機(jī)械裝配工藝基礎(chǔ)課件

課題二十八機(jī)械裝配工藝基礎(chǔ)

【教學(xué)目的和要求】了解裝配的概念、裝配精度的內(nèi)容，掌握保證裝配精度的方法及其特點(diǎn)。具備選用合理裝配方法的初步能力?！窘虒W(xué)內(nèi)容摘要】一、概述二、裝配精度三、裝配尺寸鏈簡(jiǎn)介四、保證裝配精度的方法【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】重點(diǎn)：掌握裝配的概念、裝配精度的內(nèi)容難點(diǎn)：裝配方法的選擇【教學(xué)方法和使用教具】講授【教學(xué)時(shí)數(shù)】4一、概述1.裝配的概念2.裝配的內(nèi)容1.裝配的概念

根據(jù)規(guī)定的技術(shù)要求，將零件或部件進(jìn)行配合和聯(lián)接，使之成為半成品或成品的工藝過程稱為裝配。由若干零件配合、聯(lián)接在一起，成為機(jī)械產(chǎn)品的某一組成部分即部件，這一裝配工藝過程稱為部裝。把零件和部件進(jìn)一步裝配成最終產(chǎn)品的過程稱為總裝。部件進(jìn)入裝配是有層次的，通常把直接進(jìn)入產(chǎn)品總裝配的部件稱為組件；直接進(jìn)入組件裝配的部件稱為第一級(jí)分組件；直接進(jìn)入第一級(jí)分組件裝配的部件稱為第二級(jí)分組件；依此類推。機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，分組件的級(jí)數(shù)就越多。2.裝配的內(nèi)容

常見的裝配工作包括：清洗、聯(lián)接、校正調(diào)整與配作、平衡、驗(yàn)收試驗(yàn)以及油漆、包裝等內(nèi)容。裝配是整個(gè)機(jī)械制造工藝過程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。裝配工作對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響很大。若裝配不當(dāng)，即使所有零件都合格，也不一定裝配出合格的、高質(zhì)量的機(jī)械產(chǎn)品。反之，若零件制造精度并不高，而在裝配中采用適當(dāng)?shù)墓に嚪椒?，如進(jìn)行選配、修配、調(diào)整等，也能使產(chǎn)品達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求。二、裝配精度

1．裝配精度的概念2．裝配精度與零件精度的關(guān)系

1．裝配精度的概念裝配精度是產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)使用性能要求規(guī)定的裝配時(shí)必須保證的質(zhì)量指標(biāo)。。

（1）距離精度距離精度指相關(guān)零部件間的距離尺寸精度，包括間隙、過盈等配合要求。

（2）相互位置精度裝配中的相互位置精度是指產(chǎn)品中相關(guān)零部件間的平行度、垂直度、同軸度及各種跳動(dòng)等。

（3）相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度指產(chǎn)品中相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件間在運(yùn)動(dòng)方向和相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度上的精度，主要表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)方向的直線度、平行度和垂直度，相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的精度即傳動(dòng)精度。

（4）接觸精度接觸精度是指相互配合表面、接觸表面間接觸面積的大小和接觸點(diǎn)的分布情況。

2．裝配精度與零件精度的關(guān)系機(jī)械產(chǎn)品是由眾多零部件組成，顯然裝配精度首先取決于相關(guān)零部件精度，尤其是關(guān)鍵零部件的精度。例如臥式車床的尾座移動(dòng)對(duì)溜板移動(dòng)的平行度，就主要取決于床身導(dǎo)軌A與B的平行度（如圖28-1所示）；又如車床主軸中心線與尾座套筒中心線的等高度A0，就主要取決于主軸箱、尾座及底板的A1、A2及A3的尺寸精度（如圖28-2所示）。其次，裝配精度的保證還取決于裝配方法。圖28-2所示的等高度A0的精度要求是很高的，如果靠控制尺寸A1、A2及A3的精度來達(dá)到A0的精度是很不經(jīng)濟(jì)的。實(shí)際生產(chǎn)中常按經(jīng)濟(jì)精度來制造相關(guān)零部件尺寸A1、A2及A3，裝配時(shí)則采用修配底板3的工藝措施保證等高度A0的精度。例如臥式車床的尾座移動(dòng)對(duì)溜板移動(dòng)的平行度，就主要取決于床身導(dǎo)軌A與B的平行度（如圖28-1所示）又如車床主軸中心線與尾座套筒中心線的等高度A0，就主要取決于主軸箱、尾座及底板的A1、A2及A3的尺寸精度

