儀器裝配與調整

1、第9章 儀器裝配與調整 儀器一般是由機械部分和電其氣部分組成的，儀器質量的優(yōu)劣與機械、電氣兩部分都有關系，與產(chǎn)品設計水平有關也與制造工藝水平有關。 儀器的整機裝配是嚴格按照設計要求，將相關的電子元器件、零部件、整件裝接在規(guī)定的位置上，并組成具有一定功能的儀器儀表的過程。它又分為電氣裝配和機械裝配兩部分。電氣裝配是從電氣性能出發(fā)，根據(jù)元器件和部件的布局，通過引線將它們連接起來；機械裝配則是根據(jù)產(chǎn)品設計的技術要求，將零部件按位置精度、表面配合精度和運動精度裝配起來。 9.1 儀器零部件的電裝配工藝9.1.1電裝配工藝設備電裝配工藝設備 儀器電裝配時經(jīng)常使用的手工工具包括電烙鐵、尖嘴鉗、偏口鉗，常用

2、量具有鋼直尺、游標卡尺、外徑千分尺。剝頭機、捻頭機、波峰焊機、鐘表車床、繞線機、充磁機等。9.1儀器裝配與調整9.1.2部裝和總裝 在儀器的制造過程中，儀器的部裝和總裝直接關系到整個產(chǎn)品的質量。裝配:根據(jù)規(guī)定的技術要求，將若干零件接合成部件，或將若干個零件和部件接合成產(chǎn)品的過程，前者叫部件裝配（部裝），后者叫總裝。 儀器的部裝基本上包括可動部件的裝配、測量機構的裝配、分流器和附加電阻的裝配、接線端鈕、開關等的裝配。1部裝1）可動部件的裝配 儀器基本上都有可動部分，其作用是產(chǎn)生轉動力矩?？蓜硬考ǔＳ袆尤?、轉軸、軸尖或光標式儀器中的鏡子、指針、平衡裝置、阻尼片等。 （1）裝配動圈之前的準備。首先

3、檢查動圈是否斷線或短路，然后再檢查其電阻值。 （2）把軸尖鉚入軸尖座中。把軸尖鉚入軸尖座中，可采用如圖9-2所示的鉚軸尖夾具。它主要由卡頭、沖頭和手柄組成。（3）鉚合指針支架和平衡桿。鉚合指針支架和平衡桿時，可采用專用鉚合夾具。圖9-1帶軸尖的可動部件1-指針；2-動框；3-軸尖座；4-游絲；5-軸尖 圖9-2鉚軸尖專用夾具1-卡頭；2-沖頭；3-手柄 （4）鉚合指針架與指針。鉚合指針架與指針可采用專用夾具 圖9-3指針支架和平衡桿鉚合夾具1-底座；2-支架；3-陽模；4-沖頭；5-柄頭 圖9-4指針架與指針鉚合夾具1-底座；2-支架；3-陽模；4-沖頭；5-柄頭；6-彈簧；7-限釘；8-指針

4、架 （5）把裝好的軸尖座貼在動框上。（6）焊接動圈的引線端。（7）焊接游絲內端。圖9-6焊接動圈的引出線裝置 圖9-5粘軸尖座用的夾具1-滑塊；2-偏心元件；3-頂尖；4-螺桿；5-彈簧 2）測量機構的裝配 測量機構是儀器的主要部件，它是直接在電流的作用下工作的，它的可動部分可根據(jù)被測量的大小按一定比例偏轉。 3）內附分流器和附加電阻的裝配 內附分流器和附加電阻都安裝在儀器殼的專用小室內，內附分流器和附加電阻的裝配質量主要取決于量限轉換的精度。 （1）分流器和附加電阻都是按特殊工藝制造的，都達到了設計所要求的技術性能，因此一旦制成之后，電阻絲或電阻片不允許觸及或振動，安裝時只允許接觸安裝版或骨

5、架。（2）對于由若干平板組成的電阻，其溫升與放置情況有關。（3）螺母一定要擰緊，并涂上止動漆，使螺母無松動的余地。（4）引出線的鍍銀層不應有污點，焊點應光亮圓滑。4）開關的裝配 在儀器中，開關是必不可少的部件。開關的性能直接影響儀器的性能。開關性能的好壞主要由接觸電阻、接觸熱電勢、使用壽命，以及維修方便與否等幾個方面來決定。 2總裝配 總裝配是將預先裝好的符合要求的部件、組件或零件組合成為一個整體，使每一個零部件都有一個正確的定位和正常的電氣性能的過程。1）開關、步進盤與安裝板或面板的裝配 由于開關軸的轉動能帶動字盤的旋轉，從而在面板的窗孔中能讀取字盤上的數(shù)，因此在安裝開關時，要考慮到每個相互

6、有關聯(lián)的配合尺寸。 2）線路連接 開關、步進盤、按鈕接線端鈕等各部件安裝就位后，就用導線把線路溝通。 3）箱殼的裝配箱殼可由塑料、木料、金屬等不同材料制造，有的是完整的一個箱，有的是由幾個零件組合而成的。4）面板的裝配有的儀器無安裝板，面板兼作安裝板，面板上直接安裝各種、開關。攜帶式儀器的面板還裝有檢流計。5）整體裝配把安裝板、箱殼和面板裝在一起，當安裝板裝入箱殼后，在連接的對應位置上用螺釘連接，初步擰進幾牙，將面板覆蓋在箱殼上，矯正各連接件之間的位置，使相應位置一一對應。9.1.3 環(huán)境條件對裝配的影響 隨著科學技術的高速發(fā)展，對儀器的精度也提出了越來越高的要求。由于環(huán)境因素是儀器附加誤差產(chǎn)

