【正文】 寸，從而減少組成環(huán)的環(huán)數(shù)。 ? 精確原則： 當裝配精度要求高時，組成環(huán)中除了長度尺寸環(huán)外，還會有形位公差環(huán)和配合間隙環(huán)。 ? 多方向原則： 在同一裝配結(jié)構(gòu)中，不同的位置方向都有裝配精度要求時，應(yīng)按不同方向分別建立裝配尺寸鏈。 31 角度尺寸鏈的建立方法 ?步驟： 確定封閉環(huán)、查找 組成環(huán)、畫尺寸鏈圖。 例 3 如圖，臥式車床橫刀架橫向移 動對主軸軸線的垂直度公差為 (偏差方向 α ≥ 90186。) 。試建立該項要求的裝配尺寸鏈。 為討論方便，將 α改成 α0，如圖 解： 裝配精度要求 α0即為 封閉環(huán)。 α0 α2 α1 32 角度尺寸鏈的建立方法 α0 α2 α1 主軸回轉(zhuǎn)軸線 刀架移動軌跡 分析 ：該環(huán)的兩端是主軸回轉(zhuǎn)軸線和刀架移動軌跡。遵循環(huán)數(shù)最少原則，用部件或組件的相關(guān)尺寸作為組成環(huán)，則中間僅通過一個裝配基準 —— 床身導(dǎo)軌面。 組成環(huán) ： α1和 α2 α1 —— 主軸回轉(zhuǎn)軸線對床身前 導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的平行度 α2—— 床鞍的上燕尾形導(dǎo)軌對 下 V形導(dǎo)軌的垂直度（床鞍以 下 V形導(dǎo)軌裝在床身前 V形導(dǎo) 軌上） 床身前 V形導(dǎo)軌中線 33 角度尺寸鏈的建立實例 封閉環(huán) β0 ：主軸旋轉(zhuǎn)軸線對工作 臺面的垂直度 例 4 如圖，要求：立式銑床主軸旋轉(zhuǎn) 軸線對工作臺面的垂直度 —— 在機 床的橫向垂直平面內(nèi)為 mm， β 0≦90186。 。試確定其組成環(huán)。 組成環(huán) β1 ：工作臺臺面對其導(dǎo) 軌面前后方向上的平行度 組成環(huán) β2 ：床鞍上 /下導(dǎo)軌面在前 后方向上的平行度 組成環(huán) β3 ：升降臺水平導(dǎo)軌與立導(dǎo)軌的垂直度 組成環(huán) β4 ：床身大圓面對立導(dǎo)軌的平行度 組成環(huán) β5 ：立銑頭主軸旋轉(zhuǎn)軸線對立銑頭回轉(zhuǎn)面的平行度 34 判斷角度尺寸鏈組成環(huán)性質(zhì)的方法 常見的形位公差環(huán)有垂直度、平行度、直線度和平面度。均屬角度尺寸環(huán)。垂直度相當于角度為 90186。的環(huán)；平行度相當于角度為 0186。的環(huán)；直線度或平面度相當于角度為 0186?；?180186。的環(huán)。 1 直觀法 直接在角度尺寸鏈的平面中， 根據(jù)角度環(huán)的增加或減少來 判斷其對封閉環(huán)的影響，從 而確定其性質(zhì)。 α0 α2 α1 如右圖，垂直度環(huán)的判別可 明顯看出。 α2↑→ α0↓ ， ∴ α2 為減環(huán)。 35 判斷角度尺寸鏈組成環(huán)性質(zhì)的方法 由于平行度環(huán)的基本尺寸為 0，所以該環(huán)在任意方向上的變化，都可看成角度在增加。所以平行度環(huán)的判別需有一個統(tǒng)一的準則。 平行度環(huán)判別的統(tǒng)一準則 ： 把平行度看成角度很小的環(huán)，并約定角度頂點的位置。一般情況下，角頂取在尺寸鏈中垂直度環(huán)角頂較多的一邊。 