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尺寸链计算方式及案例详解 计算机辅助公差设计
发布时间: 2025-01-18 17:12:44 |   作者: 爱游戏官网打开

  调整法是将尺寸链各组成环按经济公差制造,由于组成环尺寸公 差扩大而使封闭环上产生的累积误差,可通过装配时采用调整补偿环 的尺寸或位置来补偿。 1、固定补偿环 2、可动补偿环

  修配法是根据零件加工的可能性,对各 组成环规定经济可行的制造公差。装配时, 通过修配方法改变尺寸链中预先规定的某组 成环的尺寸,以满足装配精度要求。

  上式说明:尺寸链封闭环的根本尺寸,等于各增环根本 尺寸之和,减去各减环根本尺寸之和。

  尺寸链计算方式及案例详解计算机辅助公差设计1.确定产品的功能要求:首先需要明确产品的功能要求和性能指标,如尺寸精度、形状精度、位置精度等。

  2.建立尺寸链:依照产品的设计和制造工艺,建立尺寸链,即确定产品各个尺寸之间的相互关系。

  3.评估公差传递路径:通过一系列分析尺寸链图,评估不一样的尺寸之间的公差传递路径。

  4.计算公差限制:依照产品的功能要求和公差传递路径,计算每个尺寸的公差限制。

  5.优化公差分配:根据公差限制和产品的实际生产情况,对产品的公差分配方案进行优化。

  这可以通过调整不一样的尺寸的公差范围来实现,以确定保证产品能够很好的满足功能要求,并尽可能降造成本。

  假设紧固件的功能要求是可承受一定的拉力,螺栓和螺母之间的配合要求是旋转配合。

  通过分析尺寸链图,我们大家可以看到,螺栓直径和螺母内径的公差都会影响配合间隙。

  这就像是搭积木,你得先把那些相关的尺寸都找出来,这些尺寸就像是一群小伙伴,相互之间有着某种联系。

  然后呢,确定封闭环,封闭环就像是这群小伙伴围起来的那个小空间,它的大小是由其他小伙伴决定的。

  接着,分析组成环,是增环还是减环,增环就像是往小空间里加东西,会让封闭环变大,减环呢,就像是从里面拿走东西,会让封闭环变小。

  这步骤一环扣一环,哪一环出了错,那结果可就像建歪了的房子,能好吗?需要注意的几点也不少哦。

  你得特别仔细地确定各个尺寸之间的关系,要是搞错了增环和减环,那可就糟透了。

  这就好比你在做蛋糕,把糖当成盐放进去,那蛋糕能好吃吗?还有啊,测量尺寸的时候肯定要精准,就像射击运动员瞄准靶心一样,差一点都不行。

  如果公差计算得不合理,就像给人穿了不合身的衣服,这儿紧那儿松的,机器在运行的时候就可能会出故障,那多危险啊。

  公差计算得好,机器就稳稳当当的,像个踏实的老黄牛一样干活,你说好不好呢?应用场景那可太多啦。

  在机械制造业,就像汽车制造,每个零件的尺寸公差都得计算好,不然汽车组装起来就会像个东倒西歪的醉汉。

  还有电子科技类产品制造,小到一个手机,里面的各种零件尺寸公差要是不合适,手机能好用吗?这尺寸链公差计算方式的优势可明显了。

  而且还能提高生产效率呢,不用反复地调整尺寸,这不就像给生产开了个快车道吗?来个实际案例吧。

  要是太紧了,就像两个人挤在一个特别小的空间里,动都动不了,发动机就没法正常运作;要是太松了,就像一个大胖子穿了个大好几号的衣服,动力传输就会有损失。

  尺寸链公差计算案例摘要:1.尺寸链公差计算的概念和重要性2.尺寸链的组成和分类3.尺寸链公差计算的方法和步骤4.尺寸链公差计算的案例分析5.尺寸链公差计算对制造业的意义正文:一、尺寸链公差计算的概念和重要性尺寸链公差计算是工程设计和制造中常用的一种方法,它是由一组相互连接的尺寸形成的封闭尺寸组。

