第六章机器装配工艺基础和装配尺寸链

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1、第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链本章要点 机器装配工艺规程制定 保证装配精度的装配方法 机器装配及装配精度 装配尺寸链的建立方法1第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链第一节第一节 机器装配概述机器装配概述一、机器装配的基本概念一、机器装配的基本概念 定义定义 机器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套件（合件）、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。 机器装配包括装配、调整、检验、试验、油漆和包装等环节。 机器装配单元机器装配单元l l 零件零件是组成机器的最小单元，

2、它是由独立是组成机器的最小单元，它是由独立 的整块金属或其它材料构成的。的整块金属或其它材料构成的。l l 套件（合件）套件（合件）是在一个基准零件上，由若干个是在一个基准零件上，由若干个 零件永久连接（铆或焊）而成。它是机器最小装零件永久连接（铆或焊）而成。它是机器最小装 配单元，称为套装。配单元，称为套装。套件套件装配齿装配齿轮轮1基准零件基准零件 2铆钉铆钉 3齿轮齿轮2第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链l l 组件组件是在一个基准零件上，装上若干套件及零件构成的组合体，是在一个基准零件上，装上若干套件及零件构成的组合体， 没有明显完整的作用，其装配称

3、为组装。没有明显完整的作用，其装配称为组装。套件和组件示例套件和组件示例 a）套件套件 b）组件）组件l l 部件部件是在一个基准零件上，装上若干组件、套件及零件构成的是在一个基准零件上，装上若干组件、套件及零件构成的 组合体，其装配称为部装。部件在机器中能完成独立、完整的功能。组合体，其装配称为部装。部件在机器中能完成独立、完整的功能。l l 机器机器是在一个基准零件上，装上若干部件、组件、套件及零件是在一个基准零件上，装上若干部件、组件、套件及零件 构成的，其装配称为总装。构成的，其装配称为总装。3 装配精度是产品的质量指标，任何机器产品装配后总有相应的质量装配精度是产品的质量指标，任何机

4、器产品装配后总有相应的质量指标要求。装配精度是制订装配工艺规程的主要依据，也是选择装配方指标要求。装配精度是制订装配工艺规程的主要依据，也是选择装配方法和确定零件加工精度的依据。法和确定零件加工精度的依据。l l 对于一些标准化、通用化和系列化的产品，它们的装配精度可根据国对于一些标准化、通用化和系列化的产品，它们的装配精度可根据国 家标准、部颁标准或行业标准来制订。家标准、部颁标准或行业标准来制订。l l 对于没有标准可循的产品，其装配精度可根据用户的使用要求，参照对于没有标准可循的产品，其装配精度可根据用户的使用要求，参照 同类产品的标准来制订。同类产品的标准来制订。l l 对于一些重要产

5、品，其装配精度要经过分析计算和试验研究后才能确对于一些重要产品，其装配精度要经过分析计算和试验研究后才能确 定。定。 第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链二、机器装配精度二、机器装配精度 装配精度的概念装配精度的概念4第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 机器装配精度内容机器装配精度内容l l 零件间的配合精度和接触精度零件间的配合精度和接触精度l l 零件间的相互尺寸精度和位置精度零件间的相互尺寸精度和位置精度l l 零件间的相互运动精度零件间的相互运动精度尾座对溜板移动精度保证尾座对溜板移动精度保证A A溜板导轨溜板导轨

6、B B尾座导轨尾座导轨A AB B主轴与尾座主轴与尾座套筒中心线套筒中心线等高结构与等高结构与尺寸链尺寸链主轴箱主轴箱尾座尾座尾座底板尾座底板床身床身 装配精度与零件精度关系装配精度与零件精度关系l l 由关键零件单件自保由关键零件单件自保l l 由多个零件形成尺寸链由多个零件形成尺寸链5l l清洗清洗零件装配前均要进行清洗，以清除在制造、运输和储存过程零件装配前均要进行清洗，以清除在制造、运输和储存过程中粘附的切屑、油脂和灰尘。清洗对提高零件的防锈能力也有帮助。中粘附的切屑、油脂和灰尘。清洗对提高零件的防锈能力也有帮助。l l平衡平衡旋转零件，特别是高速旋转零件装配前应进行平衡。对于飞旋转零

7、件，特别是高速旋转零件装配前应进行平衡。对于飞轮、带轮等盘状零件只需静平衡，而对于长度大的零件还需进行动平轮、带轮等盘状零件只需静平衡，而对于长度大的零件还需进行动平衡。旋转体内的不平衡质量可用加工去除法或加配重质量法进行。衡。旋转体内的不平衡质量可用加工去除法或加配重质量法进行。l l过盈连接过盈连接常用的过盈连接方法有压入法和热胀冷缩法。常用的过盈连接方法有压入法和热胀冷缩法。l l螺纹联接螺纹联接是机器结构中最广泛的零件联接方法。是机器结构中最广泛的零件联接方法。l l校正校正各零部件本身或相互之间位置的找正及调整工作。各零部件本身或相互之间位置的找正及调整工作。三、机器装配过程中的主要

