儀器裝配與調(diào)整

第9章儀器裝配與調(diào)整

儀器一般是由機(jī)械部分和電其氣部分組成的，儀器質(zhì)量的優(yōu)劣與機(jī)械、電氣兩部分都有關(guān)系，與產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平有關(guān)也與制造工藝水平有關(guān)。儀器的整機(jī)裝配是嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，將相關(guān)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(jī)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(jī)械裝配則是根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的技術(shù)要求，將零部件按位置精度、表面配合精度和運(yùn)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(shè)備

儀器電裝配時(shí)經(jīng)常使用的手工工具包括電烙鐵、尖嘴鉗、偏口鉗，常用量具有鋼直尺、游標(biāo)卡尺、外徑千分尺。剝頭機(jī)、捻頭機(jī)、波峰焊機(jī)、鐘表車床、繞線機(jī)、充磁機(jī)等。9.1儀器裝配與調(diào)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(guān)系到整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量。裝配:根據(jù)規(guī)定的技術(shù)要求，將若干零件接合成部件，或?qū)⑷舾蓚€(gè)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(jī)構(gòu)的裝配、分流器和附加電阻的裝配、接線端鈕、開關(guān)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(zhuǎn)動力矩?？蓜硬考ǔＳ袆尤?、轉(zhuǎn)軸、軸尖或光標(biāo)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(zhǔn)備。首先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(shí)，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(nèi)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(jī)構(gòu)的裝配測量機(jī)構(gòu)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(zhuǎn)。

3）內(nèi)附分流器和附加電阻的裝配內(nèi)附分流器和附加電阻都安裝在儀器殼的專用小室內(nèi)，內(nèi)附分流器和附加電阻的裝配質(zhì)量主要取決于量限轉(zhuǎn)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(dá)到了設(shè)計(jì)所要求的技術(shù)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(shí)只允許接觸安裝版或骨架。（2）對于由若干平板組成的電阻，其溫升與放置情況有關(guān)。（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(yīng)有污點(diǎn)，焊點(diǎn)應(yīng)光亮圓滑。4）開關(guān)的裝配在儀器中，開關(guān)是必不可少的部件。開關(guān)的性能直接影響儀器的性能。開關(guān)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(gè)方面來決定。

2．總裝配總裝配是將預(yù)先裝好的符合要求的部件、組件或零件組合成為一個(gè)整體，使每一個(gè)零部件都有一個(gè)正確的定位和正常的電氣性能的過程。1）開關(guān)、步進(jìn)盤與安裝板或面板的裝配由于開關(guān)軸的轉(zhuǎn)動能帶動字盤的旋轉(zhuǎn)，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(guān)時(shí)，要考慮到每個(gè)相互有關(guān)聯(lián)的配合尺寸。2）線路連接開關(guān)、步進(jìn)盤、按鈕接線端鈕等各部件安裝就位后，就用導(dǎo)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(gè)箱，有的是由幾個(gè)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(guān)。攜帶式儀器的面板還裝有檢流計(jì)。5）整體裝配把安裝板、箱殼和面板裝在一起，當(dāng)安裝板裝入箱殼后，在連接的對應(yīng)位置上用螺釘連接，初步擰進(jìn)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(yīng)位置一一對應(yīng)。9.1.3環(huán)境條件對裝配的影響

隨著科學(xué)技術(shù)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)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(jī)械裝配工藝

9.2.1概述

裝配工作十分重要，對機(jī)器質(zhì)量影響很大。若裝配不當(dāng)，即使所有機(jī)器零件加工都合乎質(zhì)量要求，也不一定能夠裝配出合格的、高質(zhì)量的機(jī)器。反之，當(dāng)零件制造質(zhì)量并不十分精良時(shí)，只要裝配過程中采用了合適的工藝方法，也能使機(jī)器達(dá)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(jī)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

