工藝鏈的案例
尺寸鏈入門篇-工藝尺寸鏈特點
在零件的加工過程中決定各個工序要素間相互關系的尺寸，通常可用彼此相聯系的(點、線、面)按一定順序排列形成一個封閉的尺寸系統，這個尺寸系統就稱為工藝尺寸鏈。工藝尺寸鏈是以零件原設計尺寸和技術要求為前提條件的，不管應用怎樣的工藝方案，采用什么加工方法，都要保證設計要求的質量指標。工藝尺寸鏈有如下特點：
1.工藝寸鏈由機械加工工藝過程，加工的具體方法所決定的。加工時定位裝夾的方式，走刀切削形成表面尺寸的方法，刀具的形狀，都有可能影響工藝尺寸鏈的組合關系。
2.加工時獲得尺寸的方法不同，加工尺寸誤差的累積關系不同，所形成工藝尺寸鏈的關系和形式也就不一樣。前后工序直接加工獲得要求尺寸時，工序尺寸誤差累積在余量上，不影響被加工尺寸。有間接獲得尺寸時，這時要用工藝尺寸鏈，經過分析計算，確定合理的工序尺寸公差。
3.工藝尺寸鏈的分析計算，一般情況下主要應用“極值法”進行運算。只有在大批大量生產的情況下，當所計算的工序尺寸公差偏嚴而感到不經濟時，應用概率法計算。
4.工藝尺寸鏈的封閉環是由加工過程和加工方法所決定的，要分析加工誤差的來源和加工誤差的累積關系。
5.工藝尺寸鏈的封閉環數值，只有當封閉環為設計要求尺寸時，必按設計要求嚴格保證。如果封閉環要求很低的未注公差尺寸，或者是形成余量偏差時，那么封閉環數值可以由工藝人員根據生產條件主觀確定，沒有嚴格的要求。
6. 工藝尺寸鏈的組成環，大多數情況下是中間工序的工序尺寸，少數為對刀調整尺寸（例如靠磨余量），其公差數值一般可根據加工方法的經濟加工精度查手冊或憑經驗來大致估計確定。
在實際生產中，由于加工中各工序加工尺寸的誤差有累積，前幾道工序的加工誤差會累積在最后加工尺寸上，就可能會導致設計尺寸難以保證，或者是某些工序尺寸的誤差影響到后續工序的余量大小，使切削造成困難。
展開 尺寸鏈解算與工藝尺寸鏈分析與計算
所以有：
二、幾種工藝尺寸鏈的分析與計算
1.定位基準與設計基準不重合時的尺寸換算
2.設計基準與丈量基準不重合時的尺寸換算
3.多次加工工藝尺寸的尺寸鏈計算
4.保證滲碳、滲氮層深度的工藝尺寸鏈計算
5.平面尺寸鏈的計算
6.用工藝尺寸圖表追跡法計算工序尺寸和余量
在制定工藝過程或分析現行工藝時，經常會碰到既有基準不重合得工藝尺寸換算，又有工藝基準的多次轉換，還有工序余量變化得影響，整個工藝過程中有著較復雜的基準關系和尺寸關系。
DTAS致力于將專業化的CAT（計算機輔助公差）技術引入到產品開發過程中，憑借強大的技術支持力量和先進的軟件技術，為客戶提供完美軟件產品和技術咨詢服務，成就工程領域的全方位CAT技術，引領傳統公差計算模式的革命性變革，幫助客戶提高產品質量，縮短開發周期，降低開發成本。
展開 Simufact 成形到焊接工藝鏈仿真流程簡介
本期小技巧將繼續為大家講解：如何將Simufact Forming的仿真結果導入到Simufact Welding中，繼而實現成形到焊接的工藝鏈仿真。
成形到焊接工藝鏈仿真簡介：
在Simufact Forming軟件中，我們可以非常便捷的在軟件中實現多工位、多道次的成形工藝鏈仿真，使每一步仿真輸入繼承上一步的仿真結果，從而提高仿真精度。而對于Simufact旗下另一款強大的焊接工藝仿真軟件Simufact Welding而言，如何把Forming成形仿真的結果作為Welding軟件的輸入模型？這將關乎成形到焊接工藝鏈仿真的實現，更能進一步提高焊接仿真結果精度。
成形到焊接工藝鏈仿真流程：
1. 選取Simufact Forming仿真結果
