装配工艺基础

课题： 装配工艺基础

一、 教学目的：了解装配工作的基本内容和装配精度的含义，搞清装配精度与零件精度间的关系。熟悉装配尺寸链的概念、组成和特征。熟练掌握建立装配尺寸链的方法和步骤，尤其是最短路线原则和简化原则。

二、 教学重点：

三、 教学难点：

四、教学时 数： 2 学时，其中实践性教学

五、习题：

六、教学后记：

第九章 装配工艺基础

第一节 概 述

学时。

一、装配的概念

机械产品由许多零件和部件组成，而零件是组成机械产品的基本元件。机械产品中由若干个零件组成的、具有相对独立性能完成一定完整功能的部分称为部件。如机床中的尾座、主轴箱等。部件中由若干个零件组成的、在结构与装拆上有一定独立性、但不具有完整功能的部分称为组件。如尾座部件中的螺杆组件、套筒组件等。对于复杂的机械产品，组件还可细分为分组件。

零件：组成机械产品的基本元件 可拆

机器 合件：由若干个零件组成的不具有独立性和完整功能

组件：在结构与装拆上有一定独立性、但不具有完整功能 不可拆

部件：由若干个零件组成的、具有相对独立性能完成一定完整功能

按规定的技术要求，把若干零件结合成部件（组件）的过程称为部装（组装入把零件和测件结合成最终产品的过程称为总装。部装和总装统称为装配。

产品的结构越复杂、精度及其它技术要求越高测装配工艺过程越复杂，装配工作量也越大。

装配是机械产品制造过程中的一个重要环节，产品的各项技术要求均需在零件加工合格的基础上通过正确的装配工艺（如修刮、选配、检测及调整等）才能达到。因此，研究和发展装配技术，提高装配质量和装配效率是机械制造工艺的一项重要任务。

（一）装配精度概念

装配精度：

机械产品的装配精度是指通过装配后实际达到的精度。

装配精度的作用：

装配的精度要求不仅影响产品质量，而且关系到产品制造的经济性，它是确定零件制造精度和制订装配工艺的主要依据。

装配精度的获得：

一般可根据国家标准、部颁标准或其它资料予以确定。

当研制新产品时，由于缺乏有关资料，可根据用户的使用要求并参考现有产品的实际数据，用类比法确定。必要时，还需进行分析计算和试验验证才能最终确定。

4、产品的装配精度主要内容：

(1)、尺寸精度

尺寸精度是指相关零部件间的距离尺寸精度。如车床主轴锥孔轴线和尾座顶尖套锥孔轴线对床身导轨的不等高要求。

(2)、相互位置精度

装配中的相互位置精度包括相关零部件间的平行度、垂直度、同轴度及各种跳动等。如，车床主轴锥孔轴线的径向跳动，卧式万能铣床主轴回转轴线对工作台面的平行度。

(3)、相对运动精度

相对运动精度是产品中有相对运动的零部件间在运动方向和相对速度上的精度。前者多表现为零部件间相对运动时的平行度和垂直度，如车床溜板移动相对主轴轴线的平行度要求；后者即为传动精度，是指有传动比要求的相对运动精度，如在滚齿机上加工齿轮时，滚刀与工件的相对运动精度，及车床上车削螺纹时主轴的回转与刀架上车刀移动的相对运动精度。

(4)、配合表面间的配合精度和接触精度

配合精度是指配合表面间达到规定的配合间隙或过盈的程度。它直接影响到配合的性质，如轴与轴承的配合间隙及转轮与转轴的过盈值等。

接触精度通常由配合表面间的接触面积的大小及接触点的分布情况来衡量。它主要影响相配零件的接触变形，从而也影响到配合性质的稳定性Ａ机床导轨接触面的接触斑点数。一般规定每 25×25mm2面积上应不少于10～20点。

（二）装配精度与零件精度间的关系

1、机器及其部件最终都是由零件装配而成的，因此装配精度直接受到零件特别是关键零件均工精度的影响。例如，普通车床尾座移动对溜板移动的平行度，就主要取决于床身导轨A与B的平行度。

车床主轴锥孔轴线和尾座顶尖套锥孔轴线对溜板移动的等高度（A0）即取决于床头箱、底板及尾座的A1、A2及A3的尺寸精度。

A—溜板移动导轨

B—尾座移动导轨； 床头箱主轴锥孔与尾座顶尖套锥孔轴线等高示意图

2、然而，装配精度并不完全取决于零件的加工精度，装配中还可采用检测、调整及修

配等方法来实现产品装配的精度要求。例如，上述车床尾座移动对溜板移动的平行度要求，虽然主要取决于床身导轨的加工精度，但也与溜板、尾座底板和床身导轨间的接触精度有关，装配中可对溜板及尾座底板进行配刮或配膳来提高接触精度。

