王振龙-机器装配质量-XXXX

1、机械制造技术基础第8章 机器的装配工艺 FUNDAMENTALS OF MACHINERY MANUFACTURING TECHNOLOGY Techniques of Machine Assembly 8.1概述套装 套件 如：在连杆小端孔中压入铜套组装 组件 连杆体、盖的结合（完成 基本的功能）部装 部件 发动机总成总装 机器 整车的形成 装配名称编号数量一个基准准零件上上装上一一个或若若干个零零件一个基准准零件上上装上一一个或若若干个套套件和零零件一个基准准零件上上装上若若干个组组件、套套件和零零件装配是机机器制造造中的最最后阶段段，除组组装、部部装和总总装外，还包括括调整、检验和和试验

2、等等工作。机器的质质量不只只取决于于机器结结构设计计的正确确性及零零件的加加工质量量，装配配的质量量也很大大程度地地决定着着产品的的最终质质量。采用合理理的机器器装配工工艺方法法还可适适当地降降低对机机械加工工精度的的要求。不同的生生产类型型与装配配工作的的安排具具有紧密密的联系系。8.2装配工艺艺规程的的设计方方法及装装配尺寸寸链设计原则保证装配质量，延长产品寿命合理安排工序，减小劳动强度提高装配效率，缩短装配周期提高单位面积生产率基本内容分析产品图样，确定组织形式，划分装配单元，确定装配方法拟定装配顺序，划分装配工序，编制装配工艺系统图和规程卡选择和设计装配过程中所用的工装和设备规定总装和

3、部装的技术条件、检查方法和检查工具确定运输方法和运输工具制定装配时间定额设计计步骤确定装配配组织形形式拟定装配配工艺过过程装配技术要求和验收标准产品结构尺寸分析和工艺分析分解装配单元确定装配具体内容确定装配工艺方法及设备确定装配顺序先下后上先内后外先难后易先重大后轻小先精密后一般确定工时定额编写装配配工艺文文件装配工艺艺过程卡卡片，装装配工序序卡片分析产品固定式移动式间歇移动，连续移动，变节奏移动8.2.2装配尺寸寸链在机器的的设计过过程中，必须合合理地规规定零件件的尺寸寸公差和和技术条条件，并并计算校校核零部部件的配配合尺寸寸及公差差是否协协调；在制订装装配工艺艺时，要采取取相应的的工艺措措

4、施，合合理地确确定装配配方法以以保证机机器各部部件及总总体的装装配精度度。在根据不不同装配配方法确确定零件件制造精精度与装装配精度度的关系系时，可可通过建建立和解解算装配尺寸寸链的方法来来分析。装配尺寸寸链及其其种类装配尺寸寸链是以以某项装配配精度指指标或装装配要求求作为封闭环，查找所有有与该项项精度指指标（或装配配要求）相关零件件的设计计尺寸（或位置置要求）作为组成环而形成的的尺寸链链。装配尺寸寸链按各各环的几几何特征征和所处处的空间间位置可可分为:直线尺寸寸链由长度尺尺寸组成成，全部部组成环环都平行行于封闭闭环；角度尺寸寸链组成环均均为角度度尺寸，包括角角度、平平行度、垂直度度等。平面尺寸

5、寸链由成角度度关系布布置的长长度尺寸寸组成，全部组组成环位位于一个或几几个平行行平面内内，但某某些组成成环不平平行于封封闭环；空间尺寸寸链组成环位位于几个个不平行行平面内内的尺寸寸链；装配尺寸寸链的建建立首先应查查明机器器或部件件装配的的最终精精度要求求，将每每项精度度要求作作为一个个装配尺尺寸链的的封闭环； 对于于每一个个封闭环环，通过过装配关关系查明明与其各各项精度度要求有有关的零零部件的的尺寸和和精度，作为尺尺寸链中中的组成环；最短路线线原则一件一环环，使装装配尺寸寸链中所所包括的的组成环数数目最少少。装配尺寸链的计算过程 正计算：已知与装配精度有关的各零部件的基本尺寸及其偏差，求解装

6、配精度要求的基本尺寸及其偏差的计算过程。主要用于对已设计的装配关系进行校核验算反计算：已知装配精度要求的基本尺寸及其偏差，求解与该项装配精度 有关的各零部件基本尺寸及其偏差的计算过程。主要用于产品的设计计算 例：图示示为一曲曲轴轴颈颈与齿轮轮的装配配简图，要求垫垫片Ak与齿轮端端面之间间的间隙隙为A0。试建立立装配尺尺寸链。零、部件件之间的的相互位置置精度零、部件件之间的的相对运动动精度零、部件件之间的的相互配合合精度零、部件件之间的的相互接触触精度装配精度度8.3保证机器器装配精精度的工工艺方法法机器的装装配精度度相互位置精度 是指产品中相关零部件间的相互位置和距离精度。 如机床主轴箱中相关

