第6章_机器装配工艺过程设计

1、本章要点装配工艺规程制定装配尺寸链保证装配精度的装配方法机器的装配是生产制造中的最后一个机器的装配是生产制造中的最后一个环节，在很大程度上会影响产品的最环节，在很大程度上会影响产品的最终质量和生产成本。装配并非是简单终质量和生产成本。装配并非是简单地机械组合，它还包含调整、检验、地机械组合，它还包含调整、检验、试验等工作。试验等工作。一、基本概念一、基本概念q 机器装配机械装配是按规定的装配精度和装配技术要求，将构成机器的零件结合成套件、组件、部件和产品的过程。q 机器装配基本作业q 机器装配精度清洗连接校正、调整与配作 平衡验收、试验相互位置精度相互运动精度相互配合精度装配内容的组成部分装配

2、内容的组成部分涉及：套装、组装、部装和总装套装：在一个基准零件上，装上在一个基准零件上，装上零件就构成一个套件（合件）。零件就构成一个套件（合件）。套件是套件是考虑制造可行、使用方便考虑制造可行、使用方便而而分开制造的零件分开制造的零件。套件装配齿轮1基准零件 2铆钉 3齿轮56组件装配工艺系统图组件装配工艺系统图组装组装：在一个基准零件上，装上一个或若在一个基准零件上，装上一个或若 干个零件、套件就构成一个组件。干个零件、套件就构成一个组件。q 套件与组件示例套件和组件示例 a）套件 b）组件910部件装配工艺系统图部件装配工艺系统图部装部装：在一个基准零件上，装上若干个组件、套在一个基准零

3、件上，装上若干个组件、套 件和零件就构成部件件和零件就构成部件总装：总装：在一个基准零件上，装上若干个部件、组件、在一个基准零件上，装上若干个部件、组件、 套件和零件就成为机器或称产品套件和零件就成为机器或称产品总装装配工艺系统图总装装配工艺系统图床身部件装配系统图车床床身装配简图油盘总成P011床 身10031垫板上涂铅油床身总成Z011用水平仪检查导轨的直线度右垫板2001 8左托盘1001 1右托盘1004 1前床脚1002 1后床脚1005 1螺栓2002 8垫圈2004 4螺栓2003 4垫圈2006 4螺母2005 4第二节第二节 装配装配工艺规程工艺规程的的制定制定一、 制定装配

4、工艺规程的原则 保证产品装配质量、降低装配成本、提高产品合格率 选择合理的装配方法，综合考虑加工和装配的整体效益 合理安排装配顺序和工序，缩短装配周期，提高装配效率 尽量减少装配占地面积和手工劳动量 注意采用和发展新工艺、新技术二、制定装配工艺规程所需原始资料 产品装配图及验收标准 生产纲领 装配条件三、三、制定制定装配装配工艺规程步骤工艺规程步骤q 研究产品装配图和验收条件q 确定装配方法和装配组织形式（固定式、移动式） q 划分装配单元和选择装配基准件将产品划分为部件、组件和套件等装配单元是制定装配工艺规程最重要的一步。装配基准件应是基体件或主干件，应有较大的体积和重量，有足够的支撑面和较

5、多的公共结合面。q 确定装配顺序一般原则是：先难后易、先内后外、先小后大、先下后上q 划分装配工序 涉及：工序集中与工序分散，装配具体内容及要求。q 编制装配工艺文件第三节第三节 机器结构装配工艺性机器结构装配工艺性一、一、 机器结构机器结构应应能分成独立能分成独立的的装配单元装配单元q 必要性q 实例 转塔车床快速行程轴装置 可以组织平行装配作业 部件可进行预调和试运行 局部改进不影响整机装配 利于机器维护、检修、包装、运输操纵箱操纵箱 光轴 联轴器阶梯轴箱体箱体快速行程轴装置两种结构比较 齿轮、轴组件二、二、减少装配时修配与机加工减少装配时修配与机加工修配法结构 调整法结构 车床床头箱装配

