尺寸链计算方法及案例详解 计算机辅助公差设计
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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。
尺寸链公差计算方法尺寸链公差计算方法可真是个有趣又实用的东西啊!先来说说它的步骤吧。
这就像是搭积木,你得先把那些相关的尺寸都找出来,这些尺寸就像是一群小伙伴,相互之间有着某种联系。
然后呢,确定封闭环,封闭环就像是这群小伙伴围起来的那个小空间,它的大小是由其他小伙伴决定的。
接着,分析组成环,是增环还是减环,增环就像是往小空间里加东西,会让封闭环变大,减环呢,就像是从里面拿走东西,会让封闭环变小。
之后就可以根据公式来计算公差啦。
这步骤一环扣一环,哪一环出了错,那结果可就像建歪了的房子,能好吗?注意事项也不少哦。
你得特别仔细地确定各个尺寸之间的关系,要是搞错了增环和减环,那可就糟透了。
这就好比你在做蛋糕,把糖当成盐放进去,那蛋糕能好吃吗?还有啊,测量尺寸的时候一定要精准,就像射击运动员瞄准靶心一样,差一点都不行。
再讲讲安全性和稳定性吧。
在尺寸链公差计算中,安全性和稳定性可太重要啦。
准确的公差计算就像给机器穿上了合适的盔甲,保护着它正常运转。
如果公差计算得不合理,就像给人穿了不合身的衣服,这儿紧那儿松的,机器在运行的时候就可能会出故障,那多危险啊。
公差计算得好,机器就稳稳当当的,像个踏实的老黄牛一样干活,你说好不好呢?应用场景那可太多啦。
在机械制造行业,就像汽车制造,每个零件的尺寸公差都得计算好,不然汽车组装起来就会像个东倒西歪的醉汉。
还有电子产品制造,小到一个手机,里面的各种零件尺寸公差要是不合适,手机能好用吗?这尺寸链公差计算方法的优势可明显了。
它能让产品的质量更有保证,就像给产品上了一道保险锁。
而且还能提高生产效率呢,不用反复地调整尺寸,这不就像给生产开了个快车道吗?来个实际案例吧。
比如说制造一个发动机的活塞。
活塞的各个部分尺寸之间存在着尺寸链关系。
如果活塞的直径公差计算不准确,那和气缸壁之间的配合就会出问题。
要是太紧了,就像两个人挤在一个特别小的空间里,动都动不了,发动机就没法正常运转;要是太松了,就像一个大胖子穿了个大好几号的衣服,动力传输就会有损失。
尺寸链公差计算案例摘要:1.尺寸链公差计算的概念和重要性2.尺寸链的组成和分类3.尺寸链公差计算的方法和步骤4.尺寸链公差计算的案例分析5.尺寸链公差计算对制造业的意义正文:一、尺寸链公差计算的概念和重要性尺寸链公差计算是工程设计和制造中常用的一种方法,它是由一组相互连接的尺寸形成的封闭尺寸组。
在工艺尺寸换算、控制关键尺寸的公差、保证产品的制造精度等方面具有重要作用。
尺寸链公差计算能够帮助企业优化零件加工工艺路线,避免累计误差,减少装配现场的修锉调整,降低产品的返修率,从而节约成本。
二、尺寸链的组成和分类尺寸链是由一组相互关联的尺寸形成的封闭尺寸组,包括线性尺寸链(一维)、平面尺寸链(二维)和空间尺寸链(三维)。
尺寸链中的组成环可以分为增环和减环。
增环是指随着环的变大,封闭环也变大;减环则相反。
组成环里还包括上偏差和下偏差,上偏差等于增环的上偏差和减环的下偏差和,下偏差等于增环的下偏差和减环的上偏差和。
三、尺寸链公差计算的方法和步骤尺寸链公差计算的方法主要包括两种:直接法和间接法。
直接法是根据尺寸链中各组成环的基本尺寸和公差,通过计算得到封闭环的基本尺寸和公差;间接法是通过计算各组成环的上偏差和下偏差,进而得到封闭环的基本尺寸和公差。
