保证装配度精的装配方法.ppt

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1、,第五章 机器装配工艺过程设计,第五节 保证装配精度的装配方法,选择合理装配方法的核心 用较低的零件精度，达到较高的装配精度;用最少的装配劳动量达到较高的装配精度和装配效率。,互换装配法的实质用控制零件的加工误差来保证产品的装配精度。,互换装配法 零件不需经过任何选择、修配和调整，即可达到装配精度要求的装配方法。,第五节 保证装配精度的装配方法,一、互换装配法,互换装配法的分类 根据零件的互换程度不同，分为完全互换装配法、大数互换装配法。,基本概念,缺点：当装配精度要求较高、组成环数目较多时，各环公差值会很小，即零件的加工经济性较差。,第五节 保证装配精度的装配方法,一、互换装配法,指在装配时

2、，各组成环零件不需挑选或改变其大小或位置，装配后即能达到装配精度要求的装配方法。,1.完全互换法,优点：装配质量稳定可靠，装配过程简单；生产效率高；易于实现装配机械化、自动化；便于组织流水作业和零部件的专业化生产。,应用 常用于高精度的少环尺寸链，或低精度的多环尺寸链的大批大量生产中。,第五节 保证装配精度的装配方法,一、互换装配法,尺寸链的求解 采用极值法公式计算。即要求尺寸链各组成环公差之和应小于或等于封闭环公差。,如果已知封闭环的公差T0，可按“等公差”原则平均分配组成环的公差。,第五节 保证装配精度的装配方法,一、互换装配法,根据各组成环尺寸大小和加工的难易程度，调整各组成环的公差。,

3、1）组成环是标准件尺寸时 其公差值及其分布在相应的标准中已有规定，应为确定值。,2）组成环是几个尺寸链的公共环 其公差值及其分布由要求最严的尺寸链先行确定，对其余尺寸链则应为确定值。,3）尺寸相近、加工方法相同的组成环 其公差值应相等。,第五节 保证装配精度的装配方法,一、互换装配法,5）对外尺寸（轴）的组成环 按基轴制（h）确定公差和分布；对内尺寸（孔）的组成环 按基孔制（H）确定公差及分布；对于孔中心距的尺寸极限偏差 按对称分布选取。,4）难加工、难测量的组成环 其公差可取较大数值。而易加工、易测量的组成环，其公差可取较小数值。,6）协调环 能在尺寸链中起协调作用，使所计算的各组成环公差累

4、计值符合封闭环的精度要求。可选择易加工的零件作为协调环，但协调环不能为标准件或公共环。,第五节 保证装配精度的装配方法,一、互换装配法,【5-1】如图齿轮部件装配，轴固定不动，齿轮在轴上回转，要求齿轮与挡圈的轴向间隙为0.10.35mm。已知：A1=30mm、A2=5mm、A3=43mm、A4=30-0.05mm（标准件）、A5=5mm，现采用完全互换法装配，试确定各组成环公差和极限偏差。,解 1）画装配尺寸链图，校验各环基本尺寸,轴向间隙为 0.10.35mm，封闭环 封闭环公差 T0=0.25mm，A3为增环，A1、A2、A4、A5为减环。,第五节 保证装配精度的装配方法,一、互换装配法,

5、封闭环的基本尺寸为：,由此可知，各组成环基本尺寸无误。,A5为垫片，易于加工和测量，故选A5 为协调环。A4为标准件，T4=0.05mm。其余组成环根据其尺寸和加工难易程度选择的公差为：T1=0.06mm、T2=0.04mm、T3=0.07mm，各组成环公差等级约为IT9。,第五节 保证装配精度的装配方法,一、互换装配法,根据各组成环尺寸、零件加工难易程度，确定各环公差。,2）确定各组成环公差和极限偏差,各组成环平均极值公差为：,第五节 保证装配精度的装配方法,一、互换装配法,封闭环的中间偏差 为：,各组成环的中间偏差分别为：,A3 为内尺寸，按基孔制确定极限偏差得：,A1、A2 为外尺寸，按

