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1、 一、概述 第七章 装配工艺基础 装配：按照规定的程序和技术要求，将零件进行配合和连 接使之成为机器或部件的过程。 装配单元：零件、套件、组件、部件、机器 总装：组成整台机器的过程称为总装配 部装：组成部件的过程称为部件装配 装配工作的主要内容： （1）清洗 作用、方法 （2）连接 连接方式 （3）校正 找正、找平 （4）调整 具体调节 （5）配作 组合加工 （6）平衡 动静平衡 （7）验收和试验 涂漆、包装等 一、装配生产类型及其特点 二、装配精度及与零件精度关系 1装配精度的概念 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。 (1)尺寸精度:距离精
2、度和配合精度 (2)相互位置精度:平行度、垂直度及各种跳动 (3)相对运动精度:运动方向和运动位置上的精度 (4)接触精度:接触面积大小及接触点的分布情况 各装配精度之间存在密切关系，相互位置精度是相对 运动精度的基础，尺寸精度和接触精度对相互位置精 度和相对运动精度的实现又有较大影响。 二、装配精度及与零件精度关系 2装配精度与零件精度的关系 (1)机器装配精度与零件精度及装配方法的关系 E机器的装配精度受零件特别是关键零件的加工精度 影响很大。 E应通过选择适当的装配方法来达到装配要求. (2)零件的加工精度确定: E零件的加工精度受工艺条件、经济性的限制，特别 当装配精度要求较高时，不能
3、简单按装配精度要求 来加工。 E对零件精度和装配精度的关系进行综合分析，确定 装配方法，建立和分析产品的装配尺寸链。 可从以下几方面进行分析： 1.产品应能分解成若干个独立的装配单元。 2.装配中的修配工作和机加工工作量应尽可能少。 3.机器结构应便于装配与拆卸。 三. 装配工艺性 2.装配中的配作和机加工工作量应尽可能少 (1)要尽量减少不必要的配合面 (2)要尽量减少机械加工 三. 装配工艺性 3.机器结构应便于装配与拆卸 (1)机器的结构设计应使装配工作简单、方便 三. 装配工艺性 三. 装配工艺性 3.机器结构应便于装配与拆卸 (2)机器的结构设计应便于拆卸检修 （1）装配尺寸链的封闭
4、环：就是 装配所要保证的装配精度或技术要 求，即封闭环不是某一零部件的尺 寸，而是不同零部件之间的相对位 置精度和尺寸精度。 （2）组成环：对装配精度有直接 影响的零、部件的尺寸和位置关系 ，都是装配尺寸链的组成环。 第二节 装配尺寸链 一、基本概念 装配尺寸链是产品或部件在装配过程中，由相关零件的有 关尺寸 (表面或轴线间距离)或相互位置关系(平行度、垂直度 或同轴度等)所组成的尺寸链。 二、装配尺寸链的建立 (一)查找装配尺寸链的步骤 1明确装配关系：找出各个零件的装配基准 2确定封闭环：装配精度的要求 3查找组成环：沿装配精度要求的方向，以相邻零 件装配基准面间的联系为线索，分别找出影响
5、该装配精度 要求的相关零件，直至找到同一基准零件，甚至是同一基 准表面为止。 4画尺寸链图： (二) 查找装配尺寸链应注意的问题 1简化性原则 2最短路线原则 3方向性原则 1简化性原则 (二) 查找装配尺寸链应注意的问题 对装配精度有影响的因素很多，查找尺寸链时， 在保证装配精度的前提下，可以不考虑那些影 响较小的因素，使装配尺寸链适当简化。 (二) 查找装配尺寸链应注意的问题 2最短路线原则 组成环数越少，则各组成环所分配到的公差值就 越大，零件加工越容易、越经济。 每个相关的零、部件只应有一个尺寸作为组成环 列入装配尺寸链，即将连接两个装配基准面间 的位置尺寸直接标注在零件图上。 这样组