α0 α2 α1 如右圖，把 α1的角度頂點取在右 邊，即 OO軸線和 I I軸線在右邊很 遠處相交?？梢?α1為增環(huán)。 36 判斷角度尺寸鏈組成環(huán)性質(zhì)的方法 若約定角度頂點的位置不同，則會使該環(huán)性質(zhì)發(fā)生改變。但該環(huán)的增加和減少也變了，兩者綜合結(jié)果仍是一致的。 α0 α2 α1 右圖的角度尺寸鏈方程式為： α0＝ α1－ α2 左圖的角度尺寸鏈方程式為： β0＝ β3－ (β1+β2+β4+β5) β2 β1 β5 β4 β3 β0 37 直觀法判別組成環(huán)性質(zhì)的特點 ?直接在裝配示意圖中的尺寸鏈圖上判別組成環(huán)性質(zhì)。 ?平行度環(huán)看成角度很小的環(huán)，并約定其角頂?shù)奈恢?，一般角頂?shù)奈恢萌≡诔叽珂溨写怪倍拳h(huán)角頂較多的一邊，然后再判別其性質(zhì)。 ?垂直度環(huán)按實際所在位置判別其性質(zhì)。 38 判斷角度尺寸鏈組成環(huán)性質(zhì)的方法 2 公共角頂法 ?原理 ： 把角度尺寸鏈的各環(huán)畫成具有公共角頂形式的尺寸鏈圖，進而再判別其組成環(huán)的性質(zhì)。 ?常以垂直度環(huán)為公共角頂。 平行度環(huán)也看成角度很小的環(huán)，并約定公共角頂作為平行度環(huán)的角頂。 β2 β1 β5 β4 β3 β0 β1 β2 β0 β3 β5 β4 39 公共角頂法的分析步驟 ?首先取垂直度環(huán) β 0的角頂為公共角頂，并畫出 β 0≈90 176。 ?按相對位置依次以小角度畫出平行度環(huán) β 1和 β 2(往下方向 )以及平行度環(huán) β 4和 β 5(往右方向 ) ?用垂直度環(huán) β 3封閉整個尺寸鏈圖 β2 β1 β5 β4 β3 β0 β1 β2 β0 β3 β5 β4 0 3 1 2 4 5()? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?以類似長度尺寸鏈的方法寫出方程式 40 公共角頂法的分析步驟 ?當兩個垂直度環(huán)在相鄰象限時，尺寸鏈圖不能封閉，如下圖。圖中的尺寸鏈的兩個垂直度環(huán)分別在第二和第三象限。 ?尺寸鏈建立方法： 先取垂直度環(huán) α 0的角頂為公共角頂，并畫出 α 0≈90 186。；接著按相對位置以小角度畫出平行度環(huán) α 1；最后按垂直度環(huán) α 2＝ 90186。的實際位置即 α 2的另一邊順時針畫出。此時，尺寸鏈沒有封閉。 α0 α2 α1 α0 α2 α1 41 公共角頂法的分析步驟 ?使尺寸鏈封閉的辦法 ：借助于一個 180186。的理想環(huán) (以帶框的180186。表示 ) 0 1 2180? ? ?? ? ? ?因理想環(huán)可不計公差變化，所以可 把理想環(huán) 180略去，尺寸鏈方程式為： 0 1 2? ? ???說明 1： 兩垂直度環(huán)在相鄰象限時會增加一個 180186。的理想環(huán)，實質(zhì)上是將其中一個垂直度環(huán)用補角的形式轉(zhuǎn)到另一個垂直度環(huán)的象限中，然后用同一象限的形式確定具有公共角頂?shù)某叽珂湀D。 說明 2： 當角度尺寸鏈中的兩個垂直度環(huán)在兩個對角象限時，采用公共角頂法就要用兩個 180186。