装配尺寸链及计算形位公差及检测.ppt

装配尺寸链及计算 形位公差及检测,2011-5-24,装配尺寸链及计算,装配的概念,一台机械产品往往由很多零件所组成，为了便于组织装配工作，必须将产品分解为若干个可以独立进行装配的装配单元，装配单元通常可划分为五个等级。 1零件是组成机械和参加装配的最基本单元。 2合件是比零件大一级的装配单元。下列情况皆属合件。 （1）两个以上零件,是由不可拆卸的联接方法(如铆、焊、热压装配等)联接在一起。 （2）少数零件组合后还需要合并加工，如齿轮减速箱体与箱盖、柴油机连杆与连杆盖，都是组合后镗孔的，零件之间对号入座，不能互换。 （3）以一个基准零件和少数零件组合在一起。 3组件是一个或几个合件与若干个零件的组合。如图111b所示即属于组件，其中蜗轮与齿轮为一个先装好的合件，而后以阶梯轴为基准件，与合件和其它零件组合为组件。 4部件是一个基准件和若干个组件、合件和零件组成。如主轴箱、走刀箱等。 5机械产品它是由上述全部装配单元组成的整体。,装配的定义 根据规定的要求，将若干零件装配成部件的过程叫部装， 把若干个零件和部件装配成最终产品的过程叫总装。,装配工作的基本内容 机械装配是产品制造的最后阶段，装配过程中不是将合格零件简单地联接起来，而是要通过一系列工艺措施，才能最终达到产品质量要求。常见的装配工作有以下几项： 1清洗目的是去除零件表面或部件中的油污及机械杂质。 2连接联接的方式一般有两种：可拆联接和不可拆联接。可拆联接在装配后可以很容易拆卸而不致损坏任何零件，且拆卸后仍重新装配在一起。例如螺纹联接、键联接等，不可拆联接，装配后一般不再拆卸，如果拆卸就会损坏其中的某些零件。例如焊接、铆接等。 3调整包括校正、配作、平衡等。 校正是指产品中相关零、部件间相互位置找正，找正并通过各种调整方法，保证达到装配精度要求等。 配作是指两个零件装配后确定其相互位置的加工，如配钻、配铰，或为改善两个零件表面结合精度的加工，如配刮及配磨等，配作是校正调整工作结合进行的。 平衡为防止使用中出现振动，装配时，应对其旋转零、部件进行平衡。包括静平衡和动平衡两种方法。 4检验和试验机械产品装配完后，应根据有关技术标准和规定，对产品进行较全面的检验和试验工作，合格后才准出厂。 除上述装配工作外，油漆、包装等也属于装配工作。,装配的意义 装配是整个机械制造工艺过程中的最后一个环节。装配工作对机械的质量影响很大。若装配不当，即使所有零件加工合格，也不一定能够装配出合格的高质量的机械；反之当零件制造质量不十分良好时，只要装配中采用合适的工艺方案，也能使机械达到规定的要求，因此，装配质量对保证机械质量起了极其重要的作用。,装配精度,装配精度是指产品装配后几何参数实际达到的精度，它一般包括： 1尺寸精度是指零部件的距离精度和配合精度。例如卧式车床前，后两顶尖对床身导轨的等高度。 2位置精度是指相关零件的平行度，垂直度和同轴度等方面的要求。例如台式钻床主轴对工作台台面的垂直度。 3相对运动精度是指产品中有相对运动的零、部件间在运动方向上和相对速度上的精度。例如滚齿机滚刀与工作台的传动精度。 4接触精度是指两配合表面，接触表面和连接表面间达到规定的接触面积大小和接触点分布情况。例如齿轮啮合、锥体、配合以及导轨之间的接触精度。,装配精度与零件精度的关系 (一方面)： 机械及其部件都是由零件所组成的，装配精度与相关零、部件制造误差的累积有关，特别是关键零件的加工精度。 例如：卧式车床尾座移动对床鞍移动的平行度，就主要取决于床身导轨a与b的平行度，如图113所示。,装配精度与零件精度的关系 又如车床主轴锥孔轴心线和尾座套筒锥孔轴心线的等高度（a0），即主要取决于主轴箱，尾座及座板的a1、a2及a3的尺寸精度，如图114所示。