《機(jī)械制造工藝學(xué)》的課件第六章機(jī)器裝配工藝基礎(chǔ)

1、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化,第 六 章機(jī)器裝配工藝基礎(chǔ),本章提要,任何機(jī)械設(shè)備或產(chǎn)品都是由若干零件和部件組成。根據(jù)規(guī)定的技術(shù)要求將有關(guān)的零件接合成部件，或?qū)⒂嘘P(guān)的零件和部件接合成機(jī)械設(shè)備或產(chǎn)品的過(guò)程稱(chēng)為裝配，前者稱(chēng)為部件裝配，后者稱(chēng)為總裝配。 本章重點(diǎn)介紹為達(dá)到裝配精度而采取的四種裝配方法、各自?xún)?yōu)缺點(diǎn)和使用場(chǎng)合以及以裝配精度相關(guān)的尺寸鏈求解算法,研究?jī)?nèi)容,保證裝配精度的工藝方法 裝配尺寸鏈 裝配工藝規(guī)程的制訂,機(jī)器的裝配：按照規(guī)定的技術(shù)要求，將若干個(gè)零件結(jié)合成組件，進(jìn)一步結(jié)合成為部件，或?qū)⑷舾蓚€(gè)零件和部件結(jié)合成產(chǎn)品的過(guò)程。 組件裝配：將若干個(gè)零件按照規(guī)定的技術(shù)要求，裝配到一個(gè)基礎(chǔ)零件上，構(gòu)成機(jī)器的

2、一部分，如機(jī)床主軸組件。 部件裝配：將若干個(gè)零件、組件按規(guī)定的技術(shù)要求裝配到一個(gè)基礎(chǔ)零件上，往往構(gòu)成機(jī)器的獨(dú)立工作部分，部件可以單獨(dú)裝配、調(diào)試。如床頭箱。 總裝配：將若干個(gè)零件、組件、部件按規(guī)定的技術(shù)要求，裝配到基礎(chǔ)零件上，使之成為一臺(tái)完整的機(jī)器,裝配的概念,裝配的概念,裝配的概念,裝配的概念,準(zhǔn)備工作： 包括零部件清洗、尺寸和重量分選、平衡等； 主要工作： 包括零件的裝入、聯(lián)結(jié)、部裝、總裝；裝配過(guò)程中的檢驗(yàn)、調(diào)整、試驗(yàn)和裝配后的試運(yùn)轉(zhuǎn)、油漆、包裝等,裝配的內(nèi)容,機(jī)器的裝配精度是根據(jù)機(jī)器的使用性能要求提出的。正確地規(guī)定機(jī)器的裝配精度是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)所要解決的最為重要的問(wèn)題之一，它不僅關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)

3、量，也關(guān)系到制造的難易和產(chǎn)品成本的高低,裝配的地位,在根據(jù)機(jī)器裝配精度要求來(lái)設(shè)計(jì)機(jī)器零、部件尺寸及其精度時(shí)，必須考慮裝配方法的影響，裝配方法不同，解算裝配尺寸鏈的方法截然不同，所得結(jié)果差異甚大。對(duì)于某一給定的機(jī)器結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)師可以根據(jù)裝配精度要求和所采用的裝配方法，通過(guò)解算裝配尺寸鏈來(lái)確定零、部件有關(guān)尺寸的精度等級(jí)和極限偏差,裝配的地位,裝配是產(chǎn)品機(jī)械制造中的最后一個(gè)階段； 裝配工藝和裝配質(zhì)量影響機(jī)器質(zhì)量（工作性能、使用效果、可靠性、壽命等）; 裝配過(guò)程中可發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和加工工藝中的錯(cuò)誤； 裝配是產(chǎn)品的最終檢驗(yàn)環(huán)節(jié),裝配的地位,機(jī)器裝配過(guò)程中，都有它自己的基礎(chǔ)零件，它不僅起著連接有關(guān)零件、部件的

4、作用，同時(shí)用于保證零件間、部件間、零件與部件間及整臺(tái)機(jī)器相對(duì)位置精度。 為了保證裝配質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，應(yīng)將產(chǎn)品劃分成各種不同的裝配單元，分別進(jìn)行裝配，便于組織、裝配工作的平行、流水作業(yè),6-1 機(jī)器裝配生產(chǎn)類(lèi)型及其特點(diǎn),機(jī)器裝配根據(jù)生產(chǎn)批量大致可分為三種類(lèi)型：大批大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件小批生產(chǎn)。生產(chǎn)類(lèi)型與裝配工作的組織形式、裝配工藝方法、工藝過(guò)程、工藝裝備、手工操作要求等方面的聯(lián)系如表所示,6-1 機(jī)器裝配生產(chǎn)類(lèi)型及其特點(diǎn),6-1 機(jī)器裝配生產(chǎn)類(lèi)型及其特點(diǎn),6-1 機(jī)器裝配生產(chǎn)類(lèi)型及其特點(diǎn),裝配的組織形式：固定式裝配、移動(dòng)式裝配 固定式裝配：將產(chǎn)品或部件的全部裝配工作安排在一固定的工作地點(diǎn)進(jìn)

