第6章机器的装配工艺
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机器装配
A2 A1 A3
A0
A5 A4
图6-5 齿轮与轴部件 装配尺寸链
A4 为标准尺寸，公差确定：T4 = 0.05 A1、A2、A5 公差取经济公差：T1 = 0.1, T2 = T5 = 0.025 有：
T 0 k T1 T 2 T3 T 4 T5
2 2 2 2 2
取k=1.4，将T1 、T2 、T4 、 T5 及T0 值代入，可求出：T3 = 0.135 ◆ 确定各组成环的偏差 0 A 取A5为协调环。A4为标准尺寸，公差带位置确定： 4 3 0 .0 5 0.135 除协调环外各组成环公差入体标注： A3 43 0 , A2 5 0 , A1 30 0 0.02 0.1 计算协调环的偏差：得到：A5M = 4.93
19
20
21
第6章 机器装配
Machine Assembling
6.3 装配方法与装配尺寸链
Assembling Methods and Assembling Dimensional Chain
22
6.3.1 装配尺寸链
装配精度 相互位置精度： 距离、位置 相互运动精度：运动方向、运动速度 相互配合精度：配合质量、接触刚度 装配精度与零件精度之间的关系 单件自保 多件保证 ---尺寸链 装配尺寸链概念及分类 定义： 分类：
划分装配工序
编制装配工艺文件
13
6.2.3 装配系统图
床身部件装配系统图
1002 1 1005 1 油盘总成 P01 1 2002 8
床 身 1003 1 垫板上涂铅油 2001 8 1001 1
车床床身装配简图
1004 1
2004 4
2003 4 2006 4
A0
A5 A4
图6-5 齿轮与轴部件 装配尺寸链
A4 为标准尺寸，公差确定：T4 = 0.05 A1、A2、A5 公差取经济公差：T1 = 0.1, T2 = T5 = 0.025 有：
T 0 k T1 T 2 T3 T 4 T5
2 2 2 2 2
取k=1.4，将T1 、T2 、T4 、 T5 及T0 值代入，可求出：T3 = 0.135 ◆ 确定各组成环的偏差 0 A 取A5为协调环。A4为标准尺寸，公差带位置确定： 4 3 0 .0 5 0.135 除协调环外各组成环公差入体标注： A3 43 0 , A2 5 0 , A1 30 0 0.02 0.1 计算协调环的偏差：得到：A5M = 4.93
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第6章 机器装配
Machine Assembling
6.3 装配方法与装配尺寸链
Assembling Methods and Assembling Dimensional Chain
22
6.3.1 装配尺寸链
装配精度 相互位置精度： 距离、位置 相互运动精度：运动方向、运动速度 相互配合精度：配合质量、接触刚度 装配精度与零件精度之间的关系 单件自保 多件保证 ---尺寸链 装配尺寸链概念及分类 定义： 分类：
划分装配工序
编制装配工艺文件
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6.2.3 装配系统图
床身部件装配系统图
1002 1 1005 1 油盘总成 P01 1 2002 8
床 身 1003 1 垫板上涂铅油 2001 8 1001 1
车床床身装配简图
1004 1
2004 4
2003 4 2006 4
机械制造技术基础第六章课后题答案
6-1什么是生产过程，工艺过程和工艺规程（1）生产过程一一将原材料转变为成品的过程。
（2）工艺过程一一在生产过程中，凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。
（3）工艺规程一一把合理工艺过程的有关内容写成工艺文件的形式，用以指导生产，这些工艺文件称为工艺规程。
6-2何谓工序、工步、走刀（1）工序是指一个（或一组）工人，在一台机床上（或一个工作地点）对同一工件（或同时对几个工件）所连续完成的那部分工艺过程。
（2）工步是在加工表面不变，加工工具不变，切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工序。
（3）走刀又叫工作行程，是加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步。
6-3零件获得尺寸精度、形状精度、位置精度的方法有哪些（1）零件获得尺寸精度的方法：试切法、定尺寸刀具法、调整法、自动控制法。
（2）零件获得形状精度的方法：轨迹法、成形法、展成法。
（3）零件获得位置精度的方法：找正法、装夹法。
6-4不同生产类型的工艺过程的特点：p222-223表6-4.6-5试述工艺规程的设计原则、设计内容、设计步骤。
（1）工艺规程的设计原则：1所设计的工艺规程应能保证机器零件的加工质量（或机器的装配质量），达到设计图样上规定的各项技术要求。
2应使工艺过程具有较高的生产率，使产品尽快投放市场。
3设法降低制造成本。