7、轴的轴向间隙，轴间的中心距、同轴度、平行度、垂直度等等。 相对运动精度 是指产品中有相对运动的零部件间在相对运动方向上和速度上的精度。 如机床溜板在导轨上的移动精度、溜板移动对主轴线的平行度等；滚齿机滚刀主轴与工作台的相对运动精度等。 相互配合合精度包括配合合表面间间的配合合质量和和接触质质量：配合质量量是指配配合面之之间达到到规定的的间隙或或过盈的的程度。配合质量量影响着着配合的的性质；接触质量量是指两两配合或或连接表表面间达达到规定定的接触触面积的的大小和和接触点点的分布布情况。接触质量量主要影影响接触触刚度及及配合质质量的保保持度。书例：理论要求求同轴，结果不不同轴，要求A0控制在一一定

8、范围围之内。装配精度度要求不不仅影响响机器或部部件的工工作性能能和使用用寿命，而且影影响到产产品制造的经经济性。同时，它也是是确定零件加工工精度和和制订装装配工艺艺规程的的重要依依据。一般情况况下，装装配精度度是由有有关组成成零件的的加工精精度来保保证的。对于某些些装配精精度要求求高的产产品，或或组成零零件较多多的部件件，如果完全全由零件件的制造造精度来来保证装装配精度度，则往往往对各各零件的的加工精精度要求求太高而而导致加加工困难难，甚至至无法加加工。在这种情情况下：通常按经经济加工工精度确确定零件件的制造造精度并采用一一定的装装配工艺艺措施来来保证装装配精度度（如汽轮轮机的叶叶片装配配，连

9、杆杆、活塞塞、活塞塞销装配配）因此，要要保证机机器制造造的优质质、高效效、低成成本，必必须从机机器的设设计、零零件的制制造、装装配及检检验各方方面综合合考虑。8.3.1互换装配配法互换装配配法是通过控制制零件的的加工误误差来保保证产品品的装配配精度的的。互换装配配法在装配过过程中，零件互互换后仍仍能达到到装配精精度的装装配方法法。互换法完全互换法 每个零件直接装配后即可达到装配精度大数互换法（概率互换法） 绝大多数零件直接装配后可达到装配精度1. 完全互换装配法采用完全互换法时，装配尺寸链用极值解法计算 ）当组成环为标准件尺寸时，按已经给定的标准进行选取，即是给定值。）对于公共环，其公差及分布

10、位置的确定，应根据对之公差要求最严格的那个装配尺寸链的计算来确定。该环的尺寸在其余链中成为既定值。）尺寸相近，加工方法相同的组成环，可取相等的公差值。）大件、难加工或难测量的组成环，给大公差。反之,小件易加工测量件给小公差。 注意（1）一定是在等公差的基础上进行分配。 （2）一定要留出一个环来协调其它组成环与封闭环的公差关系。其公差怎样进行计算？公差分配原则：由各组成成环零件件的尺寸寸，利用用极值解解法核算算封闭环环（装配配精度）。 然后，根据各组成环尺寸的加工难易程度可对它们的公差进行适当的调整。 反计算时，可先按“等公差”原则确定各组成环的平均极值公差： （1）正计算（2）反计算计算协调调

11、环的尺尺寸极其其偏差。协调环预定在尺尺寸链中中起协调调作用以以满足封封闭环要要求的组组成环。协调环尺尺寸是在在其他组组成环尺尺寸确定定后通过过尺寸链链计算获获得的。选择原则则：（1）非标准准件；（2）易加工工、易测测量件（也可取取难加工工尺寸作作协调环环，此时时所给协协调环公差大，其它组组成环公公差小）；（3）易拆卸卸、非公公共环。 “入体原则”标注除协调环之外的其它组成环公差，被包容尺寸：基轴制标注；包容尺寸：基孔制标注；孔中心距的尺寸：对称分布来确定。 组成环尺寸标注应尽可能符合国家标准，便于组织生产。例：用用完全互互换法确确定各组组成环尺尺寸。反计算问问题步骤：1）画装配尺寸链，校验各环

