第五章 机械装配工艺过程设计3学时

1、第五章第五章 机器装配工艺过程设计机器装配工艺过程设计5.1 概述概述5.2 装配工艺规程的制定装配工艺规程的制定5.3 机器结构的装配工艺性机器结构的装配工艺性5.4 装配尺寸链装配尺寸链5.5 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法5.6 机器装配的自动化机器装配的自动化5.7 机器的虚拟装配机器的虚拟装配5.1 概概 述述一、机器装配的基本概念一、机器装配的基本概念按照按照设计图纸设计图纸的要求的要求,把所有的零把所有的零,部件部件连接组合连接组合起来起来,使之成为机器的过程；使之成为机器的过程；装配是机械制造的最后阶段装配是机械制造的最后阶段,包括包括:装配装配,调整调整,检验检

2、验和试验和试验等内容；等内容；通过装配可以对产品的设计和零件的加工通过装配可以对产品的设计和零件的加工,进行一次总进行一次总的检验的检验,以发现问题以发现问题,加以改进。加以改进。研究装配方法研究装配方法,制订合理的装配工艺规制订合理的装配工艺规程对保证产品质量程对保证产品质量,提高设计水平都具提高设计水平都具有重要的意义。有重要的意义。机器制造装配过程计划计划采购订单采购订单成本核算成本核算产品设计产品设计工艺路线工艺路线BOM项目项目市场市场制造制造下达制造下达制造 设计工程设计工程装配车间装配车间用户用户二、机器的组成及装配系统图二、机器的组成及装配系统图机器机器零件零件组件组件部件部件

3、套件套件构成了独立的设计单元构成了独立的设计单元, ,加工单元和加工单元和装配单元装配单元装配工艺系统图：装配工艺系统图：在装配工艺规程制订过程中，表明产品零、部在装配工艺规程制订过程中，表明产品零、部件间相互装配关系及装配流程的示意图。件间相互装配关系及装配流程的示意图。名名 称称编编 号号数数 量量装配单元表示法装配单元表示法用一个方格表示零件、套用一个方格表示零件、套件、组件、部件等装配单件、组件、部件等装配单元的数量、编号、名称。元的数量、编号、名称。1 1、套件、套件基准件套件零件零件在一个基准件上装上若干个零件就构成了套件在一个基准件上装上若干个零件就构成了套件. .以以经套装则形

4、成一个零件经套装则形成一个零件, ,不能拆卸不能拆卸. .起始件起始件零件标在上方零件标在上方成品件成品件沿水平线自左往右标注沿水平线自左往右标注2 2、组件、组件组件基准件零件零件套件在一个基准件上装上若干个零在一个基准件上装上若干个零件、套件就构成了组件。件、套件就构成了组件。在一个基准件上装上若干个零件在一个基准件上装上若干个零件, ,套件套件, ,组件就组件就构成了部件。构成了部件。基准件部件零件零件套件组件3 3、部件、部件在一个基准件上装上若干个零件在一个基准件上装上若干个零件, ,套件套件, ,组件组件, ,部件就部件就构成了机器。构成了机器。4 4、机器、机器( (总装总装)

5、)装配工艺系统图配合装配工艺装配工艺系统图配合装配工艺规程，主要应用：规程，主要应用：大批量生产大批量生产中，指导组织中，指导组织平行流水装配平行流水装配，分析装配问题，在小批量中少分析装配问题，在小批量中少使用使用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图 机器装配系统示意图图图a 车床床身装配简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图图b 床身部件

6、装配系统图床身部件装配系统图例如例如:三、装配工作的基本内容三、装配工作的基本内容1、清洗、清洗2、连接、连接3、校正、校正,调整调整,配作配作4、平衡、平衡5 5、验收与试验、验收与试验零件表面的油污及机械杂质。清洗方法有零件表面的油污及机械杂质。清洗方法有: :擦擦, ,浸浸, ,喷淋等喷淋等; ;清洗液有清洗液有: :煤油煤油, ,汽油汽油, ,碱液及化学清洗液。碱液及化学清洗液。连接是装配的首要任务。连接方式有连接是装配的首要任务。连接方式有: :可拆连接可拆连接与与不可拆不可拆连接连接。为单件小批生产常用的装配方法为单件小批生产常用的装配方法对高速回转的零件为保证工作的平稳性对高速回

7、转的零件为保证工作的平稳性, ,一般均作静一般均作静, ,动动平衡。平衡。机器装配好以后机器装配好以后, ,应根据检验应根据检验, ,试验规范进行必要的验试验规范进行必要的验收收, ,这是保证机器质量这是保证机器质量, ,避免不合格品出厂避免不合格品出厂, ,提高企业提高企业信誉的有效方法。信誉的有效方法。可拆连接可拆连接:键、销、螺钉等螺纹联接；键、销、螺钉等螺纹联接；不可拆连接：不可拆连接：焊接、铆接及过盈连接等。焊接、铆接及过盈连接等。工艺文件工艺文件: :用表格的形式用表格的形式, ,把装配内容把装配内容, ,装配方法及顺序装配方法及顺序, ,检检验验, ,试验等内容书写出来试验等内容

