1、第5章 工藝規程設計 將原料轉變為成品的全過程。將原料轉變為成品的全過程。 生產過程中直接改變加工對象的形狀、尺寸、相對位置和生產過程中直接改變加工對象的形狀、尺寸、相對位置和性質等，使其成為成品或半成品的過程。性質等，使其成為成品或半成品的過程。 鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理、鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理、機械加工、裝配工藝機械加工、裝配工藝過程過程 工藝規程是規定產品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝規程是規定產品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件。工藝文件。 工藝規程形式工藝規程形式（工藝過程卡、工序卡、工藝卡）（工藝過程卡、工序卡、工藝卡） N=Qn(1+a)(1+b)

2、 軸徑軸徑錐孔主軸零件精基準選擇【例】主軸零件精基準選擇【例】齒輪加工【例】床身導軌面磨削加工 導軌磨削基準選擇 浮動鏜刀塊1工件 2鏜刀塊 3鏜桿 外圓研磨示意圖【例】鉸孔、拉孔、研磨【例】浮動鏜刀塊鏜孔（4）便于裝夾原則便于裝夾原則所選擇的精基準，應能保證工件定位準確、可靠，并盡可能使夾具結構簡單、操作方便。 搖桿零件圖4012H7鑄造圓角R3其余倒角145600.059.520H71.63.23.23.21.64018M83.2R127100.1ABDC1545【例】選擇圖示搖桿零件的定位基準。零件材料為HT200，毛坯為鑄件，生產批量：5000件。 考慮的主要因素：考慮的主要因素： l

3、 應選擇相應的獲得經濟精度的加工方法應選擇相應的獲得經濟精度的加工方法 l 要考慮工件材料的性質要考慮工件材料的性質 l 要考慮工件的結構形狀和尺寸大小要考慮工件的結構形狀和尺寸大小 l 要考慮生產率和經濟性的要求要考慮生產率和經濟性的要求 l 要考慮工廠的現有設備情況和技術條件要考慮工廠的現有設備情況和技術條件1）粗加工階段）粗加工階段 去除各表面大部分余量，關鍵是提高生產率去除各表面大部分余量，關鍵是提高生產率2）半精加工階段）半精加工階段 次要表面達到要求，為主要表面的精加工作準備次要表面達到要求，為主要表面的精加工作準備3）精加工階段）精加工階段 各主要表面達到零件圖規定的質量要求各主

4、要表面達到零件圖規定的質量要求4）光整加工階段）光整加工階段 主要用于高精度、小粗糙度要求的表面主要用于高精度、小粗糙度要求的表面劃分加工階段的目的劃分加工階段的目的： 保證加工質量，提高加工效率；保證加工質量，提高加工效率； 及早發現毛坯缺陷并及時處理；及早發現毛坯缺陷并及時處理； 便于合理選用設備；便于合理選用設備； 便于熱處理工序的安排。便于熱處理工序的安排。工序分散的特點工序分散的特點（1）機床、刀具、夾具等結構簡單，調整方便；）機床、刀具、夾具等結構簡單，調整方便；（2）生產準備工作量小，加工過程中調整少；）生產準備工作量小，加工過程中調整少；（3）可以選用最有利的切削用量；）可以選

5、用最有利的切削用量；（4）工序數目多，工序加工內容少，設備數目多，工）工序數目多，工序加工內容少，設備數目多，工藝路線長，操作工人數量多，生產面積大。藝路線長，操作工人數量多，生產面積大。（1 1）有利于采用高效專用機床和工藝裝備，生產效率高。）有利于采用高效專用機床和工藝裝備，生產效率高。（2 2）工序數目少，工藝路線短，便于生產計劃和管理。）工序數目少，工藝路線短，便于生產計劃和管理。（3 3）設備數量少，相應地操作工人少，生產面積小。）設備數量少，相應地操作工人少，生產面積小。（4 4）裝夾次數少，節省輔助時間，提高位置精度。）裝夾次數少，節省輔助時間，提高位置精度。（5 5）專用設備、

6、工藝裝備投資大，生產準備工作量大，產品）專用設備、工藝裝備投資大，生產準備工作量大，產品調整困難。調整困難。工序集中的特點工序集中的特點是：是：（3 3）工序的集中與分散工序的集中與分散 （4 4）工序順序的安排）工序順序的安排 1 1）機械加工順序的安排）機械加工順序的安排 先基準后其它先基準后其它 先平面后孔先平面后孔 先主后次先主后次先粗后精先粗后精2 2）熱處理工序的安排）熱處理工序的安排 A A）預備熱處理）預備熱處理 退火和正火退火和正火 粗加工之前或后粗加工之前或后 調質調質 粗加工后半精加工前粗加工后半精加工前 B B）最終熱處理）最終熱處理 淬火淬火 半精加工后精加工前半精加

