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工艺尺寸链计算ppt


5.5 机械制造工艺学
主要内容:
尺寸链的定义和组成

尺寸链的基本计算方法
工艺尺寸链的应用

5.5 工艺尺寸链
5.5.1 尺寸链概述
1.尺寸链的定义与组成 (1)尺寸链的定义

尺寸链:由若干相互有联系的尺寸按一定顺序首尾 相接形成的尺寸封闭图形定义为尺寸链。 工艺尺寸链:在零件加工过程中,由同一零件有关 工序尺寸所形成的尺寸链,称为工艺尺寸链。 装配尺寸链:在机器设计和装配过程中,由有关零 件设计尺寸形成的尺寸链,称为装配尺寸链。

5.5.1

尺寸链概述

(2)尺寸链的组成 ?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

0.05

A

C B A0 0.1 C A1 A2 A2 A0 α0

A1

α1
α2

A

a) 图5.23 工艺尺寸链示例

b)

c)

5.5.2
1.极值法

尺寸链的基本计算方法

(1)基本尺寸计算公式
A0 = ∑A j
j= 1 m

∑A
k =m + 1

n 1

k

封闭环的基本尺寸 等于各增环基本尺 寸之和减去各减环 基本尺寸之和

式中 A0 —— 封闭环的基本尺寸; Aj —— 增环的基本尺寸; Ak —— 减环的基本尺寸; m —— 增环数; n —— 尺寸链总环数。

EI ES00 ? ?? ESj j ? ?? EIkk ? EI ? ES
jj? ? 1 1 kk ?? m m ?? 11

m m

nn ?1 ?1

5.5.2

尺寸链的基本计算方法
m n 1

(2)偏差及公差计算公式
上偏差

ES0 = ∑ES j
j= 1

∑ EI
k =m+ 1

k

封闭环的上偏差等于各增 环上偏差之和减去各减环 下偏差之和。 封闭环的下偏差等于各 增环下偏差之和减去各 减环上偏差之和。

下偏差

EI 0 = ∑EI j
j= 1

m

∑ ES
k =m+ 1

n 1

k

式中 ES0,EI0 —— 封闭环的上、下偏差; ESj,EIj —— 增环的上、下偏差; ESk,EIk —— 减环的上、下偏差。

T0 L ? ? Ti
i ?1

n ?1

5.5.2

尺寸链的基本计算方法

公差

T0 L = ∑ Ti
i= 1

n 1

封闭环的公差等于各 组成环公差之和。

式中 T0L —— 封闭环公差(极值公差); Ti —— 组成环的公差。

A0 M ? ? A jM ?
j ?1

m

? AkM k ? m ?1

n ?1

5.5.2

尺寸链的基本计算方法

(3)平均尺寸计算公式

A0 M = ∑A jM
j= 1

m

∑A
k =m+ 1

n 1

kM

封闭环的平均尺寸等于各 增环平均尺寸之和减去各 减环平均尺寸之和

式中 A0M、AjM、AkM分别表示封闭环、增环和减环的平均尺寸。

5.5.2

尺寸链的基本计算方法

尺寸链竖式求解规则: 1)在等号线以上将增环的基本尺寸和上、下偏差自 左至右依次排列出;减环在排列时,其基本尺寸 前要加负号,上、下偏差位置对调并变正负号 (正变为负,负变为正)。 2)将增﹑减环的基本尺寸﹑上偏差﹑下偏差分别相 加,其代数和列于等号线下,即为封闭环的基本 尺寸和上、偏差。
(下面以实例来说明)

0 0.24 A1 ? 15 ? 0.09 A 35? 3 0 2 ? 10 ? 0.34 15 25

5.5.2

尺寸链的基本计算方法

0 A ?0 0..09 09mm mm , A =15 ± 例5.2 图5.25所示尺寸链,已知: 1 1? A2 ? mm , = 10 ? 0 .15mm 2 0 .15 0 A A33 ? = 35 ? 0..25 25mm 求封闭环A0的大小和偏差。 -0

A3
A0
A1 A2

解 用竖式法求解,列表如下:
环名 A3(增环) A1(减环) 基本尺寸 35 -15 -10 10 上偏差 0 +0.09 +0.15 +0.24
+ 0.24 -0.34

下偏差 -0.25 -0.09 0 -0.34

减环在排列时,其基本 尺寸前要加负号,上、 下偏差位置对调并变号

A2(减环) A0(封闭环)

最后结果为: A0 =10

mm

? 00.19 x? mm B ? 40 100 为封闭环,A ? 50 0 ?0。036 ?0.02 为增环,x 为减环,

m 0。因尺寸不 n 1 例5.5 图5.28 a所示零件,设计尺寸为10-0.36 A0 = Aj Ak 便测量,改测尺寸x。试确定尺寸x的数值和公差。

5.5.3工艺尺寸链的应用

j= 1



k =m + 1

解: 1)列尺寸链 B A 2)判断各环性质
0 B ? 10 0 ? 0.36 为封闭环,A ? 50 ?0.17 为增环,x 为减环

ES0 = ∑ES j
X
j= 1

m

∑ EI
k =m+ 1

n 1

EI 0 = ∑EI j
j= 1

m

∑ ES
k =m+ 1

n 1

3)计算 10=50-x , x=40 0=0-EIx , EIx=0 -0.36=-0.17-ESx , ESx=+0.19 因此,
0.19 x = 40 + mm 0

环名 A(增环) x(减环) B(封闭环)

基本尺寸 50 -40 10

上偏差 0 0 0

下偏差 -0.17 -0.19 -0.36

5.5.3工艺尺寸课堂练习
1.定位(测量)基准与设计基准不重合时的尺寸换算 例5.4 如图所示压条零件,若 A1 = 30 0 0.1mm。 -0.1 mm, A0 =10 ±
求调整尺寸A2。 解
A1 C B A0 A2 a) A A0 A1 A2 b)

1)列尺寸链
2)判断各环性质
A0为封闭环,A1为增环, A2为减环

环名 A1(增环) A2(减环) A0(封闭环)

基本尺寸 30 -20 10

上偏差 0 +0.1 +0.1

下偏差 -0.1 0 -0.1

3)计算

结果:A

0 = 20 2 -0.1 mm


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