装配尺寸链

三、分析计算尺寸链的任务和方法
1．任务 ． 分析和计算尺寸链是为了正确合理地确定尺寸链中各环的尺寸和精度，主 分析和计算尺寸链是为了正确合理地确定尺寸链中各环的尺寸和精度， 要解决以下三类任务： 要解决以下三类任务： （1）正计算 已知各组成环的极限尺寸，求封闭环的极限尺寸。这类计算 ） 已知各组成环的极限尺寸，求封闭环的极限尺寸。 主要用来验算设计的正确性，故又叫校核计算。 主要用来验算设计的正确性，故又叫校核计算。 （2）反计算 已知封闭环的极限尺寸和各组成环的基本尺寸，求各组成环 ） 已知封闭环的极限尺寸和各组成环的基本尺寸， 的极限偏差。这类计算主要用在设计上， 的极限偏差。这类计算主要用在设计上，即根据机器的使用要求来分配各零 件的公差。 件的公差。 已知封闭环和部分组成环的极限尺寸， （3）中间计算 已知封闭环和部分组成环的极限尺寸，求某一组成环的极 ） 限尺寸、这类计算常用在工艺上。 限尺寸、这类计算常用在工艺上。 反计算和中间计算通常称为设计计算。 反计算和中间计算通常称为设计计算。
四、 用完全互换法解尺寸链
2、环及其分类：构成尺寸链的各个尺寸称为环。尺寸链的环分为封闭环和组成环。 环及其分类：构成尺寸链的各个尺寸称为环。尺寸链的环分为封闭环和组成环。 环及其分类 加工或装配过程中最后自然形成的那个尺寸。如图1中的 中的A0。 （1）封闭环 加工或装配过程中最后自然形成的那个尺寸。如图 中的 。 ） 尺寸链中除封闭环以外的其他环。根据它们对封闭环影响的不同， （2）组成环 尺寸链中除封闭环以外的其他环。根据它们对封闭环影响的不同， ） 又分为增环和减环。 又分为增环和减环。 与封闭环同向变动的组成环称为增环，即当该组成环尺寸增大（或减小） 与封闭环同向变动的组成环称为增环，即当该组成环尺寸增大（或减小）而其它 组成环不变时，封闭环也随之增大（或减小）， 组成环不变时，封闭环也随之增大（或减小）， 与封闭环反向变动的组成环称为减环，即当该组成环尺寸增大（或减小）而其他 与封闭环反向变动的组成环称为减环，即当该组成环尺寸增大（或减小） 组成环不变时，封闭环的尺寸却随之减小（或增大）。 组成环不变时，封闭环的尺寸却随之减小（或增大）。 注意：为了快速确定组成环的性质，可先在尺寸链图上平行于封闭环， 注意：为了快速确定组成环的性质，可先在尺寸链图上平行于封闭环，沿任意方 向划一箭头，然后沿此箭头方向环绕尺寸链一周， 向划一箭头，然后沿此箭头方向环绕尺寸链一周，平行于每一个组成环尺寸依次 画出箭头，箭头指向与封闭环方向相反的组成环为增环，反之箭头指向与封闭环 画出箭头，箭头指向与封闭环方向相反的组成环为增环，反之箭头指向与封闭环 方向相同的组成环为减环 为减环。 方向相同的组成环为减环。
图
零件图加工与测量中的尺寸联系
1、概念：装配模具时,将与某项精度指标有关的各个零件尺寸依次排序， 、概念：装配模具时 将与某项精度指标有关的各个零件尺寸依次排序 将与某项精度指标有关的各个零件尺寸依次排序， 形成一个封闭的链形尺寸组合,称为装配尺寸链。尺寸链具有如下两个特性： 形成一个封闭的链形尺寸组合 称为装配尺寸链。尺寸链具有如下两个特性： 称为装配尺寸链 组成尺寸链的各个尺寸按一定顺序构成一个封闭系统。 （1）封闭性 组成尺寸链的各个尺寸按一定顺序构成一个封闭系统。 ） 用A0表示。 表示。 其中一个尺寸变动将影响其他尺寸变动。 表示。 （2）相关性 其中一个尺寸变动将影响其他尺寸变动。用Ai表示。 ）
授课课题： 授课课题：§7.2 装配尺寸链
目的要求： 、掌握尺寸链、 封闭环、 目的要求：1、掌握尺寸链、环、封闭环、增减环的 基本 概念，尺寸链的查找、增减环判定。 概念，尺寸链的查找、增减环判定。 2、会用极值法进行尺寸链正计算 、 重点：尺寸链、 重点：尺寸链、环、封闭环、增减环的基本概念，尺 封闭环、增减环的基本概念， 寸链的查找、增减环判定。 寸链的查找、增减环判定。 难点： 难点： 用极值法进行尺寸链正计算