4注意减轻劳动工人的劳动强度、保证生产安全。
（2）工艺规程的设计内容及步骤：1分析研究产品的零件图及装配图。
2确定毛坯。
3拟定工艺路线，选择定位基准。
4确定各工序所采用的设备。
5确定各工序所采用的刀具、夹具、量具和辅助工具。
6确定各主要工序的技术技术要求及检验方法。
7确定各工序的加工余量，计算工序尺寸和公差。
8确定切削用量。
9确定工时定额。
10技术经济分析。
11填写工艺文件。
6-6拟定工艺路线需完成那些工作拟定工艺路线须完成的工作：1确定加工方法。
2安排加工顺序。
3确定夹紧方法。
《机电设备安装与维护(第3版)》电子教案 第6章 机械的装配与安装
骤
(4)划分装配工序，确定工序
内容、所需设备、工具、夹具及
时间定额等。
第6章 机械的装配与安装
5
制
定
装
装
配
配
工
工 艺 规
艺 卡 片
程
1.大批量生产按 每道工序制定装配 工艺卡片；
2.成批生产按总 装或部装的要求制 定装配工艺卡片；
3.单件小批生产 按装配图和装配单 元系统图进行装配 。
第6章 机械的装配与安装
。 (4)确定装配所需的工具和设
备。 (5)确定所需的工人技术等级
和时间定额。
(6)确定验收方法和检验工具
。
第6章 机械的装配与安装 2.制定装配工艺规程的原则:
装
配 工 艺 规 程
(1)保证产品装配质量。 (2)合理安排装配工序，减少装 配工作量，减轻劳动强度，提高装 配效率，缩短装配周期。 (3)尽可能减少生产占地面积。
②少数零件组合后还需要合并加工，如齿轮减速箱体与 箱盖、柴油机连杆与连杆盖，都是组合后镗孔的，零件之间 对号入座，不能互换。
③以一个基准零件和少数零件组合在一起。 3）组件:组件是一个或几个合件与若干个零件的组合。 4）部件:部件是一个基准件和若干个组件、合件和零件组 成。如主轴箱、走刀箱等。 5）机械产品：是由上述全部装配单元组成的整体。
准备 所用 工具
确定装 配方法 、顺序
对装配 的零件 进行清 洗，去 掉油污 、毛刺
组 件 装 配
部 件 装 配
油漆、 涂油、 装箱。
调整、 检验、 试车
总装配
第6章 机械的装配与安装
(3) 零件 合件 组件 部件
一台机械产品往往由上千至上万个零件所组成，为了 便于组织装配工作，必须将产品分解为若干个可以独立 进行装配的装配单元，以便按照单元次序进行装配并有 利于缩短装配周期。装配单元通常可划分为五个等级。
第6章装配自动化.
机电工程学院
三、装入和联接
装入和螺纹联接是自动装配中常用的重要工序。 1.装入自动化 装入工序自动化要求装入工件经定向和传送到装 入工位后，通过装入机构在装配基础件上对准、装入。 常用装入方式有重力装入、机械推入、机动夹入三种。 2.螺纹联接自动化 包括螺母、螺钉等的自动传送、对准、拧入和拧 紧。此外，根据工艺需要拧松、拧出已联接的螺纹联 接件也和排出。
> 500套/h 5年内品种 不变 大 4~7 高 简单 低 大 有
200~500套 < 200套/h /h 2、3年内有可能变 3年内品种不 化 变 不增加 >15 较大 8~15 低 一般 复杂 一般 高 一般 低 一般 无 有 * —— 相同规格的零件按一件计算
机电工程学院
2.产品具有较好的自动装配工艺性 尽量要做到结构简单，装配零件少；装配基准面和
机电工程学院
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压接〉翻边〉焊接〉挂接〉咬边 自动化程度
机电工程学院
机电工程学院
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四、装配中的自动检测与控制
1．自动检测
为使装配工作正常进行并保证装配质量， 在大部分装配工位后一般均宜设置自动检测 工位，将检测结果转换为信号输出，经放大 或直接驱动控制装置，使必要的装配动作能
机电工程学院
图6-4 常用定位机构 a) 楔形销定位 b) 楔形滑块定位 c) 楔形杠杆定位 d) 楔形销加反靠定位 e) 杠杆定位、凸轮控制 f) 杠杆加反靠定位
机电工程学院
图6-5 定位销的定位过程 a) 圆柱销开始伸出作预定位 b) 锥销伸出 c)定位结束，两销在相反方向与定 位套贴紧 1-工作台 2-定位套 3-支架 4- 预定位销 5-连接板 6-弹簧 7-锥销
第6章汽车典型零件制造工艺
力器等齿轮精度7-9级，粗糙度为Ra3.2μm；轿车、 微型车齿轮精度6-8级，粗糙度为Ra1.6μm。
2.齿轮孔或轴径尺寸公差和粗糙度 一般6级精度的齿轮孔为IT6，轴径为IT5；7级 精度的齿轮孔为IT7，轴径为IT6；Ra0.4～ 0.08μm。
汽车制造工艺基础
第6章 汽车典型零件制造工艺
3.端面跳动 一般6～7级精度的齿轮，规定端面跳动量为 0.011～0.022mm，基准端面的Ra 0.011～ 0.022μm。基准面Ra 0.40～0.80μm，次要表面 的 Ra 6.3～25μm。 4.齿轮外圆尺寸公差 一般不加工面IT11，基准面为IT8。 5.热处理要求 低碳合金钢齿面渗碳淬火硬度为HRC58～63，心 部淬火硬度为HRC32～48；当mn＞3-5mm时，渗碳 深度0.8-1.3mm。中碳钢和中碳合金钢齿面淬火硬 度不低于HRC53。