实际上，对于高精度产品是不能单靠提高零件的加工精度来保证装配精度要求的，这不仅不经济，而且在技术上也是有困难的。上图中两轴线的等高度要求，由于其等高度允差A0尺寸受到A1、A2和A3尺寸的共同影响，其中尺寸A1和A3又由床头箱体、轴承、主轴及尾座体、尾座顶尖套等多个零件所构成。因此如果要求尺寸A0的精度很高，则必须对这些有关零件的尺寸提出很高的加工要求。这必然会给加工带来困难。在这种情况下，往往按加工的经济精度来加工零件，并在装配中通过检测对尾座底板进行配，这同样可保证其很高的装配精度。

综上可知，零件的加工精度是保证装配精度的基础，但产品的装配精度并不完全依赖于零件的加工精度，它还可以通过合理的产品结构设计和正确的装配方法来达到。

三、装配工作的内容

装配是产品制造的最后阶段，装配过程是根据装配精度要求，按一定的施工顺序，通过一系列的装配工作来保证产品质量的复杂过程。高质量的零件，如果装配不当，同样会出现质量差甚至不合格的产品。因此，必须十分重视产品的装配工作。

通常装配工作主要有以下内容：

（一）清 洗

进入装配的零部件必须先进行清洗，零部件的清洗对保证产品的装配质量和延长产品的使用寿命至关重要。特别是关键零部件，如轴承、密封、精密偶件以及有特殊清洗要求的零件更应仔细清洗。

清洗的目的是去除零件表面或部件中所粘附的油污、灰尘及机械杂质。

汽油、煤油、碱液

常用的清洗液有 化学清洗液如氯乙烯、二甲苯

酒精 擦洗 浸洗

清洗方法 喷洗

超声波

电化学

（二）连 接

连接是装配过程中一项工作量很大的工作。连接方式有可拆卸连接和不可拆卸连接两大类。

可拆卸连接的特点是相互连接的零件拆卸时不损坏任何零件，且拆卸后还能重新装配。常见的可拆卸连接有螺纹连接、键连接和销钉连接等，其中以螺纹连接应用最广。

不可拆卸连接的特点是被连接件在使用过程中不拆卸，若要拆卸则必须损坏某些零件。常见的不可拆卸连接有焊接、铆接、胶接和过盈连接等，其中过盈连接常用于轴和孔的配合。

过盈连接常用的装配方法有压入配合法及热胀冷缩法。前者是在常温下沿轴向加压配合，实际过盈量有所减少，常用于一般机械中；后者是将配合件中的孔与轴分别加热和冷却，这种方法易保证过盈量，故常用在重要和精密的机械中，如滚动轴承的装配等。

（三）校正、调塑与配作

校正是指产品中相关零部件相互位置的找正、校平及相应的调整工作。

校正时常用的工具及量具有平尺、角尺、水平仪、百分表、光学准直仪及相应的一些检具（如检棒）等。

调整是指相关零部件相互位置的具体调节工作。装配时除了校正零部件的位置精度外，为保证零部件的运动精度，还需调整运动副间的间隙，如导轨副中的间隙、齿轮齿条间的啮合间隙等。

配作通常是指配钻、配铰、配刮和配磨等。配钻和配铰多用于固定连接，它们是以连接件中一个零件上的已有孔为基准，去加工另一零件上的相应孔。用这种方法装配可避免位置精度要求很高的孔加工。配钻和配铰常分别用于螺纹连接孔和定位销孔的加工；配刮和配磨多用于运动副配合面的精加工。

（四）平 衡

对于转速较高的回转零部件，装配时必须进行平衡，以防止运转过自于离心力而引起的过大振动，从而提高其工作平稳性及降低噪声。机器零部件产生不平衡的原因有：材料不均匀，零件制造误差银配误差等。

不平衡分为静力不平衡和力偶不平衡两类。装配时应采取静平衡法和动平衡法两种平衡方法。

消除不平衡量的方法主要有：

1、用补焊、粘接、铆接、螺纹连接或钻孔浇铅等方法加配质量；

2、用钻孔、铣、磨或挫刮等方法去除质量；

3、在预制的平衡槽内改变平衡块的数量和位置。如砂轮静平衡常用此法。

（五）验收试验

机械产品装配完成后，应根据产品的有关技术标准和规定进行全面的检验和试验，验收合格后方可出厂。产品类型不同其验收试验的内容和方法也不尽相同。一般机械的验收试验内容主要有：几何精度的检验、空运转试验和负荷试验等。

