工艺规程设计2概要

1、第5章 工艺规程设计 将原料转变为成品的全过程。将原料转变为成品的全过程。 生产过程中直接改变加工对象的形状、尺寸、相对位置和生产过程中直接改变加工对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。性质等，使其成为成品或半成品的过程。 铸造、锻造、冲压、焊接、热处理、铸造、锻造、冲压、焊接、热处理、机械加工、装配工艺机械加工、装配工艺过程过程 工艺规程是规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺规程是规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。工艺文件。 工艺规程形式工艺规程形式（工艺过程卡、工序卡、工艺卡）（工艺过程卡、工序卡、工艺卡） N=Qn(1+a)(1+b)

2、 轴径轴径锥孔主轴零件精基准选择【例】主轴零件精基准选择【例】齿轮加工【例】床身导轨面磨削加工 导轨磨削基准选择 浮动镗刀块1工件 2镗刀块 3镗杆 外圆研磨示意图【例】铰孔、拉孔、研磨【例】浮动镗刀块镗孔（4）便于装夹原则便于装夹原则所选择的精基准，应能保证工件定位准确、可靠，并尽可能使夹具结构简单、操作方便。 摇杆零件图4012H7铸造圆角R3其余倒角145600.059.520H71.63.23.23.21.64018M83.2R127100.1ABDC1545【例】选择图示摇杆零件的定位基准。零件材料为HT200，毛坯为铸件，生产批量：5000件。 考虑的主要因素：考虑的主要因素： l

3、 应选择相应的获得经济精度的加工方法应选择相应的获得经济精度的加工方法 l 要考虑工件材料的性质要考虑工件材料的性质 l 要考虑工件的结构形状和尺寸大小要考虑工件的结构形状和尺寸大小 l 要考虑生产率和经济性的要求要考虑生产率和经济性的要求 l 要考虑工厂的现有设备情况和技术条件要考虑工厂的现有设备情况和技术条件1）粗加工阶段）粗加工阶段 去除各表面大部分余量，关键是提高生产率去除各表面大部分余量，关键是提高生产率2）半精加工阶段）半精加工阶段 次要表面达到要求，为主要表面的精加工作准备次要表面达到要求，为主要表面的精加工作准备3）精加工阶段）精加工阶段 各主要表面达到零件图规定的质量要求各主

4、要表面达到零件图规定的质量要求4）光整加工阶段）光整加工阶段 主要用于高精度、小粗糙度要求的表面主要用于高精度、小粗糙度要求的表面划分加工阶段的目的划分加工阶段的目的： 保证加工质量，提高加工效率；保证加工质量，提高加工效率； 及早发现毛坯缺陷并及时处理；及早发现毛坯缺陷并及时处理； 便于合理选用设备；便于合理选用设备； 便于热处理工序的安排。便于热处理工序的安排。工序分散的特点工序分散的特点（1）机床、刀具、夹具等结构简单，调整方便；）机床、刀具、夹具等结构简单，调整方便；（2）生产准备工作量小，加工过程中调整少；）生产准备工作量小，加工过程中调整少；（3）可以选用最有利的切削用量；）可以选

5、用最有利的切削用量；（4）工序数目多，工序加工内容少，设备数目多，工）工序数目多，工序加工内容少，设备数目多，工艺路线长，操作工人数量多，生产面积大。艺路线长，操作工人数量多，生产面积大。（1 1）有利于采用高效专用机床和工艺装备，生产效率高。）有利于采用高效专用机床和工艺装备，生产效率高。（2 2）工序数目少，工艺路线短，便于生产计划和管理。）工序数目少，工艺路线短，便于生产计划和管理。（3 3）设备数量少，相应地操作工人少，生产面积小。）设备数量少，相应地操作工人少，生产面积小。（4 4）装夹次数少，节省辅助时间，提高位置精度。）装夹次数少，节省辅助时间，提高位置精度。（5 5）专用设备、

6、工艺装备投资大，生产准备工作量大，产品）专用设备、工艺装备投资大，生产准备工作量大，产品调整困难。调整困难。工序集中的特点工序集中的特点是：是：（3 3）工序的集中与分散工序的集中与分散 （4 4）工序顺序的安排）工序顺序的安排 1 1）机械加工顺序的安排）机械加工顺序的安排 先基准后其它先基准后其它 先平面后孔先平面后孔 先主后次先主后次先粗后精先粗后精2 2）热处理工序的安排）热处理工序的安排 A A）预备热处理）预备热处理 退火和正火退火和正火 粗加工之前或后粗加工之前或后 调质调质 粗加工后半精加工前粗加工后半精加工前 B B）最终热处理）最终热处理 淬火淬火 半精加工后精加工前半精加

