第五章機(jī)器裝配工藝過程設(shè)計

1第5章機(jī)器裝配工藝過程設(shè)計本章要點(diǎn)裝配工藝規(guī)程自學(xué)裝配尺寸鏈上海大眾汽車的開始21983年春天，在上海牌轎車的總裝車間12名中國工人和3個德國人組裝第一輛桑塔納。

車身放在兩條長凳上，先裝零件，后裝輪子，沒有工藝規(guī)范，沒有機(jī)械手，只有葫蘆吊、長板凳、橡皮榔頭，螺絲擰不緊用銼刀銼，榔頭敲。

計劃兩天就可裝好的車花了半個月，原因是五千多個零部件進(jìn)口時都有編號，運(yùn)到上海后搞散了堆在一起，不好找。就這樣生產(chǎn)了幾千輛，大概每天生產(chǎn)2輛。1986年11月初，產(chǎn)量突破1萬輛，用的是半機(jī)械化流水線，在導(dǎo)軌上一輛輛裝配，移工位要一輛輛地推。只有收音機(jī)、喇叭、天線和小標(biāo)牌國產(chǎn)。一臺車要用1萬美金進(jìn)口零部件。項(xiàng)目投資規(guī)模2萬臺，3.6億元，德方提取其投資額10%的紅利；銷售歸中方，銷售利潤與德方無關(guān)。售價28-35萬，供不應(yīng)求。裝配概念裝配是指按規(guī)定的技術(shù)要求，將零件、組件或部件等進(jìn)行配合連接，使之成為半成品或成品的過程零件零件標(biāo)準(zhǔn)件組裝組件零件標(biāo)準(zhǔn)件部裝部件組件零件標(biāo)準(zhǔn)件總裝產(chǎn)品裝配精度與裝配尺寸鏈裝配精度是指產(chǎn)品裝配時應(yīng)達(dá)到設(shè)計的最低精度，是確定零件設(shè)計精度、加工及裝配方法和制定裝配工藝規(guī)程的主要依據(jù)；零件加工精度決定裝配精度；需要用尺寸鏈方法為來分析計算裝配精度。裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈?zhǔn)怯上嚓P(guān)零件、組件和部件中的相關(guān)尺寸所形成的封閉尺寸鏈。

封閉環(huán)就是裝配要求的項(xiàng)目，即機(jī)構(gòu)圖設(shè)計時提出的要求。裝配尺寸鏈與工藝尺寸鏈共同點(diǎn)：由一個封閉環(huán)、若干個組成環(huán)構(gòu)成，組成環(huán)又可分為增環(huán)和減環(huán)；不同點(diǎn)：工藝尺寸鏈的各環(huán)均在同一個零件；讀零件圖

裝配尺寸鏈上一個零件一個尺寸環(huán)；讀裝配圖裝配尺寸鏈的構(gòu)建組成環(huán)注意事項(xiàng)尺寸鏈必須是封閉的（封閉原則）一個零件只能有一個組成環(huán)（尺寸最少原則）形位誤差和間隙的處理：形位誤差及配合間隙都可以看成基本尺寸為0的尺寸組成環(huán)一個零件上只有一個尺寸組成環(huán)，但同時可以有形位誤差組成環(huán)形位誤差及配合間隙可以合并到尺寸組成環(huán)中，以減少尺寸鏈的環(huán)數(shù)裝配方法零件精度通常裝配不出需要的精度。用低精度零件、低裝配工作量達(dá)到高裝配精度，是裝配工藝的核心問題利用尺寸鏈來達(dá)到裝配精度的工藝方法有：互換法：完全互換法、大數(shù)互換法（不完全互換法）分組法修配法調(diào)整法裝配方法——互換法零件加工完畢經(jīng)檢驗(yàn)合格后，在裝配時不經(jīng)任何調(diào)整和修配就可以達(dá)到要求的裝配精度，這種方法稱為互換法互換法又可分為完全互換法和大數(shù)互換法1.完全互換法所有零件都出現(xiàn)極值時，仍能保證裝配精度即使當(dāng)所有的增環(huán)零件都出現(xiàn)最大值、所有的減環(huán)零件出現(xiàn)最小值時，裝配精度也應(yīng)該合格；并且當(dāng)所有的增環(huán)零件都出現(xiàn)最小值、所有的減環(huán)零件出現(xiàn)最大值時，裝配精度也應(yīng)合格。所有零件都實(shí)現(xiàn)完全互換。求解方法：極值法

封閉=增環(huán)-減環(huán)封閉環(huán)公差=組成環(huán)公差之和2.不完全互換法--概率（大數(shù)）裝配時各環(huán)零件為極值的概率很??；增環(huán)都是最大值，減環(huán)零件都是最小值這樣的極限情況幾乎就沒有。因此可以將組成環(huán)的公差加大，把個別裝配精度不合格的單獨(dú)處理，這種裝配方法稱為概率（大數(shù)）互換法。大數(shù)互換法組成環(huán)的公差

與完全互換法相比，零件公差增大可以擴(kuò)大組成環(huán)的公差，并保證封閉環(huán)的精度，但有部分零部件要進(jìn)行返修。3.分組法當(dāng)封閉環(huán)的精度要求很高，用完全互換法或大數(shù)互換法解裝配尺寸鏈時，組成環(huán)的公差非常小，使加工十分困難而不經(jīng)濟(jì)分組法：將組成環(huán)公差增大若干倍（一般3～

