第五章工艺尺寸链计算39页PPT
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尺寸链的分析计算 ppt课件
尺寸链
B3
• 线性尺寸链
B0
B1
B2
• 角度尺寸链
7尺 寸 链 的 分 析 计 算
d
X
D
尺寸链
• 平面尺寸链
• 空间尺寸链
L1 L2
α L0
L1 L2
α L0
8尺 寸 链 的 分 析 计 算
尺寸链中，每一个尺寸简称为环 环分为封闭环和组成环
9尺
寸
尺寸链链的 环分
lin析计k
算
尺寸链中，决定其他环的精度或 者被其他环的精度所影响的环
Ti = 6σi
μi = (ESi + EIi ) /2
L0 = f (L i)
26 尺
寸
尺寸链链的 尺寸概率分布分析
计 算
L0 = f (L i)
T0606 Ci2 i2 Ci2Ti2 0 Cii
ES0 = μ0 + T0 /2 EI0 = μ0 - T0 /2
L ES 0 0 EI 0
CiLi m in
i增环
i减环
L0min
CiLi m in
CiLi max
i增环
i减环
T0 CiTi
22 尺
寸
尺寸链链的 WC计算分析
计 算
L3
L0 = L3 – L1 – L2
C3 =1
C2 =C1 =-1
L0max = L3max – L1min – L2min
L0min = L3min – L1max – L2max
- 假设尺寸是符合统计分布规律
- 计算简单，节约生产成本
- 尺寸环多于4个
- 对生产工艺非常熟悉
蒙特卡洛模拟法 Monte Carlo Simulation
第五章工艺尺寸链计算
第五章工艺尺寸链计算工艺尺寸链是指产品在制造过程中，从设计到生产的各个环节中所涉及到的尺寸关系。
它是整个生产过程的基础，对产品质量和工艺效率有着很大的影响。
工艺尺寸链的计算是为了确定各个工艺环节中的尺寸变化，确保产品在不同环节中的尺寸要求能够达到设计要求。
工艺尺寸链的计算主要包括工艺尺寸链图的绘制和尺寸偏差的确定。
首先，需要了解产品的设计要求和各个工艺环节的尺寸变化规律。
然后，根据产品的特点和工艺流程，绘制工艺尺寸链图。
工艺尺寸链图是以产品的重要尺寸为基准，连接各个工艺环节中的尺寸变化，形成一个闭合的循环。
在绘制工艺尺寸链图的过程中，需要考虑不同工艺过程中的尺寸变化原因。
例如，材料在加工过程中可能会发生热胀冷缩、塑性变形等变化，加工设备的精度和稳定性也会对尺寸产生一定影响。
此外，还需要考虑到工艺环节之间的相互影响，如果前后工艺环节尺寸变化不相容，就可能导致产品尺寸无法满足要求。
确定尺寸偏差是工艺尺寸链计算的另一个重要步骤。
尺寸偏差是指产品在各个工艺环节中的尺寸变化范围。
根据产品的设计要求和工艺流程，通过计算和实验确定尺寸偏差的上下限，以确保产品在各个工艺环节中的尺寸变化在允许范围内。
在进行尺寸偏差的确定时，需要考虑到不同工艺环节中的尺寸变化因素。
例如，加工设备的精度和稳定性、材料的物理性质以及装配工艺的精度要求等。
同时，还需要综合考虑设备和材料的实际情况，避免尺寸偏差过大或过小，导致产品质量无法满足要求。
工艺尺寸链的计算是一项复杂的工作，需要深入了解产品和工艺过程，并综合考虑多个因素。
通过合理的工艺尺寸链计算，可以有效地控制产品的尺寸变化，提高产品的精度和质量。
同时，还可以提高工艺效率，减少资源的浪费，提高生产效益。
因此，在产品设计和制造中，工艺尺寸链的计算是一个非常重要的环节。
工艺尺寸链计算ppt课件
