第五節(jié)工藝尺寸鏈1

第五節(jié)工藝尺寸鏈- 1.尺寸鏈的定義、組成及分類2.尺寸鏈的計算1一尺寸鏈的定義、組成及分類1）尺寸鏈：在零件加工或機器裝配過程中，相互聯(lián)系并按一定順序排列的封閉尺寸組合。（舉例）2）組成：封閉環(huán)：間接保證的尺寸（舉例）組成環(huán)：尺寸鏈中除封閉環(huán)以外的各環(huán)。在加工中直接得到的尺寸。增環(huán)：該環(huán)增大使封閉環(huán)也相應(yīng)增大的組成環(huán)。減環(huán)：該環(huán)增大使封閉環(huán)相應(yīng)地減小的組成環(huán)。環(huán)線法2一尺寸鏈的定義、組成及分類3）尺寸鏈的分類：工藝尺寸鏈：在機械加工過程中，由同一個零件有關(guān)工序尺寸組成的尺寸鏈。裝配尺寸鏈：在機器設(shè)計及裝配過程中，由有關(guān)零件設(shè)計尺寸所組成的尺寸鏈。3二尺寸鏈的計算公式1封閉環(huán)的基本尺寸等于所有增環(huán)基本尺寸之和減去所有減環(huán)基本尺寸之和2封閉環(huán)的極限尺寸4二尺寸鏈的計算公式

3封閉環(huán)的上下偏差4封閉環(huán)的公差5二尺寸鏈的計算公式5尺寸鏈計算的種類1）正計算：已知組成環(huán)，求封閉環(huán)。2）反計算：已知封閉環(huán)，求組成環(huán)。3）中間計算：已知封閉環(huán)及部分組成環(huán)，求其余組成環(huán)。6三尺寸鏈反計算公差分配1.等公差法：將封閉環(huán)的公差平均分配給各個組成環(huán)：舉例72.等精度法：按照等精度原則來分配封閉環(huán)公差。即認為各組成環(huán)公差具有相同的公差等級，按此計算出公差等級系數(shù)，再求出各組成環(huán)的公差。根據(jù)國家標準，零件尺寸公差與其基本尺寸有如下關(guān)系：

T=αI

在不大于500mm尺寸范圍內(nèi)

式中，T——零件尺寸公差（μm）；

A——零件尺寸所屬尺寸段的平均尺寸（mm）；

α——精度系數(shù)，亦稱公差等級系數(shù)，無量綱；

I——公差單位（μm）。三尺寸鏈反計算公差分配8三尺寸鏈反計算公差分配

9按照等精度原則，即有（圖例）三尺寸鏈反計算中的公差分配103.

按經(jīng)濟公差分配法當各組成環(huán)的加工方法不同時，應(yīng)當按經(jīng)濟公差分配法來決定各組成環(huán)的公差。（圖例）三尺寸鏈反計算中的公差分配111設(shè)計基準與測量基準不重合時尺寸換算（圖例）2設(shè)計基準與定位基準不重合時尺寸換算四幾種工藝尺寸鏈的計算12圖5-6（a)為一工藝尺寸鏈示例工件上尺寸A1已加工好，現(xiàn)以底面M定位，用調(diào)整法加工臺階面P，直接得到尺寸A2。顯然尺寸A1、A2確定后，在加工中未予直接保證的尺寸A0也隨之而確定（間接得到）。此時，A1、A2和A0三個尺寸就形成了一個封閉的尺寸組合，即形成了尺寸鏈。13尺寸鏈的分類：按空間位置關(guān)系直線尺寸鏈：由彼此平行的直線尺寸組成的尺寸鏈。平面尺寸鏈：由位于一個或幾個平行平面內(nèi)但相互間不都平行的尺寸組成的尺寸鏈?？臻g尺寸鏈：由位于幾個不平行平面內(nèi)的尺寸組成的尺寸鏈。145.7.2尺寸鏈的計算極值法：少環(huán)時使用。統(tǒng)計法：多環(huán)時使用。三種類型2）反計算：已知封閉環(huán)，求組成環(huán)。1）正計算：已知組成環(huán)，求封閉環(huán)。3）中間計算：已知封閉環(huán)及部分組成環(huán)，求其余組成環(huán)。計算方法極值法：以各環(huán)均處于極值條件來求解封閉環(huán)之間的關(guān)系。統(tǒng)計法：將各尺寸看作隨機變量，用概率統(tǒng)計方法求解封閉環(huán)與組成環(huán)之間的關(guān)系。15（一）極值法解尺寸鏈的基本計算公式機械制造中的尺寸及公差要求表示法基本尺寸(A)+上、下偏差(ESA、EIA)最大極限尺寸(Amax)+最小極限尺寸(Amin)平均尺寸（AM）+公差(TA)16（二）尺寸鏈的計算方法計算結(jié)果表示方法：基本尺寸(A)及上、下偏差(ESA、EIA)最大極限尺寸(Amax)和最小極限尺寸(Amin)平均尺寸(AM）和公差(TA)各種尺寸和偏差關(guān)系17封閉環(huán)的基本尺寸A0

