第五章 装配工艺规程的制定20120609

1、 第五章第五章5.1 概述概述5.1.1 装配的基本概念装配的基本概念 任何机器都是由若干零件、组件和部件组成。按规定的技术要任何机器都是由若干零件、组件和部件组成。按规定的技术要求，将求，将零件零件、组件组件和和部件部件进行配合和连接，使之成为半成品或成品进行配合和连接，使之成为半成品或成品的工艺过程称为的工艺过程称为装配装配。把零件、组件装配成部件的过程称为。把零件、组件装配成部件的过程称为部件装部件装配配，零件、组件和部件装配成为最终产品的过程称为，零件、组件和部件装配成为最终产品的过程称为总装配总装配。 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装配是机械制造过程中的最后一

2、个阶段。为了使产品达到规定的技术要求，装配不仅是零、组件、部件的的技术要求，装配不仅是零、组件、部件的配合和连接配合和连接等过程，还等过程，还应包括应包括调整调整、检验检验、试验试验、油漆油漆和和包装包装等工作。等工作。 机器的质量机器的质量是以机器的是以机器的工作性能工作性能、使用效果使用效果、可靠性可靠性和和寿寿命命等综合指标来评定的。等综合指标来评定的。 另外，通过机器的装配，可以发现机器设计上的错误（如另外，通过机器的装配，可以发现机器设计上的错误（如不合理的结构和尺寸等）和零件加工工艺中存在的质量问题，并加不合理的结构和尺寸等）和零件加工工艺中存在的质量问题，并加以改进。因此，装配工

3、艺过程又是机器生产的最终检验环节。以改进。因此，装配工艺过程又是机器生产的最终检验环节。 5.1 概述概述多数情况下，装配工作靠手工劳动完成，自动化程度和劳多数情况下，装配工作靠手工劳动完成，自动化程度和劳动生产率远不及机械加工。动生产率远不及机械加工。所以，研究装配工艺，选择合适的装配工艺、制定合理的所以，研究装配工艺，选择合适的装配工艺、制定合理的装配工艺规程，不仅是保证机器装配质量的手段，也是提装配工艺规程，不仅是保证机器装配质量的手段，也是提高产品生产效率，降低制造成本的有效措施。高产品生产效率，降低制造成本的有效措施。1 1 组件组件在一个基准件上装上若干个零件、套件就构成了组件。如

4、在一个基准件上装上若干个零件、套件就构成了组件。如图所示：图所示：组件组件基准件基准件零件零件零件零件零件零件5.1 概述概述2 2、部件、部件在一个基准件上装上若干个零件、组件就构成了部件。在一个基准件上装上若干个零件、组件就构成了部件。如图所示：如图所示：基准件基准件部件部件零件零件零件零件组件组件组件组件5.1 概述概述3 3、机器、机器 在一个基准件上装上若干个零件在一个基准件上装上若干个零件, ,套件套件, ,组件组件, ,部件就部件就构成了最终产品构成了最终产品机器机器。如图所示：。如图所示：基准件基准件机器机器零件零件零件零件零件零件组件组件部件部件5.1 概述概述5.1 概述概

5、述1 1、清洗、清洗零件表面的油污及机械杂质。清洗方法有零件表面的油污及机械杂质。清洗方法有: :擦擦, ,浸浸, ,喷淋等喷淋等; ;清洗液有清洗液有: :煤油煤油, ,汽油汽油, ,碱液及化学清洗液。碱液及化学清洗液。2 2、连接、连接连接是装配的首要任务。连接方式有连接是装配的首要任务。连接方式有: :可拆连接与不可拆连接。可拆连接与不可拆连接。3 3、校正、调整、配作、校正、调整、配作为单件小批生产常用的装配方法。为单件小批生产常用的装配方法。4 4、平衡、平衡对高速回转的零件为保证工作的平稳性对高速回转的零件为保证工作的平稳性, ,一般均作静一般均作静, ,动平衡。动平衡。5 5、验

6、收与试验、验收与试验机器装配好以后机器装配好以后, ,应根据检验应根据检验, ,试验规范进行必要的验收试验规范进行必要的验收, ,这是保证这是保证机器质量机器质量, ,避免不合格品出厂避免不合格品出厂, ,提高企业信誉的有效方法。提高企业信誉的有效方法。5.1 概述概述5.1.2 机器的装配精度机器的装配精度 机器的精度最终是在装配时达到的。保证零件的加工机器的精度最终是在装配时达到的。保证零件的加工精度，其最终目的在于保证机器的装配精度，因此零件的精度，其最终目的在于保证机器的装配精度，因此零件的精度和机器的装配精度有着密切的关系。精度和机器的装配精度有着密切的关系。 机器的某些装配精度仅与

7、一个零件有关，机器的某些装配精度仅与一个零件有关，在生产上称在生产上称为为“单件自保单件自保”，而有些精度与几个零件有关，则而有些精度与几个零件有关，则涉及装涉及装配尺寸链配尺寸链的问题。的问题。1 1零件精度和装配精度的关系零件精度和装配精度的关系图图5-1 卧式万能铣床第十二项精度卧式万能铣床第十二项精度回转台回转台床鞍床鞍升降台升降台升升12鞍鞍千分表千分表直角尺直角尺工作台工作台移动方向移动方向回回工工工作台台面对其下平导轨工作台台面对其下平导轨的平行度的平行度工回转盘上平导轨对其下回回转盘上平导轨对其下回转面的平行度转面的平行度回床鞍上回转面对其下平导床鞍上回转面对其下平导轨的平行度

