保证装配精度的装配方法

第五节 保证装配精度的装配方法
二、 选择装配法 活塞销与活塞销孔直径分组
活塞销直径 活塞销孔直径 配合情况
组别 标志颜色
d 28 0 0.010
0.005 D 28 最小过盈 最大过盈 0.015
Ⅰ
Ⅱ Ⅲ Ⅳ
红
白 黄 绿
280 0.0025
0.0025 28 0.0050
要求齿轮与挡圈的轴向间隙为0.1~0.35mm。已知：A1=30mm、
A2=5mm、 A3=43mm、 A4=30-0.05mm（标准件）、 A5=5mm， 现采用完全互换法装配，试确定各组成环公差和极限偏差。 解 1）画装配尺寸链图，校验各环基本尺寸
轴向间隙为 0.1~0.35mm，
0.35 封闭环 A0 0 0.10 mm,
0.0050 28 0.0075 0.0075 28 0.0100
28
0.0050 0.0075
28
0.0100 0.0125
0.0025
0.0075
0.0075 28 0.0100
0.0125 28 0.0150
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二、 选择装配法 使用分组装配法，应满足如下条件： 1）分组后各组的装配性质及配合精度与原装配精度要求 相同，配合件的公差范围应相等；公差应同方向增加；增大 的倍数应等于以后的分组数。 2）为保证使零件分组后数量相匹配，应使配合件的尺寸
T1 T2 Tm Tav
T0 Tav m
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一、 互换装配法
T0 Tav m
根据各组成环尺寸大小和加工的难易程度，调整各组成环 的公差。 1）组成环是标准件尺寸时 其公差值及其分布在相应的标 准中已有规定，应为确定值。
2）组成环是几个尺寸链的公共环 其公差值及其分布由要
求最严的尺寸链先行确定，对其余尺寸链则应为确定值。 3）尺寸相近、加工方法相同的组成环 其公差值应相等。
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一、 互换装配法 4）难加工、难测量的组成环 其公差可取较大数值。而
易加工、易测量的组成环，其公差可取较小数值。
5）对外尺寸（轴）的组成环 分布；对内尺寸（孔）的组成环 按基轴制（h）确定公差和 按基孔制（H）确定公差及
或改变其大小位置，装配后即能达到装配精度要求，但少数
产品有可能出现废品的装配法。
特点： ♦零件所规定的公差比完全互换法所规定的公差大，
有利于零件的经济加工； ♦装配简单、方便； ♦在装配中，
应采取适当措施来排除个别产品因公差超出而产生废品。 应用 适用于大批大量生产，组成环较多、装配精度要求 又较高的场合。
修配环是补偿其他组成环的累积误差，达到装配精度的目
的，又称为“补偿环”。
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三、 修配装配法 采用修配装配法，应正确选择补偿环。 补偿环应满足以下要求： 1）便于拆装，零件形状比较简单，易于修配，如果采用 刮研修配时，刮研面积要小。 2）不应为公共环，即该环只与一项装配精度有关，而与 其他装配精度无关。 如果补偿环为公共环，则修配后，虽然保证了一个尺寸链
精度即可，以避免造成生产组织复杂。
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二、 选择装配法 3. 复合选配法 复合选配法 是分组装配和直接装配的复合，即零件加工 后先检测分组，装配时，再在各对应组内适当的选配。 特点：配合件公差可以不等，装配速度较快、质量高。能 满足一定生产节拍的要求。 如：发动机气缸与活塞的装配多采用此种方法。 完全互换法、大数互换法，分组法，其特点都是零件能互
求的“剩余零件”可能很多。
应用：不适合用于生产节拍要求较严的大批大量的流水作 业中。
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二、 选择装配法 2. 分组装配法 分组装配法 零件加工时，将各组成环的公差相对完全互
换法所求数值放大数倍，使其尺寸能按经济精度加工。再按
测量尺寸分组，最后按对应组分别进行装配。 特点：同组内零件可以互换——分组互换法。 应用：常用于大批大量生产中，装配精度要求高，组成环 数少的部件的装配。 如：滚动轴承的装配、发动机汽缸活塞环的装配、精密机 床的精密部件的装配。
