機(jī)械制造技術(shù)課件：機(jī)械加工工藝與機(jī)械裝配工藝基礎(chǔ)

機(jī)械加工工藝與機(jī)械裝配工藝基礎(chǔ)13.1機(jī)械制造工藝過(guò)程的基本概念13.2定位基準(zhǔn)的選擇13.3零件加工工藝的制訂13.4工序尺寸的確定13.5裝配工藝的基本概念13.6裝配尺寸鏈13.7機(jī)械產(chǎn)品裝配方法13.8裝配工藝規(guī)程的制訂本章小結(jié)習(xí)題

13.1機(jī)械制造工藝過(guò)程的基本概念

13.1.1生產(chǎn)過(guò)程與工藝過(guò)程

在機(jī)械制造時(shí),從原材料制成機(jī)械產(chǎn)品的全過(guò)程稱(chēng)為機(jī)械的生產(chǎn)過(guò)程,生產(chǎn)過(guò)程可能包含生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備、原材料的運(yùn)輸和保管、毛坯制造、機(jī)械加工、焊接、熱處理、產(chǎn)品裝配、生產(chǎn)質(zhì)量檢查和試車(chē)檢驗(yàn)、油漆和包裝等過(guò)程,這些過(guò)程可以分為工藝過(guò)程和輔助過(guò)程兩類(lèi)。

13.1.2機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成

機(jī)械加工工藝過(guò)程可劃分為五個(gè)不同層次的單元,分別是工序、安裝、工步、走刀和工位,下面介紹這幾個(gè)機(jī)械加工中的基本概念:

(1)工序。工序是工藝過(guò)程的基本組成單位,零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程是由若干工序按照一定的順序排列形成的。工序是指一個(gè)或一組工人,在一個(gè)工作地點(diǎn)對(duì)同一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程。例如對(duì)如圖13－1所示的階梯軸進(jìn)行大批量加工時(shí),其工序?yàn)?銑兩端面、鉆兩端中心孔、車(chē)大外圓及倒角、車(chē)小外圓、切槽及倒角、銑鍵槽、去毛刺。圖13－1階梯軸

(2)安裝。完成一道工序,工件(或裝配單元)在一次裝夾中所完成的那部分工序內(nèi)容稱(chēng)為安裝。在同一道工序中,工件有可能要經(jīng)過(guò)幾次安裝。

(3)工步。工步是劃分工序的單元,在一個(gè)工序中,常常需要采用不同的切削刀具和切削用量來(lái)加工不同的表面,其中以同樣刀具、同樣切削用量,加工同一個(gè)或同一組表面的那部分工作稱(chēng)為一個(gè)工步。為了提高生產(chǎn)效率,常用幾把刀具同時(shí)分別加工幾個(gè)表面,這樣的工步稱(chēng)為復(fù)合工步,如圖13－2所示。圖13－2復(fù)合工步

(4)走刀。在一個(gè)工步內(nèi),如果要切除的金屬層很厚,不能一次切削完,需要分幾次進(jìn)行切削,這時(shí)刀具以加工時(shí)的進(jìn)給速度相對(duì)工件所完成的每次切削稱(chēng)為走刀。如圖13－3所示,車(chē)削階梯軸,第一工步車(chē)削到?85mm,第二工步車(chē)削到?65mm,由于第二工步上需切去較厚的金屬層,所以分為兩次走刀來(lái)進(jìn)行。圖13－3車(chē)削階梯軸

(5)工位。

一次安裝后,工件在機(jī)床上占據(jù)的每一個(gè)加工位置稱(chēng)為工位。為了減少安裝次數(shù),常常采用各種回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)夾具、移位夾具,使工件在一次安裝中先后處于幾個(gè)不同位置進(jìn)行加工。如圖13－4所示,一次安裝后,在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上依次完成裝卸工件、鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔四個(gè)工位的加工。圖13－4多工位加工圖

13.1.3生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類(lèi)型

1.生產(chǎn)綱領(lǐng)

生產(chǎn)綱領(lǐng)是指在計(jì)劃期內(nèi)企業(yè)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃,產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)一般按照市場(chǎng)需求量與本企業(yè)的生產(chǎn)能力而定。計(jì)劃期為一年的零件年生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算公式為

式中:N為零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)(件);Q為產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)(臺(tái));n為每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量(件/臺(tái));α為備品的百分率;β為廢品的百分率。

