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机械制造
任守华,等?エ艺尺寸路径图及其应用
工艺尺寸路径图及其应用
任守华,王晓慧,易金玲
(太原科技大学机械电子工程学院,山西太原030024)
摘要:对零件在加エ过程中的各加工要素用带下标的文字描述其特征,在此基础上提出一种
描述零件加エエ艺足す路线的方法一一エ艺尺す路径图,该图描述了零件全部设计尺す及加
エ余量与工序尺寸之间的关系,同时也描述了各个要素的加エ基准和加エ顺序,利用エ艺尺す
路径图可方便地对零件加エ工艺路线进行优化。
关键词:尺寸关系;基准;优化
中图分类号:TH16文献标识码:B文章编号:1671-5276(2012)04-0064-03
Schematics of Technology Dimension Route and its Application
REN Shou-hua, WANG Xiao-hui, YI Jin-ling
School of Mechanical and Electrical Engineering, Taiyuan University
of Science andtechnology, Taiyuan 030024, China
Abstract: This paper proposesa method of describing the technology dimension route using the letters with subscript to describe the
characters of the elements in part process. The relations among design dimension margins and process dimension, and the
benchmark of process elements and process sequence are described in the schematic It is convenient to use the schematics to opti
mize the technology dimension route
Key words: dimension relationship; benchmark; optimization
工艺尺寸路径图的生成方法
1.2工艺尺寸路径图的生成
用有向线段连接的英文字母依次表示出各工序尺寸,
エ艺尺寸路径图中エ序尺寸的表示有向线段的始端为工序基准,终端为加工要素,根將零件
的加工工序,便可逐步得到一个有向线段图,为便于观察,
方法
将该有向线段图表示成树的形式。以上根据零件加工工
用英文字母按自左到右的顺序依次表示零件在轴向艺过程,依次画出的有向线段图称为工艺尺寸路径图(以
方向上的的各个要素(要素可以是点、线、面)。给英文字下筒称路径图)。需要说明的是,各有向线段在同一方向
母加下脚标以表示该要素经过几次加工(毛坯要素不加上,且有向线段的长度并不对应于工序尺寸的大小。
下标),如图1中A,B,C,D分别表示零件自左至右的四个
下面以轴套的工序图2为例来具体介绍路径图的生
要素,C2表示C要素的第二次加工山。工序尺寸用有向成方法。
线段连接的英文字母表示,如D→A1表示以D为基准第
一次加T.A要素得到的工序尺寸。
C」
B
C
?
Ye
图2工序简图
根据工序5,首先选定D要素为粗基准,加工A要素
20
和B要素。工序尺寸为D→A1,D→B1见图3(a)。
32
根据工序10,以B要素为基准加工A要素,再以A要
素为基准加工.C要素。工序尺寸为B1→A2,A2→C1,见
图3(b)。
图1轴套简图
根据工序15,以D要素为基准再次加工A要素。工
基金项目:家自然科学基金资助项目(51175360);山西省自然科学基金(2009011029-1)
作者简介:任守华(1987-),男,河北零西人,太原科技大学在读硕士,研究方向是机械制造及自动化。
htp:/ZHD. chinajournal.neL.cnF-mail: ZZHD@ chainajoumal.net.cn《机械制造与自动化》
机械制造?
任守华,等?エ艺尺寸路径图及其应用
序尺寸为D→A3,见图3(c)
来,方便合理进行加工工艺的安排。
观察路径图3(c),可以看出A3C,的相关尺寸过多,
且8(A,C1)较小,因此加工精度较难保证。依据路径图进
B
行分析,可通过改变A3的位置以减少A3C1的相关尺寸
因此若加工要素A3时,改为以A2为基准进行加工,则δA3
C1的相关尺寸就会大大减少。这样虽然设计尺寸A3D的
相关尺寸增多了,但(A3D)较大,易于保证。改进后的路
径图见图4
图3工芝尺寸路径图
B
至此路径图建立完毕。路径图描述了设计尺寸及余
量与工序尺寸的关系,反映了各要素的加工顺序及其加工
基准,根据路径图可以看出既定的工艺路线所存在的问
题,对分析与优化工艺规程有着重要意义。
Cl
2工艺尺寸路径图的应用
?4改进后的工艺尺寸路径图
2.1尺寸关系的描述
对于一些较复杂的零件,要求保证的设计尺寸和余量
比较繁杂,不过总可以按照规定的一地原则和约束条件反
路径图中蕴含了エ艺尺寸式",便于进行工序尺す复进行优化,以得到最优的路径图。
及其公差的计算。表示设计尺寸的两个要素是最终形成
的要素,如图1中零件的三个设计尺寸分别为A,B,A、C2.3合理确定毛坯尺寸基准
和A3D。表示余量的两个英文字母是相同的,只是下角标
非粗基准的毛坯各要素的粗加工余量除了和相关的
不同。以零件图为准,如果某要素向右加工,下标顺序依工序尺寸有关外,还必然跟毛坯各面与粗基准之间的尺寸
自然数的顺序,向左加工则相反。如图2中工序10中加有关1。在图1所示的例子中,假定毛坯图尺寸按零件图
工B要素(向左加工)的余量为B2B加工A要素(向右的设计形式,C要素的设计基准为A要素(毛坯尺寸为
加工)的余量为A2A。在查找尺す式时从表示设计尺寸AC),B要素的设计基准为A要素(毛坯尺寸为AB),A耍
或余量的左边的字母开始,沿着有向线段连接的要素,査素的设计基准为D要素(毛坯尺寸为DA),绘制路径图如
找到另一个字母结束。路径图包含了整个加工过程所有图5(a)所示。、査出工艺尺寸式cC→CADB,A,C1,可以
的中间要素和最终要素,因此根据路径图,可以得到任意看出,C要素的粗加工余量除了和工序尺すDB3,B1A42,A2
设计尺寸及余量与工序尺寸的关系。不难得出工艺尺C1有关外,还和毛坯尺寸CA,AD有关,由于毛坯尺寸误差
寸式:
都较大,导致余量公差很大。因此从减少余量公差方面考
A3C1→A3DB1A2C1
虑,毛坯各要素的设计基准应尽可能的采用加工.该零件时
选定的粗基准,这样只有一个毛坯尺寸影响各要素的粗加
按照工艺尺寸式的计算方法即可求解出各个工序尺工余量,从而使得余量公差达到了最小。改进后的路径图
寸及公差。
如图5(b)所示。
2.2工艺路线的优化
路径图体现了每个工序尺寸的工序基准一一有向线
B C
段的始端为终端的工序基准,例如图3(e)中D为A1,B1,
A3的工序基准,B,为A