7、工后精加工前 渗碳渗碳 半精加工后精加工前半精加工后精加工前 渗氮渗氮 半精加工或精加工后半精加工或精加工后3 3）其它工序的安排）其它工序的安排 a a）检验工序）检验工序 粗加工结束后；粗加工结束后； 重要工序前后；重要工序前后； 转向另车间前后；转向另车间前后； 全部加工结束后全部加工结束后 b b）去除毛刺）去除毛刺 c c）特种检验）特种检验 无损探伤、平衡试验无损探伤、平衡试验 d d）表面处理）表面处理 表面涂层、镀层、发蓝表面涂层、镀层、发蓝 e e）洗涤防锈）洗涤防锈 6. 6.机床与工艺装备的选择机床与工艺装备的选择 机床尺寸规格与工件的形体尺寸相适应；机床尺寸规格与工件的

8、形体尺寸相适应； 精度等级与本工序加工要求相适应；精度等级与本工序加工要求相适应； 电机功率与本工序加工所需功率相适应；电机功率与本工序加工所需功率相适应； 自动化程度和生产效率与生产类型相适应。自动化程度和生产效率与生产类型相适应。 工艺装备直接影响加工精度、生产效率和制工艺装备直接影响加工精度、生产效率和制 造成本。中小批条件下可选用通用工艺装备；造成本。中小批条件下可选用通用工艺装备； 大批大量生产中可考虑制造专用工艺装备。大批大量生产中可考虑制造专用工艺装备。 机床和工艺装备的选择不仅要考虑投资的当机床和工艺装备的选择不仅要考虑投资的当 前效益，还要考虑产品改型及转产的可能性，前效益，

9、还要考虑产品改型及转产的可能性， 应使其具有足够的柔性。应使其具有足够的柔性。 摇杆零件图4012H7铸造圆角R3其余倒角145600.059.520H71.63.23.23.21.64018M83.2R127100.1ABDC1545【例】工艺分析：第3节 加工余量与工序尺寸（1） 加工余量概念 加工余量粗加工半精加工精加工1）加工余量：毛坯上留作加工用的材料层。 2）加工总余量：毛坯尺寸与零件设计尺寸之差。工序余量加工总余量3）工序余量：该表面每道工序切除掉的金属层厚度， 即相邻两工序尺寸之差。 外圆表面外圆表面 2 Zb =da-db ， 内圆表面内圆表面 2 Zb =Db-Da 单边余

10、量单边余量对于非对称表面，其加工余量用单边余量对于非对称表面，其加工余量用单边余量 Zb 表示：表示： Zb =la-lb双边余量双边余量 对于外圆内圆等对称表面加工余量用双边余量对于外圆内圆等对称表面加工余量用双边余量2Zb表示表示工序尺寸公差一般按工序尺寸公差一般按“入体原入体原则则”标注标注 Zmax= la (lb Tb)= Zb + Tb Zmin =( la Ta ) lb= Zb Ta工序余量变动范围工序余量变动范围 Tz = ZmaxZmin = Tb + Ta工序余量又分为工序余量又分为公称余量公称余量Zb、最大余量、最大余量Zmax、最小余量、最小余量Zmin对于被包容面，

11、本工序的对于被包容面，本工序的公称余量公称余量 Zb =la-lb 对于包容尺寸（孔径、槽宽），下偏差为对于包容尺寸（孔径、槽宽），下偏差为0，其最小尺寸，其最小尺寸 就是基本尺寸，本工序的就是基本尺寸，本工序的公称余量公称余量 Zb =lb-la Zmax= (lb +Tb) la= Zb + Tb Zmin = lb (la +Ta) = Zb Ta工序余量变动范围工序余量变动范围 Tz = ZmaxZmin = Tb + Ta（2）影响加工余量的因素）影响加工余量的因素 l 上道工序留下的表面粗糙度上道工序留下的表面粗糙度Ra和表和表面缺陷层面缺陷层Da，本工序必须切除。，本工序必须切除

12、。 l 上道工序的尺寸公差上道工序的尺寸公差Ta l 工件各表面相互位置的空间偏差工件各表面相互位置的空间偏差ea l 本道工序的安装误差本道工序的安装误差 b综上分析，工序余量的最小值可用以下公综上分析，工序余量的最小值可用以下公式计算：式计算：对于单边余量：对于单边余量： 对于双边余量：对于双边余量： 2 baayabmineHRTZbaayabmin22e)H(RTZ（ 3 ） 加工余量的确定方法加工余量的确定方法 1）计算法）计算法 2）经验估计法）经验估计法 3）查表法）查表法 实验内容 2. 工序尺寸及其公差的确定工序尺寸及其公差的确定1）工艺基准与设计基准重合）工艺基准与设计基准