8、书写出来, ,并成为指导装配工作并成为指导装配工作, ,处理装配工处理装配工作中存在问题的依据。作中存在问题的依据。5.2 5.2 装配工艺规程的制订装配工艺规程的制订一、装配工艺规程概念及意义一、装配工艺规程概念及意义1 1、概、概 念念2 2、意、意 义义 装配工艺规程对于保证产品质量及装配工作总结装配工艺规程对于保证产品质量及装配工作总结,具有重具有重要的意义。要的意义。1、产品图纸、产品图纸 清楚的表示出所清楚的表示出所有零部件间的连接情况有零部件间的连接情况;重要有零部重要有零部件的件的联系尺寸联系尺寸;配合件间的配合件间的配合性质及精度配合性质及精度;装配技术要求装配技术要求;零件

9、的明细表零件的明细表,材料及重量。材料及重量。 这是选择这是选择装配方法装配方法,确定确定装配顺序装配顺序及选择及选择设计起吊运输设计起吊运输设备设备的依据。的依据。2、产品的技术性能、产品的技术性能 制订检验制订检验,试验规范的主要依据。试验规范的主要依据。3、生产纲领、生产纲领 选择装配生产组织形式的主要依据。选择装配生产组织形式的主要依据。4、现有生产条件、现有生产条件 装配工艺装备装配工艺装备,车间面积车间面积,工人技术水平及工时定额标准工人技术水平及工时定额标准等。等。二、制订装配工艺规程的原始资料二、制订装配工艺规程的原始资料手工装配工作即复杂又繁重手工装配工作即复杂又繁重,劳动强

10、度很大劳动强度很大,采用机械化采用机械化,自动化装配是发展方向自动化装配是发展方向;因此因此,应充分考虑提高装配的机械化应充分考虑提高装配的机械化,自动化水平自动化水平,以减以减少手工装配。少手工装配。三、制订装配工艺规程的基本原则三、制订装配工艺规程的基本原则1、保证装配质量、保证装配质量所有的零部件都合格所有的零部件都合格,但装配不当也会造成机器的不合格。但装配不当也会造成机器的不合格。如滚动轴承装配不当会造成轴部件不能正常运转。如滚动轴承装配不当会造成轴部件不能正常运转。2、满足装配周期的要求、满足装配周期的要求装配周期装配周期:完成某一装配工作完成某一装配工作,所规定的时间。所规定的时

11、间。大批大量生产大批大量生产,采用流水线装配采用流水线装配,往往以生产节奏来表示装配往往以生产节奏来表示装配周期。如年产周期。如年产15000辆汽车辆汽车,每天两班每天两班,每班每班6小时小时,那么每那么每9分分钟就可以装出一辆汽车来。钟就可以装出一辆汽车来。这条年产这条年产15000辆汽车的装配流水线的生产节奏或装配周期辆汽车的装配流水线的生产节奏或装配周期就是就是9分钟。分钟。中小批生产则以月或季度来表示装配周期。中小批生产则以月或季度来表示装配周期。3、尽量减少手工装配工作量、尽量减少手工装配工作量4、降低装配成本、降低装配成本这是一个综合因素这是一个综合因素,须从生产纲领须从生产纲领,

12、装备水平装备水平,生产面积生产面积,工人技术水平及数量工人技术水平及数量,生产率等多生产率等多方面进行综合分析。方面进行综合分析。四、装配工艺规程内容及制订步骤四、装配工艺规程内容及制订步骤(一一) 对产品进行工艺分析对产品进行工艺分析1、分析产品结构、分析产品结构,性能及装配技术要求性能及装配技术要求2、装配结构工艺性分析、装配结构工艺性分析1) 要有独立的装配单元要有独立的装配单元a. 以便于组成平行地加工和装配作业以便于组成平行地加工和装配作业b. 机器组成部件事先进行调整和试车机器组成部件事先进行调整和试车,为总装做好准备为总装做好准备C .通过机构局部改进通过机构局部改进,有利于产品

13、改进和更新换代有利于产品改进和更新换代d.有利于机器的维修有利于机器的维修,方便机器的运输方便机器的运输,包装包装.加工结构工艺性加工结构工艺性a 图图b 图图独立的装配单元独立的装配单元c 图图2) 减少装配时的修配和机械加工减少装配时的修配和机械加工(3图图)a 图图b 图图山型导轨结合面山型导轨结合面平型导轨结合面平型导轨结合面c 图图便于调整便于调整便于机械加工便于机械加工3)、机器结构应便于装配和拆装、机器结构应便于装配和拆装a 图图b 图图c 图图便于拆装便于拆装D1D2D1D2D1 D2a 图图b 图图便于装配和拆装便于装配和拆装:留有安装工具留有安装工具安装的空间安装的空间轴向

14、上安装组件轴向上安装组件要有先后顺序要有先后顺序4) 要有正确的装配基面要有正确的装配基面(二二) 确定装配的生产组织形式确定装配的生产组织形式一般根据产品的结构一般根据产品的结构,精度及生产纲领的大小来确定。精度及生产纲领的大小来确定。1、大批大量生产采用移动式装配、大批大量生产采用移动式装配工序内的装配工作工序内的装配工作,必须在规定的时间节奏内完成。必须在规定的时间节奏内完成。1) 强迫节奏强迫节奏如不能完成则调线外处理如不能完成则调线外处理,以免装配线堵塞。以免装配线堵塞。2) 自由节奏自由节奏时间节奏不明显时间节奏不明显,各工位装配工作完成以后各工位装配工作完成以后,再转到下一个再转

