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1、九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室第七节第七节 机器装配工艺规程设计机器装配工艺规程设计一、机器装配生产类型及其特点一、机器装配生产类型及其特点1.1.生产类型生产类型安装配工作的生产批量大致可分为：安装配工作的生产批量大致可分为：大批大量生产、成批生产及单件小批生产。大批大量生产、成批生产及单件小批生产。2.2.各种生产类型的装配工作的特点各种生产类型的装配工作的特点见表见表6-146-14表表6-14 各种生产类型装配工作的特点各种生产类型装配工作的特点 生产类型大批大量生产成批生产单件小批生产装配工作特点产品固定，生产活动长期重复，生产周期一般较短产
2、品在系列化范围内变动，分批交替投产或多品种同时投产，生产活动在一定时期内重复产品经常变换，不定期重复生产，生产周期一般较长组织形式多采用流水装配线，有连续移动、间歇移动及可变节奏移动等方式产品笨重批量不大时多用固定流水装配，批量较大时采用流水装配多采用固定装配或固定式流水装配进行总装装配方法互换法装配，允许有少量简单地调整，无任何修配工作主要采用互换法，灵活运用其他装配工艺方法，如调整法、修配法以修配法和调整法为主，互换法比例较少工艺过程工艺过程划分很细，力求达到高度的均衡性工艺过程划分适合于批量的大小，尽量均衡工序可适当调整，工艺也可灵活掌握工艺装备专业化程度高，宜采用高效工艺装备，易于实现
3、机械化自动化通用设备较多，也采用一定数量的专用工、夹、量具，以提高工效一般为通用设备及通用工、夹、量具手工操作要求手工操作比重小，熟练程度容易提高手工操作比重小，技术水平要求较高手工操作比重大，要求工人有高技术水平和多方面工艺知识应用实例汽车、拖拉机、内燃机、滚动轴承、手表机床、机车车辆、中小型锅炉、采掘机械重型机床、大型内燃机、大型锅炉、汽轮机九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室装配精度不仅影响机器或部件的工作性能，而且影响它们的使装配精度不仅影响机器或部件的工作性能，而且影响它们的使用寿命。用寿命。一台机器所能达到的装配精度既与零、部件的加工质一台机器所
4、能达到的装配精度既与零、部件的加工质量有关，还与所采用的装配方法有关。量有关，还与所采用的装配方法有关。生产中有四种保证装配生产中有四种保证装配精度的装配方法：精度的装配方法：二、达到装配精度的工艺方法二、达到装配精度的工艺方法互换法互换法选配法选配法修配法修配法调整法调整法完全互换法完全互换法部分互换法部分互换法九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室在装配过程中，零件互换后仍能达到装配精度在装配过程中，零件互换后仍能达到装配精度要求的装配方法。要求的装配方法。实质实质用控制零件用控制零件加工误差加工误差来保证装配精度。来保证装配精度。1.互换法互换法根据零件
5、的互换程度不同，互换法又可分为根据零件的互换程度不同，互换法又可分为完全完全互换法互换法和和不完全互换法。不完全互换法。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室合格的零件在进入装配时，不经任何选择、调合格的零件在进入装配时，不经任何选择、调整和修配就可以使装配对象全部达到装配精度的装整和修配就可以使装配对象全部达到装配精度的装配方法，称之为完全互换法。配方法，称之为完全互换法。定义定义方法方法各有关零件公差之和应小于或等于装配公差。各有关零件公差之和应小于或等于装配公差。1 1）完全互换法完全互换法九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机
6、电教研室特点特点应用应用特点：装配工作简单，生产率高。有利于组成特点：装配工作简单，生产率高。有利于组成流水生产、协作生产，同时也有利于维修和配流水生产、协作生产，同时也有利于维修和配件制造，生产成本低件制造，生产成本低。但当装配精度要求较高，组成环较多时，但当装配精度要求较高，组成环较多时，零件难以按经济精度制造。零件难以按经济精度制造。用于少环尺寸链或精度不高的多环尺寸链中。用于少环尺寸链或精度不高的多环尺寸链中。适用于任何生产类型。适用于任何生产类型。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室2）不完全互换法不完全互换法指机器或部件的所有合格零件，在装配时指