尺寸链公差计算的步骤如下:1.确定尺寸链的组成环,分析各环之间的相互关系;2.计算各组成环的基本尺寸和公差;3.计算各组成环的上偏差和下偏差;4.根据上偏差和下偏差计算封闭环的基本尺寸和公差;5.分析计算结果,检查尺寸链公差的合理性。
四、尺寸链公差计算的案例分析假设有一个线性尺寸链,由三个组成环A、B、C 组成,其中A 环的基本尺寸为100mm,公差为±0.1mm;B 环的基本尺寸为200mm,公差为±0.2mm;C 环的基本尺寸为300mm,公差为±0.3mm。
现要求计算该尺寸链的公差。
根据直接法,首先计算各组成环的基本尺寸和公差:A 环:基本尺寸100mm,公差±0.1mm;B 环:基本尺寸200mm,公差±0.2mm;C 环:基本尺寸300mm,公差±0.3mm。
公差尺寸链计算公式公差尺寸链公差尺寸链是指由一系列零件组成的装配体系中,各零件之间的公差关系。
在机械设计和生产过程中,正确的计算和控制公差尺寸链是确保装配质量的重要因素。
下面列举一些相关的计算公式,并给出解释和例子。
1. 最大材料条件与最小材料条件最大材料条件(MMC)是指零件或特征的最大尺寸,而最小材料条件(LMC)是指零件或特征的最小尺寸。
根据这两个条件,在公差尺寸链的计算中,我们可以得到以下两个公式:•最大材料条件下公差尺寸:T = MMC - 低限制公差•最小材料条件下公差尺寸:T = LMC - 高限制公差以螺纹为例,最大材料条件下,螺纹轴的最大尺寸为25 mm,低限制公差为- mm,那么螺纹轴的最大材料条件下公差尺寸为 mm(25 + (-))。
2. 链公差法则在公差尺寸链的计算中,使用链公差法则可以将公差传递从装配体到各个零件,下面是链公差法则的一般形式:T(a, b) = T(a) + T(b) + |∑L|其中,T(a, b)是装配体尺寸的公差,T(a)和T(b)分别是零件a和b的公差,∑L是两个零件直接的公差和(所有相邻公差的代数和),也称为“累加和”。
以一个简单的装配体为例,该装配体由两个零件a和b组成,零件a的公差为 mm,零件b的公差为 mm。
两个零件的直接公差和为 mm。
根据链公差法则,装配体的公差尺寸为:T(a, b) = + + || = mm3. 频率分布法则在公差尺寸链的计算中,使用频率分布法则可以根据具体的公差分布情况,计算出装配体尺寸的公差。
以下是频率分布法则的一般形式:T = ΔD × K其中,ΔD是公差限制域(公差分布范围的一半),K是概率累积函数曲线的系数。
以一个简单的零件为例,假设公差限制域为 mm,概率累积函数曲线的系数为。
那么该零件的公差尺寸为:T = × = mm总结•最大材料条件与最小材料条件可用于计算公差尺寸。
•链公差法则可用于将公差传递到装配体。
利用公差解决尺寸链求解需要尺寸链求解的原因,是因为机械零件在制造中肯定会有大大小小的误差;在允许的范围内(尺寸公差)可能具有不同大小的实际尺寸。
例如:孔配合间隙和中心距偏差。
因为在装配后,这些误差会影响到机构最终的效果,所以尺寸链求解的基本原理总是与公差和装配相关联。
在Inventor中这两个要素都能表达,这就提示我们解决的可能性。
当然,目前Inventor的装配特性,还不能完全与“物理”的机械结构完全一致。
但已经比较像了,本文将以一个实例来解说直接求解尺寸链的可能性。
实例参见下图的简化结构。
1.制造误差影响分析:这是个夹具夹紧机构的设计,在这个机构中,加紧机构与工件的关系可以调整压头(未作出)与滑座的相对位置来确定,以适应工件不同批次的铸造误差。
零件“滑座”上设计有调整用的齿纹槽(未作出)和紧固螺钉孔。
在零件的制造中,误差是无法避免的。
