以确定机器零件的尺寸公差和形位公差.pptx

设备安装精度主讲老师：徐向阳2017-09-17一、概述二、装配精度与零件精度三、尺寸链及尺寸链计算四、保证精度的装配方法选择五、安装精度公差分析目录一、概述 在制造行业的产品设计、工艺规程设计、在制造行业的产品设计、工艺规程设计、零部件加工和装配、技术测量等工作中，除了零部件加工和装配、技术测量等工作中，除了需要需要进行运动、强度和刚度等计算外，还必须进行运动、强度和刚度等计算外，还必须进行几何精度的分析与计算（即精度设计），进行几何精度的分析与计算（即精度设计），以确定机器零件的尺寸公差和形位公差，其目以确定机器零件的尺寸公差和形位公差，其目的是为了：的是为了：保证保证产品质量产品质量保证机器顺利装配保证机器顺利装配 满足预定满足预定 的的功能要求。功能要求。应用尺寸链理论，可以经济合理地确定构应用尺寸链理论，可以经济合理地确定构成机器、仪器等有关零件、部件的几何精度，成机器、仪器等有关零件、部件的几何精度，以获得产品的；以获得产品的；高质量、低成本和高生产率高质量、低成本和高生产率 分析计算尺寸链应遵循：分析计算尺寸链应遵循：GB/T5847-2004尺寸链计算方法尺寸链计算方法一、概述A A、装配与装配精度、装配与装配精度 按规定的技术要求，将零件、组件按规定的技术要求，将零件、组件和部件进行配合和联接，使之成为和部件进行配合和联接，使之成为半成品或成品的工艺过程称为装配半成品或成品的工艺过程称为装配把零件、组件装配成部件的过程把零件、组件装配成部件的过程称为部装称为部装把零件、组件和部件装配成产品把零件、组件和部件装配成产品的过程称为总装的过程称为总装基基本本概概念念二、装配精度与零件精度装配精度与零件精度的关系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规定的精度要求 二、装配精度与零件精度产品的质量取决于：装配精度与零件精度 的关系二、装配精度与零件精度影响装配精度的因素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二、装配精度与零件精度B、装配尺寸链的、装配尺寸链的基本概念及其特征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封闭环是装配时要保证的装配精要保证的装配精度或技术要求度或技术要求各组成环分别属于各组成环分别属于不同的零件或部件不同的零件或部件二、装配精度与零件精度C、装配尺寸链的建立、装配尺寸链的建立1）看图：看清装配关系，找到各零件的）看图：看清装配关系，找到各零件的装配基准装配基准2）明确装配要求）明确装配要求封闭环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）查找组成环：从封闭环起二、装配精度与零件精度一、尺寸链的定义及特点一、尺寸链的定义及特点 1.尺寸链尺寸链 在机器装配或零件加工过程中，由相互连接在机器装配或零件加工过程中，由相互连接 的尺寸形成封闭的尺寸组，称为尺寸链。的尺寸形成封闭的尺寸组，称为尺寸链。如下图间隙如下图间隙A0与其它五个尺寸连接成的封闭尺寸组，与其它五个尺寸连接成的封闭尺寸组，形成尺寸链。形成尺寸链。三、尺寸链及尺寸链计算 2.环环 列入尺寸链中的每一个尺寸称为环。列入尺寸链中的每一个尺寸称为环。如上图中的如上图中的A0、A1、A2、A3、A4、A5都是环。长度环用大都是环。长度环用大写斜体拉丁字母写斜体拉丁字母A，B，C表示；角度环用小写斜体希腊字母表示；角度环用小写斜体希腊字母，等表示。等表示。3.封闭环封闭环 尺寸链中在装配过程或加工过程后自然形成尺寸链中在装配过程或加工过程后自然形成 的一环，称为封闭环。的一环，称为封闭环。如上图中如上图中A0。封闭环的下角标。封闭环的下角标“0”表示。表示。三、尺寸链及尺寸链计算4.组成环组成环 尺寸链中对封闭环有影响的全部环，称为组尺寸链中对封闭环有影响的全部环，称为组 成环。成环。如上图中如上图中A1、A2、A3、A4、A5。组成环的下角标用阿拉伯。组成环的下角标用阿拉伯数字表示。数字表示。5.增环增环 尺寸链中某一类组成环，由于该类组成环的变尺寸链中某一类组成环，由于该类组成环的变 动引起封闭环同向变动，该组成环为增环。