機械制造工藝學 第五章 機器裝配工藝過程設計.ppt

1、1,第5章 機器裝配工藝過程設計,本章要點,2,第5章 機器裝配 Machine Assembling,機械制造工藝學,3,機器裝配,5.1.1 機械裝配基本概念,機械裝配是按規(guī)定的精度和技術要求，將構(gòu)成機器的零件結(jié)合成套件、組件、部件和產(chǎn)品的過程。裝配是機器制造中的后期工作，是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關鍵環(huán)節(jié)。,機器裝配基本作業(yè),機器裝配精度,套件裝配齒輪 1基準零件 2鉚釘 3齒輪,4,套件與組件示例,5.1.1 機械裝配基本概念,5,裝配工藝系統(tǒng)圖,5.1.2 裝配工藝系統(tǒng)圖,為了便于裝配，通常將機器分成若干個獨立的裝配單元。圖裝配單元通?？蓜澐譃槲鍌€等級，即零件、套件、組件、部件和機器（見下圖)

2、,6,第5章 機器裝配 Machine Assembling,機械制造工藝學,7,5.2.1 裝配工藝規(guī)程制定原則,制定裝配工藝規(guī)程的原則,保證產(chǎn)品裝配質(zhì)量 選擇合理的裝配方法，綜合考慮加工和裝配的整體效益 合理安排裝配順序和工序，盡量減少鉗工裝配工作量，縮短裝配周期，提高裝配效率 盡量減少裝配占地面積，提高單位面積生產(chǎn)率，改善勞動條件 注意采用和發(fā)展新工藝、新技術,制定裝配工藝規(guī)程所需原始資料,產(chǎn)品裝配圖及驗收標準 生產(chǎn)綱領 生產(chǎn)條件,8,5.2.2 制定裝配工藝規(guī)程步驟,研究產(chǎn)品裝配圖和驗收條件 確定裝配方法和裝配組織形式 劃分裝配單元,將產(chǎn)品劃分為部件、組件和套件等裝配單元是制定裝配工藝

3、規(guī)程最重要的一步。裝配單元的劃分要便于裝配，并應合理的選擇裝配基準件。裝配基準件應是產(chǎn)品的基體或主干零件、部件，應有較大的體積和重量，有足夠的支撐面和較多的公共結(jié)合面,確定裝配順序,在劃分裝配單元并確定裝配基準件以后，即可安排裝配順序。安排裝配順序的一般原則是先難后易、先內(nèi)后外、先小后大、先下后上,劃分裝配工序 編制裝配工藝文件,9,5.2.2 制定裝配工藝規(guī)程步驟,10,車床床身裝配簡圖,5.2.2 制定裝配工藝規(guī)程步驟,11,第6章 機器裝配 Machine Assembling,機械制造工藝學,12,必要性,實例,5.3.1 機器結(jié)構(gòu)能分成獨立裝配單元,轉(zhuǎn)塔車床快速行程軸裝置,可以組織平

4、行裝配作業(yè) 部件可進行預調(diào)和試車 局部改進不影響整機裝配 利于機器維護、檢修、包裝、運輸,齒輪、軸組件,13,5.3.2 減少裝配時修配與機加工,車床床頭箱裝配,配鉆油孔結(jié)構(gòu) 無須配鉆油孔結(jié)構(gòu),調(diào)整代替修配,避免機加工,14,5.3.3 機器結(jié)構(gòu)便于裝配和拆卸,依次裝配,軸依次裝配結(jié)構(gòu),連接方式改進,便于裝配操作,15,5.3.3 機器結(jié)構(gòu)便于裝配和拆卸,留出裝配工具位置,留出裝配連接件位置,16,第5章 機器裝配 Machine Assembling,5.4 裝配尺寸鏈 Assembling Dimensional Chain,機械制造工藝學,17,機器裝配精度內(nèi)容,5.4.1 機械裝配精度

5、,相互位置精度 指產(chǎn)品中相關零部件間的距離精度和相互位置精度。 相互運動精度 指產(chǎn)品中有相對運動的零部件之間在運動方向和相對運動速度上的精度。運動方向的精度常表現(xiàn)為部件間相對運動的平行度和垂直度，相對運動精度即是傳動精度 相互配合精度 包括配合表面的配合質(zhì)量和接觸質(zhì)量。,接觸精度和配合精度是距離精度的基礎。 位置精度又是相對運動精度的基礎。,裝配精度間的關系,18,5.4.1 機械裝配精度,裝配精度與零件精度關系,單件自保,形成尺寸鏈,零件精度特別是關鍵零件的精度對裝配精度有直接的影響,單個零件精度保證某項裝配精度,多個零件或部件的精度保證某項裝配精度,當裝配精度要求較高時，采用適當?shù)墓に嚧胧?/p>