（如圖28-2所示）

三、裝配尺寸鏈簡(jiǎn)介1．裝配尺寸鏈的概念2．裝配尺寸鏈的建立

3．裝配尺寸鏈的計(jì)算1．裝配尺尺寸鏈的概概念產(chǎn)品或部件件在裝配過過程中，由由相關(guān)零部部件的有關(guān)關(guān)尺寸（表表面或中心心線間距離離）或相互互位置關(guān)系系（平行度度、垂直度度或同軸度度）所組成成的尺寸鏈鏈稱為裝配配尺寸鏈（如圖28-2b所所示）。在裝配尺寸寸鏈中，每每一個(gè)尺寸寸都是尺寸寸鏈的組成成環(huán)，如A1、A2、A3，它們是是進(jìn)入裝裝配的零零件或部部件的有有關(guān)尺寸寸，而裝配精度度指標(biāo)常常作為封封閉環(huán)，如A0。顯然，，封閉環(huán)環(huán)不是一一個(gè)零件件或一個(gè)個(gè)部件上上的尺寸寸，而是是不同零零件或部部件的表表面或中中心線之之間的相相對(duì)位置置尺寸，，它是裝裝配后形形成的。。更多各組成成環(huán)都都有加加工誤誤差，，所有有組成成環(huán)的的誤差差累積積就形形成封封閉環(huán)環(huán)的誤誤差。。因此此，應(yīng)應(yīng)用裝裝配尺尺寸鏈鏈就便便于揭揭示累累積誤誤差對(duì)對(duì)裝配配精度度的影影響，，并可可列出出計(jì)算算公式式，進(jìn)進(jìn)行定定量分分析計(jì)計(jì)算，，據(jù)此此來確確定合合理的的裝配配方法法和零零件相相關(guān)尺尺寸的的公差差。裝配尺尺寸鏈鏈按照照各環(huán)環(huán)的幾幾何特特性和和所處處的空空間位位置，，可分分為：：線性性尺寸寸鏈、、角度度尺寸寸鏈、、平面面尺寸寸鏈和和空間間尺寸寸鏈。。其中中最常常見的的是前前兩種種。線性性尺尺寸寸鏈鏈?zhǔn)鞘怯捎杀吮舜舜似狡叫行械牡闹敝本€線尺尺寸寸所所組組成成的的尺尺寸寸鏈鏈(如圖圖28-2b所所示示),它它所所涉涉及及的的都都是是距距離離尺尺寸寸的的精精度度問問題題。。角度度尺尺寸寸鏈鏈?zhǔn)鞘怯捎山墙嵌榷龋ǎê狡叫行卸榷群秃痛勾怪敝倍榷龋┏叱叽绱缢M組成成的的尺尺寸寸鏈鏈，，其其各各環(huán)環(huán)的的幾幾何何特特征征多多為為平平行行度度或或垂垂直直度度（（如圖圖28-3所所示示）。它它所所涉涉及及的的都都是是相相互互位位置置精精度度問問題題。。應(yīng)用用裝裝配配尺尺寸寸鏈鏈分分析析與與解解決決裝裝配配精精度度問問題題關(guān)關(guān)鍵鍵步步驟驟有有三三：：第第一一是是建建立立裝裝配配尺尺寸寸鏈鏈；；第第二二是是確確定定達(dá)達(dá)到到裝裝配配精精度度的的方方法法；；第第三三是是作作出出必必要要的的計(jì)計(jì)算算。。最最終終目目的的是是確確定定經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)的的、、至至少少是是可可行行的的零零件件相相關(guān)關(guān)尺尺寸寸的的公公差差。。角度度尺尺寸寸鏈鏈?zhǔn)鞘怯捎山墙嵌榷龋ǎê狡叫行卸榷群秃痛勾怪敝倍榷龋┏叱叽绱缢M組成成的的尺尺寸寸鏈鏈，，其其各各環(huán)環(huán)的的幾幾何何特特征征多多為為平平行行度度或或垂垂直直度度（（如圖28-3所所示）。2．裝配配尺寸鏈鏈的建立立正確地建建立裝配配尺寸鏈鏈，是運(yùn)運(yùn)用尺寸寸鏈原理理分析和和解決零零件精度度與裝配配精度關(guān)關(guān)系問題題的基礎(chǔ)礎(chǔ)。裝配尺寸寸鏈的封封閉環(huán)為為產(chǎn)品或或部件的的裝配精精度。