工艺尺寸链的计算.
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工艺尺寸链计算的基本公式
工艺尺寸链计算的基本公式
1.尺寸链总公差计算式
总公差=设计尺寸+最大便宜-最小公差
其中，设计尺寸是产品设计的理论尺寸，最大便宜是指允许的最大超
出设计尺寸的尺寸偏差，最小公差是指允许的最小尺寸偏差。
2.累积公差计算式
累积公差=√(Σ(公差1^2+公差2^2+公差3^2+...+公差n^2))
其中，Σ表示总和，公差1、公差2、公差3...公差n是从设计到加
工过程中每个环节的公差。
3.公差分配计算式
公差分配=(设计尺寸-加工尺寸)/加工余量
其中，设计尺寸是产品设计的理论尺寸，加工尺寸是实际加工得到的
尺寸，加工余量是指设计尺寸与加工尺寸之间的差值。
4.合并公差计算式
合并公差=√(公差1^2+公差2^2)
其中，公差1和公差2是两个相互独立的公差。
5.组合公差计算式
组合公差=(公差1^2+公差2^2+公差3^2+...+公差n^2)^0.5
其中，公差1、公差2、公差3...公差n是不同特征尺寸的尺寸公差。
除了这些基本公式外，还有一些特殊情况下的公式可供使用，如配合
公差的计算、紧配合公差的计算等。
需要注意的是，工艺尺寸链的计算是一个复杂的过程，需要考虑到产
品的设计要求、加工工艺的要求、材料的特性等多个因素。
公式只是工艺
尺寸链计算的一部分，实际使用中还需结合具体情况进行综合计算和分析。
尺寸链分析与计算
1）定位基准与设计基准不重合的尺寸换算
0.05 A
C
B
0.1 C
A2 A0 a1 a0
A a)
b)
c)
图4-26 工艺尺寸链示例
【例 4-1】图示工件 A1 6000.1 ，以底面A定位，加工台阶面B， 保证尺寸 A0 2500.25，试确定工序尺寸A2及平行度公差Ta2。
【解】尺寸链b）中，A0为封闭环，A1和A2是组成环；角度尺 寸链（图4-26c）中，a0为封闭环，a1 和a2是组成环。
2006-3
13
四、尺寸链计算的基本公式
1.极值法
（1） 极值法各环基本尺寸之间的关系
封闭环的基本尺寸A0等于增环的基本尺寸之和减去减环的 基本尺寸之和，即
m
n 1
A A A 0 基
i基
i基
i 1
i m 1
（2）各环极限尺寸之间的关系
封闭环的最大极限尺寸A0max等于增环的最大极限尺寸之和减去 减环的最小极限尺寸之和，即
m n 1
E(A S 0) E(A S i) E(A II)
i 1
i m 1
封闭环的下偏差EI(A0)等于增环下偏差之和减去减环
的上偏差之和，即
m
n 1
E ( A 0 ) I i 1E ( A i) I i m 1 E ( A i) S
10.4-0.2
零件图
10 车孔及端面
14.6±0.2
20 车外圆及端面
10-0.3
30 钻孔
40 磨外圆及台阶
解:1)分析
从零件图上看,设计尺寸有10-0.3mm、15±0.2mm 以及50-0.34。 根据工艺过程分析是否全部达到图纸要求.其中10-0.3、 50-0.34直 接保证，15±0.2间接保证，为封闭环，必须校核。
工艺尺寸链组成环公差及偏差的计算方法
１ 工 艺 尺 寸 链 组 成 环 公 差 设 计 方 法 及 应 用
１ ）计 算原理 ：即规定各 组成环 的精度相 等 ，
由此确定 各组成 环的公 差值 。极 值法计 算时 ，则
为式 （ ４ ） ：
≥∑
概率法 计算 时 ，则为式 （ ５ ） ：
厂 ｒ一
【 ４ ）
（ Ｉ ）等公 差计算 法
难 度要有 良好 的判断能力 。 ２ 上下偏 差的设计 方法
