尺寸链的分析计算.ppt

尺寸链的分析计算.ppt

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几何规范公差设计与检测公差设计与检测互换性与技术测量互换性与技术测量D61尺寸链2/33尺寸链3/33尺寸链DimensionalChain在机械产品设计、加工、装配和测量过程中，由相互连接的尺寸形成的尺寸组4/33dXDB0B1B2B3BC0C1C2封闭性封闭性组成尺寸链的各个尺寸应按一定顺序构成一个封闭系统组成尺寸链的各个尺寸应按一定顺序构成一个封闭系统相关性相关性其中一个尺寸变动将影响其他尺寸变动其中一个尺寸变动将影响其他尺寸变动尺寸链5/33dXDB0B1B2B3BC1C0C2设计尺寸链加工尺寸链装配尺寸链测量尺寸链尺寸链6/33dXDB0B1B2B3线性尺寸链角度尺寸链尺寸链7/33平面尺寸链空间尺寸链L0L1L2L1L0L2尺寸链8/33尺寸链环linkn尺寸链中，每一个尺寸简称为环n环分为封闭环和组成环9/33尺寸链封闭环Closinglinkn尺寸链中，决定其他环的精度或者被其他环的精度所影响的环n每个尺寸链只有一个封闭环10/33dXDB0B1B2B3BC1C0C2设计尺寸链加工尺寸链装配尺寸链测量尺寸链尺寸链封闭环11/33尺寸链组成环Componentlinkn尺寸链中，除封闭环以外的其他环n根据它们对封闭环影响的不同，又分为增环和减环A1A2A0A3A0A1A2A312/33尺寸链组成环A1A2A0A3A0A1A2A3n增环increasinglink与封闭环同向变动的组成环。

即当其他组成环尺寸不变时，该组成环尺寸增大（或减小）而封闭环尺寸也随之增大（或减小），n减环decreasinglink与封闭环反向变动的组成环。

即当其他组成环尺寸不变时，该组成环尺寸增大（或减小）而封闭环的尺寸却随之减小（或增大）13/33尺寸链14/33尺寸链15/33尺寸链数学模型16/33尺寸链关系式X=D-dL0L1L2L1L0L2L0=L1+L2COS尺寸关系式尺寸关系式dXD17/33尺寸链传递系数Scalingfactor,transformationratioX=D-dL0L1L2L1L0L2L0=L1+L2COS传递系数传递系数dXDCD=1Cd=-1C1=1C2=COS18/33尺寸链传递系数X=D-dL0L1L2L1L0L2L0=L1+L2COS传递系数传递系数dXDCD=1Cd=-1C1=1C2=COSCi0增环Ci0减环19/33尺寸链计算方法20/33尺寸链计算方法n极值法WorstCase（完全互换法）-100%置信水平的极限-计算简单，浪费生产成本-尺寸环少于4个-对生产工艺不熟悉n统计法RootSumofSquares（大数互换法、概率法）-假设尺寸是符合统计分布规律-计算简单，节约生产成本-尺寸环多于4个-对生产工艺非常熟悉n蒙特卡洛模拟法MonteCarloSimulation-随机变量模拟尺寸的统计分布规律-计算复杂，符合生产实际-尺寸环多于4个-对生产工艺不熟悉21/33尺寸链WC计算L0L1L2L3L0=L3L1L2C3=1C2=C1=-1L0max=L3maxL1minL2minL0min=L3minL1maxL2maxT0=T3+T1+T2L0=f（Li）22/33尺寸链WC计算L0L1L2L3L0=L3L1L2C3=1C2=C1=-1ES0m=ES3EI1EI2EI0=EI3ES1ES2T0=T3+T1+T2L0=f（Li）23/33尺寸链尺寸概率分布24/33Ti=6ii=（ESi+EIi）/2L0=f（Li）尺寸链尺寸概率分布25/33尺寸链尺寸概率分布L0=f（Li）26/33尺寸链RSS计算ES0=0+T0/2EI0=0-T0/2L0=f（Li）27/33尺寸链RSS计算L0=f（Li）28/33尺寸链MCS计算L0=f（Li）确定各组成环的分布规律，利用计算机产生随机数，得到各组成环的随机样本L1L11,L12,L13,L1j,L1mL2L21,L22,L23,L2j,L2mLiLi1,Li2,Li3,Lij,LimLnLn1,Ln2,Ln3,Lnj,Lnm按尺寸链关系式L0=f（Li），计算封闭环L01=f（L11,L21,L31,Li1,Ln1）L02=f（L12,L22,L32,Li2,Ln2）L0j=f（L1j,L2j,L3j,Lij,Lnj）L0m=f（L1m,L2m,L3m,Lim,Lnm）对封闭环样本进行统计处理，得到封闭环的统计规律，确定封闭环公差的均值、标准差、公差29/33尺寸链WC计算L0=L3L1L2=100-50-20=30mmES0=ES3EI1EI2=0.04-（-0.04）-0.02=0.06mmEI0=EI3ES1ES2=（-0.08）-0.02-0.04=-0.14mmT0=ES0-EI0=0.06-（-0.14）=0.20mm=T3+T1+T2=0.12+0.06+0.02=0.20mmL0L0=L3L1L2C3=1C2=C1=-130/33尺寸链RSS计算L0L0=L3L1L2C3=1C2=C1=-1T1=60m1=（ES1+EI1）/2=-10mT2=20m2=30mT3=120m3=-20mES0=0+T0/2=-20+136/2=+48mEI0=0-T0/2=-20136/2=-88mT0=ES0-EI0=48-（-88）=136m31/33nWC法（完全互换）nRSS法（大数互换）T0=0.2mmT0=0.136mmL0L0=L3L1L2C3=1C2=C1=-1尺寸链计算32/33尺寸链计算33/33