机械制造工艺学课件

1第5章机器装配工艺装配工艺规程制定本章要点装配工艺方法装配尺寸链自动装配2教学目的及要求

本章概述

通过学习掌握装配的基本概念及装配精度等零件精度的关系。了解生产类型与装配方法的关系，熟练掌握装配尺寸链的组成，建立计算方法，了解装配工艺规程制定的原则、内容和步骤。本章重点△掌握机器结构的装配工艺性，○具备正确计算装配尺寸链的方法。本章难点装配尺寸链3第五章机器装配工艺MachineAssembling第一节机器装配概述IntroductiontoMachineAssembling机械制造工艺学4一、机器装配的基本概念

机器装配机械装配是按规定的精度和技术要求，将构成机器的零件结合成组件、部件和产品的过程。装配是机器制造中的后期工作，是决定产品质量的关键环节。

机器装配基本作业

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5一、机器装配的基本概念

机器装配精度分析回转台床鞍升降台αPα0αTαRαS图5-1卧式万能铣床工作台面对升降台垂直移动的垂直度要求千分表直角尺工作台移动方向影响装配精度的因素零件的加工精度（与多个零件精度有关，图6-1）装配方法与装配技术零件间的接触质量力、热、内应力引起的零件变形旋转零件的不平衡

6一、机器装配的基本概念

装配工艺系统图为了便于装配，通常将机器分成若干个独立的装配单元。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（图6-2)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5-2机器装配系统示意图7一、机器装配的基本概念

套件与组件在一个基准零件上，装上一个或若干个零件就构成了一个套件，它是最小的装配单元。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相对位置。为形成套件而进行的装配工作称为套装。套件可以是若干个零件永久性联接（焊接或铆接等）或是连接在一个"基准零件"上少数零件的组合。套件组合后，可能还要需要加工。为形成套件而进行的装配工作称为套装。在一个基准零件上，装上一个或若干个套件和零件就构成一个组件。每个组件只有一个基准零件，它联接相关零件和套件，并确定它们的相对位置。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，而套件在以后的装配中一般不再拆开，可作为一个零件参加装配。8一、机器装配的基本概念

套件与组件示例图5-3套件和组件示例a）套件b）组件9一、机器装配的基本概念组件与部件装配

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。同样，一个部件只能有一个基准零件，由它来联接各个组件、套件和零件，决定它们之间的相对位置。为形成部件而进行的装配工作称之为部装。图5-4组件和部件装配单元示意图10一、机器装配的基本概念机器装配

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。一台机器只能有一个基准零件，其作用与上述相同。为形成机器而进行的装配工作，称之为总装。图5-5某型号曲轴磨床11二、、不不同同生生产产类类型型装装配配工工艺艺特特点点与与组组织织形形式式生产规模装配方法与组织形式自动化程度特点单件生产手工（使用简单工具）装配，无专用和固定工作台位手工生产率低，装配质量很大程度上取决于装配工人的技术水平和责任心成批生产装配工作台位固定，备有装配夹具、模具和各种工具，可分部件装配和总装配，也可组成装配对象固定而装配工人流动的流水线手工为主，部分使用工具和夹具有一定生产率，能满足装配质量要求，需用设备不多；工作台位之间一般不用机械化输送成批生产轻型产品每个工人只完成一部分工作，装配对象用人工依次移动（可带随行夹具），装备按装配顺序布置人工流水线生产率较高，对工人技术水平要求相对较低，装备费用不高；装配工艺相似的多品种流水线可采用自由节拍移动成批或大批生产一种或几种相似装配对象专用流水线，有周期性间歇移动和连续移动两种方式机械化传输生产率高，节奏性强，待装零、部件不能脱节，装备费用较高大批大量生产半自动或全自动装配线，半自动装配线部分上下料和装配工作采用人工方法半自动、全自动装配生产率高，质量稳定，产品变动灵活性差，装备费用昂贵表5-1装配组织形式的选择与比较

