尺寸链的基本概念

第一节尺寸链的基本概念

一、尺寸链的概念

图5-1: 尺寸链示例

二、尺寸链的基本术语及分类

（一）尺寸链的基本术语

1.环：尺寸链中每个尺寸

2.封闭环：在加工或装配过程中最后形成的一环，它的大小是由组成环间接保

证的Ａ

Ｏ

3.组成环：对封闭环有影响的其它各环。

增环：引起封闭环同向变动

减环：引起封闭环反向变动

（二）尺寸链的分类

1.按尺寸链的功能要求分：

1）工艺尺寸链

2）装配尺寸链

2.尺寸链间相互联系分：

1）独立尺寸链

2）并联尺寸链图5-2:并联尺寸链

3.按环的几何特征分

1.长度尺寸链

2.角度尺寸链图5-3:角度尺寸链

3.组合形式

4.按环的空间位置分

1.直线尺寸链

2.平面尺寸链图5-4:平面尺寸链

3.空间尺寸链

三、尺寸链的计算公式

（一）极值法计算公式

1.基本尺寸计算

2.极限尺寸的计算

3.上、下偏差的计算

4.环公差的计算

5.各环平均公差计算

6.平均尺寸及对称偏差计算法

二、概率法计算公式

k 0、k

i

为各环的相对分布系数，影响k的因素为二个方面：一是合格率，在公差带范围

内即（3σ内）全部合格，

认为k'=1不作另外考虑，一般与实际中的情况符合，否则要考虑置信水平P

二是分布规律：当分布规律为正态分布时k n=1,否则要考虑分布特性K″获得,在3σ区间内（公差带内）全部合格

第二节工艺尺寸链的应用和解算方法一、工艺尺寸链的建立和增环、减环判别

（一）、尺寸链的建立

1.确定封闭环

装配尺寸链中，装配精度就是封闭环；

（设计）尺寸链中，未标尺寸（环）就是封闭环。

工艺尺寸链：间接获得的，不是直接保证的尺寸。

2.查组成环加工中直接获得且对封闭环有影响的尺寸

3.画出尺寸链

注意：使组成环环数达到最少

（二）、增坏，减环的判别

1、回路法：与封闭环反向的为增环，与封闭环同向的为减环。

2、直观法：与封闭环串联的是减环，与封闭环共基线并联的是增环。

串联的组成环性质相同，共基线并联的组成环性质相反。

3、分析法：假定其它组成环均为定值，

分析某一组成环，其增大使封闭环增大为增环，

反之为减环。

二、工艺基准与设计基准不重合时，工序尺寸及其公差的确定

例、图5-5：测量基准与设计基准不重合的尺寸换算

轴承碗问题，测量基准与设计基准不重合

1、设计要求保证10

-0.10及40

-0.2

0孔深任意

设计尺寸链，封闭环---总长X

X

0=10+40=50, ES(x

)=0, EI

=-0.2-0.1=-0.3 封闭环X

=50

-

0.3

2、测量问题----如何保证40

-0.2

？测量基准与设计基准不重合尺寸换算

40

-0.2尺寸的设计基准为B，无法直接测量改为A, 40

-0.2

是封闭环，

由10

-0.1

及尺寸X1间接保证

A.初检 T

0=ΣT

i

？否则调整公差

B．判别增减环C．选用公式

3、假废品问题，

若测量结果为50? 49.75？合格否？

需重测Ａ

１

4、如何提高测量----加工的可能性-----设计工艺装备，保证设计尺寸。

例：图5-6：定位基准与设计基准不重合尺寸换算

以 A定位加工孔，保证孔与C面间尺寸Ф20±0.15

封闭环Ｌ

０，组成环Ｌ

１

，Ｌ

２

，Ｌ

３

，增环Ｌ

２

，Ｌ

３

，

减环Ｌ

１

三、中间工序尺寸计算

例：图5-7：齿轮内孔简图

四、表面处理及镀层厚度工艺尺寸链，

图5-8：偏心轴渗碳磨削工艺尺寸链

渗入类（渗碳、渗氮、碳氮共渗）问题的封闭环是：渗入层厚度图5-9：轴套镀铬工艺尺寸链

镀层类（镀铬、镀锌、镀铜）问题的封闭环是：工件电镀后的尺寸五、工序余量的校核

图5-10：精加工余量校核

六、工艺尺寸链的图解跟综法和尺寸式法

（一）、图解跟踪法

图解跟踪法一般分三步：绘图表，建立尺寸链，计算尺寸链。

图5-11：套筒零件加工的工艺过程示意图

1.图表绘制

Ａ、画工序简图

Ｂ、画表格分栏目（工序名称，加工内容）

Ｃ、分工序，标符号（定位基准，工序基准，加工表面，工序尺寸，切

削余量，等以及封闭环尺寸）

Ｄ、填写已知数据（设计尺寸）图5-12：图解跟踪法、图解跟踪表格法

2.建立尺寸链图

Ａ、确定全部封闭环，

封闭环一般有二种：

1）除靠火花“磨削余量外的其余工序

余量；

2）设计尺寸（除直接形成的设计尺寸

外）。

Ｂ、按每个封闭环，查找组成环，建立尺寸链，

方法：由封闭环两端同时向上找，

以设计尺寸为封闭环的尺寸链。加图

（图5-13:尺寸链图）

以加工余量为封闭环的尺寸链，加图

3.计算工艺尺寸链的步骤方法

Ａ、确定各工序尺寸的公差

先确定要求严，公差小的工序尺寸，

再确定公差大的，

α、确定与设计尺寸有关的工序尺寸公差的尺寸

（1）确定与设计尺寸为封闭环的组成环公差，

可按等公差值，等公差级，根据具体情况分配（经验法）

Ａ

９，Ａ

８

，Ａ

７

，Ａ

６

（＝Ａ

８

）,Ａ

５

，Ａ

４

（2）

工序尺寸等于设计尺寸，工序尺寸公差等于设计尺寸公差，

Ａ

６＝Ａ

８

β、确定与设计尺寸无直接关系的工序尺寸公差