汽车制造工艺学(4)

汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用第四部分第四部分尺寸链原理及其应用尺寸链原理及其应用汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用第一节第节尺寸链的基本概念尺寸链的基本概念汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用一、尺寸链的定义及其组成相成在机相互连接成的封闭机械装配接的尺寸闭的尺寸配或加寸按照寸组，工过程一定的即为尺A2A3A4A0程中，由的顺序形尺寸链。装A1由形装配汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用A2A0′A1A1′A0A3′零件加工零件设计零件加工零件设计汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用C1αC1α0αⅠ0α2α1α2αB2α2B位置公差尺寸链既存在于尺寸公差分析中也存在于位置公差的分析之中尺寸链既存在于尺寸公差分析中，也存在于位置公差的分析之中汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用尺寸链的主要特征1）具有封闭性。组成尺寸链的各尺寸（位置公差）是按一定顺序排列的封闭尺寸（位置公差）图形。定顺序排列的封闭尺寸（位置公差）图形。2）具有尺寸（位置公差）关联性。尺寸链中都存在一个A0和其值由其它尺寸（位置公差）决定或受其它尺寸（位0α和,其值由其它尺寸（位置公差）决定或受其它尺寸（位置公差）影响。3）尺寸链至少有三个尺寸或位置公差构成0α3）尺寸链至少有三个尺寸或位置公差构成。汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用尺寸链的组成尺寸链的组成环：尺寸链中的每一个尺寸或位置公差；间封闭环：在装配和加工过程中间接获得的环；组成环：对封闭环有影响的全部环，亦即尺寸链中除封闭环以外的环；增环：是指该环的变化引起封闭环作同向变化的组成环，即该环增大（或减小）时，封闭环也随之增大（或减小）；减环是指该环的变化引起封闭环作反向变化的组成环即该环增大（或减环：是指该环的变化引起封闭环作反向变化的组成环，即该环增大（或减小）时，封闭环则变小（或增大）；A1环封闭环组成环增环A2A0减环汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用确定增减环的方法确定增、减环的方法符号法回路法符号法回路法回路法：一种确定封闭环和组成环中增减环的方法即：按回路法：种确定封闭环和组成环中增、减环的方法，即：按尺寸链图中尺寸的连接顺序判别增、减环的方法。从任意环为起点绕尺寸链回路连接顺序画出单向箭头，凡是与封闭环箭头方向相反的环均为增环，与封闭环箭头方向同向的环均为减环。A2A2A3A0为封闭环AA和A为增环（方向相反）A4A5A0A1A2、A4和A5为增环（方向相反）A1和A3为减环（方向相同）汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用二、尺寸链的形式按尺寸链的几何特征和空间位置分类按尺寸几何特征位分类直线尺寸链空间尺寸链角度尺寸链平面尺寸链按尺寸链的相互关系分类线尺寸链间尺寸链角度尺寸链平面尺寸链独立尺寸链并联尺寸链按尺寸链的应用范围分类装配尺寸链零件设计尺寸链工艺尺寸链汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用按尺寸链的几何特征和空间位置分类直线尺寸链空间尺寸链角度尺寸链平面尺寸链直线尺寸链：是指全部组成环平行于封闭环的尺寸链。特点几何量是线性尺寸特点：几何量是线性尺寸。A2A3AA5A4A5A0A1汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用按尺寸链的几何特征和空间位置分类直线尺寸链空间尺寸链角度尺寸链平面尺寸链1α2α角度尺寸链：指全部环的几何量均为角度尺寸的尺寸链。12α在位置公差中平行度可0α在位置公差中，平行度可视为0°和180°角度，垂直度可视为90°角度度可视为90角度。汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用按尺寸链的几何特征和空间位置分类按尺寸链的几何特征和空间位置分类直线尺寸链空间尺寸链角度尺寸链平面尺寸链直线尺寸链空间尺寸链角度尺寸链平面尺寸链4θA4′A0A4A343θA0A22θ1θA3′A11θA2′平面尺寸链是指全部组成环位于A1′平面尺寸链是指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平面尺寸链可将各组成环向封闭环所在的方向投影，转换成直线尺寸链按照直线尺寸链进行处理平行于封闭环的尺寸链。