12第五五章章机机器器装装配配工工艺艺MachineAssembling机械械制制造造工工艺艺学学第二节装配工艺规程制定ProcessPlanningforAssembling13一、、装装配配工工艺艺规规程程概概述述制定定装装配配工工艺艺规规程程的的原原则则保证证产产品品装装配配质质量量选择择合合理理的的装装配配方方法法，，综综合合考考虑虑加加工工和和装装配配的的整整体体效效益益合理理安安排排装装配配顺顺序序和和工工序序，，尽尽量量减减少少钳钳工工装配配工工作作量量，缩短短装装配配周周期期，，提提高高装装配配效效率率尽量量减减少少装装配配占占地地面面积积，，提提高高单单位位面面积积生生产产率率，，改改善善劳劳动动条条件件注意意采采用用和和发发展展新新工工艺艺、、新新技技术术装配配工工艺艺规规程程及及其其重重要要性性将装装配配工工艺艺过过程程用用文文件件形形式式规规定定下下来来就就是是装装配配工工艺艺规规程程它是指导装装配工作的的技术文件件，也是进进行装配生生产计划及及技术准备备的主要依依据。对于于设计或改改建一个机机器制造厂厂，它是设设计装配车车间的基本本文件之一一。14一、装配工工艺规程概概述制定装配工工艺规程原原始资料1．产品的装装配图及验验收技术标标准产品的装配配图应包括括总装图和和部件装配配图。所有有零件相互互连接的结结构视图和和必要的部部视图；零零件的编号号；装配时时应保证的的尺寸；配配合件的配配合性质及及精度等级级；装配的的技术要求求；零件的的明细表等等。有时还还需要某些些零件图。。产品的验验收技术条条件、检验验内容和方方法。2．产品品的生产纲纲领大批大量生生产的产品品应尽量选选择专用的的装配设备备和工具，，采用流水水装配方法法。现代装装配生产中中则大量采采用机器人人，组成自自动装配线线。对于成成批生产、、单件小批批生产，则则多采用固固定装配方方式，手工工操作比重重大。在现现代柔性装装配系统中中，已开始始采用机器器人装配单单件小批产产品。3．生产产条件如果是在现现有条件下下来制定装装配工艺规规程时，应应了解现有有工厂的装装配工艺设设备、工人人技术水平平、装配车车间面积等等。如果是是新建厂，，则应适当当选择先进进的装备和和工艺方法法。15二、制定装装配工艺规规程的步骤骤研究产品装装配图和验验收条件确定装配方方法和装配配组织形式式划分装配单单元——将产品划分分为部件、、组件和套套件等装配配单元是制制定装配工工艺规程最最重要的一一步。装配配单元的划划分要便于于装配，并并应合理的的选择装配配基准件。。装配基准准件应是产产品的基体体或主干零零件、部件件，应有较较大的体积积和重量，，有足够的的支撑面和和较多的公公共结合面面确定装配顺顺序——在划分装配配单元并确确定装配基基准件以后后，即可安安排装配顺顺序。安排排装配顺序序的一般原原则是先难难后易、先先内后外、、先小后大大、先下后后上划分装配工工序编制装配工工艺文件16二、制定装装配工艺规规程的步骤骤1．进行产品品分析1）分析产品品图样，掌掌握装配的的技术要求求和验收标标准。2）对产品的的结构进行行尺寸分析析和工艺分分析。在此此基础上，，结合产品品的结构特特点和生产产批量，确确定保证达达到装配精精度的装配配方法。3）研究产品品分解成“装配单元”的方案，以以便组织平平行、流水水作业。2．确定装配的的组织形式式固定式装配配是全部装装配工作在在一固定的的地点完成成，多用于于单件小批批生产，或或重量大、、体积大的的批量生产产中。移动式装配配是将零、、部件用输输送带或输输送小车按按装配顺序序从一个装装配地点移移动到下一一装配地点点，分别完完成一部分分装配工作作，各装配配地点工作作的总和就就完成了产产品的全部部装配工作作。根据零零部件移动动的方式不不同，移动式又分分间歇移动动、连续移移动和变节节奏移动三三种方式。单件小批生生产，或尺尺寸大、质质量大的产产品多采用用固定装配配的组织形形式，其余余用移动装装配的组织织形式。17二、制定装装配工艺规规程的步骤骤3．划分装配配单元，确确定装配顺顺序无论那一级级装配单元元，都要选选定某一零零件或比它它低一级的的装配单元元作为装配配基准件。。装配基准件件通常应是是产品的基基体或主干干零、部件件。基准件应有有较大的体体积和重量量，有足够够的支承面面，以满足足陆续装入入零、部件件时的作业业要求和稳稳定要求。。例如：床身身零件是床床身组件的的装配基准准零件；床床身组件是是床身部件件的装配基基准组件；；床身部件件是机床产产品的装配配基准部件件。在划分分装配单元元，确定装装配基准零零件以后，，即可安排排装配顺序序，并以装装配系统图图的形式表表示出来。。具体来说说一般是先先难后易、、先内后外外、先下后后上，预处处理工序在在前。图5－7表示卧式车车床床身装装配简图，，图5－8表示床身部部件装配系系统图。18二、制定装装配工艺规规程的步骤骤图5-5

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20018左托盘10011右托盘10041前床脚10021后床脚10051螺栓20028垫圈20044螺栓20034垫圈20064螺母20054图5-6床身部件装配系统图19二、制定装装配工艺规规程的步骤骤4．划分装配工工序1）确定工序序集中与分分散的程度度。2）划分装配配工序，确确定工序内内容。3）确定各工工序所需的的设备和工工具，如需需专用夹具具与设备，，则应拟定定设计任务务书。4）制定各工工序装配操操作规范，，如过盈配配合的压入入力、变温温装配的装装配温度以以及紧固件件的力矩等等。5）制定各工工序装配质质量要求与与检测方法法。6）确定工序序时间定额额，平衡各各工序节拍拍。20二、制定装装配工艺规规程的步骤骤4．编制装配工工艺文件单件小批生生产时，通通常只绘制制装配系统统图。装配配时，按产产品装配图图及装配系系统图工作作。成批生产时时，通常还还制定部件件、总装的的装配工艺艺卡，写明明工序次序序，简要工工序内容，，设备名称称，工夹具具名称与编编号，工人人技术等级级和时间定定额等项。。在大批大量量生产中，，不仅要制制定装配工工艺卡，而而且要制定定装配工序序卡，以直直接指导工工人进行产产品装配。。此外，还应应按产品图图样要求，，制定装配配检验及试试验卡片。。21第五五章章机机器器装装配配工工艺艺MachineAssembling机械械制制造造工工艺艺学学第三节机器结构的装配工艺性Assembliability

