裝配尺寸鏈講義ppt課件

1、授課課題：授課課題：7.2 裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈目的要求：目的要求：1、掌握尺寸鏈、環(huán)、封閉環(huán)、增減環(huán)、掌握尺寸鏈、環(huán)、封閉環(huán)、增減環(huán)的的 基本概念，尺寸鏈的查找、增減環(huán)判定?；靖拍睿叽珂湹牟檎?、增減環(huán)判定。 2、會用極值法進行尺寸鏈正計算、會用極值法進行尺寸鏈正計算重點：尺寸鏈、環(huán)、封閉環(huán)、增減環(huán)的基本概念，重點：尺寸鏈、環(huán)、封閉環(huán)、增減環(huán)的基本概念，尺尺 寸鏈的查找、增減環(huán)判定。寸鏈的查找、增減環(huán)判定。難點：難點： 用極值法進行尺寸鏈正計算用極值法進行尺寸鏈正計算一、有關(guān)尺寸鏈的基本概念一、有關(guān)尺寸鏈的基本概念v1、裝配尺寸鏈的定義和特征v 如圖1A所示，假設(shè)零件圖上標(biāo)注設(shè)計尺寸A1和

2、A0，當(dāng)用調(diào)整法最后加工表面C時A、B面已加工完成），為了使工件定位可靠和夾具結(jié)構(gòu)簡單，常選A面為定位基準(zhǔn)，按尺寸A2對刀加工B面，間接保證尺寸A0，則A1、A2和A0這些相互聯(lián)系的尺寸就形成一個尺寸封閉圖形，即為工藝裝配尺寸鏈。見圖1C）。v 又如圖1B所示零件，設(shè)計尺寸為A1、A0，在加工過程中，因A0不便直接測量，只有按照容易測量的A2進行加工，才能間接保證尺寸A0的要求，則A1、A2、A0也同樣形成一個工藝裝配尺寸鏈。圖零 件 圖 加 工 與 測 量 中 的 尺 寸 聯(lián) 系v1、概念：裝配模具時,將與某項精度指標(biāo)有關(guān)的各個零件尺寸依次排序，形成一個封閉的鏈形尺寸組合,稱為裝配尺寸鏈。尺

3、寸鏈具有如下兩個特性：v （1封閉性 組成尺寸鏈的各個尺寸按一定順序構(gòu)成一個封閉系統(tǒng)。v 用A0表示。v（2相關(guān)性 其中一個尺寸變動將影響其他尺寸變動。用Ai表示。v2、環(huán)及其分類：構(gòu)成尺寸鏈的各個尺寸稱為環(huán)。尺寸鏈的環(huán)分為封閉環(huán)和組成環(huán)。v （1封閉環(huán) 加工或裝配過程中最后自然形成的那個尺寸。如圖1中的A0。v （2組成環(huán) 尺寸鏈中除封閉環(huán)以外的其他環(huán)。根據(jù)它們對封閉環(huán)影響的不同，又分為增環(huán)和減環(huán)。v與封閉環(huán)同向變動的組成環(huán)稱為增環(huán)，即當(dāng)該組成環(huán)尺寸增大或減小而其它組成環(huán)不變時，封閉環(huán)也隨之增大或減?。瑅與封閉環(huán)反向變動的組成環(huán)稱為減環(huán)，即當(dāng)該組成環(huán)尺寸增大或減小而其他組成環(huán)不變時，封閉環(huán)

4、的尺寸卻隨之減小或增大）。v留意：為了快速確定組成環(huán)的性質(zhì)，可先在尺寸鏈圖上平行于封閉環(huán)，沿任意方向劃一箭頭，然后沿此箭頭方向環(huán)繞尺寸鏈一周，平行于每一個組成環(huán)尺寸依次畫出箭頭，箭頭指向與封閉環(huán)方向相反的組成環(huán)為增環(huán)，反之箭頭指向與封閉環(huán)方向相同的組成環(huán)為減環(huán)。 二、二、 尺寸鏈的建立與分析尺寸鏈的建立與分析v 1、建立尺寸鏈v 正確建立和描述尺寸鏈?zhǔn)沁M行尺寸鏈綜合精度分析計算的基礎(chǔ)。應(yīng)根據(jù)實際應(yīng)用情況查明和建立尺寸鏈關(guān)系。建立裝配尺寸時，應(yīng)了解產(chǎn)品的裝配關(guān)系、產(chǎn)品裝配方法及產(chǎn)品裝配性能要求；建立裝配尺寸鏈時應(yīng)了解零部件的設(shè)計要求及其制造工藝過程，同一零件的不同工藝過程所形成的尺寸鏈?zhǔn)遣煌摹?/p>