在设计中,要根据这个机构的特点和目前的工艺能力,合理地选用公差,设法在保证性能的条件下降低成本,并不是越精确越好。
参见图2,在零件初步设计过程中,相关的公称尺寸和公差应当是在草图驱动尺寸添加的时候,就已经确定了的,例如零件“杠杆.IPT”的各尺寸公差。
至于这些公差的选择是否合理,有两个设计约束条件:第一是能否满足机构的最终结构要求。
不能因为偏差太大影响机构性能,造成所设计的机构的动作和要求的最终位置产生不符合设计原始要求的错误,这是设计错,不允许出现;第二是在现有的工艺能力下,能否顺利完成制造。
不能因为偏差设计得太小,使得制造过程的废品率过大,或者为了保证质量,而不得不使用费用加高的高精度加工设备等工艺条件。
这些结果都会无谓地提升了工艺成本,造成利润的下降。
在Inventor中,这些尺寸公差,可以通过设置模型创建实际尺寸的方法,在结果模型中表现出它们对整个设计造成的影响的实际效果。
这样,就有可能在Inventor的装配模型中,利用模型的尺寸公差和结果模型时使用何种极限尺寸完成,因此“看到”这些尺寸所组成的尺寸链所“表现”出的,对于最后机构几何位置的影响,进而精确地定量地评估各个零件上的结构尺寸公差,从几何关系的角度看是否合理。
尺寸链计算(带实例)尺寸链的计算一、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。
如下图间隙A0与其它五个尺寸连接成的封闭尺寸组,形成尺寸链。
2.环——列入尺寸链中的每一个尺寸称为环。
如上图中的A0、A1、A2、A3、A4、A5都是环。
长度环用大写斜体拉丁字母A,B,C……表示;角度环用小写斜体希腊字母α,β等表示。
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。
如上图中A0。
封闭环的下角标“0”表示。
4.组成环——尺寸链中对封闭环有影响的全部环,称为组成环。
如上图中A1、A2、A3、A4、A5。
组成环的下角标用阿拉伯数字表示。
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。
如上图中的A3。
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。
如上图中的A1、A2、A4、A5。
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。
如下图中的L2。
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,如图1②角度尺寸链——全部环为角度尺寸的尺寸链,如图32.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,如图4②零件尺寸链——全部组成环为同一零件设计尺寸所形成的尺寸链,如图5③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,如图6。
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,如图7中尺寸链β。
尺寸链公差计算案例摘要:一、引言二、尺寸链公差计算方法1.尺寸链概念2.尺寸链公差计算公式3.尺寸链公差计算实例三、尺寸链公差在工程中的应用1.零件加工中的应用2.产品设计中的应用四、总结正文:一、引言在机械制造领域,尺寸链公差计算是一项基础且重要的工作。
尺寸链是由一系列相互关联的尺寸组成的,它们在加工和装配过程中相互影响。
为了保证产品的质量和性能,掌握尺寸链公差的计算方法至关重要。