7、生的主要因素，所以裝配過程中環(huán)境因素對儀器精度的影響不容忽視。1氣候條件對儀器裝配的影響 溫度是最重要的氣候因素之一，溫度的變化對環(huán)境的影響最大。由于溫度變化，儀器零件的大小就會發(fā)生變化，變化的程度與其所用材料的熱膨脹系數(shù)成正比2電條件對儀器裝配的影響 電條件包括電場、磁場、閃電、電暈和放電等。磁電系統(tǒng)的儀器受到電條件干擾后，會使輸出量增大，工作不穩(wěn)定，測量誤差大，甚至完全不能工作。9.2 儀器零部件的機械裝配工藝 9.2.1 概述 裝配工作十分重要，對機器質量影響很大。若裝配不當，即使所有機器零件加工都合乎質量要求，也不一定能夠裝配出合格的、高質量的機器。反之，當零件制造質量并不十分精良時，

8、只要裝配過程中采用了合適的工藝方法，也能使機器達到規(guī)定的要求。因此，研究和制訂合理的裝配工藝規(guī)程，采用有效的裝配方法，對于保證機器的裝配精度，提高生產(chǎn)率和降低成本，都具有十分重要的意義。裝配的基本概念裝配的基本概念 機器的裝配是整個機器制造工藝過程中的最后一個環(huán)機器的裝配是整個機器制造工藝過程中的最后一個環(huán)節(jié)，它包括節(jié)，它包括裝配裝配（部裝和總裝）、（部裝和總裝）、調整調整、檢驗檢驗和和試驗試驗等工等工作。作。裝配是機器制造中的后期工作，是決定產(chǎn)品質量的關鍵環(huán)節(jié)。機器的裝配機器的裝配：按照規(guī)定的技術要求，將若干個零件結合成按照規(guī)定的技術要求，將若干個零件結合成組件，進一步結合成為部件，或將若干

9、個零件和部件結合組件，進一步結合成為部件，或將若干個零件和部件結合成產(chǎn)品的過程。成產(chǎn)品的過程。總裝配：總裝配：將若干個零件、組件、部件按規(guī)定的技術要求，將若干個零件、組件、部件按規(guī)定的技術要求，裝配到基礎零件上，使之成為一臺完整的機器。裝配到基礎零件上，使之成為一臺完整的機器。零件：零件：是組成機器的最小單元是組成機器的最小單元套件：套件：是在一個基準零件上，裝上一個或若干個是在一個基準零件上，裝上一個或若干個零件構成的。它是最小的裝配單元。為套件進零件構成的。它是最小的裝配單元。為套件進行的裝配工作稱為套裝行的裝配工作稱為套裝組件：組件：是在一個基準零件上，裝上若干套件及零是在一個基準零件上

10、，裝上若干套件及零件而構成的。如機床主軸箱中的主軸，在基準件而構成的。如機床主軸箱中的主軸，在基準軸件上裝上齒輪、套、墊片、鍵及軸承的組合軸件上裝上齒輪、套、墊片、鍵及軸承的組合件稱為組件件稱為組件部件：部件：是在一個基準零件上，裝上若干組件、套是在一個基準零件上，裝上若干組件、套件和零件構成的。部件在機器中能完成一定的件和零件構成的。部件在機器中能完成一定的完整的功用。例如車床的主軸箱裝配就是部裝完整的功用。例如車床的主軸箱裝配就是部裝套件裝配齒輪1基準零件 2鉚釘 3齒輪9.2.2裝配工藝規(guī)程的制定 將裝配工藝過程用文件形式規(guī)定下來就是裝配工藝規(guī)程。它是指導裝配工作的技術文件，也是進行裝配

11、生產(chǎn)計劃及技術準備的主要依據(jù)。 從廣義上講，機器及其部件、組件裝配圖，尺寸鏈分析圖，各種裝配夾具的應用圖，檢驗方法圖及其說明，零件機械加工技術要求一覽表，各個“裝配單元”及整臺機器的運轉、試驗規(guī)程及其所用設備圖，以至于裝配周期表等，均屬于裝配工藝范圍內的文件。 1制定原則和原始資料 在制定儀器裝配工藝規(guī)程時，要盡可能減少鉗工裝配的工作量，以提高裝配效率，縮短裝配周期；盡量減少裝配占地面積，提高單位面積的生產(chǎn)率。制定裝配工藝規(guī)程時，必須具有下列原始資料：（1）產(chǎn)品裝配圖和驗收技術標準。（2）產(chǎn)品驗收的技術條件。（3）產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領。（4）現(xiàn)有的生產(chǎn)條件。2制定裝配工藝規(guī)程的步驟制定裝配工藝規(guī)程大

12、致可以分為以下三個階段。1）產(chǎn)品的結構分析o分析產(chǎn)品圖樣，掌握裝配的技術要求和驗收標準。分析產(chǎn)品圖樣，掌握裝配的技術要求和驗收標準。o對產(chǎn)品的結構進行對產(chǎn)品的結構進行尺寸分析尺寸分析（就是根據(jù)裝配精度要求，建立適就是根據(jù)裝配精度要求，建立適當?shù)难b配尺寸鏈，并對裝配尺寸鏈進行分析和計算當?shù)难b配尺寸鏈，并對裝配尺寸鏈進行分析和計算）和）和工藝分工藝分析析（就是對裝配結構的工藝性進行分析，確定產(chǎn)品結構是否便就是對裝配結構的工藝性進行分析，確定產(chǎn)品結構是否便于裝配拆卸和維修等于裝配拆卸和維修等 ）。在此基礎上，結合產(chǎn)品的結構特點和）。在此基礎上，結合產(chǎn)品的結構特點和生產(chǎn)批量，確定保證達到裝配精度的裝配