12、基本尺寸；2）确定协调环 易加工件 A5 ；3）按照 “等公差法” 分配各组成环公差, 并根据各零件加工的难易程度作适当调整；然后“入体原则”标注除协调环外其它组成环尺寸注意：轴用挡圈是标准件，尺寸已定）4）计算协调环尺寸 用极值法计算公式：例：用用完全互互换法确确定各组组成环尺尺寸及公公差分布布。2）确定协协调环1）画装配尺寸链，校验各环基本尺寸：3）按照 “等公差法” 分配各组成环公差, 根据各零件加工的难易程度作适当调整，并“入体”标注各尺寸为：由此，求协调环公差4）计算协调环尺寸 用极值法计算公式：得：解：难加工件件A1完全互换换装配法法的特点点:装配质量量稳定可可靠；装配过程程简单、

13、生产率率高；易于实现现装配机机械化、自动化化；便于组织织流水作作业、加加工协作作和专业业化生产产；有利于产产品的维维护和零零、部件件更换；零件数多多、装配配精度要要求又高高时，零零件难以以经济精精度加工工。（缺点）完全互换装配法常用于高精度的“少”环尺寸链低精度的“多”环尺寸链的大批大量生产装配中2.大数互换换装配法法大数互换换法的实实质是放放宽各组组成环的的公差，以利于于零件的的经济加加工。采用大数数互换法法时，装装配尺寸寸链用概概率解法法计算（反问题题求解，平均公公差法） 与完全互换法相比，同样按照等公差原则计算，大数互换法装配时的各组成环公差可平均放大 倍。除在某些些特殊情情况下需需考虑

14、置置信水平平与相对对分布系系数外，一般认认为各组成环环的尺寸寸假定为为接近于于正态分分布。例：图示为齿轮箱的装配关系，试用大数互换法求解齿轮轴向与箱盖间的间 隙。已知： ，且 均为正态分布。1）建立尺尺寸链如如图。解：2）将各组组成环尺尺寸变换换为对称称公差形形式3）计算封封闭环基基本尺寸寸和公差差得正计算问问题例:用大数互互换法确确定各组组成环尺尺寸。反计算问问题步骤：1）画装配尺寸链，校验各环基本尺寸；2）确定协调环 难加工件 A3；3）按照 “等公差法” 分配各组成环公差, 并根据各零件加工的难易程度作适当调整,并“入体原则标注”除协调环外其它尺寸；（注意：轴用挡圈是标准件，尺寸已定）4

15、）计算协调环尺寸 用概率法计算公式：概率法例：如图图所示箱箱体，根根据使用用要求，齿轮轴轴肩与轴轴承端面面间的轴轴向间隙隙应在1-1.75mm范围内，若已知知各零件件基本尺尺寸为A1=101，A2=50，A3=A5=5mm，A4=140mm，试用极极值法和和概率法法确定这这些尺寸寸的公差差及偏差差。那一一种方法法更易满满足装配配精度指指标要求求？对实实际生产产有何指指导意义义？解（1）建立装装配尺寸寸链，如如图所示示，A1，A2为增环，A3,A4为减环，间隙A0为封闭环环。由题意得得：A0max=1.75mm, A0main=1mm封闭环基基本尺寸寸为：（2）极值法法（设各各环公差差相等）（a

16、）计算各各组成环环的平均均公差（一定要要注意环环数）（b）根据加加工条件件及尺寸寸大小调调整公差差，并选选出协调调环，求求出其公公差由于A3=A5尺寸小又又易加工工，可取取T3=T5=0.1mm；又因A1，A2尺寸较大大，且为为箱体尺尺寸，加加工较难难，适当当放大公公差为T1=T2=0.2mm，尺寸A4最大，选选之为协协调环。则协调环环A4的公差为为：T4=T0-（T1+T2+T3+T4）=0.15mm（c）确定除除协调环环外其它它组成环环的公差差及分布布位置（按“入入体原则则”进行行）A1，A2为包容尺尺寸，则则有A1=101（+0.2，0），A2=50（+0.2，0）mmA3,A5为被包容容尺寸，则有A3=A5=5（0，-0.1）mm（d）求协调调环公差差分布位位置（e）验算T0LT0计算正确确（2）概率法法（等公公差）（a）计算各各组成环环平均公公差（b）根据加加工条件件及尺寸寸大小调调整公差差，并选选出协调调环，求求出其公公差由于A3=A5尺寸小又又易加工工，可取取T3=T5=0.16mm；又因A1，A2尺寸较大大，且为为箱体尺尺寸，加加工较难难，适当当放大公公差为T1=0.46,T2=