基准不重合尺寸换算方法详解

1.测量基准与设计基准不重合时的尺寸换算

测量基准与设计基准不重合的尺寸换算在生产实际中是经常遇到的，下面举两个实例。

【实例7-1】如图7-16所示，要加工3个均布的圆弧槽，3个均布的圆弧槽圆心为设计基准，在φ50的圆周上，如图7-16（a）所示。若为单件小批生产，则通过试切法获得尺寸时，在圆弧槽加工后，尺寸就无法测量。因此，在拟定工艺过程时，就要考虑是选用7-16（b）所示的外圆下母线，还是7-16（c）所示的内孔上母线作为测量基准来换算出尺寸。

图7-16　测量基准与设计基准不重合

（a）设计基准；（b）以外圆下母线为测量基准；（c）以内孔上母线为测量基准

解：1）以φ50下母线为测量基准

（1）画出如图7-17所示的尺寸链。

图7-17　以外圆下母线为测量基准

（2）在该尺寸链中，外径是由上道工序加工直接保证的，尺寸t应在本测量工序中直接获得，均为组成环；而R5是最后自然形成且满足零件图设计要求的封闭环。故该尺寸链中，外径是增环，t是减环。

（3）求基本尺寸：因5=50-t，所以t=45 mm。

（4）求t的上偏差：因0=0-Δxt，所以Δxt=0。

（5）求t的下偏差：因-0.3=-0.1-Δst，所以Δst=+0.2 mm。

（6）故测量尺寸t=mm。

（7）验算：T5=T50+T45，即0.3=0.1+0.2，正确。

2）以选内孔上母线C为测量基准

画出如图7-18所示的尺寸链。

图7-18　以内孔上母线为测量基准

根据以上计算方法，可得h的测量尺寸为h=mm。

【实例7-2】图7-19所示，某零件加工时要求保证设计尺寸（6±0.1）mm，但该尺寸不便测量，只好通过尺寸x来间接保证，试求工序尺寸x及其上、下偏差。

解：（1）确定封闭环，绘制工艺尺寸链。根据题意，尺寸（6±0.1）mm为设计尺寸，但无法测量，需要通过尺寸x来间接保证，所以是封闭环。从封闭环（6±0.1）mm右端开始，依次找到尺寸x、和（26±0.05）mm，回到封闭环（6±0.1）mm左端，形成一个封闭的尺寸链，如图7-19（b）所示。

（2）确定增环和减环。26±0.05和x增环，为减环。

（3）计算x基本尺寸

6=x+26-36

x=16 mm

（4）计算x上偏差

0.1=ES(x)+0.05-(-0.05)

ES(x)=0

（5）计算x下偏差

-0.1=EI(x)+(-0.05)-0

EI(x)=-0.05 mm

图7-19　测量基准与设计基准不重合

（a）零件图；（b）尺寸链(www.xing528.com)

（6）结果：工序尺寸x=mm。

讨论：假废品情况。

当尺寸（26±0.05）mm为26.05 mm，尺寸mm为35.95 mm，尺寸（6±0.1）mm为5.9 mm时，这3个尺寸都合格，但根据尺寸链基本尺寸计算的结果，x却等于15.8 mm。按理应该是超差，不合格，属于废品。这种废品就是所谓的“假废品”，即检测中出现“误废”情况。

只要测量尺寸的超差量小于或等于其余组成环尺寸公差之和，就有可能出现假废品。为此，应对该零件各有关尺寸进行复检和验算，或采用专用量具，以免将实际合格的零件报废而导致浪费。

产生假废品的根本原因在于测量基准和设计基准不重合。组成环环数愈多，公差范围愈大，出现假废品的可能性愈大。假废品的出现，会给生产质量管理带来诸多麻烦。因此，不到非不得已，不要使工艺基准与设计基准不重合。

2.定位基准与设计基准不重合时的尺寸换算

【实例7-3】如图7-20（a）所示，某零件A、B及C面已加工。现进行镗孔作业，由于装夹原因，选A面为工序定位基准。但原该孔设计基准为C面，出现基准不重合，故须对该工序尺寸L3进行计算。

图7-20　定位基准与设计基准不重合

（a）零件图；（b）尺寸链

解：（1）根据尺寸之间相互关系建立尺寸链，如图7-20（b）所示。

（2）尺寸L1、L2和L3均为前面及本工序直接得到的尺寸，属于组成环，L0为最后间接获得的尺寸，属于封闭环。

（3）从尺寸链简图可判断，L2和L3是增环，L1是减环。

（4）计算L3基本尺寸。因L0=L2+L3-L1，所以

L3=L0-L2+L1=100-80+280=300 mm。

（5）计算L3上偏差。因ES（L0）=ES（L2）+ES（L3）-EI（L1），所以

ES(L3)=ES(L0)-ES(L2)+EI(L1)=0.15-0-0=0.15 mm。

（6）计算L3下偏差。因EI（L0）=EI（L2）+EI（L3）-ES（L1），所以

EI(L3)=EI(L0)-EI(L2)+ES(L1)=-0.15+0.06+0.1=0.01 mm。

（7）所以L3=mm。

【实例7-4】如图7-21所示，某工件设计尺寸为（350±0.30）mm，设计基准为下底面，为使镗孔时夹具能安置中间导向支架，加工中以箱体顶面作为定位基准。

图7-21　定位基准与设计基准不重合

解：此时A为工序尺寸，则

A=600-350=250 mm

又因为T350=TA+T600，即

0.6=TA+0.4

所以TA=0.2 mm。

由于尺寸350 mm和600 mm均为对称偏差，故A=（250±0.10）mm。

讨论：

如果有另一种情况，若箱体图规定（350±0.30）mm（要求不变）、（600±0.40）mm（公差放大），则因为T600＞T350（即0.80＞0.60），就无法满足工艺尺寸链的基本计算式的关系，即使本工序的加工误差TA=0，也无法保证获得350±0.30尺寸在允许范围之内。这时，就必须采取以下措施。

（1）与设计部门协商，能否将孔中心线的位置尺寸350 mm要求降低，如要放大到T350＞T600，但这往往是难以做到的。

（2）改变定位基准，即用底面定位加工，使得定位基准与设计基准重合，但加工过程麻烦，中间导向支承要用吊装式，难以满足批量生产。

（3）提高上一道工序的加工精度，即缩小（600±0.40）mm的公差，使T600＜T350。比如，上例中T350=0.60 mm，而TA=0.20 mm，T600=0.40 mm是可以做到的。

（4）适当选择其他加工方法，或采取技术革新，使上工序和本工序尺寸的加工精度均有所提高。比如，使T600=0.50 mm，TA=0.10 mm，这样也能保证实现（350±0.30）mm的技术要求。