除了整机试验外，在装配过程中还须对承受各种介质（水、气等）压力的零、部件进行各种有关的气密性试验和压力试验。

装配尺寸链

产品或部件的装配精度与构成产品或部件的零件精度有着密切关系。为了定量的分析这种关系，将尺寸链的基本理论用于装配过程，即可建立起装配尺寸链。装配尺寸键是产品或部件在装配过程中，由相关零件的尺寸或位置关系所组成的封闭的尺寸系统。即由一个封闭环和若干个与封闭环关系密切的组成环组成。将尺寸链画出来就成了尺寸链简图。装配尺寸链虽然起源于产品设计中，但应用装配尺寸链原理可以指导制订装配工艺，合理安排装配工序，解决装配中的质量问题，分析产品结构的合理性等尺寸链理论是进行尺寸分析和计算的基础。

装配尺寸链的基本概念及其特征

1、装配尺寸链的基本概念

产品或部件在装配过程中。由相关零件的尺寸（表面或轴线间的距离）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。

2、装配尺寸链的特征

装配尺寸链的基本特征同工艺尺寸链一样具有封闭性。封闭环不具有独立变化特性，而是装配后间接形成的。组成环是指那些对装配精度有直接影响的零件上的尺寸或位置关系。

与工艺尺寸链相比：

(1)、装配尺寸链的封闭环多为产品或部件的某项装配精度指标或技术要求，故易于确定；

(2)、装配尺寸链的封闭环只有装配后才能形成，它不是一个零件或部件上的尺寸，而是不

同零件或部件表面之间或轴心线之间相对位置尺寸或技术要求；

(3)、装配尺寸链的构成取决于各相关零部件的结构设计，而与各零件的加上工艺方案无关

(4)、装配尺寸链的形式更为多样。‘除常见的线性尺寸链和平面尺寸链外，还会出现角度尺寸链和空间尺寸链。

二、装配尺寸链的建立：

运用尺寸链原理来分析和解决装配问题，首先要正确建立装配尺寸链。

1、建立尺寸链的步骤：

找出封闭环——装配精度

查找组成环，一般方法是：

从封闭环两端出发，沿装配精度要求位置方向，以相邻零件装配基准间的联系为线索，由近及远地查找影响装配精度的有关零件，直至找到同一个基准零件或同一基准表面为止。

例如图：

如图建立尺寸链：

2、在建立装配尺寸链时，应注意以下几点：

(1)按一定层次分别建立产品与部件的装配尺寸链。

为了便于装配和提高装配效率，复杂产品的装配工作多分为部装和总装。为使装配关系更加清楚，应分别建立产品总装和部件装配的尺寸链。

(2)装配尺寸链的组成应采用最短路线（最少环数）原则。

由尺寸链的基本理论可知，在封闭环公差既定的条件下，当装配尺寸链中的中成环数愈少，则每一组成环所分配到的公差就越大，各零件的加工就愈容易、愈经济。因此，在产品结构设计时，应尽可能使对封闭环精度有影响的零件数目减至最少。

(3)在保证装配精度的前提下，装配尺寸链的组成环可适当简化

(4)当同一装配结构在不同位置方向有装配精度要求时，应按不同方向分别建位装配尺寸链。

课题： 保证装配精度的方法

四、 教学目的：熟记装配尺寸链计算的基本公式，重点掌握装配尺寸链的极值算法及其具体应用。了解装配尺寸链概率计算法的原理和计算方法。重点掌握各种装配方法的实质、特点及适用范围。

