浅析工艺尺寸链的计算及应用
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工艺尺寸链分析和计算一、工艺尺寸链概念和计算方法:1.尺寸链的定义:由互相联系的按一定顺序首尾相接构成封闭形式的一组尺寸就定义为尺寸链。
由单个零件在工艺过程中的有关尺寸所形成的尺寸链,就称为工艺尺寸链。
2.尺寸链的主要特征:(1)封闭性——尺寸链必须是一组有关尺寸首尾相接构成封闭形式的尺寸。
其中,应包含一个间接保证的尺寸和若干个对此有影响的直接获得的尺寸。
(2)关联性——尺寸链中间接保证的尺寸的大小和变化(即精度),是受这些直接获得的尺寸的精度所支配的;彼此间具有特定的函数关系。
并且间接保证的尺寸的精度必然低于直接获得的尺寸的精度。
3.尺寸链的组成:组成尺寸链的各个尺寸称为尺寸链的环。
图中的尺寸a、b、c都是尺寸链的环。
这些环又可分为:(1)封闭环(或终结环)——根据尺寸链的封闭性,最终被间接保证精度的那个环称为封闭环。
如图a、b、c三环中,b就是封闭环。
(2)组成环——除封闭环以外的其他环都称为组成环。
如图中所示,尺寸a和c就是组成环。
组成环又可按它对封闭环的影响性质分成两类:1)增环——当其余各组成环不变,而这个环增大使封闭环也增大者。
尺寸c 就是增环。
2)减环——当其余各组成环不变,而这个环增大反而使封闭环也减小者。
尺寸a 就是减环。
4.尺寸链计算有极值法和统计法两种:(1)极值法:从尺寸链各环都处于极限条件下来计算封闭环和组成环之间关系的方法。
这种方法是按误差综合的两个最不利情况,即各增环都为最大极限尺寸而各减环都为最小极限尺寸的情况,或各增环都为最小极限尺寸而各减环都为最大极限尺寸的情况下,来计算封闭环极限尺寸的方法。
目前生产中一般采用极值法。
(2)统计法(概率法):应用概率论理论来计算封闭环和组成环之间关系的方法。
概率法主要用于生产批量大的自动化及半自动化生产方面,但是当尺寸链的环数较多时,即使生产批量不大也宜用概率法。
二、极值法解工艺尺寸链的计算公式:极值法是从尺寸链各环都处于极限条件下来计算封闭环和组成环之间关系的方法。
尺寸链计算方法及案例详解计算机辅助公差设计1.确定产品的功能要求:首先需要明确产品的功能要求和性能指标,如尺寸精度、形状精度、位置精度等。
这些要求将成为确定公差的基础。
2.建立尺寸链:根据产品的设计和制造工艺,建立尺寸链,即确定产品各个尺寸之间的相互关系。
这可以通过绘制产品的尺寸和公差关系图来实现。
尺寸链图可采用包容模式或功用模式,用实线和虚线分别表示设计尺寸和公差。
3.评估公差传递路径:通过分析尺寸链图,评估不同尺寸之间的公差传递路径。
公差传递路径表示了如果一些尺寸的公差发生变化,它会如何影响其他尺寸。
这个过程通常可以通过计算公差传递系数来完成。
4.计算公差限制:根据产品的功能要求和公差传递路径,计算每个尺寸的公差限制。
公差限制是指一个尺寸的公差应该在什么范围内,才能保证产品的功能要求。
公差限制可以使用统计方法进行计算,如正态分布法或最大熵法。
5.优化公差分配:根据公差限制和产品的实际生产情况,对产品的公差分配方案进行优化。
这可以通过调整不同尺寸的公差范围来实现,以确保产品能够满足功能要求,并尽可能降低制造成本。
下面将通过一个案例来详细说明尺寸链计算方法的应用。
假设我们需要设计一个紧固件的尺寸链。
紧固件由两个部件组成:螺栓和螺母。
我们的目标是确定螺栓和螺母的公差范围,以确保它们能够正确地配合。
首先,我们需要确定紧固件的功能要求和性能指标。
假设紧固件的功能要求是能够承受一定的拉力,螺栓和螺母之间的配合要求是旋转配合。
接下来,我们可以建立尺寸链图。
假设螺栓的直径为d1,螺母的内径为d2,两者之间的配合间隙为g。
我们可以用实线表示设计尺寸,用虚线表示公差。
接着,我们需要评估公差传递路径。
在这个案例中,螺栓和螺母的配合是旋转配合,因此公差主要会影响配合间隙。
通过分析尺寸链图,我们可以看到,螺栓直径和螺母内径的公差都会影响配合间隙。
然后,我们可以计算公差限制。
假设螺栓直径和螺母内径的公差都符合正态分布。
