第6章_機(jī)器裝配工藝過程設(shè)計(jì)

1、本章要點(diǎn)裝配工藝規(guī)程制定裝配尺寸鏈保證裝配精度的裝配方法機(jī)器的裝配是生產(chǎn)制造中的最后一個(gè)機(jī)器的裝配是生產(chǎn)制造中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，在很大程度上會(huì)影響產(chǎn)品的最環(huán)節(jié)，在很大程度上會(huì)影響產(chǎn)品的最終質(zhì)量和生產(chǎn)成本。裝配并非是簡單終質(zhì)量和生產(chǎn)成本。裝配并非是簡單地機(jī)械組合，它還包含調(diào)整、檢驗(yàn)、地機(jī)械組合，它還包含調(diào)整、檢驗(yàn)、試驗(yàn)等工作。試驗(yàn)等工作。一、基本概念一、基本概念q 機(jī)器裝配機(jī)械裝配是按規(guī)定的裝配精度和裝配技術(shù)要求，將構(gòu)成機(jī)器的零件結(jié)合成套件、組件、部件和產(chǎn)品的過程。q 機(jī)器裝配基本作業(yè)q 機(jī)器裝配精度清洗連接校正、調(diào)整與配作 平衡驗(yàn)收、試驗(yàn)相互位置精度相互運(yùn)動(dòng)精度相互配合精度裝配內(nèi)容的組成部分裝配

2、內(nèi)容的組成部分涉及：套裝、組裝、部裝和總裝套裝：在一個(gè)基準(zhǔn)零件上，裝上在一個(gè)基準(zhǔn)零件上，裝上零件就構(gòu)成一個(gè)套件（合件）。零件就構(gòu)成一個(gè)套件（合件）。套件是套件是考慮制造可行、使用方便考慮制造可行、使用方便而而分開制造的零件分開制造的零件。套件裝配齒輪1基準(zhǔn)零件 2鉚釘 3齒輪56組件裝配工藝系統(tǒng)圖組件裝配工藝系統(tǒng)圖組裝組裝：在一個(gè)基準(zhǔn)零件上，裝上一個(gè)或若在一個(gè)基準(zhǔn)零件上，裝上一個(gè)或若 干個(gè)零件、套件就構(gòu)成一個(gè)組件。干個(gè)零件、套件就構(gòu)成一個(gè)組件。q 套件與組件示例套件和組件示例 a）套件 b）組件910部件裝配工藝系統(tǒng)圖部件裝配工藝系統(tǒng)圖部裝部裝：在一個(gè)基準(zhǔn)零件上，裝上若干個(gè)組件、套在一個(gè)基準(zhǔn)零

3、件上，裝上若干個(gè)組件、套 件和零件就構(gòu)成部件件和零件就構(gòu)成部件總裝：總裝：在一個(gè)基準(zhǔn)零件上，裝上若干個(gè)部件、組件、在一個(gè)基準(zhǔn)零件上，裝上若干個(gè)部件、組件、 套件和零件就成為機(jī)器或稱產(chǎn)品套件和零件就成為機(jī)器或稱產(chǎn)品總裝裝配工藝系統(tǒng)圖總裝裝配工藝系統(tǒng)圖床身部件裝配系統(tǒng)圖車床床身裝配簡圖油盤總成P011床 身10031墊板上涂鉛油床身總成Z011用水平儀檢查導(dǎo)軌的直線度右墊板2001 8左托盤1001 1右托盤1004 1前床腳1002 1后床腳1005 1螺栓2002 8墊圈2004 4螺栓2003 4墊圈2006 4螺母2005 4第二節(jié)第二節(jié) 裝配裝配工藝規(guī)程工藝規(guī)程的的制定制定一、 制定裝配

4、工藝規(guī)程的原則 保證產(chǎn)品裝配質(zhì)量、降低裝配成本、提高產(chǎn)品合格率 選擇合理的裝配方法，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，縮短裝配周期，提高裝配效率 盡量減少裝配占地面積和手工勞動(dòng)量 注意采用和發(fā)展新工藝、新技術(shù)二、制定裝配工藝規(guī)程所需原始資料 產(chǎn)品裝配圖及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 生產(chǎn)綱領(lǐng) 裝配條件三、三、制定制定裝配裝配工藝規(guī)程步驟工藝規(guī)程步驟q 研究產(chǎn)品裝配圖和驗(yàn)收條件q 確定裝配方法和裝配組織形式（固定式、移動(dòng)式） q 劃分裝配單元和選擇裝配基準(zhǔn)件將產(chǎn)品劃分為部件、組件和套件等裝配單元是制定裝配工藝規(guī)程最重要的一步。裝配基準(zhǔn)件應(yīng)是基體件或主干件，應(yīng)有較大的體積和重量，有足夠的支撐面和較