8、工作三、机器装配过程中的主要工作uu 注意：注意：机器装配除上述基本内容外，还包括装配后的调整、检验、试机器装配除上述基本内容外，还包括装配后的调整、检验、试验、油漆和包装等环节。验、油漆和包装等环节。第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链6第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链7第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链第二节第二节 装配尺寸链的建立方法装配尺寸链的建立方法一、装配尺寸链基本概念一、装配尺寸链基本概念l l 装配尺寸链：在机器装配关系中，由相关零件尺装配尺寸链：在机器装配关系中，由相关

9、零件尺 寸或位置关系组成的尺寸链。寸或位置关系组成的尺寸链。l l 封闭环：通常就是装配精度要求。封闭环：通常就是装配精度要求。l l 组成环：相关零件的设计尺寸。组成环：相关零件的设计尺寸。 装配尺寸链分类装配尺寸链分类l l 直线尺寸链直线尺寸链l l 角度尺寸链角度尺寸链l l 平面尺寸链平面尺寸链l l 空间尺寸链空间尺寸链 装配尺寸链定义及组成装配尺寸链定义及组成 齿轮轴组件的装配尺寸链齿轮轴组件的装配尺寸链 a a）装配示意图）装配示意图 b b）尺寸链图）尺寸链图 1-1-齿轮轴齿轮轴 2-2-左滑动轴承左滑动轴承 3-3-左箱左箱体体 4-4-右箱体右箱体 5-5-右滑动轴承右

10、滑动轴承8第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链角度装配尺寸链示例 O - O 主轴回转轴线 - 山形导轨中线 - 横溜板移动轨迹0.015200201OO角度尺寸链举例：角度尺寸链举例： 卧式车床精度标准G13项：横刀架横向移动对主轴轴线的垂直度，公差为：0.02mm/300mm（偏差方向90）。9第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链螺孔中心线螺孔中心线e过孔中心线过孔中心线X1X2Y2Y1O2O1r1平面装配尺寸链示例平面装配尺寸链示例r2P0平面尺寸链举例：平面尺寸链举例： 车床溜板箱中大齿轮与床鞍中小齿轮的啮合关系，P0

11、为两齿轮的啮合间隙，是封闭环。10l l确定封闭环确定封闭环装配尺寸链的封闭环就装配尺寸链的封闭环就是装配精度。是装配精度。l l查找组成环查找组成环取封闭环两端的零件为起点，沿装配精度要求的位置方向，以装配基准面为联系线索，分别查明装配关系中影响装配精度要求的那些有关零件的尺寸，直至找到同一基准零件或同一基准表面为止。所有零件上连接两个装配基准面间的位置尺寸和位置关系，便是装配尺寸链的组成环。l l画出尺寸链图并确定组成环的性质。画出尺寸链图并确定组成环的性质。 齿轮轴组件的装配尺寸链 a）装配示意图 b）尺寸链图 1-齿轮轴 2-左滑动轴承 3-左箱体 4-右箱体 5-右滑动轴承第第六六章

12、章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链二、装配尺寸链的建立二、装配尺寸链的建立 方法与步骤方法与步骤11第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 查找组成环的原则查找组成环的原则l l 必要的简化原则必要的简化原则A0A1A2A3箱体孔轴线主轴锥孔轴线套筒锥孔轴线套筒外圆轴线尾座孔轴线e1e2e3A2A3A1A0主轴与尾座套筒中心线等高度装配尺寸链主轴与尾座套筒中心线等高度装配尺寸链 简化后简化后12第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链l l“ “一一件件一一环环” ”原原则则（装配尺寸链路线最短原则）：组成

13、装配尺寸链时，应使每个有关零件只有一个尺寸列人装配尺寸链。相应地将直接连接两个装配基准面间的那个位置尺寸或位置关系标注在零件图上。装配尺寸链装配尺寸链“一件一环一件一环”原则原则尺寸不合理标注尺寸不合理标注l l 方向性原则：方向性原则：按不同方向分别建立装配尺寸链。13第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链第三节第三节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法一、互换一、互换装配法装配法 完全互换装配法完全互换装配法l 正计算时，尺寸链各组成环公差之和（即封闭环极值公差）应小于或等于封闭环公差（即装配精度要求）。即： l 当进行反计算时，已知封闭环（装配精