6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)按原公差大小分組，按相應(yīng)組進(jìn)行裝配。分組法的實(shí)質(zhì)仍是互換法，按對應(yīng)組互換，實(shí)現(xiàn)在封閉環(huán)公差不變的前提下擴(kuò)大組成環(huán)的公差。增加測量、分組、配套及零件管理等工作。以達(dá)到裝配精度要求、同時使分組工作量最小為目標(biāo)，如何對零件進(jìn)行合理分組優(yōu)化問題相關(guān)零件均要測量；相關(guān)零件均要分組；相關(guān)零件之間存在配套關(guān)系4.修配法當(dāng)封閉環(huán)的精度要求較高時，用互換法來裝配，勢必使組成環(huán)的公差難以達(dá)到。修配法則在裝配時修改某環(huán)的尺寸來達(dá)到封閉環(huán)的精度要求。修配法的實(shí)質(zhì)是擴(kuò)大組成環(huán)的公差，按裝配要求去修配個別零件尺寸。不能互換。5.調(diào)整法選裝不同尺寸的零件，或調(diào)整零件尺寸達(dá)到封閉環(huán)的精度要求，稱為調(diào)整法。調(diào)整法的實(shí)質(zhì)也是擴(kuò)大組成環(huán)的公差，經(jīng)調(diào)整（不加工）達(dá)到封閉環(huán)的精度。計算完全互換法裝配尺寸鏈計算原理：兩種極端情況均能滿足裝配要求（所有增環(huán)最大、所有減環(huán)最??；所有增環(huán)最小、所有減環(huán)最大）極值法計算公式：與工序尺寸鏈相同計算類型：正問題：已知零件精度，分析能否達(dá)到裝配精度要求反問題：已知裝配精度，計算零件的精度修配法裝配尺寸鏈計算原理：所有零件按經(jīng)濟(jì)精度制造，其中選擇一個零件作為修配環(huán)，尺寸預(yù)留合理的修配量（增大或減小尺寸），裝配時修配該尺寸達(dá)到裝配精度。要點(diǎn)：分兩種情況，越修越大：修配環(huán)越修，封閉環(huán)尺寸越大。大大大

計算點(diǎn)：取封閉環(huán)尺寸為極大值，再修將更大零件封閉環(huán)上偏差（含修配環(huán)）=要求的封閉環(huán)上偏差越修越?。盒夼洵h(huán)越修，封閉環(huán)尺寸越小。小小小

計算點(diǎn)：取封閉環(huán)尺寸為極小值，再修將更小零件封閉環(huán)下偏差（含修配環(huán)）=要求的封閉環(huán)下偏差18【解】A2A3A1A5A4A0齒輪與軸部件裝配

圖示齒輪部件，齒輪空套在軸上，要求齒輪與擋圈的軸向間隙為0.1～0.35。已知各零件有關(guān)的基本尺寸為：A1=30,A2=5,A3=43,（標(biāo)準(zhǔn)件），A5=5。用完全互換法裝配，試確定各組成環(huán)的偏差?！纠?）建立裝配尺寸鏈，校驗(yàn)各環(huán)基本尺寸2）確定各組成環(huán)的公差：按等公差法計算，各組成環(huán)公差為：T1=T2=T3=T4=T5=（0.35-0.1）/5=0.05考慮加工難易程度，進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整（A4公差不變），得到：，，

互換裝配法T1=0.06，T2=0.04，,T3=0.07,T4=0.05,193）確定各組成環(huán)的偏差：取A5為協(xié)調(diào)環(huán)。A4為標(biāo)準(zhǔn)尺寸，公差帶位置確定：，，

除協(xié)調(diào)環(huán)以外各組成環(huán)公差按入體原則標(biāo)注：最后可確定：完全互換法（1）A2A3A1A5A4A0齒輪與軸部件裝配

計算協(xié)調(diào)環(huán)偏差得到：EI5=-0.13,ES5=-0.10封閉環(huán)上偏差=增環(huán)上偏差-減環(huán)下偏差封閉環(huán)下偏差=增環(huán)下偏差-減環(huán)上偏差A(yù)0上=0.35=0.07-（-0.04-0.06+A5下-0.05），A5下=-0.13A0下=0.1=0-（0+0+A5上+0），A5上=-0.1概率法解尺寸鏈（2）等公差分配,見表5-2，取P=99.73,

見表5-3，取正態(tài)分布，調(diào)整公差：T0=0.25,T1=0.12,

T2=0.1,T3=0.12,T4=0.05,T5=協(xié)調(diào)環(huán)=？反算T5：因，取T5=0.24設(shè)定尺寸：

,,,,,中間尺寸：反算：

，確定尺寸：…

同上，

20修配法(3)T0=0.02，T1=0.04，T2=0.02，T3=0.08，T4=0.02。如果取T5=0.05為修正環(huán)。最大修配量Fmax=T1+T2+T3+T4+T5-T0越修越大，最大封閉環(huán)=最大修配封閉環(huán)，大大大。修正環(huán)尺寸，解0.03=43.08-（5-0.02+30-0.04+A5min+3-0.02）；A5min=?如果取T3=0.08為修正環(huán)。最大修配量Fmax=T1+T2+T3+T4+T5-T0越修越小，最小封閉環(huán)=最小修配封閉環(huán)，小小小。修正環(huán)尺寸,解0.01=A