动引起封闭环同向变动，该组成环为增环。如上图中的如上图中的A3。三、尺寸链及尺寸链计算6.减环减环 尺寸链中某一类组成环，由于该类组成环的变尺寸链中某一类组成环，由于该类组成环的变 动引起封闭环的反向变动，该类组成环为减环。动引起封闭环的反向变动，该类组成环为减环。如上图中的如上图中的A1、A2、A4、A5。7.补偿环补偿环 尺寸链中预先选定某一组成环，可以通过改尺寸链中预先选定某一组成环，可以通过改 变其大小或位置，使封闭环达到规定的要变其大小或位置，使封闭环达到规定的要 求，该组成环为补偿环。求，该组成环为补偿环。如下图中的如下图中的L2。三、尺寸链及尺寸链计算二、尺寸链的形成二、尺寸链的形成 为分析与计算尺寸链的方便，通常按尺寸链的几何特为分析与计算尺寸链的方便，通常按尺寸链的几何特征，功能要求，误差性质及环的相互关系与相互位置等不同征，功能要求，误差性质及环的相互关系与相互位置等不同观点，对尺寸链加以分类，得出尺寸链的不同形式。观点，对尺寸链加以分类，得出尺寸链的不同形式。1.长度尺寸链与角度尺寸链长度尺寸链与角度尺寸链 长度尺寸链长度尺寸链 全部环为长度尺寸的尺寸链。如图全部环为长度尺寸的尺寸链。如图1 角度尺寸链角度尺寸链 全部环为角度尺寸的尺寸链。如图全部环为角度尺寸的尺寸链。如图3三、尺寸链及尺寸链计算2.装配尺寸链装配尺寸链、零件尺寸链和工艺尺寸链、零件尺寸链和工艺尺寸链 装配尺寸链与零件尺寸链统称为设计尺寸链装配尺寸链与零件尺寸链统称为设计尺寸链 装配尺寸链装配尺寸链 全部组成环为不同零件设计尺寸所形成全部组成环为不同零件设计尺寸所形成的尺寸链。如图的尺寸链。如图4 三、尺寸链及尺寸链计算 零件尺寸链零件尺寸链 全部组成环为同一零件设计尺寸所形成全部组成环为同一零件设计尺寸所形成的尺寸链。如图的尺寸链。如图5 工艺尺寸链工艺尺寸链 全部组成环为同一零件工艺尺寸所形成全部组成环为同一零件工艺尺寸所形成的尺寸链。如图的尺寸链。如图6工艺尺寸指工艺尺寸，定位尺寸与基准尺寸等。工艺尺寸指工艺尺寸，定位尺寸与基准尺寸等。三、尺寸链及尺寸链计算C.尺寸链的算法尺寸链的算法 1.分析确定增环及减环分析确定增环及减环 用增环及减环的定义用增环及减环的定义(组成环中的某类环的变动引起封闭组成环中的某类环的变动引起封闭环的同向变动为增环，引起封闭环的反向变动的环为减环环的同向变动为增环，引起封闭环的反向变动的环为减环)确确定。如图定。如图10中，中，A3为增环，为增环，A1、A2、A4、A5为减环。为减环。三、尺寸链及尺寸链计算 用用“箭头法箭头法”确定：先从任一环起画单向箭头，一个接一个的确定：先从任一环起画单向箭头，一个接一个的画，包括封闭环，直到最后一个形成闭合回路，然后按箭头的方画，包括封闭环，直到最后一个形成闭合回路，然后按箭头的方向判断，凡是与封闭环箭头同向的为减环，反向的为增环。向判断，凡是与封闭环箭头同向的为减环，反向的为增环。如图如图10中中A1、A2、A4、A5与封闭环的箭头同向，因此是与封闭环的箭头同向，因此是减环，减环，A3的箭头与封闭环的箭头方向相反，所以是增环。的箭头与封闭环的箭头方向相反，所以是增环。2.求封闭环的基本尺寸求封闭环的基本尺寸 封闭环的基本尺寸封闭环的基本尺寸=所有增环基本尺寸之和减去所有减环基所有增环基本尺寸之和减去所有减环基 本尺寸之和本尺寸之和 A0=A3-(A1+A2+A4+A5)已知已知 A3=43，A1=30，A2=5，A4=3，A5=5 故故A0=43-(30+5+3+5)=0 即封闭环的尺寸即封闭环的尺寸A0=0 三、尺寸链及尺寸链计算 T0=T1+T2+T3+T4+T5 已知已知T1=0.1，T2=0.05，T3=0.1，T4=0.05，T5=0.05 故故T0=0.1+0.05+0.1+0.05+0.05=0.35mm 3.封闭环的公差：封闭环的公差：封闭环的公差封闭环的公差=所有增环公差之和加上所有减环公差之和所有增环公差之和加上所有减环公差之和4.封闭环的极限偏差封闭环的极限偏差已知：已知：增环上偏差增环上偏差ESiy为：为：+0.20；增环下偏差增环下偏差Eliy为：为：+0.10；减环上偏差减环上偏差ESiz为：为：0，0，0，0：减环下偏差减环下偏差Eliz为：为：-0.10，-0.05，-0.05，0.05。