14、度）的公差，分配有关零件（各组成环）公差时，可按“等公差”原则先确定它们的平均极值公差Tavl： n n 尺寸链的计算方法（采用极值算法计算）尺寸链的计算方法（采用极值算法计算）14l当组成环是标准件尺寸时（如轴承宽度，挡圈的厚度等），其公差大小和分布位置按标准规定。l某一组成环是不同装配尺寸链公共环时，其公差大小和分布位置根据对其精度要求最严的那个尺寸链先行确定。l其它组成环尺寸公差可根据其尺寸大小和加工难易程度进行适当调整。一般大尺寸、加工困难的组成环公差应适当放大；小尺寸、加工容易的组成环公差应适当缩小。调整后的尺寸公差尽量为标准公差值，并按“入体原则”标注。l为满足组成环公差之和与封闭

15、环公差之间的关系，调整时应选择一环作“协调环”，协调环公差大小和分布位置由计算装配尺寸链确定。协调环通常选易于制造并可用通用量具测量的尺寸。第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链n n 各组成环公差的调整原则各组成环公差的调整原则15第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 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0.10.35。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】A2A3A1A5A4A0齿轮与轴

16、部件装配 【解】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和极限偏差：按等公差法计算，各组成环平均公差为： T1 = T2 = T3 = T4 = T5 = （0.35-0.1）/ 5 = 0.05考虑加工难易程度，对各组成环公差进行适当调整（A4公差不变，选A5为协调环）。得到： T4 = 0.05, T1 = 0.06 , T2 = 0.04 ，T3 = 0.07 , 各组成环公差等级约为IT9。 16第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链除协调环以外各组成环公差按入体标注：A2A3A1A5A4A0齿轮与轴部件装配 3）计算协调环的公差及偏

17、差：协调环公差为：协调环中间偏差为：协调环极限偏差为：最后可确定：17l l特点：特点：装配质量稳定可靠，对装配工人技术水平要求低；装配质量稳定可靠，对装配工人技术水平要求低；装配操作简单，生装配操作简单，生产率高，便于组织流水装配和自动化装配；产率高，便于组织流水装配和自动化装配；便于组织专业化生产和协作生产，便于组织专业化生产和协作生产，保证备件供应。保证备件供应。l l应应用用：大大批批量量生生产产中中装装配配精精度度高高但但零零件件数数较较少少或或零零件件数数较较多多但但装装配配精精度度要要求求不不高高的场合。的场合。 大数互换装配法大数互换装配法l 正计算时，尺寸链各组成环公差之和（

18、即封闭环统计公差）应小于或 等于封闭环公差（即装配精度要求）。即： 第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链n n 完全互换装配法的特点及应用完全互换装配法的特点及应用n n 尺寸链的计算方法（采用统计算法计算）尺寸链的计算方法（采用统计算法计算）18第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链l 当进行反计算时，已知封闭环（装配精度）的公差，分配有关零件（各组 成环）公差时，可按“等公差”原则先确定它们的平均统计公差Tav,S： 大数互换法以一定置信水平为依据。通常封闭环趋近正态分布时，k0=1，置信水平P99.73，装配不合格品率为0

19、.27%。在某些生产条件下，要求适当放大组成环公差时，可取较低的P值，此时有： 置信水平P与相对分布系数k0P 99.73 99.5 99 98 95 90 k0 1 1.06 1.16 1.29 1.52 1.82 当各组成环在公差范围内呈正态分布时，封闭环也呈正态分布，此时，k0=ki=1，ei=e0=0，则各组成环平均统计公差为：19第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链同前例，用大数互换法计算【例】A2A3A1A5A4A0齿轮与轴部件装配尺寸链齿轮与轴部件装配尺寸链 【解】1 1）建立装配尺寸链，校验各环基本尺寸：2 2）确定各组成环公差的极限偏差： 设

20、工艺过程稳定，各组成环尺寸趋近正态分布，k0=ki=1，e0=ei=0，则各组成环平均公差为：3）选A3为协调环，以平均公差为基础，调整各组成环公差：T1=0.14mm，T2=T5=0.08mm，其公差等级为IT11。T4=0.05mm（标准件）4）确定各组成环极限偏差为：205 5）计算协调环公差及偏差：协调环A3的中间偏差为：协调环A3的上、下偏差为：第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链21l l特点：特点：与完全互换装配法相似，只是互换程度不同；与完全互换装配法相似，只是互换程度不同；会出现极少数会出现极少数产品装配超差，不合格，但是扩大了组成环的尺寸公