5、行，裝配過(guò)程中產(chǎn)品位置不便，裝配所需要的零件都匯集在工作地附近。 單件小批：可在同一工作地上由同一組工人去完成 批量較大：產(chǎn)品裝配可劃分成部裝和總裝，由幾組工人在不同的工作地點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行。 移動(dòng)式裝配：將產(chǎn)品或部件置于裝配線(xiàn)上，通過(guò)連續(xù)或間歇的移動(dòng)使其順次經(jīng)過(guò)各裝配地點(diǎn)以完成全部裝配工作,6-1 機(jī)器裝配生產(chǎn)類(lèi)型及其特點(diǎn),裝配精度：產(chǎn)品裝配后實(shí)際達(dá)到的精度，包括 零部件間的尺寸精度；位置精度；相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度和接觸精度,6-1 機(jī)器裝配生產(chǎn)類(lèi)型及其特點(diǎn),零部件間的尺寸精度包括： 距離精度是指保證一定的間隙、配合質(zhì)量、尺寸要求等相關(guān)零件、部件的距離尺寸的準(zhǔn)確程度。 配合精度是指配合面間達(dá)到規(guī)定的間隙或

6、過(guò)盈的要求,車(chē)床裝配的尺寸,位置精度反映各零件有關(guān)相互位置與裝配相互位置的關(guān)系,裝配精度：產(chǎn)品裝配后實(shí)際達(dá)到的精度，包括零部件間的尺寸精度； 位置精度；相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度和接觸精度,6-1 機(jī)器裝配生產(chǎn)類(lèi)型及其特點(diǎn),裝配的運(yùn)動(dòng)精度有主軸圓跳動(dòng)；軸向竄動(dòng)；轉(zhuǎn)動(dòng)精度；傳動(dòng)精度。 裝配的運(yùn)動(dòng)精度主要與主軸軸頸處的精度、軸承精度、箱體軸孔精度及傳動(dòng)元件自身精度有關(guān),裝配精度：產(chǎn)品裝配后實(shí)際達(dá)到的精度，包括 距離精度；位置精度；相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度和接觸精度,6-1 機(jī)器裝配生產(chǎn)類(lèi)型及其特點(diǎn),接觸精度是指配合表面接觸達(dá)到規(guī)定接觸面積的大小與接觸點(diǎn)分布情況。 接觸精度主要影響接觸剛度和配合質(zhì)量的穩(wěn)定性,上述精度之間的關(guān)

7、系： 接觸精度和配合精度是距離精度的基礎(chǔ)。 位置精度又是相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度的基礎(chǔ),裝配精度與零件精度的關(guān)系：一般來(lái)說(shuō)，零件精度越高，裝配精度就越容易保證，即零件精度是保證裝配精度的基礎(chǔ)，但裝配精度并不總是完全取決于零件精度。裝配精度的合理保證，應(yīng)從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、機(jī)械加工和裝配等方面進(jìn)行綜合考慮,6-1 機(jī)器裝配生產(chǎn)類(lèi)型及其特點(diǎn),裝配精度：產(chǎn)品裝配后實(shí)際達(dá)到的精度，包括 距離精度；位置精度；相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度和接觸精度,6-2 達(dá)到裝配精度的工藝方法,選擇裝配方法的實(shí)質(zhì)，就是在滿(mǎn)足裝配精度要求的條件下選擇相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)合理的解裝配尺寸鏈的方法。 在生產(chǎn)中常用的保證裝配精度的方法有：互換裝配法、分組裝配法、修配裝配法

8、與調(diào)整裝配法。 互換法、選配法、修配法、調(diào)整法,零件互換后仍能達(dá)到裝配精度的要求，取決于零件的加工精度，實(shí)質(zhì)是通過(guò)控制零件的加工誤差來(lái)保證裝配精度,1)完全互換裝配法(極值法) 在全部產(chǎn)品中，裝配時(shí)各組成環(huán)零件不需挑選或改變其大小或位置，裝入后即能達(dá)到封閉環(huán)的公差要求,條件：各有關(guān)零件的公差之和小于或等于裝配允許公差。 式中 TOL 封閉環(huán)極值公差 T裝配允許公差,6-2 達(dá)到裝配精度的工藝方法,一、互換裝配法完全互換裝配法,6-2 達(dá)到裝配精度的工藝方法,一、互換裝配法完全互換裝配法,優(yōu)點(diǎn)：裝配過(guò)程簡(jiǎn)單，裝配生產(chǎn)率高； 對(duì)工人的技術(shù)水平要求不高； 便于組織流水線(xiàn)及自動(dòng)化裝配； 容易實(shí)現(xiàn)零部件

9、專(zhuān)業(yè)協(xié)作； 便于備件供應(yīng)及維修工作。 缺點(diǎn)：在裝配精度高，環(huán)數(shù)較多時(shí)就難以滿(mǎn)足零件加工經(jīng)濟(jì)精度要求。 適用：在滿(mǎn)足零件加工經(jīng)濟(jì)精度情況下，首先考慮選用完全互換； 主要用于低精度或高精度但組成環(huán)少的裝配,條件：相關(guān)零件公差平方之和的平方根小于或等于裝配允許公差。 式中 TOS封閉環(huán)統(tǒng)計(jì)公差 k 封閉環(huán)的相對(duì)分布系數(shù) k i 第i個(gè)組成環(huán)的相對(duì)分布系數(shù),6-2 達(dá)到裝配精度的工藝方法,一、互換裝配法統(tǒng)計(jì)互換裝配法,2)統(tǒng)計(jì)互換裝配法/大數(shù)互換裝配法(概率法) 在絕大多數(shù)產(chǎn)品中，裝配時(shí)各組成環(huán)零件不需挑選或改變其大小或位置，裝入后即能達(dá)到封閉環(huán)的公差要求,6-2 達(dá)到裝配精度的工藝方法,一、互換裝配