15、到下一个工位。由于时间工位。由于时间 节奏不均衡节奏不均衡,会造成装配流水线的堵塞会造成装配流水线的堵塞.强迫节拍的装配线强迫节拍的装配线自由节拍的装配线自由节拍的装配线是指产品或部件的全部装配工作都集中一个固定的是指产品或部件的全部装配工作都集中一个固定的工作地点完成。工作地点完成。这种形式的固定式装配这种形式的固定式装配,生产面积大生产面积大,装配周期长装配周期长,对对工人技术水平要求高工人技术水平要求高,多用于单件小批生产。多用于单件小批生产。2、中、中,小批生产采用固定式装配小批生产采用固定式装配是指产品或部件的全部装配工作都集中在固定的工是指产品或部件的全部装配工作都集中在固定的工作

16、地点完成。作地点完成。固定式装配固定式装配1) 集中式：集中式：2) 分散式：分散式：3) 固定流水式：固定流水式：把产品的全部装配过程分解为部件装配和总装配把产品的全部装配过程分解为部件装配和总装配,分别在分别在多个不同的固定地点进行装配多个不同的固定地点进行装配.由于实现了分组装配由于实现了分组装配,提高提高了装配效率了装配效率,缩短了装配周期缩短了装配周期,并可促使工人操作专业化。并可促使工人操作专业化。将产品的固定式装配分成若干个独立的装配工序将产品的固定式装配分成若干个独立的装配工序,各组工人各组工人按工艺顺序依次到各装配地点对固定不动的装配对象进行按工艺顺序依次到各装配地点对固定不

17、动的装配对象进行装配。装配。这种形式的固定式装配这种形式的固定式装配,装配效率高装配效率高,质量好质量好,周期短周期短,工人专工人专业化程度高业化程度高,是固定式装配的最高形式是固定式装配的最高形式,适用于成批生产。适用于成批生产。集中地，生产面积大，装配周期长，工集中地，生产面积大，装配周期长，工人技术水平要求高；人技术水平要求高；分组分地装配，周期短，工人技术操作分组分地装配，周期短，工人技术操作专业化；专业化；若干个独立的装配工序，大批量装配若干个独立的装配工序，大批量装配作业，效率高，周期短，工人专业化作业，效率高，周期短，工人专业化程度高；程度高；固定集中式的装配固定集中式的装配(三

18、三) 划分装配单元划分装配单元,确定装配顺序确定装配顺序 划分装配单元就是把产品分解成可以独立装配的部件划分装配单元就是把产品分解成可以独立装配的部件,组件组件,套件和零件。以便组织平行流水线装配套件和零件。以便组织平行流水线装配 确定装配顺序就是确定部件确定装配顺序就是确定部件,组件组件,套件和零件的装配顺套件和零件的装配顺序。序。原则是原则是:先内后外先内后外,先难后易先难后易,先下后上先下后上,先精密后一般先精密后一般,先先重大后轻小。重大后轻小。(四四) 选择装配方法选择装配方法1、按照、按照生产纲领的大小生产纲领的大小选择机械化选择机械化,自动化装配还是手工自动化装配还是手工 装配。

19、装配。2、按照、按照产品的精度及生产纲领产品的精度及生产纲领选择保证装配精度的方法。选择保证装配精度的方法。4、质量问题的分析方法及处理措施。、质量问题的分析方法及处理措施。(五五) 编写装配工艺文件编写装配工艺文件单件小批生产要有装配工艺过程卡片。单件小批生产要有装配工艺过程卡片。大批大量生产要有装配工艺过程和装配工序卡片。大批大量生产要有装配工艺过程和装配工序卡片。(六六) 制订检验制订检验,试验规范试验规范1、检验、检验,试验的项目试验的项目,内容及质量指标；内容及质量指标；2、检验、检验,试验的方法试验的方法,条件及环境要求；条件及环境要求；3、检验、检验,试验所需设备试验所需设备,装

20、置的选择与设计；装置的选择与设计；五、五、 机器的装配精度机器的装配精度（一）、机器的装配精度（一）、机器的装配精度1、装配精度概念、装配精度概念机器装配后机器装配后,实际达到的精度。为保证机器能够持续实际达到的精度。为保证机器能够持续,稳定的正稳定的正常工作常工作,机器的装配精度往往高于标准所规定的装配精度。机器的装配精度往往高于标准所规定的装配精度。2、装配精度内容、装配精度内容1) 距离精度距离精度是指机器装配后是指机器装配后,各零部件间的距离各零部件间的距离尺寸精度和装配中的各种间隙。尺寸精度和装配中的各种间隙。2、相对位置精度、相对位置精度指机器装配后，各零部件间相指机器装配后，各零

21、部件间相对位置的准确性。如各零部件对位置的准确性。如各零部件间的平行度，垂直度和同轴度间的平行度，垂直度和同轴度及跳动要求等。及跳动要求等。3、相对运动精度、相对运动精度是指机器有相对运动部件间在运动是指机器有相对运动部件间在运动方向上和相对速度上的精度。方向上和相对速度上的精度。相对运动方向上相对运动方向上:相对运动的平行度相对运动的平行度,垂直度等。垂直度等。相对速度上的精度相对速度上的精度:如传递运动的准确性。如传递运动的准确性。4、接触精度、接触精度相互接触零部件间的接触面积大小和位置。相互接触零部件间的接触面积大小和位置。回转台回转台床鞍床鞍升降台升降台P0TRS图图 卧式万能铣床工

