机械制造技术基础第27讲(2015)

1、第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计图图5-73 习题习题5-12图图第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计5-13 图图5-74为齿轮轴截面图，为齿轮轴截面图， 要求保证轴颈尺寸要求保证轴颈尺寸 和键槽深和键槽深 。mm28024. 0008. 0 其工艺过程为：其工艺过程为：1）车外圆至）车外圆至 ；2）铣键槽深至尺寸）铣键槽深至尺寸H；3）热处理；）热处理；4）磨外圆至尺寸）磨外圆至尺寸 。试求工序尺寸试求工序尺寸H及其极限偏差。及其极限偏差。 mm416. 00 tmm5 .28010. 0 mm28024. 0008. 0 图图5-74 习题习题5-13图图第第五五章章 工艺规程设

2、计工艺规程设计5-14 加工图加工图5-75a所示零件有关端面，要求保证轴向尺所示零件有关端面，要求保证轴向尺寸寸 。图。图5-75b、c是加工上是加工上述有关端面的工序简图，试求工序尺寸述有关端面的工序简图，试求工序尺寸A1、A2、A3及其及其极限偏差。极限偏差。mm5mm25mm504 . 0003 . 001 . 0 和和、图图5-75 习题习题5-14图图第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计5-15图图5-76为终磨十字轴磨削端面的工序图。各轴颈均为终磨十字轴磨削端面的工序图。各轴颈均已加工完毕，该工序有两工位分别精磨端面已加工完毕，该工序有两工位分别精磨端面A和端面和端面B。要求保

3、证图示工序尺寸要求。已知轴径要求保证图示工序尺寸要求。已知轴径 ，mm98.24002. 0 d试求工试求工序尺寸序尺寸C 及其及其极限偏极限偏差。差。图图5-76 习题习题5-15图图第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计第五节第五节 机器装配工艺规程设计机器装配工艺规程设计二、保证装配精度的四种装配方法二、保证装配精度的四种装配方法（一）互换装配法（一）互换装配法1. 完全互换装配法完全互换装配法（四）调整装配法（四）调整装配法1. 可动调整法可动调整法2. 固定调整法固定调整法第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计Amin=9.05Amax=9.52=0.47A5=9.0A0min=0.

4、05A0max=0.20=0.15A=9.20T5 0-0.03A0=0.23A0maxT5=0.03=0.12A0max=0.20A=9.17T5第第1组组第第2组组A0min=0.05=0.12A0max=0.20A=9.29A5=9.12 0-0.03第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计表表5-14 调整环尺寸分组及其适用范围调整环尺寸分组及其适用范围组组号号调整环尺寸调整环尺寸A5/mm所适用的轴向间隙所适用的轴向间隙A值范围值范围/mm装相应调整环后装相应调整环后装配间隙装配间隙A0/mm19.05 9.170.05 0.2029.17 9.290.05 0.2039.29 9.4

5、10.05 0.2049.41 9.520.05 0.20003. 09003. 012. 9003. 024. 9003. 036. 9第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计固定调整装配方法适于在大批大量生产中装配那固定调整装配方法适于在大批大量生产中装配那些装配精度要求较高的机器结构。些装配精度要求较高的机器结构。在产量较大、装配精度要求较高的场合，调整件在产量较大、装配精度要求较高的场合，调整件还可以采用多件拼合的方式组成。这种调整装配还可以采用多件拼合的方式组成。这种调整装配方法比较灵活，故在汽车、拖拉机生产中广泛应方法比较灵活，故在汽车、拖拉机生产中广泛应用。用。第第五五章章 工艺规

6、程设计工艺规程设计3. 误差抵消调整法误差抵消调整法 在机器装配中，通过调整被装零件的相对位置，在机器装配中，通过调整被装零件的相对位置，使误差相互抵消，可以提高装配精度，这种装配使误差相互抵消，可以提高装配精度，这种装配方法称为误差抵消调整法。方法称为误差抵消调整法。误差抵消调整法在机床装配中应用较多。误差抵消调整法在机床装配中应用较多。第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计调整装配法的主要优点是：组成环均能以加工经调整装配法的主要优点是：组成环均能以加工经济精度制造，但却可获得较高的装配精度；装配济精度制造，但却可获得较高的装配精度；装配效率比修配装配法高。效率比修配装配法高。不足之处是有

7、时要增加一套调整装置。不足之处是有时要增加一套调整装置。可动调整法和误差抵消调整法适于在成批生产中可动调整法和误差抵消调整法适于在成批生产中应用，固定调整法则主要用于大批量生产。应用，固定调整法则主要用于大批量生产。第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计A0A1A8A7A6A5A3A2A48第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计2统计互换装配法（不完全互换装配法或大数统计互换装配法（不完全互换装配法或大数互换装配法）互换装配法）统计互换装配法其实质是将组成环的制造公差适统计互换装配法其实质是将组成环的制造公差适当放大，使零件容易加工，这会使极少数产品的当放大，使零件容易加工，这会使极少数产品的

