在机械制造领域，尺寸链计算及公差分析是产品设计中不可或缺的重要环节，是质量控制的重要监测方法。为了满足产品的质量性能和精度要求，需要进行必要且可靠的尺寸链计算及公差分析，以协调相关尺寸之间的关系，即经济合理地设计零件的尺寸及公差。

尺寸链的定义、组成

在零件的加工或产品的装配过程中决定各个几何要素间相互位置的尺寸通常都是彼此相联系的点、线、面，并按一定顺序排列形成一个封闭的尺寸系统。这个尺寸系统就称为尺寸链。

尺寸链的组成单元——环，构成尺寸链的每一个尺寸都称为“环”，一条尺寸链中必包含两种环。

封闭环：尺寸链中最终被间接保证的那个尺寸称为封闭环，它是在加工或装配之后形成的（图1的A0）。

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。除封闭以外尺寸链中其它所有的环皆称为组成环。组成环可分为增环和减环（图1的A1、A2、A3）。

增环：由于该环的变动引起封闭环同向变动，该环增大时封闭环也增大，该环减小时封闭环也减小(图1的A1)。

减环：由于该环的变动引起封闭环反向变动，该环增大时封闭环减小，该环减小时封闭环增大(图1的A2、A3)。

尺寸链方程：是确定尺寸链中间接保证的尺寸（因变量）和直接获得的尺寸（自变量）的函数关系式，其一般形式为：

尺寸链主要特征

封闭性：尺寸链必须是一组相关尺寸按顺序首尾相接而形成的封闭轮廓，其中应包含一个间接保证的尺寸和若干个与之有关的直接获得的尺寸。

关联性：尺寸链内间接保证的尺寸的大小和变化范围(即精度)，是受该链内直接获得的尺寸大小和变化范围所制约的，彼此间具有特定的函数关系。

 

尺寸链的几种分类

应用范围分类：

装配尺寸链：全部组成环为不同零件设计尺寸所形成的尺寸链；

零件尺寸链：全部组成环为同一零件设计尺寸所形成的尺寸链；

工艺尺寸链：全部组成环为同一零件工艺尺寸所形成的尺寸链。

 

空间位置分类：

线性尺寸链：全部组成环平行于封闭环的尺寸链；

平面尺寸链：全部组成环位于一个或几个平行平面内，但某些组成环不平行于封闭环的尺寸链；

空间尺寸链：组成环位于几个不平行平面内的尺寸链。

 

尺寸链计算是产品精度设计的重要手段，是解决实际公差问题必须具备的技能。熟练掌握尺寸链计算原理，有助于深刻理解产品及零件尺寸的内在联系和精度含义，准确且全面的尺寸链计算对于保证产品质量、提高经济效益、降低生产成本有着重要价值。