尺寸链理论讲解方法探析

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1、尺寸链理论讲解方法探析摘要：尺寸链理论是高职机械类专业学生必须掌握的重要理论之一，也是《机械制造工艺学》课程的重点和难点。本文从尺寸链理论的教学内容安排、重点难点分析、教学技巧和课时分配等方面对尺寸链理论讲解方法进行了探讨。关键词：尺寸链理论；工艺尺寸链；装配尺寸链；机械制造工艺学中图分类号：TH16G42文献标识码：A文章编号:1006-4311(2012)22-0263-020引言尺寸链理论是高职机械类专业学生必须掌握的重要理论之一，它对机械加工工艺规程和装配工艺规程的编制、机械产品设计工作具有重要的指导意义，是机械设计与制造专业毕业生专业素质的重要组成部分，也是《机

2、械制造工艺学》课程的重点和难点。近年来招收的三年制高职学生文化素质相对有所降低，感性知识少、理解力亦欠缺，若要在有限的教学课时内系统掌握尺寸链理论确实有一定难度。下面笔者就把多年探索和实践总结的关于尺寸链理论的教学经验作一简单阐释。1对尺寸链理论分两个阶段讲解机械加工工艺尺寸链在学习第一板块机械加工工艺规程的制订时先行介绍，装配尺寸链放到学期末学习第四板块装配工艺基础时讲解。教学第一阶段计划安排10课时，在第二阶段装配尺寸链讲解计划安排8课时。这样安排主要有两个好处：其一，在人才培养方案中本学期中间（大约第12周左右）给学生安排有为期两周的装配实习，这样，在学习装配尺寸链

3、之前，学生对装配方面的知识除了从多媒体课堂看到的图片、视频以外还有了初步的感性认识，有助于提高学习效率。其二，到了期末，由于学生对《机械制造工艺学》中的工艺理论有了比较全面认识，此时在回顾、对比和总结机械加工工艺尺寸链的基础上进一步讲解装配尺寸链会起到融会贯通、事半功倍的教学效果。2在教学第一阶段，以机械加工工艺尺寸链中的线性尺寸链为重点讲解这一部分内容时，应注意以下几个问题。2.1尺寸链组成中关于'‘封闭环”的概念，尽管可以用机械加工过程中“自然形成、间接保证”八个字准确概括，但是要让学生真正完全理解其含义还需要一个过程。这是建立工艺尺寸链的难点，通过大量实例进行实训才

4、能掌握。2.2关于尺寸链的特性。只强调封闭性和顺序性，而对比较复杂的各组成环影响封闭环大小变化的传递系数问题暂不讨论，降低难度，以便于掌握。2.3建立工艺尺寸链是学习机械加工工艺尺寸链理论的重点和难点，教学过程中应该安排2〜4课时的习题课，列举大量机械加工实例让学生深刻理解组成尺寸链的各种环的概念，了解尺寸链的特性，亲自动手绘制尺寸链图，系统地掌握建立工艺尺寸链的方法和步骤。初学者最常见的错误是尺寸链图画对了，但找错了封闭环，造成尺寸链计算失败。教师应该及时提醒学生注意这个问题。2.4目前计算线性尺寸链方法主要有极值法和概率法两种，前者简单、实用，应该详细介绍，后者相对复

5、杂，可将其分散到第二阶段装配尺寸链学习过程中进行。另外，授课时给学生补充讲解工厂里常用的竖式法（表格化的极值法），这种方法计算、调整方便，非常实用。2.5精简极值法计算公式。工艺尺寸链理论用于确定工序尺寸及其公差（上偏差和下偏差）三个数值。从理论上讲,借助三个一元一次方程就可以解决问题。在实际教学过程中，笔者建议学生只记住四个公式，即①封闭环的基本尺寸等于所有增环基本尺寸之和减去所有减环的基本尺寸之和；②封闭环的上偏差等于所有增环的上偏差之和减去所有减环的下偏差之和；③封闭环的下偏差等于所有增环的下偏差之和减去所有减环的上偏差之和；④封闭环的公差等于所有组成环的公差之和。

6、选择其中任意两个公式便可完成极值法的全部尺寸链计算。2.6讲解例题和讨论习题注意由简到繁。建议按照步骤进行：各种工艺基准和设计基准不重合情况下工艺尺寸链的解算f"假废品”问题f极值法的表格形式计算方法（竖式法）f工序尺寸的公差调整与分配方法f形位公差环对尺寸链的影响规律一尺寸链理论综合应用f平面尺寸链的解算f工序尺寸图解法。3关于装配尺寸链理论讲解应注意的问题3.1由于装配尺寸链的封闭环通常都是产品装配精度或部件、组件的装配精度，不用查找，因此，从建立装配尺寸链的过程来看相对于建立工艺尺寸链要容易一些。解算装配尺寸链的真正难点在大数互换装配法、修配装配法和固定调整装配法这

7、三种方法。3.2互换装配法中，完全互换装配法的尺寸链解算和前面介绍过的工艺尺寸链极值法基本一样，不再赘述。分组装配法可以不应用尺寸链理论；只有大数互换装配法由于需要应用概率统计理论，公式多，计算相对复杂，讲解到利用'‘尺寸相依法”确定工序尺寸及其公差时，应适当放慢速度，力求详细、透彻。3.3应该注意和强调的是修配装配法和调整装配法都是主要通过改变某一个被称作补偿环的组成环（修配环或调整环）的大小来调控整个装配尺寸链的，而互换装配法一般只利用调整分配各组成环的公差大小及其分布位置来满足装配精度要求，二者有着本质的区别。修配装配法