forStructureofMachines22一、、机机器器结结构构应应能能分分成成独独立立的的装装配配单单元元所谓谓划划分分成成独独立立的的装装配配单单元元，，就就是是要要求求机机器器结结构构能能划划分分成成独独立立的的组组件件、、部部件件等等。。首首先先按按组组件件或或部部件件分分别别进进行行装装配配，，然然后后再再进进行行总总装装配配。。把把机机器器划划分分成成独独立立装装配配单单元元，，对对装装配配过过程程有有下下述述好好处处：：）可可以以组组织织平平行行的的装装配配作作业业，，各各单单元元装装配配互互不不妨妨碍碍，，缩缩短短装装配配周周期期奋奋或或便便于于组组织织多多厂厂协协作作生生产产。。2）机机器器的的有有关关部部件件可可以以预预先先进进行行调调整整和和试试车车，，各各部部件件以以较较完完善善的的状状态态进进入入总总装装，，这这样样既既可可保保证证总总机机的的装装配配质质量量，，又又可可以以减减少少总总装装配配的的工工作作量量。。3）机机器器局局部部结结构构改改进进后后，，整整个个机机器器只只是是局局部部变变动动，，使使机机器器改改装装起起来来方方便便，，有有利利于于产产品品的的改改进进和和更更新新换换代代。。4）有有利利于于机机器器的的维维护护检检修修，，给给重重型型机机器器的的包包装装，，运运输输带带来来很很大大方方便便。。23一、、机机器器结结构构应应能能分分成成独独立立的的装装配配单单元元问题题：：机床床的的快快速速行行程程轴轴的的一一端端装装在在箱箱体体5内，，轴轴上上装装有有一一对对圆圆锥锥滚滚子子轴轴承承和和一一个个齿齿轮轮，，轴轴的的另另一一端端装装在在拖拖板板的的操操纵纵箱箱1内，，这这种种结结构构装装配配起起来来很很不不方方便便。。改进进：：将快快速速行行程程轴轴分分拆拆成成两两个个零零件件，，如如图图5-7b所示示：：一一段段为为带带螺螺纹纹的的较较长长的的光光轴轴2，另另一一段段为为较较短短的的阶阶梯梯轴轴4，两两轴轴用用联联轴轴器器3连接接起起来来。。这这样样，，箱箱体体、、操操纵纵箱箱便便成成为为两两个个独独立立的的装装配配单单元元，，分分别别平平行行装装配配。。而而且且由由于于长长轴轴被被分分拆拆为为两两段段，，其其机机械械加加工工也也较较前前更更容容易易了了。。图5-7转塔车床的两种结构比较24一、、机机器器结结构构应应能能分分成成独独立立的的装装配配单单元元问题题：：图5-8所示示为为轴轴的的装装配配，，当当轴轴上上齿齿轮轮直直径径大大于于箱箱体体轴轴承承孔孔时时（（图图5-8a)，，轴轴上上零零件件需需依依次次在在箱箱内内装装配配。。改进进：：当齿齿轮轮直直径径小小于于轴轴承承孔孔时时（（图图5-8b)，轴轴上上零零件件可可在在组组装装成成组组件件后后，，一一次次装装入入箱箱体体内内，，从从而而简简化化装装配配过过程程，，缩缩短短装装配配周周期期。。图5-8轴的两种结构比较25一、、机机器器结结构构应应能能分分成成独独立立的的装装配配单单元元问题题：：图5-9所示示为为传传动动齿齿轮轮箱箱的的装装配配，，图图5-9a中中各各齿齿轮轮轴轴系系分分别别装装配配在在大大箱箱体体上上，，装装配配过过程程十十分分不不便便改进进：：如将将大大箱箱体体改改为为图图5-9b的形形式式，，传传动动齿齿轮轮轴轴系系装装配配在在分分离离的的小小齿齿轮轮箱箱内内，，成成为为独独立立的的装装配配单单元元。。这这样样，，既既提提高高了了装装配配的的劳劳动动生生产产率率，，又又便便于于以以后后的的维维修修。。图5-9传动齿轮箱的两种不同结构26二、、减减小小装装配配时时的的修修配配和和机机械械加加工工问题题：：图5-10表示示车车床床主主轴轴箱箱与与床床身身的的装装配配结结构构，，主主轴轴箱箱如如采采用用图图5-10a所示示山山形形导导轨轨定定位位，，装装配配时时，，基基准准面面修修刮刮工工作作量量很很大大改进进：：现采采用用图图5-10b所示示平平导导轨轨定定位位，，则则装装配配工工艺艺得得到到明明显显的的改改善善。。图5-10主轴箱与床身的不同装配形式27二、、减减小小装装配配时时的的修修配配和和机机械械加加工工问题题：：图5-11所示示为为圆圆锥锥齿齿轮轮两两种种不不同同的的轴轴向向定定位位结结构构形形式式。。其其中中图图a是采采用用修修配配轴轴肩肩的的方方式式调调整整圆圆锥锥齿齿轮轮的的啮啮合合间间隙隙改进进：：改为为图图b由削削面面圆圆销销定定位位结结构构后后，，只只需需修修刮刮圆圆销销的的削削面面就就可可以以调调整整圆圆锥锥齿齿轮轮的的啮啮合合间间隙隙。。显显然然，，图图b所示结构构的修配配工作量量要比图图a所示的要要少得多多图5-11圆锥齿轮两种不同轴向定位结构28二、减小小装配时时的修配配和机械械加工问题：在机器结结构设计计上，采采用调整整装配法法代替修修配法，，可以从从根本上上减少修修配工作作量。图图5-12表示车床床溜板和和床身导导轨后压压板改进进前后的的结构。。改进：图b结构就是是以调整整法代替替了修配配法。来来保证溜溜板压板板与床身身导轨间间具有合合理的间间隙。图5-12车床溜板后压板的两种结构29二、减小小装配时时的修配配和机械械加工问题：图5-13表示两种种不同的的轴润滑滑结构，，图a所示结构构需要在在轴套装装配后，，在箱体体上配钻钻油孔，，使装配配产生机机械加工工工作量量。改进：图b所示结构构改在轴轴套上预预先加工工好油孔孔，便可可消除装装配时的的机械加加工工作作量。