“解尺寸链”在实际教学中的应用及分析

李瑞姣

摘 要：从在解尺寸链的过程中涉及的主要概念、在实际教学中解尺寸链的一些方法两方面进行研究，指出学生只要快速找出尺寸链图上的封闭环、判定组成环中的增环和减环，就能够轻松地掌握“解尺寸链”的知识。

关键词：尺寸链；教学；应用；分析

中图分类号：G718.1；G424 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2016）06-0098-01

一、在解尺寸链的过程中涉及的主要概念

（1）尺寸链是指在加工工件的过程中，把相互关联的尺寸按照一定的排列顺序形成的一种封闭尺寸组合，叫作尺寸链。在尺寸链中有多个组成尺寸，我们称尺寸链中的每一个组成尺寸叫作环。在这些环中有一些环是直接控制工件的尺寸的，这一些环叫组成环，有一些环是间接保证工件尺寸的，被称为封闭环。在工件加工过程中，按照组成环对尺寸链封闭环的影响，我们把组成环又分为减环和增环。什么是增环？增环指在尺寸链中，当某一个组成环减小时，保持其他组成环不变，而封闭环减小；当增大某一个组成环时，其他条件不变，而封闭环增大，这一些组成环被称为增环。减环指的是在尺寸链中，在增大其中的某一个组成环时，保持其他组成环不变，而封闭环减小，当其中的某一个组成环减小时，其他组成环不变，而封闭环增大，这一类组成环就叫减环。

（2）按照尺寸链的应用范围把尺寸链进行分类：尺寸链有设计尺寸链（也叫零件尺寸链）、加工工艺尺寸链和装配尺寸链这三种。设计尺寸链是指在设计机械零件件时，在设计图上画出的那些封闭的尺寸组合。工艺尺寸链是指在零部件的加工工艺过程中，每一道加工工序的加工尺寸形成一种封闭的尺寸组合。装配尺寸链是在机器或零部件在装配的过程中，各个零件或者部件间的有关尺寸形成了互相联系、互相影响的一种封闭尺寸组合。

二、在实际教学中解尺寸链的一些方法

（1）用常规法解尺寸链。解尺寸链的一般步骤是：先画出机械零件的尺寸链图，接着找出尺寸链中的组成环和封闭环，最后根据组成环中增环和减环的定义，判定组成环中的增环和减环。1）根据图纸尺寸做出机械零部件尺寸链图的方法。封闭的组合尺寸，按照加工工艺顺序，从第一个工艺尺寸的工艺基准出发，把尺寸链中的各个组合尺寸也就是相应的各组成环依据一定的绘图比例，按照一定的顺序逐个全部画出，用首尾相接的单线箭头按绘制出尺寸图，画出的封闭的尺寸组合图就是尺寸链图。2）如何找出尺寸链图中的封闭环和组成环。一些机械零件的工作图上，组合尺寸中的封闭环的尺寸一般情况下不在图纸上面标注出来，只在零件图上标注了封闭环尺寸除外的有关尺寸，我们只要建立起封闭的尺寸链图，组合尺寸中封闭环的尺寸就形成了。封闭环的特点是它是加工工艺过程中间接保证的尺寸，它的公差值最大，等于尺寸链中所有组成环的公差之和。我们确定了组合尺寸的封闭环之后，就要找出尺寸链图中的组成环。如何找出组成环呢？查找组成环有一定的原则，这些原则就是：组成环的尺寸与封闭环的尺寸是直接相关联的，并且是由机械零部件在加工中得到的尺寸。只要根据这些原则来查找，组成环是不难找到的。是不是所有的组成环都可以这样查找呢？不是这样的。如果组合尺寸链中的某一个组成环包含于多条尺寸链中，从而成为多条尺寸链中的公共环，这样我们就不能用常规方法去简单地计算，这个环的判定就要更客观更加全面的考虑。3）怎样判定组成环中的增环、减环。我们可以根据最原始的方法定义法来判定。我们也可以用另一种判别方法回路法来判定增环和减环：回路法就是先在尺寸链图中的封闭环处朝着某一方向画上箭头，接着顺着箭头，向与封闭环箭头方向背离的方向，顺着各尺寸链的尺寸线和基线画出一条回路线。然后再在每一个组成环尺寸上方与回路方向一致的方向上标出箭头，可以根据组成环上方的箭头方向来判定增环和减环：组成环上方的箭头与封闭环处箭头方向一致的，就是增环；反之，如果组成环上方的箭头方向和封闭环处箭头相反的，那就是减环。

（2）利用极值法来计算尺寸链。我们在解尺寸链时，不用管尺寸链中每个环的实际尺寸的排列情况，只考虑尺寸链中每个环的尺寸的最大值和尺寸的最小值来进行计算。尺寸链中封闭环的基本尺寸在数值上等于尺寸链组成环中所有增环的基本尺寸之和减去尺寸链组成环中所有减环基本尺寸之和的差。尺寸链封闭环的最大极限尺寸，在数值上等于尺寸链组成环中所有增环的最大值尺寸之和减去尺寸链组成环中所有减环最小值尺寸之和的差。尺寸链中封闭环的最小极限尺寸，在数值上等于尺寸链组成环中所有增环的最小值尺寸之和减去尺寸链组成环中所有减环最大值尺寸之和的差。尺寸链中封闭环的公差值，在数值上等于每一个组成环的公差的和，所以封闭环的公差大于尺寸链中任何一个组成环的公差。

三、结束语

总之，在尺寸链的教学中，学生容易把设计尺寸链和工艺尺寸链混淆，因此，教师在教学时应该结合具体的实际加工来讲解，这样效果会好些。解尺寸链的难点有两个，其一是如何快速找出尺寸链图上的封闭环，其二是怎么判定组成环中的增环和减环。只要把握了以上的重点和难点，在课堂上用灵活的教学方法再配以合适的实物和多媒体教学，学生就能够轻松地掌握。

参考文献：

[1]刘振昌.工艺尺寸链分析与计算探讨[J].农业机械，2011（12）.

[2]周军.工艺尺寸链的教学探讨[J].扬州职业大学学报，2008（04）.