1、Machine Manufacturing Engineering,机 械 制 造 工 程 学,2020年4月4日,第七章 机器装配工艺,第一节 概述 第二节 装配工艺规程的制订 第三节 装配尺寸链 第四节 保证装配精度的方法,第一节 概述,一、装配概念,装配单元,指机器中能进行独立装配的部分。套件、组件、部件等都可称为装配单元。,套件（合件）,在一个基准零件上装上一个或若干个零件，就构成一个套件。它是最小装配单元。为套件而进行的装配工作称为套装。,一、装配概念,装配单元,指机器中能进行独立装配的部分。套件、组件、部件等都可称为装配单元。,套件（合件）,组件,在一个基准零件上装上若干个套件及零
2、件，就构成一个组件。为组件而进行的装配工作称为组装。,第一节 概述,一、装配概念,装配单元,指机器中能进行独立装配的部分。套件、组件、部件等都可称为装配单元。,套件（合件）,部件,在一个基准零件上装上若干个组件、套件及零件，就构成一个部件。为形成部件而进行的装配工作称为部装。,组件,第一节 概述,一、装配概念,装配单元,指机器中能进行独立装配的部分。套件、组件、部件等都可称为装配单元。,套件（合件）,总装,在一个基准零件上装上若干个部件、组件、套件及零件，并最终装配成机器。称为总装。,组件,部件,第一节 概述,一、装配概念,装配系统图示例,装配单元,不仅可以表示零件，也可以表示套件、组件和部件
3、等装配单元。,在装配工艺规程制订过程中，表明产品零、部件间相互装配关系及装配流程的示意图称为装配系统图。,二、机器的装配精度,零件精度与装配精度的关系：,装配精度与某一个零件有关,装配精度与几个零件有关,单件自保,装配尺寸链,装配精度内容：,机器的装配精度,几何精度,运动精度,尺寸精度,相对位置精度,回转精度,传动链精度,二、机器的装配精度,三、影响装配精度的主要因素,零件的加工精度,零件之间的配合精度及接触精度,力、热、内应力等引起零件的变形,回转零件的不平衡,第二节 装配工艺规程的制订,装配工艺规程是指导装配生产的主要技术文件，制定装配工艺规程是生产技术准备工作的主要内容之一。 装配工艺规
4、程对保证装配质量、提高装配生产效率、缩短装配周期、减轻工人劳动强度、缩小装配占地面积、降低生产成本等都有重要的影响。它取决于装配工艺规程制定的合理性，这就是制定装配工艺规程的目的。,第二节 装配工艺规程的制订,一、原则：,保证产品质量； 满足装配周期的要求； 尽量减少手工劳动量； 尽量降低装配成本。,二、步骤：,分析产品图纸,确定生产的组织形式,固定式装配,移动式装配,确定装配顺序,选择合理的装配方法,编制装配文件,零、部件用输送带或输送小车按装配顺序从一个装配地点移动到下一装配地点，分别完成一部分装配工作，各装配地点工作的总和就完成了产品的全部装配工作。,全部装配工作在一固定的地点完成，多用
5、于单件小批生产，或重量大、体积大的批量生产中。,工件的预先处理；清洗、去毛刺等。 先基准件、重大件的装配，以保证装配过程的稳定性； 先复杂件、精密件和难装配件的装配； 先进行易破坏后续装配质量的工作； 集中安排使用相同设备及工艺装备的装配； 处于基准件同一方位的装配应尽可能集中进行； 电线、油气管路的安装应与相应工序同时进行； 易燃、易爆、易碎、有毒物质或零部件的装配，尽可能放在最后，以减少安全防护工作量。,有互换法、选配法、修配法和调整法。,先难后易，先内后外，先下后上，先重大后轻小，预处理工序在前。,第三节 装配尺寸链,一、装配尺寸链的含义,装配尺寸链是以某项装配精度指标或装配要求作为封闭
6、环，查找所有与该项精度指标有关零件的尺寸（或位置要求）作为组成环而形成的尺寸链。,二、装配尺寸链的分类,线性尺寸链,角度尺寸链,平面尺寸链,三、装配尺寸链的建立,尺寸链的查找方法 ：,首先根据装配精度要求确定封闭环。再取封闭环两端的任一个零件为起点，沿装配精度要求的位置方向，以装配基准面为查找的线索，分别找出影响装配精度要求的相关零件(组成环)，直至找到同一基准零件，甚至是同一基准表面为止。,三、装配尺寸链的建立,基本原则：,封闭的原则,环数最少的原则,形位公差及配合间隙可以合并到尺寸组成环中,形位公差及配合间隙也是组成环,三、装配尺寸链的建立,封闭的原则,环数最少的原则,形位公差及配合间隙可
7、以合并到尺寸组成环中,形位公差及配合间隙也是组成环,基本原则：,三、装配尺寸链的建立,封闭的原则,环数最少的原则,形位公差及配合间隙可以合并到尺寸组成环中,形位公差及配合间隙也是组成环,基本原则：,四、装配尺寸链的计算,概率法：,极值法：,封闭环的基本尺寸和组成环的基本尺寸的关系,正态分布：,非正态分布：,kM=1.21.7,封闭环公差的平方等于各组成环公差的平方和,A0=A1+A2-A3=40+20-59.5=0.5 ESA0=ESA1+ESA2-EIA3=0.2+0.1-(-0.4)=0.7 EIA0=EIA1+EIA2-ESA3=0.1+0-(-0.1)=0.2,举例：,已知：,极值法：