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注意：
设封计闭尺环寸
➢ 一个尺寸链中只能有一个封闭环（封闭性）；
➢ 封闭环的精度决定于其他环的精度（关联性）；
➢ 要求保证的尺寸(设计尺寸)为封闭环或不要求保证 的尺寸(非设计尺寸)为封闭环的说法都是错误的；
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5
（2）组成环：
A0
A2
在加工过程中直接获得的尺寸。记为：AA1 i ① 增环：
机械制造工艺
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1
2.4.5 工艺尺寸链
加工过程中，工件的尺寸是不断变化的，由毛坯尺寸 到工序尺寸，最后达到满足零件性能要求的设计尺寸。一 方面，由于加工的需要，在工序图以及工艺卡上要标注一 些专供加工用的工艺尺寸，工艺尺寸往往不是直接采用零 件图上的尺寸，而是需要另行计算；另一方面，当零件加 工时，有时需要多次转换基准，因而引起工序基准、定位 基准或测量基准与设计基准不重合。这时，需要利用工艺 尺寸链原理来进行工序尺寸及其公差的计准与设计基准不重合进行尺寸换算时，也需 要提高本工序的加工精度，使加工更加困难。同时， 也会出现假废品问题。
在进行工艺尺寸链计算时，还有一种情况必须注意。 当发现被换算的组成环公差过小，或为零，甚至出现 负值时，可采取以下措施： （1）提高前道工序尺寸的精度； （2）增大设计尺寸（封闭环）的公差； （3）改变定位基准（采用基准重合原则）或加工方式
编辑版pppt
17
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18
即公差为零，这是由于组成环A1的公差与封闭环的公差 相等。尺寸x的公差为零，即x必须加工得绝对准确，这 实际上是不可能的。因此必须压缩A1的公差。
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19
这是由于组成环A1的公差远大于封闭环的公差。根据封闭 环的公差应大于或等于各组成环公差之和的原则，考虑到 加工内孔端面C的困难，应给其留有较大的公差，则应大 幅压缩A1的公差。
机械制造工艺学 —— 尺寸链及应用ppt课件
当修配环为减环时，随着修刮使封闭
A0
环实际尺寸变大，应使 A0 ′ max ≤A0max
A1
A2
.
28
4.调整法
原理与修配法基本相同，除调整环外各组成环均 按经济精度加工，造成封闭环过大的累积误差通 过调节调整件的尺寸或位置，达到装配精度要求。 装配可达较高的精度，效率比修整法高。 分可动调整法、固定调整法、误差抵消调整法三种。
采用完全互换法与统计互换法均可。
.
22
2.选配法
用于成批大量生产时组成环不多装配精度很高情况下。 实质是将各组成环公差放大按经济精度加工，然后选择 合适的零件进行装配。 （1）直接选配法
工人凭经验挑选合适零件试凑的装配方法。 （2）分组选配法（分组互换法）
先将互配零件测量和分组，然后按对应组零件装配 （3）复合选配法（组内选配法）
② 确定各组成环尺寸公差和上下偏差
T1+ T2+ T3+ T4+ T5≤ T0′= 0.50 TavA= T0L/5=0.1 考虑加工难易调整各公差 T1=0.2， T2=0.1， T3= T5=0.05 按入体原则分配公差。留A4为协调环，按尺 寸链计算
.
19
③ 确定协调环公差及上下偏差
T4= T0 – T1 – T2 – T3 – T5=0.1
.
