第17讲 部分第七章 装配工艺基础

归纳起来，装配精度包括零部件间的配合精度和接 触精度、位置尺寸精度和位置精度、相对运动精度等。 1、零件间的配合精度和接触精度 零件间的配合精度是指配合面间达到规定的间隙或 过盈的要求。

它影响配合性质和配合质量。
零件间的接触精度是指配合表面、接触表面和连接 表面达到规定的接触面积大小与接触点分布的情况。
3)为保证对应组内相配件的数量要配套，相配件的尺寸分
布应相同，如同为正态分布或同方向的偏态分布；否则， 将产生剩余零件。
图7-17
(三)分组装配法的特点及应用场合
分组装配法可降低对组成环的加工要求，而不降低 装配精度。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，这种工作就会变得非常复杂。 所以，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。例如， 精密偶件的装配、精密机床中精密件的装配和滚动轴承 的装配等。 (四)分组装配法的其他类似形式

它影响接触刚度和配合质量。
2、零部件间的位置尺寸精度和位置精度
零部件间的位置尺寸精度是指零部件间的距离精度。
零部件间的位置精度包括平行度、垂直度、同轴度 和各种跳动。
3、零部件间的相对运动精度
相对运动精度是指有相对运动的零部件间在运动方 向和运动速度上的精度。
三、装配精度与零件精度的关系
机器和部件是由零件装配而成的。显然，零件的精 度特别是关键零件的加工精度对装配精度有很大影响。
二、装配精度 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。正确地规定机器和部件装配精度是 产品设计的重要环节之一，不仅关系到产品质量，也 影响产品制造的经济性。装配精度是制订装配工艺规 程的主要依据，也是选择合理的装配方法和确定零件 加工精度的依据。所以，应正确规定机器的装配精度。 对于一些标准化、通用化和系列化的产品，如通 用机床和减速器等，它们的装配精度可根据国家标准 和行业标准来制订。 对于没有标准可循的产品，其装配精度可根据用 户的使用要求，参照经过实践检验过的类似部件或产 品的已有数据，采用类比法确定。
二、分组装配法
(一)概念
分组装配法是先将组成环的公差相对于互换装配法 所求之值增大若干倍，使其能较经济地加工；然后，将 各组成环按其实际尺寸大小分为若干组，各对应组进行 装配，从而达到封闭环公差要求。由于分组装配法中， 同组零件具有互换性，所以它又称为分组互换法。分组 装配法采用极值公差公式计算。 (二)尺寸链的计算方法
图7-1
一般而言，多数的装配精度是和它相关的若干个零 部件的加工精度有关的。
第三节 保证装配精度的方法——解装 配尺寸链
在机械制造中，达到装配尺寸链封闭环要求的常 用方法有：互换装配法(包括完全互换装配法和大数互 换装配法)、分组装配法、修配装配法和调整装配法等， 现分述如下。
一、互换装配法
按互换程度的不同，互换装配法有完全互换装配 法和大数互换装配法两种。
2、完全互换装配法的特点及应用场合 完全互换装配法的特点有：
装配质量稳定可靠，对装配工人的技术等级要求较低， 装配工作简单、经济、生产率高，便于组织流水装配和自 动化装配，又可保证零、部件的互换性，便于组织专业化 生产和协作生产，容易解决备件供应。因此，完全互换装 配法是比较先进和理想的装配方法。
图7-16
正确采用分组装配法的关键，是保证分组后各对应组 的配合性质和配合公差满足设计要求。同时，对应组内相 配件的数量要配套。为此，应满足以下条件：
1)配合件的公差应相等，公差要向同方向增大，增大的倍
数应等于分组数。
2)由于装配精度取决于分组公差，故配合件的表面粗糙度
和形状公差均需与分组公差相适应，不能随尺寸公差的增 大而放大。
图7-22
图7-23
(三)固定调整法 1、基本概念 固定调整法：采用调整的方法改变补偿环的实际尺 寸，使封闭环达到其公差与极限偏差要求的方法，称为 固定调整法。 2、确定补偿环的组数和各组的尺寸

