機械制造工藝學：第五章 裝配工藝基礎

1、1,第五章裝配工藝基礎,第一節(jié) 裝配生產類型及特點 第二節(jié) 裝配工藝方法,2,一、 機械裝配（Machine Assembling）基本概念,1裝配的概念 按規(guī)定的技術要求，將零件、組件和部件進行配合和聯接，使之成為半成品或成品的工藝過程,3,單缸發(fā)動機裝配,4,一、 機械裝配基本概念,2、機器裝配基本作業(yè),5,3、 機器裝配精度 :裝配精度是裝配工藝的質量指標，可根據機器的工作性能來確定,機器裝配精度,6,4、裝配精度與零件精度的關系,機器的質量是通過裝配質量最終得以保證的 零件精度直接影響裝配精度，是保證裝配精度的基礎； 裝配工藝可提高和保證裝配精度； 裝配精度是由相關零件的加工精度和合理

2、的裝配工藝共同來保證的,7,一、 機械裝配基本概念,5、機器裝配精度分析,影響裝配精度的因素 零件的加工精度（與多個零件精度有關，圖5-1,裝配方法與裝配技術 零件間的接觸質量 力、熱、內應力引起的零件變形 旋轉零件的不平衡,8,裝配工藝系統(tǒng)圖,二、 機械裝配工藝過程,為了便于裝配，通常將機器分成若干個獨立的裝配單元。圖裝配單元通?？蓜澐譃槲鍌€等級，即零件、套件、組件、部件和機器,9,1、零件：是組成機器的最小單元,2、套件：在一個基準零件上，裝上一個或若干個零件就構成了一個套件,圖 套件,10,圖 套件裝配系統(tǒng)圖,為套件而進行的裝配工作稱為套裝，套件在以后的裝配中不再拆開,11,3、組件：在

3、一個基準零件上，裝上一個或若干個套件和零件就構成一個組件,圖 組件,12,圖 - 組件裝配系統(tǒng)圖,為形成組件而進行的裝配稱之為組裝，組件在以后的裝配中可拆,13,4、部件：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,圖 - 部件裝配系統(tǒng)圖,14,一般將零件畫在上方，把套件、組件、部件畫在下方，其排列的次序就是裝配的次序,裝配工藝系統(tǒng)圖,15,圖 機器裝配系統(tǒng)圖,16,例：裝配系統(tǒng)圖,圖5- 車床床身裝配簡圖,17,裝配生產組織形式可分為固定式和移動式兩類，而移動式又可分為強迫節(jié)奏和自由節(jié)奏兩種。 1） 固定式裝配：全部裝配工作在一固定的地點完成

4、。適用于單件小批生產和體積、重量大的設備的裝配。 2） 移動式裝配：是將零部件按裝配順序從一個裝配地點移動到下一個裝配地點，分別完成一部分裝配工作，各裝配點工作的總和就是整個產品的全部裝配工作。適用于大批量生產,三、 裝配組織形式,18,圖 - 各種裝配生產組織形式,19,三、 裝配組織形式,20,1、裝配工藝規(guī)程 就是用文件的形式將裝配的內容、順序、檢驗等規(guī)定下來，成為指導裝配工作和處理裝配工作中所發(fā)生問題的依據。 裝配工藝規(guī)程對保證裝配質量、生產率和成本的分析、裝配工作中的經驗總結等都有積極的作用,四、 裝配工藝規(guī)程制定原則,21,2、制定裝配工藝規(guī)程的原則,保證產品裝配質量 選擇合理的裝

5、配方法，綜合考慮加工和裝配的整體效益 合理安排裝配順序和工序，盡量減少鉗工裝配工作量，縮短裝配周期，提高裝配效率 盡量減少裝配占地面積，提高單位面積生產率，改善勞動條件 注意采用和發(fā)展新工藝、新技術,四、 裝配工藝規(guī)程制定原則,22,制訂裝配工藝規(guī)程的原始資料： 產品的總裝圖、部件裝配圖以及主要零件的工作圖（施工圖）； 產品驗收技術條件； 所有零件的明細表； 工廠生產規(guī)模和現有生產條件； 同類型產品工藝文件或標準工藝等參考資料,五、 制定裝配工藝規(guī)程步驟,23,五、 制定裝配工藝規(guī)程步驟,研究產品裝配圖和驗收條件 確定裝配方法和裝配組織形式 劃分裝配單元將產品劃分為部件、組件和套件等裝配單元是