13、重合同一表面经多次加工达到图纸尺寸要求，其中间工序同一表面经多次加工达到图纸尺寸要求，其中间工序尺寸根据零件图尺寸加上或减去工序余量即可得到，尺寸根据零件图尺寸加上或减去工序余量即可得到，即从最后一道工序向前推算，得出相应的工序尺寸，即从最后一道工序向前推算，得出相应的工序尺寸，一直推算到毛坯尺寸。一直推算到毛坯尺寸。例：某机床主轴孔要求为例：某机床主轴孔要求为 100+0.035（Ra0.8），毛坯为铸造孔，确），毛坯为铸造孔，确定表中各工序尺寸及偏差。定表中各工序尺寸及偏差。工序名称工序名称工序余量工序余量工序所能达精度工序所能达精度工序尺寸工序尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差浮动镗孔浮动

14、镗孔0.1精镗孔精镗孔0.5半精镗孔半精镗孔2.4粗镗孔粗镗孔5毛坯孔毛坯孔总余量8)(7035.00 H)(8054.00 H)(1014.00 H21 )(1354.00 H035.00100 10092597 974 . 24 .99 4 .995 . 09 .99 9 .991 . 0100 054.009.99 14.004.99 54.0097 2192 粗车一半精车一粗车一半精车一高频淬火一粗磨高频淬火一粗磨一精磨一研磨一精磨一研磨用查表法确定加工余量用查表法确定加工余量 研磨余量为研磨余量为0.01mm;0.01mm; 精磨余量为精磨余量为0.1mm;0.1mm; 粗磨余量为粗

15、磨余量为0.3mm;0.3mm; 半精车余量为半精车余量为1.1mm;1.1mm; 粗车余量为粗车余量为4.5mm4.5mm。 加工总余量为加工总余量为6.01mm6.01mm，取加工总余量为，取加工总余量为6mm6mm，把粗车，把粗车余量修正为余量修正为4.49mm4.49mm。计算各加工工序基本尺寸计算各加工工序基本尺寸 研磨后工序基本尺寸为研磨后工序基本尺寸为50mm(50mm(设计尺寸设计尺寸) )，其它各工序基，其它各工序基本尺寸依次为：本尺寸依次为：确定工艺路线确定工艺路线：精精 磨磨 50mm50mm十十0.Olmm0.Olmm50.0lmm50.0lmm粗粗 磨磨 50.0lm

16、m50.0lmm十十0.1mm0.1mm50.11mm50.11mm半精车半精车 50.11mm50.11mm十十0.3mm0.3mm50.41mm50.41mm粗粗 车车 50.41mm50.41mm十十1.1mm1.1mm51.5lmm51.5lmm毛毛 坯坯 51.5lmm51.5lmm十十4.49mm4.49mm56mm56mm确定各工序的加工经济精度和表面粗糙度确定各工序的加工经济精度和表面粗糙度 由工艺设计手册查得由工艺设计手册查得: :研磨研磨IT5IT5，Ra0.04um(Ra0.04um(零件的设计要零件的设计要求求) )；精磨；精磨:IT6:IT6，Ra0.16um;Ra0

17、.16um;粗磨粗磨:IT8:IT8，Ra1.25um;Ra1.25um;半精半精车车:ITll,Ra2.5um:ITll,Ra2.5um；粗车；粗车:IT13,Ra16um:IT13,Ra16um。查公差表查公差表，将查得的公差数值按，将查得的公差数值按“入体原则入体原则”标注在工序标注在工序基本尺寸上。查工艺手册可得锻造毛坯公差为基本尺寸上。查工艺手册可得锻造毛坯公差为2mm2mm。 例：例：有一大量生产之小轴，毛坯为热轧棒料，经粗车、半精有一大量生产之小轴，毛坯为热轧棒料，经粗车、半精车、淬火、磨削后，其外圆尺寸达图样要求车、淬火、磨削后，其外圆尺寸达图样要求0013. 030mm。已知

18、各工序的加工余量及加工精度，试确定各工序。已知各工序的加工余量及加工精度，试确定各工序尺寸、偏差、毛坯尺寸及粗车余量，并填下表（余量系双尺寸、偏差、毛坯尺寸及粗车余量，并填下表（余量系双边余量）：边余量）：工序名称工序名称工序余量工序余量加工精度加工精度工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差精精 磨磨0.10.013(IT6)粗粗 磨磨0.40.033(IT8)半半 精车精车1.50.084(IT10)粗粗 车车 40.21(IT12)毛坯尺寸毛坯尺寸+0.75-0.4 不能用上面所述的反推不能用上面所述的反推计算法计算法，而是需要，而是需要借助尺寸链借助尺寸链的分析和计算的分析和计算。 第第4 4节节