找找出對(duì)裝裝配精度度有直接接影響的的零部件件尺寸和和位置關(guān)關(guān)系，即即可查明明裝配尺尺寸鏈的的各組成成環(huán)。可可見，正正確查找找組成環(huán)環(huán)是建立立裝配尺尺寸鏈的的關(guān)鍵。。一般查找找裝配尺尺寸鏈組組成環(huán)的的方法是是：首先先根據(jù)裝裝配精度度要求確確定封閉閉環(huán)，然然后取封封閉環(huán)兩兩端的那那兩個(gè)零零部件為為起點(diǎn)，，沿著裝裝配精度度要求的的位置方方向，以以零部件件裝配基基準(zhǔn)面為為查找線線索，分分別找出出影響裝裝配精度度要求的的有關(guān)零零部件，，直至找找到同一一個(gè)基準(zhǔn)準(zhǔn)零部件件或同一一基準(zhǔn)表表面為止止。這樣樣，各有有關(guān)零部部件上直直接聯(lián)接接相鄰零零部件裝裝配基準(zhǔn)準(zhǔn)間的尺尺寸或位位置關(guān)系系，即為為裝配尺尺寸鏈中中的組成成環(huán)。當(dāng)然，查找找裝配尺寸寸鏈也可從從封閉環(huán)的的一端開始始，依次查查找相關(guān)零零部件直到到封閉環(huán)的的另一端。。還可從共共同的基準(zhǔn)準(zhǔn)面或零部部件開始，，分別查找找到封閉環(huán)環(huán)的兩端。。3．裝配尺尺寸鏈的計(jì)計(jì)算裝配尺寸鏈鏈的計(jì)算有有兩種方法法：極值法法（極大極極小法）和和概率法。。極值法計(jì)計(jì)算裝配尺尺寸鏈的方方法與工藝藝尺寸鏈的的解算方法法相同。這這種方法的的特點(diǎn)是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單可靠，，但當(dāng)封閉閉環(huán)公差較較小或組成成環(huán)較多時(shí)時(shí)，會(huì)使各各組成環(huán)公公差太小而而加工困難難。根據(jù)概概率論的基基本原理，，首先，在在一個(gè)穩(wěn)定定的工藝系系統(tǒng)中進(jìn)行行較大批量量加工時(shí)，，零件的加加工誤差出出現(xiàn)極值的的可能性是是很小的。。其次，裝裝配時(shí)，各各零件誤差差同時(shí)出現(xiàn)現(xiàn)極值的““最壞組合合”的可能能性就更小小。若組成成環(huán)數(shù)較多多，裝配時(shí)時(shí)零件出現(xiàn)現(xiàn)“最壞組組合”的機(jī)機(jī)會(huì)就更加加微小，上上可忽略不不計(jì)。顯然然極值法以以縮小組成成環(huán)公差為為代價(jià)換取取裝配中極極少出現(xiàn)的的極端情況況下的產(chǎn)品品合格是不不經(jīng)濟(jì)的。。而以概率率論原理為為基礎(chǔ)建立立的尺寸鏈鏈計(jì)算方法法，即概率率法，在上上述情況下下比極值法法將更合理理，這里我我們不做介介紹。四、保保證裝裝配精精度的的方法法機(jī)械產(chǎn)產(chǎn)品的的精度度要求求，最最終是是靠裝裝配實(shí)實(shí)現(xiàn)的的。產(chǎn)產(chǎn)品的的裝配配精度度、結(jié)結(jié)構(gòu)和和生產(chǎn)產(chǎn)類型型不同同，采采用的的裝配配方法法也不不同。。生產(chǎn)產(chǎn)中保保證裝裝配精精度的的方法法有：：互換換法、、選配配法、、修配配法和和調(diào)整整法。1.互互換法法4.、、調(diào)整整法2.選選配法法(1)．可可動(dòng)調(diào)調(diào)整法法（1））．直直接選選配法法(2)．．固定定調(diào)整整法（2））．分分組裝裝配法法(3)．．