  在工艺尺寸换算、控制关键尺寸的公差、保证产品的制造精度等方面具备极其重大作用。

  尺寸链公差计算可以帮助企业优化零件加工工艺路线,避免累计误差,减少装配现场的修锉调整,降低产品的返修率,从而节约成本。

  二、尺寸链的组成和分类尺寸链是由一组相互关联的尺寸形成的封闭尺寸组,包括线性尺寸链(一维)、平面尺寸链(二维)和空间尺寸链(三维)。

  组成环里还包括上偏差和下偏差,上偏差等于增环的上偏差和减环的下偏差和,下偏差等于增环的下偏差和减环的上偏差和。

  三、尺寸链公差计算的方法和步骤尺寸链公差计算的方法最重要的包含两种:直接法和间接法。

  直接法是依据尺寸链中各组成环的基本尺寸和公差,通过计算得到封闭环的基本尺寸和公差;间接法是通过计算各组成环的上偏差和下偏差,进而得到封闭环的基本尺寸和公差。

  尺寸链公差计算的步骤如下:1.确定尺寸链的组成环,分析各环之间的相互关系;2.计算各组成环的基本尺寸和公差;3.计算各组成环的上偏差和下偏差;4.根据上偏差和下偏差计算封闭环的基本尺寸和公差;5.分析计算结果,检查尺寸链公差的合理性。

  四、尺寸链公差计算的案例分析假设有一个线性尺寸链,由三个组成环A、B、C 组成,其中A 环的基本尺寸为100mm,公差为0.1mm;B 环的基本尺寸为200mm,公差为0.2mm;C 环的基本尺寸为300mm,公差为0.3mm。

  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.

  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.

  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.

  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。

  公差尺寸链计算公式公差尺寸链公差尺寸链是指由一系列零件组成的装配体系中,各零件之间的公差关系。

  在机械设计和生产的全部过程中,正确的计算和控制公差尺寸链是确保装配质量的重要因素。

  1. 最大材料条件与最小材料条件最大材料条件(MMC)是指零件或特征的最大尺寸,而最小材料条件(LMC)是指零件或特征的最小尺寸。

  根据这两个条件,在公差尺寸链的计算中,我们大家可以得到以下两个公式:•最大材料条件下公差尺寸:T = MMC - 低限制公差•最小材料条件下公差尺寸:T = LMC - 高限制公差以螺纹为例,最大材料条件下,螺纹轴的最大尺寸为25 mm,低限制公差为- mm,那么螺纹轴的最大材料条件下公差尺寸为 mm(25 + (-))。

  2. 链公差法则在公差尺寸链的计算中,使用链公差法则可以将公差传递从装配体到各个零件,下面是链公差法则的一般形式:T(a, b) = T(a) + T(b) + ∑L其中,T(a, b)是装配体尺寸的公差,T(a)和T(b)分别是零件a和b的公差,∑L是两个零件直接的公差和(所有相邻公差的代数和),也称为“累加和”。

  以一个简单的装配体为例,该装配体由两个零件a和b组成,零件a的公差为 mm,零件b的公差为 mm。

  根据链公差法则,装配体的公差尺寸为:T(a, b) = + + = mm3. 频率分布法则在公差尺寸链的计算中,使用频率分布法则能够准确的通过具体的公差分布情况,计算出装配体尺寸的公差。

  以下是频率分布法则的一般形式:T = ΔD K其中,ΔD是公差限制域(公差分布范围的一半),K是概率累积函数曲线的系数。

  以一个简单的零件为例,假设公差限制域为 mm,概率累积函数曲线的系数为。

  那么该零件的公差尺寸为:T = = mm总结•最大材料条件与最小材料条件可用于计算公差尺寸。

  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础原理总是与公差和装配相关联。

  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。

  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能调整压头(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。

  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减少相关成本,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不是合理,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契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,或者为了能够更好的保证质量,而不得不使用费用加高的高精度加工设施等工艺条件。

  在Inventor中,这些尺寸公差,能够最终靠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,就非常有可能在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。

  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工艺流程后自然形成的一环,称为封闭环。

  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。

  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。

  7.补偿环——尺寸链中预先选定某一组成环,能够最终靠改变其大小或位置,使封闭环达到规定的要求,该组成环为补偿环。

  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。

  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。

  二、尺寸链公差计算方式1.尺寸链概念尺寸链是指在零件加工和装配过程中,由一系列相互关联的尺寸组成的链式结构。

  2.尺寸链公差计算公式尺寸链公差计算公式为:T=max(Δi)+min(Δj)其中,T表示尺寸链的公差,Δi表示第i个尺寸的允许偏差,Δj表示第j 个尺寸的允许偏差。