5、v 正確建立和分析尺寸鏈的首要條件是要正確地確定封閉環(huán)。v 在裝配尺寸鏈中，封閉環(huán)就是產(chǎn)品上有裝配精度要求的尺寸。如同一部件中各零件之間相互位置要求的尺寸或保證相互配合零件配合性能要求的間隙或過盈量。v 零件尺寸鏈的封閉環(huán)應(yīng)為公差等級要求最低的環(huán)，一般在零件圖上不進行標(biāo)注，以免引起加工中的混亂。v 工藝尺寸鏈的封閉環(huán)是在加工中最后自然形成的環(huán)，一般為被加工零件要求達到的設(shè)計尺寸或工藝過程中需要的余量尺寸。加工順序不同，封閉環(huán)也不同。所以工藝尺寸鏈的封閉環(huán)必須在加工順序確定之后才能判斷。v 在確定封閉環(huán)之后，應(yīng)確定對封閉環(huán)有影響的各個組成環(huán)，使之與封閉環(huán)形成一個封閉的尺寸回路。v 在建立尺寸鏈時

6、，形位公差也可以是尺寸鏈的組成環(huán)。在一般情況下，形位公差可以理解為基本尺寸為零的線性尺寸。形位公差參與尺寸鏈分析計算的情況較為復(fù)雜，應(yīng)根據(jù)形位公差項目及應(yīng)用情況分析確定。v 必須指出，在建立尺寸鏈時應(yīng)遵守“最短尺寸鏈原則”，即對于某一封閉環(huán)，若存在多個尺寸鏈時，應(yīng)選擇組成環(huán)數(shù)最少的尺寸鏈進行分析計算。v 一個尺寸鏈中只有一個封閉環(huán)。v2、查找組成環(huán)、查找組成環(huán)v 組成環(huán)是對封閉環(huán)有直接影響的那些尺寸，與此無關(guān)的尺寸要排除在組成環(huán)是對封閉環(huán)有直接影響的那些尺寸，與此無關(guān)的尺寸要排除在外。一個尺寸鏈的環(huán)數(shù)應(yīng)盡量少。外。一個尺寸鏈的環(huán)數(shù)應(yīng)盡量少。v 查找裝配尺寸鏈的組成環(huán)時，先從封閉環(huán)的任意一端開始

7、，找相鄰零查找裝配尺寸鏈的組成環(huán)時，先從封閉環(huán)的任意一端開始，找相鄰零件的尺寸，然后再找與第一個零件相鄰的第二個零件的尺寸，這樣一環(huán)件的尺寸，然后再找與第一個零件相鄰的第二個零件的尺寸，這樣一環(huán)接一環(huán)，直到封閉環(huán)的另一端為止，從而形成封閉的尺寸組。接一環(huán)，直到封閉環(huán)的另一端為止，從而形成封閉的尺寸組。v 如圖如圖a所示的車床主軸軸線與尾架軸線高度差的允許值所示的車床主軸軸線與尾架軸線高度差的允許值A(chǔ)0是裝配技術(shù)是裝配技術(shù)要求，為封閉環(huán)。組成環(huán)可從尾架頂尖開始查找，尾架頂尖軸線到底面要求，為封閉環(huán)。組成環(huán)可從尾架頂尖開始查找，尾架頂尖軸線到底面的高度的高度A1、與床面相連的底板的厚度、與床面相連

8、的底板的厚度A2、床面到主軸軸線的距離、床面到主軸軸線的距離A3，最后回到封閉環(huán)。最后回到封閉環(huán)。A1、A2和和A3均為組成環(huán)。均為組成環(huán)。v v v v a） b）v 車床頂尖高度尺寸鏈車床頂尖高度尺寸鏈v3、特點：、特點：v 一個尺寸鏈中最少要有兩個組成環(huán)。組成環(huán)中，可能只有增環(huán)沒有減一個尺寸鏈中最少要有兩個組成環(huán)。組成環(huán)中，可能只有增環(huán)沒有減環(huán)，但不可能只有減環(huán)沒有增環(huán)。環(huán)，但不可能只有減環(huán)沒有增環(huán)。v 在封閉環(huán)有較高技術(shù)要求或形位誤差較大的情況下，建立尺寸鏈時，還在封閉環(huán)有較高技術(shù)要求或形位誤差較大的情況下，建立尺寸鏈時，還要考慮形位誤差對封閉環(huán)的影響。要考慮形位誤差對封閉環(huán)的影響。三

