黃杰東（四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院圖書館，四川　遂寧　629000）

機(jī)械加工過程中假廢品的判定

黃杰東
（四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院圖書館，四川遂寧629000）

在機(jī)械加工過程中，當(dāng)工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合時，不僅會帶來工藝尺寸鏈換算，而且還可能產(chǎn)生假廢品.假廢品是一個合格品零件，假廢品處理不當(dāng)就會帶來不必要的浪費和成本的增加.本文分析了機(jī)械加工過程中假廢品的定義及其產(chǎn)生的原因，推導(dǎo)出了產(chǎn)生假廢品的區(qū)間；并得出了正確處理機(jī)加工過程中假廢品的辦法.

工藝基準(zhǔn);設(shè)計基準(zhǔn);工序尺寸;工藝尺寸鏈假廢品;判定

在機(jī)械加工過程中，隨著機(jī)械加工的進(jìn)行，加工表面的尺寸以及各表面間的尺寸都在不斷地變化，這種變化無論是在零件的機(jī)械加工工藝過程中的單一工序內(nèi)，還是在各個工序之間都存在著一定的聯(lián)系.因此，在實際生產(chǎn)過程中，通常運用機(jī)械加工工藝尺寸鏈理論來揭示這些尺寸間的聯(lián)系，并確定其各工序尺寸及其公差.

在機(jī)械加工過程中，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)（即工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)三者之一，下同）重合時，可以避免工藝尺寸鏈的尺寸換算，減少基準(zhǔn)不重合誤差對加工精度的影響，便于直接測量工序尺寸是否達(dá)到要求.反之，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)不重合時，就會帶來工藝尺寸鏈的換算，并且還有可能會產(chǎn)生假廢品.

但是，在實際生產(chǎn)過程中，要做到設(shè)計基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)重合，有時候是不可能的或者綜合考慮機(jī)械加工過程中各個方面的因素是沒有必要的.因此，在機(jī)械加工過程中，經(jīng)常會進(jìn)行機(jī)械加工工藝尺寸鏈的計算，因此就可能產(chǎn)生假廢品.

1　假廢品的概念

所謂假廢品就是指在機(jī)械加工過程中，零件的工序尺寸超差（即不合格，工序廢品），而零件的設(shè)計尺寸合格的零件.由于零件的設(shè)計尺寸是根據(jù)零件的使用要求而提出的，是零件在機(jī)械加工過程中必須保證的.因此，設(shè)計尺寸合格的零件就是一個合格零件，假廢品零件實際上是一個能夠保證其使用要求的合格零件，而不是廢品零件.

在機(jī)械加工過程中，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)不重合時，有些工序尺寸不是零件的設(shè)計尺寸，而是在零件的機(jī)械加工過程中根據(jù)其工藝要求而提出的工藝尺寸，并通過其尺寸鏈的換算而計算出來的工序尺寸（如圖1的尺寸A2）.因此，當(dāng)工序尺寸不是零件的設(shè)計尺寸時，其工序尺寸超差并不一定會出現(xiàn)設(shè)計尺寸也超差.所以不能由于工序尺寸的超差而判定該零件為不合格零件.

在機(jī)械加工過程中，當(dāng)工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合時，就無法直接保證零件的設(shè)計尺寸，而只能通過其它工序尺寸的直接保證來間接保證零件的設(shè)計尺寸要求.因此，需要進(jìn)行機(jī)械加工工藝尺寸鏈的換算，這就有可能會產(chǎn)生假廢品.

例如：如圖1所示軸承碗零件，其水平方向的設(shè)計尺寸是A1和A∑.但是由于設(shè)計尺寸A∑不便于直接測量，不便于作為工序尺寸來直接保證其設(shè)計要求，通常通過直接保證其它工序尺寸A1和A2（即工序尺寸A2的大小及其公差由零件加工的工藝尺寸鏈換算求出）來間接保證設(shè)計尺寸A∑的要求.

圖1所示軸承碗零件的機(jī)械加工工藝尺寸鏈如圖2所示，經(jīng)過零件的工藝尺寸鏈換算后得mm。

收稿日期:2015-03-31

作者簡介：黃杰東（1962-），男，四川蓬溪人，四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，高級工程師.研究方向：機(jī)械制造技術(shù)、CAD技術(shù)和圖書情報。

在軸承碗零件的機(jī)械加工過程中，當(dāng)某一零件的實際工序尺寸為A2=40mm時，工序尺寸A2超差0.1mm，則工序尺寸不合格，即為工序廢品.而當(dāng)該零件的另一工序尺寸為時，則該零件的設(shè)計尺寸A∑=30mm.即該零件的所有設(shè)計尺寸A1=10mm、A∑=30mm都符合要求，該零件就是一個合格零件.

由此可知：雖然軸承碗零件的工序尺寸A2（即零件設(shè)計未作具體要求的尺寸）產(chǎn)生了0.1mm的超差，不合格，但是保證零件使用要求的全部設(shè)計尺寸A1和A∑都合格，所以該零件就是一個假廢品，是一個合格零件.

2　產(chǎn)生假廢品的原因

在機(jī)械加工過程中，當(dāng)工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合時，工序尺寸是間接保證設(shè)計尺寸的加工尺寸，是工藝尺寸鏈的組成環(huán).由于解算工藝尺寸鏈時一般都采用極限尺寸（即極大極小值法）來進(jìn)行計算.而在實際生產(chǎn)過程中，零件的合格組成環(huán)的實際尺寸（用A實表示）不一定等于其極限尺寸，而在大多數(shù)情況下則位于兩極限尺寸之間.因此，工藝尺寸鏈中的每一組成環(huán)都為其間接保證的設(shè)計尺寸A∑存留了一定的誤差補(bǔ)償量δ補(bǔ)（即δ補(bǔ)=A實-Amin或δ補(bǔ)=Amax-A實）.則每個組成環(huán)的最大誤差補(bǔ)償量為：

即在機(jī)械加工工藝尺寸鏈中，任何組成環(huán)對封閉環(huán)的最大誤差補(bǔ)償量等于其尺寸公差.