（ ９ ’ 称 分 布 法 进 行 分 配 。
（ ２ ） 单向入体 分布上 下偏 差的设计 方法 １ ）分 配原 理 ：设 工艺尺 寸链 计 算后 某组 成
ｏ 寸 ）
：
ｌ
概率 法计算 时 ，其大小 为式 （ ２ ） ：
一
２ ）特点 ：各 组成 环精 度等 级 的一致 ，使 工
（ ２ ）
艺成本得 到 比较好 的控 制 ．是设计 性计算 时 的优
选方 法。
Ｖ 『 ｊ
概率 法近似计 算时 ，其大小 为式 （ ３ ） ：
× Ｔ ｏ （ ３ ）
躲
２ ）特 点 ：使加 工 工艺过 程 和生产 效 能得 到 充分优 化 ，但对 设计人 员的技术 水平 要求 高 ，对
踊
一
环Ａ 的 公 差 为 ， 其 上 下 偏 差 分 别 为 Ｅ Ｓ Ａ 、 ，组成环 的上 下偏 差按照 单 向分布 、人体 方
向取 公 差值 为偏 差 值 的原 则设 计 。即 Ａ 是 被 包
１ ）计 算 原 理 ：即规 定 各组 成 环 公 差相 等 。 极 值法计算 时 ，其大小 为式 （ １ ） ：
：
７ ＂ ｏ Ｉ ＞ ＼ ／ ２
１ ）计 算原理 ：即规定各 组成环 的精度相 等 ，
由此确定 各组成 环的公 差值 。极 值法计 算时 ，则
为式 （ ４ ） ：
≥∑
概率法 计算 时 ，则为式 （ ５ ） ：
厂 ｒ一
【 ４ ）
（ Ｉ ）等公 差计算 法
难 度要有 良好 的判断能力 。 ２ 上下偏 差的设计 方法
（ ９ ’ 称 分 布 法 进 行 分 配 。
（ ２ ） 单向入体 分布上 下偏 差的设计 方法 １ ）分 配原 理 ：设 工艺尺 寸链 计 算后 某组 成
ｏ 寸 ）
：
ｌ
概率 法计算 时 ，其大小 为式 （ ２ ） ：
一
２ ）特点 ：各 组成 环精 度等 级 的一致 ，使 工
（ ２ ）
艺成本得 到 比较好 的控 制 ．是设计 性计算 时 的优
选方 法。
Ｖ 『 ｊ
概率 法近似计 算时 ，其大小 为式 （ ３ ） ：
× Ｔ ｏ （ ３ ）
躲
２ ）特 点 ：使加 工 工艺过 程 和生产 效 能得 到 充分优 化 ，但对 设计人 员的技术 水平 要求 高 ，对
踊
一
环Ａ 的 公 差 为 ， 其 上 下 偏 差 分 别 为 Ｅ Ｓ Ａ 、 ，组成环 的上 下偏 差按照 单 向分布 、人体 方
向取 公 差值 为偏 差 值 的原 则设 计 。即 Ａ 是 被 包
１ ）计 算 原 理 ：即规 定 各组 成 环 公 差相 等 。 极 值法计算 时 ，其大小 为式 （ １ ） ：
：
７ ＂ ｏ Ｉ ＞ ＼ ／ ２
工艺尺寸链的基本概念及计算
如采用比较测量法、间接测量法等， 减小测量误差。
合理安排测量点
在关键尺寸和重要部位设置测量点， 以便及时发现和纠正误差。
06
实例分析与计算过程展示
实例背景介绍
02
01
03
实例来源：某机械制造企业 产品类型：轴类零件 工艺要求：保证轴的直径和长度尺寸精度
建立工艺尺寸链步骤
确定封闭环
轴的直径和长度尺寸精度是最终要求，因此为封闭环。
04
工艺尺寸链计算方法
极值法原理及应用
原理
极值法是一种基于最坏情况的工艺尺寸链计算方法。它假设所有工艺尺寸都处 于其极限值，从而计算出最终产品的最大和最小可能尺寸。这种方法不考虑尺 寸变化的概率分布，因此计算结果相对保守。
应用
极值法适用于对产品质量要求较高、且工艺过程中尺寸波动较大的情况。通过 极值法计算，可以确保最终产品的尺寸在可接受范围内，从而避免产品不合格 的风险。
03
建立工艺尺寸链方法
确定基准件和基准面
基准件
在工艺尺寸链中，应选择一个相对稳 定、易于测量和定位的零件作为基准 件。