,装配精度与零件精度的关系 （另一方面）： 装配精度又取决于装配方法，在单件小批生产及装配精度要求较高时装配方法尤为重要，例如图114中所示的等高度要求是很高的。如果靠提高尺寸a1、a2及a3的尺寸精度来保证是不经济的，甚至在技术上也是很困难的。比较合理的办法是地装配中通过检测，对某个零部件进行适当的修配来保证装配精度。 总之，机械的装配精度不但取决于零件的精度，而且取决于装配方法。,装配尺寸链,基本概念 装配尺寸链是产品或部件在装配过程中，由相关零件的有关尺寸（表面或轴线间距离）或相互位置关系（平行度、垂直度或同轴度等）所组成的尺寸链。其基本特征是具有封闭性，即有一个封闭环和若干个组成环所构成的尺寸链呈封闭图形，如图114b所示。其封闭环不是零件或部件上的尺寸，而是不同零件或部件的表面或轴心线间的相对位置尺寸，它不能独立地变化，而是装配过程最后形成的，即为装配精度，如图114中的a0。其各组成环不是在同一个零件上的尺寸，而是与装配精度有关的各零件上的有关尺寸，如图114中的a1、a2及a3。装配尺寸链各环的定义及特征同第三章所述。显然，a2和a3是增环，a1是减环。,装配尺寸链按照各环的几何特征和所处的空间位置大致可分为：线性尺寸链、角度尺寸链、平面尺寸链和空间尺寸链。常见的是前两种。,装配尺寸链的基本特征 1）各有关尺寸连接成封闭的外形 2）构成封闭外形尺寸的误差都影响装配精度 装配尺寸链中的环 封闭环：装配后必须达到的装配精度和技术要求 组成环：尺寸链中除封闭环以外的其余尺寸 增 环：在其他组成环不变的条件下，当某组成环增大 ，封闭环随之增大，那么该组成环就称为增环。 减 环：在其他组成环不变的条件下，当某组成环增大 时，封闭环随之减小，那么，该组成环就称为减环。,装配尺寸链的建立线性尺寸链,应用装配尺寸链分析和解决装配精度问题，首先是查明和建立尺寸链，即确定封闭环，并以封闭环为依据查明各组成环，然后确定保证装配精度的工艺方法和进行必要的计算。查明和建立装配尺寸链的步骤如下： （一）确定封闭环 在装配过程中，要求保证的装配精度就是封闭环。 （二）查明组成环，画装配尺寸链图 从封闭环任意一端开始，沿着装配精度要求的位置方向，将与装配精度有关的各零件尺寸依次首尾相连，直到封闭环另一端相接为止，形成一个封闭形的尺寸图，图上的各个尺寸即是组成环。 （三）判别组成环的性质 画出装配尺寸链图后，按第三章所述的定义判别组成环的性质即增、减环。 （与封闭环方向相反的环卫增环，与封闭环方向相同的环卫减环）,装配尺寸链的计算 （一）计算类型 1正计算法 已知组成环的基本尺寸及偏差代入公式，求出封闭环的基本尺寸偏差。 2反计算法 已知封闭环的基本尺寸及偏差，求各组成环的基本尺寸及偏差。,2.计算举例,机械的装配首先应当保证装配精度和提高经济效益。相关零件的制造误差必然要累积到封闭环上，构成了封闭环的误差。因此，装配精度越高，则相关零件的精度要求也越高。这对机械加工很不经济的，有时甚至是不可能达到加工要求的。所以，对不同的生产条件，采取适当的装配方法，在不过高的提高相关零件制造精度的情况下来保证装配精度，是装配工艺的首要任务。,一、装配工作法 (一)螺纹联接 螺纹联接装配时应满足的要求：1）螺栓杆部不产生弯曲变形，头部、螺母底面应与被联接件接触良好； 2）被联接件应均匀受压，互相紧密贴合。联接牢固； 3）一般应根据被联接件形状、螺栓的分布情况，按一定顺序逐次（一般为23次）拧紧螺母。如有定位销，最好先从定位销附近开始。图1114为螺母拧紧顺序示例，图中编号为拧紧的顺序。 螺纹联接可分为一般紧固螺纹联接和规定预紧力的螺纹联接。