第十章尺寸鏈

1、1 1、定義、定義尺寸鏈就是在尺寸鏈就是在零件加工零件加工或或機(jī)器裝配機(jī)器裝配過程中，由過程中，由相互相互聯(lián)系聯(lián)系且按一定順序連接的且按一定順序連接的封閉尺寸組合封閉尺寸組合。一、尺寸鏈的定義、組成一、尺寸鏈的定義、組成第十章第十章 尺寸鏈尺寸鏈A2A1A01.加工面加工面2.定位面定位面3.設(shè)計(jì)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（1）在加工中形成的尺寸鏈）在加工中形成的尺寸鏈工藝尺寸鏈工藝尺寸鏈A1A2A0（2）在裝配中形成的尺寸鏈）在裝配中形成的尺寸鏈裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈4 圖示工件如先以圖示工件如先以A面定位加工面定位加工C面，得尺寸面，得尺寸A1然后再以然后再以A面定位用調(diào)整法加工臺階面面定位用調(diào)整法加工臺

2、階面B，得尺寸，得尺寸A2，要求保證，要求保證B面面與與C面間尺寸面間尺寸A0；A1、A2和和A0這三個尺寸構(gòu)成了一個封閉這三個尺寸構(gòu)成了一個封閉尺寸組，就成了一個尺寸鏈。尺寸組，就成了一個尺寸鏈。2、特征、特征3、 組成組成 1、封閉性、封閉性 2、關(guān)聯(lián)性。、關(guān)聯(lián)性。環(huán)環(huán)尺寸鏈中的每一個尺寸。它可以是長度或角度。尺寸鏈中的每一個尺寸。它可以是長度或角度。封閉環(huán)封閉環(huán)在零件加工或裝配過程中間接獲得或最后形成在零件加工或裝配過程中間接獲得或最后形成的環(huán)。的環(huán)。組成環(huán)組成環(huán)尺寸鏈中對封閉環(huán)有影響的全部環(huán)。尺寸鏈中對封閉環(huán)有影響的全部環(huán)。 組成環(huán)又可分為組成環(huán)又可分為增環(huán)和減環(huán)。增環(huán)和減環(huán)。 增環(huán)增

3、環(huán)若該環(huán)的變動引起封閉環(huán)的同向變動，則該環(huán)若該環(huán)的變動引起封閉環(huán)的同向變動，則該環(huán)為增環(huán)為增環(huán) 減環(huán)減環(huán)若該環(huán)的變動引起封閉環(huán)的反向變動。則該環(huán)若該環(huán)的變動引起封閉環(huán)的反向變動。則該環(huán)為減環(huán)。為減環(huán)。4、增、減環(huán)判別方法、增、減環(huán)判別方法在尺寸鏈圖中用首尾相接的單向在尺寸鏈圖中用首尾相接的單向箭頭順序表示各尺寸環(huán)，其中與箭頭順序表示各尺寸環(huán)，其中與封閉環(huán)箭頭方向相反者為增環(huán)封閉環(huán)箭頭方向相反者為增環(huán), ,與封閉環(huán)箭頭方向相同者為減環(huán)。與封閉環(huán)箭頭方向相同者為減環(huán)。A1A0A2A3封閉環(huán)封閉環(huán)減環(huán)減環(huán)增環(huán)增環(huán)舉例：舉例： 1、按應(yīng)用范圍分類、按應(yīng)用范圍分類1 1）工藝尺寸鏈）工藝尺寸鏈全部組成環(huán)