7、工后精加工前 滲碳滲碳 半精加工后精加工前半精加工后精加工前 滲氮滲氮 半精加工或精加工后半精加工或精加工后3 3）其它工序的安排）其它工序的安排 a a）檢驗工序）檢驗工序 粗加工結束后；粗加工結束后； 重要工序前后；重要工序前后； 轉向另車間前后；轉向另車間前后； 全部加工結束后全部加工結束后 b b）去除毛刺）去除毛刺 c c）特種檢驗）特種檢驗 無損探傷、平衡試驗無損探傷、平衡試驗 d d）表面處理）表面處理 表面涂層、鍍層、發藍表面涂層、鍍層、發藍 e e）洗滌防銹）洗滌防銹 6. 6.機床與工藝裝備的選擇機床與工藝裝備的選擇 機床尺寸規格與工件的形體尺寸相適應；機床尺寸規格與工件的

8、形體尺寸相適應； 精度等級與本工序加工要求相適應；精度等級與本工序加工要求相適應； 電機功率與本工序加工所需功率相適應；電機功率與本工序加工所需功率相適應； 自動化程度和生產效率與生產類型相適應。自動化程度和生產效率與生產類型相適應。 工藝裝備直接影響加工精度、生產效率和制工藝裝備直接影響加工精度、生產效率和制 造成本。中小批條件下可選用通用工藝裝備；造成本。中小批條件下可選用通用工藝裝備； 大批大量生產中可考慮制造專用工藝裝備。大批大量生產中可考慮制造專用工藝裝備。 機床和工藝裝備的選擇不僅要考慮投資的當機床和工藝裝備的選擇不僅要考慮投資的當 前效益，還要考慮產品改型及轉產的可能性，前效益，

9、還要考慮產品改型及轉產的可能性， 應使其具有足夠的柔性。應使其具有足夠的柔性。 搖桿零件圖4012H7鑄造圓角R3其余倒角145600.059.520H71.63.23.23.21.64018M83.2R127100.1ABDC1545【例】工藝分析：第3節 加工余量與工序尺寸（1） 加工余量概念 加工余量粗加工半精加工精加工1）加工余量：毛坯上留作加工用的材料層。 2）加工總余量：毛坯尺寸與零件設計尺寸之差。工序余量加工總余量3）工序余量：該表面每道工序切除掉的金屬層厚度， 即相鄰兩工序尺寸之差。 外圓表面外圓表面 2 Zb =da-db ， 內圓表面內圓表面 2 Zb =Db-Da 單邊余

10、量單邊余量對于非對稱表面，其加工余量用單邊余量對于非對稱表面，其加工余量用單邊余量 Zb 表示：表示： Zb =la-lb雙邊余量雙邊余量 對于外圓內圓等對稱表面加工余量用雙邊余量對于外圓內圓等對稱表面加工余量用雙邊余量2Zb表示表示工序尺寸公差一般按工序尺寸公差一般按“入體原入體原則則”標注標注 Zmax= la (lb Tb)= Zb + Tb Zmin =( la Ta ) lb= Zb Ta工序余量變動范圍工序余量變動范圍 Tz = ZmaxZmin = Tb + Ta工序余量又分為工序余量又分為公稱余量公稱余量Zb、最大余量、最大余量Zmax、最小余量、最小余量Zmin對于被包容面，

11、本工序的對于被包容面，本工序的公稱余量公稱余量 Zb =la-lb 對于包容尺寸（孔徑、槽寬），下偏差為對于包容尺寸（孔徑、槽寬），下偏差為0，其最小尺寸，其最小尺寸 就是基本尺寸，本工序的就是基本尺寸，本工序的公稱余量公稱余量 Zb =lb-la Zmax= (lb +Tb) la= Zb + Tb Zmin = lb (la +Ta) = Zb Ta工序余量變動范圍工序余量變動范圍 Tz = ZmaxZmin = Tb + Ta（2）影響加工余量的因素）影響加工余量的因素 l 上道工序留下的表面粗糙度上道工序留下的表面粗糙度Ra和表和表面缺陷層面缺陷層Da，本工序必須切除。，本工序必須切除

12、。 l 上道工序的尺寸公差上道工序的尺寸公差Ta l 工件各表面相互位置的空間偏差工件各表面相互位置的空間偏差ea l 本道工序的安裝誤差本道工序的安裝誤差 b綜上分析，工序余量的最小值可用以下公綜上分析，工序余量的最小值可用以下公式計算：式計算：對于單邊余量：對于單邊余量： 對于雙邊余量：對于雙邊余量： 2 baayabmineHRTZbaayabmin22e)H(RTZ（ 3 ） 加工余量的確定方法加工余量的確定方法 1）計算法）計算法 2）經驗估計法）經驗估計法 3）查表法）查表法 實驗內容 2. 工序尺寸及其公差的確定工序尺寸及其公差的確定1）工藝基準與設計基準重合）工藝基準與設計基準

