装配尺寸链
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装配尺寸链的建立原则在制造业中,装配尺寸链是非常重要的概念。
它是指在产品设计和制造过程中,各个零部件之间的相对位置和尺寸关系,以及它们在装配过程中的配合关系。
建立良好的装配尺寸链可以确保产品的质量和性能,提高生产效率,降低成本。
本文将介绍装配尺寸链的建立原则。
一、确定装配顺序在建立装配尺寸链之前,必须先确定装配顺序。
装配顺序是指在装配过程中,各个零部件的装配顺序和方法。
它应该是按照产品设计要求和生产工艺流程来确定的。
确定装配顺序可以帮助我们更好地理解各个零部件之间的相对位置和尺寸关系,从而建立合理的装配尺寸链。
二、确定基准面和基准点在建立装配尺寸链时,必须确定一个基准面和基准点。
基准面是指在产品设计和制造过程中,用来确定各个零部件相对位置和尺寸关系的平面或曲面。
基准点是指在基准面上确定的一个点,用来确定各个零部件的位置和尺寸关系。
确定基准面和基准点可以帮助我们更好地控制各个零部件之间的相对位置和尺寸关系,从而建立合理的装配尺寸链。
三、确定公差分配方案在建立装配尺寸链时,必须确定公差分配方案。
公差分配方案是指在产品设计和制造过程中,将整个产品的公差分配到各个零部件上的方案。
确定公差分配方案可以帮助我们更好地控制各个零部件之间的配合关系,从而建立合理的装配尺寸链。
四、确定装配公差在建立装配尺寸链时,必须确定装配公差。
装配公差是指在装配过程中,各个零部件之间的配合公差。
确定装配公差可以帮助我们更好地控制各个零部件之间的配合关系,从而建立合理的装配尺寸链。
五、确定装配顺序公差在建立装配尺寸链时,必须确定装配顺序公差。
装配顺序公差是指在装配过程中,各个零部件之间的装配顺序对配合公差的影响。
确定装配顺序公差可以帮助我们更好地控制各个零部件之间的配合关系,从而建立合理的装配尺寸链。
六、确定检验方法在建立装配尺寸链时,必须确定检验方法。
检验方法是指在产品制造过程中,用来检验产品质量的方法。
确定检验方法可以帮助我们更好地控制产品质量,从而建立合理的装配尺寸链。
什么是装配尺寸链
装配尺寸链(Assembly Dimension Chain)是指在产品设计和制造中,由多个装配尺寸组成的一系列连续的尺寸关系。
它描述了产品各个零部件之间的尺寸配合要求和相互关系,确保整个产品在装配过程中能够正确组装和运作。
装配尺寸链起到了协调和控制各个零部件尺寸的作用,确保整个产品的功能和性能要求得以满足。
它通常由一系列的尺寸要求和公差要求组成,包括零部件的几何尺寸、位置尺寸、配合尺寸等。
这些尺寸要求需要在设计阶段明确规定,并在制造过程中进行控制和检验,以保证产品的装配质量和性能。
通过装配尺寸链的定义和控制,可以实现以下目标:
1. 确保各个零部件在装配过程中能够正确的相互配合和组装。
2. 确保产品在装配完成后符合设计要求和功能要求。
3. 提高产品的装配效率和质量,减少装配过程中的误差和问题。
4. 确保产品的可靠性和稳定性,降低故障和失效的风险。
装配尺寸链的设计和控制需要综合考虑产品的设计要求、工艺可行性、制造工艺能力以及质量控制的要求等因素。
通过合理的尺寸链设计和严格的尺寸控制,可以提高产品的质量稳定性和装配的可靠性,从而满足客户的需求并提升企业的竞争力。
装配尺寸链最短路线原则全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:装配尺寸链最短路线原则是一种在生产制造过程中常用的优化原则,它能够帮助企业有效地降低生产成本,提高生产效率,同时还能保证产品质量和交货周期。