8、轨的平行度鞍升降台水平导轨对其垂直升降台水平导轨对其垂直导轨的垂直度导轨的垂直度升可见，要保证这一项精可见，要保证这一项精度，则必须保证四个零度，则必须保证四个零件的精度。件的精度。5.1 概述概述机器的装配精度不但决定于零件的精度，且决定于装配方法；机器的装配精度不但决定于零件的精度，且决定于装配方法；零件的精度要求取决于对机器装配精度的要求及装配方法。零件的精度要求取决于对机器装配精度的要求及装配方法。 同一项机器的装配精度，如果装配方法不同，则对各个零同一项机器的装配精度，如果装配方法不同，则对各个零件的要求也就不同。生产纲领、生产量的不同则采用的装配方件的要求也就不同。生产纲领、生产量

9、的不同则采用的装配方法也不同：法也不同： 大量生产中，零件的互换性要求较高，装配时多用完全互大量生产中，零件的互换性要求较高，装配时多用完全互换的装配方法，这对零件的精度要求就较高，这样才能达到装换的装配方法，这对零件的精度要求就较高，这样才能达到装配精度及生产节拍；配精度及生产节拍； 单件小批生产，生产率矛盾不大，因此多用修配的方法进单件小批生产，生产率矛盾不大，因此多用修配的方法进行装配，这时零件的精度要求可以降低，但失去了互换性。行装配，这时零件的精度要求可以降低，但失去了互换性。5.1 概述概述2机器的装配精度机器的装配精度机器的装配精度可分为机器的装配精度可分为几何精度几何精度和和运

10、动精度运动精度两部分。两部分。几何精度几何精度可分可分为为尺寸精度尺寸精度和和相对位置精度相对位置精度；运动精度运动精度又可以分为又可以分为回转精度回转精度和和传动传动链精度。链精度。（1）几何精度）几何精度图图5-2 普通车床第十三项精度普通车床第十三项精度 尺寸精度尺寸精度反映了装配中各有关零件的反映了装配中各有关零件的尺尺寸和装配精度寸和装配精度的关系的关系垂直方向上：垂直方向上：只许尾架锥孔中心只许尾架锥孔中心线比主轴锥孔中心线高线比主轴锥孔中心线高0.06mm。水平方向上：水平方向上：只许尾架顶尖锥孔只许尾架顶尖锥孔中心线靠近操作工人一边。中心线靠近操作工人一边。5.1 概述概述 相

11、对位置精度相对位置精度反映了装配中各有关零件的反映了装配中各有关零件的位置精度和装配精度位置精度和装配精度的关系。的关系。 发动机装配时要求活塞外圆的中心线发动机装配时要求活塞外圆的中心线与缸体的缸孔中心线平行。这项精度与活与缸体的缸孔中心线平行。这项精度与活塞、连杆、曲轴及缸体这四个零件有关。塞、连杆、曲轴及缸体这四个零件有关。图图5-3 单缸发动机各零件的相对位置精度单缸发动机各零件的相对位置精度 活塞外圆中心线与其销孔中心线活塞外圆中心线与其销孔中心线的的 垂直度垂直度1 连杆小头孔中心线与其大头孔中连杆小头孔中心线与其大头孔中心心 线的平行度线的平行度2 曲轴的连杆轴颈中心线与其主轴曲

12、轴的连杆轴颈中心线与其主轴颈颈 中心线的平行度中心线的平行度3 主轴颈中心线与其缸孔中心线的主轴颈中心线与其缸孔中心线的垂直度垂直度45.1 概述概述 卧式万能铣床第十一项精度是主轴回转中心线对工卧式万能铣床第十一项精度是主轴回转中心线对工作台面的平行度，这项精度与作台面的平行度，这项精度与工作台、工作台、回转盘回转盘、床鞍、床鞍、升降台升降台、床身及、床身及主轴主轴有关。有关。图图5-4 卧式万能铣床第十一项精度卧式万能铣床第十一项精度工作台前后方向的平行度工作台前后方向的平行度1 1；回转台前后方向的平行度回转台前后方向的平行度2 2；床鞍前后方向的平行度床鞍前后方向的平行度3 3；升降台

13、水平导轨与其垂直导轨升降台水平导轨与其垂直导轨的垂直度的垂直度4 4；床身垂直导轨与其主轴孔的垂床身垂直导轨与其主轴孔的垂直度直度5 5；主轴前锥孔与其主轴颈的同心主轴前锥孔与其主轴颈的同心度度6 6 。5.1 概述概述（2）运动精度）运动精度 回转精度回转精度 回转精度就是机床中回转零件回转精度就是机床中回转零件（如（如主轴、回转工作台主轴、回转工作台等）等）的的径向跳动和轴向窜动径向跳动和轴向窜动。这项误差将直接或通过切削刀具反映在工。这项误差将直接或通过切削刀具反映在工件上，影响加工精度。件上，影响加工精度。图图5-5 车床主轴的径向跳动和轴向窜动车床主轴的径向跳动和轴向窜动图图5-5是

14、某车床主轴的结构图；是某车床主轴的结构图；5.1 概述概述车床主轴的径向振摆与主轴、前后轴承及箱体有关：车床主轴的径向振摆与主轴、前后轴承及箱体有关：主轴前锥孔与其前后轴颈的同心度及其圆度；主轴前锥孔与其前后轴颈的同心度及其圆度；前轴承内、外环的同轴度及各自的圆度；前轴承内、外环的同轴度及各自的圆度；后轴承内、外环的同轴度及各自的圆度；后轴承内、外环的同轴度及各自的圆度；箱体主轴孔的圆度。箱体主轴孔的圆度。车床主轴的轴向窜动主要是由于两个配合零件的车床主轴的轴向窜动主要是由于两个配合零件的端面对其回转轴线不垂直而造成，它与主轴、垫端面对其回转轴线不垂直而造成，它与主轴、垫圈、止推轴承及轴承套有