五、 教学重点：各种装配方法的实质、特点及适用范围

六、 教学难点：装配尺寸链的极值算法及其具体应用，掌握装配尺寸链的极值算法及其具体应用

四、教学时 数： 2 学时，其中实践性教学 学时。

五、习题：

六、教学后记：

三、装配尺寸链的计算方法

1、 正面计算——→验证型

已知封闭环尺寸A0公差，已知组成环基本尺寸Ai及偏差，由组成环尺寸验算封闭环尺寸A′0，若与已知封闭环尺寸相符，即：A′0≤A0为合理，否则，组成环尺寸不合理。

2、 已知封闭环，确定组成环——→设计计算，

解算方法为：

（一）、极值法：

1、基本计算公式：

(1)基本尺寸： ，

(2)极限尺寸： (3)上、下偏差:：

(4)公差：

式中：m为增环数，n为总环数

2、解题步骤：

（1）、分析建立装配尺寸链，确定“相依尺寸”协调环。

先确定难加工的尺寸和不宜改变其公差的尺寸环，然后用公式计算相依尺寸公差：

相依尺寸的选择原则：

1)、 易于制造

2)、 易于测量

3)、 不是标准尺寸环或公共环

（2） 确定组成环公差

. 1)用等公差法：

2)据加工难易适当调整，并以“入体原则”分布（相依尺寸除外）

例：如图所示为一车床离合器齿轮轴装配图，为保证齿轮能在轴上灵活转动，要求装配后的轴向间隙为0.05—0.4mm.。已知：A1=34mm，A2=22mm ，A3=12mm。试计算各组成环公差

解：（1）建立尺寸链，选A1为相依尺寸。

（2）T0=0.35mm，Ti=T0/3=0.12

取T2=0.12，T3=0.05

则T1=0.35-0.12-0.05=0.18

按公差“入体分布”原则取：

A2=220-0.12 A3=120-0.05

得： （二）、概率法：

极值法的优点：简单可靠、缺点是从极端出发。对于环数较多的装配尺寸链多采用概率法。

1、基本计算公式；

（1）

（2）平均偏差：

，

式中：Δ0——封闭环的中间偏差

Δi——增环的中间偏差

Δj——减环的中间偏差

， ，同理

， ， (3)

概率法的好处是放大了组成环的公差，而能仍保证达到装配精度的要求，但是，应用概率法计算时要考虑各环的分布中心，因此在实际计算时，各环的尺寸用平均尺寸，公差按双向等偏差标注，计算完毕后再按“入体分布”。

2、解题步骤；

（1） 建立尺寸链，计算基本尺寸

（2） 分配组成环公差： (3)计算中间偏差

例：如图所示齿轮箱中，已知 , , , ，设各组成环均呈正态分布且分布中心与公差带中心重合、试用概率法求A0，T0及其上、下偏差。

解：(1)建立尺寸链，计算基本尺寸

A0=A1+A2-A3-A4-A5=0

(2)

(3)计算中间偏差：

Δ1=0.15 ，Δ2=0.125 ，Δ4=Δ5=-0.025，

Δ0=Δ1+Δ2-(Δ3+Δ4 +Δ5)=0.15+0.125+0.1=0.375

反运算时：同样需选择相依尺寸，分配公差，再根据加工难易程度调整公差，确定相依尺寸环，求相依尺寸，按平均尺寸计算。

第三节 保证装配精度的工艺方法

机器装配首先应保证装配精度和提高制造的经济效益，而构成机器的相关零件的制造误差必然要累积到封闭环，构成封闭环的误差，因此，在不同的生产条件下，在不提高零件精度的情况下，如何来保证装配精度。必须合理选择装配方法。

完全互换法： 一般用极值法解，

互换法 环多时可用概率法

大数互换法散 用概率法

装配方法 选配法 一般用极值法解

修配法 一般用极值法解

调整法 一般用极值法解，大批量生产时用概率法

一、互换法

1、 完全互换法：

（1） 完全换法概念：不需任何挑选，修配和调整，装配后就能达到要求。

（2） 解尺寸链方法、极值法

（3） 特点：简单、效率高、技术要求不高，便于维修

2、 不完全互换法：

在互换法中，当装配精度高，组成环零件数目较多时，用极值法计算公差，必将难以实现，用概率法时可适当放大误差。

如图所示的齿轮箱部件，要求装配后的轴向间隙 ，已知有关零件尺寸是：A1=122，A2=28，A3=A5 =5，A4 =140。试分别按完全互换法和不完全互换法装配，试确定各组成环零件的尺寸公差及上下偏差。

解：建立装配尺寸链，画链图：

其中A1、A2为增环，A3 、A4、A5为减环

1、 完全互换法——极值法

(1)验证基本尺寸：

=( A1+ A2)-( A3+A4+A5)=0

给定的基本尺寸正确。

(2)确定各组成环尺寸公差和上下偏差：

由装配间隙 mm可知，封闭环允许公差T0ˊ=0.7-0.2=0.5。各组成环公差应满足：∑Ti≤T0ˊ， 即：

T1+T2+T3+T4+T5≤0.5，若按等公差法分配，则：

可见，零件加工的平均公差并不算小，可以用完全互换法装配。若考虑到各环加工的难易程度和设计要求等，可将各组成环公差值按经验作适当调整。如A1、A2尺寸加工难些，公差应略大；A3、A5尺寸加工方便，公差可严些。现把各组成环公差调整如下：