7、机器或部件的所有合格零件，在装配时无须选择、修配或改变其大小或位置，装无须选择、修配或改变其大小或位置，装入后即能使绝大多数装配对象达到装配精入后即能使绝大多数装配对象达到装配精度的装配方法。度的装配方法。定义定义实质实质其实质是零件按其实质是零件按经济精度制造经济精度制造，公差适当放，公差适当放大，零件加工容易，但会使少数产品装配精大，零件加工容易，但会使少数产品装配精度达不到要求，但这是小概率事情，总体经度达不到要求，但这是小概率事情，总体经济可行。济可行。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室特点特点应用应用扩大了组成环的制造公差，零件制造成本扩大了组成
8、环的制造公差，零件制造成本低，装配过程简单，生产效率高。低，装配过程简单，生产效率高。但会有少数产品达不到规定的装配精度但会有少数产品达不到规定的装配精度要求，要采取另外的返修措施。要求，要采取另外的返修措施。用于大批大量生产中装配精度要求高、组成用于大批大量生产中装配精度要求高、组成环较多的尺寸链中。环较多的尺寸链中。有关零件公差值平方之和的平方根小于或等于有关零件公差值平方之和的平方根小于或等于装配公差。装配公差。方法方法九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室2.选配法选配法（1）直接选配法）直接选配法（2）分组装配法）分组装配法（3）复合选配法）复合选配
9、法 将配合零件按经济精度制造，然后，选择将配合零件按经济精度制造，然后，选择合适的零件进行装配，以保证装配精度的一合适的零件进行装配，以保证装配精度的一种方法。种方法。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室装配工人从许多待装配的零件中，凭经验装配工人从许多待装配的零件中，凭经验挑选合格的零件通过试凑进行装配的方法。挑选合格的零件通过试凑进行装配的方法。优点：优点：简单，不需要将零件分组，但挑选零件简单，不需要将零件分组，但挑选零件时间长，劳动量大，装配质量取决于工人的技时间长，劳动量大，装配质量取决于工人的技术水平，不宜用于节拍要求较严的大批大量生术水平，不宜
10、用于节拍要求较严的大批大量生产。这种装配方法产。这种装配方法没有互换性没有互换性。（1）直接选配法）直接选配法九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室（2）分组装配法）分组装配法 将组成环公差增大若干倍（一般为将组成环公差增大若干倍（一般为2 2倍），使组成环零件可以按经济精度进行加倍），使组成环零件可以按经济精度进行加工，然后再将各组成环按实际尺寸大小分为工，然后再将各组成环按实际尺寸大小分为若干组，各对应组进行装配，同组零件具有若干组，各对应组进行装配，同组零件具有互换性，并保证全部装配对象达到规定的装互换性，并保证全部装配对象达到规定的装配精度，这就是分组
11、法配精度，这就是分组法。定义定义实质实质零件按经济精度制造，公差适当放大，零件按经济精度制造，公差适当放大，零件加工容易，按实际尺寸测量分组，对应零件加工容易，按实际尺寸测量分组，对应组完全互换装配，达到装配精度要求。组完全互换装配，达到装配精度要求。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室特点特点应用应用 扩大了组成环的制造公差，零件制造不高，但可获得扩大了组成环的制造公差，零件制造不高，但可获得高的装配精度。高的装配精度。但增加了零件测量、分组、存储、运但增加了零件测量、分组、存储、运 输的工作量。输的工作量。大批大量生产中大批大量生产中装装配精度要求高、组
12、配精度要求高、组成环数少成环数少的装配尺的装配尺寸链中。寸链中。例：例：发动发动机中活塞销与销孔机中活塞销与销孔的配合精度很高的配合精度很高。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室1)配合件公差应当相等；公差要向同方向增大；增大配合件公差应当相等；公差要向同方向增大；增大的倍数要等于分组数。的倍数要等于分组数。2）要保证分组后各组的配合精度和配合性质符合原）要保证分组后各组的配合精度和配合性质符合原设计要求，原规定的形位公差和表面粗糙度值不能随公差设计要求，原规定的形位公差和表面粗糙度值不能随公差增大而增大。增大而增大。3)为保证对应组内相配件数量的配套，相配