13、重合同一表面經多次加工達到圖紙尺寸要求，其中間工序同一表面經多次加工達到圖紙尺寸要求，其中間工序尺寸根據零件圖尺寸加上或減去工序余量即可得到，尺寸根據零件圖尺寸加上或減去工序余量即可得到，即從最后一道工序向前推算，得出相應的工序尺寸，即從最后一道工序向前推算，得出相應的工序尺寸，一直推算到毛坯尺寸。一直推算到毛坯尺寸。例：某機床主軸孔要求為例：某機床主軸孔要求為 100+0.035（Ra0.8），毛坯為鑄造孔，確），毛坯為鑄造孔，確定表中各工序尺寸及偏差。定表中各工序尺寸及偏差。工序名稱工序名稱工序余量工序余量工序所能達精度工序所能達精度工序尺寸工序尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差浮動鏜孔浮動

14、鏜孔0.1精鏜孔精鏜孔0.5半精鏜孔半精鏜孔2.4粗鏜孔粗鏜孔5毛坯孔毛坯孔總余量8)(7035.00 H)(8054.00 H)(1014.00 H21 )(1354.00 H035.00100 10092597 974 . 24 .99 4 .995 . 09 .99 9 .991 . 0100 054.009.99 14.004.99 54.0097 2192 粗車一半精車一粗車一半精車一高頻淬火一粗磨高頻淬火一粗磨一精磨一研磨一精磨一研磨用查表法確定加工余量用查表法確定加工余量 研磨余量為研磨余量為0.01mm;0.01mm; 精磨余量為精磨余量為0.1mm;0.1mm; 粗磨余量為粗

15、磨余量為0.3mm;0.3mm; 半精車余量為半精車余量為1.1mm;1.1mm; 粗車余量為粗車余量為4.5mm4.5mm。 加工總余量為加工總余量為6.01mm6.01mm，取加工總余量為，取加工總余量為6mm6mm，把粗車，把粗車余量修正為余量修正為4.49mm4.49mm。計算各加工工序基本尺寸計算各加工工序基本尺寸 研磨后工序基本尺寸為研磨后工序基本尺寸為50mm(50mm(設計尺寸設計尺寸) )，其它各工序基，其它各工序基本尺寸依次為：本尺寸依次為：確定工藝路線確定工藝路線：精精 磨磨 50mm50mm十十0.Olmm0.Olmm50.0lmm50.0lmm粗粗 磨磨 50.0lm

16、m50.0lmm十十0.1mm0.1mm50.11mm50.11mm半精車半精車 50.11mm50.11mm十十0.3mm0.3mm50.41mm50.41mm粗粗 車車 50.41mm50.41mm十十1.1mm1.1mm51.5lmm51.5lmm毛毛 坯坯 51.5lmm51.5lmm十十4.49mm4.49mm56mm56mm確定各工序的加工經濟精度和表面粗糙度確定各工序的加工經濟精度和表面粗糙度 由工藝設計手冊查得由工藝設計手冊查得: :研磨研磨IT5IT5，Ra0.04um(Ra0.04um(零件的設計要零件的設計要求求) )；精磨；精磨:IT6:IT6，Ra0.16um;Ra0

17、.16um;粗磨粗磨:IT8:IT8，Ra1.25um;Ra1.25um;半精半精車車:ITll,Ra2.5um:ITll,Ra2.5um；粗車；粗車:IT13,Ra16um:IT13,Ra16um。查公差表查公差表，將查得的公差數值按，將查得的公差數值按“入體原則入體原則”標注在工序標注在工序基本尺寸上。查工藝手冊可得鍛造毛坯公差為基本尺寸上。查工藝手冊可得鍛造毛坯公差為2mm2mm。 例：例：有一大量生產之小軸，毛坯為熱軋棒料，經粗車、半精有一大量生產之小軸，毛坯為熱軋棒料，經粗車、半精車、淬火、磨削后，其外圓尺寸達圖樣要求車、淬火、磨削后，其外圓尺寸達圖樣要求0013. 030mm。已知

18、各工序的加工余量及加工精度，試確定各工序。已知各工序的加工余量及加工精度，試確定各工序尺寸、偏差、毛坯尺寸及粗車余量，并填下表（余量系雙尺寸、偏差、毛坯尺寸及粗車余量，并填下表（余量系雙邊余量）：邊余量）：工序名稱工序名稱工序余量工序余量加工精度加工精度工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差精精 磨磨0.10.013(IT6)粗粗 磨磨0.40.033(IT8)半半 精車精車1.50.084(IT10)粗粗 車車 40.21(IT12)毛坯尺寸毛坯尺寸+0.75-0.4 不能用上面所述的反推不能用上面所述的反推計算法計算法，而是需要，而是需要借助尺寸鏈借助尺寸鏈的分析和計算的分析和計算。 第第4 4節節