工件
液压仿 形刀架
触销
样板
下刀架
液压仿形车床加工汽车主动锥齿轮示意图
常采用液压 仿形车床进行加 工，如图所示。
近年来已开 始采用数控或程 控车床加工，可 显著缩短基本时 间和辅助时间， 提高生产效率。
汽车制造工艺基础
第6章 汽车典型零件制造工艺
6.2 曲轴制造工艺
一、曲轴工作及结构特点 1．曲轴的工作特点 ◆曲轴是汽车发动机中最重要的零件之一。曲轴转速很 高（可达6000r/min）； ◆有很大的燃气压力通过活塞、连杆突然作用到曲轴上， 以每秒100～200次的频率反复冲击曲轴； ◆曲轴受到往复、旋转运动的惯性力和力矩的作用。使 之 产生弯曲、扭转、剪切、拉压等复杂的交变应力， 也造成曲扭转振动和弯曲振动，易产生疲劳破坏； ◆曲轴的主轴颈和连杆轴颈及其轴承副在高压下高速旋 转，易造成磨损、发热和烧损。 曲轴一旦发生故障，对发动机有致命的破坏作用。
2.齿轮孔或轴径尺寸公差和粗糙度 一般6级精度的齿轮孔为IT6，轴径为IT5；7级 精度的齿轮孔为IT7，轴径为IT6；Ra0.4～ 0.08μm。
汽车制造工艺基础
第6章 汽车典型零件制造工艺
3.端面跳动 一般6～7级精度的齿轮，规定端面跳动量为 0.011～0.022mm，基准端面的Ra 0.011～ 0.022μm。基准面Ra 0.40～0.80μm，次要表面 的 Ra 6.3～25μm。 4.齿轮外圆尺寸公差 一般不加工面IT11，基准面为IT8。 5.热处理要求 低碳合金钢齿面渗碳淬火硬度为HRC58～63，心 部淬火硬度为HRC32～48；当mn＞3-5mm时，渗碳 深度0.8-1.3mm。中碳钢和中碳合金钢齿面淬火硬 度不低于HRC53。
工件
液压仿 形刀架
触销
样板
下刀架
液压仿形车床加工汽车主动锥齿轮示意图
常采用液压 仿形车床进行加 工，如图所示。
近年来已开 始采用数控或程 控车床加工，可 显著缩短基本时 间和辅助时间， 提高生产效率。
汽车制造工艺基础
第6章 汽车典型零件制造工艺
6.2 曲轴制造工艺
一、曲轴工作及结构特点 1．曲轴的工作特点 ◆曲轴是汽车发动机中最重要的零件之一。曲轴转速很 高（可达6000r/min）； ◆有很大的燃气压力通过活塞、连杆突然作用到曲轴上， 以每秒100～200次的频率反复冲击曲轴； ◆曲轴受到往复、旋转运动的惯性力和力矩的作用。使 之 产生弯曲、扭转、剪切、拉压等复杂的交变应力， 也造成曲扭转振动和弯曲振动，易产生疲劳破坏； ◆曲轴的主轴颈和连杆轴颈及其轴承副在高压下高速旋 转，易造成磨损、发热和烧损。 曲轴一旦发生故障，对发动机有致命的破坏作用。
第六章 工艺过程的基本知识
3、大量生产 每年的产品数量很大，产品品种单一， 每台设备上经常重复生产某工件的一道工 序，如汽车、拖拉机制造多为大量生产。 一些标准件生产，如轴承、螺栓等也属于 大量生产。 大量生产的组织形式多为流水线或自动 线形式，广泛采用高效率专用设备和工艺 装备，对工人技术水平要求不高。
第二节 工件的安装和夹具
1、直接找正法
如图a所示，在车床上加工偏心轴上与小外圆A同轴的孔。 因工件安装以偏心轴的大外圆B定位，加工孔时，必须保证 加工出孔的中心线与小外圆A的中心线同轴。这样，在定位 时，如图b所示，要用划线盘或百分表直接找正，使偏心轴 小外圆A的中心线与主轴中心线重合，以保证加工孔与偏心 轴小外圆A的同轴度要求。
中型产品
≤10 ＞ 10～50 ＞ 150～500 ＞500 ～5000
重型产品
≤5 ＞ 5～100 ＞100 ～300
大批
＞5000 ～50000
＞300 ～1000
大量生产
＞ ～50000
＞5000
＞1000
1、单件生产 不重复或很少重复生产单个或少量的不同结构 或尺寸的产品，称为单件生产。 单件生产中，因产品种类经常变化，所以多用 通用机床，对工人技术水平要求较高，车间机床 多为机群式排列，以提高适应性。灵活多变为其 工艺特点，如新产品试制等。 2、成批生产 每一计划期内（月或季）投入产品种类较少， 数量较大，每隔一段时间又重复生产称为成批生 产。成批生产又分为小批、中批和大批生产。如 中型内燃机和机床的生产，多为成批生产。
钻四个相同孔的工步
复合工步
为了提高生产率，同时对一个零件的几个表面进 行加工，称为复合工步
（5）走刀
在一个工步中，被加工的某一表面，由 于余量较大或其他原因，在切削用量不变的 条件下，用同一把刀具对它进行多次加工。 刀具对工件的每次加工称为一次走刀。
装配尺寸链计算
?
0.025mm
各组成环的平均公差
? 根据基本尺寸的大小和加工的难易程度，调整各 组成环的公差为：
T(A1)=0.049mm, T(A2)=T(A4)=0.018mm,
10
第六章 装配工艺基础
? 计算“相依尺寸”公差为：
T(A3)= T(A∑) -[ T(A1)+ T(A2)+ T(A4)] = [ 0.1 – (0.049 + 0.018 + 0.018 )] mm = 0.015mm
= 0.25 –
? 封闭环尺寸（略）
15
? 计算“相依尺寸”偏差源自列尺寸链竖式解得：A3
?