10、法統(tǒng)計(jì)互換裝配法,用極值法計(jì)算各組成環(huán)的公差結(jié)果有時(shí)候難于滿(mǎn)足零件的經(jīng)濟(jì)加工精度要求甚至很難加工，因此，采用統(tǒng)計(jì)互換裝配法的實(shí)質(zhì)是適當(dāng)放大零件公差來(lái)達(dá)到裝配精度。 計(jì)算方法：概率法 優(yōu)點(diǎn)：放大了零件制造公差，零件加工容易，成本低。 缺點(diǎn)：有極小部分產(chǎn)品達(dá)不到裝配精度(正常情況0.27%)。 應(yīng)用：統(tǒng)計(jì)互換裝配法常用于大批量生產(chǎn)、裝配精度要求較高環(huán)數(shù)較多(大于4)的情況,應(yīng)用于成批大量生產(chǎn)時(shí)組成環(huán)不多裝配精度很高情況下。 實(shí)質(zhì)是將各組成環(huán)公差放大按經(jīng)濟(jì)精度加工，然后選擇合適的零件進(jìn)行裝配，來(lái)保證裝配精度。 分類(lèi)：直接選配法、分組選配法和復(fù)合選配法,6-2 達(dá)到裝配精度的工藝方法,二、分組裝配法/

11、選配法,6-2 達(dá)到裝配精度的工藝方法,二、分組裝配法/選配法,1）直接選配法 由裝配工人在許多待裝配的零件中憑經(jīng)驗(yàn)挑選合適的零件裝配在一起保證裝配精度。如活塞環(huán)與活塞的裝配。 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單 缺點(diǎn)：選配時(shí)間長(zhǎng)； 不宜在有節(jié)拍的生產(chǎn)中用,6-2 達(dá)到裝配精度的工藝方法,二、分組裝配法/選配法,2）分組選配法 將被加工零件的制造公差放寬幾倍, 零件加工測(cè)量后分組（公差放寬幾倍分幾組），并按對(duì)應(yīng)組進(jìn)行裝配以保證裝配精度的方法。如活塞銷(xiāo)與活塞銷(xiāo)孔的裝配。 優(yōu)點(diǎn)：零件加工精度要求不高，而能獲得很高的裝配精度； 同組零件可以互換。 缺點(diǎn)：增加零件的存貯量，增加了零件的測(cè)量分組工作，使零件的貯存運(yùn)輸工作復(fù)雜化

12、。 應(yīng)用：適用于配合精度很高，組件很少的情況下,6-2 達(dá)到裝配精度的工藝方法,二、分組裝配法/選配法,2）分組選配法注意事項(xiàng)如下： 1) 配合件的公差應(yīng)相等，公差的增加要同一方向，增大的倍數(shù)就是分組數(shù)，這樣才能在分組后按對(duì)應(yīng)組裝配而得到預(yù)定的裝配性質(zhì)及精度。 2) 配合件表面粗糙度、形位公差必須保持原設(shè)計(jì)要求，不能隨著公差的放大降低粗糙度要求和放大形位公差。 3) 要采取措施,保證零件分組裝配中都能配套不產(chǎn)生某一組零件由于過(guò)多或過(guò)少,無(wú)法配套而造成積壓和浪費(fèi)。 4）分組不宜過(guò)多。 5）應(yīng)嚴(yán)格組織對(duì)零件的精密測(cè)量、分組、識(shí)別、保管和運(yùn)送等工作。 6）要有效地使用分組選配法，關(guān)鍵是保證分組后各相

13、應(yīng)組的配合精度和配合性質(zhì)滿(mǎn)足裝配精度要求,例：如圖所示，連桿小頭孔的直徑為 mm， 活塞銷(xiāo)的直徑為 mm, 其配合間隙要求為0.0025mm0.0075mm,因此，生產(chǎn)上采用分組裝 配法，將活塞銷(xiāo)直徑公差放大四倍為 ，連桿小頭孔直徑公差亦放大四倍為 , 再分為四組相應(yīng)進(jìn)行裝配, 就可以保證配合精度和性質(zhì)，如下表,6-2 達(dá)到裝配精度的工藝方法,二、分組裝配法/選配法,6-2 達(dá)到裝配精度的工藝方法,二、分組裝配法/選配法,6-2 達(dá)到裝配精度的工藝方法,二、分組裝配法/選配法,活塞銷(xiāo)與活塞的裝配關(guān)系 1活塞銷(xiāo)；2-擋圈；活塞,6-2 達(dá)到裝配精度的工藝方法,二、分組裝配法/選配法,3）復(fù)合選配