9、、分析計算尺寸鏈的任務(wù)和方法三、分析計算尺寸鏈的任務(wù)和方法v1義務(wù)義務(wù)v 分析和計算尺寸鏈?zhǔn)菫榱苏_合理地確定尺寸鏈中各環(huán)的尺寸和精度，主分析和計算尺寸鏈?zhǔn)菫榱苏_合理地確定尺寸鏈中各環(huán)的尺寸和精度，主要解決以下三類任務(wù)：要解決以下三類任務(wù)：v （1正計算正計算 已知各組成環(huán)的極限尺寸，求封閉環(huán)的極限尺寸。這類計算已知各組成環(huán)的極限尺寸，求封閉環(huán)的極限尺寸。這類計算主要用來驗算設(shè)計的正確性，故又叫校核計算。主要用來驗算設(shè)計的正確性，故又叫校核計算。v （2反計算反計算 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)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。這類計算主

10、要用在設(shè)計上，即根據(jù)機器的使用要求來分配各零的極限偏差。這類計算主要用在設(shè)計上，即根據(jù)機器的使用要求來分配各零件的公差。件的公差。v （3中間計算中間計算 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、這類計算常用在工藝上。限尺寸、這類計算常用在工藝上。v 反計算和中間計算通常稱為設(shè)計計算。反計算和中間計算通常稱為設(shè)計計算。 v 2方法方法v （1完全互換法極值法）完全互換法極值法）v 從尺寸鏈各環(huán)的最大與最小極限尺寸出發(fā)進行尺寸鏈計算，不考慮各環(huán)實從尺寸鏈各環(huán)的最大與最小極限尺寸出發(fā)進行尺寸鏈計算，不考慮各環(huán)實際尺寸的分布情況。按

11、此法計算出來的尺寸加工各組成環(huán)，裝配時各組成環(huán)不際尺寸的分布情況。按此法計算出來的尺寸加工各組成環(huán)，裝配時各組成環(huán)不需挑選或輔助加工，裝配后即能滿足封閉環(huán)的公差要求，即可實現(xiàn)完全互換。需挑選或輔助加工，裝配后即能滿足封閉環(huán)的公差要求，即可實現(xiàn)完全互換。v 完全互換法是尺寸鏈計算中最基本的方法。完全互換法是尺寸鏈計算中最基本的方法。v （2大數(shù)互換法概率法）大數(shù)互換法概率法）v 該法是以保證大數(shù)互換為出發(fā)點的。該法是以保證大數(shù)互換為出發(fā)點的。v 生產(chǎn)實踐和大量統(tǒng)計資料表明，在大量生產(chǎn)且工藝過程穩(wěn)定的情況下，各生產(chǎn)實踐和大量統(tǒng)計資料表明，在大量生產(chǎn)且工藝過程穩(wěn)定的情況下，各組成環(huán)的實際尺寸趨近公差

12、帶中間的概率大，出現(xiàn)在極限值的概率小，增環(huán)與組成環(huán)的實際尺寸趨近公差帶中間的概率大，出現(xiàn)在極限值的概率小，增環(huán)與減環(huán)以相反極限值形成封閉環(huán)的概率就更小。所以，用極值法解尺寸鏈，雖然減環(huán)以相反極限值形成封閉環(huán)的概率就更小。所以，用極值法解尺寸鏈，雖然能實現(xiàn)完全互換，但往往是不經(jīng)濟的。能實現(xiàn)完全互換，但往往是不經(jīng)濟的。v 采用概率法，不是在全部產(chǎn)品中，而是在絕大多數(shù)產(chǎn)品中，裝配時不需要采用概率法，不是在全部產(chǎn)品中，而是在絕大多數(shù)產(chǎn)品中，裝配時不需要挑選或修配，就能滿足封閉環(huán)的公差要求，即保證大數(shù)互換。挑選或修配，就能滿足封閉環(huán)的公差要求，即保證大數(shù)互換。v 按大數(shù)互換法，在相同封閉環(huán)公差條件下，可

