[发明专利]确保机械零件方向/位置/跳动精度的工艺设计方法

说明书

本发明属于机械零件机加工工艺设计领域，具体涉及一种确保机械零件方向/位置/跳动精度的工艺设计法方法。本发明需要在工艺草案设计完成之后划出工序几何误差链图，然后分析有没有发生基准转换，如果发生应尽力消除以提高被加工零件质量；若能消除，消除后按不发生基准转换处理。若不能消除，应区分链型：基准不变链、基准递变链两种情况（多环链也按此两种情况计算）。针对此情况就需要选取相应的计算公式计算，完成设计工艺任务。由于选用公式计算非常麻烦，生产中不易使用，本发明又提出了图解计算法。本发明首次将零件放在坐标系中并用各要素的数学表达式讨论。

技术领域

本发明属于机械零件机加工工艺设计领域，具体涉及一种确保机械零件方向/位置/跳动精度的工艺设计法方法。

背景技术

1974年《形状和位置公差》国家标准发布时，形状、方向、位置、跳动要求采用“形位公差”名称。最新版国家标准将机械产品的尺寸、形状、方向、位置、跳动、粗糙度要求并称为“几何公差”。其中，形状、粗糙度主要是单一要素的质量状况，如平面的平面度等。尺寸精度主要描述两个要素间的距离。反映了两个要素在平移自由度上的位置精度要求；方向公差、位置公差、跳动公差，典型的如两平面间的垂直度、平行度。描述两个要素在旋转自由度上的位置变化。

申请人主要研究零件要素的“方向公差、位置公差、跳动公差”，比如两平面间垂直度、平行度的精度要求，如何设计工艺才能加工保证的问题。原《机械制造工艺学》中没有这方面的工艺理论。我通过几十年的研究提出了为保证这种精度的定量计算的理论方法。1985～1991年间我曾在《机械工艺师》、《机械设计》等杂志上针对基准不变三环链发表过系列论文；1988年郑州市科委为这一课题的研究曾组织全国八教授、高工的技术鉴定会，结论：“……是对机械制造工艺学的补充和发展。有一定的学术水平和理论价值。”其后，又通过实践及研究发现：生产中还有大量的基准递变三环链、多环链等。以及为了生产中方便使用，又根据解析计算提出了图解计算。实现了这一理论向生产跨越。申请本专利包含已发表的内容是为了理论系统的完整。约2010年最新版《产品几何技术规范(GPS)》标准的起草人之一，西交大赵卓贤教授来信说：“我粗读了《几何公差的设计和计算》(现书名为：机械零件要素位置数学模型的设计与计算)手稿后，感到……至今不要说国内就连国际上都尚无有关资料报道。”并为我书写了“序”。

目前生产中为保证机械零件的方向/位置/跳动公差，凭经验设计工艺，对工艺人员的水平要求高。这样生产出来的产品超出误差范围的可能性很大，难以实现计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)，也不容易调试。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有的机加工工艺，都是凭工艺人员的经验进行工艺设计，对工艺人员的要求比较高，产品调试比较困难，为解决上述问题，提供一种确保机械零件方向/位置/跳动精度的工艺设计法方法。

确保机械零件方向/位置/跳动精度的工艺设计法方法，它包括如下步骤：

步骤一，根据市场需求获得产品图，进而根据产品图，得到零件图；

它还包括以下步骤：

步骤二，根据零件图，安排零件生产加工工艺草案；

步骤三，根据生产加工工艺草案，绘制几何误差链图；

步骤四：根据得到的几何误差链图分析有没有发生基准转换，如果发生基准转换，则尽力消除以提高被加工零件质量，若能消除，消除后按不发生基准转换处理；若不能消除，则区分其链型是基准不变链还是基准递变链；之后采用基准不变链解析计算公式或者基准递变链解析计算公式计算误差值；

步骤五，根据解析计算公式，得出误差值，判断误差值是否在误差范围内，若在误差范围内，确定加工工艺，若不在误差范围内，重复步骤四至步骤五。