在制造行业中,装配尺寸链最短路线原则被广泛应用于生产流程的优化和规划中,其核心思想是通过合理设计产品的尺寸,使得在装配过程中尺寸链的总长度最短,从而降低装配难度和成本。
装配尺寸链最短路线原则的基本概念是设定产品的尺寸,使得在产品的装配过程中,所有组件之间的尺寸链之和最小。
这种方法可以通过优化产品设计和装配顺序来实现,具体包括以下几个步骤:第一步,确定产品的装配尺寸链。
装配尺寸链是指在产品的装配过程中,从一个组件到另一个组件经过的所有尺寸的总和。
通过分析产品的设计图纸和装配工艺,可以确定产品的装配尺寸链。
第二步,优化产品的设计。
在产品设计阶段,可以通过合理设计产品的结构和尺寸,使得产品的装配尺寸链最短。
采用模块化设计,减少组件之间的连接点,降低装配难度和成本。
第三步,优化装配顺序。
在产品装配过程中,合理安排组件的装配顺序也是降低尺寸链的关键。
通过优化装配顺序,可以减少组件之间的尺寸链,提高装配效率和质量。
第二篇示例:装配尺寸链最短路线原则是指在进行装配尺寸链设计时,应该选择最短的路径来连接各个尺寸链。
这一原则是为了提高产品的装配效率和质量,减少装配过程中的错误和浪费。
在产品装配过程中,装配尺寸链是指一个由各个零部件尺寸和公差直接相互影响而构成的链条。
尺寸链的设计对于产品的装配质量和性能至关重要,因为尺寸链的长短直接影响到产品的装配准确性和效率。
在实际的产品设计中,遵循装配尺寸链最短路线原则需要设计者在设计尺寸链时考虑以下几个方面:1. 尺寸链布局:设计者需要优化零部件的布局,使得各个零部件之间的相互影响路径最短,从而减少尺寸链的长度。
2. 尺寸链的路径选择:设计者需要选择最短的路径连接各个尺寸链,避免不必要的中间连接点,从而减少尺寸链的复杂性和长度。
内容提纲1、装配尺寸链1装配尺寸链2、保证机器装配精度的方法2保证机器装配精度的方法当遇到有些要求较高的装配精度,如果完全靠相关零件的制造精度来直接保证,则零件的加工精度将会很高,给加工带来较大困难。
一、装配尺寸链1.装配尺寸链的概念装配尺寸链是以某项装配精度指标(或装配要求)作为封闭环,查找所有与该项精度指标(或装配要求)有关零件的尺寸(或位置要求)作为组成环而形成的尺寸链。
☞装配尺寸链的封闭环、组成环●封闭环:是间接保证的。
装配尺寸链的封闭环→产品或部件的装配精度要求。
如装配间隙、过盈量、装配后的位置要求。
一个装配精度要求就可以建立一个装配尺寸链。
●组成环:对装配精度要求有直接影响的那些零、部件上的尺寸和位置关系。
分为增环和减环(定义及判断方法同工艺尺寸链)。
2. 装配尺寸链的分类◆分类:根据各环的几何特征及所处的空间位置线性尺寸链→所有环为长度或精度的尺寸链,各环→所有环为长度或精度的尺寸链各环位于同一平面且彼此平行。
角度尺寸链→垂直度、平行度等平面尺寸链空间尺寸链装配尺寸链的建立步骤建3. 装配尺寸链的建立步骤一般按下列步骤建立尺寸链。
1、确定封闭环2、查找组成环(1)查找相关零件(2)确定相关零件上的相关尺寸3、画尺寸链图并确定组成环的性质(1)几何公差环的特点何差几何公差环可看做公称尺寸为零的尺寸环。
若几何公差的上、下极限偏差对称分布,如同轴度和对称度等那么无论把该环定为增环是减环它们对封称度等,那么无论把该环定为增环还是减环,它们对封闭环的影响将是相同的。
因此,上、下极限偏差对称分布的几何公差环,可以不必判定其是增环还是减环,任意假定都可以。
若几何公差的上下极限偏差虽是对称分布而若几何公差的上、下极限偏差虽是对称分布,而实际上是只允许单向极限偏差的环,那么就必须判定其是增环还是减环并限制其出现另一方向的极限偏差还是减环,并限制其出现另一方向的极限偏差。