2.生產(chǎn)類(lèi)型

生產(chǎn)類(lèi)型通常分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)、大量生產(chǎn)三類(lèi),是由企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品特征(即產(chǎn)品屬于重型、中型或輕型零件)、年生產(chǎn)綱領(lǐng)、批量以及投入生產(chǎn)的連續(xù)性決定的。

(1)單件生產(chǎn):單個(gè)的生產(chǎn)某個(gè)零件,很少重復(fù)生產(chǎn)。例如重型機(jī)器制造、專(zhuān)用設(shè)備制造和新產(chǎn)品試制都屬于單件生產(chǎn)。

(2)成批生產(chǎn):指企業(yè)按年度分批生產(chǎn)相同的產(chǎn)品,生產(chǎn)呈周期性重復(fù),按照批量不同,分為小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)三種。例如普通機(jī)床、造紙機(jī)械、包裝機(jī)械的制造等。

(3)大量生產(chǎn):當(dāng)產(chǎn)品的品種少而數(shù)量很大,大多數(shù)工作地點(diǎn)固定的加工某種零件的某一道工序,這種連續(xù)的大量制造同一種產(chǎn)品的生產(chǎn)就是大量生產(chǎn)。例如汽車(chē)、軸承、齒輪、摩托車(chē)等產(chǎn)品的制造。

不同生產(chǎn)類(lèi)型的工藝特點(diǎn)是不一樣的,表13－1列出了各種生產(chǎn)類(lèi)型的工藝特點(diǎn)。

13.2定位基準(zhǔn)的選擇

13.2.1基準(zhǔn)的分類(lèi)

機(jī)械零件是由若干個(gè)表面組成的,為了確定零件表面的相對(duì)關(guān)系,必須依據(jù)一些點(diǎn)、線、面,所依據(jù)的這些點(diǎn)、線、面幾何要素就是基準(zhǔn),根據(jù)基準(zhǔn)的不同功能,可分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩類(lèi)。

1.設(shè)計(jì)基準(zhǔn)

設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)圖樣上所采用的基準(zhǔn),是標(biāo)注設(shè)計(jì)尺寸或位置公差的起點(diǎn),如圖13－5所示。圖13－5設(shè)計(jì)基準(zhǔn)

2.工藝基準(zhǔn)

加工和裝配過(guò)程中所使用的基準(zhǔn),稱(chēng)為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同又分為定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)及工序基準(zhǔn)。

(1)定位基準(zhǔn)。加工時(shí)用于確定工件在機(jī)床或夾具上的正確位置所用的基準(zhǔn),稱(chēng)為定位基準(zhǔn)。如圖13－6所示,在加工A面的工序中,工件以圓柱表面在V形槽中進(jìn)行定位,則圓柱的軸心線為定位基準(zhǔn),外圓柱表面為定位基面。在第一道工序中只能用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn),這種定位基準(zhǔn)稱(chēng)為粗基準(zhǔn);在以后的各個(gè)工序中就可采用已加工表面作為定位基準(zhǔn),這種定位基準(zhǔn)稱(chēng)為精基準(zhǔn)。圖13－6定位基準(zhǔn)

(2)測(cè)量基準(zhǔn)。用以檢驗(yàn)已加工表面的尺寸及位置的基準(zhǔn),稱(chēng)為測(cè)量基準(zhǔn)。如圖13－7所示,用游標(biāo)卡尺測(cè)量工件,圓柱面上距側(cè)平面最遠(yuǎn)的圓柱母線為測(cè)量基準(zhǔn)。通常采用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為測(cè)量基準(zhǔn)。圖13－7測(cè)量基準(zhǔn)

(3)裝配基準(zhǔn)。裝配時(shí)用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的基準(zhǔn),稱(chēng)為裝配基準(zhǔn)。裝配基準(zhǔn)一般與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。

(4)工序基準(zhǔn)。在工序圖上,用以標(biāo)定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀、位置所采用的基準(zhǔn),稱(chēng)為工序基準(zhǔn)。一般情況下,設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是在工程圖紙上給定的,與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不同的是,工序基準(zhǔn)是由工藝技術(shù)人員從保證零件的設(shè)計(jì)要求出發(fā),根據(jù)不同的工藝順序與裝夾方法選定的。工序基準(zhǔn)除采用工件上實(shí)際表面或表面上的線以外,還可以是工件表面的幾何中心、對(duì)稱(chēng)面或?qū)ΨQ(chēng)線等。如圖13－8所示,加工切面工序中,工序圖如圖標(biāo)注,則圓柱表面的最低母線為工序基準(zhǔn)。圖13－8工序基準(zhǔn)