简单的说工艺尺寸链就是你在设计过程中的一种装配关系,具体的尺寸参数以及你想达到的装配理想状态;然后根据你的这个理想状态,再设计出各个零部件的具体尺寸精度、形状位置精度以及表面状态,需要的材料、硬度要求等等。
所以工艺尺寸链就是为了实现功能的约束作用。
尺寸链是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环。
按功能可分为:装配尺寸链、零件尺寸链、工艺尺寸链环:列入尺寸链中的每一个尺寸,封闭环:加工或装配或测量过程中最后自然形成的那一个尺寸,组成环:除封闭环外的所有环,这些环中任意一环的变动必将引起封闭环的变动。
工艺尺寸链对加工精度的影响:封闭环公差大于已知尺寸的组成环公差时,对本工序的加工精度要求会增高;而封闭环公差小于、等于尺寸已知的组成环公差时,不仅要提高本工序精度,还须提高前工序加工精度。
提高精度可能引起工艺过程和测量方法的调整。
减少尺寸链,可以降低制造控制成本。
研究尺寸链可以优化公差值,还能给出功能尺寸的范围。
零件图中的尺寸不允许出现封闭的尺寸链。
尺寸链:尺寸链(dimensional chain ),是分析和技术工序尺寸的有效工具,在制订机械加工工艺过程和保证装配精度中都起着很重要的作用。
尺寸链中的封闭环:封闭环——尺寸链中在装配过程或加工过程后自然形成的一环,称为封闭环。
封闭环的下角标“0”表示。
在零件加工或机器装配过程中,由互相联系的尺寸按一定顺序首尾相接排列而成的封闭尺寸组。
组成尺寸链的各个尺寸称为尺寸链的环。
其中,在装配或加工过程最终被间接保证精度的尺寸称为封闭环,其余尺寸称为组成环。
组成环可根据其对封闭环的影响性质分为增环和减环。
若其他尺寸不变,那些本身增大而封闭环也增大的尺寸称为增环,那些本身增大而封闭环减小的尺寸则称为减环。
一个轴两端车去1+/-0.1, 要求保证中间20+/-0.2,问总长为多少上下偏差为多少要求详细解法谢谢不好意思题错了中间的是20+/-0.1 加工区1+/-0.2答案:公差带0.2除以尺寸20=0.010.01*22=0.22所以A=22+/-0.11 或0.1这算哪门子答案哪~~~那位高手能看懂给讲一下吧~~。
浅析工艺尺寸链计算与应用侯运动摘要:在机械加工工艺设计过程中,零件图上所标注的尺寸公差是零件加工最终所要求达到的尺寸要求,工艺过程中许多中间工序的尺寸公差,必须在设计工艺过程中予以确定。
工序尺寸及其公差一般都是通过解算工艺尺寸链确定的,为此需掌握工艺尺寸链计算规律,尺寸链原理。
关键词:尺寸链;封闭环;增环;减环;尺寸链应用一、尺寸链的基本术语1.尺寸链——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。
2.环——列入尺寸链中的每一个尺寸称为环。
3.封闭环——尺寸链中在装配过程或加工过程后自然形成的一环,称为封闭环。
4.组成环——尺寸链中对封闭环有影响的全部环,称为组成环。
5.增环——尺寸链中某一类组成环,由于该类组成环的变动引起封闭环同向变动,该组成环为增环。
6.减环——尺寸链中某一类组成环,由于该类组成环的变动引起封闭环的反向变动,该类组成环为减环。
7.补偿环——尺寸链中预先选定某一组成环,可以通过改变其大小或位置,使封闭环达到规定的要求,该组成环为补偿环。
二、尺寸链的形成为分析与计算尺寸链的方便,通常按尺寸链的几何特征,功能要求,误差性质及环的相互关系与相互位置等不同观点,对尺寸链加以分类,得出尺寸链的不同形式。
1.长度尺寸链与角度尺寸链①长度尺寸链——全部环为长度尺寸的尺寸链。
②角度尺寸链——全部环为角度尺寸的尺寸链。
2.装配尺寸链,零件尺寸链与工艺尺寸链①装配尺寸链——全部组成环为不同零件设计尺寸所形成的尺寸链。
②零件尺寸链——全部组成环为同一零件设计尺寸所形成的尺寸链。
③工艺尺寸链——全部组成环为同一零件工艺尺寸所形成的尺寸链。
工艺尺寸指工艺尺寸,定位尺寸与基准尺寸等。
装配尺寸链与零件尺寸链统称为设计尺寸链。
3.基本尺寸链与派生尺寸链①基本尺寸链——全部组成环皆直接影响封闭环的尺寸链。