判定方法见角度尺寸链。
(2)配合间隙环的特点间隙配合间隙环是指间隙配合时,因轴比孔小,引起轴的轴线和孔的轴线的偏移量。
1.概诉一、装配的概念(一)机械的组成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。
1.零件零件是组成机械和参加装配的最基本单元。
大部分零件都是预先装成合件、组件和部件再进入总装。
2.合件合件是比零件大一级的装配单元。
下列情况皆属合件。
(1)两个以上零件,是由不可拆卸的联接方法(如铆、焊、热压装配等)联接在一起。
(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,如图11—1a属于合件,其中蜗轮为基准零件。
3.组件组件是一个或几个合件与若干个零件的组合。
如图11—1b所示即属于组件,其中蜗轮与齿轮为一个先装好的合件,而后以阶梯轴为基准件,与合件和其它零件组合为组件。
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.机械产品它是由上述全部装配单元组成的整体。
装配单元系统图表明了各有关装配单元间的从属关系。
如图11—2所示。
(二)装配的定义根据规定的要求,将若干零件装配成部件的过程叫部装,把若干个零件和部件装配成最终产品的过程叫总装。
(三)装配工作的基本内容机械装配是产品制造的最后阶段,装配过程中不是将合格零件简单地联接起来,而是要通过一系列工艺措施,才能最终达到产品质量要求。
常见的装配工作有以下几项:1.清洗目的是去除零件表面或部件中的油污及机械杂质。
2.连接联接的方式一般有两种:可拆联接和不可拆联接。
可拆联接在装配后可以很容易拆卸而不致损坏任何零件,且拆卸后仍重新装配在一起。
例如螺纹联接、键联接等,不可拆联接,装配后一般不再拆卸,如果拆卸就会损坏其中的某些零件。
例如焊接、铆接等。
3.调整包括校正、配作、平衡等。
校正是指产品中相关零、部件间相互位置找正,找正并通过各种调整方法,保证达到装配精度要求等。
配作是指两个零件装配后确定其相互位置的加工,如配钻、配铰,或为改善两个零件表面结合精度的加工,如配刮及配磨等,配作是校正调整工作结合进行的。
平衡为防止使用中出现振动,装配时,应对其旋转零、部件进行平衡。
包括静平衡和动平衡两种方法。
4.检验和试验机械产品装配完后,应根据有关技术标准和规定,对产品进行较全面的检验和试验工作,合格后才准出厂。
除上述装配工作外,油漆、包装等也属于装配工作。
(四)装配的意义装配是整个机械制造工艺过程中的最后一个环节。
装配工作对机械的质量影响很大。
若装配不当,即使所有零件加工合格,也不一定能够装配出合格的高质量的机械;反之当零件制造质量不十分良好时,只要装配中采用合适的工艺方案,也能使机械达到规定的要求,因此,装配质量对保证机械质量起了极其重要的作用。
二、装配精度(一)概念及内容装配精度是指产品装配后几何参数实际达到的精度,它一般包括:1.尺寸精度是指零部件的距离精度和配合精度。
例如卧式车床前,后两顶尖对床身导轨的等高度。
2.位置精度是指相关零件的平行度,垂直度和同轴度等方面的要求。
例如台式钻床主轴对工作台台面的垂直度。
3.相对运动精度是指产品中有相对运动的零、部件间在运动方向上和相对速度上的精度。
例如滚齿机滚刀与工作台的传动精度。
4.接触精度是指两配合表面,接触表面和连接表面间达到规定的接触面积大小和接触点分布情况。
例如齿轮啮合、锥体、配合以及导轨之间的接触精度。