18
例题
例4-5 齿轮箱部件中，要求装配后的轴向间隙 A0 000..2700
有关零件基本尺寸是：A1=122，A2=28，A3=5，A4=140，
A5=5。分别按极值法和概率法确定各组成环零件尺寸的公差及上下偏差。
解：1、完全互换法
① 画出装配尺寸链图,其中A1 A2为增环，A3 、A4 A5为 减环，A0为封闭环。
尺寸链原理与应用ppt课件
齿轮止推环 8—第二轴 9—后轴承 10—后盖 11—后纸垫 12—变速器壳体 13—三速齿轮止推环 14—三速齿轮 15—五速齿轮 16—锁环
41
例3：
3)掌握建立装配尺寸链的规律。
图5-18 变速器第一轴上前轴承外圈、锁环和前盖等局部图及其装配尺寸链 1—前纸垫 2—前盖 3—前轴承外圈 4—锁环 5—变速器壳体
k
n1
k
n1
A0max Az max Aj min, A0min Az min Aj max
z 1
j k 1
z 1
jk 1
封闭环的上、下偏差计算： 最大极限尺寸和最小极限尺寸分别减去基本尺寸
k
n1
ESA0 A0max A0 ESAz EIAj
z 1
jk 1
k
n1
EIA0 A0min A0 EIAz ESAj
3
第一节 尺寸链的基本概念 一、尺寸链的定义及其组成 二、尺寸链的形式 三、尺寸链计算的任务
4
1.尺寸链的定义及尺寸链图
尺寸链：在装配和加工过程中，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组。或：零件加 工或机器装配过程中，相互联系且按一定顺序连接的封闭尺寸组合。
图5-1 汽车变速器倒挡装置尺寸链图 1—变速器壳体 2、4—止推垫片 3—倒档中间齿轮
38
三、装配尺寸链的建立
1)明确装配精度的含义，它是装配尺寸链的封闭环，是装配后间接得到的尺 寸(或位置公差)。 2)看懂与装配精度相关的装配单元的装配图样，明了零件的装配关系和相关 零件沿封闭环尺寸方向上的装配基准。 3)掌握建立装配尺寸链的规律。
确定装配尺寸链，通常办法是从封闭环两端的那两个零件为起点，沿着 装配精度方向，以相邻零件装配基准间的联系为线索，分别由近及远地 去查找装配关系中影响装配精度的有关零件尺寸，直到找到同一基准件 或基础件的两个装配基准为止。然后用一尺寸联系这两个装配基准面， 形成封闭的尺寸图形。
41
例3：
3)掌握建立装配尺寸链的规律。
图5-18 变速器第一轴上前轴承外圈、锁环和前盖等局部图及其装配尺寸链 1—前纸垫 2—前盖 3—前轴承外圈 4—锁环 5—变速器壳体
k
n1
k
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A0max Az max Aj min, A0min Az min Aj max
z 1
j k 1
z 1
jk 1
封闭环的上、下偏差计算： 最大极限尺寸和最小极限尺寸分别减去基本尺寸
k
n1
ESA0 A0max A0 ESAz EIAj
z 1
jk 1
k
n1
EIA0 A0min A0 EIAz ESAj
3
第一节 尺寸链的基本概念 一、尺寸链的定义及其组成 二、尺寸链的形式 三、尺寸链计算的任务
4
1.尺寸链的定义及尺寸链图
尺寸链：在装配和加工过程中，由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组。或：零件加 工或机器装配过程中，相互联系且按一定顺序连接的封闭尺寸组合。
图5-1 汽车变速器倒挡装置尺寸链图 1—变速器壳体 2、4—止推垫片 3—倒档中间齿轮
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三、装配尺寸链的建立
1)明确装配精度的含义，它是装配尺寸链的封闭环，是装配后间接得到的尺 寸(或位置公差)。 2)看懂与装配精度相关的装配单元的装配图样，明了零件的装配关系和相关 零件沿封闭环尺寸方向上的装配基准。 3)掌握建立装配尺寸链的规律。