15、关：圈、止推轴承及轴承套有关：主轴后支承止推面对其中心线的垂直度；主轴后支承止推面对其中心线的垂直度；垫圈两端面的平行度；垫圈两端面的平行度；止推轴承两端面的平行度；止推轴承两端面的平行度；轴承套两端面的平行度及它们对其外圆的垂直度；轴承套两端面的平行度及它们对其外圆的垂直度；箱体后墙端面与其孔中心线的垂直度箱体后墙端面与其孔中心线的垂直度。5.1 概述概述传动链精度传动链精度在滚齿机上滚切齿轮时，滚刀的转动和工件的转动之间在滚齿机上滚切齿轮时，滚刀的转动和工件的转动之间有着严格的比例，否则将影响齿轮的精度。有着严格的比例，否则将影响齿轮的精度。在车床上车削螺纹时，工件的转动和车刀的送进之间也

16、在车床上车削螺纹时，工件的转动和车刀的送进之间也有着严格的比例，否则将影响螺纹的精度。有着严格的比例，否则将影响螺纹的精度。传动元件本身的制造精度及配合精度都可影响传动链精传动元件本身的制造精度及配合精度都可影响传动链精度，如度，如齿轮、丝杠螺母、蜗轮蜗杆齿轮、丝杠螺母、蜗轮蜗杆等的精度应有相应的等的精度应有相应的要求，可根据整个机器的精度来考虑。要求，可根据整个机器的精度来考虑。5.1 概述概述5.1.3 影响装配精度的主要因素影响装配精度的主要因素 影响装配精度的因素很多，过去多注意静态精度问题，现在已影响装配精度的因素很多，过去多注意静态精度问题，现在已逐渐重视动态精度及在实际工作状态下

17、的精度问题。逐渐重视动态精度及在实际工作状态下的精度问题。1零件的加工精度零件的加工精度 零件的加工精度与装配精度关系密切，零件的加工精度会直接零件的加工精度与装配精度关系密切，零件的加工精度会直接影响装配精度。一般来说，影响装配精度。一般来说，零件的精度愈高，装配的精度则容易保零件的精度愈高，装配的精度则容易保证，证，但并但并不是零件精度愈高愈好，不是零件精度愈高愈好，这样会增加产品的成本，造成浪这样会增加产品的成本，造成浪费。另外，合格的零件不一定能装配出合格的产品，因为还存在装费。另外，合格的零件不一定能装配出合格的产品，因为还存在装配技术问题，配技术问题，即修配、调整等。即修配、调整等

18、。 零件精度的一致性对装配精度的保证有很大的作用。零件精度的一致性对装配精度的保证有很大的作用。单件小批单件小批生产时，零件加工精度的一致性不好，给装配精度的保证增加了许多生产时，零件加工精度的一致性不好，给装配精度的保证增加了许多困难，同时大大增加了装配工作量。困难，同时大大增加了装配工作量。目前数控技术已使单件小批生产目前数控技术已使单件小批生产的零件精度一致性较好而使装配精度也容易保证。的零件精度一致性较好而使装配精度也容易保证。 大批量生产由于采用专用工艺设备，因此零件的精度一致性较大批量生产由于采用专用工艺设备，因此零件的精度一致性较好，因此装配精度容易保证。好，因此装配精度容易保证

19、。5.1 概述概述2零件之间的配合及接触质量零件之间的配合及接触质量零件之间的配合质量零件之间的配合质量是指配合面间的间隙或过盈量，它决定了配合性质。是指配合面间的间隙或过盈量，它决定了配合性质。零件之间的接触质量零件之间的接触质量是指配合面或连接表面之间一定的接触面积及接触是指配合面或连接表面之间一定的接触面积及接触位置的要求，它主要影响接触刚度，即接触变形，同时也影响配合性质。位置的要求，它主要影响接触刚度，即接触变形，同时也影响配合性质。 提高配合质量和接触质量，在现代机器装配中是一个非常重要的问题提高配合质量和接触质量，在现代机器装配中是一个非常重要的问题，特别是提高配合面的接触刚度，

20、对提高整个机械的精度、刚度、抗振性及特别是提高配合面的接触刚度，对提高整个机械的精度、刚度、抗振性及寿命等都具有极其重要的作用。寿命等都具有极其重要的作用。普通机床，主轴箱的刚度最好普通机床，主轴箱的刚度最好，刀架的刚度就较差刀架的刚度就较差刀架在结构上刀架在结构上层次层次较多较多（有床鞍、大刀架、小刀架及方刀架），（有床鞍、大刀架、小刀架及方刀架），接触面就较多接触面就较多，其接触变形，其接触变形占整个刀架变形的占整个刀架变形的80%90%。万能卧式镗床和万能卧式铣床的工作台，由于有两层单坐标移动，层次也万能卧式镗床和万能卧式铣床的工作台，由于有两层单坐标移动，层次也较多，因而接触刚度较差。

21、较多，因而接触刚度较差。可见，结构复杂、组成零件多、接触面多的结构接触刚度就差。可见，结构复杂、组成零件多、接触面多的结构接触刚度就差。装配精度要求低，组成零件少装配精度要求低，组成零件少由零件精度保证由零件精度保证 装配精度要求高，组成零件多装配精度要求高，组成零件多零件精度高、合理的装配方法零件精度高、合理的装配方法5.1 概述概述机床的抗振性与接触刚度有密切关系机床的抗振性与接触刚度有密切关系车床抗振性检验车床抗振性检验普通车床：材料普通车床：材料 45 钢钢，直径直径 80mm 切刀刀刃切刀刀刃 5mm 刀具材料刀具材料 YT15 切削速度切削速度 40m/min 送进量送进量 0.1

