1、9.1 概述,第9章 机械的装配工艺,机械装配是按规定的精度和技术要求，将构成机器的零件结合成组件、部件和产品的过程。 装配是机器制造中的后期工作，是决定产品质量的关键环节。同时，通过机器的装配，也能发现机器设计或零件设计中的问题。,验收、试验,清洗,连接,校正、调整与配作,平衡,机器装配基本工作,9.2装配工艺规程的制定,一.制订装配工艺规程应遵循的原则,1. 保证产品装配质量2. 合理安排装配工序，提高效率3. 减少占地面积，提高单位面积的生产率,1.产品的总装配图、部件装配图、有关零件图2.产品的验收条件3.产品的生产纲领4.现有生产条件,二.制订装配工艺规程所需的原始资料,见表各种生产
2、类型装配的特点,三.制定装配工艺规程的步骤,3.划分装配单元确定装配顺序,固定式：固定场 移动式：装配线,1.研究产品总装配图和验收技术条件,2.确定装配的组织形式,组件：是在一个标准零件上，装上若干套件及零件而构成的。（如主轴箱中的主轴，在基准轴件上装配齿轮、套、垫片、键及轴承）组装,套件（合件）：是最小的装配单元，将两个或两个以上零件结合成不可拆的整体。（如 铆、焊、装配式齿轮）套装。,零件:是组成机器的最小单元,装配单元：为保证有效地进行装配工作，通常将机器划分 为若干能进行独立装配的部分，称为装配单元。（分成五级）,部件：是在一个标准零件上，装上若干组件、套件及零件而构成的。部件在机器
3、中能完成一定的完整功用（如车床的主轴箱装配就是部装）部装,产品：是在一个标准零件上，装上若干部件、组件、套件及零件就成为整个机器。（如卧式车床就是以床身为基础零件，装上主轴箱、进给箱、留板箱等部件及其他组件、套件、零件所组成的）总装,b.其余零件或套件、组件、部件按一定顺序装配到基准件上,c.绘制装配系统图,a.选择某一零件作装配基准件,装配顺序,d.划分工序、制订工艺卡片、制订产品检验与试验规范,9.3 装配方法与装配尺寸链,一.装配精度,应根据机器的工作性能来确定，一般包括零部件间的位置精度和运动精度。其中位置精度是指机器中相关零部件的距离精度和相互位置精度。另一方面要求，是配合表面间的配
4、合质量和接触质量。,二.装配精度与零件精度的关系,三.装配尺寸链,是由各有关装配尺寸（零件尺寸及装配精度要求）所组成的,1.装配尺寸链的概念,2.装配尺寸链的分类,装配尺寸链按各组成环的几何特征和所处空间位置不同可以分为直线尺寸链、平面尺寸链、角度尺寸链和空间尺寸链。其中直线尺寸链是最常见的 。,3.装配尺寸链的建立, 装配尺寸链的简化原则 机械产品的结构通常都比较复杂，影响某一装配精度的因素可能很多，在查找该装配尺寸链时，在保证装配精度的前提下，可忽略那些影响较小的因素，使装配尺寸链适当简化。, 装配尺寸链组成的最短路线（环数最少）原则 正如工艺尺寸链中所分析的，封闭环的误差是由各组成环误差
5、累积得到的。, 装配尺寸链的方向性 在同一装配结构中，在不同方向都有装配精度要求时，应按不同方向分别建立装配尺寸链。,4.保证装配精度的方法,互换装配法选择装配法修配装配法调整装配法,零件按图纸公差加工，装配时不需经过任何选择、修配和调节，就能达到规定的装配精度和技术要求，这种装配方法称为互换装配法。互换装配法的优点是：装配工作简单，生产率高；有利于组织流水生产、协作生产，同时也有利于维修工作。,四、互换装配法,完全互换法不完全互换法（大数互换装配法）,互换装配法,封闭环公差的分配,（1）当组成环是标准尺寸时（如轴承宽度，挡圈的厚度等），其公差大小和分布位置为确定值。 （2）某一组成环是不同装
6、配尺寸链公共环时，其公差大小和位置根据对其精度要求最严的那个尺寸链确定。 （3）在确定各待定组成环公差大小时，可根据具体情况选用不同的公差分配方法，如等公差法，等精度法或按实际加工可能性分配法等。 （4）各组成环公差带位置按入体原则标注，但要保留一环作“协调环”，协调环公差带的位置由装配尺寸链确定。协调环通常选易于制造并可用通用量具测量的尺寸。,1.完全互换装配法（极值法计算装配尺寸链）,【解】,（1）建立装配尺寸链（2）确定各组成环的公差 按等公差法计算，各组成环公差为： T1 = T2 = T3 = T4 = T5 = （0.35-0.1）/ 5 = 0.05 考虑加工难易程度，进行适当调
7、整（A4公差不变），得到：,T4 = 0.05, T1 = 0.06 , T3 = 0.1 , T2 = T5 = 0.02,例1: 图示齿轮部件，齿轮空套在轴上，要求齿轮与挡圈的轴向间隙为0.10.35。已知各零件有关的基本尺寸为：A1 = 30 , A2 = 5 , A3 = 43, （标准件），A5 = 5 。用完全互换法装配，试确定各组成环的偏差。,（3）确定各组成环的偏差：,除协调环以外各组成环公差按入体标注：,计算协调环偏差：得到：EI5 = - 0.12 , ES5 = - 0.1 最后可确定：,取A5为协调环,A4为标准尺寸：,2.大数互换装配法（不完全互换法、概率互换法）,用