13、方法生產(chǎn)批量，確定保證達到裝配精度的裝配方法q 機器裝配精度相互位置精度相互運動精度相互配合精度2）裝配組織形式的確定 裝配組織形式一般可分為固定固定和移動移動兩種。固定式是全部裝配工作在一個或幾個固定的工作地點完成移動式是將零件、部件用運輸小車或運輸帶從一個裝配地點移動到下一個裝配地點，在每一個裝配地點上分別完成一部分裝配工作，各裝配地點裝配工作的總和就完成了產(chǎn)品的全部裝配工作移動式又分間歇移動、連續(xù)移動和變節(jié)奏移動三種方式。單件小批生產(chǎn)，或尺寸大、質量大的產(chǎn)品多采用固定裝配的組織形式，其余用移動裝配的組織形式。 裝配的組織形式確定以后，裝配方式、工作點的布置、工序的分散與集中以及每道工序的

14、具體內容也根據(jù)裝配的組織形式而確定。固定式裝配工序集中，移動式裝配工序分散。3）裝配工藝過程的確定儀器的裝配工作包括組裝、調整、試驗、檢驗、包裝等項內容。（1）確定裝配工作的具體內容，劃分裝配單元。根據(jù)產(chǎn)品的結構和裝配精度的要求可以確定各裝配工序的具體內容。對于結構復雜的儀器，為了保證裝配質量和提高裝配效率，應根據(jù)產(chǎn)品的結構特點，從工藝角度將其分解為可以單獨進行裝配的裝配單元。（2）確定裝配工藝方法及設備。必須選擇合適的裝配方法及所需的設備、工具、夾具和量具等。當車間沒有現(xiàn)成的設備、工具、夾具、量具時，還得提出設計任務書。所用的工藝參數(shù)可參照經(jīng)驗數(shù)據(jù)或計算確定。（3）確定裝配順序。各級裝配單元

15、裝配時，先要確定一個基準件先進入裝配，然后安排其它零件、組件或部件進入裝配的順序。如車床裝配時，床身是一個基準件先進入總裝，其他的裝配單元再依次進入裝配。 安排裝配順序的一般原則為：先下后上，先內后外，先難安排裝配順序的一般原則為：先下后上，先內后外，先難后易、先重大后輕小，先精密后一般。后易、先重大后輕小，先精密后一般。（4）確定工時定額及工人的技術等級。目前裝配的工時定額大都根據(jù)實踐經(jīng)驗估計，工人的技術等級并不作嚴格規(guī)定。但必須安排有經(jīng)驗的技術熟練的工人在關鍵的裝配崗位上操作，以把好質量關。（5）編寫裝配工藝文件。裝配工藝規(guī)程中的裝配工藝過程卡片和裝配工序卡片的編寫方法與機械加工的工藝過程

16、卡和工序卡基本相同。在單件小批生產(chǎn)中，一般只編寫工藝過程卡，對關鍵工序才編寫工序卡。在生產(chǎn)批量較大時，除編寫工藝過程卡外還需編寫詳細的工序卡及工藝守則。 裝配工藝流程圖可以直觀地表示出單元的劃分和裝配順序?；鶞柿慵C器零件零件零件零件零件部件部件組件套件零件o清洗。清洗的目的是去除零件表面或部件中的油污及雜質。 o連接。在裝配過程中零件連接的方式有可拆卸和不可拆卸兩種。 o裝配加工。這里特指的是裝配過程中的加工，如刮削、配作等。 o平衡。在具有高速旋轉機構的儀器中，經(jīng)過平衡后的旋轉機構，可以降低噪聲，提高工作精度，延長儀器的使用壽命。q 機器裝配基本作業(yè)清洗連接校正、調整與配作 平衡驗收、試驗

17、 儀器結構的裝配工藝性和零件結構的機械加工工藝性一樣，對儀器的整個生產(chǎn)過程有較大的影響，也是評價儀器設計的指標之一。 在機械設計中綜合考慮制造、裝配工藝、維修及成本等方面的技術，稱為機械設計工藝性。機器及其零部件的工藝性主要體現(xiàn)于結構設計當中，所以又稱為結構設計工藝性。 零件結構設計工藝性，簡稱零件結構工藝性，是指所設計的零件在滿足使用要求的條件下制造的可行性和經(jīng)濟性。零件結構工藝性存在于零部件生產(chǎn)和使用的全過程，包括：材料選擇、毛坯生產(chǎn)、機械加工、熱處理、機器裝配、機器使用、維護，直至報廢、回收和再利用等。9.2.3 儀器結構裝配工藝性 對于零件機械加工結構工藝性，主要從零件加工的難易性和加

18、工成本兩方面考慮。在滿足使用要求的前提下，一般對零件的技術要求應盡量降低，同時對零件每一個加工表面的設計，應充分考慮其可加工性和加工的經(jīng)濟性，使其加工工藝路線簡單，有利于提高生產(chǎn)效率，并盡可能使用標準刀具和通用工裝等，以降低加工成本。此外零件機械加工結構工藝性還要考慮以下要求： 1）設計的結構要有足夠的加工空間，以保證刀具能夠接近加工部位，留有必要的退刀槽和越程槽等；2）設計的結構應便于加工，如應盡量避免使鉆頭在斜面上鉆孔； 3）盡量減少加工面積，如對大平面或長孔合理加設空刀等；4）從提高生產(chǎn)率的角度考慮，在結構設計中應盡量使零件上相似的結構要素（如退刀槽、鍵槽等）規(guī)格相同，并應使類似的加工面