6、基轴制确定极限偏差得：,第五节 保证装配精度的装配方法,一、互换装配法,3）计算协调环公差和极限偏差,协调环A5 的公差为：,协调环A5 的中间偏差 为：,各组成环尺寸和极限偏差为：,第五节 保证装配精度的装配方法,一、互换装配法,协调环A5的极限偏差ES5、EI5 分别为：,协调环A5的尺寸和极限偏差为：,在组成环较多，各环公差较大时，装配中零件出现极值组合的机会更是微小。,第五节 保证装配精度的装配方法,一、互换装配法,2.大数互换装配法,完全互换法的使用局限性,在封闭环为既定值时，各组成环所获公差过于严格，使零件加工困难。,在稳定的工艺系统中大批大量加工时，零件加工误差出现极值的可能性很

7、小。,在装配时，各零件的误差同时出现极大、极小的“极值组合”的可能性更小。,第五节 保证装配精度的装配方法,一、互换装配法,大数互换法 对于大多数产品，装配时各组成环不需挑选或改变其大小位置，装配后即能达到装配精度要求，但少数产品有可能出现废品的装配法。,特点：零件所规定的公差比完全互换法所规定的公差大，有利于零件的经济加工；装配简单、方便；在装配中，应采取适当措施来排除个别产品因公差超出而产生废品。,应用 适用于大批大量生产，组成环较多、装配精度要求又较高的场合。,装配尺寸链的计算 采用统计公差公式计算。,第五节 保证装配精度的装配方法,二、选择装配法,何谓选择装配法 是将尺寸链中组成环的公

8、差放大到经济可行的程度，再选择合适的零件进行装配的一种装配方法。,三种形式：直接选配法、分组装配法和复合选配法。,应用：常用于装配精度要求较高，而组成环数又较少的成批或大批量生产中。,应用：不适合用于生产节拍要求较严的大批大量的流水作业中。,第五节 保证装配精度的装配方法,二、选择装配法,直接选配法 装配时，工人从许多待装配的零件中，直接选择合适的零件进行装配。,1.直接选配法,优点：能达到很高的装配精度。缺点：装配时，工人凭经验和判断性测量来选择零件，装配时间不易准确控制，装配精度由工人的技术水平决定。当各零件的加工误差分布规律不同时，不符合同一精度要求的“剩余零件”可能很多。,第五节 保证

9、装配精度的装配方法,二、选择装配法,分组装配法 零件加工时，将各组成环的公差相对完全互换法所求数值放大数倍，使其尺寸能按经济精度加工。再按测量尺寸分组，最后按对应组分别进行装配。,2.分组装配法,特点：同组内零件可以互换分组互换法。,应用：常用于大批大量生产中，装配精度要求高，组成环数少的部件的装配。如：滚动轴承的装配、发动机汽缸活塞环的装配、精密机床的精密部件的装配。,第五节 保证装配精度的装配方法,二、选择装配法,图示为活塞销与活塞的装配关系，按技术要求，销轴直径d与销孔直径D在装配时，应有0.00250.0075mm的过盈量。,举例叙述分组装配法的原理和过程,封闭环的公差为：,第五节 保

10、证装配精度的装配方法,二、选择装配法,若采用完全互换法装配，则销与孔的平均公差为：0.0050/2=0.0025mm,销用无心磨加工，活塞销孔用金刚镗床加工。然后测量，按尺寸大小分成4组，涂上不同颜色，以便分组装配。,销轴按基轴制确定极限偏差，以销孔为协调环，则,为了加工经济，采用分组装配法，将销轴与销孔的公差在相同方向放大4倍（采取上偏差不动，变动下偏差），则,第五节 保证装配精度的装配方法,二、选择装配法,活塞销与活塞销孔直径分组,第五节 保证装配精度的装配方法,二、选择装配法,使用分组装配法，应满足如下条件：,1）分组后各组的装配性质及配合精度与原装配精度要求相同，配合件的公差范围应相等

