尺寸链例题
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例题:加工如图所示一链轮传动机构。
要求链轮与轴承端面保持间隙N为0.5~0.95mm试确定机构中有关尺寸的平均公差等级和极限偏差。
解:⑴绘尺寸链图.(2)间隙N 装配后得到的,故为封闭环。
由尺寸链图中知:A1为增环、A2、A3、A4为减环。
总环数N=5(3)按平均公差法确定各组成环公差及偏差T平均=T N/N-1式中T N=(0.95-0.5)mm=0.45mmT平均=0.45/(5-1)=0.1125mm根据加工难易程度及基本尺寸大小,分配各环公差为T1=0.15mm T2=0.07mm T3=0.15mm为满足公式TN=T1+T2+T3+T4TN应进行计算:T4=TN-(T1+T2+T3)={0.45-(0.15+0.07+0.15)}mm=0.08mm 封闭环的基本尺寸及上、下偏差如下N=A1-(A2+A3+A4)={150-(8+133.5+8)}mm=0.5mmES N=N MAX-N=0.95-0.5=0.45mmEI N=N MIN-N=0.5-0.5=0为组成环公差带分布符合“向体内原则”,则按EI1=ES2=S3=ES4=0于是各组成环的尺寸为A1=150+0.150mm A2=8 0-0.07mm A3=133.5 0-0.15mm A4=8 0-0.08mm本题亦可按平均等级法确定各组成环公差及偏差。
18.如图4-17所示齿轮内孔,加工工艺过程为:先粗镗孔至Ф84.8+0.070mm,插键槽后,再精镗孔尺寸至Ф85.00+0.036mm,并同时保证键槽深度尺寸87.90 +0.23mm,试求插键槽工序中的工序尺寸A及其误差。
18.解:据题意,加工最后形成的深度尺寸87.90+0.23 0㎜为封闭环尺寸,画尺寸链图(答案图4-2)。
根据公式计算计算工序尺寸A及公差、极限偏差。
由画箭头方法可判断出A、85+0.036 0mm为增环,84.8+0.07 0/2 mm为减环。
A=(87.9+84.8/2-85/2) =(87.9+42.4-42.5)mm=87.8mmES=(+0.23+0-0.036/2)mm=+0.212mmEI=(0+0.07/2-0)mm=+0.035mm故工序尺寸为87.8 +0.212 +0.035 mm答案图 4-2。
例题1图示零件加工时,图样要求保证尺寸10±0.1,但这一尺寸不便直接测量,要通过测量尺寸L来间接保证,试求工序尺寸L及其上、下偏差。
解:⑴画尺寸链图550-0.05L±0.054010±0.1图中:10±0.10-----------------封闭环。
40±0.05、L--------------增环。
55 0-0.05-------------------减环。
⑵根据定义计算:①∵ 10=(40+L)- 55∴工序尺寸L=10+55-40=25②∵ +0.10=(+0.05+ES L)-(-0.05)∴其上偏差ES L=+0.10-0.05-0.05=0③ ∵-0.10=(-0.05+EIL )-0 ∴其下偏差EIL=-0.10+0.05=-0.05答:工序尺寸及其上下偏差为25 0-0.05 。
例题2 如图所示零件,镗孔前表面A 、B 、C 已加工好。
镗孔时,为了使工件装夹方便,选择了A 面为定位基准,此时通过测量尺寸L 来间接保证20±0.15,试求工序尺寸L 及其上、下偏差。