6、（零件按經(jīng)濟精度加工）保證裝配精度。,19,5.4.1 機械裝配精度,機器裝配精度分析,影響裝配精度的因素 零件的加工精度（裝配精度常常與多個零件精度有關）,裝配方法與裝配技術 零件間的接觸質(zhì)量 力、熱、內(nèi)應力引起的零件變形 旋轉(zhuǎn)零件的不平衡,一般來說零件精度越高，裝配精度就越容易保證。但裝配精度不完全依靠零件精度來達到，而與裝配方法有關。,20,裝配尺寸鏈基本概念,5.4.2 裝配尺寸鏈建立,裝配尺寸鏈：在機器裝配關系中，由相關零件尺寸或位置關系組成的尺寸鏈 封閉環(huán)：通常就是裝配精度要求,裝配尺寸鏈分類,直線尺寸鏈 角度尺寸鏈 平面尺寸鏈 空間尺寸鏈,孔軸配合裝配尺寸鏈,21,5.4.2 裝

7、配尺寸鏈建立,22,裝配尺寸鏈查找方法,查找裝配尺寸鏈應注意的問題,5.4.3 裝配尺寸鏈查找方法,取封閉環(huán)兩端的零件為起點，沿裝配精度要求的位置方向，以裝配基準面為聯(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，直至找到同一基準零件或同一基準表面為止。所有零件上連接兩個裝配基準面間的位置尺寸和位置關系，便是裝配尺寸鏈的組成環(huán),必要的簡化,23,查找裝配尺寸鏈應注意的問題,5.4.3 裝配尺寸鏈查找方法,“一件一環(huán)”原則（裝配尺寸鏈路線最短原則）：組成裝配尺寸鏈時，應使每個有關零件只有一個尺寸列人裝配尺寸鏈。相應地將直接連接兩個裝配基準面間的那個位置尺寸或位置關系標注在零件圖上,方

8、向性：按不同方向分別建立裝配尺寸鏈,裝配尺寸鏈“一件一環(huán)”原則,尺寸不合理標注,24,最短路線原則- 要求裝配尺寸鏈中所 占據(jù)的組成數(shù)目最少， 即每個有關零件僅以 一個組成環(huán)列入。,5.4.3 裝配尺寸鏈查找方法,25,裝配尺寸鏈應用 (1)正計算用于驗算。 已有產(chǎn)品裝配圖和全部零件圖，求封閉環(huán)，與設計要求比較。 (2)反計算用于設計。 根據(jù)產(chǎn)品裝配精度要求（封閉環(huán)），確定各組成環(huán)零件的尺寸及精度。 計算方法 與裝配方法有關，同一裝配精度，采用不同的裝配方法，其裝配尺寸鏈的計算方法也不同。,5.4.4 裝配尺寸鏈的計算方法,26,第5章 機器裝配 Machine Assembling,5.5

9、保證裝配精度的裝配方法 Assembling Methods to Assure Assembling Accuracy,機械制造工藝學,27,定義 在裝配過程中，零件互換后仍能達到裝配精度要求的裝配方法。 互換法實質(zhì)： 用控制零件加工誤差來保證裝配精度的一種方法。 根據(jù)互換程度，分兩種： 完全互換法和大數(shù)互換法（不完全、部分互換法） 就是機器在裝配過程中每個待裝配零件不需要挑選、修配和調(diào)整裝配后就能達到裝配精度。,5.5.1 互換裝配法,28,優(yōu)點: 裝配過程簡單，裝配生產(chǎn)率高 對工人的技術水平要求不高 便于組織流水線及自動化裝配 容易實現(xiàn)零部件專業(yè)協(xié)作 便于備件供應及維修工作。 缺點： 在