7 mm ?0.050 ? 0.065
11
第六章 装配工艺基础
2．概率法（又称不完全互换法）
? 极值法的优点是简单、可靠，缺点是当封闭 环公差较小、组成环较多时，各组成环公差 将很小，给制造带来困难，使成本增加。加 工尺寸处于公差带中间部分的是多数，处于 极限尺寸的是极少数，装配时同一部件的各 组成环恰好都处于极限尺寸的情况就更少见。 因此，大批量生产中，装配精度要求高、组 成环数目多时，应用概率法解算尺寸链较合 理。
3．特点
除有一般尺寸链的特点外，还有： ? 封闭环十分明显，一定是机器产品或部件的
某项装配精度； ? 封闭环在装配后才能形成，不具有独立性
（装配精度只有装配后才能测量）； ? 各组成环不是仅在一个零件上的尺寸，而是
在几个零件或部件间与装配精度有关的尺寸； ? 装配尺寸链形式较多，有线性尺寸链、角度
尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链。
13
第六章 装配工艺基础
?已知：A1=60(+0.20)mm, A2=57(-0.20mm), A3=3(-0.10)mm, 各组成环均呈正态分布，即 分布中心与公差带中心重合
顾崇衔等编著的第三版的机械制造工艺学的机器装配工艺基础
寸精度；位置精度；相对运动精度和接触精度
A0
A3
A2
零部件间旳尺寸精度 涉及：
距离精度是指确 保一定旳间隙、配合 质量、尺寸要求等有 关零件、部件旳距离 尺寸旳精确程度。
配合精度是指配 合面间到达要求旳间 隙或过盈旳要求。
B1
B2
A1
车床装配旳尺寸
B0 B3
第六章 机器装配工艺基础
6-1 机器装配生产类型及其特点
多采用固定 装配或固定 式流水装配
第六章 机器装配工艺基础
6-1 机器装配生产类型及其特点
生产类型 大批大量生产
成批生产
单件小批生产
工艺过程划
工艺过程
分很细，力 求到达高度
旳均衡性
工艺过程旳 划分须适合 于批量旳大 小，尽量使 生产均衡
一般不订详 细工艺文件 ，工序可合 适调度，工 艺也可灵活 掌握
缺陷：在装配精度高，环数较多时就难以满足零件加工经济精 度要求。
合用：在满足零件加工经济精度情况下，首先考虑选用完全互 换； 主要用于低精度或高精度但构成环少旳装配。
第六章 机器装配工艺基础
6-2 到达装配精度旳工艺措施
一、互换装配法——统计互换装配法
(2)统计互换装配法/大数互换装配法(概率法)
二、分组装配法/选配法 （1）直接选配法 由装配工人在许多待装配旳零件中凭经验挑选合适旳零件 装配在一起确保装配精度。如活塞环与活塞旳装配。 优点：简朴 缺陷：①选配时间长； ②不宜在有节拍旳生产中用。
第六章 机器装配工艺基础
6-2 到达装配精度旳工艺措施
二、分组装配法/选配法 （2）分组选配法 将被加工零件旳制造公差放宽几倍, 零件加工测量后分组
装配旳运动精度有①主轴圆跳动；②轴向窜动；③转动 精度；④传动精度。
A0
A3
A2
零部件间旳尺寸精度 涉及：
距离精度是指确 保一定旳间隙、配合 质量、尺寸要求等有 关零件、部件旳距离 尺寸旳精确程度。
配合精度是指配 合面间到达要求旳间 隙或过盈旳要求。
B1
B2
A1
车床装配旳尺寸
B0 B3
第六章 机器装配工艺基础
6-1 机器装配生产类型及其特点
多采用固定 装配或固定 式流水装配
第六章 机器装配工艺基础
6-1 机器装配生产类型及其特点
生产类型 大批大量生产
成批生产
单件小批生产
工艺过程划
工艺过程
分很细，力 求到达高度
旳均衡性
工艺过程旳 划分须适合 于批量旳大 小，尽量使 生产均衡
一般不订详 细工艺文件 ，工序可合 适调度，工 艺也可灵活 掌握
缺陷：在装配精度高，环数较多时就难以满足零件加工经济精 度要求。
合用：在满足零件加工经济精度情况下，首先考虑选用完全互 换； 主要用于低精度或高精度但构成环少旳装配。
第六章 机器装配工艺基础
6-2 到达装配精度旳工艺措施
一、互换装配法——统计互换装配法
(2)统计互换装配法/大数互换装配法(概率法)
二、分组装配法/选配法 （1）直接选配法 由装配工人在许多待装配旳零件中凭经验挑选合适旳零件 装配在一起确保装配精度。如活塞环与活塞旳装配。 优点：简朴 缺陷：①选配时间长； ②不宜在有节拍旳生产中用。
第六章 机器装配工艺基础
6-2 到达装配精度旳工艺措施
二、分组装配法/选配法 （2）分组选配法 将被加工零件旳制造公差放宽几倍, 零件加工测量后分组
装配旳运动精度有①主轴圆跳动；②轴向窜动；③转动 精度；④传动精度。
机械制造基础第六章 第一、二、三节
（3）便于装夹的原则——为使工件定位稳定，夹紧可靠，要求所选用的粗基 准尽可能平整、光洁、不允许有锻造飞边，铸造浇铸口切痕或其它缺陷，并 有足够的支承面积。 （4）粗基准一般不准重复使用的原则——在同一尺寸方向上粗基准通常只允 许使用一次，这是因为粗基准一般都很粗糙，重复使用同一粗基准所加工的 两组表面之间的位置误差会相当大，因此，粗基准一般不得重复使用。
粗拉 IT9～10 Ra 1.25～5
饺 IT6～9 Ra 0.32~10
精镗 IT7～9 Ra 0.63～5
粗磨 IT9～11 Ra1.25～10
精拉 IT7～9 Ra0.16~0.63
推 IT6～8 Ra0.08~1.25
手饺 IT5
