“解尺寸鏈”在實際教學中的應用及分析

李瑞姣

摘 要：從在解尺寸鏈的過程中涉及的主要概念、在實際教學中解尺寸鏈的一些方法兩方面進行研究，指出學生只要快速找出尺寸鏈圖上的封閉環、判定組成環中的增環和減環，就能夠輕松地掌握“解尺寸鏈”的知識。

關鍵詞：尺寸鏈；教學；應用；分析

中圖分類號：G718.1；G424 文獻標志碼：A 文章編號：1008-3561（2016）06-0098-01

一、在解尺寸鏈的過程中涉及的主要概念

（1）尺寸鏈是指在加工工件的過程中，把相互關聯的尺寸按照一定的排列順序形成的一種封閉尺寸組合，叫作尺寸鏈。在尺寸鏈中有多個組成尺寸，我們稱尺寸鏈中的每一個組成尺寸叫作環。在這些環中有一些環是直接控制工件的尺寸的，這一些環叫組成環，有一些環是間接保證工件尺寸的，被稱為封閉環。在工件加工過程中，按照組成環對尺寸鏈封閉環的影響，我們把組成環又分為減環和增環。什么是增環？增環指在尺寸鏈中，當某一個組成環減小時，保持其他組成環不變，而封閉環減小；當增大某一個組成環時，其他條件不變，而封閉環增大，這一些組成環被稱為增環。減環指的是在尺寸鏈中，在增大其中的某一個組成環時，保持其他組成環不變，而封閉環減小，當其中的某一個組成環減小時，其他組成環不變，而封閉環增大，這一類組成環就叫減環。

（2）按照尺寸鏈的應用范圍把尺寸鏈進行分類：尺寸鏈有設計尺寸鏈（也叫零件尺寸鏈）、加工工藝尺寸鏈和裝配尺寸鏈這三種。設計尺寸鏈是指在設計機械零件件時，在設計圖上畫出的那些封閉的尺寸組合。工藝尺寸鏈是指在零部件的加工工藝過程中，每一道加工工序的加工尺寸形成一種封閉的尺寸組合。裝配尺寸鏈是在機器或零部件在裝配的過程中，各個零件或者部件間的有關尺寸形成了互相聯系、互相影響的一種封閉尺寸組合。

二、在實際教學中解尺寸鏈的一些方法

（1）用常規法解尺寸鏈。解尺寸鏈的一般步驟是：先畫出機械零件的尺寸鏈圖，接著找出尺寸鏈中的組成環和封閉環，最后根據組成環中增環和減環的定義，判定組成環中的增環和減環。1）根據圖紙尺寸做出機械零部件尺寸鏈圖的方法。封閉的組合尺寸，按照加工工藝順序，從第一個工藝尺寸的工藝基準出發，把尺寸鏈中的各個組合尺寸也就是相應的各組成環依據一定的繪圖比例，按照一定的順序逐個全部畫出，用首尾相接的單線箭頭按繪制出尺寸圖，畫出的封閉的尺寸組合圖就是尺寸鏈圖。2）如何找出尺寸鏈圖中的封閉環和組成環。一些機械零件的工作圖上，組合尺寸中的封閉環的尺寸一般情況下不在圖紙上面標注出來，只在零件圖上標注了封閉環尺寸除外的有關尺寸，我們只要建立起封閉的尺寸鏈圖，組合尺寸中封閉環的尺寸就形成了。封閉環的特點是它是加工工藝過程中間接保證的尺寸，它的公差值最大，等于尺寸鏈中所有組成環的公差之和。我們確定了組合尺寸的封閉環之后，就要找出尺寸鏈圖中的組成環。如何找出組成環呢？查找組成環有一定的原則，這些原則就是：組成環的尺寸與封閉環的尺寸是直接相關聯的，并且是由機械零部件在加工中得到的尺寸。只要根據這些原則來查找，組成環是不難找到的。是不是所有的組成環都可以這樣查找呢？不是這樣的。如果組合尺寸鏈中的某一個組成環包含于多條尺寸鏈中，從而成為多條尺寸鏈中的公共環，這樣我們就不能用常規方法去簡單地計算，這個環的判定就要更客觀更加全面的考慮。3）怎樣判定組成環中的增環、減環。我們可以根據最原始的方法定義法來判定。我們也可以用另一種判別方法回路法來判定增環和減環：回路法就是先在尺寸鏈圖中的封閉環處朝著某一方向畫上箭頭，接著順著箭頭，向與封閉環箭頭方向背離的方向，順著各尺寸鏈的尺寸線和基線畫出一條回路線。然后再在每一個組成環尺寸上方與回路方向一致的方向上標出箭頭，可以根據組成環上方的箭頭方向來判定增環和減環：組成環上方的箭頭與封閉環處箭頭方向一致的，就是增環；反之，如果組成環上方的箭頭方向和封閉環處箭頭相反的，那就是減環。

（2）利用極值法來計算尺寸鏈。我們在解尺寸鏈時，不用管尺寸鏈中每個環的實際尺寸的排列情況，只考慮尺寸鏈中每個環的尺寸的最大值和尺寸的最小值來進行計算。尺寸鏈中封閉環的基本尺寸在數值上等于尺寸鏈組成環中所有增環的基本尺寸之和減去尺寸鏈組成環中所有減環基本尺寸之和的差。尺寸鏈封閉環的最大極限尺寸，在數值上等于尺寸鏈組成環中所有增環的最大值尺寸之和減去尺寸鏈組成環中所有減環最小值尺寸之和的差。尺寸鏈中封閉環的最小極限尺寸，在數值上等于尺寸鏈組成環中所有增環的最小值尺寸之和減去尺寸鏈組成環中所有減環最大值尺寸之和的差。尺寸鏈中封閉環的公差值，在數值上等于每一個組成環的公差的和，所以封閉環的公差大于尺寸鏈中任何一個組成環的公差。

三、結束語

總之，在尺寸鏈的教學中，學生容易把設計尺寸鏈和工藝尺寸鏈混淆，因此，教師在教學時應該結合具體的實際加工來講解，這樣效果會好些。解尺寸鏈的難點有兩個，其一是如何快速找出尺寸鏈圖上的封閉環，其二是怎么判定組成環中的增環和減環。只要把握了以上的重點和難點，在課堂上用靈活的教學方法再配以合適的實物和多媒體教學，學生就能夠輕松地掌握。

參考文獻：

[1]劉振昌.工藝尺寸鏈分析與計算探討[J].農業機械，2011（12）.

[2]周軍.工藝尺寸鏈的教學探討[J].揚州職業大學學報，2008（04）.