机械产品制造中装配尺寸链的解法探析
2014-07-24赵永春
赵永春
摘 要 产品的装配工艺过程大致包括四个阶段，即装配前的准备工作，装配工作，调整、精度检验和试车及涂装、涂油、装箱。合理选择装配尺寸链的解法，对保证机械产品的装配精度和装配质量、降低产品成本起着决定性的作用。
关键词 计算原则；解装配尺寸链
中图分类号：TH124 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）08-0137-01
在实际生产活动中，为了既能满足装配精度的要求，又能降低生产费用，应选择合理的装配方法，而理解和掌握有关装配尺寸链的基本概念、计算原则和计算方法是解装配尺寸链的重要保证。
1 装配尺寸链的解法应遵循的依据
1）遵循“等公差原则”（即每个组成环分得的公差值相等）并结合各组成环尺寸的大小及加工的难易情况，将封闭环公差值合理进行分配，但应保证分配后各组成环公差之和仍等于封闭环公差。
2）确定好各组成环公差之后，再按“入体原则”确定基本偏差。即：当组成环为包容尺寸（孔）时，取下偏差为零；当组成环为被包容尺寸（轴）时，取上偏差为零；若组成环为中心距，则取对称偏差。
2 采用完全互换法解尺寸链
按完全互换装配法的要求解有关的装配尺寸链，称完全互换法解尺寸链。
解题步骤：
1）根据题意画出尺寸链简图，确定封闭环、增环和减环，并校验各环的基本尺寸是否正确。
2）根据封闭环公差的性质及装配尺寸链的计算原则，确定各组成环尺寸公差和极限尺寸。
3）确定协调环。为满足装配精度要求，应在各组成环中选择—个环，其极限尺寸由封闭环极限尺寸方程式来确定，此环称为协调环。一般选便于制造及可用通用量具测量的尺寸作为协调环。然后利用计算公式求出协调环的极限尺寸。
例1 图1a）为某部件的装配简图，需满足A0=0.2～0.7 mm。如果A1=126 mm，A2=30 mm，A3=A5=6 mm，A4=144 mm，请采用完全互换法对此尺寸链进行解答。
a） b）
图1
解：1）画出尺寸链简图，确定各环类型并校核各环基本尺寸是否正确。
由图1b）可知：A1，A2为增环，A3，A4，A5为减环，A0为封闭环。
A0=（A1+A2）-（A3+A4+A5）
=（126+30）-（6+144+6）
=0
尺寸链各尺寸正确。
2）封闭环公差：
T0=0.7-0.2=0.5（mm）
根据T0=T1+T2+T3+T4+T5=0.5，在“等公差原则”下，考虑各组成环尺寸及加工难易程度，合理分配各组成环公差：
T1=0.2 mm，T2=0.1 mm，T3=T5=0.05 mm，T4=0.1 mm
再按“入体原则”分配偏差：
A1=126 mm，A2=30 mm，A3=A5=6 mm
3）确定协调环：通过分析，选A4为协调环。
由A0max=A1max+A2max–A3min–A4min–A5min
得：A4min=A1max+A2max–A3min–A5min–A0max
=126.20+30.10-5.95-5.95-0.7
=143.70（mm）
由A0min=A1min+A2min–A3max–A4max–A5max
得：A4max=A1min+A2min–A3max–A5max–A0min
=126+30-6-6-0.2
=143.80（mm）
因此 A4=144（mm）
即当各零件按A1=126 mm、A2=30 mm、A3=A5=6 mm、A4=144 mm要求制造时，不经挑选，从中各任取一件，装配后，就能满足装配要求。
例2 图2a）为某装配简图，需满足装配要求B0= 0.05～0.35 mm，如果B1=122 mm，B2=90 mm，B3=32 mm，请采用完全互换法对此尺寸链进行解答。
a） b）
图2
解：1）画出尺寸链简图，确定各环类型并校核各环基本尺寸是否正确。
由图2b）可知：B1为增环，B2，B3为减环，B0为封闭环。
B0=B1-（B2+B3）
=122-（90+32）
=0
尺寸链各尺寸正确。
2）计算：
封闭环公差：
