19第11章 尺寸链的精度设计基础PPT课件
尺寸链培训资料课件
降低设计成本
通过合理分配公差和优化 产品设计，降低生产成本 和制造成本。
在工艺设计中的应用
确定工艺路线
根据尺寸链分析结果，确 定合理的工艺路线和加工 顺序。
制定加工方案
根据产品关键尺寸要求， 制定有效的加工方案和工 艺参数。
提高工艺稳定性
通过优化工艺设计和参数 ，提高加工过程的稳定性 和产品质量。
公差分配不合理
公差分配不合理可能导致产品在装配 或使用过程中出现问题。
尺寸链分析不全面
在进行尺寸链分析时，可能没有考虑 到所有相关尺寸和公差，导致分析结 果不准确。
缺乏有效的尺寸检测手段
缺乏有效的尺寸检测手段，可能导致 无法及时发现和纠正尺寸问题。
解决策略
提高尺寸链计算准确性
通过培训和实践，提高设计人员的尺寸链计 算能力，确保计算的准确性。
通过对主轴箱各部件的尺寸进行优化 ，提高了机床的加工精度和稳定性。
飞机起落架
通过对起落架各部件的尺寸进行优化 ，提高了飞机的起降安全性和舒适性 。
04
尺寸链的应用
在产品设计中的应用
01
02
03
确定产品关键尺寸
通过尺寸链分析，确定产 品关键尺寸，确保产品设 计的合理性和可行性。
优化设计方案
利用尺寸链分析结果，优 化产品设计方案，提高产 品性能和可靠性。
03 尺寸链的特性
封闭性、关联性和传递性。
尺寸链的组成
01 组成元素
尺寸链由封闭的、相互关联的尺寸组成，包括基 准尺寸和组成尺寸。
02 基准尺寸
用于确定其他组成尺寸的参考点或线，通常选择 关键或重要的尺寸作为基准。
03 组成尺寸
除基准尺寸外的其他相关尺寸，它们与基准尺寸 有关联关系。
尺寸链计算及公差分析ppt课件
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(二)工藝過程的組成
所謂之工作行程指: 加工工具在工件 上一次所完成的工步部分.(如折沿邊料過 程中的一個來回)
如果工藝過程中隻有一道工序,工序 中又隻有一步工步,工步由一個工作行程 組成,那麼它們實際是相當.
i 1
i 1 m
封閉環的公差
m
n
T(A0) = T ( A i) + T ( A i)
i 1
i 1 m
= ES(A0) - EI(A0)
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(四) 尺寸鏈的計算
2. 極值法解封閉環
尺寸鏈的豎式解：(適用于尺寸鏈中組成環數目較多的情形）
組成環 增環
基本尺寸 A1
上偏差
ΔS A1 A1
下偏差 ΔX
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(三)工藝過程文件化
將工藝過程的操作方法等按一定的 格式用文件的形式規定下來,便成了工藝 規程,即所說的SOP.
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二.尺寸鏈分析
(一) 緣何要作尺寸鏈分析
加工工藝過程中, 治工具及工件的實 際定位位置必然會與理想定位位置有一 定的差異,同時加工尺寸亦會存在差異.需 允許一定的誤差存在,如何確定其誤差符 合需求,則需引入尺寸鏈及公差的概念， 並進行分析計算.