-0.06解:⑴ 画尺寸链图100-0.06L50+0.1020±0.15图中:20±0.15------------封闭环L 、100-0.06------------增环 50+0.10----------- 减环⑵根据定义计算:①∵ 20=(10+L)- 50∴工序尺寸 L = 20+50–10=60②∵ +0.15=(0+ ES L)- 0∴其上偏差 ES L=+0.15③∵ -0.15=(-0.06+EI L)-(+0.10)∴其下偏差EI L=-0.15+0.10+0.06=+0.01答:工序尺寸及其上下偏差为60+0.15+0.01。
例题3 如图所示的箱体零件需要加工孔D,面底面A、孔B和孔C均已加工,各设计尺寸如图示。
1、零、部件或机器上若干首尾相接并形成封闭环图形的尺寸系统称为尺寸链。
2、尺寸链按应用场合分装配尺寸链零件尺寸链和工艺尺寸链。
3、尺寸链由封闭环和组成环构成。
4、组成环包含增环和减环。
5、封闭环的基本尺寸等于所有增环的基本尺寸之和减去所有减环的基本尺寸之和。
6、当所有的增环都是最大极限尺寸,而所有的减环都是最小极限尺寸,封闭环必为最大极限尺寸。
7、所有的增环下偏差之和减去所有减环上偏差之和,即为封闭环的下偏差。
8、封闭环公差等于所有组成环公差之和。
9、如图所示,若加工时以Ⅰ面为基准切割A2和A3,则尺寸A1 为封闭环;若以Ⅰ面为基准切割A1和A2,则尺寸A3 为封闭环。
10、“入体原则”的含义为:当组成环为包容尺寸时取下偏差为零。
12-2 选择题:1、一个尺寸链至少由3 个尺寸组成,有1 个封闭环。
2、零件在加工过程中间接获得的尺寸称为 C 。
C、封闭环3、封闭环的精度由尺寸链中 C 的精度确定。
C、其他各环4、按“入体原则”确定各组成环极限偏差应A 。
A、向材料内分布1、什么叫尺寸链?它有何特点?答:在一个零件或一台机器的结构中,总有一些互相联系的尺寸,这些尺寸按一定顺序连接成一个封闭的尺寸组,称为尺寸链。
尺寸链具有如下特性:(1) 封闭性:组成尺寸链的各个尺寸按一定的顺序排列成封闭的形式。
(2) 相关性:其中一个尺寸的变动将会影响其它尺寸变动。
2、如何确定尺寸链的封闭环?能不能说尺寸链中未知的环就是封闭环?答:装配尺寸链的封闭环往往是机器上有装配精度要求的尺寸,如保证机器可靠工作的相对位置尺寸或保证零件相对运动的间隙等。
在建立尺寸链之前,必须查明在机器装配和验收的技术要求中规定的所有集合精度要求项目,这些项目往往就是这些尺寸链的封闭环。
零件尺寸链的封闭环应为公差等级要求最低的环,一般在零件图上不需要标注,以免引起加工中的混乱。
工艺尺寸链的封闭环是在加工中自然形成的,一般为被加工零件要求达到的设计尺寸或工艺过程中需要的尺寸。
一.定位基准与设计基准不重合例1.要镗的孔ΦD 设计尺寸100±0.15mm ,(镗孔前A 、B 、C 已加工)设计基准C 孔轴线,而镗孔时A 面定位。
解:二.从待加工的设计基准标注工序尺寸例1.课本57,例1-2例2.课本58,例1-3mmA A A A 30028080100123=+-=+-=∑mmEI ES ES ES A A A A 15.00015.0123=+-=+-=∑mmES EI EI EI A A A A 01.0123=+-=∑mmA 15.001.03300++=三.设计基准与测量基准不重合 图12-5例1.C 面设计基准为B ,测量基准为A 。
解:A2=A ∑+A1=30+10=40mmESA2=ESA ∑+EIA1=0+(-0.1)= -0.1mmEIA2=EIA ∑+ESA1=-0.2+0=-0.2mm四.工序尺寸的基准有加工余量时工艺尺寸链的计算 图12-6例1.(1)镗孔至Ø49.8+0.1. (2)插键槽至尺寸A1. (3)磨内孔至Ø50+0.05,同时间接保证键槽深度54.3+0.3.解:A1=A ∑+A2-A3=54.3+24.9-25=54.2mmESA1=ESA ∑+EIA2-ESA3=0.3+0-0.025= 0.275mmEIA1=EIA ∑+ESA3-ESA3=0+0.05-0=0.05mmmmA 275.005.022.54++=mmA 1.02.0240--=五.