14、法(組內(nèi)選配法) 先將零件測(cè)量分組，然后在組內(nèi)再直接選配。配合件組內(nèi)公差可不等，裝配精度可達(dá)很高。如氣缸與活塞的裝配,6-2 達(dá)到裝配精度的工藝方法,三、修配裝配法,在單件小批生產(chǎn)中，裝配精度要求高而且組成件多時(shí)，互換法不能采用，此時(shí)多采用修配裝配法。 對(duì)于裝配精度要求較高的多環(huán)尺寸鏈，各組成環(huán)按經(jīng)濟(jì)精度加工，選其中某一零件為修配環(huán)，并預(yù)留修配量，在裝配過(guò)程中用手工挫、刮、研等方法修去該零件上的多余部分材料，使裝配精度滿(mǎn)足技術(shù)要求，這種方法稱(chēng)為為修配法。補(bǔ)償環(huán)被去除材料的厚度稱(chēng)為補(bǔ)償量或修配量。 修配法一般采用極值公差公式計(jì)算。 優(yōu)點(diǎn)：能利用較低的制造精度來(lái)獲得很高的裝配精度。 缺點(diǎn)：勞動(dòng)量大

15、，要求工人技術(shù)水平高，不易預(yù)定工時(shí)，不便組織流水線(xiàn),修配環(huán)一般應(yīng)滿(mǎn)足以下條件： 1)尺量選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、加工面積小、易加工的零件； 2)盡量選擇容易獨(dú)立安裝和拆卸的零件； 3)不應(yīng)為公共環(huán)，即該件只與一項(xiàng)裝配精度有關(guān)，而與其它項(xiàng)裝配精度無(wú)關(guān),6-2 達(dá)到裝配精度的工藝方法,三、修配裝配法,修配環(huán)的選擇,修配方法 獨(dú)件修配法；合并加工修配法；就地加工修配,獨(dú)件修配法： 選擇一個(gè)固定零件作修配環(huán)； 合并加工修配法： 將兩個(gè)或多個(gè)零件合并進(jìn)行加工修配； 就地加工修配法： 機(jī)器總裝時(shí)自已加工自已的方法,6-2 達(dá)到裝配精度的工藝方法,三、修配裝配法,當(dāng)采用完全互換法裝配時(shí)，各組成環(huán)的公差分別為T(mén)

16、1、 T2、 、Tm，則封閉環(huán)公差為T(mén)0= T1+ T2+ Tm。 當(dāng)采用修配裝配法時(shí)，將各組成環(huán)公差在上述基礎(chǔ)上放大為T(mén)1、T2、Tm，則封閉環(huán)公差為T(mén)0= T1+ T2+ Tm。 顯然，T0T0，此時(shí)最大修配量為Z0=T0-T0。 采用修配法裝配時(shí)，解尺寸鏈的主要問(wèn)題是：在保證補(bǔ)償量足夠且最小的原則下，計(jì)算補(bǔ)償環(huán)的尺寸,6-2 達(dá)到裝配精度的工藝方法,三、修配裝配法,調(diào)整裝配法在原則上與修配法相似，但具體方法不同。在調(diào)整法中，各組成環(huán)均按經(jīng)濟(jì)精度加工，選一調(diào)整環(huán)加入尺寸鏈，在裝配時(shí)通過(guò)改變調(diào)整件的位置或改變調(diào)整環(huán)的尺寸來(lái)補(bǔ)償封閉環(huán)過(guò)大的累積誤差以達(dá)到裝配精度要求。 裝配可達(dá)較高的精度，效率

17、比修整法高。 分可動(dòng)調(diào)整法、固定調(diào)整法、誤差抵消調(diào)整法三種,6-2 達(dá)到裝配精度的工藝方法,四、調(diào)整裝配法,1、可動(dòng)調(diào)整法,改變某一零件的位置(移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)旋轉(zhuǎn)同時(shí)進(jìn)行)來(lái)達(dá)到裝配精度的方法,6-2 達(dá)到裝配精度的工藝方法,四、調(diào)整裝配法,軸承擋圈,楔塊,6-2 達(dá)到裝配精度的工藝方法,四、調(diào)整裝配法,1、可動(dòng)調(diào)整法,可動(dòng)調(diào)整法實(shí)例,特點(diǎn)：調(diào)整過(guò)程中不需拆裝零件，零件精度不高可達(dá)較高裝配精度，調(diào)整方便，應(yīng)用很廣。 缺點(diǎn)：需增加一套調(diào)整機(jī)構(gòu)，增加了結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度,組成環(huán)均按加工經(jīng)濟(jì)精度制造，通過(guò)更換不同尺寸的調(diào)整件補(bǔ)償封閉環(huán)的累積誤差，來(lái)達(dá)到裝配精度要求,這種裝配方法，稱(chēng)為固定調(diào)整裝配方法。

18、固定調(diào)整裝配方法適于在大批大量生產(chǎn)中裝配那些裝配精度要求較高的機(jī)器結(jié)構(gòu)。在產(chǎn)量大、裝配精度要求較高的場(chǎng)合，調(diào)整件還可以采用多件拼合的方式組成。這種調(diào)整裝配方法比較靈活，它在汽車(chē)、拖拉機(jī)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。 固定調(diào)節(jié)法的主要問(wèn)題是決定作為調(diào)節(jié)件尺寸間隔及分組問(wèn)題,6-2 達(dá)到裝配精度的工藝方法,四、調(diào)整裝配法,2、固定調(diào)整法,在裝配中通過(guò)調(diào)整零部件的相對(duì)位置，使加工誤差相互抵消，達(dá)到或提高裝配精度的要求。 例如車(chē)床主軸裝配中調(diào)整前后軸承的徑向跳動(dòng)方向來(lái)控制主軸的徑向跳動(dòng)。在滾齒機(jī)工作臺(tái)分度蝸輪裝配中，調(diào)整蝸輪和軸承的偏心方向來(lái)抵消誤差，提高分度蝸輪工作精度。 適于在小批生產(chǎn)中應(yīng)用,6-2 達(dá)到裝配精