19、（如凸臺面、鍵槽等）位于同一平面上或同一軸截面上，以減少換刀或安裝次數(shù)及調整時間；5）零件結構設計應便于加工時的安裝與夾緊 儀器的裝配工藝性要求儀器結構在裝配過程中，使相互聯(lián)接的零部件不用或少用修配和機械加工，就能按要求順利地、花比較少的勞動量裝配起來并達到規(guī)定的裝配精度。裝配對零部件結構工藝性的要求，主要是使裝配周期最短、勞動量最少、而且操作方便容易達到裝配精度要求。 （1）將結構分拆成若干個獨立的裝配單元 一臺儀器分成幾個獨立的裝配單元，可以最大限度的縮短儀器的裝配周期，以便使許多裝配工作同時平行進行，它是評定儀器結構裝配工藝性的重要標志之一。圖9-8不劃分裝配組件的裝拆（2）盡量使裝配和

20、拆卸方便 儀器結構設計應使裝配工作簡單、方便。重要的一點是組件的幾個表面不應該同時裝入基準零件（如箱體零件）的配合孔中，而應該依次先后進入裝配。圖9-9軸依次裝配的結構（3）盡量減少裝配時的修配和機械加工 多數(shù)儀器在裝配過程中，難免對某些零部件進行修配。這些工作多數(shù)由手工操作，不僅要求高的技術，而且又難以事先確定工作量，因此對裝配工作有較大的影響。 裝配和維修對零件結構工藝性的要求主要包括：能夠組成單獨的部件或裝配單元、應具有合適的裝配基面、考慮裝配和拆卸的方便性、考慮設備維護的方便性、選擇合理的調整或補償環(huán)以及盡量減少修配工作量等圖9-10魚尾座體與底板之間的結構9.2.4 裝配尺寸鏈 儀器

21、的質量主要取決于儀器結構設計的正確性、零件的加工質量，以及儀器的裝配精度。零件的精度又是影響儀器裝配精度的主要因素。通過建立、分析計算裝配尺寸鏈，可以解決零件精度與裝配精度之間的關系。1裝配精度 裝配精度不僅影響儀器或部件的工作性能，而且影響它們的使用壽命。正確地規(guī)定儀器、部件的裝配精度要求，是儀器設計的重要環(huán)節(jié)之一。儀器的裝配精度一般包括以下幾個方面：（1）相互位置精度。（2）相對運動精度。（3）相互配合精度。2裝配精度和零件精度的關系 儀器、部件和組件是由許多零件裝配而成的，所以，零件的精度特別是關鍵零件的精度會直接影響相應的裝配精度。因此，在加工這些零件時，必須嚴格控制零件相關尺寸、形狀

22、和相互位置的制造誤差，以防止誤差積累過大。3裝配尺寸鏈的建立 在解決具有累積誤差的裝配精度問題時，建立并計算裝配尺寸鏈是最關鍵的問題。1）裝配尺寸鏈的基本概念 在在儀器裝配儀器裝配中，由中，由相關零件的尺寸相關零件的尺寸或或相互位置相互位置關系所關系所組成的尺寸鏈，稱為裝配尺寸鏈組成的尺寸鏈，稱為裝配尺寸鏈。 在裝配尺寸鏈中，裝配精度是封閉環(huán)，相關零件的設計尺寸是組成環(huán)。 如何查找對某裝配精度有影響的相關零件，進而選擇合理的裝配方法和確定這些零件的加工精度，是建立裝配尺寸鏈和求解裝配尺寸鏈的關鍵。 裝配尺寸鏈的組成和查明方法是： 取封閉環(huán)兩端的那兩個零件為起點，沿著裝配精度要求的位置方向，以裝

23、配基準面為聯(lián)系線索，分別查明裝配關系中影響裝配精度要求的那些有關零件，直至找到同一個基準零件甚至是同一個基準表面為止。 查找裝配尺寸鏈時，應注意以下原則查找裝配尺寸鏈時，應注意以下原則 （1）查找裝配尺寸鏈時，在保證裝配精度的前提下可略去那些影響較小的因素，使裝配尺寸鏈的組成環(huán)適當簡化。 尺寸鏈簡化： 只有當A0的精度要求很高時，才有必要考慮各同軸度誤差和導軌直線度誤差；否則，均忽略不計。（2）裝配尺寸鏈組成的最短路線原則 裝配尺寸鏈的組成環(huán)是對裝配精度發(fā)生直接影響的那些零、部件的尺寸。在查找裝配尺寸鏈組成環(huán)時，遵循最短最短路線原則路線原則。 最短路線原則要求每個裝配相關的零、部件只應有一個尺

24、寸作為組成環(huán)列入裝配尺寸鏈，即將連接兩個裝配基準面間的位置尺寸直接標注在零件圖上。這樣，組成環(huán)的數(shù)目就等于有關零、部件的數(shù)目，即“一件一環(huán)一件一環(huán)”，此時裝配尺寸鏈環(huán)數(shù)最少。2）裝配尺寸鏈的計算 裝配方法與裝配尺寸鏈的計算方法密切相關，同一項裝配精度，采用不同的裝配方法時，其裝配尺寸鏈的計算方法也不同。 (1)正計算正計算用于驗算。用于驗算。 (2)反計算反計算用于設計。用于設計。 (3)中間計算法中間計算法/相依尺寸公差法相依尺寸公差法 將一些比較難以加工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，只將或不宜改變其公差的組成環(huán)的公差先確定下來，只將極少數(shù)極少數(shù)或比較容易加工或

