專題四 裝配方法與裝配尺寸鏈

裝配方法和裝配尺寸鏈計算提綱裝配方法與裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈解算裝配技術(shù)裝配概念裝配是指按規(guī)定的技術(shù)要求，將零件、組件或部件等進行配合連接，使之成為半成品或成品的過程零件零件標準件組裝組件零件標準件部裝部件組件零件標準件總裝產(chǎn)品裝配精度與裝配尺寸鏈裝配精度是指產(chǎn)品裝配時應(yīng)達到的最低精度，是確定零件加工精度、選擇裝配方法和制定裝配工藝規(guī)程的主要依據(jù)零件是產(chǎn)品的基本組成部分，其加工精度與產(chǎn)品的裝配精度密切相關(guān)為保證裝配精度，需要用尺寸鏈方法來分析與計算研究裝配尺寸鏈的目的就是為了要保證裝配精度的要求，通過研究裝配精度與零件精度的關(guān)系，使機械的結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造工藝在一定的生產(chǎn)規(guī)模下，最經(jīng)濟地最合理地保證質(zhì)量裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈是由相關(guān)零件、組件和部件中的相關(guān)尺寸所形成的封閉尺寸組合裝配尺寸鏈與工藝尺寸鏈共同點：由一個封閉環(huán)、若干個組成環(huán)構(gòu)成，組成環(huán)又可分為增環(huán)和減環(huán)；形式也有長度尺寸鏈、角度尺寸鏈、直線尺寸鏈、平面尺寸鏈、空間尺寸鏈等；不同點：工藝尺寸鏈的各環(huán)均屬于同一個零件；而裝配尺寸鏈的各環(huán)屬于不同零件，而且一般地一個零件只有一個組成環(huán)；裝配尺寸鏈的構(gòu)建裝配尺寸鏈的建立就是在裝配圖上，根據(jù)裝配精度的要求，找出與該項精度有關(guān)的零件及相應(yīng)的有關(guān)尺寸，并畫出相應(yīng)的尺寸鏈線圖。與該項精度有關(guān)的零件稱之為相關(guān)零件，其相應(yīng)的有關(guān)尺寸，稱之為相關(guān)尺寸。建立正確的裝配尺寸鏈主要是確定相關(guān)零件的相關(guān)尺寸裝配尺寸鏈表達的是產(chǎn)品或部（組）件裝配尺寸間的關(guān)心，故其尺寸鏈中的任意兩環(huán)都不是在同一零件（組件）的表面之間、軸心線之間的距離尺寸或相互位置關(guān)系裝配尺寸鏈的構(gòu)建封閉環(huán)判別：由其它零件來決定的尺寸是封閉環(huán)。一般封閉環(huán)是裝配精度要求的項目。由于裝配精度大多是兩個零件之間的距離精度或形位精度，所以封閉環(huán)大多是兩個零件之間的精度要求。裝配尺寸鏈中的封閉環(huán)較易判斷。組成環(huán)判別：判別組成環(huán)首先要找相關(guān)零件，其方法是從封閉環(huán)出發(fā)，按逆時針或順時針尋找與封閉環(huán)有關(guān)系的零件。實際上可以沿著相鄰零件來尋找。直至找到同一零件或同一基準面把兩端封閉為止。