8、,概率法：,按对称公差计算：,反计算问题:,等公差法,极值法：,概率法：,m：组成环数,等精度法,极值法：,概率法：,经验法,极值法：,概率法：,由国标：T=ai 其中：a：公差等级 i：公差单位 D：基本尺寸,举例：,已知：,计算A1、A2、A3的偏差。,等公差法：,取：,A3为协调环,等精度法：,求出：,T1=0.068，T2=0.058，T3=0.080,选A3为协调环，设定A1、A2并靠档标准公差,举例：,经验法：,计算平均公差：,考虑A1、A2、A3的加工难度，取：,T1=0.1、T2=0.052,T3为协调环,举例：,第四节 保证装配精度的方法,互换达到装配精度的方法有以下四种：
9、1.互换法：完全互换法、大数互换法（不完全互换法）； 2.选择装配法（选配法）：直接选配法、分组装配法； 3.修配法； 4.调整法：可动调整法、固定调整法、误差抵消调整法；,完全互换法,合格的零件在进入装配时，不经任何选择、调整和修配，就可以达到装配精度。这种装配方法称完全互换法。,特点： 装配工作简单，生产率高； 装配时间定额稳定，易于组织装配流水线； 对零件的技术要求高，零件加工相对困难； 需用极值法解相应的尺寸链，即：满足 。,一、互换法,举例：,按等公差法计算：,如图，装配后要求间隙为0.20.7mm, 即： 已知:A1=122mm， A2=28mm，A3=5mm，A4=140mm，
10、A5=5mm,确定各组成环的偏差。,按入体原则分配偏差：,取A4为协调环，按偏差公式求出：,一、互换法,大数互换法（部分互换法、不完全互换法）,将组成环的公差适当加大，装配时有少量的组件、部件或零件不合格，留待以后分别处理。这种方法称大数互换法。,特点： 在保证封闭环精度的前提下，扩大了组成环公差( )； 部分零件需进行返修； 多用于生产节奏不很严格的大批量生产； 用概率法解相应的尺寸链，即：满足 。,举例：,按经验法计算：,取A4为协调环，则：,以上例为例：,根据加工难易程度取：,T1=0.4，T2=0.2，T3=T5=0.08,按入体原则分配偏差：,举例：,按对称公差计算：,二、分组法,分
11、组装配法是将组成环公差按完全互换极值解法所得的数值放大数倍(24倍),使其能按经济加工精度制造，然后将零件的有关尺寸进行测量分组，再按对应组分别进行装配，以满足原定的装配精度要求。,在装配时保证配合性质和配合精度均不变。,1.轴、孔配合，公差相等,Ts=Th=T,同方向增大n倍：,对于第 k 组：,最大间隙,最小间隙,配合精度：,二、分组法,即：,2.轴、孔配合，公差不等,同方向增大n倍：,对于第 k 组：,最大间隙,最小间隙,配合精度：,二、分组法,即：,分组装配法的特点：,组成环公差相等； 零件分组后，应保证装配时能够配套； 分组数不宜太多（一般为24组）； 多用于封闭环要求高的短尺寸链，
12、一般组成环数为2 3个。,二、分组法,二、分组法,分组法应用实例：,三、修配法,在装配时，根据封闭环的实际测量结果，以去除部分材料的方式改变尺寸链中某一项组成环的尺寸，使封闭环达到规定的精度要求。,修配环的选择,便于拆卸； 结构简单，重量轻，修配面小，易于加工； 选不进行表面处理的零件； 不应是并联尺寸链中的公共环。,三、修配法,修配量的计算,修配环是增环,已知：,A1=156mm，A2=46mm，,A3=202mm。,按极值法等精度计算公差：,零件公差过小，难以加工。现对各组成环按经济精度放大，并选A2为修配环，取：,按极值法计算封闭环尺寸,A0=46+156-202 =0 ESA0=0.1
13、+0.05-(-0.05)=0.2 EIA0=0+(-0.05)-0.05=-0.1,修配量的计算,当零件出现此情况时，将无法修配，故应增大修配环的基本尺寸，以满足要求,增大量:,修配量:,用加大的修配环尺寸求出新的封闭环尺寸:,或者:,修配量的计算,修配环是减环,按加工的难易程度取：,选A3为修配环，按极值法求出：,A0=50-45-5 =0 ESA0=0.38-(-0.16)-(-0.12)=0.66 EIA0=0.1-0-0=0.13,确定A3的基本尺寸：,如图:要求间隙为:0.10.2 A1=50，A2=45，A3=5mm。,修配环是减环,确定A3的基本尺寸：,从上偏差来看：,从下偏差
14、来看：,取大值：,用加大的修配环尺寸求出新的封闭环尺寸:,修配量:,四、调整法,固定调整法：,在尺寸链中选定（或加入）一个零件作为调整环。作为调整环的零件是按一定尺寸间隔级别制成的一组专门零件，根据装配时的需要，选用其中某一级别的零件来做补偿，从而保证所需要的装配精度。,可动调整法：,误差抵消调整法：,固定调整法计算,如图：要求保证轴向间隙：,A1=115，A2=8.5, A3=95, A4=2.5,AK为调整环，其基本尺寸为：,按经济精度分配公差：,对于调整环取：,按极值法求出：,固定调整法计算,如果采用修配法，则实测各组成环尺寸，然后修配AK即可。使用调整法，则要使装配精度满足T0=0.2-0.05=0.15的要求,调整环AK应分成若干级，针对实际情况装入。,空位尺寸AS的变动范围：TAS=TA1+TA2+TA3+TA4=0.15+0.1+0.1+0.12=0.47,补偿能力：S=TA0-TAK=0.15-0.03=0.12,分级级数：,取：m=4,确定各级调整环AK的尺寸：,本 章 作 业,第七章 习 题：五-3 六-3,