25、生產(chǎn)上受限制較小的組成環(huán)作為試湊對象或比較容易加工或生產(chǎn)上受限制較小的組成環(huán)作為試湊對象。此環(huán)即為此環(huán)即為“相依尺寸相依尺寸”。(協(xié)調環(huán)協(xié)調環(huán))計算方法有：計算方法有： (1) 極值法 (2) 概率法裝配尺寸鏈的計算方法包括：裝配尺寸鏈的計算方法包括：（1）極值法極值法極值法的優(yōu)點是計算簡單，極值法設計的零件具有完全極值法的優(yōu)點是計算簡單，極值法設計的零件具有完全的互換性。的互換性。由于裝配尺寸鏈的環(huán)數(shù)往往較多，裝配尺寸鏈極值法計由于裝配尺寸鏈的環(huán)數(shù)往往較多，裝配尺寸鏈極值法計算常采用對稱公差法。算常采用對稱公差法。極值法的公式是根據(jù)極大極小的極端情況推導出來的，極值法的公式是根據(jù)極大極小的極

26、端情況推導出來的，故在既定封閉環(huán)的情況下，計算出的組成環(huán)公差往往過于嚴故在既定封閉環(huán)的情況下，計算出的組成環(huán)公差往往過于嚴格。格。特別是在封閉環(huán)精度要求高、組成環(huán)數(shù)目多時，計算出特別是在封閉環(huán)精度要求高、組成環(huán)數(shù)目多時，計算出的組成環(huán)公差過小，甚至無法用機械加工來保證。的組成環(huán)公差過小，甚至無法用機械加工來保證。式中式中: 封閉環(huán)極值公差封閉環(huán)極值公差； 封閉環(huán)極值公差要求值封閉環(huán)極值公差要求值； 第第i i個組成環(huán)公個組成環(huán)公差差； m m 為組成環(huán)環(huán)數(shù)為組成環(huán)環(huán)數(shù)。在利用極值法對直線尺寸鏈進行正計算時，為保證在利用極值法對直線尺寸鏈進行正計算時，為保證裝配精度要求，裝配精度要求，各組成環(huán)公

27、差之和必須小于或等于封閉各組成環(huán)公差之和必須小于或等于封閉環(huán)公差環(huán)公差，即，即 LTT00miiLTT10LT00TiT在進行直線尺寸鏈反計算時，可按在進行直線尺寸鏈反計算時，可按“等公差等公差”原則確原則確定各組成環(huán)的平均極值公差定各組成環(huán)的平均極值公差 mTTavL0然后，根據(jù)各組成環(huán)尺才的加工難易程度對它們的公差進行適然后，根據(jù)各組成環(huán)尺才的加工難易程度對它們的公差進行適當?shù)恼{整。當?shù)恼{整。 調整原則：組成環(huán)是標準件尺寸（軸承環(huán)、彈性擋圈、墊圈的厚度）其公差值及分布在相應標準中已有規(guī)定既定值。組成環(huán)是幾個尺寸鏈的公共環(huán)時，公差值及分布由對其要求最嚴的尺寸鏈先行確定，對其余尺寸鏈既定值。尺

28、寸相近、加工方法相同的組成環(huán)，取其公差值相等；尺寸大小不同，加工方法、加工精度相當?shù)?，取其精度相等。難加工或難測量的組成環(huán)，其公差取較大數(shù)值；易加工或易測量的組成環(huán)，其公差取較小數(shù)值。 確定好各組成環(huán)公差后，按“入體原則”確定極限偏差，（2）概率法）概率法 根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計理論，每個組成環(huán)尺寸處于極限情況的根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計理論，每個組成環(huán)尺寸處于極限情況的機會是很少的，特別是在大批量生產(chǎn)中，若組成環(huán)數(shù)目較機會是很少的，特別是在大批量生產(chǎn)中，若組成環(huán)數(shù)目較多。裝配過程中各零件的組合均趨于極限情況的概率非常多。裝配過程中各零件的組合均趨于極限情況的概率非常小，因此采用概率解法計算裝配尺寸鏈更為合理。小，因

29、此采用概率解法計算裝配尺寸鏈更為合理。采用概采用概率法計算裝配尺寸鏈，可以擴大各零件的制造公差，降低率法計算裝配尺寸鏈，可以擴大各零件的制造公差，降低制造成本制造成本。 裝配尺寸鏈的各組成環(huán)是有關零件的加工尺寸或相對裝配尺寸鏈的各組成環(huán)是有關零件的加工尺寸或相對位置精度，是彼此獨立的隨機變量。因此，作為組成環(huán)合位置精度，是彼此獨立的隨機變量。因此，作為組成環(huán)合成量的封閉環(huán)也是一個隨機變量。成量的封閉環(huán)也是一個隨機變量。 在直線尺寸鏈中，由概率論知：各獨立隨機變量在直線尺寸鏈中，由概率論知：各獨立隨機變量( (裝配裝配尺寸鏈的組成環(huán)尺寸鏈的組成環(huán)) )的均方根偏差的均方根偏差i i與這些隨機變量

