《機械制造工藝與夾具設計》機器裝配工藝規(guī)程設計

1、 裝配尺寸鏈4.2 概述4.1授課學時8 保證裝配精度的方法4.3第4 章 機器裝配工藝規(guī)程設計教學重點（1）裝配、裝配單元的概念 （2）保證產品裝配精度的方法教學難點裝配尺寸鏈的計算 第4 章 機器的裝配工藝 第4章 機器的裝配工藝 4.1 概 述 2. 質量不好的裝配，即使采用高質量的零件，也會裝配出質量差、甚至不合格的產品。 1. 裝配過程并不是將合格零件簡單地連接起來的過程，而是根據裝配 技術要求，通過調整、平衡、配作以及反復檢驗等，來保證產品質量的復雜過程。一、裝配的基本概念 按照規(guī)定的技術要求，將若干個零件結合成組件，或將若干個零件和組件結合成部件，或將若干個零件、組件和部件結合成

2、產品的過程，稱為裝配。分別稱為組裝、部裝和總裝。 注意：二、機器的裝配精度 一臺機器質量的好壞主要取決于 機器結構設計的正確性； 零件的加工質量； 機器的裝配精度。1、裝配精度的概念即產品裝配時達到的精度。通常要求，裝配精度應高于精度標準規(guī)定的精度。主要內容：（1）零部件間的尺寸精度、（2）相對運動精度、 （3）相互位置精度、（4）接觸精度。 2、裝配精度與零件精度間的關系零件精度是保證裝配精度的基礎，但裝配精度并不完全取決于零件的精度。 4.2 裝配尺寸鏈 一、裝配尺寸鏈的概念 1. 裝配尺寸鏈：在裝配過程中，由相關零件的有關尺寸所組成的尺寸鏈。2. 基本特征：尺寸組合的封閉性3. 封閉環(huán)：

3、裝配過程最后間接形成的環(huán)，多為裝配精度或裝配要求指標。 組成環(huán)：指那些對裝配精度有直接影響的零件上的尺寸。 分為增環(huán)和減環(huán)。二、裝配尺寸鏈的建立四個步驟：1 判斷封閉環(huán) 2 查找組成環(huán) 3 畫尺寸鏈圖，判斷增環(huán)、減環(huán) 4 代入公式計算（極值法或概率法）注意：裝配尺寸鏈的組成應采用“環(huán)數最少”（最短路線）原則。三、裝配尺寸鏈的計算方法極值法：計算簡單、可靠，適合于環(huán)數較少的尺寸鏈計算。概率法：應用概率論原理，計算科學、合理，但復雜， 適合于環(huán)數較多的尺寸鏈計算。正計算和反計算概率法計算公式：1. 基本尺寸：2. 各環(huán)公差值的計算：設m個組成環(huán) 當各環(huán)都為正態(tài)分布時，封閉環(huán)公差等于組成環(huán)公差平方和

4、的平方根3. 中間偏差：各組成環(huán)呈正態(tài)分布，且分布中心與公差帶中心重合4. 上、下偏差：4.4.2 練習題(1) 在CA6140車床尾座套筒裝配圖中，各組成零件的尺寸如圖所示，試分別按極值解法和概率解法計算裝配后螺母在頂尖套筒內的軸向竄動量。4.3 保證裝配精度的方法 生產中保證裝配精度的方法主要有：互換裝配法、分組裝配法、修配裝配法、調整裝配法一、互換裝配法（一） 完全互換裝配法意義：在全部產品中，裝配時各組成環(huán)零件不需挑選或改變其大小或位置，裝配后即能達到裝配精度要求。裝配中同類零件可以完全互換2. 采用極值公差公式計算（1）為保證裝配精度要求，尺寸鏈中封閉環(huán)的極值公差應小于或等于封閉環(huán)公

5、差要求值。 （2）當遇到反計算時，即已知裝配精度要求，確定各組成環(huán)公差及偏差時， 先按“等公差”原則求出各組成環(huán)的平均極值公差，如：尺寸大、加工困難的組成環(huán)應給以較大公差； 尺寸小、加工容易的組成環(huán)就給以較小的公差； 對于組成環(huán)是標準件上的尺寸時，則仍按標準規(guī)定； 對于組成環(huán)是幾個尺寸鏈中的公共環(huán)時，其公差值由要求最嚴的尺寸鏈確定。公差確定原則： 再根據各組成環(huán)尺寸大小和加工難易程度進行適當調整， 偏差確定原則：確定好各組成環(huán)的公差后，按“入體原則”確定極限偏差 即:組成環(huán)為包容面時，取下偏差為零； 組成環(huán)為被包容面時，取上偏差為零； 組成環(huán)是中心距，則偏差按對稱分布。確定協調環(huán)選取一個組成環(huán)

