装配工艺规程设计.
三. 修配法
定义
各组成环均按经济精度制造,而对其中某一环 (称补偿环或修配环)预留一定的修配量,在 装配时用钳工或机械加工的方法将修配量去除, 使装配对象达到设计所要求的装配精度。
实质
其实质是装配时去除补偿环的部分材料以改变 其实际尺寸,使封闭环达到其公差与极限偏差 要求的装配方法。
特点
特点:组成环可按经济精度制造,但可获得高 的装配精度。 但增加了修配工作,生产效率低,对装配工 人技术要求高。
2.查找装配尺寸链应注意的问题 1. 装配尺寸链应进行必要的简化(举例) 2. 应遵循最短路线原则;
3. 装配尺寸链的方向性。
图
装配尺寸链举例
图例 卧式车床床头和尾座两顶尖的等高度要求
图例 车床主轴与尾座中心线等高装配尺寸链
四、保证装配精度的装配方法 常用装配方法
互换法 选配法 修配法 调整法 完全互换法 部分互换法
计算协调环A3的上、下偏差: 根据公式
A0 Ai
m i 1
0 1 2 3 4 5
Δ3=-0.03mm
ESA 3 3
i m 1
Ai
n 1
计算协调环的中间偏差Δ3
0.025=0.075-(-0.05+Δ3-0.02-0.05)
TA3 0.13 0.03 0.035mm 2 2
EIA3 3
TA3 0.13 0.03 0.095mm 2 2
3. 选配法 (1)直接选配法 (2)分组选配法 (3)复合选配法
将配合零件按经济 精度制造,然后, 选择合适的零件进 行装配,以保证装 配精度的一种方法。
实质
其实质是零件按经济精度制造,公差适当 放大,零件加工容易,按实际尺寸测量分组, 对应组完全互换装配,达到装配精度要求。
例:通过分组提高装配精度 -+
-0.1-0.05
轴
Ⅰ Ⅱ
Ymax=0.1
+0.05 +0.1
Ymin=0
Ⅰ Ⅱ
孔
Ymax=0.2
装配精度为0.2mm 现装配精度为0.1mm
例:通过公差放大降低零件的加工精度
(3)复合选配法
将上述两种方法的综合,即将零件预先 测量分组,装配时再在各对应组内凭工 人经验直接选配。 特点:配合件公差可以不等,装配质量 高,且装配速度较快,能满足一定的生 产节拍要求。
分组选配法应用举例
现以汽车发动机活塞、活塞销和连杆组装为例,对分 组装配法进行分析。图11-5a所示为发动机活塞、活塞销和 连杆的组装简图,其中活塞销与活塞销孔为过盈配合,活 塞销与连杆小头孔为间隙配合。
平衡
防止运转平稳性要求较高的机器在使用中出 现振动。
验收试验
根据有关技术标准和规定,对其进行比较全 面的检验和试验。
二、装配精度与零件精度
1.装配精度内容
装配精度不仅影响机器或部件的工作性能,而且 影响它们的使用寿命。装配精度主要包括: 各部件的相互位置精度; 各运动部件间的相对运动精度; 配合表面间的配合精度和接触质量。
应用
用于产品结构比较复杂、尺寸链环数较多、 产品精度要求高的单件小批生产的场合。 (1)单件修配法 (2)合并加工修配法 (3) 自身加工修配法
修配方法
应用装配法必须注意以下几点
修配环选择
(1)易于修配、便于装卸 (2)尽量不选公共环为修配 环
修配环尺寸的确定
(1)修配环被修配时,尺寸 “越修越小”。此时封闭环实 际最小极限尺寸A’0min 不能小 于封闭环所允许的最小尺寸 A0min。
各有关零件公差平方之和应小于或等于装配公 差的平方。
T A0
2 T Ai i 1 n 1
方法
n 1 Tav T ( A0 ) n 1
特点
特点:扩大了组成环的制造公差,零件制造成 本低,装配过程简单,生产效率高。 但会有少数产品达不到规定的装配精度要 求,要采取另外的返修措施。
(一)互换装配法
在装配过程中,零件互换后仍能达到装配 精度要求的装配方法。
实质
其实质是用控制零件加工误差来 保证装配精度。
根据零件的互换程度不同,互换法又可分为完全互 换法和不完全互换法源自1. 完全互换法定义
合格的零件在进入装配时,不经任何选择、 调整和修配就可以使装配对象全部达到装配精 度的装配方法,称之为完全互换法。
Tavl TA0 0.25 0.05mm n 1 6 1
根据实际情况确定:T(A1)= T(A3) 0.06mm, T(A2)= T(A5) =0.045mm,A4为标准件,即T(A4)=0.04mm。
以A3作为协调环,其它各组成环按入体原则标注上、 下偏差,即:
0.06 0 0 A1 430 , A2 50 A 3 , , A 5 4 0.04 0.045 5 0.045
应用
用于大批大量生产中装配精度要求高、组成 环较多的尺寸链中。