機(jī)器的裝配是整個(gè)機(jī)器制造工藝過程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，它包括裝配（部裝和總裝）、調(diào)整、檢驗(yàn)和試驗(yàn)等工作。裝配是機(jī)器制造中的后期工作，是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。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)品的過程?？傃b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，使之成為一臺完整的機(jī)器。零件：是組成機(jī)器的最小單元套件：是在一個(gè)基準(zhǔn)零件上，裝上一個(gè)或若干個(gè)零件構(gòu)成的。它是最小的裝配單元。為套件進(jìn)行的裝配工作稱為套裝組件：是在一個(gè)基準(zhǔn)零件上，裝上若干套件及零件而構(gòu)成的。如機(jī)床主軸箱中的主軸，在基準(zhǔn)軸件上裝上齒輪、套、墊片、鍵及軸承的組合件稱為組件部件：是在一個(gè)基準(zhǔn)零件上，裝上若干組件、套件和零件構(gòu)成的。部件在機(jī)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套件——裝配齒輪1－基準(zhǔn)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(dǎo)裝配工作的技術(shù)文件，也是進(jìn)行裝配生產(chǎn)計(jì)劃及技術(shù)準(zhǔn)備的主要依據(jù)。從廣義上講，機(jī)器及其部件、組件裝配圖，尺寸鏈分析圖，各種裝配夾具的應(yīng)用圖，檢驗(yàn)方法圖及其說明，零件機(jī)械加工技術(shù)要求一覽表，各個(gè)“裝配單元”及整臺機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)、試驗(yàn)規(guī)程及其所用設(shè)備圖，以至于裝配周期表等，均屬于裝配工藝范圍內(nèi)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(shí)，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(shí)，必須具有下列原始資料：（1）產(chǎn)品裝配圖和驗(yàn)收技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。（2）產(chǎn)品驗(yàn)收的技術(shù)條件。（3）產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。（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)程大致可以分為以下三個(gè)階段。1）產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分析分析產(chǎn)品圖樣，掌握裝配的技術(shù)要求和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行尺寸分析（就是根據(jù)裝配精度要求，建立適當(dāng)?shù)难b配尺寸鏈，并對裝配尺寸鏈進(jìn)行分析和計(jì)算）和工藝分析（就是對裝配結(jié)構(gòu)的工藝性進(jìn)行分析，確定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是否便于裝配拆卸和維修等）。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生產(chǎn)批量，確定保證達(dá)到裝配精度的裝配方法

機(jī)器裝配精度相互位置精度相互運(yùn)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和移動兩種。固定式是全部裝配工作在一個(gè)或幾個(gè)固定的工作地點(diǎn)完成移動式是將零件、部件用運(yùn)輸小車或運(yùn)輸帶從一個(gè)裝配地點(diǎn)移動到下一個(gè)裝配地點(diǎn)，在每一個(gè)裝配地點(diǎn)上分別完成一部分裝配工作，各裝配地點(diǎn)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(zhì)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(diǎn)的布置、工序的分散與集中以及每道工序的具體內(nèi)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(diào)整、試驗(yàn)、檢驗(yàn)、包裝等項(xiàng)內(nèi)容。（1）確定裝配工作的具體內(nèi)容，劃分裝配單元。根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和裝配精度的要求可以確定各裝配工序的具體內(nèi)容。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的儀器，為了保證裝配質(zhì)量和提高裝配效率，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，從工藝角度將其分解為可以單獨(dú)進(jìn)行裝配的裝配單元。（2）確定裝配工藝方法及設(shè)備。必須選擇合適的裝配方法及所需的設(shè)備、工具、夾具和量具等。當(dāng)車間沒有現(xiàn)成的設(shè)備、工具、夾具、量具時(shí)，還得提出設(shè)計(jì)任務(wù)書。所用的工藝參數(shù)可參照經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或計(jì)算確定。（3）確定裝配順序。各級裝配單元裝配時(shí)，先要確定一個(gè)基準(zhǔn)件先進(jìn)入裝配，然后安排其它零件、組件或部件進(jìn)入裝配的順序。如車床裝配時(shí)，床身是一個(gè)基準(zhǔn)件先進(jìn)入總裝，其他的裝配單元再依次進(jìn)入裝配。