19、 工藝尺寸鏈工藝尺寸鏈1 1 尺寸鏈及尺寸鏈計算公式尺寸鏈及尺寸鏈計算公式 按一定順序首尾按一定順序首尾連接的尺寸形成的連接的尺寸形成的封閉尺寸組，稱為封閉尺寸組，稱為尺寸鏈。尺寸鏈。 由單個零件在工藝過程中的有關工藝尺寸所形成的尺寸鏈，由單個零件在工藝過程中的有關工藝尺寸所形成的尺寸鏈，就稱為工藝尺寸鏈。就稱為工藝尺寸鏈。mkqqkpPAAA110mkqqkppmkqqkppESEIEIEIESES110110110niiTTmkqqkppmkqqkppAAAAAA1max1minmin01min1maxmax0封閉環也就是公差最大的那個尺寸。封閉環也就是公差最大的那個尺寸。mkqqkpp1

20、10 Amax= A + ES； Amin= A - EI ES= Amax- A ； EI= AAmin i=（ESi+ EIi）/2 A0=A1-A2=50-40ES(A0)=ES(A1)-EI(A2)EI(A0)=EI(A1)-ES(A2)=-0.17T(A0)=T(A1)+T(A2)=0-(-0.36)+0-(-0.17)=0.53=0-(-0.36)=0.36大孔尺寸為：400.36 -0.17 例：A0 =A1-A2=50-1040ES(A0) =ES(A1)-EI(A2)EI(A0) =EI(A1)-ES(A2)=-0.17=0-0=0大孔尺寸為：400.19 0A2 =A1-A

21、0EI(A2) =ES(A1)- ES(A0)ES(A2) =EI(A1)- EI(A0)（0.17)-(-0.36)=0.19 )2/()2/(110qqmkqqppkppTeTemiiiTkkT122001A0= A1- A2A2= A1- A0ES0= ES1- EI2=（30-10）mm =20mmEI2= ES1- ES0 =（0-0.3）mm = -0.3mmEI0= EI1- ES2 ES2= EI1- EI0=-0.2-（-0.3）mm =0.1mm 如圖所示尺寸鏈,已知： A1150.009; A2=10（0，-0.15）; A3=35(0,-0.25),求封閉環A0的大小和

22、偏差。？A =（43.6-20+19.8）mm =43.4mm ES（A）=（0.34-0.025+0）mm =0.315mmEI（A）=（0-0+0.05）mm =0.05mmA =43.4+0.315+0.050mm按 “偏差入體標注”原則標注尺寸，并對第三位小數進行四舍五入，可得工序尺寸：A =43.45+0.270mm第5節 時間定額和提高生產率的工藝途徑 時間定額是指在一定生產條件下規定生產一件產品或完成一道工序所需消耗的時間。 （1） 時間定額定義（2） 時間定額組成 1）基本時間 直接改變生產對象的尺寸、形狀、性能和相對位置關系的時間稱為基本時間。 對切削加工、磨削，基本時間就是

23、去除加工余量所消耗的時間，可按下式計算： 各種不同情況下機動時間的計算公式可參考有關手冊，針對具體情況予以確定。2）輔助時間 基本時間與輔助時間的總和稱為工序（作業）時間。 3）布置工作地時間 一般按作業時間的 2% 7% 估算。4）休息和生理需要時間 一般按作業時間的 2% 估算。 5）準備與終結時間 （1） 縮短單件時間定額1)縮減基本時間（a)提高切削用量 （b)減少切削行程長度 如用幾把車刀同時加工同一個表面。（c)合并工步復合工步復合刀具加工順序加工（d)多件加工平行多件加工平行順序加工2)縮減輔助時間 （a)直接縮減輔助時間 采用先進夾具： 氣動、液壓驅動的高效夾具。對單件小批生產

24、實行成組工藝，采用成組夾具或通用夾具。 （b)間接縮減輔助時間使輔助時間與基本時間部分或全部重合以減少輔助時間。往復式進給銑夾具連續回轉進給加工(c)縮減工作地點服務時間 縮減刀具調整 ，提高刀具或砂輪的耐用度 。(d)縮減準備終結時間 設法使零件通用化和標準比，以增大批量或采用成組工藝。（2） 采用先進工藝方法采用特種加工提高毛坯精度減少切削加工，節約原材料采用少、無切削工藝改進加工方法（3） 進行高效及自動化加工（1 1）機器裝配與裝配工藝系統圖）機器裝配與裝配工藝系統圖組成機器的最小單元是零件。組成機器的最小單元是零件。 在一個基準零件上，裝上一個或若干個零件就構成了一在一個基準零件上，

25、裝上一個或若干個零件就構成了一個套件。個套件。 每個套件只有一個基準零件，它的每個套件只有一個基準零件，它的作用是聯接相關零件和確定各零件的作用是聯接相關零件和確定各零件的相對位置。為套件而進行的裝配工作相對位置。為套件而進行的裝配工作稱為套裝。稱為套裝。 在一個基準零件上，裝上一個或若干個套件和零件就構成在一個基準零件上，裝上一個或若干個套件和零件就構成個組件。為形成組件而進行的裝配稱之為組裝。個組件。為形成組件而進行的裝配稱之為組裝。 組件與套件的區別在于組件在以后的裝配中可拆，而套件組件與套件的區別在于組件在以后的裝配中可拆，而套件在以后的裝配中一般不再拆開，可作為一個零件。在以后的裝配