環(huán)的極限尺寸

環(huán)的極限偏差

極值法解尺寸鏈的計算公式18封閉環(huán)的中間偏差封閉環(huán)公差組成環(huán)中間偏差19封閉環(huán)的極限偏差封閉環(huán)極限尺寸20概率法解尺寸鏈的基本計算公式除可應(yīng)用極限法解直線尺寸鏈的有些基本公式外，尚有以下兩個基本計算公式。

1）封閉環(huán)中間偏差

2）封閉環(huán)公差式中：αi為第i組成環(huán)尺寸分布曲線的不對稱系數(shù)；αiTi/2為第i組成環(huán)尺寸分布中心相對于公差帶的偏移量；k0為封閉環(huán)的相對分布系數(shù)；ki為第i組成環(huán)的相對分布系數(shù)。常見尺寸分布曲線的α值與k值見表4-7。2.概率法（統(tǒng)計法）解尺寸鏈的計算公式21計算復(fù)雜尺寸鏈的處理方法使計算過程簡化方法當計算出有關(guān)環(huán)的平均尺寸后，先將其公差對平均尺寸作雙向?qū)ΨQ分布，寫成A0M±T0/2或AKM±TK/2的形式。全部計算完成后，再根據(jù)加工、測量及調(diào)整方面的需要，改注成具有整數(shù)基本尺寸和上、下偏差形式。22例5－1圖5-33(a)為車床溜板箱部位局部裝配簡圖。裝配間隙要求為0.005-0.025mm，已知有關(guān)零件基本尺寸及其偏差為:A1=250+0.084mm,A2=20±0.065mm,A3=5±0.006mm，試校核裝配間隙A0能否得到保證。23解本例為正計算問題。繪出的尺寸鏈圖如圖5-33（b）所示封閉環(huán)：間隙A0（裝配技術(shù)要求）尺寸鏈方程：A0=A2+A3-A1計算：A0=(A2+A3)－A1=[(20+5)－25]mm=0mmES0=(ES2+ES3)－EI1=(0.065+0.006)mm－0mm=0.071mmEI0=(EI2+EI3)－ES1=(－0.065+0.006)mm－0.084mm=－0.155mm

顯然，間隙得不到保證，這是由于組成環(huán)的公差不合理所致。

241.等公差法：將封閉環(huán)的公差平均分配給各個組成環(huán)：

（5－9）

等公差法計算簡便，當各組成環(huán)的基本尺寸相近，加工方法相同時，應(yīng)優(yōu)先考慮采用。（三）尺寸鏈反計算中的公差分配252.等精度法：按照等精度原則來分配封閉環(huán)公差。即認為各組成環(huán)公差具有相同的公差等級，按此計算出公差等級系數(shù)，再求出各組成環(huán)的公差。根據(jù)國家標準，零件尺寸公差與其基本尺寸有如下關(guān)系：

T=αI

在不大于500mm尺寸范圍內(nèi)

式中，T——零件尺寸公差（μm）；

A——零件尺寸所屬尺寸段的平均尺寸（mm）；

α——精度系數(shù)，亦稱公差等級系數(shù)，無量綱；

I——公差單位（μm）。26尺寸鏈反計算中的公差分配

27按照等精度原則，即有尺寸鏈反計算中的公差分配283.

實際可行性分配法當各組成環(huán)的加工方法不同時，應(yīng)當采用實際可行性分配法來決定各組成環(huán)的公差。29注意事項在解反計算問題時，如組成環(huán)屬于標準件尺寸（例如軸承環(huán)的厚度等），其公差大小和分布位置已有規(guī)定，故不能變更。當某一組成環(huán)是幾個尺寸鏈的公共環(huán)，其公差值大小及分布位置，應(yīng)根據(jù)對其精度要求最嚴的尺寸鏈確定。30例5－2圖5-35為發(fā)動機曲軸軸頸局部裝配圖。設(shè)計要求軸向裝配間隙A0=0+0.05+0.25mm，試確定曲軸軸頸長度A1=43.5mm，前后止推墊片厚度A2=A4=2.5mm，軸承座寬A3=38.5mm等尺寸的上、下偏差。31解題步驟①畫出裝配尺寸鏈圖，校核各基本尺寸。