19、 工艺尺寸链工艺尺寸链1 1 尺寸链及尺寸链计算公式尺寸链及尺寸链计算公式 按一定顺序首尾按一定顺序首尾连接的尺寸形成的连接的尺寸形成的封闭尺寸组，称为封闭尺寸组，称为尺寸链。尺寸链。 由单个零件在工艺过程中的有关工艺尺寸所形成的尺寸链，由单个零件在工艺过程中的有关工艺尺寸所形成的尺寸链，就称为工艺尺寸链。就称为工艺尺寸链。mkqqkpPAAA110mkqqkppmkqqkppESEIEIEIESES110110110niiTTmkqqkppmkqqkppAAAAAA1max1minmin01min1maxmax0封闭环也就是公差最大的那个尺寸。封闭环也就是公差最大的那个尺寸。mkqqkpp1

20、10 Amax= A + ES； Amin= A - EI ES= Amax- A ； EI= AAmin i=（ESi+ EIi）/2 A0=A1-A2=50-40ES(A0)=ES(A1)-EI(A2)EI(A0)=EI(A1)-ES(A2)=-0.17T(A0)=T(A1)+T(A2)=0-(-0.36)+0-(-0.17)=0.53=0-(-0.36)=0.36大孔尺寸为：400.36 -0.17 例：A0 =A1-A2=50-1040ES(A0) =ES(A1)-EI(A2)EI(A0) =EI(A1)-ES(A2)=-0.17=0-0=0大孔尺寸为：400.19 0A2 =A1-A

21、0EI(A2) =ES(A1)- ES(A0)ES(A2) =EI(A1)- EI(A0)（0.17)-(-0.36)=0.19 )2/()2/(110qqmkqqppkppTeTemiiiTkkT122001A0= A1- A2A2= A1- A0ES0= ES1- EI2=（30-10）mm =20mmEI2= ES1- ES0 =（0-0.3）mm = -0.3mmEI0= EI1- ES2 ES2= EI1- EI0=-0.2-（-0.3）mm =0.1mm 如图所示尺寸链,已知： A1150.009; A2=10（0，-0.15）; A3=35(0,-0.25),求封闭环A0的大小和

22、偏差。？A =（43.6-20+19.8）mm =43.4mm ES（A）=（0.34-0.025+0）mm =0.315mmEI（A）=（0-0+0.05）mm =0.05mmA =43.4+0.315+0.050mm按 “偏差入体标注”原则标注尺寸，并对第三位小数进行四舍五入，可得工序尺寸：A =43.45+0.270mm第5节 时间定额和提高生产率的工艺途径 时间定额是指在一定生产条件下规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。 （1） 时间定额定义（2） 时间定额组成 1）基本时间 直接改变生产对象的尺寸、形状、性能和相对位置关系的时间称为基本时间。 对切削加工、磨削，基本时间就是

23、去除加工余量所消耗的时间，可按下式计算： 各种不同情况下机动时间的计算公式可参考有关手册，针对具体情况予以确定。2）辅助时间 基本时间与辅助时间的总和称为工序（作业）时间。 3）布置工作地时间 一般按作业时间的 2% 7% 估算。4）休息和生理需要时间 一般按作业时间的 2% 估算。 5）准备与终结时间 （1） 缩短单件时间定额1)缩减基本时间（a)提高切削用量 （b)减少切削行程长度 如用几把车刀同时加工同一个表面。（c)合并工步复合工步复合刀具加工顺序加工（d)多件加工平行多件加工平行顺序加工2)缩减辅助时间 （a)直接缩减辅助时间 采用先进夹具： 气动、液压驱动的高效夹具。对单件小批生产

24、实行成组工艺，采用成组夹具或通用夹具。 （b)间接缩减辅助时间使辅助时间与基本时间部分或全部重合以减少辅助时间。往复式进给铣夹具连续回转进给加工(c)缩减工作地点服务时间 缩减刀具调整 ，提高刀具或砂轮的耐用度 。(d)缩减准备终结时间 设法使零件通用化和标准比，以增大批量或采用成组工艺。（2） 采用先进工艺方法采用特种加工提高毛坯精度减少切削加工，节约原材料采用少、无切削工艺改进加工方法（3） 进行高效及自动化加工（1 1）机器装配与装配工艺系统图）机器装配与装配工艺系统图组成机器的最小单元是零件。组成机器的最小单元是零件。 在一个基准零件上，装上一个或若干个零件就构成了一在一个基准零件上，

