仪器制造工艺学6——仪器装配基础

=
0.25 – 0.3/2 = 0.1mm
n 封闭环尺寸（略）
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装配方法
用合理的装配方法达到规定的装配精度，以实现用较 低的零件精度达到较高的装配精度，用最少的装配劳动量 来达到较高的装配精度。 一、互换装配法
在装配过程中，零件互换后仍能达到装配精度要求 的装配方法称为互换装配法。此时，装配精度主要取决于 零件的加工精度，装配时不经任何调整和修配就可以达到 要求的装配精度。互换法的实质就是用控制零件的加工误 差来保证产品的装配精度。
n 正向计算：已有产品装配图和全部零件图， 已知尺寸链的封闭环，各组成环的基本尺寸、 公差及偏差，求封闭环的基本尺寸、公差及 偏差；然后和已知条件对比，验证各环精度 是否合理。
n 反向计算：产品设计阶段，根据装配精度 （封闭环）要求，确定各组成环的基本尺寸、 公差及偏差。
两种计算的计算方法都通过极值法和概率法 求解。
n 举例说明计算过程
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• 已知： A1=41m m, A3=7mm, A2=A4=1 7mm；
• 要求轴向 间隙为 0.05~0.15 mm。
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➢ 分析和建立尺寸链 • 封闭环尺寸是 • 验算封闭环的基本尺寸为
链图 n 粘连法：即取封闭环两端为起点，沿装配精度
方向，以基准面为线索，一个挨一个，直至找 到同制造工艺学6——仪器装配基础
“最少环数”原则，又称最短路线原则。
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三 装配尺寸链的计算方法
装配尺寸链的应用包括两个方面：
•采用大数互换法装配时，装配尺寸链采用概率解法计 算
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•大数互换法时，组成环的公差可以加大 倍
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•概率解法正计算时，封闭环的平均基本尺寸和公差值分别为：
• 封闭环尺寸可用以下两种方法计算： •对称公差法：将所有组成环的尺寸变为对称公差，利用变 换后的平均基本尺寸和对称公差进行计算。 •平均偏差：先求出各组成环中间偏差。当组成环的尺寸分 布属于对称分布，且分布中心与公差带中心重合，利用下 列公式求出封闭环的中间偏差及其上偏差ES0和下偏差EI0：
作性能、使用效果、可靠性、寿命等）
n 装配过程中可发现设计错误和加工工艺 中的错误；
n 装配是产品的最终检验环节。
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概述
二 仪器装配精度
1．概念 n 装配精度是装配工艺的质量指标，可根据机器的工作
性能来确定。 2．内容（包括零、部件间的） n 尺寸精度（指配合精度与距离精度） n 位置精度（包括平行度、垂直度、同轴度、跳动等） n 运动精度（包括相对运动时的平行度、直线度、垂直
• 1）已知各组成环尺寸及公差和装配技术要求的前提 下，核对封闭环是否满足装配要求（正计算）时，封闭环 公差与各组成环公差应满足以下关系：
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•式中 T0L——封闭环极值公差；
•
Ti——第i个组成环公差；
•
m——组成环环数
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• 2）已知装配精度（即封闭环）和各组成环公称尺寸， 反计算确定各组成环的公差及偏差时，可按以下步骤进行：
限偏差的要求，这个组成环称为协调环。
• 常选便于制造及可用通用量具测量的零件尺寸作为协
调环。
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•第三步，根据各组成环尺寸的加工难易程度对它们的公差 进行适当的调整。调整时需参照以下原则：
•a．组成环为标准尺寸时，其公差大小和极限偏差在相应 标准中已有规定，是既定值。
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•第四步，计算协调环公差及极限尺寸。 •协调环公差：
•极限尺寸：
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一、互换装配法
2.大数互换装配法
• 在绝大多数产品中，装配时各组成环不需挑选或改变 其大小或位置，装配后即能达到装配精度的要求，但少数 产品有可能出现废品的可能性，这种装配方法称为大数互 换装配法。它适用于大批大量生产，组成环数较多，装配 精度要求较高场合。
在一个基准零件上，装上若干零件与套件 （可无套件）而构成，它没有独立完整的功能。 为组件而进行的装配工作称为组装。 n 3）部件
在一个基准零件上，装上若干组件、套件和 零件，成为一个具有独立、完整功能的装配单 元，称为部件。为形成部件而进行的装配工作 称之为部装。
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•第一步，按“等公差”原则，确定各组成环的平均极值公差
•TavL——各组成环的平均极值公差； •T0——封闭环公差； •m——组成环环数。
•（根据各组成环的尺寸大小和加工难易，对组成环公差调整）
•第二步，确定协调环。
• 公差与分布（极限偏差）不是事先定好的，而是经过
计算确定，以便与其它组成环相协调，最后满足封闭环极
概述
n 4）基准件 各种装配单元都要首先选定某一零件或低
一级的单元作为装配基准件。基准件应当体积 或质量较大，有足够的支承面以保证装配时的 稳定性。 n 5）总装
在一个基准零件上，装上若干个部件、组 件、套件及零件就成为一台机器，为此而进行 的装配工作，称之为总装。
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•1 完全互换装配法
• 在装配过程中，每个待装配的零件不需任何挑选、调 整或修配，装配后即可达到装配精度的要求这种装配方法 称为完全互换装配法.