13、件的尺寸为保证对应组内相配件数量的配套，相配件的尺寸分布应相同。分布应相同。不配套的零件聚集至一定数量时，专门加工不配套的零件聚集至一定数量时，专门加工一批零件与之配套。一批零件与之配套。4)分组数不宜太多。分组数不宜太多。分组法只适用于封闭环精度要求分组法只适用于封闭环精度要求很高的少环尺寸链，一般相关零件只有很高的少环尺寸链，一般相关零件只有23个。个。应用分组装配法必须注意以下几点应用分组装配法必须注意以下几点九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室将上述两种方法的综合，即将零件将上述两种方法的综合，即将零件预先测量分组，装配时再在各对应组内预先测量分组，
14、装配时再在各对应组内凭工人经验直接选配。凭工人经验直接选配。特点：特点：配合件公差可以不等，装配质量配合件公差可以不等，装配质量高，且装配速度较快，能满足一定的生高，且装配速度较快，能满足一定的生产节拍要求。产节拍要求。（3）复合选配法）复合选配法九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室3.修配法修配法各组成环均按经济精度制造，而对其中某一各组成环均按经济精度制造，而对其中某一环（称环（称补偿环补偿环或或修配环修配环）预留一定的修配量，在）预留一定的修配量，在装配时用钳工或机械加工的方法将修配量去除，装配时用钳工或机械加工的方法将修配量去除，使装配对象达到设计所
15、要求的装配精度。使装配对象达到设计所要求的装配精度。定义定义实质实质装配时去除补偿环的部分材料以改变其实装配时去除补偿环的部分材料以改变其实际尺寸，使封闭环达到其公差与极限偏差要求际尺寸，使封闭环达到其公差与极限偏差要求的装配方法。的装配方法。特点特点组成环可按经济精度制造，但可获得高的组成环可按经济精度制造，但可获得高的装配精度。装配精度。但增加了修配工作但增加了修配工作,生产效率低生产效率低,对装配工对装配工人技术要求高。人技术要求高。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室应用应用用于产品结构比较复杂、尺寸链环数较多、产品精度要求用于产品结构比较复杂、尺寸
16、链环数较多、产品精度要求高的单件小批生产的场合。高的单件小批生产的场合。具体应用时应注意以下三点：具体应用时应注意以下三点：1)正确选择修配对象正确选择修配对象：待修配件是与本装配精度有关与其它装：待修配件是与本装配精度有关与其它装配无关的零件；修配件要便于拆装，质量小；修刮的接触面积配无关的零件；修配件要便于拆装，质量小；修刮的接触面积小，且为简单平面。小，且为简单平面。2)修配件修配件预留的余量要经过计算预留的余量要经过计算，达到余量足够且又不过大。，达到余量足够且又不过大。3)尽量用尽量用机械加工机械加工代替手工修配。代替手工修配。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工
17、程学院机电教研室4.调整法调整法用用一一个个可可调调整整的的零零件件，在在装装配配时时调调整整它它在在机机器器中中的的位位置置或或增增加加一一个个定定尺尺寸寸零零件件（如如垫片、垫圈、套筒等）以达到装配精度。垫片、垫圈、套筒等）以达到装配精度。定义定义实质实质装配时调节补偿件的相对位置，或选用装配时调节补偿件的相对位置，或选用合适的补偿件，补偿装配累积误差。合适的补偿件，补偿装配累积误差。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室调整法有三种方法：调整法有三种方法：可动调整法可动调整法、固定调整法固定调整法和和误差抵消调整法误差抵消调整法，分述如下：，分述如下：1
18、）可动调整法）可动调整法选定某个零件为调整环，根据封闭环的精度要求，采选定某个零件为调整环，根据封闭环的精度要求，采用改变调整环的位置，即移动、旋转或移动旋转同时用改变调整环的位置，即移动、旋转或移动旋转同时进行，以达到装配精度的方法。进行，以达到装配精度的方法。特点：特点：零件精度不高可达较高装配精度，调整方便，应用零件精度不高可达较高装配精度，调整方便，应用 很广。很广。需增加一套调整装置，需增加一套调整装置，适于小批生产中。适于小批生产中。调整螺钉调整螺钉九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室 选择一个组成环作调整环，作为调整环的零件是选择一个组成环作调
19、整环，作为调整环的零件是按一定尺寸间隔制成的一组零件，装配时根据封闭环按一定尺寸间隔制成的一组零件，装配时根据封闭环超差的大小，从中选出某一尺寸等级适当的零件来进超差的大小，从中选出某一尺寸等级适当的零件来进行补偿，从而保证规定的装配精度。通常使用的调整行补偿，从而保证规定的装配精度。通常使用的调整环有环有垫圈、垫片、轴套垫圈、垫片、轴套等。等。适于在大批大量生产中装配那些装配精度要求较适于在大批大量生产中装配那些装配精度要求较高的机器结构。在产量大、装配精度要求较高的场合，高的机器结构。在产量大、装配精度要求较高的场合，调整件还可以采用多件拼合的方式组成。这种调整装调整件还可以采用多件拼合的