6、成环的数目就等于有关零、部件的数目， 即“一件一环”。最短路线原则也可以称为“环 数最少”原则或“一件一环”原则。 2最短路线原则 A1 A2A0A3 A5 A4 Back (二) 查找装配尺寸链应注意的问题 3方向性原则 在同一装配结构中，在不同位置方向都有装配精 度的要求时，应按不同方向分别建立装配尺寸 链，不同方向上的无关尺寸不可随意混淆。 装配尺寸链的计算方法与装配方法密切相关。同一项装配精 度，采用不同装配方法时，其装配尺寸链的解算方法也不相 同。 装配方法不同，解算尺寸链的方法及结果也不同。 装配尺寸链的计算可分为正计算和反计算。正计算用于对已 设计的图样进行校核验算；反计算主要用
7、于产品设计过程之 中，以确定各零部件的尺寸和加工精度。 装配尺寸链的计算方法有极值法和概率法两种。 三、尺寸链的计算方法 第三节 保证装配精度的方法 1.互换法 实质是通过控制零件的加工误差来保证产品装配精度。 （1）完全互换法 条件：各有关零件的公差之和小于或等于装配允许公差。 式中 TOL 封闭环极值公差 T装配允许公差 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。 常用的装配方法有：互换法、选配法、修配法和调整法。 （2）统
8、计互换法 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。 式中 TOS封闭环统计公差 k 封闭环的相对分布系数 k i 第i个组成环的相对分布系数 第i个组成环的相对不对称系数 实质是将组成环公差适当放大，零件容易加工。但有极少 数产品精度超差。只有大批量生产时，加工误差才符合概 率规律。故统计互换装配法常用于大批量生产、装配精度 要求较高环数较多（大于4）的情况。 解：1、完全互换法 画出装配尺寸链图,其中 A1 A2为增环，A3、A4 A5为 减环，A0为封闭环。 例1 齿轮箱部件中，要求装配后的轴向间隙 A0= 0+0.7 。 有关零件基本尺寸是：A1=122，A2=28，
9、A3=5，A4=140， A5=5。试按极值法确定各组成环零件尺寸的公差及上下偏差。 +0.2 A0=(A1+A2)-(A3+A4+A5) =150-150=0 确定各组成环尺寸公差和上下偏差 T1+ T2+ T3+ T4+ T5 T0= 0.50 TavA= T0L/5=0.1 考虑加工难易调整各公差T1=0.2， T2=0.1， T3= T5=0.05 按入体原则标注公差。留A4为协调环，按尺寸链计算A4 确定协调环公差及上下偏差 T4= T0 T1 T2 T3 T5=0.1 EIA0=EIA1+EIA2ESA3ESA4ESA5 ESA0=ESA1+ESA2EIA3EIA4EIA5 ESA
10、4= 0.35 EIA4 = 0.45 A4=140-0.35 -0.45 续 组成环公差的确定原则 （1）先按等公差法将封闭环的公差平均分配给 各组成环，然后再进行调整。 （2）标准件的公差按相应标准规定（挡圈等） （3）尺寸相近、加工方法相同可取相等公差值 （4）尺寸相差较大可取同等级的公差 （5）难加工和难测量的尺寸取较大的公差值 （6）表面粗糙度小（Ra=0.8以下）的尺寸，如有 可能取较小的公差值。 back 协调环的选择原则 结构简单； 非标准件； 不能是几个尺寸链的公共组成环 选择不需用定尺寸刀具加工、不需用极限量 规检验的尺寸 将难加工的尺寸公差从宽选取，选一易于加 工的尺寸做
11、协调环，或将易于加工的尺寸公 差从严选取，选一难加工的尺寸做协调环。 back 2、统计互换法 设各环尺寸正态分布，尺寸分布中心与公差带中心重合。 确定各组成环尺寸公差及偏差 i =1， k i =1 各组成环平均公差 按加工难易，调整各组成环公差： T1=0.4，T2=0.2， T3= T5=0.08 ，按入体原则分配公差 确定协调环公差及上下偏差 0.52= 0.42+ 0.22+ 0.082+ T42+ 0.082 T4=0.192 中间偏差0=(1+2)-(3+4+5) i=(ESi+EIi)/2 4=-0.07 ESA4=4+T4/2=+0.026 EIA4=4T4/2=0.166