21、差，降低了零件产品装配超差，不合格，但是扩大了组成环的尺寸公差，降低了零件的制造精度的制造精度。l l应用：大批量生产中组成环较多、装配精度要求较高的场合。应用：大批量生产中组成环较多、装配精度要求较高的场合。第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链n n 大数互换装配法的特点及应用大数互换装配法的特点及应用22第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链二、分组装配法二、分组装配法活塞与活塞销组件图活塞与活塞销组件图 概念概念 将组成环公差按完全互换法求得后，放大若干倍，使之达到经济公差的数值。然后，按此数值加工零件，再将加工所得的零件

22、按尺寸大小分成若干组（分组数与公差放大倍数相等）。最后，将对应组的零件装配起来。 活塞与活塞销在冷态装配时，要求有0.00250.0075的过盈量。若活塞销孔与活塞销直径的基本尺寸为28，加工经济公差为0.01。现采用分组选配法进行装配，试确定活塞销孔与活塞销直径分组数目和分组尺寸。【例】 尺寸链计算尺寸链计算23第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链【解】A1（活塞销直径）A2（销孔直径）A0活塞销与活塞销孔装配尺寸活塞销与活塞销孔装配尺寸链链1）建立装配尺寸链 如图示。2）确定分组数：平均公差为0.0025，经济公差为0.01，可确定分组数为4。3）确定各尺

23、寸：若活塞销直径尺寸定为： ，将其分为 4 组，解图示尺寸链，可求得活塞销孔与之对应的分组尺寸如下： 组 号 1 2 3 4 活塞销直径活塞销孔直径24 4）画出活塞销与活塞销孔的公差带图：第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链25第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 分组装配分组装配法注意问题法注意问题l l 配合件的公差相等，公差增大方向相同，增大倍数等于分组数。配合件的公差相等，公差增大方向相同，增大倍数等于分组数。l l 配合件的形状精度和相互位置精度及表面粗糙度，不能随尺寸公配合件的形状精度和相互位置精度及表面粗糙度，

24、不能随尺寸公差放大而放大，应与分组公差相适应。差放大而放大，应与分组公差相适应。l l 分组数不宜过多，否则就会因零件测量、分类、保管工作量的增分组数不宜过多，否则就会因零件测量、分类、保管工作量的增加造成生产组织工作复杂化。加造成生产组织工作复杂化。l l 制造零件时，应尽可能使各对应组零件的数量相等，满足配套要制造零件时，应尽可能使各对应组零件的数量相等，满足配套要求，否则会造成某些尺寸零件的积压浪费现象。求，否则会造成某些尺寸零件的积压浪费现象。 销孔对应组零件数量不等销孔对应组零件数量不等销孔对应组零件数量不等销孔对应组零件数量不等 282826l l特点：特点：零件按尺寸分组，将对应

25、尺寸组零件装配在一起；零件误差较完全互换法可以大数倍。l l应用：应用：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。第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 分组装配法的特点及应用分组装配法的特点及应用 分组装配法的其他类似形式分组装配法的其他类似形式l l直接选择装配法直接选择装配法将组成环公差相对于互换装配法所求值增大，但不将组成环公差相对于互换装配法所求值增大，但不需预先分组，而是在装配时工人凭经验直接从待装配的零件中选择合需预先分组，而是在装配时工人凭经验直接从待装配的零件中选择合适的零件进行装配，满足装配精度要求。适的零件进

26、行装配，满足装配精度要求。 特点：特点：装配精度在很大程度上取决于工人的技术水平，而且装配工时也不稳定。适用：适用：封闭环公差要求不太严，产品产量不大或删除节拍要求不很严格的成批生产中。27l l复合选择装配法复合选择装配法将分组装配法和直接选择装配法结合。将分组装配法和直接选择装配法结合。它是先将组成环的公差相对于互换法所求值增大，零件加工后预先测量、分组，装配时工人将在各对应组内进行选择装配。特点：特点：吸取了前两种方法的特点，既能提高装配精度，又不必过多增加分组数。但装配精度仍然取决于工人的技术水平，而且装配工时也不稳定。适用：适用：相配合件相配合件公差不等时，作为分组装配法的一种补充形

27、式公差不等时，作为分组装配法的一种补充形式。第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链三、修配装配法三、修配装配法 修配法是将尺寸链中各组成环的公差相对于互换法所求值增大，使其修配法是将尺寸链中各组成环的公差相对于互换法所求值增大，使其能按经济精度制造，装配时通过去除补偿环（预先选定的某组成环）部能按经济精度制造，装配时通过去除补偿环（预先选定的某组成环）部分材料以改变其实际尺寸，以补偿其他组成环由于公差放大后所产生的分材料以改变其实际尺寸，以补偿其他组成环由于公差放大后所产生的累计误差，使封闭环达到其公差及极限偏差要求。累计误差，使封闭环达到其公差及极限偏差要求。