本文将详细介绍尺寸链公差的计算方法及其在工程中的应用。
二、尺寸链公差计算方法1.尺寸链概念尺寸链是指在零件加工和装配过程中,由一系列相互关联的尺寸组成的链式结构。
这些尺寸之间存在一定的相对位置关系,并相互影响。
尺寸链的公差是指各个尺寸之间的允许偏差范围。
2.尺寸链公差计算公式尺寸链公差计算公式为:T=max(Δi)+min(Δj)其中,T表示尺寸链的公差,Δi表示第i个尺寸的允许偏差,Δj表示第j 个尺寸的允许偏差。
3.尺寸链公差计算实例以一个简单的尺寸链为例,假设有一个零件的尺寸分别为A、B、C,它们的允许偏差分别为±0.1mm、±0.2mm、±0.3mm。
根据公式,可以计算出尺寸链的公差为:T=max(ΔA, ΔB, ΔC)+min(ΔA, ΔB,ΔC)=0.3mm+0.1mm=0.4mm。
三、尺寸链公差在工程中的应用1.零件加工中的应用在零件加工过程中,尺寸链公差计算有助于确定加工工艺和检验标准。
根据尺寸链公差,加工人员可以合理选择加工设备和工艺参数,以确保零件加工质量。
2.产品设计中的应用在产品设计阶段,尺寸链公差计算有助于优化设计方案,提高产品的可靠性和性能。
设计人员可以根据尺寸链公差,合理设置产品的尺寸参数,使其在满足功能要求的同时,具有良好的制造性和装配性。
四、总结尺寸链公差计算在机械制造领域具有重要的意义。
掌握尺寸链公差的计算方法,有助于保证产品的质量和性能,提高制造过程的效率。
尺寸链公差计算案例
尺寸链公差计算是一种通过逐级加工和配合来确定零件尺寸的方法。
以下是一个尺寸链公差计算的案例:
假设要计算一个由两个零件组成的尺寸链的公差。
零件A是一个圆柱体,直径为30mm,长度为50mm。
零件B是一个与零件A配合的孔,直径为30.1mm,长度为50mm。
首先,我们需要确定两个零件之间的配合公差。
配合公差是由设计要求和制造工艺决定的。
如果要求零件A与零件B之间具有一定的间隙,可以选择一个负公差,如果要求零件A与零件B之间具有一定的紧配合,可以选择一个正公差。
假设我们选择一个-0.05mm的配合公差。
接下来,我们需要确定零件A和零件B的尺寸公差。
尺寸公差是由制造工艺和产品要求决定的。
在这个案例中,我们假设零件A和零件B的尺寸公差都是±0.02mm。
最后,我们可以计算出整个尺寸链的公差。
尺寸链公差等于零件A的直径公差加上零件B的直径公差再加上配合公差。
在这个案例中,尺寸链公差=±0.02mm + ±0.02mm + (-0.05mm) = ±0.19mm。
这样,我们就确定了这个尺寸链的公差为±0.19mm。
根据这个公差,我们可以在制造过程中控制零件的尺寸,以确保零件的配合满足要求。
尺寸链公差计算案例
假设我们要计算一条尺寸链的公差,该尺寸链包含4个零件距离,它们是A、B、C和D。
首先,我们需要明确每个零件的尺寸和公差。
假设A的尺寸
为10mm,公差为±0.1mm;B的尺寸为15mm,公差为
±0.2mm;C的尺寸为20mm,公差为±0.3mm;D的尺寸为
25mm,公差为±0.1mm。
接下来,我们需要计算每个零件的尺寸范围。
对于A零件来说,其下限是10 - 0.1 = 9.9mm,上限是10 + 0.1 = 10.1mm。
同样地,B的下限是15 - 0.2 = 14.8mm,上限是15 + 0.2 =
15.2mm;C的下限是20 - 0.3 = 19.7mm,上限是20 + 0.3 = 20.3mm;D的下限是25 - 0.1 = 24.9mm,上限是25 + 0.1 = 25.1mm。
然后,我们可以计算尺寸链整体的下限和上限。