(二)装配精度与零件精度的关系机械及其部件都是由零件所组成的,装配精度与相关零、部件制造误差的累积有关,特别是关键零件的加工精度。
例如卧式车床尾座移动对床鞍移动的平行度,就主要取决于床身导轨A与B的平行度,如图11—3所示。
又如车床主轴锥孔轴心线和尾座套筒锥孔轴心线的等高度(A0),即主要取决于主轴箱,尾座及座板的A1、A2及A3的尺寸精度,如图11—4所示。
另一方面,装配精度又取决于装配方法,在单件小批生产及装配精度要求较高时装配方法尤为重要,例如图11—4中所示的等高度要求是很高的。
如果靠提高尺寸A1、A2及A3的尺寸精度来保证是不经济的,甚至在技术上也是很困难的。
比较合理的办法是地装配中通过检测,对某个零部件进行适当的修配来保证装配精度。
总之,机械的装配精度不但取决于零件的精度,而且取决于装配方法。
第二节装配尺寸链一、基本概念装配尺寸链是产品或部件在装配过程中,由相关零件的有关尺寸(表面或轴线间距离)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。
其基本特征是具有封闭性,即有一个封闭环和若干个组成环所构成的尺寸链呈封闭图形,如图11—4b所示。
其封闭环不是零件或部件上的尺寸,而是不同零件或部件的表面或轴心线间的相对位置尺寸,它不能独立地变化,而是装配过程最后形成的,即为装配精度,如图11—4中的A0。
其各组成环不是在同一个零件上的尺寸,而是与装配精度有关的各零件上的有关尺寸,如图11—4中的A1、A2及A3。
装配尺寸链各环的定义及特征同第三章所述。
显然,A2和A3是增环,A1是减环。
装配尺寸链按照各环的几何特征和所处的空间位置大致可分为:线性尺寸链、角度尺寸链、平面尺寸链和空间尺寸链。
常见的是前两种。
二、装配尺寸链的建立—线性尺寸链(直线尺寸链)应用装配尺寸链分析和解决装配精度问题,首先是查明和建立尺寸链,即确定封闭环,并以封闭环为依据查明各组成环,然后确定保证装配精度的工艺方法和进行必要的计算。
查明和建立装配尺寸链的步骤如下:(一)确定封闭环在装配过程中,要求保证的装配精度就是封闭环。
(二)查明组成环,画装配尺寸链图从封闭环任意一端开始,沿着装配精度要求的位置方向,将与装配精度有关的各零件尺寸依次首尾相连,直到封闭环另一端相接为止,形成一个封闭形的尺寸图,图上的各个尺寸即是组成环。
(三)判别组成环的性质画出装配尺寸链图后,按第三章所述的定义判别组成环的性质-即增、减环。
在建立装配尺寸链时,除满足封闭性,相关性原则外,还应符合下列要求。
1.组成环数最少原则从工艺角度出发,在结构已经确定的情况下,标注零件尺寸时,应使一个零件仅有一个尺寸进入尺寸链,即组成环数目等于有关零件数目。
如图11-5a所示,轴只有A1一个尺寸进入尺寸链,是正确的。
10-5b的标注法中,轴有a 、b两个尺寸进入尺寸链,是不正确的。
2.按封闭环的不同位置和方向,分别建立装配尺寸链。
例如常见的蜗杆副结构,为保证正常啮合,蜗杆副两轴线的距离(啮合间隙),蜗杆轴线与蜗轮中间平面的对称度均有一定要求,这是两个不同位置方向的装配精度,因此需要在两个不同方向分别建立装配尺寸链。
三、装配尺寸链的计算(一)计算类型1.正计算法已知组成环的基本尺寸及偏差代入公式,求出封闭环的基本尺寸偏差,计算比较简单不再赘述。
2.反计算法已知封闭环的基本尺寸及偏差,求各组成环的基本尺寸及偏差。
下面介绍利用“协调环”解算装配尺寸链的基本步骤:在组成环中,选择一个比较容易加工或在加工中受到限制较少有组成环作为“协调环”其计算过程是先按经济精度确定其它环的公差及偏差,然后利用公式算出“协调环”的公差及偏差。
