第五章机器装配工艺过程设计

1第5章机器装配工艺过程设计本章要点装配工艺规程自学装配尺寸链上海大众汽车的开始21983年春天，在上海牌轿车的总装车间12名中国工人和3个德国人组装第一辆桑塔纳。

车身放在两条长凳上，先装零件，后装轮子，没有工艺规范，没有机械手，只有葫芦吊、长板凳、橡皮榔头，螺丝拧不紧用锉刀锉，榔头敲。

计划两天就可装好的车花了半个月，原因是五千多个零部件进口时都有编号，运到上海后搞散了堆在一起，不好找。就这样生产了几千辆，大概每天生产2辆。1986年11月初，产量突破1万辆，用的是半机械化流水线，在导轨上一辆辆装配，移工位要一辆辆地推。只有收音机、喇叭、天线和小标牌国产。一台车要用1万美金进口零部件。项目投资规模2万台，3.6亿元，德方提取其投资额10%的红利；销售归中方，销售利润与德方无关。售价28-35万，供不应求。装配概念装配是指按规定的技术要求，将零件、组件或部件等进行配合连接，使之成为半成品或成品的过程零件零件标准件组装组件零件标准件部装部件组件零件标准件总装产品装配精度与装配尺寸链装配精度是指产品装配时应达到设计的最低精度，是确定零件设计精度、加工及装配方法和制定装配工艺规程的主要依据；零件加工精度决定装配精度；需要用尺寸链方法为来分析计算装配精度。装配尺寸链装配尺寸链是由相关零件、组件和部件中的相关尺寸所形成的封闭尺寸链。

封闭环就是装配要求的项目，即机构图设计时提出的要求。装配尺寸链与工艺尺寸链共同点：由一个封闭环、若干个组成环构成，组成环又可分为增环和减环；不同点：工艺尺寸链的各环均在同一个零件；读零件图

装配尺寸链上一个零件一个尺寸环；读装配图装配尺寸链的构建组成环注意事项尺寸链必须是封闭的（封闭原则）一个零件只能有一个组成环（尺寸最少原则）形位误差和间隙的处理：形位误差及配合间隙都可以看成基本尺寸为0的尺寸组成环一个零件上只有一个尺寸组成环，但同时可以有形位误差组成环形位误差及配合间隙可以合并到尺寸组成环中，以减少尺寸链的环数装配方法零件精度通常装配不出需要的精度。用低精度零件、低装配工作量达到高装配精度，是装配工艺的核心问题利用尺寸链来达到装配精度的工艺方法有：互换法：完全互换法、大数互换法（不完全互换法）分组法修配法调整法装配方法——互换法零件加工完毕经检验合格后，在装配时不经任何调整和修配就可以达到要求的装配精度，这种方法称为互换法互换法又可分为完全互换法和大数互换法1.完全互换法所有零件都出现极值时，仍能保证装配精度即使当所有的增环零件都出现最大值、所有的减环零件出现最小值时，装配精度也应该合格；并且当所有的增环零件都出现最小值、所有的减环零件出现最大值时，装配精度也应合格。所有零件都实现完全互换。求解方法：极值法

封闭=增环-减环封闭环公差=组成环公差之和2.不完全互换法--概率（大数）装配时各环零件为极值的概率很小；增环都是最大值，减环零件都是最小值这样的极限情况几乎就没有。因此可以将组成环的公差加大，把个别装配精度不合格的单独处理，这种装配方法称为概率（大数）互换法。大数互换法组成环的公差

与完全互换法相比，零件公差增大可以扩大组成环的公差，并保证封闭环的精度，但有部分零部件要进行返修。3.分组法当封闭环的精度要求很高，用完全互换法或大数互换法解装配尺寸链时，组成环的公差非常小，使加工十分困难而不经济分组法：将组成环公差增大若干倍（一般3～

6倍），使组成环零件能按经济公差加工，然后再将各组成环按原公差大小分组，按相应组进行装配。分组法的实质仍是互换法，按对应组互换，实现在封闭环公差不变的前提下扩大组成环的公差。增加测量、分组、配套及零件管理等工作。以达到装配精度要求、同时使分组工作量最小为目标，如何对零件进行合理分组优化问题相关零件均要测量；相关零件均要分组；相关零件之间存在配套关系4.修配法当封闭环的精度要求较高时，用互换法来装配，势必使组成环的公差难以达到。修配法则在装配时修改某环的尺寸来达到封闭环的精度要求。修配法的实质是扩大组成环的公差，按装配要求去修配个别零件尺寸。不能互换。5.调整法选装不同尺寸的零件，或调整零件尺寸达到封闭环的精度要求，称为调整法。调整法的实质也是扩大组成环的公差，经调整（不加工）达到封闭环的精度。计算完全互换法装配尺寸链计算原理：两种极端情况均能满足装配要求（所有增环最大、所有减环最小；所有增环最小、所有减环最大）极值法计算公式：与工序尺寸链相同计算类型：正问题：已知零件精度，分析能否达到装配精度要求反问题：已知装配精度，计算零件的精度修配法装配尺寸链计算原理：所有零件按经济精度制造，其中选择一个零件作为修配环，尺寸预留合理的修配量（增大或减小尺寸），装配时修配该尺寸达到装配精度。要点：分两种情况，越修越大：修配环越修，封闭环尺寸越大。大大大

计算点：取封闭环尺寸为极大值，再修将更大零件封闭环上偏差（含修配环）=要求的封闭环上偏差越修越小：修配环越修，封闭环尺寸越小。小小小

计算点：取封闭环尺寸为极小值，再修将更小零件封闭环下偏差（含修配环）=要求的封闭环下偏差18【解】A2A3A1A5A4A0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。【例】1）建立装配尺寸链，校验各环基本尺寸2）确定各组成环的公差：按等公差法计算，各组成环公差为：T1=T2=T3=T4=T5=（0.35-0.1）/5=0.05考虑加工难易程度，进行适当调整（A4公差不变），得到：，，

互换装配法T1=0.06，T2=0.04，,T3=0.07,T4=0.05,193）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：，，

除协调环以外各组成环公差按入体原则标注：最后可确定：完全互换法（1）A2A3A1A5A4A0齿轮与轴部件装配

计算协调环偏差得到：EI5=-0.13,ES5=-0.10封闭环上偏差=增环上偏差-减环下偏差封闭环下偏差=增环下偏差-减环上偏差A0上=0.35=0.07-（-0.04-0.06+A5下-0.05），A5下=-0.13A0下=0.1=0-（0+0+A5上+0），A5上=-0.1概率法解尺寸链（2）等公差分配,见表5-2，取P=99.73,

见表5-3，取正态分布，调整公差：T0=0.25,T1=0.12,

T2=0.1,T3=0.12,T4=0.05,T5=协调环=？反算T5：因，取T5=0.24设定尺寸：

,,,,,中间尺寸：反算：

，确定尺寸：…

同上，

20修配法(3)T0=0.02，T1=0.04，T2=0.02，T3=0.08，T4=0.02。如果取T5=0.05为修正环。最大修配量Fmax=T1+T2+T3+T4+T5-T0越修越大，最大封闭环=最大修配封闭环，大大大。修正环尺寸，解0.03=43.08-（5-0.02+30-0.04+A5min+3-0.02）；A5min=?如果取T3=0.08为修正环。最大修配量Fmax=T1+T2+T3+T4+T5-T0越修越小，最小封闭环=最小修配封闭环，小小小。修正环尺寸,解0.01=A