装配工艺基础培训教材(PPT 45页)

T(A1)=0.049mm, T(A2)=T(A4)=0.018mm,32
• 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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• 复合选配法 先将零件预先测量分组，装配时再在各
对应组内凭工人的经验直接选择装配； 特点： • 配合件公差可以不等； • 装配质量高，速度快，能满足一定生产
节拍的要求。
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三 修配法
1．在零件上预留修配量，在装配过程中用
手工锉、刮、研等方法修去该零件上的 余量，以满足装配精度。
2．特点：
• 能获得很高的装配精度；
➢钳工装配量要尽可能小（减轻劳动强度）
➢装配周期尽可能短，提高机械化、自动化 程度（提高工作效率）
➢装配占地面积尽可能小，工人技术水平要
求尽可能低，投资尽可能少（提高劳动生
产率）
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二 制订装配工艺的原始资料 ➢产品总装配图、部件装配图、重要零
件图； ➢产品验收标准（检验和试验内容及其
方法）； ➢产品的生产纲领（关系到组织形式、
• 可降低零件的加工精度；
• 但增加了手工工作量，劳动强度增加；
• 生产效率低；
• 工人技术水平要求高；
• 不便于流水作业。
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3．注意事项： • 应选易修配加工、易装拆的零件； • 不选公共环作修配环； • 通过计算，合理确定修配件的公差； • 可采用“就地加工法”（自身加工法，
如车止口）。
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装配方法、过程划分、设备工装）； ➢现有生产条件的有关资料。
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三 装配工艺规程的内容
➢进行产品分析，合理安排装配顺序和装 配方法，编制装配工艺卡片；
➢确定生产规模，选择装配组织形式； ➢选择装配工艺装备（工具、夹具、量具、
设备）；
➢规定总装配和部件装配的技术条件、检 查方法；
➢规定合理的运输方法和运输工具。
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• 已知： A1=41mm, A3=7mm, A2=A4=17 mm；
• 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
A
0
0.15 0.05
mm
• 验算封闭环的基 本尺寸为
A A1 ( A2 A3 A4 )
= 41 -（17+7+17）= 0
• 各环基本尺寸正确。
• 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∑
=
0.25 – 0.3/2 = 0.1mm
• 封闭环尺寸（略）
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第四节 装配工艺的制订
一 制订装配工艺的原则
➢保证产品装配质量，力求提高其质量（精 度储备）
二 装配尺寸链的建立
1．建立装配尺寸链的方法
先确定反映装配后技术要求的封闭环， 然后根据封闭环的要求查找各组成环；
采用粘连法，按照“最少环数”原则建 立尺寸链图
• 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，直至找到同一基准零件，甚至同 一基准面为止；
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A4 N ·
提高装配精度的方法。
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19
20
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在选择装配方法时，先要了解各种装配方 法的特点及应用范围。一般说来，
应优先选用完全互换法；
在生产批量较大、组成环又较多时，应 考虑采用不完全互换法；
在封闭环的精度较高，组成环环数较少 时，可以采用选配法；
只有在上述方法使零件加工很困难或不 经济时，特别是中小批生产时，尤其是单 件生产时，才宜采用修配法或调整法。
A3
7
0.050 0.065
mm
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2．概率法（又称不完全互换法）
• 极值法的优点是简单、可靠，缺点是当 封闭环公差较小、组成环较多时，各组 成环公差将很小，给制造带来困难，使 成本增加。加工尺寸处于公差带中间部 分的是多数，处于极限尺寸的是极少数， 装配时同一部件的各组成环恰好都处于 极限尺寸的情况就更少见。因此，大批 量生产中，装配精度要求高、组成环数 目多时，应用概率法解算尺寸链较合理。
2．内容（包括零、部件间的） • 尺寸精度（指配合精度与距离精度）
• 位置精度（包括平行度、垂直度、同轴 度、跳动等）
• 运动精度（包括相对运动时的平行度、 直线度、垂直度等）；
• 接触刚度（接触面大小、接触点分布） 5
3．与零件精度和装配工艺的关系 • 零件精度直接影响装配精度，是保证
装配精度的基础； • 装配工艺可提高和保证装配精度； • 装配精度是由相关零件的加工精度和
合理的装配工艺共同来保证的。
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第二节 保证装配精度的工艺方法
一 互换法
1．实质上是控制零件加工误差来保证装配 精度的一种方法；
2．根据零件的互换程度分为完全互换和不 完全互换两种。
• 完全互换法
机器一装配过程中每个待装配零件不需
挑选、修配、调整，装配后就能达到装
配精度要求；
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➢完全互换法的装配尺寸链是按极值法计算 的，各零件公差之和≤装配公差；
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• 用概率法计算得到的各环的平均公差为：
• 因此T，M比用极T值n( A法1计) 2 算的结果扩大了
倍，从而更便于加工。
• 封n闭环1的上、下偏差为：
Bs(A∑) = BM(A∑) + 1/2 T∑
Bx(A∑) = BM(A∑) - 1/2 T∑ 算术平均值
BM：
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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
• 封闭环十分明显，一定是机器产品或部件 的某项装配精度；
• 封闭环在装配后才能形成，不具有独立性 （装配精度只有装配后才能测量）；
• 各组成环不是仅在一个零件上的尺寸，而 是在几个零件或部件间与装配精度有关的 尺寸；
• 装配尺寸链形式较多，有线性尺寸链、角 度尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链。 24
• 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。
