尺寸鏈原理在柴油機(jī)零部件加工中的應(yīng)用

隨著遠(yuǎn)洋運(yùn)輸業(yè)蓬勃發(fā)展，大型貨船需求急劇上升，而大型貨船的核心部件大功率柴油機(jī)成為各生產(chǎn)廠家爭相研發(fā)對象，近幾年都不斷推出自己的新產(chǎn)品，但大功率柴油機(jī)需求數(shù)量畢競沒有中小型柴油機(jī)那么多，這就決定了制造工藝與其有很大不同，一般采用按訂單、單件生產(chǎn)，而非流水線模式，因此，零部件的加工工藝過程設(shè)計(jì)要遵循小批量生產(chǎn)原則，一般采用多臺加工中心加工方式，但這種方式最大缺點(diǎn)是需要多次變換定位基準(zhǔn)，導(dǎo)致定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，定位基準(zhǔn)不統(tǒng)一，如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，會產(chǎn)生定位誤差，加工精度達(dá)不到圖紙要求

。解決這一問題的關(guān)鍵點(diǎn)是，在進(jìn)行基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時(shí)如何正確地設(shè)定計(jì)算工藝尺寸和公差，而工藝學(xué)中的尺寸鏈原理就是解決這一難題的武器，下面，就用新產(chǎn)品某大功率柴油機(jī)零部件中的缸蓋加工工藝設(shè)計(jì)闡述這一問題。

Q29缸蓋長、寬、高為530×319×420mm，見圖1，缸蓋整體設(shè)計(jì)基準(zhǔn)有3個(gè)，分別為基準(zhǔn)A—燃燒室面，基準(zhǔn)B—φ368H8止口，基準(zhǔn)C—φ16H7定位孔，見設(shè)計(jì)圖2、圖3、圖4，但在加工工藝設(shè)計(jì)時(shí)，很難用基準(zhǔn)A和B定位，因?yàn)榛鶞?zhǔn)A很小，面上還有4個(gè)閥座孔，定位不穩(wěn)定；用基準(zhǔn)B定位時(shí)，由于孔太大，定位柱插入和拔出時(shí)比較困難，容易損傷孔表面，所以，不采用基準(zhǔn)A和基準(zhǔn)B作為定位基準(zhǔn)，這就產(chǎn)生了定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合

。加工工藝過程設(shè)計(jì)如下：

10.在龍門立式加工中心上，按劃線找正缸蓋X、Y、Z三方向位置，精銑下平面，加工φ16H7、φ35H7銷孔；

3.2.2水源水質(zhì)和土壤要求場址的水源要充足、水質(zhì)良好，不易受污染，取用方便。場址土壤以砂壤土類為宜。

20.在龍門立式加工中心上，用下平面(3點(diǎn))、φ16H7(限制2個(gè)自由度)、φ35H7(限制1個(gè)自由度)定位，精銑上平面，加工兩φ22H7工藝銷孔；

30.在數(shù)控立車上，以上平面和兩φ22H7銷孔定位，精車燃燒室面及止口φ368H8；

水牛乳在人類營養(yǎng)攝入中扮演著重要的角色，特別是發(fā)展中國家。相比荷斯坦牛乳，不論是鮮水牛乳還是水牛乳制品，其營養(yǎng)物質(zhì)都更為豐富。此外，最近的一些研究顯示，一些對荷斯坦牛乳過敏的人群卻可以耐受水牛乳，這也增加了水牛乳的營養(yǎng)價(jià)值[2]。水牛乳的組成成分及理化特性已逐漸成為各國學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)，相關(guān)文獻(xiàn)也已被大量報(bào)道。本文對國內(nèi)外有關(guān)水牛奶成分、功能性成分及應(yīng)用的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了整理和綜述，以期為有關(guān)學(xué)者和管理人員充分認(rèn)識水牛奶的成分組成及其各種生物學(xué)特性，為有關(guān)水牛乳制品的生產(chǎn)及其質(zhì)量檢測的提供參考。

40.在臥式加工中心上，以下平面(3點(diǎn))、φ16H7(限制2個(gè)自由度)、φ35H7(限制1個(gè)自由度)定位，精銑四周E、F、G、H面，加工四周各孔；