4、為全部組成環(huán)為同一零件工藝尺寸所形成的尺寸鏈。同一零件工藝尺寸所形成的尺寸鏈。2 2）裝配尺寸鏈）裝配尺寸鏈全部組成環(huán)為全部組成環(huán)為不同零件設(shè)計(jì)尺寸所形成的尺寸鏈。不同零件設(shè)計(jì)尺寸所形成的尺寸鏈。3 3）零件尺寸鏈）零件尺寸鏈全部組成環(huán)為同全部組成環(huán)為同一零件設(shè)計(jì)尺寸所形成的尺寸鏈。一零件設(shè)計(jì)尺寸所形成的尺寸鏈。4 4）設(shè)計(jì)尺寸鏈）設(shè)計(jì)尺寸鏈裝配尺寸鏈與零裝配尺寸鏈與零件尺寸鏈，統(tǒng)稱為件尺寸鏈，統(tǒng)稱為設(shè)計(jì)尺寸鏈設(shè)計(jì)尺寸鏈。尺寸鏈的分類尺寸鏈的分類1） 長度尺寸鏈長度尺寸鏈全部環(huán)為長度的尺寸鏈全部環(huán)為長度的尺寸鏈2） 角度尺寸鏈角度尺寸鏈全部環(huán)為角度的尺寸鏈全部環(huán)為角度的尺寸鏈3）直線尺寸鏈）直

5、線尺寸鏈 全部組成環(huán)平行于封閉全部組成環(huán)平行于封閉環(huán)的尺寸鏈。環(huán)的尺寸鏈。4）平面尺寸鏈）平面尺寸鏈 全部組成環(huán)位于一個或全部組成環(huán)位于一個或幾個平行平面內(nèi)，但某些組成環(huán)不平行于幾個平行平面內(nèi)，但某些組成環(huán)不平行于封閉環(huán)的尺寸鏈。封閉環(huán)的尺寸鏈。5） 空間尺寸鏈空間尺寸鏈組成環(huán)位于幾個不平行組成環(huán)位于幾個不平行平面內(nèi)的尺寸鏈。平面內(nèi)的尺寸鏈。 2、按幾何特征及空間位置分類、按幾何特征及空間位置分類9 1、確定封閉環(huán)、確定封閉環(huán) 2、組成環(huán)確定、組成環(huán)確定1、加工順序或裝配順序確定后才、加工順序或裝配順序確定后才能確定封閉環(huán)能確定封閉環(huán)。2 2、封閉環(huán)的基本屬性為、封閉環(huán)的基本屬性為“派生派生”

6、，表現(xiàn)為尺寸間接獲得。，表現(xiàn)為尺寸間接獲得。 關(guān)鍵關(guān)鍵 關(guān)鍵關(guān)鍵 要領(lǐng)要領(lǐng)1、設(shè)計(jì)尺寸往往是封閉環(huán)、設(shè)計(jì)尺寸往往是封閉環(huán)。2 2、加工余量往往是封閉環(huán)（靠火、加工余量往往是封閉環(huán)（靠火花磨除外）?；コ猓?關(guān)鍵關(guān)鍵 關(guān)鍵關(guān)鍵1、封閉環(huán)確定后才能確定、封閉環(huán)確定后才能確定。2 2、直接獲得。、直接獲得。3 3、對封閉環(huán)有影響、對封閉環(huán)有影響尺寸鏈的建立尺寸鏈的建立11 確定尺寸鏈中封閉環(huán)（因變量）確定尺寸鏈中封閉環(huán)（因變量）和組成環(huán)（自變量）的函數(shù)關(guān)系式，其一般和組成環(huán)（自變量）的函數(shù)關(guān)系式，其一般形式為：形式為：012(,)nAf A AA12工藝尺寸鏈?zhǔn)纠汗に嚦叽珂準(zhǔn)纠?工件工件A

7、A、C C 面已加工好，現(xiàn)以面已加工好，現(xiàn)以A A 面定位面定位用調(diào)整法加工用調(diào)整法加工B B 面，要求保證面，要求保證B B、C C 面距離面距離A0A0a1a2a0A1A2A0b)c)A1A2A0a)ABC0.05 A0.1 C13圖示尺寸鏈中，尺寸圖示尺寸鏈中，尺寸A0是加工過程間接保證的，因是加工過程間接保證的，因而是尺寸鏈的封閉環(huán)；尺寸而是尺寸鏈的封閉環(huán)；尺寸A1和和A2是在加工中直是在加工中直接獲得的，因而是尺寸鏈的組成環(huán)。其中，接獲得的，因而是尺寸鏈的組成環(huán)。其中， A1為為增環(huán)，增環(huán)， A2為減環(huán)。為減環(huán)。012AAA尺寸鏈方程為：a1a2a0A1A2A0b)c)A1A2A0a