链，按照直线尺寸链进行处理。汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用按尺寸链的几何特征和空间位置分类直线尺寸链空间尺寸链角度尺寸链平面尺寸链空间尺寸链：指组成环位于几个不平行平面内的尺寸链空间尺寸链可通过投影的方法，先将空间尺寸链转换成平面尺寸链，然后再转换成直线尺寸链求解。汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用按尺寸链的相互关系分类独立尺寸链并联尺寸链独立尺寸链是指所有组成环和封闭环只属于该尺寸链，独立尺寸链是指所有组成环和封闭环只属于该尺寸链，不参与其它尺寸链组成的尺寸链汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用按尺寸链的相互关系分类独立尺寸链并联尺寸链并联尺寸链是指由若干个尺寸链联结在一起尺寸链并联尺寸链是指由若干个尺寸链联结在一起，尺寸链间相互有影响的尺寸链。公共环若干个尺寸链构成并联尺寸链时其中一个或公共环：若干个尺寸链构成并联尺寸链时，其中一个或几个环共属于两个或两个以上的尺寸链。A0A1A2A3A4A5B2B3A4是A尺寸链和B尺寸链（B1）的公共环。B0B1B4B5C0C2（1）的公共环B0是B尺寸链和C尺寸链（）的公共环C1（C2）的公共环。汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用按尺寸链的相互关系分类独立尺寸链并联尺寸链AA1A2A3AABBA0A4A5B0B1B2B3B4B5C0CC1C2B尺寸链和C尺寸链组成更大的尺寸链汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用按尺寸链的相互关系分类独立尺寸链并联尺寸链A0A1A2A3A4A5B2B3B0B1B4B5C0C2C1A尺寸链B尺寸链C尺寸链部分环组成更大一个尺寸链A尺寸链、B尺寸链、C尺寸链部分环组成更大一个尺寸链汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用按尺寸链的应用范围分类装配尺寸链零件设计尺寸链工艺尺寸链装配尺寸链：是指全部组成环为不同零件设计尺寸形成的尺寸链。特点：装配尺寸链的封闭环是不同零件表面间的尺寸，该尺寸在装配后间接（或自然）得到尺寸在装配后间接（或自然）得到。汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用装配尺寸链装配后自然获得A1A2A3A4A0汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用按尺寸链的应用范围分类装配尺寸链零件设计尺寸链工艺尺寸链零件尺寸链：是指全部组成环为同一零件上在设计中所形成的尺寸链。尺寸链。特点：零件图样上所有标注的尺寸构成尺寸链的组成环，封特点：零件图样上所有标注的尺寸构成尺寸链的组成环，封闭环为未注的尺寸。汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用按尺寸链的应用范围分类装配尺寸链零件设计尺寸链工艺尺寸链工艺尺寸链：是指全部组成环为同一零件上工艺尺寸所形工艺尺寸链：是指全部组成环为同零件上工艺尺寸所形成的尺寸链。特点封闭环是在零件加工后间接（或自然）得到的制特点：封闭环是在零件加工后间接（或自然）得到的，制造中直接获得的工序尺寸是组成环。汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用三、尺寸链计算的任务1、公差设计计算反计算：已知封闭环，求解各组成环。目的是将已知的封闭环公差合理地分配给组成环。特点：已知一个封闭环公差，需分配给多个组成环，属于不定解。中间计算：已知一个封闭环公差和部分组成环的公差，求解其余组成环公差。作用：设计人员和工艺人员常用来进行部件、零件或者装配工艺设计。A0A3A2A40A1A3A2A4A1汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用2、公差校核计算正计算：已知组成环，求解封闭环。主要用于校核封闭环的公差和极限偏差计算结果是唯一的的公差和极限偏差，计算结果是唯一的。作用工艺人员用来公差校核计算来验证产品设计人员作用：工艺人员用来公差校核计算来验证产品设计人员确定的相关零件设计尺寸、公差和极限偏差的正确性以及装配方法选择的合理性。及装配方法选择的合理性。汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用第二节尺寸链计算的基本公式汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用知识点回顾基本尺寸：设计给定的尺寸(A)；极限尺寸：允许变化的两个极端尺寸，两个极端尺寸，较大的一个称为最大极限尺寸（Amax）；较小的一个称为最小极限尺寸（Amin)。实际尺寸：零件通过测量所得的尺寸（Aa）。aAmaxAAaAAmin汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用极限偏差：极限尺寸减去它的基本尺寸所得的代数差。（1）上偏差：最大极限尺寸减去它的基本尺寸所得的代数差(ES)；（2）下偏差：最小极限尺寸减去它的基本尺寸所得的代数差(EI)。（2）下偏差：最小极限尺寸减去它的基本尺寸所得的代数差(EI)。公差：最大极限尺寸减去最小极限尺寸，或者上偏差减去下偏差所得的绝对值（TA）实际偏差：零件的实际尺寸减去它的基本尺寸所得的代数差（Ea)。实零实)EaESTAAEI汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用中间尺寸：最大极限尺寸与最小极限尺寸的平均值，亦即中间偏差对应的尺寸（Aim）。尺寸（Aim）。中间偏差：上、下偏差平均值对应零线的坐标值。△iESAEIAimAA汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用封闭环极限尺寸的计算角度尺寸算封闭环上、下偏差的计算计算极值法尺寸直线尺寸链的计算链的计算封闭环公差和误差的计算的计算极值法统计法寸链计算链的计算的计算封闭环中间尺寸中间偏差和极限偏差算的主要间偏差和极限偏差的计算要内容封闭环基本尺寸的计算平面尺寸链的计算汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用一、直线尺寸链的计算尺寸链方程式：计算封闭环与组成环基本尺寸之间关系的公式。（）封闭环基本尺寸的计算A1A2Ak直线尺寸链（一）封闭环基本尺寸的计算A0An-1Ak+1A1、A2…Ak为增环的基本尺寸（Az);Ak+1、Ak+2…An-1为减环的基本尺寸（Aj);k为增环环数；n-k-1为减环环数。−−=knkjjzAAA1110=+=zkj11汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用角度尺寸链增环基本角度zαjα减环基本角度封闭环基本角度为−−=10njkzααα+==110kjjzz汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用（二）极值法计算封闭环极限尺寸、公差及极限偏差极值法：组成环均处于极限尺寸条件下，计算封闭环极限尺寸、公差的方法。（1）封闭环最大极限尺寸A1、封闭环极限尺寸的计算（1）封闭环最大极限尺寸A0max−knAAA1（2）封闭环最小极限尺寸A0min=+=−=zkjjzAAA11minmaxmax0（2）封闭环最小极限尺寸A0min−−=knjzAAA1maxminmin0=+=zkjjz11maxminmin0Azmax、Azmin分别为增环的最大、最小极限尺寸；Ajmax、Ajmin分别为减环的最大、最小极限尺寸；汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用2、封闭环上、下偏差的计算（1）封闭环上偏差的计算公式：−−=10nAkAAjEIESES+==110kjAzAAjz（2）封闭环下偏差的计算公式：（2）封闭环下偏差的计算公式：−−=1nAkAAESEIEI+==110kjAzAAjzESEIEIESAz、EIAz分别为增环的上、下偏差；ESAj、EIAj分别为减环的上、下偏差；汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用3、封闭环的公差和误差的计算（1）封闭环公差的计算公式：−+−=+=−=knkjniAAAAijzTTTAAT11111min0max00或者=+==zkji111−−+knnTTTEIEST11=+===+=−=zkjiAAAAAAijzTTTEIEST111000为增环公差为减环公差为组成环公差（2）封闭环误差的计算公式：TAz为增环公差；TAj为减环公差；TAi为组成环公差。−Δ=Δ110niAAiiAΔ为组成环误差。=1i汽车制造工艺学第四部分尺寸链原理及应用4封闭环中间尺寸中间偏差的计算4、封闭环中间尺寸、中间偏差的计算miniAmaxiAAT（1）封闭环的中间尺寸−1nk0iAiAEIiAESminiiA+==−=1110nkjjmkzzmmAAA-+2/AT2/ATAzm为增环的中间