机械装配工艺基础

第6章机械装配工艺基础6.1概述6.2装配尺寸链6.3保证装配精度的工艺方法6.4装配工艺规程的制订装配—根据技术要求将若干零件接合成部件或将若干个零件和部件接合成产品的劳动过程。装配单元—一般分为零件、合件、组件、部件和机器五个等级。装配内容—零部件的清洗、连接（分固定和活动）、调整与配作、试验、检验、油漆和包装。装配的概念6.1概述

进给箱主轴箱溜板箱床身尾座光杠丝杠刀架主轴CA6140型卧式车床的结构划分独立的装配单元的好处：1、可组织平行装配作业，各单元装配互不妨碍，缩短装配周期，便于多长协作生产；2、机器的有关部件可以预先进行调整和试车，各部件以较完善的状态进入总装；3、当机器的局部结构改进后，机器改装方便，利于产品的改进和更新换代；4、利于机器的维护检修。机器装配系统图机器装配系统图：在制定装配工艺过程中，表明零、部件间相互装配关系、装配流程、装配顺序的示意图。（主要用于大批大量生产）相互位置精度相对运动精度是指产品中相关零部件间的距离精度和相互位置精度

装配精度装配精度是指机器装配以后，各工作面间的相对位置和相对运动等参数与规定指标的符合程度。相互配合精度

是指产品中有相对运动的零部件之间在运动方向和相对运动速度上的精度

包括配合表面的配合质量和接触质量。上述精度之间的关系：

接触精度和配合精度是距离精度的基础。位置精度又是相对运动精度的基础。装配精度与零件精度之间的关系：一般来说零件精度越高，装配精度就越容易保证。但装配精度不完全依靠零件精度来达到，而与装配方法有关。

6.2.1装配尺寸链的概念

装配尺寸链—在机器的装配关系中，由相关零件的尺寸或相互位置关系所组成的封闭尺寸组合。

A1A2A0装配尺寸链是保证装配精度的依据。6.2装配尺寸链6.2.2装配尺寸链的建立

简化原则–在保证装配精度的前提下，不考虑影响较小的因素（尺寸），而使装配尺寸链简化。6.2.2装配尺寸链的建立

最短路线原则--要求装配尺寸链中所占据的组成环数目最少，即每个有关零件仅以一个组成环列入（一件一环）。装配尺寸链建立的步骤

1)熟悉产品结构，首先确定封闭环。2)查找组成环。3)画出尺寸链图，用回路法判别增、减环。4)列出尺寸链方程式1）对外购的标准组件和部件，一般以一个零件对待，以标准部件或组件尺寸参加装配尺寸链。2）在建立装配尺寸链时，对于以合件进行加工时，应以一个零件对待，用合件尺寸参加装配尺寸链。3）按独立原则标注的形位公差，应以一个组成环参加装配尺寸链。建立装配尺寸链时应注意的问题6.3

保证装配精度的工艺方法

6.3.1互换法装配时不需要挑选、调整和修配，就能达到规定的装配精度要求。实质是通过控制零件的加工误差来保证产品装配精度。条件1：各有关零件的公差之和小于或等于装配允许公差，即装配尺寸链各组成环的公差之和不得大于封闭环规定的公差。1、完全互换法条件2：封闭环的极限偏差在允许的极限偏差范围内。1.公差的设计计算（反计算）（1）组成环公差的规定——相等公差修正法（相依尺寸公差法）

按封闭环设计要求的公差求出组成环的极值平均公差，然后根据各组成环的加工难易程度进行适当修正。

1)组成环的平均公差:2)公差修正考虑的因素

A.标准件的尺寸公差应按标准规定B.组成环尺寸大的取较大公差，反之取较小公差并应取标准公差值。一般取小于等于9级。C.组成环中选择一协调环（相依尺寸）。（2）组成环极限偏差的规定

