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1、機(jī)械與汽車工程學(xué)院 第第6章章 機(jī)械裝配工藝基礎(chǔ)機(jī)械裝配工藝基礎(chǔ)6.1 概述概述6.2 裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈6.3 保證裝配精度的工藝方法保證裝配精度的工藝方法6.4 裝配工藝規(guī)程的制訂裝配工藝規(guī)程的制訂機(jī)械與汽車工程學(xué)院裝配裝配根據(jù)技術(shù)要求將若干零件接合成部件根據(jù)技術(shù)要求將若干零件接合成部件 或?qū)⑷舾蓚€(gè)零件和部件接合成產(chǎn)品的或?qū)⑷舾蓚€(gè)零件和部件接合成產(chǎn)品的 勞動(dòng)過(guò)程。勞動(dòng)過(guò)程。裝配單元裝配單元 一般分為零件、合件、組件、部件和一般分為零件、合件、組件、部件和機(jī)器五個(gè)等級(jí)。機(jī)器五個(gè)等級(jí)。裝配內(nèi)容裝配內(nèi)容零部件的清洗、連接（分固定和活動(dòng)）、零部件的清洗、連接（分固定和活動(dòng)）、調(diào)整與配作、試驗(yàn)、檢

2、驗(yàn)、油漆和包裝。調(diào)整與配作、試驗(yàn)、檢驗(yàn)、油漆和包裝。裝配的概念裝配的概念6.1 概述概述 進(jìn)給箱進(jìn)給箱主軸箱主軸箱溜板箱溜板箱床身床身尾座尾座光杠光杠絲杠絲杠刀架刀架主軸主軸CA6140型臥式車床的結(jié)構(gòu)型臥式車床的結(jié)構(gòu)機(jī)械與汽車工程學(xué)院劃分獨(dú)立的裝配單元的好處：劃分獨(dú)立的裝配單元的好處：1、可組織平行裝配作業(yè)，各單元裝配互不妨礙，縮、可組織平行裝配作業(yè)，各單元裝配互不妨礙，縮短裝配周期，便于多長(zhǎng)協(xié)作生產(chǎn)；短裝配周期，便于多長(zhǎng)協(xié)作生產(chǎn)；2、機(jī)器的有關(guān)部件可以預(yù)先進(jìn)行調(diào)整和試車，各部、機(jī)器的有關(guān)部件可以預(yù)先進(jìn)行調(diào)整和試車，各部件以較完善的狀態(tài)進(jìn)入總裝；件以較完善的狀態(tài)進(jìn)入總裝；3、當(dāng)機(jī)器的局部結(jié)構(gòu)

3、改進(jìn)后，機(jī)器改裝方便，利于、當(dāng)機(jī)器的局部結(jié)構(gòu)改進(jìn)后，機(jī)器改裝方便，利于產(chǎn)品的改進(jìn)和更新?lián)Q代；產(chǎn)品的改進(jìn)和更新?lián)Q代；4、利于機(jī)器的維護(hù)檢修。、利于機(jī)器的維護(hù)檢修。機(jī)械與汽車工程學(xué)院機(jī)器裝配系統(tǒng)圖機(jī)器裝配系統(tǒng)圖機(jī)器裝配系統(tǒng)圖機(jī)器裝配系統(tǒng)圖：在制定裝配工藝過(guò)程中，表明零、部件間相：在制定裝配工藝過(guò)程中，表明零、部件間相互裝配關(guān)系、裝配流程、裝配順序的示意圖。（主要用于大批互裝配關(guān)系、裝配流程、裝配順序的示意圖。（主要用于大批大量生產(chǎn)）大量生產(chǎn)）機(jī)械與汽車工程學(xué)院相互位置精度相互位置精度相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度是指是指產(chǎn)品中相關(guān)零部件品中相關(guān)零部件間的的距離精度和相互位置精度距離精度和相互位置精度 裝