22、作台面卧式万能铣床工作台面对升降台垂直移动的垂直度要求对升降台垂直移动的垂直度要求千分表千分表直角尺直角尺工作台工作台移动方向移动方向（二）、装配精度的影响因素（二）、装配精度的影响因素零件的加工精度（与多零件的加工精度（与多个零件精度有关个零件精度有关 旋转零件的不平衡旋转零件的不平衡 装配方法与装配技术装配方法与装配技术零件间的接触质量零件间的接触质量力、热、内应力引起力、热、内应力引起的零件变形的零件变形5.4 装配尺寸链装配尺寸链一、装配尺寸链的概念一、装配尺寸链的概念在机器的装配关系中，相关零件的尺寸或在机器的装配关系中，相关零件的尺寸或相互位置关系所组成的尺寸链。相互位置关系所组成

23、的尺寸链。封闭环：封闭环：组成环：组成环：装配所要保证的装配精度或技术要求。装配所要保证的装配精度或技术要求。在装配关系中，对装配精度有直接影响的零、部在装配关系中，对装配精度有直接影响的零、部件的尺寸和位置关系。分为：件的尺寸和位置关系。分为：增环、减环增环、减环；它是零部件装配后才最终形成的尺寸或位置关系；它是零部件装配后才最终形成的尺寸或位置关系；如：如：封闭环封闭环减环减环增环增环二、装配尺寸链的分类二、装配尺寸链的分类直线尺寸链：直线尺寸链：直线尺寸组成，相互平行；直线尺寸组成，相互平行；角度尺寸链：角度尺寸链：由角度、平行度、垂直度等构成；由角度、平行度、垂直度等构成；平面尺寸链：

24、平面尺寸链：各环处在同一或相互平行的平面内；各环处在同一或相互平行的平面内；空间尺寸链：空间尺寸链：位于三维空间的尺寸构成的尺寸链；位于三维空间的尺寸构成的尺寸链；a角度装配尺寸链角度装配尺寸链b平面装配尺寸链平面装配尺寸链三、装配尺寸链的查找方法三、装配尺寸链的查找方法与工艺尺寸链查找方式一样与工艺尺寸链查找方式一样封闭环（装配精度）封闭环（装配精度）影响装配精度的尺寸（组成环）影响装配精度的尺寸（组成环）沿封闭环任一端开始沿封闭环任一端开始直至找到直至找到同一基准面或同一零件同一基准面或同一零件例如：例如：注：注：必要的简化必要的简化一件一环一件一环“最少环最少环”原原则则 在长期的装配实

25、践中，人们根据不同的机器、不同的生产在长期的装配实践中，人们根据不同的机器、不同的生产类型和条件，创造了许多巧妙的装配工艺方法、这些保证装配类型和条件，创造了许多巧妙的装配工艺方法、这些保证装配精度的工艺方法，可以归纳为四种：精度的工艺方法，可以归纳为四种：完全互换法完全互换法分组选配法分组选配法修配法修配法调配法。调配法。 5.5 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法一、互换装配法一、互换装配法互换法的优点是互换法的优点是 : : 1.1.装配工作简单、生产率高；装配工作简单、生产率高；2.2.有利于组织流水生产；有利于组织流水生产；3.3.便于将复杂的产品在许多工厂中协作生产；便于

26、将复杂的产品在许多工厂中协作生产；4.4.同时也有利于产品的维修和配件供应。同时也有利于产品的维修和配件供应。缺点：缺点：难以适应装配精度要求很高的场合。难以适应装配精度要求很高的场合。 互换装配法，就是机器中每个零件按图纸加工合格以后，互换装配法，就是机器中每个零件按图纸加工合格以后，不需再经过任何选择、修配和调节，就达到完全互换要求，不需再经过任何选择、修配和调节，就达到完全互换要求，可以把它们装配起来，并能达到规定的装配精度和技术要求。可以把它们装配起来，并能达到规定的装配精度和技术要求。什么是互换装配法什么是互换装配法例：如图所示为齿轮箱部例：如图所示为齿轮箱部件，装配后要求轴向窜动件

27、，装配后要求轴向窜动量为量为0.20.20.7mm0.7mm。即即 。已知其他零。已知其他零件的有关基本尺寸是：件的有关基本尺寸是：A A1 1=122, A=122, A2 2=28=28、 A A3 3=5=5、 A A4 4=140=140、 A A5 5=5 ,=5 ,试决定其试决定其上下偏差。上下偏差。 互换法常有极值解法和概率解法：互换法常有极值解法和概率解法：7 . 02 . 00A1.1.极值解法极值解法 （1 1）画出装配尺寸链，校验各环基）画出装配尺寸链，校验各环基本尺寸。本尺寸。 封闭环基本尺寸为封闭环基本尺寸为: :基本尺寸正确。基本尺寸正确。A 2A 1A 4A 3A