6、制定裝配工藝規(guī)程最重要的一步。裝配單元的劃分要便于裝配，并應合理的選擇裝配基準件。裝配基準件應是產品的基體或主干零件、部件，應有較大的體積和重量，有足夠的支撐面和較多的公共結合面 確定裝配順序在劃分裝配單元并確定裝配基準件以后，即可安排裝配順序。安排裝配順序的一般原則是先難后易、先內后外、先小后大、先下后上 劃分裝配工序 編制裝配工藝文件：裝配工藝過程卡片、主要裝配工序卡片、檢驗卡片和試車卡片。 制定產品檢測與試驗規(guī)范,24,六、 自動裝配概述,機器裝配自動化的基本內容,設備：立體倉庫、堆垛機、自動導航車、搬運機器人等,裝配過程的儲運系統(tǒng)自動化,包括零、部件及產品出入庫、運輸和儲存,包括：裝配

7、過程中零件定向和定位自動化；零件裝配動作的自動化；檢驗及選配自動化；產品的清洗、油漆、涂油和包裝自動化等,裝配作業(yè)自動化,指裝配過程中的各種信息數據的收集、處理和傳送自動化包括：市場預測和訂貨要求與生產計劃間信息數據的匯集、處理和傳送自動化；管理信息流自動化；自動裝配系統(tǒng)信息流自動化,裝配過程信息流自動化,25,自動裝配系統(tǒng)形式,柔性裝配系統(tǒng)（FAS,模塊積木式 FAS,以裝配機器人為主體的可編程序FAS,26,27,28,6.4.3 裝配作業(yè)自動化,螺紋聯接件的自動裝配,圖 - 自動擰緊螺釘裝置 1料管口 2隔料器 3導管 4直導管,a） b） c） 圖 - 螺釘擰入的過程,第二節(jié) 裝配工藝

8、方法,一、完全互換法 二、部分互換法（概率法） 三、選配法 四、調整法 五、修配法,一、完全互換法,1、定義： 合格的零件在進入裝配時，不經任何選擇、調整和修配，就可以達到裝配精度，稱之為完全互換法。 實質： 是控制零件加工誤差來保證裝配精度的一種方法； 各零件公差之和裝配公差,31,32,2、特點： 裝配簡單、經濟、效高、無需高級技工、工時少且穩(wěn)定、有利流水生產。 互換性好，備件方便。企業(yè)之間的協作與備品問題易于解決 參與裝配的零件制造要求嚴格（工藝成本可能較高）。 應用： 適于在成批生產、大量生產中裝配那些參與裝配零件數較少或參與裝配零件數雖多但裝配精度要求不高的機器結構,一、完全互換法,

9、二、部分互換法（大數互換法）,1、定義 當裝配精度要求較高而參與裝配的零件數量又較多時，鑒于完全互換法裝配的弊端，將參與裝配的零件的公差適當加大，裝配時有為數不多的組件、部件或機械制品裝配精度不合格，留待以后再分別進行處理，這種裝配方法稱之為不完全互換法。 2、實質 不完全互換法的裝配尺寸鏈是按概率法計算的， 各零件公差值平方和的平方根裝配公差,二、部分互換法（大數互換法,3、優(yōu)點： 擴大了參與裝配零件的制造公差，零件制造成本低;裝配過程簡單，生產效率高。 4、不足： 裝配后有極少數產品達不到規(guī)定的裝配精度要求（將有0.27%的不合格率），須采取另外的返修措施。 5、應用： 適用于在大批大量生