Ra0.08~1.25
精磨 IT7～8 Ra0.08~0.63
3.工艺过程—在生产过程中凡直接改变生产对象的尺寸、形状、性能（包括 物理性能、化学性能、机械性能等）以及相对位置关系的过程，统称为工艺 过程，工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、装配等工艺 过程。本课程只研究机械加工工艺过程和装配工艺过程。 4．机械制造工艺过程—指零件的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过 程的总和。
（6）选择不同的生产模式和制造技术的准则是什么？过去是——质量、生 产率、成本也称为切削加工的技术指标；现在是——T（交货时间）、Q （质量）、C（成本）、S（服务）
2.生产组织方式（三种）
（1）生产全部零件，并组装整机 特点：1）必须拥有加工所有零件及部装、总装的设备，形成大而全，小 而全的企业。 2）市场一旦有变化适应性差 3）设备负载不平衡，固定资产利用率低。 4）定岗人员忙闲不均，不便管理，难以调动全员积极性。
半精铣 IT8～11 Ra 2.5¬10
粗拉 IT9～10 Ra 1.25～5
饺 IT6～9 Ra 0.32~10
精镗 IT7～9 Ra 0.63～5
粗磨 IT9～11 Ra1.25～10
精拉 IT7～9 Ra0.16~0.63
推 IT6～8 Ra0.08~1.25
手饺 IT5
Ra0.08~1.25
精磨 IT7～8 Ra0.08~0.63
3.工艺过程—在生产过程中凡直接改变生产对象的尺寸、形状、性能（包括 物理性能、化学性能、机械性能等）以及相对位置关系的过程，统称为工艺 过程，工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、装配等工艺 过程。本课程只研究机械加工工艺过程和装配工艺过程。 4．机械制造工艺过程—指零件的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过 程的总和。
（6）选择不同的生产模式和制造技术的准则是什么？过去是——质量、生 产率、成本也称为切削加工的技术指标；现在是——T（交货时间）、Q （质量）、C（成本）、S（服务）
2.生产组织方式（三种）
（1）生产全部零件，并组装整机 特点：1）必须拥有加工所有零件及部装、总装的设备，形成大而全，小 而全的企业。 2）市场一旦有变化适应性差 3）设备负载不平衡，固定资产利用率低。 4）定岗人员忙闲不均，不便管理，难以调动全员积极性。
半精铣 IT8～11 Ra 2.5¬10
第六章习题答案机械制造工艺学
2
2
Δ0 = Δ1 - Δ2 - Δ 4 - Δk 解得： Δk = -0.107
⑧计算中间尺寸
Akm = Ak + Δk = 7 + (-0.107) = 6.893
初步拟定补偿环的尺寸 Akc = 6.893± 0.018
⑨验算装配后封闭环的极限尺寸
L0E max = A0m + 1 T 0L = 0.1+ 1 × 0.222 = 0.211
⑥计算协调环平均尺寸，除协调环之外各环的中间偏差
Δ0 = 0.15 + 0.05 = 0.1 2
Δ2 = - 0.018 = -0.009 2
Δ3 = - 0.015 = -0.0075 2
Δ4 = - 0.018 = -0.009 2
由 Δ0 = Δ1 - Δ2 - Δ3 - Δ4 得 Δ1 = 0.0745
③选择 A3 为修配环，属于“越修越大”的情况
④查表可得：T1 = 0.1 T2 = T4 = 0.043 T3 = Tk = 0.03（6 经济加工精度 IT 9）
按照入体原则，确定上述各组成环的尺寸
A2
=
A4
=
17
0 -0.043
mm
A1 = 41-00.1 mm
⑤计算封闭环实际公差 T 0L = T1 + T 2 + Tk + T 4 = 0.222
修配装配法是将装配尺寸链中各组成环的公差相对于互换装配法所求之值增大使其能按现有生产条件下较经济的加工精度制造装配时通过去除补偿环或称修配环是预先选定的某一组成环部分材料改变其实际尺寸使封闭环达到精度要求的装配方法
《机械制造工艺学》习题参考答案
常同立、杨家武、佟志忠编著 清华大学出版社
机械制造技术基础第六章
孔系的坐标尺寸，通常在零件图上已标注清 楚。对于是未标注清楚的，就要计算孔系的坐标 尺寸，这类问题，可以运用尺寸链原理，作为平 面尺寸链问题进行解算。
机械制造技术基础第六章
第四节 工艺尺寸链
一、尺寸链及尺寸链计算公式
1. 在工件加工和机器装配过程中，由相互连
接的尺寸形成的封闭尺寸组，称为尺寸链。
图6-10 尺寸链示例
机械制造技术基础第六章
2.基准面在加工时经过转换的情况
在复杂零件的加工过程中，常常出现定位基 准不重合或加工过程中需要多次转换工艺基准时， 工序尺寸的计算就复杂多了，不能用上面所述的 反推计算法，而是需要借助尺寸链的分析和计算， 并对工序余量进行验算以校核工序尺寸及其上下 偏差，在下节详述。
3.孔系坐标尺寸的计算
机械制造技术基础第六章
3.尺寸精度的获得方法 (1)试切法 (2)定尺寸刀具法 (3) (4)自动控制法
机械制造技术基础第六章
四、机械加工工艺与生产类型
1.