26、中一般不再拆開，可作為一個零件。 在一個基準零件上，裝上若干個組件、套件和零件就構成在一個基準零件上，裝上若干個組件、套件和零件就構成部件，為形成部件而進行的裝配工作稱之為部裝。部件，為形成部件而進行的裝配工作稱之為部裝。 在一個基準零件上，裝上若干在一個基準零件上，裝上若干個部件、組件、套件和零件就成個部件、組件、套件和零件就成為機器。為形成機器而進行的裝為機器。為形成機器而進行的裝配工作，稱之為總裝。配工作，稱之為總裝。q 裝配工藝系統圖 裝配單元通常可劃分為五個等級，即零件、套件、組件、部件和機器基準零件機器零件零件零件零件零件部件部件組件套件零件機器裝配系統示意圖1)幾何精度 指尺寸精

27、度和相對位置精度。 尺寸精度反映了裝配中各有關零件的尺寸和裝配精度的關系。 相對位置精度反映了裝配中各有關零件的相對位置精度和裝配相對位置精度的關系。2)運動精度 運動精度是指回轉精度和傳動精度。3）影響裝配精度的因素零件的加工精度零件之間的配合要求和接觸質量力、熱、內應力等所引起的零件變形旋轉零件的不平衡確定封閉環確定封閉環 在裝配過程中，要求保證在裝配過程中，要求保證的裝配精度就是封閉環。的裝配精度就是封閉環。查明組成環查明組成環檢查尺寸鏈是否符合員短路線原則檢查尺寸鏈是否符合員短路線原則 各組成環誤差的累計形成了封閉環的誤差。當封閉環的公各組成環誤差的累計形成了封閉環的誤差。當封閉環的公

28、差一定時，組成環的數目愈少，則分配到各組成環的公差就差一定時，組成環的數目愈少，則分配到各組成環的公差就愈大，便于加工及保證裝配精度。所以，建立裝配尺寸鏈的愈大，便于加工及保證裝配精度。所以，建立裝配尺寸鏈的原則是組成環的數目愈少愈好。原則是組成環的數目愈少愈好。裝配方法 工 藝 特 點 適 用 范 圍 常用裝配方法及其適用范圍 完全互換法 配合件公差之和小于/等于規定裝配公差；裝配操作簡單；便于組織流水作業和維修工作 大批量生產中零件數較少、零件可用加工經濟精度制造者，或零件數較多但裝配精度要求不高者大數互換法 配合件公差平方和的平方根小于/等于規定的裝配公差；裝配操作簡單，便于流水作業；會

29、出現極少數超差件 大批量生產中零件數略多、裝配精度有一定要求，零件加工公差較完全互換法可適當放寬；完全互換法適用產品的其它一些部件裝配 分組選配法 零件按尺寸分組，將對應尺寸組零件裝配在一起；零件誤差較完全互換法可以大數倍適用于大批量生產中零件數少、裝配精度要求較高又不便采用其它調整裝置的場合修配法 預留修配量的零件，在裝配過程中通過手工修配或機械加工，達到裝配精度 用于單件小批生產中裝配精度要求高的場合調節法 裝配過程中調整零件之間的相互位置，或選用尺寸分級的調整件，以保證裝配精度動調整法多用于對裝配間隙要求較高并可以設置調整機構的場合；靜調整法多用于大批量生產中零件數較多、裝配精度要求較高

30、的場合 根據零件的互換程度，互換法裝配可分為完全互換法裝配和根據零件的互換程度，互換法裝配可分為完全互換法裝配和統計互換法裝配。統計互換法裝配。 1 1）完全互換裝配法）完全互換裝配法齒輪齒輪 3 3 要在軸要在軸 1 1 上回轉，故要求上回轉，故要求齒輪左右端面與軸套齒輪左右端面與軸套 4 4、檔圈、檔圈 2 2之之間應留有一定間隙。己知間應留有一定間隙。己知 A1= A1= 35mm35mm，A2=14mmA2=14mm，A3=49mmA3=49mm，若要求，若要求裝配后齒輪右端的間隙在裝配后齒輪右端的間隙在 0.100.10 0.35mm 0.35mm 之間，試以完全互換裝配法之間，試以

31、完全互換裝配法解算各組成環的公差和極限偏差。解算各組成環的公差和極限偏差。解： 畫裝配尺寸鏈，判斷增、畫裝配尺寸鏈，判斷增、減環，計算封閉環基本尺減環，計算封閉環基本尺寸和公差：寸和公差： 有題意知在有題意知在 A0A0與與 A1A1、A2A2、A3A3組成的尺寸鏈中，組成的尺寸鏈中，A1A1、A2A2為為減環，減環，A3A3是增環。是增環。 封閉環基本尺寸封閉環基本尺寸 A0A0： A0= Ap-Aq= A3-A0= Ap-Aq= A3-（A1+ A2A1+ A2）=0mm =0mm 封閉環公差封閉環公差 T0T0： T0=T0=（0.35-0.100.35-0.10）mm =0.25mm