6、山形导轨定位 平导轨定位 配钻油孔结构 无须配钻油孔结构 调整代替修配 避免机加工三、三、 机器结构便于装配和拆卸机器结构便于装配和拆卸 依次装配轴依次装配结构连接方式改进 便于装配操作三、三、 机器结构便于装配和拆卸机器结构便于装配和拆卸留出装配工具位置留出装配连接件位置第四节第四节 装配尺寸链装配尺寸链一、装配精度一、装配精度q 机器装配精度内容q 装配精度与零件精度关系二、二、 装配尺寸链建立装配尺寸链建立q 装配尺寸链基本概念 装配尺寸链：在机器装配关系中，由相关零件尺寸或位置关系组成的尺寸链 封闭环：通常就是装配精度要求q 装配尺寸链分类 直线尺寸链 角度尺寸链 平面尺寸链 空间尺寸

7、链角度装配尺寸链示例 O - O 主轴回转轴线 - 山形导轨中线 - 下溜板移动轨迹0.015200201OO孔轴配合装配尺寸链三、三、 装配尺寸链查找方法装配尺寸链查找方法q 装配尺寸链查找方法q 查找装配尺寸链应注意的问题取封闭环两端的零件为起点，沿装配精度要求的位置方向，以装配基准面为联系线索，分别查明装配关系中影响装配精度要求的那些有关零件，直至找到同一基准零件或同一基准表面为止。所有零件上连接两个装配基准面间的位置尺寸和位置关系，便是装配尺寸链的组成环 必要的简化（精密装配不要简化）A0A1A2A3箱体孔轴线主轴锥孔轴线套筒锥孔轴线套筒外圆轴线尾座孔轴线e1e2e3A2A3A1A0主

8、轴与尾座套筒中心线等高度装配尺寸链 简化后q 查找装配尺寸链应注意的问题“一件一环”原则（装配尺寸链路线最短原则）：组成装配尺寸链时，应使每个有关零件只有一个尺寸列人装配尺寸链。相应地将直接连接两个装配基准面间的那个位置尺寸或位置关系标注在装配图上 方向性：按不同方向分别建立装配尺寸链装配尺寸链“一件一环”原则尺寸不合理标注第五节第五节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法一、一、 互换互换装配法装配法 相关零件任意组合，装配精度主要取决于加工精度。1 1、完全互换法：、完全互换法：相关零件不作任何挑选，任取装配即可。最为简单，装配效率高，首选。 应用条件应用条件 n：组成环数 :误差

9、传递系数（线性取1） 完全互换法适用于高精度少环或低精度多环、完全互换法适用于高精度少环或低精度多环、大批量装配。大批量装配。（轴承装配部分采用之）（轴承装配部分采用之）27in1ii0TT完全互换法完全互换法 采用极值法计算装配尺寸链 封闭环公差的分配（反计算）：1）当组成环是标准件时（如轴承宽度，挡圈的厚度等），其公差大小和分布位置为确定值2）某一组成环是不同装配尺寸链公共环时，其公差大小和位置根据对其精度要求最严的那个尺寸链确定3）在确定各待定组成环公差大小时，根据具体情况选用等公差值原则或等公差级原则来定4）各组成环公差带位置一般按入体原则标注，但要保留一环作“协调环”，协调环公差带的

10、位置由装配尺寸链确定。协调环通常选易于制造并可用通用量具测量的零件5）对中心距尺寸公差按对称分布。完全互换完全互换装配法装配法【解】A2A3A1A5A4A0齿轮与轴部件装配 图示齿轮部件，齿轮空套在轴上，要求齿轮与挡圈的轴向间隙为0.10.35mm。已知各零件有关的基本尺寸为：A1 = 30 , A2 = 5 , A3 = 43, （标准件），A5 = 5 。用完全互换法装配，试确定各组成环的偏差。【例】040.053A1）建立装配尺寸链图，校验各环基本尺寸2）确定各组成环的公差：先按等公差值原则计算，各组成环公差为（mm）： T1 = T2 = T3 = T4 = T5 = （0.35-0.

11、1）/ 5 = 0.05再考虑加工难易程度，进行适当调整（A4公差不变），得到： T4 = 0.05, T1 = 0.06 , T3 = 0.1 , T2 = T5 = 0.02， 完全互换完全互换装配法装配法006. 01002. 0210. 00330,5,43AAA3）确定各组成环的偏差：取A5为协调环。A4为标准件，公差带位置确定：， 除协调环以外各组成环公差按入体标注：040.053A最后可确定：可见，非标零件的设计公差是事先由装配尺寸链确定的。0.150.125AA2A3A1A5A4A0齿轮与轴部件装配 计算协调环偏差：计算中间偏差mm11.0）025.001.003.0（05.0

