6.尺寸链原理及其应用解析
二.尺寸链的定义组成 (3)增环与减环的判定
在图中各环尺寸线上标注单箭头,箭头方向沿着封闭图形的 一个方向流动,凡是各组成环尺寸线箭头方向与封闭环尺寸 线箭头方向相反的为增环,相同的为减环。
建立尺寸链的做法:
建立尺寸链时,首先应确定哪一个尺寸是间接获得的
尺寸,并把它定为封闭环。再从封闭环一端起,依次画
三.尺寸链的分类 尺寸链有各种不同的分类方法,是由于尺寸的构成随各种机械产品 的结构或零件结构不同而有所差异,用尺寸链来解决问题的目的不一 样,并且应用场合也不一样。
(一)按构成尺寸链各环的几何特征分类
(1)长度尺寸链 全部环为长度尺寸的尺寸链,或者组成环既有长度 尺寸又有角度量而封闭环为长度尺寸的尺寸链。 (2)角度尺寸链 全部环为角度量的尺寸链,或者组成环既有角度量 又有长度尺寸而封闭环为角度量的尺寸链。
第一节 尺寸链的基本概念
(二)尺寸链特征及尺寸链图 (1)尺寸链的封闭性:尺寸链中的各尺寸按一定顺序 排列,最后形成一个封闭图形。 (2)尺寸链的关联性:尺寸链中任一尺寸的变化,都 会引起其他尺寸的变化。 (3)尺寸链至少由三个或以上的尺寸组成。
二.尺寸链的定义组成 尺寸链中的每一个尺寸或角度量称为环,其中又分为组成 环与封闭环。
1.封闭环 尺寸链中封闭环是由组成环尺寸所决定的,因此,它的存在 依赖于组成环而间接形成,在零件加工或机械产品装配过程 中,最后自然形成(间接获得)这一尺寸。
一个尺寸链中只有一个封闭环。 封闭环的特点:其它环的误差必然累积在这个环上,因此封 闭环误差是所有各组成环误差的综合。
二.尺寸链的定义组成
2. 组成环. 尺寸链中,除封闭环以外的其它环都称为组成环,组成环的 变动必然引起封闭环的变动,它是在零件加工或装配中,直接获得的尺
Hale Waihona Puke •• • • • a) 车床顶尖高度尺寸链 b)
(二)按构成尺寸链各环的作用分类:
(2)零件设计尺寸链:全部组成环为同一零
件的设计尺寸所形成的尺寸链;在零件中,标
注尺寸的是组成环,未标注尺寸的是封闭环。
(二)按构成尺寸链各环的作用分类:
(3)工艺尺寸链:全部组成环为同一零件的
工艺尺寸所形成的尺寸链;在工艺尺寸链中,
长度尺寸链
(二)按构成尺寸链各环的作用分类:
(1)装配尺寸链:全部组成环为不同零件的设计尺寸所形成的尺寸链;
•
查找装配尺寸链的组成环时,先从封闭环的任意一 端开始,找相邻零件的尺寸,然后再找与第一个零件相 邻的第二个零件的尺寸,这样一环接一环,直到封闭环 的另一端为止,从而形成封闭的尺寸组。 • 如图a所示的车床主轴轴线与尾架轴线高度差的允 许值A0是装配技术要求,为封闭环。组成环可从尾架顶 尖开始查找,尾架顶尖轴线到底面的高度A1、与床面相 连的底板的厚度A2、床面到主轴轴线的距离A3,最后回 到封闭环。A1、A2和A3均为组成环。
寸。
根据组成环对封闭环影响的不同,又把组成环分为增环与减环。 (1)增环 尺寸链中,某组成环的变动将引起封闭环的同向变动;即 其余各环不变,当该环增大,使封闭环也相应增大的组成环,称为增 环。 (2)减环 尺寸链中,某组成环的变动将引起封闭环的反向变动;即 其余各环不变,当该环增大,而使封闭环相应地减小的组成环,称为 减 环。