安排裝配順序的一般原則為：先下后上，先內(nèi)后外，先難后易、先重大后輕小，先精密后一般。（4）確定工時(shí)定額及工人的技術(shù)等級。目前裝配的工時(shí)定額大都根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，工人的技術(shù)等級并不作嚴(yán)格規(guī)定。但必須安排有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)熟練的工人在關(guān)鍵的裝配崗位上操作，以把好質(zhì)量關(guān)。（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(jī)械加工的工藝過程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(guān)鍵工序才編寫工序卡。在生產(chǎn)批量較大時(shí)，除編寫工藝過程卡外還需編寫詳細(xì)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?zhǔn)零件機(jī)器零件零件零件零件零件部件部件組件套件零件清洗。清洗的目的是去除零件表面或部件中的油污及雜質(zhì)。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。裝配加工。這里特指的是裝配過程中的加工，如刮削、配作等。平衡。在具有高速旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的儀器中，經(jīng)過平衡后的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，可以降低噪聲，提高工作精度，延長儀器的使用壽命。

機(jī)器裝配基本作業(yè)清洗連接校正、調(diào)整與配作

平衡驗(yàn)收、試驗(yàn)

儀器結(jié)構(gòu)的裝配工藝性和零件結(jié)構(gòu)的機(jī)械加工工藝性一樣，對儀器的整個(gè)生產(chǎn)過程有較大的影響，也是評價(jià)儀器設(shè)計(jì)的指標(biāo)之一。在機(jī)械設(shè)計(jì)中綜合考慮制造、裝配工藝、維修及成本等方面的技術(shù)，稱為機(jī)械設(shè)計(jì)工藝性。機(jī)器及其零部件的工藝性主要體現(xiàn)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，所以又稱為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝性。零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝性，簡稱零件結(jié)構(gòu)工藝性，是指所設(shè)計(jì)的零件在滿足使用要求的條件下制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。零件結(jié)構(gòu)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(jī)械加工、熱處理、機(jī)器裝配、機(jī)器使用、維護(hù)，直至報(bào)廢、回收和再利用等。

9.2.3儀器結(jié)構(gòu)裝配工藝性對于零件機(jī)械加工結(jié)構(gòu)工藝性，主要從零件加工的難易性和加工成本兩方面考慮。在滿足使用要求的前提下，一般對零件的技術(shù)要求應(yīng)盡量降低，同時(shí)對零件每一個(gè)加工表面的設(shè)計(jì)，應(yīng)充分考慮其可加工性和加工的經(jīng)濟(jì)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(biāo)準(zhǔn)刀具和通用工裝等，以降低加工成本。此外零件機(jī)械加工結(jié)構(gòu)工藝性還要考慮以下要求：

1）設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工，如應(yīng)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(shè)空刀等；

4）從提高生產(chǎn)率的角度考慮，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量使零件上相似的結(jié)構(gòu)要素（如退刀槽、鍵槽等）規(guī)格相同，并應(yīng)使類似的加工面（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(diào)整時(shí)間；

5）零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)便于加工時(shí)的安裝與夾緊

儀器的裝配工藝性要求儀器結(jié)構(gòu)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(jī)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(dá)到規(guī)定的裝配精度。

裝配對零部件結(jié)構(gòu)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(dá)到裝配精度要求。（1）將結(jié)構(gòu)分拆成若干個(gè)獨(dú)立的裝配單元

一臺儀器分成幾個(gè)獨(dú)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(shí)平行進(jìn)行，它是評定儀器結(jié)構(gòu)裝配工藝性的重要標(biāo)志之一。圖9-8不劃分裝配組件的裝拆（2）盡量使裝配和拆卸方便