②派生尺寸链——这一尺寸链的封闭环成为另一尺寸链组成环的尺寸链。
4.直线尺寸链,平面尺寸链与空间尺寸链①直线尺寸链——全部组成环平行于封闭环的尺寸链。
工艺尺寸链的建立及计算摘要:一、引言二、工艺尺寸链的建立1.工艺尺寸链的定义与组成2.工艺尺寸链的建立方法三、工艺尺寸链的计算1.计算方法概述2.极值法3.概率法4.位移合成法四、工艺尺寸链的应用1.在拟定工艺规程和工艺装备设计中的应用2.在解决现场加工质量问题中的应用五、结论正文:一、引言在机械加工过程中,工艺尺寸链的建立和计算是一项重要的工作。
工艺尺寸链是由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸环,它在机械装配或零件加工过程中起着关键作用。
本文将从工艺尺寸链的建立和计算两个方面进行详细阐述。
二、工艺尺寸链的建立1.工艺尺寸链的定义与组成工艺尺寸链是指在机械加工过程中,由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸环。
它主要由封闭环、增环和减环组成。
封闭环是指加工过程最后形成的一环,它的尺寸变化会引起整个工艺尺寸链的变化。
增环是指该环的变动引起封闭环的同向变动,而减环是指该环的变动引起封闭环的反向变动。
2.工艺尺寸链的建立方法在实际操作中,建立工艺尺寸链的方法主要有以下几种:(1)根据零件的加工工艺,逐一分析各个加工工序的尺寸变化,从而建立工艺尺寸链。
(2)通过查阅相关工艺资料,了解零件的加工工艺,结合工程实际,建立工艺尺寸链。
(3)利用计算机辅助设计(CAD)软件,根据零件的三维模型,自动生成工艺尺寸链。
三、工艺尺寸链的计算1.计算方法概述工艺尺寸链的计算方法主要有极值法、概率法和位移合成法。
这些方法在计算过程中各有优缺点,需要根据实际情况选择合适的方法。
2.极值法极值法是一种常用的计算方法,它通过求解各环的极值,从而得到工艺尺寸链的解。
极值法的优点是计算简单,缺点是求解结果可能不唯一。
3.概率法概率法是一种基于概率论的计算方法,它通过求解各环的概率分布,从而得到工艺尺寸链的解。
概率法的优点是求解结果较为准确,缺点是计算过程较为繁琐。
4.位移合成法位移合成法是一种基于位移原理的计算方法,它通过求解各环的位移,从而得到工艺尺寸链的解。
工艺尺寸链的计算工艺尺寸链(GD&T)是一种标准化的测量和控制工件尺寸和形状的系统。
它由一系列规范和符号组成,用于描述和指定工件的特征和要求。
通过使用工艺尺寸链,可以实现工件之间的互换性,确保产品的质量和性能。
下面将详细介绍工艺尺寸链的计算方法。
首先,需要明确一些基础概念。
在GD&T中,有三个基本元素:特征、尺寸和公差。
特征是指工件上的具体形状,如孔、轴、面等。
尺寸是指特征的实际大小。
公差是指允许的尺寸变化范围。
根据GD&T的规定,每个特征都有一个约定的符号来表示其尺寸和公差。
1.确定参考特征和基准面:在GD&T中,有一些特殊的特征和面被用来确定工件的基准。
这些特征和面被认为是固定的,其他特征的尺寸和公差相对于它们来定义。
在计算工艺尺寸链时,首先需要确定参考特征和基准面。
2.确定特征尺寸和公差:对于每个特征,需要测量其尺寸,并确定其公差。
尺寸可以通过直接测量工件来获得,也可以通过设计图纸中给出的尺寸来确定。
公差可以是绝对值,也可以是相对值。
绝对值公差指定了特征的允许上下限值,而相对值公差则指定了特征尺寸和基准面之间的允许偏差。
3.计算工艺尺寸链:一旦确定了特征的尺寸和公差,就可以计算工艺尺寸链。
工艺尺寸链是指特征尺寸和公差的传递关系,即通过一系列特征传递的尺寸和公差。
计算工艺尺寸链可以使用数学模型和计算机软件来进行。
计算过程包括建立数学模型、定义约束条件、进行计算和分析。
在计算工艺尺寸链时1.不确定性:工艺尺寸链的计算结果可能存在一定的不确定性。
这是由于各种因素的影响,如测量误差、加工精度等。
因此,在计算工艺尺寸链时,需要对不确定性进行合理的评估和处理。
2.精度要求:不同的应用对工艺尺寸链的精度要求不同。
在进行计算时,需要根据具体的应用要求来确定工艺尺寸链的精度级别。
