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对机械零件加工中假废品的分析

对机械零件加工中假废品的分析 2011年12月09日 来源： 1　“假废品”的出现　　在机械零件加工或测量时，应尽可能使工艺基准、测量基准与设计基准重合。但在实际加工测量中，采用基准重合原则往往会遇到困难。如图1，零件在加工中或加工后，对于尺寸10－0．35是否合格无法直接测定，即无法采用基准统一的原则测量(除用专用量具)，因此，这时必须将不易测量的尺寸10－0．35换算成便于测量的孔深尺寸。根据尺寸链基本概念，确定10－0．35为封闭环，尺寸链图如图1所示。图1　　设A0＝10－0．05，A1＝50－0．05，解尺寸链得A2＝40＋0．30。这说明孔的加工深度在40＋0．30范围内时A0是合格的，即产品是正品，否则即为废品。现分析孔深尺寸不在40＋0．30范围内，产品究竟是正品还是废品。如加工出的零件，孔深A2＝40.34，按常规判断，工序为废品，假设这时A1＝A1max＝50，则A0＝50－40．34＝9．66，该尺寸在10－0．35范围内，零件是合格的。这种工序尺寸报废，而零件仍是合格的，称之为“假废品”。如果尺寸A1＝A1min＝49．95，A2＝40．34，这时A0＝49．95－40．34＝9．61，不在10－0．35范围内，零件是真正的废品。2　误判假废品的原因　　当测量基准与设计基准不重合时，尺寸A0是通过A1、A2间接测量的，由于尺寸A1、A2有误差，会使工件的A0尺寸发生变化，其变化范围设为TA0，由图2可知　　A0　max＝A1　max－A2　min　　A0　min＝A1　min－A2　max　　（A0　max－A0　min）＝（A1　max－A1min）＋（A2　max－A2　min）即TA0＝TA1＋TA2　TA2＝TA0－TA1图2　　在原设计图上，A0与A1是不相干的，而由上式看出，A0与A1却相关，这是由于采用右端面为测量基准，使尺寸A0的误差中附加了一个从测量基准到设计基准之间的尺寸A1的误差，这个误差是由基准不重合引起的。3　真假废品的判别　　若采用基准重合原则直接测量A0，只要零件尺寸在0～0.35公差内即为合格，但在无法直接测量时，改用间接测量，因而产生了基准不重合误差，为抵消基准不重合误差的影响，A2尺寸公差T（A2）＝T（A0）－T（A1）＝0．35－0．05＝0．30，相当于基准重合时A0公差0.35压缩了一个基准不重合误差0.05，因而容易造成“假废品”的出现。为了准确判别，必须在换算后的尺寸A2的公差T（A2）上下各延伸一个基准不重合误差0.05，如图3，延伸带为复检检区，即A2尺寸公差出现在该区内，工序尺寸报废，而成品却有可能是正品，必须复检，复检测量基准与设计基准之间所有尺寸的实际尺寸，重新进行A0尺寸计算。A0尺寸在极限尺寸内即为正品，否则再判为废品。在T（A2）公差区域内的产品，肯定是正品，称之为正品区。图34　实例分析　　前面是对间接测量尺寸而造成的假废品进行分析判断。同理，在相互位置精度的测量中，如果设计基准与测量基准不重合也会出现假废品。以图4为例进行分析。图4　　已知A、C面已加工好，现以A面定位加工B面，测量时也是以A为基准来检测B面的平行度。由于B面的平行度设计基准为C面，因而就存在基准不重合误差∥C－A，根据图4位置链，∥B－C＝∥B－A＋∥C－A，假设∥C－A＝0．02　　则∥B－A＝∥B－C－∥C－A＝0．02　　即当∥C－A＝0．02，∥B－A＝0．02时，B对C的平行度合格，也就是说∥B－A＞0.02时，B对C面的平行度就不一定合格。若∥B－A＝0．022时，如果该零件这时∥C－A＝0．015(在假设∥C－A＝0．02之内)时　　∥B－C＝∥B－A＋∥C－A＝0．037　　在∥B－C＝0．04范围内，成品是合格的，即该零件是“假废品”。同理，也有一个复检区，如图5。图55　机械加工检测中应该注意的几个问题　　(1)由于基准转换，必须计算复检区域，以免误判。　　(2)假废品不光出现在尺寸精度方面，也会出现在位置精度上。　　(3)对有可能出现假废品的工序的工件，应在图纸上标明。

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