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1、2023/4/3,1,概 述,机器的装配是整个机器制造工艺过程中的最后一个环节，它包括装配（部装和总装）、调整、检验和试验等工作。装配工作十分重要，对机器质量影响很大。若装配不当，即使所有机器零件加工都合乎质量要求，也不一定能够装配出合格的、高质量的机器。反之，当零件制造质量并不十分精良时，只要装配过程中采用了合适的工艺方法，也能使机器达到规定的要求。因此，研究和制订合理的装配工艺规程，采用有效的装配方法，对于保证机器的装配精度，提高生产率和降低成本，都具有十分重要的意义。,2023/4/3,2,一、机器的装配工艺过程,通常将机器分成若干个独立的装配单元。图7-1所示为机器装配工艺系统示意图，
2、由图知，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。,2023/4/3,3,装配过程是由基准零件开始，沿水平线自左向右进行装配，一般将零件画在上方，把套件、组件、部件画在下方，其排列的顺序就是装配的顺序。图中的每一方框表 示一个零件、套件、组件或部件。每个方框分为三个部分，上方为名称，下左方为编号，下右方为数量。有了装配系统图对整个机器的结构和装配工艺就很清楚，因此装配系统图是一个很重要的装配工艺文件。,2023/4/3,4,零件零件是组成机器的基本元件，零件直接装入机器的不多。一般都预先装成套件，组件或部件才进入总装。套件 在一个基准零件上，装上一个或若干个零件就构成了一个
3、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的联接（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，有的可能还要需要加工。例如发动机连杆小头孔压入衬套后需再经精镗孔。图7-2a所示为套件的一个示例，其中蜗轮即属于基准零件。,2023/4/3,5,内燃机连杆,2023/4/3,6,组件在一个基准零件上，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
4、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。图7-2b为一个组件示例，其中蜗轮和齿轮合件是先前准备好的一个套件，阶梯轴为基准零件。图7-3a所示为组件装配系统图。,2023/4/3,7,2023/4/3,8,2023/4/3,9,2023/4/3,10,2023/4/3,11,部件在一个基准零件上，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。如图7-3b所示。机器在一个基准零件上，装上若干个部件、组件、套件和零件就成为机器或称产品。一
5、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。如一台曲轴磨床就是由主轴箱、进给箱、溜板箱等部件和若干组件、套件、零件所组成，而床身就是基准零件。,2023/4/3,12,二、不同生产类型装配工艺的特点与组织形式,机器装配根据生产批量大致可分为三种类型：1）大批大量生产；2）成批生产；3）单件小批生产。生产类型与装配工作的组织形式、装配工艺方法、工艺过程、工艺装备、手工操作要求等方面的关系如表7-1所示。,2023/4/3,13,表7-1 各种生产类型装配工作的特点,2023/4/3,14,三、装配工艺规程设计,1、装配工艺规程的设计原则和基本内容 将装配工
6、艺过程用文件形式规定下来就是装配工艺规程。它是指导装配工作的技术文件，也是进行装配生产计划及技术准备的主要依据。从广义上讲，机器及其部件、组件装配图，尺寸链分析图，各种装配夹具的应用图，检验方法图及其说明，零件机械加工技术要求一览表，各个“装配单元”及整台机器的运转、试验规程及其所用设备图，以至于装配周期表等，均属于装配工艺范围内的文件。,2023/4/3,15,（1）制订装配工艺规程的基本原则,1）保证产品装配质量，并力求提高装配质量，以延长产品的使用寿命；2）合理安排装配工序，尽量减少钳工装配工作量；3）提高装配工作效率，缩短装配周期；4）尽可能减少车间的作业面积，力争单位面积上具有最大生