28、 基本概念基本概念注意：注意：修配装配法通常采用极值法解算尺寸链。28第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 选择补偿环和确定其尺寸及极限偏差选择补偿环和确定其尺寸及极限偏差选择补偿环应满足以下要求：选择补偿环应满足以下要求：l l 要便于装拆，易于修配。要便于装拆，易于修配。l l 尽量不选公共组成环。尽量不选公共组成环。 确定补偿环的尺寸及极限偏差的出发点，是要保证修配时的修配量确定补偿环的尺寸及极限偏差的出发点，是要保证修配时的修配量足够和最小。为此，首先要了解补偿环被修配时，对封闭环的影响是渐足够和最小。为此，首先要了解补偿环被修配时，对封闭环的影响是渐

29、渐增大还是渐渐变小，不同的影响有不同的计算方法。渐增大还是渐渐变小，不同的影响有不同的计算方法。l 第一种情况：越修配补偿环，封闭环尺寸越大，简称“越修越大” 为保证修配量足够和最小，放大组成环公差后实际封闭环的公差带为保证修配量足够和最小，放大组成环公差后实际封闭环的公差带和设计要求封闭环的公差带之间的相对关系如图所示。和设计要求封闭环的公差带之间的相对关系如图所示。29封闭环公差带要求值和实际公差带的相对关系封闭环公差带要求值和实际公差带的相对关系 a a）“越修越大越修越大” b b）“越修越小越修越小”第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链30 由图a可

30、知，为保证修配量足够和最小，应满足下式： L0max=L0max由图b可知，为保证修配量足够和最小，应满足下式： L0min=L0min上述两种情况下，分别满足上述各式时，最大修配量Fmax为： 当已知各组成环放大后的公差，并按“入体原则”确定组成环的极限偏差后，就可按上式求出补偿环的某一极限尺寸（或极限偏差），再由已知的补偿环公差求出补偿环的另一极限尺寸（或极限偏差）。第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链l 第二种情况：越修配补偿环，封闭环尺寸越小，简称“越修越小”31第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链【举举举举例例】 车

31、床主轴孔轴线与尾座套筒锥孔轴线等高误差要求为00.06mm，且只允许尾座套筒锥孔轴线高。为简化计算，略去各相关零件轴线同轴度误差，得到一个只有A1、A2、A3三个组成环的简化尺寸链，如图所示。车床主轴中心线与尾座套筒中心线等高装配尺寸链A1A0A2A3若已知A1= 202mm ，A2= 46mm ，A3= 156mm，用修配法装配，试确定A1、A2、A3的公差及偏差。【解解】建立尺寸链。建立尺寸链。A1A0A2A3321）选择修配环 本例中修刮尾座底板最为方便，故选A2作修配环。 l l 用完全互换法装配用完全互换法装配 本例若采用完全互换法装配时，各组成环的平均公差为： 显然，由于组成环的平

32、均公差太小，加工困难，不宜采用完全互换法。l l 采用修配法采用修配法2）确定各组成环公差 根据各组成环所采用的加工方法的经济精度确定其公差。A1和A3采用镗模加工，取T1=T3=0.1mm；底板采用半精加工刨加工，取T2=0.15mm。第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 33第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 3）计算补偿环A2的最大修配量4）确定除补偿环以外各组成环的极限偏差 因A1与A3是孔轴线和底面的位置尺寸，故偏差按对称分布，即A1=（2020.05）mm，A3=（1560.05）mm。5）计算补偿环A2的尺寸及

33、极限偏差 根据结构示意图可知，修配补偿环A2时，封闭环A0变小，属于“越修越小”情况。既： A0min=A0min。A2min=A0minA3min+A1max=0 （156 0.05）+（202+0.05）=46.1mm因为T2=0.15mm，故，A2max=A2min+T2=46.25mm，即： 考虑到底板底面在总装时为提高与床身导轨面的接触刚度，还应留有一定的研刮量，可使其研刮量增加0.1mm，所以，34第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 修修配方法配方法l l 单件修配法单件修配法选择某一固定的零件作为修配件（即补偿环），装选择某一固定的零件作为修配

34、件（即补偿环），装配时对该零件进行补充加工来改变其尺寸，以保证装配精度的要求。配时对该零件进行补充加工来改变其尺寸，以保证装配精度的要求。l l 合并加工修配法合并加工修配法将两个或更多的零件合将两个或更多的零件合并在一起后再进行加工修配，合并后的尺寸可并在一起后再进行加工修配，合并后的尺寸可以视为一个组成环，这就减少了装配尺寸链环以视为一个组成环，这就减少了装配尺寸链环数，并减少了修配量。上例中，将尾座和底板数，并减少了修配量。上例中，将尾座和底板配合面配刮后装配成一体，再精镗套筒孔。此配合面配刮后装配成一体，再精镗套筒孔。此时，直接获得尾座套筒孔轴线至底板底面的距时，直接获得尾座套筒孔轴线