(1)确定补偿环的组数
(2)计算各组补偿环的尺寸 3、尺寸链的计算步骤和方法
图7-24
4、固定调整法的特点及应用场合 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，其优点更为明显。固 定调整法在装配时不必修配补偿环，没有修配法的一些 缺点，所以在大批大量生产中采用较多。固定调整法又 没有可动调整法中改变位置的补偿件，因而刚性较好， 结构比较紧凑。但是，固定调整法在调整时要拆换补偿 环，装拆和调整比较费事，所以设计时要选择装折方便 的结构。 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。
1、直接选择装配法
2、选择装配法
三、修配装配法 (简称修配法) (一)基本概念 修配装配法是将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，使其能按该生产条件下较经济 的公差制造，装配时去除补偿环(预先选定的某一组成环) 部分材料以改变其实际尺寸，使封闭环达到其公差与极 限偏差要求。补偿环(或称修配环)是用来补偿其他各组 成环由于公差放大后所产生的累积误差。因修配装配法 是逐个修配，所以零件不能互换。修配装配法通常采用 极值公差公式计算。

1)了解产品及部件的具体结构、装配技术要求和检 查验收的内容及方法。
2)审查产品的结构工艺性。


3)研究设计人员所确定的装配方法，进行必要的装 配尺寸链分析与计算。
解：具体计算步骤和方法如下：
(1)选择补偿环 (2)确定各组成环公差 (3)计算补偿环A2的最大修配量 (4)确定除补偿环以外各组成环的极限偏差
(5)计算补偿环A2的尺寸及极限偏差
1)判别补偿环A2修配时对封闭环A0的影响。 2)计算补偿环尺寸及极限偏差。
例7-5：
图7-19
图7-20
(四)修配法的特点及应用场合
(二)选择补偿环和确定其尺寸及极限偏差
采用修配装配法的关键是正确选择补偿偿环应满足以下要求：

1)要便于装拆，易于修配。一般应选形状比较简单、 修配面较小的零件。 2)尽量不选公共组成环。 2、确定补偿环的尺寸及极限偏差

第1种情况是：越修配补偿环，封闭环尺寸越大，简 称“越修越大”。
第七章 装配工艺基础和装配尺 寸链
第一节 第三节 第四节 第五节 概述 保证装配精度的方法——解装配尺寸链 装配工艺规程的制订 产品的结构工艺性
第一节 概述
一、装配的概念 任何机器都是由若干零件、组件和部件组成的。 按规定的技术要求，将零件、组件和部件进行配合和 连接，使之成为半成品或成品的工艺过程称为装配。 把零件、组件装配成部件的过程称为部件装配，零件、 组件和部件装配成为最终产品的过程称为总装配。 装配是机械制造过程中的最后一个阶段。为了使 产品达到规定的技术要求。装配不仅是零件、组件和 部件的配合和连接等过程，还应包括调整、检验、试 验、涂饰和包装等工作。
(一)完全互换装配法
1、概念及尺寸链的计算方法 完全互换装配法：在全部产品中，装配时各组成环不 需挑选或改变其大小或位置，装入后即能达到封闭环的公 差要求，这种装配方法称为完全互换装配法。 选择完全互换装配法时，采用极值公差公式计算。为 保证装配精度要求，尺寸链中封闭环的极值公差应小于或 等于封闭环的公差要求值。 当遇到反计算形式时，可按“等公差”原则先求出各 组成环的平均极值公差。 除采用 “等公差”方法外，也有 采用“等精度”法的。

一种产品究竟采用何种装配方法来保证装配精度，通 常在设计阶段即应确定。
第四节 装配工艺规程的制订
装配工艺规程是指导装配生产的主要技术文件， 制订装配工艺规程是生产技术准备工作中的一项重要 工作。装配工艺规程对保证装配质量、提高装配生产 率、缩短装配周期、减轻工人的劳动强度、缩小装配 占地面积和降低成本等都有重要的影响。
第二种情况是：越修配补偿环，封闭环尺寸越小， 简称“越修越小”。
图7-18
(三)尺寸链的计算步骤和方法