7、产率。,2023/4/3,16,（2）装配工艺规程的内容,1）分析产品图样，确定装配组织形式，划分装配单元，确定装配方法；2）拟定装配顺序，划分装配工序，编制装配工艺系统图和装配工艺规程卡片；3）选择和设计装配过程中所需要的工具、夹具和设备；4）规定总装配和部件装配的技术条件，检查方法和检查工具；5）确定合理的运输方法和运输工具；6）制定装配时间定额。,2023/4/3,17,2、装配工艺规程的设计步骤,（1）进行产品分析1）分析产品图样，掌握装配的技术要求和验收标准。2）对产品的结构进行尺寸分析和工艺分析。在此基础上，结合产品的结构特点和生产批量，确定保证达到装配精度的装配方法。3）研究产品
8、分解成“装配单元”的方案，以便组织平行、流水作业。,2023/4/3,18,（2）确定装配的组织形式,装配的组织形式分固定式和移动式两种。移动式又分间歇移动、连续移动和变节奏移动三种方式。单件小批生产，或尺寸大、质量大的产品多采用固定装配的组织形式，其余用移动装配的组织形式。装配的组织形式确定以后，装配方式、工作点的布置、工序的分散与集中以及每道工序的具体内容也根据装配的组织形式而确定。固定式装配工序集中，移动式装配工序分散。,2023/4/3,19,（3）拟定装配工艺过程,1）确定装配工作的具体内容。根据产品的结构和装配精度的要求可以确定各装配工序的具体内容。2）确定装配工艺方法及设备。必须
9、选择合适的装配方法及所需的设备、工具、夹具和量具等。当车间没有现成的设备、工具、夹具、量具时，还得提出设计任务书。所用的工艺参数可参照经验数据或计算确定。,2023/4/3,20,3）确定装配顺序 各级装配单元装配时，先要确定一个基准件先进入装配，然后安排其它零件、组件或部件进入装配的顺序。如车床装配时，床身是一个基准件先进入总装，其他的装配单元再依次进入装配。安排装配顺序的一般原则为：先下后上，先内后外，先难后易、先重大后轻小，先精密后一般。4）确定工时定额及工人的技术等级 目前装配的工时定额大都根据实践经验估计，工人的技术等级并不作严格规定。但必须安排有经验的技术熟练的工人在关键的装配岗位
10、上操作，以把好质量关。,2023/4/3,21,（4）编写装配工艺文件,装配工艺规程中的装配工艺过程卡片和装配工序卡片的编写方法与机械加工的工艺过程卡和工序卡基本相同。在单件小批生产中，一般只编写工艺过程卡，对关键工序才编写工序卡。在生产批量较大时，除编写工艺过程卡外还需编写详细的工序卡及工艺守则。,2023/4/3,22,四、保证机器装配精度的工艺方法,1、装配精度和装配尺寸链的概念（1）装配精度 装配精度包括：零、部件间的尺寸精度，位置精度，相对运动精度和接触精度等。1）零、部件间的尺寸精度 包括配合精度和距离精度。例如，轴和孔的配合间隙或配合过盈的变化范围，它影响配合性质和配合质量。2）
11、零、部件间的位置精度 包括平行度、垂直度、同轴度和各种跳动等。,2023/4/3,23,3）零、部件间的相对运动精度 是指有相对运动的零、部件间在运动方向和运动位置上的精度。运动方向上的精度如车床溜板移动在水平面内的直线度，溜板移动轨迹对主轴回转中心的平行度等。运动位置上的精度如滚齿机滚刀主轴与工作台的相对运动精度等。4）零、部件间的接触精度 影响接触刚度和配合质量的稳定性。如锥体配合、齿轮啮合和导轨面之间均有接触精度要求。,2023/4/3,24,装配精度与零件精度间的关系,1.机器和部件是由许多零件装配而成的，所以，零件的精度特别是关键零件的精度影响相应的装配精度。2.当装配精度要求较高时
