第六章习题答案机械制造工艺学

为封闭环，
A0
=
0 +0.15 +0.05
mm
②计算组成环平均公差 TavQ = T 0 = 0.1 = 0.05 m2
③选择 A1 为协调环，记 Ak ， A1 = Ak ④按加工经济精度确定除协调环以外的组成环的公差及偏差T 2 = T 4 = 0.018mm T 3 = 0.015mm （由于
尺寸 数值
A1 41-00.1
A2
17
0 -0.043
A3 6.972-00.036
A4
17
0 - 0.043
（4）调整法
①确定
A0
为封闭环，
A0
=
0 +0.15 +0.05
mm
②计算组成环平均公差 TavL = T 0 = 0.1 = 0.025 m4
③选择 A3 为补偿环，记 Ak ， A3 = Ak ④根据题意得：T1 = 0.1 T 2 = T 4 = 0.043 T 3 = Tk = 0.02
该 三 个 环 能 磨 削 取 公 差 等 级 为 IT7 级 ） 按 照 入 体 原 则 ， 确 定 上 述 各 组 成 环 的 尺 寸
A2 =
A4
=
17
0 -0.018
mm
A3
=
70 -0.015
mm
⑤计算协调环误差 T 1
T T T T T 由 2 0
=
2 1
+
2 2
+
2 3
+
2 4
得 T 1 = 0.0956
2）对于某些装配精度要求高的装配单元，特别是装配单元包含零件较多时，常按经济加工精度来确 定大部分零件的精度要求，使之易于加工，而在装配阶段采用一定的装配工艺措施（如修配、调整、选配 等）来保证装配精度。 3）单件自保时，如果机器的装配精度是由一个零件的精度来控制与保证。
6-3 参考答案要点： 什么是装配精度？
影响装配精度的因素是什么？ 1）零件精度。一般情况下，装配精度是由有关组成零件的加工精度来保证的。 2）加工误差累积。零件的加工误差的累积将影响装配精度。 3）装配零件数量。零件数量增加加剧加工误差累积。 4）装配工艺措施（如修配、调整、选配等）。常按经济加工精度来确定大部分零件的精度要求，使之
易于加工，而在装配阶段采用一定的装配工艺措施（如修配、调整、选配等）来保证装配精度。 5）单件自保时，加工能力和零件加工精度是影响装配精度的重要因素。
⑥计算协调环平均尺寸，除协调环之外各环的中间偏差
Δ0 = 0.15 + 0.05 = 0.1 2
Δ2 = - 0.018 = -0.009 2
Δ3 = - 0.015 = -0.0075 2
Δ4 = - 0.018 = -0.009 2
由 Δ0 = Δ1 - Δ2 - Δ3 - Δ4 得 Δ1 = 0.0745
6-5 参考答案要点： 装配尺寸链计算极值法的特点 优点是计算简单，极值法设计的零件具有完全的互换性。 缺点是极值法根据极大极小的极端情况推导出来的，故在既定封闭环的情况下，计算出的组成环公 差往往过于严格。尺寸环多时，易造成无法加工。
装配尺寸链计算概率法的特点 优点是若组成环数目较多时采用概率解法计算装配尺寸链更为合理。采用概率法计算装配尺寸链， 可以扩大各零件的制造公差，降低制造成本。 缺点是计算较繁琐，极值法设计的零件不具有完全的互换性。
⑥计算修配环的最大补偿量 F max = T 0L − T 0 = 0.222 − 0.1 = 0.122
⑦除协调环之外各环的中间偏差
Δ0 = 0.15 + 0.05 = 0.1 2
Δ1 = - 0.1 = -0.05 2
Δ2 = - 0.043 = -0.0215 Δ4 = - 0.043 = -0.0215
机器的装配精度主要内容包括：相互尺寸精度、相互位置精度、相对运动精度、相互配合精度。 相互尺寸精度是指机器中相关零部件间的相互尺寸关系的精度。例如，机床主轴锥孔中心距床身导轨 的距离；尾架顶尖套中心距导轨的距离；主轴锥孔中心距尾架顶尖套中心距导轨的距离等等。 相互位置精度是指机器中相关零部件间的相互位置关系的精度。如机床主轴箱中相关轴间中心距尺寸 精度和同轴度、平行度、垂直度等。 相对运动精度是指机器中作相对运动的零部件之间在运动方向和相对运动速度上的精度。如运动方向 与基准间的平行度和垂直度，相对运动部件间的传动精度等。 相互配合精度包括配合表面间的配合质量和接触质量。配合质量是指机器中零件配合表面之间到达规 定的配合间隙或过盈间隙的程度。接触质量是指机器中两配合或连接表面间达到规定的接触面积的大小和 接触点分布的情况。
各环的中间偏差
Δ0 = 0.15 + 0.05 = 0.1 2
Δ2 = - 0.018 = -0.009 2
