工藝尺寸是根據(jù)加工條件，在工藝規(guī)程中給出的尺寸，是為了保證零件圖紙的尺寸而設(shè)計(jì)的。如果工藝尺寸設(shè)計(jì)不合理會(huì)直接導(dǎo)致零件加工不合格，因此對于復(fù)雜的軸類及箱體類零件、易變性零件等而言，保證工藝尺寸尤為重要。

在機(jī)械加工過程中，為了滿足零件的技術(shù)要求，會(huì)進(jìn)行大量的工藝尺寸鏈計(jì)算，包括工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是否重合、余量設(shè)計(jì)是否合理、表處理厚度是否達(dá)標(biāo)等等。這些計(jì)算往往需要花費(fèi)工程師較大精力，一旦工藝尺寸鏈計(jì)算出紕漏，則無法保證零件加工合格。

尺寸鏈計(jì)算與公差分析的目的

? 獲得合理的工序公差，保證產(chǎn)品加工質(zhì)量；

? 檢查工藝漏洞，提前優(yōu)化，避免試生產(chǎn)造成的資源及時(shí)間浪費(fèi)；

? 優(yōu)化零件加工工藝路線，避免累計(jì)誤差；

? 減少裝配現(xiàn)場的修銼調(diào)整；

? 降低產(chǎn)品的返修率，幫助企業(yè)節(jié)約成本。

? 尺寸鏈的定義和分類

1、尺寸鏈的定義

尺寸鏈?zhǔn)怯梢唤M相互連接的尺寸形成的封閉尺寸組。在工程設(shè)計(jì)和制造中經(jīng)常用尺寸鏈來進(jìn)行工藝尺寸換算，控制關(guān)鍵尺寸的公差，從而保證產(chǎn)品的制造精度。

2、尺寸鏈的分類

? 按其空間位置的構(gòu)成可以分為：線性尺寸鏈（一維）、平面尺寸鏈（二維）和空間尺寸鏈（三維）。

? 按其功能可以分為：裝配尺寸鏈、零件尺寸鏈和工藝尺寸鏈。

工藝尺寸鏈的定義和換算

1、工藝尺寸鏈的定義

在零件的加工過程中，決定各個(gè)工序要素間相互關(guān)系的尺寸通?？捎帽舜讼嗦?lián)系的點(diǎn)、線、面按一定順序排列，形成一個(gè)封閉的尺寸系統(tǒng)，這個(gè)尺寸系統(tǒng)就稱為工藝尺寸鏈。

2、工藝尺寸鏈的分析與計(jì)算（換算形式）

由于產(chǎn)品的復(fù)雜性，產(chǎn)品制造需要很多工序才能完成。由于加工基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換，使工藝尺寸換算在工藝設(shè)計(jì)過程中占有非常重要的地位。尺寸換算主要有以下幾種形式：

? 原始基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合

圖1中A為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，B為加工面，C為原始基準(zhǔn)，尺寸H必須通過換算后求出。

? 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與測量基準(zhǔn)不重合時(shí)的尺寸換算

圖2中工序原始尺寸為20，B為加工面。若要對該尺寸直接測量比較困難，因此將一個(gè)芯軸安裝在零件上，與零件內(nèi)部的定位面接觸，借助基準(zhǔn)A進(jìn)行間接測量。尺寸L為固定長度，因此可以通過測量H來間接保證工序尺寸為20。

? 多尺寸保證

圖3中小孔在粗加工階段已經(jīng)加工完成，主設(shè)計(jì)基準(zhǔn)A在最后面加工保證，與主設(shè)計(jì)基準(zhǔn)有關(guān)的尺寸有4個(gè)：10、H、8、12。兩個(gè)工序中，小孔中心與左端面的距離不變，因此H值由10、8、12 三個(gè)尺寸共同來保證。

工藝尺寸鏈的解算步驟由上所述，要利用尺寸鏈原理來分析相互關(guān)聯(lián)的工序尺寸及余量的變化規(guī)律。首先要由零件工序圖畫出尺寸鏈圖，然后找出封閉環(huán)、增環(huán)、減環(huán)等進(jìn)行解算。解算關(guān)鍵在于能否正確地畫出尺寸鏈，判斷封閉環(huán)。對于在生產(chǎn)實(shí)踐中已出現(xiàn)和未出現(xiàn)的復(fù)雜尺寸鏈解算問題，都需要根據(jù)尺寸鏈的定義及工藝目的進(jìn)行準(zhǔn)確把握，再根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行解算。