12、，采用适当的工艺措施（零件按经济精度加工）保证装配精度。,2023/4/3,25,一般来说，机器和部件的装配精度与其相关的若干个零部件的加工精度有关。如图7-4所示。如果零件的加工精度低于规定的精度要求，即使采用合理的装配方案，也可能无法使产品满足装配精度要求，所以应当合理地规定和控制这些相关零件的加工精度。,2023/4/3,26,2023/4/3,27,当遇到有些要求较高的装配精度，靠很高的相关零件的加工精度来保证比较困难。通常的做法是按经济精度来加工相关零、部件，而在装配时则采取一定的工艺措施（如选择、修配或调整等措施）来保证装配精度。在图7-4中，可采用修配底板3的工艺措施保证装配精度
13、，虽然增加了装配的劳动量，但从整个产品制造的全局分析，仍是经济可行。,2023/4/3,28,2023/4/3,29,（2）装配尺寸链,机器是由许多零件装配而成，这些零件加工误差的累积将影响装配精度。在分析具有累积误差的装配精度时，首先应找出影响这项精度的相关零件，并分析其具体影响因素，然后确定各相关零件具体影响因素的加工精度。可将有关影响因素按照一定的顺序一个个地联接起来，形成封闭链，此封闭链即为装配尺寸链。,2023/4/3,30,装配尺寸链按各环的几何特征和所处空间位置不同分为以下四类：,1）直线尺寸链 由长度尺寸组成，且各尺寸彼此平行，如图7-4中由尺寸A0、A1、A2和A3组成的尺寸
14、链。2）角度尺寸链 由角度、平行度、垂直度等构成。如图7-5所示。3）平面尺寸链 构成一定角度关系的长度尺寸及相应的角度尺寸（或角度关系）构成，且处于同一或彼此平行的平面内。如图7-6所示。,2023/4/3,31,图7-5,2023/4/3,32,图7-6,2023/4/3,33,4）空间尺寸链 由位于空间相交平面的直线尺寸和角度尺寸（或角度关系）构成。在装配尺寸链中，装配精度是封闭环，相关零件的设计尺寸是组成环。如何查找对某装配精度有影响的相关零件，进而选择合理的装配方法和确定这些零件的加工精度，是建立装配尺寸链和求解装配尺寸链的关键。,2023/4/3,34,装配尺寸链分析,（1）装配尺
15、寸链的组成和查明方法 装配尺寸链的组成和查明方法是：取封闭环两端的那两个零件为起点，沿着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，直至找到同一个基准零件甚至是同一个基准表面为止。这样，所有有关零件上直接联接两个装配基准面间的位置尺寸或位置关系，便是装配尺寸链的全部组成环。,2023/4/3,35,1）装配尺寸链的简化原则,查找装配尺寸链时，在保证装配精度的前提下可略去那些影响较小的因素，使装配尺寸链的组成环适当简化。如图7-7所示。,图7-7,2023/4/3,36,2023/4/3,37,2023/4/3,38,图7-7说明：例如，图7
16、.7a为车床主轴与尾座中心线等高尺寸链，其组成环包括e1、e2、e3、e4、A1、A2、A3 等7个。由于e1、e2、e3、e4的数值相对于A1、A2、A3 的误差较小，故装配尺寸链可简化为如图6.7b所示的结果。但在精密装配中，应计入对装配精度有影响的所有因素，不可随意简化。,2023/4/3,39,2）装配尺寸链组成的最短路线原则,由尺寸链的基本理论可知，在结构即定的条件下，组成装配尺寸链的每个相关的零、部件只能有一个尺寸作为组成环列入装配尺寸链，这样组成环的数目就应等于相关零、部件的数目，即一件一环，这就是装配尺寸链的最短路线原则。,2023/4/3,40,（2）装配尺寸链的计算,装配尺
17、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纸进行校核验算。反计算主要用于产品设计过程之中。通常，在实际生产中可以按经济加工精度加工零件，以降低零件的加工成本，而在装配时需要采取一定的工艺措施，例如采取选配、调节、修配等方法以保证装配精度。虽然装配的劳动量和成本提高了，但就整个产品来看，比增加机械加工的劳动量和成本更经济。常用的保证装配精度的方法有互换法、调整法和修配法等。,2023/4/3,41,2、保证装配精度的工艺方法,-互换法、选配法、修配法、调整法（1）互换装配法 互换装配法是在装配过程中，零件互换后仍能达到装配精度要求的装配方法。其实质就是通过控制零件的加工误差来保证产品