5、多的公共結(jié)合面。q 確定裝配順序一般原則是：先難后易、先內(nèi)后外、先小后大、先下后上q 劃分裝配工序 涉及：工序集中與工序分散，裝配具體內(nèi)容及要求。q 編制裝配工藝文件第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)器結(jié)構(gòu)裝配工藝性機(jī)器結(jié)構(gòu)裝配工藝性一、一、 機(jī)器結(jié)構(gòu)機(jī)器結(jié)構(gòu)應(yīng)應(yīng)能分成獨(dú)立能分成獨(dú)立的的裝配單元裝配單元q 必要性q 實(shí)例 轉(zhuǎn)塔車床快速行程軸裝置 可以組織平行裝配作業(yè) 部件可進(jìn)行預(yù)調(diào)和試運(yùn)行 局部改進(jìn)不影響整機(jī)裝配 利于機(jī)器維護(hù)、檢修、包裝、運(yùn)輸操縱箱操縱箱 光軸 聯(lián)軸器階梯軸箱體箱體快速行程軸裝置兩種結(jié)構(gòu)比較 齒輪、軸組件二、二、減少裝配時(shí)修配與機(jī)加工減少裝配時(shí)修配與機(jī)加工修配法結(jié)構(gòu) 調(diào)整法結(jié)構(gòu) 車床床頭箱裝配

6、山形導(dǎo)軌定位 平導(dǎo)軌定位 配鉆油孔結(jié)構(gòu) 無須配鉆油孔結(jié)構(gòu) 調(diào)整代替修配 避免機(jī)加工三、三、 機(jī)器結(jié)構(gòu)便于裝配和拆卸機(jī)器結(jié)構(gòu)便于裝配和拆卸 依次裝配軸依次裝配結(jié)構(gòu)連接方式改進(jìn) 便于裝配操作三、三、 機(jī)器結(jié)構(gòu)便于裝配和拆卸機(jī)器結(jié)構(gòu)便于裝配和拆卸留出裝配工具位置留出裝配連接件位置第四節(jié)第四節(jié) 裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈一、裝配精度一、裝配精度q 機(jī)器裝配精度內(nèi)容q 裝配精度與零件精度關(guān)系二、二、 裝配尺寸鏈建立裝配尺寸鏈建立q 裝配尺寸鏈基本概念 裝配尺寸鏈：在機(jī)器裝配關(guān)系中，由相關(guān)零件尺寸或位置關(guān)系組成的尺寸鏈 封閉環(huán)：通常就是裝配精度要求q 裝配尺寸鏈分類 直線尺寸鏈 角度尺寸鏈 平面尺寸鏈 空間尺寸

7、鏈角度裝配尺寸鏈?zhǔn)纠?O - O 主軸回轉(zhuǎn)軸線 - 山形導(dǎo)軌中線 - 下溜板移動(dòng)軌跡0.015200201OO孔軸配合裝配尺寸鏈三、三、 裝配尺寸鏈查找方法裝配尺寸鏈查找方法q 裝配尺寸鏈查找方法q 查找裝配尺寸鏈應(yīng)注意的問題取封閉環(huán)兩端的零件為起點(diǎn)，沿裝配精度要求的位置方向，以裝配基準(zhǔn)面為聯(lián)系線索，分別查明裝配關(guān)系中影響裝配精度要求的那些有關(guān)零件，直至找到同一基準(zhǔn)零件或同一基準(zhǔn)表面為止。所有零件上連接兩個(gè)裝配基準(zhǔn)面間的位置尺寸和位置關(guān)系，便是裝配尺寸鏈的組成環(huán) 必要的簡化（精密裝配不要簡化）A0A1A2A3箱體孔軸線主軸錐孔軸線套筒錐孔軸線套筒外圓軸線尾座孔軸線e1e2e3A2A3A1A0主

8、軸與尾座套筒中心線等高度裝配尺寸鏈 簡化后q 查找裝配尺寸鏈應(yīng)注意的問題“一件一環(huán)”原則（裝配尺寸鏈路線最短原則）：組成裝配尺寸鏈時(shí)，應(yīng)使每個(gè)有關(guān)零件只有一個(gè)尺寸列人裝配尺寸鏈。相應(yīng)地將直接連接兩個(gè)裝配基準(zhǔn)面間的那個(gè)位置尺寸或位置關(guān)系標(biāo)注在裝配圖上 方向性：按不同方向分別建立裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈“一件一環(huán)”原則尺寸不合理標(biāo)注第五節(jié)第五節(jié) 保證裝配精度的裝配方法保證裝配精度的裝配方法一、一、 互換互換裝配法裝配法 相關(guān)零件任意組合，裝配精度主要取決于加工精度。1 1、完全互換法：、完全互換法：相關(guān)零件不作任何挑選，任取裝配即可。最為簡單，裝配效率高，首選。 應(yīng)用條件應(yīng)用條件 n：組成環(huán)數(shù) :誤差