基准面
在基准件上选择一个具有代表性、易 于测量和定位的表面作为基准面。
绘制尺寸链图
01
02
03
零件尺寸
在尺寸链图中，应标注出 各零件的基本尺寸、公差 及偏差。
工艺尺寸
根据工艺要求，确定各工 序间的工艺尺寸，并在尺 寸链图中标注出来。
实例分析
实例一
某机械零件的加工过程中，需要经过车削、铣削和磨削等多道工 序。这些工序中涉及的各个尺寸就构成了一个工艺尺寸链。在这 个例子中，可以分析各个工序对最终产品尺寸精度的影响，以及 如何通过控制各工序的加工精度来保证最终产品的精度要求。
合理安排测量点
在关键尺寸和重要部位设置测量点， 以便及时发现和纠正误差。
06
实例分析与计算过程展示
实例背景介绍
02
01
03
实例来源：某机械制造企业 产品类型：轴类零件 工艺要求：保证轴的直径和长度尺寸精度
建立工艺尺寸链步骤
确定封闭环
轴的直径和长度尺寸精度是最终要求，因此为封闭环。
04
工艺尺寸链计算方法
极值法原理及应用
原理
极值法是一种基于最坏情况的工艺尺寸链计算方法。它假设所有工艺尺寸都处 于其极限值，从而计算出最终产品的最大和最小可能尺寸。这种方法不考虑尺 寸变化的概率分布，因此计算结果相对保守。
应用
极值法适用于对产品质量要求较高、且工艺过程中尺寸波动较大的情况。通过 极值法计算，可以确保最终产品的尺寸在可接受范围内，从而避免产品不合格 的风险。
03
建立工艺尺寸链方法
确定基准件和基准面
基准件
在工艺尺寸链中，应选择一个相对稳 定、易于测量和定位的零件作为基准 件。
基准面
在基准件上选择一个具有代表性、易 于测量和定位的表面作为基准面。
绘制尺寸链图
01
02
03
零件尺寸
在尺寸链图中，应标注出 各零件的基本尺寸、公差 及偏差。
工艺尺寸
根据工艺要求，确定各工 序间的工艺尺寸，并在尺 寸链图中标注出来。
实例分析
实例一
某机械零件的加工过程中，需要经过车削、铣削和磨削等多道工 序。这些工序中涉及的各个尺寸就构成了一个工艺尺寸链。在这 个例子中，可以分析各个工序对最终产品尺寸精度的影响，以及 如何通过控制各工序的加工精度来保证最终产品的精度要求。
工艺规程设计工艺尺寸链计算
工艺规程设计工艺尺寸链计算一、引言工艺规程是指在产品设计和生产过程中，为了保证产品质量和生产效率，对产品制造过程中所涉及的工艺、设备、材料、工序、操作方法等进行详细规定和说明的文件。
工艺规程设计是产品制造过程中非常重要的一环，其中的工艺尺寸链计算更是至关重要。
二、工艺尺寸链的定义工艺尺寸链是指在产品制造过程中，由于各种因素的影响，产品的尺寸可能会发生变化，而这种变化会在整个制造过程中传递和累积，最终影响到产品的最终尺寸。
因此，为了保证产品的尺寸精度，需要对工艺尺寸链进行计算和控制。
三、工艺尺寸链计算的重要性工艺尺寸链的存在会对产品的尺寸精度产生影响，如果不加以计算和控制，可能会导致产品尺寸偏差过大，甚至无法满足设计要求。
因此，工艺尺寸链计算是非常重要的，它可以帮助制定合理的工艺规程，确保产品尺寸的精度。
四、工艺尺寸链计算的方法1. 确定影响尺寸的因素：在进行工艺尺寸链计算时，首先需要确定影响产品尺寸的因素，包括材料的热胀冷缩、加工工艺的误差、设备精度等。
2. 建立数学模型：根据影响尺寸的因素，建立相应的数学模型，用于描述尺寸变化的规律。
3. 进行计算和分析：利用建立的数学模型，对工艺尺寸链进行计算和分析，得出尺寸变化的规律和程度。
4. 制定控制措施：根据计算和分析的结果，制定相应的控制措施，包括调整工艺参数、优化设备精度、选择合适的材料等，以确保产品尺寸的精度。