32、mm =0.25mm 所以：所以：A0A00 0+0.10+0.10+0.35+0.35 確定各組成環公差和協調環確定各組成環公差和協調環按照按照“等公差法等公差法”分配各組成環公差分配各組成環公差TavA TavA ：TavA= T0/m =0.25/3mm0.083mm TavA= T0/m =0.25/3mm0.083mm 由于由于A2A2是一個擋圈，易于加工，而且其尺寸可以用通用量具是一個擋圈，易于加工，而且其尺寸可以用通用量具測量，因此選它作為協調環。測量，因此選它作為協調環。T1= T3=0.10mmT1= T3=0.10mmT2= T0- T1- T3=T2= T0- T1- T

33、3=（0.25-0.10-0.100.25-0.10-0.10）mm =0.05mmmm =0.05mm組成環的公差值為：組成環的公差值為： 確定各組成環的極限偏差確定各組成環的極限偏差 入體方向不明的長度尺寸，其極限偏差按入體方向不明的長度尺寸，其極限偏差按 “ “對稱偏差對稱偏差”原則配置。原則配置。 A1 =35A1 =350 0-0.10-0.10mmmmA3 =A3 =（49490.050.05）mm mm 公差調整原則：公差調整原則： 1)1)當組成環是標準件尺寸當組成環是標準件尺寸( (如軸承環或彈性擋圈的如軸承環或彈性擋圈的厚度等厚度等) )時，其公差值和分布位置為已定值。時，

34、其公差值和分布位置為已定值。 2)2)當組成環是幾個尺寸鏈的公共環時，其公差值和當組成環是幾個尺寸鏈的公共環時，其公差值和分布位置應由對其要求最嚴的那個尺寸鏈先行確定。分布位置應由對其要求最嚴的那個尺寸鏈先行確定。而對其余尺寸鏈來說該環尺寸為已定值。而對其余尺寸鏈來說該環尺寸為已定值。 3)3)當分配待定的組成環公差時，一般可按經驗視各當分配待定的組成環公差時，一般可按經驗視各環尺寸加工難易程度加以分配。如果尺寸相近，加工環尺寸加工難易程度加以分配。如果尺寸相近，加工方法相同，則取其公差值相等；難加工或難測量的組方法相同，則取其公差值相等；難加工或難測量的組成環，其公差可取較大值。成環，其公差

35、可取較大值。 確定協調環的極限偏差確定協調環的極限偏差 有有ES0=ESp-EIq ES0=ESp-EIq 得得 EI2= -0.20mmEI2= -0.20mm有有 EI0=EIp-ESq EI0=EIp-ESq 得：得：ES2= -0.15mmES2= -0.15mm故故 A2=14A2=14-0.15-0.15-0.20-0.20mmmm 核算封閉環的極限尺寸核算封閉環的極限尺寸 A0max=Apmax-Aqmin 0.343mmA0max=Apmax-Aqmin 0.343mmA0min=Apmin-Aqmax 0.10mmA0min=Apmin-Aqmax 0.10mm核算結果表明，

36、封閉環尺寸符合規定要求，故所求組成核算結果表明，封閉環尺寸符合規定要求，故所求組成環尺寸和極限偏差分別為：環尺寸和極限偏差分別為：A1=35A1=350 0-0.10-0.10mmmm，A2=14A2=14-0.150-0.150-0.193-0.193mmmm，A3=A3=（49490.050.05）mm mm 優點是：優點是： 擴大了組成環的制造公差，零件制造成本低；裝配過程擴大了組成環的制造公差，零件制造成本低；裝配過程簡單，生產效率高。簡單，生產效率高。不足之處是：不足之處是： 裝配后有極少數產品達不到規定的裝配精度要求，須采裝配后有極少數產品達不到規定的裝配精度要求，須采取另外的返修

37、措施。統計互換裝配方法適用于在大批大量取另外的返修措施。統計互換裝配方法適用于在大批大量生產中裝配精度要求高，且組成環數較多的機器結構。生產中裝配精度要求高，且組成環數較多的機器結構。 實質是用統計法進行解算封閉環與組成環之間的關系，實質是用統計法進行解算封閉環與組成環之間的關系，其優點是可以將組成環的制造公差適當放大，使零件容易加其優點是可以將組成環的制造公差適當放大，使零件容易加工。工。 采用概率算法計算裝配尺寸鏈封閉環公差分配原則同完全互換法 己知己知 A A1 1= 35mm= 35mm，A A2 2=14mm=14mm，A A3 3=49mm=49mm，若要求裝配后齒，若要求裝配后齒