18、的装配精度。根据互换程度的不同，互换法分为完全互换法和大数互换法（又称概率互换法）。,2023/4/3,42,A、完全互换装配法,1）装配尺寸链计算 采用完全互换装配法时，装配尺寸链采用极值法计算。即尺寸链各组成环公差之和应小于封闭环公差（即装配精度要求）,式中：T0 封闭环公差；Ti 第三个组成环公差；n 尺寸链总环数。,2023/4/3,43,进行装配尺寸链正计算，即已知组成环（相关零件）的公差，求封闭环的公差，可以校核按照给定的相关零件的公差进行完全互换式装配是否能满足相应的装配精度要求。进行装配尺寸链反计算时，即已知封闭环（装配精度）的公差T0，来分配各相关零件（各组成环）的公差Ti时
19、，可以按照“等公差法”或“相同精度等级法”来进行。常用的方法是等公差法。,2023/4/3,44,等公差法是按各组成环公差相等的原则分配封闭环公差的方法，即假设各组成环公差相等，求出组成环平均公差：,然后根据各组成环尺寸大小和加工难易程度，将其公差适当调整。但调整后的各组成环公差之和仍不得大于封闭环要求的公差。,2023/4/3,45,2）调整参照原则,1、当组成环是标准件尺寸（如轴承环或弹性挡圈的厚度等）时，其公差值和分布位置在相应的标准中已有规定，为已定值。2、当组成环是几个尺寸链的公共环时，其公差值和分布位置应由对其要求最严的那个尺寸链先行确定。而对其余尺寸链来说该环尺寸为已定值。3、当
20、分配待定的组成环公差时，一般可按经验视各环尺寸加工难易程度加以分配。如尺寸相近、加工方法相同的取其公差值相等，难加工或难测量的组成环，其公差可取较大值等。,2023/4/3,46,在确定各组成环极限偏差时，一般可按“入体原则”确定。-即对相当于轴的被包容尺寸，按基轴制(h)决定其下偏差；对相当于孔的包容尺寸，按基孔制(H)决定其上偏差；而对孔中心距尺寸，按对称偏差选取。必须指出，应使组成环尺寸的公差值和分布位置符合公差与配合国家标准的规定，以便于组织生产。例如，可以利用标准极限量规（卡规、塞规等）来测量尺寸。当各组成环都按上述原则确定其公差值和分布位置时，往往不能恰好满足封闭环的要求，因此就需
21、要选取一个协调环，该环一般应选用便于加工和可用通用量具测量的零件尺寸。,2023/4/3,47,例7.1 如图7-8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0.100.35mm。已知A1=30mm、A2=A3=A5=5mm、（标准件）。现采用完全互换法装配，试确定各组成环公差和极限偏差。,图7-8,2023/4/3,48,解:1）画装配尺寸链，判断增、减环，校验各环基本尺寸根据题意，轴向间隙为0.100.35mm，则封闭环尺寸公差:，装配尺寸链如图 7-9所示，尺寸链总环数 5，其中A3为增环，A1、A2、A4、A5为减环。封闭环的基本尺寸为：A0=A3-（
22、A1+A2+A4+A5）=43-（30+5+3+5）=0,2023/4/3,49,由计算可知，各组成环基本尺寸的已定数值是正确的。,图7-9,2023/4/3,50,2）确定协调环 A5是一个挡圈，易于加工，而且其尺寸可以用通用量具测量，因此选它作为协调环。3）确定各组成环公差和极限偏差按照等公差法分配各组成环公差：,2023/4/3,51,参照公差与配合国家标准，并考虑各零件加工的难易程度，在各组成环平均极值公差的基础上，对各组成环的公差进行合理的调整。轴用挡圈 A4 是标准件，其尺寸为；其余各组成环的公差按加工难易程度调整如下：,2023/4/3,52,4）计算协调环公差和极限偏差协调环公
23、差T5=T0-（T1+T2+T3+T4）=0.25-（0.06+0.02+0.1+0.05）=0.02mm协调环的下偏差 EI0=ES3-（EI1+EI2+EI4+EI5）0.35=0.1-（-0.06-0.02-0.05+EI5）可求得：协调环的上偏差ES5=T5+EI5=0.02+（-0.12）=-0.10mm因此，协调环的尺寸为：,2023/4/3,53,B、大数互换装配法,（1）方法原理 大数互换装配法的实质是放宽尺寸链各组成环的公差，以利于零件的经济加工。其装配特点与完全互换装配法相同，但由于零件所规定的公差要比完全互换法所规定的大，会有极少可能使封闭环的公差超出规定的范围，从而产生