25、装上一个或若干个零件就构成了一个套件。个套件。 每个套件只有一个基准零件，它的每个套件只有一个基准零件，它的作用是联接相关零件和确定各零件的作用是联接相关零件和确定各零件的相对位置。为套件而进行的装配工作相对位置。为套件而进行的装配工作称为套装。称为套装。 在一个基准零件上，装上一个或若干个套件和零件就构成在一个基准零件上，装上一个或若干个套件和零件就构成个组件。为形成组件而进行的装配称之为组装。个组件。为形成组件而进行的装配称之为组装。 组件与套件的区别在于组件在以后的装配中可拆，而套件组件与套件的区别在于组件在以后的装配中可拆，而套件在以后的装配中一般不再拆开，可作为一个零件。在以后的装配

26、中一般不再拆开，可作为一个零件。 在一个基准零件上，装上若干个组件、套件和零件就构成在一个基准零件上，装上若干个组件、套件和零件就构成部件，为形成部件而进行的装配工作称之为部装。部件，为形成部件而进行的装配工作称之为部装。 在一个基准零件上，装上若干在一个基准零件上，装上若干个部件、组件、套件和零件就成个部件、组件、套件和零件就成为机器。为形成机器而进行的装为机器。为形成机器而进行的装配工作，称之为总装。配工作，称之为总装。q 装配工艺系统图 装配单元通常可划分为五个等级，即零件、套件、组件、部件和机器基准零件机器零件零件零件零件零件部件部件组件套件零件机器装配系统示意图1)几何精度 指尺寸精

27、度和相对位置精度。 尺寸精度反映了装配中各有关零件的尺寸和装配精度的关系。 相对位置精度反映了装配中各有关零件的相对位置精度和装配相对位置精度的关系。2)运动精度 运动精度是指回转精度和传动精度。3）影响装配精度的因素零件的加工精度零件之间的配合要求和接触质量力、热、内应力等所引起的零件变形旋转零件的不平衡确定封闭环确定封闭环 在装配过程中，要求保证在装配过程中，要求保证的装配精度就是封闭环。的装配精度就是封闭环。查明组成环查明组成环检查尺寸链是否符合员短路线原则检查尺寸链是否符合员短路线原则 各组成环误差的累计形成了封闭环的误差。当封闭环的公各组成环误差的累计形成了封闭环的误差。当封闭环的公

28、差一定时，组成环的数目愈少，则分配到各组成环的公差就差一定时，组成环的数目愈少，则分配到各组成环的公差就愈大，便于加工及保证装配精度。所以，建立装配尺寸链的愈大，便于加工及保证装配精度。所以，建立装配尺寸链的原则是组成环的数目愈少愈好。原则是组成环的数目愈少愈好。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/等于规定装配公差；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

29、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，零件加工公差较完全互换法可适当放宽；完全互换法适用产品的其它一些部件装配 分组选配法 零件按尺寸分组，将对应尺寸组零件装配在一起；零件误差较完全互换法可以大数倍适用于大批量生产中零件数少、装配精度要求较高又不便采用其它调整装置的场合修配法 预留修配量的零件，在装配过程中通过手工修配或机械加工，达到装配精度 用于单件小批生产中装配精度要求高的场合调节法 装配过程中调整零件之间的相互位置，或选用尺寸分级的调整件，以保证装配精度动调整法多用于对装配间隙要求较高并可以设置调整机构的场合；静调整法多用于大批量生产中零件数较多、装配精度要求较高

30、的场合 根据零件的互换程度，互换法装配可分为完全互换法装配和根据零件的互换程度，互换法装配可分为完全互换法装配和统计互换法装配。统计互换法装配。 1 1）完全互换装配法）完全互换装配法齿轮齿轮 3 3 要在轴要在轴 1 1 上回转，故要求上回转，故要求齿轮左右端面与轴套齿轮左右端面与轴套 4 4、档圈、档圈 2 2之之间应留有一定间隙。己知间应留有一定间隙。己知 A1= A1= 35mm35mm，A2=14mmA2=14mm，A3=49mmA3=49mm，若要求，若要求装配后齿轮右端的间隙在装配后齿轮右端的间隙在 0.100.10 0.35mm 0.35mm 之间，试以完全互换装配法之间，试以

31、完全互换装配法解算各组成环的公差和极限偏差。解算各组成环的公差和极限偏差。解： 画装配尺寸链，判断增、画装配尺寸链，判断增、减环，计算封闭环基本尺减环，计算封闭环基本尺寸和公差：寸和公差： 有题意知在有题意知在 A0A0与与 A1A1、A2A2、A3A3组成的尺寸链中，组成的尺寸链中，A1A1、A2A2为为减环，减环，A3A3是增环。是增环。 封闭环基本尺寸封闭环基本尺寸 A0A0： A0= Ap-Aq= A3-A0= Ap-Aq= A3-（A1+ A2A1+ A2）=0mm =0mm 封闭环公差封闭环公差 T0T0： T0=T0=（0.35-0.100.35-0.10）mm =0.25mm