2、查找组成环 、 组成环是对封闭环有直接影响的那些尺寸， 组成环是对封闭环有直接影响的那些尺寸，与此无关的尺寸要排除在 一个尺寸链的环数应尽量少。 外。一个尺寸链的环数应尽量少。 查找装配尺寸链的组成环时，先从封闭环的任意一端开始， 查找装配尺寸链的组成环时，先从封闭环的任意一端开始，找相邻零 件的尺寸，然后再找与第一个零件相邻的第二个零件的尺寸， 件的尺寸，然后再找与第一个零件相邻的第二个零件的尺寸，这样一环 接一环，直到封闭环的另一端为止，从而形成封闭的尺寸组。 接一环，直到封闭环的另一端为止，从而形成封闭的尺寸组。 如图a所示的车床主轴轴线与尾架轴线高度差的允许值 所示的车床主轴轴线与尾架轴线高度差的允许值A 如图 所示的车床主轴轴线与尾架轴线高度差的允许值 0是装配技术 要求，为封闭环。组成环可从尾架顶尖开始查找， 要求，为封闭环。组成环可从尾架顶尖开始查找，尾架顶尖轴线到底面 与床面相连的底板的厚度 床面到主轴轴线的距离 的高度A1、与床面相连的底板的厚度A2、床面到主轴轴线的距离A3，最 的高度 后回到封闭环。 均为组成环。 后回到封闭环。A1、A2和A3均为组成环。
a） ） 车床顶尖高度尺寸链
b） ）
3、特点： 、特点： 一个尺寸链中最少要有两个组成环。组成环中， 一个尺寸链中最少要有两个组成环。组成环中，可能只有增环没有减 环，但不可能只有减环没有增环。 但不可能只有减环没有增环。 在封闭环有较高技术要求或形位误差较大的情况下，建立尺寸链时， 在封闭环有较高技术要求或形位误差较大的情况下，建立尺寸链时，还 要考虑形位误差对封闭环的影响。 要考虑形位误差对封闭环的影响。
1、建立尺寸链 建立尺寸链
Байду номын сангаас
二、 尺寸链的建立与分析
正确建立和描述尺寸链是进行尺寸链综合精度分析计算的基础。 正确建立和描述尺寸链是进行尺寸链综合精度分析计算的基础。应根据 实际应用情况查明和建立尺寸链关系。建立装配尺寸时， 实际应用情况查明和建立尺寸链关系。建立装配尺寸时，应了解产品的装配 关系、产品装配方法及产品装配性能要求； 关系、产品装配方法及产品装配性能要求；建立装配尺寸链时应了解零部件 的设计要求及其制造工艺过程， 的设计要求及其制造工艺过程，同一零件的不同工艺过程所形成的尺寸链是 不同的。 不同的。 正确建立和分析尺寸链的首要条件是要正确地确定封闭环。 正确建立和分析尺寸链的首要条件是要正确地确定封闭环。 首要条件是要正确地确定封闭环 在装配尺寸链中，封闭环就是产品上有装配精度要求的尺寸。 在装配尺寸链中，封闭环就是产品上有装配精度要求的尺寸。如同一部件 中各零件之间相互位置要求的尺寸或保证相互配合零件配合性能要求的间隙 或过盈量。 或过盈量。
零件尺寸链的封闭环应为公差等级要求最低的环，一般在零件图上不进行标 零件尺寸链的封闭环应为公差等级要求最低的环，一般在零件图上不进行标 封闭环应为公差等级要求最低的环 以免引起加工中的混乱。 注，以免引起加工中的混乱。 工艺尺寸链的封闭环是在加工中最后自然形成的环， 工艺尺寸链的封闭环是在加工中最后自然形成的环，一般为被加工零件要求 封闭环是在加工中最后自然形成的环 达到的设计尺寸或工艺过程中需要的余量尺寸。加工顺序不同，封闭环也不同。 达到的设计尺寸或工艺过程中需要的余量尺寸。加工顺序不同，封闭环也不同。 所以工艺尺寸链的封闭环必须在加工顺序确定之后才能判断。 所以工艺尺寸链的封闭环必须在加工顺序确定之后才能判断。 在确定封闭环之后，应确定对封闭环有影响的各个组成环， 在确定封闭环之后，应确定对封闭环有影响的各个组成环，使之与封闭环形 成一个封闭的尺寸回路。 成一个封闭的尺寸回路。 在建立尺寸链时，形位公差也可以是尺寸链的组成环。在一般情况下，形位 在建立尺寸链时，形位公差也可以是尺寸链的组成环。在一般情况下， 公差可以理解为基本尺寸为零的线性尺寸。 公差可以理解为基本尺寸为零的线性尺寸。形位公差参与尺寸链分析计算的情况 较为复杂，应根据形位公差项目及应用情况分析确定。 较为复杂，应根据形位公差项目及应用情况分析确定。 必须指出，在建立尺寸链时应遵守“最短尺寸链原则” 即对于某一封闭环， 必须指出，在建立尺寸链时应遵守“最短尺寸链原则”，即对于某一封闭环， 若存在多个尺寸链时，应选择组成环数最少的尺寸链进行分析计算。 若存在多个尺寸链时，应选择组成环数最少的尺寸链进行分析计算。 一个尺寸链中只有一个封闭环。 一个尺寸链中只有一个封闭环。