24、极少量的不合格产品。大数互换法是以概率论为理论根据的。,2023/4/3,54,在正常生产条件下加工零件时，零件获得极限尺寸的可能性是较小的，大多数零件的尺寸处于公差带范围的中间部分。而在装配时，各零、部件的误差恰好都处于极限尺寸的情况更为少见。因此，在尺寸链环数较多，封闭环精度又要求较高时，使用概率法计算更为合理。,2023/4/3,55,（2）装配尺寸链计算 概率法尺寸链计算公式已在前面章节中介绍。用概率法求解装配尺寸链的基本问题是合理确定各组成环的公差。根据前面的公式，若采用等公差分配原则，可求出组成环的平均公差为：,2023/4/3,56,大数互换法以一定置信水平为依据。通常，封闭环趋
25、近正态分布，取置信水平P=99.73%，装配不合格品率为0.27%。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，并按下式确定组成环的平均公差：,2023/4/3,57,例7.2 仍以图7-8所示的装配关系为例，要求保证齿轮与挡圈之间的轴向间隙为0.100.35mm。已知A1=30mm、A2=A3=A5=5mm、（标准件）。现采用大数互换法装配，试确定各组成环公差和极限偏差。,通过上面的两个例子可以看出，当封闭环公差一定时，用大数互换法可以扩大各组成环公差，从而降低加工费用。,2023/4/3,58,解：1）画装配尺寸链，判断增、减环，校验各环基本尺寸 这一过程与例7.1相同，A
26、3为增环，A1、A2、A4、A5为减环。2）确定协调环 考虑到尺寸A3较难加工，希望其公差尽可能的大，故选用A3作为协调环，最后确定其公差。3）确定除协调环以外各组成环公差和极限偏差 假定个组成环均接近正态分布（即ki=1），则按照等公差法分配各组成环公差：,2023/4/3,59,参照公差与配合国家标准，并考虑各零件加工的难易程度，在各组成环平均公差的基础上，对各组成环的公差进行合理的调整。轴用挡圈A4是标准件，其尺寸为；其余各组成环的公差Ti调整如下：T1=0.14mm，T2=T4=T5=0.05mm，,2023/4/3,60,4）计算协调环公差和极限偏差 计算协调环公差,只舍不进,计算各
27、环平均尺寸，并求出协调环的平均尺寸 A1M=29.93mm；A2M=A5M=4.975mm；A4M=2.975mm；A0M=0.225mm；而由于：A0M=A3M-（A1M+A2M+A4M+A5M）则有：A3M=A0M+（A1M+A2M+A4M+A5M）=43.08 mm协调环尺寸和极限偏差是：,2023/4/3,61,（2）选择装配法,选择装配法是将尺寸链中组成环的公差放大到经济可行的程度，使零件可以比较经济地加工，然后选择合适的零件进行装配，以保证装配精度要求的方法。这种方法可以分为直接选择装配法、分组装配法和复合选配法等三种形式。1、直接选择装配法 直接选择装配法的优点是：能达到很高的装
28、配精度，缺点是装配精度依赖于装配工人的技术水平和经验、装配的时间不易控制，因此不宜用于生产节拍要求较严的大批大量生产中。这种装配方法没有互换性。,2023/4/3,62,2、分组装配法 分组装配法可以降低对组成环的加工精度要求，使组成环零件可以按经济精度进行加工，而不降低装配精度，但却增加了测量、分组、和配套工作。因此，分组装配法适用于成批或大量生产中装配精度要求较高、尺寸链组成环很少的情况。其实质是零件按经济精度制造，公差适当放大，零件加工容易，按实际尺寸测量分组，对应组完全互换装配，达到装配精度要求。,2023/4/3,63,+,0.1,+0.1,Ymax=0.2,Ymin=0,轴,装配精
29、度为0.2mm,孔,0.05,+0.05,Ymax=0.1,现装配精度为0.1mm,例：通过分组提高装配精度,2023/4/3,64,+,0.1,+0.1,+0.1,Ymax=0.2,Ymin=0,+0.2,轴,孔,轴、孔的制造公差为0.1,现轴、孔的制造公差为0.2,例：通过公差放大降低零件的加工精度,2023/4/3,65,例7-3 活塞销和活塞销孔的装配关系如图7-10所示。活塞销直径d与活塞销孔径D的基本尺寸为28mm，按装配技术要求，在冷态装配时应有0.00250.0075mm的过盈量。若活塞销和活塞销孔的加工经济精度（活塞销采用精密无心磨加工，活塞销孔采用金刚镗加工）为0.01mm