的理想環(huán)，使尺寸鏈圖封閉，即把兩個垂直度環(huán)都轉(zhuǎn)到某一公共象限。 42 公共角頂法判別組成環(huán)性質(zhì)的特點 ? 先在裝配示意圖上畫出各角度環(huán)。 ? 選定任一垂直度環(huán)的角頂作為公共角頂，依次畫出全部角度環(huán)。平行度環(huán)可看成角度很小的環(huán)。 ? 滿足 “ 環(huán)數(shù)最少 ” 原則。因此，應(yīng)使尺寸鏈中的兩個垂直度環(huán)在同一象限內(nèi)。由于工藝原因 (如測量不便 )，不能使兩個垂直度在同一象限時，就應(yīng)用補角的形式即 (180186。－ α )轉(zhuǎn)化到同一象限，否則，尺寸鏈不封閉。 ? 畫出具有公共角頂?shù)某叽珂湀D后，可用類似長度尺寸鏈的方法判別組成環(huán)的性質(zhì)。 43 判斷角度尺寸鏈組成環(huán)性質(zhì)的方法 3 角度轉(zhuǎn)化法 ?與直觀法和公共角頂法把平行度環(huán)轉(zhuǎn)化為小角度環(huán)不同，實際工藝測量時，往往是用 90186。角尺把垂直度轉(zhuǎn)化成平行度來測量。此時，就能畫出平行度的尺寸鏈圖。 β0 β1 β2 β3 β5 β4 標準導(dǎo)軌 升降臺 90186。角尺 千分表 β0 β1 β2 β5 β4 β3 44 角度轉(zhuǎn)換法判別組成環(huán)性質(zhì)的特點 ?用 90186。角尺將尺寸鏈中所有垂直度都轉(zhuǎn)化為平行度。轉(zhuǎn)化時，原角度在 II、 III象限內(nèi)，則 90186。角尺應(yīng)放在相應(yīng)零件的左邊；原角度在 I、 IV象限內(nèi)，則 90186。角尺應(yīng)放在相應(yīng)零件的右邊。各 90186。角尺的位置應(yīng)按相應(yīng)零件的順序排列 ?滿足 “ 環(huán)數(shù)最少 ” 原則。為此，應(yīng)使尺寸鏈中的兩垂直度環(huán)在同一象限內(nèi)。 ?用角度轉(zhuǎn)化法畫出全部環(huán)為平行度的尺寸鏈圖后，可用類似長度尺寸鏈的方法判別組成環(huán)性質(zhì)。 判別角度尺寸鏈組成環(huán)性質(zhì)的方法，主要是針對形位公差環(huán)(垂直度、平行度 )而言的。這些方法也同樣適用于判別精度要求較高的長度尺寸鏈中的形位公差環(huán)。 45 角度尺寸鏈判別的注意事項 ?由形位公差組成的角度尺寸鏈，若形位公差的上下偏差是對稱分布的 (常見的形位公差都如此 )，照理可以不必判別組成環(huán)的性質(zhì)，因為 無論把該環(huán)定為增環(huán)還是減環(huán)，它的變化對封閉環(huán)的影響都是相同的 。但是，實際上在機床等機械產(chǎn)品中，經(jīng)常對這些形位公差環(huán)提出附加要求。這樣，就使原來是對稱分布的偏差要求變?yōu)閱蜗蚍植嫉钠钜蟆? 46 角度尺寸鏈的線性化 ?前面介紹的判別組成環(huán)性質(zhì)的方法都是用類似長度尺寸鏈的方法解決角度尺寸鏈問題。如果將角度尺寸鏈中常見的垂直度和平行度用規(guī)定長度上的偏差值來表示，如規(guī)定 300mm長度上的偏差不超過 ，或公差帶寬度為 ，即用“ ” 表示，而且全部環(huán)都用同一規(guī)定長度，則角度尺寸鏈的各環(huán)都可直接用偏差值或公差值進行計算，最后在計算結(jié)果上再注明統(tǒng)一的規(guī)定值即可。 