生产类型的划分依据是产品或零件的年生产 纲领，产品的年生产纲领就是产品的年生产量。
N=Qn(1+a%)(1+b%)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
式中
N——零件的年产纲领(件/年)
机械制造技术基础第六章
4.极值法解尺寸链的计算公式
图6-12 基本尺寸、极限偏差、公差与中间偏差
机械制造技术基础第六章
4.极值法解尺寸链的计算公式
(1)封闭环基本尺寸A0等于所有增环基本尺寸 (Ap)之和减去所有减环基本尺寸 (Aq)
k
m
A0＝∑Ap-∑Aq
p＝1 q＝k+1
式中 m—— k——
2)应使工艺过程具有较高的生产率，使产品尽 3) 4)注意减轻工人的劳动强度，保证生产安全。
机械制造技术基础第六章
第四节 工艺尺寸链
一、尺寸链及尺寸链计算公式
1. 在工件加工和机器装配过程中，由相互连
接的尺寸形成的封闭尺寸组，称为尺寸链。
图6-10 尺寸链示例
机械制造技术基础第六章
2.基准面在加工时经过转换的情况
在复杂零件的加工过程中，常常出现定位基 准不重合或加工过程中需要多次转换工艺基准时， 工序尺寸的计算就复杂多了，不能用上面所述的 反推计算法，而是需要借助尺寸链的分析和计算， 并对工序余量进行验算以校核工序尺寸及其上下 偏差，在下节详述。
3.孔系坐标尺寸的计算
机械制造技术基础第六章
3.尺寸精度的获得方法 (1)试切法 (2)定尺寸刀具法 (3) (4)自动控制法
机械制造技术基础第六章
四、机械加工工艺与生产类型
1.
生产类型的划分依据是产品或零件的年生产 纲领，产品的年生产纲领就是产品的年生产量。
N=Qn(1+a%)(1+b%)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
式中
N——零件的年产纲领(件/年)
机械制造技术基础第六章
4.极值法解尺寸链的计算公式
图6-12 基本尺寸、极限偏差、公差与中间偏差
机械制造技术基础第六章
4.极值法解尺寸链的计算公式
(1)封闭环基本尺寸A0等于所有增环基本尺寸 (Ap)之和减去所有减环基本尺寸 (Aq)
k
m
A0＝∑Ap-∑Aq
p＝1 q＝k+1
式中 m—— k——
2)应使工艺过程具有较高的生产率，使产品尽 3) 4)注意减轻工人的劳动强度，保证生产安全。
机械制造工艺学第六章机器装配工艺过程设计
22
选择装配法
.
2）分组选配法
定义：将各组成环的公差按经济
精度加工适当放大，再按实际测量尺 寸将零件分组，按对应的组分别进行 装配，以达到装配精度要求的选择装 配法，称为分组选配法。
应用：在大批大量生产中，装配那
些精度要求特别高，若用互换装配 法装配，组成环的制造公差过小， 加工很困难或很不经济，此时可以 采用分组选配法装配。
1）不完全互换装配法
实质是将组成环的制造公差适
当放大，使零件容易加工，但这会 使极少数产品的装配精度超出规定 要求，但这种事件是小概率事件， 很少发生。
优点：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。
2）特点
不足之处是：装配后有极少数产品达不
到规定的装配精度要求，须采取另外的返
对于孔的中心距位置尺寸，应标注成对称公如：50 0.3 。
36
等公差法
④ 解算装配尺寸链，求协调环的上、下偏差。
n1
⑤验算： T( A ) T( A )
0
I
i 1
(封闭环的公差应等于各组成环的公差之和) 。
37
3、等公差法举例
⑴“反计算”法计算举例
如下左图所示： 某汽车发动机曲轴的轴向间隙设计要求
2
4
T( A ) 0.05 3
按“入体原则”确定各组成环公差带位置：
A 50 A 340
2
0.015
3
0.05
A 60
4
0.015
40
“反计算”法计算举例
⑷ 求协调环的极限偏差
由封闭环的上偏差公式：
0.14 ES( A ) ( 0.015 0.05 0.05 )
装配工艺过程设计
2、装配精度与零件精度的关系 一般来说，机器和部件的装配精度与其相关的
若干个零部件的加工精度有关。如果零件的加工精 度低于规定的精度要求，即使采用合理的装配方 案，也可能无法使产品满足装配精度要求，所以应 当合理地规定和控制这些相关零件的加工精度（误 差“累积现象”）。当遇到有些要求较高的装配精 度，靠很高的相关零件的加工精度来保证比较困难。 通常的做法是按经济精度来加工相关零、部件，而 在装配时则采取一定的工艺措施（如选择、修配或 调整等措施）来保证装配精度。（举例）
3）提高装配工作效率，缩短装配周期； 4）尽可能减少车间的作业面积，力争单位面积上 具有最大生产率。 2、制定装配工艺规程的原始资料 （1）产品的装配图及验收技术标准 （2）产品的生产纲领 （3）生产条件 二、制定装配工艺规程的步骤 1、研究产品的装配图及验收技术条件
审核产品图样的完整性、正确性；分析产品的 结构工艺性；审核产品装配的技术要求和验收标 准；分析与计算产品装配尺寸链。
置。为形成组件而进行的装配称之为组装。
组件与套件的区别在于组件在以后的装配中可 拆，而套件在以后的装配中一般不再拆开，可作为
一个零件参加装配。
上图b为一个组件示例，其中蜗轮和齿轮合件是先 前准备好的一个套件，阶梯轴为“基准零件”。 下
图 a所示为组件装配系统图。
组件和部件装配单元系统示意图
部件 在一个基准零件上，装上若干个组件、套件和零
上图（a）中，斜齿轮啮合间隙的大小是由与其配 合的轴肩决定的，修配工作量大；而（b）图为改