11、；公差应同方向增加；增大的倍数应等于以后的分组数。,2）为保证使零件分组后数量相匹配，应使配合件的尺寸分布为相同的对称分布。,如果分布曲线不相同或不对称，将产生各组相配零件数量不等，造成一些零件的积压。,第五节 保证装配精度的装配方法,二、选择装配法,3）配合件的表面粗糙度、相互位置精度和形状精度不能随尺寸精度放大而任意放大，应与分组公差相适应。,4）分组数不宜过多，零件尺寸公差只要放大到经济加工精度即可，以避免造成生产组织复杂。,第五节 保证装配精度的装配方法,二、选择装配法,复合选配法 是分组装配和直接装配的复合，即零件加工后先检测分组，装配时，再在各对应组内适当的选配。,特点：配合件公差

12、可以不等，装配速度较快、质量高。能满足一定生产节拍的要求。,如：发动机气缸与活塞的装配多采用此种方法。,3.复合选配法,完全互换法、大数互换法，分组法，其特点都是零件能互换，这一点对于大批大量生产的装配而言，非常重要。,修配件及修配环 装配时进行修配的零件称作修配件，该组成环称作修配环。修配环是补偿其他组成环的累积误差，达到装配精度的目的，又称为“补偿环”。,第五节 保证装配精度的装配方法,三、修配装配法,应用：适用于装配精度要求较高，组成环数目较多，不便采用互换法和分组法的成批生产或单件小批生产的装配场合。,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

13、定的组成环尺寸来达到装配精度的装配方法。,采用修配装配法，应正确选择补偿环。,三、修配装配法,补偿环应满足以下要求：,1）便于拆装，零件形状比较简单，易于修配，如果采用刮研修配时，刮研面积要小。,2）不应为公共环，即该环只与一项装配精度有关，而与其他装配精度无关。,如果补偿环为公共环，则修配后，虽然保证了一个尺寸链的要求，却难以满足另一个尺寸链的要求。,第五节 保证装配精度的装配方法,修配法解算尺寸链的主要问题是：在保证补偿量足够且最小的原则下，计算补偿环的尺寸。,第五节 保证装配精度的装配方法,三、修配装配法,修配法装配时，补偿环被去除材料的厚度称为修配量。,设用完全互换法计算的各组成环公差

14、分别为：,采用修配，将各组成环公差在上述基础上放大，得到：,由于，则最大补偿量为,第五节 保证装配精度的装配方法,三、修配装配法,1.补偿环被修配后封闭环尺寸变大,【例】如图齿轮部件装配，要求齿轮与挡圈的轴向间隙为0.10.35mm。已知：A1=30mm、A2=5mm、A3=43mm、A4=30-0.05mm（标准件）、A5=5mm，现采用修配法装配，试确定各组成环公差和及其分布。,解 1）选择补偿环,根据装配图，选择环A5为补偿环。,由尺寸链得知：A5为减环，故修配后封闭环尺寸变大。,第五节 保证装配精度的装配方法,三、修配装配法,由已知条件得：,T0=0.25mm,2）确定各组成环公差,各

15、组成环公差相对完全互换法可有较大扩大：T1=T3=0.2mm，T2=T5=0.10mm，A4为标准件，T4=0.05mm各加工件公差约为IT11，可采用经济加工。,3）计算补偿环A5 的最大补偿量：,第五节 保证装配精度的装配方法,三、修配装配法,4）确定各组成环（补偿环除外）极限偏差,A3为内尺寸，按H 取,A1、A2为外尺寸，按h 取,A4为标准件，为：,各组成环中间偏差为：,第五节 保证装配精度的装配方法,三、修配装配法,5）计算补偿环A5的极限偏差,A5的极限偏差为：,补偿环尺寸为：,因,则,第五节 保证装配精度的装配方法,三、修配装配法,6）验算装配后封闭环极限偏差,由题意知封闭环极