畫出尺寸鏈線圖裝配尺寸鏈的構(gòu)建組成環(huán)判別的原則和注意事項封閉性原則：尺寸鏈必須是封閉的環(huán)數(shù)最少原則：一個零件一般只能有一個組成環(huán)，如果一個零件上有兩個以上的組成環(huán)，則應(yīng)先解工藝尺寸鏈形位誤差和間隙的處理：形位誤差及配合間隙都可以看成基本尺寸為0的尺寸組成環(huán)一個零件上只有一個尺寸組成環(huán)，但同時可以有形位誤差組成環(huán)形位誤差及配合間隙可以合并到尺寸組成環(huán)中，以減少尺寸鏈的環(huán)數(shù)增環(huán)減環(huán)的判斷：對于形位誤差組成環(huán)，由于其基本尺寸為0，增減環(huán)判斷比較麻煩：同軸度：考慮封閉環(huán)的要求及保證封閉環(huán)的難易來決定其增減環(huán)，一般為減環(huán)等高度和平直度的考慮原則同上，一般也為減環(huán)配合間隙對封閉環(huán)的影響主要從部件受力或自然重力的情況來考慮，在有力的作用下使封閉環(huán)尺寸變大者為增環(huán)，使封閉環(huán)尺寸變小者為減環(huán)裝配方法在產(chǎn)品裝配工作中，用什么裝配方法來達到規(guī)定的裝配精度，特別是以較低的零件精度、最小的裝配工作量達到較高的裝配精度，是裝配工藝的核心問題利用尺寸鏈來達到裝配精度的工藝方法有：互換法：完全互換法、大數(shù)互換法（不完全互換法）分組法修配法調(diào)整法裝配方法——互換法零件加工完畢經(jīng)檢驗合格后，在裝配時不經(jīng)任何調(diào)整和修配就可以達到要求的裝配精度，這種方法稱為互換法互換法又可分為完全互換法和大數(shù)互換法1.完全互換法所有零件都出現(xiàn)極值時，仍能保證裝配精度即使當(dāng)所有的增環(huán)零件都出現(xiàn)最大值、所有的減環(huán)零件出現(xiàn)最小值時，裝配精度也應(yīng)該合格；并且當(dāng)所有的增環(huán)零件都出現(xiàn)最小值、所有的減環(huán)零件出現(xiàn)最大值時，裝配精度也應(yīng)合格。所有零件都實現(xiàn)完全互換。求解方法：極值法計算類型：正面問題、反面問題封閉環(huán)與組成環(huán)的公差封閉環(huán)的公差等于所有組成環(huán)的公差之和采用等公差時，組成環(huán)的公差：裝配容易，但當(dāng)環(huán)數(shù)較多時零件精度要求較高。多用于精度不是太高的短環(huán)裝配尺寸鏈2.不完全互換法根據(jù)統(tǒng)計規(guī)律，裝配時所有的零件同時出現(xiàn)極值的概率是很小的；而所有增環(huán)零件都出現(xiàn)最大值，所有的減環(huán)零件都出現(xiàn)最小值，所有的減環(huán)零件都出現(xiàn)最大值的概率就更小。因此可以舍棄這些情況，將組成環(huán)的公差適當(dāng)加大，裝配時有為數(shù)不多的組件、部件的裝配精度不合格，留待以后再分別進行處理，這種裝配方法稱為大數(shù)互換法?；纠碚撌墙y(tǒng)計法大數(shù)互換法組成環(huán)的公差