确定装配尺寸链，通常办法是从封闭环两端的那两个零件为起点，沿着 装配精度方向，以相邻零件装配基准间的联系为线索，分别由近及远地 去查找装配关系中影响装配精度的有关零件尺寸，直到找到同一基准件 或基础件的两个装配基准为止。然后用一尺寸联系这两个装配基准面， 形成封闭的尺寸图形。
尺寸链计算ppt课件
2.装配前应做好哪些准备工作？
3.什么叫做装配尺寸链、封闭环、增环、减环？
4.装配方法有哪几种？
5.已知各组成环及加工公差如图所示。试问装配后封闭 环AΔ的极限尺寸为多少？
1000+0.10
70-0.05 -0.10
A 30-0.05 -0.08
课后思考题
6.按图所注尺寸公差加工各孔。求加工后孔1与孔2，孔1 与孔3之间能达到的尺寸精度。
课后思考题
9.试述设备磨损的修换原则。 10.试述零件常用的修复方法有哪些。
某旋转件的重力为9.8×1000N，工件的转速未950r/min，平衡精度 等级规定G1，求平衡后允许的偏心距，并且把这允许的偏心距换算 成剩余不平衡力矩。
b.提高产品的生产率； c.降低装配成本。 依据：a.产品的装配图和部件的装配图； b.产品的验收技术条件； c.产品的生产纲领； d.现有的生产条件和标准资料。
装配工艺概述
3.装配单元系统图的绘制方法 a.先画一横线，在横线左端画出代表基准件的长方格， 在横线的右端画出代表产品的长方格； b.按装配顺序从左向右将代表直接装到产品的零件或 组件的长方格从横线引出，零件画在横线上面，组件 画在横线下面； c.用同样的方法可把每一组件及分组件的系统图展开 画出； d.划分装配工序和装配工步； e制定装配工艺卡片。
工艺过程如下：
工序Ⅰ，粗车外圆至φ
工序Ⅱ，精车外圆至φ
工序Ⅲ，划键槽线
工序Ⅳ，铣键槽深度至尺寸A
工序Ⅴ，渗碳处理，深度为t
工序Ⅵ，磨外圆至φ
试求：（1）用深度尺测量槽深尺寸A
（2）渗碳时控制的工艺渗碳层深度t
装配尺寸链与装配方法
装配尺寸链与装配方法
装配尺寸链与装配方法
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1）封闭环中间偏差
Δi =( ESi+EIi )/2
2）封闭环公差
汽车制造工艺学
第二节 工艺尺寸链的应用
一 基准重合时工序尺寸的确定 这种情况下，工序尺寸的计算是以最终工序开始，反算到第
一道工序。工序尺寸是组成环，加工余量是封闭环。
汽车制造工艺学
二 基准不重合时工序尺寸的确定 1、定位基准与设计基准不重合
选活塞底面作为定位基准，但销孔的设计基准为活塞顶面
（④3）进几行尺种寸工链艺计尺算寸链的分析与计算 A11）的定基本位尺基寸准与A设0 =计A2基- A准1 不9重9=合155的- 尺A1 寸得换A算1 =56 mm
例验：算如封图闭活环塞公上差加T工0 =销T孔1 +，T2要求保T0证＜尺T寸2 A0，修设正计T基2=0准.063 A1上为偏活差塞E顶I面A0=。E为IA加2 –工ES方A1便常ES用A1B=面(-0定.0位63，)- (按-0工.08序7)尺=0.024 A1下寸偏A差1加E工SA销0=孔E。SA试2 –确EI定A1工序E尺IA1寸= A01–及0其=公0 差。
e)封闭环的下偏差等于增环下偏差之和减去减环上偏差之 和 ，即
f)封闭环的公差等于组成环公差之和，即
封闭环的公差比任何一个组成环的公差都大，应尽量选 择最不重要的尺寸作封闭环；
为减小封闭环公差，应尽量减少组成环数及其公差。
计算尺寸链时，常遇到两种类型的问题： 1）已知全部组成环的极限尺寸，求封闭环基本尺寸及
得
A253.7+ +00..208253mm
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含同轴度误差的计算 同轴度不是很小时应将同轴度也作为一个组成 环画在尺寸链图中 设磨孔和镗孔同轴度公差为0.05mm(工序要求)， 则在尺寸链中应注成：A4=0±0.025mm。 此时的工艺尺寸链如图所示，用竖式法求得此 工艺尺寸链，见表。
尺寸链中多了一个同轴度组成环，使得A2的公 差减小(数值正好等于该同轴度公差)，究其原因，仍 然是工艺基准与设计基准不重合。因此，在考虑工 艺安排的时候，应尽量使工艺基准与设计基准重合， 否则会增加制造难度。
