互换性与测量技术第十章.ppt

1、第十章 尺寸链,第一节 尺寸链及其组成 第二节 用完全互换法解尺寸链 第三节 用大数互换法解尺寸链 第四节 用其他方法解装配尺寸链 第五节 尺寸链的实际应用,第一节 尺寸链及其组成,一、基本概念,第一节 尺寸链及其组成,第一节 尺寸链及其组成,工艺尺寸链在加工中形成的尺寸链,装配尺寸链在装配中形成的尺寸链,第一节 尺寸链及其组成,第一节 尺寸链及其组成,环：构成尺寸链的各个尺寸称为环。尺寸链的环分为封闭环和组成环。 尺寸环：组成尺寸链的每一个尺寸。如A0、A1、A2。各尺寸环按其形成的顺序和特点，可分为封闭环和组成环。 封闭环：凡在零件加工过程或机器装配过程中最终形成的环（或间接得到的环）。如

2、A0。 组成环：尺寸链中除封闭环以外的各环。如A1、A2。组成环按其对封闭环影响又可分为增环和减环。 增环：凡该环变动（增大或减小）引起封闭环同向变动（增大或减小）的环，称为增环。如A1 减环：由于该环变动（增大或减小）引起封闭环反向变动（减小或增大）的环，称为减环。如A2,第一节 尺寸链及其组成,第一节 尺寸链及其组成,二、分类,第一节 尺寸链及其组成,第一节 尺寸链及其组成,三 、尺寸链的建立,第二节 用完全互换法解尺寸链,一、基本公式 封闭环的基本尺寸 封闭环的极限尺寸 封闭环的极限偏差 封闭环的公差,第二节 用完全互换法解尺寸链,完全互换法（极值法） （1） 各环基本尺寸之间的关系 封

3、闭环的基本尺寸A0等于增环的基本尺寸之和减去减环的基本尺寸之和，即,（2）各环极限尺寸之间的关系 封闭环的最大极限尺寸A0max等于增环的最大极限尺寸之和减去减环的最小极限尺寸之和，即,第二节 用完全互换法解尺寸链,第二节 用完全互换法解尺寸链,第三节 用大数互换法解尺寸链,大数互换法（概率法、统计法） 特点：以概率论理论为基础，计算科学、复杂，经济效果好，用于环数较多的大批大量生产中。 假定各环尺寸按正态分布，且其分布中心与公差带中心重合。 (1) 各环公差之间的关系 (2)各环平均尺寸之间的关系 (3)各环平均偏差之间的关系,第三节 用大数互换法解尺寸链,当计算出各环的公差、平均尺寸、平均

4、偏差之后，应按将该环的 公差对平均尺寸按双向对称分布，即写成 ，然后将之改 写成上下偏差的形式，即,第四节 用其他方法解装配尺寸链,一、分组互换法 将相配合的各组成环的公差扩大N倍，使之达到经济加工精度要求；然后修完工后零件实际尺寸分成N组，装配时根据大配大、小配小的原则，按对应组进行装配，以满足封闭环要求（例如：轴承）。 二、调整法 1固定补偿环 在尺寸链中选择一个合适的组成环作为补偿环（如垫片、垫圈或轴套等）。补偿环可根据需要按尺寸大小分为若干组，装配时，从合适的尺寸组中取一补偿环，装入尺寸链中预定的位置，使封闭环达到规定的技术要求。,第四节 用其他方法解装配尺寸链,2可动补偿环 装配时调

5、整可动补偿环的位置以达到封闭环的精度要求。这种补偿环在机械设计中应用很广，结果形式很多，如机床中常用的镶条、调节螺旋副等。 三、修配法 修配法是根据零件加工的可能性，对各组成环规定经济可行的制造公差，按经济精度放宽各组成环公差，通过修配方法改变尺寸链中预先规定的某组成环的尺寸（该环叫补偿环），以满足装配精度要求（如：机床尾座）。,第四节 用其他方法解装配尺寸链,尺寸链计算的几种情况,(1)正计算已知各组成环，求封闭环。正计算主要用于验算所设计的产品能否满足性能要求及零件加工后能否满足零件的技术要求。 (2)反计算已知封闭环，求各组成环。反计算主要用于产品设计、加工和装配工艺计算等方面，在实际工

