装配尺寸链计算.pptx
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1、机器装配精度装配精度的内容尺寸尺寸精度精度位置位置精度精度运动运动精度精度接触接触精度精度第1页/共50页装配精度与零件精度的关系机器的质量是通过装配质量最终机器的质量是通过装配质量最终得以保证的,装配工艺方法对保得以保证的,装配工艺方法对保证机器的质量有着很重要的作用证机器的质量有着很重要的作用 如果装配不当,即使零件的加工质量如果装配不当,即使零件的加工质量再高,仍可能出现不合格产品再高,仍可能出现不合格产品 相反,即使零件的加工质量不是很高,相反,即使零件的加工质量不是很高,但在装配时采用了合适的工艺方法,依但在装配时采用了合适的工艺方法,依然可能使产品达到规定的精度要求然可能使产品达到
2、规定的精度要求 产品的质量取决于:第2页/共50页影响装配精度的因素零件的加工精度零件的加工精度零件之间的配合要求和接触质量零件之间的配合要求和接触质量零件的变形零件的变形旋转零件的不平衡旋转零件的不平衡工人的装配技术工人的装配技术第3页/共50页4.9.1装配尺寸链机械制造基础第12章第4页/共50页目的:1、机械产品、工装夹具等设计过程中,从装配图拆画零件图时,确定每个零件的尺寸公差和偏差2、确定用什么方法来保证装配精度重点:装配尺寸链的解算与应用第5页/共50页车床尾座部件:要保证装配间隙A0,标注零件尺寸公差和偏差第6页/共50页上学期设计的多轴钻床A1A2A3A4A5A6A7A8A9
3、A10A11A0第7页/共50页装配尺寸链的基本概念及其特征机器装配过程中,由相关零件的尺寸或相互机器装配过程中,由相关零件的尺寸或相互位置关系所组成的尺寸链,称为装配尺寸链位置关系所组成的尺寸链,称为装配尺寸链装配尺寸链的特点装配尺寸链的特点封闭环是装配时要保证的装配精度或技术要求各组成环分别属于不同的零件或部件第8页/共50页装配尺寸链的建立1)看图:看清装配关系,找到各零件的装配基准2)明确装配要求封闭环遵守最短路线原则:遵守最短路线原则:组成环数等于相关零件数,即一件一环3)查找组成环:从封闭环起第9页/共50页一件一环原则(b错)第10页/共50页精度低时适当简化精度高时考虑配合间隙
4、和形位公差。第11页/共50页第12页/共50页最短路线原则第13页/共50页4.9.2装配方法的选择(保证装配精度的工艺方法)机械制造基础第12章第14页/共50页 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。实质实质 其实质是用控制零件加工误差来保证装配精度。1、互换法、互换法 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第15页/共50页 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。定义定义方法方法 其方法是各有关零件公差之和应小于或等于装配公差。(1)完全互换法完全互换法第16页/共50页用
5、极值法解尺寸链与解算工艺尺寸链的与解算工艺尺寸链的计算公式相同计算公式相同计算封闭环的基本尺寸,定出其上下偏差计算各组成环的平均公差选协调环,分配公差,确定偏差计算协调环的上、下偏差计算步骤第17页/共50页解:1、完全互换法 画出装配尺寸链图,其中 A1 A2为增环,A3、A4 A5为 减环,A0为封闭环。例:齿轮箱部件中,要求装配后的轴向间隙0.20.7mm。有关零件基本尺寸是:A1=122,A2=28,A3=5,A4=140,A5=5。分别按极值法和概率法确定各组成环零件尺寸的公差及上下偏差。+0.2A0=(A1+A2)-(A3+A4+A5)=150-150=0 确定各组成环尺寸公差和上
6、下偏差T1+T2+T3+T4+T5T0=0.50TavA=T0L/5=0.1考虑加工难易调整各公差T1=0.2,T2=0.1,T3=T5=0.05按入体原则分配公差。留A4为协调环,按尺寸链计算 确定协调环公差及上下偏差 T4=T0T1T2T3T5=0.1EIA0=EIA1+EIA2ESA3ESA4ESA5ESA0=ESA1+ESA2EIA3EIA4EIA5 ESA4=0.20EIA4=0.30A4=140-0.20-0.30 确定协调环公差及上下偏差 T4=T0T1T2T3T5=0.1EIA0=EIA1+EIA2ESA3ESA4ESA5ESA0=ESA1+ESA2EIA3EIA4EIA5 E
7、SA4=0.20EIA4=0.30A4=140-0.20-0.30第18页/共50页特点特点应用应用特点:装配工作简单,生产率高,有利于组成流水生产、协作生产,同时也有利于维修和配件制造,生产成本低。但当装配精度要求较高,组成环较多时,零件难以按经济精度制造。用于少环尺寸链或精度不高的多环尺寸链中。适用于任何生产类型。第19页/共50页(2)大数互换法()大数互换法(不完全互换法)不完全互换法)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。定义定义实质实质方法方法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,
8、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。各有关零件公差平方之和应小于或等于装配公差的平方。第20页/共50页用概率法解尺寸链:设各环尺寸正态分布,尺寸分布中心与公差带中心重合。确定各组成环尺寸公差及偏差 i=1=1,k i=1=1 各组成环平均公差按加工难易,调整各组成环公差:T1=0.4,T2=0.2,T3=T5=0.08,按入体原则分配公差 确定协调环公差及上下偏差 0.52=0.42+0.22+0.082+T42+0.082T4=0.192 中间偏差0=(1+2)-(3+4+5)i=(ESi+EIi)/2 4=-0.07ESA4=4+T4/2=+0.026 EI
9、A4=4T4/2=0.166注意:不能用极值法的公式计算上下偏差,只能先计算中间偏差,再加减半个公差!第21页/共50页 核算封闭环的极限偏差0=(1+2)-(3+4+5)=(0.2+0.1)-(-0.04-0.07-0.04)=0.45 T02=T12+T22+T32+T42+T52T0=0.5 求封闭环极限偏差,得:ESA0=0+T0/2=0.70 EIA0=0T0/2=0.20 由以上两种方法的解算结果看出:概率法算得的各组成环公差比极值法约扩大了一倍但必须是大批量生产才行。第22页/共50页特点特点应用应用特点: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
10、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。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。第23页/共50页2.选配法选配法(1)直接选配法)直接选配法(2)分组选配法)分组选配法(3)复合选配法)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。第24页/共50页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。(1)直接选配法)直接选配法第25页/共50页(2
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