公差配合与机械测量（陈少斌）模块七：尺寸链.ppt

模块七 尺寸链 一、情境 二、项目 任务1 熟练掌握尺寸链的建立 任务2 尺寸链的计算——正计算、反计算、中 间计算 一 情境 机器由零、部件组成，各零、部件间只有保持正确的尺寸关系，才能实现正确的运动关系及其他功能要求。在结构设计上或在装配工艺上，适当限定各有关零、部件尺寸和位置的适宜公差，保证机器达到设计精度要求，这是尺寸链可以解决的问题。 　　　　图7—1 机床尾座顶尖轴线高度尺寸链 如图7—1，装配间隙A0与零件尺寸A1、A2、A3有关联，其中某个零件尺寸发生变化，装配间隙A0随之变化。装配间隙A0影响装配精度，装配精度影响机床加工精度。装配精度高即要求装配间隙A0小，也就要求各组成零件尺寸精度高，即加工难度大，合理分配各零件的尺寸公差，既是设计问题又是工艺问题，所以尺寸链知识是机械大类专业不可缺少的一环。 二 项目 机床尾座的拆装与测量 　　　　图7—1 机床尾座顶尖轴线高度尺寸链 任务1 熟练掌握尺寸链的建立 1.1 尺寸链的概念 尺寸链是指在一个零件或一台机器的结构中，某些相互联系的“尺寸”按一定顺序连接成一个封闭的尺寸组。其中“尺寸”是指包括长度、角度和形位误差等的广义尺寸。 尺寸链由环组成。环又分为封闭环和组成环。如图7—1，A0、A1、A2、A3均为环。 封闭环是指加工或装配过程中最后自然形成的那个尺寸。封闭环常用下标为“0”的字母表示，如图7—1，A0为封闭环。 　　组成环是指尺寸链中除封闭环以外的其他环。组成环通常用下标为“1，2，3，…”的字母表示，如图7—1，A1、A2、A3均为组成环。根据它们对封闭环影响的不同，又分为增环和减环： 1）增环 与封闭环同向变动的组成环称为增环，即当其他组成环尺寸不变时，该组成环尺寸增大(或减小)而封闭环尺寸也随之增大(或减小)，如图7—1，A1、A2均为增环。 2）减环 与封闭环反向变动的组成环称为减环，即当其他组成环尺寸不变时，该组成环尺寸增大(或减小)而封闭环的尺寸却随之减小(或增大)，如图7—1，A3为减环。 1.2 尺寸链的分类 尺寸链通常从以下三个角度进行分类： （1）按应用场合分 （a）装配尺寸链 （b）零件尺寸链 （c）工艺尺寸链 ①装配尺寸链是指由不同零件设计尺寸组成的尺寸链。如图7—2（a）。 ②零件尺寸链是指由同一零件的设计尺寸组成的尺寸链。如图7—2（b）。 装配尺寸链和零件尺寸链统称为设计尺寸链。 ③工艺尺寸链是指由同一零件的工艺尺寸组成的尺寸链。如图7—2（c）。 图7—2 尺寸链分类之一 任务1 熟练掌握尺寸链的建立 1.2 尺寸链的分类 尺寸链通常从以下三个角度进行分类： （2）按各环所在空间位置分 图7—3 尺寸链分类之二 (a)平面尺寸链 ①直线尺寸链是指各组成环都平行于封闭环的尺寸链。如图7—2。 ②平面尺寸链是指各组成环位于一个或几个平行平面内，但有某些组成环不平行于封闭环的尺寸链。如图7—3（a）。计算时，将平面尺寸链转化为直线尺寸链，再进行计算。如图7—3（b）。 ③空间尺寸链是指组成环可位于几个不平行的平面内的尺寸链。 　　　图7—3 (b) 平面尺寸链转化为直线尺寸链 任务1 熟练掌握尺寸链的建立 1.2 尺寸链的分类 尺寸链通常从以下三个角度进行分类： （3）按各环尺寸的几何特性分 图7—4 角度尺寸链 ①长度尺寸链是指各环均为长度尺寸的尺寸链。如图7—2。 ②角度尺寸链是指各环均为角度尺寸的尺寸链。如图7—4。 本章重点讨论长度尺寸链中的直线尺寸链。 任务1 熟练掌握尺寸链的建立 1.3 尺寸链的特点 1）封闭性 组成尺寸链的各个尺寸应按一定顺序构成一个封闭系统。 2）相关性（制约性） 其中一个尺寸变动将影响其他尺寸变动。 1.4.1 确定封闭环 一个尺寸链中只有一个封闭环。在尺寸链中封闭环的公差值最大，精度最低。 封闭环的确定方法：装配尺寸链的封闭环是在装配之后形成的，此封闭环通常是机器上有装配精度要求的尺寸；零件尺寸链的封闭环应为公差等级要求最低的环，在零件图上一般不标注；工艺尺寸链的封闭环是在加工中自然形成的，一般为工艺过程中需要的尺寸，加工顺序不同，封闭环也不同。 1.4 尺寸链的建立 建立尺寸链时应遵循“最短尺寸链原则”，即使组成环数目为最少。 任务1 熟练掌握尺寸链的建立 1.4.2 查找组成环 组成环的构成约定：一个尺寸链至少要有两个组成环，但组成环数应尽量少。组成环中，可以只有增环没有减环，但不能只有减环没有增环。 查找组成环的顺序：先从封闭环的任意一端开始，找出相邻的尺寸作为第一尺寸，然后再