10、裝配精度高，環(huán)數(shù)較多時就難以滿足零件加工經(jīng)濟精度要求。 適用： 在滿足零件加工經(jīng)濟精度情況下，首先考慮選用完全互換。用于少環(huán)尺寸鏈或精度不高的多環(huán)尺寸鏈中。適用于任何生產(chǎn)類型。,5.5.1 互換裝配法,29,裝配尺寸鏈的完全互換法,采用極值算法計算裝配尺寸鏈,5.5.2 互換裝配法,注意：封閉環(huán)公差=組成環(huán)公差之和。,極值法正計算與工藝尺寸鏈同。 極值法反計算： 可根據(jù)具體情況選用不同的公差分配方法，如等公差法，等精度法或按實際加工可能性分配法等，確定各待定組成環(huán)公差大小 根據(jù)各待定組成環(huán)的尺寸大小和加工的難易程度，對其公差進行適當調(diào)整。,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

11、環(huán)下偏差-減環(huán)上偏差,30,1）當組成環(huán)是標準尺寸(標準件)時（如軸承寬度，擋圈的厚度等），其公差大小和分布位置為確定值 2）某一組成環(huán)是不同裝配尺寸鏈公共環(huán)時，其公差大小和分布位置根據(jù)對其精度要求最嚴的那個尺寸鏈確定,5.5.2 互換裝配法,封閉環(huán)公差的分配,3）尺寸相近、加工方法相同的組成環(huán)，其公差值相等。 4）難加工或難測量的組成環(huán)，其公差值可取較大數(shù)值，易加工或易測量的組成環(huán)，其公差值取較小數(shù)值。 5）各組成環(huán)公差帶位置按入體原則標注，中心距尺寸按對稱偏差標注，但要保留一環(huán)作“協(xié)調(diào)環(huán)”（相依尺寸）。,31,協(xié)調(diào)環(huán)：在裝配尺寸鏈中，用以協(xié)調(diào)其他組成環(huán)，以最終滿足封閉環(huán)精度要求的一個組成環(huán)

12、，其公差帶的位置由裝配尺寸鏈計算確定 1）通常選易于制造并可用通用量具測量的尺寸，此時尺寸鏈中難加工零件的尺寸公差從寬選?。?2）也可選難制造或難測量的尺寸，此時尺寸鏈中易加工零件的尺寸公差從嚴選取； 3）不能選取標準件或公共環(huán)作為協(xié)調(diào)環(huán),5.5.2 互換裝配法,協(xié)調(diào)環(huán)的選取,32,【解】,1）建立裝配尺寸鏈，校驗各環(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，進行適當調(diào)整（A4公差不變），得到：,各組成環(huán)公差為IT9,，,5.5.2 互換裝配法,T4 = 0.

13、05, T1 = 0.06 , T3 = 0.07 , T2 = 0.04,33,3）確定各組成環(huán)的偏差：取A5為協(xié)調(diào)環(huán)。A4為標準尺寸，公差帶位置確定：,，,除協(xié)調(diào)環(huán)以外各組成環(huán)公差按入體標注：,最后可確定：,5.5.2 互換裝配法,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,A0上=0.35=0.07-（-0.04-0.06+A5下-0.05） ，A5 下= -0.13 A0下=0.1=0-（0+0+A5上+0）， A5上= -0.1,34,極值法反計算 1) 分析建立裝配尺寸鏈

14、: 2) 確定組成環(huán)公差。 求平均公差（等公差法）,5.5.2 互換裝配法,采用極值算法計算裝配尺寸鏈的計算過程,選協(xié)調(diào)環(huán)通常選擇加工容易或生產(chǎn)上受限制 較少的組成環(huán)。 調(diào)整其他組成環(huán)的公差。,35,計算協(xié)調(diào)環(huán)公差 “協(xié)調(diào)環(huán)”公差 3) 確定組成環(huán)上下偏差 按入體原則確定即 ： 包容面 (孔)下偏差為零； 被包容面(軸)上偏差為零。,5.5.2 互換裝配法,36,計算協(xié)調(diào)環(huán)上下偏差,5.5.2 互換裝配法,37,例：如圖，冷態(tài)下的軸向裝配間隙為0.050.15mm,A1=41mm, A2=A4=17mm，A3=7mm。求各組成環(huán)的公差及偏差。,圖 雙聯(lián)轉(zhuǎn)子泵軸向關系簡圖,5.5.2 互換裝配法