T1=0.20；T2=0.10；T3= T5=0.05再按“入体原则”分配公差。则

； ； ；

(3)确定协调环公差及其上下偏差。

A4是特意留下的一个组成环，称之为“协调环”。一般应选用最易加工的尺寸作为协调环，

其公差大小应按封闭环公差的大小经济合理地加以确定。即

T4= T0-（T1+T2+T3+T5）=0.5-0.2- 0.10-0.05-0.05=0.10

A4的上了偏差。应按装配精度要求通过计算确定。

ESA4=EIA1+EIA2-ESA3-ESA5-EIA0=0-0.20=-0.20

同理：EIA4=-0. 30 所以： 2、 概率法

若尺寸都呈正态分布，且分布中心与公差带中心重合。

(1) 确定各组成环尺寸公差和上下偏差：

各组成环平均公差：

按加工难易，调整各组成环公差如下：

T1=0.4 ， T2=0.2 ， T3=T4=0.08

按“入体原贝”分配公差，则：

； ； ；

(2)确定协调环公差及其上下偏差

选A4为协调环，由公式 ，

得： T4=0.192

为便于计算A4的上下偏差也可通过平均尺寸入手解算：

A0M=0.45,A1M=122.2,A2M=28.1,A3M=A5M=4.96,A4M=139.93

从中可以比较：概率法计算，各组成环公差放大，比极值法大因而加工比较易实现，

二、选配法

在成批或大量生产条件下，若组成零件不多而装配精度要求很高时，采用完全互换法或大数互换法，都将使零件的公差过严，甚至超过了加工工艺的现实可能性。这时，可采用选配法

装配。该方法的实质是将各组成环的制造公差放大到经济可行的程度，然后选择合适的零件进行装配，以保证规定的装配精度要求。

直接选配法

选配法 分组装配法

复合选配法

1、直接选配法

直接选配法是由装配工人从许多待装配的零件中，凭经验挑选合适的零件，通过试凑进行装配的方法。其优点是方法简单，但装配时挑选零件及试凑所花的时间长，装配节拍不易控制，装配质量主要决定于工人的技术水平。因此，直接选配法不宜用于节拍严的大批量流水装配线中。凭经验，直接从工件中选取，工件技术水平要高、

2、分组选配法

分组装配法是事先将互配零件进行测量和分组，装配时按对应组零件进行装配并达到装配精度的方法。当零件的制造公差很严时，可将其制造公差按整数倍放大到加工经济精度，然后再进行测量和分组。由于此方法在同组零件中无需挑选和试凑即可进行装配，故称分组互换装配法。

分组装配法在机床装配中应用甚少，但在内燃机和轴承等大批量生产中有所应用。

3、复合选配法

先将零件测量分组，装配时再在对应组中凭工人经验直接选配。它是直接选配与分组装配两种方法的综合装配法。这一方法的特点是互配零件的公差可以不相等，且装配质量高。由于只在一个范围较小的对应组内挑选零件，故可较快地选到合适零件，能满足一定的生产节拍要求。如汽车发动机中气缸与活塞的装配多采用这种方法。

三、修配法

在单件小批生产中，如果尺寸链的环数较多，装配精度又很高时，就不宜采用互换法和选配法，而是把各组成环先按经济精度加工，装配时根据实测结果对某一组成环的尺寸进行修配，使封闭环达到规定的精度，这种装配方法称为修配法。

1、优点：低制造精度就得高装配精度的方法

缺点：效率低，劳动量大，不易加工

2、类别

单件修配法：预先确定某一作为修配件

修配方法 合并加工修配法：将两个或多个零件合并在一起进行加工修配

自身加工修配法

3、修配环的选择

（1） 要求结构简单重量轻，加工而小，易加工

（2） 交易独立拆卸与安装

（3） 修配环不影响其它装配精度非不共环。

4、修配环尺寸的确定

在修配法的尺寸链中，用A0ˊ表示修配前封闭环的实际尺寸，以与要求的封闭环尺寸A0相区别。

修配环被修配后，对封闭环实际尺寸变化的影响有两种，即变大或变小。

（1）越修越小：若封闭环的实际尺寸A0ˊ已小于所要求的封闭环的最小尺寸A0min，则修配环再进行修配，只能使封闭环的尺寸变得更小，无法达到装配精度要求。因此，应使封闭环的实际最小尺寸A0minˊ大于或等于装配要求所规定的封闭环的最小尺寸A0min。只有这样，修配环尺寸对封闭环才有补偿作用。

