机械制造技术基础 课件 6.2 保证装配精度的工艺方法

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保证装配精度的工艺方法第6章

机械装配工艺基础

互换装配法6.2.1分组装配法6.2.2

修配装配法6.2.3调整装配法6.2.4引言：

装配精度是机器质量指标中的重要项目之一，它是保证机器具有正常工作性能的必要条件。机器的装配精度主要包括：①尺寸精度：指装配后零部件间应该保证的距离或间隙；②位置精度：指装配后零部件应该保证的平行度、垂直度等；③运动精度：指装配后由相对运动的零部件间在运动方向和运动准确性上应保证的要求；④接触精度：是指两配合表面、接触表面或连接表面间达到规定的接触面积和接触点分布的情况，它影响到零部件的接触刚度和配合质量的稳定性。装配精度的概念和内涵6.2

保证装配精度的工艺方法概念：机器是由加工合格的零件组合而成的，而每个零件都有一定的加工误差，这些零件装配在一起后就会产生误差累积（即装配误差），也就是说零件的加工误差会影响装配精度。装配误差和零件精度（或零件加工误差）之间的关系在长期的实践中，人们创造了许多巧妙的装配方法，可以归纳以下四类：即互换装配法、分组选配法、修配装配法、调整装配法。要达到装配精度，不能只一味地依赖提高零件的加工精度：因为零件的加工精度不但受工艺技术可行性的限制，而且还要受到经济性的制约，特别是机器精度要求较高、批量较小、组成机器的零件数量较多时，更不能一味追求通过提高零件的加工精度来减小装配时产生的累积误差，有时即使不考虑经济性问题，也很难达到理想的结果。结论：要达到装配精度，除了要保证必要的零件加工精度，还要在一定程度上必须依赖于装配工艺技术。6.2

保证装配精度的工艺方法6.2.1互换装配法（互换法）6.2

保证装配精度的工艺方法本质：就是通过控制单个零件的加工误差来控制累积误差，从而保证装配精度的方法。零件的加工误差和装配精度之间的关系，按下面方法来规定：选用这种方法装配时零件无需任何挑选，是完全可以互换的，因此又称为“完全互换法”。第一种：第二种：零件公差要放大一些，使相关零件加工变的更容易，成本也会降低，同时仍可以保证装配精度。需进一步说明：按“第一种”公式制定的零件公差，适合任何生产类型，而按“第二种”公式制定的零件公差，只适用于大批大量生产类型，因其原理是根据概率理论，当符合一定条件时，也能达到“完全互换”的效果，否则，将可能有一部分装配产品不符合装配精度要求，此时被称为“不完全互换法”完全互换法的优点是：①可以拿起零件就装，装上即合格，因此装配过程简单，生产率高，装配工序工时容易控制，便于组织流水作业和自动化装配；②容易实现零部件的专业协作，备件供应方便。结论：不论何种生产类型，优先考虑互换法，至于采用“不完全互换法”带来的废品率问题，需要综合考虑损失和收益（零件公差放大）平衡，只要收益大于损失，也是可行的。完全互换法的局限性：当装配精度要求高，特别是组成产品的零件比较多时，会使零件公差过严，甚至无法加工6.2

保证装配精度的工艺方法6.2.2分组选配法适用条件：在成批或大量生产的条件下，如果组成零件不多，但装配精度要求很高、又不便于采用调整装置时，不论采用完全互换或不完全互换法，都将使零件的公差过严，致使加工困难或不经济，这种情况下可以用分组选配法。分组选配法的实施过程：就是将配合副中各零件按经济精度制造（即在互换法的基础是将制造公差放大了），然后将互配件测量并分组，装配时按对应的组进行装配，这样使每组都能达到装配精度要求。分组选配法的特点：优点：零件的制造公差要求不高，但能获得很高的装配精度；同组内零件可以互换，具有互换法的优点。缺点：增加了零件的测量、分组工作，并使零件的数量增多，存储、运输工作复杂化。6.2

保证装配精度的工艺方法举例说明：发动机中活塞销与销孔的配合精度很高，要求有0.0025~0.0075mm的过盈量。任务：用分组选配法装配（发动机生产规模足够大），求有关零件的制造公差和分组情况。计算：第一步：安照完全互换法计算零件公差；把装配公差T0=0.0075-0.0025=0.005（mm）分配给活塞销的直径d和销孔直径D。如果按照等公差分配，则，d显然，这样的精度制造起来是不经济的，特别是销孔，因此生产上常常将零件的公差放大。6.2

