确定工序尺寸及公差的优化方法

某工序加工应达到的尺寸称为工序尺寸。正确确定工序尺寸及其公差是制订零件工艺规程的重要工作之一。工序尺寸及其公差的大小不仅受到加工余量大小的影响,而且与工序基准的选择有密切的关系。

生产上绝大部分加工面都是在基准重合(工艺基准和设计基准重合)的情况下进行加工的,所以,掌握基准重合情况下工序尺寸与公差的确定过程非常重要,现介绍如下。

1)确定各加工工序的加工余量。

2)从终加工工序开始(即从设计尺寸开始)到第二道加工工序,依次加上每道加工工序的加工余量,可分别得到各工序的公称尺寸(包括毛坯尺寸)。

3)除终加工工序以外,其他各加工工序按各自所采用加工方法的加工经济精度确定工序尺寸公差(终加工工序的公差按设计要求确定)。

4)填写工序尺寸,并按入体原则标注工序尺寸公差。

例如,某轴的直径为50mm,其尺寸精度要求为IT5,表面粗糙度要求为Ra=0.04μm,并要求高频感应淬火,毛坯为锻件。其工艺路线为:粗车—半精车—高频感应淬火—粗磨—精磨—研磨。现在来计算各工序的工序尺寸及公差。

(1)先用查表法确定加工余量 由工艺手册查得:研磨余量为0.01mm,精磨余量为0.1mm,粗磨余量为0.3mm,半精车余量为1.1mm,粗车余量为4.5mm。由公式可得加工总余量为6.01mm,取加工总余量为6mm,把粗车余量修正为4.49mm。

(2)计算各加工工序的公称尺寸 研磨后工序的公称尺寸为50mm(设计尺寸)。其他各工序的公称尺寸依次为:(www.xing528.com)

精磨50mm+0.01mm=50.01mm

粗磨50.01mm+0.1mm=50.11mm

半精车50.11mm+0.3mm=50.41mm

粗车50.41mm+1.1mm=51.51mm

毛坯51.51mm+4.49mm=56mm

(3)确定各工序的加工经济精度和表面粗糙度 由《机械加工工艺手册》查得:研磨后为IT5,Ra=0.04μm(零件的设计要求)；精磨后选定为IT6,Ra=0.16μm；粗磨后选定为IT8,Ra=12.5μm；半精车后选定为IT11,Ra=2.5μm；粗车后选定为IT13,Ra=16μm。

(4)公差的确定与标注 根据上述加工经济精度查公差表,将查得的公差数值按入体原则标注在工序的公称尺寸上。查工艺手册可得锻造毛坯的极限偏差为±2mm。