图5-13两种不同的轴上油孔的结构30二、减小小装配时时的修配配和机械械加工问题：图5-14所示，将将图a活塞上配配钻销孔孔的销钉钉连接改进：图b所示的螺螺纹连接接，从根根本上取取消了装装配中的的机械加加工。图5-14两种活塞连接结构31三、机器器结构应应便于装装配和拆拆卸问题：图5-15a所示，轴轴上的两两个轴承承同时装装入箱体体零件的的配合孔孔中，既既不好观观察，导导向性又又不好，，使装配配工作十十分困难难。改进：图b的结构形形式，轴轴上右轴轴承先行行装入，，当轴承承装入孔孔中3～5mm后，左轴轴承才开开始装入入孔中。。此外，，齿轮外外径、右右端轴承承外径要要比箱体体左端孔孔径小一一些，才才能保证证整个组组件从箱箱体一端端顺利装装入。图5-15轴依次装配的结构32三、机器器结构应应便于装装配和拆拆卸问题：图5-16所示为车车床床身身、油盘盘和床腿腿的装配配。图a中设计者者为了外外观好看看，将固固定螺栓栓放置在在床腿空空腔内，，这就使使装配工工作十分分困难。。改进：图b所示改进进设计后后，螺栓栓置于外外侧，使使装配变变得非常常方便。。图5-16车床床身、油盘及床腿的两种连接方式33三、机器器结构应应便于装装配和拆拆卸问题：扳手空间间过小，，造成扳扳手放不不进去或或旋转范范围过小小，螺栓栓拧紧困困难，如如图5-17a、b所所示。图图c所所示是是由于螺螺栓长度度L0大于箱体体凹入部部分的高高度L，螺螺栓无法法装入螺螺孔中，，螺栓长长度过短短，则拧拧入深度度不够，，连接不不牢固。。改进：。图5-17装配时应考虑装配工具与连接件的位置34图5-19圆锥齿轮的结构结构三、机器器结构应应便于装装配和拆拆卸问题：机器在使使用过程程中，由由于磨损损及其它它原因常常须拆卸卸检修，，因此，，所有的的易损零零件都要要考虑拆拆卸方便便问题。。图5-18a所示示的轴承承在更换换时很难难拆卸下下来改进：图b所示结构构后就容容易拆卸卸了。图5-19表示一圆圆锥齿轮轮的结构构，为了了方便地地用调整整垫来调调整啮合合间隙，，在圆锥锥齿轮上上设计一一个螺纹纹孔，这这样用拔拔销器就就可以将将圆锥齿齿轮取出出。图5-18轴承的结构应考虑拆卸问题35三、机器器结构应应便于装装配和拆拆卸问题：图5-20a所示定位位销孔为为盲孔的的结构，，这样取取出定位位销很困困难改进：图b的通孔结结构，或或采用带带螺纹孔孔的定位位销（图图c)，就可以以方便地地取出销销子。图5-20销孔的不同结构36第五章机机器装装配工艺艺MachineAssembling机械制造造工艺学学第四节装配尺寸链AssemblingDimensionalChain37一、装配配尺寸链链概念在机器的的装配关关系中，，由相关关零件的的尺寸或或相互位位置关系系所组成成的尺寸寸链，称称为装配尺寸寸链。装配尺寸寸链的封封闭环就是装配配所要保保证的装装配精度度或技术术要求。。装配精精度（封封闭环））是零部部件装配配后才最最后形成成的尺寸寸或位置置关系。。在装配关关系中，，对装配配精度有有直接影影响的零零、部件件的尺寸寸和位置置关系，，都是装配尺寸寸链的组组成环。如同工艺艺尺寸链链一样，，装配尺尺寸链的的组成环环也分为为增环和减减环。38二、装配配尺寸链链建立装配尺寸寸链的建建立装配尺寸寸链组成成的最短短路线（（最少环环数）原原则确定封闭闭环：通常装装配尺寸寸链封闭闭环就是是装配精精度要求求装配尺寸寸链查找找方法：取封闭闭环两端端的零件件为起点点，沿装装配精度度要求的的位置方方向，以以装配基基准面为为联系线线索，分分别查明明装配关关系中影影响装配配精度要要求的那那些有关关零件，，直至找找到同一一基准零零件或同同一基准准表面为为止。所所有零件件上连接接两个装装配基准准面间的的位置尺尺寸和位位置关系系，便是是装配尺尺寸链的的组成环环组成装配配尺寸链链时，应应使每个个有关零零件只有有一个尺尺寸列人人装配尺尺寸链。。相应地地，应将将直接连连接两个个装配基基准面间间的那个个位置尺尺寸或位位置关系系标注在在零件图图上又称一件件一环原原则39二、装配配尺寸链链建立装配尺寸寸链应进进行必要要的简化化——简化原则则装配尺寸寸链的““方向性性”——方向性原原则机械产品品的结构构通常都都比较复复杂，对对装配精精度有影影响的因因素很多多，在查查找尺寸寸链时，，在保证证装配精精度的前前提下，，可以不不考虑那那些影响响较小的的因素，，使装配配尺寸链链适当简简化。在同一装装配结构构中，在在不同位位置方向向都有装装配精度度的要求求时，应应按不同同方向分分别建立立装配尺尺寸链。。40三、装配配尺寸链链解算装配方法法与装配配尺寸链链的解算算方法密密切相关关。同一一项装配配精度，，采用不不同装配配方法时时，其装装配尺寸寸链的解解算方法法也不相相同。装配尺寸寸链的计计算可分分为正计计算和反反计算。。已知与装装配精度度有关的的各零部部件的基基本尺寸寸及其偏偏差，求求解装配配精度要要求（封封闭环））的基本本尺寸及及偏差的的计算过过程称为为正计算算，它用用于对已已设计的的图样进进行校核核验算。。当已知装装配精度度要求（（封闭环环）的基基本尺寸寸及偏差差，求解解与该项项装配精精度有关关的各零零部件基基本尺寸寸及偏差差的计算算过程称称为反计计算，它它主要用用于产品品设计过过程之中中，以确确定各零零部件的的尺寸和和加工精精度。41第五章机机器装装配工艺艺MachineAssembling机械制造造工艺学学第五节

