工艺尺寸链及在生产实际中的应用

李 鑫 杜可可

（河南工程学院 机械工程学院，郑州 451191）

工艺尺寸链及在生产实际中的应用

李 鑫 杜可可

（河南工程学院 机械工程学院，郑州 451191）

根据工艺尺寸链的基本特性，利用工艺尺寸链设计专用量具。利用工艺尺寸链确定零件表面镀层、渗入层工序尺寸及公差等，对生产实际具有一定的指导意义。

工艺尺寸链 专用量具 公差

1 工艺尺寸链

工艺尺寸链是利用工艺过程中相互关联的尺寸相互连接形成的封闭尺寸链图。尺寸链中，间接得到的尺寸称为封闭环；通过直接加工得到的尺寸称为组成环。而组成环中，按其对封闭环的影响，又可分为增环和减环。

根据工艺尺寸链中，封闭环、增环和减环是相互关联的尺寸，且尺寸链图封闭的基本特性，在生产实际中得到广泛应用。

2 利用工艺尺寸链设计专用量具

当测量基准和需要测量尺寸设计基准不重合时，会造成需要测量尺寸不能直接测量。此时，需构建工艺尺寸链求出直接测量尺寸。测量过程中，可能会出现假废品问题。如果是大批量生产，需设计专用量具，解决测量效率低、劳动强度大问题。

案例：如图1（a）所示为大批量生产的轴套测量尺寸。图示表明，尺寸为轴套轴肩到孔底尺寸，不能使用量具直接测量，可使用深度尺测量x尺寸（图上未标注），利用卡尺测量尺寸，从而间接判断尺寸是否合格。

常规测量方法如下：

这种测量方法测量效率低、劳动强度大，且可能出现“假”废品问题。

例如，若测得x=60（比最大值还大0.05），出现不合格。但是，复测另一尺寸为10，此时封闭环尺寸为60-10=50合格。由此例分析，得出结论：若换算后的测量尺寸超差量小于或等于另一组成环公差，则该零件有可能出现“假”废品，应对零件相关尺寸逐个复查测量，判断是否真的出现废品。

在成批和大量生产中，可以通过工艺尺寸链设计专用量具解决上述问题。如图1（c）所示，设计由心轴和卡板组成的专用量具进行测量。解尺寸链，得卡板尺寸为：。卡板一端为最大极限尺寸，另一端为最小极限尺寸。测量时，只要卡板任一端卡住工件松紧合适即为合格。

3 零件表面处理工艺尺寸链应用

零件表面处理分为两类：渗入类主要有渗碳、渗氮等，目的是为了提高零件的表面硬度，而渗入层深度直接影响零件表面硬度及梯度；镀层类主要有镀铬、镀锌、镀铜等，镀后零件表面不再加工，因此需要严格控制镀前工序尺寸及公差。应用工艺尺寸链，可解决零件表面处理过程中的工序尺寸及公差问题。

图1 轴套测量尺寸、尺寸链及测量专用量具

案例：某轴类零件表面要求渗碳处理，其工艺过程如下：

（1）精车外圆，保证尺寸φ38.40mmmm。

−0.1

（2）渗碳处理，控制渗碳层深度L2（待求尺寸）。

（3）精磨外圆，保证尺寸φ38−00.016mmmm， 同时保证渗碳层厚度0.5～0.8mm，工序图如图2（a）所示。

（1）构建尺寸链

由于渗碳层厚度0.5～0.8mm是间接保证尺寸，应作为封闭环。又因为控制渗碳层深度L2及渗碳层厚度0.5～0.8mm是单向尺寸，而精车保证尺寸φ38.40mmmm、 精

−0.1磨保证尺寸φ380mmmm 是双向尺寸，构建此类尺寸链时，应

−0.016将双向尺寸及公差取半处理，构建尺寸链如图2（b）所示。

图2 工序图及尺寸链

案例：某轴类零件表面要求镀铬，镀层厚度0.025～0.04mm，镀后外径尺寸为φ28−00.045mm且表面不再加工，如图3（a）所示，求镀前外径尺寸。

解：（1）构建尺寸链

由于镀层厚度0.025～0.04mm可直接控制，因此镀后外径尺寸φ28−00.045mm为间接保证尺寸，是封闭环。应将双向尺寸及公差取半处理，构建尺寸链如图3（b）所示。

图3 工序图及尺寸链

3 结论

目前，工艺尺寸链在生产实际中得到了广泛应用。在成批和大量生产中，可以通过工艺尺寸链设计专用量具，解决测量基准和测量尺寸设计基准不重合时的测量问题；在零件表面处理工艺中，可以通过工艺尺寸链的解算，准确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.

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