15、,38,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為協(xié)調(diào)環(huán),5.5.2 互換裝配法,39,計算協(xié)調(diào)環(huán)偏差 故“協(xié)調(diào)環(huán)”為：,5.5.2 互換裝配法,40,5.5.2 互換裝配法,41,5.5.2 互換裝配法,指機器或部件的所有合格零件，在裝配時無須選擇、修配或改變其大小或位置，裝入后即能使絕大多數(shù)裝配對象達到裝配精度的裝配方法。,實質(zhì) 其實質(zhì)是零件按經(jīng)濟精度制造，公差適當放大零件加工容易，但會使少數(shù)產(chǎn)品裝配精度達不到要求，但這是小概率事情，總體經(jīng)濟可行。,特點： 擴大了組成環(huán)的制造公差，零件制造成本低，裝配過程簡單，生產(chǎn)效率高。 但會有少數(shù)產(chǎn)品達不到規(guī)定

16、的裝配精度要求（正常情況0.27%） ，要采取另外的返修措施。,用于大批大量生產(chǎn)中裝配精度要求高、組成環(huán)較多的尺寸鏈中。,42,5.5.2 互換裝配法,計算方法：采用概率算法計算裝配尺寸鏈,極值法優(yōu)點是簡單可靠, 缺點是在封閉環(huán)公差較小組成環(huán)數(shù)量較多時，各組成環(huán)公差會很小，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，當裝配精度要求高，組成環(huán)數(shù)目又較多時，應用概率法解尺寸鏈比較合理。,1) 各環(huán)公差計算 封閉環(huán)公差分配原則同完全互換法 獨立隨機變量之和的均方根誤差 與這些隨機變量相應的值 有如下關系: 在裝配尺寸鏈中, 其組成環(huán)是彼此獨立的隨機變量，因此作為組成環(huán)合成封閉環(huán)的

17、數(shù)值也是一個隨機變量。,裝配尺寸鏈的大數(shù)互換法,43,1) 各環(huán)公差計算,當尺寸鏈中各組成環(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。 令尺寸的公差為 ，則封閉環(huán)公差為,各組成環(huán)平均公差,5.5.2 互換裝配法,如零件尺寸不屬于正態(tài)分布時，則引入一個相對分布系數(shù)K，則有： 不同分布曲線的相對分布系數(shù)值見P78頁表2-6,44,5.5.2 互換裝配法,等公差分配各組成環(huán)平均公差計算公式：,式中m為相對分布系數(shù)。P與m相應數(shù)值可查下表,大數(shù)互換法以一定置信水平為依據(jù)。通常封閉環(huán)趨近正態(tài)分布，取置信水平p99.73，裝配不合格品率為0.27%。 在某些生產(chǎn)條件下，要求適當放大組

18、成環(huán)公差時，可取較低的p值，此時有：,1) 各環(huán)公差計算,45,2）各環(huán)平均尺寸的計算 根據(jù)概率論原理，各環(huán)的基本尺寸是以尺寸分布的集中位置即用算術平均 來表示，所以裝配尺寸鏈中有,當各組成環(huán)的尺寸分布曲線屬于對稱分布，而且分布中心與公差帶中心重合時，則其尺寸分布算術平均值 等于該尺寸公差帶中心尺寸，此時有,5.5.2 互換裝配法,3）計算協(xié)調(diào)環(huán)及其偏差,46,1. 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)=？ 2. 反算 T5：因 ， 取

19、T5=0.24 設定尺寸： , , , , , 3. 中間尺寸： 反算 ： ， 4. 確定尺寸： 同上，,46,5.5.2 互換裝配法,47,【解】,5.5.2 互換裝配法, 確定各組成環(huán)的公差和偏差,各組成環(huán)平均公差為Tav.s=,=,0.11,取A3 為協(xié)調(diào)環(huán)，以平均公差為基礎，參考各 零件尺寸和加工難易程度，選取各組成環(huán)公差。 取：T1=0.14mm，T2=T5=0.08mm，公差等級為IT11。 標準件，T4=0.05m，由于A1、A2、A5為被包容尺寸， 按入體原則確定偏差。,各環(huán)中間偏差為：,48,5.5.2 互換裝配法, 計算協(xié)調(diào)環(huán)的公差及偏差,協(xié)調(diào)環(huán)的中間偏差為：,協(xié)調(diào)環(huán)的上下

20、偏差分別為：,IT10級,所以協(xié)調(diào)環(huán),49,【解】,取k=1.4，將T1 、T2 、T4 、 T5 及T0 值代入，可求出：T3 = 0.135,于是有：,除協(xié)調(diào)環(huán)外各組成環(huán)公差入體標注：,A4 為標準尺寸，公差確定：T4 = 0.05 A1、A2、A5 公差取經(jīng)濟公差： T1 = 0.1, T2 = T5 = 0.025,5.5.2 互換裝配法, 確定各組成環(huán)的公差, 確定各組成環(huán)的偏差,取A5為協(xié)調(diào)環(huán)。A4為標準尺寸，公差帶位置確定：,計算協(xié)調(diào)環(huán)的偏差：由概率法平均尺寸公式，得到：A5M = 4.93,由概率法公差計算公式，有：,50,到第16張,例：如圖利用概率法求各組成環(huán)公差及上下偏差