三、尺寸链及尺寸链计算封闭环下偏差：所有增环下偏差之和减去所有减环上偏差之和封闭环下偏差：所有增环下偏差之和减去所有减环上偏差之和故：封闭环上偏差故：封闭环上偏差ES0=+0.20-(-0.10-0.05-0.05-0.05)=+0.45mm 封闭环下偏差封闭环下偏差E10=+0.10-(0+0+0+0)=+0.10mm 即：封闭环上偏差即：封闭环上偏差ES0=+0.45mm；下偏差下偏差E10=+0.10mm；封闭环封闭环A0=O+0.45+0.10mm，其间隙大小为，其间隙大小为+0.10.45mm。封闭环上偏差：所有增环上偏差之和减去所有减环下偏差之和封闭环上偏差：所有增环上偏差之和减去所有减环下偏差之和三、尺寸链及尺寸链计算例例1：如图：如图11所示，滚子与轴之间有一个轴向间隙所示，滚子与轴之间有一个轴向间隙N，试求最大与最小活，试求最大与最小活 动间隙。动间隙。解：确定增环和减环解：确定增环和减环 从图从图10箭头法判断箭头法判断300.1和和30+0.5+0.3为增环，为增环，600.1为减环，为减环，N为封闭环。为封闭环。求封闭环基本尺寸：求封闭环基本尺寸：N=30+30-60=0 求封闭环的极限偏差，根据公式：求封闭环的极限偏差，根据公式：Eso=(+0.1+0.5)-(-0.1)=+0.7 E1o=(-0.1+0.3)-(+0.1)=+0.1 即：即：N=0+0.7+0.1mm 答：最大间隙为答：最大间隙为0.7mm，最小间隙为，最小间隙为0.1mm。三、尺寸链及尺寸链计算例例2：如图：如图12所示零件，无法直接测量尺所示零件，无法直接测量尺60.1，改测尺寸，改测尺寸X，求，求X的基本尺的基本尺寸和极限偏差。寸和极限偏差。解：确定封闭环和增环与减环解：确定封闭环和增环与减环 最后保证的尺寸是最后保证的尺寸是60.1，所以，所以60.1是封闭环；是封闭环；10 0-0.1是减环，是减环，X是增环。是增环。求求X的基本尺寸的基本尺寸 X=16 6=X-10 求求X的极限偏差的极限偏差X的上偏差的上偏差ESX=0 +0.1=ESX-(-0.1)X的下偏差的下偏差E1X=-0.1 -0.1=E1X-0 即：即：X=16 0-0.1mm 三、尺寸链及尺寸链计算例例3：如图：如图13所示零件，若内外圆的同轴度公差为所示零件，若内外圆的同轴度公差为0.5mm，试求壁厚，试求壁厚N的的基本尺寸和极限偏差。基本尺寸和极限偏差。解：将直径方向的尺寸变为半径方向尺寸，画尺寸链图，如图解：将直径方向的尺寸变为半径方向尺寸，画尺寸链图，如图13右。右。确定封闭环确定封闭环N和增环和增环35 0-0.2与减环与减环30+0.20、0+0.250。求壁厚求壁厚N基本尺寸基本尺寸 N=35-(30+0)=5mm 求壁厚求壁厚N的极限偏差的极限偏差 Eso=0-(0+0)=0 E1o=-0.2-(+0.2+0.25)=-0.65 即：壁厚即：壁厚N=5 0-0.65 三、尺寸链及尺寸链计算装配方法的选择（保证装配精度的工艺方法）四、保证精度的装配方法选择 在产品装配工作中，用什么装配方法来达到规定在产品装配工作中，用什么装配方法来达到规定的装配精度，特别是以较低的零件精度、最小的装配工的装配精度，特别是以较低的零件精度、最小的装配工作量达到较高的装配精度，是装配工艺的核心问题作量达到较高的装配精度，是装配工艺的核心问题 利用尺寸链来达到装配精度利用尺寸链来达到装配精度 的的工艺方法有：工艺方法有：互换法：互换法：完全互换法、完全互换法、大数互换法（不完全互换法）大数互换法（不完全互换法）分组法分组法 修配法修配法 调整法调整法四、保证精度的装配方法选择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。定义条件各有关零件的公差之和小于或等于装配允许公差。（1）完全互换法式中：TOL封闭环极值公差；T装配允许公差四、保证精度的装配方法选择用极值法解尺寸链与解算工艺尺寸链的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、下偏差计算步骤四、保证精度的装配方法选择特点应用特点：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。