8、)ABC0.05 A0.1 C三、尺寸鏈的計(jì)算三、尺寸鏈的計(jì)算（1）正計(jì)算：）正計(jì)算：已知各組成環(huán)的極限尺寸，求封已知各組成環(huán)的極限尺寸，求封閉環(huán)的極限尺寸。這類計(jì)算主要用來驗(yàn)算設(shè)計(jì)的閉環(huán)的極限尺寸。這類計(jì)算主要用來驗(yàn)算設(shè)計(jì)的正確性，故又叫正確性，故又叫校核計(jì)算。校核計(jì)算。（2）反計(jì)算：）反計(jì)算：已知封閉環(huán)的極限尺寸和各組成已知封閉環(huán)的極限尺寸和各組成環(huán)的基本尺寸，求各組成環(huán)的極限偏差。這類計(jì)環(huán)的基本尺寸，求各組成環(huán)的極限偏差。這類計(jì)算主要用在設(shè)計(jì)上，即根據(jù)機(jī)器的使用要求來分算主要用在設(shè)計(jì)上，即根據(jù)機(jī)器的使用要求來分配各零件的公差。配各零件的公差。（3）中間計(jì)算：）中間計(jì)算：已知封閉環(huán)和部分組

9、成環(huán)的極已知封閉環(huán)和部分組成環(huán)的極限尺寸，求某一組成環(huán)的極限尺寸、這類計(jì)算常限尺寸，求某一組成環(huán)的極限尺寸、這類計(jì)算常用在工藝上。用在工藝上。 反計(jì)算和中間計(jì)算通常稱為反計(jì)算和中間計(jì)算通常稱為設(shè)計(jì)計(jì)算。設(shè)計(jì)計(jì)算。 求解尺寸鏈的求解尺寸鏈的方法方法： 完全互換法、概率、分組互換性、修配法、調(diào)整法。完全互換法、概率、分組互換性、修配法、調(diào)整法。 完全互換法：用于環(huán)數(shù)少的尺寸鏈完全互換法：用于環(huán)數(shù)少的尺寸鏈 概率法：用于環(huán)數(shù)多的尺寸鏈。概率法：用于環(huán)數(shù)多的尺寸鏈。 另：另：尺寸鏈的分類尺寸鏈的分類 按尺寸鏈空間位置按尺寸鏈空間位置 按計(jì)量單位按計(jì)量單位 空間尺寸鏈平面尺寸鏈線性尺寸鏈 角度尺寸鏈長度

10、尺寸鏈完全互換法解尺寸鏈完全互換法解尺寸鏈 完全互換法、極值法，從極限尺寸出發(fā)進(jìn)行計(jì)算，完全互換法、極值法，從極限尺寸出發(fā)進(jìn)行計(jì)算，只要各零件合格，無需挑選便能達(dá)到裝配要求。只要各零件合格，無需挑選便能達(dá)到裝配要求。一、基本公式：一、基本公式： 1 1、封閉環(huán)基本尺寸：、封閉環(huán)基本尺寸： 2 2、封閉環(huán)公差：、封閉環(huán)公差： 3 3、封閉環(huán)中間偏差：、封閉環(huán)中間偏差：miiLL10m10iiLTTmii10中間偏差：上、下偏差的平均值。中間偏差：上、下偏差的平均值。4、封閉環(huán)極限偏差：、封閉環(huán)極限偏差：5、封閉環(huán)的極限尺寸、封閉環(huán)的極限尺寸 22000000TEITES00min000max0E

11、ILLESLL 由上述公式總結(jié)：由上述公式總結(jié)：1）封閉環(huán)公差最大，故工藝中選最不重要的尺寸）封閉環(huán)公差最大，故工藝中選最不重要的尺寸作封閉環(huán)作封閉環(huán)2）裝配中當(dāng)封閉環(huán)公差確定后，組成環(huán)越多則每）裝配中當(dāng)封閉環(huán)公差確定后，組成環(huán)越多則每一環(huán)公差越小，故設(shè)計(jì)應(yīng)滿足：一環(huán)公差越小，故設(shè)計(jì)應(yīng)滿足：最短尺寸鏈原則最短尺寸鏈原則。校核計(jì)算舉例 校核計(jì)算的步驟是：根據(jù)裝配要求確定封閉環(huán)；尋找組成環(huán)；畫尺寸鏈線圖；判別增環(huán)和減環(huán)；由各組成環(huán)的基本尺寸和極限偏差驗(yàn)算封閉環(huán)的基本尺寸和極限偏差。 例1、如圖a所示的結(jié)構(gòu)，已知各零件的尺寸： A1=30 mm，A2=A5=5 mm， A3=43 mm，A4=3 m