21、 (設各零件加工符合正態(tài)分布)。 解：(1)分析和建立裝配尺寸鏈 封閉環(huán)尺寸為,5.5.2 互換裝配法,51,(2) 確定各組成環(huán)公差 確定各環(huán)公差:,協(xié)調(diào)環(huán)A1公差:,5.5.2 互換裝配法,IT9級,公差大于IT9,52,(2) 計算協(xié)調(diào)環(huán)的平均尺寸,(3) 計算協(xié)調(diào)環(huán)及其偏差,5.5.2 互換裝配法,53,直接選配法 由裝配工人在許多待裝配的零件中憑經(jīng)驗挑選 合適的零件裝配在一起保證裝配精度。 優(yōu)點：簡單，不需要將零件分組； 缺點：選配時間長，勞動量大， 裝配質(zhì)量取決于工人的技術水平； 不宜在有節(jié)拍的生產(chǎn)中用； 沒有互換性。,5.5.3 選擇裝配法,選配法三種形式,直接選配法 分組選配法

22、 復合選配法,54,分組選配法,5.5.3 選擇裝配法,可將組成環(huán)公差增大若干倍（一般為2倍），使組成環(huán)零件可以按經(jīng)濟精度進行加工，然后再將各組成環(huán)按實際尺寸大小分為若干組（公差放寬幾倍分幾組） ，各對應組進行裝配，同組零件具有互換性，并保證全部裝配對象達到規(guī)定的裝配精度，這就是分組法。,其實質(zhì)是零件按經(jīng)濟精度制造，公差適當放大，零件加工容易，按實際尺寸測量分組，對應組完全互換裝配，達到裝配精度要求。,優(yōu)點：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：增加零件的存貯量，增加了零件的測量分組工作，使零 件的貯存運輸工作復雜化。,用于大批大量生產(chǎn)中裝配精度要求高、組成

23、環(huán)數(shù)少的裝配尺寸 鏈中。,55, +,0.1,+0.1,Ymax=0.2,Ymin=0,軸,裝配精度為0.2mm,孔,0.05,+0.05,Ymax=0.1,現(xiàn)裝配精度為0.1mm,例：通過分組提高裝配精度,5.5.3 選擇裝配法,56, +,0.1,+0.1,+0.1,Ymax=0.2,Ymin=0,+0.2,軸,孔,軸、孔的制造公差為0.1,現(xiàn)軸、孔的制造公差為0.2,例：通過公差放大降低零件的加工精度,5.5.3 選擇裝配法,57,1活塞 2連桿 3活塞銷 4擋圈,5.5.3 選擇裝配法,裝配尺寸鏈的分組選配法,將組成環(huán)公差按完全互換法求得后，放大若干倍，使之達到經(jīng)濟公差的數(shù)值。 然后，

24、按此數(shù)值加工零件，再將加工所得的零件按尺寸大小分成若干組（分組數(shù)與公差放大倍數(shù)相等）。 最后，將對應組的零件裝配起來。,58,【解】,1）建立裝配尺寸鏈 如圖示,3）確定各尺寸：若活塞銷直徑尺寸定為： ，將其分為 4 組，解圖示尺寸鏈，可求得活塞銷孔與之對應的分組尺寸如下：,2）確定分組數(shù)：平均公差為0.0025，經(jīng)濟公差為0.01，可確定分組數(shù)為4,5.5.3 選擇裝配法,59,5.5.3 選擇裝配法,公差放大后，活塞銷可以用無心磨床加工，活塞銷孔可以用金剛鏜床加工然后用精密量具測量其尺寸，并按尺寸大小分成四組，涂上不同顏色區(qū)別，或分別裝入不同容器中，以便進行分組裝配。如下表所示。,60,若