28、 5A （2 2）确定各组成环尺寸的公差大小和分布位置。）确定各组成环尺寸的公差大小和分布位置。 为了满足封闭环公差要求为了满足封闭环公差要求T T0.5 0.5 ，各组成环公差，各组成环公差 T Ti i的的累积值累积值 T Ti i不得超过此不得超过此0.500.50值，即应满足值，即应满足: :问题：问题：如何既方便又经济合理的分配确定各组成环的公差如何既方便又经济合理的分配确定各组成环的公差TiTi。通常，把封闭环公差（通常，把封闭环公差（ T T0.5 0.5 ）分配到各组成环公差（）分配到各组成环公差（TiTi）的方法有三种的方法有三种: :1)1)等公差等公差2)2)等精度等精度

29、3)3)按加工难易程度按加工难易程度即将即将T T平均分摊到各个组成环平均分摊到各个组成环T Ti i；再按公差分配的再按公差分配的“入体原则入体原则”，将各环，将各环T T；写成偏差；写成偏差: :按等公差分配按等公差分配问题：问题： A4 A4 如何取如何取? ? 今特意留下一个环今特意留下一个环A A4 4作为该尺寸链的作为该尺寸链的“协调环协调环”，即，即A A4 4 的的上、下偏差应通过计算获得：上、下偏差应通过计算获得： 故：故：进行验算：进行验算：T T=T=T1 1+T+T2 2+T+T3 3+T+T4 4+T+T5 5=0.10+0.10+0.10+0.10+0.10=0.5

30、0,=0.10+0.10+0.10+0.10+0.10=0.50,计算结果符合装配精度要求。计算结果符合装配精度要求。等公差法计算方便，但未考虑各零件的基本尺寸差异，因此等公差法计算方便，但未考虑各零件的基本尺寸差异，因此各零件的精度等级不同，显然不太合理。在同一尺寸链中基本尺各零件的精度等级不同，显然不太合理。在同一尺寸链中基本尺寸大致差不多的情况下，此法应用广泛。寸大致差不多的情况下，此法应用广泛。按等精度分配按等精度分配 假定这台机器中每个零件都是同样的精度等级，则分配假定这台机器中每个零件都是同样的精度等级，则分配公差时，凡基本尺寸大的零件给公差较大，反之较小，这较公差时，凡基本尺寸大

31、的零件给公差较大，反之较小，这较为合理。为合理。据据公差与技术测量公差与技术测量书中知，公差书中知，公差 T=aT=aI I式中，式中，a a 公差等级系数；公差等级系数；I I 公差单位。公差单位。 而而 用等精度法分配公差时，可查表得出该尺寸链中各组成环基本尺用等精度法分配公差时，可查表得出该尺寸链中各组成环基本尺寸相应的公差单位值寸相应的公差单位值(I(Ij j) ) ，再求出，再求出“平均公差等级系数平均公差等级系数(M)(M)”： A A、B B分别为尺寸分段的首尾两个尺寸值分别为尺寸分段的首尾两个尺寸值这样，便可得出各组成环公差值这样，便可得出各组成环公差值 ：T T1 1=2.5

32、2=2.5264=0.16064=0.160mmmm T T2 2=1.31=1.3164=0.08464=0.084mmmmT T3 3=0.73=0.7364=0.04864=0.048mmmm T T4 4=2.52=2.5264=0.16064=0.160mmmm 若仍选留若仍选留A A4 4为为“协调环协调环”，则其他各组成环按，则其他各组成环按“入体原则入体原则”可写出其上下偏差值可写出其上下偏差值, ,即即 : : 协调环（协调环（A A4 4）的偏差值计算得：）的偏差值计算得： 故：故：进行验算：进行验算： T T=T=T1 1+T+T2 2+T+T3 3+T+T4 4+T+T

33、5 5 =0.160+0.084+0.048+0.160+0.048=0.50=0.160+0.084+0.048+0.160+0.048=0.50，计算结果符合装配精，计算结果符合装配精度要求。度要求。按加工难易程度分配法：按加工难易程度分配法：根据零件要求和加工要求来分配的公差，是更为科学合理的根据零件要求和加工要求来分配的公差，是更为科学合理的方法。但需要设计人员有较丰富的经验。方法。但需要设计人员有较丰富的经验。1 1A A1 1、A A2 2加工较难，精度等级应略为降低。加工较难，精度等级应略为降低。2 2A A3 3、A A5 5加工方便，可适当提高精度等级。加工方便，可适当提高精

34、度等级。3 3A A4 4加工难度中等。加工难度中等。按等精度中求得平均精度等级为按等精度中求得平均精度等级为IT10IT10。今取今取A A1 1、A A2 2大于大于1010级，而级，而A A3 3、A A5 5取取9 9级。级。即即 ：T TA1A1=0.17 =0.17 T TA2A2=0.1=0.1 T TA3A3=TA5=0.3=TA5=0.3 T TA4A4= T= T(T(T1 1+T+T2 2+T+T3 3+T+T5 5)=0.17)=0.17如上例中：如上例中：结果符合装配后封闭环的技术要求。结果符合装配后封闭环的技术要求。 取取A A4 4为协调环，其余组成环分别为：为协

35、调环，其余组成环分别为：则，协调环：则，协调环：2.2.概率解法概率解法 当装配精度要求较高，而尺寸链的环数又较多当装配精度要求较高，而尺寸链的环数又较多（大于（大于4 4环）时，应采用概率解法。环）时，应采用概率解法。按等精度分配公差的概率解法：按等精度分配公差的概率解法：，概率解法中的封闭环：，概率解法中的封闭环：2iTT平均公差等级系数平均公差等级系数12773. 052. 273. 031. 152. 250022222112NjjMITa127 64127 64 2 2几乎是放大了一倍几乎是放大了一倍 T T1 12.52 2.52 127=320 127=320mm=0.32=0.

