柯馬動力總成事業(yè)部  高華

       在汽車發(fā)動機缸蓋機加工過程中，由于機床、夾具以及刀具的限制，往往導(dǎo)致設(shè)計基準(zhǔn)與加工基準(zhǔn)不重合，或者本道工序加工內(nèi)容的設(shè)計基準(zhǔn)要在下一道工序才加工，這就需要在制定加工工藝及工序尺寸控制計劃中進(jìn)行尺寸鏈計算。由于在加工過程中多次基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致尺寸鏈的環(huán)數(shù)增加，為了滿足封閉環(huán)公差要求，必須縮小其中組成環(huán)的公差，即工序控制公差要求高于圖紙要求。在組成環(huán)數(shù)較多的情況下，應(yīng)用均方根法計算尺寸鏈，有助于得到合理的工序控制公差。

       均方根法尺寸鏈計算
       均方根法尺寸鏈計算的前提條件：封閉環(huán)公差為組成環(huán)公差的線性累計；所有公差都滿足正態(tài)分布且平均值與設(shè)計值重合；輸入公差和輸出公差具有同樣數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差值（6σ）；所有公差相互獨立；每一個輸入公差對輸出公差的影響系數(shù)相同（K=1）。
       均方根法公式：

     

 
       T0=封閉環(huán)公差；Ti=組成環(huán)公差。

1.案例
       對發(fā)動機缸蓋挺柱孔及導(dǎo)管閥座進(jìn)行加工，加工工藝路線如下表1所示：
       表1  發(fā)動機缸蓋挺柱孔及導(dǎo)管閥座加工工藝路線

2.工藝尺寸鏈分析
       由于Φ28.60+0.25孔在OP20精加工完成，其同軸度要求Φ0.2的基準(zhǔn)PE在后續(xù)工序OP70才加工，故在OP20中應(yīng)將此公差要求轉(zhuǎn)換為相對于本序夾具基準(zhǔn)FF100-P3-P4的位置度公差。
       Φ280+0.017孔（PE）與Φ50+0.015孔（PG）在同工序OP70中加工，同設(shè)計基準(zhǔn)。
       Φ50+0.015孔（PG）在OP70中以F100-P3-P4基準(zhǔn)加工，同設(shè)計基準(zhǔn)。
       本案例需要確定Φ28.60+0.25孔加工的位置度公差。
       根據(jù)工藝路線其公差傳遞線路如圖所示：

 
圖  公差傳遞線路示意

       此案例為已知封閉尺寸鏈公差，求工藝尺寸鏈公差的反計算問題。
       分析：此例中封閉環(huán)公差為T0，即Φ28.60+0.25孔與軸線PE的同軸度要求。
       尺寸計算：
       D0=D3+D4―D1―D2
       D0=0 mm
       D2=0 mm
       D1=50.5 mm

    

 
       現(xiàn)我們求T4公差：
       根據(jù)均方根法公式：
 

     （無解）。             
       顯然，為了得到經(jīng)濟的加工公差 ，我們需要縮小其中 T1 和 T2 的值。
       由于Φ280+0.017孔和Φ50+0.015孔在同道工序加工，根據(jù)經(jīng)驗，可保證的同軸度公差為Φ0.1，即T2=0.1 mm。
       現(xiàn)在我們應(yīng)用EXCEL表格確定合適的T1，T4公差。
       在T4對應(yīng)單元格內(nèi)輸入公式=(0.2^2-V1^2-W1^2-X1^2)^(1/2)。
       在T1對應(yīng)單元格內(nèi)輸入從0.01開始差值為0.005的等差數(shù)列。
       在T2,T3對應(yīng)單元格內(nèi)分別輸入固定值0.1和0.08。
       拷貝整行，得到表公差值列表。在表中選取各項公差都達(dá)到最大值的一行，所以T1=0.12 mm,T4=0.1 mm。
       最終的計算結(jié)果及工藝控制公差如表2所示：
       表2  計算結(jié)果及工藝控制公差要求

       結(jié)語
       在現(xiàn)代大規(guī)模生產(chǎn)中，工藝方案的制訂直接影響到產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和質(zhì)量。均方根法的應(yīng)用對于降低生產(chǎn)成本，保證產(chǎn)品質(zhì)量有著極其重要的現(xiàn)實意義，在各大汽車制造廠中有著廣泛的應(yīng)用。

        公差計算：
        根據(jù)圖紙T0=0.2 mm，T1=0.35 mm，T2=0.2 mm，