4、配精度裝配精度 裝裝配配精精度度是是指指機(jī)機(jī)器器裝裝配配以以后后，各各工工作作面面間間的的相相對(duì)對(duì)位位置置和和相相對(duì)對(duì)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)等等參參數(shù)數(shù)與規(guī)定指標(biāo)的符合程度。與規(guī)定指標(biāo)的符合程度。相互配合精度相互配合精度 是指是指產(chǎn)品中有相品中有相對(duì)運(yùn)運(yùn)動(dòng)的零的零部件之部件之間在運(yùn)在運(yùn)動(dòng)方向和相方向和相對(duì)運(yùn)運(yùn)動(dòng)速度上的精度速度上的精度 包括配合表面的配合包括配合表面的配合質(zhì)量和量和接觸接觸質(zhì)量。量。機(jī)械與汽車工程學(xué)院 上述精度之間的關(guān)系：上述精度之間的關(guān)系：接觸精度和配合精度是距離精度的基礎(chǔ)。接觸精度和配合精度是距離精度的基礎(chǔ)。位置精度又是相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度的基礎(chǔ)。位置精度又是相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度的基礎(chǔ)。裝配精度與零件精

5、度之間的關(guān)系：裝配精度與零件精度之間的關(guān)系：一般來(lái)說(shuō)零件精度越高，裝配精度就一般來(lái)說(shuō)零件精度越高，裝配精度就 越容易保證。但裝配精度不完全依靠零件精越容易保證。但裝配精度不完全依靠零件精 度來(lái)達(dá)到，而與裝配方法有關(guān)度來(lái)達(dá)到，而與裝配方法有關(guān)。機(jī)械與汽車工程學(xué)院 6.2.1 裝配尺寸鏈的概念裝配尺寸鏈的概念 裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈在機(jī)器的在機(jī)器的裝配關(guān)系中，由相關(guān)零件裝配關(guān)系中，由相關(guān)零件的尺寸或的尺寸或 相互位置關(guān)系相互位置關(guān)系所組成的封閉尺寸組合。所組成的封閉尺寸組合。A1A2A0裝配尺寸鏈?zhǔn)潜ＷC裝配精度的依據(jù)。裝配尺寸鏈?zhǔn)潜ＷC裝配精度的依據(jù)。6.2 裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈機(jī)械與汽車工程學(xué)院6.

6、2.2 裝配尺寸鏈的建立裝配尺寸鏈的建立 簡(jiǎn)化原則簡(jiǎn)化原則 在保證裝配精度的前提下，不考慮影響在保證裝配精度的前提下，不考慮影響較小的因素（尺寸），而使裝配尺寸鏈簡(jiǎn)化。較小的因素（尺寸），而使裝配尺寸鏈簡(jiǎn)化。機(jī)械與汽車工程學(xué)院6.2.2 裝配尺寸鏈的建立裝配尺寸鏈的建立 最短路線原則最短路線原則-要求裝配尺寸鏈中所要求裝配尺寸鏈中所占據(jù)的組成環(huán)數(shù)目最少，即占據(jù)的組成環(huán)數(shù)目最少，即每個(gè)有關(guān)零件僅以一個(gè)組成每個(gè)有關(guān)零件僅以一個(gè)組成環(huán)列入（一件一環(huán)）。環(huán)列入（一件一環(huán)）。機(jī)械與汽車工程學(xué)院裝配尺寸鏈建立的步驟裝配尺寸鏈建立的步驟 1)熟悉產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，首先確定封閉環(huán)。熟悉產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，首先確定封閉環(huán)。2)查