誤差差抵消消調(diào)整整法（3））．復(fù)復(fù)合選選配法法3.修修配法法（1））．單單件修修配法法（2））．合合并加加工修修配法法（3））．自自身加加工修修配法法1.互互換法法互換法法是裝裝配過過程中中，同同種零零部件件互換換后仍仍能達(dá)達(dá)到裝裝配精精度要要求的的一種種方法法。產(chǎn)產(chǎn)品采采用互互換裝裝配法法時(shí)，，裝配配精度度主要要取決決于零零部件件的加加工精精度。?；Q換法的的實(shí)質(zhì)質(zhì)就是是用控控制零零部件件的加加工誤誤差來來保證證產(chǎn)品品的裝裝配精精度。。采用互互換法法保證證產(chǎn)品品裝配配精度度時(shí)，，零部部件公公差的的確定定有兩兩種方方法：：極值值法和和概率率法。。采用用極值值法時(shí)時(shí)，如如果各各有關(guān)關(guān)零部部件（（組成成環(huán)））的公公差之之和小小于或或等于于裝配配公差差（封封閉環(huán)環(huán)公差差），，故裝裝配中中同種種零部部件可可以完完全互互換，，即裝裝配時(shí)時(shí)零部部件不不經(jīng)任任何選選擇、、修配配和調(diào)調(diào)整，，均能能達(dá)到到裝配配精度度的要要求，，因此此稱為為“完完全互互換法法”。。更多采用概概率法法時(shí)，，如果果各有有關(guān)零零部件件（組組成環(huán)環(huán)）公公差值值合適適，當(dāng)當(dāng)生產(chǎn)產(chǎn)條件件比較較穩(wěn)定定，從從而使使各組組成環(huán)環(huán)的尺尺寸分分布也也比較較穩(wěn)定定時(shí)，，也能能達(dá)到到完全全互換換的效效果。。否則則，將將有一一部分分產(chǎn)品品達(dá)不不到裝裝配精精度的的要求求，因因此稱稱為““不完完全互互換法法”，，也稱稱為““大數(shù)數(shù)互換換法””。顯顯然，，概率率法適適用于于較大大批量量生產(chǎn)產(chǎn)。用不完完全互互換法法比用用完全全互換換法對(duì)對(duì)各組組成環(huán)環(huán)加工工要求求放松松了，，可降降低各各組成成環(huán)的的加工工成本本。但但裝配配后可可能會(huì)會(huì)有少少量的的產(chǎn)品品達(dá)不不到裝裝配精精度要要求。。這一一問題題一般般可通通過更更換組組成環(huán)環(huán)中的的1～～2個(gè)個(gè)零件件加以以解決決。采用完完全互互換法法進(jìn)行行裝配配，可可以使使裝配配過程程簡(jiǎn)單單，生生產(chǎn)率率高，，易于于組織織流水水作業(yè)業(yè)及自自動(dòng)化化裝配配，也也便于于采用用協(xié)作作方式式組織織專業(yè)業(yè)化生生產(chǎn)。。因此此，只只要能能滿足足零件件加工工的經(jīng)經(jīng)濟(jì)精精度要要求，，無論論何種種生產(chǎn)產(chǎn)類型型都應(yīng)應(yīng)首先先考慮慮采用用完全全互換換法裝裝配。。但是是當(dāng)裝裝配精精度要要求較較高，，尤其其是組組成環(huán)環(huán)數(shù)較較多時(shí)時(shí)，零零件就就難以以按經(jīng)經(jīng)濟(jì)精精度制制造。。這時(shí)時(shí)在較較大批批量生生產(chǎn)條條件下下，就就可考考慮采采用不不完全全互換換法裝裝配。。2.選選配法法在大量量或成成批生生產(chǎn)條條件下下，當(dāng)當(dāng)裝配配精度度要求求很高高且組組成環(huán)數(shù)較較少時(shí)時(shí)，可可考慮慮采用用選配配法裝裝配。。