一、尺寸链概念
在机械设计和工艺文件设计中,为保证机械零件加工、部件及机器装配和使用的质量,经常要对一些相互关联的尺寸、公差和技术要求进行分析和计算,为使计算工作简化,可采用尺寸链原理。
在机器装配或零件加工过程中,由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组,称为尺寸链。
如图3-14(a)所示为需要铣削的阶梯零件,A0、A1 为零件图上标注的尺寸,零件的其他表面已加工合格,现在需要加工表面2。采用的工艺方法如图3-14(b)所示:以表面3为定位基准,铣削表面2,得尺寸A2,所以尺寸A0 是通过A1、A2 间接得到的。此时A0 与A1、A2 尺寸就构成一个相互关联的尺寸组合,形成了尺寸链,如图3-14(c)所示。

图3-14 加工尺寸链
如图3-15(a)所示为主轴部件,为了保证弹性挡圈能顺利装入,要求保持轴向间隙为A0。由图看出,A0 与尺寸A1、A2、A3 有关,因此这四个尺寸依照一定的顺序组成了尺寸链,如图3-15(b)所示。
列入尺寸链中的每一个尺寸称为环。环又分为封闭环(或称终结环)和组成环,而组成环又有增环和减环之分。长度环用大写英文字母A,B,C 等表示。

图3-15 装配尺寸链(https://www.daowen.com)
封闭环——尺寸链中在装配过程或加工过程最后形成的一环。例如,图3-14中环A1是加工面1或面3时形成的,环A2 是加工面2时形成的,环A0 是由环A1 及环A2 最后形成的一环,所以环A0 是封闭环。封闭环在一个直线尺寸链中只有一个。
组成环——尺寸链中对封闭环有影响的全部环。这些环中任一环的变动必然引起封闭环的变动。在尺寸链中,除封闭环以外,其他环均为组成环,它是在加工中直接得到的尺寸,将直接影响封闭环尺寸的大小。
增环——尺寸链中的组成环,该环的变动引起封闭环同向变动。同向变动指该环增大(假设其他组成环不变)时封闭环也增大,该环减小时封闭环也减小。
减环——尺寸链中的组成环,该环的变动引起封闭环反向变动。反向变动指该环增大(假设其他组成环不变)时封闭环减小,该环减小时封闭环增大。
注意:判断增环、减环时假设尺寸链中只有封闭环和被判断环发生变化,其余环保持不变,据此可确定上两例中的A1 环为增环,A2 环为减环。
同一个尺寸链中的各个环最好用同一个字母表示,如A0、A1、A2、…Am,下标0表示封闭环,下标1,2,…,m 表示组成环的序号。
在尺寸链中判断增、减环的方法,一是根据定义;二是从尺寸链任意环开始,平行它画任意方向箭头,按箭头方向沿着尺寸链行走,并给经过的其余环画上与行走方向相同的箭头,则与封闭环同向箭头的组成环为减环,反之则为增环。在如图3-16所示的尺寸链中,A0为封闭环,所以,A1 为减环,A2、A3 为增环。

图3-16 直线尺寸链