五、工艺尺寸链计算的应用工艺尺寸链计算可以应用于各种不同的制造过程中，例如机械加工、注塑成型、铸造等。
通过对工艺尺寸链的计算和控制，可以有效地提高产品的尺寸精度，减少产品的尺寸偏差，提高产品的质量。
六、结论工艺尺寸链计算是工艺规程设计中非常重要的一环，它可以帮助制定合理的工艺规程，确保产品的尺寸精度。
通过对工艺尺寸链的计算和控制，可以有效地提高产品的质量，满足设计要求。
因此，在工艺规程设计过程中，应该重视工艺尺寸链的计算和控制，以确保产品制造过程中尺寸的稳定和精度。
机械工艺——尺寸链计算综述
3、 组成
4、增、减环判别方法
在尺寸链图中用首尾相接的单向 箭头顺序表示各尺寸环，其中与 封闭环箭头方向相反者为增环, 与封闭环箭头方向相同者为减环。
增环 A1 A0 A2 A3 减环 封闭环
举例：
二、尺寸链的分类
1、按应用范围分类
1）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。 2）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。 3）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。 4）设计尺寸链——装配尺寸链与零 件尺寸链，统称为设计尺寸链。
A
0 max
A
m i 1
i max
A
n 1 i m 1
i min
封闭环的最小极限尺寸A0min等于增环的最小极限尺寸 之和减去减环的最大极限尺寸之和，即
A
0 min
A
m i 1
i min
A
n 1 i m 1
i max
(3) 各环上、下偏差之间的关系 封闭环的上偏差 ES(A0) 等于增环的上偏差之和减去减 环的下偏差之和，即
4. 确定组成环公差大小的误差分配方法
1） 等公差原则 按等公差值分配的方法来分配封闭环的公差 时,各组成环的公差值取相同的平均公差值Tav：即 极值法 Tav=T0/（n-1）
这种方法计算比较简单，但没有考虑到各组成环加工的 难易、尺寸的大小，显然是不够合理的。
2） 按等精度原则
按等公差级分配的方法来分配封闭环的公差时,各组成环
严格要求的那个尺寸链来确定。
五、工艺过程尺寸链的分析与解算
1. 基准不重合时的尺寸换算
工艺基准（工序、定位、测量等）与设计基 准不重合，工序基准就无法直接取用零件图上的 设计尺寸，因此必须进行尺寸换算来确定其工序 尺寸。
工艺尺寸链计算
得
A2
53.7
mm +0.285
+0.023
返回
含同轴度误差的计算 同轴度不是很小时应将同轴度也作为一个组成 环画在尺寸链图中 设磨孔和镗孔同轴度公差为0.05mm(工序要求)， 则在尺寸链中应注成：A4=0±0.025mm。 此时的工艺尺寸链如图所示，用竖式法求得此 工艺尺寸链，见表。
尺寸链中多了一个同轴度组成环，使得A2的公 差减小(数值正好等于该同轴度公差)，究其原因，仍 然是工艺基准与设计基准不重合。因此，在考虑工 艺安排的时候，应尽量使工艺基准与设计基准重合， 否则会增加制造难度。
一、工艺尺寸的基本概念 尺寸链：由相互联系、按一定顺序首尾相接排
列的尺寸封闭图叫作尺寸链。
按尺寸链在空间分布的位置关系，分为直线尺寸链、平 面尺寸链和空间尺寸链。在尺寸链中，以直线尺寸链— —即全部组成环平行于封闭环的尺寸链用得最多 。
根据用途不同分为工艺尺寸链和装配尺寸链 工艺尺寸链是由单个零件在工艺过程中有关尺寸形成的； 装配尺寸链指机器在装配过程中由相关零件的尺寸或相互
2、尺寸链计算的关键：
正确画出尺寸链图，找出封闭环，确定增环和减环
①找封闭环 根据工艺过程，找出间接保证的尺寸A0 为 封闭环。
