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(jì)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(jī)器裝配過(guò)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(jī)械加工過(guò)程中，由同一個(gè)零件有關(guān)工序尺寸組成的尺寸鏈。裝配尺寸鏈：在機(jī)器設(shè)計(jì)及裝配過(guò)程中，由有關(guān)零件設(shè)計(jì)尺寸所組成的尺寸鏈。3二尺寸鏈的計(jì)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(jì)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(jì)算公式5尺寸鏈計(jì)算的種類1）正計(jì)算：已知組成環(huán)，求封閉環(huán)。2）反計(jì)算：已知封閉環(huán)，求組成環(huán)。3）中間計(jì)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(jì)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(gè)組成環(huán)：舉例72.等精度法：按照等精度原則來(lái)分配封閉環(huán)公差。即認(rèn)為各組成環(huán)公差具有相同的公差等級(jí)，按此計(jì)算出公差等級(jí)系數(shù)，再求出各組成環(huán)的公差。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，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(jí)系數(shù)，無(wú)量綱；

I——公差單位（μm）。三尺寸鏈反計(jì)算公差分配8三尺寸鏈反計(jì)算公差分配

9按照等精度原則，即有（圖例）三尺寸鏈反計(jì)算中的公差分配103.

按經(jīng)濟(jì)公差分配法當(dāng)各組成環(huán)的加工方法不同時(shí)，應(yīng)當(dāng)按經(jīng)濟(jì)公差分配法來(lái)決定各組成環(huán)的公差。（圖例）三尺寸鏈反計(jì)算中的公差分配111設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與測(cè)量基準(zhǔn)不重合時(shí)尺寸換算（圖例）2設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合時(shí)尺寸換算四幾種工藝尺寸鏈的計(jì)算12圖5-6（a)為一工藝尺寸鏈?zhǔn)纠ぜ铣叽鏏1已加工好，現(xiàn)以底面M定位，用調(diào)整法加工臺(tái)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(shí)，A1、A2和A0三個(gè)尺寸就形成了一個(gè)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(gè)或幾個(gè)平行平面內(nèi)但相互間不都平行的尺寸組成的尺寸鏈。空間尺寸鏈：由位于幾個(gè)不平行平面內(nèi)的尺寸組成的尺寸鏈。145.7.2尺寸鏈的計(jì)算極值法：少環(huán)時(shí)使用。統(tǒng)計(jì)法：多環(huán)時(shí)使用。三種類型2）反計(jì)算：已知封閉環(huán)，求組成環(huán)。1）正計(jì)算：已知組成環(huán)，求封閉環(huán)。3）中間計(jì)算：已知封閉環(huán)及部分組成環(huán)，求其余組成環(huán)。計(jì)算方法極值法：以各環(huán)均處于極值條件來(lái)求解封閉環(huán)之間的關(guān)系。統(tǒng)計(jì)法：將各尺寸看作隨機(jī)變量，用概率統(tǒng)計(jì)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(jì)算公式機(jī)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(jì)算方法計(jì)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(jì)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(jì)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(gè)基本計(jì)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(duì)稱系數(shù)；αiTi/2為第i組成環(huán)尺寸分布中心相對(duì)于公差帶的偏移量；k0為封閉環(huán)的相對(duì)分布系數(shù)；ki為第i組成環(huán)的相對(duì)分布系數(shù)。常見(jiàn)尺寸分布曲線的α值與k值見(jiàn)表4-7。2.概率法（統(tǒng)計(jì)法）解尺寸鏈的計(jì)算公式21計(jì)算復(fù)雜尺寸鏈的處理方法使計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)化方法當(dāng)計(jì)算出有關(guān)環(huán)的平均尺寸后，先將其公差對(duì)平均尺寸作雙向?qū)ΨQ分布，寫(xiě)成A0M±T0/2或AKM±TK/2的形式。全部計(jì)算完成后，再根據(jù)加工、測(cè)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(chē)床溜板箱部位局部裝配簡(jiǎn)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(jì)算問(wèn)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(jì)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(gè)組成環(huán)：

（5－9）

等公差法計(jì)算簡(jiǎn)便，當(dāng)各組成環(huán)的基本尺寸相近，加工方法相同時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮采用。（三）尺寸鏈反計(jì)算中的公差分配252.等精度法：按照等精度原則來(lái)分配封閉環(huán)公差。即認(rèn)為各組成環(huán)公差具有相同的公差等級(jí)，按此計(jì)算出公差等級(jí)系數(shù)，再求出各組成環(huán)的公差。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，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(jí)系數(shù)，無(wú)量綱；

I——公差單位（μm）。26尺寸鏈反計(jì)算中的公差分配

27按照等精度原則，即有尺寸鏈反計(jì)算中的公差分配283.

實(shí)際可行性分配法當(dāng)各組成環(huán)的加工方法不同時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用實(shí)際可行性分配法來(lái)決定各組成環(huán)的公差。29注意事項(xiàng)在解反計(jì)算問(wèn)題時(shí)，如組成環(huán)屬于標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)某一組成環(huán)是幾個(gè)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(duì)其精度要求最嚴(yán)的尺寸鏈確定。30例5－2圖5-35為發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸軸頸局部裝配圖。設(shè)計(jì)要求軸向裝配間隙A0=0+0.05+0.25mm，試確定曲軸軸頸長(zhǎng)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(huà)出裝配尺寸鏈圖，校核各基本尺寸。