工藝尺寸鏈軟件“PDCC”的應(yīng)用

“工藝尺寸鏈計(jì)算軟件——PDCC”無需工程師手工計(jì)算繁瑣的工藝過程，只需將各工序加工的尺寸按工藝流程在軟件中繪制成工藝流程圖，軟件則會(huì)通過內(nèi)部的“AI智能算法案例庫”自動(dòng)計(jì)算零件尺寸能否得到保證、余量設(shè)計(jì)是否合理等。此軟件操作便捷，計(jì)算準(zhǔn)確，整個(gè)過程在數(shù)分鐘內(nèi)即可完成。

尺寸鏈軟件DCC與工藝尺寸鏈軟件PDCC的對比

1、用尺寸鏈軟件DCC計(jì)算工藝尺寸算例

如下圖為一套筒零件，L1及L2均已加工，現(xiàn)在銑床上加工A端面，要求保證尺寸L3。請分別計(jì)算以C、D、B端面為加工基準(zhǔn)的工序尺寸，并選擇最好的加工方案。

? 分析計(jì)算

方案1：以C端面為加工基準(zhǔn)計(jì)算工序尺寸X，L3為該工藝加工最后形成的尺寸，故L3為閉環(huán)。如下。

畫尺寸鏈圖及求解：

方案2：以D端面為加工基準(zhǔn)計(jì)算工序尺寸X， L3為該工藝加工最后形成的尺寸，故L3為閉環(huán)。如下。

畫尺寸鏈圖及求解:

方案3：以B端面為加工基準(zhǔn)時(shí)，工序尺寸即為L3=10（+0.2,0）。

? 對比分析

三種方案的工序尺寸計(jì)算結(jié)果分別為：

方案一：加工精度要求最高，加工成本最高，一般不選擇。

方案二：加工精度要求較低，加工成本較低，工裝量具易實(shí)現(xiàn)，容易測量，可用于小批量生產(chǎn)。

方案三：加工精度要求最低，加工成本最低，但工裝量具不易實(shí)現(xiàn)，不易測量，通常用于大批量生產(chǎn)。

用工藝尺寸鏈軟件PDCC計(jì)算工藝尺寸算例

某軸類零件結(jié)構(gòu)如圖，車削加工保證零件軸向尺寸A34、A41、A43、A61、A62、A63，請校核零件加工工藝。

1、加工工藝流程如下：

? 以毛坯左端面為基準(zhǔn)加工尺寸A11、A12；

? 以A11右端面為基準(zhǔn)加工尺寸A21；

? 以A12右端面為基準(zhǔn)加工尺寸A31、A32、A33；

? 以A32左端面為基準(zhǔn)加工尺寸A41、A42；

? 表處理鍍層厚度A51；

? 以A32左端面為基準(zhǔn)加工尺寸A61。

2、畫尺寸鏈圖

按加工工藝流程快速繪制工藝流程圖，清晰表達(dá)零件加工工藝

3、分析計(jì)算

? 一鍵計(jì)算，高效準(zhǔn)確；

? 可同時(shí)計(jì)算基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換、余量及表處理，計(jì)算結(jié)果一目了然，清晰顯示工藝錯(cuò)誤點(diǎn)清晰展示工藝問題；

? 選擇問題尺寸，自動(dòng)給出優(yōu)化依據(jù)。

? 自動(dòng)生成工藝尺寸鏈計(jì)算報(bào)告，保證工藝正確性。

PDCC應(yīng)用效果

若某零件加工工藝中需要計(jì)算的零件尺寸及余量有30個(gè)，同時(shí)用傳統(tǒng)手工與PDCC軟件進(jìn)行計(jì)算，通過數(shù)據(jù)分析對比，效果如下表：

尺寸鏈計(jì)算與公差分析的目的

由上述對比結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，DCC與PDCC都可進(jìn)行工藝尺寸鏈的計(jì)算，但是PDCC軟件在工藝尺寸鏈計(jì)算方面更加專業(yè)，也更加便捷。

對于企業(yè)來說，使用PDCC軟件可以在生產(chǎn)階段大幅度提高工作效率，解決傳統(tǒng)方法難以解決的問題，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低產(chǎn)品開發(fā)成本，降低開發(fā)周期。

以下文章來源于上海安世亞太 ，作者謝文麗