T0=0.35-0.05=0.3（mm）
根据T0=T1+T2+T3=0.3，在“等公差原则”下，考虑各组成环尺寸及加工难易程度，合理分配各组成环公差：
T1=0.15 mm，T2=0.1 mm，T3=0.05 mm
再按“入体原则”分配偏差：
B1=1220+0.15 mm，B2=90mm
3）确定协调环，通过分析，选B3为协调环。
由B0max=B1max–B2min–B3min得：
B3min=B1max–B2min–B0max
=122.15–89.90-0.35
=31.90（mm）
由B0min=B1min–B2max–B3max得：
B3max=B1min–B2max–B0min
=122-90-0.05
=31.95（mm）
故 B3=32（mm）
即当各零件按B1=1220+0.15 mm，B2=90 mm，B3=32 mm要求制造时，不经挑选，从中各任取一件，装配后，就能满足装配要求。
综上所述，在解装配尺寸链时，关键是要熟练掌握和理解有关的基本概念、计算原则和计算公式，并根据生产的实际情况采用合理的解法。
参考文献
[1]杨国良.工具钳工工艺学[M].北京：中国劳动出版社，1996.
[2]蒋增福.钳工工艺与技能训练[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2001.endprint
摘 要 产品的装配工艺过程大致包括四个阶段，即装配前的准备工作，装配工作，调整、精度检验和试车及涂装、涂油、装箱。合理选择装配尺寸链的解法，对保证机械产品的装配精度和装配质量、降低产品成本起着决定性的作用。
关键词 计算原则；解装配尺寸链
中图分类号：TH124 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）08-0137-01
在实际生产活动中，为了既能满足装配精度的要求，又能降低生产费用，应选择合理的装配方法，而理解和掌握有关装配尺寸链的基本概念、计算原则和计算方法是解装配尺寸链的重要保证。
1 装配尺寸链的解法应遵循的依据
1）遵循“等公差原则”（即每个组成环分得的公差值相等）并结合各组成环尺寸的大小及加工的难易情况，将封闭环公差值合理进行分配，但应保证分配后各组成环公差之和仍等于封闭环公差。
2）确定好各组成环公差之后，再按“入体原则”确定基本偏差。即：当组成环为包容尺寸（孔）时，取下偏差为零；当组成环为被包容尺寸（轴）时，取上偏差为零；若组成环为中心距，则取对称偏差。
2 采用完全互换法解尺寸链
按完全互换装配法的要求解有关的装配尺寸链，称完全互换法解尺寸链。
解题步骤：
1）根据题意画出尺寸链简图，确定封闭环、增环和减环，并校验各环的基本尺寸是否正确。
2）根据封闭环公差的性质及装配尺寸链的计算原则，确定各组成环尺寸公差和极限尺寸。
3）确定协调环。为满足装配精度要求，应在各组成环中选择—个环，其极限尺寸由封闭环极限尺寸方程式来确定，此环称为协调环。一般选便于制造及可用通用量具测量的尺寸作为协调环。然后利用计算公式求出协调环的极限尺寸。
例1 图1a）为某部件的装配简图，需满足A0=0.2～0.7 mm。如果A1=126 mm，A2=30 mm，A3=A5=6 mm，A4=144 mm，请采用完全互换法对此尺寸链进行解答。
a） b）
图1
解：1）画出尺寸链简图，确定各环类型并校核各环基本尺寸是否正确。
由图1b）可知：A1，A2为增环，A3，A4，A5为减环，A0为封闭环。
A0=（A1+A2）-（A3+A4+A5）
=（126+30）-（6+144+6）
=0
尺寸链各尺寸正确。
2）封闭环公差：
T0=0.7-0.2=0.5（mm）
根据T0=T1+T2+T3+T4+T5=0.5，在“等公差原则”下，考虑各组成环尺寸及加工难易程度，合理分配各组成环公差：
T1=0.2 mm，T2=0.1 mm，T3=T5=0.05 mm，T4=0.1 mm
再按“入体原则”分配偏差：
A1=126 mm，A2=30 mm，A3=A5=6 mm