1）标准件的极限偏差按标准的规定确定。2）除协调环及标准件以外的组成环的极限偏差，按“偏差注向体内”原则标注。孔中心矩按对称偏差确定极限偏差。3）协调环的极限偏差按计算公式确定。注：协调环的选择原则：①不使用定尺寸刀具获得的尺寸②易于使用通用量具测量的尺寸③不是诸多尺寸链的公共环。[例1]图示齿轮部件装配，齿轮空套在轴上回转，要求保证齿轮与挡圈的轴向间隙为0.1～0.35mm。已知各零件有关的基本尺寸为：mm，mm，mm，mm，mm。现采用完全互换法装配，试确定各组成环公差值和极限偏差。解：（1）建立装配尺寸链，检验各环的基本尺寸。尺寸链中的组成环为A1、A2、A3、A4、A5。封闭环基本尺寸为A0=A3-(A1+A2+A4+A5)=43-(30+5+3+5)=0，可见，各组成环基本尺寸的已定数正确。封闭环尺寸为A0=mm。因为A1易于加工和测量，故选它作为协调环。（2）确定各组成环公差值和极限偏差从题意得知封闭环的公差T(A0)=(0.35-0.10)=0.25mm，组成环的平均极限公差为：现参考来确定各组成环的公差：A2和A5尺寸大小和加工难易大体相当，故取T(A2)=T(A5)=0.045mm；取T(A3)=0.06mm；A4为标准件，其公差为已定值T(A4)=0.04mm。按入体原则确定各组成环的极限偏差为：mm，mm，mm；另外，mm。（3）计算协调环的公差值和极限偏差A1的公差值为：T(A1)=T(A0)-[T(A2)+T(A3)+T(A4)+T(A5)]=0.25-(0.045+0.06+0.04+0.045)=0.06(mm)A1的上偏差为：ES(A1)=-0.10mmA1的下偏差为：EI(A1)＝ES(A1)-T(A1)=-0.10-0.06=-0.16mm所以协调环A1尺寸为：mm完全互换法的特点：零件无需选择修整，即达装配要求。装配过程简单，生产率高，对工人要求不高，便于组织自动化装配；在各种生产类型中都应优先采用。但精度要求高组成环多时，组成环公差小制造困难。用于低精度或较高精度少环装配。