②作尺寸链图 按照加工顺序依次画出各工序尺寸及零件 图中要求的尺寸，形成一个封闭的图形。
尺寸链图画法——查找方法
（a）从封闭环尺寸的两端分别查找 相邻工序尺寸的工艺基准，并画出工艺 基准线。
公差，称为“正计算” ，结果唯一。
2）已知封闭环的极限尺寸，求一个或几个组成环的极 限尺寸，称为“反计算” 。通常在制定工艺规程时， 由于基准不重合而需要进行的尺寸换算属于这类计 算，结果不唯一，需优化计算。
尺寸链
装配尺寸链及其应用
装配尺寸链： 把影响某一装配精度的有关尺寸彼此顺 序地连接起来，构成一个封闭外形即装配尺 寸链。 1.装配尺寸链的建立 ⑴确定封闭环； ⑵确定组成环； ⑶画尺寸链； ⑷判断增、减环。
2.装配尺寸链的计算方法 ⑴极值法 ⑵概率法：
3.装配尺寸链的解法 ⑴互换法 例题：如图所示一对开式齿轮箱部件，为了使 齿轮能正常工作，装配后要求轴向间隙为 0~0.7mm。已知各零件基本尺寸为： A1=100mm，A2=50mm，A3=A5=5mm， A4=139mm。试用完全互换法和不完全互换 法确定各组成环的公差与偏差。
例题： 已知：活塞销 与活塞孔的直径为 ￠30mm，装配间 隙要求为 0.005~0.015mm， 已知活塞孔、活塞 销的经济精度公差 为0.02mm。试用 分组装配法解此尺 寸链，试确定各组 成环的偏差值。
活塞
活塞销
如图所示，轴套零件的 轴向尺寸，其外圆、 内孔及端面均已加工。 试求当以B面定位钻铰 φ10H7mm孔的工序尺 寸(A)。
如图所示的轴套件，当 0.20 加工B面保证尺寸10 0 mm时的定位基准为 A时，需进行工艺尺 寸换算。试画工艺尺 寸链图，并计算A、 B间的工序尺寸。
如图a所示为轴套零件简图，其内孔、外圆和各端面均 已加工完毕，试分别计算按图b中三种定位方案钻孔 时的工序尺寸及偏差。试判定哪种定位方案较合理？
3．尺寸链的特点 ⑴封闭性 ⑵唯一性 ⑶相关性 4．尺寸链的建立 ⑴确定封闭环； ⑵确定组成环； ⑶画尺寸链； ⑷判断增、减环。
5．工艺尺寸链的计算公式 封闭环的基本尺寸： A0=
A
i 1
n
i
—
i n 1
A
m
i
封闭环的极限偏差：
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ES0 ESi EIj
m uur n suu
EI0 EIi
ESj
i1
jm1
i1
jm1
u u r u ur
s u u s uu
E S 、E I —增环的上、下偏差； E S 、E I —减环的上、下偏差
。
n
封闭环的公差等于各组成环的公差和，即： T 0
Ti
i1
T 0 、T i 分别是封闭环、组成环的公差。
2、尺寸链的组成和尺寸链简图的作法
组成尺寸链的各个尺寸称为尺寸链的环，按性质不同可分为 组成环和封闭环。
（1）封闭环
指在尺寸链中最后形成或未标注间接保证的尺寸。每个尺
寸链中，封闭环只能有一个，用A0表示。
（2）组成环
除封闭环以外的其他环都称为组成环。根据组成环对封闭环 影响，将其分成如下两类：
① 增环
4、工艺尺寸链解题步骤 （1）确定封闭环； （2）查明全部组成环，画出尺寸链简图； （3）判明增、减环，用符号（箭头）标明增、减环； （4）利用尺寸链计算公式求解。
注意：所建立的尺寸链必须使组成环数最少，这样能更容易 满足封闭环的精度或者使各组成环的加工更容易、更经济。
三、工艺尺寸链的分析与解算
序简图如图b所示，试求工序尺寸A1与A2。
（1）由于加工3面时定位基准与设计基准重合，因此工序尺寸A1就等于
设计尺寸，A1
=
3
0
0 0
.