通過Simufact Forming對將要進行焊接的部件進行仿真（仿真可為單一成形仿真，也可為成形工藝鏈仿真），在此以Forming軟件Demo中的鈑金案例：“Deepdrawing”為例。
選中Forming工藝進程樹中，最終成形的工藝（本Demo只有一個道次，選擇該道次即可）。點擊視圖窗口下方的“工具設置”按鈕旁邊的黑色下拉箭頭，選擇“打開工藝文件夾”，如圖1所示。
2. 查找“.spr”文件
跳轉文件夾路徑到“_Results_”文件夾，會有以數字排序的結果文件夾，因為我們需要將最終結果導入到Welding中，因此我們打開最終輸出增量步結果文件夾（該Demo為00071文件夾），文件夾中包含有帶結果的“.spr”文件，如圖2所示。
3. 將文件導入到Simufact Welding
通過經典的Simufact交互邏輯——“拖拽”，將此spr文件直接拖拽到Simufact Welding軟件GUI界面的對象欄中，軟件將自動彈出導入對話框，如圖3所示。
展開 工藝尺寸鏈分析的重要性
工藝尺寸是根據加工條件，在工藝規程中給出的尺寸，是為了保證零件圖紙的尺寸而設計的。如果工藝尺寸設計不合理會直接導致零件加工不合格，因此對于復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。
在機械加工過程中，為了滿足零件的技術要求，會進行大量的工藝尺寸鏈計算，包括工藝基準與設計基準是否重合、余量設計是否合理、表處理厚度是否達標等等。這些計算往往需要花費工程師較大精力，一旦工藝尺寸鏈計算出紕漏，則無法保證零件加工合格。
尺寸鏈計算與公差分析的目的
? 獲得合理的工序公差，保證產品加工質量；
? 檢查工藝漏洞，提前優化，避免試生產造成的資源及時間浪費；
? 優化零件加工工藝路線，避免累計誤差；
? 減少裝配現場的修銼調整；
? 降低產品的返修率，幫助企業節約成本。
? 尺寸鏈的定義和分類
1、尺寸鏈的定義
尺寸鏈是由一組相互連接的尺寸形成的封閉尺寸組。在工程設計和制造中經常用尺寸鏈來進行工藝尺寸換算，控制關鍵尺寸的公差，從而保證產品的制造精度。
2、尺寸鏈的分類
? 按其空間位置的構成可以分為：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，決定各個工序要素間相互關系的尺寸通常可用彼此相聯系的點、線、面按一定順序排列，形成一個封閉的尺寸系統，這個尺寸系統就稱為工藝尺寸鏈。
2、工藝尺寸鏈的分析與計算（換算形式）
由于產品的復雜性，產品制造需要很多工序才能完成。
展開 
DMG MORI 將兩種金屬3D打印技術與機加工整合，推出四條整合制造工藝鏈
DMG MORI 的激光沉積焊接增材制造工藝鏈中， 包括Siemens NX 的hybrid CAD / CAM數控編程，材料數據庫的技術參數，過程監控和文檔。
圖片來源：DMG MORI
一種工藝鏈包括兩種混合型增材制造設備-LASERTEC 65 3D hybrid 和LASERTEC 4300 3D hybrid。 LASERTEC 65 3D hybrid 集成了激光沉積焊增材制造工藝與5軸加工工藝，LASERTEC 4300 3D hybrid 則集成了激光沉積焊增材制造工藝與DMG MORI 的車銑復合加工工藝，可進行六面車銑加工。
DMG MORI 混合型設備能夠在一個生產過程中使用不同的材料，使零件具有特殊性能。