保证装配精度的装配方法DetermineMethodsofAssemblingPrecision42一、达到到装配精精度的装装配方法法装配方法工艺特点

适用范围表5-2常用装配方法及其适用范围完全互换法①配合件公差之和小于/等于规定装配公差；②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①配合件公差平方和的平方根小于/等于规定的装配公差；②装配操作简单，便于流水作业；③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①零件按尺寸分组，将对应尺寸组零件装配在一起；②零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整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、装配精度要求较高的场合43一、互换换装配法法互换装配配法是在在装配过过程中，，零件互互换后仍仍能达到到装配精精度要求求的装配配方法。。产品采采用互换换装配法法时，装装配精度度主要取取决于零零件的加加工精度度，装配配时不经经任何调调整和修修配，就就可以达达到装配配精度。。互换法法的实质质就是用用控制零零件的加加工误差差来保证证产品的的装配精精度。根根据零件件的互换换程度不不同，互互换法又又可分为为完全互互换法和和大数互互换法。。在全部产产品中，，装配时时各组成成环不需需挑选或或改变其其大小或或位置，，装配后后即能达达到装配配精度的的要求，，这种装装配方法法称为完完全互换换法。在绝大多多数产品品中，装装配时各各组成环环不需挑挑选或改改变其大大小或位位置，装装配后即即能达到到装配精精度的要要求，但但少数产产品有出出现废品品的可能能性，这这种装配配方法称称为大数数互换法法（或部部分互换换法）。。441、完全互互换装配配法完全互换换装配法法特点装配质量量稳定可可靠；装配过程程简单；；生产效率率高；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和零零部件的的协作与与专业化化生产；；有利于产产品的维维护和零零部件的的更换。。但是，当当装配精精度要求求较高，，尤其是是组成环环数自较较多时，，零件难难以按经经济精度度加工。。这种装配配方法常常用于高高精度的的少环尺尺寸链或或低精度度多环尺尺寸链的的大批大大量生产产装配中中。451、完全互互换装配配法完全互换换装配法法装配尺尺寸链解解算采用完全全互换装装配法时时，装配配尺寸链链采用极极值公差差公式计计算（与与工艺尺尺寸链计计算公式式相同））。为保保证装配配精度要要求，尺尺寸链各各组成环环公差之之和应小小于或等等于封闭闭环公差差（即装装配精度度要求））对于直线尺寸链则在进行装装配尺寸寸链反计计算时，，即已知知封闭环环（装配配精度））的公差差TOl分配有关关零件（（各组成成环）公公差Ti时，可按按“等公公差”原原则（T1＝T2＝……＝Tm＝Tavl）先确定定它们的的平均极极值公差差Tavl：（直线尺寸链）根据各组组成环尺尺寸大小小和加工工的难易易程度，，对各组组成环的的公差进进行适当当的调整整。461、完全互互换装配配法组成环公公差调整整原则1）标准件件组成环是是标准件件尺寸（（如轴承承或弹性性档圈厚厚度等））时，其其公差值值及其分分布在相相应标准准中已有有规定，，应为确确定值。。2）公共环环组成环是是几个尺尺寸链的的公共环环时，其其公差值值及其分分布由其其中要求求最严的的尺寸链链先行确确定，对对其余尺尺寸链则则应成为为确定值值。3）尺寸大大小尺寸相近近、加工工方法相相同的组组成环，，其公差差值相等等。4）加工难难易程度度难加工或或难测量量的组成成环，其其公差可可取较大大数值。。易加工工、易测测量的组组成环，，其公差差取较小小数值。。在确定各各组成环环极限偏偏差时，，一般可可按"入体原则则"确定。即即对属于于外尺寸寸（如轴轴）的组组成环按按基轴制制（h）决定其其极限偏偏差和分分布，属属于内尺尺寸（如如孔）的的组成环环按基孔孔制（H）决定其其公差分分布，孔孔中心距距的尺寸寸极限偏偏差按对对称分布布选取。。事先选定定的在尺尺寸链中中起协调调作用的的组成环环，称为为协调环。471、完全互互换装配配法协调环选选择原则则不能选取取标准件件或公共共环为协协调环，，因为其其公差和和极限偏偏差已是是确定值值。可选取易易加工的的零件为为协调环环，而将将难加工工零件的的尺寸公公差从宽宽选取；；也可选取取难加工工零件为为协调环环，而将将易于加加工的零零件的尺尺寸公差差从严选选取。481、完全互互换装配配法【解】【例5-1】A2A3A1A5A4A0图5-21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0.1～0.35。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。2）确定各各组成环环的公差差：按等公差差法计算算，各组组成环公公差为：：Tavl=（0.35-0.1）/5=0.05考虑加工工难易程程度，进进行适当当调整（（A4公差不变变），得得到：T4=0.05,T1=0.06,T3=0.07,T2=0.04，，1）建立装装配尺寸寸链，并并校验各各环基本本尺寸依题意封封闭环公公差T0＝0.25，其中A3为增环，，A1、A2、A4、A5为减环A0＝A3－(A1+A2+A4+A5)＝0491、完全互换换装配法除协调环以以外各组成成环公差按按入体标注注：3）确定各组成环的偏差：取A5为协调环。A4为标准尺寸，公差带位置确定：协调环A5的极值公差差为：T5＝T0－(T1+T2+T3+T4)＝0.03协调环A5的中间偏差差为：Δ5＝Δ3－Δ0－Δ1－Δ2－Δ4＝[0.035－0.225－(－0.03)－(－0.02)－(－0.025)]＝－0.115mm协调环A5的极极限偏差ES5、、EI5分别别为：A2A3A1A5A4A0图5-21齿轮与轴部件装配