13、使組成環(huán)的公差擴大，從而按大數(shù)互換法，在相同封閉環(huán)公差條件下，可使組成環(huán)的公差擴大，從而獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟效益，也比較科學(xué)合理，常用在大批量生產(chǎn)的情況。獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟效益，也比較科學(xué)合理，常用在大批量生產(chǎn)的情況。v （3其他方法其他方法v 在某些場合，為了獲得更高的裝配精度，而生產(chǎn)條件又不允許提高組成環(huán)在某些場合，為了獲得更高的裝配精度，而生產(chǎn)條件又不允許提高組成環(huán)的制造精度時，可采用分組互換法、修配法和調(diào)整法等來完成這一任務(wù)。的制造精度時，可采用分組互換法、修配法和調(diào)整法等來完成這一任務(wù)。四、四、 用完全互換法解尺寸鏈用完全互換法解尺寸鏈v1、基本公式v設(shè)尺寸鏈的組成環(huán)數(shù)為m，其中n個增

14、環(huán)，mn個減環(huán)，AO為封閉環(huán)的基本尺寸，A為組成環(huán)的基本尺寸，則對于直線尺寸鏈有如下公式：v 1封閉環(huán)的基本尺寸v A0 = v即封閉環(huán)的基本尺寸等于所有增環(huán)的基本尺寸之和減去所有減環(huán)的基本尺寸之和。v 11mniiniiAA+=v2封閉環(huán)的極限尺寸封閉環(huán)的極限尺寸v A0max = v A0min = v v即封閉環(huán)的最大極限尺寸等于所有增環(huán)的最大極限尺寸之和減去所有減環(huán)最即封閉環(huán)的最大極限尺寸等于所有增環(huán)的最大極限尺寸之和減去所有減環(huán)最小極限尺寸之和；封閉環(huán)的最小極限尺寸等于所有增環(huán)的最小極限尺寸之和小極限尺寸之和；封閉環(huán)的最小極限尺寸等于所有增環(huán)的最小極限尺寸之和減去所有減環(huán)的最大極限尺

15、才之和。減去所有減環(huán)的最大極限尺才之和。 1min1maxmniiniiAA+=1max1minmniiniiAA+=v 3封閉環(huán)的極限偏差v ES0 = v EI0 = v v即封閉環(huán)的上偏差等于所有增環(huán)上偏差之和減去所有減環(huán)下偏差之和；封閉環(huán)的下偏差等于所有增環(huán)下偏差之和減去所有減環(huán)上偏差之和。v4封閉環(huán)的公差v T0= v 即封閉環(huán)的公差等于所有組成環(huán)公差之和。 11mniiniiEIES+=11mniiniiESEI+=1miiT=v例例4-1 如圖如圖2a所示的結(jié)構(gòu)，已知各零件的尺寸：所示的結(jié)構(gòu)，已知各零件的尺寸：A1= mm，A2=A5= mm，A3= mm，A4= mm設(shè)計要求間

16、隙設(shè)計要求間隙A。為。為0.10.45mm，試做校核計算。，試做校核計算。v v 圖圖2 齒輪部件尺寸鏈齒輪部件尺寸鏈v v解解:（l確定封閉環(huán)為要求的間隙確定封閉環(huán)為要求的間隙A0；尋找組成環(huán)并畫尺寸鏈線圖圖；尋找組成環(huán)并畫尺寸鏈線圖圖2b）；判斷）；判斷A3為增環(huán)，為增環(huán)，A1、A2、A4和和A5為減環(huán)。為減環(huán)。v （2按公式計算封閉環(huán)的基本尺寸按公式計算封閉環(huán)的基本尺寸v A0A3一一A1+A2+A4+A5）=43mm-（30+5+3+5mm=0v 即要求封閉環(huán)的尺寸為即要求封閉環(huán)的尺寸為0+0.45 +0.10mm。v （3按公式計算封閉環(huán)的極限偏差按公式計算封閉環(huán)的極限偏差v ES。=ES3一一EI1+EI2+EI4+EI5）v=0.18mm一一一一0.130.0750.040.075mm=0.50mmv