下限是各个零件下限之和,即9.9 + 14.8 + 19.7 + 24.9 = 69.3mm;上限是各
个零件上限之和,即10.1 + 15.2 + 20.3 + 25.1 = 70.7mm。
最后,我们可以得到尺寸链的公差范围。
公差是上限减去下限,即70.7 - 69.3 = 1.4mm。
因此,该尺寸链的公差为±1.4mm。
这只是一个简单的尺寸链公差计算案例,实际情况可能更加复杂,需要考虑更多的零件和更多的尺寸限制。
尺寸链计算方法及案例详解尺寸链计算方法是指根据产品的尺寸要求和特定的工艺流程,通过一系列的计算和分析来确定产品各个部件的尺寸和配合关系的方法。
尺寸链计算方法主要应用于机械设计、工程制图、零部件加工等领域,是确保产品尺寸精度和装配质量的重要手段。
首先,尺寸链计算方法需要明确产品设计的功能要求和工艺要求,包括产品的使用环境、受力情况、材料特性等。
然后,根据这些要求,确定产品各个部件之间的配合关系和尺寸范围。
接着,通过计算和分析,确定各个部件的尺寸,并建立尺寸链,保证各个部件在装配时能够满足设计要求。
在实际应用中,尺寸链计算方法通常涉及到几个方面的内容,包括尺寸配合计算、公差分配、尺寸链分析等。
在尺寸配合计算中,需要根据配合要求和公差要求,确定配合尺寸的上限和下限。
公差分配则是根据产品功能和装配要求,合理地分配公差,确保产品的性能和装配质量。
尺寸链分析则是通过建立尺寸链图,分析各个部件之间的尺寸关系,找出影响产品尺寸精度的关键因素,从而指导产品设计和加工。
举个简单的案例来说明尺寸链计算方法的应用。
比如,某机械零件的装配要求是要求两个轴承孔的中心距离在一定范围内,并且轴承孔的直径要求在一定的公差范围内。
在这种情况下,就需要通过尺寸链计算方法来确定轴承孔的尺寸和配合关系。
首先根据轴承的尺寸和公差要求,确定轴承孔的上限和下限尺寸。
然后根据轴承孔的位置和受力情况,确定轴承孔中心距离的范围。
最后通过尺寸链计算方法,确定轴承孔的尺寸和配合关系,以保证产品的装配质量和性能。
总之,尺寸链计算方法是一种重要的工程技术方法,通过合理的计算和分析,能够确保产品的尺寸精度和装配质量,对于提高产品的质量和竞争力具有重要意义。
尺寸链公差计算案例摘要:I.尺寸链公差计算的背景和意义II.尺寸链公差计算的案例分析A.计算公式和基本概念B.具体案例分析1.组成环的确定2.公差的计算3.结果分析III.尺寸链公差计算在实际应用中的优势和意义正文:尺寸链公差计算在机械加工领域具有重要的意义。
在产品设计和制造过程中,通过计算尺寸链公差,可以保证产品的加工精度和质量,优化工艺路线,减少资源浪费和降低产品的返修率。
本文将通过一个具体的案例分析,详细介绍尺寸链公差计算的方法和步骤。
首先,我们需要了解尺寸链公差计算的基本概念和公式。
尺寸链公差计算是基于组成环和封闭环的概念。
组成环是指直接保证产品尺寸的各个环节,而封闭环则是间接保证产品尺寸的环节。
尺寸链公差的计算公式为:上偏差= 所有增环的上偏差之和- 所有减环的下偏差之和;下偏差= 所有增环的下偏差之和- 所有减环的上偏差之和。
接下来,我们通过一个具体的案例来分析尺寸链公差计算的过程。
假设有一个产品,其尺寸为100mm,公差要求为±1mm。
我们需要计算组成环和封闭环,以及公差。
1.组成环的确定:组成环是直接保证产品尺寸的环节。
在这个案例中,组成环为直接加工的环节,即加工100mm 的环节。
因此,组成环为100mm。
2.公差的计算:根据公式,我们可以计算出上偏差和下偏差。
上偏差= 100mm * 1mm = 100mm;下偏差= 100mm * (-1mm) = -100mm。
