根据封闭环=12 ± 0.3(装配后活塞顶部与汽缸头的间隙要求),找出有关尺寸关系,作尺寸链图,如图1所示。
(1)按等公差概率分配
为使各组成环分配的公差相等,应先计算出各组成环公差的平均公差。取==1.5,=,代入式(2)可得
=
=0.16
按等公差概率分配各组成环公差为:
=======0.16mm
(2)按等精度概率分配
为使各组成环的精度相同,计算时必须同时满足式(2)和=常数(其中为公差单位)的要求。合并两式并取=1.5,可得等精度概率分配各组成环公差的计算公式
= (5)
根据公差单位计算公式 =0.45(其中为组成环的基本尺寸)可得各组成环的公差单位为
=3.9um =0.72um =1.2um =1.92um =3.31um =2.11um
将以上数值分别代入式(5)可得各组成环公差为
=0.26mm =0.048mm =0.08mm
=0.13mm =0.22mm =0.14mm
(3)按等工艺能力指数分配
首先确定各组成环的:
A1是汽缸体上的尺寸,本例中缸体最后是以底面定位加工孔,保证孔轴线至底面的尺寸,从而间接保证A1。若底面至顶面的尺寸由精铣保证,精铣的经济精度按IT9级计算。孔的加工在卧式镗床上进行,其位置精度为0.045mm。则== 0.16mm;
A2是汽缸头垫片厚度,系标准件,取= 0.1mm;
A3是汽缸头燃烧室深度。该尺寸在镗床上加工直接获得,取其经济精度= 0.07mm;
A4是活塞顶部至活塞销孔中心距。该尺寸是以顶部定位在金刚镗床上细镗活塞销孔。该距离尺寸由夹具保证,即主要取决于夹具定位基面至镗杆轴线的距离尺寸精度,= 0.03mm;
A5是连杆大、小头孔中心距。这两个孔的最终加工是在金刚镗床上一次完成,它的加工精度取决于镗床主轴箱主轴轴线的位置精度,= 0.05mm;
A6是曲轴主轴颈至连杆轴颈的中心距。在主轴轴颈加工后,以主轴颈定位,在曲轴磨床上加工连杆轴颈。因此,取决于曲轴磨床及夹具的精度,两者合成后得=0.035mm。
再将以上各组成环的和= 0.6mm分别代入式(4)中,即可算得各组成环的公差为:
=0.3mm =0.19mm =0.13mm
=0.06mm =0. 1mm =0.07mm
4 结束语
从组成环公差按等公差概率分配法、等精度概率分配法和等工艺能力指数分配法的分析计算结果可见,由于各组成环尺寸大小悬殊,用等公差概率分配法确定的组成环的公差是不合理的,技术经济效果最差,仅适用于封闭环精度要求较低的单件小批生产中。等精度概率分配法要合理一些,但未考虑实际生产中采用的工艺方法和人力、物力等工程因素,可用于小批量生产。在大批大量生产中,应采用等工艺能力指数分配法,其经济效益较高,根据初步估算结果生产一定数量的零件后,还可依据实测值再次调整各组成环的公差,使之更符合生产实际。
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