3）确定协调环：通过分析，选A4为协调环。
由A0max=A1max+A2max–A3min–A4min–A5min
得：A4min=A1max+A2max–A3min–A5min–A0max
=126.20+30.10-5.95-5.95-0.7
=143.70（mm）
由A0min=A1min+A2min–A3max–A4max–A5max
得：A4max=A1min+A2min–A3max–A5max–A0min
=126+30-6-6-0.2
=143.80（mm）
因此 A4=144（mm）
即当各零件按A1=126 mm、A2=30 mm、A3=A5=6 mm、A4=144 mm要求制造时，不经挑选，从中各任取一件，装配后，就能满足装配要求。
例2 图2a）为某装配简图，需满足装配要求B0= 0.05～0.35 mm，如果B1=122 mm，B2=90 mm，B3=32 mm，请采用完全互换法对此尺寸链进行解答。
a） b）
图2
解：1）画出尺寸链简图，确定各环类型并校核各环基本尺寸是否正确。
由图2b）可知：B1为增环，B2，B3为减环，B0为封闭环。
B0=B1-（B2+B3）
=122-（90+32）
=0
尺寸链各尺寸正确。
2）计算：
封闭环公差：
T0=0.35-0.05=0.3（mm）
根据T0=T1+T2+T3=0.3，在“等公差原则”下，考虑各组成环尺寸及加工难易程度，合理分配各组成环公差：
T1=0.15 mm，T2=0.1 mm，T3=0.05 mm
再按“入体原则”分配偏差：
B1=1220+0.15 mm，B2=90mm
3）确定协调环，通过分析，选B3为协调环。
由B0max=B1max–B2min–B3min得：
B3min=B1max–B2min–B0max
=122.15–89.90-0.35
=31.90（mm）
由B0min=B1min–B2max–B3max得：
B3max=B1min–B2max–B0min
=122-90-0.05
=31.95（mm）
故 B3=32（mm）
即当各零件按B1=1220+0.15 mm，B2=90 mm，B3=32 mm要求制造时，不经挑选，从中各任取一件，装配后，就能满足装配要求。
综上所述，在解装配尺寸链时，关键是要熟练掌握和理解有关的基本概念、计算原则和计算公式，并根据生产的实际情况采用合理的解法。
参考文献
[1]杨国良.工具钳工工艺学[M].北京：中国劳动出版社，1996.
[2]蒋增福.钳工工艺与技能训练[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2001.endprint
摘 要 产品的装配工艺过程大致包括四个阶段，即装配前的准备工作，装配工作，调整、精度检验和试车及涂装、涂油、装箱。合理选择装配尺寸链的解法，对保证机械产品的装配精度和装配质量、降低产品成本起着决定性的作用。
关键词 计算原则；解装配尺寸链
中图分类号：TH124 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）08-0137-01
在实际生产活动中，为了既能满足装配精度的要求，又能降低生产费用，应选择合理的装配方法，而理解和掌握有关装配尺寸链的基本概念、计算原则和计算方法是解装配尺寸链的重要保证。
1 装配尺寸链的解法应遵循的依据
1）遵循“等公差原则”（即每个组成环分得的公差值相等）并结合各组成环尺寸的大小及加工的难易情况，将封闭环公差值合理进行分配，但应保证分配后各组成环公差之和仍等于封闭环公差。
2）确定好各组成环公差之后，再按“入体原则”确定基本偏差。即：当组成环为包容尺寸（孔）时，取下偏差为零；当组成环为被包容尺寸（轴）时，取上偏差为零；若组成环为中心距，则取对称偏差。
2 采用完全互换法解尺寸链
按完全互换装配法的要求解有关的装配尺寸链，称完全互换法解尺寸链。
解题步骤：
1）根据题意画出尺寸链简图，确定封闭环、增环和减环，并校验各环的基本尺寸是否正确。