协调环A5的尺寸和极限偏差为：A5＝A1＝A2＝，A3＝，A4=，A5＝mm502、大数互换换装配法完全互换法法的装配过过程虽然简简单，但它它是根据极极大极小的的极端情况况来建立封封闭环与组组成环的关关系式，在在封闭环为为既定值时时，各组成成环所获公公差过于严严格，常使使零件加工工过程产生生困难。零件所规定定的公差比比完全互换换法所规定定的公差大大，有利于于零件的经经济加工，，装配过程与与完全互换换法一样简简单、方便便。但在装配时时，应采取取适当工艺艺措施，以以便排除个个别产品因因超出公差差而产生废废品的可能能性。这种装配方方法适用于于大批大量量生产，组组成环较多多、装配精精度要求又又较高的场场合。采用大数互互换法装配配时，装配配尺寸链采采用统计公公差公式计计算。在绝大多数数产品中，，装配时各各组成环不不需挑选或或改变其大大小或位置置，装配后后即能达到到装配精度度的要求，，但少数产产品有出现现废品的可可能性，这这种装配方方法称为大大数互换法法（或部分分互换法））。512、大数互换换装配法由于统计法法计算公式式太多，对对于当各组组成环在其其公差内呈呈正态分布布时，封闭闭环也呈正正态分布的的对于直线线尺寸链的的相关计算算公式总结结如下：5）中间偏偏差与公差差关系ES＝Δ＋T/2；EI＝Δ－T/21）封闭环基本尺寸2）封闭环公差3）各组成环平均公差4）封闭环中间偏差522、大数互换换装配法同例5-1，用大数互换法计算【例5-2】【解】选A3为协调环，，可求出：：T3=0.16（只舍不进进）除协调环外各组成环公差入体标注：A2A3A1A5A4A0图5-22齿轮与轴部件装配尺寸链A4为标准尺寸寸，公差确确定：T4=0.05A1、A2、A5公差取经济济公差：T1=0.14,T2=T5=0.082）确定各组成成环的公差差3）确定各组成成环的偏差差A4为标准尺寸，公差带位置确定：协调环A3的中间偏差差为Δ3＝Δ0＋(Δ1＋Δ2＋Δ4＋Δ5)＝0.05mm1）建立装配配尺寸链，，并校验各各环基本尺尺寸依题意封闭闭环公差T0＝0.25，其中A3为增环，A1、A2、A4、A5为减环A0＝A3－(A1+A2+A4+A5)＝0协调环A3的上、下偏差ES3、EI3分别为

ES3＝Δ3＋T3/2＝0.13；EI3＝Δ3－T3/2＝－0.03

协调环A3＝532、大数互换换装配法在装配尺寸寸链中，当当各组成环环基本尺寸寸、公差及及其分布固固定不变的的条件下：：1）显然T0l＞T0q。2）按T0l装配之后封封闭环尺寸寸出现在T0l范围内的概概率为100％；而当T0q在正态分布布下取值6σ0时，装配结结果尺寸出出现在T0q范围内的概概率为99.73％，仅有0.27％的装配结结果超出T0q,，即当装配配精度为T0q时，仅有0.27％的产品可可能成为废废品，如图图5-22所示。3）采用大数数互换装配配时，各组组成环公差差远大于完完全互换法法时各组成成环的公差差，其组成成环平均公公差将扩大大倍。本本例中由于于零件平均均公差的扩扩大了倍倍，使零件件加工精度度由IT9下降为ITl0，致使加工工成本有所所降低。54二、选择装装配法选择装配法法选择装配法法是将尺寸寸链中组成成环的公差差放大到经经济可行的的程度，然然后选择合合适的零件件进行装配配，以保证证装配精度度的要求。。这种装配配方法常应应用于装配配精度要求求高而组成成环数又较较少的成批批或大批量量生产中。。选择装配法法有三种不不同的形式式：直接选选配法、分分组装配法法和复合选选配法。直接选配法法在装配时，，工人从许许多待装配配的零件中中，直接选选择合适的的零件进行行装配，以以保证装配配精度的要要求。分组装配法法在零件加工工时，常将将各组成环环的公差相相对完全互互换法所求求数值放大大数倍，使使其尺寸能能按经济精精度加工，，再按实际际测量尺寸寸将零件分分为数组，，按对应组组分别进行行装配，以以达到装配配精度的要要求。由于于同组内零零件可以互互换，故这这种方法又又称为分组组互换法。。复合选配法法5556分组装配法法活塞与活塞塞销在冷态态装配时，，要求有0.0025～0.0075的过盈量。。若活塞销销孔与活塞塞销直径的的基本尺寸寸为28，加工经济济公差为0.01。现采用分分组选配法法进行装配配，试确定定活塞销孔孔与活塞销销直径分组组数目和分分组尺寸。。【例5-3】图5-23活塞与活塞销组件及其分组装配图57分组装配法法【解】1）建立装配配尺寸链如图5-24所示。3）确定各尺寸：若活塞销直径尺寸定为：，将其分为4组，解图5-24所示尺寸链，可求得活塞销孔与之对应的分组尺寸如下：A1（活塞销直径）A2（销孔直径）A0图5-24