另外一種工藝鏈仍是基于激光沉積焊增材制造工藝，但是該工藝鏈中的增材制造設備-LASERTEC 65 3D 是一臺單一的激光沉積焊增材制造設備。 根據3D科學谷的了解，該設備是DMG MORI 為已經安裝了5軸加工機床的制造企業提供的，作為現有加工技術的一種補充。DMG MORI 稱，這種組合將確保客戶生產能力的最大化。
粉末床選區激光熔融與機械加工工藝鏈
這兩種基于粉末床增材制造設備所配的設備管理系統為CELOS。CELOS 是CAM編程和機床控制的完整軟件解決方案，該系統已完善了DMG MORI 基于粉末床工藝的LASERTEC 30 SLM二代設備的工藝鏈，通過該系統零件能夠以更短的時間完成外部編程并傳送到設備。DMG MORI 稱，CELOS系統將保證增材制造零件的預處理和后處理流程得到優化。
展開 尺寸鏈入門篇-工藝尺寸鏈封閉環的確定
需要注意的是，在加工一個表面同時產生兩個或兩個以上的尺寸時， 工藝上只能直接保證一個尺寸， 其余尺寸是間接保證的；間接保證的為封閉環。通常精度比較高的尺寸為直接保證尺寸，精度低的為間接保證尺寸。另外，工藝尺寸鏈中各組成環的加工誤差會累積到封閉環， 因此其公差值最大。工藝人員也可以根據封閉環的公差累積特性合理設計加工工藝，降低加工難度。
工藝尺寸鏈特點及尺寸鏈基本計算方法
工藝尺寸鏈特點及尺寸鏈基本計算方法？尺寸鏈在機械制造行業中起著很重要的作用，尺寸鏈是將相互關聯的尺寸按一定的順序聯接成首尾相接的封閉圖形。那么工藝尺寸鏈特點及尺寸鏈基本計算方法是什么呢？棣拓軟件為你分析
一． 工藝尺寸鏈
（一）、尺寸鏈定義：
尺寸鏈：將相互關聯的尺寸按一定的順序聯接成首尾相接的封閉圖形。
工藝尺寸鏈：由單個零件在工藝過程中形成的有關尺寸的尺寸鏈。
（二）、尺寸鏈的組成
1. 環：組成尺寸鏈的每個尺寸A1 、A2、 、A3
2. 封閉環：在加工過程中間接得到的尺寸A2。
3. 組成環：在加工過程中直接得到的尺寸A1 、A3。
增環：其余各組成環不變，此環增大使封閉環增大者。
減環：其余各組成環不變，此環增大使封閉環減少者。
具體判斷：給封閉環任選一個方向，沿此方向轉一圈，在每個環上加方向，與封閉環方向相同者為減環，相反者為增環。
(三)、特點：
1.寸鏈必須封閉
2．尺寸鏈只有一個封閉環
3．封閉環的精度低于組成環精度
4．封閉環隨組成環變動而變動
(四)、作法：
1．找出封閉環
2.從封閉環起，按工件表面上關系依次畫出組成環，直到尺寸回到封閉環起，形成一個封閉圖形，組成尺寸鏈的組成環環數應是最少的。
3．相接原則，確定增環、減環。
二．尺寸鏈基本計算
1、尺寸鏈圖中的每一個尺寸都稱為鏈環，所有的鏈環構成尺寸鏈。
2、在尺寸鏈中，能人為的控制或直接獲得的尺寸稱為組成環。
3、在尺寸鏈中被間接得到的，當其他尺寸出現后自然形成的尺寸稱為封閉環。每一個組成環的增大或減小都會使封閉環發生變化，一個尺寸鏈中只有一個封閉環。
4、某組成環增大而其他組成環不變，會使封閉環隨之增大，則此組成環為增環。
展開 直播預告 | Simufact金屬制造工藝鏈仿真解決方案及新功能介紹
精彩直播預告
金屬加工與連接工藝是零部件與總成件生產制備的必要方法，金屬件常用的制備工藝有塑性加工、焊接等工藝，這其中又細分為冷熱鍛、鈑金、軋制，弧焊、激光焊、電阻點焊、SPR/TOX等等諸多工藝。但無論是哪一類細分領域的工藝，工程師在早期工藝設計階段大都會借助CAE仿真的手段進行工藝可行性分析與缺陷預測。
此前我們介紹了海克斯康面向金屬加工領域的各項解決方案，例如Simufact Forming成形與熱處理工藝仿真方案、Simufact Welding焊接結構工藝仿真方案等等。對于某一工藝細節的仿真分析，使用單一專業方案能夠快速有效的進行工藝可行性研究。但在諸多工藝類型中，前序工藝都會對當前所要分析的工藝產生顯著影響，例如鈑金件生產制備的殘余應力會顯著影響焊接的變形趨勢。因此我們在仿真時，需要考慮工藝鏈上游對下游的深遠影響，進行工藝鏈式仿真分析，才能夠使我們的工藝仿真更為精確。