選配法是是將尺寸寸鏈中組組成環(huán)的的公差放放大到經(jīng)經(jīng)濟(jì)可行行的程度來加工工，裝配配時(shí)選擇擇適當(dāng)?shù)牡牧慵渑涮走M(jìn)行行裝配，，以保證證裝配精精度要求求的一種種裝配方方法。選配法有有三種不不同的形形式：直直接選配配法、分分組裝配配法和復(fù)復(fù)合選配配法。1．直接接選配法法裝配時(shí)，，由工人人從許多多待裝的的零件中中，直接接選取合合適的零零件進(jìn)行行裝配，，來保證證裝配精精度的要要求。這這種方法法的特點(diǎn)點(diǎn)是：裝裝配過程程簡(jiǎn)單，，但裝配配質(zhì)量和和時(shí)間很很大程度度上取決決于工人人的技術(shù)術(shù)水平。。由于裝裝配時(shí)間間不易準(zhǔn)準(zhǔn)確控制制，所以以不宜用用于節(jié)拍拍要求較較嚴(yán)的大大批大量量生產(chǎn)中中。2．分組組裝配法法分組裝配配法又稱稱分組互互換法，，它是將將組成環(huán)環(huán)的公差差相對(duì)完完全互換換法所求求之值放放大數(shù)倍倍，使其其能按經(jīng)經(jīng)濟(jì)精度度進(jìn)行加加工。裝裝配時(shí)先先測(cè)量尺尺寸，根根據(jù)尺寸寸大小將將零件分分組，然然后按對(duì)對(duì)應(yīng)組分分別進(jìn)行行裝配，，來達(dá)到到裝配精精度的要要求。而而且組內(nèi)內(nèi)零件裝裝配是完完全互換換的。3．復(fù)合選選配法復(fù)合選配法法是直接選選配法與分分組裝配法法兩種方法法的復(fù)合，，即零件公公差可適當(dāng)當(dāng)放大，加加工后先測(cè)測(cè)量分組，，裝配時(shí)再再在各對(duì)應(yīng)應(yīng)組內(nèi)由工工人進(jìn)行直直接選配。。這種方法法的特點(diǎn)是是配合件的的公差可以以不等，且且裝配質(zhì)量量高，速度度較快，能能滿足一定定生產(chǎn)節(jié)拍拍要求。如如發(fā)動(dòng)機(jī)氣氣缸與活塞塞的裝配多多采用這種種方法。3.修配法法在單件小批批或成批生生產(chǎn)中，當(dāng)當(dāng)裝配精度度要求較高高，裝配尺尺寸鏈的組組成環(huán)數(shù)較較多時(shí)，常常采用修配配法來保證證裝配精度度要求。所謂修配法法，就是將將裝配尺寸寸鏈中組成成環(huán)按經(jīng)濟(jì)濟(jì)加工精度度制造，裝裝配時(shí)按各各組成環(huán)累累積誤差的的實(shí)測(cè)結(jié)果果，通過修修配某一預(yù)預(yù)先選定的的組成環(huán)尺尺寸，或就就地配制這這個(gè)環(huán)，以以減少各組組成環(huán)由于于按經(jīng)濟(jì)精精度制造而而產(chǎn)生的累累積誤差，，使封閉環(huán)環(huán)達(dá)到規(guī)定定精度的一一種裝配工工藝方法。。常見的修配配方法有以以下三種:(1)．單單件修配法法在裝配時(shí)，，選定某一一固定的零零件作修配配件進(jìn)行修修配，以保保證裝配精精度的方法法稱為單件件修配法。。此法在生生產(chǎn)中應(yīng)用用最廣。(2)．合合并加工修修配法這種方法是是將兩個(gè)或或多個(gè)零件件合并在一一起當(dāng)作一一個(gè)零件進(jìn)進(jìn)行修配。。這樣減少少了組成環(huán)環(huán)的數(shù)目，，從而減少少了修配量量。