四、保证精度的装配方法选择（2）大数互换法（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。用概率法解尺寸链（采用统计公差公式）方法四、保证精度的装配方法选择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。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。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、组成用于大批大量生产中装配精度要求高、组成环较多（大于环较多（大于 4）的尺寸链中。）的尺寸链中。各相关零件公差平方之和的平方根小于或等于各相关零件公差平方之和的平方根小于或等于装配允许公差。装配允许公差。条件条件式中：式中：T OS 封闭环统计公差封闭环统计公差 K 封闭环的相对分布系数封闭环的相对分布系数 Ki 第第 i 个组成环的相对分布系数个组成环的相对分布系数 四、保证精度的装配方法选择例：齿轮箱部件中，要求装配后的轴向间隙例：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：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。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。公差及上下偏差。四、保证精度的装配方法选择解：解：1、完全互换法（极值法）、完全互换法（极值法）画出装配尺寸链图画出装配尺寸链图,其中其中A1 A2为增环，为增环，A3、A4 A5为减环，为减环，A0为封闭环。为封闭环。A0=(A1+A2)-(A3+A4+A5)=150 150=0 确定各组成环尺寸公差和上下偏差确定各组成环尺寸公差和上下偏差 T1+T2+T3+T4+T5 T0=0.50 TavA=T0L/5=0.1 考虑加工难易调整各公差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。按入体原则分配公差。留留A4为协调环，按尺寸链计算为协调环，按尺寸链计算四、保证精度的装配方法选择 确定协调环公差及上下偏差 T4=T0T1T2T3T5=0.1 EIA0=EIA1+EIA2ESA3ESA4ESA5 ESA0=ESA1+ESA2EIA3EIA4EIA5 ESA4=0.20EIA4=0.30A4=140-0.20-0.30四、保证精度的装配方法选择2、大数互换法（概率法）、大数互换法（概率法）：设各环尺寸正态分布，尺寸分布中心与公差带中心重合。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确定各组成环尺寸公差及偏差 i=1，k i=1 各组成环平均公差各组成环平均公差按加工难易，调整各组成环公差：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按入体原则分配公差 确定协调环公差及上下偏差确定协调环公差及上下偏差 0.52=0.42+0.22+0.082+T42+0.082 T4=0.192中间偏差中间偏差0=(1+2)-(3+4+5)i=(ESi+EIi)/2 4=-0.07 ESA4=4+T4/2=+0.026 EIA4=4T4/2=0.166 注意：注意：不能用不能用极值法的公式计极值法的公式计算上下偏差，只算上下偏差，只能先计算中间偏能先计算中间偏差，再加减半个差，再加减半个公差！公差！四、保证精度的装配方法选择 核算封闭环的极限偏差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+T52 T0=0.5 求封闭环极限偏差，得：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。须是大批量生产才行。四、保证精度的装配方法选择（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 将配合零件按经济将配合零件按经济精度制造，然后，选精度制造，然后，选择合适的零件进行装择合适的零件进行装配，以保证装配精度配，以保证装配精度的一种方法。