精度级别越高,计算结果的准确性越高,但计算复杂度也越大。
3.可行性:工艺尺寸链的计算结果必须具有可行性,即符合实际加工和测量的限制条件。
浅析工艺尺寸链的计算及应用
【摘要】本文对工艺尺寸链的概念和原理,尺寸链图的建立和算式进行了分析,并以实例说明了相关原理和算式在解决实际工艺问题时的应用。
【关键词】尺寸链;封闭环;增环;减环;回路法
在汽车和拖拉机等机械产品的设计制造过程中,设计人员根据某一部件或总成的使用性能要求,规定了必要的装配精度。
为了保证装配精度,制订各组成零部件的尺寸公差和形位公差就显得尤为重要,这就需要运用工艺尺寸链的原理来进行解决。
1工艺尺寸链的基本概念
尺寸链是指在机械产品装配或零件加工过程中,由相互联系的按一定顺序首尾相接构成封闭的尺寸组。
单个零件都在机加工过程中有关尺寸所形成的尺寸链,成为工艺尺寸链。
其具有的主要特征是:
1.1封闭性
尺寸链必须是一组由相关尺寸首尾相连构成封闭形式的尺寸,而且应包含一个间接保证的尺寸和若干对该尺寸有影响的的直接获得的尺寸。
1.2关联性
因为尺寸链的封闭性,故链中各尺寸必然相互关联,主要体现为间接保证的尺寸大小及精度受到直接获得尺寸大小及精度的支配,呈现特定的函数关系。
以上描述中组成尺寸链的各个尺寸成为尺寸链的环,其中被间接保证精度的那个尺寸称为封闭环,除此之外的其他环都称为组成环,组成环又可以根据其对封闭环的影响性质分为增环和减环:即和封闭环同向变动的为增环,反向变动的为减环。
同时,根据各环所处的空间位置不同,又可分为直线尺寸链,平面尺寸链和空间尺寸链。
本文仅以直线尺寸链为例,分析工艺尺寸的解算方法。
2工艺尺寸链的解算方法
2.1建立工艺尺寸链并作出尺寸链图
首先,确定间接保证的尺寸,并把它作为封闭环。
必须要注意:一个尺寸链只能有一个封闭环,确定哪一个尺寸是封闭环是解算工艺尺寸链的关键一步。
一旦搞错,整个解算过程必然出错,还会得出完全不合理的结果。
其次,作出尺寸链图:即从封闭环开始,依照零件上表面见的联系,依次画出各组成环直到形成封闭图形。
同时要注意使组成环环数最少。
再次,判断组成环中的增环和减环。
通常判别增环和减环的方法有两种:
1)回路法
在尺寸链图上,给封闭环任意规定一个方向并画出箭头,然后沿此方向给每个组成环画出箭头,凡是与封闭环反向的为增环,同向的为减环。
2)观察法
观察尺寸链图,与封闭环串联的组成环是减环,与封闭环共基线并联的组成环是增环;串联的组成环性质相同,共基线并联的组成环性质相反。
2.2工艺尺寸链的基本算式
计算工艺尺寸链可用的方法是极值法和概率法。
生产中一般采用极值法,它可以考虑到加工过程中组成环出现的最不利的情况,其计算结果绝对可靠,且算法简单。
概率法主要应用于成批大量的自动化或半自动化生产中,即尺寸链组成环数较多的情况。
这里只介绍极值法的计算公式:
这是按照组成环尺寸均为极限尺寸的条件来计算封闭环极限尺寸的方法。
其基本尺寸计算为:
其中,极限尺寸算式和上下偏差算式随然算法不同,但是最后的计算结果是相同的,可根据工艺尺寸链的具体情况来选择与基本尺寸算式配合使用。
3工艺尺寸链计算应用举例
在实际的生产过程中,工艺尺寸链的应用主要归为两种情况:即正计算和反计算。
3.1正计算,也就是公差校核计算,在已知组成环时求解封闭环,一般用于校核封闭环公差和极限偏差,计算结果唯一确定。
图1
图2
3.2反计算,是已知封闭环或者部分组成环,求解其他组
成环。
主要用于产品设计和工艺计算场合。
现以中间工序尺寸的计算为例来说明工艺尺寸链的原理及算式的应用:
另外,工艺尺寸链的计算也应用在基准不重合时的工序尺寸及其公差的确定和尺寸的换算,在这种情况时,可以用图表追迹法来分析计算较为方便。
由此可见,工艺尺寸链的原理和算法并不复杂,但是其基本概念和基本算式要深刻理解,才可以在解决实际工艺问题熟练的掌握和应用。
【参考文献】
[1]张荣瑞.尺寸链原理及应用[m].北京:机械工业出版社,1986.
[2]韩英淳.汽车制造工艺学[m].2版.北京:人民交通出版社,2009.
[3]卢秉恒.机械制造技术基础[m].3版.北京:机械工业出版社,2008.
[责任编辑:周娜]。