本期海克斯康直播講堂請到了金屬制造工藝鏈仿真專家李仁軍為我們帶來Simufact金屬制造工藝鏈仿真解決方案及新功能介紹，通過從自由鍛過程對鑄造件縮孔縮松的影響，鈑金成形殘余應力對焊接變形的深遠影響，以及成形與熱處理混合加工的仿真策略，從鑄造到成形、從成形到焊接，逐步引出工藝鏈式仿真分析的必要性，最后將展示基于實際掃描幾何的焊接結構仿真與重力補償的全新功能，深入介紹Simufact金屬制造工藝鏈仿真解決方案，更多精彩，敬請期待。
展開 工藝尺寸鏈分析的重要性
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聯的工序尺寸及余量的變化規律。首先要由零件工序圖畫出尺寸鏈圖，然后找出封閉環、增環、減環等進行解算。解算關鍵在于能否正確地畫出尺寸鏈，判斷封閉環。對于在生產實踐中已出現和未出現的復雜尺寸鏈解算問題，都需要根據尺寸鏈的定義及工藝目的進行準確把握，再根據實際情況來進行解算。
工藝尺寸鏈定位基準的原則-棣拓軟件
工藝尺寸鏈定位基準的原則-棣拓軟件，根據基準的作用可分為：設計基準和工藝基準兩大類。工藝基準有工序基準、定位基準、測量基準和裝配基準等，是指工藝過程中采用的基準。設計基準是如軸、孔的中心線，對稱零件的中心平面等，指圖樣上所采用的基準。
1 工藝尺寸鏈基準的概念及分類
機械制造中據說的基準是指用來確定生產對象上幾何要素間的幾何關系所依據的那些點、線、面。基準的廣義含義就是“依據”的意思。工藝基準分為：工序基準、定位基準、測量基準和裝配基準。根據作用和應用場合不同，基準分為設計基準和工藝基準兩種。
1.1 工藝尺寸鏈基準
工藝基準是指零件上加工與裝配過各中所采用的基準，最常見的有以下幾種方式：
1.1裝配基準指裝配時用以確定零件在產品中的相對位置所采用的基準。
定位基準有粗基準和精基準之分。在加工中，首先使用的確是粗基準，但在選擇定位基準時，為了保證零件的加工精度，首先考慮的是選擇精基準，精基準選擇后，再考慮合理地選擇粗基準。零件開始加工時，以加工過的面作為定位基準的稱為精基準。只能以毛坯面作定位基準的，稱為粗基準，因為此時所有的面均未加工，只能選擇這種加工方式。
1.2測量基準指工件在加工中或后測量時所用的基準。
1.3定位基準是指加工中所依據的基準，通常是指在夾具中或使工件在機床上所占據正確位置。如：用直接找正法裝夾工件，找正面就是定位基準；用劃線法找正裝夾，所劃線為定位基準等。
工序圖上用來標注本工序加工中的尺寸和形位公差，這樣一種尺度被稱作工序基準。工序基準大多與設計基準重合，有時為了加工方便，也有與設計基準不重合而與定位基準重合的。
2 工藝尺寸鏈設計基準
是指零件圖上所依據的點、線、面，它主要是用以確定零件上某些點、線、面位置的。
展開 工藝尺寸鏈封閉環的判斷
需要注意的是，在加工一個表面同時產生兩個或兩個以上的尺寸時, 工藝上只能直接保證一個尺寸, 其余尺寸是間接保證的；間接保證的為封閉環。通常精度比較高的尺寸為直接保證尺寸，精度低的為間接保證尺寸。
另外，工藝尺寸鏈中各組成環的加工誤差會累積到封閉環, 因此其公差值最大。工藝人員也可以根據封閉環的公差累積特性合理設計加工工藝，降低加工難度。
[1] 尹亮. 淺談工藝尺寸鏈法解算工序尺寸及其公差[J].南方農機,2018,49(17):34-34+42.
