机械制造基础

若活塞销孔与活塞销直径的基本
尺寸为28，加工经济公差为0.01。
现采用分组选配法进行装配，试
确定活塞销孔与活塞销直径分组
数目和分组尺寸。
图6-12 活塞与活塞销组件图
24
6.2.3 选择装配法
【解】
1）建立装配尺寸链
2）确定分组数：等公差法Æ组成环平均公差为0.0025，
经济公差为0.01，确定分组数为4。
12
6.2.1 装配精度与装配尺寸链
1、装配精度概述 ¾尺寸精度 配合精度：间隙或过盈量 距离精度：轴向距离、间隙，轴线距离 ¾位置精度 平行度、垂直度、同轴度、跳动 ¾相对运动精度 运动方向：平行度、直线度、垂直度。 运动位置：传动比（内联系传动链） ¾接触精度 接触面积大小和接触点分布。 锥体配合、齿轮啮合、导轨面。
Ti =(0.35-0.1)/ 5 = 0.05 2）调整公差：
A2
A1 A0
A5 A4
A3
A4公差给定, T4 = 0.05
图6-10 齿轮与轴部
难易程度，T1 = 0.06 , T3 = 0.1 , T2 = 0.02
件装配
20
6.2.2 互换装配法
3）确定偏差
A4为标准尺寸，已知给定：
A4
=
A2
A1 A0
A5 A4
A3
【解】（1）建立尺寸链（2）协调环：A3
（3） 确定各组成环的公差及偏差
1）公差： Ti =(0.35-0.1)/√5 = 0.11mm
A4 为标准尺寸，公差确定：T4 = 0.05 A1、A2、A5 公差取经济公差：T1 = 0.14, T2 = T5 = 0.05 协调环公差： T0 = k T12 + T22 + T32 + T42 + T52 取k=1，可求出：T3 = 0.18
分组数=公差放大倍数
3）确定各尺寸：若活塞销直径 尺寸定为：A1 = φ 28−00.01，将其分为 4组，求解尺寸链，可求得对应 活塞销孔的分组尺寸：
A1（活塞销直径） A0 A2（销孔直径）
图6-13 活塞销与活塞销 孔装配尺寸链
组号 活塞销直径 活塞销孔直径
1
φ 28−00.0025 φ 28−−00..0000575
按极值法：EI00=EI2+EI3-ES1=0
EI2=0.1mm
A2
=
30+0.25 +0.1
mm
修配后封闭环变大，修配前封闭环最大值≤A0max：ES00=ES0
5）核算修配量 ES00=?
Fmin=0，Fmax=0.35-0.06=0.29mm Fmin=0.1，Fmax=0.39mm
A2
=
30.1++00..215 mm
¾ 装配尺寸链的计算 正计算：各零部件尺寸、偏差Æ装配精度。校验图纸 反计算：装配精度Æ各零部件尺寸、偏差。产品设计 保证装配精度的方法：互换法、选择法、调整法、修配法。
18
6.2.2 互换装配法
1、完全互换法
n−1
¾采用极值法计算
∑Ti ≤ T0
i =1
¾封闭环公差的分配
（1）等公差法
T = T0 n −1
26
6.2.4 修配装配法
修配法基本原理 各尺寸按经济公差制造，一个尺寸做修配环(补偿环)。 适于单件成批生产、精度要求高、环数较多。 ¾修配环选用原则： 易于修配、装卸，不是公共环，不要求表面处理。
【例6-4】要 求 尾 架 中 心 线 比 主 轴 中 心 线 高 0 ～ 0.06mm ， 已 知
=
30
+0.35 +0.2
mm
28
6.2.4 修配装配法
修配方法
¾单件修配法 ¾合件加工修配法： 合并后的尺寸作为 一个环。 ¾自身加工修配法： 牛头刨床自刨工作 台面；转塔上的六 个孔和面
30 −0.05
其它组成环按入体原则：
A3 = 43+00.10 ,
A2
=
50 −0.2
,
A1 = 30−00.06
（4）计算协调环公差及偏差：
T5 =0.02, EI5 = - 0.12 , ES5 = - 0.1
最后可确定：
A5
=
5−0.1 −0.12
¾完全互换法的特点：
A2
A1 A0
A5 A4
5
6.1.1 机器装配工艺过程
6
6.1.2 不同生产类型装配工艺的特点与组织形式
¾生产类型: 大批大量：互换性装配，工序分散、工艺文件详细，专用 设备，自动装配线，工人技术水平要求不高。内燃机 成批：介于之间。 单件小批：修配法、调整法，工序集中、工艺文件简单， 通用设备，手工操作，工人技术水平高。重型机床 表6-1