活塞销与活塞销孔装配尺寸链2）确定分组组数：平均公差差为0.0025，经济公差差为0.01，可确定分分组数为4。58分组装配法法选择装配法法满足如下下条件1）为保证分分组后各组组的配合性性质及配合合精度与原原装配要求求相同，配配合件的公公差范围应应相等；公公差应同方方向增加；；增大的倍倍数应等于于以后的分分组数。2）为保证零零件分组后后数量相匹匹配，应使使配合件的的尺寸分布布为相同的的对称分布布（如正态态分布）。。3）配合件的的表面粗糙糙度、相互互位置精度度和形状精精度不能随随尺寸精度度放大而任任意放大，，应与分组组公差相适适应，否则则，将不能能达到要求求的配合精精度及配合合质量。4）分组数不不宜过多，，零件尺寸寸公差只要要放大到经经济加工精精度即可，，否则，就就会因零件件的测量、、分类、保保管工作量量的增加而而使生产组组织工作复复杂，甚至至造成生产产过程混乱乱。59三、修配法法修配法是将将尺寸链中中各组成环环按经济加加工精度制制造。装配配时，通过过改变尺寸寸链中某一一预先确定定的组成环环尺寸的方方法来保证证装配精度度。装配时进行行修配的零零件叫修配配件，该组组成环称为为修配环。。由于这一一组成环的的修配是为为补偿其它它组成环的的累积误差差以保证装装配精度，，故又称为为补偿环。。采用修配配法装配时时应正确选选择补偿环环，补偿环环一般应满满足以下要要求：装配尺寸链链的修配法l）便于装拆拆，零件形形状比较简简单，易于于修配，如如果采用刮刮研修配时时，刮研面面积要小。。2）不应为公公共环，即即该件只与与一项装配配精度有关关，而与其其它装配精精度无关，，否则修配配后，虽然然保证了一一个尺寸链链的要求，，却又难以以满足另一一尺寸链的的要求。修配法装配配时，补偿偿环被去除除材料的厚厚度称为补补偿量（或或修配量））采用修配装装配时，解解尺寸链的的主要问题题是：在保保证补偿量量足够且最最小的原则则下，计算算补偿环的的尺寸。60图5-25

车床主轴中心线与尾座套筒中心线等高装配尺寸链A1A0A2A3三、修配法法车床主轴孔孔轴线与尾尾座套筒锥锥孔轴线等等高误差要要求为0～0.06，且只允许许尾座套筒筒锥孔轴线线高。为简简化计算，，略去各相相关零件轴轴线同轴度度误差，得得到一个只只有A1、A2、A3三个组成环环的简化尺尺寸链，如如图5-25所示。【例5-4】【解】1）选择修配配环本例中修刮刮尾座底板板最为方便便，故选A2作修配环。。若已知A1、A2、A3的基本尺寸寸分别为202、46和156。用修配配法装配配，试确确定A1、A2、A3的偏差。。补偿环被被修配后后封闭环环尺寸变变小2）确定各各组成环环公差及及除修配配环外的的各组成成环公差差带位置置A1和A3两尺寸均均采用镗镗模加工工，经济济公差为为0.1，按对称称原则标标注，有有：A1=202±0.05,A3=156±0.05A2采用精刨刨加工，，经济公公差也为为0.1。61三、修配配法用A00表示修配配前封闭闭环实际际尺寸。。本例中中，修配配环修配配后封闭闭环变小小，故A00的最小值值应与A0的最小值值相等。。按直线尺寸寸链极值值算法公公式，可可导出：：3）确定修修配环公公差带的的位置将已知数值代入，可求出：A2min=46.1,于是可得到：若要求尾座底板装配时必须刮研，且最小刮研量为0.15。则可最后确定底板厚度为：此时，可可能出现现的最大大刮研量量为：Zmax=A00max-A0max=0.39为了减小小刮研量量，可以以采用“合并加工工”的方法，，将尾座座和底板板配合面面配刮后后装配成成一个整整体，再再精镗尾尾座套筒筒孔。此此时，直直接获得得尾座套套筒孔轴轴线至底底板底面面的距离离A23，由此而而构成的的新的装装配尺寸寸链，组组成环数数减少为为两个，，这是装装配尺寸寸链最短短路线（（最少环环数）原原则的一一个应用用。ⅡⅠⅢA00A0A00A0Zmax62三、修配配法【解】补偿环被被修配后后封闭环环尺寸变变大3）确定各各组成环环公差按经济精精度分配配各组成成环公差差，T1＝T3＝0.20mm,T2＝T5＝0.10mm,A4为标准件件其公差差仍为确确定值T4＝0.05mm，各加工工件公差差约为ITll

如图5-21所示装配关系，轴是固定的，齿轮在轴上回转，要求保证齿轮与挡圈之间的轴向间隙为0.10～0.35mm。已知A1=30mm、A2=5mm、A3=43mm、A4=mm（标准件），A5=5mm。现采用修配法装配，试确定各组成环公差和极限偏差。【例5-5】A2A3A1A5A4A0图5-21齿轮与轴部件装配

1）画装配尺寸链图如图5－2l所示，并校验各环基本尺寸，依题意，轴向间隙为0.1～0.35mm，则封闭环A0＝mm，封闭环公差T0＝0.25mm。其中A3为增环，A1、A2、A4、A5为减环。