12、m設(shè)計(jì)要求間隙A0為01045mm，試做校核計(jì)算。 013. 00075. 018. 002. 0004. 0校核計(jì)算舉例解（l）確定封閉環(huán)為要求的間隙A0；尋找組成環(huán)并畫尺寸鏈線圖（上圖b）；判斷A3為增環(huán)，A1、A2、A4和A5為減環(huán)。 （2）封閉環(huán)的基本尺寸 A0A3（A1+A2+A4+A5）=43 （30+5+3+5）=0 即要求封閉環(huán)的尺寸為0 mm 。 （3）計(jì)算封閉環(huán)的極限偏差 ES。ES3（EI1+EI2+EI4+EI5） +018（01300750040075）=+050 EI。EI3（ES1+ES2+ES4+ES5） 002mm（0000）mm002mm （4）計(jì)算封閉環(huán)的

13、公差 T。T1+T1+ T2+T3+T4 +T5 =0130075十0160075十004=048mm 校核結(jié)果表明，封閉環(huán)的上、下偏差及公差均已超過規(guī)定范圍。45. 010. 0中間計(jì)算舉例例2、如圖所示零件，按圖樣注出的尺寸A1和A3加工時不易測量，現(xiàn)改為按尺寸A1和A2加工，為了保證原設(shè)計(jì)要求，試計(jì)算A2的基本尺寸和偏差。A 2A 3 = 1 0A 1 = 5 00- 0 . 0 6 00- 0 . 3 6中間計(jì)算舉例解：據(jù)題意，按尺寸A1、A2加工，則A3必須為封閉環(huán)，A2則為工序尺寸。 A3=A1-A2 A2=A1-A3=50-10=40mm ES3=ES1-EI2 EI2=ES1-

14、ES3=0-0=0 EI3=EI1-ES2 ES2=EI1-EI3=-0.06-（-0.36）=+0.30mm故A2尺寸為40 mm。 HOME30. 00036. 03100060. 0150A2例3例3：加工如圖所示的套筒時，外圓柱面加工至A1=80f9，內(nèi)孔加工至A2=60H8，外圓柱面軸線對內(nèi)孔軸線的同軸度公差為0.02mm.試計(jì)算套筒壁厚尺寸的變動范圍。解：1、畫出尺寸鏈。尺寸鏈如圖所示，A3為同軸度公差，將它作為長度尺寸的組成環(huán)納入尺寸鏈中，寫成A3=00.01mm。為便于建立尺寸間的聯(lián)系，直徑尺寸改為半徑尺寸進(jìn)行計(jì)算，另外題中給出了A1=80f9，A2=60H8，需要查表計(jì)算出相

15、應(yīng)的極限偏差。 查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表，80 IT9=74m， 查基本偏差數(shù)值表，對于f9 ：es = -30m ，所以ei = es-IT9=-30-74= -104m 所以A1=80f9例3（續(xù)）查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表：60 IT8=46m，因?yàn)槭腔字艸，所以EI=0，ES = EI+IT8=0+46= 46m所以A2=60H8所以A1/2=40 mm，A2/2=30 mm，A3=00.01mm（2）判斷封閉環(huán)A0（3）判斷增減環(huán)。 增環(huán)：A1/2、A3 減環(huán)：A2/2（4）計(jì)算 =（A1/2+A3）- A2/2=40+0-30=10mm =0.01+(-0.015)-0= -0.005mm = -0.01+(-0.052)-0.023= -0.085mm TA0= ES0-EI0=0.080mm （5）校核 =0.037+0.023+0.02=0.080 mm = TA0