25、采用完全互換法裝配，則銷與銷孔的平均極值公差僅為0.0025mm，設活塞銷直徑為 mm，銷孔直徑為 mm，顯然加工是十分困難的。,現(xiàn)將它們的公差都按同方向放大四倍，放大后的d和D為：d= mm，D= mm。這樣可采用高效率的無心磨和金剛鏜分別加工活塞銷外圓和活塞銷孔，然后用精密量儀進行測量，并按尺寸大小分成四組，涂上不同顏色便于分組裝配，見表。,將上表所示互配零件加工尺寸的公差帶放大并分組后的情況用圖表示。可見雖然互配零件的公差擴大了四倍，但只要用對應組的零件進行互配，其裝配精度完全符合設計要求。,5.5.3 選擇裝配法,61,采用分組裝配注意事項如下： 1) 配合件的公差應相等，公差的增加要

26、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應組裝配而得到預定的裝配性質(zhì)及精度。 配合件表面粗糙度、形位公差必須保持原設計要求，不能隨著公差的放大降低粗糙度要求和放大形位公差。 分組不宜過多，分組法只適用于封閉環(huán)精度要求很高的少環(huán)尺寸鏈，一般相關零件只有23個。只要把零件尺寸公差放大到經(jīng)濟精度即可。,5.5.3 選擇裝配法,62,4) 要采取措施,保證零件分組裝配中都能配套，相配件的尺寸分布應相同。不配套的零件聚集至一定數(shù)量時，專門加工一批零件與之配套。 5）應嚴格組織對零件的精密測量、分組、識別、保管和運送等工作。,5.5.3 選擇裝配法,63,復合選配法,將上述兩種方法的綜合，即將

27、零件預先測量分組，裝配時再在各對應組內(nèi)憑工人經(jīng)驗直接選配。 特點：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。,5.5.3 選擇裝配法,64,5.5.4 修配裝配法,裝配尺寸鏈的修配法,各組成環(huán)均按經(jīng)濟精度制造，而對其中某一環(huán)（稱補償環(huán)或修配環(huán)）預留一定的修配量，在裝配時用鉗工或機械加工的方法將修配量去除，使裝配對象達到設計所要求的裝配精度。,其實質(zhì)是裝配時去除補償環(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。,特點： 組成環(huán)可按經(jīng)濟精度制造，但可獲得高的裝配精度。 但增加了修配工作,生產(chǎn)效率低,不便于組織流水作業(yè) ， 不易預定工時 。

28、 對裝配工人技術要求高,65,5.5.4 修配裝配法,修配環(huán)（補償環(huán)）的選擇 1）修配環(huán)主要用來補償由于其他組成環(huán)精度的放大而形成的累積誤差，所以也叫補償環(huán)。 2）通常選容易修配加工、重量輕、形狀結(jié)構(gòu)簡單的零件。若采用刮研修配，刮研面積要小。 2)盡量選擇容易獨立安裝和拆卸的零件； 3）選擇的修配件修配后不能影響其它裝配精度，因此不能選擇并聯(lián)尺寸鏈的公共環(huán)作修配環(huán)。,應用 用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較復雜、尺寸鏈環(huán)數(shù)較多、產(chǎn)品精度要求高的單件小批生產(chǎn)的場合。,66,5.5.4 修配裝配法,修配環(huán)尺寸的確定,修配環(huán)被修配時，封閉環(huán)尺寸“越修越小”。此時封閉環(huán)實際最小極限尺寸A00min 不能小于封閉環(huán)所允許

29、的最小尺寸A0min，即A00min A0min。 修配環(huán)被修配時，封閉環(huán)尺寸“越修越大”。此時封閉環(huán)實際最大極限尺寸A00max 不能大于封閉環(huán)所允許的最大尺寸A0max，即A00max A0max。 最小修配量即為刮研量。在修配環(huán)的基本尺寸中要加上刮研量。刮研量既要足夠，又不能太大；最小可為零。,修配法尺寸鏈計算 采用修配法時，解算裝配尺寸的方法采用極值法。 目的：在保證修配量足夠且最小的原則下，計算修配環(huán)的尺寸。,67,A00max,A2為修配環(huán)時,5.5.4 修配裝配法,“修小定小” 修配環(huán)尺寸 Ai =Aimin +Ti+Kimin,68,圖 車床主軸與尾座不等高尺寸鏈 a)結(jié)構(gòu)示意

