零件表面处理工艺尺寸的计算

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机械加工中经常遇到零件的有关表面需要电镀处理（如镀铬）工序及表面热处理（如渗碳等）工序。电镀（如镀铬）处理的表面，零件图样上通常是标注零件最终完成后需要保证的尺寸及镀层厚度。如何确定最终尺寸之前的工艺尺寸，是我们经常遇到的问题。渗碳处理的表面，按所给定的加工余量来确定工艺上的渗碳深度，以保证图样上规定的最终尺寸和渗碳厚度是我们经常遇到的另一问题。

下面我们以图1所示的外台阶表面、内台阶表面、内孔和外圆表面为例对这两个问题用解尺寸链的方式进行计算。

1.镀层表面镀前工艺尺寸的计算
零件表面镀层后为最终尺寸（图2为尺寸链简图），已知最终尺寸和镀层厚度，求镀前工艺尺寸。

（1）外台阶面
如图2a所示，H（外台阶尺寸，最终尺寸）为封闭环，H′（待求尺寸）与t（镀层厚度）均为增环。
因为 Hmax=H′max+tmax
     Hmin=H′min+tmin
所以 H′max=Hmax-tmax
     H′min=Hmin–tmin
式中  Hmax、H′max、tmax——最大极限尺寸；
Hmin、H′min、tmin——最小极限尺寸。

（2）内台阶面
如图2b所示，H（内台阶尺寸，最终尺寸）为封闭环，H′（待求尺寸）为增环，t（镀层厚度）为减环。
因为  Hmax=H′max–tmin
      Hmin=H′min–tmax
所以  H′max=Hmax+tmin
     H′min=Hmin+tmax

（3）内孔表面
如图2c所示，D（内孔直径，最终尺寸）为封闭环，D′（待求尺寸）为增环，t（镀层厚度）为减环。
因为   Dmax=D′max-2tmin
Dmin= D′min-2tmax
所以   D′max= Dmax+2tmin
D′min= Dmin+2tmax

（4）外圆表面
如图2d所示，d（外圆直径，最终尺寸）为封闭环，d′（待求尺寸）与t（镀层厚度）均为增环。
因为   dmax=d′max+2tmax
dmin= d′min+2tmin
所以   d′max= dmax-2tmax
d′min= dmin-2tmin

2.工艺渗层深度的计算
已知零件的最终尺寸（图3为尺寸链简图）和需要保证的渗层厚度以及零件最终尺寸之前的粗加工尺寸，求粗加工后控制的渗层厚度。

（1）外台阶面
如图3a所示，t（最终尺寸后，剩余的渗层厚度）为封闭环，h（待求尺寸）、H（外台阶尺寸，最终尺寸）均为增环，H′（最终尺寸前粗加工尺寸）为减环。
因为  tmax=hmax+Hmax-H′min
      tmin=hmin+Hmin-H′max
所以  hmax=tmax-Hmax+H′min
      hmin=tmin-Hmin+H′max

（2）内台阶面
如图3b所示，t（最终尺寸后，剩余的渗层厚度）为封闭环，h（待求尺寸）、H′（最终尺寸前粗加工尺寸）均为增环，H（最终尺寸）为减环。
因为  tmax=H′max+hmax-Hmin
      tmin= H′min+hmin-Hmax
所以  hmax=tmax+Hmin-H′max
      hmin=tmin+Hmax-H′min

（3）内孔表面
如图3c所示，t（最终尺寸后，剩余的渗层厚度）为封闭环，h（待求尺寸）、D′（最终尺寸前粗加工尺寸）均为增环，D（内孔直径，最终尺寸）为减环。
因为  2tmax=D′max+2hmax-Dmin
      2tmin= D′min+2hmin-Dmax
所以  hmax=（2tmax+Dmin-D′max）/2
      hmin=（2tmin+Dmax-D′min）/2

（4）外圆表面
如图3d所示，t（渗层厚度）为封闭环，h（待求尺寸）、d（外圆直径，最终尺寸）均为增环，d′（最终尺寸前粗加工尺寸）为减环。
因为  2tmax=2hmax+dmax-d′min
      2tmin=2hmin+dmin-d′max
所以  hmax=（2tmax-dmax+ d′min）/2
      hmin=（2tmin-dmin+d′max）/2

3.结语
通过以上计算公式的确定，我们就可以根据零件表面不同情况及表面处理的不同要求方便快捷的计算出所需要的工艺尺寸来满足工作中的需要。

孤独寒松

文件很好，可惜我没有时间来学习！