22、2mm/r提高接触刚度的主要措施：提高接触刚度的主要措施：增加接触面积，减少单位面积上所承受的增加接触面积，减少单位面积上所承受的压力，减小接触变形。压力，减小接触变形。影响接触刚度的主要因素：影响接触刚度的主要因素： 配合表面的表面粗糙度；配合表面的表面粗糙度；表面几何形状误差表面几何形状误差；相对位置误差。相对位置误差。5.1 概述概述高质量表面的加工方法高质量表面的加工方法精密加工精密加工 对于精度高、表面粗糙度值低的平面一般是采用对于精度高、表面粗糙度值低的平面一般是采用宽刃精刨宽刃精刨、精铣精铣、砂砂轮磨削轮磨削、研磨研磨及及手工刮研手工刮研等方法进行加工。等方法进行加工。对于外圆及

23、内孔的高精度和低粗糙度值表面的加工可采用对于外圆及内孔的高精度和低粗糙度值表面的加工可采用精磨精磨、研磨研磨、超精加工超精加工及及手工研磨手工研磨等方法。等方法。机床导轨加工方法机床导轨加工方法图图5-7 导轨磨加工车床床身导轨平面导轨磨加工车床床身导轨平面图图5-8 组合磨加工车床床身导轨平面组合磨加工车床床身导轨平面凹面凹面5.1 概述概述有些零件的装配不仅对接触面积有要求，而且对有些零件的装配不仅对接触面积有要求，而且对接触位置有要求。接触位置有要求。齿面齿面中部中部应靠近小头应靠近小头靠近靠近入口入口直齿轮直齿轮锥齿轮锥齿轮蜗轮蜗轮5.1 概述概述3力、热、内应力等所引起的零件变形力、

24、热、内应力等所引起的零件变形 零件在机械加工和装配零件在机械加工和装配过程中，由于过程中，由于力、热、和内力、热、和内应力应力的影响而产生变形，对的影响而产生变形，对装配精度有很大的影响。装配精度有很大的影响。 有些零件在机械加工后有些零件在机械加工后检验是合格的，但是由于有检验是合格的，但是由于有内应力、装配引起的应力、内应力、装配引起的应力、重力重力等的影响，在装配以后等的影响，在装配以后会产生变形，这会产生变形，这对装配精度对装配精度的影响是十分广泛的。的影响是十分广泛的。图图5-10 X62W卧式万能铣床升降卧式万能铣床升降台零件由于装配引起的变形台零件由于装配引起的变形过盈装入过盈装

25、入5.1 概述概述4回转零件的不平衡回转零件的不平衡 回转零件的平衡问题在高速回转的机器中已经受到了愈来愈明回转零件的平衡问题在高速回转的机器中已经受到了愈来愈明显的重视。显的重视。在动力机械上，发动机的曲轴和离合器一起进行动平衡在动力机械上，发动机的曲轴和离合器一起进行动平衡后才能进行装配，否则发动机将不能正常工作。后才能进行装配，否则发动机将不能正常工作。 对于对于空气轴承、陀螺空气轴承、陀螺等，动平衡的问题是十分关键的。等，动平衡的问题是十分关键的。 然而，对于一些然而，对于一些中速回转中速回转的零件，甚至的零件，甚至低速回转低速回转的零件，动平的零件，动平衡的重要性己逐渐衡的重要性己逐

26、渐为人们所认识和重视。因为有些零件虽然速度不为人们所认识和重视。因为有些零件虽然速度不高，如果不进行动平衡，会高，如果不进行动平衡，会影响机器工作的运动平衡性影响机器工作的运动平衡性，甚至会，甚至会产产生振动。生振动。 例如在普通车床上，将皮带轮和离例如在普通车床上，将皮带轮和离合器轴进行动平衡，可以降低车削表面粗合器轴进行动平衡，可以降低车削表面粗糙度值，否则在糙度值，否则在低速宽刀进行精加工低速宽刀进行精加工时就时就会会产生振动产生振动而产生与工件轴线成一定角度而产生与工件轴线成一定角度的斜波纹。的斜波纹。如如图图511所示。所示。图图5-11 车削波纹车削波纹5.2 装配尺寸链装配尺寸链

27、 封闭环代表者机械产品或部件的性能和使用要求，封闭环代表者机械产品或部件的性能和使用要求，因此建立装配尺寸链时，必须重视封闭环的确定。装配因此建立装配尺寸链时，必须重视封闭环的确定。装配尺寸链的封闭环常有如下一些形式：尺寸链的封闭环常有如下一些形式： 1. 轴与孔的配合间隙或过盈量；轴与孔的配合间隙或过盈量； 2. 旋转零件与固定零件间应留的间隙；旋转零件与固定零件间应留的间隙； 3. 滚动轴承与轴承盖间的轴向间隙或过盈量；滚动轴承与轴承盖间的轴向间隙或过盈量； 4. 滑动轴承中轴零件轴肩与止推轴承间的轴向间隙；滑动轴承中轴零件轴肩与止推轴承间的轴向间隙； 5. 变速器中滑动齿轮在啮合时的啮合