T

= T

+T

，T

=0.07/(184

×π)=0.14/(420×500)mm，即φ30H7導(dǎo)管孔對上平面垂直度為0.14mm。

60.在臥式加工中心上，以下平面(3點(diǎn))、H面(2點(diǎn))和E面(1點(diǎn))定位，加工噴油器襯套孔及上平面各孔

。

馬克思主義認(rèn)為，人是一切事物的根本。對于高校來說，思想政治工作說到底是育人工作，其出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)都是為了育人，育人是其價(jià)值本位。毛澤東曾指出：“世間一切事物中，人是第一個(gè)可寶貴的?！盵4]“課程思政”應(yīng)始終圍繞立德樹人這一教育的根本任務(wù)，堅(jiān)持大局意識，深挖各專業(yè)各學(xué)科的育人價(jià)值，形成課程整體育人的聯(lián)動(dòng)效應(yīng)，促進(jìn)學(xué)生的全面成長成才；要聚焦育人價(jià)值的本源，明確價(jià)值指向，找準(zhǔn)目標(biāo)定位，弄清楚教育教學(xué)工作是為什么而做，可以做什么，最終是為了實(shí)現(xiàn)什么。

綜上所述，由于產(chǎn)生了“基準(zhǔn)不統(tǒng)一”和“基準(zhǔn)不重合”現(xiàn)象，我們就需要用尺寸鏈原理進(jìn)行工藝尺寸的換算。

1 主要定位基面公差值的確定

從工件加工工藝過程描述的定位方式可以看出，上平面和下平面作為主要定位基面，各用了三次，因此，尺寸24mm，295mm、319mm公差值大小非常關(guān)鍵，三尺寸組成了一個(gè)直線尺寸鏈，尺寸295±0.05mm公差已經(jīng)確定、尺寸24±0.2mm公差偏大，需重新驗(yàn)算，下面用尺寸鏈原理分別確定24mm、319mm尺寸的公差值。

由平行度、垂直度等位置精度所構(gòu)成的角度尺寸鏈，當(dāng)在某一平面內(nèi)討論時(shí)，其計(jì)算方法等同直線尺寸鏈。依照這個(gè)原理，該尺寸鏈可以按直線尺寸鏈計(jì)算。已知：上平面面積(420×500)是基準(zhǔn)A面積(184

×π)的2倍，T

=0.12/(184

×π)mm，T

=0.05/(184

×π)mm，則用公差計(jì)算方法b可得：

a.直線尺寸鏈極值算法的偏差計(jì)算方法：封閉環(huán)的上(下)偏差等于各增環(huán)的上(下)偏差之和減去各減環(huán)下(上)偏差之和。

b.直線尺寸鏈極值算法的公差計(jì)算方法：封閉環(huán)的公差等于各組成環(huán)公差之和

。

1.1 尺寸24mm公差確定

在工序60中，見圖4，φ70H7噴油器襯套孔深218mm(A

)、φ368H8止口深24mm(A

)和尺寸242mm(A

)組成了一個(gè)直線尺寸鏈，尺寸242mm是直接得到的，是組成環(huán)(增環(huán))，尺寸218mm是間接得到的，是封閉環(huán)，尺寸24mm是上工序30加工好的〈減環(huán))。見圖5。已知：A

=218±0.15mm，若A

公差選取±0.05mm，即A

=242±0.05mm，則按偏差計(jì)算方法a可得：A

=24±0.1mm

1.2 尺寸319mm公差確定

在工序30中，見圖3，上平面和下平面距離319mm(A

)、φ368H8止口深24mm(A

)和尺寸295mm(A

)組成了一個(gè)直線尺寸鏈，尺寸295mm是直接得到的，是組成環(huán)(減環(huán))，尺寸24mm是間接得到的，是封閉環(huán)，尺寸319mm是上工序20加工好的〈增環(huán))。見圖6。已知：A

=24±0.1mm，A

=295±0.05mm，則用偏差計(jì)算方法a可得：A

=319±0.05mm，即工序20精銑上平面工藝尺寸確定。

通過上面的計(jì)算，我們確定了三個(gè)工藝尺寸公差值，尺寸24mm的公差±0.1mm比圖紙?jiān)O(shè)計(jì)公差±0.2mm減小了一半，如果工藝公差按設(shè)計(jì)公差選取，經(jīng)過計(jì)算顯然是不正確的。需要說明的是，對于±0.05mm公差值來說，無論臥式(立式)加工中心還是數(shù)控立車，加工精度都是能夠達(dá)到的。

收集語料的途徑和方法很多，但側(cè)重不同，效用不同。方法本身沒有優(yōu)劣之分，但有各自的適用范圍，有是否合適、是否有效之別(Kasper,2000)。所謂“合適”、“有效”的方法，指的是能夠獲取目標(biāo)語料的方法；所謂“目標(biāo)語料”，指的是有助于解決研究問題、實(shí)現(xiàn)研究目的的語料。因此，一項(xiàng)研究具體應(yīng)該采用哪種(哪些)方法，要視研究問題和研究目的而定。除此之外，還要考慮可行性，兼顧時(shí)間、物力、人力等現(xiàn)實(shí)因素。真實(shí)性(authenticy)并非衡量語料質(zhì)量的唯一標(biāo)準(zhǔn)，我們不能簡單地在非真實(shí)(inauthentic)和無效(invalid)之間畫等號(Kasper,2000:318)。