19、度的工藝方法,四、調(diào)整裝配法,3、誤差抵消調(diào)整法,需考慮的主要因素：機(jī)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求、生產(chǎn)類(lèi)型、生產(chǎn)條件裝配組織形式等。 優(yōu)先選擇完全互換法，在生產(chǎn)批量較大、組成環(huán)又較多時(shí)應(yīng)考慮采用不完全互換性；在封閉環(huán)精度較高，組成環(huán)數(shù)較少時(shí)還可考考慮采用選配法，只有在用上述方法使零件加工很困難或不經(jīng)濟(jì)時(shí)，特別在中小批生產(chǎn)時(shí)，才適宜采用修配法或調(diào)節(jié)法,6-2 達(dá)到裝配精度的工藝方法,五、裝配方法的選擇,6-2 達(dá)到裝配精度的工藝方法,五、裝配方法的選擇,研究裝配的一個(gè)重要目的就是在滿(mǎn)足機(jī)器使用要求，盡可能采用經(jīng)濟(jì)公差，或在不致使機(jī)械加工帶來(lái)多大困難的條件下，尋求最有效、經(jīng)濟(jì)而又方便的裝配方法，以達(dá)到

20、整個(gè)產(chǎn)品制造效率高、費(fèi)用低、質(zhì)量好的目的。 為此，在機(jī)器設(shè)計(jì)階段就需要對(duì)機(jī)器結(jié)構(gòu)進(jìn)行尺寸分析，分析有關(guān)零件的尺寸公差度機(jī)器裝配精度的影響，根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型和具體情況確定裝配方法，然后才能合理地標(biāo)注零件制造公差及技術(shù)條件。在制訂產(chǎn)品裝配工藝過(guò)程、解決生產(chǎn)中的裝配質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，也需要進(jìn)行這種分析。 尺寸鏈原理是進(jìn)行尺寸分析和計(jì)算的工具,6-3 裝配尺寸鏈,機(jī)器由零、部件組裝而成，機(jī)器的裝配精度與零、部件制造精度直接有關(guān)。可以從查找影響此項(xiàng)裝配精度的有關(guān)尺寸入手，建立以此項(xiàng)裝配要求為封閉環(huán)的裝配尺寸鏈,6-3 裝配尺寸鏈,一、裝配尺寸鏈的基本概念,裝配尺寸鏈?zhǔn)钱a(chǎn)品或部件裝配過(guò)程中，由相關(guān)零件的有關(guān)尺寸（表

21、面或軸向間距離）或相互位置關(guān)系所組成的尺寸鏈。裝配尺寸鏈?zhǔn)潜ＷC裝配精度的依據(jù)。 特征：封閉性、制約性,1、概念,查找零件對(duì)裝配精度的影響； 指導(dǎo)制訂裝配工藝，合理安排裝配工序； 分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的合理性。 確定經(jīng)濟(jì)的、至少是可行的零件加工公差,2、作用和目的,除有一般尺寸鏈的特點(diǎn)外，還有： 封閉環(huán)十分明顯，一定是機(jī)器產(chǎn)品或部件的某項(xiàng)裝配精度； 封閉環(huán)在裝配后才能形成，不具有獨(dú)立性（裝配精度只有裝配后才能測(cè)量）； 各組成環(huán)不是僅在一個(gè)零件上的尺寸，而是在幾個(gè)零件或部件間與裝配精度有關(guān)的尺寸； 裝配尺寸鏈形式較多，有線(xiàn)性尺寸鏈、角度尺寸鏈、平面尺寸鏈、空間尺寸鏈,6-3 裝配尺寸鏈,一、裝配尺寸鏈的基

22、本概念,3、特點(diǎn),6-3 裝配尺寸鏈,一、裝配尺寸鏈的基本概念,按各環(huán)的幾何特征和所處的空間位置： 線(xiàn)性尺寸鏈：由彼此平行的直線(xiàn)尺寸所組成的尺寸鏈。 角度尺寸鏈：由角度（含平行度與垂直度）尺寸所組成的尺寸鏈。 平面尺寸鏈：由處于同一平面內(nèi)的直線(xiàn)尺寸所組成，但只有某些組成環(huán)平行于封閉環(huán),4、分類(lèi),1、確定封閉環(huán)，是在裝配后形成的，而且這一環(huán)是具有裝配精度要求； 2、確定各組成環(huán)，對(duì)裝配精度有直接影響的零件尺寸或 位置關(guān)系； 3、確定增減環(huán),6-3 裝配尺寸鏈,二、裝配尺寸鏈的建立,1、方法和步驟,6-3 裝配尺寸鏈,二、裝配尺寸鏈的建立,1、方法和步驟,先確定反映裝配后技術(shù)要求的封閉環(huán)，然后根據(jù)