（2）若越修越大：若封闭环的实际尺寸A0ˊ已大于所要求的封闭环的最大尺寸A0max，则修配环再进行修配，只能使封闭环的尺寸变得更大，无法达到装配精度要求。因此，应使封闭环的实际最大尺寸A0maxˊ小于或等于装配要求所规定的封闭环的最小尺寸A0max。只有这样，修配环尺寸对封闭环才有补偿作用。

因此，修配时不论修配环是增环（减环）均可使封闭环增大或减小即：

越修越小时：A0minˊ≤ A0min

越修越大时：A0maxˊ≤ A0max。

解题步骤：

1、 确定各组成环的平均公差

2、选择修配环

3、按经济加工精度确定各组成环公差，除修配环外，按入体原则分布。

4、确定修配环尺寸的上下偏差。

5、确定最小修配量。 例：如题所示，在溜板与床身装配前有关组成尺寸：A1=460-0。04，A2=300+0。03，A3=16+0。06+0。03，试计算装配后溜板与床身间的间隙，若要求A0=0～0.06,则该采取何种方法来解决?

解：根据极值法： Aˊ0max= A2max+A3max-A1min=0.13≥A0max= 0.06

间隙过大，需修配，若选取A3尺寸为修配面。

根据题意，只能修配上平面，才能使装配间隙越修越小。

L0min=L′0min

得A3=160+0。06

四、调整法

在中小批量生产中，对于封闭环精度要求较高的多环尺寸链，当不能按完全互换法进行装配时，除了可用修配法外，还可采用调整法。

调整法与修配法在原理上相似，各组成环仍按经济精度加工，由此所引起的封闭环累积误差的扩大，也是通过改变某一组成环（调整环）的尺寸来补偿。但两者补偿的具体方法不同，修配法用去除金属层的方法，即对某一组成环（修配环）进行补充加工来补偿；而调整法是改变调整环的位置或者更换调整环来补偿。

采用调整法装配，能获得高的装配精度，装配时不需任何修配加工，且可组织流水作业。不足之处是需增加调整件，结构上要复杂些，对工人的技术水平要求也较高。

可动调整法

调整法 固定调整法

误差抵消法

1、 可动调整

用改变调整件的位置来达到装配精度的方法称为可动调整法。这种方法在机械制造中应用很多，常用调节螺钉，通过改变某一组成环的尺寸或（位置）来补偿还装配方法

2、 固定调整

固定调整法需在装配尺寸链中选定某一零件作为调整件。调整件是由计算确定的按一定尺寸分级制造的一套专用零件（如垫圈、垫片或轴套等）装配时，根据装配精度要求选择某一合适的尺寸等级的调整件加入装配结构，使之达到规定的装配精度要求。

采用固定调整法的主要问题是：确定调整件的分级级数和各级调整件的尺寸。下面通过一例题加以说明。

如图所示部件中，要求齿轮轴向间隙为 ，若A1=50，A2=45，现采用固定调整法装配，在结构中设置一调整环（垫圈）AK，试确定垫圈的分级级数和各垫圈的厚度？

解：(1)、分析装配图，建立装配尺寸链。

若A1、A2用经济精度，取T1=0.15，T2=0.10

则T0≥T1+ T2+ TK

而T0=0.09，按极值法计算，TK= -0.16

显然，不能直接装配得到。

因此，调整环AK公差不论何值，均不能满足尺寸链的公差关系式。要解决这一难题，可将尺寸链中未装入调整件时的轴向间隙（空位尺寸）分成若干尺寸段，相应调整环也分成同等数目的尺寸组（分级），不同尺寸段的空位尺寸用相应尺寸组的调整环装入，使各段空位内的公差仍能满足尺寸链的公差关系式，

(2)、求空位尺寸及分级数

空位尺寸相当于封闭环，如图：

根据入体原则取：

A1=500+0。15， A2=450-010，得：AS=50+0。25

分级数n：目的使空位尺寸的公差小于轴向间隙公差与调整环的公差之和，即

，令TK=0.03 n=4

(3)、确定调整环的尺寸：

相当于解第二阶尺寸链：

As1=50+0.06 , , ,

相应地：

， ， ，

3、误差抵消法

误差抵消法是通过调整有关零件的相互位置（如某个转角），使用权其加工误差相互抵消一部分，从而提高装配精度。相当于特殊的可动调整。

五、装配方法的选择

一种产品采用何种装配方法，通常在设计阶段即应考虑，但由于产品年产量与各厂的生产条件时有变化，因此装配方法也应按实际情况作相应变动。

装配方法选择时，首先要了解各种装配方法的特点及其应用范围，根据装配图查明该机械的全部装配尺寸链并进行分析，而后综合考虑具体生产条件、产品结构特点、装配技术要求和装配尺寸链关系等。通常情况下，应优先选择完全互换法。在大批量生产中，当组成环较多时应考虑采用大数互换法。在封闭环精度很高、组成环数较少的大批量生产中，则需采用选配法。当上述方法均不适用，而零件加工有困难或不经济时，特别是单件小批生产中，则宜采用修配法或调整法。