  3.尺寸链公差计算实例以一个简单的尺寸链为例,假设有一个零件的尺寸分别为A、B、C,它们的允许偏差分别为0.1mm、0.2mm、0.3mm。

  三、尺寸链公差在工程中的应用1.零件加工中的应用在零件工艺流程中,尺寸链公差计算有助于确定加工工艺和检验标准。

  根据尺寸链公差,加工人能合理选择加工设施和工艺参数,以确保零件加工质量。

  2.产品设计中的应用在产品设计阶段,尺寸链公差计算有助于优化设计的具体方案,提升产品的可靠性和性能。

  设计人能根据尺寸链公差,合理设置产品的尺寸参数,使其在满足功能要求的同时,拥有非常良好的制造性和装配性。

  掌握尺寸链公差的计算方式,有助于保证产品的质量和性能,提高制作的完整过程的效率。

  如果要求零件A与零件B之间具有一定的间隙,可以再一次进行选择一个负公差,如果要求零件A与零件B之间具有一定的紧配合,可以再一次进行选择一个正公差。

  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。

  根据这个公差,我们大家可以在制作的完整过程中控制零件的尺寸,以确保零件的配合满足要求。

  这只是一个简单的尺寸链公差计算案例,真实的情况可能更为复杂,需要仔细考虑更多的零件和更多的尺寸限制。

  如果工艺过程中只有一道工序,工序中又只有一步工步,工步由一个工作行程组成,那么它们实际是相当.

  将工艺过程的操作方法等按一定的格式用文件的形式规定下来,便成了PROC,即所说的SOP.

  直线尺寸链:是全部组成环平行于封闭环的尺寸链,如图(1),(2),(3) 平面尺寸链:全部组成环位于一个或几个平行平面内,但某些组成环不平行于封闭环的尺寸链,如图(四)所示,两孔之间的尺寸构成了一平面尺寸链

  若T(Ai)的平均值基本上满足经济精度的要求,则可按组成环加工的难易程度合理调配公差.概率法的好处是求得的组成环公差比极值法的要大 倍.

  概述------实际加工所得到的零件形状和几何体的相对位置相对于理想的形状和位置关系存在一定的差异,这就是形位误差。实际生产中是不可避免的。

  最大实体边界(MMB)和最小实体边界(LMB) 由设计给定的具有理想形状的极限包容面。 尺寸为最大(小)实体尺寸的边界。 最大实体实效边界(MMVB)和最小实体实效边界(LMVB) 尺寸为最大(小)实体实效尺寸的边界。

  尺寸链计算方式及案例详解尺寸链计算方式是指依照产品的尺寸要求和特定的工艺流程,通过一系列的计算和分析来确定产品各个部件的尺寸和配合关系的方法。

  尺寸链计算方式主要使用在于机械设计、工程制图、零部件加工等领域,是确定保证产品尺寸精度和装配质量的重要手段。

  首先,尺寸链计算方式需要明确产品设计的功能要求和工艺技术要求,包括产品的使用环境、受力情况、材料特性等。

  接着,通过计算和分析,确定各个部件的尺寸,并建立尺寸链,保证各个部件在装配时能够很好的满足设计要求。

  在实际应用中,尺寸链计算方式通常涉及到几个维度的内容,包括尺寸配合计算、公差分配、尺寸链分析等。

  在尺寸配合计算中,应该要依据配合要求和公差要求,确定配合尺寸的上限和下限。

  公差分配则是依照产品功能和装配要求,合理地分配公差,确定保证产品的性能和装配质量。

  尺寸链分析则是通过建立尺寸链图,分析各个部件之间的尺寸关系,找出影响产品尺寸精度的重要的条件,从而指导产品设计和加工。

  比如,某机械零件的装配要求是要求两个轴承孔的中心距离在一些范围内,并且轴承孔的直径要求在一定的公差范围内。

  最后通过尺寸链计算方式,确定轴承孔的尺寸和配合关系,以保证产品的装配质量和性能。

  总之,尺寸链计算方式是一种重要的工程技术方法,通过合理的计算和分析,能保证产品的尺寸精度和装配质量,对于提升产品的质量和竞争力具备极其重大意义。

  尺寸链就是在零件加工或 机器装配过程中,由相互 联系且按一定顺序连接的 封闭尺寸组合。

  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。

  【解】A2是测量直接得到的尺 寸,是组成环;A0是间接保 A0 1000.36

  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)

  这种方法计算最简单,但没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。

  尺寸链公差计算案例摘要:I.尺寸链公差计算的背景和意义II.尺寸链公差计算的案例分析A.计算公式和基本概念B.具体案例分析1.组成环的确定2.公差的计算3.结果分析III.尺寸链公差计算在实际应用中的优势和意义正文:尺寸链公差计算在机械加工领域具备极其重大的意义。