23、封閉環(huán)的要求查找各組成環(huán)； 采用粘連法，按照“最少環(huán)數(shù)”原則建立尺寸鏈圖 粘連法：即取封閉環(huán)兩端為起點(diǎn)，沿裝配精度方向，以基準(zhǔn)面為線(xiàn)索，一個(gè)挨一個(gè)，直至找到同一基準(zhǔn)零件，甚至同一基準(zhǔn)面為止,6-3 裝配尺寸鏈,二、裝配尺寸鏈的建立,1、方法和步驟,最少環(huán)數(shù)/最短路線(xiàn)原則要求裝配尺寸鏈中所占據(jù)的組成數(shù)目最少，即每個(gè)有關(guān)零件僅以一個(gè)組成環(huán)列入；簡(jiǎn)言之，即“一件一環(huán)”。 符合最短路線(xiàn)原則的尺寸，就是零件圖上必須標(biāo)注的尺寸，即“設(shè)計(jì)尺寸”。它們都有一定的精度要求，是通過(guò)裝配尺寸鏈的解算而規(guī)定的。在零件機(jī)械加工中，由于工藝原因而需要通過(guò)其它尺寸來(lái)間接保證設(shè)計(jì)尺寸時(shí)，才需要經(jīng)過(guò)尺寸換算而產(chǎn)生“工藝尺寸,1

24、、按一定層次分別建立產(chǎn)品與部件的裝配尺寸鏈 2、在保證裝配精度的前提下，裝配尺寸鏈組成環(huán)可以適當(dāng)簡(jiǎn)化。 3、一項(xiàng)精度要求可能要建立兩個(gè)以上的尺寸鏈才能解決（并聯(lián)尺寸鏈）。 4、當(dāng)同一裝配結(jié)構(gòu)在不同位置方向有裝配精度要求時(shí)，應(yīng)按不同方向建立裝配尺寸鏈。 5、遵循最短路線(xiàn)原則,6-3 裝配尺寸鏈,二、裝配尺寸鏈的建立,2、應(yīng)注意的問(wèn)題,6-3 裝配尺寸鏈,二、裝配尺寸鏈的建立,2、應(yīng)注意的問(wèn)題,尺寸鏈簡(jiǎn)化： 只有當(dāng)A0的精度要求很高時(shí)，才有必要考慮各同軸度誤差和導(dǎo)軌直線(xiàn)度誤差；否則，均忽略不計(jì),6-3 裝配尺寸鏈,二、裝配尺寸鏈的建立,2、應(yīng)注意的問(wèn)題,最短路線(xiàn)原則/最少環(huán)數(shù)原則：正確的裝配尺寸鏈

25、，其路線(xiàn)最短，換言之，其環(huán)數(shù)最少,裝配尺寸鏈(Simulation,6-3 裝配尺寸鏈,三、裝配尺寸鏈的計(jì)算,裝配尺寸鏈應(yīng)用于兩方面： (1)正計(jì)算用于驗(yàn)算。 (2)反計(jì)算用于設(shè)計(jì)。 (3)中間計(jì)算法/相依尺寸公差法 將一些比較難以加工或不宜改變其公差的組成環(huán)的公差先確定下來(lái)，只將極少數(shù)或比較容易加工或生產(chǎn)上受限制較小的組成環(huán)作為試湊對(duì)象。此環(huán)即為“相依尺寸”。(協(xié)調(diào)環(huán)) 計(jì)算方法有： (1)極值法 (2)概率法,1)極值法 極值法正計(jì)算與工藝尺寸鏈同。 極值法反計(jì)算:選相依尺寸選擇加工容易或生產(chǎn)上受限制較少的組成環(huán)。 1) 分析建立裝配尺寸鏈 2)確定組成環(huán)公差。 按“等公差”原則確定平均極

26、值公差 確定組成環(huán)上下偏差：根據(jù)各組成環(huán)加工難易程度對(duì)其平均公差進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整確定組成環(huán)公差，按入體原則標(biāo)注。 當(dāng)組成環(huán)為標(biāo)準(zhǔn)件時(shí)，其公差為定值。 當(dāng)為公共環(huán)時(shí)，應(yīng)對(duì)其有嚴(yán)格公差要求的那個(gè)裝配尺寸鏈的計(jì)算，在其余尺寸鏈為定值。 尺寸相近，加工方法相同，可取等公差值。 難加工組成環(huán)，公差值可稍大些,6-3 裝配尺寸鏈,三、裝配尺寸鏈的計(jì)算,3) 確定協(xié)調(diào)環(huán)及其尺寸公差 協(xié)調(diào)環(huán)不允許為公共環(huán)或標(biāo)準(zhǔn)件。應(yīng)選擇便于制造及可用通用量具測(cè)量的零件。 公差 T(Ay)協(xié)調(diào)環(huán)公差,6-3 裝配尺寸鏈,三、裝配尺寸鏈的計(jì)算,計(jì)算相依尺寸(協(xié)調(diào)環(huán))上下偏差,6-3 裝配尺寸鏈,三、裝配尺寸鏈的計(jì)算,例：如圖，冷態(tài)下