與完全互換法相比，零件公差增大可以擴大組成環(huán)的公差，并保證封閉環(huán)的精度，但有部分零部件要進行返修。3.分組法當(dāng)封閉環(huán)的精度要求很高，用完全互換法或大數(shù)互換法解裝配尺寸鏈時，組成環(huán)的公差非常小，使加工十分困難而不經(jīng)濟分組法：將組成環(huán)公差增大若干倍（一般3～

6倍），使組成環(huán)零件能按經(jīng)濟公差加工，然后再將各組成環(huán)按原公差大小分組，按相應(yīng)組進行裝配。分組法的實質(zhì)仍是互換法，按對應(yīng)組互換，實現(xiàn)在封閉環(huán)公差不變的前提下擴大組成環(huán)的公差。增加測量、分組、配套及零件管理等工作。以能達到裝配精度要求、同時使分組工作量最小為目標，如何對零件進行合理分組優(yōu)化問題相關(guān)零件均要測量；相關(guān)零件均要分組；相關(guān)零件之間存在配套關(guān)系4.修配法在環(huán)數(shù)較多的尺寸鏈中，當(dāng)封閉環(huán)的精度要求較高時，用互換法來裝配，勢必使組成環(huán)的公差很小，增加機械加工的難度并影響經(jīng)濟性采用修配法來裝配，即將各組成環(huán)按經(jīng)濟公差制造，選定一個組成環(huán)為修配環(huán)，在裝配時進行修改該環(huán)的尺寸來滿足封閉環(huán)的精度要求修配法的實質(zhì)是擴大組成環(huán)的公差，在裝配時逐個修配來達到裝配精度，不能互換。獨件修配法：選定某一固定的零件作為修配件，在裝配過程中進行修配，以保證裝配精度合并加工修配法：將兩個或多個零件合并在一起進行修配，將所得尺寸作為一個組成環(huán)，從而減少組成環(huán)環(huán)數(shù)自身加工修配法：自已加工自己的方法達到裝配精度。5.調(diào)整法修配法一般是在現(xiàn)場進行修配，限制了應(yīng)用在大批量生產(chǎn)情況下，采用更換不同尺寸大小的某個組成環(huán)，或調(diào)整某個組成環(huán)的位置來達到封閉環(huán)的精度要求，稱為調(diào)整法。調(diào)整法的實質(zhì)也是擴大組成環(huán)的公差，即各組成環(huán)按經(jīng)濟公差制，并保證封閉環(huán)的精度可動調(diào)整法：改變零件的位置來達到裝配精度，如軸承間隙調(diào)整、絲杠螺母副間隙調(diào)整固定調(diào)整法：在尺寸鏈中選定一個或加入一個零件作為調(diào)節(jié)環(huán)，該零件按一定的尺寸間隔級別制成，如墊片。誤差抵消調(diào)整法：在裝配時根據(jù)尺寸鏈中某些組成環(huán)誤差的方向作定向裝配，使其誤差互相抵消一部分，以提高封閉環(huán)的精度。提綱裝配方法與裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈解算裝配技術(shù)完全互換法裝配尺寸鏈計算原理：兩種極端情況均能滿足裝配要求（所有增環(huán)最大、所有減環(huán)最??；所有增環(huán)最小、所有減環(huán)最大）極值法計算公式：與工序尺寸鏈相同計算類型：正問題：已知零件精度，分析能否達到裝配精度要求反問題：已知裝配精度，計算零件的精度計算步驟：略修配法裝配尺寸鏈計算原理：所有零件按經(jīng)濟精度制造，其中選擇一個零件作為修配環(huán)，并通過增大或減小尺寸來預(yù)留合理的修配量，使其在裝配時可通過修配該尺寸達到裝配精度要求。要點：區(qū)分以下兩種修配情況越修越大：修配零件某表面，使封閉環(huán)尺寸變大。

計算點：封閉環(huán)尺寸為極大值，再修將更大越修越?。盒夼淞慵潮砻?，使封閉環(huán)尺寸變小。

計算點：封閉環(huán)尺寸為極小值，再修將更小計算公式：極大值或極小值的計算公式修配零件某表面的補充說明：零件尺寸增減修配量修配某表面，改變零件的尺寸（增大或減?。?；由于零件尺寸的變化，將引起封閉環(huán)尺寸的變化（增大或減?。Ｐ夼涫沽慵叽缭龃?，若該尺寸是增環(huán)，則封閉環(huán)增大越修越大

修配使零件尺寸增大，若該尺寸是減環(huán)，則封閉環(huán)減小越修越小

修配使零件尺寸減小，若該尺寸是增環(huán)，則封閉環(huán)減小越修越小

修配使零件尺寸減小，若該尺寸是減環(huán)，則封閉環(huán)增大越修越大

修配法計算步驟畫裝配尺寸鏈，封閉環(huán)、組成環(huán)、增環(huán)、減環(huán)選擇修配環(huán)，確定各組成環(huán)（包括修配環(huán)）按經(jīng)濟制造精度（公差值）分析修配類型：越修越大還是越修越小確定計算公式：越修越大（按A’0max=A0max計算），越修越小（按A’0min=A0min計算）代入除修配環(huán)以外的其它組成環(huán)和封閉環(huán)尺寸值求出修配環(huán)的極大值或極小值考慮修配環(huán)公差，得到修配環(huán)尺寸最小修配量、最大修配量和最小修刮量最小修配量是修配原則若越修零件尺寸越?。ㄍ鈴匠叽纾撼叽缈梢允菬o限大若越修零件尺寸越大（內(nèi)徑尺寸）：尺寸可以是零最大修配量是按照最小修配量原則進行修配時，最大可能需要修配的量最大修配量=（所有組成環(huán)公差之和）—

（封閉環(huán)公差）最小修刮量是裝配要求在裝配時，為保證裝配質(zhì)量，修配環(huán)某表面必須要修刮一下，以提高該表面的表面粗糙度若考慮最小修刮量，需要在零件尺寸的基礎(chǔ)上，增加或減小最小修刮量的值（外徑尺寸增加，內(nèi)徑尺寸減?。┬夼浞ㄓ嬎泐}型已