一种基于UG的平面尺寸链计算方法与流程

本发明属于机械加工技术领域，特别是涉及一种基于UG的平面尺寸链计算方法，应用于平面尺寸链的快速计算。

背景技术：

尺寸链计算是工艺人员在编制工艺过程中经常使用的一种尺寸计算方法，线性尺寸链的计算方法已经非常成熟，而平面尺寸链的计算由于其计算方法复杂、繁琐，导致工艺人员在计算时需要较高的知识水平和大量的时间。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种可提高工艺人员对平面尺寸链的分析及计算效率的基于UG的平面尺寸链计算方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于UG的平面尺寸链计算方法，包括如下步骤：

步骤一：在UG草图中绘制平面尺寸链图；

步骤二：利用平面尺寸链图及UG草图的尺寸驱动功能进行各组成环的增减环分析；

步骤三：根据步骤二的增减环分析结果进行尺寸链的计算。

步骤二中所述的利用平面尺寸链图及UG草图的尺寸驱动功能进行各组成环的增减环分析，其具体包括如下步骤：

步骤A：分析平面尺寸链图中的尺寸链，确定尺寸链中的封闭环和组成环，利用UG草图的尺寸驱动功能，对各组成环进行判定；

步骤B：判定一个组成环时，令待判定的组成环的值增加，其它组成环的值保持不变，然后量取此时封闭环的值；若封闭环的值减小，则判定该待判定的组成环为减环，若封闭环的值增加，则判定该待判定的组成环为增环；

步骤C：按照步骤B所述方法依次判定各组成环是增环还是减环。

步骤三中所述的根据步骤二的增减环分析结果进行尺寸链的计算，其具体包括如下步骤：

步骤A：计算待计算尺寸的最大极限尺寸：

若待计算尺寸为增环，根据极值公差公式则有：待计算尺寸及其余所有增环的最大极限尺寸和为封闭环最大极限尺寸加上所有减环最小极限尺寸和；

若待计算尺寸为减环，根据极值公差公式则有：待计算尺寸及其余所有减环的最大极限尺寸和为所有增环最小极限尺寸和减去封闭环最小极限尺寸；

在UG中输入上述尺寸，通过测量得出待计算尺寸链的最大极限尺寸；

步骤B：计算待计算尺寸的最小极限尺寸：

若待计算尺寸为增环，根据极值公差公式则有：待计算尺寸及其余所有增环的最小极限尺寸和为封闭环最小极限尺寸加上所有减环最大极限尺寸和；

若待计算尺寸为减环，根据极值公差公式则有：待计算尺寸及其余所有减环的最小极限尺寸和为所有增环最大极限尺寸和减去封闭环最大极限尺寸；

在UG中输入上述尺寸，通过测量得出待计算尺寸链的最小极限尺寸。

本发明的有益效果：

通过使用本发明的计算方法，工艺人员只需在UG草图中绘制平面尺寸链图，无需对各组成环进行增减环的复杂分析和计算，即可快速获得所需尺寸。同时该方法也使得平面尺寸链的计算更为简便，省去了平面尺寸链的角度问题所带来的更加复杂的计算和分析。

附图说明

图1为待分析的平面尺寸链；

图2为按照图1绘制的平面尺寸链图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

首先，介绍一下部分术语及其定义：

环：列入尺寸链的每一个尺寸；

封闭环：尺寸链中在装配或加工过程中最后自然形成的环；

组成环：尺寸链中对封闭环有影响的全部环；

增环：是指它的变动会引起封闭环同向变动的组成环；

减环：是指它的变动会引起封闭环反向变动的组成环。

然后，介绍一下极值公差公式：

当所有增环(1个)皆为其最大极限尺寸且所有减环[(m-1)个]皆为其最小极限尺寸时，则封闭环为其最大极限尺寸，其关系如下：

即：封闭环最大极限尺寸等于所有增环最大极限尺寸之和减去所有减环最小极限尺寸之和；

式中，L_0max为封闭环最大极限尺寸，L_imax为第i个增环最大极限尺寸，L_imin为第i个减环最小极限尺寸，l为增环的数量，m为组成环的数量。

当所有增环皆为其最小极限尺寸且所有减环皆为其最大极限尺寸时，则封闭环为其最小极限尺寸，其关系如下：

即：封闭环最小极限尺寸等于所有增环最小极限尺寸之和减去所有减环最大极限尺寸之和；

式中，L_0min为封闭环最小极限尺寸，L_imin为第i个增环最小极限尺寸，L_imax为第i个减环最大极限尺寸，l为增环的数量，m为组成环的数量。

本实施例以分析图1所示的平面尺寸链为例。

一种基于UG的平面尺寸链计算方法，包括如下步骤：

步骤一：在UG草图中按照图1绘制平面尺寸链图，平面尺寸链图如图2所示，其中，尺寸A0、A3为图1中的半径值；

图1和图2的尺寸对应关系，如下表所示：

图1和图2的尺寸对应关系表

步骤二：利用平面尺寸链图及UG草图的尺寸驱动功能进行各组成环的增减环分析，

步骤A：分析图2中的尺寸链，确定A0为封闭环，A1、A2、A3为组成环，通过A1、A2、A3三个尺寸保证尺寸A0，利用UG草图的尺寸驱动功能，对各组成环A1、A2、A3进行判定；假定各尺寸取名义值，即A0＝347，A1＝1.7，A2＝13，A3＝348.74471698325(量取获得)；在UG草图中通过直线等元素绘制线性或平面尺寸链，通过对直线等元素进行尺寸约束，来分析尺寸的变化；

步骤B：判定一个组成环时，令待判定的组成环的值增加，其它组成环的值保持不变，即对其它组成环进行尺寸约束，然后量取此时封闭环的值；若封闭环的值减小，则判定该待判定的组成环为减环，若封闭环的值增加，则判定该待判定的组成环为增环；

比如：对于尺寸A1的判定，当A2、A3的值保持不变时，A1的值增加到1.8，量取A0的值为346.89736958922，即当A1增加时，A0在减小，由此得出：A1为减环；

步骤C：按照步骤B所述方法依次判定各组成环是增环还是减环，本实施例中，A2为减环，A3为增环；

步骤三：根据步骤二的增减环分析结果进行尺寸链的计算，

步骤A：计算待计算尺寸A3的最大极限尺寸：

本实施例中，A3为增环，根据极值公差公式则有：待计算尺寸及其余所有增环的最大极限尺寸和为封闭环最大极限尺寸加上所有减环最小极限尺寸和；因此，选取尺寸A0的最大极限尺寸347.2，尺寸A1的最小极限尺寸1.6，尺寸A2的最小极限尺寸12.5°；

在UG中输入上述尺寸，通过测量得出待计算尺寸链A3的最大极限尺寸为348.8388；

步骤B：计算待计算尺寸A3的最小极限尺寸：

本实施例中，A3为增环，根据极值公差公式则有：待计算尺寸及其余所有增环的最小极限尺寸和为封闭环最小极限尺寸加上所有减环最大极限尺寸和；因此，选取尺寸A0的最小极限尺寸347，尺寸A1的最大极限尺寸1.7，尺寸A2的最大极限尺寸13.5°；

在UG中输入上述尺寸，通过测量得出待计算尺寸链A3的最小极限尺寸为348.7483。

在圆整A3的尺寸公差后，获得其直径尺寸为