基于尺寸链图形理论的公差计算方法.pdf

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1、经验交流2012年第3期(总第119期)·枕械研宛与应用·基于尺寸链图形理论的公差计算方法胡志敏(湖南省特种设备检验、检测研究院怀化分院，湖南怀化418000)摘要：针对在平面尺寸链中，公差计算通常采用微分法，计算量比较大的实际问题，介绍运用基于尺寸链图形理论的公差带叠加算法来简化公差计算的方法。通过与微分法对比分析可知，公差带叠加算法不仅直观易行，而且由于考虑了角度误差，提高了计算的精确性和合理性。关键词：平面尺寸链；图形理论；角度误差中图分类号：TH161文献标识码：B文章编号：1007—4414(2012)030

2、160—04AtolerancecalculationmethodbasedongraphictheoryofdimensionalchainHuZhi—rain(HuaihuabranchofHunanspecialequipmentinspectioninsthute，HuaihuaHunan418000China)Abstract：Inthispaper，aimingatthelargeamountofcalculationoftoleranceproblemsthatthediferentialmethodis

3、usuallyusedintheplaJl盯dimensionchain，themethodthatstackingalgorithmoftolerancezonebasedonthegraphictheoryofdimen-sionchainisemployedtOsimplifythecalculationoftolerance．Bycomparingwithdiferentialmethod，itshowsthatstackingalgorithmoftolerancezoneearlnotonlybeeasyb

4、utalsoimprovetheaccuracyandrationalityofcalculationbecauseofeonsid-eringtheaIardeviation．Keywords：planardimensionchain；graphictheory；angulardeviation1引言2．1公差带形状在尺寸链的分类中，有直线尺寸和角度尺寸组公差带形状是根据受控特征的尺寸和公差标注合，处于同一平面或平行平面的尺寸链，为平面尺寸形式确定的。在图1(a)中a点的位置由。±￡／2和链，因有角度，增加了计算的复

5、杂性。通常采用微分Y0±／2控制。其公差带以点a为中心的矩形，在法u，但该法不仅计算量大，且常将角度误差设定为和方向上公差带的宽度分别为t和t。在图1零，影响了计算的精确性。目前有王维模等l2运用(b)中a点的位置由on±t。。／2和60。±￡。／2控制。其微分法考虑了水平坐标与垂直坐标Y之间的夹角公差带是以点a为中心的矩形，在Oa连线方向上公误差对孔距尺寸的影响。但实际用数控机床加工孔差带的宽度为￡在垂直于D口连线方向上公差带的系时，常要考虑孑L距尺寸与水平轴或垂直Y轴之间宽度等于角度公差t和00线段长度Z。的乘积，

6、即Z。的夹角误差。因此，笔者采用尺寸链图形理论的公差带叠加算法，不仅直观和简化了分析计算过程，而且由于考虑了角度误差，使计算结果更加精确、合理。最后用一个主轴箱镗模板的公差计算实例进行说明。2平面尺寸链图形理论及公差带叠加算法在平面尺寸链中，最后自然形成的尺寸称之为封闭环，其余的尺寸称之为组成环。封闭环的尺寸受控于各个组成环的尺寸，封闭环的公差受控于各个组成图1公差带形状图环的公差。笔者将各个平面组成环公差用公差带图形表示，因此封闭环的公差带与各个组成环公差带之2．2单基准公差带叠加图形及叠加算法间的关系就构成了平面尺

7、寸链的图形理论，即要求封公差带的单基准叠加是指用来确定受控特征位闭环的公差带包容各个组成环的合成公差带。置的两个尺寸和公差分量只和一个基准相联系，最终运用尺寸链图形理论对公差带的形状、叠加(合受控特征的公差带由组成环公差带直接叠加而成，如成)过程及叠加算法进行详细说明。图2所示。·基金项目：国家自然科学基金(50465001)收稿日期：2012一o4—21’作者简介：胡志敏(1975一)，男，湖南桃源人，硕士，研究方向：公差设计方法研究。·160··机械研究与应用·2012年第3期(总第119期)经验交流形5-6—7—

8、8是受控点c相对基准口和基准b的公差带。点c对原点0的叠加公差带获得方法如下：≥≥(1)点C有两个基准，即基准Ⅱ和基准b的公差∑∑ppII带，首先确定这两个基准对点c的等效单基准。形成等效单基准公差带1—2-3-4的方法是以点c为对称2中心，作两对平行线，一对垂直于线口c且平行线间距Ⅱl等于基准a的公差带在口c方向上的宽度。另一对