儀器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)使裝配工作簡單、方便。重要的一點(diǎn)是組件的幾個(gè)表面不應(yīng)該同時(shí)裝入基準(zhǔn)零件（如箱體零件）的配合孔中，而應(yīng)該依次先后進(jìn)入裝配。圖9-9軸依次裝配的結(jié)構(gòu)（3）盡量減少裝配時(shí)的修配和機(jī)械加工

多數(shù)儀器在裝配過程中，難免對某些零部件進(jìn)行修配。這些工作多數(shù)由手工操作，不僅要求高的技術(shù)，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(jié)構(gòu)工藝性的要求主要包括：能夠組成單獨(dú)的部件或裝配單元、應(yīng)具有合適的裝配基面、考慮裝配和拆卸的方便性、考慮設(shè)備維護(hù)的方便性、選擇合理的調(diào)整或補(bǔ)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(jié)構(gòu)9.2.4裝配尺寸鏈儀器的質(zhì)量主要取決于儀器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的正確性、零件的加工質(zhì)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(jì)算裝配尺寸鏈，可以解決零件精度與裝配精度之間的關(guān)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(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)之一。儀器的裝配精度一般包括以下幾個(gè)方面：（1）相互位置精度。（2）相對運(yùn)動精度。（3）相互配合精度。2．裝配精度和零件精度的關(guān)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(guān)鍵零件的精度會直接影響相應(yīng)的裝配精度。因此，在加工這些零件時(shí)，必須嚴(yán)格控制零件相關(guān)尺寸、形狀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(shí)，建立并計(jì)算裝配尺寸鏈?zhǔn)亲铌P(guān)鍵的問題。1）裝配尺寸鏈的基本概念

在儀器裝配中，由相關(guān)零件的尺寸或相互位置關(guān)系所組成的尺寸鏈，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(guān)零件的設(shè)計(jì)尺寸是組成環(huán)。

如何查找對某裝配精度有影響的相關(guān)零件，進(jìn)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(guān)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(gè)零件為起點(diǎn)，沿著裝配精度要求的位置方向，以裝配基準(zhǔn)面為聯(lián)系線索，分別查明裝配關(guān)系中影響裝配精度要求的那些有關(guān)零件，直至找到同一個(gè)基準(zhǔn)零件甚至是同一個(gè)基準(zhǔn)表面為止。

查找裝配尺寸鏈時(shí)，應(yīng)注意以下原則

（1）查找裝配尺寸鏈時(shí)，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(dāng)簡化。尺寸鏈簡化：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)軌直線度誤差；否則，均忽略不計(jì)。（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(shí)，遵循最短路線原則。最短路線原則要求每個(gè)裝配相關(guān)的零、部件只應(yīng)有一個(gè)尺寸作為組成環(huán)列入裝配尺寸鏈，即將連接兩個(gè)裝配基準(zhǔn)面間的位置尺寸直接標(biāo)注在零件圖上。這樣，組成環(huán)的數(shù)目就等于有關(guān)零、部件的數(shù)目，即“一件一環(huán)”，此時(shí)裝配尺寸鏈環(huán)數(shù)最少。2）裝配尺寸鏈的計(jì)算

裝配方法與裝配尺寸鏈的計(jì)算方法密切相關(guān)，同一項(xiàng)裝配精度，采用不同的裝配方法時(shí)，其裝配尺寸鏈的計(jì)算方法也不同。

(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，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)概率法裝配尺寸鏈的計(jì)算方法包括：（1）極值法極值法的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算簡單，極值法設(shè)計(jì)的零件具有完全的互換性。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(jì)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(dǎo)出來的，故在既定封閉環(huán)的情況下，計(jì)算出的組成環(huán)公差往往過于嚴(yán)格。特別是在封閉環(huán)精度要求高、組成環(huán)數(shù)目多時(shí)，計(jì)算出的組成環(huán)公差過小，甚至無法用機(jī)械加工來保證。式中:封閉環(huán)極值公差；封閉環(huán)極值公差要求值；