30、圖 b)裝配尺寸鏈圖 1主軸箱 2尾座 3底板 4床身,5.5.4 修配裝配法,69,車床主軸孔軸線與尾座套筒錐孔軸線等高誤差要求為00.06，且只允許尾座套筒錐孔軸線高。為簡化計算，略去各相關零件軸線同軸度誤差，得到一個只有A1、A2、A3三個組成環(huán)的簡化尺寸鏈，如圖所示。,【例】,【解】,1）選擇修配環(huán) 本例中修刮尾座底板最為方便，故選A2作修配環(huán)。,若已知A1、A2、A3的基本尺寸分別為202、46和156。用修配法裝配，試確定A1、A2、A3的偏差。,5.5.4 修配裝配法,修配使得封閉環(huán)A0尺寸變小的計算實例,70,用A00表示修配前封閉環(huán)實際尺寸。本例中，修配環(huán)修配后封閉環(huán)變小，故

31、A00的最小值應與A0的最小值相等。按直線尺寸鏈極值算法公式：,2）確定各組成環(huán)公差及除修配環(huán)外的各組成環(huán)公差帶位置,3）確定修配環(huán)公差帶的位置,將已知數(shù)值代入，將已知數(shù)值代入，可求出：A2min = 46.1, 于是可得到：,若要求尾座底板裝配時必須刮研，且最小刮研量為0.15。則可最后確定底板厚度為：,此時，可能出現(xiàn)的最大刮研量為：Fmax = A00max - A0max = 0.39,5.5.4 修配裝配法,A1和A3兩尺寸均采用鏜模加工，經(jīng)濟公差為0.1(約IT9級)，中心線至平面的距離尺寸偏差按對稱原則標注，有： A1 = 2020.05 , A3 = 1560.05 A2采用精刨

32、加工，經(jīng)濟公差也為0.1（IT10）,71,“修大定大”修配環(huán)尺寸 Ai =Aimin +Ti+Kimin,“越修越大”,5.5.4 修配裝配法,72,箱體孔鏜夾具的裝配 鏜模板鏜套孔中心線至定位支承板的距離為： A0=160 0.015 mm，已知 A1=20mm，A2=180mm，用修配法裝配時修磨A1 ，試確定A1 和A2的公差及偏差。 1、選擇修配環(huán)： 本例中支承板（ A1）易于修配，故選擇 A1為修配環(huán)， 修配A1將使得A0越修越大。 2、按經(jīng)濟加工精度確定各組成環(huán)公差： T1 =0.10 （IT10級） T2 =0.16 （IT10級）,5.5.4 修配裝配法,修配使得封閉環(huán)A0尺

33、寸變大的計算實例,A1,鏜模板,【例】,【解】,73,3、確定各組成環(huán)（除修配環(huán)）的尺寸偏差： 孔中心線至平面的距離尺寸偏差可按對稱原則標注： A2=1800.08mm 4、計算修配環(huán)的尺寸偏差： 由于修配使得A0越修越大，因此應當有： 將已知數(shù)值代入 160.015=(180+0.08 ) A1min A1min=20.065 又 A2max= A2min+T2 于是可得到： 若要求定位支承板裝配時必須刮研，且最小刮研量為0.15。則可最后確定底板厚度為： 5、最大修配量 Fmax = A0min - A00min = 0.38,5.5.4 修配裝配法,74,1、選擇修配環(huán)： 按修配環(huán)確定的

34、原則選取 2、按經(jīng)濟加工精度確定各組成環(huán)的公差（包括修配環(huán)） 3、確定各組成環(huán)（除修配環(huán)）的偏差： 一般尺寸取“入體偏差”，中心距尺寸取正負偏差。 4、計算修配環(huán)的偏差： 根據(jù)修配使得封閉環(huán)變小或變大的情況，分別按“修 小定小”或 “修大定大”的方法確定求修配環(huán)的一個偏 差值的計算公式，并計算結(jié)果。根據(jù)計算的結(jié)果與先 前確定的該修配環(huán)的公差可計算得另一個偏差值。 5、計算最大修配量。,5.5.4 修配裝配法,計算步驟的歸納,75,修配法,T0=0.02，T1=0.04，T2=0.02，T3=0.08，T4=0.02。 T5=0.05,修正環(huán)。 最大修配量 Fmax=T1+T2+T3+T4+T5

35、-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= T3=0.08,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=A3in-（5+30+5+3）; A3in=?,75,76,5.5.4 修配裝配法,單件修配法選擇某一固定的零件作為修配件（即補償環(huán)），裝配時對該零件進行補充加工來改變其尺寸，以保證裝配精度的要求。,修配方法,合并修配法將兩個或更多的零件合并在一起后再進行加工修配，合并后