的一种方法。2.选配法选配法四、保证精度的装配方法选择 装配工人从许多待装配的零件中，凭经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。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。大量生产。这种装配方法没有互换性。（1）直接选配法）直接选配法四、保证精度的装配方法选择（2）分组选配法）分组选配法 可将组成环公差增大若干倍（一般为可将组成环公差增大若干倍（一般为2倍），使组成环零件可以按经济精度进行加倍），使组成环零件可以按经济精度进行加工，然后再将各组成环按实际尺寸大小分为若工，然后再将各组成环按实际尺寸大小分为若干组，各对应组进行装配，同组零件具有互换干组，各对应组进行装配，同组零件具有互换性，并保证全部装配对象达到规定的装配精度，性，并保证全部装配对象达到规定的装配精度，这就是分组法。这就是分组法。定义定义实质实质 其实质是零件按经济精度制造，公差适当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，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。对应组完全互换装配，达到装配精度要求。四、保证精度的装配方法选择右图所示为发动机活塞、活塞右图所示为发动机活塞、活塞销和连杆的组装简图，其中活销和连杆的组装简图，其中活塞销与活塞销孔为过盈配合，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活塞销与连杆小头孔为间隙配合。合。根据装配技术要求，活根据装配技术要求，活塞销孔直径塞销孔直径D与活塞销直径与活塞销直径d在在冷态装配时，应有冷态装配时，应有0.00250.0075mm的过盈量。的过盈量。分组选配法计算分组选配法计算四、保证精度的装配方法选择 活塞、活塞销和连杆分组装配实例活塞、活塞销和连杆分组装配实例 a)组装简图组装简图 b)分组示意图分组示意图 1 活塞活塞 2连杆连杆 3活塞销活塞销 4挡圈挡圈从公差与配合的知识可知：从公差与配合的知识可知：Ymin=ESD-eid=-0.0025mmYmax=EID-esd=-0.0075mmYmin-Ymax=T0=TD+Td=0.005mm采用完全互换法装配采用完全互换法装配 销与销孔的平均公差：销与销孔的平均公差：TD=Td=0.0025mm一轴配两孔，一轴配两孔，先定轴：先定轴：设销直径为设销直径为 计算销孔直径为计算销孔直径为 四、保证精度的装配方法选择 图示为活塞销与活塞销孔的装配，直径为图示为活塞销与活塞销孔的装配，直径为28mm，过盈量，过盈量为为0.00250.0075mm四、保证精度的装配方法选择 1）配合件公差应当相等；公差要向同方向增大；增大）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。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）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。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）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。批零件与之配套。4）分组数不宜太多。）分组数不宜太多。分组法只适用于封闭环精度要求分组法只适用于封闭环精度要求很高的少环尺寸链，一般相关零件只有很高的少环尺寸链，一般相关零件只有23个。个。应用分组装配法必须注意以下几点应用分组装配法必须注意以下几点四、保证精度的装配方法选择特点特点应用应用特点：扩大了组成环的制造公差，零件制造不特点：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。高，但可获得高的装配精度。但增加了零件测量、分组、存储、运输但增加了零件测量、分组、存储、运输的工作量。的工作量。用于大批大量生产中装配精度要求高、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。