课题： 装配尺寸链的解算

七、 教学目的：熟记装配尺寸链计算的基本公式，重点掌握装配尺寸链的极值算法,重点掌握完全互换法、大数互换法、修配法、固定调整法的尺寸链解算方法。

八、 教学重点：各种装配方法尺寸链解算

九、 教学难点：掌握运用极值算法对各种装配方法保证精度的装配尺寸链的及其具体应用

四、教学时 数： 2 学时，其中实践性教学 学时。

五、习题：

六、教学后记：

如图所示装配关系，要求保证轴向间隙A0=0.1～0.35，试分别用完全互换法、大数互换法、修配法、固定调整法确定各组成环的公差及其上、下偏差。已知：A1=30，A2=5，A3= 43，A4=3 （标准件），A5=5

解：1、完全互换法

得：A0=0， 即：

根据各组成环的尺寸及加工难度确定：T1=T3=0.06，T2=T5=0.04，

T4=0.05（标准件不能变）。

取A3为相依尺寸（协调环），其余尺寸按入体原则分布如下：

， ， ， 计算得： 2、大数互换法：

根据各组成环的尺寸及加工难度确定：

T1=0.12， T2=T5=0.10， T4=0.05（标准件不能变）。

得：T3=0.15

取A3为相依尺寸（协调环），其余尺寸按入体原则分布如下：

， ， ，

A1M=29.94，A2M= A5M= 4.95，A4M=2.95

得： A3M=43.05

A3=43.05±T3/2=43.05±0.075=

3 、修配法：

选A5为修配环，根据经济加工精度，直接给组成环较充裕的制造公差，并确定上下偏差： ， ， ，

取T5=0.10，T0ˊ=0.65

因修配环是减环，修配后，封闭环尺寸变大，应使A0maxˊ≤ A0max。

得：EI5=0.20 即： F= T0ˊ- T0=0.65-0.25=0.40

4、调整法

选A5为调整环，

， ， ， ，A5=AK=5，取TK=0.05

空位尺寸：

分级数n :

， ， ，而A0=0.10～0.35

得： ， ，

如图所示为滑动轴承、轴承套零件图及其装配图。组装后滑动轴承外端面与轴承套内端面间要保证尺寸 ，试按完全互换法、大数互换法、修配法、固定调整法确定各组成环的公差及其上、下偏差。

提示：调整法，是在滑动轴承与轴承套之间加垫圈来实现，此时，设垫圈尺寸为A=3，TA=0.06，并减小轴承套尺寸。

课题： 装配工艺规程的制订

十、 教学目的：能根据实际条件选择合理的装配方法。了解制订装配工艺规程的步骤、内容。

十一、 教学重点：

十二、 教学难点：

四、教学时 数： 2 学时，其中实践性教学 学时。

五、习题：

六、教学后记：

第四节 装配工艺规程的制订

将合理的装配工艺过程和操作方法等按一定的格式编写而成的书面文件就是装配工艺规程。

它是组织装配工作、指导装配作业、设计或扩建装配车间的主要依据。

制订装配工艺规程的主要任务是划分装配单元，确定装配方法，拟定装配顺序，确定装配组织形式，划分装配工序，规定各工序的装配技术要求、质量检验方法及其工具，计算时间定额，确定装配过程中在装件与待装件的输送方法及其所需设备和工具，提出装配专用工夹具和非标准设备的设计任务书，填写装配工艺文件等。

一、 制订装配工艺规程的基本原则：

1、保证并力求提高产品装配质量，以延长产品使用寿命；

2、尽可能减少钳工装配工作量，以减轻劳动强度；

3、尽可能缩短装配周期，以提高装配效率；

4、尽可能缩小占用的车间装配面积，以提高单位面积的生产率。

二、制订装配工艺规程的原始资料

1、产品的总装图、部件装配图及零件工作图。

产品装配图应清楚地表示出所有零件的相互连接情况，重要零部件的联系尺寸，配合件的配合要求及精度，装配的技术要求，零件明细表及零件和产品的重量等。在核算装配尺寸链或进行补充加工时，有时还需零件图。