一次加工后要保证多个设计尺寸时的工艺尺寸链的计算图12-7例1.(1)A为基准车B,保证A1; (2) B为基准车C,保证A2;(3)磨ØD和A面,保证40+0.1,同时间接保证80±0.15.建立尺寸链求得A2.六.为保证表面处理(淬火、渗碳、电镀)层深度而进行的工艺尺寸链计算图12-8例1.外圆加工顺序:(1)精车到尺寸Ø40.4-0.1;(2)表面渗碳处理,渗碳层深度A2;(3)精磨至Ø40.4-0.016,同时保证渗碳层深度为0.5~0.8mm.经计算A2=0.7+0.25.0008。
尺寸链计算例题
尺寸链计算是一种用于计算物体尺寸关系的方法,其中一个物体的尺寸可以通过另一个物体的尺寸和比例关系来推导出来。
以下是一个尺寸链计算的例题:
问题:一个正方形纸片的边长为3厘米,将其对角线分割成两段,其中一段的长度是另一段长度的2倍,求两段的长度。
解答:首先,我们知道对角线可以将正方形分割成两个等边三角形。
设其中一段的长度为x厘米,则另一段的长度为2x厘米。
根据勾股定理,正方形的边长的平方等于对角线的两段长度的平方之和。
因此,有:
3^2 = x^2 + (2x)^2
9 = x^2 + 4x^2
9 = 5x^2
x^2 = 9 / 5
x = √(9/5)
因为边长不能为负数,所以x = √(9/5) ≈ 1.34。
因此,其中一段的长度约为1.34厘米,另一段的长度约为2.68厘米。
第五章 工艺规程设计例1:图示零件,2面设计尺寸为 2522.00 +mm ,尺寸60012.0-mm 已经保证,现以1面定位用调整法精铣2面,试计算工序尺寸。
解:(1)建立尺寸链设计尺寸2522.00 +mm 是间接保证的,是封闭环,A 1(60012.0-mm )和A 2为组成环。
(2)计算根据 A 0=∑=m i i A 1-∑-+=11n m i i A A 2 = A 1-A 0=35ES 0=∑=mi i ES 1-∑-+=11n m i i EI EI 2=ES 1-ES 0=-0.22 EI 0=∑=mi i EI 1-∑-+=11n m i i ES ES 2=EI 1-EI 0=-0.12则:工序尺寸A 2=3512.022.0--=34.88010.0-mm 。
例2:下图所示工件外圆、内孔及端面均已加工完毕,本序加工A 面,保证设计尺寸8±0.1 mm 。
由于不便测量,现已B面作为测量基准,试求测量尺寸及其偏差。
解:(1)建立尺寸链设计尺寸8±0.1是mm 是封闭环,A 1、A 2、A 3是组成环。
(2)计算根据 A 0=∑=m i i A 1-∑-+=11n m i i AA 1 = A 0-A 2+A 3=18ES 0=∑=m i i ES 1-∑-+=11n m i i EI ES 1=ES 0-ES 2+EI 3=0EI 0=∑=mi i EI 1-∑-+=11n m i i ES EI 1=EI 0-EI 2+ES 3=-0.05 则:测量尺寸A 1=180 05.0-=17.9505.00 + mm 。
例3:一带有键槽的内孔要淬火及磨削,其设计尺寸如图所示。
保证键槽尺寸034 0436..+ mm 的有关工艺过程如下: 1)镗内孔至中01 0396..ϕ+(005 0198.R .+)mm ; 2)插键槽至尺寸A 1;3)淬火(变形忽略不计);4)磨内孔,同时保证内孔直径005 040.ϕ+(0025 020.R +)mm 和键槽深度 034 0436..+mm 两个设计尺寸的要求。
尺寸链作业1、有一孔、轴配合,装配前轴和孔均需要镀铬,铬层厚度均为10±2μm,镀铬后应满足Φ30H7/f7的配合要求。