35、至底板底面的距离离A A2323，由此构成新的装配尺寸链，组成环数由此构成新的装配尺寸链，组成环数减少为两个，这是装配尺寸链最短路线原则一减少为两个，这是装配尺寸链最短路线原则一个应用。个应用。A1A0A2A3A1A0A23合并修配法合并修配法l l 自身加工修配法自身加工修配法在机床制造中，有一些装配要求，总装时用自在机床制造中，有一些装配要求，总装时用自身加工自己的方法，来满足装配精度比较方便。例如，牛头刨床总装身加工自己的方法，来满足装配精度比较方便。例如，牛头刨床总装时，自刨工作台面。时，自刨工作台面。35修配法的特点及应用场合修配法的特点及应用场合l l特点：特点：预留修配量的零件，

36、在装配过程中通过手工修配或机械加工，达到装配精度。 l l应用：应用：用于单件小批生产中装配精度要求高的场合。 调整法与修配法相似，尺寸链各组成环按经济精度加工，由此引起调整法与修配法相似，尺寸链各组成环按经济精度加工，由此引起的封闭环超差。装配时通过调整某一零件（补偿环）的相对位置或选用的封闭环超差。装配时通过调整某一零件（补偿环）的相对位置或选用尺寸合适的补偿环以使封闭环累计误差得到补偿，从而保证装配精度。尺寸合适的补偿环以使封闭环累计误差得到补偿，从而保证装配精度。 调调整整装装配配法法中中一一般般选选用用螺螺钉钉、斜斜面面、挡挡环环、垫垫片片等等作作为为补补偿偿环环。调调整法通常采用极

37、值法解算尺寸链。整法通常采用极值法解算尺寸链。第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 四、调整装配法四、调整装配法 基本概念基本概念36第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 调整方法调整方法 常用的调节法有三种：可动调节法，固定调节法和误差抵消调节法。常用的调节法有三种：可动调节法，固定调节法和误差抵消调节法。l l 可动调整法可动调整法 通过改变调整件（补偿环）的位置，使封闭环达到其公差与极限偏差通过改变调整件（补偿环）的位置，使封闭环达到其公差与极限偏差要求的方法。要求的方法。可动调节法示例可动调节法示例1 调节套筒 2 调

38、节螺钉 3 楔条 4 调节螺钉 5 楔块 6 丝杠螺母 7丝杠a）b）c）37l l 固定调整法固定调整法 通过更换不同尺寸的调整件（补偿环），使封闭环达到其公差与极使封闭环达到其公差与极限偏差要求的方法限偏差要求的方法。补偿环要求形状简单，便于装拆，通常为垫片、挡环、套筒等零件。 采用固定调整法的关键是确定调整件的分级数和各级调整件的尺寸大小。具体方法： 1 1）确定补偿环组数）确定补偿环组数 首先，确定补偿量首先，确定补偿量F F ： F F= =T T0L0LT T0 0 式中式中 T T0L0L实际封闭环的极值公差（含补偿环）；实际封闭环的极值公差（含补偿环）； T T0 0封闭环公差

39、要求值。封闭环公差要求值。 其次，确定每一组补偿环的补偿能力（即各组补偿环的基本尺寸之差）其次，确定每一组补偿环的补偿能力（即各组补偿环的基本尺寸之差）S S： S S= =T T0 0 T TK K 再次，求分组数再次，求分组数Z Z： Z=F/S+1 Z=F/S+1 应圆整至邻近的较大值。应圆整至邻近的较大值。第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 38第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 2 2）计算各组补偿环的尺寸）计算各组补偿环的尺寸 由于各组补偿环的基本尺寸之差等于补偿能力由于各组补偿环的基本尺寸之差等于补偿能力S

40、S，所以只要先求出某一组，所以只要先求出某一组补偿环的尺寸，就可推算出其他各组的尺寸。补偿环的尺寸，就可推算出其他各组的尺寸。注意：注意：pp 当补偿环的组数当补偿环的组数Z Z为奇数时，求出的尺寸为补偿环中间一组的尺寸；为奇数时，求出的尺寸为补偿环中间一组的尺寸；pp 当补偿环的组数当补偿环的组数Z Z为偶数时，求出的尺寸为补偿环的对称中心尺寸；为偶数时，求出的尺寸为补偿环的对称中心尺寸；pp 补偿环的极限偏差也按补偿环的极限偏差也按“ “入体原则入体原则” ”标注。标注。【例】教材P293：已知：齿轮轴向间隙A0=0.050.20mm，A1=115mm，A2=8.5mm，A395mm，A4