30、之和與這些隨機變量之和( (尺寸尺寸鏈的封閉環(huán)鏈的封閉環(huán)) )的均方根偏差的均方根偏差0 0的關系為的關系為 當尺寸鏈各組成環(huán)均為正態(tài)分布時，其封閉環(huán)也為正態(tài)當尺寸鏈各組成環(huán)均為正態(tài)分布時，其封閉環(huán)也為正態(tài)分布。此時，各組成環(huán)的尺寸誤差分散范圍分布。此時，各組成環(huán)的尺寸誤差分散范圍i i與其均方根偏與其均方根偏差差i i的關系為的關系為 i6i 當誤差分散中心與正態(tài)分布中心重合，且誤差分散范圍當誤差分散中心與正態(tài)分布中心重合，且誤差分散范圍等于公差值（即置信水平為等于公差值（即置信水平為99.73%99.73%情況下），即情況下），即i iT Ti i 時，時，則則 上式說明，上式說明，當各組

31、成環(huán)都為正態(tài)分布時，封閉環(huán)的公差當各組成環(huán)都為正態(tài)分布時，封閉環(huán)的公差等于各組成環(huán)公差平方和的平方根。等于各組成環(huán)公差平方和的平方根。mii120miiTT120如取各組成環(huán)如取各組成環(huán)公差相等公差相等，則各組成環(huán)平均平方公差為，則各組成環(huán)平均平方公差為 與極值解法反計算裝配尺寸鏈相比，概率解法可將組成與極值解法反計算裝配尺寸鏈相比，概率解法可將組成環(huán)的公差值擴大環(huán)的公差值擴大 倍，這是概率法的突出優(yōu)點。倍，這是概率法的突出優(yōu)點。mmTTavQ0462/2/00000010TEITESkmiii對稱公差法對稱公差法/平均偏差法平均偏差法 平均偏差法：先求出各組成環(huán)的中間偏差。當組成環(huán)的平均偏差

32、法：先求出各組成環(huán)的中間偏差。當組成環(huán)的尺寸分布屬于對稱分布，且分布中心與公差帶中心重合，則尺寸分布屬于對稱分布，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)的中間偏差間偏差0及其上偏差及其上偏差ES0和下偏差和下偏差EI0。9.2.5保證裝配精度的裝配方法 儀器的精度最終是靠裝配實現(xiàn)的。采用合理的裝配方法來達到規(guī)定的裝配精度，以實現(xiàn)用較低的零件精度，達到較高的裝配精度；用最少裝配工作量來達到較高的裝配精度，即合理地選擇裝配方法，這是裝配工藝的核心問題。 1互換裝配法互換裝配法 互換裝配法是在裝配過程中，零件

33、互換后仍能達到裝配精度要求的裝配方法。產(chǎn)品采用互換裝配法時，裝配精度主要取決于零件的加工精度，裝配時不經(jīng)任何調整和修配就能達到裝配精度。實質完全互換法不完全互換法大數(shù)互換法或概率互換法零件按一定公差加工后，裝配時不經(jīng)任何修理、選擇或調整即可達到裝配精度要求的裝配方法。 用控制零件加工誤差來保證裝配精度。1 1）完全互換裝配法）完全互換裝配法 在全部產(chǎn)品中，裝配時各組成環(huán)不需要挑選或改變大小或位置，裝配后即能達到裝配精度的要求，這種裝配方法稱為完全互換法。2 2）大數(shù)互換裝配法）大數(shù)互換裝配法 零件批量生產(chǎn)時，加工尺寸的變化符合正態(tài)分布，出現(xiàn)極值的情況是少數(shù)，大部分尺寸出現(xiàn)在平均尺寸的附近。定義

34、110niiLTTLTT00適用于任何生產(chǎn)類型(一）完全互換法在裝配過程中，零件是完全互換的，尺寸鏈各組成環(huán)公差之和小于或等于裝配公差（封閉環(huán)公差） 特點裝配過程簡單，生產(chǎn)效率高；對工人技術水平要求不高，易于擴大生產(chǎn)。便于組織流水作業(yè)及自動化裝配；容易實現(xiàn)零、部件的專業(yè)化協(xié)作生產(chǎn)，可降低成本。備件供應方便。裝配公差小（裝配精度要求高），而組成零件數(shù)目較多時：10nTTi對零件公差要求嚴格，不易加工，甚至無法加工。應用尺寸鏈的計算方法 裝配質量穩(wěn)定可靠；裝配過程簡單、生產(chǎn)率高；易于實現(xiàn)裝配機械化、自動化；便于組織流水作業(yè)和零.部件的協(xié)作與專業(yè)化生產(chǎn)；有利于產(chǎn)品的維護和各、部件的更換。 這種裝配方

35、法常用于高精度少環(huán)尺寸鏈或低精度的多環(huán)尺寸鏈的大批大量生產(chǎn)裝配中。 用極值法同工藝尺寸鏈解法 進行裝配尺寸鏈正計算，即已知組成環(huán)（相關零件）的公差，求封閉環(huán)的公差，可以校核按照給定的相關零件的公差進行完全互換式裝配是否能滿足相應的裝配精度要求。 進行裝配尺寸鏈反計算，即已知封閉環(huán)（裝配精度）的公差T0，來分配各相關零件（各組成環(huán)）的公差Ti時，可以按照等公差法或相同精度等級法來進行。常用的方法是等公差法。 等公差法是按各組成環(huán)公差相等的原則分配封閉環(huán)公差的方法，即假設各組成環(huán)公差相等，求出組成環(huán)平均公差： 然后根據(jù)各組成環(huán)尺寸大小和加工難易程度，將其公差適當調整。但調整后的各組成環(huán)公差之和仍不