47 平面尺寸鏈簡介 銷孔軸線 過孔軸線 e 11xy、—— 床鞍上齒輪 O1的坐標尺寸 22xy、—— 溜板箱上齒輪 O2的坐標尺寸 12rr??、—— 兩齒輪節(jié)圓半徑 e —— 銷孔和過孔的軸線偏移量 0P—— 兩齒輪的嚙合間隙， 封閉環(huán) 求解方法 ：將平面尺寸 鏈的各環(huán)投影到水平和垂直兩坐標上。平面尺寸鏈即分解成兩個直線尺寸鏈，然后再分別按直線尺寸鏈進行求解。 48 解裝配尺寸鏈 ?解裝配尺寸鏈和裝配方法密切相關(guān)，不同的裝配方法有不同的解法。 ?解裝配尺寸鏈要根據(jù)封閉環(huán)公差的要求、結(jié)構(gòu)特點、生產(chǎn)類型和生產(chǎn)條件，先選擇合理的裝配方法，再確定組成環(huán)的加工精度 互換裝配法 分組裝配法 修配裝配法 調(diào)整裝配法 49 互換裝配法 —— 完全互換裝配法 ?概念 在全部產(chǎn)品中，裝配時各組成環(huán)不需挑選或改變其大小或位置，裝入后即能達到封閉環(huán)的公差要求 ?計算方法 —— 極值公式 條件： 00LTT?其中 01mL i iiTT??? ?0LT ??封閉環(huán)極值公差 0T ??封閉環(huán)公差要求值 iT ??第 i個組成環(huán) 公差 i? ??第 i個組成環(huán)傳遞系數(shù) m?? 組成環(huán)環(huán)數(shù) 01miiiTT????(1) 50 互換裝配法 —— 完全互換裝配法 反計算步驟 1－－公差分配的方法 1 “ 等公差”法 ：按等公差原則先求出各組成環(huán)的平均極值公差 ,avLT0,1a v L miiTT????(2) 然后根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，考慮組成環(huán)尺寸的大小和加工難易程度進行適當調(diào)整。 如組成環(huán)是標準件上的尺寸，仍按標準規(guī)定； 如組成環(huán)是幾個尺寸鏈中的公共環(huán)，其公差值由要求最嚴的尺寸鏈確定；調(diào)整后，仍需滿足 (1)式。 01miiiTT????(1) 51 互換裝配法 —— 完全互換裝配法 反計算步驟 1－－公差分配的方法 2 “ 等精度”法 ：使各組成環(huán)按同一公差等級制造，由此求出平均公差等級系數(shù)，再按尺寸查出各組成環(huán)的公差值，最后仍需調(diào)整各組成環(huán)的公差。計算復(fù)雜，計算后仍要進行調(diào)整，故應(yīng)用不多。 確定各組成環(huán)的公差后，按“入體原則”確定極限偏差。 組成環(huán)為包容面時，取下偏差為 0；組成環(huán)為被包容面時取上偏差為 0；組成環(huán)是中心距時，偏差按對稱分布。 反計算步驟 2－－偏差標注方法 52 互換裝配法 —— 完全互換裝配法 當各組成環(huán)都按上述原則確定偏差時，按公式計算的封閉環(huán)極限偏差常不符合封閉環(huán)的要求值。為此，需選取一個組成環(huán)，它的極限偏差不是事先定好，而是經(jīng)過計算確定，以便與其他組成環(huán)協(xié)調(diào)，最后滿足封閉環(huán)極限偏差的要求，此組成環(huán)稱為“ 協(xié)調(diào)環(huán) ”。 反計算步驟 3－－計算結(jié)果的調(diào)整 注意 協(xié)調(diào)環(huán)不能選取標準件或幾個尺寸鏈的公共組成環(huán)。 53 互換