问轴和孔在镀前的尺寸应是多少?解: 由题知孔和轴应满足Φ30H7/f7的配合要求,则:孔加工后的尺寸为Φ30021.00+mm,轴加工后的尺寸为Φ300021.0-mm;铬层的尺寸为0012.0008.0++;加工后的孔为封闭环A0,镀层为减环A1,加工前的孔为增环A2,则:孔的尺寸连:A2= 2A1+A0=0+30=30mmA2的极限偏差为:ES2=ES0+2EI1=0.021+0.016=0.037mmEI2=EI0+2ES1=0+0.024=0.024mm;加工后的轴为封闭环B0,镀层为增环B1,加工前的轴为增环B2,则:B 2=B 0-2B 1=30-0=30mmB2的极限偏差为:ES 2=ES 0-2ES 1=0-0.024=-0.024mm EI 2=EI 0-2EI 1=-0.021-0.016=-0.037mm ; 加工前孔的尺寸为 300370024.0。
++mm ,加工前轴的尺寸为30024.0-037.0-mm 。
2、某套筒零件的尺寸标注如图所示,试计算其壁厚尺寸。
已知加工顺序为:先车外圆至Φ30-00.04mm ,其次加工内孔至Φ20+00.06mm ,内孔对外圆的同轴度公差为Φ0.02mm 。
由题可知该题的尺寸连为:如图所示,A 0为封闭环,R 1为增环,R 2为减环,则: 壁厚尺寸为:A 0= R 1- R 2-0=15-10-0=5mm ;壁厚的极限尺寸偏差为:ES0=ES1-EI2+0.02=0-0+0.02=0.02mm;EI0=EI1-ES2-0.02=-0.02-0.03-0.02=-0.07mm; 所以壁厚的尺寸为A0=502.007.0- mm。
第五章 工艺规程设计例1:图示零件,2面设计尺寸为 2522.00 +mm ,尺寸60012.0-mm 已经保证,现以1面定位用调整法精铣2面,试计算工序尺寸。
解:(1)建立尺寸链设计尺寸2522.00 +mm 是间接保证的,是封闭环,A 1(60012.0-mm )和A 2为组成环。
(2)计算根据 A 0=∑=m i i A 1-∑-+=11n m i i A A 2 = A 1-A 0=35ES 0=∑=mi i ES 1-∑-+=11n m i i EI EI 2=ES 1-ES 0=-0.22 EI 0=∑=mi i EI 1-∑-+=11n m i i ES ES 2=EI 1-EI 0=-0.12则:工序尺寸A 2=3512.022.0--=34.88010.0-mm 。
例2:下图所示工件外圆、内孔及端面均已加工完毕,本序加工A 面,保证设计尺寸8±0.1 mm 。
由于不便测量,现已B面作为测量基准,试求测量尺寸及其偏差。
解:(1)建立尺寸链设计尺寸8±0.1是mm 是封闭环,A 1、A 2、A 3是组成环。
(2)计算根据 A 0=∑=m i i A 1-∑-+=11n m i i AA 1 = A 0-A 2+A 3=18ES 0=∑=m i i ES 1-∑-+=11n m i i EI ES 1=ES 0-ES 2+EI 3=0EI 0=∑=m i i EI 1-∑-+=11n m i i ES EI 1=EI 0-EI 2+ES 3=-0.05则:测量尺寸A 1=180 05.0-=17.9505.00 + mm 。
例3:一带有键槽的内孔要淬火及磨削,其设计尺寸如图所示。
保证键槽尺寸034 0436..+ mm 的有关工艺过程如下: 1)镗内孔至中01 0396..ϕ+(005 0198.R .+)mm ; 2)插键槽至尺寸A 1;3)淬火(变形忽略不计);4)磨内孔,同时保证内孔直径005 040.ϕ+(0025 020.R +)mm 和键槽深度 034 0436..+mm 两个设计尺寸的要求。