28、宽度，分离时分离的间隙；变速器中滑动齿轮在啮合时的啮合宽度，分离时分离的间隙； 6. 齿轮副正常啮合时，啮合中心距；齿轮副正常啮合时，啮合中心距； 7. 锥齿轮传动副中，锥齿轮副锥顶的位移值；锥齿轮传动副中，锥齿轮副锥顶的位移值； 8. 产品设计时，规定的性能参数；产品设计时，规定的性能参数； 9. 联轴器两连接零件间的同轴度；联轴器两连接零件间的同轴度；10. 往复运动件的行程位置；往复运动件的行程位置；11. 部件或总成间的位置公差等。部件或总成间的位置公差等。5.1 概述概述 例1 曲轴主轴颈轴肩与止推垫片端面的轴向 间隙为封闭环。5.1 概述概述 例2 齿轮端面间的尺寸要求。 5.1

29、概述概述 例3 离合器分离杆端部与分离轴承的间 隙要求。5.2 装配尺寸链装配尺寸链装配尺寸链的建立装配尺寸链的建立建立装配尺寸链的方法、步骤及必须注意的一些问题归纳如下：建立装配尺寸链的方法、步骤及必须注意的一些问题归纳如下：1. 装配尺寸链要根据装配图确定；装配尺寸链要根据装配图确定；2. 熟悉产品结构，首先确定封闭环；熟悉产品结构，首先确定封闭环；3. 查找组成环；查找组成环；4. 在产品结构设计时，应尽可能地使对封闭环精度有影响的有关在产品结构设计时，应尽可能地使对封闭环精度有影响的有关零件数量减到最少，即在满足工作性能的条件下，应可能地使结零件数量减到最少，即在满足工作性能的条件下，

30、应可能地使结构简化，即尺寸链最构简化，即尺寸链最 短原则；短原则；5. 画出尺寸链图，用回路法判别增、减环；画出尺寸链图，用回路法判别增、减环；6. 列出尺寸链方程式；列出尺寸链方程式；7. 每一部件或总成中有许多装配精度要求，必须逐个找出所有的每一部件或总成中有许多装配精度要求，必须逐个找出所有的装配尺寸链及其联系形式。装配尺寸链及其联系形式。5.2 装配尺寸链装配尺寸链 解装配尺寸链与装配方法密切相关，不同的装配方法有不同的解装配尺寸链与装配方法密切相关，不同的装配方法有不同的解解法，要根据封闭环公差要求（装配精度）、结构特点、生产类型及具法，要根据封闭环公差要求（装配精度）、结构特点、生

31、产类型及具体生产条件，先选择合理的装配方法，再确定组成环的加工精度。体生产条件，先选择合理的装配方法，再确定组成环的加工精度。 常用的保证装配精度的方法有常用的保证装配精度的方法有互换装配法互换装配法（包括完全互换装配法（包括完全互换装配法和大数互换装配法）、和大数互换装配法）、分组装配法分组装配法、修配装配法和、修配装配法和调整装配法调整装配法。 5.2.1 互换装配法互换装配法 按互换程度的不同，互换装配法有按互换程度的不同，互换装配法有完全互换装配法完全互换装配法和和大数互换大数互换装配法装配法两种。两种。1.完全互换装配法完全互换装配法 (1) 概念及尺寸链的计算方法概念及尺寸链的计算

32、方法 装配时，各组成环（零件）不需挑选、改变其大小或位置，装入装配时，各组成环（零件）不需挑选、改变其大小或位置，装入后即能封闭环的公差（装配精度），这种装配方法称为后即能封闭环的公差（装配精度），这种装配方法称为完全互换完全互换装配法装配法。 5.2 装配尺寸链装配尺寸链OOLTTimiiOLTT1oimiiTT 1在设计产品时，为保证装配精度，必须满足尺寸链各组成环公在设计产品时，为保证装配精度，必须满足尺寸链各组成环公差之和不大于封闭环要求的公差：差之和不大于封闭环要求的公差：因因所以所以 当遇到反计算形式时，可按当遇到反计算形式时，可按“等公差等公差”原则先求出各组成环的原则先求出各组

33、成环的平均极值公差平均极值公差LavT,miioLavTT1,求取结果再根据生产经验，考虑各组成求取结果再根据生产经验，考虑各组成环尺寸大小和加工难易程度进行调整。环尺寸大小和加工难易程度进行调整。尺寸大、加工难尺寸大、加工难较大公差；较大公差；尺寸小、加工易尺寸小、加工易较小公差；较小公差；标准件公差不变。标准件公差不变。“等精度等精度”法法计算较复杂，使用较少。计算较复杂，使用较少。协调环有何用途？协调环有何用途？5.2 装配尺寸链装配尺寸链 装配质量稳定可靠，对装配工人的技术等级要求较低装装配质量稳定可靠，对装配工人的技术等级要求较低装配工作简单、经济、牛产率高便于组织流水装配和自动化装

34、配工作简单、经济、牛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。生产，容易解决备件供应。因此完全互换装配法是比较先进因此完全互换装配法是比较先进和理想的装配方法。和理想的装配方法。 当封闭环要求较严和组成环数目较多时，会提高零件的精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，加工比较困难度要求，加工比较困难。 只要各组成环的加工在技术上有可能，且经济上合理时，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

35、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。更应如此。例如，例如，大批、大量生产汽车、拖拉机、缝纫机和自大批、大量生产汽车、拖拉机、缝纫机和自行车等产品时，大多采用完全互换装配法。行车等产品时，大多采用完全互换装配法。(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及应用场合5.2 装配尺寸链装配尺寸链OOSTTOmiiiiOTTKK122212. 大数互换装配法大数互换装配法又称不完全互换装配法又称不完全互换装配法。是指在绝大多数产品中，装配时的各。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组成环不需挑选或改变其大小或

