尺寸鏈應(yīng)用的若干關(guān)鍵問題解決方案

黃富貴

（華僑大學(xué)機電學(xué)院學(xué)院，福建 泉州 362021）

尺寸鏈應(yīng)用的若干關(guān)鍵問題解決方案

黃富貴

（華僑大學(xué)機電學(xué)院學(xué)院，福建 泉州 362021）

以裝配尺寸鏈和工藝尺寸鏈為例，探討尺寸鏈的獲取方法，尺寸鏈封閉環(huán)的判定，各個組成環(huán)性質(zhì)的判定方法，以及尺寸鏈的公差分配原則等問題的解決方案.最后，通過實例對解決方案進行驗證.

尺寸鏈；封閉環(huán)；組成環(huán)；判定方法

1 尺寸鏈的提取

無論是裝配尺寸鏈問題還是工藝尺寸鏈問題，尺寸鏈的提取都是從裝配或加工實際問題出發(fā)，根據(jù)零件裝配的先后次序或根據(jù)加工工藝過程的先后次序繪制尺寸鏈.對于裝配尺寸鏈問題，繪制尺寸鏈的起始尺寸應(yīng)該是裝配體的起始尺寸，如果裝配體的零件相關(guān)尺寸具有對稱性，應(yīng)該以對稱中心為尺寸鏈的起始尺寸（圖1a）.對于工藝尺寸鏈問題，繪制尺寸鏈的順序應(yīng)該依加工的先后次序，如果工藝尺寸鏈中的相關(guān)尺寸是中心對稱尺寸，應(yīng)該以對稱中心為尺寸鏈的起始尺寸（圖1b）.圖1中：Ai為增環(huán)的基本尺寸，Bi為減環(huán)的基本尺寸.

圖1 尺寸鏈起始尺寸示意圖Fig.1 Schematic diagram of initial size of size chain

2 尺寸鏈封閉環(huán)的判斷

封閉環(huán)是尺寸鏈中最后形成的尺寸或間接獲得的尺寸.封閉環(huán)的錯誤判定將導(dǎo)致增環(huán)和減環(huán)的錯誤判斷結(jié)果，從而導(dǎo)致計算結(jié)果的錯誤.對于裝配尺寸鏈，封閉環(huán)是所有零件裝配完后最后形成的間隙或過盈量尺寸；而對于工藝尺寸鏈，封閉環(huán)是其他經(jīng)直接測量的尺寸加工完成后間接形成的尺寸.

3 尺寸鏈的公差分配

尺寸鏈的公差分配問題一般出現(xiàn)在尺寸鏈的反計算問題中.封閉環(huán)的公差是根據(jù)整機的性能要求決定的.當(dāng)封閉環(huán)的公差給定以后，將這一公差合理分配給各組成環(huán)的分配方法，一般有等公差分配法和等精度分配法.等公差分配法方法簡便易行，但當(dāng)組成環(huán)基本尺寸相差較大時，等公差分配的結(jié)果將導(dǎo)致部分尺寸的設(shè)計精度過高，而部分尺寸的設(shè)計精度過低，不經(jīng)濟.等精度分配法計算過程相對復(fù)雜，但設(shè)計結(jié)果能使各組成環(huán)的精度一致，趨近合理.

4 實例分析

一對有配合要求的軸孔，其基本尺寸為φ30mm.裝配前軸表面需鍍鉻，鍍鉻層的厚度要求為10±2μm，軸鍍鉻后與孔應(yīng)滿足φ30 H8/f7配合要求.請設(shè)計軸在鍍鉻前的尺寸上、下極限偏差.

圖2 尺寸鏈實例Fig.2 Sample of size chain

該尺寸鏈中，加工后的軸半徑尺寸R1和鍍鉻層厚度尺寸Δ都是直接保證的尺寸，而鍍鉻后的軸半徑尺寸R2是最終獲得的尺寸.因此，尺寸鏈的封閉環(huán)是R2，由此判斷該尺寸鏈的尺寸R1和Δ都是增環(huán)（該尺寸鏈沒有減環(huán)）.

采用完全互換法，根據(jù)尺寸鏈的極限尺寸關(guān)系可知

5 結(jié)束語

在尺寸鏈的應(yīng)用實踐中，最主要的是如何從實際問題中提取正確的尺寸鏈，如何準(zhǔn)確判斷尺寸鏈的封閉環(huán)，如何合理分配設(shè)計公差.通過以裝配尺寸鏈和工藝尺寸鏈為例，對上述問題提出解決方案，以期為機械產(chǎn)品設(shè)計、制造與產(chǎn)品質(zhì)量檢驗技術(shù)人員對尺寸鏈問題有更深的認(rèn)識.

［1］李柱，徐正高，蔣向前.互換性與測量技術(shù)［M］.北京：高等教育出版社，2005.

［2］李軍.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)［M］.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2007.

［3］陳隆德，趙福令.機械精度設(shè)計與檢測技術(shù)［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2000.

［4］廖念釗.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)［M］.北京：中國計量出版社，1988.

Solution Methods for Key Questions of Size Chain Application

HUAN G Fu-gui
（College of Mechanical Engineering and Automation，Huaqiao University，Quanzhou 362021，China）

Concerning the assembly size chain and technological size chain，the solutions to the following questions are discussed including the acquirement of size chain，the determination of the scaling ring of the size chain，the determination method of the property of each composition link and the principle of tolerance allocation of the size chain.Finally，the solution methods are verified by case study.

size chain；scaling ring；composition link；determination method

TG 801

A

1000-5013（2010）03-0361-02

（責(zé)任編輯：陳志賢 英文審校：鄭亞青）

2009-10-28

黃富貴（1966-），男，教授，主要從事精密測量及誤差理論的研究.E-mail：hmm@hqu.edu.cn.