2）基準要素：指用來確定被測要素方向或（和）位置
的要素。
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(一) 基本概念 3.按幾何特征分
1）輪廓要素：指零件外形的點、線、面。 2）中心要素：指構成輪廓的對稱中心的點、線、面。
形位公差的項目與符號
類 項 目 符號 類別 項 目 別
11-第十一章-尺寸链基础讲稿
第八章 尺寸连的设计（2学时）第一节 尺寸链的基本概念由于机器零部件的尺寸、形状和位置之间彼此相互联系，因此有必要从整体装配的角度出发，根据产品的技术要求，分析影响装配精度与技术要求的因素，经济合理的确定零件的尺寸公差与形位公差，使产品获得最佳的技术经济效益，所有这些可以通过尺寸链加以解决。
一 尺寸链的定义及其特征在机器装配或零件加工过程中，由相互连接的尺寸形成的尺寸组称为尺寸链。
尺寸链的两个基本特征：封闭性：尺寸链必须由一系列相互连接的尺寸排列成封闭的结构。
这是尺寸链的表现形式。
相关性：尺寸链中任一独立尺寸的变化，将影响到其它尺寸，尺寸之间相互联系和影响。
这是尺寸链的实质。
如图11-1所示轴套，图样标注的设计尺寸有A1和A2 ， A1、A2确定之后，A0随之而定。
因此，A0、A1、A2这三个相互连接的尺寸就形成了一个封闭的尺寸组，即形成了一个尺寸链。
教学目标及要求了解尺寸链的设计方法内容及学时分配第一节 尺寸链的基本概念（1学时） 1 尺寸链的定义及其特征 2 尺寸链的组成及其建立3 尺寸链计算第二节 极值法解尺寸链（1学时） 1 基本公式 2 尺寸链的计算本章的重点和难点 极值法（完全互换法）计算尺寸链 本章拓宽内容及应用教学方式 多媒体和板书结合，板书讲思路和公式，多媒体讲详细过程。
本章应注意的问题 尺寸链的计算公式 思考题和习题 P255 11-3图11-3 尺寸链图11-1 套筒尺寸链二尺寸链的组成及其建立1 尺寸链的组成尺寸链是由环组成的。
尺寸链中的每一个尺寸称为环，如图11-1中的A0、A1、A2。
尺寸链中，环又可以分为封闭环和组成环。
1.1 封闭环尺寸链中在装配过程中或加工过程最后自然形成的一环，称为封闭环，用符号A0来表示。
对于单个零件，封闭环通常是零件设计图样上未注尺寸；对于装配图，封闭环通常是对有关要素间的联系提出的技术要求，如位置精度、装配间隙或过盈等，它是将事先已获得尺寸的零、部件进行装配以后才形成并得到保证的。
尺寸链计算及公差分析培训工程师ppt课件
尺寸链的计算（统计法）应用于生产批量大的自动化及半自动化生产方面, 或尺寸链的环数较多的场合.
为何要进行尺寸链分析
在我们加工工艺过程中, 治工具及工件的实际定位位置必然会与理想定位位 置有一定的差异,同时加工尺寸也会存在差异.需允许一定的误差存在,如何确定其 误差符合需求,则需引入尺寸链及公差的概念，并进行分析计算。
思考:客户RD图面定义的测量尺寸位置合理性？公差合理性？
让我们先看以下案例
➢侧墙高度变化对卡勾尺寸影响
T²= (0.4)²+(0.2)²+(0.05)²+(0.05)² T=0.45
尺寸链的计算（统计法）
➢ 计算封闭环的中间偏差 封闭环中间偏差等于所有增环中间偏差之和减去所有减环中间偏差之和。 注：中间偏差等于上下偏差代数和再除以2.
封闭环中间偏差= （-0.2+0.2）/2-（-0.1+0.1）/2-(-0.05/2)-(0.05/2) =0-0+0.025-0.025 =0
3D设计值图示
实际卡勾尺寸
➢卡勾后退模拟分析
D件卡勾平移后退0.10mm模拟进行分析，如图所示： 结论：模拟后理论卡合量0.41mm，实际卡合量0.51mm, CD件卡勾间隙0.061mm
D件卡勾平移后退0.1mm图示
➢卡勾后退模拟分析
D件卡勾平移后退0.20mm模拟进行分析，如图所示： 结论：模拟后理论卡合量0.33mm,实际卡合量0.41mm, CD件卡勾间隙0.016mm
尺寸链介绍PPT
尺寸链介绍2010年5月目录尺寸链概述 尺寸链计算案例分析内容提要尺寸链计算软件介绍 尺寸链计算软件演示交流尺寸链概述本部分主要介绍尺寸链中的基本概念、名 词定义、基本方法、原理、目的以及相关 的理论基础等。
尺寸链计算目的• • • • • 验证设计是否能达到质量要求 提高产品合格率 预防生产过程中的重复工作和延工现象 降低产品的返修率 实现产品的无修锉、大批量生产降低成本、缩短周期、提高质量尺寸链计算与研发成本关系尺寸链基本概念在零件的加工或机器的装配中决定各个几何要素(点、线、 面)间相互位置的尺寸通常都是彼此相联系的、按一定顺 序排列的、一个封闭的尺寸系统，这个尺寸系统就称为尺 寸链尺寸链主要特征封闭性：尺寸链必须是一组相关尺寸按 顺序首尾相接而形成的封闭轮廓，其中应 包含一个间接保证的尺寸和若干个与之有 关的直接获得的尺寸 关联性：尺寸链内间接保证的尺寸的大 小和变化范围(即精度)，是受该链内直接 获得的尺寸大小和变化范围所制约的，彼 此间具有特定的函数关系尺寸链的组成单元——环构成尺寸链的每一个尺寸都称为“环”，一条尺寸链中必包含两种环。