9、傳遞系數(shù)（線性取1） 完全互換法適用于高精度少環(huán)或低精度多環(huán)、完全互換法適用于高精度少環(huán)或低精度多環(huán)、大批量裝配。大批量裝配。（軸承裝配部分采用之）（軸承裝配部分采用之）27in1ii0TT完全互換法完全互換法 采用極值法計(jì)算裝配尺寸鏈 封閉環(huán)公差的分配（反計(jì)算）：1）當(dāng)組成環(huán)是標(biāo)準(zhǔn)件時(shí)（如軸承寬度，擋圈的厚度等），其公差大小和分布位置為確定值2）某一組成環(huán)是不同裝配尺寸鏈公共環(huán)時(shí)，其公差大小和位置根據(jù)對其精度要求最嚴(yán)的那個(gè)尺寸鏈確定3）在確定各待定組成環(huán)公差大小時(shí)，根據(jù)具體情況選用等公差值原則或等公差級原則來定4）各組成環(huán)公差帶位置一般按入體原則標(biāo)注，但要保留一環(huán)作“協(xié)調(diào)環(huán)”，協(xié)調(diào)環(huán)公差帶的

10、位置由裝配尺寸鏈確定。協(xié)調(diào)環(huán)通常選易于制造并可用通用量具測量的零件5）對中心距尺寸公差按對稱分布。完全互換完全互換裝配法裝配法【解】A2A3A1A5A4A0齒輪與軸部件裝配 圖示齒輪部件，齒輪空套在軸上，要求齒輪與擋圈的軸向間隙為0.10.35mm。已知各零件有關(guān)的基本尺寸為：A1 = 30 , A2 = 5 , A3 = 43, （標(biāo)準(zhǔn)件），A5 = 5 。用完全互換法裝配，試確定各組成環(huán)的偏差?！纠?40.053A1）建立裝配尺寸鏈圖，校驗(yàn)各環(huán)基本尺寸2）確定各組成環(huán)的公差：先按等公差值原則計(jì)算，各組成環(huán)公差為（mm）： T1 = T2 = T3 = T4 = T5 = （0.35-0.

11、1）/ 5 = 0.05再考慮加工難易程度，進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整（A4公差不變），得到： T4 = 0.05, T1 = 0.06 , T3 = 0.1 , T2 = T5 = 0.02， 完全互換完全互換裝配法裝配法006. 01002. 0210. 00330,5,43AAA3）確定各組成環(huán)的偏差：取A5為協(xié)調(diào)環(huán)。A4為標(biāo)準(zhǔn)件，公差帶位置確定：， 除協(xié)調(diào)環(huán)以外各組成環(huán)公差按入體標(biāo)注：040.053A最后可確定：可見，非標(biāo)零件的設(shè)計(jì)公差是事先由裝配尺寸鏈確定的。0.150.125AA2A3A1A5A4A0齒輪與軸部件裝配 計(jì)算協(xié)調(diào)環(huán)偏差：計(jì)算中間偏差mm11.0）025.001.003.0（05.0

12、225.0）（55542130得到：ES5 = = - 0.1，EI5 = = - 0.12 , 2T552T-55 2、大數(shù)互換、大數(shù)互換裝配法裝配法q大數(shù)互換法（部分互換法、不完全互換法）：大數(shù)互換法（部分互換法、不完全互換法）：仍按完全互換法裝配操作，可保絕大多數(shù)產(chǎn)品合格按概率法計(jì)算分配零件的公差1、對正態(tài)分布如一批鍵、槽間隙配合的裝配 A0 A1 A2按方差合成式：1022221n1i2i0概率計(jì)算法概率計(jì)算法 若取若取 （i=0,1i=0,1，,n),n)則有：則有： （公差可取對稱分布）（公差可取對稱分布）* *反計(jì)算時(shí)：反計(jì)算時(shí)： （與極值法的等公差值相比？）（與極值法的等公差值