當(dāng)某一工序尺寸超差時，其超差量△超與其余組成環(huán)的實際誤差補(bǔ)償量δ補(bǔ)都將一起傳遞給工藝尺寸鏈的封閉環(huán)A∑，而影響間接保證尺寸的封閉環(huán)A∑的實際尺寸，最終使工序尺寸超差零件的間接保證尺寸A∑合格，使其成為假廢品.

在機(jī)械加工工藝尺寸鏈中，除超差工序尺寸外其余組成環(huán)對封閉環(huán)的最大誤差補(bǔ)償總量為：

3產(chǎn)生假廢品的判定區(qū)間

在機(jī)械加工過程中，如果將假廢品當(dāng)作廢品零件處理，就白白地浪費了零件毛坯生產(chǎn)及其機(jī)械加工的工作，從而增加生產(chǎn)成本，給企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)損失.那么，如何有快速效地區(qū)分出廢品與假廢品，這就需要確定產(chǎn)生假廢品的判定區(qū)間.

由于在機(jī)械加工過程中，通常采用極大極小值法來解算其工藝尺寸鏈.因此，下面采用極大極小值法作為解算工藝尺寸鏈的方法.

3.1當(dāng)超差工序尺寸為工藝尺寸鏈的增環(huán)時，產(chǎn)生假廢品的區(qū)間

當(dāng)超差工序尺寸為被包容尺寸時，則超差工序尺寸A實超=Amin-△超.

設(shè)零件的工藝尺寸鏈中有n個尺寸環(huán)，其中有一個封閉環(huán)A∑（即一般為設(shè)計尺寸），n-1個組成環(huán)，組成環(huán)中有m個增環(huán)（即用A軋i表示），其余為減環(huán)（即用A車i表示）.則根據(jù)工藝尺寸鏈極大極小值解算方法的計算公式有：

由此可知：在機(jī)械加工工藝尺寸鏈中，當(dāng)超差工序尺寸的超差量小于等于工藝尺寸鏈中其余組成環(huán)公差之和時，則封閉環(huán)的實際尺寸大于等于封閉環(huán)的最小極限尺寸（即）.故超差工序尺寸的超差量在此范圍內(nèi)的零件均為假廢品，否則為真廢品.

同理可證：超差工序尺寸為包容尺寸時，產(chǎn)生假廢品的區(qū)間為：

3.2當(dāng)超差工序尺寸為工藝尺寸鏈的減環(huán)時，產(chǎn)生假廢品的區(qū)間

當(dāng)超差工序尺寸為被包容尺寸時，則有超差工序尺寸確A實超=Amin-△超.

工藝尺寸鏈的有關(guān)參數(shù)同上，則根據(jù)工藝尺寸鏈極大極小值解算方法的計算公式有：

當(dāng)超差工序尺寸為減環(huán)時，則有，由公式（1）則可得產(chǎn)生假廢品的區(qū)間為：

由此可知：在機(jī)械加工工藝尺寸鏈中，當(dāng)超差工序尺寸的超差量小于等于工藝尺寸鏈中其余組成環(huán)公差之和時，則封閉環(huán)的實際尺寸小于等于封閉環(huán)的最大極限尺寸（即）.故超差工序尺寸的超差量在此范圍內(nèi)的零件均為假廢品，否則為真廢品.

同理可證：超差工序尺寸為包容尺寸時，產(chǎn)生假廢品的區(qū)間為：

4　結(jié)論

在機(jī)械加工過程中，當(dāng)工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合時，需進(jìn)行工藝尺寸鏈的計算，用直接保證的工序尺寸來間接保證零件的設(shè)計尺寸，則有可能會產(chǎn)生假廢品.

如果間接保證的設(shè)計尺寸的實際尺寸在其零件規(guī)定的公差范圍內(nèi)，則此零件是假廢品，即合格品零件；反之，此零件則是真廢品零件.

[1]杜官將.機(jī)械加工過程中的“假廢品”現(xiàn)象及探討[J].機(jī)械制造與自動化,2005,(05).

[2]陳思義.加工過程中假廢品成因與判識方法研究[J].重慶交通大學(xué)學(xué)報,2011,(04).

[3]曹建國.工藝尺寸換算中出現(xiàn)的假廢品問題分析[J].四川兵工學(xué)報,1999,(02).

[4]何七榮.機(jī)械制造工藝與裝備[M].北京：高等教育出版社,2006.

[5]王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：清華大學(xué)出版社,1987.

[6]哈爾濱工業(yè)大學(xué).機(jī)械制造工藝學(xué)[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社,1980.

[7]趙志修.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985.

[8]顧崇銜.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社,1987.

責(zé)任編輯：張隆輝

D et erm i nat i onof Fal se W ast e Product s i nM achi ni ngProcess

HuangJiedong
（LibraryofSichuanVocationalandTechnicalCollege,Suining,Sichuan,629000）

In the process of mechanical processing,when the benchmark and the design of the benchmark does not coincide,it will not only bring the process dimension chain conversion,but also mayproducefalsewaste,falsescrapisaqualifiedproductparts,processingwillleadtounnecessary waste and cost increase.In this paper,the definition and the causes of false waste products in machiningprocessareanalyzed,andtheintervalofproducingfakeproductsisderived.

process benchmark;design criteria;process dimension;process dimension chain; falserejection;determination

TH 16

A

1672-2094（2015）04-0150-03