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在機(jī)械制造領(lǐng)域，尺寸鏈計(jì)算及公差分析是產(chǎn)品設(shè)計(jì)中不可或缺的重要環(huán)節(jié)，是質(zhì)量控制的重要監(jiān)測(cè)方法。為了滿足產(chǎn)品的質(zhì)量性能和精度要求，需要進(jìn)行必要且可靠的尺寸鏈計(jì)算及公差分析，以協(xié)調(diào)相關(guān)尺寸之間的關(guān)系，即經(jīng)濟(jì)合理地設(shè)計(jì)零件的尺寸及公差。

尺寸鏈的定義、組成

在零件的加工或產(chǎn)品的裝配過(guò)程中決定各個(gè)幾何要素間相互位置的尺寸通常都是彼此相聯(lián)系的點(diǎn)、線、面，并按一定順序排列形成一個(gè)封閉的尺寸系統(tǒng)。這個(gè)尺寸系統(tǒng)就稱為尺寸鏈。

尺寸鏈的組成單元——環(huán)，構(gòu)成尺寸鏈的每一個(gè)尺寸都稱為“環(huán)”，一條尺寸鏈中必包含兩種環(huán)。

封閉環(huán)：尺寸鏈中最終被間接保證的那個(gè)尺寸稱為封閉環(huán)，它是在加工或裝配之后形成的（圖1的A0）。

組成環(huán)：尺寸鏈中對(duì)封閉環(huán)有影響的全部環(huán)，這些環(huán)中任一環(huán)的變動(dòng)必然引起封閉環(huán)的變動(dòng)。除封閉以外尺寸鏈中其它所有的環(huán)皆稱為組成環(huán)。組成環(huán)可分為增環(huán)和減環(huán)（圖1的A1、A2、A3）。

增環(huán)：由于該環(huán)的變動(dòng)引起封閉環(huán)同向變動(dòng)，該環(huán)增大時(shí)封閉環(huán)也增大，該環(huán)減小時(shí)封閉環(huán)也減小(圖1的A1)。

減環(huán)：由于該環(huán)的變動(dòng)引起封閉環(huán)反向變動(dòng)，該環(huán)增大時(shí)封閉環(huán)減小，該環(huán)減小時(shí)封閉環(huán)增大(圖1的A2、A3)。

尺寸鏈方程：是確定尺寸鏈中間接保證的尺寸（因變量）和直接獲得的尺寸（自變量）的函數(shù)關(guān)系式，其一般形式為：

尺寸鏈主要特征

封閉性：尺寸鏈必須是一組相關(guān)尺寸按順序首尾相接而形成的封閉輪廓，其中應(yīng)包含一個(gè)間接保證的尺寸和若干個(gè)與之有關(guān)的直接獲得的尺寸。

關(guān)聯(lián)性：尺寸鏈內(nèi)間接保證的尺寸的大小和變化范圍(即精度)，是受該鏈內(nèi)直接獲得的尺寸大小和變化范圍所制約的，彼此間具有特定的函數(shù)關(guān)系。

 

尺寸鏈的幾種分類

應(yīng)用范圍分類：

裝配尺寸鏈：全部組成環(huán)為不同零件設(shè)計(jì)尺寸所形成的尺寸鏈；

零件尺寸鏈：全部組成環(huán)為同一零件設(shè)計(jì)尺寸所形成的尺寸鏈；

工藝尺寸鏈：全部組成環(huán)為同一零件工藝尺寸所形成的尺寸鏈。

 

空間位置分類：

線性尺寸鏈：全部組成環(huán)平行于封閉環(huán)的尺寸鏈；

平面尺寸鏈：全部組成環(huán)位于一個(gè)或幾個(gè)平行平面內(nèi)，但某些組成環(huán)不平行于封閉環(huán)的尺寸鏈；

空間尺寸鏈：組成環(huán)位于幾個(gè)不平行平面內(nèi)的尺寸鏈。

 

尺寸鏈計(jì)算是產(chǎn)品精度設(shè)計(jì)的重要手段，是解決實(shí)際公差問(wèn)題必須具備的技能。熟練掌握尺寸鏈計(jì)算原理，有助于深刻理解產(chǎn)品及零件尺寸的內(nèi)在聯(lián)系和精度含義，準(zhǔn)確且全面的尺寸鏈計(jì)算對(duì)于保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高經(jīng)濟(jì)效益、降低生產(chǎn)成本有著重要價(jià)值。