2、产品验收标准和技术条件。

3、产品的生产纲领。

4、现有生产条件。主要包括：工厂现有的装配工装、车间面积、工人技术水平及时间定额标准等。

二、制订装配工艺规程的步骤及内容

（一）装配工艺规程的内容：

1、合理安排装配顺序和装配方法

2、选择装配组织形式

3、选择和设计所需的工具、夹具

4、规定检查方法和技术要求

5、规定合理的运输方法和工具

（二）制订工艺规程的步骤

1、产品分析

（1）研究分析产品装配图

了解装配技术要求与验收标准，并检查其完整性和正确性。如发现问题，应提出解决措施。

（2）对产品结构进行装配工艺性分析，明确各零、部件的装配关系。

（3）对产品结构进行尺寸分析

即根据装配精度要求进行尺寸链分析与验算，以审核原结构的尺寸设计是否合理，并进一步确定达到产品装配精度的装配方法。

2、确定装配的组织形式

固定式：工作地不变→相对集中

生产组织形式 间歇

移动式 → 相对分散装配组织形

持续→流水线

固定式装配是将装配件安放在一个固定作业位置进行装配。

移动式装配是将装配件用输送带或小车，按工序顺序从一个作业位置移动到下一个作业位置进行装配。

装配组织形式的选择主要取决于产品的尺寸大小、重量、复杂程度和生产批量等。大批量产多采用移动式或流水线装配；对单件小批生产或重量和尺寸较大、装配时不便移动的重型机械，或机体刚性较差、移动会影响装配精度的产品等均宜采用固定式装配。装配组织一旦选定，装配方式和作业点布置也相应确定。

3、绘制装配系统图

（1）划分装配单元

一般将产品分解成可独立装配的几个单元，以便实行平行作业或流水作业。装配单元常组件、部件和产品等。

零件

合件 不可拆卸

装配单元分五级 组件 可拆卸

部件 单独功能

总成机器

（2）选定装配基准件

装配基准件通常是产品或部件的基体或主干零部件，应体积较大和重量较重，并具有足够大的支承面，能满足陆续装入其他零部件时的稳定性要求。

（3）确定装配顺序：

具体原则：先下后上，先内后外，先难后易

先重（大）后轻（小），后精密后一般

（4）绘制装配系统图

装配系统图是表明产品零、部件间相互装配关系及装配流程的示意图。它可以直观地表达出装配顺序。对于结构比较简单、零部件又少的产品可只绘产品装配系统图。对于结构复杂、零部件较多的产品，可按装配单元绘制产品装配系统图，即在产品装配系统图中，只绘出直接进入总装的零、部件，然后再绘出进入部件装配的部件装配系统图。

4、确定装配工艺过程

装配工艺过程内容除了确定上述装配组织形式外，还有下列主要内容：

（1）确定工序集中与分散的程度；

（2）划分装配工序，确定各工序的具体工作内容；

（3）制定各装配工序的操作规范。如过盈配合的压入力，变温装配的温度，装配环境等；

（4）确定各工序的装配质量要求、检测项目、检测方法及其工具等；

（5）选择和确定所需的装配设备、工具和夹具，对专用工装应提出设计任务书；

（6）确定装配中合理的运输方法和运输工具；

（7）确定各装配工序的时间定额；

（8）绘制装配工艺系统图。它是在装配系统图的基础上加写必要的工序说明。

5、填写工艺卡

先重（大）后轻（小），后精密后一般

（4）绘制装配系统图

装配系统图是表明产品零、部件间相互装配关系及装配流程的示意图。它可以直观地表达出装配顺序。对于结构比较简单、零部件又少的产品可只绘产品装配系统图。对于结构复杂、零部件较多的产品，可按装配单元绘制产品装配系统图，即在产品装配系统图中，只绘出直接进入总装的零、部件，然后再绘出进入部件装配的部件装配系统图。

4、确定装配工艺过程

装配工艺过程内容除了确定上述装配组织形式外，还有下列主要内容：

（1）确定工序集中与分散的程度；

（2）划分装配工序，确定各工序的具体工作内容；

（3）制定各装配工序的操作规范。如过盈配合的压入力，变温装配的温度，装配环境等；

（4）确定各工序的装配质量要求、检测项目、检测方法及其工具等；

（5）选择和确定所需的装配设备、工具和夹具，对专用工装应提出设计任务书；

（6）确定装配中合理的运输方法和运输工具；

（7）确定各装配工序的时间定额；

（8）绘制装配工艺系统图。它是在装配系统图的基础上加写必要的工序说明。

5、填写工艺卡

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