装配尺寸链的计算 采用统计公差公式计算。
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二、 选择装配法 何谓选择装配法 是将尺寸链中组成环的公差放大到经济
可行的程度，再选择合适的零件Biblioteka Baidu行装配的一种装配方法。
应用：常用于装配精度要求较高，而组成环数又较少的成 批或大批量生产中。
三种形式：直接选配法、分组装配法和复合选配法。
D 28-0.0050 -0.0075 mm
③为了加工经济，采用分组装配法，将销轴与销孔的公差 在相同方向放大4倍（采取上偏差不动，变动下偏差），则
0 d 28-0.010 mm
D 28-0.0050 -0.015 mm
④销用无心磨加工，活塞销孔用金刚镗床加工。然后测量， 按尺寸大小分成4组，涂上不同颜色，以便分组装配。
封闭环公差 T0=0.25mm，
A3
A3为增环，
A1、A2、A4、A5为减环。
A2
A1
A5
A0
A4
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一、 互换装配法 封闭环的基本尺寸为：
A0 A3 ( A1 A2 A4 A5 ) 43 (30 5 3 5) 0
由此可知，各组成环基本尺寸无误。
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一、 互换装配法 ④A1 、 A2 为外尺寸，按基轴制确定极限偏差得：
A1 300 0.06 mm,
A2 50 0.04 mm 。
0.07 A3 430 mm
⑤A3 为内尺寸，按基孔制确定极限偏差得：
⑥封闭环的中间偏差∆ 为：
0.35 0.10 A0 0.225mm 2
① 封闭环的公差为：
T0 Ymax Ymin (0.0075 0.0025) 0.0050 mm
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二、 选择装配法 ②若采用完全互换法装配，则销与孔的平均公差为：
0.0050/2=0.0025mm
销轴按基轴制确定极限偏差，以销孔为协调环，则
0 d 28-0.0025 mm
换，这一点对于大批大量生产的装配而言，非常重要。
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三、 修配装配法 修配装配法 将尺寸链中各组成环按经济加工精度制造， 装配时，通过改变尺寸链中某一预先确定的组成环尺寸来达 到装配精度的装配方法。 应用：适用于装配精度要求较高，组成环数目较多，不便 采用互换法和分组法的成批生产或单件小批生产的装配场合。 修配件及修配环 装配时进行修配的零件称作修配件，该 组成环称作修配环。
② 协调环A5 的中间偏差∆ 为：
5 3 0 1 2 4
[0.035 0.225 ( 0.03) (0.02) (0.025)] 0.115mm
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一、 互换装配法 ③协调环A5的极限偏差ES5、EI5 分别为：
第五章 机器装配工艺过程设计
第五节 保证装配精度的装配方法
选择合理装配方法的核心
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达到较高的装配精度和装配效率。
装配方法
互换法
选择法
修配法
调整法
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一、 互换装配法 基本概念 互换装配法 ——零件不需经过任何选择、修配和调整，即 可达到装配精度要求的装配方法。 互换装配法的实质——用控制零件的加工误差来保证产品 的装配精度。 互换装配法的分类 根据零件的互换程度不同，分为完全互换装配法、大数互 换装配法。
分布为相同的对称分布。
如果分布曲线不相同或不 对称，将产生各组相配零件 数量不等，造成一些零件的 积压。
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二、 选择装配法
3）配合件的表面粗糙度、相互位置精度和形状精度不能 随尺寸精度放大而任意放大，应与分组公差相适应。
4）分组数不宜过多，零件尺寸公差只要放大到经济加工
⑦各组成环的中间偏差分别为：
Δ1 0.03mm 3 0.035mm
2 0.02mm 4 0.025mm
