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尺寸链的计算方法.资讯

2022-08-04 来源:绍兴农业机械网

什么是尺寸链,据了解其定义在机器装配或零件加工过程中,由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组称为尺寸链。尺寸链具有封闭性和相关性:尺寸链一定是封闭的,尺寸链中各尺寸一定具有相互联系。下面具体为大家分享有关于尺寸链的计算方法的知识。

尺寸链原理

用来分析和研究整机与零部件间精度关系的基本理论。在充分考虑整机、部件的装配精度与零件加工精度的前提下,可以运用尺寸链计算方法,合理地确定零件的尺寸公差与位置公差,使产品获得尽可能高的性能价格比,创造最佳的技术经济效益。

有关尺寸链组成部分的术语及定义

环:尺寸链中的每一个尺寸都称为环。

增环:与封闭环同向变动的组成环称为增环。即其他组成环不变,该组成环尺寸增大(或减小),封闭环尺寸随之增大(或减小)。

减环:与封闭环反向变动的组成环称为减环。即其他组成环不变,该组成环尺寸增大(或减小),封闭环尺寸随之减小(或增大)。

封闭环:尺寸链中在装配或加工过程最后自然形成的那个尺寸,称为封闭环。

组成环:尺寸链中对封闭环有影响的全部环。

补偿环:在减速器中用垫片(件号9)作为补偿件,它的厚度作为补偿环,装配时选择并安装不同厚度的垫片来调整端盖的底端与对应滚动轴承的端面之间的轴向间隙的大小。

传递系数:传递系数是指表示各组成环影响封闭环大小的程度和方向的系数。

尺寸链的建立

1.确定封闭环

2.查找组成环并画出尺寸链图查找组成环的方法是:从封闭环的一端开始,依次找出那些会引起封闭环变动的相互连接的各个零件尺寸,直到最后一个零件尺寸与封闭环的另一端连接为止,其中每一个尺寸就是一个组成环。

在查找组成环时,应注意遵循“最短尺寸链原则”。

3.位置误差按尺寸链中的尺寸来处理。

当齿轮轮毂宽度L1的尺寸公差与两端面的端面圆跳动公差t1之间的关系采用独立原则时,齿轮的任一个端面圆跳动f1或f1’会影响封闭环的大小。因此,端面圆跳动公差应作为组成环(减环)列入尺寸链。

当轴上两台肩之间的长度L3的尺寸公差与台肩的端面圆跳动公差t3之间的关系采用独立原则时,大台肩的端面圆跳动f3,会影响封闭环的大小。因此,端面圆跳动公差t3应作为组成环(减环)列入尺寸链。

尺寸链的计算

设计计算

设计计算是指已知封闭环的极限尺寸和各组成环的基本尺寸,计算各组成环的极限偏差。

这种计算通常用于产品设计过程中由机器或部件的装配精度确定各组成环的尺寸公差和极限偏差,把封闭环公差合理地分配给各组成环。

校核计算

校核计算是指已知各组成环的基本尺寸和极限偏差,计算封闭环的基本尺寸和极限偏差。这种计算主要用于验算零件图上标注的各组成环的基本尺寸和极限偏差在加工之后能否满足所设计产品的技术要求。

工艺尺寸计算

工艺尺寸计算是指已知封闭环和某些组成环的基本尺寸和极限偏差,计算某一组成环的基本尺寸和极限偏差。这种计算通常用于零件加工过程中计算某工序需要确定而在该零件的图样上没有标注的工序尺寸。

极值法计算尺寸链

完全互换法(也称极值法)是指在全部产品中,装配时各组成环不需挑选,也不需改变其大小或位置,装入后即能达到封闭环的公差要求的尺寸链计算方法。

该方法采用极值公差公式计算。

基本步骤和计算公式

将式()减去式()得出封闭环公差T0与各组成环公差T1之间的关系如下(极值公差公式):

由基本尺寸、极限尺寸与极限偏差的关系可知:

设计计算

工艺尺寸计算

用大数互换法计算尺寸链

大数互换法(也称统计法)是指在绝大数产品中,装配时各组成环不需挑选,也不需改变其大小或位置,装入后即能达到封闭环的公差要求的尺寸链计算方法。

大数互换法是根据各组成环的实际尺寸在其公差带内的分布情况,按某一置信概率求得封闭环尺寸实际分布范围,由此决定封闭环公差的大小。当设计时给定的封闭环公差一定时,则按大数互换法确定的各组成环的公差将大于按完全互换法确定的组成组公差,因而提高技术经效益。

用分组法、修配法和调整法保证装配精度

一、分组法

当封闭环的精度要求高且生产批量较大时,为了降低零件的制造成本,可以采用分组法装配。

分组法装配的特点是各组成环按经济加工精度制造,然后将各组成环按实际尺寸的大小分为若干组,各对应组进行装配,同组内零件具有互换性。

该方法采用极值公差公式计算。

二、修配法

修配法装配是指各组成环都按经济加工精度制造,在组成环中选择一个修配环(补偿环的一种),预先留出修配量,装配时用去除修配环的部分材料的方法改变其实际尺寸,使封闭环达到其公差与极限偏差要求。

修配法装配通常用于单件小批生产,组成环数目较多而装配精度要求较高的场合,应选择容易加工并且对其他装配尺寸链没有影响的组成环作为修配环。

三、调整法

调整法装配是指各组成环按经济加工精度制造,在组成环中选择一个调整环(补偿环的一种),装配时用选择或调整的方法改变其尺寸大小或位置,使封闭环达到其公差与极限偏差要求。该方法通常采用极值公差公式计算。

采用调整法装配时,可以使用一组具有不同尺寸的调整环或者一个位置可在装配时调整的调整环。前者称为固定补偿件,后者称为活动补偿件。

调整法与修配法相似,只是改变补偿环尺寸的方法有所不同。修配法是从作为补偿环的零件上去除一层材料来保证装配精度;而调整法是通过改变补偿环的尺寸或位置的方法来保证装配精度。

采用调整法装配,不需辅助加工,故装配效率较高,主要应用于装配精度要求较高,或在使用过程中某些零件的尺寸会发生变化的尺寸链中。

尺寸链的计算方法

极值法一般生产中应用。概率法则应用于生产批量大的自动化及半自动化生产方则,或尺寸链的环数较多的场合。

尺寸链的计算方法一、极值法

计算出封闭环的基本尺寸、极限尺寸、上下偏差及公差。公差分配一般原则为按具体情况分配,实质上就是从工艺观点考虑。

尺寸链的计算方法二、概率法

正态分布情况下的概率法:根据概率论,可得组成AI与封闭环三者的均方根误差关系式。概率法的好处是求得组成环公差比极值法的要大n倍。

利用尺寸链,可以分析确定机器零件的尺寸精度,保证加工精度和装配精度。

1.极值法和概率法的不同

(1)试切法和调整法加工的不同

试切法是指操作工人在每个工步或走刀前进行对刀,然后切出一小段,测量其尺寸是否合适,如果不合适,将刀具的位置调整一下,再试切一小段,直至达到尺寸要求后才加工全部表面。通过试切—测量尺寸—调整刀具的吃刀量—走刀切削—再试切,如此反复直至达到所需尺寸。此法主要用于单件小批生产。

调整法是一种加工前按规定的尺寸调整好刀具与工件相对位置及进给行程,从而保证在加工时自动获得所需距离尺寸精度的加工方法。这种加工方法在加工时不再试切。生产率高,其加工精度决定于机床、夹具的精度和调整误差,用于大批量生产。

(2)极值法和概率法和调整法的不同

极值法适用于试切法加工,加工后的工件尺寸偏向于最大实体尺寸,极值法考虑工件处于极限偏差时对封闭环造成的影响。

概率法适用于调整法加工,加工后的工件尺寸以公差带为中心呈正态分布,概率发考虑工件处于公差带中心时对封闭环造成的影响。

以上就是关于尺寸链的计算方法的知识介绍,按照形成原因,尺寸链分为装配尺寸链、零件尺寸链和工艺尺寸链。按功能分,尺寸链分为装配尺寸链、零件尺寸链、工艺尺寸链;按几何特征和所处位置分:直线尺寸链、角度尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链等。下次有机会再与大家详细述说。

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