6、，它的公差和極限偏差不是事先定好，而是經過計算確定，最后滿足封閉環(huán)極限偏差的要求，這個組成環(huán)稱為協調環(huán)。（二）大數互換裝配法1 意義：在絕大多數同批產品中，裝配時的各組成環(huán)零件不需挑選或改變其大小或位置，裝入后即能達到封閉環(huán)的公差要求。2 采用統計公差公式計算 為保證絕大多數產品的裝配精度要求，尺寸鏈中封閉環(huán)的統計公差應小于或等于封閉環(huán)的公差值。 當遇到反計算時，可按“等公差”原則先求出各組成環(huán)的平均 統計公差 再根據生產經驗，考慮各組成環(huán)尺寸大小和加工難易程度進行適當調整。 3 實質：是使各組成環(huán)的公差比完全互換裝配法所規(guī)定的 公差大，從而使組成環(huán)的加工比較容易，降低了 加工成本。但是，這樣

7、做的結果會使一些產品裝 配后超出規(guī)定的裝配精度要求。一般來說盡可能采用完全互換法和大數互換法。（三）互換裝配法應用舉例1、檢查核對封閉環(huán)如圖所示為齒輪組件裝配關系，已知 當采用完全互換法和大數互換裝配時， 試確定封閉環(huán)的尺寸。解： 首先畫裝配尺寸鏈圖為增環(huán)， 為減環(huán)計算封閉環(huán)的基本尺寸2、計算組成環(huán)公差和極限偏差如圖裝配關系，已知 裝配后齒輪與擋圈軸向間隙為0.10.35mm,當采用完全互換法和大數互換裝配時，試確定各組成環(huán)公差和極限偏差。解：畫出尺寸鏈圖，檢驗各環(huán)基本尺寸 是將組成環(huán)公差放大數倍（一般為2-4倍），使其能經濟地加工出來。然后將零件的有關尺寸進行測量和分組，按對應組進行裝配，以

8、滿足封閉環(huán)公差（原裝配精度）的要求。二、分組選配法采用極值公差公式計算若采用完全互換法時：以發(fā)動機的活塞銷與連桿小頭孔的裝配來討論分組裝配法連桿小頭孔的孔徑為分組后各組的配合性質、精度與原來的要求相同。 （2）分組數不易過多（一般為24組），否則會增加零件的測量和 分組工作量。（3）同組零件可以完全互換（4）分組后，各組內配合零件的數量要相等，形成配套。 適合于大批、大量生產中，裝配精度要求很高的少環(huán)尺寸鏈。分組選配法的特點：（要保證分組后各組的配合性質、精度與原來的要求相同。因此）（1）配合件的公差范圍應相等，公差增大方向要相同，增大倍數 就是分組數。三、修配裝配法（一）意義：將各組成環(huán)公差

9、放大，按經濟精度制造。裝配時， 通過修配某一組成環(huán)的尺寸（即通過對某一組成環(huán) 的補充加工）使封閉環(huán)達到規(guī)定的精度。要進行修配的組成環(huán)叫修配環(huán)(補償環(huán))。修配環(huán)應滿足下列要求： 便于修配(裝卸方便，形狀簡單， 面積較小)； 不應為公共環(huán)。適用范圍：單件小批生產中，對裝配精度要求較高的多環(huán)尺寸鏈。采用極值公差公式計算解尺寸鏈的主要問題是：在保證補償量足夠且最小的原則下， 計算補償環(huán)的尺寸。裝配精度：是在裝配過程中靠裝配操作來保證。例：如圖所示裝配結構，要求普通車床床頭和尾座兩頂尖等高度不超過0.06mm（只許尾座高），已知：現采用修配裝配法，試確定修配環(huán)的尺寸。四、調整裝配法 各組成環(huán)按經濟精度制造，裝配時，通過調整某一零件的位置 或對某一組成環(huán)的更換來補償。裝配精度：是在裝配過程中靠裝配操作來保證。 常見的調整法： 1. 可動調整法 用改變零件的位置（通過移動、旋轉等）來達到裝配精度要求的方法。 2. 固定調整裝配法 在裝配結構中，選定一個（或加入一個）零件作為調整環(huán)， 制造多種尺寸，裝配時選擇合適尺寸的調整環(huán)零件，來保證裝配 精度。 特點：需要對調整環(huán)進行測量分級，調