36、得大于封閉環(huán)要求的公差。例1： 如圖所示裝配關系，軸是固定的，齒輪在軸上回轉，要求保證齒輪與擋圈之間的軸向間隙為0.100.35mm。已知A1=30mm、A2=5mm、A3=43mm、 （標準件），A5=5mm。現(xiàn)采用完全互換法裝配，試確定各組成環(huán)公差和極限偏差。mmA005. 043試按極值法求出各組成環(huán)的公差及上、下偏差。(見word文檔）定義在大多數(shù)產(chǎn)品中，裝配時，各組成環(huán)不需挑選或改變其大小或位置，裝入后就能達到裝配精度要求封閉環(huán)公差各有關零件公差值平方之和的平方根小于或等于裝配公差封閉環(huán)公差1120niisTTsTT00（二）不完全互換法（大數(shù)互換法或部分互換法）解尺寸鏈的計算方法特

37、點（與極值法比）11100nnTnTTi1n 會有少數(shù)產(chǎn)品（0.27%）超差。應用概率法裝配精度不高，環(huán)數(shù)較多的場合大批大量生產(chǎn)中倍加工容易；組成環(huán)公差擴大為極值法的例1： 如圖所示裝配關系，軸是固定的，齒輪在軸上回轉，要求保證齒輪與擋圈之間的軸向間隙為0.100.35mm。已知A1=30mm、A2=5mm、A3=43mm、 （標準件），A5=5mm。現(xiàn)采用完全互換法裝配，試確定各組成環(huán)公差和極限偏差。mmA005. 043試按概率法求出各組成環(huán)的公差及上、下偏差。(見word文檔）二、選擇裝配法 （選配法）直接選配法分組互換法復合選配法將相互配合的零件按經(jīng)濟精度加工把各組成環(huán)公差放大到經(jīng)濟可

38、行的程度，然后選擇合適的零件進行裝配，以保證規(guī)定的裝配精度要求的裝配方法。（一）選配法的種類（1）直接選配法有裝配工人在許多待裝配的零件中，憑經(jīng)驗挑選合適的零件，通過試湊進行裝配的方法。優(yōu)點：簡單，不需要將零件分組，但挑選零件時間長，勞動量大；裝配質量取決于工人的技術水平。不宜用于節(jié)拍要求較嚴的大批大量生產(chǎn)；這種裝配方法沒有互換性。 當封閉環(huán)的精度要求很高，用完全互換法或不完全互換法解裝配尺寸鏈時，組成環(huán)的公差非常小，使加工十分困難而又不經(jīng)濟。這時可將組成環(huán)公差增大若干倍，使組成環(huán)零件能按經(jīng)濟公差加工，然后再將各組成環(huán)按原設計尺寸測量分組，按相應組進行裝配。 這種方法將產(chǎn)品各配合副的零件按實測

39、尺寸分組，裝配時按組進行互換裝配以達到裝配精度的方法)可以降低對組成環(huán)的加工精度要求，而不降低裝配精度，但卻增加了測量、分組和配套工作。因此，分組裝配法適用于成批或大量生產(chǎn)中裝配精度要求較高、尺寸鏈組成環(huán)很少的情況。（2）分組互換法例：發(fā)動機中活塞和活塞銷的分組裝發(fā)動機中活塞和活塞銷的分組裝配如圖所示，活塞銷和活塞銷孔為過配如圖所示，活塞銷和活塞銷孔為過盈配合?；钊N與活塞銷孔的最大過盈配合。活塞銷與活塞銷孔的最大過盈量為盈量為0.0075mm0.0075mm，最小過盈量為，最小過盈量為0.0025mm0.0025mm。若活塞銷和活塞銷孔的加若活塞銷和活塞銷孔的加工經(jīng)濟精度（活塞銷采用精密無心

40、磨工經(jīng)濟精度（活塞銷采用精密無心磨加工，活塞銷孔采用金剛鏜加工）為加工，活塞銷孔采用金剛鏜加工）為0.01mm0.01mm?，F(xiàn)采用分組選配法進行裝配，?，F(xiàn)采用分組選配法進行裝配，試確定活塞銷孔與活塞銷直徑分組數(shù)試確定活塞銷孔與活塞銷直徑分組數(shù)目和分組尺寸。目和分組尺寸。問題分析問題分析：從裝配精度看，冷態(tài)裝配要求活塞銷孔與活塞銷過盈：從裝配精度看，冷態(tài)裝配要求活塞銷孔與活塞銷過盈量是量是0.00250.0075mm，裝配精度要求很高。，裝配精度要求很高。盡管裝配涉及零件少，采用互換法計算組成環(huán)公差小，零件加工盡管裝配涉及零件少，采用互換法計算組成環(huán)公差小，零件加工精度要求很高。精度要求很高。分

41、析1) 采用完全互換法裝配，則可以設計活塞銷孔，活塞銷直徑?？梢则炞C它們配合的過盈量符合要求。如果銷孔基本尺寸28mm，按照完全互換法設計的活塞和活塞銷的相當于IT2。機械加工較為困難。2) 在實際生產(chǎn)中，分組裝配法將活塞銷孔和活塞銷采用相同的制造公差等級，也即公差帶寬相同。在相同方向上同時放大，并將零件按照放大后的公差進行加工制造。 1）建立裝配尺寸鏈 如上圖右圖所示，其中，A0為活塞銷與活塞銷孔配合的過盈量，是尺寸鏈的封閉環(huán)；A1為活塞銷的直徑尺寸，A2為活塞銷孔的直徑尺寸，這兩個尺寸是尺寸鏈的組成環(huán)。2）確定分組數(shù) 過盈量的公差為0.005mm，將其平均分配給組成環(huán)，各得到公差0.002