进的后的结构。
上图表示车床溜板和床身导轨后压板改进前后的结 构，（b）结构就是以调整法代替了修配法来保证 溜板压板与床身导轨间的合理间隙。下图表示两种
不同的轴润滑结构，（a）图所示结构需要在轴装 配完后，在箱体上配钻油孔，使装配产生机械加工 工作量；（b）图所示结构改在轴套上预先加工好 油孔，消除机械加工工作量。 三、机器结构应便于装配和拆卸
第六章机械装配工艺
T 5 T 0 (T 1 T 2 T 3 T 4 ) 0 .0m 3m
E 5 S E 5 T I 5 0 .1 0 3 .0 3 0 .1 m 0m
协调环尺寸及偏差： A5 500..1103mm
2020/4/10
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。
2020/4/10
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。如图所示为发动机活塞、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。
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
（1）. 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）. 装配精度的保证，除了与零件的精度有关外，还和 装配方法有关。
2020/4/10
二、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
2020/4/10
（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
2020/4/10
1. 完全互换法
定义 方法
2020/4/10
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。
机械制造工艺设计学第三版王先逵第六章习题解答
机械制造工艺学局部习题解答第六章机器装配工艺过程设计〔第3版教材P309〕6-1 何谓零件、套件、组件和部件？何谓机器的总装？〔P270〕答：零件——组成机器的最小单元，它是由整块金属或者其他材料制成的。
套件——在一个零件的根底上，装上一个或假设干零件构成的，它是装配的最小单元。
组件——在一个零件的根底上，装上假设干套件及零件而构成的。
部件——在一个零件的根底上，装上假设干组件、套件和零件构成的。
部件在机器中能完成一定的、完整的功用。
总装——把零件和部件装配成最终产品的过程成为总装。
6-2装配工艺规程包括哪些主要内容？经过哪些步骤制定的？〔P271-272〕答：装配工艺规程的主要内容：1)分析产品图样，划分装配单元，确定装配方法；2)拟定装配顺序，划分装配工序；3)计算装配时间定额；4)确定各工序装配技术要求、质量检查方法和检验工具；5)确定装配时零、部件的输送方法及所需的设备和工具；6)选择和设计装配过程中所需的工具、夹具和专用设备。
制定装配工艺规程的步骤：(1)研究产品的装配图及验收技术条件；(2)确定装配方法与组织形式；(3)划分装配单元，确定装配顺序；(4)划分装配工序；(5)编制装配工艺文件。
6-3装配精度一般包括哪些内容？装配精度与零件的加工精度有何区别？它们之间又有何关系？试举例说明。
〔P277-278〕答：装配精度一般包括：相互位置精度、相对运动精度和相互配合精度。
零件加工精度是指一个零件的尺寸精度和形状位置精度，而装配精度是装配以后零件之间的位置或者运动精度。
装配精度与零件精度之间的关系是：第一种情况是关键零件的精度直接影响装配精度〔单件自保〕，如P278的图6-17；第二种情况是装配精度与相关零件的加工精度等有关，如P278的图6-18.6-4装配尺寸链是如何构成的?装配尺寸链封闭环是如何确定的?它与工艺尺寸链的封闭环有何区别? 〔P278-279〕答：(在机器的装配关系中〕，装配尺寸链由相关零件的尺寸或相互位置关系构成。
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成批生产
装配工作台位固定，备有装配 夹具、模具和各种工具，可分 部件装配和总装配，也可组成 装配对象固定而装配工人流动 的流水线
手工为主， 部分使用工 具和夹具
有一定生产率，能满足装 配质量要求，需用设备不 多； 工作台位之间一般不 用机械化输送
成批生产 轻型产品
每个工人只完成一部分工作， 装配对象用人工依次移动（可 带随行夹具），装备按装配顺 序布置
第6章 机器装配
Machine Assembling 本章主要内容：
装配方法、装配尺寸链、装配工艺规程制定、自 动装配。
1
6.1 机械装配概述 （Introduction to Machine
Assembling）
机器装配
机械装配是按规定的精度和技术要求，将构成 机器的零件结合成组件、部件和产品的过程。装配 是机器制造中的后期工作，是决定产品质量的关键 环节。
组成环：Tk= T0 /n
特点：计算简便；当各组成环的基本尺寸相近，加
工方法相同时，优先考虑该种方法的采用。
（2）等精度法：按等精度原则来分配封闭环公差。
即认为各组成环公差具有相同的公差等级，按此计算出 公差等级系数，再求出各组成环公差。
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（3）实际可行性分配法：先按实际可行（参考经