6、作中经常碰到。反计算的解不是唯一的。如何将封闭环的公差正确地分配给各组成环，这里有一个优化的问题。 （3）中间计算已知封闭环和部分组成环的基本尺寸及公差，求其余的一个或几个组成环基本尺寸及公差（或偏差）。 中间计算可用于设计计算与工艺计算，也可用于验算。,第四节 用其他方法解装配尺寸链,确定组成环公差大小的误差分配方法 1）等公差原则 按等公差值分配的方法来分配封闭环的公差时，各组成环的公差值取相同的平均公差值Tav。即： 极值法 Tav=T0/（n-1） 概率法,这种方法计算比较简单，但没有考虑到各组成环加工的难易、尺寸的大小，显然是不够合理的。,第四节 用其他方法解装配尺寸链,2） 按等精

7、度原则 按等公差级分配的方法来分配封闭环的公差时，各组成环的公差取相同的公差等级，公差值的大小根据基本尺寸的大小，由标准公差数值表中查得。 3） 按实际可行性分配原则 按具体情况来分配封闭环的公差时，第一步先按等公差值或等公差级的分配原则，求出各组成环所能分配到的公差，第二步再从加工的难易程度和设计要求等具体情况调整各组成环的公差。,第五节 尺寸链的实际应用,一、 基准不重合时的尺寸换算 工艺基准（工序、定位、测量等）与设计基准不重合，工序基准就无法直接取用零件图上的设计尺寸，因此必须进行尺寸换算来确定其工序尺寸。,第五节 尺寸链的实际应用,1，定位基准与设计基准不重合的尺寸换算,第五节 尺寸

8、链的实际应用,2，测量基准与设计基准不重合的尺寸换算 图示零件，尺寸 A0不好测量，改测尺寸A2 ，试确定A2的大小和公差。 【解】 ：A2是测量直接得到的尺寸，是组成环；A0是间接保证的，是封闭环。计算尺寸链可得到：,若实测A2=40.30，按上述要求判为废品，但此时如A1=50，则实际A0=9.7，仍合格，即“假废品”。当实测尺寸与计算尺寸的差值小于尺寸链其它组成环公差之和时，可能为假废品。采用专用检具可减小假废品出现的可能性。,第五节 尺寸链的实际应用,假废品的出现： 只要测量尺寸的超差量小于或等于其余组成环尺寸公差之和，就有可能出现假废品，为此应对该零件各有关尺寸进行复检和验算，以免将

9、实际合格的零件报废而导致浪费。 假废品的出现，给生产质量管理带来诸多麻烦，因此，不到非不得已，不要使工艺基准与设计基准不重合。,第五节 尺寸链的实际应用,二、工序基准是尚待加工的设计基准 图示键槽孔加工过程如下：,第五节 尺寸链的实际应用,讨论：在前例中，认为镗孔与磨孔同轴，实际上存在偏心。若两孔同轴度允差为0.05，即两孔轴心偏心为 e = 0.025。将偏心 e 作为组成环加入尺寸链（图b），重新进行计算，可得到：,第五节 尺寸链的实际应用,三、 表面淬火、渗碳、镀层的工艺尺寸计算 图示偏心零件，表面 A 要求渗碳处理，渗碳层深度规定为 0.50.8mm。与此有关的加工过程如下：,第五节 尺寸链的实际应用,四、多尺寸保证时的尺寸换算 如图所示轴套，其加工工序如图所示，试校验工序尺寸标注是否合理。,第五节 尺寸链的实际应用,解: 1)分析：从零件图上看，设计尺寸有10-0.3mm、150.2mm 以及50-0.34。根据工艺过程分析是否全部达到图纸要求。其中10-0.3、 50-0.34直接保证，150.2间接保证，为封闭环，必须校核。 2）查找组成环，建立尺寸链 3）计算尺寸及偏差 求得 A0=15-0.4+0.5 ( 超差) 4)解决办法: 改变工艺过程，如将钻孔改在工序4）之后