组成环数少的装配尺寸链中。四、保证精度的装配方法选择将上述两种方法的综合，即将零件预先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测量分组，装配时再在各对应组内凭工人经验直接选配。人经验直接选配。特点：配合件公差可以不等，装配质量特点：配合件公差可以不等，装配质量高，且装配速度较快，能满足一定的生高，且装配速度较快，能满足一定的生产节拍要求。产节拍要求。（3）复合选配法）复合选配法四、保证精度的装配方法选择3.修配法修配法各组成环均按经济精度制造，而对其中某一环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（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，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。使装配对象达到设计所要求的装配精度。定义定义实质实质其实质是装配时去除补偿环的部分材料以改变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。要求的装配方法。四、保证精度的装配方法选择特点特点应用应用特点：组成环可按经济精度制造，但可获得高特点：组成环可按经济精度制造，但可获得高的装配精度。的装配精度。但增加了修配工作但增加了修配工作,生产效率低生产效率低,对装配工对装配工人技术要求高。人技术要求高。用于产品结构比较复杂、尺寸链环数较多、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。产品精度要求高的单件小批生产的场合。（1）单件修配法）单件修配法（2）合并加工修配法）合并加工修配法（3）自身加工修配法自身加工修配法修配方法修配方法四、保证精度的装配方法选择应用单件修配法必须注意以下几点应用单件修配法必须注意以下几点修配环修配环的选择的选择（1）易于修配、便于装卸易于修配、便于装卸（2）尽量不选公共环为修尽量不选公共环为修配环配环四、保证精度的装配方法选择单件修配法解算步骤单件修配法解算步骤（1）建立装配尺寸链）建立装配尺寸链（2）选择修配环：）选择修配环：原则：原则：便于拆装、易于修配；便于拆装、易于修配；不是公共环。不是公共环。（3）确定其他组成环尺寸的公差和偏差）确定其他组成环尺寸的公差和偏差（4）验算最大修配量）验算最大修配量Fmax=T0-T0不可过大不可过大（5）计算修配环尺寸的上下偏差）计算修配环尺寸的上下偏差 要点：确保有修配余量要点：确保有修配余量,只有只有1个偏差个偏差可以用极值法的公式：可以用极值法的公式：原则原则另一个偏差用加上或减去公差的办法计算四、保证精度的装配方法选择右图是CA6140卧室车床主轴局部的装配简图要求A0=0.10.35mm,已知各组成环的基本尺寸为A1=43mm,A2=5mm,A3=30mm,A4=3mm,A5=5mm,A4为标准尺寸,试按修配法求出各组成环的公差及上、下偏差。A1A4A5A3A0A2四、保证精度的装配方法选择4、调整法、调整法组组成成环环按按经经济济精精度度加加工工，采采用用调调整整的的方方法法改改变变某某个个组组成成环环（称称补补偿偿环环或或调调整整环环）的的实实际际尺尺寸寸或或位位置置，使使封封闭闭环环达达到到其其公公差差和和极极限限偏偏差差的的要要求。求。定义定义实质实质其实质是装配时调节调整件的相对位置，或选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。偏差要求的装配方法。四、保证精度的装配方法选择需要计算调整环的各档尺寸及其偏差需要计算调整环的各档尺寸及其偏差固定调整法固定调整法选择一个组成环作调整环，选择一个组成环作调整环，作为调整环的零件是按一定作为调整环的零件是按一定尺寸间隔制成的一组零件，尺寸间隔制成的一组零件，装配时根据封闭环超差的大装配时根据封闭环超差的大小，从中选出某一尺寸等级小，从中选出某一尺寸等级适当的零件来进行补偿，从适当的零件来进行补偿，从而保证规定的装配精度。通而保证规定的装配精度。通常使用的调整环有垫圈、垫常使用的调整环有垫圈、垫片、轴套等。片、轴套等。