导读:
在工程领域,尺寸链的概念常常被工程师们所关注,但往往在选取或寻找尺寸链的过程中,他们已经默认认为尺寸链是待被发现的存在。
实质上,尺寸链并非自然而然的存在,而是源自于工程师的设计思路,在进行三维设计的其实也就在无形中构建了尺寸链。
了解这一基本认知,对于我们以全新的视角去理解与对待尺寸链、公差及其分析方法,具有重大意义。
第一章:尺寸链基础理解
1.1 定义
在零件加工或装配过程中,各个尺寸相互关联、相互依赖,形成了一种特定的顺序性连接,这便是尺寸链。
其中,所涉及的尺寸不仅仅是长度,还包含了角度、形位公差等广义尺寸。
1.2 分类
根据功能需求,尺寸链可分为零件设计尺寸链、装配设计尺寸链以及工艺设计尺寸链。
本文着重探讨装配设计尺寸链的特点及其重要性。
再进一步细分,根据各尺寸之间的相对空间位置,尺寸链又可分为直线尺寸链、平面尺寸链以及空间尺寸链。
按照几何特征,尺寸链还可分为长度尺寸链和角度尺寸链。
第二章:尺寸链的特性和判断
2.1 特点
尺寸链具有封闭性和关联性两大特点。
封闭性意味着尺寸链的各尺寸按一定顺序首尾相接构成封闭形式;而关联性则表明尺寸链中任一尺寸的变化都会直接影响其他尺寸的变化。
关于尺寸链中各尺寸的正负判断,通常采用箭头法或逻辑法。
箭头法是通过画单向箭头从目标尺寸开始,顺着整个尺寸链画至闭合回路,箭头的方向即可决定各尺寸的正负。
逻辑法则是根据各尺寸变化对目标尺寸的影响来判断其正负。
第三章:尺寸链设计的要点与注意事项
3.1 主动设计而非被动选取
多数资料和书籍向工程师们传授如何在图样中选取或找出目标尺寸的尺寸链,这会使工程师产生一种误解——认为尺寸链的选取及后续的公差分析是被动进行的。
然而实际上,尺寸链应当是设计的一部分,应该在产品设计过程中就考虑到哪些是关键尺寸,通过优化设计方法如使用定位特征、缩短尺寸链等来确保目标尺寸满足设计要求。
3.2 短链优先原则
在尺寸链设计中,应尽量缩短尺寸链的长度。因为较长的尺寸链意味着更多的组成尺寸和更大的公差累积,使得目标尺寸更难以满足设计要求。
这一原则强调了工程师在设计时需对公差累积进行充分考虑和控制。
结语:
了解并掌握尺寸链的概念及其设计要点对于工程师们至关重要。通过主动设计和优化,我们可以更好地控制公差累积,确保产品满足设计要求。
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