7、找組成環(huán)。查找組成環(huán)。3)畫(huà)出尺寸鏈圖，用回路法判別增、減環(huán)。畫(huà)出尺寸鏈圖，用回路法判別增、減環(huán)。4)列出尺寸鏈方程式列出尺寸鏈方程式1）對(duì)外購(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)組件和部件，一般以一個(gè)零件對(duì)待，以標(biāo)）對(duì)外購(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)組件和部件，一般以一個(gè)零件對(duì)待，以標(biāo) 準(zhǔn)部件或組件尺寸參加裝配尺寸鏈。準(zhǔn)部件或組件尺寸參加裝配尺寸鏈。2）在建立裝配尺寸鏈時(shí)，對(duì)于以合件進(jìn)行加工時(shí)，應(yīng)以一）在建立裝配尺寸鏈時(shí)，對(duì)于以合件進(jìn)行加工時(shí)，應(yīng)以一個(gè)零件對(duì)待，用合件尺寸參加裝配尺寸鏈。個(gè)零件對(duì)待，用合件尺寸參加裝配尺寸鏈。3）按獨(dú)立原則標(biāo)注的形位公差，應(yīng)以一個(gè)組成環(huán)參加裝配）按獨(dú)立原則標(biāo)注的形位公差，應(yīng)以一個(gè)組成環(huán)參加裝配尺寸鏈。尺寸鏈。建

8、立裝配尺寸鏈時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題建立裝配尺寸鏈時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題機(jī)械與汽車工程學(xué)院6.36.3 保證裝配精度的工藝方法保證裝配精度的工藝方法 6.3.1 互換法互換法裝配時(shí)不需要挑選、調(diào)整和修配，就能達(dá)到規(guī)定的裝配精裝配時(shí)不需要挑選、調(diào)整和修配，就能達(dá)到規(guī)定的裝配精度要求。度要求。實(shí)質(zhì)是實(shí)質(zhì)是通過(guò)控制零件的加工誤差來(lái)保證產(chǎn)品裝配通過(guò)控制零件的加工誤差來(lái)保證產(chǎn)品裝配精度。精度。條條件件1：各各有有關(guān)關(guān)零零件件的的公公差差之之和和小小于于或或等等于于裝裝配配允允許許公公差差，即即裝裝配尺寸鏈各組成環(huán)的公差之和不得大于封閉環(huán)規(guī)定的公差。配尺寸鏈各組成環(huán)的公差之和不得大于封閉環(huán)規(guī)定的公差。1、完全互換法、完全互

9、換法條件條件2：封閉環(huán)的極限偏差在允許的極限偏差范圍內(nèi)。封閉環(huán)的極限偏差在允許的極限偏差范圍內(nèi)。機(jī)械與汽車工程學(xué)院1.1.公差的設(shè)計(jì)計(jì)算（反計(jì)算）公差的設(shè)計(jì)計(jì)算（反計(jì)算）（1 1）組成環(huán)公差的規(guī)定）組成環(huán)公差的規(guī)定相等公差修正法（相依尺寸公差法）相等公差修正法（相依尺寸公差法）按封閉環(huán)設(shè)計(jì)要求的公差求出組成環(huán)的極值平均公差，然后根據(jù)各組成按封閉環(huán)設(shè)計(jì)要求的公差求出組成環(huán)的極值平均公差，然后根據(jù)各組成環(huán)的加工難易程度進(jìn)行適當(dāng)修正。環(huán)的加工難易程度進(jìn)行適當(dāng)修正。1)1)組成環(huán)的平均公差組成環(huán)的平均公差:2)2)公差修正考慮的因素公差修正考慮的因素 A.A.標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸公差應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸公