前者，无预紧力要求，联接时可采用普通扳手、风动或电动扳手拧紧螺母；后者有预紧力要求，联接时可采用定扭矩扳手等方法拧紧螺母。,（二）过盈联接 过盈联接主要有压入配合法、热胀配合法、冷缩配合法。 压入配合法，通常采用冲击压入，即用手锤或重物冲击；或工具压入，即用压力机压入，即采用螺旋式、杠杆、气动或液压机压入。 热胀配合法，通常采用火焰、介质、电阻或感应等加热方法将包容件加热再自由套入被包容零件中。 冷缩配合法，通常采用干冰、低温箱、液氮等冷缩方法将包容件冷缩再自由装入被包容零件中。,典型部件的装配,向心球轴承是属于不可分离型轴承，采用压力法装入机件，不允许通过滚动体传递压力。若轴承内圈与轴颈配合较紧，外圈与壳体孔配合较松，则先将轴承压入轴颈，如图1115a所示；然后，连同轴一起装入壳体中。壳外圈与壳体女孩子配合较紧，则先将轴承压入壳体孔中，如图1115b所示。,轴装入壳体中，两端要装两个向心球轴承时，一个轴承装好后，装第二个轴承时，由于轴已装入壳体内部，可以采用如图1115c所示的方法装入。还可以采用轴承内圈热胀法、外圈冷缩法或壳体加热法以及轴颈冷缩法装配，其加热温度一般在60100c范围内的油中热胀，其冷却温度不得低于80c。,典型部件的装配,圆锥滚子轴承和推力轴承，内外圈是分开安装的。圆锥滚子轴承的径向间隙e与轴向间隙c有一定的关系，即e=ctg，其中为轴承外圈滚道母线对轴线的夹角，一般为1116。因此，调整轴向间隙也即调整了径向间隙。推力轴承不存在径向间隙的问题，只需要调整轴向间隙。这两种轴承的轴向间隙通常采用垫片或防松螺母来调整，,图1116所示为采用垫片调整轴向间隙的例子。调整时，光将端盖在不用垫片的条件下用螺钉紧固于壳体上。对于图1116a所示的结构。左端盖垫必推动的轴承外圈右移，直至完全将轴承的径向间隙消除为止。这时测量端盖与壳体端面之间的缝隙a1(最好在互成120三点处测量，取其平均值)。轴向间隙c则由e=ctg，求得。根据所需径向间隙e，即可求得垫片厚度a= a1+ c。对于图1116b结构，端盖1贴紧超额壳体2。可来回推拉轴，测得轴承与端盖之间的轴向间隙。根据允许的轴向间隙大小可得到调整垫片的厚度a。,典型部件的装配,图1117所示为用防松螺母调整轴向间隙的例子。先拧紧螺母至将间隙完全消除为止，再拧松螺母。退回2 c的距离，然后将螺母锁住。,形状和位置公差及检测,在加工过程中，由于工件、刀具、夹具及工艺操作等因素的影响，会使被加工零件的各几何要素产生一定的形状误差和位置误差（简称形位误差）。,三、形位公差的代号及标注方法 形位公差代号包括：形位公差有关项目的符号，形位公差框格和指引线，形位公差数值和其他有关符号，基准符号。 形位公差的框格有两格、三格、四格和五格等形式。左起第一格填写形位公差项目符号，第二格填写公差数值和有关符号，第二格和以后各格填写基准代号的字母和有关符号。,被测要素的标注方法 （1）当被测要素为轮廓要素（线或表面）时，指引线的箭头应指在该要素的轮廓线或其引出线上，并应明显地与尺寸线错开，如图42中圆柱度和垂直度的标注。 （2）当被测要素为中心要素（轴线、球心或中心平面）时，指引线的箭头应与该要紊的尺寸线对齐，如图42中同轴度的标注。,形状公差-直线度,形状公差-直线度,形状公差-直线度,形状公差-直线度,形状公差-平面度,形状公差-平面度,形状公差-平面度,形状公差-圆度,形状公差-圆度,形状公差-圆柱度,形状公差-圆柱度,形状公差-线轮廓度,形状公差-线轮廓度,形状公差-线轮廓度,形状公差-面轮廓度,形状公差-面轮廓度,定向位置误差检测-平行度,定向位置误差检测-平行度,定向位置误差检测-平行度,定向位置误差检测-平行度,定向位置误差检测-垂直度,定向位置误差检测-垂直度,定向位置误差检测-垂直度,定向位