直接保证的工艺尺寸为组成环,间接保证的尺
寸为封闭环。
•
图示工件如先以A面定位加工C面,得尺寸A1然后再 以A面定位用调整法加工台阶面B,得尺寸A2,要求保证 B面与C面间尺寸A0;A1、A2和A0这三个尺寸构成了一 个封闭尺寸组,就成了一个尺寸链。
(三)按构成尺寸链各环的空间位置分类: (1)直线尺寸链:全部组成环平行于封闭环的尺寸链,亦称为 线性尺寸链;其特征是,各环均在同一平面上,且相互平行。 (2)平面尺寸链:全部组成环位于一个或几个平行平面上,但 可能某些组成环不平行于封闭环的尺寸链(图6-7); (3)空间尺寸链:组成环位于几个不平行平面内的尺寸链;空 间尺寸可用投影方法,先转化成平面尺寸链,然后将平面尺寸链 再转化成直线尺寸链。
轴向间隙C0为设计时确 定的装配精度,它取决 于主轴颈长度C1、锁止 垫片宽度C4 、轴瓦宽度 C2 、锁止垫片宽度C3, 由尺寸C1、C2、C3、 C4和C0按一定顺序形成 的封闭尺寸组合,即为 尺寸链。
端面A对轴心的垂直度误差在直径240mm处不大于0.05mm,端面B对轴线的垂直度 误差在直径120mm处不大于0.05mm。在加工过程中,直接保证B面对A面平行度α1 和端面A对基准C的垂直度α2的要求,端面B对基准C的垂直度要求α0是在加工过程 中间接保证的,它取决于α1、 和α2的大小,因此, α1、 α2和α0组成了位置公差 尺寸链。
出有关直接得到的尺寸作为组成环,直到尺寸的终端回 到封闭环的另一端,形成一个封闭的尺寸链图。
注意:
•
(1) 在一个尺寸链中,封闭环只有一个,其余都是组成 环。封闭环是尺寸链中最后形成的一个环,所以在加工或 装配未完成之前,它是不存在的。在工艺尺寸链中,封闭 环必须在加工顺序确定后才能判断,当加工顺序改变时, 封闭环也随之改变。在装配尺寸链中,封闭环就是装配的 技术要求,比较容易确定。正确确定封闭环是建立、解算
配方法。因此,对产品设计工程师以及工艺工程师来说,尺寸链计算是 必须掌握的重要理论之一。
•
本章从汽车零部件设计、加工装配出发,阐述尺寸链的基本概念、 分类、组成、计算方法;装配尺寸链的建立及计算;以及工艺尺寸链解
算等内容。
第一节 尺寸链的基本概念 一.尺寸链的定义、特征及尺寸链图 (一)尺寸链定义 在机器设计、装配及零件加工过程中,一组互相联系且按一定顺序 排列的封闭尺寸组合,称为尺寸链。
尺寸链中最关键的一步,封闭环定错,必然全盘皆错。
注意:
(2) 建立尺寸链时,必须遵循“最短路线原则”(也称为
“最少环数原则”),即建立尺寸链时,只将与封闭环有
关系的尺寸列人尺寸链,与封闭环无关系的尺寸不应列人 尺寸链,使尺寸链的路线最短,环数最少。对于装配尺寸 链,应该一个零件只允许一个尺寸列入装配尺寸链,即 “一件一环”。
第六章 尺寸链原理及其应用
• 概述
•
在汽车及机械产品设计、制造过程中,尺寸链的应用非常普遍。首
先,产品设计工程师要根据产品、部件或总成的使用性能以及特殊要求,
规定必须的装配精度(技术要求),以此确定零件的基本尺寸及公差 (或)极限偏差;其次,机械加工工艺设计人员通过尺寸链换算,确定
各工序尺寸及其偏差;最后,装配工程师要根据装配要求确定合适的装