Δ3 = - 0.015 = -0.0075 2
Δ4 = - 0.018 = -0.009 2
由 Δ0 = Δ1 - Δ2 - Δ3 - Δ4 得 Δ1 = 0.0745
协调环的名义尺寸 A1m = A1 + Δ1 = 41.0745
特点：修配法可以降低对组成环的加工要求，利用修配补偿环的方法可获得较高的装配精度，尤其
是尺寸链中环数较多时，修配法优点更为明显。但是修配工作往往需要技术熟练的工人，修配操作大多是 手工操作，需要逐个机器进行修配，所以修配法生产率低，不容易保证一定生产节拍，不适合组织流水线 装配，修配法装配的机器中的零件没有互换性。
2
2
L0E min = A0m − 1 T 0L = 0.1− 1 × 0.222 = −0.011
2
2
按照装配精度要求，封闭环的极限尺寸
L0max = 0.15 L0min = 0.05
由于修配环属于“越修越大”的情况 L0E max = L0max
对初步拟定的 Akc 进行修正
Ak = Akc + (L0Emax - L0max) = 6.893 ± 0.018 + 0.061 = 6.9720-0.036
③选择 A3 为修配环，属于“越修越大”的情况
④查表可得：T1 = 0.1 T2 = T4 = 0.043 T3 = Tk = 0.03（6 经济加工精度 IT 9）
按照入体原则，确定上述各组成环的尺寸
A2
=
A4
=
17
0 -0.043
mm
A1 = 41-00.1 mm
⑤计算封闭环实际公差 T 0L = T1 + T 2 + Tk + T 4 = 0.222
6-10
参考答案要点
（1）完全互换法
①确定
A0
为封闭环，
A0
=
0 +0.15 + 0.05
mm
②计算组成环平均公差 TavL = T 0 = 0.1 = 0.025 m4
③选择 A1 为协调环，记 Ak ， A1 = Ak ④按加工经济精度确定除协调环以外的组成环的公差及偏差T 2 = T 4 = 0.018mm T 3 = 0.015mm （由于
2
2
Δ0 = Δ1 - Δ2 - Δ 4 - Δk 解得： Δk = -0.107
⑧计算中间尺寸
Akm = Ak + Δk = 7 + (-0.107) = 6.893
初步拟定补偿环的尺寸 Akc = 6.893± 0.018
⑨验算装配后封闭环的极限尺寸
L0E max = A0m + 1 T 0L = 0.1+ 1 × 0.222 = 0.211
6-6 参考答案要点： 互换装配法是从制造合格的同规格零件中任取一个用来装配均能达到装配精度要求的装配方法。 按互换程度的不同，互换装配法分为完全互换装配法与大数互换装配法。 完全互换装配法是在产品装配时各组成环零件不需挑选或改变其大小或位置，全部产品装配后即能 达到封闭环的公差要求。 大数互换装配法是指在产品装配时，各组成环零件不需挑选或改变其大小或位置，绝大多数装配后即 能达到封闭环的公差要求。
特点：固定调整法可降低对组成环的加工要求，利用调整的方法改变补偿环的实际尺寸，从而获得 较高的装配精度，尤其是尺寸链中环数较多时，固定调整法优点更为明显。在装配时固定调整法不必修配 补偿环，没有修配法的一些缺点，所以固定调整法在大批大量生产中得到普遍应用。
应用场合：固定调整法常用于大批大量生产和中批生产，以及封闭环要求较严的多环装配尺寸链中， 尤其是在比较精密的机械传动中用调整法还能补偿使用过程中的磨损和误差，恢复原有精度。
适用范围：分组装配法适用于成批大量生产中封闭环公差要求很严、尺寸链组成环很少的装配尺寸 链中。
6-8 参考答案要点： 修配装配法是将装配尺寸链中各组成环的公差相对于互换装配法所求之值增大，使其能按现有生产 条件下较经济的加工精度制造，装配时通过去除补偿环(或称修配环，是预先选定的某一组成环)部分材料， 改变其实际尺寸，使封闭环达到精度要求的装配方法。
6-7 参考答案要点：分组装配法是先将组成环的公差相对于完全互换装配法所求之公差数值增大若干倍， 使组成环零件加工较为经济。然后，将各组成环零件按实际尺寸进行分组，各对应组零件进行装配，从而 达到封闭环公差要求的装配方法。
特点：分组装配法特点是在保证装配精度条件下，分组装配法可降低装配精度对组成环的加工精度要 求。但是，分组装配法增加了测量、分组和配套工作。当组成环数较多时，上述工作就会变得非常复杂。
协调环的名义尺寸 A1m = A1 + Δ1 = 41.0745
则
A1
=
A1m
±
T1 2
=
41.0745
±
0.0245
=
41.099
0 -0.049
尺寸 数值