2
mm。
（2）加工2面时，定位基准与设计基准不重合，这就导致在用调整法加工
时，只能以尺寸A2为工序尺寸，但这道工序的目的是为了保证零件图上的 设计尺寸A0，即：（10±0.3）mm。因此A0与A1、A2构成尺寸链，如图c所示。
根据尺寸链特性，A0为封闭环，A1为增环，A2为减环。
由公式A0 = A1−A2 得：A2 = A1−A0 = 30−10 = 20 mm；
由公式ES0 = ES1−EI2 得：EI2 = ES1−ES0 = 0−0.3 = −0.3 mm；
由公式EI0 = EI1−ES2 得：ES2 = EI1−EI0 = −0.2−(−0.3) = 0.1 mm；
m ur
n su
A0max Aimax Ajmin
i1
jm1
m ur
n su
A0min Aimin
Ajmax
i1
jm1
3、封闭环的上、下偏差和公差
封闭环的上偏差等于所有增环上偏差之和减去所有减环下偏差
之和，封闭环的下偏差等于所有增环下偏差之和减去所有减环
上偏差之和。即：
m uur n suu
工艺基准（工序、定位、测量等）与设计基准不重合，工艺尺 寸就无法直接取用零件图上的设计尺寸，因此必须进行尺寸换 算来确定其工序尺寸。
1）定位基准与设计基准不重合的尺寸换算 2）测量基准与设计基准不重合的尺寸换算
3）表面淬火、渗碳、镀层的工艺尺寸计算
1）定位基准与设计基准不重合的尺寸换算
加工下图a所示零件，设1面已加工好，现以1面定位加工3面和2面，其工
在零件的加工 过程中所形成 的尺寸链。
加工台阶零件的尺寸链
加工套筒零件的尺寸链
尺寸链的主要特征如下：
（1）封闭性。尺寸链必须是首尾相接且封闭的尺寸组合。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精度是受这些直接获 得的尺寸精度所支配的，彼此间具有特定的函数关系，并且间 接保证的尺寸精度必然低于直接获得的尺寸精度。
工艺尺寸链的计算
当零件加工时，多次转换工艺基准，引起测量基准、定位 基准与设计基准不重合，这时，需要利用工艺尺寸链原理 来进行工序尺寸及其公差的计算。
一、尺寸链的基本概念
1、尺寸链的定义和特征 在零件加工或机器装配过程中，由一系列相互联系的尺寸所形 成的封闭图形，称为尺寸链。
设计尺寸链
尺寸链
工艺尺寸链
在尺寸链中，当其余各组成环不变，而该环增大使封闭环也增 大的，称为增环。引起封闭环同向变动。 ② 减环
在尺寸链中，当其余各组成环不变，而该环增大使封闭环减小 的环，称为减环。引起封闭环异向变动。
（3）尺寸链简图的作法
常采用标箭头的方法来判断增减环。在尺寸链图中用首尾相接的单向箭头 顺序表示各尺寸环，其中与封闭环箭头方向相反者为增环,与封闭环箭头 方向相同者为减环。
因此A2= 6000..125 mm
★假废品问题
若实测尺寸A2=59.90mm，按上述要求判为废品，但此时如
A1=9.9mm，则实际A0=50mm，仍合格，即“假废品”。
当实测尺寸与计算尺寸的差值小于或等于尺寸链其它环公差之 和时，就可能出现假废品。此时应对该零件各有关尺寸进行复 检和验算，以免将实际合格的零件报废而导致浪费。采用专用 检具可减小假废品出现的可能性。
由公式A0 = A2−A1 得： A2 = A1+A0 = 10+50 = 60 mm；
由公式ES0 = ES2−EI1得： ES2 = EI1+ES0 = -0.15+0 = −0.15 mm； 由公式EI0 = EI2−ES1 得： EI2 = ES1+EI0 = −0.05+(−0.15) =- 0.2 mm；
封闭环的基本尺寸等于所有增环基本尺寸之和减去所有减 环基本尺寸之和，即：