条件：相关零件公差平方之和的平方根小于或等于装配允许公差。

2、不完全互换法（部分互换法/概率法/大数互换法）将零件尺寸公差都放大到经济公差的大小，装配时零件不需挑选或改变其位置等，就能使绝大多数装配产品达到装配精度要求。实质是将组成环公差适当放大，零件容易加工。其中：ki为分布系数，取决于分布特征和装配精度的合格率如正态分布，合格率p=99.73%时，ki=1；k0取决于装配精度的合格率。当p=99.73%，k0=1；当p=95.44%，k0=1.5公差的设盾计计算（1）俘组成环熊公差封闭环和胆组成环公透差的关系慌：组成环惠公差按兵相等公兴差修正逐法确定1)组成幕环的平均汪公差:2)公伪差修正考滔虑的因素A.标订准件的喇尺寸公宫差应按志标准规触定B.组成敢环尺寸大炭的取较大懂公差，反逮之取较小忌公差并应耽取标准公令差值。一汽般放大到睁10级到贫11级。C.组跪成环中漂选择一值协调环肚。（2）齐确定组亚成环极稿限偏差1）标准兽件的极限部偏差按标两准的规定太确定。2）除巷协调环含及标准只件以外仔的组成殿环的极蜓限偏差班，按“区偏差注邻向体内烟”原则掀标注。倘孔中心戏矩按对评称偏差摔确定极炭限偏差之。3）协调全环的极限阻偏差，首钩先计算出冒协调环的中间偏途差（平必均偏差呢），然后计椅算出上偏乔差和下偏炮差。概率法计满算公式：(1)葱各环格公差之森间的关园系(2)围各环平商均偏差远之间的拦关系（3）掌协调环极桨限偏差的其确定，由伸上式求出债协调环的您平均偏差油，然后计代算极限偏妻差：假定各环至尺寸按正京态分布，三且其分布颠中心与公嗽差带中心庸重合。[例3]图示齿轮部件装配，齿轮空套在轴上回转，要求保证齿轮与挡圈的轴向间隙为0.1～0.35mm。已知各零件有关的基本尺寸为：mm，mm，mm，mm，mm。现采用不完全互换法装配，试确定各组成环公差值和极限偏差。解：（1）建蜻立装配尺检寸链，检具验各环的抚基本尺寸砍。尺寸链执中的组滔成环为威A1、恨A2、惭A3、词A4、捆A5。图封闭环烟基本尺搁寸为A泳0=A任3-(拖A1+五A2+该A4+羞A5)狭=43乒-(3劲0+5稀+3+极5)=缘瑞0，可剩见，各庄组成环轧基本尺崭寸的已窄定数正类确。封港闭环尺夕寸为A邻0=抹mm锡。因为此A1易秋于加工焦和测量沟，故选蔬它作为正协调环押。（2）确难定各组成划环公差和枣极限偏差影。封闭环的鲜公差T(靠A0)=蚕0.2视5mm，帮因采用不企完全互换楚法装配，诱组成环的鬼平均公差宅为：且mm现以具为基布础，综幻玉合考虑陈各零件伐加工难汁易程度田，确定挑各组成仿环公差请值：梅T(A伸2)=速T(惜A5)易=0.色10m聪m；取位T(A娱3)务=0.之15m窗m；A岗4为标头准件，淹其公差门为已定蜂值T(英A4)汁=0.万04m脂m。按导入体原芒则确定译各组成脉环的极映限偏差项为：愁mm酿，齐m片m，龟m籍m；另载外，严m堵m。（3）寒计算协染调环的脚公差值说和极限波偏差A1的公差值缎为：各组成环超的中间偏等差：下=吃=-0吸.05m奖m，滤=辜0.07歪5mm，=-0掀.02标mm；鄙封闭环苗的中间绘偏差：培=0身.22害5mm红。则A1的中间握偏差为拐：=0.摆075蓄-（-叨0.0受5-0区.02冤-0.音05+威0.2骗25）乞＝-0蛇.03优(m域m)。A1的上座偏差为：A1的计下偏差倘为：所以协调绑环A1尺欲寸为：mm不完全沫互换法挑的装配剩特点和穿应用实质是铃将组成寸环公差拜适当放宏大，零担件容易贴加工。泳但有极堆少数产碌品精度段超差。辈只有大鞭批量生摔产时，赠加工误晒差才符蠢合概率红规律。抽故概率甩法常用廉于大批周量生产没、装配址精度要秋求较高隆环数较椒多（大尾于4）剧的情况担。6.3.悦2选配法用于成批让大量生产脸时组成环惨不多装配彻精度很高映情况下。实质：是将各组蠢成环公毯差放大杨按经济匠精度加板工，然艰后选择合适的零发件进行装受配。（1）户直接选驻配法工人凭经返验挑选合案适零件试禽凑的装配订方法。（2）小分组选皮配法（杜分组互放换法）先将互以配零件菊测量和季分组，绘然后按深对应组脆零件装叔配（3）寺复合选睬配法（妹组内选骑配法）先将零件箩测量分组麻，然后在蜜组内再直历接选配。奶配合件组内公乡丰差可不索等，装催配精度迈可达很总高。例：发动机宪中活塞敢销与销势孔的配观合精度拥很高分组选肺配法的敬特点：１.零扇件制造矩精度不市高，却秧可获得岩很高的摊装配精系度；2.组讲内零件可羊以互换，票装配效率斯高；３.增某加零件劫测量、洲分组、尊存贮、柴运输工宽作量，习组不宜阔太多。必须满足见的几个条小件：（1）相筛配件的公毛差应相等回；（2）颈相配件毕公差应零同向扩雾大，分药组数与旬扩大的豆倍数相络等；（3）相叉配件具有喘完全相同裳的对称尺只寸分布曲嫩线；（4）相列配件形位信公差表面塌粗糙度等埋，仍按图幅纸要求加纹工。适于大狐批量生贫产中组粗成环少构而装配趟精度特惠别高的狡情况6.3.袜3修配编法单件小拒批生产结中，组宅成环较银多装配厕精度很裁高的产腿品，常用修配法拢装配。此时各证组成环但先按经退济精度狱加工，盼装配时根据实层测结果半对某一葡组成环关进行修宏配，达矩到很高蜓的装配站精度要求骄。增加了修谨配量，装蓝配效率低的，装配质冒量受工人剥技术水平限紧制。注意以神下三点望：（1）正确选猾择修配袋对象，践应选便虎于装拆劣、修配津与测量螺的，不需热布处理、辱非公共精环做修裳配环。（2）修配件余炼量要经过伴计算（3）尽底量利用机驴械加工代咐替手工修丈配解：①按完全门互换法求享组成环平北均公差TavA=T0/(m-1)顽=0.强06/漆3=0炒.02蔽公差小酿不经济技用修配符法②选择优修配环刮修方便罗，选A2为修配雄环③按经但济精度略定组成吐环公差骂及确定A1、A2偏差A1、A3用镗模加旧工，T1=T3=0舌.1，转底板半抵精刨T2=0.移15A1=20姥2±0耍.05A3=1青56±柴0.鞋05例：车床装配前后轴线等高，A0=0+0.06，A1=202，A2=46，A3=156，试确定修配环及尺寸公差。0A1A3A0A2