16、限偏差应为：,故补偿环需改变0.20mm，才能保证装配精度不变。,比较：,第五节 保证装配精度的装配方法,三、修配装配法,7）确定补偿环A5 尺寸,因补偿环A5为减环，被修配后，齿轮与挡环的轴向间隙变大，即封闭环尺寸变大。所以只有装配后封闭环的实际最大尺寸小于所要求的最大尺寸时，才能进行装配。,根据修配量足够且最小原则，应使：,即,应满足：,第五节 保证装配精度的装配方法,三、修配装配法,当补偿环 时，装配后封闭环。只有A5 减环增大后，封闭环才能减小。,补偿环最终尺寸为：,为满足，补偿环 A5 应增加 0.20mm，封闭环将减小0.20mm，才能保证SE0=0.35mm，使补偿环具有足够的补

17、偿量。,第五节 保证装配精度的装配方法,三、修配装配法,2.修配的方法,（1）单件修配法,是在多环装配尺寸链中，选定某一固定的零件做修配件，装配时用去除金属层的方法改变其尺寸满足装配精度的要求。如：齿轮与轴的装配、车床尾座与主轴箱的装配。,单件修配方法是生产中应用最广泛的修配法。,第五节 保证装配精度的装配方法,三、修配装配法,（2）合并修配法,是将两个或更多的零件合并在一起再进行加工修配。合并后的尺寸可看作一个组成环。,如：尾座装配，可采用将尾座体A3与底板A2相配合的平面分别加工好，再配刮横向小导轨，将两零件装配为一体，再以底板的底面为定位基准，镗削套筒孔。,A3与A2合并称为A2-3 环

18、，加大了公差，也给底板面留下较小的刮研量。,合并修配法多用于单件小批生产。,第五节 保证装配精度的装配方法,三、修配装配法,（3）自身加工修配法,是指在机床总装时，用机床本身来加工自己的方法，以保证机床装配精度的修配方法。,如：牛头刨床总装后，用自刨方法加工工作台面，以便保证滑枕运动方向与工作台面平行度的要求。,第五节 保证装配精度的装配方法,三、修配装配法,如：转塔车床总装后，在车床主轴上安装一把镗刀，转塔作纵向进给运动，依次镗削转塔上的六个孔，以便保证主轴中心线与转塔的六孔中心线的等高性。,转塔,主轴,调整法与修配法的不同点 改变补偿环尺寸的方法不同。修配法采用机械加工方法去除补偿环节的金

19、属层；调整法采用改变补偿环零件的位置，或更换新的补偿环零件来满足装配精度的要求。,第五节 保证装配精度的装配方法,四、调整装配法,应用 用于那些装配精度要求高、而组成环又较多的产品或部件，且不能采用互换法装配的场合。,调整装配法 在装配时，改变产品中可调整零件的相对位置或选用合适的调整件，来达到装配精度的装配方法。,调整法与修配法的相同点 各零件公差均按经济精度的原则来确定，都采用选择一个组成环为调整环。,第五节 保证装配精度的装配方法,四、调整装配法,1.固定调整法,在装配尺寸链中，选择某一零件为调整件，根据各组成环形成累积误差的大小来更换不同尺寸的调整件，以保证装配精度调整法。,常用的调整

20、件有：轴套、垫片、垫圈等。,图b：采用调整螺钉使楔块上下移动来调整丝杠和螺母的轴向间隙。,第五节 保证装配精度的装配方法,四、调整装配法,2.可动调整法,采用改变调整件的相对位置来保证装配精度的调整方法。,可动调整的实例：,图a：通过调整套筒的轴向位置来保证齿轮的轴向位置。,第五节 保证装配精度的装配方法,四、调整装配法,图c：主轴箱用螺钉来调整端盖的的轴向位置，达到调整轴承间隙的目的。,图d：小滑板上通过螺钉来调节镶条的位置来保证导轨的副合间隙。,如：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。,第五节 保证装配精度的装配方法,四、调整装配法,3.误差抵消调整法,在产品装配时，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。这种调整方法在机床装配中应用较多。,