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时间:2019-11-23
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1、第10章尺寸链10.1尺寸链的基本概念10.1.1尺寸链的概念及特性尺寸链:指在零件设计、加工或机器的装配过程中,按一定次序排列的相互连接的封闭尺寸组。尺寸链的特点:封闭性和相关性(制约性)根据零件的结合关系或功能要求,确定有关零件的几何参数的制造精度(尺寸公差、形状和位置公差)或装配精度。主轴中心高与尾架中心高的装配关系10.1.2尺寸链的组成尺寸链的环:尺寸链中每一个尺寸称为一个环。尺寸链中的环,可以是基本尺寸不为零的尺寸,也可以是基本尺寸为0的尺寸,如前述的间隙,位置公差等。1.封闭环:加工或装配过程中间接获得或最后自然形成的尺寸。每一个尺寸链中有且
2、仅有一个封闭环。如前,设d=f50与D=f50的轴孔装配。D为间隙,形成尺寸链。D为封闭环,且基本尺寸为0。又如前述加工尺寸链为间接获得的尺寸,为封闭环。2.组成环(增环、减环)增环:在其它组成环不变的条件下,当某一组成环增大时,若封闭环随之增大,称此环为增环。减环:与增环相反。增减环的判断:回路判定法A0A1A2A3A5A410.1.3尺寸链的分类:工艺尺寸链:由同一零件的工艺尺寸(工序尺寸、定位尺寸、基准尺寸等)组成。装配尺寸链:由不同零件的设计尺寸组成。线性尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链长度尺寸链、角度尺寸链加工时,要求保证尺寸,而实际中只能通过测量
3、和来保证。那么,如何确定与的上、下偏差呢?零件尺寸链A1A2A0装配尺寸链在第一章我们讲到,一对互相配合的孔、轴,若要求装配后间隙为D=0.02~0.07mm,具体设计时,可用零公差带图解设计,同时,可以更简便地利用尺寸链的方法设计。正计算(校核计算):已知各组成环的极限尺寸(基本尺寸和极限偏差),求封闭环的极限尺寸(基本尺寸和极限偏差)。这类计算主要用来验算设计的正确性,一般用于公差校核。反计算(设计计算):已知封闭环的极限尺寸和各组成环的基本尺寸,求各组成环的极限尺寸(极限偏差)。这类计算主要用在设计上,一般用于公差分配。中间计算(设计计算):确定尺寸
4、链中某一组成环的极限尺寸(基本尺寸和极限偏差),而其余组成环和封闭环的极限尺寸均已知。这类计算常用在工艺上,一般用于工序尺寸的计算。10.1.4尺寸链计算的类型:•完全互换法(极值法):从尺寸链各环的最大与最小极限尺寸出发进行尺寸链计算,不考虑各环实际尺寸的分布情况。按此法计算出来的尺寸加工各组成环,装配时各组成环不需挑选或辅助加工,装配后即能满足封闭环的公差要求,即可实现完全互换。完全互换法是尺寸链计算中最基本的方法。•统计法(大数互换法):该法是以保证大数互换为出发点的。生产实践和大量统计资料表明,在大量生产且工艺过程稳定的情况下,各组成环的实际尺寸趋
5、近公差带中间的概率大,出现在极限值的概率小。采用概率法,不是在全部产品中,而是在绝大多数产品中,装配时不需要挑选或修配,就能满足封闭环的公差要求,即保证大数互换。•其他方法:在某些场合,为了获得更高的装配精度,而生产条件又不允许提高组成环的制造精度时,可采用分组互换法、修配法和调整法等来完成这一任务。尺寸链的计算方法从尺寸链中各环的最大极限尺寸出发(不考虑各环的公差分布特性)来计算尺寸链的方法---极值法。10.2.1四个基本计算公式基本尺寸关系式10.2极值法求解尺寸链{极限尺寸关系式公差关系式意义:在工艺尺寸链中,应选择最不重要(精度要求最低)的尺寸作
6、封闭环。当封闭环公差一定时,组成环越多则各组成环的公差值月小,应尽量减少尺寸链的环数。——尺寸链最短原则极限偏差关系式在装配尺寸链中,封闭环一般将反映最终的技术要求,不能随意选定。{1、根据实际问题,画出尺寸链;2、判断封闭环,增、减环;3、由极值法的基本计算关系求未知参数。10.2.2极值法解尺寸链步骤1.正计算(校核计算):已知各组成环的极限尺寸(基本尺寸和极限偏差),求封闭环的极限尺寸(基本尺寸和极限偏差)。这类计算主要用来验算设计的正确性,一般用于公差校核。10.2.3极值法解尺寸链举例加工如图所示钻套,先按尺寸A1=mm磨内孔,再按A2=mm磨外
7、圆,外圆对内孔的同轴度公差为Ф0.012mm,试计算钻套壁厚尺寸的变化范围。A1A2例:根据题意,壁厚为封闭环,外圆、内孔、壁厚和同轴度公差构成如图所示尺寸链。同轴度应以基本尺寸为零,上偏差与下偏差绝对值相等进入尺寸链,即0±0.006mm。解:A00±0.006注意:1.具有对称性的尺寸及其极限偏差一般取半值进入尺寸链。2.在尺寸链中,当组成环为定位公差(同轴度、对称度、位置度工差)时,它们对尺寸的影响可正可负,公差带对称于零线分布,计算时,作为增环或减环代入均可,结果相同。+ES0+EI0A0=(21-15-0)mm=6mmES0={0.0165-0.
8、010-(-0.006)}mm=+0.0125mmEI0={0.0
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