8、装配精度超出规定要求。如果将这些不合格品控装配精度超出规定要求。如果将这些不合格品控制在一定范围内，使其造成的损失远小于因零件制在一定范围内，使其造成的损失远小于因零件制造公差放大后而得到的效益，从总的经济效果制造公差放大后而得到的效益，从总的经济效果分析，仍然是经济可行的。分析，仍然是经济可行的。第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计利用该装配法时，其封闭环和组成环的公差以及利用该装配法时，其封闭环和组成环的公差以及极限偏差都应按统计法进行计算来确定的。极限偏差都应按统计法进行计算来确定的。图图5-47 齿轮装配图齿轮装配图为便于与完全互换装配法比为便于与完全互换装配法比较，现仍以图较，现仍

9、以图5-47为例说明。为例说明。例例5-5 试以统计互换装配法试以统计互换装配法解算图示齿轮装配结构各组解算图示齿轮装配结构各组成环的尺寸和极限偏差。成环的尺寸和极限偏差。第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计已知：已知：A1=35mm，A2=14mm，A3=49mm，齿轮，齿轮装配间隙要求装配间隙要求 ；设；设 A1、A2、A3的的尺寸分布均为正态分布，且尺寸分布中心与公差尺寸分布均为正态分布，且尺寸分布中心与公差带中心相重合，即带中心相重合，即k1= k2 =k3=1，e1= e2= e3=0。 01435492130 AAAAmm035. 010. 00 A解解 建立尺寸链如右图，建立尺

10、寸链如右图，A3为增环、为增环、A1、A2减环减环（1）计算封闭环基本尺寸）计算封闭环基本尺寸A0第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计（3）计算各组成环的平均平方公差）计算各组成环的平均平方公差TavqA mm25. 0mm10. 035. 00 T（2）计算封闭环公差）计算封闭环公差T0 2avqA122200)(1mTATkk=Tm=iiii mm144. 0mm325. 00avqA mTT第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计（4）确定）确定A1、A2、A3的制造公差的制造公差 仍取仍取A2为协调环，则为协调环，则 T1 = T3 = 0.160mm（IT11）mm106. 016.

11、 016. 025. 02222321202 TTTT考虑到考虑到A2易于制造，取易于制造，取T2 = 0.07mm（IT10）（4）确定）确定A1、A2、A3的极限偏差的极限偏差取取最后确定协调环最后确定协调环A2的极限偏差的极限偏差ES2和和EI2。,mm3535016. 01 Amm08. 049493 A附表附表 标准公差数表标准公差数表m基本尺寸基本尺寸(mm)标标 准准 公公 差差IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15IT16IT17IT18大大于于至至mm30.81.2234610142540600.10.140.2

12、50.40.611.43611.52.545812183048750.120.180.30.480.751.21.861011.52.546915223658900.150.220.360.580.91.52.210181.2235811182743701100.180.270.430.71.11.82.718301.52.546913213352841300.210.330.520.841.32.13.330501.52.54711162539621001600.250.390.6211.62.53.95080235813193046741201900.30.460.741.21.934.6

13、801202.5461015223554871402200.350.540.871.42.23.55.41201803.55812182540631001602500.40.6311.62.546.31802504.571014202946721151852900.460.721.151.852.94.67.2250315681216233252811302103200.460.811.32.13.25.28.1315400791318253657891402303600.570.891.42.33.65.78.9第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计由式（由式（5-21）知，封闭环中间偏差）

14、知，封闭环中间偏差已知已知 1=0.08mm， 3=0mm， 0=0.225mm 213102 miiiiiATe mm145. 0225. 008. 000132 mm11. 02/07. 0145. 02/ES222 T mm18. 02/07. 0145. 02/EI222 T mmmmA007. 011. 018. 0289.1314 第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计（6）核算封闭环的极限偏差）核算封闭环的极限偏差 mm225. 0145. 008. 002/12130 miiiiiTe mm24. 016. 007. 016. 02222322210 TTTTmm345. 0m

15、m)2/24. 0225. 0(2/ES000 T mm0345. 0105. 00 Amm105. 0mm)2/24. 0225. 0(2/EI000 T 第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计本例所求组成环尺寸和极限偏差分别为本例所求组成环尺寸和极限偏差分别为 mm,35016. 01 Amm08. 0493 A用统计互换装配法与用完全互换装配法求得的用统计互换装配法与用完全互换装配法求得的A1、A2、A3相比，前者的制造公差都扩大了。相比，前者的制造公差都扩大了。,Amm35010. 01 mm05. 0493 A,Amm1411. 018. 02 ,Amm14150. 0193. 02

16、 第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计统计互换装配法的优点：组成环制造公差较大，统计互换装配法的优点：组成环制造公差较大，零件制造成本低，装配过程简单，生产效率高。零件制造成本低，装配过程简单，生产效率高。缺点：装配后有极少数产品达不到规定的装配精缺点：装配后有极少数产品达不到规定的装配精度要求，须采取相应的返修措施。度要求，须采取相应的返修措施。统计互换装配法适于在大批大量生产中装配那些统计互换装配法适于在大批大量生产中装配那些装配精度要求较高且组成环数又多的机器结构。装配精度要求较高且组成环数又多的机器结构。第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计（二）分组装配法（二）分组装配法在大批大量