8
6.1.3 装配工艺规程设计
2、设计步骤与方法 ¾产品分析 装配图和验收条件，尺寸分析，工艺性分析。 ¾ 确定组织形式 固定式：单件小批，尺寸大，质量大。 移动式：其它情况。间歇、连续、变节奏。 ¾ 划分装配单元，确定装配顺序 装配单元划分：便于装配，并合理选择装配基准件。 装配基准件应是产品的基体或主干零件、部件，应有较大的体 积和重量，有足够的支撑面和较多的公共结合面。 装配顺序：先下后上、先内后外、先难后易、先精密后一般。
2
φ 28−−00..0000255 φ 28−−00..000175
3
φ 28−−00..0000575 φ 28−−00..001125
4
φ 28−−00..000175 φ 28−−00..0011255
25
6.2.3 选择装配法
分组装配时注意： • 分组数=放大倍数； • 形位精度和粗糙度
A3
图6-10 齿轮与轴部 件装配
装配质量稳定可靠，装配过程简单生产率高，
易机械化、自动化；零件精度要求高。
适用于：少环或低精度多环尺寸链、大批大量生产。
21
6.2.2 互换装配法
2、大数互换法（部分互换法）
¾采用概率法计算
T = mT0 n−1
表6-2
¾封闭环公差分配
∑ ki2
i =1
【例6-2】对例6-1用大数互换法计算
机器装配基本作业 装配 调整 检验 试验
3
6.1.1 机器装配工艺过程
装配工艺系统图 包括若干个独立的装配单元，划分为五个等级： 零件、套件、组件、部件和机器。 从左向右表示装配顺序。 方框：上方为名称，下左方为编号，下右方为数量。
零零零零零
件件件件件 基准零件
零
件 机器
部部 件件
组套 件件
圈的轴向间隙为0.1～0.35。已知各零件有关的基本尺寸为： A1 = 30 , A2 = 5 , A3 = 43, A4 = 3−00.05（标准件），A5 = 5 。 用完全互换法装配，试确定各组成环的偏差。
【解】
（1）建立装配尺寸链
（2）确定协调环： A5 （3）确定各组成环的公差及偏差
1）等公差法：
16
6.2.1 装配精度与装配尺寸链
（1） 装配尺寸链的简化原则 略去影响较小的因素，使组成环适当简化。
17
6.2.1 装配精度与装配尺寸链
（2）装配尺寸链组成的最短路线原则（最少环数原则） • 零件数目越少越好。 • 一件一环原则：组成装配尺寸链时，应使每个有关零件 只有一个尺寸列人装配尺寸链。
（2）组成环公差的调整：
1）标准尺寸（如轴承宽度，挡圈的厚度等）：按规定
2）公共环：按精度要求最严的尺寸链确定；
3）难加工难测量的公差较大；
4）各组成环公差带位置按入体原则标注；
5）“协调环”：公差由装配尺寸链确定，通常选易于制造 并可用通用量具测量的尺寸。
19
6.2.2 互换装配法
【例6-1】 图示齿轮部件，齿轮空套在轴上，要求齿轮与挡
图6-1 机器装配系统示意图
4
6.1.1 机器装配工艺过程
套件与组件示例
a）套件
b）组件
图6-2 套件和组件示例
套件：一个基准零件+零件，在装配中不再拆开。套装 组件：一个基准零件+零件+套件，在装配中可拆开。组装 部件：一个基准零件+零件+套件+组件。部装 机器：一个基准零件+零件+套件+组件+部件。总装 从小到大
9
6.1.3 装配工艺规程设计
¾划分装配工序 工序内容、设备、工具、操作规范、检测方法、时间定 额、平衡各工序节拍。 ¾ 编制装配工艺文件 单件小批：产品装配图、装配工艺系统图； 批量较大：过程卡、工序卡。
10
床身 1003 1
6.1.3 装配工艺规程设计
图6-4 车床床身装配简图
图6-5 床身部件装配系统图
适用于：多环、高精度尺寸链，大批大量。
23
6.2.3 选择装配法
直接选择装配法：工人凭经验，适于单件小批。 分组装配法：
按经济公差加工零件，测量分组，按组进行互换装配。 适于成批大量，装配精度要求较高，组成环较少。
复合选择装配法：二者的结合。
【例6-3】
活塞与活塞销在冷态装配时，要
求 有 0.0025 ～ 0.0075 的 过 盈 量 。
2、装配尺寸链概述