具体步骤见互换装配法例题。
3.中间计算法已知封闭环及组成环的基本尺寸及偏差,求另一组成环的基本尺寸及偏差,计算也较简便不再赘述。
无论哪一种情况,其解算方法都有两种,即极大极小法和概率法。
(二)计算方法1.极大极小法用极大极小解装配尺寸链的计算方法公式与第三章中解工艺尺寸链的公式(3-21)~(3-33)相同,在此从略。
2.概率法极大极小法的优点是简单可靠,其缺点是从极端情况下出发推导出的计算公式,比较保守,当封闭环的公差较小,而组成环的数目又较多时,则各组成环分得的公差是很小的,使加工困难,制造成本增加。
生产实践证明,加工一批零件时,其实际尺寸处于公差中间部分的是多数,而处于极限尺寸的零件是极少数的,而且一批零件在装配中,尤其是对于多环尺寸链的装配,同一部件的各组成环,恰好都处于极限尺寸情况,更是少见。
因此,在成批,大量生产中,当装配精度要求高,而且组成环的数目又较多时,应用概率法解算装配尺寸链比较合理。
概率法和极大极小法所用的计算公式的区别只在封闭环公差的计算上,其它完全相同。
(1)极大极小法的封闭环公差:式中T0——封闭环公差;Ti——组成环公差;m——组成环个数。
(2)概率法封闭环公差:式中T0——封闭环公差;Ti——组成环公差;m——组成环个数。
具体解法请看第三节。
第三节装配方法及其选择机械的装配首先应当保证装配精度和提高经济效益。
相关零件的制造误差必然要累积到封闭环上,构成了封闭环的误差。
因此,装配精度越高,则相关零件的精度要求也越高。
这对机械加工很不经济的,有时甚至是不可能达到加工要求的。
所以,对不同的生产条件,采取适当的装配方法,在不过高的提高相关零件制造精度的情况下来保证装配精度,是装配工艺的首要任务。
在长期的装配实践中,人们根据不同的机械、不同的生产类型条件,创造了许多巧妙的装配工艺方法,归纳起来有:互换装配法、选配装配法、修配装配法和调整装配法四种。
现分述如下:一、互换装配法互换装配法就是在装配时各配合零件不经修理、选择或调整即可达到装配精度的方法。
根据互换的程度不同,互换装配法又分为完全互换装配法和不完全互换装配法两种。
(一)完全互换装配法这种方法的实质是在满足各环经济精度的前提下,依靠控制零件的制造精度来保证的。
在一般情况下,完全互换装配法的装配尺寸链按极大极小法计算,即各组成环的公差之和等于或小于封闭环的公差。
完全互换装配法的优点:(1)装配过程简单,生产率高;(2)对工人技术水平要求不高;(3)便于组织流水作业和实现自动化装配;(4)容易实现零部件的专业协作、成本低;(5)便于备件供应及机械维修工作。
由于具有上述优点,所以,只要当组成环分得的公差满足经济精度要求时,无论何种生产类型都应尽量采用完全互换装配法进行装配。
例11-1图11-6所示齿轮箱部件,装配后要求轴向窜动量为0.2~0.7mm,即A0=0+0.7+0.2 mm。
已知其它零件的有关基本尺寸A1=122 mm,A2=28 mm,A3=5 mm,A4=140 mm,A5=5 mm,试决定上下偏差。
解:(1)画出装配尺寸链(图11—6),校验各环基本尺寸。
封闭环为A0。
封闭环基本尺寸可见各环基本尺寸的给定数值正确。
(2)确定各组成环的公差大小和分布位置。
为了满足封闭环公差T0=0.50 mm要求,各组成环公差Ti的累积公差值不得超过0.5 mm,即应在最终确定各Ti值之前,可先按等公差计算分配到各环的平均公差值Tav.i=T0/m=0.5/5=0.1(mm)由此值可知,零件的制造精度不算太高,是可以加工的,故用完全互换是可行的。