41、 2.5mm，AK 9mm。 建立以轴向间隙A0=0.050.20mm为封闭环的装配尺寸链图，其中组成环有：A1为增环，1=+1；A2、A3、A4和AK均为减环， 2=3=4=K=1。 若采用完全互换法，则各组成环的平均公差为：39第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 p 加工困难，不宜采用完全互换法，现采用固定调整法。40第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 解：（1）选择补偿环 组成环AK为垫圈，根据补偿环的选择原则，故选AK为补偿环。 （2）确定各组成环的公差和极限偏差 根据各组成环所采用的加工方法的经济精度确定其公差为

42、： T1=0.15mm, T2=0.1mm, T3=0.1mm, T4=0.12mm, TK=0.03mm. 按“入体原则”确定各组成环（除补偿环外）的极限偏差：（3）计算补偿量F和补偿环的补偿能力S： F=T0LT0=（0.15+0.1+0.1+0.12+0.03）0.15=0.35mm S=T0 TK=0.15 0.03=0.12mm41第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 （4）确定各组补偿环的组数Z： Z=F/S+1=0.35/0.12+1=3.924 （5）确定各组补偿环的尺寸 计算补偿环对称中心中间偏差及中间尺寸 K=10 （2+ 3+ 4 ）=0

43、.0750.125（0.050.050.06）=+0.11mm AKM=9+0.11=9.11mm 确定各组补偿环中间尺寸 第一组：AK1M=（9.11+0.12+0.12/2）=9.29mm 第二组：AK2M=（9.11+0.12/2）=9.17mm 对称中心：AKM=9.11mm 第三组： AK3M=（9.110.12/2）=9.05mm 第四组：AK4M=（9.11 0.12 0.12/2）=8.93mm42 确定各组补偿环尺寸 AK1=（9.290.015）mm， AK2=（9.170.015）mm， AK3=（9.050.015）mm， AK4=（8.930.015）mm， 各组补偿

44、环尺寸按“入体原则”标注为：第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 43第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 l l 误差补偿调整法 在在装装配配时时，根根据据尺尺寸寸链链中中某某些些组组成成环环误误差差的的方方向向作作定定向向装装配配，使使各组成环的误差方向合理配置，以达到互相抵消的目的。各组成环的误差方向合理配置，以达到互相抵消的目的。 这这种种方方法法在在机机床床装装配配中中应应用用较较多多，如如装装配配机机床床主主轴轴时时，通通过过调调整整前前后后轴轴承承的的径径向向圆圆跳跳动动方方向向来来控控制制主主轴轴锥锥孔孔的的径

45、径向向跳跳动动；在在滚滚齿齿机机工工作作台台分分度度蜗蜗轮轮的的装装配配中中，采采用用调调整整两两者者偏偏心心方方向向来来抵抵消消误误差差，提提高装配精度。高装配精度。e1e2e3eXYe1e2e3XYe1 锥孔偏移量引起测量点偏移e2 前轴承偏移量引起测量点偏移e3 后轴承偏移量引起测量点偏移主轴装配误差补偿主轴装配误差补偿44l l特点：特点：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。 l l应用：应用：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。第第六六章章 机器装配工艺基础和装

46、配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 调整法的特点及应用场合调整法的特点及应用场合45第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 五、装配法的选择五、装配法的选择 选择装配法具体考虑的因素：封闭环公差要求（装配精度）、结构特点（组成环数等）、生产类型及具体生产条件。l 一般说来，只要组成环的加工比较经济可行时，就要优先采用完全互换装配 法。成批生产而组成环又多时，可考虑采用大数互换装配法。l 当封闭环公差要求严格而且采用互换装配法将使组成环加工比较困难或 不经济时，就采用其他方法。大量生产时，环数少的尺寸链采用分组装 配法；环数多的尺寸链采用调整法。单件小批量生产时

47、，采用修配法。成 批生产时可灵活应用调整法、修配法和分组装配法。l 一种产品究竟采用何种装配法来保证装配精度，通常在设计阶段即应确定。 只有在装配方法确定后，才能通过尺寸链的解算，合理地确定各个零件、部 件在加工和装配中的技术要求。46第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 第四节 装配工艺规程的制订一、装配一、装配工艺规程制定德基本要求及主要依据工艺规程制定德基本要求及主要依据 制定装配工艺规程基本要求制定装配工艺规程基本要求l l 保证产品装配质量。保证产品装配质量。选择合理的装配方法，综合考虑加工和装配的整 体效益。l l 提高生产率。合理安排装配顺序和工

