尺寸H必须通过换算后求出。

设计基准与测量基准不重合时的尺寸换算

图2中工序原始尺寸为20，B为加工面。若要对该尺寸直接测量比较困难，因此将一个芯轴安装在零件上，与零件内部的定位面接触，借助基准A进行间接测量。尺寸L为固定长度，因此可以通过测量H来间接保证工序尺寸为20。

多尺寸保证

图3中小孔在粗加工阶段已经加工完成，主设计基准A在最后面加工保证，与主设计基准有关的尺寸有4个：10、H、8、12。两个工序中，小孔中心与左端面的距离不变，因此H值由10、8、12 三个尺寸共同来保证。

工艺尺寸链的解算步骤由上所述，要利用尺寸链原理来分析相互关联的工序尺寸及余量的变化规律。首先要由零件工序图画出尺寸链图，然后找出封闭环、增环、减环等进行解算。解算关键在于能否正确地画出尺寸链，判断封闭环。对于在生产实践中已出现和未出现的复杂尺寸链解算问题，都需要根据尺寸链的定义及工艺目的进行准确把握，再根据实际情况来进行解算。