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公差教案10
* 第十章 尺寸链的精度设计 第一节 尺寸链的基本的概念 一、尺寸链及其意义 尺寸链:指在零件加工或机器的装配过程中,按一定次序排列的相互连接的封闭尺寸组。 尺寸链的特点:封闭性和制约性 根据零件的结合关系或功能要求,确定有关零件 的几何参数的精度或装配精度. 尺寸链的分类: 设计尺寸链:由同一零件的设计尺寸组成。 工艺尺寸链:由同一零件的设计工艺尺寸(工序尺寸、 定位尺寸、基准尺寸等)组成。 装配尺寸链:由不同零件的设计尺寸组成。 线性尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链 A1 A2 A0 装配尺寸链 在第一章我们讲到,一对互相配合的孔、轴,若要求装配后间隙为D=0.02~0.07mm,具体设计时,可用零公差带图解设计,同时,可以更简便地利用尺寸链的方法设计。 加工时,要求保证 尺寸,而实际中只能通过测量 和 来保证 。那么,如何确定 与 的上、下偏差呢? 工艺尺寸链 二、名词与术语 尺寸链的环:尺寸链中每一个尺寸称为一个环。 尺寸链中的环,可以是基本尺寸不为零的尺寸,也可以是基本尺寸为0的尺寸,如前述的间隙,位置公差等。 封闭环:加工或装配过程中最后形成或间接获得的尺寸。 每一个尺寸链中有且仅有一个封闭环。 如前,设d=f50与D=f50的轴孔装配。D为间隙,形成尺寸链。D为封闭环,且基本尺寸为0。又如前述加工尺寸链为间接获得的尺寸,为封闭环。 组成环(增环、减环) 增环:在其它组成环不变的条件下,当某一组成环增大时,若封闭环随之增大,称此环为增环。 减环:与增环相反。 增减环的判断由定义判定。 从尺寸链中各环的最大极限尺寸出发(不考虑各环的公差分布特性)来计算尺寸链的方法---极值法。 四个基本关系式 基本尺寸关系式 极限尺寸关系式 第二节 极值法解尺寸链的基本计算 公差关系式 意义: 在零件(工艺)尺寸链中,应选择最不重要 (精度要求最低)的尺寸作封闭环。 在装配尺寸链中,封闭环一般将反映最终的 技术要求,所以,应尽量减少尺寸链的环数。 ----尺寸链最短原则 极限偏差关系式 第三节 极值法解工艺尺寸链(中间计算) 中间计算:确定尺寸链中某一组成环的极限尺寸(基本尺寸和极限偏差),而其余组成环和封闭环的极限尺寸均已知。一般用于工序尺寸的计算。 正计算:已知各组成环的极限尺寸(基本尺寸和极限偏差),求封闭环的极限尺寸(基本尺寸和极限偏差)。一般用于公差校核。 反计算:已知封闭环的极限尺寸和各组成环的基本尺寸, 求各组成环的极限尺寸(极限偏差)。一般用于公差分配。 1、根据实际问题,画出尺寸链; 2、判断封闭环,增、减环; 3、由极值法的基本计算关系求未知参数。 一、极值法解尺寸链步骤 例10-1:加工一齿轮孔(带键槽)。 加工工序为: 先钻孔到f39.40+0.1, 然后插键槽得尺寸u, 再精镗孔到f400+0.04, 加工后应保证尺寸43.30+0.2,求工序尺寸u=?(图六) 二、极值法解工艺尺寸链 图 10-3 孔槽加工尺寸链 b) a) f39.40+0.1 U f400+0.04 43.30+0.2 A0 r U R 解: 1)画尺寸链图 2)判断封闭环,增、减环 A0--封闭环、U,R--增环、r --减环 3)计算 R =f200+0.02 ;r =19.70+0.05 4)求U,由基本尺寸关系式得 A0 = (R + U)- r 算得:U = 43mm 5)求ESU、EIU 由极限尺寸关系式得 ES0 = ESR + ESU - EIr ESU = + 0.18mm EI0 = EIR + EIU - ESr EI0 = + 0.05mm 最后由公差关系式验算计算是否正确 Umax=43.18 Umin=43.05 例10-5:下图所示为滑块与T形槽的装配关系,若已知A1=240+0.028、A2=300+0.14、A3=230-0.28、A4=30-0.04-0.08、t1=0.14mm、t2=0.10mm 试求:当滑块与导槽大端在一侧接触时,同侧小端的间隙X0 第四节 极值法解装配尺寸链(正间计算) 图 10-7 滑块与T形槽的装配尺寸链 O2 O4 O3 O1 t1 t2 O1和O3为实际中心平面 O2和O4为基准中心平面 解:1)画尺寸链图 2)判断: 封闭环: X0 增环: 减环: 3)由基本尺寸关系得封闭环基本尺寸 4)由极限限尺寸关系得 ES0=+0.38mm EI0=-
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