20、方式组成。这种调整装配方法比较灵活，它在汽车、拖拉机生产中广泛应用。配方法比较灵活，它在汽车、拖拉机生产中广泛应用。2）固定调整法）固定调整法九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室固定调整环固定调整环双联齿轮装配后，要双联齿轮装配后，要求轴向具有间隙。求轴向具有间隙。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室 在机器装配中，通过调整被装零件的相对位置，在机器装配中，通过调整被装零件的相对位置，使误差相互抵消，可以提高装配精度，这种装配方法使误差相互抵消，可以提高装配精度，这种装配方法称为误差抵消法。称为误差抵消法。3）误差抵消法）
21、误差抵消法 调整法的主要优点：调整法的主要优点：组成环均能以加工经济精度组成环均能以加工经济精度制造，但却可获得较高的装配精度；装配效率比修配制造，但却可获得较高的装配精度；装配效率比修配装配法高。装配法高。不足之处不足之处是要另外增加一套调整装置，增是要另外增加一套调整装置，增大了机构的体积，装配精度在一定程度上依赖于工人大了机构的体积，装配精度在一定程度上依赖于工人的技术水平。的技术水平。各种装配方法的适用范围和应用实例各种装配方法的适用范围和应用实例装配方法 适用范围应用举例完全互换法适用于零件数较少、批量很大、零件可用经济精度加工时 汽车、拖拉机、中小型柴油机、缝纫机及小型电机的部分部
22、件不完全互换法适用于零件数稍多、批量大、零件加工精度可适当放宽时机床、仪器仪表中的某些部件分组法适用于成批或大量生产中，装配精度很高，零件数很少，又不采用调整装配时中小型柴油机的活塞与缸套、活塞与活塞销、滚动轴承的内外圈与滚子修配法单件小批生产中，装配精度要求高且零件数较多的场合车床尾座垫板、滚齿机分度蜗轮与工作台装配后精加工齿形调整法除必须采用分组法选配的精度配件外，调整法可用于各种装配场合机床导轨的楔形镶条、滚动轴承调整间隙的间隔套垫圈九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室三、装配尺寸链三、装配尺寸链 在根据机器装配精度要求来设计机器零、部件在根据机器装配
23、精度要求来设计机器零、部件尺寸及其精度时，必须考虑装配方法的影响，装配方尺寸及其精度时，必须考虑装配方法的影响，装配方法不同，解算装配尺寸链的方法截然不同，所得结果法不同，解算装配尺寸链的方法截然不同，所得结果差异甚大。对于某一给定的机器结构，差异甚大。对于某一给定的机器结构，设计师可以根设计师可以根据装配精度要求和所采用的装配方法，据装配精度要求和所采用的装配方法，通过解算装配通过解算装配尺寸链来确定零、部件有关尺寸的精度等级和极限偏尺寸链来确定零、部件有关尺寸的精度等级和极限偏差。差。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室三、装配尺寸链三、装配尺寸链 1.
24、装配尺寸链的基本概念装配尺寸链的基本概念 在装配图上把对某项精度指标有关的零件在装配图上把对某项精度指标有关的零件尺寸依次排列，构成一组封闭的链形尺寸，就尺寸依次排列，构成一组封闭的链形尺寸，就称为装配尺寸链。称为装配尺寸链。装配尺寸链的每个尺寸都是尺寸链的组成装配尺寸链的每个尺寸都是尺寸链的组成环，它们是进入装配的零件或部件的有关尺寸，环，它们是进入装配的零件或部件的有关尺寸，而而装配精度要求装配精度要求则是则是封闭环封闭环。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室1)1)装配尺寸链分类装
25、配尺寸链分类 大致分为三种大致分为三种:线性尺寸链线性尺寸链(图图6-35)6-35)由长度尺寸组成，各环相互平行且在同一平面内。由长度尺寸组成，各环相互平行且在同一平面内。角度尺寸链角度尺寸链(图图6-36)6-36)由角度、平行度、垂直度等组成，各环互不平行。由角度、平行度、垂直度等组成，各环互不平行。平面尺寸链平面尺寸链(图图6-37)6-37)由成角度关系布置的长度尺寸构成，处于同一或彼由成角度关系布置的长度尺寸构成，处于同一或彼此平行的平面内。此平行的平面内。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室建立装配尺寸链建立装配尺寸链，根据封闭环找出所属的，根