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•完全互换法的特点： • 装配容易，工人技术水平要求不高，装配生产率高； 装配时间定额稳定，易于组织装配流水线生产，企业之间 的协作与备品问题易于解决。 • 此法多用于高精度少环尺寸链或低精度多环尺寸链的 大批大量生产装配中。当装配精度要求较高，且组成环数 目较多时，零件难以按经济精度加工。装配尺寸链采用极 值法求解：
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➢ 已知：A1=60(+0.20)mm, A2=57(-0.20mm), A3=3(-0.10)mm, 各组成环均呈正态分布， 即分布中心与公差带中心重合
• 求解：封闭环的公差、偏差。
• 解：封闭环的基本尺寸 A∑=A1-A2-A3 =60-57-3=0
• 封闭环的公差
概述
3．内容 n 准备工作：
包括零部件清洗、尺寸和重量分选、平 衡等； n 主要工作： 包括零件的装入、联结、部装、总装； 装配过程中的检验、调整、试验和装配 后的试运转、油漆、包装等。
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概述
4．地位 n 装配是仪器制造中的最后一个阶段； n 装配工艺和装配质量影响仪器质量（工
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装配尺寸链及其计算
一 装配尺寸链的基本概念及其特征
1．定义：在仪器的装配关系中，由有关零件的 尺寸或相互位置关系所组成的尺寸链，称为装 配尺寸链。
2．作用 n 查找零件对装配精度的影响； n 指导制订装配工艺，合理安排装配工序； n 分析产品结构的合理性。
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•b．对于同时为几个不同装配尺寸链的组成环（称为公共 环），其公差及分布位置的确定，应根据对其有严格公差 要求的那个装配尺寸链的计算来确定。 •c．尺寸相近、加工方法相同的组成环，可取相等的公差值。
•d．难加工或难测量的组成环，可取较大的公差值。
• 对依据上述原则确定的各组成环的公差采用“入体原 则”标注。
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n 封闭环的平均偏差
BM(A∑)= BM(A1)- BM(A2)- BM(A3)
= 0.1-(-0.1)-(-0.05)=0.25mm n 封闭环的上、下偏差
Bs(A∑) = BM(A∑) + 1/2 T∑
=
0.25 + 0.3/2 = 0.4mm
Bx(A∑) = BM(A∑) - 1/2 T∑
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•二、选择装配法
• 选择装配法是将尺寸链中组成环的公差放大到经济可行 的程度，然后选择合适的零件进行装配，以保证装配精度的 要求。 • 这种装配方法适用于装配精度要求高而组成环数又较少 的成批或大批量生产中。
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1．极值法（又称完全互换法）
n 所用公式与工艺尺寸链的相同。
n 这里介绍一个所谓“相依尺寸”的概念， 即在装配尺寸链的组成环中选择一个比较 容易加工或在生产上受限制较少的组成环 尺寸。实际上是选择一个环作为协调环， 其它各环必须为标准公差，而协调环可以 不是标准公差。
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• 计算“相依尺寸”公差为：
• T(A3)= T(A∑)-[ T(A1)+ T(A2)+ T(A4)] = [ 0.1 – (0.049 + 0.018 + 0.018 )] mm = 0.015mm
• 计算“相依尺寸”偏差 • 列尺寸链竖式解得：
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n 用概率法计算得到的各环的平均公差为：
n 因此，比用极值法计算的结果扩大了 倍，从而更便于加工。
n 封闭环的上、下偏差为：
Bs(A∑) = BM(A∑) + 1/2 T∑ Bx(A∑) = BM(A∑) - 1/2 T∑ BM：算术平均值