30、。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。,2023/4/3,66,采用分组装配时应当注意以下几点：1）为保证分组后，各组的配合性质和配合精度与原装配精度要求相同，应当使配合件的公差相等，公差增大的方向相同，增大的倍数应等于以后的分组数，如图7-12所示。2）配合件的形状精度和相互位置精度及表面粗糙度，不能随尺寸公差放大而放大，应与分组公差相适应，以保证配合性质和配合精度要求。,2023/4/3,67,3）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。4）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
31、些尺寸零件的积压浪费现象。,图7-12,2023/4/3,68,3、复合选择法 将上述两种方法的综合，即将零件预先测量分组，装配时再在各对应组内凭工人经验直接选配。复合选择法的特点是配合件公差可以不相等，装配速度较快，能满足一定的生产节拍要求。发动机气缸与活塞的装配多采用这种方法。,2023/4/3,69,例7.3 活塞销和活塞销孔的装配关系如图7-10所示。活塞销直径d与活塞销孔径D的基本尺寸为28mm，按装配技术要求，在冷态装配时应有0.00250.0075mm的过盈量。若活塞销和活塞销孔的加工经济精度（活塞销采用精密无心磨加工，活塞销孔采用金刚镗加工）为0.01mm。现采用分组选配法进行
32、装配，试确定活塞销孔与活塞销直径分组数目和分组尺寸。,2023/4/3,70,图7-11,2023/4/3,71,解:1）建立装配尺寸链如图7-11所示。其中，A0为活塞销与活塞销孔配合的过盈量，是尺寸链的封闭环；A1为活塞销的直径尺寸，A2为活塞销孔的直径尺寸，这两个尺寸是尺寸链的组成环。2）确定分组数过盈量的公差为0.005mm，将其平均分配给组成环，各得到公差0.0025mm。而活塞孔与活塞销直径的加工经济公差为0.01mm，即需将公差扩大4倍，于是可得到分组数为4。3）确定分组尺寸若活塞销直径尺寸定为：,2023/4/3,72,将其分为4组，各组直径尺寸列于表7-3第3列中。解图7-1
33、1所示尺寸链，可求得活塞销孔与之对应的分组尺寸，其值列于表7-3第4列中。,表7-3,2023/4/3,73,（3）修配装配法,1、修配法基本原理 修配装配法是在装配时修去指定零件上预留的修配量以达到装配精度的方法，简称修配法。采用修配法时，尺寸链中各尺寸均按经济加工精度制造。在装配时，累积在封闭环上的总误差必然超出其公差。为了达到规定的装配精度，必须对尺寸链中指定的组成环零件进行修配，以补偿超差部分的误差，这个组成环叫做修配环，也称补偿环。单件或成批生产中那些精度要求高、组成环数目又较多的部件适合于用修配法装配。,2023/4/3,74,采用修配法装配时，首先应正确选定补偿环。作为补偿环的零
34、件应满足以下要求：1）易于修配并且装卸方便；2）不是公共环。即作为补偿环的零件应当只与一项装配精度有关，而与其它装配精度无关。否则修配后，保证了一个尺寸链的装配精度，但又破坏了另一个尺寸链的装配精度；3）不要求进行表面处理的零件，以免修配后破坏表面处理层。,2023/4/3,75,2、修配尺寸链计算 当补偿环选定后，解装配尺寸链的主要问题是如何确定补偿环的尺寸和验算修配量是否合适。其计算方法一般采用极值法。修配过程中，修配环对封闭环尺寸变化的影响有两种情况：修配后使封闭环尺寸变大或者使封闭环尺寸变小。用修配法解算装配尺寸链时，可分别根据这两种情况来进行计算。下面进讨论补偿环被修配后封闭环尺寸变