2 重要工藝尺寸公差值的計(jì)算

2.1 閥座孔底面與上平面距離工藝尺寸計(jì)算

2.2 φ45H7孔與下平面距離工藝尺寸計(jì)算

在工序40中，見圖4，φ45H7孔中心與燃燒室面距離265mm(A

)、φ368H8止口深24mm(A

)和尺寸289mm(A

)組成了一個(gè)直線尺寸鏈，尺寸289mm是直接得到的，是組成環(huán)(增環(huán))，尺寸265mm是間接得到的，是封閉環(huán)，尺寸24mm是工序30加工好的〈減環(huán)),見圖8。已知：A

=265±0.20mm，A

=24±0.10mm，則用偏差計(jì)算方法a可得：A

=289±0.10mm，即A

就是φ45H7孔中心與下平面距離工藝尺寸。

從加工工藝過程看出，工序20、30、40采用了一面(上、下平面)、兩銷孔定位方式，而工序50、60采用了主要定位基面(上、下平面)、導(dǎo)向基面(H面)、止推基面(E面)定位方式，這樣產(chǎn)生了定位基準(zhǔn)不統(tǒng)一。這是因?yàn)樵谂P式加工中心上加工50、60工序，如果采用一面兩孔定位方式，在缸蓋裝卸時(shí)，因缸蓋重心垂線與兩定位銷中心線成90度角，定位銷插入和拉出都很困難。所以，沒有采用一面(上、下平面)、兩銷孔定位方式

。

2.3 定位銷孔中心距工藝尺寸確定

在工序10中，如果按缸蓋設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算φ16H7和φ35H7銷孔在水平、垂直方向中心距公差，可得395 ±0.05mm和296±0.05mm，但該銷孔作為工序定位使用，中心距公差明顯偏大，應(yīng)該提高一級精度，取395 ±0.025mm和296±0.025mm作為工藝尺寸；

同理，在工序20中，我們?nèi)搔?2H7工藝銷孔在水平、垂直方向中心距公差為150±0.025mm和330±0.025mm，與φ16H7銷孔(基準(zhǔn)C)位置度為0.06mm；

3.3 在工序60中，在水平方向上，φ70H7噴油器襯套孔與E面位置度α

、與φ16H7銷孔位置度α

以及φ16H7銷孔與E面位置度α

組成了一個(gè)角度尺寸鏈，α

是間接得到的，是封閉環(huán)，α

是直接得到的，是組成環(huán)，α

是上工序40加工好的，也是組成環(huán),見圖11。已知：T

=0.20mm，T

=0.06mm，則用公差計(jì)算方法b可得：

3 重要孔、面位置公差值計(jì)算

T

= T

+T

，T

=0.05mm，即工序20上平面對下平面平行度為0.05mm。

3.1 在工序30中，上平面對燃燒室面(基準(zhǔn)A)平行度α

、下平面對基準(zhǔn)A平行度α

和上、下平面平行度α

組成了一個(gè)角度尺寸鏈，α

是間接得到的，是封閉環(huán)，α

是直接得到的，是組成環(huán)，α

是上工序20加工好的，也是組成環(huán),見圖9。已知：Tα0=0.1mm，T

=0.05mm，則用公差計(jì)算方法b可得：

3.2 在工序50中，上平面對燃燒室面平行度α

、φ30H7導(dǎo)管孔對燃燒室面垂直度α

和φ30H7導(dǎo)管孔對上平面垂直度α

組成了一個(gè)角度尺寸鏈，α

是間接得到的，是封閉環(huán)，α

是直接得到的，是組成環(huán)，α

是上工序30加工好的，也是組成環(huán),見圖10。

尺寸鏈方程式為：α

=180

-α

+α

(三角形的外角等于與它不相鄰的兩內(nèi)角和)

首先，介紹一下尺寸鏈計(jì)算方法。

50.在臥式加工中心上，以上平面(3點(diǎn))、H面(2點(diǎn))和E面(1點(diǎn))定位，加工導(dǎo)管孔、閥座孔及下平面各孔；

2015年之后，雖然中央政府提出了降杠桿的要求，但是2016年的實(shí)體經(jīng)濟(jì)杠桿率仍然保持增長，實(shí)體經(jīng)濟(jì)杠桿率達(dá)到了239.8%，“去杠桿”并沒有達(dá)到理性的效果。2017年中央政府加大了監(jiān)管力度，杠桿率上升速度明顯下降，“去杠桿”達(dá)到一定效果，但是實(shí)體經(jīng)濟(jì)杠桿率依然上升了。