公差，称为“正计算” ，结果唯一。
2）已知封闭环的极限尺寸，求一个或几个组成环的极 限尺寸，称为“反计算” 。通常在制定工艺规程时， 由于基准不重合而需要进行的尺寸换算属于这类计 算，结果不唯一，需优化计算。
（2）统计法解直线尺寸链
统计法解算尺寸链的基本计算公式除可应用极值法解 直线尺寸链的有些公式外，有以下两个基本计算公式：
一、工艺尺寸的基本概念 尺寸链：由相互联系、按一定顺序首尾相接排
列的尺寸封闭图叫作尺寸链。
按尺寸链在空间分布的位置关系，分为直线尺寸链、平 面尺寸链和空间尺寸链。在尺寸链中，以直线尺寸链— —即全部组成环平行于封闭环的尺寸链用得最多 。
根据用途不同分为工艺尺寸链和装配尺寸链 工艺尺寸链是由单个零件在工艺过程中有关尺寸形成的； 装配尺寸链指机器在装配过程中由相关零件的尺寸或相互
位置关系所组成的尺寸链
（1）极值法解工艺尺寸链 1）基本概念
组成环：加工过程中直接获得的尺寸如A1、A2是组成环； 封闭环：间接获得的尺寸A0称为封闭环； A增1和环A：2是它在增加大工将过使程封中闭直环接随获之得增，大尺的寸组A成0是环间如接A2保叫证增的环，； A减1、环A：2 和它A增0构大成反一使个封封闭闭环的随尺之寸减组小，的都组叫成尺环寸如链A1的叫环减。环
验算公差 T0 =T1 +T3+T2 T1 = 0.2–0.031–0.0195 =0.1495 齿轮上内孔及键槽的 加工顺序如下：
工序1：镗内孔至Ф39.6+0.062； 0
工序2：插槽至尺寸A1 ； 工序3：热处理—淬火；
工序4：磨内孔至Ф40+0.0309，
同时保证键槽深度43.3+0.2。0
解：故③①工画作序箭出尺头尺寸分寸A出1链为增图：环；AA1②2=和5按6减+照00环.0加2A4 工1m；顺m序确定封闭环A0 ；
2.测量基准与设计基准不重合(P192)
A
B
C
汽车制造工艺学
2、某零件加工时，首先以 小端面为基准车大端面两边， 得到尺寸36，然后铣内 孔及内端面，图纸要求保证 尺接寸测量，，只因6 好这00..11 通一过尺度寸量不尺便寸直 L来间接保证，试画出尺寸 链并求工序尺寸L
用极值法解尺寸链的基本计算公式如下： a)封闭环的基本尺寸等于增环的基本尺寸之和减去减环
的基本尺寸之和，即
b)封闭环的最大极限尺寸等于增环最大极限尺寸之和减 去减环最小极限尺寸之和，即
c)封闭环的最小极限尺寸等于增环最小极限尺寸之和减 去减环最大极限尺寸之和，即
d)封闭环的上偏差等于增环上偏差之和减去减环下偏差之 和 ，即
AA解11上下：偏偏③①故差差画插作箭键00出.头2=槽尺=E分时寸EIAS出的链1A+增10工图+–环0序；.00A.尺10②193、寸51按–AA0照31和=加4减EE3工SI.环1AA顺++11A00==..序1028300；01..确5203–定10封.01闭95环=A00.1；805
尺寸链的计算 mm
2、尺寸链计算的关键：
正确画出尺寸链图，找出封闭环，确定增环和减环
①找封闭环 根据工艺过程，找出间接保证的尺寸A0 为 封闭环。
②作尺寸链图 按照加工顺序依次画出各工序尺寸及零件 图中要求的尺寸，形成一个封闭的图形。
尺寸链图画法——查找方法
（a）从封闭环尺寸的两端分别查找 相邻工序尺寸的工艺基准，并画出工艺 基准线。
汽车制造工艺学
三 一次加工同时保证多个设计尺寸时工序尺寸的确定
①车削大端面与大外圆→②车削小端端面与小外圆→③镗内孔及 内端面→④热处理→⑤磨小端面。最终磨削时必须控制工序尺寸 C1及C2。
2④）一中间次工加序工尺满寸足A1多的计个算设计尺寸要求时工序尺寸 A1及基本公尺差寸的计A0算=A1+A３-A2 43.3=A1 +20 –19.8 得A1 =43.1
（b）再依次按工艺顺序查找下一个 工序尺寸基准画出基准线，直至两端基 准重合，即封闭为止。
• ③ 确定增环和减环
•
从封闭环开始，给每一个环画出箭
头， 最后再回到封闭环，像电流一样形
成回路。凡箭头方向与封闭环方向相反
者为增环（如A2），箭头方向与封闭环
方向相同者为减环（如A1）。
2）尺寸链的基本计算公式