刮桿尺寸鏈基本原理及方法驗證

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刮桿尺寸鏈基本原理及方法驗證

梁健偉, 黃美發

(桂林電子科技大學機電工程學院，桂林，廣西 541004;)

1尺寸鏈的原理1.1尺寸鏈的基本定義

以下內容摘自《互換性與測量技術》一書，由李柱、徐振高、蔣向前主編，2004年由高等教育出版社出版。

在機械裝配或零件加工過程中，由相互連接的尺寸所形成的封閉尺寸組即為尺寸鏈(Dimensional Chain)。在尺寸鏈中，任一尺寸(包括形狀和位置參數)與其余尺寸成函數關系，各尺寸相互關聯，相互影響。尺寸鏈原理是分析和計算工序尺寸有效的工具，在制定機械加工工藝規程和保證裝配精度中有很重要的應用。

. Z. d# x+ W& f/ K& ^1.2尺寸鏈的有關術語

(1)環(Link)：列入尺寸鏈中的每一個尺寸。如圖1中的L0, L1, L2。

(2)封閉環(Closing link)：尺寸鏈中，由裝配或加工過程最后形成的一環。如圖1中的L0。

(3)組成環(Component link)：尺寸鏈中對封閉環有影響的全部環。在這些環中，任一環的變動必然引起封閉環的變動，如圖1中的L1, L2。

(4)增環(Increasing link)：尺寸鏈中的組成環，由于該環的變動引起封閉環的同向變動。同向變動指該環增大時封閉環也增大，該環減小時封閉環也減小。如圖1中的L1。

(5)減環(Decresing link)：尺寸鏈中的組成環，由于該環的變動引起封閉環的反向變動。反向變動指該環增大時封閉環減小，該環減小時封閉環增大。如圖1中的L2。

(6)補償環(Compensating link)：尺寸鏈中預先選定的某一組成環，可以通過改變其大小或位置使封閉環達到規定要求。如用于調整安裝間隙的墊片厚度。

+ {4 a+ o5 x' m! M# R$ r2尺寸鏈的計算2.1尺寸鏈的數學表示

尺寸鏈的計算方法主要有完全互換法(極值法)和統計法(大數互換法)。采用完全互換法，可使產品在裝配時各組成環不需挑選或改變其大小位置，裝入后即能達到封閉環的要求。因此，現采用完全互換法進行計算，用完全互換法計算尺寸鏈，基于以下兩個極端出發點：①所有增環都為最大極限尺寸，而所有減環都為最小極限尺寸，此時封閉環為最大極限尺寸；②所有增環都為最小極限尺寸，而所有減環都為最大極限尺寸，此時封閉環為最小極限尺寸。

如圖1所示，根據上面兩個出發點，可得到封閉環的基本尺寸、極限尺寸、極限偏差、公差的計算式。

(1)封閉環的基本尺寸

                                                         (1)

式中： ——封閉環的基本尺寸； ——增環的基本尺寸； ——減環的基本尺寸；n——增環的環數；m——全部組成環的環數

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(2)封閉環極限尺寸

                        (2)

                        (3)

式中： ——封閉環的最大極限尺寸； ——封閉環的最小極限尺寸；  ——增環的最大極限尺寸； ——減環的最小極限尺寸； ——增環的最小極限尺寸； ——減環的最大極限尺寸。

(3)封閉環的極限偏差

由式(2)減式(1)得式(4)，由式(3)減式(1)得式(5)。

                         (4)

                          (5)

式中： ——封閉環的上偏差； ——封閉環的下偏差； ——增環的上偏差； ——增環的下偏差； ——減環的上偏差； ——減環的下偏差。

(4)封閉環的公差

由式(2)減去式(3)，或式(4)減去式(5)，取絕對值，獲得封閉環的公差為式(6)所示：

                              (6)

式中： ——封閉環的公差； ——第i個組成環的公差。

2.2尺寸鏈的算例分析

以圖1(a)所示的U形刮桿為例，其尺寸關系如圖1(b)所示，根據1.2節中對各組成環的定義有，L1為增環，L2為減環，L0為封閉環，且已知 ， ，求封閉環L0。

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圖1 U
4 |8 V: w3 S$ A$ w  H2 y9 }
' M2 N7 Z: ^+ M$ h# H) c7 u3 Z形刮桿加工的尺寸關系

(1)計算封閉環的基本尺寸

                    (7)

(2)計算封閉環的公差

                      (8)

(3)計算封閉環的極限尺寸

                 (9)

                  (10)

(4)計算封閉環的極限偏差

                    (11)

                   (12)

于是有封閉環 ，即L0=5.9(5.6~6.4)mm，公差為0.8mm。

遠祥

學習了，適合機械工程師資格考試。