m
n
A0 Ai
Aj
i1
jm1
m —A 0 增—环封的闭数环量的；基n本—尺组寸成；环的A i 总—数增（环不的包基括本封尺闭寸环；）A j 。—减环的基本尺寸；
2、封闭环的极限尺寸
封闭环的最大极限尺寸等于所有增环最大极限尺寸之和，减去 所有减环最小极限尺寸之和；而封闭环的最小极限尺寸等于所 有增环最小极限尺寸之和，减去所有减环最大极限尺寸之和。 即：
A1
A
减环
A0
C A2 B
A3
1、封闭环确定
关键 要领
1、加工顺序确定后才能确定 封闭环。 2、封闭环的基本属性为“派 生”，表现为尺寸间接获得。
设计尺寸往往是封闭环。
2、组成环确定
关键
1、封闭环确定后才能确定。 2、直接获得。 3、对封闭环有影响
二、尺寸链计算的基本公式（极值法）
1、封闭环的基本尺寸
所以，A23
mm，按入体原则表示为A2
=
20.1
0 mm。
0 .4
2）测量基准与设计基准不重合的尺寸换算
加工一轴承座，设计尺寸为A1和A0。由于设计尺寸A0加工时无法直接测量，只
好通过测量A2尺寸来间接保证它，求A2的工序尺寸和公差。
A0为封闭环，A1为减环，A2为增环。
m uur n suu
EI0 EIi
ESj
i1
jm1
i1
jm1
u u r u ur
s u u s uu
E S 、E I —增环的上、下偏差； E S 、E I —减环的上、下偏差
。
n
封闭环的公差等于各组成环的公差和，即： T 0
Ti
i1
T 0 、T i 分别是封闭环、组成环的公差。
2、尺寸链的组成和尺寸链简图的作法
组成尺寸链的各个尺寸称为尺寸链的环，按性质不同可分为 组成环和封闭环。
（1）封闭环
指在尺寸链中最后形成或未标注间接保证的尺寸。每个尺
寸链中，封闭环只能有一个，用A0表示。
（2）组成环
除封闭环以外的其他环都称为组成环。根据组成环对封闭环 影响，将其分成如下两类：
① 增环
4、工艺尺寸链解题步骤 （1）确定封闭环； （2）查明全部组成环，画出尺寸链简图； （3）判明增、减环，用符号（箭头）标明增、减环； （4）利用尺寸链计算公式求解。
注意：所建立的尺寸链必须使组成环数最少，这样能更容易 满足封闭环的精度或者使各组成环的加工更容易、更经济。
三、工艺尺寸链的分析与解算
序简图如图b所示，试求工序尺寸A1与A2。
（1）由于加工3面时定位基准与设计基准重合，因此工序尺寸A1就等于
设计尺寸，A1
=
3
0
0 0
.
2
mm。
（2）加工2面时，定位基准与设计基准不重合，这就导致在用调整法加工
时，只能以尺寸A2为工序尺寸，但这道工序的目的是为了保证零件图上的 设计尺寸A0，即：（10±0.3）mm。因此A0与A1、A2构成尺寸链，如图c所示。
根据尺寸链特性，A0为封闭环，A1为增环，A2为减环。
由公式A0 = A1−A2 得：A2 = A1−A0 = 30−10 = 20 mm；
由公式ES0 = ES1−EI2 得：EI2 = ES1−ES0 = 0−0.3 = −0.3 mm；
由公式EI0 = EI1−ES2 得：ES2 = EI1−EI0 = −0.2−(−0.3) = 0.1 mm；
m ur
n su
A0max Aimax Ajmin
i1
jm1
m ur
n su
A0min Aimin
Ajmax
i1
jm1
3、封闭环的上、下偏差和公差
封闭环的上偏差等于所有增环上偏差之和减去所有减环下偏差
之和，封闭环的下偏差等于所有增环下偏差之和减去所有减环
上偏差之和。即：
m uur n suu
工艺基准（工序、定位、测量等）与设计基准不重合，工艺尺 寸就无法直接取用零件图上的设计尺寸，因此必须进行尺寸换 算来确定其工序尺寸。