32、mm =0.25mm 所以：所以：A0A00 0+0.10+0.10+0.35+0.35 确定各组成环公差和协调环确定各组成环公差和协调环按照按照“等公差法等公差法”分配各组成环公差分配各组成环公差TavA TavA ：TavA= T0/m =0.25/3mm0.083mm TavA= T0/m =0.25/3mm0.083mm 由于由于A2A2是一个挡圈，易于加工，而且其尺寸可以用通用量具是一个挡圈，易于加工，而且其尺寸可以用通用量具测量，因此选它作为协调环。测量，因此选它作为协调环。T1= T3=0.10mmT1= T3=0.10mmT2= T0- T1- T3=T2= T0- T1- T

33、3=（0.25-0.10-0.100.25-0.10-0.10）mm =0.05mmmm =0.05mm组成环的公差值为：组成环的公差值为： 确定各组成环的极限偏差确定各组成环的极限偏差 入体方向不明的长度尺寸，其极限偏差按入体方向不明的长度尺寸，其极限偏差按 “ “对称偏差对称偏差”原则配置。原则配置。 A1 =35A1 =350 0-0.10-0.10mmmmA3 =A3 =（49490.050.05）mm mm 公差调整原则：公差调整原则： 1)1)当组成环是标准件尺寸当组成环是标准件尺寸( (如轴承环或弹性挡圈的如轴承环或弹性挡圈的厚度等厚度等) )时，其公差值和分布位置为已定值。时，

34、其公差值和分布位置为已定值。 2)2)当组成环是几个尺寸链的公共环时，其公差值和当组成环是几个尺寸链的公共环时，其公差值和分布位置应由对其要求最严的那个尺寸链先行确定。分布位置应由对其要求最严的那个尺寸链先行确定。而对其余尺寸链来说该环尺寸为已定值。而对其余尺寸链来说该环尺寸为已定值。 3)3)当分配待定的组成环公差时，一般可按经验视各当分配待定的组成环公差时，一般可按经验视各环尺寸加工难易程度加以分配。如果尺寸相近，加工环尺寸加工难易程度加以分配。如果尺寸相近，加工方法相同，则取其公差值相等；难加工或难测量的组方法相同，则取其公差值相等；难加工或难测量的组成环，其公差可取较大值。成环，其公差

35、可取较大值。 确定协调环的极限偏差确定协调环的极限偏差 有有ES0=ESp-EIq ES0=ESp-EIq 得得 EI2= -0.20mmEI2= -0.20mm有有 EI0=EIp-ESq EI0=EIp-ESq 得：得：ES2= -0.15mmES2= -0.15mm故故 A2=14A2=14-0.15-0.15-0.20-0.20mmmm 核算封闭环的极限尺寸核算封闭环的极限尺寸 A0max=Apmax-Aqmin 0.343mmA0max=Apmax-Aqmin 0.343mmA0min=Apmin-Aqmax 0.10mmA0min=Apmin-Aqmax 0.10mm核算结果表明，

36、封闭环尺寸符合规定要求，故所求组成核算结果表明，封闭环尺寸符合规定要求，故所求组成环尺寸和极限偏差分别为：环尺寸和极限偏差分别为：A1=35A1=350 0-0.10-0.10mmmm，A2=14A2=14-0.150-0.150-0.193-0.193mmmm，A3=A3=（49490.050.05）mm mm 优点是：优点是： 扩大了组成环的制造公差，零件制造成本低；装配过程扩大了组成环的制造公差，零件制造成本低；装配过程简单，生产效率高。简单，生产效率高。不足之处是：不足之处是： 装配后有极少数产品达不到规定的装配精度要求，须采装配后有极少数产品达不到规定的装配精度要求，须采取另外的返修

37、措施。统计互换装配方法适用于在大批大量取另外的返修措施。统计互换装配方法适用于在大批大量生产中装配精度要求高，且组成环数较多的机器结构。生产中装配精度要求高，且组成环数较多的机器结构。 实质是用统计法进行解算封闭环与组成环之间的关系，实质是用统计法进行解算封闭环与组成环之间的关系，其优点是可以将组成环的制造公差适当放大，使零件容易加其优点是可以将组成环的制造公差适当放大，使零件容易加工。工。 采用概率算法计算装配尺寸链封闭环公差分配原则同完全互换法 己知己知 A A1 1= 35mm= 35mm，A A2 2=14mm=14mm，A A3 3=49mm=49mm，若要求装配后齿，若要求装配后齿