12、225.0）（55542130得到：ES5 = = - 0.1，EI5 = = - 0.12 , 2T552T-55 2、大数互换、大数互换装配法装配法q大数互换法（部分互换法、不完全互换法）：大数互换法（部分互换法、不完全互换法）：仍按完全互换法装配操作，可保绝大多数产品合格按概率法计算分配零件的公差1、对正态分布如一批键、槽间隙配合的装配 A0 A1 A2按方差合成式：1022221n1i2i0概率计算法概率计算法 若取若取 （i=0,1i=0,1，,n),n)则有：则有： （公差可取对称分布）（公差可取对称分布）* *反计算时：反计算时： （与极值法的等公差值相比？）（与极值法的等公差值

13、相比？）2 2、对非正态分布、对非正态分布 （i=1,2i=1,2，,n,n）KiKi为相对分布系数（为相对分布系数（i=0i=0，1,n1,n），），K K0 0也表示正态分布时也表示正态分布时要求放大组成环公差时，置信水平降低时的相对分布系数要求放大组成环公差时，置信水平降低时的相对分布系数。32ii6Tn1i2i0TTnTnnTT00平均in1i2i2i00Tkk1T 大数互换大数互换装配法装配法通常封闭环趋近正态分布，取置信水平p99.73，装配不合格品率为0.27%。niikTT120平均i此时等公差值分配组成环平均公差计算公式：niikTT1200平均ik在某些生产条件下，要求适当

14、放大组成环公差时，可取较低的p值，此时有： 置信水平p与相对分布系数mp 99.73 99.5 99 98 95 90 k0 1 1.06 1.16 1.29 1.52 1.82大数互换大数互换装配法装配法同前例，用大数互换法计算【例】【解】除协调环外各组成环公差入体标注：A2A3A1A5A4A0齿轮与轴部件装配尺寸链 对稳定工艺的大批生产，各环均趋近正态分布，则组成环平均公差：（封闭环公差不变T0 = 0.25mm）确定各组成环的公差、偏差确定各组成环的偏差040.053A仍取A5为协调环。A4为标准件，公差带位置确定： T4 = 0.05再考虑加工难易程度选择： T1 = 0.14, T2

15、 = 0.08， T3 = 0.16则由概率法公差计算有由概率法公差计算公式，有：mm11.05TT0平均imm09.0）TTTT（-TT2423222120516.003008.0-2014.0-143A，5A，30A计算协调A5环的中间偏差：由 =0.08-0.225-（-0.07-0.04-0.025） =-0.01mm35）（-）（-421035542130035.0055.0-55555555Amm055.0-2T-EImm035.0209.001.0-2TES二、二、 选择选择装配法装配法：各有关零件均按经济精度加工，各有关零件均按经济精度加工，依选择保证装配精度。依选择保证装配精

16、度。q 选配法有三种形式fin1ii0TT选择选择装配法装配法q 分组装配法注意问题 三、三、 修配修配装配法装配法各组成环零件均按经济精度加工，专门设置修配件，装配时对其进行机械加工来补偿装配累计误差。通常选择形状简单，且对其它尺寸链没有影响的环作修配环（修配件），在保证补偿量足够且最小的原则下，由尺寸链计算补偿量。适合：各种生产类型，多环、高精度的装配场合。 （装配中有机械加工，装配效率较低）修配方修配方法法A1A0A2A3A1A0A23四、四、 调整调整装配法装配法可动调节法示例1 调节套筒 2 调节螺钉 3 楔条 4 调节螺钉 5 丝杠螺母 6 丝杠a）b）c）1、 可动调节法：改变调

17、整件的相对位置（多依螺旋机构）2、固定调节法事先做好一批不同尺寸的调整件（片、套、圈等），装配时依调换来满足装配精度。采用固定调节法的关键是确定调节件的分级和各级调节件的尺寸大小。3、误差抵消调节法如要将土地上放置的圆桌面调整致水平，可用以上三种方法。装配方法 工 艺 特 点 适 用 范 围常用装配方法及其适用范围 完全互换法 配合件公差之和小于/等于装配公差；装配操作简单；便于组织流水作业和维修工作 大批量生产中零件数较少、零件可用加工经济精度制造者，或零件数较多但装配精度要求不高者大数互换法 配合件公差平方和的平方根小于/等于规定的装配公差；装配操作简单，便于流水作业；会出现极少数超差件 大批量生产中零件数略多、装配精度有一定要求，零件加