四、保证精度的装配方法选择2、选择调整环：选、选择调整环：选A53、确定组成环公差、偏差、确定组成环公差、偏差4、确定调整范围、确定调整范围s=T1+T2+T3+T45、确定分组数、确定分组数i 分组间隔分组间隔=T0-T5 i=s/，取整，取整6、计算调整环、计算调整环A5的尺寸系列的尺寸系列例：要求A0=0.050.2mm,已知各组成环的基本尺寸为A1=115mm,A2=8.5mm,A3=95mm,A4=2.5mm,A5=9mm,以固定调整法解各组成环偏差，求调整环的分组数和调整环尺寸系列。解：解：1 1、建立尺寸链、建立尺寸链A1A4A5A3A0A2四、保证精度的装配方法选择1、建立尺寸链、建立尺寸链2、选择调整环：选、选择调整环：选A53、确定组成环公差、偏差、确定组成环公差、偏差4、确定调整范围、确定调整范围s=T1+T2+T3+T45、确定分组数、确定分组数i 分组间隔分组间隔=T0-T5 i=s/，取整，取整6、计算调整环、计算调整环A5的尺寸系列的尺寸系列 要求要求A0=0.050.2mm,已知各组成环的基本已知各组成环的基本尺寸为尺寸为A1=115mm,A2=8.5mm,A3=95mm,A4=2.5 mm,A5=9mm,试按固定调整法求出各组成环试按固定调整法求出各组成环的公差及上、下偏差。的公差及上、下偏差。A1A4A5A3A0四、保证精度的装配方法选择误差抵消调整法在总装或部装时，通过对尺寸在总装或部装时，通过对尺寸链中某些组成环误差的大小和链中某些组成环误差的大小和方向的合理配置，达到使加工方向的合理配置，达到使加工误差相互抵消或使加工误差对误差相互抵消或使加工误差对装配精度的影响减小的目的。装配精度的影响减小的目的。四、保证精度的装配方法选择特点应用特点：组成环可按经济精度制造，但可获得高的装配精度。但增加了调整装置。（1）可动调整法和误差抵消调整法应用于小批生产；（2）固定调整法应用于大批量生产的场合。四、保证精度的装配方法选择互换法互换法互换法互换法完全互换法完全互换法完全互换法完全互换法优先选用，多用于低精度或较高精度少环装配优先选用，多用于低精度或较高精度少环装配优先选用，多用于低精度或较高精度少环装配优先选用，多用于低精度或较高精度少环装配统计互换法统计互换法统计互换法统计互换法大批量生产装配精度要求较高环数较多的情况大批量生产装配精度要求较高环数较多的情况大批量生产装配精度要求较高环数较多的情况大批量生产装配精度要求较高环数较多的情况选配法选配法选配法选配法直接选配法直接选配法直接选配法直接选配法成批大量生产精度要求很高环数少的情况成批大量生产精度要求很高环数少的情况成批大量生产精度要求很高环数少的情况成批大量生产精度要求很高环数少的情况分组选配法分组选配法分组选配法分组选配法大批量生产精度要求特别高环数少的情况大批量生产精度要求特别高环数少的情况大批量生产精度要求特别高环数少的情况大批量生产精度要求特别高环数少的情况复合选配法复合选配法复合选配法复合选配法大批量生产精度要求特别高环数少的情况大批量生产精度要求特别高环数少的情况大批量生产精度要求特别高环数少的情况大批量生产精度要求特别高环数少的情况 修配法修配法修配法修配法单件小批生产装配精度要求很高环数较多的情单件小批生产装配精度要求很高环数较多的情单件小批生产装配精度要求很高环数较多的情单件小批生产装配精度要求很高环数较多的情况，组成环按经济精度加工，生产率低况，组成环按经济精度加工，生产率低况，组成环按经济精度加工，生产率低况，组成环按经济精度加工，生产率低调整法调整法调整法调整法可动调整法可动调整法可动调整法可动调整法小批生产装配精度要求较高环数较多的情况小批生产装配精度要求较高环数较多的情况小批生产装配精度要求较高环数较多的情况小批生产装配精度要求较高环数较多的情况固定调整法固定调整法固定调整法固定调整法大批量生产装配精度要求较高环数较多的情况大批量生产装配精度要求较高环数较多的情况大批量生产装配精度要求较高环数较多的情况大批量生产装配精度要求较高环数较多的情况误差抵消法误差抵消法误差抵消法误差抵消法小批生产装配精度要求较高环数较多的情况小批生产装配精度要求较高环数较多的情况小批生产装配精度要求较高环数较多的情况小批生产装配精度要求较高环数较多的情况装配方法的选择四、保证精度的装配方法选择装配方法选择原则四、保证精度的装配方法选择(一一)基本概念基本概念 概述概述-实际加工所得到的零件形状和几实际加工所得到的零件形状和几何体的相对位置相对于理想的形状和位置关系何体的相对位置相对于理想的形状和位置关系存在差异，这就是形位误差。