13、相比？）2 2、對非正態(tài)分布、對非正態(tài)分布 （i=1,2i=1,2，,n,n）KiKi為相對分布系數(shù)（為相對分布系數(shù)（i=0i=0，1,n1,n），），K K0 0也表示正態(tài)分布時(shí)也表示正態(tài)分布時(shí)要求放大組成環(huán)公差時(shí)，置信水平降低時(shí)的相對分布系數(shù)要求放大組成環(huán)公差時(shí)，置信水平降低時(shí)的相對分布系數(shù)。32ii6Tn1i2i0TTnTnnTT00平均in1i2i2i00Tkk1T 大數(shù)互換大數(shù)互換裝配法裝配法通常封閉環(huán)趨近正態(tài)分布，取置信水平p99.73，裝配不合格品率為0.27%。niikTT120平均i此時(shí)等公差值分配組成環(huán)平均公差計(jì)算公式：niikTT1200平均ik在某些生產(chǎn)條件下，要求適當(dāng)

14、放大組成環(huán)公差時(shí)，可取較低的p值，此時(shí)有： 置信水平p與相對分布系數(shù)mp 99.73 99.5 99 98 95 90 k0 1 1.06 1.16 1.29 1.52 1.82大數(shù)互換大數(shù)互換裝配法裝配法同前例，用大數(shù)互換法計(jì)算【例】【解】除協(xié)調(diào)環(huán)外各組成環(huán)公差入體標(biāo)注：A2A3A1A5A4A0齒輪與軸部件裝配尺寸鏈 對穩(wěn)定工藝的大批生產(chǎn)，各環(huán)均趨近正態(tài)分布，則組成環(huán)平均公差：（封閉環(huán)公差不變T0 = 0.25mm）確定各組成環(huán)的公差、偏差確定各組成環(huán)的偏差040.053A仍取A5為協(xié)調(diào)環(huán)。A4為標(biāo)準(zhǔn)件，公差帶位置確定： T4 = 0.05再考慮加工難易程度選擇： T1 = 0.14, T2

15、 = 0.08， T3 = 0.16則由概率法公差計(jì)算有由概率法公差計(jì)算公式，有：mm11.05TT0平均imm09.0）TTTT（-TT2423222120516.003008.0-2014.0-143A，5A，30A計(jì)算協(xié)調(diào)A5環(huán)的中間偏差：由 =0.08-0.225-（-0.07-0.04-0.025） =-0.01mm35）（-）（-421035542130035.0055.0-55555555Amm055.0-2T-EImm035.0209.001.0-2TES二、二、 選擇選擇裝配法裝配法：各有關(guān)零件均按經(jīng)濟(jì)精度加工，各有關(guān)零件均按經(jīng)濟(jì)精度加工，依選擇保證裝配精度。依選擇保證裝配精

16、度。q 選配法有三種形式fin1ii0TT選擇選擇裝配法裝配法q 分組裝配法注意問題 三、三、 修配修配裝配法裝配法各組成環(huán)零件均按經(jīng)濟(jì)精度加工，專門設(shè)置修配件，裝配時(shí)對其進(jìn)行機(jī)械加工來補(bǔ)償裝配累計(jì)誤差。通常選擇形狀簡單，且對其它尺寸鏈沒有影響的環(huán)作修配環(huán)（修配件），在保證補(bǔ)償量足夠且最小的原則下，由尺寸鏈計(jì)算補(bǔ)償量。適合：各種生產(chǎn)類型，多環(huán)、高精度的裝配場合。 （裝配中有機(jī)械加工，裝配效率較低）修配方修配方法法A1A0A2A3A1A0A23四、四、 調(diào)整調(diào)整裝配法裝配法可動(dòng)調(diào)節(jié)法示例1 調(diào)節(jié)套筒 2 調(diào)節(jié)螺釘 3 楔條 4 調(diào)節(jié)螺釘 5 絲杠螺母 6 絲杠a）b）c）1、 可動(dòng)調(diào)節(jié)法：改變調(diào)

17、整件的相對位置（多依螺旋機(jī)構(gòu)）2、固定調(diào)節(jié)法事先做好一批不同尺寸的調(diào)整件（片、套、圈等），裝配時(shí)依調(diào)換來滿足裝配精度。采用固定調(diào)節(jié)法的關(guān)鍵是確定調(diào)節(jié)件的分級和各級調(diào)節(jié)件的尺寸大小。3、誤差抵消調(diào)節(jié)法如要將土地上放置的圓桌面調(diào)整致水平，可用以上三種方法。裝配方法 工 藝 特 點(diǎn) 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/等于裝配公差；裝配操作簡單；便于組織流水作業(yè)和維修工作 大批量生產(chǎn)中零件數(shù)較少、零件可用加工經(jīng)濟(jì)精度制造者，或零件數(shù)較多但裝配精度要求不高者大數(shù)互換法 配合件公差平方和的平方根小于/等于規(guī)定的裝配公差；裝配操作簡單，便于流水作業(yè)；會(huì)出現(xiàn)極少數(shù)超差件 大批量生產(chǎn)中零件數(shù)略多、裝配精度有一定要求，零件加