38、輪右端的間隙輪右端的間隙A A0 00 0+0.10+0.10+0.35+0.35解： 畫裝配尺寸鏈，判斷增、畫裝配尺寸鏈，判斷增、減環，計算封閉環基本尺減環，計算封閉環基本尺寸和公差：寸和公差： 有題意知在有題意知在 A A0 0與與 A A1 1、A A2 2、A A3 3組成的尺寸鏈中，組成的尺寸鏈中，A A1 1、A A2 2為減環，為減環，A A3 3是增環。是增環。 封閉環基本尺寸封閉環基本尺寸 A A0 0： A A0 0= Ap-Aq= A= Ap-Aq= A3 3- -（A A1 1+ A+ A2 2）=0mm =0mm 封閉環公差封閉環公差 T T0 0： T T0 0=

39、=（0.35-0.100.35-0.10）mm =0.25mm mm =0.25mm 所以：所以：A0A00 0+0.10+0.10+0.35+0.35 確定各組成環公差和協調環確定各組成環公差和協調環按照按照“平均平方公差平均平方公差”分配各組成環公差分配各組成環公差T TavAavA ：T T1 1= T= T3 3=0.160mm=0.160mmT T2 20.106mm 0.106mm 取取0.700.70組成環的公差值為：組成環的公差值為： 22220123203/30.25/30.144avavTTTTTTT 將組成環公差按完全互換法求得后，放大若干倍，使之達到經濟公差的數值。然后

40、，按此數值加工零件，再將加工所得的零件按尺寸大小分成若干組（分組數與公差放大倍數相等）。最后，將對應組的零件裝配起來。 活塞與活塞銷組件圖例：例： 銷子和銷孔的基本尺寸為銷子和銷孔的基本尺寸為28mm28mm，在冷態裝配時要求有，在冷態裝配時要求有 0.00250.0025 0.0075mm 0.0075mm 的過盈量。的過盈量。若按完全互換法裝配，須將封閉若按完全互換法裝配，須將封閉環公差環公差 T0 = 0.005mm T0 = 0.005mm 均等地分均等地分配給活塞銷與活塞銷孔，制造這配給活塞銷與活塞銷孔，制造這樣精確的銷孔和銷子是很困難的，樣精確的銷孔和銷子是很困難的，也是不經濟的，

41、用分組法裝配。也是不經濟的，用分組法裝配。 建立裝配尺寸鏈，確定封閉環建立裝配尺寸鏈，確定封閉環確定分組數確定分組數 過盈量的公差為過盈量的公差為0.005mm0.005mm，將其平均分配給組成環，將其平均分配給組成環，各得到公差各得到公差0.0025mm0.0025mm，而活塞孔與，而活塞孔與活塞銷直徑的加工經濟公差為活塞銷直徑的加工經濟公差為0.01mm0.01mm，即需將公差擴大，即需將公差擴大4 4倍，于倍，于是可得到分組數為是可得到分組數為4 4。 確定分組尺寸確定分組尺寸 若活塞銷直徑尺寸定為將其分為若活塞銷直徑尺寸定為將其分為 4 4組，組， 各組直徑尺寸為：各組直徑尺寸為：A1

42、（活塞銷直徑）A2（銷孔直徑）A0活塞銷與活塞銷孔裝配尺寸鏈 組 號 1 2 3 4 活塞銷直徑活塞銷孔直徑0025. 0005. 02800025. 028005. 00075. 0280075. 001. 028005. 00075. 0280075. 001. 02801. 00125. 0280125. 0015. 028001. 0128A 最好能使兩相配件的尺寸分布曲線具有完全相同的對最好能使兩相配件的尺寸分布曲線具有完全相同的對稱分布曲線，如果尺寸分布曲線不相同或不對稱，則將稱分布曲線，如果尺寸分布曲線不相同或不對稱，則將造成各組相配零件數不等而不能完全配套，造成浪費。造成各組相

43、配零件數不等而不能完全配套，造成浪費。 零件的分組數不宜太多，否則相當復雜。零件的分組數不宜太多，否則相當復雜。 零件的制造精度不高，但卻可獲得很高的裝配精度；零件的制造精度不高，但卻可獲得很高的裝配精度；組內零件可以互換，裝配效率高。組內零件可以互換，裝配效率高。 增加了零件測量、分組、存貯、運輸的工作量。適于增加了零件測量、分組、存貯、運輸的工作量。適于在大批大量生產中裝配那些組成環數少在大批大量生產中裝配那些組成環數少 （而裝配精度又（而裝配精度又要求特別高，多數情況下為精密偶件）的機器結構。要求特別高，多數情況下為精密偶件）的機器結構。 采用修配法時，裝配尺寸鏈中各尺寸均按經濟公差制造