封闭环：尺寸链中最终被间接保证的那个尺寸称为封闭环，它是在加工或装配之后形成的。
组成环：除封闭以外尺寸链中其它所有的环皆称为组成环。
组成环按其对封闭环的影响性质又可划分为增环和减环。
尺寸链的组成单元——闭环对于单个零件的加工而言，封闭环通常是零件设计图上未标注的尺寸即最不重要的尺寸。
对于若干零部件的装配而言，封闭环通常是对有关要素间的联系所提出的技术要求，如位置精度、距离精度、间隙过盈等。
注意，不要错误的认为需要求的环就是闭环。
尺寸工程、尺寸链计算、公差分析关系尺寸工程尺寸链计算数据检测统计分析…公差分析公差分析公差分配公差分配（（设计设计））公差分配公差分配（（设计设计））尺寸链的分类——各环尺寸所处的空间位置线性尺寸链：尺寸链各环位于同一平面内，且互相平行平面尺寸链：尺寸链各环位于同一平面内，但其中有些环彼此不平行(存在一定的夹角关系)。
尺寸链计算及公差分析介绍PPT课件
同轴度用A3=0±0.01表示
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6
跳度作为环
a) 尺寸公差可以包含跳度，不需要单独作为一个环。 b) 尺寸公差不能包含跳可度编辑，课跳件 度需要单独作为一个环。 7
尺寸链计算目的
• 保证产品的质量 • 提高生产率，降低成本 • 优化设计
• 以最低的成本，生产出满足质量要求的产品。
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例9——计算过程
尺寸链图
已知条件
计算方程组
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40
例9——计算结果
计算结果
计算报告
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例10——保险推阻铁解脱击锤瞬间
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例10——计算过程
尺寸链图
已知条件
计算方程组
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例10——计算结果
计算结果
计算报告
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联系人：陈亮 电话：18684815583
A5、A6尺寸 • 求A0尺寸
正计算
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例5——箱体装配(计算结果)
结论：该箱体设计 存在一定的问题， 某些情况下会产 生干涉
计算结果
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例6——模具设计（结构）
问题： • 根据现有的设计能
否保证66±0.15这 个尺寸？
来自山西平阳机械厂
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29
例6——模具设计（尺寸链）
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例4——油轮部分拼板焊(尺寸链图)
已知条件：
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例4——油轮部分拼板焊(计算结果)
计算结果
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例5——箱体装配(结构图)
问题： 检查箱体装配后会不会产 生干涉？（能否正常装 配？）
尺寸链基本知识ppt课件
尺寸链基本 知识
;.
1
一、什么是尺寸链？
在零件的加工、产品的装配或产品的设计、测量过程中，经常会遇到一些相互 联系的尺寸组合。这种相互联系的、按一定顺序排列成封闭图形的尺寸组合，称 为尺寸链。
尺寸。
;.
28
6、图2—6所示零件图，需铣一键槽，用α＝90°的V形块进行装夹(见图2—6b)，试 计算定位误差。若不考虑其它误差，其加工精度能否满足要求。
;.
29
定位误差为0.025mm，而加工公差为0.25mm，故此工序能 满足精度要求。
;.
30
;.
10
4、工艺尺寸链计算的基本公式
（1）封闭环的基本尺寸 （2）封闭环的极限尺寸 （3）封闭环的上、下偏差
;.
11
5、尺寸链计算应用
（1）画出尺寸链图 （2）确定封闭环 （3）判定增环和减环
;.
12
（4）封闭环的基本尺寸计算 ❖ 封闭环的基本尺寸等于所有增环基本尺寸Ai之和减去所有减环基本尺寸Aj之和
;.
24
3．何谓尺寸链最短原则?
答：无论是零件设计尺寸链、装配尺寸链还是工艺尺寸链，为了缩小封闭环的公差， 应尽可能减少组成环的环数，这就是尺寸链最短原则。
;.
25
4．尺寸链中增环和减环的判别方法怎样叙述?