合并加工修修配法雖有有上述優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，但是由由于零件合合并要對(duì)號(hào)號(hào)入座，給給加工、裝裝配和生產(chǎn)產(chǎn)組織工作作帶來不便便。因此多多用于單件件小批生產(chǎn)產(chǎn)中。(3)自身身加工修配配法在機(jī)床制造造中，利用用機(jī)床本身身的切削加加工能力，，用自己加加工自己的的方法可以以方便地保保證某些裝裝配精度要要求，這就就是自身加加工修配法法。這種方方法在機(jī)床床制造中應(yīng)應(yīng)用極廣。。修配法最大大的優(yōu)點(diǎn)就就是各組成成環(huán)均可按按經(jīng)濟(jì)精度度制造，而而且可獲得得較高的裝裝配精度。。但由于產(chǎn)產(chǎn)品需逐個(gè)個(gè)修配，所所以沒有互互換性，且且裝配勞動(dòng)動(dòng)量大，生生產(chǎn)率低，，對(duì)裝配工工人技術(shù)水水平要求高高。因而修修配法主要要用于單件件小批生產(chǎn)產(chǎn)和中批生生產(chǎn)中裝配配精度要求求較高的情情況下。。4.調(diào)整法法調(diào)整法是將將尺寸鏈中中各組成環(huán)環(huán)按經(jīng)濟(jì)精精度加工，，裝配時(shí)，，通過更換換尺寸鏈中中某一預(yù)先先選定的組組成環(huán)零件件或調(diào)整其其位置來保保證裝配精精度的方法法。裝配時(shí)時(shí)進(jìn)行更換換或調(diào)整的的組成環(huán)零零件叫調(diào)整整件，該組組成環(huán)稱調(diào)調(diào)整環(huán)。調(diào)整法和修修配法在原原理上是相相似的，但但具體方法法不同。根據(jù)調(diào)整方方法的不同同，調(diào)整法法可分為：：可動(dòng)調(diào)整整法、固定定調(diào)整法和和誤差抵消消調(diào)整法三三種。(1)可動(dòng)動(dòng)調(diào)整法在裝配時(shí)，，通過調(diào)整整、改變調(diào)調(diào)整件的位位置來保證證裝配精度度的方法稱稱為可動(dòng)調(diào)調(diào)整法。在產(chǎn)產(chǎn)品品裝裝配配中中，，可可動(dòng)動(dòng)調(diào)調(diào)整整法法的的應(yīng)應(yīng)用用較較多多。。如圖圖28-4a所所示示為調(diào)調(diào)整整套套筒筒的的軸軸向向位位置置以以保保證證齒齒輪輪軸軸向向間間隙隙ΔΔ的的要要求求；；圖28-4b所所示示為調(diào)調(diào)整整鑲鑲條條的的位位置置以以保保證證導(dǎo)導(dǎo)軌軌副副的的配配合合間間隙隙；；圖28-4c所所示示為調(diào)調(diào)整整楔楔塊塊的的上上下下位位置置以以調(diào)調(diào)整整絲絲杠杠螺螺母母副副的的軸軸向向間間隙隙。?？蓜?dòng)調(diào)整法法不僅能獲獲得較理想想的裝配精精度，而且且在產(chǎn)品使使用中，由由于零件磨磨損使裝配配精度下降降時(shí)，可重重新調(diào)整使使產(chǎn)品恢復(fù)復(fù)原有精度度，所以，，該法在實(shí)實(shí)際生產(chǎn)中中應(yīng)用較廣廣。在產(chǎn)品裝配配中，可動(dòng)動(dòng)調(diào)整法的的應(yīng)用較多多。如圖28-4a所所示為調(diào)整套筒筒的軸向位位置以保證證齒輪軸向向間隙Δ的的要求；(2)固定定調(diào)整法在裝配時(shí)，，通過更換換尺寸鏈中