  在产品设计和制作的完整过程中,通过计算尺寸链公差,能够保证产品的加工精度和质量,优化工艺路线,减少资源浪费和降低产品的返修率。

  组成环是指直接保证产品尺寸的所有的环节,而封闭环则是间接保证产品尺寸的环节。

  尺寸链公差的计算公式为:上偏差= 所有增环的上偏差之和- 所有减环的下偏差之和;下偏差= 所有增环的下偏差之和- 所有减环的上偏差之和。

  3.结果分析:根据计算结果,我们大家可以得出产品尺寸的上偏差为100mm,下偏差为-100mm。

  这意味着在工艺流程中,产品的尺寸可以在100mm 的基础上增加100mm,或者减少100mm,仍能满足公差要求。

  通过计算公差,工程师可以在设计和制作的完整过程中更好地掌握产品的尺寸变化,优化工艺路线,减少浪费和返工。

  在进行尺寸链计算时,需要结合产品的功能要求和装配工艺技术要求,考虑零件之间的尺寸关系。

  对于复杂的产品,能够使用图纸、CAD软件以及装配PROC等辅助工具进行计算。

  二、公差分析公差分析是指确定产品各个零件的公差大小及零件之间的公差相互关系,以保证产品在装配过程中的功能要求和质量要求。

  公差分析通常包括以下几个步骤:1.定义公差:依照产品的功能要求和质量发展要求,确定零件的公差。

  形位公差是指零件的形状和位置允许偏差的范围,包括平行度、圆度、垂直度等。

  2.公差链分析:依照产品的装配要求和功能要求,确定零件之间的公差相互关系。

  公差链分析的目的是找出公差传递路径和公差传递条件,以保证产品装配后的功能要求和质量要求。

  组成环又分为增环和减环,当尺寸链中某组成环的尺寸增大时,封闭环的尺寸也随之增大,则该组成环称为增环。

  补偿环:尺寸链中预先选定的某一组成环,能够最终靠改变其大小或位置,使封闭环达到规定要求。

  通常直线.尺寸链的主要特征:①.尺寸连接的封闭性;②.每个尺寸的变化(偏差)都会影响某一尺寸的精度。

  二.尺寸链的分类1.按应用场景范围分工艺尺寸链:在零件工艺流程中,几个相互联系的工艺尺寸形成的封闭链。

  2. 按构成尺寸链各环的空间位置分线性尺寸链:各环位于平行线上平面尺寸链:各环位于一个平面或相互平行的平面,各环不平行排列。

  3.按尺寸链的形式分a)长度尺寸链和角度尺寸链b)装配尺寸链装、零件尺寸链和工艺尺寸链c)基本尺寸链与派生尺寸链基本尺寸链指全部组成环皆直接影响封闭环的尺寸链派生尺寸链指一个尺寸链的封闭环为另一个尺寸链组成环的尺寸链。

  d)标量尺寸链和矢量尺寸链三. 基本尺寸的计算把每个基本尺寸看成构成尺寸链的各环,验算其封闭环是不是满足设计要求。

  由于原机的制造误差,测量系统的误差以及尺寸修约的误差,往往会使测绘设计与原设计产生很大的偏差,所以一定要进行基本尺寸链的计算四.解尺寸链的主要方法依据零件尺寸的要求和有关标准确定零件尺寸公差,然后按照解尺寸链的最短途径原理的方法对尺寸公差进行验算和修正。

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  实际运用中,常采用公差收缩法、最大公差法、最小公差法或偏心法等不同的计算

  通过这种方法,可以更好地防止工件装配误差的产生,但也可能因此过多地增加生产成本。

  这种技术能减少手工计算中繁琐的过程,提高计算速度和准确性,同时还能够直接进行三维模型的构建和虚拟装配的仿真分析。

  以Pro/E为例,它能够在一定程度上帮助工程师快速地确定零件尺寸及质量发展要求,并能对零件做多元化的分析、优化和验证。

  同时也可以对模型进行公差分析,计算公差关联矩阵和工艺问题,快速定位公差源,进一步提升设计和制造的精度和效率。

  采用公差收缩法进行公差分配,根据各元件的公差限制带大小、公差优先级和相关系数,最终得到各元件的公差值。

  总体而言,尺寸链计算方式及其计算机辅助设计可以在机械设计和制作的完整过程中发挥很重要的作用,即在一定的精度范围内,确定各种元件之间的公差分配关系,提升产品的装配精度,同时还能够尽可能的防止一些几何误差现象的产生。

  在今后的发展中,随着计算机、AI、大数据等领域的慢慢的提升,这种技术也将更加普及和发展。


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