36、32mmmm T T2 21.31 1.31 127=160 127=160mm=0.16=0.16mmmm T T3 3 T T5 5 =0.73 =0.73 127=90 127=90mm=0.09=0.09mmmm T T4 42.52 2.52 127=320 127=320mm=0.32=0.32mmmm仍以仍以A4A4为为“协调环协调环”，按，按“入体原则入体原则”将其余组成环写成偏差将其余组成环写成偏差形式，即：形式，即：009. 05316. 00232. 0015,28,122AAAA求协调环求协调环A A4 4A A4 4的平均基本尺寸为：的平均基本尺寸为：)()(5432

37、1MMMMMMAAAAAA)95. 495. 4()08.2816.122(45. 025 . 02 . 04MA即：即：A A4M4M139.88139.8804. 028. 044414016. 088.139232. 088.1392TAAM验算：验算：22222209. 032. 009. 016. 032. 0iTT 0.500.50 注意：注意：以互换法解尺寸链所允许的公差较小，当再规定以互换法解尺寸链所允许的公差较小，当再规定的生产条件下难以加工时，应采用其它装配方法。的生产条件下难以加工时，应采用其它装配方法。 ( (二二) ) 选择装配法选择装配法1 1、概念、概念各组成零件

38、均按经济精度进行加工各组成零件均按经济精度进行加工, ,装装配时配时, ,通过选择合适的零件装配起来通过选择合适的零件装配起来, ,以满足装配精度的要求。以满足装配精度的要求。 指由工人直接从加工好的零件中选择出指由工人直接从加工好的零件中选择出合适的零件装配起来。这种方式对工人合适的零件装配起来。这种方式对工人的技术水平要求较高的技术水平要求较高, ,选择时间长选择时间长, ,装配装配质量往往取决于选择的是否合适。生产质量往往取决于选择的是否合适。生产率较低。率较低。2 2、选择方式、选择方式1) 1) 直接选择装配直接选择装配|把组成零件的尺寸放大到经济精度进行把组成零件的尺寸放大到经济精

39、度进行加工加工, ,然后将加工后的零件按放大倍数分然后将加工后的零件按放大倍数分成若干组成若干组, ,分组数等于放大倍数分组数等于放大倍数, ,对应组对应组内的零件装配起来以满足装配精度的要内的零件装配起来以满足装配精度的要求求, ,这一装配方式称为分组选择装配法。这一装配方式称为分组选择装配法。|2)2)分组选择分组选择3) 3) 复合选择复合选择先分组再直选先分组再直选, ,这一装配方式称为复合选这一装配方式称为复合选择装配法。择装配法。3 3、分组选择装配法举例、分组选择装配法举例如图如图8-178-17所示所示, ,为发动机活塞销孔与活为发动机活塞销孔与活塞销的配合塞销的配合, ,按照

40、装配技术要求按照装配技术要求, ,销子直销子直径径d d与销孔与销孔D D在冷态下装配应有在冷态下装配应有0.0025-0.0025-0.00750.0075mm,mm,的过盈量的过盈量, ,其公差值为其公差值为: :图图8-17T TN N=0.0075-0.0025=0.005mm,=0.0075-0.0025=0.005mm,如果如果, ,采用完全互换法装配采用完全互换法装配, ,按按“等公差等公差值值”法分配封闭环公差法分配封闭环公差, ,活塞销与活塞活塞销与活塞销孔均能分配到销孔均能分配到0.00250.0025。销子尺寸标注为销子尺寸标注为: :mmDmmd005. 00075.

41、000025. 028:,28则取销孔尺寸为协调环显然显然, ,这样高的加工精度这样高的加工精度, ,制造较困制造较困难难, ,也是不经济的也是不经济的, ,应采用分组选择应采用分组选择法装配。法装配。将销子的公差放大四倍将销子的公差放大四倍, ,则则: :mmDmmd005. 0015. 0001. 028:.,28则公差放大方向相同取销孔尺寸为协调环上偏差都没有变动上偏差都没有变动, ,放大了下偏差放大了下偏差, ,以扩大以扩大制造公差制造公差, ,这样一来这样一来, ,就可以用无心磨床磨就可以用无心磨床磨削活塞销外圆削活塞销外圆, ,在金刚镗床上镗活塞销孔在金刚镗床上镗活塞销孔, ,然后

42、然后, ,再逐个测量再逐个测量, ,按照尺寸大小分成四组按照尺寸大小分成四组, ,用不同颜色区别用不同颜色区别, ,分装在不同容器里分装在不同容器里, ,以便以便分组装配。分组装配。活塞销与活塞销孔的分组尺寸表活塞销与活塞销孔的分组尺寸表组别组别 标志颜色标志颜色 活塞销直径活塞销直径 活塞销孔直径活塞销孔直径 最大过盈最大过盈 最小过盈最小过盈 mmmmmmmmmmmmmmmmDd0125. 00150. 00075. 0010. 0010. 00125. 00050. 00075. 00075. 0010. 00025. 00050. 00050. 00075. 000025. 0005.