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一、 互换装配法 3）计算协调环公差和极限偏差 ① 协调环A5 的公差为：
T5 T0 (T1 T2 T4 T4 ) [0.25 (0.06 0.04 0.07 0.05)] 0.03mm
T5 0.03 ES5 5 ( 0.115 ) 0.10 mm 2 2 T5 0.03 EI 5 5 ( 0.115 ) 0.13 mm 2 2
④协调环A5的尺寸和极限偏差为： ⑤各组成环尺寸和极限偏差为：
0.10 A5 5 0.13 mm
A1 300 0.06 mm
A4 30 0.05 mm
A2 5 0 0.04 mm
0.10 A5 5 0.13 mm
0.07 A3 430 mm
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一、 互换装配法 2. 大数互换装配法 完全互换法的使用局限性 ●在封闭环为既定值时，各组成环所获公差过于严格，使
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一、 互换装配法 应用 常用于高精度的少环尺寸链，或低精度的多环尺寸 链的大批大量生产中。 尺寸链的求解 采用极值法公式计算。即要求尺寸链各组 成环公差之和应小于或等于封闭环公差。
T0 ξ i Ti T1 T2 Tm
i 1
m
如果已知封闭环的公差T0，可按“等公差”原则平均分 配组成环的公差。
A3 A2 A1 A0 A5 A4
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一、 互换装配法 2）确定各组成环公差和极限偏差 各组成环平均极值公差为： T T0 0.25 0.05mm av m 5 根据各组成环尺寸、零件加工难易程度，确定各环公差。 ① A5为垫片，易于加工和测量，故选A5 为协调环。 ② A4为标准件， A4 30 T4=0.05mm。 0.05 mm, ③ 其余组成环根据其尺寸和加工难易程度选择的公差为： T1=0.06mm、 T2=0.04mm、 T3=0.07mm， 各组成环公差等级约为IT9。
零件加工困难。
●在稳定的工艺系统中大批大量加工时，零件加工误差出
现极值的可能性很小。
●在装配时，各零件的误差同时出现极大、极小的“极值 组合”的可能性更小。 ●在组成环较多，各环公差较大时，装配中零件出现极值 组合的机会更是微小。
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一、 互换装配法 大数互换法 对于大多数产品，装配时各组成环不需挑选
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二、 选择装配法 1. 直接选配法 直接选配法 装配时，工人从许多待装配的零件中，直接 选择合适的零件进行装配。 优点：能达到很高的装配精度。
缺点：装配时，工人凭经验和判断性测量来选择零件，装
配时间不易准确控制，装配精度由工人的技术水平决定。 当各零件的加工误差分布规律不同时，不符合同一精度要
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一、 互换装配法 1. 完全互换法 指在装配时，各组成环零件不需挑选或改变其大小或位置， 装配后即能达到装配精度要求的装配方法。 优点：装配质量稳定可靠，装配过程简单；生产效率高； 易于实现装配机械化、自动化；便于组织流水作业和零部件 的专业化生产。 缺点：当装配精度要求较高、组成环数目较多时，各环公 差值会很小，即零件的加工经济性较差。
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二、 选择装配法 举例叙述分组装配法的原理和过程 图示为活塞销与活塞的装配关系，按技术要求，销轴直径d 与销孔直径D在装配时，应有0.0025~0.0075mm的过盈量。
Ymin d min - Dmax 0.0025 mm
Ymax d max - Dmin 0.0075 mm
分布；对于孔中心距的尺寸极限偏差 按对称分布选取。 6）协调环 能在尺寸链中起协调作用，使所计算的各组成 环公差累计值符合封闭环的精度要求。可选择易加工的零件 作为协调环，但协调环不能为标准件或公共环。
第五节 保证装配精度的装配方法
一、 互换装配法 【5-1】如图齿轮部件装配，轴固定不动，齿轮在轴上回转，