10、產中裝配精度要求高，且參與裝配零件數較多的機器結構。因有部分制品要進行返修，因此多用于生產節(jié)奏不是很嚴格的大批量生產中,三、選配法,1、定義：將配合副中各零件仍按經濟精度制造，然后選擇合適的零件進行裝配，以保證裝配精度。 2、分類： (1)直接選配法 由裝配工人從許多待裝零件中，憑經驗直接挑選合適零件試配，以保證裝配精度； 操作簡單，但挑選時間長，精度取決于工人的技術水平，且不適合流水線,2)分組選配法,當裝配精度要求很高，參與裝配的零件公差非常小時可將組成環(huán)公差增大若干倍，使零件能按經濟精度加工，然后再將各參與裝配的零件按原公差大小分組，按相應組進行裝配，這就是分組法。 實質： 互換法，按組

11、互換，它既能擴大各組成環(huán)的公差，又能保證裝配精度的要求。 采用分組法必須要保證在裝配中各組的配合精度和配合性質(間隙或過盈)與原來的要求相同,37,圖5- 活塞、活塞銷和連桿組裝圖,38,表5- 活塞銷和活塞銷孔的分組互換情況,39,2)分組選配法,特點： 1)只用于參與裝配零件公差都相等的裝配。 2)零件分組后，應保證裝配時能夠配套。 3)分組數不宜太多。 4）分組法多用于裝配精度要求較高的短環(huán)尺寸鏈,40,分組法裝配的主要優(yōu)點是：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。 不足之處是：增加了零件測量、分組、存貯、運輸的工作量,41,注意事項： 配合件公差應

12、相等，公差增加應同向； 分組數不宜過多，以免增加工作量； 粗糙度和形位公差應保持原要求； 應采取措施使裝配零件配套； 嚴格組織測量、保管、運輸、分組等,42,3)復合選配法 先將零件預先測量分組，裝配時再在各對應組內憑工人的經驗直接選擇裝配； 特點： 配合件公差可以不等； 裝配質量高，速度快，能滿足一定生產節(jié)拍的要求,四、修配法,1、定義 在零件上預留修配量，在裝配過程中用手工銼、刮、研等方法修去該零件上的余量，以滿足裝配精度,44,例： 圖所示的箱體中，為了要保證齒輪回轉時和箱壁的間隙，選墊圈為修配環(huán)，用修配法進行裝配、要求間隙為0.20.1mm，已知：A1=50mm，A2=45mm，A3=

13、5mm,圖5- 修配環(huán)為減環(huán)時的修配法,45,2特點： 能獲得很高的裝配精度； 可降低零件的加工精度； 但增加了手工工作量，勞動強度增加； 生產效率低； 工人技術水平要求高； 不便于流水作業(yè),四、修配法,46,3注意事項： 應選易修配加工、易裝拆的零件； 不選公共環(huán)作修配環(huán)； 通過計算，合理確定修配件的公差； 可采用“就地加工法”（自身加工法，如車止口）。 4.應用： 單件、小批生產中裝配那些裝配精度要求高、組成環(huán)數又多的機器結構時，常用修配法裝配,五、調整法,1定義 用一個可調整零件，在裝配時調整它在機器中的位置或增加一個定尺寸零件以達到裝配精度。 2分類： 可動調整法：采取改變調整件的位置來保證裝配精度的方法（使用調整螺母） 固定調整法：采取加入一個零件作為調整環(huán)的方法（加墊圈、軸套） 合并調整法：將互配件先行組裝，經調整再進行加工，然后作為一個整體進入總裝，以簡化裝配工作，減少誤差積累的方法,五、調整法,3特點： 能達到很高的裝配精度； 可按經濟精度確定零件加工公差； 但需增加調整件，需增加機構體積； 裝配精度依賴工人的技術水平； 有時調整時間會很長。,49,圖 可動調整法裝配示例,50,2分類： 可動調整法：采取改變調整件的位置來保證裝配精度的方法（使用調整螺母） 固定調整法：采取加入一個零件作為調整環(huán)的方法（加