济加工精度）拟定各组成环的公差，然后校核是否满 n
➢ 组成装配尺寸链时，应使每个有关零件只有一个 尺寸列人装配尺寸链。相应地，应将直接连接两个装 配基准面间的那个位置尺寸或位置关系标注在零件图 上。
➢ 又称一件一环原则。
16
4、装配尺寸链的计算：
➢装配尺寸链的计算有正向和反向计算两种。
尺寸链反计算中的公差分配
（1）等公差法：将封闭环的公差平均分配给各
18
解：（1）作尺寸链图，判断各环性质。
工作台 回转台 床鞍 升降台
α0
千分表
αP
➢ 旋转零件的不平衡
图6-1 卧式万能铣床工作台面 对升降台垂直移动的垂直度要求
4
装配工艺系统图
为了便于装配，通常将机器分成若干个独立的装配 单元。图装配单元通常可划分为五个等级，即零件、 套件、组件、部件和机器（图6-2)
零零零零零 件件件件件
基准零件
装配尺寸链的建立
➢ 确定封闭环：通常装配尺寸链封闭环就是装配精
度要求
➢ 装配尺寸链查找方法：取封闭环两端的零件为
起点，沿装配精度要求的位置方向，分别查明装配 关系中影响装配精度要求的那些有关零件，直至找 到同一基准零件或同一基准表面为止。
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3、装配尺寸链的分析
装配尺寸链组成的最短路线（最少环数）原则：
9
2、制定装配工艺规程的原则
➢保证产品装配质量 ➢选择合理的装配方法，综合考虑加工和装配的整 体效益 ➢合理安排装配顺序和工序，尽量减少钳工装配工 作量，缩短装配周期，提高装配效率 ➢尽量减少装配占地面积，提高单位面积生产率， 改善劳动条件 ➢注意采用和发展新工艺、新技术
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二、装配工艺规程的设计步骤
足 Tk T0，若满足，则确定所分配的公差，反之，提
高组k1成环的加工精度。
注意：标准件的尺寸公差大小和偏差不能变更。
例1：尺寸链正向计算应用实例：
图示为车床溜板部位的局部装配简图。装配间隙 A0=0.005～0.025mm, 其余各组成环尺寸及偏差为：
A1=25(+0.084)mm,A2=20±0.065mm, A3=5±0.006mm, 试校核装配间歇A0能否得到保证。
研究产品装配图和验收条件 确定装配方法和装配组织形式 划分装配单元——将产品划分为部件、组件和套 件等装配单元是制定装配工艺规程最重要的一步。
装配单元的划分要便于装配，并应合理的选择 装配基准件。装配基准件应是产品的基体或主干公共结合面
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一、 装配精度和装配尺寸链
1、装配精度
零、部件间的尺寸精度 零、部件间的相对运动精度 零、部件间的相互接触精度
A3
A1
A2
影响车床主轴中心线与尾座套筒中心线的等高度
14
2、装配尺寸链
尺寸链中全部组成环由不同零件的设计尺寸形成。 装配尺寸链按各环特征可分为：直线、角度、平面和 空间尺寸链四种。
11
确定装配顺序——在划分装配单元并确定装配 基准件以后，即可安排装配顺序。安排装配顺序 的一般原则是先难后易、先内后外、先小后大、 先下后上 划分装配工序 编制装配工艺文件
12
6.3 装配方法与装配尺寸链 Assembling Methods and
Assembling Dimensional Chain
半自动、全 自动装配
生产率高，质量稳定，产 品变动灵活性差，装备费 用昂贵
7
6.2 装配工艺规程设计
Process Planning of Assembling
8
一、 装配工艺规程制定原则
1、装配工艺规程及其重要性
➢将装配工艺过程用文件形式规定下来就是装配工艺 规程。 ➢它是指导装配工作的技术文件，也是进行装配生产 计划及技术准备的主要依据。对于设计或改建一个机 器制造厂，它是设计装配车间的基本文件之一。
2
机器装配基本作业：
清洗 连接 校正、调整与配作 平衡 验收、试验
机器装配精度：
相互位置精度 相互运动精度 相互配合精度
3
机器装配精度分析
影响装配精度因素
移动方向
➢零件的加工精度
直角尺
（与多个零件精度
有关，图6-1）
αT αR
αS
➢ 装配方法与装配技术
➢ 零件间的接触质量
➢ 力、热、内应力引起 的零件变形
人工流水线
生产率较高，对工人技术 水平要求相对较低，装备 费用不高；装配工艺相似 的多品种流水线可采用自 由节拍移动
一种或几种相似装配对象专用
生产率高，节奏性强，待
成批或大 批生产
流水线，有周期性间歇移动和 连续移动两种方式
机械化传输 装零、部件不能脱节，装 备费用较高
大批大量 生产
半自动或全自动装配线，半自 动装配线部分上下料和装配工 作采用人工方法
零 件
机器
部部 件件
组套 件件
图6-2 机器装配系统示意图
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套件与组件示例
a）套件
b）组件
图6-3 套件和组件示例
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表6-1 装配组织形式的选择与比较
生产规模 单件生产
装配方法与组织形式
手工（使用简单工具）装配， 无专用和固定工作台位
自动化程度
特点
手工
生产率低，装配质量很大
程度上取决于装配工人的 技术水平和责任心