10、差應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 B.B.組成環(huán)尺寸大的取較大公差，反之取較小公差并應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)公差組成環(huán)尺寸大的取較大公差，反之取較小公差并應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)公差值。一般取小于等于值。一般取小于等于9 9級(jí)。級(jí)。C.C.組成環(huán)中選擇一組成環(huán)中選擇一協(xié)調(diào)環(huán)協(xié)調(diào)環(huán)（相依尺寸）。（相依尺寸）。機(jī)械與汽車工程學(xué)院（2 2）組成環(huán)極限偏差的規(guī)定）組成環(huán)極限偏差的規(guī)定 1 1）標(biāo)準(zhǔn)件的極限偏差按標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定確定。）標(biāo)準(zhǔn)件的極限偏差按標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定確定。2 2）除協(xié)調(diào)環(huán)及標(biāo)準(zhǔn)件以外的組成環(huán)的極限偏差，按）除協(xié)調(diào)環(huán)及標(biāo)準(zhǔn)件以外的組成環(huán)的極限偏差，按“偏差注向體內(nèi)偏差注向體內(nèi)”原則標(biāo)注?？字行木匕磳?duì)稱偏差確定極限偏差。原則標(biāo)注。孔中心矩按對(duì)稱偏差

11、確定極限偏差。3 3）協(xié)調(diào)環(huán)的極限偏差按計(jì)算公式確定。）協(xié)調(diào)環(huán)的極限偏差按計(jì)算公式確定。注：協(xié)調(diào)環(huán)的選擇原則：注：協(xié)調(diào)環(huán)的選擇原則：不使用定尺寸刀具獲得的尺寸不使用定尺寸刀具獲得的尺寸易于使用通用量具測(cè)量的尺寸易于使用通用量具測(cè)量的尺寸不是諸多尺寸鏈的公共環(huán)。不是諸多尺寸鏈的公共環(huán)。機(jī)械與汽車工程學(xué)院 例例1 1 圖示齒輪部件裝配，齒輪空套在軸上回轉(zhuǎn)，要求保證齒輪圖示齒輪部件裝配，齒輪空套在軸上回轉(zhuǎn)，要求保證齒輪與擋圈的軸向間隙為與擋圈的軸向間隙為0.10.10.35mm0.35mm。已知各零件有關(guān)的基本尺寸。已知各零件有關(guān)的基本尺寸為：為：mmmm，mmmm，mmmm，mmmm，mmmm?，F(xiàn)

12、?，F(xiàn)采用完全互換法裝配，試確定各組成環(huán)公差值和極限偏差。采用完全互換法裝配，試確定各組成環(huán)公差值和極限偏差。機(jī)械與汽車工程學(xué)院解：解：（1 1）建立裝配尺寸鏈，檢驗(yàn)各環(huán)的基本尺寸。）建立裝配尺寸鏈，檢驗(yàn)各環(huán)的基本尺寸。尺寸鏈中的組成環(huán)為尺寸鏈中的組成環(huán)為A1A1、A2A2、A3A3、A4A4、A5A5。封閉環(huán)基本尺寸為。封閉環(huán)基本尺寸為A0=A3-(A1+A2+A4+A5)=43-(30+5+3+5)=0A0=A3-(A1+A2+A4+A5)=43-(30+5+3+5)=0，可見(jiàn)，各組成環(huán)基，可見(jiàn)，各組成環(huán)基本尺寸的已定數(shù)正確。封閉環(huán)尺寸為本尺寸的已定數(shù)正確。封閉環(huán)尺寸為A0=mmA0=mm。

13、因?yàn)?。因?yàn)锳1A1易于加易于加工和測(cè)量，故選它作為協(xié)調(diào)環(huán)。工和測(cè)量，故選它作為協(xié)調(diào)環(huán)。機(jī)械與汽車工程學(xué)院（2 2）確定各組成環(huán)公差值和極限偏差）確定各組成環(huán)公差值和極限偏差從題意得知封閉環(huán)的公差從題意得知封閉環(huán)的公差T(AT(A0 0)=(0.35-0.10)=0.25mm)=(0.35-0.10)=0.25mm，組成環(huán)的，組成環(huán)的平均極限公差為：平均極限公差為：現(xiàn)參考現(xiàn)參考 來(lái)確定各組成環(huán)的公差：來(lái)確定各組成環(huán)的公差：A A2 2和和A A5 5尺寸大小和加工難易大體尺寸大小和加工難易大體相當(dāng)，故取相當(dāng)，故取T(AT(A2 2)=T(A)=T(A5 5)=0.045mm)=0.045mm；取