27、的軸向裝配間隙為0.050.15mm, A1=41mm, A2=A4=17mm，A3=7mm。求各組成環(huán)的公差及偏差,雙聯(lián)轉(zhuǎn)子泵軸向關(guān)系簡(jiǎn)圖,6-3 裝配尺寸鏈,三、裝配尺寸鏈的計(jì)算,解: (1) 分析和建立尺寸鏈圖 封閉環(huán)尺寸是,2）確定各組成環(huán)公差,選擇A1為“相依尺寸,6-3 裝配尺寸鏈,三、裝配尺寸鏈的計(jì)算,計(jì)算相依尺寸偏差 故“相依尺寸”為,6-3 裝配尺寸鏈,三、裝配尺寸鏈的計(jì)算,2)概率法 極值法優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單可靠, 缺點(diǎn)是在封閉環(huán)公差較小組成環(huán)數(shù)量較多時(shí)，各組成環(huán)公差會(huì)很小，使零件加工困難，增加零件制造成本。 因此，在成批生產(chǎn)或大量生產(chǎn)中，當(dāng)裝配精度要求高，組成環(huán)數(shù)目又較多時(shí)，應(yīng)用

28、概率法解尺寸鏈比較合理,6-3 裝配尺寸鏈,三、裝配尺寸鏈的計(jì)算,1) 各環(huán)公差計(jì)算 獨(dú)立隨機(jī)變量之和的均方根誤差0 與這些隨機(jī)變量相應(yīng)的值i 有如下關(guān)系: 在裝配尺寸鏈中, 其組成環(huán)是彼此獨(dú)立的隨機(jī)變量，因此作為組成環(huán)合成封閉環(huán)的數(shù)值也是一個(gè)隨機(jī)變量,6-3 裝配尺寸鏈,三、裝配尺寸鏈的計(jì)算,當(dāng)尺寸鏈中各組成環(huán)的尺寸誤差分布都遵循正態(tài)分布規(guī)律則其封閉環(huán)必將遵循正態(tài)分布規(guī)律此時(shí)尺寸的隨機(jī)誤差即尺寸的分散范圍為其均分均誤差的6倍。令尺寸的公差為T(mén)(Ai)=6 ，則封閉環(huán)公差為,如零件尺寸不屬于正態(tài)分布時(shí)，則引入一個(gè)相對(duì)分布系數(shù)K，則有： 不同分布曲線(xiàn)的相對(duì)分布系數(shù)值見(jiàn)下表,6-3 裝配尺寸鏈,三

29、、裝配尺寸鏈的計(jì)算,2）各環(huán)平均尺寸的計(jì)算（對(duì)稱(chēng)公差法/平均偏差法） 對(duì)稱(chēng)公差法：將所有組成環(huán)的尺寸變?yōu)閷?duì)稱(chēng)公差，組成環(huán)的基本尺寸也發(fā)生改變，然后，利用變換后的平均基本尺寸和對(duì)稱(chēng)公差進(jìn)行計(jì)算,6-3 裝配尺寸鏈,三、裝配尺寸鏈的計(jì)算,2）各環(huán)平均尺寸的計(jì)算（對(duì)稱(chēng)公差法/平均偏差法） 平均偏差法：先求出各組成環(huán)的中間偏差。當(dāng)組成環(huán)的尺寸分布屬于對(duì)稱(chēng)分布，且分布中心與公差帶中心重合，則平均偏差等于中間偏差。然后利用下列公式求出封閉環(huán)的中間偏差0及其上偏差ES0和下偏差EI0,6-3 裝配尺寸鏈,三、裝配尺寸鏈的計(jì)算,例：如圖利用概率法求各組成環(huán)公差及上下偏差 (設(shè)各零件加工符合正態(tài)分布)。 解：(

30、1)分析和建立裝配尺寸鏈 封閉環(huán)尺寸為,6-3 裝配尺寸鏈,三、裝配尺寸鏈的計(jì)算,1) 確定各組成環(huán)公差。 相依環(huán)公差,確定各環(huán)公差,6-3 裝配尺寸鏈,三、裝配尺寸鏈的計(jì)算,2) 計(jì)算相依尺寸的平均尺寸,3) 計(jì)算相依尺寸及其偏差,6-3 裝配尺寸鏈,三、裝配尺寸鏈的計(jì)算,固定調(diào)節(jié)法的主要問(wèn)題是決定作為調(diào)節(jié)件尺寸間隔及分組問(wèn)題。 (1)選擇一易加工裝卸的零件作為調(diào)整件。 (2)按加工經(jīng)濟(jì)精度確定各組成環(huán)公差。除調(diào)整件(公差Tk)外，按入體原則確定其它零件的尺寸及公差分布。 (3)計(jì)算調(diào)整量：F=Ti-T0 (4)計(jì)算預(yù)定調(diào)整件尺寸。 (5)確定調(diào)整件的各組間的尺寸差S=T0-Tk。 (6)計(jì)