12、核算封闭环的极限偏差 0=(1+2)-(3+4+5)= (0.2+0.1)-(-0.04-0.07-0.04)=0.45 T02= T12 + T22 + T32 + T42+ T52 T0=0.5 求封闭环极限偏差，得： ESA0=0+T0/2 =0.70 EIA0=0T0/2=0.20 由以上两种方法的解算结果看出: 1.统计法算得的各组成环公差比极值法约扩大了一倍。 2.若按极值法算得的公差值也符合经济加工精度要求， 采用完全互换法与统计互换法均可。 2.选配法 用于成批大量生产时组成环不多装配精度很高情况下。 实质是将各组成环公差放大按经济精度加工，然后选择合适 的零件进行装配。直接选
13、配法、分组选配法、复合选配法。 （1）直接选配法 工人凭经验挑选合适零件试凑的装配方法。 优点：能达到很高的装配精度， 缺点：1）装配精度与工人的技术水平和测量方法有关， 2）劳动量大，不宜用于生产节拍要求较严的大批大 量流水作业中； 3）直接选配法还有可能造成无法满足要求的“剩余零 件”的出现。 2.选配法 （2）分组选配法（分组互换法） 实质：先将互配零件测量和分组，然后按对应组零件 装配。 分组数的确定：分组愈多，所获得的装配质量愈高 ，零件测量、分类和存储工作量的增大而使生产组 织工作变得复杂化。 优点：1）在零件的加工精度不高的情况下，也能获 得很高的装配精度。2）同组内零件可以互换
14、，具 有互换法的优点。 分组选配法的特点： .零件制造精度不高，却可获得很高的装配精度； 2. 组内零件可以互换，装配效率高； .增加零件测量、分组、存贮、运输工作量，组不宜太多。 必须满足的几个条件： （1）相配件的公差应相等； （2）相配件公差应同向扩大，分组数与扩大的倍数相等； （3）相配件具有完全相同的对称尺寸分布曲线； （4）相配件形位公差表面粗糙度等，仍按图纸要求加工。 适于大批量生产中组成环少而装配精度特别高的情况 2.选配法 （3）复合选配法（组内选配法） 先将零件测量分组，然后在组内再直接选 配。 优点是：配合件公差可以不等，装配精度 高，装配速度快，能满足一定生产节拍 的要
15、求。 例2：发动机中活塞销与销孔的装配 如图所示为某活塞销和活塞的装配关系图。要求活塞 销和活塞销孔在冷态装配时，要求有0.0025 0.0075mm的过盈量。 T0=0.005,则Ti=0.0025, IT2级 d=28 D=28 d=28 D=28 选配法 例2：发动机中活塞销与销孔的装配 例2：发动机中活塞销与销孔的装配 .修配法 单件小批生产中，组成环较多装配精度很高的产品，常 用修配法装配。此时各组成环先按经济精度加工，装配时 根据实测结果对某一组成环进行修配，达到很高的装配精 度要求。增加了修配量，装配效率低，装配质量受工人技 术水平限制。 注意以下三点： （1）正确选择修配对象，
16、应选便于装拆、修配与测量的， 不需热处理、非公共环做修配环。 （2）修配件余量要经过计算 （3）尽量利用机械加工代替手工修配 解：按完全互换法求组成环平均公差 TavA=T0/(m-1)=0.03/3=0.01 公差小不经济用修配法 选择修配环 刮修方便，选A2为修配环 按经济精度定组成环公差及A1,A3偏差 A1、 A3用镗模加工， T1 =T3 = 0.1，T2=0.15(半精磨) A1= 160 0.05 ,A3 = 130 0.05 A1 A2 A0 例3：图所示卧式车床装配时，要求尾座中心线比主轴中心线 高0.030.06mm。已知：A1160mm，A230mm，A3 130mm。用修配法装配，确定各组成环公差和极限偏差