答： 在尺寸链图中按照各尺寸首尾相接的原则，可顺着一个方向在各尺寸线上 端画箭头。凡是箭头方向与封闭环箭头方向相同的尺寸就是减环，箭头方向与封 闭环箭头方向相反的尺寸就是增环。
第十一章 尺寸链(新)
n-1
n-1
2
∵ 几个不对称分布的组成环，所形成的封闭 环，一般已近似对称分布。
30
5、用中间偏差、公差表示极限偏差 组成环的极限偏差为：
1 ESi=△i ＋ 2 Ti 1 Ti EIi=△i － 2
封闭环的极限偏差为：
1 T0 ES0=△0 ＋ 2 1 EI0= △0 － T0 2
40
㈢ 反计算：
—即公差分配计算或设计计算。已知封闭环 的基本尺寸和极限偏差，求各组成环的基 本尺寸和极限偏差。 ⑴ 等公差法 先计算各组成环的平均公差：
Tav=
T0
i =1
∑︱ξi︱
m
=
T0 m
此时各组成环公差值相同。
41
⑵ 等精度法 封闭环的尺寸公差：
m T0 = ∑ ︱ξi︱Ti i =1 m i =1
放大，以使零件容易加工，同时又能满足封闭环的 技术要求，从而获得更大经济效益。当然，此时封 闭环超出技术要求的情况是存在的，但其概率很小。
25
三、求解尺寸链的目的
正确确定有关尺寸的公差和极限偏差。
正计算：已知组成环的公差和极限偏差，计算 封闭环的公差和极限偏差，即公差控 制计算。 反计算：已知封闭环的公差和极限偏差，计算 组成环的公差和极限偏差，即公差分 配计算。
24
二、求解尺寸链的方法 (即装配工艺方法)
完全互换法
互换法 大数互换法 其他非互换法（选择法、修配法、调整法） 1）完全互换法（极值法）：按极限尺寸来计算
尺寸链。按此法计算出来的尺寸加工各组成环，进 行装配时各组成环不需挑选或辅助加工，装配后即 能满足封闭环的公差要求，即可实现完全互换。
2）大数互换法（概率法）：将各组成环的公差
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N
(1) 车外圆得A1,
(2) 镗孔得A2， 为保证A2轴线对A1轴
线的同轴，规定其公差为 t =Φ0.02。
试求壁厚N。
N
18
解： (1) 画尺寸链图
A1、A2相对加工基准具有对称性， 应取半值。
同轴度作线性尺寸A3处理。
即
A3
0
t 2
尺寸链图的画法为：
A1/2
A2/2 A0
(2) 判断 A0、Ai(+)、Ai(-)
如图11.1中由尺寸A1、 A2和A0形成一个零件尺寸链。
图11.1 零件尺寸链
4
图11.2 装配尺寸链
2.特征
封闭性: 相互关联的尺寸形成一个封闭的回路
函数性: A0 f (Ai)
11.1.2 尺寸链的组成和分类
5
1 .组成： 环link — 尺寸
环n
封闭环： A0( 1)
closing link
壁厚是封闭环为 A0
增环为 减环为
A1 2
( )
、A3(+)，
A2 ( )
2
A3
(3) 计算 A A00 = A 21()A3()A 22()
19
= 70/2+0–60/2= 5
E ES0 0 =S EA 2 1(S ) EA 3( S ) EA 2 2( I) = (–0.02)+(+0.01) – 0 = – 0.01
计 算
满 足
整机或部件的精度
分
达
配
到
零件 保证零件的精度
尺寸链理论就是协调它们之间的公差关系，合理地确
定各零件的T尺和t几何，→提高产品性能的价格比。
11.1 尺寸链的基本概念
3
11.1.1 尺寸链的定义和特征
1. 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 的尺寸组，该尺寸组称为尺寸 链。(dimensional chain )
6
2. 分类 (1) 按应用
场合分
零件尺寸链
:
全部Ai为同一零件的 设计尺寸。
装配尺寸链 ：全设部计A尺i为寸不。同零件的
工艺尺寸链：全部Ai为同一零件的
工艺尺寸。
(2) 按环的相 互位置分
直线尺寸链 : Ai // A0
平面尺寸链 :
Ai位于一个或 几个平行平面内。
空间尺寸链 : Ai位于几个不 平行平的面内。
1
第11 章 尺寸链的精度设计基础
内 容 提 要:
1. 尺寸链的含义、组成和分类； 2. 尺寸链图的画法与封闭环和增、减环的判别方法； 3. 尺寸链的计算种类和计算方法； 4. 用极值法和用概率法计算尺寸链。
第11章 尺寸链的精度设计基础
2
机械精度设计，就是零件、部件、整机的
精 度设计。 根 据 机 器 的 精 度 要 求
的基本尺寸之和。
(2) 上极限尺寸、下极限尺寸（极限尺寸）
m
n1
A 0ma x A i()ma x A i()min (2)
1
m 1
m
n1
A 0mi n A i()mi n A i()max(3)
1
m 1
15
(3)上极限偏差、下极限偏差（ 极限偏差）
ES0 = A0max－A0
m
n1
( Ai()max Ai()mi)n-
7
11.1.3 尺寸链图及其画法
1. 尺寸链图：
由组成环和封闭环的尺寸形成的一个封闭回路图。
2. 画法：
从基准开始，按加工或装配顺序，依次画出各环，环与环 不间断形成一个封闭的回路图。
例11.1 请画出图11.2的尺寸链图。
A1 A0
A3 A2
图11.2
图11.4尺寸链图
8
3. A0、Ai (+)、Ai (-)判断 A0： 加工或装配后自然形成的尺寸。 Ai (+)、Ai (-)： 按箭头的方向判断。 箭头的画法( 见图11.4)：
组成环： Ai (n-1)
component link
A0 装配或加工后自然形成 的环。
增环：
Ai (+) (m)
Ai
(+)↑或↓ 不其 变他
increasing 时 环
link
A0 ↑或 ↓
减环： Ai(-)↑或↓
Ai(-) (n-m-1)
不其 变他 时环
decreasing link
A0 ↓或 ↑
m
n1
Ti() Ti()
(6)
1
m1
即
n1
T0 Ti
封闭环的公差等于所有组 成环的公差之和。
i1
T0一定， nTi
所以设计时应遵循最短尺寸链原则。
11.2.2 正计算（校核计算）
17
根据组成环的公称尺寸和极限偏差，计算封闭环的公称尺寸
及其极限偏差。
例11.3 图11.7 加工顺序为:基准重要；(2)依次画出尺寸线，环环相连且勿断，
对称取半；
(3) 按照顺序画箭头，根据异同定增减，
彼此相关。
11.1.4 尺寸链的计算
1. 计算方法
极值法 (完全互换法)
概率法 (大数互换法)
上极限尺寸
12
T尺寸
平均尺寸
下极限尺寸
2. 计算分类
正计算 (校核计算) 反计算 (设计计算) 中间计算 (工艺尺寸计算)
1
m1
m
n1
( Ai() Ai() )
1
m1
m
n1
ES i() EiI()
1
m1
(4)
m
n1
E0I Ei(I) EiS () (5)
1
m 1
(4) 公差
16
T0 = ｜ES0 - EI0｜
m
n1
( ES i() EiI())
1
m1
m
n1
( EIi() ESi())
1
m1
例11.2 加工顺序（见图11.5）：
10
（1）镗孔 A1，（2）插键槽 A2，（3）磨内孔 A3。 解：（1）按加工顺序画尺寸链图。
o
A3/2 A1/2 A2 A0
(2) 判断 A0、Ai (+)、Ai (-)：
A2,A3/2为增环 A1/2； 为减环。
11
口诀：
(1) 制造先后确定好，闭环才能找得到，
E E0 I0 =IEA 2 1(I )EA 3(I )EA 2 2(S )
=(– 0.04)+(– 0.01) –(+0.03)= – 0.08
13
11.2 极值法计算尺寸链
11.2.1 基本步骤和计算公式 1. 基本步骤
(1) 画尺寸链图
(2) 判断A0、Ai(+)、Ai (-) (3) 按公式计算
(4) 校核计算结果
14
2. 计算公式
(1) 基本尺寸
m
n1
A0 Ai() Ai() (1)
1
m1
封闭环的基本尺寸等于增环的基本尺寸之和减去减环
在A0上面任意指向画一箭头，使所画各箭头依次彼此头尾相连。
A1 A0
A3 A2
Ai 的方向与封闭环A0 的方向相反为Ai (+)。
Ai 的方向与封闭环A0 的方向相同为Ai (-) 。
由图可见A1： 为A1(),
图11.4尺寸链图
A2、 A3为 A2()、 A3()
A1、A3
δ A2/2
9
A2、A4、A5