31、算調(diào)整件組數(shù)Z=1+F/S(圓整)。 (7)確定各組調(diào)整件尺寸：當(dāng)Z為奇數(shù)時(shí)，預(yù)定調(diào)整件尺寸為中間一組尺寸，其余各組尺寸通過(guò)相應(yīng)增加或減少S獲得；當(dāng)Z為偶數(shù)時(shí)，則以預(yù)定調(diào)整件尺寸為對(duì)稱(chēng)中心，再根據(jù)S確定尺寸,四、調(diào)整裝配法,6-3 裝配尺寸鏈,例：車(chē)床主軸大齒輪裝配簡(jiǎn)圖如右圖所示：要求調(diào)節(jié)墊圈、雙聯(lián)齒輪、隔套及擋圈裝在軸上后，齒輪的軸向間隙為 0.05-0.2mm以保證轉(zhuǎn)動(dòng)靈活且軸向竄動(dòng)量不大。 各零件的軸向尺寸為：主軸A1=115，隔套A2=8.5，齒輪A3=95，彈性擋圈A4=2.5，墊圈Ak=9,四、調(diào)整裝配法,6-3 裝配尺寸鏈,解：建立裝配尺寸鏈如右圖。 如果用完全互換法裝配，則平均

32、公差 ： Tm=T0/(n-1)=(0.2-0.05)/5=0.03,各零件的軸向尺寸為：主軸A1=115，隔套A2=8.5，齒輪A3=95，彈性擋圈A4=2.5，墊圈Ak=9,組成環(huán)的平均公差太小，加工困難，故改用固定調(diào)節(jié)法。Ak為墊圈，形狀簡(jiǎn)單、制造容易，裝拆也方便，故選擇為調(diào)整環(huán),6-3 裝配尺寸鏈,四、調(diào)整裝配法,1）確定各組成環(huán)的公差和偏差 (a)按經(jīng)濟(jì)精度確定各組成環(huán)公差為：T1=0.15mm，T2=T3=0.1mm，彈簧擋圈是標(biāo)準(zhǔn)件T4=0.12mm，Tk=0.03mm (b)按“入體原則”確定除調(diào)整環(huán)外各組成環(huán)的極限偏差,c)計(jì)算各環(huán)的中間偏差,6-3 裝配尺寸鏈,各零件的軸向

33、尺寸為：主軸A1=115，隔套A2=8.5，齒輪A3=95，彈性擋圈A4=2.5，墊圈Ak=9,四、調(diào)整裝配法,2）計(jì)算調(diào)整量F和調(diào)整環(huán)的補(bǔ)償能力S 采用固定調(diào)整法裝配時(shí)，由于放大組成環(huán)公差，裝配后的實(shí)際封閉環(huán)的公差必然超出設(shè)計(jì)要求的公差，其超出量需用調(diào)整環(huán)補(bǔ)償，調(diào)整量等于超差量，即：F=T0L-T0，(T0L為實(shí)際封閉環(huán)(含調(diào)整環(huán))的極值公差，T0為封閉環(huán)公差的要求值)；調(diào)整環(huán)的補(bǔ)償能力S=T0-Tk，Tk為調(diào)整環(huán)的公差。補(bǔ)償能力也是分組間隔值,F=T0L-T0=(0.15+0.1+0.1+0.12+0.03)-(0.20-0.05)=0.35mm S=T0-Tk=(0.20-0.05)-0

34、.03=0.12mm,6-3 裝配尺寸鏈,各零件的軸向尺寸為：主軸A1=115，隔套A2=8.5，齒輪A3=95，彈性擋圈A4=2.5，墊圈Ak=9,四、調(diào)整裝配法,3)確定調(diào)整環(huán)的組數(shù)： Z=F/S+1(圓整至鄰近的較大整數(shù)) Z=0.35/0.12+1=3.924 4)確定各組調(diào)整環(huán)的尺寸 (a)計(jì)算調(diào)整環(huán)的中間偏差K和中間尺寸(注意：并非減環(huán)的中間偏差為負(fù)) K= 1M- 0M-(2M+ 3M+ 4M)=0.075-0.075-(-0.05-0.05-0.06)=0.11mm AkM=A1M-A0M-(A2M+A3M+A4M=115.075-0.125-(8.45+94.95+2.44)

35、=9.11mm AK=AKMTk/2=9.110.015mm,6-3 裝配尺寸鏈,各零件的軸向尺寸為：主軸A1=115，隔套A2=8.5，齒輪A3=95，彈性擋圈A4=2.5，墊圈Ak=9,四、調(diào)整裝配法,b）確定調(diào)整環(huán)Ak的尺寸系列：因調(diào)整環(huán)的組數(shù)為偶數(shù)，因此Akm為調(diào)整環(huán)的對(duì)稱(chēng)中心，各組尺寸差為S=0.12mm。 Ak1=9.11+0.12+0.12/2=9.29mm Ak2=9.11+0.12/2=9.17mm Ak3=9.11-0.12/2=9.05mm Ak4=9.11-0.12-0.12/2=8.93mm,6-3 裝配尺寸鏈,各零件的軸向尺寸為：主軸A1=115，隔套A2=8.5，齒輪A3=95，彈性擋圈A4=2.5，墊圈Ak=9,四、調(diào)整裝配法,6-4 裝配工藝規(guī)程的制訂,裝配工藝規(guī)程用文件形式規(guī)定下來(lái)的裝配工藝過(guò)程。 裝配工藝規(guī)程的作用: 指導(dǎo)裝配工作的技術(shù)文件; 裝配生產(chǎn)計(jì)劃及技術(shù)準(zhǔn)備的主要依據(jù); 設(shè)計(jì)或改建裝配車(chē)間的基本文件。 設(shè)計(jì)裝配工藝規(guī)程的原則： 保證裝配質(zhì)量； 盡量減少鉗工裝配工作量； 盡量縮