36、的尺寸可以視為一個組成環(huán)，這就減少了裝配尺寸鏈環(huán)數(shù)，并減少了修配量。上例中，將尾座和底板配合面配刮后裝配成一體，再精鏜套筒孔。此時，直接獲得尾座套筒孔軸線至底板底面的距離A23，由此構(gòu)成新的裝配尺寸鏈，組成環(huán)數(shù)減少為兩個，這是裝配尺寸鏈最短路線原則一個應用。,自身加工修配法在機床制造中，有一些裝配要求，總裝時用自身加工自己的方法，來滿足裝配精度比較方便。例如，牛頭刨床總裝時，自刨工作臺面,77,調(diào)整法,組成環(huán)按經(jīng)濟精度加工，采用調(diào)整的方法改變某個組成環(huán)（稱補償環(huán)或調(diào)整環(huán)）的實際尺寸或位置，使封閉環(huán)達到其公差和極限偏差的要求。,其實質(zhì)是裝配時調(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)達到

37、其公差與極限偏差要求的裝配方法。,調(diào)整法的三種方法,可動調(diào)整法 固定調(diào)整法 誤差抵消調(diào)整法,5.5.5 調(diào)整裝配法,78,誤差抵消調(diào)整法,選擇一個組成環(huán)作調(diào)整環(huán)，作為調(diào)整環(huán)的零件是按一定尺寸間隔制成的一組零件，裝配時根據(jù)封閉環(huán)超差的大小，從中選出某一尺寸等級適當?shù)牧慵磉M行補償，從而保證規(guī)定的裝配精度。通常使用的調(diào)整環(huán)有墊圈、墊片、軸套等。,固定調(diào)整法,在總裝或部裝時，通過對尺寸鏈中某些組成環(huán)誤差的大小和方向的合理配置，達到使加工誤差相互抵消或使加工誤差對裝配精度的影響減小的目的。,5.5.5 調(diào)整裝配法,選定某個零件為調(diào)整環(huán)，根據(jù)封閉環(huán)的精度要求，采用改變調(diào)整環(huán)的位置，即移動、旋轉(zhuǎn)或移動旋轉(zhuǎn)

38、同時進行，以達到裝配精度的方法。,可動調(diào)整法,79,特點：組成環(huán)可按經(jīng)濟精度制造，但可獲得高的裝配精度。 但增加了調(diào)整裝置。 應用：批量生產(chǎn)，裝配精度要求高，組成環(huán)數(shù)目較多的情況。 （1）可動調(diào)整法和誤差抵消調(diào)整法應用于小批生產(chǎn)； （2）固定調(diào)整法應用于大批量生產(chǎn)的場合。 與修配法的不同 修配法采用機械加工的方法去除補償環(huán)零件上的金屬層。調(diào)整法采用改變補償環(huán)零件的位置或更換新的補償件零件的方法來滿足裝配精度要求。兩者的目的都是補償由于各組成環(huán)公差擴大后所產(chǎn)生的累積誤差。,5.5.5 調(diào)整裝配法,80,在裝配尺寸鏈中，選擇某一零件為調(diào)整環(huán)，采用改變調(diào)整件的相對位置來保證裝配精度要求的方法。,可動

39、調(diào)節(jié)法,5.5.5 調(diào)整裝配法,81,通過更換不同尺寸的調(diào)節(jié)件來達到裝配精度。采用固定調(diào)節(jié)法的關鍵是確定調(diào)節(jié)件的分級和各級調(diào)節(jié)件的尺寸大小。,固定調(diào)節(jié)法,【例】,圖示部件中，齒輪軸向間隙要求0.050.15。若A1和A2基本尺寸分別為50和45，按加工經(jīng)濟精度確定A1和A2的公差分別為0.15和0.1。試確定調(diào)節(jié)墊片AK的厚度。,2）確定調(diào)整件的分組數(shù) 尺寸鏈c中，A0是封閉環(huán)。為使A0獲得規(guī)定公差，將空位尺寸分成若干級，每一級空位尺寸的公差小于或等于軸向間隙（封閉環(huán)）公差與調(diào)節(jié)墊片厚度（組成環(huán)）公差之差,由尺寸鏈b，可求出：,5.5.5 調(diào)整裝配法,82,式中 TS、T0、TK 分別為空位尺寸、封閉環(huán)尺寸、調(diào)節(jié)墊片厚度公差 本例中：T0 = 0.1, TS = 0.25, 并假定 TK = 0.03， 代入上式