44、，但留出一個尺寸做修配環。通常選容易修配加工，且對其它尺寸鏈沒有影響的尺寸作修配環。（3 3）修配裝配法）修配裝配法解解選擇修配環選擇修配環 從便于從便于修配考慮，選取組成修配考慮，選取組成環環 A2A2為修配環。為修配環。 確定組成環極限偏差確定組成環極限偏差 按加工經濟精度確定各按加工經濟精度確定各組成環公差，并按組成環公差，并按 “入體標注入體標注”原則確定原則確定極限偏差，極限偏差， A1= 53h10 = 530-0.12mmA1= 53h10 = 530-0.12mm，A3= 15.74h11 = 15.740-0.055mmA3= 15.74h11 = 15.740-0.055m

45、m，A4=71.74js11=A4=71.74js11=（71.7471.740.0950.095）mmmm，A5=22js11=A5=22js11=（22220.0650.065）mmmm，并設并設 A2=25+0.130mmA2=25+0.130mm。 計算封閉環極限尺寸計算封閉環極限尺寸 A0maxA0max、 A0minA0min A0max= A4max+ A5max- A1min- A2min- A3min A0max= A4max+ A5max- A1min- A2min- A3min =0.335mm =0.335mm A0min= A4min+ A5min- A1max- A

46、2max- A3max A0min= A4min+ A5min- A1max- A2max- A3max = -0.29mm = -0.29mm由此可知由此可知 A0=0A0=0+0.335+0.335-0.290-0.290mmmm由于封閉環由于封閉環 A0A0不符合裝配要求，需通過修配修配環不符合裝配要求，需通過修配修配環 A2A2來達來達到規定的裝配精度。到規定的裝配精度。（必須保證有（必須保證有0.170.17 0.28mm 0.28mm 的嚙合間隙）的嚙合間隙） 最大為最大為 + 0.335mm+ 0.335mm，最小為，最小為-0.29mm-0.29mm。當出現齒條相對。當出現齒條

47、相對于齒輪的嚙合間隙大于于齒輪的嚙合間隙大于 0.28mm 0.28mm 時，無法通過修配時，無法通過修配A2A2來達來達到規定的裝配精度要求。到規定的裝配精度要求。 修配環基本尺寸修配環基本尺寸 A2=25+A2 =25.06mm A2=25+A2 =25.06mm 確定修配環尺寸確定修配環尺寸 驗算修配量驗算修配量 當出現齒條相對于齒輪的嚙合間隙當出現齒條相對于齒輪的嚙合間隙為最大值（為最大值（+ 0.28mm+ 0.28mm）時，無需修配）時，無需修配就能滿足裝配精度要求；當出現齒條就能滿足裝配精度要求；當出現齒條相對于齒輪的間隙為相對于齒輪的間隙為 - 0.35mm - 0.35mm

48、時，時，修配環的修配量最大，修配環的修配量最大，A2A2的的 最最 大大 修修 配配 量量 Kmax= Kmax= （0.35 + 0.170.35 + 0.17）mmmm = 0.52mm = 0.52mm。 組成環均能以加工經濟精度制造，但卻組成環均能以加工經濟精度制造，但卻可獲得很高的裝配精度。可獲得很高的裝配精度。 增加了修配工作量，生產效率低；對裝增加了修配工作量，生產效率低；對裝配工人的技術水平要求高。常用于單件小批配工人的技術水平要求高。常用于單件小批生產中裝配那些組成環數較多而裝配精度又生產中裝配那些組成環數較多而裝配精度又要求較高的機器結構。要求較高的機器結構。 在以裝配精度

49、要求為封閉環建立的裝配尺寸鏈中，除調整環在以裝配精度要求為封閉環建立的裝配尺寸鏈中，除調整環外各組成環均以加工經濟精度制造，由于擴大組成環制造公差外各組成環均以加工經濟精度制造，由于擴大組成環制造公差累積造成的封閉環過大的誤差，通過調節調整件相對位置的方累積造成的封閉環過大的誤差，通過調節調整件相對位置的方法消除，最后達到裝配精度要求。法消除，最后達到裝配精度要求。 調節調整件相對位調節調整件相對位置的方法有可動調整置的方法有可動調整法、固定調整法和誤法、固定調整法和誤差抵消調整法等差抵消調整法等 3 3種種 1 1）可動調整法）可動調整法 ： 零件制造精度不高，但卻可獲得比較高的裝配精度；在零件制造精度不高，但卻可獲得比較高的裝配精度；在機器使用中可隨時通過調節調整件的相對位置來補償由于機器使用中可隨時通過調節調整件的相對位置來補償由于磨損、熱變形等原因引起的誤差，使之恢復到原來的裝配磨損、熱變形等原因引起的誤差，使之恢復到原來的裝配精度；它比修配法操作簡便，易于實現。精度；它比修配法操作簡便，易于實現。 需增加一套調整機構，增加了結構復雜程度。需增加一套調整機構，增加了結構復雜程度。 通過更換不同尺寸的固定調整環進行補償由于擴大組成通過更換不同尺寸的固定調整環進行補償由于擴大組成環制造公差累積造成的封閉環過大的誤差，環制造公差累積造成的封閉