尺寸链典型案例计算分析报告

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。

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。

触摸板TP与面壳配合间隙尺寸链计算介绍问题描述，具体如下截图：这样当产品理想状态居中装配时，理论间隙范围是-0.05～0.2mm;当产品靠齐一侧装配时，理论间隙范围是-0.1～0.4mm。

这远远大于公司要求单边间隙<=0.2mm的外观要求，矛盾！问题分析：首先感谢大家对问题的分析和建议，不过大家是按照极值法来估算间隙范围的，这么算感觉在终极状态（TP尺寸最小，面壳槽尺寸最大时）是超过公司0.2mm gap标准了，不过我们机械设计部门设计规范是要求按照统计公差法来计算并承认模具的，当两个零件的尺寸是集中且近似正态分布时（我司要求壳体和TP供应商的Cmk>1.5，反馈到Cpk阶段，是要求CPK>1.33，约4西格玛的工艺水平，TP是切割工艺，精度高，一般没问题；而模厂，参考SQE以往项目实际数据，有困难，3.5个西格玛就不错了）,以此计算GAP范围就是不是0.25mm了，而是0.2mm以内了。

这里主要借助概率理论，即极大尺寸零件配极小尺寸零件的几率是非常低的这一原则，适当放宽了尺寸链中有针对性的某些尺寸的公差带，降低工艺精度不高的供应商的质量管控难度。

这么操作的目的（用科学的统计公差计算法）只有一个，那就是追求不大幅缩窄供应商所提供的零部件尺寸公差带的情况下，实现我司最终装配间隙达标（满足公司外观标准要求）。

按照极值法设计当然比较简单的，工程师也最省事，但是不科学，公差带设计的也较窄，塑胶模厂通常会以现有工艺能力不足为借口，不愿意接受这种工程图（+/-0.05mm对于非精密成型的模塑行业也确实偏高）。

在座各位都是质量方面专家，应该知道症结最终在哪里了吧。

本项目面壳较孱弱，内无镶嵌钢片补强，成型&喷漆后尺寸浮动较大（离散度和公称值偏心度都较大），这才是主要原因，所以建议放宽些质量标准吧。

据了解华为手机机械研发部门是用CCD装配工艺来解决TP和面壳的装配间隙不均匀或者单边偏大问题，机器可以强制TP居中装配，或者数据分析进行零件分类，将TP尺寸偏大的装在面框凹槽尺寸较大的零件里，将TP尺寸偏小的装在面框凹槽尺寸较小的零件里。

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。

典型装配案例尺寸链分析一、问题描述
二、尺寸链计算
案例分析
1、本装配案例中，偏差的传递来源于两部分：各孔/销的尺寸公差与各
自的位置度公差。

通过A-B、B-C两次装配，偏差将会累积于C1孔，因此所求的C1孔差这些差值（大于
直径及其尺寸公应当包容偏的累计总等于）。

2、考虑到孔A 1、A3均位于Plate 上，A板本身的定位偏差将对两孔造成
A不独立的同向偏差传递，尺寸链中相互抵消，不予考虑。

3、由案例中的装配关系可以看出，Y向和X向的偏差传递方式相同，因此
只需考虑一个方向进行计算即可。

4、本例可利用极值法或概率法进行计算，极值法对偏差的要求更为
严格，
现假设各尺寸环符合正态分布，以生产中常用的概率法进行计算。