43、 0015. 00010. 028,2828,2828,2828,2828,281: 红红2: 白白3: 黄黄4: 绿绿0.0025, 0.00754 4、分组装配法的特点、分组装配法的特点: :1 1、分组后、分组后, ,各组的配合要求各组的配合要求, ,精度应与精度应与原来的相同。原来的相同。2 2、公差的放大倍数应与分组数相同、公差的放大倍数应与分组数相同, ,配配合件的公差为同向放大。合件的公差为同向放大。3 3、零件分组后、零件分组后, ,应保证装配时能够配应保证装配时能够配套套, ,如各环呈正态分布如各环呈正态分布, ,则则, ,可以配套装可以配套装配配, ,不为正态分布不为正态分

44、布, ,则不能配套装配则不能配套装配. .易易造成制品的积压。造成制品的积压。4 4、分组数不易过多、分组数不易过多, ,只要公差放大到只要公差放大到经济精度即可经济精度即可, ,否则否则, ,装配组织工作将变装配组织工作将变得较为复杂。得较为复杂。三、修配法三、修配法( (一一) ) 修配法概念及修配方式修配法概念及修配方式|1 1、概念、概念|各组成零件尺寸各组成零件尺寸, ,均按经济精度进行加均按经济精度进行加工工, ,装配时装配时, ,通过对某一零件进行修配或通过对某一零件进行修配或就地配制这一零件就地配制这一零件, ,以满足装配精度要求。以满足装配精度要求。这一装配方法称为修配法。进

45、行修配或这一装配方法称为修配法。进行修配或就地配制的这一环就地配制的这一环, ,称为修配环。称为修配环。|2 2、修配方式、修配方式|1) 1) 单件修配单件修配|只对某一组成零件进行修配只对某一组成零件进行修配, ,以满足装以满足装配精度要求。这一修配方式配精度要求。这一修配方式, ,称为单件修称为单件修配。配。|2) 2) 合并加工修配合并加工修配|将两个或两个以上的零件合并在一起进将两个或两个以上的零件合并在一起进行加工修配行加工修配, ,将所得作为一个零件的尺寸将所得作为一个零件的尺寸加入装配尺寸链的组成。加入装配尺寸链的组成。|这一修配方法既减少了装配时的修配刮这一修配方法既减少了装

46、配时的修配刮研量研量, ,也减少了装配尺寸链的组成环数也减少了装配尺寸链的组成环数, ,有有利于保证装配精度和提高生产率。利于保证装配精度和提高生产率。3)3)自身加工修配自身加工修配也称自己加工自己。对零部件间相也称自己加工自己。对零部件间相互位置精度较高时互位置精度较高时, ,常采用这种修常采用这种修配方法配方法, ,如刨床工作台的装配如刨床工作台的装配, ,则是则是用刨刀刨削自身工作台面用刨刀刨削自身工作台面, ,来保证来保证装配精度的。装配精度的。修配法可达到很高的装配精度修配法可达到很高的装配精度, ,但但劳动强度大劳动强度大, ,对工人技术水平要求对工人技术水平要求高高, ,生产率

47、低生产率低, ,不便于组成流水作业不便于组成流水作业. .多用于中多用于中, ,小批生产。小批生产。( (二二) ) 修配环尺寸的确定修配环尺寸的确定1 1、修配环被修配封闭环变小的情况、修配环被修配封闭环变小的情况A AAAminmin时，则不能再修配。可得：时，则不能再修配。可得：A Amin=min=1) 1) 修配为增环时修配为增环时maxmin111nmimiAAminmin11max11minmax11minmin11minAAAAAAAAminmiKnmiKmi2 2、修配环被修配封闭环变大的情况、修配环被修配封闭环变大的情况A AAAmaxmax，时则不能再修配，可得：时则不能

48、再修配，可得：minmax21min1maxmaxmax21min1minAAAAAAAAnmiminmimimaxmin21max1minminmin21max1maxmaxmax11min11maxmin11maxmax11maxmin11max1max)2:)1AiAiAAAiAiAAAiAiAAiAAiAAiAiAAnmimiKKnmimimminmiKnmiminmimi当修配环为减环时当修配环为增环时如图如图8-188-18所示，所示，C6140C6140车床装配时，前车床装配时，前后顶尖对床身导轨等高度的修配。为简后顶尖对床身导轨等高度的修配。为简化计算，略去同轴度误差，可以得到

49、只化计算，略去同轴度误差，可以得到只有有A1A1，A2A2，A3A3三个组成环的简化线性尺三个组成环的简化线性尺寸链。寸链。图图8-18 已知：已知：A A=0=0+0.06+0.06， A1=202mmA1=202mm、A2=46mmA2=46mm、A3=156mmA3=156mm 为保证装配精度，试计算修配环尺寸。为保证装配精度，试计算修配环尺寸。 解：解：1 1、计算平均公差、计算平均公差 TM=mmnT02.01406.01各组成环平均制造精度很高，加工各组成环平均制造精度很高，加工困难，应采用修配法装配，为减少困难，应采用修配法装配，为减少修配刮研量，先将尾架和底板的接修配刮研量，先