36、位置，装入后即能达到封闭环的公差要求。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等于封闭环的公差要求值应小于等于封闭环的公差要求值(1) 概念及尺寸链的计算方法概念及尺寸链的计算方法miiiiOOSTKKT12221因因故故 当遇到反计算形式时，可按当遇到反计算形式时，可按“等公差等公差”原则先求出各组成环原则先求出各组成环的的平均统计公差平均统计公差5.2 装配尺寸链装配尺寸链SavT, 通过计算方法比较，可以看出：其实质是将

37、装配尺寸链中各组成通过计算方法比较，可以看出：其实质是将装配尺寸链中各组成环的公差放大，按经济的加工公差制造，使各零件容易加工，以降低环的公差放大，按经济的加工公差制造，使各零件容易加工，以降低制造成本。制造成本。 大数互换装配法的装配特点与完全互换装配法相同，装配时，不大数互换装配法的装配特点与完全互换装配法相同，装配时，不需挑选、修配和调整，大部分零件满足装配精度。少量不合格产品进需挑选、修配和调整，大部分零件满足装配精度。少量不合格产品进行报废或进行修整。行报废或进行修整。 采用大数互换装配法时，应有适当的工艺措施，采用大数互换装配法时，应有适当的工艺措施，防止个别防止个别(或少数或少数

38、)产品超出公差范围或极限偏差。产品超出公差范围或极限偏差。miiiooSavKTKT122, 再根据生产经验，考虑各组成环尺寸的大小和加工难易程度进再根据生产经验，考虑各组成环尺寸的大小和加工难易程度进行适当调整。具体调整方法同完全互换装配法。行适当调整。具体调整方法同完全互换装配法。5.2 装配尺寸链装配尺寸链 大数互换法是以概率论为理论依据。组成环的尺寸按分布曲线方大数互换法是以概率论为理论依据。组成环的尺寸按分布曲线方程，计算而得。程，计算而得。5.2 装配尺寸链装配尺寸链 大批大量生产条件下，在稳定工艺过程中，工件尺寸趋近正态分大批大量生产条件下，在稳定工艺过程中，工件尺寸趋近正态分布

39、，可取布，可取K=1，e=0； 在不稳定工艺过程中，当尺寸随时间近似线性变动时，形成均匀在不稳定工艺过程中，当尺寸随时间近似线性变动时，形成均匀分布。计算时没有任何参考的统计数据，尺寸与位置误差一般可当分布。计算时没有任何参考的统计数据，尺寸与位置误差一般可当均匀分布，取均匀分布，取K=1.73，e=0； 两个分布范围相等的均匀分布相结合，形成三角分布。计算时没两个分布范围相等的均匀分布相结合，形成三角分布。计算时没有参考的统计数据，尺寸与位置误差亦可当作三角分布。取有参考的统计数据，尺寸与位置误差亦可当作三角分布。取K=1.22，e=0； 偏心或径向圆跳动趋近瑞利分布，取偏心或径向圆跳动趋近

40、瑞利分布，取K=1.14，e=-0.28。对于偏对于偏心在某一方向的分布，取心在某一方向的分布，取K=1.73，e=0； 平行、垂直误差趋近某些偏态分布；单件小批生产条件下，工件平行、垂直误差趋近某些偏态分布；单件小批生产条件下，工件尺寸也可能形成偏态分布，偏向最大实体尺寸这一边，取尺寸也可能形成偏态分布，偏向最大实体尺寸这一边，取K=1.17，e=0.26。当尺寸链中各组成环具有各种不同分布时，只要当尺寸链中各组成环具有各种不同分布时，只要m5m5，各组成环分布，各组成环分布范围相差不大时，封闭环也趋近正态分布。各组成环的范围相差不大时，封闭环也趋近正态分布。各组成环的平均统计公差平均统计公

41、差 成为成为平均当量公差平均当量公差当尺寸链中各组成环在其公差带内按正态分布时。封闭环也按正态当尺寸链中各组成环在其公差带内按正态分布时。封闭环也按正态分布，此时，分布，此时，K=1，e=0，各组成环的平均统计公差，各组成环的平均统计公差 成为成为平均平均平方公差平方公差5.2 装配尺寸链装配尺寸链SavT,QavT,miiQavTT120,EavT,miiEavkTT120,SavT,（ 是是 近似值）近似值）EavT,SavT,组成环的平均平方公差组成环的平均平方公差 最大，故大数互换法最大，故大数互换法最理想情况是正态分布最理想情况是正态分布QavT,5.2 装配尺寸链装配尺寸链 大数互

42、换装配法的特点和完全互换装配法的特点相似，只是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，组成环又呈正态分正态分布布时，扩大的组成环公差最显著，因而对组成环的加工更为方便。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。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为了避免超差，采用大数互换装配法时，应有适当的工艺措施。时，应有适当的工艺措施。只

43、有当放大组成环公差所得到的经济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的代价后，才可能采用大效果超过为避免超差所采取的工艺措施的代价后，才可能采用大数互换装配法。数互换装配法。 大数互换装配法常应用于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生产节拍不是很严格的成批生产中。例如，机床和仪器仪表等产品中，例如，机床和仪器仪表等产品中，封闭环要求较宽的多环尺寸链封闭环要求较宽的多环尺寸链应用较多应用较多。(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及应用场合5.2 装配尺寸链装配尺寸链5.2.2 分组装配法分组装配法1. 概念概念 互换装配法是靠限

44、制组成环的加工误差来保证封闭环公差要求。当互换装配法是靠限制组成环的加工误差来保证封闭环公差要求。当封闭环公差要求很严时采用互换装配法会使组成环的加工很困难或很封闭环公差要求很严时采用互换装配法会使组成环的加工很困难或很不经济。当尺寸链环数不多时，可采用分组装配法。不经济。当尺寸链环数不多时，可采用分组装配法。 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位增大若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位增大若干倍，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