26、据封闭环找出所属的组成环。组成环。确定达到装配精度的方法。确定达到装配精度的方法。按装配精度要求对各组成件分配经济可行按装配精度要求对各组成件分配经济可行的加工公差。的加工公差。2）在应用装配尺寸链分析和解决装配精度问题）在应用装配尺寸链分析和解决装配精度问题时，时，关键步骤关键步骤如下：如下：九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室2.装配尺寸链的建立装配尺寸链的建立（1 1）建立装配尺寸链的基本原理和方法建立装配尺寸链的基本原理和方法找封闭环找封闭环这是最关键的一步。一般取相应的装配精度要求。这是最关键的一步。一般取相应的装配精度要求。找该链的各组成环找该链
27、的各组成环 由封闭环的一端线开始，沿着装配精度要求的方向，由封闭环的一端线开始，沿着装配精度要求的方向，以相邻零件的装配基准为联系，按顺序逐个地找影响本装以相邻零件的装配基准为联系，按顺序逐个地找影响本装配精度有关零件上的相关尺寸，直到封闭环的另一端。配精度有关零件上的相关尺寸，直到封闭环的另一端。每一有关零件仅能出一个尺寸。每一有关零件仅能出一个尺寸。当尺寸链上各环不在当尺寸链上各环不在同一方向时，应将其在空间三个方向上分解，即构成平面同一方向时，应将其在空间三个方向上分解，即构成平面或空间尺寸链。或空间尺寸链。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室按一定层
28、次，分别建立部件与产品的装配尺寸链按一定层次，分别建立部件与产品的装配尺寸链 产品是由多个零件和多个部件组装而成的，产品的装配精产品是由多个零件和多个部件组装而成的，产品的装配精度要求是产品装配尺寸链的度要求是产品装配尺寸链的封闭环封闭环，有关零件或部件上的有关，有关零件或部件上的有关尺寸是尺寸是组成环组成环，每一个零件或部件仅找出一个直接影响封闭环，每一个零件或部件仅找出一个直接影响封闭环的尺寸。的尺寸。部件装配尺寸链的封闭环只是产品装配尺寸链的组成环，部件装配尺寸链的封闭环只是产品装配尺寸链的组成环，而不是封闭环，这叫而不是封闭环，这叫封闭环的一次性封闭环的一次性。分层次建立多个部件与。分
29、层次建立多个部件与产品的装配尺寸链，就能清楚地表达产品的装配关系。产品的装配尺寸链，就能清楚地表达产品的装配关系。对封闭环影响很小的组成环可忽略不计对封闭环影响很小的组成环可忽略不计 建立装配尺寸链时，在保证装配精度的前提下，为简化计建立装配尺寸链时，在保证装配精度的前提下，为简化计算过程，一些对封闭环影响很小的组成环可忽赂不计，但精确算过程，一些对封闭环影响很小的组成环可忽赂不计，但精确计算时不可忽略。计算时不可忽略。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室 在装配精度确定的条件下，装配尺寸链中的组成环数在装配精度确定的条件下，装配尺寸链中的组成环数越少，则组
30、成环分配到的公差越大，各零件越容易加工。越少，则组成环分配到的公差越大，各零件越容易加工。所以，在结构设计时，应使对封闭环精度有影响的零件数所以，在结构设计时，应使对封闭环精度有影响的零件数目越少越好，即在满足工作性能的前提下，尽可能使结构目越少越好，即在满足工作性能的前提下，尽可能使结构简化。（图简化。（图6-386-38）符合最短路线原则的那些尺寸，就是零件图上应该标符合最短路线原则的那些尺寸，就是零件图上应该标注的尺寸，称为注的尺寸，称为“设计尺寸设计尺寸”，它们都有一定的精度要求，它们都有一定的精度要求，是通过装配尺寸链的解算而规定的。是通过装配尺寸链的解算而规定的。(2)(2)最少环
31、数原则（一件一环原则）最少环数原则（一件一环原则）九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室3.装配尺寸链的计算方法装配尺寸链的计算方法 装配尺寸链建立后，就要确定该尺寸链封闭环与各个装配尺寸链建立后，就要确定该尺寸链封闭环与各个组成环之间量的关系。组成环之间量的关系。(1)(1)极极大极小大极小法的补充法的补充装配装配尺尺寸链计寸链计算算 正面计算正面计算已知组成环求封闭环。已知组成环求封闭环。反面计算反面计算已知封闭环求各组成环。已知封闭环求各组成环。正面计算是极为容易的，它是将一个已经解决的正面计算是极为容易的，它是将一个已经解决的“尺寸链尺寸链问题问题”的
32、答案作一次验算，反面计算，才是解尺寸链问题的计的答案作一次验算，反面计算，才是解尺寸链问题的计算。算。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室反计算法：反计算法：等公差法等公差法 各组成环的公差就等于按极值法或概各组成环的公差就等于按极值法或概率法计算出的。有时也根据具体情况进行率法计算出的。有时也根据具体情况进行一些人为的调整，对于标准件一些人为的调整，对于标准件(轴承、垫圈轴承、垫圈等等)取其标准公差。此方法对公差的分配简取其标准公差。此方法对公差的分配简单，但不合理。适用于单，但不合理。适用于组成环数少组成环数少，精度精度要求低要求低的的单件小批单件小批生