50、将尾架和底板的接合面配合面配|刮后，将两者配为一体，再精镗尾架孔，刮后，将两者配为一体，再精镗尾架孔，以直接控制尾架孔至导轨面之间的尺寸及以直接控制尾架孔至导轨面之间的尺寸及公差，并令其间尺寸为公差，并令其间尺寸为A A2323，则构成的新则构成的新尺寸链如图所示，尺寸链如图所示，2 2、确定修配环尺寸、确定修配环尺寸1 1）修配环被修配封闭环变小的情况）修配环被修配封闭环变小的情况选选A A2323为修配环为修配环修配前，前后顶尖套筒孔，修配前，前后顶尖套筒孔，采用镗模法加工，经济采用镗模法加工，经济精度为精度为IT9IT9，T T1 1=T=T2323=0.1mm=0.1mm对于尺寸对于尺

51、寸A A1 1=202=2020.5mm0.5mmA A2323=A=A2 2+A+A3 3=202mm,T=202mm,T2323=0.1=0.1A2）修配环被修配封闭环变大的情况）修配环被修配封闭环变大的情况选选A1为修配环为修配环A23=2020.05mmmmATmmAmmAA05. 025.2023 .2022 .202012 .20215. 02323min23minmin2故修配环的最后尺寸为由于则修正后的故取最小刮研量为配刮研量时装配时没有必要的修当05.20200max1min23minmin1max21min23minAAAAAAAimiinmiKAmax=Amax=Amax

52、=Amax没有必要的修配刮研量，为满足装没有必要的修配刮研量，为满足装配精度要求，取最小刮研量为配精度要求，取最小刮研量为0.15mm，则则Akmin=201.99+0.15=202.14mm,又又T1=0.1mm,故故A1的尺寸最后定为：的尺寸最后定为：A1=202.14202.24， A1=202.190.05mm。mmAAAAA99.20106. 005.202maxmax23minminmax23由公式：由公式： 四、调整法四、调整法 ( (一一) ) 调整法概念调整法概念 各组成零件均按经济精度加工各组成零件均按经济精度加工, ,装配时装配时, ,通过调整补偿通过调整补偿, ,以满足

53、装配精度要求。这以满足装配精度要求。这一方法称为调整法。一方法称为调整法。 ( (二二) ) 调整方式调整方式1 1、可动调整、可动调整: :通过改变调整件的位置来通过改变调整件的位置来满足装配精度要求。如图图满足装配精度要求。如图图8-198-19所示所示: :图图8-198-192 2、固定调整、固定调整: :按一定的尺寸间隔级别制造一套调整按一定的尺寸间隔级别制造一套调整件件, ,装配时，选择合适的调整件装配时，选择合适的调整件, ,加入装配加入装配结构以满足装配精度的要求。结构以满足装配精度的要求。这一方法这一方法, ,称为固定调整法称为固定调整法. .如图如图8-208-20所示：所

54、示：图图8-208-20（三）调整环尺寸的确定（三）调整环尺寸的确定调整环在尺寸链中为减环时调整环在尺寸链中为减环时1 1、调整补偿原理、调整补偿原理如图所示，为一六环装配尺寸链，其中如图所示，为一六环装配尺寸链，其中A A为封闭环，其余为组成环，装配时，为封闭环，其余为组成环，装配时，选选A AK K为调整环，现要确定调整环的各为调整环，现要确定调整环的各级尺寸。级尺寸。|在调整件没有加入装配结构前，装配在调整件没有加入装配结构前，装配尺寸链中存在有一个空位尺寸尺寸链中存在有一个空位尺寸A AS S，空位空位尺寸变动范围：尺寸变动范围：|Asmax-Asmin=TAs=Asmax-Asmin

55、=TAs=|空位尺寸公差等于除调整环以外的各空位尺寸公差等于除调整环以外的各组成环公差的代数和。组成环公差的代数和。21niAiT由图可知，装配时由图可知，装配时A1为为最大，最大，A2，A3，A4为为最小时，空位尺寸最小时，空位尺寸AS为为最大，这时把尺寸最大最大，这时把尺寸最大的调整垫片加入，进行的调整垫片加入，进行补偿；当补偿；当A1为最小，为最小，A2，A3，A4为最大，为最大，空位尺寸空位尺寸AS为最小，这为最小，这时可把尺寸最小的调整时可把尺寸最小的调整垫片预以补偿。垫片预以补偿。|每级调整件所能补偿的空位尺寸变动范每级调整件所能补偿的空位尺寸变动范围，称为调整补偿能力。围，称为调

56、整补偿能力。|如各级调整件的尺寸做得绝对准确，即如各级调整件的尺寸做得绝对准确，即T TAKAK=0=0，则调整补偿能力就是封闭环的变则调整补偿能力就是封闭环的变动范围，即动范围，即T T=A=Amax-Amax-Aminmin。|由于调整件本身存在制造误差，故调整由于调整件本身存在制造误差，故调整补偿能力下降为补偿能力下降为 T TAA-T-TAKAK。|3 3、分级数、分级数m mAKniAiAKASTTTTTTm21maxmin4min3minmaxmin1maxmin21max1min1min1min21max1max)2(1:,4,6:AAAAAAAAiAiAAAiAiAKnmimiKKnmimi则级调整垫片分为环装配尺寸链对由公式|1 1）先确定最大级别尺寸的调整垫片）先