8、极值解法时，各零件具有完全的互换性，机器的使用要求能得到充分的保证。当封闭环精度要求较高。而组成环数目又较多时，从而导致加工困难，制造成本增加。这时，如按极值解法求算零件尺寸公差，则显然是不经济的。但如按概率法来进行计算，就能扩大零件公差。且便于加工。,(1)各环公差值的计算,（2）对于正态分布直线尺寸链的计算,但必须指出，在采用概率近似算法时，要求尺寸链中组成环的数目不能太少。,封闭环公差分配原则同完全互换法,例2: 题意同例1，用大数互换法计算,【解】,(1)画装配尺寸链图，校验各组成环基本尺寸,（3）确定各组成环的公差、极限偏差及中间偏差,（2）选择协调环,平均公差为,选择A5为协调环,
9、确定各环中间偏差,确定各环极限偏差,确定各环公差,（4）计算协调环公差、中间偏差及极限偏差,放大组成环的公差到经济可行的程度，选择合适的零件进行装配，保证装配精度。,适用于,五、选择装配法,装配精度要求高组成环数目较少,成批或大批量生产中,选择装配法有三种不同形式,直接选配法分组装配法复合选配法,2.分组装配法,1.直接选配法,优点：能达到很高的装配精度,缺点：,装配质量不稳定装配时间不宜准确控制最后可能产生“剩余零件”,在待装配零件中直接选用零件进行装配,按完全互换法的要求，放大组成环的公差到经济可行的程度，按实际测量尺寸将零件分为数组（分组数与公差放大倍数相等） ，按对应组进行装配，保证装
10、配精度要求。,应用实例：,例题：活塞与活塞销的装配，如图所示。,滚动轴承的装配活塞与活塞销的装配精密机床中某些精密部件的装配,活塞与活塞销组件图,活塞与活塞销在冷态装配时，要求有0.00250.0075的过盈量。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。,（1）由题意得知：,（2）依题意画出尺寸链,（3）确定各环公差及偏差,封闭环公差,（配合公差）,销与销孔的平均公差,选用基轴制， 则：,销轴与销孔的公差在相同方向上扩大4倍， 达到经济加工公差0.01， 则：,活塞销与活塞孔分组公差带位置图,3.复合
11、选配法,六、修配装配法,将尺寸链中各组成环按经济加工精度制造，装配时，通过改变尺寸链中某一预先确定的组成环尺寸的方法来保证装配精度。,补偿环被去除材料的厚度称为补偿量（或修配量）F。,适用于,装配精度要求高组成环数目较少,成批或单件生产中,装配时，进行修配的零件叫修配件。该组成环成为修配环（补偿环）。,七、调整装配法,调整（节）法与修配法相似，尺寸链各组成环按经济精度加工，由此引起的封闭环超差，通过调节某一零件的位置或对某一组成环（调节环）的更换来补偿。,常用的调节法有三种,固定调节法可动调节法误差抵消调节法,1.固定调节法,这种装配方法，是在尺寸链中选定一个或加入一个零件作为调节环。作为调节
12、环的零件是按一定尺寸间隔级别制成的一组专门零件，根据装配时的需要，选用其中的某一级别的零件来作补偿，从而保证所需要的装配精度。,采用调整法要解决四个问题,选择调整件：易加工、易测量、易装拆,选择调整范围,确定调整件的分组数,确定分组调整件的尺寸,例:装配关系如图所示，要求齿轮与挡圈的轴向间隙为0.050.20mm。,已知：,解:,建立尺寸链校核各环基本尺寸,A0=A3-A1-A2-A4-A5 =115-95-8.5-2.5-9 =0,计算调节件 A5的中间偏差,计算调节件 A5极限偏差,计算调节件 A5的调整量,确定调整件调节件A5的分组数（Z）,调整件A5各组之间的尺寸差：,调整件A5组数（
13、Z）,调节量F为：,确定调整件A5各组尺寸,Z奇数： 预先确定的调整件尺寸是中间一组尺寸。然后，其余各组尺寸应增加或减少S。,Z偶数： 预先确定的调整件尺寸是对称中心。然后，再根据尺寸差S安排各组尺寸。,2.可动调节法,所谓动调节法就是用改变零件的位置（移动、旋转、或移动旋转同时进行）来达到装配精度，调节过程中不需拆卸零件，比较方便。,3.误差抵消调整法,误差抵消调整法是在产品或部件装配时，通过调整有关零件的相互位置，使其加工误差相互抵消一部分，以提高装配精度要求的方法。,这种装配方法在机床装配时应用较多，例：,在装配机床主轴时，通过调整前后轴承的径向圆跳动方向来控制主轴的径向圆跳动。,在滚齿机工作台分度蜗轮装配中，采用调整二者偏心方向来消除误差，最终提高分度蜗轮的装配精度。,齿轮啮合装配时，测出啮合误差最小的那对齿来啮合。,八.装配方法的选择,1.装配方法在产品设计阶段就应确定（尺寸链换算、加工及装配要求）,2.方案在装配阶段确定（根据生产条件）,3.选择原则,（1）优先选用完全互换法,（2）装配精的要求较高时,（3）装配精的要求很高时修配法,大批大量,环数少时,环数多时,单件小批修配法,大数互换装配法调整装配法,分组装配法,