35、小情况，对封闭环变大的情况可依据同样的道理自行推出。,2023/4/3,76,例7-4 图7-4所示普通车床装配时，要求尾架中心线比主轴中心线高00.06mm，已知：A1=160mm，A2=30mm，A3=130mm，现采用修配法装配时，试确定各组成环公差及其分布。,图7-7,2023/4/3,77,解:1）画装配尺寸链见图7-7a，其中A0是封闭环，A1是减环，A2、A3为增环。按题意有：若按完全互换法的极值公式计算各组成环平均公差：显然，各组成环公差太小，零件加工困难。所以在生产中常按经济加工精度规定各组成环的公差，而在装配时采用修配法。,2023/4/3,78,2）选择补偿环组成环A2为
36、尾座底板的厚度，底板装卸方便，其加工表面形状简单，便于修配（如刮、磨），故选定A2为补偿环。3）确定各组成环的公差及偏差 A1、A3可以采用镗模进行镗削加工，取经济公差 T1=T3=0.1mm；A2底板因要修配，按半精刨加工，取经济公差T2=0.15mm。除修配环以外各环的尺寸如下：，,，,2023/4/3,79,按照上面确定的各尺寸公差加工组成环零件，装配时形成的封闭环公差为：显然，这时公差超出了规定的装配精度，需要在装配时对补偿环零件进行修配。,2023/4/3,80,从装配尺寸链中可以看出，修配底板A2将使封闭环尺寸减小。若以A00表示修配前的封闭环实际尺寸，则修配后A00只会变小。故A
37、00的最小值不能小于所要求封闭环A0的最小值。,2023/4/3,81,根据题意，封闭环下偏差为：EI0=0 mm;由计算公式可知：EI00=(EI2+EI3)-EI1=EI0将已知数据代入：(EI2-0.05)-0.05=0可求出：EI2=0.1mm于是可确定：,图7-13,2023/4/3,82,5）核算修配量 按照上面确定的各组成环尺寸及偏差对零件进行加工，则在装配时所形成的封闭环极限偏差可分别求出：ES00=(ES2+ES3)-EI1=(0.25+0.05)-(-0.05)=0.35mm;EI00=(EI2+EI3)-ES1=(0.1-0.05)-0.05=0 mm即此时的封闭环尺寸及
38、偏差是，显然不满足题中所要求的装配精度，需要对补偿环进行修配。,2023/4/3,83,在这个例子当中，修配补偿环将使封闭环的尺寸变小，由图7-13可以看出，当封闭环获得最小极限尺寸时，则不能再对补偿环进行修配，因此补偿环的最小修配量是 Fmin=0 mm；而最大修配量 Fmax=0.35-0.06=0.29 mm。,2023/4/3,84,由于补偿环零件A2的修配表面对平面度要和表面粗糙度有较高的要求，因此需要保证有最小的修配量Fmin=0.1mm，为此需要扩大补偿环零件的尺寸，即使：此时，最大修配量为：Fmax=0.29+0.1=0.39mm，最小修配量为：Fmin=0.1mm.,2023
39、/4/3,85,修配方法,（1）单件修配法 选择某一固定的零件作为修配件（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。（2）套件加工修配法 将两个或更多的零件套装在一起后再进行加工修配，套装后的尺寸可以视为一个组成环，这就减少了装配尺寸链的环数，并且减少了修配的劳动量。,2023/4/3,86,以图7-4为例，尾座装配时，把尾座体和底板相配合的平面分别加工好，并配刮横向小导轨结合面，然后把两件装配成为一体，以底板的底面为定位基面，镗削加工套筒孔，这样就把A2、A3合并成为一个环，减少了一个组成环的公差，可以留给底板底面较小的刮研量。这种方法一般应用在单件小批生产的
40、装配场合。,2023/4/3,87,（3）自身加工修配法 在机床制造中，有一些装配要求，总装时用自己加工自己的方法，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，比较容易满足滑枕运动方向与工作台面平行度的要求。又比如，在六角车床装配中也采用自身加工修配法。因此自身加工修配法在机床制造中经常采用。,2023/4/3,88,（4）调整装配法,调整装配法是在装配时用改变产品中可调整零件的相对位置或选用合适的调整件以达到装配精度的方法。调整装配法与修配装配法的实质相同。但在改变补偿环尺寸的方法上，修配法采用补充加工的方法去除补偿件上的金属层，而调整法则采用调整的方法改变补偿件的实际尺寸和