45、求。若干组，各对应组进行装配，从而达到封闭环公差要求。由于分组装配由于分组装配法中，同组零件具有互换性，所以它又称法中，同组零件具有互换性，所以它又称分组互换法分组互换法。分组装配法采用。分组装配法采用极值公差极值公差公式计算。公式计算。2. 尺寸链的计算方法尺寸链的计算方法 以发动机中活塞销与活塞销孔的配合精度为例，说明分组装配法的以发动机中活塞销与活塞销孔的配合精度为例，说明分组装配法的计算方法。装配要求：冷态装配，应有计算方法。装配要求：冷态装配，应有0.00250.0075mm的过盈量。的过盈量。5.2 装配尺寸链装配尺寸链过盈过盈0.00250.0075mm过盈量过盈量:Ymax=D

46、 min-d max=-0.0075mmYmin=D max-d min=-0.0025mm式中 D max活塞销孔的最大直径活塞销孔的最大直径； D min活塞销孔的最小直径活塞销孔的最小直径； d max活塞销的最大直径活塞销的最大直径； d min活塞销的最小直径活塞销的最小直径。封闭环的公差，过盈公差封闭环的公差，过盈公差T0=Ymax-Ymin= 0.0075-0.0025=0.0050mm若采用完全互换法装配，则销与销孔的平均极值公差若采用完全互换法装配，则销与销孔的平均极值公差Tav,L=0.0025mm，当基本尺寸为当基本尺寸为28mm时时，其公差等级为其公差等级为IT 2，机

47、械加工机械加工既困难又不经济既困难又不经济。5.2 装配尺寸链装配尺寸链 在实际生产中，采用分组装配在实际生产中，采用分组装配法：先将销与销孔的公差法：先将销与销孔的公差在同方向在同方向都放大到四倍都放大到四倍，由，由0.0025mm放大放大到到0.010mm，即即：005. 0015. 00010. 02828Dd孔孔轴轴5.2 装配尺寸链装配尺寸链正确采用分组正确采用分组装配法的关键装配法的关键(1) 配合件的公差应相等，公差要同方向增大，增大倍数等于分组数。配合件的公差应相等，公差要同方向增大，增大倍数等于分组数。(2) 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装配精度

48、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。与分组公差相适应，不能随尺寸公差的增大而放大。 表面粗糙度和形状公差一般应小于分组公差的表面粗糙度和形状公差一般应小于分组公差的5050。故分组法的组故分组法的组 数不能任意增加，它受零件表面粗糙度和形状公差的限制。数不能任意增加，它受零件表面粗糙度和形状公差的限制。(3) 保证对应组内相配件的数量配套相等，相配件的尺寸分布应相同，保证对应组内相配件的数量配套相等，相配件的尺寸分布应相同， 同为正态分布或同方向的偏态分布。同为正态分布或同方向的偏态分布。对应组的配合性质不变；对应组的配合性质不变；

49、对应组的配合公差不变；对应组的配合公差不变；对应组内相配件的数量要配套。对应组内相配件的数量要配套。5.2 装配尺寸链装配尺寸链在对应组尺寸分布对应不同时在对应组尺寸分布对应不同时，将如，将如图图513所示所示生产中对生产中对应组出现剩余零件。应组出现剩余零件。在实际生产中常常专门生产一些与剩余在实际生产中常常专门生产一些与剩余件配套的零件，以解决积压剩余件问题。件配套的零件，以解决积压剩余件问题。销销孔孔图图5-13 销与销孔尺寸分布不同时产生剩余件的情况销与销孔尺寸分布不同时产生剩余件的情况5.2 装配尺寸链装配尺寸链 3 3分组装配法的特点及应用场合分组装配法的特点及应用场合 分组装配法

50、可降低对组成环的加工要求，而不降低装配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。组成环数较多时，这种工作就会变得非常复杂。 分组装配法适用于成批、大量生产中封闭环公差要求很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。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。承的装配等。5.2 装配尺寸链装配尺寸链

51、 此法先将组成环的公差相对于互换装配法所求之值增此法先将组成环的公差相对于互换装配法所求之值增大，但不需预先测量分组，而是在装配时直接从待装配的大，但不需预先测量分组，而是在装配时直接从待装配的零件中选择合适的零件进行装配，满足装配精度要求。零件中选择合适的零件进行装配，满足装配精度要求。 例如，发动机中活塞与活塞环的装配，为了避免活塞环例如，发动机中活塞与活塞环的装配，为了避免活塞环可能在活塞的环槽内卡住，装配工人可凭经验直接挑选合可能在活塞的环槽内卡住，装配工人可凭经验直接挑选合适的活塞环进行装配。适的活塞环进行装配。 缺点缺点是装配精度在很大程度上取决于工人的技术水平。是装配精度在很大程

52、度上取决于工人的技术水平。用于封闭环公差要求不太严、产量不大或生产节拍要求不用于封闭环公差要求不太严、产量不大或生产节拍要求不很严格的成批生产中。很严格的成批生产中。 4.4.分组装配法的其它类似形式分组装配法的其它类似形式(1) 直接选择装配法直接选择装配法5.2 装配尺寸链装配尺寸链(2) 复合选择装配法复合选择装配法 该法是分组装配和直接选择装配的复合形式。它是该法是分组装配和直接选择装配的复合形式。它是先将组成环的公差相对于互换法所求之值增大，零件加先将组成环的公差相对于互换法所求之值增大，零件加工后预先测量、分组，装配时工人将在各对应组内进行工后预先测量、分组，装配时工人将在各对应组