2．方法 ． （1）完全互换法（极值法） ）完全互换法（极值法） 从尺寸链各环的最大与最小极限尺寸出发进行尺寸链计算， 从尺寸链各环的最大与最小极限尺寸出发进行尺寸链计算，不考虑各环实 际尺寸的分布情况。按此法计算出来的尺寸加工各组成环， 际尺寸的分布情况。按此法计算出来的尺寸加工各组成环，装配时各组成环 不需挑选或辅助加工，装配后即能满足封闭环的公差要求， 不需挑选或辅助加工，装配后即能满足封闭环的公差要求，即可实现完全互 换。 完全互换法是尺寸链计算中最基本的方法。 完全互换法是尺寸链计算中最基本的方法。 （2）大数互换法（概率法） ）大数互换法（概率法） 该法是以保证大数互换为出发点的。 该法是以保证大数互换为出发点的。 生产实践和大量统计资料表明，在大量生产且工艺过程稳定的情况下， 生产实践和大量统计资料表明，在大量生产且工艺过程稳定的情况下，各 组成环的实际尺寸趋近公差带中间的概率大，出现在极限值的概率小， 组成环的实际尺寸趋近公差带中间的概率大，出现在极限值的概率小，增环 与减环以相反极限值形成封闭环的概率就更小。所以，用极值法解尺寸链， 与减环以相反极限值形成封闭环的概率就更小。所以，用极值法解尺寸链， 虽然能实现完全互换，但往往是不经济的。 虽然能实现完全互换，但往往是不经济的。 采用概率法，不是在全部产品中，而是在绝大多数产品中， 采用概率法，不是在全部产品中，而是在绝大多数产品中，装配时不需要 挑选或修配，就能满足封闭环的公差要求，即保证大数互换。 挑选或修配，就能满足封闭环的公差要求，即保证大数互换。 按大数互换法，在相同封闭环公差条件下，可使组成环的公差扩大， 按大数互换法，在相同封闭环公差条件下，可使组成环的公差扩大，从而 获得良好的技术经济效益，也比较科学合理，常用在大批量生产的情况。 获得良好的技术经济效益，也比较科学合理，常用在大批量生产的情况。 （3）其他方法 ） 在某些场合，为了获得更高的装配精度， 在某些场合，为了获得更高的装配精度，而生产条件又不允许提高组成环 的制造精度时，可采用分组互换法、修配法和调整法等来完成这一任务。 的制造精度时，可采用分组互换法、修配法和调整法等来完成这一任务。
一、有关尺寸链的基本概念
1、装配尺寸链的定义和特征 装配尺寸链的定义和特征
如图1（ ）所示，假设零件图上标注设计尺寸A 当用调整法最后加工表面C时 如图 （A）所示，假设零件图上标注设计尺寸 1和A0，当用调整法最后加工表面 时（A、B面已加工完 、 面已加工完 面为定位基准， 成），为了使工件定位可靠和夹具结构简单，常选A面为定位基准，按尺寸 2对刀加工 面，间接保证尺寸 0， ），为了使工件定位可靠和夹具结构简单，常选 面为定位基准 按尺寸A 对刀加工B面 间接保证尺寸A 为了使工件定位可靠和夹具结构简单 则A1、A2和A0这些相互联系的尺寸就形成一个尺寸封闭图形，即为工艺装配尺寸链。见图1（C）。 这些相互联系的尺寸就形成一个尺寸封闭图形，即为工艺装配尺寸链。见图 （ ）。 又如图1（ ）所示零件，设计尺寸为A 在加工过程中， 不便直接测量， 又如图 （B）所示零件，设计尺寸为 1、A0，在加工过程中，因A0不便直接测量，只有按照容易测量的 A2进行加工，才能间接保证尺寸A0的要求，则A1、A2、A0也同样形成一个工艺装配尺寸链。 的要求， 也同样形成一个工艺装配尺寸链。 进行加工，才能间接保证尺寸 的要求