3.结果分析:根据计算结果,我们可以得出产品尺寸的上偏差为100mm,下偏差为-100mm。
这意味着在加工过程中,产品的尺寸可以在100mm 的基础上增加100mm,或者减少100mm,仍能满足公差要求。
尺寸链公差计算在实际应用中具有很大的优势。
通过计算公差,工程师可以在设计和制造过程中更好地掌握产品的尺寸变化,优化工艺路线,减少浪费和返工。
尺寸链计算及公差分析简体一、尺寸链计算1.起始尺寸链:起始尺寸链是从产品装配的第一个操作开始的尺寸链关系。
起始尺寸链通常是由产品的主要定位和安装特征决定的。
2.传递尺寸链:传递尺寸链是在装配过程中零件之间传递尺寸关系的链条。
传递尺寸链可以通过装配顺序和功能要求来确定。
3.终止尺寸链:终止尺寸链是指产品装配的最后一个操作的尺寸链关系。
终止尺寸链通常是与产品的最终功能和外观要求相关的。
在进行尺寸链计算时,需要结合产品的功能要求和装配工艺要求,综合考虑零件之间的尺寸关系。
对于复杂的产品,可以采用图纸、CAD软件以及装配工艺规程等辅助工具进行计算。
二、公差分析公差分析是指确定产品各个零件的公差大小及零件之间的公差相互关系,以保证产品在装配过程中的功能要求和质量要求。
公差分析通常包括以下几个步骤:1.定义公差:根据产品的功能要求和质量要求,确定零件的公差。
公差可以分为两种类型:尺寸公差和形位公差。
尺寸公差是指零件的尺寸允许偏差的范围,包括上偏差和下偏差。
形位公差是指零件的形状和位置允许偏差的范围,包括平行度、圆度、垂直度等。
2.公差链分析:根据产品的装配要求和功能要求,确定零件之间的公差相互关系。
公差链分析可以通过数学模型和软件工具进行。
公差链分析的目的是找出公差传递路径和公差传递条件,以保证产品装配后的功能要求和质量要求。
3.公差配对:在确定了零件的公差和公差链关系后,需要进行公差配对。
公差配对是将合适的公差分配给零件,使得整体装配后的公差满足要求。
公差配对可以通过数学模型、统计方法和试装验证等方式进行。
4.公差控制:在产品设计阶段,需要控制公差的大小和分布。
公差控制是指通过调整零件的尺寸和形位公差,以满足产品的功能和质量要求。
公差控制可以通过优化设计、选择合适的加工工艺和装配工艺等方式进行。
尺寸链计算一.基本概念尺寸链是一组构成封闭尺寸的组合。
尺寸链中的各个尺寸称为环。
零件在加工或部件在装配过程中,最后得到的尺寸称为封闭环。
组成环又分为增环和减环,当尺寸链中某组成环的尺寸增大时,封闭环的尺寸也随之增大,则该组成环称为增环。
反之为减环。
补偿环:尺寸链中预先选定的某一组成环,可以通过改变其大小或位置,使封闭环达到规定要求。
传递系数ξ:表示各组成环对封闭环影响大小的系数。
增环ξ为正值,减环ξ为负值。
通常直线尺寸链的传递系数取+1或-1.尺寸链的主要特征:①.尺寸连接的封闭性;②.每个尺寸的变化(偏差)都会影响某一尺寸的精度。
二.尺寸链的分类1.按应用范围分工艺尺寸链:在零件加工过程中,几个相互联系的工艺尺寸形成的封闭链。
装配尺寸链:在设计或装配过程中,由几个相关零件的有关尺寸形成的封闭链。
2. 按构成尺寸链各环的空间位置分线性尺寸链:各环位于平行线上平面尺寸链:各环位于一个平面或相互平行的平面,各环不平行排列。
空间尺寸链:各环位于不平行的平面,需投影到三个座标平面上计算。
3.按尺寸链的形式分a)长度尺寸链和角度尺寸链b)装配尺寸链装、零件尺寸链和工艺尺寸链c)基本尺寸链与派生尺寸链基本尺寸链指全部组成环皆直接影响封闭环的尺寸链派生尺寸链指一个尺寸链的封闭环为另一个尺寸链组成环的尺寸链。
d)标量尺寸链和矢量尺寸链三. 基本尺寸的计算把每个基本尺寸看成构成尺寸链的各环,验算其封闭环是否符合设计要求。