A0＝A3-(A1+A2+A4+A5)＝02）选择A5为修配环环，修A5－》A5↓－》A0↑63三、修配配法Fmax＝T00－T0＝0.40mm4）计计算补偿偿环A5的的最大补补偿量ⅡⅠⅢA00A0A00Zmax5）确确定各组组成环极极限偏差差A3

＝，A1＝，A2＝，A2＝Δ0＝0.225mm，ΔΔ1＝－0.10mm，ΔΔ2＝－0.05mm，ΔΔ3＝0.10mm，Δ4＝－0.025mm6）计计算补偿偿环A5的的极限偏偏差补偿环A5的中间偏差为 Δ5＝Δ3－(Δ1＋Δ2＋Δ4)－Δ0

＝0.05mm所以补偿环尺寸A5=mm7）确定补偿环（A5）尺寸只有A5

（减环）增大后，封闭环才能减小，为满足上述等式，补偿环A5

应增加0.20mm，封闭环将减小0.20mm，A5＝AM64三、修配配法1．单件修修配法单件修配配法是在在多环装装配尺寸寸链中，，选定某某一固定定的零件件做修配配件（补补偿环）），装配配时用去去除金属属层的方方法改变变其尺寸寸，以满满足装配配精度的的要求。。：修配的方方法2．合并加加工修配配法这种方法法是将两两个或更更多的零零件合并并在一起起再进行行加工修修配，合合并后的的尺寸可可看作为为一个组组成环，，这样就就减少了了装配尺尺寸链组组成环的的数目，，并可以以相应减减少修配配的劳动动量。3．自身加加工修配配法在机床制制造中，，有些装装配精度度要求较较高，若若单纯依依靠限制制各零件件的加工工误差来来保证，，势必要要求各零零件有很很高的加加工精度度，甚至至无法加加工，而而且不易易选择适适当的修修配件。。656667四、调整整法调整法与与修配法法相似，，尺寸链链各组成成环按经经济精度度加工，，由此引引起的封封闭环超超差，通通过调节节某一零零件的位位置或对对某一组组成环（（调节环环）的更更换来补补偿。常用的调调节法有有三种：：可动调调节法，，固定调调节法和和误差抵抵消调节节法图5-26可动调整法示例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）可动调整整法68四、调整整法通过更换换不同尺尺寸的调调节件来来达到装装配精度度。采用用固定调调节法的的关键是是确定调调节件的的分级和和各级调调节件的的尺寸大大小。固定调节节法图5-27a所示部件件中，齿齿轮轴向向间隙要要求控制制在0.05～0.15范围内。。若A1和A2的基基本本尺尺寸寸分分别别为为50和45，按按加加工工经经济济精精度度确确定定A1和A2的公公差差分分别别为为0.15和0.1。试试确确定定调调节节垫垫片片AK的厚厚度度。。【例5-6】A0A2A1AKa）图5-27

固定调整法示例图5-27a所示示尺尺寸寸链链中中，，将将“空位位””尺尺寸寸AS视为为中中间间变变量量，，可可将将此此尺尺寸寸链链分分解解为为两两个个尺尺寸寸链链，，如如图图b、c所示示。。【解】AKA0ASASA2A1b）c）在尺尺寸寸链链c中，，A0是在在装装配配中中最最后后保保证证的的，，是是封封闭闭环环。。为为使使A0获得得规规定定的的公公差差，，可可将将空空位位尺尺寸寸分分成成若若干干级级，，每每一一级级空空位位尺尺寸寸的的公公差差应应小小于于或或等等于于轴轴向向间间隙隙（（封封闭闭环环））公公差差与与调调节节垫垫片片厚厚度度（（组组成成环环））公公差差之之差差由尺寸链b，可求出：69四、、调调整整法法

级号1234

空位尺寸调节垫片厚度式中中TS、T0、TK分别别为为空空位位尺尺寸寸、、封封闭闭环环尺尺寸寸、、调调节节垫垫片片厚厚度度公公差差本例例中中：：T0=0.1,TS=0.25,并假假定定TK=0.03，代代入入上上式式得得到到：：n≥3.6取n=4，将空位尺尺寸适当分分级后解尺尺寸链，可可确定调节节件各级尺尺寸在批量大、、精度高的的装配中，，调节件的的分级级数数可能很多多，不便于于管理。此此时，可采采用一定厚厚度的垫片片与不同厚厚度的薄金金属片组合合的方法，，构成不同同尺寸，使使调节工作作更加方便便。由此可确定定出分级数数n：70四、调整法法【解】3）确定各组组成环公差差按经济精度度分配各组组成环公差差，T1＝T3＝0.20mm,T2＝T5＝0.10mm,A4为标准件其其公差仍为为确定值T4＝0.05mm，各加工件件公差约为为ITll

如图5-21所示装配关系，轴是固定的，齿轮在轴上回转，要求保证齿轮与挡圈之间的轴向间隙为0.10～0.35mm。已知A1=30mm、A2=5mm、A3=43mm、A4=mm（标准件），A5=5mm。现采用调整法装配，试确定各组成环公差和极限偏差。【例5-7】A2A3A1A5A4A0图5-21齿轮与轴部件装配

1）画装配尺寸链图如图5－2l所示，并校验各环基本尺寸，依题意，轴向间隙为0.1～0.35mm，则封闭环A0＝mm，封闭环公差T0＝0.25mm。其中A3为增环，A1、A2、A4、A5为减环。

A0＝A3-(A1+A2+A4+A5)＝02）选择A5为调整件71四、调整法法Fmax＝T00－T0＝0.65－0.25＝0.40mm4）计算算调整件A5的最最大调整量5）确定定各组成环环极限偏差差A3

＝，A1＝，A2＝