38、轮右端的间隙轮右端的间隙A A0 00 0+0.10+0.10+0.35+0.35解： 画装配尺寸链，判断增、画装配尺寸链，判断增、减环，计算封闭环基本尺减环，计算封闭环基本尺寸和公差：寸和公差： 有题意知在有题意知在 A A0 0与与 A A1 1、A A2 2、A A3 3组成的尺寸链中，组成的尺寸链中，A A1 1、A A2 2为减环，为减环，A A3 3是增环。是增环。 封闭环基本尺寸封闭环基本尺寸 A A0 0： A A0 0= Ap-Aq= A= Ap-Aq= A3 3- -（A A1 1+ A+ A2 2）=0mm =0mm 封闭环公差封闭环公差 T T0 0： T T0 0=

39、=（0.35-0.100.35-0.10）mm =0.25mm mm =0.25mm 所以：所以：A0A00 0+0.10+0.10+0.35+0.35 确定各组成环公差和协调环确定各组成环公差和协调环按照按照“平均平方公差平均平方公差”分配各组成环公差分配各组成环公差T TavAavA ：T T1 1= T= T3 3=0.160mm=0.160mmT T2 20.106mm 0.106mm 取取0.700.70组成环的公差值为：组成环的公差值为： 22220123203/30.25/30.144avavTTTTTTT 将组成环公差按完全互换法求得后，放大若干倍，使之达到经济公差的数值。然后

40、，按此数值加工零件，再将加工所得的零件按尺寸大小分成若干组（分组数与公差放大倍数相等）。最后，将对应组的零件装配起来。 活塞与活塞销组件图例：例： 销子和销孔的基本尺寸为销子和销孔的基本尺寸为28mm28mm，在冷态装配时要求有，在冷态装配时要求有 0.00250.0025 0.0075mm 0.0075mm 的过盈量。的过盈量。若按完全互换法装配，须将封闭若按完全互换法装配，须将封闭环公差环公差 T0 = 0.005mm T0 = 0.005mm 均等地分均等地分配给活塞销与活塞销孔，制造这配给活塞销与活塞销孔，制造这样精确的销孔和销子是很困难的，样精确的销孔和销子是很困难的，也是不经济的，

41、用分组法装配。也是不经济的，用分组法装配。 建立装配尺寸链，确定封闭环建立装配尺寸链，确定封闭环确定分组数确定分组数 过盈量的公差为过盈量的公差为0.005mm0.005mm，将其平均分配给组成环，将其平均分配给组成环，各得到公差各得到公差0.0025mm0.0025mm，而活塞孔与，而活塞孔与活塞销直径的加工经济公差为活塞销直径的加工经济公差为0.01mm0.01mm，即需将公差扩大，即需将公差扩大4 4倍，于倍，于是可得到分组数为是可得到分组数为4 4。 确定分组尺寸确定分组尺寸 若活塞销直径尺寸定为将其分为若活塞销直径尺寸定为将其分为 4 4组，组， 各组直径尺寸为：各组直径尺寸为：A1

42、（活塞销直径）A2（销孔直径）A0活塞销与活塞销孔装配尺寸链 组 号 1 2 3 4 活塞销直径活塞销孔直径0025. 0005. 02800025. 028005. 00075. 0280075. 001. 028005. 00075. 0280075. 001. 02801. 00125. 0280125. 0015. 028001. 0128A 最好能使两相配件的尺寸分布曲线具有完全相同的对最好能使两相配件的尺寸分布曲线具有完全相同的对称分布曲线，如果尺寸分布曲线不相同或不对称，则将称分布曲线，如果尺寸分布曲线不相同或不对称，则将造成各组相配零件数不等而不能完全配套，造成浪费。造成各组相

43、配零件数不等而不能完全配套，造成浪费。 零件的分组数不宜太多，否则相当复杂。零件的分组数不宜太多，否则相当复杂。 零件的制造精度不高，但却可获得很高的装配精度；零件的制造精度不高，但却可获得很高的装配精度；组内零件可以互换，装配效率高。组内零件可以互换，装配效率高。 增加了零件测量、分组、存贮、运输的工作量。适于增加了零件测量、分组、存贮、运输的工作量。适于在大批大量生产中装配那些组成环数少在大批大量生产中装配那些组成环数少 （而装配精度又（而装配精度又要求特别高，多数情况下为精密偶件）的机器结构。要求特别高，多数情况下为精密偶件）的机器结构。 采用修配法时，装配尺寸链中各尺寸均按经济公差制造