[2] 王建平,夏 季,曾國英. 快速判斷工藝尺寸鏈中的封閉環[J].重型機械科技，2006.june No.2:32-33.
[3] 楊勝利. 工藝尺寸鏈封閉環的確定方法[J].機械工程與自動化，2004.10第5期：23-25，28.
[4] 胡鳳英. 工藝尺寸鏈封閉環的查找[J].機械工程師，2008年第7期：59-60
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金屬粘結劑噴射3D打印：在嘗試使用該技術時須考慮整個工藝鏈
金屬粘結劑噴射成型工藝鏈
金屬粘結劑噴射成型脫脂燒結過程
金屬粘結劑噴射技術對材料、粘結劑以及打印工藝（包括粘結劑的噴射量、粉末中的壓力分布、沉積時間等）、燒結制度、零件設計等等有著重要的依賴關系，技術含量并不比SLM低。與此同時，該技術所制備的零部件存在兩個主要缺點：一個是在燒結過程中零件的非各向同性收縮問題；另一個是由于零件重量與燒結制度匹配不佳所帶來的潛在變形問題，這會限制所能成型的最大零件尺寸。此外，還有一個不可忽視的因素是設備成本問題，后工藝階段的脫脂燒結爐，可能比3D打印機貴的多。
通過粘結劑噴射成型的葉輪零件，上面零件由于燒結后的高冷卻速率而破裂; 左下零件有明顯的變形; 右下零件失真少
采用粘結劑噴射3D打印成型的零件存在收縮現象
打印件在從粉末中取出時由于強度低而發生破碎
下圖是基于商用材料的金屬粘結劑噴射工藝的所有相關工藝步驟的一般說明。在所有步驟的基礎上是對流程的控制，根據每個流程步驟本身，流程可以采取多種形式。而且所有的過程步驟都存在潛在的挑戰及特定因素對整個過程的重要影響和控制。當前，我們尚缺乏對于粘結劑噴射技術的金屬增材制造整個工藝鏈的充分認識，更談不上用它來實現制造。
粘結劑噴射技術整個工藝鏈涉及的問題
業內知名的HP和Desktop Metal在多年以前就宣布要推出基于該工藝的3D打印機，但真正實現產品上市卻也要到今年下半年才能實現。因此可見將整個工藝鏈涉及的問題全都研究清楚要花費多長時間，況且這兩家企業還是業內的明星企業。
此外，粘結劑噴射3D打印工藝的成熟設備商Exone，在今年3月宣布推出用于該工藝的鋁合金材料。
展開 工藝尺寸鏈的基礎知識
實際工作中，很多人對尺寸鏈不是很了解，有的也是一知半解。本文對尺寸鏈的一些常識性的基礎知識進行闡述，便于大家對尺寸鏈有個基本的認識，認識到它的重用性！
工藝尺寸是根據加工條件，在工藝規程中給出的尺寸，是為了保證零件圖紙的尺寸而設計的。如果工藝尺寸設計不合理，會直接導致零件加工不合格，因此對于復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。
在機械加工過程中，為了滿足零件的技術要求，會進行大量的工藝尺寸鏈計算，包括工藝基準與設計基準是否重合、余量設計是否合理、表處理厚度是否達標等等。這些計算往往需要花費工程師較大精力，一旦工藝尺寸鏈計算出紕漏，則無法保證零件加工合格。
展開 棣拓軟件-工藝尺寸鏈中豎式法原理及計算公式