1）定位基准与设计基准不重合的尺寸换算 2）测量基准与设计基准不重合的尺寸换算
3）表面淬火、渗碳、镀层的工艺尺寸计算
1）定位基准与设计基准不重合的尺寸换算
加工下图a所示零件，设1面已加工好，现以1面定位加工3面和2面，其工
在零件的加工 过程中所形成 的尺寸链。
加工台阶零件的尺寸链
加工套筒零件的尺寸链
尺寸链的主要特征如下：
（1）封闭性。尺寸链必须是首尾相接且封闭的尺寸组合。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精度是受这些直接获 得的尺寸精度所支配的，彼此间具有特定的函数关系，并且间 接保证的尺寸精度必然低于直接获得的尺寸精度。
工艺尺寸链的计算
当零件加工时，多次转换工艺基准，引起测量基准、定位 基准与设计基准不重合，这时，需要利用工艺尺寸链原理 来进行工序尺寸及其公差的计算。
一、尺寸链的基本概念
1、尺寸链的定义和特征 在零件加工或机器装配过程中，由一系列相互联系的尺寸所形 成的封闭图形，称为尺寸链。
设计尺寸链
尺寸链
工艺尺寸链
在尺寸链中，当其余各组成环不变，而该环增大使封闭环也增 大的，称为增环。引起封闭环同向变动。 ② 减环
在尺寸链中，当其余各组成环不变，而该环增大使封闭环减小 的环，称为减环。引起封闭环异向变动。
（3）尺寸链简图的作法
常采用标箭头的方法来判断增减环。在尺寸链图中用首尾相接的单向箭头 顺序表示各尺寸环，其中与封闭环箭头方向相反者为增环,与封闭环箭头 方向相同者为减环。
因此A2= 6000..125 mm
★假废品问题
若实测尺寸A2=59.90mm，按上述要求判为废品，但此时如
A1=9.9mm，则实际A0=50mm，仍合格，即“假废品”。
当实测尺寸与计算尺寸的差值小于或等于尺寸链其它环公差之 和时，就可能出现假废品。此时应对该零件各有关尺寸进行复 检和验算，以免将实际合格的零件报废而导致浪费。采用专用 检具可减小假废品出现的可能性。
由公式A0 = A2−A1 得： A2 = A1+A0 = 10+50 = 60 mm；
由公式ES0 = ES2−EI1得： ES2 = EI1+ES0 = -0.15+0 = −0.15 mm； 由公式EI0 = EI2−ES1 得： EI2 = ES1+EI0 = −0.05+(−0.15) =- 0.2 mm；
封闭环的基本尺寸等于所有增环基本尺寸之和减去所有减 环基本尺寸之和，即：
m
n
A0 Ai
Aj
i1
jm1
m —A 0 增—环封的闭数环量的；基n本—尺组寸成；环的A i 总—数增（环不的包基括本封尺闭寸环；）A j 。—减环的基本尺寸；
2、封闭环的极限尺寸
封闭环的最大极限尺寸等于所有增环最大极限尺寸之和，减去 所有减环最小极限尺寸之和；而封闭环的最小极限尺寸等于所 有增环最小极限尺寸之和，减去所有减环最大极限尺寸之和。 即：
A1
A
减环
A0
C A2 B
A3
1、封闭环确定
关键 要领
1、加工顺序确定后才能确定 封闭环。 2、封闭环的基本属性为“派 生”，表现为尺寸间接获得。
设计尺寸往往是封闭环。
2、组成环确定
关键
1、封闭环确定后才能确定。 2、直接获得。 3、对封闭环有影响
二、尺寸链计算的基本公式（极值法）
1、封闭环的基本尺寸
所以，A23
mm，按入体原则表示为A2
=
20.1
0 mm。
0 .4
2）测量基准与设计基准不重合的尺寸换算
加工一轴承座，设计尺寸为A1和A0。由于设计尺寸A0加工时无法直接测量，只
好通过测量A2尺寸来间接保证它，求A2的工序尺寸和公差。
A0为封闭环，A1为减环，A2为增环。