第五章機器裝配工藝過程設計

1第5章機器裝配工藝過程設計本章要點裝配工藝規(guī)程自學裝配尺寸鏈上海大眾汽車的開始21983年春天，在上海牌轎車的總裝車間12名中國工人和3個德國人組裝第一輛桑塔納。

車身放在兩條長凳上，先裝零件，后裝輪子，沒有工藝規(guī)范，沒有機械手，只有葫蘆吊、長板凳、橡皮榔頭，螺絲擰不緊用銼刀銼，榔頭敲。

計劃兩天就可裝好的車花了半個月，原因是五千多個零部件進口時都有編號，運到上海后搞散了堆在一起，不好找。就這樣生產(chǎn)了幾千輛，大概每天生產(chǎn)2輛。1986年11月初，產(chǎn)量突破1萬輛，用的是半機械化流水線，在導軌上一輛輛裝配，移工位要一輛輛地推。只有收音機、喇叭、天線和小標牌國產(chǎn)。一臺車要用1萬美金進口零部件。項目投資規(guī)模2萬臺，3.6億元，德方提取其投資額10%的紅利；銷售歸中方，銷售利潤與德方無關。售價28-35萬，供不應求。裝配概念裝配是指按規(guī)定的技術要求，將零件、組件或部件等進行配合連接，使之成為半成品或成品的過程零件零件標準件組裝組件零件標準件部裝部件組件零件標準件總裝產(chǎn)品裝配精度與裝配尺寸鏈裝配精度是指產(chǎn)品裝配時應達到設計的最低精度，是確定零件設計精度、加工及裝配方法和制定裝配工藝規(guī)程的主要依據(jù)；零件加工精度決定裝配精度；需要用尺寸鏈方法為來分析計算裝配精度。裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈是由相關零件、組件和部件中的相關尺寸所形成的封閉尺寸鏈。

封閉環(huán)就是裝配要求的項目，即機構圖設計時提出的要求。裝配尺寸鏈與工藝尺寸鏈共同點：由一個封閉環(huán)、若干個組成環(huán)構成，組成環(huán)又可分為增環(huán)和減環(huán)；不同點：工藝尺寸鏈的各環(huán)均在同一個零件；讀零件圖

裝配尺寸鏈上一個零件一個尺寸環(huán)；讀裝配圖裝配尺寸鏈的構建組成環(huán)注意事項尺寸鏈必須是封閉的（封閉原則）一個零件只能有一個組成環(huán)（尺寸最少原則）形位誤差和間隙的處理：形位誤差及配合間隙都可以看成基本尺寸為0的尺寸組成環(huán)一個零件上只有一個尺寸組成環(huán)，但同時可以有形位誤差組成環(huán)形位誤差及配合間隙可以合并到尺寸組成環(huán)中，以減少尺寸鏈的環(huán)數(shù)裝配方法零件精度通常裝配不出需要的精度。用低精度零件、低裝配工作量達到高裝配精度，是裝配工藝的核心問題利用尺寸鏈來達到裝配精度的工藝方法有：互換法：完全互換法、大數(shù)互換法（不完全互換法）分組法修配法調(diào)整法裝配方法——互換法零件加工完畢經(jīng)檢驗合格后，在裝配時不經(jīng)任何調(diào)整和修配就可以達到要求的裝配精度，這種方法稱為互換法互換法又可分為完全互換法和大數(shù)互換法1.完全互換法所有零件都出現(xiàn)極值時，仍能保證裝配精度即使當所有的增環(huán)零件都出現(xiàn)最大值、所有的減環(huán)零件出現(xiàn)最小值時，裝配精度也應該合格；并且當所有的增環(huán)零件都出現(xiàn)最小值、所有的減環(huán)零件出現(xiàn)最大值時，裝配精度也應合格。所有零件都實現(xiàn)完全互換。求解方法：極值法

封閉=增環(huán)-減環(huán)封閉環(huán)公差=組成環(huán)公差之和2.不完全互換法--概率（大數(shù)）裝配時各環(huán)零件為極值的概率很??；增環(huán)都是最大值，減環(huán)零件都是最小值這樣的極限情況幾乎就沒有。因此可以將組成環(huán)的公差加大，把個別裝配精度不合格的單獨處理，這種裝配方法稱為概率（大數(shù)）互換法。大數(shù)互換法組成環(huán)的公差

與完全互換法相比，零件公差增大可以擴大組成環(huán)的公差，并保證封閉環(huán)的精度，但有部分零部件要進行返修。3.分組法當封閉環(huán)的精度要求很高，用完全互換法或大數(shù)互換法解裝配尺寸鏈時，組成環(huán)的公差非常小，使加工十分困難而不經(jīng)濟分組法：將組成環(huán)公差增大若干倍（一般3～