14、；取T(AT(A3 3)=0.06mm)=0.06mm；A A4 4為標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)件，其公差為已定值準(zhǔn)件，其公差為已定值T(AT(A4 4)=0.04mm)=0.04mm。按入體原則確定各組成環(huán)。按入體原則確定各組成環(huán)的極限偏差為：的極限偏差為：mmmm，mmmm，mmmm；另外，；另外，mmmm。機(jī)械與汽車工程學(xué)院（3 3）計(jì)算協(xié)調(diào)環(huán)的公差值和極限偏差）計(jì)算協(xié)調(diào)環(huán)的公差值和極限偏差A(yù) A1 1的公差值為：的公差值為：T(AT(A1 1)=T(A)=T(A0 0)-T(A)-T(A2 2)+T(A)+T(A3 3)+T(A)+T(A4 4)+T(A)+T(A5 5)=0.25-(0.045+0.0

15、6+0.04+0.045)=0.06(mm)=0.25-(0.045+0.06+0.04+0.045)=0.06(mm)A A1 1的上偏差為：的上偏差為：ES(AES(A1 1)=-0.10 mm)=-0.10 mmA A1 1的下偏差為：的下偏差為：EI(AEI(A1 1)ES(AES(A1 1)-T(A)-T(A1 1)=-0.10-0.06=-0.16 mm)=-0.10-0.06=-0.16 mm所以協(xié)調(diào)環(huán)所以協(xié)調(diào)環(huán)A A1 1尺寸為：尺寸為：mmmm機(jī)械與汽車工程學(xué)院完全互換法的特點(diǎn)：完全互換法的特點(diǎn)：零件無(wú)需選擇修整，即達(dá)裝配要求。裝配過(guò)程簡(jiǎn)單，生零件無(wú)需選擇修整，即達(dá)裝配要求。

16、裝配過(guò)程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)率高，對(duì)工人要求不高，便于組織自動(dòng)化裝配；產(chǎn)率高，對(duì)工人要求不高，便于組織自動(dòng)化裝配；在各在各種生產(chǎn)類型中都應(yīng)優(yōu)先采用。種生產(chǎn)類型中都應(yīng)優(yōu)先采用。但精度要求高組成環(huán)多時(shí)，但精度要求高組成環(huán)多時(shí)，組成環(huán)公差小制造困難。組成環(huán)公差小制造困難。用于低精度或較高精度少環(huán)裝用于低精度或較高精度少環(huán)裝配。配。機(jī)械與汽車工程學(xué)院 條件：條件：相關(guān)相關(guān)零件公差平方之和的平方根小于或等于裝配零件公差平方之和的平方根小于或等于裝配 允許公差。允許公差。2 2、不完全互換法（部分互換法、不完全互換法（部分互換法、不完全互換法（部分互換法、不完全互換法（部分互換法/概率法概率法概率法概率法/大數(shù)互換法）大數(shù)互換法）大數(shù)互換法）大數(shù)互換法）將零件尺寸公差都放大到經(jīng)濟(jì)公差的大小，裝配時(shí)零件不將零件尺寸公差都放大到經(jīng)濟(jì)公差的大小，裝配時(shí)零件不需挑選或改變其位置等，就能使需挑選或改變其位置等，就能使絕大多數(shù)絕大多數(shù)裝配產(chǎn)品達(dá)到裝配精裝配產(chǎn)品達(dá)到裝配精度要求。實(shí)質(zhì)是將組成環(huán)公差適當(dāng)放大，零件容易加工。度要求。實(shí)質(zhì)是將組成環(huán)公差適當(dāng)放大，零件容易加工。其中：其中：ki 為分布系數(shù)，取決于分布特征和裝配精