33、产。生产。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室等精度法等精度法 各组成环的各组成环的公差等级系数公差等级系数相同。相同。此方法对公差的分配较合理，但未考虑加工条件，适此方法对公差的分配较合理，但未考虑加工条件，适用于小批量生产。用于小批量生产。具体情况确定法具体情况确定法 中间计算法（相依尺寸公差法）中间计算法（相依尺寸公差法）将一些比较难以加工和不宜改变其公差的组成环的公将一些比较难以加工和不宜改变其公差的组成环的公差预先肯定下来，只将极少数或一个比较容易加工或在生差预先肯定下来，只将极少数或一个比较容易加工或在生产上受限制较少的组成环作为试凑对象。这个环
34、称为产上受限制较少的组成环作为试凑对象。这个环称为“相相依尺寸依尺寸”，意思是该环的尺寸相依于封闭环和其他组成环意思是该环的尺寸相依于封闭环和其他组成环的尺寸及公差。的尺寸及公差。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室中间计算法的计算公式：中间计算法的计算公式：公差计算式：公差计算式：基本尺寸：基本尺寸：=若相依尺寸是增环：若相依尺寸是增环：若相依尺寸是减环：若相依尺寸是减环：九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室(2)(2)概率计算法概率计算法 概率解法是建立在概率论原理上，考虑到概率解法是建立在概率论原理上，考虑到各环中尺
35、寸出现频率的多少，建立封闭环与各各环中尺寸出现频率的多少，建立封闭环与各个组成环量的关系的方法。个组成环量的关系的方法。此方法比较科学，尤其是多环情况，当封此方法比较科学，尤其是多环情况，当封闭环公差值一定时，分配给各组成环的公差可闭环公差值一定时，分配给各组成环的公差可以稍大些，给加工带来方便，但会出现一小部以稍大些，给加工带来方便，但会出现一小部分废品且计算复杂。概率解法主要用于大批大分废品且计算复杂。概率解法主要用于大批大量生产中，装配精度要求高，组成环数又多的量生产中，装配精度要求高，组成环数又多的尺寸链中。尺寸链中。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教
36、研室加工尺寸正态分布情况下的概率计算法加工尺寸正态分布情况下的概率计算法例图例图6-39，一个键装入轴一个键装入轴的槽中，根据设计要求，的槽中，根据设计要求，需要保证一定的间隙。需要保证一定的间隙。(A0)由概率理论可得：由概率理论可得：正态分布时，随机误差即尺寸分散范正态分布时，随机误差即尺寸分散范围围与均方根偏差与均方根偏差间间的关系的关系为为=6，各，各组组成成环环的的（Ai）=6（Ai）。）。封封闭环闭环的的（A0）=6（A0）。）。则则：九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室 假设各组成环的公差是对称分布的，因而封闭环假设各组成环的公差是对称分布的，
37、因而封闭环的上、下偏差为：的上、下偏差为：假设各组成环的公差不是对称分布的，则可将它们改假设各组成环的公差不是对称分布的，则可将它们改为对称分布，同时改用平均尺寸作为基本尺寸，再进行计为对称分布，同时改用平均尺寸作为基本尺寸，再进行计算。为避免换算平均尺寸的麻烦，可采用所谓的算。为避免换算平均尺寸的麻烦，可采用所谓的“中间偏中间偏差差”，其要点如下：其要点如下：在直线尺寸链的情形下：在直线尺寸链的情形下：九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室求出各组成环的中间偏差求出各组成环的中间偏差（Ai）：则封闭环中间偏差（A0）和上、下偏差可如下求出：用概率法作反向计算
38、时，可按下式先作估计：用概率法作反向计算时，可按下式先作估计：九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室 用概率法比极大极小法求得的组成环平均公差要大用概率法比极大极小法求得的组成环平均公差要大 倍。当取倍。当取T T（A A0 0）=（A0 0）时时，可看作是完全互，可看作是完全互换换法。但当法。但当T（A0 0）（A0 0）时时，就属于不完全互，就属于不完全互换换法。法。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室（3）计算举例计算举例设 （设计要求）。要求根据生产类型和具体条件确定装配方法，并计算出A1和A2的上下偏差。用完全互换