第i個(gè)組成環(huán)公差；m為組成環(huán)環(huán)數(shù)。在利用極值法對直線尺寸鏈進(jìn)行正計(jì)算時(shí)，為保證裝配精度要求，各組成環(huán)公差之和必須小于或等于封閉環(huán)公差，即在進(jìn)行直線尺寸鏈反計(jì)算時(shí)，可按“等公差”原則確定各組成環(huán)的平均極值公差

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(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

調(diào)整原則：①組成環(huán)是標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中已有規(guī)定→既定值。②組成環(huán)是幾個(gè)尺寸鏈的公共環(huán)時(shí)，公差值及分布由對其要求最嚴(yán)的尺寸鏈先行確定，對其余尺寸鏈既定值。③尺寸相近、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(dāng)?shù)?，取其精度相等。④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。⑤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

根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論，每個(gè)組成環(huán)尺寸處于極限情況的機(jī)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小，因此采用概率解法計(jì)算裝配尺寸鏈更為合理。采用概率法計(jì)算裝配尺寸鏈，可以擴(kuò)大各零件的制造公差，降低制造成本。裝配尺寸鏈的各組成環(huán)是有關(guān)零件的加工尺寸或相對位置精度，是彼此獨(dú)立的隨機(jī)變量。因此，作為組成環(huán)合成量的封閉環(huán)也是一個(gè)隨機(jī)變量。

在直線尺寸鏈中，由概率論知：各獨(dú)立隨機(jī)變量(裝配尺寸鏈的組成環(huán))的均方根偏差σi與這些隨機(jī)變量之和(尺寸鏈的封閉環(huán))的均方根偏差σ0的關(guān)系為

當(dāng)尺寸鏈各組成環(huán)均為正態(tài)分布時(shí)，其封閉環(huán)也為正態(tài)分布。此時(shí)，各組成環(huán)的尺寸誤差分散范圍ωi與其均方根偏差σi的關(guān)系為

ωi＝6σi

當(dāng)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99.73%情況下），即ωi＝Ti時(shí)，則

上式說明，當(dāng)各組成環(huán)都為正態(tài)分布時(shí)，封閉環(huán)的公差等于各組成環(huán)公差平方和的平方根。如取各組成環(huán)公差相等，則各組成環(huán)平均平方公差為

與極值解法反計(jì)算裝配尺寸鏈相比，概率解法可將組成環(huán)的公差值擴(kuò)大倍，這是概率法的突出優(yōu)點(diǎn)。46對稱公差法/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)的中間偏差Δ0及其上偏差ES0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(shí)現(xiàn)的。采用合理的裝配方法來達(dá)到規(guī)定的裝配精度，以實(shí)現(xiàn)用較低的零件精度，達(dá)到較高的裝配精度；用最少裝配工作量來達(dá)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

互換裝配法是在裝配過程中，零件互換后仍能達(dá)到裝配精度要求的裝配方法。產(chǎn)品采用互換裝配法時(shí)，裝配精度主要取決于零件的加工精度，裝配時(shí)不經(jīng)任何調(diào)整和修配就能達(dá)到裝配精度。實(shí)質(zhì)●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(shí)不經(jīng)任何修理、選擇或調(diào)整即可達(dá)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）完全互換裝配法在全部產(chǎn)品中，裝配時(shí)各組成環(huán)不需要挑選或改變大小或位置，裝配后即能達(dá)到裝配精度的要求，這種裝配方法稱為完全互換法。2）大數(shù)互換裝配法零件批量生產(chǎn)時(shí)，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●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(diǎn)●裝配過程簡單，生產(chǎn)效率高；●對工人技術(shù)水平要求不高，易于擴(kuò)大生產(chǎn)?！癖阌诮M織流水作業(yè)及自動化裝配；●容易實(shí)現(xiàn)零、部件的專業(yè)化協(xié)作生產(chǎn)，可降低成本?！駛浼?yīng)方便?！裱b配公差?。ㄑb配精度要求高），而組成零件數(shù)目較多時(shí)：→對零件公差要求嚴(yán)格，不易加工，甚至無法加工。應(yīng)用尺寸鏈的計(jì)算方法