17、生产中，有些产品的装配尺寸链环数在大批大量生产中，有些产品的装配尺寸链环数虽少，但装配精度要求特别高，同时又不便于采虽少，但装配精度要求特别高，同时又不便于采用调整装置，若用互换装配法装配，组成环的制用调整装置，若用互换装配法装配，组成环的制造公差过小，加工很困难或很不经济，甚至无法造公差过小，加工很困难或很不经济，甚至无法加工，此时可以采用分组装配法装配。加工，此时可以采用分组装配法装配。第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计采用分组装配法装配时，组成环按照加工经济精采用分组装配法装配时，组成环按照加工经济精度制造，零件加工后逐一测量并按其实际尺寸大度制造，零件加工后逐一测量并按其实际尺寸大

18、小分成若干组，装配时以对应组进行装配，进而小分成若干组，装配时以对应组进行装配，进而达到装配精度要求。达到装配精度要求。现以汽车发动机活塞销孔与活塞销的分组装配为现以汽车发动机活塞销孔与活塞销的分组装配为例来说明分组装配法的原理与方法。例来说明分组装配法的原理与方法。第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计如图如图5 - 48a所示为某厂汽所示为某厂汽车发动机活塞销车发动机活塞销1与活塞与活塞3销孔的装配关系，活塞销销孔的装配关系，活塞销和活塞销孔的基本尺寸为和活塞销孔的基本尺寸为28mm，在冷态装配时，在冷态装配时要求有要求有0.00250.0075mm的过盈量。的过盈量。 图图5-48 活塞

19、销与活塞的装配关系活塞销与活塞的装配关系第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计采用分组装配法的具体步骤如下：采用分组装配法的具体步骤如下：1确定封闭环公差确定封闭环公差A0 = 0.00750.0025 = 0.0050mm2确定组成环公差（相等公差法）确定组成环公差（相等公差法）Td = TD = 0.0050/2 = 0.0025mm第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计3确定组成环的极限偏差（注意：确定组成环的极限偏差（注意：基准制；基准制；配合性质）配合性质）已知发动机的活塞销与活塞销孔装配时采用基轴已知发动机的活塞销与活塞销孔装配时采用基轴制，其配合性质为过盈配合。制，其配合性质为过

20、盈配合。则则mm00250 . 028dmm0005. 00750 . 028D（IT2级）级）（IT2级）级）基本尺寸基本尺寸(mm)标标 准准 公公 差差IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15IT16IT17IT18大大于于至至mm30.81.2234610142540600.10.140.250.40.611.43611.52.545812183048750.120.180.30.480.751.21.861011.52.546915223658900.150.220.360.580.91.52.210181.2235811

21、182743701100.180.270.430.71.11.82.718301.52.546913213352841300.210.330.520.841.32.13.330501.52.54711162539621001600.250.390.6211.62.53.95080235813193046741201900.30.460.741.21.934.6801202.5461015223554871402200.350.540.871.42.23.55.41201803.55812182540631001602500.40.6311.62.546.31802504.57101420294

22、6721151852900.460.721.151.852.94.67.2250315681216233252811302103200.460.811.32.13.25.28.1315400791318253657891402303600.570.891.42.33.65.78.9附表附表 标准公差数表标准公差数表m第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计4画公差带图画公差带图0+-280-0.0025活塞销轴活塞销轴最小过盈量最小过盈量0.0025mm活塞销孔活塞销孔-0.0050-0.0075最大过盈量最大过盈量0.0075mm第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计5扩大公差带扩大公差带0+

23、-280-0.0025活塞销轴活塞销轴最小过盈量最小过盈量0.0025mm活塞销孔活塞销孔-0.0050-0.0075最大过盈量最大过盈量0.0075mm-0.0050-0.0075-0.0100-0.0100-0.0125-0.01500.0025mm0.0075mm放大方向放大方向放大倍数即分组数放大倍数即分组数第第五五章章 工艺规程设计工艺规程设计6重新确定组成环的极限偏差重新确定组成环的极限偏差 mm01000 . 028dmm0005. 01500 . 028D（IT5级）级）（IT5级）级）基本尺寸基本尺寸(mm)标标 准准 公公 差差IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT

24、8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15IT16IT17IT18大大于于至至mm30.81.2234610142540600.10.140.250.40.611.43611.52.545812183048750.120.180.30.480.751.21.861011.52.546915223658900.150.220.360.580.91.52.210181.2235811182743701100.180.270.430.71.11.82.718301.52.546913213352841300.210.330.520.841.32.13.330501.52.5471116

25、2539621001600.250.390.6211.62.53.95080235813193046741201900.30.460.741.21.934.6801202.5461015223554871402200.350.540.871.42.23.55.41201803.55812182540631001602500.40.6311.62.546.31802504.571014202946721151852900.460.721.151.852.94.67.2250315681216233252811302103200.460.811.32.13.25.28.13154007913182536578914