实际生产中是不存在差异，这就是形位误差。实际生产中是不可避免的。可避免的。形状位置公差讨论的对象是零件的几何形状。形状位置公差讨论的对象是零件的几何形状。从几何角度讲，任何零件形状都是由点、从几何角度讲，任何零件形状都是由点、线、面三要素构成。位置公差控制的对象为点、线、面三要素构成。位置公差控制的对象为点、线、面，而形状公差控制的对象是线和面要素。线、面，而形状公差控制的对象是线和面要素。五、安装精度公差分析1.按存在状态分按存在状态分 几何要素在不同场合、不同状态下几何要素在不同场合、不同状态下名称不同。名称不同。1）理想要素：具有指定的几何意义，即不存在任何误）理想要素：具有指定的几何意义，即不存在任何误 差的要素。（如图差的要素。（如图样上的要素）样上的要素）2）实际要素：指零件实际存在的要素。）实际要素：指零件实际存在的要素。2.按在形位公差中所处地位分按在形位公差中所处地位分1）被测要素：图样上给出形状或（和）位置公差要求而成为检测对象的）被测要素：图样上给出形状或（和）位置公差要求而成为检测对象的要素。含单一要素（仅对本身给出形状公要求的要素）和关联要素（对要素。含单一要素（仅对本身给出形状公要求的要素）和关联要素（对其他要素有功能要求而给出位置公差的要素）。其他要素有功能要求而给出位置公差的要素）。2）基准要素：指用来确定被测要素方向或（和）位置的要素。）基准要素：指用来确定被测要素方向或（和）位置的要素。五、安装精度公差分析3.按几何特征分按几何特征分1）轮廓要素：指零件外形的点、线、面。）轮廓要素：指零件外形的点、线、面。2）中心要素：指构成轮廓的对称中心的点、线、面。）中心要素：指构成轮廓的对称中心的点、线、面。形位公差的项目与符号形位公差的项目与符号五、安装精度公差分析(一一)基本概念基本概念形位公差带形位公差带 形位公差标注是图样中对几何要素的形状、位置提出精度要求时作形位公差标注是图样中对几何要素的形状、位置提出精度要求时作出的表示。用以限制实际要素变动的区域就是形位公差带，具有形状、出的表示。用以限制实际要素变动的区域就是形位公差带，具有形状、大小、方向和位置四要素。大小、方向和位置四要素。1.公差带的形状公差带的形状 公差带的形状是由公差带的形状是由 要素本身的特征和设计要求确定。常用的公差带要素本身的特征和设计要求确定。常用的公差带有有9种：种：圆内区域、两同心圆间区域、两同轴圆柱面间的区域、两平行直线之间圆内区域、两同心圆间区域、两同轴圆柱面间的区域、两平行直线之间的区域、两等距线之间的区域、两平行平面之间的区域、两等距面间的的区域、两等距线之间的区域、两平行平面之间的区域、两等距面间的区域、圆柱内区域、球内区域等。区域、圆柱内区域、球内区域等。五、安装精度公差分析(一)基本概念(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)五、安装精度公差分析2.公差带的大小公差带的大小 公差带的大小指公差标注中公差值的大小，公差带的大小指公差标注中公差值的大小，指允许实际要素变动的全量。公差值前是否加指允许实际要素变动的全量。公差值前是否加由公带的类型决定。由公带的类型决定。需加需加的情况：的情况：同轴度和任意方向上的轴同轴度和任意方向上的轴线直线度、平行度、垂直度、倾斜度和位置度。线直线度、平行度、垂直度、倾斜度和位置度。需加需加S的情况：的情况：空间点任意方向的位置度空间点任意方向的位置度控制。控制。如下情况只可能为宽度值：圆度、圆柱度、如下情况只可能为宽度值：圆度、圆柱度、轮廓度、平面度、对称度、跳动等轮廓度、平面度、对称度、跳动等 五、安装精度公差分析五、安装精度公差分析3.公差带的方向公差带的方向 形状公差带的放置方向应符合最小条件形状公差带的放置方向应符合最小条件(最最小包容区域）。小包容区域）。定向位置公差带控制的为方向，其放置方定向位置公差带控制的为方向，其放置方向与基准要素成绝对理想的方向关系。向与基准要素成绝对理想的方向关系。除点的位置度外，定位位置公差的放置方除点的位置度外，