48、序，尽量减少提高生产率。合理安排装配顺序和工序，尽量减少装配装配钳工钳工工作量工作量， 缩短装配周期，提高装配效率。缩短装配周期，提高装配效率。l l 减小成本。尽量减少装配占地面积，提高单位面积生产率，减少工人减小成本。尽量减少装配占地面积，提高单位面积生产率，减少工人 数量和降低对工人的技术要求。数量和降低对工人的技术要求。 制定装配工艺规程所需原始资料（原始依据）制定装配工艺规程所需原始资料（原始依据）l l 产品装配图及验收技术标准。产品装配图及验收技术标准。l l 生产纲领。生产纲领。l l 生产条件。生产条件。47第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸

49、链 二、制定装配工艺规程步骤、方法及内容l 装配方法主要取决于产品结构特点和生产纲领，并考虑现有条件。 装配方法包括互换法、选择法、修配法和调整法。l 装配组织形式主要分为固定式和移动式，移动式包括连续移动、间 歇移动。 研究产品装配图和验收条件研究产品装配图和验收条件l 了解产品及部件的具体结构、装配技术要求，检查验收内容及方法；l 审查产品的结构工艺性；l 研究设计人员所确定的装配方法，进行必要的装配尺寸链分析与计算。 确定装配方法和装配组织形式确定装配方法和装配组织形式 48第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 生产规模装配方法与组织形式自动化程度特 点

50、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

51、，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，装备费用昂贵装配组织形式的选择与比较装配组织形式的选择与比较 49第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 按零件、合件、组件、部件、机器五级一层层划分装配单元。其中需要首先选好装配基准件，基准件是产品的基体或主干零、部件，一般应有较大的体积和重量，有足够的支承面。 划分装配单元和确定装配顺序划分装配单元和确定装配顺序 n 划分装配单

52、元n 确定装配顺序，绘制装配单元系统图 装配顺序一般是先下后上、先内后外、先难后易，先重后轻、先精密后一般。 为了清晰表示装配顺序，常采用装配单元系统图来表示，它是表明产品零件、部件间相互装配关系及装配流程的示意图。50第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 51第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 52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2001 8左托盘1001 1右托盘1004 1前床脚1002 1后床脚1005 1螺栓2002 8垫圈2004 4螺栓2

53、003 4垫圈2006 4螺母2005 4床身部件装配系统图第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 53l 确定工序集中与分散；l 确定工序内容；l 确定各工序所需设备和工具；l 制定各工序装配规范；l 制定各工序装配质量要求与检验方法；l 确定工序时间定额，平衡各工序节拍。第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 划分装配工序 编写装配工艺文件（见表7-6、表7-7）54第三节 产品的结构工艺性 产品结构工艺性是指所设计的产品在满足使用要求的前提下，制造、产品结构工艺性是指所设计的产品在满足使用要求的前提下，制造、维修的可行性和经

54、济性。维修的可行性和经济性。 产品结构工艺性审查工作，不仅贯穿在产品设计的各个阶段，而且产品结构工艺性审查工作，不仅贯穿在产品设计的各个阶段，而且在装配工艺规程设计时，也要重点分析，以对产品结构设计提出改进。在装配工艺规程设计时，也要重点分析，以对产品结构设计提出改进。 结构的继承性好和结构的继承性好和“ “三化三化” ”程度高程度高 机器结构能分成独立装配单元机器结构能分成独立装配单元第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 一、产品结构工艺性的概念一、产品结构工艺性的概念二、产品结构装配工艺性要求二、产品结构装配工艺性要求55第第六六章章 机器装配工艺基础和装

55、配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 n 必要性l可以组织平行装配作业l 部件可进行预调和试车l 局部改进不影响整机装配l 利于机器维护、检修、包装、运输操纵箱操纵箱 光轴 联轴器阶梯轴箱体箱体快速行程轴装置两种结构比较快速行程轴装置两种结构比较n n 实例实例l 转塔车床快速行程轴装置l 齿轮、轴组件56第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 各装配单元要有正确的装配基准各装配单元要有正确的装配基准57第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 减少装配时修配及机加工减少装配时修配及机加工l l 车床床头箱装配车床床头箱装配l l 调整代替修配调整代替修配l l 避免机加工避免机加工山形导轨定位 平导轨定位 修配法结构 调整法结构配钻油孔结构 无须配钻油孔结构58第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 机械结构便于装配和拆卸机械结构便于装配和拆卸l l 依次装配依次装配l l 便于装配操作便于装配操作轴依次装配结构连接方式改进59第第六六章章 机器装配工艺基础和装配尺寸链机器装配工艺基础和装配尺寸链 留出装配工具位置留出装配工具位置留出装配连接件位置留出装配连接件位置60