裝配質(zhì)量穩(wěn)定可靠；裝配過程簡單、生產(chǎn)率高；易于實(shí)現(xiàn)裝配機(jī)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(hù)和各、部件的更換。

這種裝配方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(jìn)行裝配尺寸鏈正計(jì)算，即已知組成環(huán)（相關(guān)零件）的公差，求封閉環(huán)的公差，可以校核按照給定的相關(guān)零件的公差進(jìn)行完全互換式裝配是否能滿足相應(yīng)的裝配精度要求。

進(jìn)行裝配尺寸鏈反計(jì)算，即已知封閉環(huán)（裝配精度）的公差T0，來分配各相關(guān)零件（各組成環(huán)）的公差Ti時(shí)，可以按照"等公差法"或"相同精度等級法"來進(jìn)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(shè)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(dāng)調(diào)整。但調(diào)整后的各組成環(huán)公差之和仍不得大于封閉環(huán)要求的公差。

例1：如圖所示裝配關(guān)系，軸是固定的，齒輪在軸上回轉(zhuǎn)，要求保證齒輪與擋圈之間的軸向間隙為0.10～0.35mm。已知A1=30mm、A2=5mm、A3=43mm、（標(biāo)準(zhǔn)件），A5=5mm?，F(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。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(shí)，各組成環(huán)不需挑選或改變其大小或位置，裝入后就能達(dá)到裝配精度要求→封閉環(huán)公差各有關(guān)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（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(jì)算方法特點(diǎn)（與極值法比）

會有少數(shù)產(chǎn)品（0.27%）超差。應(yīng)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(kuò)大為極值法的例1：如圖所示裝配關(guān)系，軸是固定的，齒輪在軸上回轉(zhuǎn)，要求保證齒輪與擋圈之間的軸向間隙為0.10～0.35mm。已知A1=30mm、A2=5mm、A3=43mm、（標(biāo)準(zhǔn)件），A5=5mm?，F(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。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(fù)合選配法將相互配合的零件按經(jīng)濟(jì)精度加工→把各組成環(huán)公差放大到經(jīng)濟(jì)可行的程度，然后選擇合適的零件進(jìn)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(yàn)挑選合適的零件，通過試湊進(jìn)行裝配的方法。■優(yōu)點(diǎn)：

簡單，不需要將零件分組，但挑選零件時(shí)間長，勞動量大；裝配質(zhì)量取決于工人的技術(shù)水平。不宜用于節(jié)拍要求較嚴(yán)的大批大量生產(chǎn)；這種裝配方法沒有互換性。當(dāng)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(shí)，組成環(huán)的公差非常小，使加工十分困難而又不經(jīng)濟(jì)。這時(shí)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(jì)公差加工，然后再將各組成環(huán)按原設(shè)計(jì)尺寸測量分組，按相應(yīng)組進(jìn)行裝配。