42、5mm。而活塞孔與活塞銷直徑的加工經(jīng)濟公差為0.01mm，即需將公差擴大4倍，于是可得到分組數(shù)為4。 3）確定分組尺寸 若活塞銷直徑尺寸定為： 將其分為4組，各組直徑尺寸列于表第3列中。 解圖所示尺寸鏈，可求得活塞銷孔與之對應的分組尺寸，其值列于表第4列中。為了生產(chǎn)操作方便，將分組后零件用顏色標識。同種顏色零件進行裝配，具有完全互換性。為保證分組后各組的配合性質、精度與原設計相同，應注意：配合件的公差值應相等；應同向放大相同的倍數(shù)分組數(shù)；表面粗糙度、形狀和位置公差不能隨尺寸公差放大而放大，應與分組公差相適應 。 采用分組互換法應注意的問題：保證零件分組后在裝配時能夠配套應使配合件的尺寸分布相同

43、。不配套的零件積存到一定數(shù)量時，專門加工一批零件與之配套。分組數(shù)不易過多-34組尺寸公差放大到經(jīng)濟加工精度即可，分組過多容易造成生產(chǎn)紊亂。 應用：環(huán)數(shù)少、配合精度要求高的場合，多為2個組成環(huán)。（3）復合選配法如發(fā)動機氣缸套與活塞的裝配：氣缸套分2組，活塞分4組。特點：配合件公差可以不等，裝配質量高，且裝配速度較快，能 滿足一定的生產(chǎn)節(jié)拍要求。上面兩種方法的復合。零件預先測量分組，裝配時再在各對應組中憑工人經(jīng)驗直接選配試湊次數(shù)將零件（裝配尺寸鏈中的各尺寸）按經(jīng)濟加工精度加工，在裝配時，通過修配某一預先選定的組成環(huán)，即修配環(huán)的尺寸，使之滿足裝配精度要求（封閉環(huán)）的裝配方法。 定義實質裝配時去除修配

44、環(huán)的部分材料以改變其實際尺寸，使封閉環(huán)達到其公差與極限偏差要求的裝配方法。三.修配裝配法（1）單件修配法（2）合并加工修配法（3）自身加工修配法（一）修配方法選定某一固定的零件作修配件修配環(huán)，裝配時，對其修配以保證裝配精度。應用最廣單件修配法將兩個或多個零件合并在一起再進行加工修配。實質是減少了組成環(huán)的環(huán)數(shù)，從而擴大了組成環(huán)的公差，同時又滿足了裝配精度要求。主要用于單件、小批量生產(chǎn) 合并加工修配法 用此法零件要對號入座如車床尾座和底版就是采用合并加工修配法尾座和底板合并在一起鏜套筒孔，并作為一個件進入裝配，通過修磨底面，保證床頭與尾座頂尖等高性要求。 在機床制造中，有一些裝配精度很不容易保證，

45、常用自身加工修配法來達到裝配精度利用機床本身的加工能力，即把所有組成環(huán)都合并起來進行修配，直接保證達到封閉環(huán)公差要求的方法。主要用于機床制造業(yè)中自身加工修配法（就地加工法） （二）單件修配法需解決的主要問題1修配環(huán)（修配件）的選擇 原則：便于裝卸、易于修配，一般應選形狀簡單，修配面積小的零件作為修配環(huán)；不選公共環(huán)作為修配環(huán)。應選只與一項裝配精度有關的零件作為修配環(huán)。2修配環(huán)預加工尺寸的確定對修配環(huán)尺寸的要求（基本原則）：足夠的修配量，避免出現(xiàn)不可修復的廢品；修配量最小，減少修配工作勞動量，提高生產(chǎn)率。尺寸鏈解法極值法確定修配環(huán)尺寸時需分三種情況：（1）修配環(huán)被修配時，封閉環(huán)尺寸“越修越小”（2

46、）修配環(huán)被修配時，封閉環(huán)尺寸“越修越大”（3）修配環(huán)被修配時，封閉環(huán)尺寸“分別變大或變小”特點應用1零件按經(jīng)濟精度加工，裝配時可達到很高的裝配精度，且接觸精度高；2由于預留了修配量，故需修配時間且難以固定，不便于組織裝配流水作業(yè)；3修配工作勞動量大，裝配質量受工人技術水平限制。1主要用于單件、小批量生產(chǎn)；2成批生產(chǎn)中，組成環(huán)零件多而裝配精度高的部件裝配。3. 應盡量利用機械加工代替手工修配，減輕工人的勞動強度。（三）特點及應用四、調整裝配法將零件（裝配尺寸鏈中的各尺寸）按經(jīng)濟加工精度加工，在裝配時，通過改變調整件的位置或選定一個或加入一個零件作為調整環(huán)（定尺寸零件）或定向裝配，使之滿足裝配精度要求（封閉環(huán)）的裝配方法。定義實質裝配時調節(jié)調整件的相對位置，或選用合適的調整件，使封閉環(huán)達到其公差與極限偏差要求的裝配方法。1.可動調整法用改變調整件（補償件）的位置（移動、旋轉或移動和旋轉同時進行）來達到裝配精度的方法。應用：用于傳動機構或易磨損機構中。常見的調整方法：可動調整法、固定調整法、誤差抵消調整法 采用楔塊調整絲杠和螺母間隙的裝