53、内进行选择装配。选择装配。 该方法吸取了前两种方法的特点，该方法吸取了前两种方法的特点，既能提高装配精既能提高装配精度，又不必过多增加分组数度，又不必过多增加分组数。但是，装配精度仍然要依。但是，装配精度仍然要依赖工人的技术水平，工时也不稳定。赖工人的技术水平，工时也不稳定。常用于相配件公差常用于相配件公差不等时，作为分组装配法的一种补充形式。不等时，作为分组装配法的一种补充形式。例如，例如，发动机中的气缸与活塞的配合发动机中的气缸与活塞的配合多采用本方法。多采用本方法。5.2 装配尺寸链装配尺寸链5.2.3 修配装配法修配装配法 1基本概念基本概念 在成批生产中，若封闭环公差要求较严，组成环

54、又较在成批生产中，若封闭环公差要求较严，组成环又较多时，多时，用互换装配法势必要求组成环的公差很小，增加了用互换装配法势必要求组成环的公差很小，增加了加工的困难，并影响加工经济性。加工的困难，并影响加工经济性。用分组装配法，又因环用分组装配法，又因环数多会使测量、分组和配套工作变得非常困难和复杂，甚数多会使测量、分组和配套工作变得非常困难和复杂，甚至造成生产上的混乱。至造成生产上的混乱。 在单件小批生产时，当封闭环公差要求较严，即使组在单件小批生产时，当封闭环公差要求较严，即使组成环数很少，也会因零件生产数量少而不能采用分组装配成环数很少，也会因零件生产数量少而不能采用分组装配法。法。 故采用

55、故采用修配装配法修配装配法达到封闭环公差要求。达到封闭环公差要求。5.2 装配尺寸链装配尺寸链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。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。 5.2 装配尺寸链装配尺寸链2选择补偿环和确定其尺寸及极限偏差选择补偿环和确定其尺寸及极限偏差 (1) 选择补偿环选择补偿环 选择补偿外应满足以下要求：

56、选择补偿外应满足以下要求： 要便于装拆，易于修配。一般应选形状比较简单、修配面较小要便于装拆，易于修配。一般应选形状比较简单、修配面较小的零件；的零件； 尽量不选公共组成环。因为公共组成环难以同时满足几个装配尽量不选公共组成环。因为公共组成环难以同时满足几个装配要求，所以应选只与一项装配精度有关的环。要求，所以应选只与一项装配精度有关的环。(2) 确定补偿环的尺寸及极限偏差确定补偿环的尺寸及极限偏差 确定补偿环尺才及极限偏差的出发点，是要保证修配时的修配量确定补偿环尺才及极限偏差的出发点，是要保证修配时的修配量足够和最小。足够和最小。首先要了解补偿环被修配时，对封闭环的影响是渐渐增大还是渐首先

57、要了解补偿环被修配时，对封闭环的影响是渐渐增大还是渐渐变小，不同的影响有不同的计算方法；渐变小，不同的影响有不同的计算方法；5.2 装配尺寸链装配尺寸链第第1 1种情况是：种情况是：越修配补偿环，封闭环尺寸越大越修配补偿环，封闭环尺寸越大，简称，简称“越修越大越修越大”第第2 2种情况是：种情况是：越修配补偿环，封闭环尺寸越小越修配补偿环，封闭环尺寸越小，简称，简称“越修越小越修越小”图图5-14 封闭环公差带要求值和实际公差带的相对关系封闭环公差带要求值和实际公差带的相对关系“越修越大越修越大”“越修越小越修越小”最大修配量最大修配量miiiTTTTF1000max5.2 装配尺寸链装配尺寸

58、链3. 尺寸链的计算步骤和方法尺寸链的计算步骤和方法见例题4. 修配法的特点及应用场合修配法的特点及应用场合 修配装配法可降低对组成环的加工要求，利用修配补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，的工人，又大多是手工操作，逐个修配，所以生产率低，没有一定节拍，不易组织流水装配，产品没有互换性。没有一定节拍，不易组织流水装配，产品没有互换性。

59、在大批大量生产中很少采用修配法；在大批大量生产中很少采用修配法；在单件小批生产在单件小批生产中则广泛采用修配法；中则广泛采用修配法；在中批生产中，一些封闭环要求较在中批生产中，一些封闭环要求较严的多环装配尺寸链大多采用修配法。严的多环装配尺寸链大多采用修配法。例如，机床制造时例如，机床制造时较多地采用修配法。既保证了封闭环的公差要求，又提高较多地采用修配法。既保证了封闭环的公差要求，又提高了接触表面的接触精度。了接触表面的接触精度。5.2 装配尺寸链装配尺寸链 (1) 单件修配法单件修配法 在装配时，选定某一固定的零件作为补偿环，用去除补偿环的部分材在装配时，选定某一固定的零件作为补偿环，用去

60、除补偿环的部分材料，从而达到封闭环要求的方法称为料，从而达到封闭环要求的方法称为单件修配法单件修配法。5修配法的种类修配法的种类(3) 自身加工修配法自身加工修配法 在机床制造中，利用机床本身的切削加工能力，用自己加工自己的方在机床制造中，利用机床本身的切削加工能力，用自己加工自己的方法，也可以说是把所有组成环都合并起来进行修配，直接保证达到封闭环法，也可以说是把所有组成环都合并起来进行修配，直接保证达到封闭环公差要求的方法，称为公差要求的方法，称为自身加工修配法自身加工修配法。(2) 合并加工修配法合并加工修配法 将两个或两个以上零件合并在一起当作一个补偿环进行修配的方法，将两个或两个以上零