¾直线尺寸链：长度尺寸，各尺寸平行。 ¾角度尺寸链：角度、平行度、垂直度。 ¾平面尺寸链：长度、角度尺寸，同一平面。 ¾空间尺寸链：长度、角度尺寸，空间交错。
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A0
A3
A1
A2
6.2.1 装配精度与装配尺寸链
3、装配尺寸链分析
¾ 确定封闭环：装配精度要求。 ¾ 装配尺寸链查找方法 封闭环两端的零件为起点，沿 装配精度要求的位置方向，查 明影响装配精度要求的有关零 件，直至找到同一基准零件或 同一基准表面为止。 组成环：连接两个装配基准面 间的尺寸和位置关系 ¾查找尺寸链时的两个原则 简化原则，最短路线原则。
A1=160mm、A2=30mm、A3=130mm。用修配法装配，试确定A1、A2、 A3的公差及其分布。
【解】 1）建立尺寸链 A0为封闭环， A1为减 环， A2、 A3为增环。
图6-6
27
A0
A3
A1
A2
6.2.4 修配装配法
A0
A3
A1
2）选择修配环
修刮尾座底板最为方便，故选A2作修配环。
油盘总成 P01 1
垫板上涂铅油 右垫板 2001 8
左托盘 1001 1
右托盘 1004 1
前床脚 1002 1
后床脚 1005 1
螺栓 2002 8
垫圈 2004 4
螺栓 2003 4
垫圈 2006 4
螺母 2005 4
用水平仪检查 导轨的直线度
床身总成 Z01 1
11
机械制造技术基础
第6章 机器的装配工艺 Machine Assembling Process 6.2 保证装配精度的工艺方法
22
6.2.2 互换装配法
2）偏差：
A4为标准尺寸，公差带位置确定：
A4
=
30 −0.05
除协调环外各组成环公差入体标注：
A1
=
300−0.14 ,
A2
=
A5
=
50 −0.05
（4）计算协调环的平均尺寸：
A3M=43.08
最后结果：
A3
=
43+0.17 −0.01
¾大数互换法的特点： 可扩大各组成环公差，产生极少量不合格品（0.27%）。
7
6.1.Байду номын сангаас 装配工艺规程设计
装配工艺规程：指导装配、生产计划、技术准备、厂房改建。 包括：装配过程卡、装配工序卡、装配图、尺寸链分析图、
装配夹具应用图、检验方法图、零件技术要求、 运转试验规程、装配周期表等。 1、 制订装配工艺规程的基本原则 ¾保证产品装配质量； ¾减少钳工装配； ¾提高装配工作效率； ¾减小作业面积。
第6章 机器的装配工艺
本章要点
装配方法 装配尺寸链 装配工艺规程制定 自动装配
1
机械制造技术基础
第6章 机器的装配工艺 Machine Assembling Process
6.1 机器装配概述 Introduction to
Machine Assembling
2
装配 按规定的精度和技术要求，将若干个零件接合成部件， 或若干个零件和部件接合成机器（产品）的过程。 部件装配，机器装配（总装）。
3）确定各组成环公差及偏差 A1和A3两尺寸均采用镗模加工，取经济公差为0.1， 按对称原则标注： A1 = 160±0.05 , A3 = 130±0.05 A2采用半精刨加工，取经济公差为0.15。 封闭环公差=0.35mm。
A2
4）确定修配环公差带的位置
修配后封闭环变小，修配前封闭环最小值≥A0min：EI00=0
不能放大； • 分组数不能太多； • 各组零件数相等。
组号 活塞销直径 活塞销孔直径
1
φ 28−00.0025 φ 28−−00..0000575
2
φ 28−−00..0000255 φ 28−−00..000175
3
φ 28−−00..0000575 φ 28−−00..001125
4
φ 28−−00..000175 φ 28−−00..0011255
13
6.2.1 装配精度与装配尺寸链
影响装配精度的因素
¾ 零件的加工精度
A0
¾ 装配方法与装配技术：
尾
选择、修配、调整
座 底
A3
A1
¾ 零件间的接触质量
板
¾ 力、热、内应力引
A2
起的零件变形 ¾ 旋转零件的不平衡
图6-6 车床主轴中心线与尾座套筒 中心线等高装配尺寸链
14
6.2.1 装配精度与装配尺寸链