④计算修配环A2的尺寸及极限偏差

修配环A2为增环，刮修A2→A0减小A0′min≥A0minA0min=A2min＋

A3min－A1maxA2min=46.1A2max=A2min＋T2=46.25

当修配蛇环为减锦环时，惩随着修膊刮使封份闭环实匙际尺寸荷变大，陪应使A0′max≤A0max⑤确定实际修配环偏差

取最小刮研量为0.1，

最大刮量

实际上正好刮到最大尺寸6.3.宿4调整法调整装配切法是按经床济加工精断度确定零狡件公差采呈用改变一个残零件位置蕉或选定一偿个适当尺您寸的调整药件加入尺庸寸链中来疾补偿，以保证跃装配的精够度。常见的棍调整法搜有以下疗三种：（1）碑可动调但整装配搁法；（2）赔固定调扰整装配栽法；（3）误烧差抵消调桃整装配法六。特点：零件精车度不高摇可达较姻高装配断精度，忍调整方叉便，应释用很广。需增加烧一套调车整装置僵，适于小荒批生产氏中。(1)可动调吉整装配复法固定调跃整装配杏法选择调烧整范围今；确定调颈整件的锯分组数堤；确定每泳组调整勒件的尺骂寸。固定调整茶装配法适犬于大批量萄生产中装幼配精度要排求较高的映产品，调法整环可采拘用多件拼奖合的方式危。适于在宰小批生留产中应长用。（3）鸽误差抵周消调整怎法在装配旨中通过裕调整零佳部件的驻相对位吧置，使袭加工误帮差相互吨抵消，签达到或倍提高装饰配精度气的要求叉。装配方法手的选择互换法完全互换法优先选用，多用于低精度或较高精度少环装配统计互换法大批量生产装配精度要求较高环数较多的情况选配法直接选配法成批大量生产精度要求很高环数少的情况分组选配法大批量生产精度要求特别高环数少的情况复合选配法大批量生产精度要求特别高环数少的情况

修配法单件小批生产装配精度要求很高环数较多的情况，组成环按经济精度加工，生产率低调整法可动调整法小批生产装配精度要求较高环数较多的情况固定调整法大批量生产装配精度要求较高环数较多的情况误差抵消法小批生产装配精度要求较高环数较多的情况6.4经装钥配工艺茎规程的肯制订基本原则1)保证债产品的装果配质量；2)合理妄安排装配浆工序，尽屑量减少钳茫工装配的宿工作量。钞缩短降装配周期碍，提高生否产率3)尽颜量减少吸装配成督本；4)装配嫁工艺规程挨应做到正喝确、完整渣、协调、隔规范。5)充眯分利用进现有生热产条件忆，尽可既能采用杂国内外寸先进工芳艺技术眼。装配工艺混规程设计碎的步骤1）研究产携品装配城图和验丹收技术塞条件3）确定装配晚的组织形壶式（1）帝固定式锐装配是全部昼装配工垃作都在纪固定工烤作地进娃行，产设品位置以不变。谁对工人减技术要哄求高，盾效率不坑高，多净用于单东件小批忍生产。（2）移动沸式装配产品或部托件不断地颠从一个工孩作地移到穗另一个工匠作地，每川个工作地辈重复地完磨成某一固僵定的装配犯工作。对工人技拉术要求低挨，效率高汗，多用于假大批量生失产。2）确定装配烈方法两方面的组含义：一是指手东工装配还隆是机器装有配；二是渴