39、法装配，计算平均精度：因为尺寸A1为外尺寸，A2为内尺寸，前者比后者容易加工，故将公差按生产经验分配，先确定T（A2）=0.1，然后试计算T（A1）：T（A1）=T（A0）-T（A2）=（0.15-0.1）=0.05mm按入体标注：九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室 A1是减环，所以：是减环，所以：ES（A1）=-EI（A0）+EI（A2）=（-0.05+0）=-0.05mmEI（A1）=-ES（A0）+ES（A2）=（-0.2+0.1）=-0.10mm于是得到：于是得到：下面按概率计算法来估计实际生产的间隙下面按概率计算法来估计实际生产的间隙A0的分布范
40、围。的分布范围。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室求组成环和封闭环的中间偏差：求组成环和封闭环的中间偏差：间隙的实际范围的上下偏差：间隙的实际范围的上下偏差：间隙尺寸的实际分布是：间隙尺寸的实际分布是：九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室 在实际中，尺寸在实际中，尺寸A A0 0的波动范围要比的波动范围要比按极大极小法计算的范围小一些。反过按极大极小法计算的范围小一些。反过来说，若按概率法计算，尺寸来说，若按概率法计算，尺寸A A1 1和和A A2 2的的公差均可以放大些。公差均可以放大些。A A1 1和和A A2 2的
41、公差放大的公差放大多少？多少？和前面相同，预先确定和前面相同，预先确定 ，则作为相依尺寸的，则作为相依尺寸的A A1 1的公差可为：的公差可为：即尺寸即尺寸A1 1的公差比按极大极小法计算大了一倍多。的公差比按极大极小法计算大了一倍多。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室 例例6-46-4车床尾架与主轴等高尺寸链。车床尾架与主轴等高尺寸链。（1 1）根据车床精度指标列出相应的装配尺寸链）根据车床精度指标列出相应的装配尺寸链 车车床床尾尾架架的的装装配配中中，尾尾顶顶尖尖应应高高出出床床头头箱箱主主轴轴顶顶尖尖A A0 0。如图各环的意义为：。如图各环的意义为
42、：A A0 0尾顶尖对前顶尖的高出量，尾顶尖对前顶尖的高出量，A A1 1床头箱装配基准面至前顶尖的高度，床头箱装配基准面至前顶尖的高度，A A1 1=160mm=160mmA A2 2尾架垫块的厚度，尾架垫块的厚度，A A2 2=30mm=30mmA A3 3尾架体装配基准面至后顶尖的高度，尾架体装配基准面至后顶尖的高度，A A3 3=130mm=130mm。装配精度装配精度装配尺寸链装配尺寸链选择达到装配精度方法选择达到装配精度方法计算计算（2 2）确定增环、减环，验算基本尺寸）确定增环、减环，验算基本尺寸 A A1 1是减环，是减环，A A2 2、A A3 3是增环。是增环。A A0 0
43、=-A=-A1 1+A+A2 2+A+A3 3=（-160+30+130-160+30+130）=0 =0 4.4.装配尺寸链的解算实例装配尺寸链的解算实例九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室一般地说，完全互换法一般地说，完全互换法不不完全互换法完全互换法选配法选配法修配法或调整法修配法或调整法本例属于小批生产，封闭环精度高，只有采用刮研修配法。以修配垫块的上平面最为合适，各组成环按经济精度确定加工公差：（3）决定解装配尺寸链问题的方法并作相应的计算图6-41车床顶尖等高性装配尺寸链A1A0A2A3应用极值法计算得到：应用极值法计算得到：而装配精度要求：而装
44、配精度要求：九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室当A0出现-0.2mm时，垫块上已无修配量，因此应该在A2尺寸上加上修配补偿量0.23mm。尺寸A2修改为：A1A0A2A3再计算得到：再计算得到：当A0出现最小值+0.03时，刚好满足装配精度要求，所以最小修刮量等于零；A0出现最大值+0.63时，超差量为0.57mm，即（0.63-0.06=0.57mm）。所以最大修刮量应是0.57mm。为了提高接触刚度，垫块上平面必须经过刮研，因此它必须具有最小修刮量，比如，按生产经验最小修刮量为0.1mm，将它加到A2上去，得：再计算，可得：再计算，可得：最小修刮量0.