41、位置，以补偿由于各组成环公差扩大后所产生的累积误差，从而保证装配精度要求。,2023/4/3,89,常见的调整法有以下三种：,固定调整法、可动调整法和误差抵消调整法。1、固定调整法固定调整法常用的调整件有轴套、垫片、垫圈等。采用固定调节法的关键是确定调节件的分级和各级调节件的尺寸大小。下面举一例进行说明。,2023/4/3,90,例7-5 图7-14所示部件中，齿轮轴向间隙要求控制在0.050.15mm范围内。,若A1和A2的基本尺寸分别为50mm和45mm，按加工经济精度确定A1和A2的公差分别为0.15mm和0.1mm。试确定调节垫片Ak的厚度。,图7-14,2023/4/3,91,解：1
42、）求空位尺寸As图7-14a的下方示出了齿轮装配尺寸链。在该尺寸链中，将空位尺寸（未装入调节件Ak时的轴向间隙，用As表示）视为中间变量，可将此尺寸链分解为两个尺寸链，分别如图7-14b和c所示。,2023/4/3,92,在尺寸链b中，A1和A2是零件上的尺寸，在装配前已加工好，是尺寸链的组成环；As是在装配中获得的，是尺寸链的封闭环。根据已知条件，并按入体原则标注偏差，有：由此可求出：,2023/4/3,93,2）确定分级数n在图7-14c所示尺寸链中，A0是在装配中最后保证的，是尺寸链的封闭环。As已由A1和A2所确定，是组成环；Ak是加工保证的，也是组成环，为待求值。在尺寸链c中，封闭环
43、A0的公差小于组成环Ak的公差，因此无论Ak为何值，均无法满足尺寸链公差关系式。为使A0获得规定的公差，可将空位尺寸分成若干级，并使每一级空位尺寸的公差小于或等于轴向间隙（封闭环）公差与调节垫片厚度（组成环）公差之差，由此可确定出分级数n：,2023/4/3,94,式中：Ts、T0、Tk-分别为空位尺寸、封闭环尺寸、调节垫片厚度尺寸公差本例中已知：T0=0.1mm,Ts=0.25mm,并假定 Tk=0.03mm，代入上式得到：取 n=4。,2023/4/3,95,3）计算各级调节件尺寸及垫片厚度 按计算所得的分级级数，将空位尺寸 适当分级，即可确定调节件的各级尺寸。本例中,将空位尺寸分为4级，
44、各级尺寸分别为：，再根据图c尺寸链，可求出各级调节垫片厚度尺寸分别为：，,2023/4/3,96,2、可动调整法 可动调整法在机械产品的装配中应用很多，如图7-15所示普通车床中可动调整的一些实例。,2023/4/3,97,2023/4/3,98,2023/4/3,99,2023/4/3,100,2023/4/3,101,可动调整法不仅装配方便，并可获得比较高的装配精度，而且可通过调整件来补偿由于磨损、热变形所引起的误差，使产品恢复原有的精度，所以在实际生产中应用较广。,2023/4/3,102,3、误差抵消调整法误差抵消调整法在机床装配中应用较多，如在组装机床主轴时，通过调整前后轴承径向跳动
45、的方向，来控制主轴锥孔的径向跳动；又如在滚齿机工作台分度蜗轮装配中，采用调整二者偏心方向来抵消误差以提高二者的同轴度。,2023/4/3,103,一个产品（或部件）究竟采用哪一种装配方法来保证装配精度，应当根据产品的装配精度要求、部件（或产品）的结构特点、尺寸链的环数、生产批量及现场生产条件 等因素，进行综合考虑，确定一种最佳的装配方案。而且装配方法应该在产品设计阶段就首先确定，才能通过尺寸链解算，合理地确定出各个零、部件在加工和装配 中的技术要求。,2023/4/3,104,选择装配方法的一般原则：,首先应优先选择完全互换法，因为这种方法的装配工作简单、可靠、经济、生产率高以及零、部件具有互换性，能满足产品（或部件）成批大量生产的要求。当装配精度要求较高时，采用完全互换法装配，将会使零件的加工比较困难或很不经济，这时应该采用其它装配方法。在成批大量生产时，环数少的尺寸链可采用分组装配法；环数多的尺寸链采用大数互换装配法或调整法。单件成批生产时可采用修配装配法。若装配精度要求很高，不宜选择其它装配方法时，可采用修配装配法。,2023/4/3,105,装配尺寸链计算方法的选用,不完全互换法,完全互换法,选配法,修配法,调整法,