例11-2 已知条件与例11-1相同,试用不完全互换法 确定各组成环的公差及其上、下偏差。 解:装配尺寸链与前相同 组成环的平均公差Tav为
Tav TA0 N 1 0.25 6 1 0.112mm
以Tav作参考,根据实际情况确定T(A1)= 0.15mm, T(A2)= T(A5) =0.10mm,A4为标准件,即T(A4)=0.04mm。选A3为协 调环,其公差T(A3)可从下式算出。
例11-1(图11-2)所示为车床主轴部件的局部装配图,要 求装配后保证轴向间隙A0=0.1~0.35mm。已知各组成环的 0 A 3 基本尺寸为:A1=43mm,A2=5mm,A3=30mm, 4 0.04 mm A5=5mm,A4为标准件的尺寸,试按极值法求出各组成环的 公差及上、下偏差。 解: (1)建立装配尺寸链,其中, 增环:A1 减环:A2,A3,A4,A5 (2)确定各组成环的公差,组成环的平均极限公差为:
-0.1
-+
+0.1
轴
Ⅰ
Ⅱ
+0.1 +0.2
Ymin=0
Ⅰ
Ⅱ
孔
Ymax=0.2
轴、孔的制造公差为0.1 现轴、孔的制造公差为0.2
特点
特点:扩大了组成环的制造公差,零件制造不 高,但可获得高的装配精度。 但增加了零件测量、分组、存储、运输的 工作量。
应用
用于大批大量生产中装配精度要求高、 组成环数少的装配尺寸链中。
计算协调环A3的上、下偏差: EI(A3)=-0.16mm ES(A3)=-0.10mm ∴
0.10 A3 30 0.16 mm
2. 不完全互换法 定义
指机器或部件的所有合格零件,在装配时无须 选择、修配或改变其大小或位置,装入后即能 使绝大多数装配对象达到装配精度的装配方法。
实质
其实质是零件按经济精度制造,公差适当放大, 零件加工容易,但会使少数产品装配精度达不 到要求,但这是小概率事情,总体经济可行。
应用分组装配法必须注意以下几点
1)配合件公差应当相等;公差要向同方向增大;增大的 倍数要等于分组数。 2)要保证分组后各组的配合精度和配合性质符合原设 计要求,原规定的形位公差和表面粗糙度值不能随公差增大 而增大。 3) 为保证对应组内相配件数量的配套,相配件的尺寸分 布应相同。不配套的零件聚集至一定数量时,专门加工一批 零件与之配套。 4) 分组数不宜太多。 分组法只适用于封闭环精度要求很 高的少环尺寸链,一般相关零件只有2~3个。
2.装配精度与零件精度间的关系
1. 机器和部件是由许多零件装配而成的,所以,零件 的精度特别是关键零件的精度影响相应的装配精度。 2. 当装配精度要求较高时,采用适当的工艺措施(零 件按经济精度加工)保证装配精度。
三、装配尺寸链的建立 1.装配尺寸链的查找方法
首先根据装配精度要求确定封闭环。再取封闭环两端的任一 零件为起点,沿装配精度要求的位置方向,以装配基准面为查找 线索,分别找出影响装配精度要求的零件(组成环),直至找到 同一基准零件或同一基准表面为止。(举例)
a) 组装简图 b) 分组示意图 1- 活塞 2-连杆 3-活塞销 4-挡圈
若采用完全互换法装配,则销与销孔的平均极值公 0.0100 差仅为0.0025mm,设活塞销直径为 250.0125 mm,销孔 0.0150 直径为 25 0.0175 mm,显然加工是十分困难的。
现将它们的公差都按同方向放大四倍,放大后的d和 0.0075 0.0025 25 D为:d= 25 mm , D= 0.0175 mm。这样可采用 0.0125 高效率的无心磨和金刚镗分别加工活塞销外圆和活塞销 孔,然后用精密量仪进行测量,并按尺寸大小分成四组, 涂上不同颜色便于分组装配,见表11-1。 将表11-1所示互配零件加工尺寸的公差带放大并分组 后的情况用图11-5b表示。可见虽然互配零件的公差扩大 了四倍,但只要用对应组的零件进行互配,其装配精度 完全符合设计要求。
实质
其实质是装配时调节调整件的相对位置,或选 用合适的调整件,使封闭环达到其公差与极限 偏差要求的装配方法。
根据装配技术要求,活塞销孔直径D与活塞销直径d在 冷态装配时,应有0.0025~0.0075mm的过盈量,即
Ymin=Dmax-dmin=-0.0025mm
Ymax=Dmin-dmax=-0.0075mm
从公差与配合的知识可知 Ymin-Ymax=T0= Th+Ts=0.005mm
图11-5 活塞、活塞销和连杆分组装配实例
(1)直接选配法
装配工人从许多待装配的零件中,凭经 验挑选合格的零件通过试凑进行装配的方法。 优点:简单,不需要将零件分组,但挑选零 件时间长,劳动量大,装配质量取决于工人 的技术水平,不宜用于节拍要求较严的大批 大量生产。这种装配方法没有互换性。