6倍），使組成環(huán)零件能按經(jīng)濟公差加工，然后再將各組成環(huán)按原公差大小分組，按相應組進行裝配。分組法的實質(zhì)仍是互換法，按對應組互換，實現(xiàn)在封閉環(huán)公差不變的前提下擴大組成環(huán)的公差。增加測量、分組、配套及零件管理等工作。以達到裝配精度要求、同時使分組工作量最小為目標，如何對零件進行合理分組優(yōu)化問題相關零件均要測量；相關零件均要分組；相關零件之間存在配套關系4.修配法當封閉環(huán)的精度要求較高時，用互換法來裝配，勢必使組成環(huán)的公差難以達到。修配法則在裝配時修改某環(huán)的尺寸來達到封閉環(huán)的精度要求。修配法的實質(zhì)是擴大組成環(huán)的公差，按裝配要求去修配個別零件尺寸。不能互換。5.調(diào)整法選裝不同尺寸的零件，或調(diào)整零件尺寸達到封閉環(huán)的精度要求，稱為調(diào)整法。調(diào)整法的實質(zhì)也是擴大組成環(huán)的公差，經(jīng)調(diào)整（不加工）達到封閉環(huán)的精度。計算完全互換法裝配尺寸鏈計算原理：兩種極端情況均能滿足裝配要求（所有增環(huán)最大、所有減環(huán)最??；所有增環(huán)最小、所有減環(huán)最大）極值法計算公式：與工序尺寸鏈相同計算類型：正問題：已知零件精度，分析能否達到裝配精度要求反問題：已知裝配精度，計算零件的精度修配法裝配尺寸鏈計算原理：所有零件按經(jīng)濟精度制造，其中選擇一個零件作為修配環(huán)，尺寸預留合理的修配量（增大或減小尺寸），裝配時修配該尺寸達到裝配精度。要點：分兩種情況，越修越大：修配環(huán)越修，封閉環(huán)尺寸越大。大大大

計算點：取封閉環(huán)尺寸為極大值，再修將更大零件封閉環(huán)上偏差（含修配環(huán)）=要求的封閉環(huán)上偏差越修越?。盒夼洵h(huán)越修，封閉環(huán)尺寸越小。小小小

計算點：取封閉環(huán)尺寸為極小值，再修將更小零件封閉環(huán)下偏差（含修配環(huán)）=要求的封閉環(huán)下偏差18【解】A2A3A1A5A4A0齒輪與軸部件裝配

圖示齒輪部件，齒輪空套在軸上，要求齒輪與擋圈的軸向間隙為0.1～0.35。已知各零件有關的基本尺寸為：A1=30,A2=5,A3=43,（標準件），A5=5。用完全互換法裝配，試確定各組成環(huán)的偏差?！纠?）建立裝配尺寸鏈，校驗各環(huán)基本尺寸2）確定各組成環(huán)的公差：按等公差法計算，各組成環(huán)公差為：T1=T2=T3=T4=T5=（0.35-0.1）/5=0.05考慮加工難易程度，進行適當調(diào)整（A4公差不變），得到：，，

互換裝配法T1=0.06，T2=0.04，,T3=0.07,T4=0.05,193）確定各組成環(huán)的偏差：取A5為協(xié)調(diào)環(huán)。A4為標準尺寸，公差帶位置確定：，，

除協(xié)調(diào)環(huán)以外各組成環(huán)公差按入體原則標注：最后可確定：完全互換法（1）A2A3A1A5A4A0齒輪與軸部件裝配

計算協(xié)調(diào)環(huán)偏差得到：EI5=-0.13,ES5=-0.10封閉環(huán)上偏差=增環(huán)上偏差-減環(huán)下偏差封閉環(huán)下偏差=增環(huán)下偏差-減環(huán)上偏差A0上=0.35=0.07-（-0.04-0.06+A5下-0.05），A5下=-0.13A0下=0.1=0-（0+0+A5上+0），A5上=-0.1概率法解尺寸鏈（2）等公差分配,見表5-2，取P=99.73,

見表5-3，取正態(tài)分布，調(diào)整公差：T0=0.25,T1=0.12,

T2=0.1,T3=0.12,T4=0.05,T5=協(xié)調(diào)環(huán)=？反算T5：因，取T5=0.24設定尺寸：

,,,,,中間尺寸：反算：

，確定尺寸：…

同上，

20修配法(3)T0=0.02，T1=0.04，T2=0.02，T3=0.08，T4=0.02。如果取T5=0.05為修正環(huán)。最大修配量Fmax=T1+T2+T3+T4+T5-T0越修越大，最大封閉環(huán)=最大修配封閉環(huán)，大大大。修正環(huán)尺寸，解0.03=43.08-（5-0.02+30-0.04+A5min+3-0.02）；A5min=?如果取T3=0.08為修正環(huán)。最大修配量Fmax=T1+T2+T3+T4+T5-T0越修越小，最小封閉環(huán)=最小修配封閉環(huán)，小小小。修正環(huán)尺寸,解0.01=A