這種方法將產(chǎn)品各配合副的零件按實(shí)測尺寸分組，裝配時(shí)按組進(jìn)行互換裝配以達(dá)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(jī)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盈配合?；钊N與活塞銷孔的最大過盈量為0.0075mm，最小過盈量為0.0025mm。若活塞銷和活塞銷孔的加工經(jīng)濟(jì)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0.01mm?，F(xiàn)采用分組選配法進(jìn)行裝配，試確定活塞銷孔與活塞銷直徑分組數(shù)目和分組尺寸。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量是0.0025～0.0075mm，裝配精度要求很高。盡管裝配涉及零件少，采用互換法計(jì)算組成環(huán)公差小，零件加工精度要求很高。分析1)采用完全互換法裝配，則可以設(shè)計(jì)活塞銷孔，活塞銷直徑?？梢则?yàn)證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(shè)計(jì)的活塞和活塞銷的相當(dāng)于IT2。機(jī)械加工較為困難。2)在實(shí)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(shí)放大，并將零件按照放大后的公差進(jìn)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(gè)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0.0025mm。而活塞孔與活塞銷直徑的加工經(jīng)濟(jì)公差為0.01mm，即需將公差擴(kuò)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(yīng)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(biāo)識。同種顏色零件進(jìn)行裝配，具有完全互換性。①為保證分組后各組的配合性質(zhì)、精度與原設(shè)計(jì)相同，應(yīng)注意：●配合件的公差值應(yīng)相等；●應(yīng)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(yīng)與分組公差相適應(yīng)。采用分組互換法應(yīng)注意的問題：②保證零件分組后在裝配時(shí)能夠配套應(yīng)使配合件的尺寸分布相同。不配套的零件積存到一定數(shù)量時(shí)，專門加工一批零件與之配套。③分組數(shù)不易過多-3～4組尺寸公差放大到經(jīng)濟(jì)加工精度即可，分組過多容易造成生產(chǎn)紊亂。應(yīng)用：環(huán)數(shù)少、配合精度要求高的場合，多為2個(gè)組成環(huán)。（3）復(fù)合選配法如發(fā)動機(jī)氣缸套與活塞的裝配：氣缸套分2組，活塞分4組。■特點(diǎn)：

配合件公差可以不等，裝配質(zhì)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(fù)合。零件預(yù)先測量分組，裝配時(shí)再在各對應(yīng)組中憑工人經(jīng)驗(yàn)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(jì)加工精度加工，在裝配時(shí)，通過修配某一預(yù)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(shí)質(zhì)裝配時(shí)去除修配環(huán)的部分材料以改變其實(shí)際尺寸，使封閉環(huán)達(dá)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(shí)，對其修配以保證裝配精度。→應(yīng)用最廣單件修配法將兩個(gè)或多個(gè)零件合并在一起再進(jìn)行加工修配。實(shí)質(zhì)是減少了組成環(huán)的環(huán)數(shù)，從而擴(kuò)大了組成環(huán)的公差，同時(shí)又滿足了裝配精度要求?！饕糜趩渭?、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(gè)件進(jìn)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(jī)床制造中，有一些裝配精度很不容易保證，常用自身加工修配法來達(dá)到裝配精度●利用機(jī)床本身的加工能力，即把所有組成環(huán)都合并起來進(jìn)行修配，直接保證達(dá)到封閉環(huán)公差要求的方法?！裰饕糜跈C(jī)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(yīng)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(yīng)選只與一項(xiàng)裝配精度有關(guān)的零件作為修配環(huán)。2．修配環(huán)預(yù)加工尺寸的確定●對修配環(huán)尺寸的要求（基本原則）：①足夠的修配量，避免出現(xiàn)不可修復(fù)的廢品；②修配量最小，減少修配工作勞動量，提高生產(chǎn)率?！癯叽珂溄夥ā獦O值法確定修配環(huán)尺寸時(shí)需分三種情況：（1）修配環(huán)被修配時(shí)，封閉環(huán)尺寸“越修越小”（2）修配環(huán)被修配時(shí)，封閉環(huán)尺寸“越修越大”（3）修配環(huán)被修配時(shí)，封閉環(huán)尺寸“分別變大或變小”特點(diǎn)應(yīng)用1．零件按經(jīng)濟(jì)精度加工，裝配時(shí)可達(dá)到很高的裝配精度，且接觸精度高；2．由于預(yù)留了修配量，故需修配時(shí)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(zhì)量受工人技術(shù)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(yīng)盡量利用機(jī)械加工代替手工修配，減輕工人的勞動強(qiáng)度。（三）特點(diǎn)及應(yīng)用四、調(diào)整裝配法將零件（裝配尺寸鏈中的各尺寸）按經(jīng)濟(jì)加工精度加工，在裝配時(shí)，通過改變調(diào)整件的位置或選定一個(gè)或加入一個(gè)零件作為調(diào)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(shí)質(zhì)裝配時(shí)調(diào)節(jié)調(diào)整件的相對位置，或選用合適的調(diào)整件，使封閉環(huán)達(dá)到其公