棣拓軟件-工藝尺寸鏈計算中豎式法原理及計算公式有哪些呢？工藝尺寸鏈計算是指在加工過程中的各有關工藝尺寸所組成的尺寸鏈。工藝尺寸鏈計算的計算是否正確，不僅影響到產品質量，還影響加工制造過程是否經濟、合理。因此，正確分析和簡便求解尺寸鏈是工藝過程不可缺少的重要環節。
1 工藝尺寸鏈計算豎式法原理及計算公式
工藝尺寸鏈計算豎式法是一種基于極值法基本公式的計算方法。利用極值法的第一組和第三組公式，把原有公式中的減法計算改為加法計算。
第一組公式改為
其中n為增環數，m為組成環數
公式含義：封閉環的基本尺寸等于各增環基本尺寸之和加上各減環基本尺寸負值之和。
第三組公式改為
其中ES為上偏差，EI為下偏差
公式含義：封閉環的上偏差等于各增環上偏差之和加上各減環下偏差負值之和；封閉環的下偏差等于各增環下偏差之和加上各減環上偏差負值之和。
把上述三個公式以表格的形式表達，將各環數據一一填寫，表格中每一列由增環和減環的相關數值相加得到下方封閉環的相關數值。這就是豎式法。
DTAS致力于將專業化的CAT（計算機輔助公差）技術引入到產品開發過程中，憑借強大的技術支持力量和先進的軟件技術，為客戶提供完美軟件產品和技術咨詢服務，成就工程領域的全方位CAT技術，引領傳統公差計算模式的革命性變革，幫助客戶提高產品質量，縮短開發周期，降低開發成本。
原文鏈接：http://www.dtas-china.com/Index/news_info/id/363.html
展開 仿真的精度 —— 工藝鏈！
最近，在做汽車方面的碰撞仿真，發現仿真計算要做得準，必須要考慮到工藝鏈的影響。我就直接舉例子吧：
我做的是汽車白車身前端縱梁的碰撞仿真。
如下圖所示，仿真構件的位置所在。
形狀是這樣的：
如果直接做碰撞仿真，我在simufact.forming中完成。得到的應力與應變分布如下圖所示：
其碰撞能量吸收如下圖所示，縱梁縮短150mm吸收了113KJ的能量。
但這樣的碰撞仿真，是將縱梁的初始形態認為無應力狀態的，與實際不符，因此我往前多考慮了一步，及考慮到了縱梁焊接留下的殘余應力，在該殘余應力的狀態下再去做碰撞仿真，如下圖所示，在simufact.welding中計算焊接，得到焊后的殘余應力分布：
再進行該狀態下的碰撞仿真，得到的應力與應變分布如下圖所示：
大家可以從結果形狀上看到與前面結論的明顯差異。再看曲線，同樣也是縮短150mm，這次則運算到約133mm的時候，能量即損失完了，也就是縮短133mm吸收了180KJ。
兩者對比的差別，是巨大的。不論是從變形上看，還是從定量分析吸收能量的多少上分析，結論相差巨大。考慮了焊后殘余應力的碰撞仿真，其工件在仿真中表現得更硬，更不易壓扁。
總結來看，如果我們再往前考慮焊接前的板材成形留下的殘余應力，其結果又會更不一樣。因此，仿真要做的準確，實在是任重而道遠，必須要考慮到完整的工藝鏈的仿真影響！
歡迎大家討論和交流（louis.lu@simufact-china.com）
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