例7-4：图7-2a所示为卧式车床床头和尾座两顶尖的等高度 要求为0～0.06mm(只许尾座高)的结构示意图。已知： A1=202mm，A2=46mm，A3=156mm。 根据本章第二节所述，建立如图7-2b所示的装配尺寸 0.06 链。其中，封闭环 A0 00 mm ；A1为减环,ξ1=-1；A2、 A3为增环，ξ2=ξ3=+1。若按完全互换法用极值公差公式计 算，各组成环的平均公差为 T0 0.06 Tav，L 0.02mm m 3 显然，由于组成环的平均公差太小，加工困难，不 宜用完全互换法，现采用修配装配法。
(四)误差抵消调整法
误差抵消调整法是通过调整几个补偿环的相互位置， 使其加工误差相互抵消一部分，从而使封闭环达到其公 差与极限偏差要求的方法。 误差抵消调整法和可动调整法相似，所不同的是补 偿环是矢量，且多于一个。常见的补偿环是轴承件的跳 动量、偏心量和同轴度等。
图7-25
五、装配方法的选择 选择装配方法的出发点是使产品制造的全过程达 到最佳效果。具体考虑的因素有：封闭环公差要求 (装配精度)、结构特点(组成环环数等)、生产类型及 具体生产条件。
修配装配法可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，其优点更为明显。但是，修配工作需要技 术熟练的工人，又大多是手工操作，逐个修配，所以生 产率低，没有一定的生产节拍，不易组织流水装配，产 品没有互换性。因此，在大批大量生产中很少采用修配 法，在单件小批生产中则广泛采用修配法。在中批生产 中，一些封闭环要求较严的多环装配尺寸链大多采用修 配法。
一、制订装配工艺规程的基本要求及主要依据
(一)基本要求 具体要求包括：


1)保证产品装配质量。
2)提高生产率。 3)减少装配成本。 1、产品的装配图样及验收技术条件
(二)主要依据(即原始资料)
2、产品的生产纲领
3、现有生产条件和标准资料
二、制订装配工艺规程的步骤、方法和内容 1、熟悉和分析产品的装配图样及验收技术条件
2、大数互换装配法的特点及应用场合 大数互换装配法的特点和完全互换装配法的特点相似， 只是互换程度不同。由于大数互换装配法采用统计公差公 式计算，因而扩大了组成环的公差，尤其是在环数较多， 组成环又呈正态分布时，扩大的组成环公差最显著，因而 对组成环的加工更为方便。但是，会有少数产品超差。为 了避免超差，采用大数互换装配法时，应具有相应的工艺 措施。只有当放大组成环公差所得到的经济效果超过为避 免超差所采取的工艺措施化的代价后，才可能采用大数互 换装配法。 大数互换装配法常应用于生产节拍不是很严格的成批 生产中。
(五)修配法的种类 在实际生产中，修配的方式较多，常见的有以下三种:
1、单件修配法
2、合并加工修配法 3、自身加工修配法
图7-21
四、调整装配法(简称调整法)
(一)基本概念 调整法是将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，使其能按该生产条件下较经济的公 差制造，装配时用调整的方法改变补偿环(预先选定的某 一组成环)的实际尺寸或位置，使封闭环达到其公差与极 限偏差要求。 (二)可动调整法 采用调整的方法改变补偿环的位置，使封闭环达到 其公差与极限偏差要求的方法，称为可动调整法。
但是，当封闭环要求较严和组成环数目较多时，会提 高零件的精度要求，加工比较困难。因此，只要各组成环 的加工在技术上有可能，且经济上合理时，应该尽量优先 采用完全互换装配法，尤其在成批、大量生产时更应如此。
(二)大数互换装配法 1、概念及尺寸链的计算方法 大数互换装配法：大数互换装配法是指在绝大多数产 品中，装配时的各组成环不需挑选或改变其大小或位置， 装入后即能达到封闭环的公差要求。 大数互换装配法是采用统计公差公式计算。为保证绝 大多数产品的装配精度要求，尺寸链中封闭环的统计公差 应小于或等于封闭环的公差要求值。 当遇到反计算形式时，可按“等公差”原则先求出各 组成环的平均统计公差。