是设计中尺寸链计算时首先应该进行的工作。
目前产品生产中经常出现错误的环节,大部分是基本尺寸链错误。
特别是测绘设计的产品。
由于原机的制造误差,测量系统的误差以及尺寸修约的误差,往往会使测绘设计与原设计产生很大的偏差,所以必须进行基本尺寸链的计算四.解尺寸链的主要方法根据零件尺寸的要求和相关标准确定零件尺寸公差,然后按照解尺寸链的最短途径原理的方法对尺寸公差进行验算和修正。
为了提高零件的装配精度,与其有关各零件表面形成的尺寸链环数必须最少。
尺寸链计算方法及案例详解计算机辅助公差
设计
尺寸链计算方法及案例详解计算机辅助公差设计
尺寸链计算方法是机械设计中常用的计算方法,主要用于确定不
同元件之间的公差分配关系,在产品设计和制造过程中发挥着重要作用。
为了提高设计和制造的精度、降低成本、提高效率,很多企业采
用了计算机辅助公差设计技术。
本篇文章将针对这些问题进行详细阐述。
一、尺寸链计算方法
尺寸链可以理解为一个工程系统中的一串元件的尺寸关系,每个
元件都是根据之前的元件尺寸来设计其自身尺寸的。
尺寸链计算方法
是通过确定元件之间的公差分配关系来实现设计要求的。
实际运用中,常采用公差收缩法、最大公差法、最小公差法或偏心法等不同的计算
方法,因此本部分主要介绍一下这四种尺寸链计算方法。
1. 公差收缩法
公差收缩法是常用的分配公差的方法,它先以公差大小确定一个
公差限制带,然后根据收缩值的大小来确定每个元件尺寸的公差限制
范围。
在实际设计中,可以按照公差大的原则,从高到低分别对各个
元件进行公差的分配。
但也要避免公差分配重叠或者过于偏向某一元
件的情况。
2. 最大公差法
最大公差法是以平均尺寸与公差的最大值作为分配依据,即为最
大公差。
通过这种方法,可以提高工件装配精度,防止装配磕碰,同
时还可以控制各个元件尺寸的精度。
3. 最小公差法
最小公差法是以平均尺寸与公差的最小值作为分配依据,即为最
小公差。
通过这种方法,可以降低整个元件的公差,提高产品的生产
效率,但是也应注意每个元件的公差不应小于其自身制造能力所允许的误差范围。
4. 偏心法
偏心法是根据工件装配误差机理,确定出工作表面的偏心量,然后再根据此量来分配元件的公差。
通过这种方法,可以更好地防止工件装配误差的产生,但也可能因此过多地增加生产成本。
二、计算机辅助公差设计
计算机辅助公差设计是一种利用计算机辅助软件对工程系统实现公差设计的技术。
这种技术可以减少手工计算中繁琐的过程,提高计算速度和准确性,同时还可以进行三维模型的构建和虚拟装配的仿真分析。
常用的软件有Pro/E、UG、CATIA等。
以Pro/E为例,它可以帮助工程师快速地确定零件尺寸及质量要求,并且可以对零件进行分析、优化和验证。
同时也可以对模型进行公差分析,计算公差关联矩阵和工艺问题,快速定位公差源,进一步提高设计和制造的精度和效率。
三、案例详解
以一辆汽车的车轮为例,其元件包括轮辋、轮辐、轮胎等。
其公差分配关系如下:
1. 轮辋偏心公差:0.18mm;
2. 轮辋大圆度公差:0.20mm;
3. 轮辐半径公差:0.1mm;
4. 轮胎腰线高公差:0.01mm。
采用公差收缩法进行公差分配,根据各元件的公差限制带大小、公差优先级和相关系数,最终得到各元件的公差值。
总体而言,尺寸链计算方法及其计算机辅助设计可以在机械设计和制造过程中发挥非常重要的作用,即在一定的精度范围内,确定各种元件之间的公差分配关系,提高产品的装配精度,同时还可以避免一些几何误差现象的产生。
在今后的发展中,随着计算机、AI、大数据等领域的不断进步,这种技术也将更加普及和发展。