在工序40精銑H面(導(dǎo)向基面)、E面(止推基面)中，我們設(shè)定φ16H7銷孔和止口φ368H8分別對下平面K、H面、E面的位置度為0.06mm，也就是說，某孔、面對基準(zhǔn)A、B、C的位置度可以轉(zhuǎn)換為對基準(zhǔn)K、H、E位置度。

轉(zhuǎn)注，簡單來說就是互訓(xùn)，兩個(gè)漢字用來互相解釋彼此的意義，例如，《說文解字》中，老，考也；考，老也。考和老互相解釋彼此的意義，但并沒有產(chǎn)生新的漢字。而假借，“假借者，本無其字，依聲托事，令長是也”，漢字中本來沒有這個(gè)字，但是取一個(gè)跟它有相同或相近的聲音的漢字來使用，例如，表示方向的“北”其本意是“背”，造字之初“北”是指兩人相背而立，表示背，表示北方的北沒有其字，所以借用了表示相背意義擁有相近聲音的北表示北方，后世為了區(qū)分兩字才產(chǎn)生了北和背，各自擁有各自的意義。

T

= T

+T

，T

=0.14mm，即在水平方向上,φ70H7噴油器襯套孔與E面位置度α

為0.14mm。

在各部總長任用部員的時(shí)候，由于并無規(guī)則可循，全憑總長意志，故而亂象叢生。之初，裁減人員風(fēng)聲先起，各部當(dāng)差人員皆有不同程度恐慌。交通部裁減了一批告假人員，教育部、內(nèi)務(wù)部、外交部、理財(cái)部等亦有為節(jié)財(cái)而裁減員額之風(fēng)聲，“其中恐慌尤以旗人及守舊派達(dá)最高之度，新人物尚能勉強(qiáng)自持，不呈露張皇之狀況”。前清部員中旗人、守舊派及新人物面對裁減時(shí)各具不同心態(tài)，此況既符合人事更迭之際的常理又非常耐人尋味。

同理可計(jì)算，在垂直方向上，φ70H7噴油器襯套孔與H面位置度α

也為0.14mm，見圖12。

3)再熱蒸汽參數(shù)的選擇為過熱度不小于50 ℃，如高中壓為合缸布置，再熱蒸汽與主蒸汽溫度相差不大于30 ℃。

2.4.2清洗先將天麻的殘莖除去，刷去泥沙，摘去菌芽及各磷片，除去黑點(diǎn)，注意保留萌芽且不能損傷，洗凈后浸泡在清水中。

該尺寸鏈計(jì)算中，下平面與燃燒室面平行度誤差對此位置度影響較小，可忽略不計(jì)。

在缸蓋加工過程中，閥座孔、導(dǎo)管孔和噴油器孔的加工是最重要環(huán)節(jié)，面對基準(zhǔn)不重合和基準(zhǔn)不統(tǒng)一的難題，我們應(yīng)用尺寸鏈原理，從這三孔系入手，計(jì)算出各工序正確的工藝尺寸和位置公差。這對于降低成本，提高產(chǎn)品加工質(zhì)量具有重要意義。

4 結(jié)語

尺寸鏈原理是機(jī)械制造工藝學(xué)中重要的組成部分，它為工藝尺寸和位置公差的設(shè)計(jì)提供了可靠依據(jù)，但有些工程技術(shù)人員，沒有真正地運(yùn)用好這個(gè)原理，尤其在新產(chǎn)品試制過程中，工藝尺寸和位置公差選取上不夠嚴(yán)謹(jǐn)，當(dāng)出現(xiàn)加工尺寸超差現(xiàn)象時(shí)，首先檢查機(jī)床、夾具、刀具精度是否有問題，而不是審查工藝文件設(shè)計(jì)是否正確，工藝尺寸選取是合理。在實(shí)際工作中，要熟練地運(yùn)用好尺寸鏈原理，不僅僅要掌握如何建立工序尺寸鏈、如何設(shè)計(jì)尺寸鏈圖、如何確定封閉環(huán)等，還需要具備良好的空間立體想象力和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這是我們工藝人員必須努力做到的。

[1]賓鴻贊 曾慶福，機(jī)械制造工藝學(xué)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990.

[2]孟少農(nóng)，機(jī)械加工工藝手冊，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987.

[3]袁哲俊，金屬切削刀具，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1984.

[4]陸劍中 孫家寧，金屬切削原理與刀具，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990.