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1．极值法（又称完全互换法） • 所用公式与工艺尺寸链的相同。 • 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。 • 举例说明计算过程
A3
A∑ A
齿轮
A1
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• “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：
• 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。
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3．分类：
可动调整法：采取改变调整件的位置来 保证装配精度的方法（使用调整螺母）
固定调整法：采取加入一个零件作为调 整环的方法（加垫圈、轴套）
合并调整法：将互配件先行组装，经调 整再进行加工，然后作为一个整体进入
总装，以简化装配工作，减少误差积累 的方法。
误差抵消调整法：调整组成零件的相对
位置，使各零件的加工误差互相抵消以
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四 制订装配工艺规程的步骤 ➢进行产品分析 • 研究产品图纸，掌握装配技术要求和验
收标准； • 对产品结构进行尺寸分析和工艺分析； • 将产品分解为装配单元，组织平行装配、
流水作业，将装配单元分为五级：零件、 合件（若干零件永久连接）、组件、部 件、机器，然后绘出装配系统图。
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➢确定组织形式 • 分为固定和移动两种形式； • 选择取决于生产批量和产品结构特点； • 这对于工序的划分有很大影响。 ➢拟定装配工艺过程 • 确定装配工作的内容：清洗、刮研、平衡、
过盈联接、螺纹联接、校正等； 此外，还有检验、试车、油漆、包装等；
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• 确定装配顺序：先下后上、先内后外、 先难后易，先重后轻、先精密后一般， 按装配单元选一基准件进行装配；
• 装配准备工作：检验、倒角、去毛刺、 清洗等； 处理基准件：安放支承，调平基准件； 检验工作：检验、试运转等；
第九章 装配工艺基础
第一节 概述
一 装配的概念 1．定义 • 根据规定的技术条件和精度，将构成机
器的零件结合成组件、部件或产品的工 艺过程。 2．分类 • 根据装配的成品分为组装、部装和总装 1
3．内容 • 准备工作：
包括零部件清洗、尺寸和重量分选、平 衡等； • 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。
特点：
• 零件公差要求不高，便能获得高的装配 精度；
• 同组内零件可互换（分组互换法）； • 但零件储存量增大； • 生产管理工作量增加，使流程复杂化。 11
➢注意事项： • 配合件公差应相等，公差增加应同向； • 分组数不宜过多，以免增加工作量； • 粗糙度和形位公差应保持原要求； • 应采取措施使装配零件配套； • 严格组织测量、保管、运输、分组等。
2．分为三类：
• 直接选配法
由装配工人从许多待装零件中，凭经验直 接挑选合适零件试配，以保证装配精度；
操作简单，但挑选时间长，精度取决于工 人的技术水平，且不适合流水线。
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• 分驵选配法
将零件的制造公差放宽几倍（一般放宽 3~4倍），零件加工后测量分组（公差 带放宽几倍就分几组），并按对应组进 行装配以保证装配精度；
配精度要求；
不完全互换法的装配尺寸链是按概率法 计算的，各零件公差值平方和的平方根≤ 装配公差；
不完全互换法的特点：
• 零件加工误差可适当放大些，零件加工 变得容易，成本降低；
• 将会出现部分产品的装配精度超差（将
有0.27%的不合格率）。
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二 选配法
1．将配合副中各零件仍按经济精度制造， 然后选择合适的零件进行装配，以保证装 配精度。
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第三节 装配尺寸链
一 装配尺寸链的基本概念及其特征
1．定义：在机器的装配关系中，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
• 查找零件对装配精度的影响；
• 指导制订装配工艺，合理安排装配工序；
• 分析产品结构的合理性。
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3．特点
除有一般尺寸链的特点外，还有：
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➢确定各组成环公差
• 隔板A3容易在平面磨上磨削，精度容易达 到，故选其作为“相依尺寸”（协调环）。
∵ T ( A ) (0.15 0.05) 0.1mm
∴
Tcp
(
Ai
)
T( n
A ) 1
0.1 0.025mm 51
各组成环的平均公差
• 根据基本尺寸的大小和加工的难易程度， 调整各组成环的公差为：
• 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
n 1
T Ti2 0.22 0.22 0.12 0.3mm
i 1
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• 封闭环的平均偏差
BM(A∑)= BM(A1)- BM(A2)- BM(A3)
= 0.1-(-0.1)-(-0.05)=0.25mm
➢完全互换法的特点： • 装配过程简单，生产效率高； • 对工人技术要求不高，易于扩大生产； • 便于组织流水作业及自动化装配； • 易实现零、部件的专业协作，降低成本； • 备件供应方便； • 但经济精度要求较高。
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• 不完全互换法
机器一装配过程中部分待装配零件需要 挑选、修配、调整，装配后才能达到装
4．修配方法： • 单件修配法：
选择一个固定零件作修配环； • 合并加工修配法：
将两个或多个零件合并进行加工修配； • 自身加工修配法：
机器总装时自已加工自已的方法。
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四 调整法
1．原则上与修配法相似，用一个可调整零 件，在装配时调整它在机器中的位置或 增加一个定尺寸零件以达到装配精度。
2．特点： • 能达到很高的装配精度； • 可按经济精度确定零件加工公差； • 但需增加调整件，需增加机构体积； • 装配精度依赖工人的技术水平； • 有时调整时间会很长。
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4．地位
• 装配是产品机械制造中的最后一个阶 段；
• 装配工艺和装配质量影响机器质量 （工作性能、使用效果、可靠性、寿 命等）
• 装配过程中可发现设计错误和加工工 艺中的错误；
• 装配是产品的最终检验环节。
二 机器装配的生产类型及特点 3
4
三 机器装配精度
1．概念
• 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。