李 鑫 杜可可

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

工藝尺寸鏈及在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用

李 鑫 杜可可

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

根據(jù)工藝尺寸鏈的基本特性，利用工藝尺寸鏈設(shè)計(jì)專用量具。利用工藝尺寸鏈確定零件表面鍍層、滲入層工序尺寸及公差等，對(duì)生產(chǎn)實(shí)際具有一定的指導(dǎo)意義。

工藝尺寸鏈 專用量具 公差

1 工藝尺寸鏈

工藝尺寸鏈?zhǔn)抢霉に囘^(guò)程中相互關(guān)聯(lián)的尺寸相互連接形成的封閉尺寸鏈圖。尺寸鏈中，間接得到的尺寸稱為封閉環(huán)；通過(guò)直接加工得到的尺寸稱為組成環(huán)。而組成環(huán)中，按其對(duì)封閉環(huán)的影響，又可分為增環(huán)和減環(huán)。

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(shí)際中得到廣泛應(yīng)用。

2 利用工藝尺寸鏈設(shè)計(jì)專用量具

當(dāng)測(cè)量基準(zhǔn)和需要測(cè)量尺寸設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，會(huì)造成需要測(cè)量尺寸不能直接測(cè)量。此時(shí)，需構(gòu)建工藝尺寸鏈求出直接測(cè)量尺寸。測(cè)量過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)假?gòu)U品問(wèn)題。如果是大批量生產(chǎn)，需設(shè)計(jì)專用量具，解決測(cè)量效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大問(wèn)題。

案例：如圖1（a）所示為大批量生產(chǎn)的軸套測(cè)量尺寸。圖示表明，尺寸為軸套軸肩到孔底尺寸，不能使用量具直接測(cè)量，可使用深度尺測(cè)量x尺寸（圖上未標(biāo)注），利用卡尺測(cè)量尺寸，從而間接判斷尺寸是否合格。

常規(guī)測(cè)量方法如下：

這種測(cè)量方法測(cè)量效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，且可能出現(xiàn)“假”廢品問(wèn)題。

例如，若測(cè)得x=60（比最大值還大0.05），出現(xiàn)不合格。但是，復(fù)測(cè)另一尺寸為10，此時(shí)封閉環(huán)尺寸為60-10=50合格。由此例分析，得出結(jié)論：若換算后的測(cè)量尺寸超差量小于或等于另一組成環(huán)公差，則該零件有可能出現(xiàn)“假”廢品，應(yīng)對(duì)零件相關(guān)尺寸逐個(gè)復(fù)查測(cè)量，判斷是否真的出現(xiàn)廢品。

在成批和大量生產(chǎn)中，可以通過(guò)工藝尺寸鏈設(shè)計(jì)專用量具解決上述問(wèn)題。如圖1（c）所示，設(shè)計(jì)由心軸和卡板組成的專用量具進(jìn)行測(cè)量。解尺寸鏈，得卡板尺寸為：?？ò逡欢藶樽畲髽O限尺寸，另一端為最小極限尺寸。測(cè)量時(shí)，只要卡板任一端卡住工件松緊合適即為合格。

3 零件表面處理工藝尺寸鏈應(yīng)用

零件表面處理分為兩類：滲入類主要有滲碳、滲氮等，目的是為了提高零件的表面硬度，而滲入層深度直接影響零件表面硬度及梯度；鍍層類主要有鍍鉻、鍍鋅、鍍銅等，鍍后零件表面不再加工，因此需要嚴(yán)格控制鍍前工序尺寸及公差。應(yīng)用工藝尺寸鏈，可解決零件表面處理過(guò)程中的工序尺寸及公差問(wèn)題。

圖1 軸套測(cè)量尺寸、尺寸鏈及測(cè)量專用量具

案例：某軸類零件表面要求滲碳處理，其工藝過(guò)程如下：

（1）精車(chē)外圓，保證尺寸φ38.40mmmm。

?0.1

（2）滲碳處理，控制滲碳層深度L2（待求尺寸）。

（3）精磨外圓，保證尺寸φ38?00.016mmmm， 同時(shí)保證滲碳層厚度0.5～0.8mm，工序圖如圖2（a）所示。

（1）構(gòu)建尺寸鏈

由于滲碳層厚度0.5～0.8mm是間接保證尺寸，應(yīng)作為封閉環(huán)。又因?yàn)榭刂茲B碳層深度L2及滲碳層厚度0.5～0.8mm是單向尺寸，而精車(chē)保證尺寸φ38.40mmmm、 精

?0.1磨保證尺寸φ380mmmm 是雙向尺寸，構(gòu)建此類尺寸鏈時(shí)，應(yīng)

?0.016將雙向尺寸及公差取半處理，構(gòu)建尺寸鏈如圖2（b）所示。

圖2 工序圖及尺寸鏈

案例：某軸類零件表面要求鍍鉻，鍍層厚度0.025～0.04mm，鍍后外徑尺寸為φ28?00.045mm且表面不再加工，如圖3（a）所示，求鍍前外徑尺寸。

解：（1）構(gòu)建尺寸鏈

由于鍍層厚度0.025～0.04mm可直接控制，因此鍍后外徑尺寸φ28?00.045mm為間接保證尺寸，是封閉環(huán)。應(yīng)將雙向尺寸及公差取半處理，構(gòu)建尺寸鏈如圖3（b）所示。

圖3 工序圖及尺寸鏈

3 結(jié)論

目前，工藝尺寸鏈在生產(chǎn)實(shí)際中得到了廣泛應(yīng)用。在成批和大量生產(chǎn)中，可以通過(guò)工藝尺寸鏈設(shè)計(jì)專用量具，解決測(cè)量基準(zhǔn)和測(cè)量尺寸設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)的測(cè)量問(wèn)題；在零件表面處理工藝中，可以通過(guò)工藝尺寸鏈的解算，準(zhǔn)確控制工序尺寸及公差。

Process Dimension Chain and Its Application in Production Practice

LI Xin, DU Keke
(School of Mechanical Engineering, Henan Institute of Engineering, Zhengzhou 451191)

According to the basic characteristics of the process dimension chain, it can be used to design special measuring tool, determine procedure dimensions and tolerances for parts surface plating or infiltration layer and so on. It has certain guiding significance to the production practice.

process dimension chain, special measuring tool, tolerance