45、1mm，最大修刮量0.67mm。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室四、装配工艺规程的制订四、装配工艺规程的制订 一、制订装配工艺规程的基本原则一、制订装配工艺规程的基本原则1)1)保证产品装配质量，并力求提高其质量。保证产品装配质量，并力求提高其质量。2)2)钳工装配工作量尽可能小。钳工装配工作量尽可能小。3)3)装配周期尽可能缩短。装配周期尽可能缩短。4)4)所占车间生产面积尽可能小，也就是力争单位面积上具所占车间生产面积尽可能小，也就是力争单位面积上具有最大生产率。有最大生产率。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室2
46、.装配工艺规程的内容、制订方法与步骤装配工艺规程的内容、制订方法与步骤制订装配工艺规程的步骤大致可划分为四个阶段：制订装配工艺规程的步骤大致可划分为四个阶段：（1 1）产品分析）产品分析（2 2）装配组织形式的确定）装配组织形式的确定（3 3）装配工艺过程的确定）装配工艺过程的确定（4 4）装配工艺规程文件的整理与编写）装配工艺规程文件的整理与编写九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室（1）产品分析产品分析1)研究产品图纸和装配时应满足的技术要求；研究产品图纸和装配时应满足的技术要求；2）对产品结构进行）对产品结构进行“尺寸分析尺寸分析”与与“工艺分析工艺分析
47、”。前者即装配尺寸链分析与计算，后者是指结构装配工艺前者即装配尺寸链分析与计算，后者是指结构装配工艺性、零件的毛坯制造及加工工艺性分析；性、零件的毛坯制造及加工工艺性分析；机器的装配工艺性是指机器结构符合装配工艺上的要求，机器的装配工艺性是指机器结构符合装配工艺上的要求，装配工艺对机器结构的要求有下列三个方面：装配工艺对机器结构的要求有下列三个方面：机器结构机器结构能被分解成若干独立的装配单元。能被分解成若干独立的装配单元。装配中的修配工作和机械加工工作应尽可能少。装配中的修配工作和机械加工工作应尽可能少。装配与拆卸都方便。装配与拆卸都方便。3)3)将产品将产品分解为可以独立进行装配的分解为可
48、以独立进行装配的“装配单元装配单元”，以便组，以便组织装配工作的平行、流水作业。织装配工作的平行、流水作业。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室例例1:机器部件应尽可能分解成独立装配单元。图示的左图由机器部件应尽可能分解成独立装配单元。图示的左图由于于D2D1，轴系部件不是独立装配单元，齿轮需在箱体内装，轴系部件不是独立装配单元，齿轮需在箱体内装配，十分不便，而右图由于配，十分不便，而右图由于D1D2，轴系部件是独立装配单，轴系部件是独立装配单元，可避免在箱体内装配。元，可避免在箱体内装配。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教
49、研室例例2:两个有同轴度要求的零件连接时，应有合理的装配基面。图两个有同轴度要求的零件连接时，应有合理的装配基面。图示的左图结构不合理，右图合理。示的左图结构不合理，右图合理。例例3:零部件相对位置需要调整的部位，或相对位置精度较高的尺零部件相对位置需要调整的部位，或相对位置精度较高的尺寸链中，应设置补偿环。寸链中，应设置补偿环。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室例例4:图示为滚动轴承图示为滚动轴承在安装在轴上及箱体在安装在轴上及箱体支承孔内的情况。支承孔内的情况。左图结构不合理，左图结构不合理，不便于轴承拆卸。右不便于轴承拆卸。右图结构合理。图结构合理。
50、九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室例例5:图示为轴承端图示为轴承端盖安装在箱体上的盖安装在箱体上的情况。左图结构不情况。左图结构不合理，不便于端盖合理，不便于端盖的拆卸。右图结构的拆卸。右图结构合理。合理。九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室关于关于“装配单元装配单元”的划分，一般分为五种等级：的划分，一般分为五种等级：合件1组件1部件1机器组件2合件2部件2部件3组件3组件4合件3 合件4合件5零 件图6-46 装配单元系统图示意九江学院机械与材料工程学院机电教研室九江学院机械与材料工程学院机电教研室零件零件：组成机器