2）根据封闭环公差的性质及装配尺寸链的计算原则，确定各组成环尺寸公差和极限尺寸。
3）确定协调环。为满足装配精度要求，应在各组成环中选择—个环，其极限尺寸由封闭环极限尺寸方程式来确定，此环称为协调环。一般选便于制造及可用通用量具测量的尺寸作为协调环。然后利用计算公式求出协调环的极限尺寸。
例1 图1a）为某部件的装配简图，需满足A0=0.2～0.7 mm。如果A1=126 mm，A2=30 mm，A3=A5=6 mm，A4=144 mm，请采用完全互换法对此尺寸链进行解答。
a） b）
图1
解：1）画出尺寸链简图，确定各环类型并校核各环基本尺寸是否正确。
由图1b）可知：A1，A2为增环，A3，A4，A5为减环，A0为封闭环。
A0=（A1+A2）-（A3+A4+A5）
=（126+30）-（6+144+6）
=0
尺寸链各尺寸正确。
2）封闭环公差：
T0=0.7-0.2=0.5（mm）
根据T0=T1+T2+T3+T4+T5=0.5，在“等公差原则”下，考虑各组成环尺寸及加工难易程度，合理分配各组成环公差：
T1=0.2 mm，T2=0.1 mm，T3=T5=0.05 mm，T4=0.1 mm
再按“入体原则”分配偏差：
A1=126 mm，A2=30 mm，A3=A5=6 mm
3）确定协调环：通过分析，选A4为协调环。
由A0max=A1max+A2max–A3min–A4min–A5min
得：A4min=A1max+A2max–A3min–A5min–A0max
=126.20+30.10-5.95-5.95-0.7
=143.70（mm）
由A0min=A1min+A2min–A3max–A4max–A5max
得：A4max=A1min+A2min–A3max–A5max–A0min
=126+30-6-6-0.2
=143.80（mm）
因此 A4=144（mm）
即当各零件按A1=126 mm、A2=30 mm、A3=A5=6 mm、A4=144 mm要求制造时，不经挑选，从中各任取一件，装配后，就能满足装配要求。
例2 图2a）为某装配简图，需满足装配要求B0= 0.05～0.35 mm，如果B1=122 mm，B2=90 mm，B3=32 mm，请采用完全互换法对此尺寸链进行解答。
a） b）
图2
解：1）画出尺寸链简图，确定各环类型并校核各环基本尺寸是否正确。
由图2b）可知：B1为增环，B2，B3为减环，B0为封闭环。
B0=B1-（B2+B3）
=122-（90+32）
=0
尺寸链各尺寸正确。
2）计算：
封闭环公差：
T0=0.35-0.05=0.3（mm）
根据T0=T1+T2+T3=0.3，在“等公差原则”下，考虑各组成环尺寸及加工难易程度，合理分配各组成环公差：
T1=0.15 mm，T2=0.1 mm，T3=0.05 mm
再按“入体原则”分配偏差：
B1=1220+0.15 mm，B2=90mm
3）确定协调环，通过分析，选B3为协调环。
由B0max=B1max–B2min–B3min得：
B3min=B1max–B2min–B0max
=122.15–89.90-0.35
=31.90（mm）
由B0min=B1min–B2max–B3max得：
B3max=B1min–B2max–B0min
=122-90-0.05
=31.95（mm）
故 B3=32（mm）
即当各零件按B1=1220+0.15 mm，B2=90 mm，B3=32 mm要求制造时，不经挑选，从中各任取一件，装配后，就能满足装配要求。
综上所述，在解装配尺寸链时，关键是要熟练掌握和理解有关的基本概念、计算原则和计算公式，并根据生产的实际情况采用合理的解法。
参考文献
[1]杨国良.工具钳工工艺学[M].北京：中国劳动出版社，1996.
[2]蒋增福.钳工工艺与技能训练[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2001.endprint