保证装配精度的工艺方法具体过程如下：将轴、孔公差（T=0.0025mm）在同一方向放大到经济可行的程度，比如放大4倍，即公差改为T´=4T=0.01mm，零件按此公差值加工后，再经过测量分成四组具体分组及每组零件的大小归纳后填入下表：配合件销孔销轴配合精度制造公差

最小过盈最大过盈测量分组第一组

0.00250.0075第二组

第三组

第四组

不论哪一组，装配后得到的配合精度和性质不变，都能满足设计要求6.2

保证装配精度的工艺方法采用分组装配法应注意：①配合件的制造公差应该相等，公差放大要在同一方向，增大的倍数就是分组数，这样才能在分组后按对应的组进行装配且可以获得预定的配合性质（间隙或过盈）。②配合件的表面粗糙度、形位公差要保持原设计要求，不能随着尺寸公差的放大而放大。③根据一般正态分布规律，零件分组后，各组配合件的数量基本是相等的，但如果由于某种工艺因素造成尺寸分布不是正态分布，则分组后对应组的零件数量不等，造成某些零件过多或过小，这在实际生产中难以避免，需要采取措施予以解决，如采用分组公差不等的方法来平衡对应组零件的数量，或聚集相当数量的不配套零件后，专门加工一批零件来配套。④分组数不宜过多，否则会使前述缺点更加突出。适用场合：组装配法只适用于装配精度要求很高，组件很少（一般只有两三个），且有足够大的生产规模的情况，典型的应用就是大量生产的滚动轴承的装配。6.2

保证装配精度的工艺方法6.2.3修配装配法适用条件：在单件小批生产中，装配精度要求高而且组成件又多时，互换法和选配法都不适用，在这种情况下，修配装配法（简称修配法）就被广泛采用。实施过程：零件制造时按照经济精度制造，装配时产生的累积误差超差部分，通过装配时在某个合适的零件上用手工刮、研或机加的方法除去该零件上的多余材料（预留的修配量，用以补偿装配超差量），从而使装配精度满足设计要求。优缺点和应用：这种方法的优点是零件的制造精度要求可以放宽，修配后仍能获得很高的装配精度，缺点是增加了装配时修配工作，劳动量大，工时又不易预定，不便组织流水作业或自动化装配，而且装配质量依赖于工人的技术水平；主要用于单件小批量生产。6.2

保证装配精度的工艺方法采用修配法时需注意：选择合适的修配对象是关键应选择那些只与本项装配精度有关而与其它装配精度项目无关的零件作为修配对象，然后再选择其中易于拆装且修配面不大的零件作为修配件。举例说明：车床主轴和尾架的装配，要求装配后主轴和尾架在垂直面内等高，且只能是尾架中心线高于主轴中心线，误差范围为0~A0。如果采用修配法，显然选择垫板3作为修配件最为合适，修配上平面也相对简单方便。通过改变A2大小，可以使装配精度满足设计要求。6.2

保证装配精度的工艺方法修配法（思想）在工程实际中的广泛应用：这种思想的进一步发展，人们创造了装配误差的“综合消除法”，也叫“就地加工法”，典型例子：转塔车床主轴装上镗刀对转塔刀架的刀具孔进行“自镗自”，这样就直接保证了两者同轴度的要求，因为装配累积误差完全在零件装配后以“自镗自”的方法予以消除。这种方法广泛应用于各种机床的制造中，如平面磨床的“自磨自”、立式车床的“自车自”等。由于修配法有其独特的优点，又可采用各种减轻修配工作量的措施，因此除了在单件小批生产中被广泛采用外，在成批生产中也采用较多。6.2

保证装配精度的工艺方法6.2.4调整装配法本质：调整装配法（简称调整法）与修配法在本质上是相同的，只是具体实施方法不同。实施过程：采用这种方法时，相关零件仍按经济精度制造，装配时通过调整某个零件的位置或增加一个定尺寸零件（如垫片、套筒等）来补偿装配误差累计后的超差量，以达到装配精度要求。上述两种零件，被称为补偿件，对应的两种调整方法分别叫做可动补偿件调整法和固定补偿件调整法。举例说明：6.2

保证装配精度的工艺方法6.2

保证装配精度的工艺方法调整法的优点：①零件可以按照经济精度确定加工公差；②能获得很高的装配精度，而且可以随