44、，但留出一个尺寸做修配环。通常选容易修配加工，且对其它尺寸链没有影响的尺寸作修配环。（3 3）修配装配法）修配装配法解解选择修配环选择修配环 从便于从便于修配考虑，选取组成修配考虑，选取组成环环 A2A2为修配环。为修配环。 确定组成环极限偏差确定组成环极限偏差 按加工经济精度确定各按加工经济精度确定各组成环公差，并按组成环公差，并按 “入体标注入体标注”原则确定原则确定极限偏差，极限偏差， A1= 53h10 = 530-0.12mmA1= 53h10 = 530-0.12mm，A3= 15.74h11 = 15.740-0.055mmA3= 15.74h11 = 15.740-0.055m

45、m，A4=71.74js11=A4=71.74js11=（71.7471.740.0950.095）mmmm，A5=22js11=A5=22js11=（22220.0650.065）mmmm，并设并设 A2=25+0.130mmA2=25+0.130mm。 计算封闭环极限尺寸计算封闭环极限尺寸 A0maxA0max、 A0minA0min A0max= A4max+ A5max- A1min- A2min- A3min A0max= A4max+ A5max- A1min- A2min- A3min =0.335mm =0.335mm A0min= A4min+ A5min- A1max- A

46、2max- A3max A0min= A4min+ A5min- A1max- A2max- A3max = -0.29mm = -0.29mm由此可知由此可知 A0=0A0=0+0.335+0.335-0.290-0.290mmmm由于封闭环由于封闭环 A0A0不符合装配要求，需通过修配修配环不符合装配要求，需通过修配修配环 A2A2来达来达到规定的装配精度。到规定的装配精度。（必须保证有（必须保证有0.170.17 0.28mm 0.28mm 的啮合间隙）的啮合间隙） 最大为最大为 + 0.335mm+ 0.335mm，最小为，最小为-0.29mm-0.29mm。当出现齿条相对。当出现齿条

47、相对于齿轮的啮合间隙大于于齿轮的啮合间隙大于 0.28mm 0.28mm 时，无法通过修配时，无法通过修配A2A2来达来达到规定的装配精度要求。到规定的装配精度要求。 修配环基本尺寸修配环基本尺寸 A2=25+A2 =25.06mm A2=25+A2 =25.06mm 确定修配环尺寸确定修配环尺寸 验算修配量验算修配量 当出现齿条相对于齿轮的啮合间隙当出现齿条相对于齿轮的啮合间隙为最大值（为最大值（+ 0.28mm+ 0.28mm）时，无需修配）时，无需修配就能满足装配精度要求；当出现齿条就能满足装配精度要求；当出现齿条相对于齿轮的间隙为相对于齿轮的间隙为 - 0.35mm - 0.35mm

48、时，时，修配环的修配量最大，修配环的修配量最大，A2A2的的 最最 大大 修修 配配 量量 Kmax= Kmax= （0.35 + 0.170.35 + 0.17）mmmm = 0.52mm = 0.52mm。 组成环均能以加工经济精度制造，但却组成环均能以加工经济精度制造，但却可获得很高的装配精度。可获得很高的装配精度。 增加了修配工作量，生产效率低；对装增加了修配工作量，生产效率低；对装配工人的技术水平要求高。常用于单件小批配工人的技术水平要求高。常用于单件小批生产中装配那些组成环数较多而装配精度又生产中装配那些组成环数较多而装配精度又要求较高的机器结构。要求较高的机器结构。 在以装配精度

49、要求为封闭环建立的装配尺寸链中，除调整环在以装配精度要求为封闭环建立的装配尺寸链中，除调整环外各组成环均以加工经济精度制造，由于扩大组成环制造公差外各组成环均以加工经济精度制造，由于扩大组成环制造公差累积造成的封闭环过大的误差，通过调节调整件相对位置的方累积造成的封闭环过大的误差，通过调节调整件相对位置的方法消除，最后达到装配精度要求。法消除，最后达到装配精度要求。 调节调整件相对位调节调整件相对位置的方法有可动调整置的方法有可动调整法、固定调整法和误法、固定调整法和误差抵消调整法等差抵消调整法等 3 3种种 1 1）可动调整法）可动调整法 ： 零件制造精度不高，但却可获得比较高的装配精度；在零件制造精度不高，但却可获得比较高的装配精度；在机器使用中可随时通过调节调整件的相对位置来补偿由于机器使用中可随时通过调节调整件的相对位置来补偿由于磨损、热变形等原因引起的误差，使之恢复到原来的装配磨损、热变形等原因引起的误差，使之恢复到原来的装配精度；它比修配法操作简便，易于实现。精度；它比修配法操作简便，易于实现。 需增加一套调整机构，增加了结构复杂程度。需增加一套调整机构，增加了结构复杂程度。 通过更换不同尺寸的固定调整环进行补偿由于扩大组成通过更换不同尺寸的固定调整环进行补偿由于扩大组成环制造公差累积造成的封闭环过大的误差，环制造公差累积造成的封闭