13.2.2定位基準(zhǔn)的選擇

在零件的加工過(guò)程中,每一道工序都有定位基準(zhǔn)的選擇問(wèn)題。定位基準(zhǔn)選擇的正確與否對(duì)保證零件的加工精度,合理安排加工順序都有著決定性的作用,因此定位基準(zhǔn)的選擇是制訂工藝過(guò)程的主要內(nèi)容之一。定位基準(zhǔn)除了上述提到的粗基準(zhǔn)與精基準(zhǔn)外,還有輔助基準(zhǔn)這種類(lèi)型,輔助基準(zhǔn)在零件的裝配和使用過(guò)程中無(wú)用處,只是為了便于零件的加工而設(shè)置的基準(zhǔn)。

1.粗基準(zhǔn)的選擇原則

在機(jī)械加工工藝過(guò)程中,第一道工序所用的基準(zhǔn)總是粗基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)工件主要有兩個(gè)方面的影響,一是影響加工余量的分配,二是影響不加工表面與加工表面間的尺寸、相互位置。粗基準(zhǔn)的選擇原則如下:

(1)選擇重要表面為粗基準(zhǔn),這樣可以使重要加工面的余量均勻。

(2)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn),如果有多個(gè)不加工表面,則應(yīng)選擇其中與加工表面相互位置要求高的表面為粗基準(zhǔn)。

(3)選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn),這樣可以使各加工表面都有足夠的加工余量。

(4)選擇平整光潔、加工面積較大的表面為粗基準(zhǔn),這樣可減少定位誤差,并使工件夾緊可靠。

(5)粗基準(zhǔn)在同一加工尺寸方向上只能使用一次,避免重復(fù)使用,主要原因是粗基準(zhǔn)是毛坯表面,定位誤差大,兩次以同一粗基準(zhǔn)裝夾下加工出的各表面之間會(huì)有較大的位置誤差。

2.精基準(zhǔn)的選擇原則

選擇精基準(zhǔn)時(shí),應(yīng)著重從保證工件各加工面的位置精度和裝夾方便這兩方面來(lái)考慮。精基準(zhǔn)的選擇原則如下:

(1)基準(zhǔn)重合原則:應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn),特別是位置精度的要求很高時(shí),不應(yīng)違反這一原則。

(2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則:當(dāng)零件需要多道工序加工時(shí),應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中選擇同一組表面精基準(zhǔn)定位。

(3)自為基準(zhǔn)原則:有時(shí)精加工或光整加工工序要求余量小而均勻,則應(yīng)以加工表面本身作為定位基準(zhǔn)。例如,在床身導(dǎo)軌面進(jìn)行磨削加工,常用導(dǎo)軌面本身作為基面找正后加工,還有拉孔、鉸孔、研磨、無(wú)心磨等都是自為基準(zhǔn)。

(4)互為基準(zhǔn)原則:某個(gè)工件上有兩個(gè)相互位置精度要求很高的表面,常采用工件上的這兩個(gè)表面互相作為定位基準(zhǔn)進(jìn)行反復(fù)加工來(lái)保證位置精度的要求。

(5)便于裝夾原則:所選精基準(zhǔn)應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確可靠,裝夾的操作方便,夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單適用。

13.3零件加工工藝的制訂

13.3.1制訂零件加工工藝的內(nèi)容和要求零件加工工藝指的是零件加工的方法和步驟。制訂加工工藝一般包括的內(nèi)容有:零件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、零件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額等。將這些內(nèi)容以工藝文件形式表示出來(lái),就是機(jī)械加工工藝規(guī)程,即通常所說(shuō)的“機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片”,如圖13－9所示。圖13－9機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片

制訂零件加工工藝規(guī)程必須滿足以下要求:

(1)技術(shù)先進(jìn):在制訂零件的加工工藝規(guī)程時(shí),在充分利用本企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上,盡可能采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝技術(shù)。

(2)生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低:在規(guī)定的生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)批量下,可能會(huì)出現(xiàn)集中能夠保證技術(shù)要求的方案,應(yīng)通過(guò)對(duì)比和核算,結(jié)合現(xiàn)有生產(chǎn)條件,選擇效率最高、工藝成本最低的方案。

(3)勞動(dòng)條件好:制訂工藝方案時(shí),應(yīng)盡量采取機(jī)械化和自動(dòng)化的措施,減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,保障生產(chǎn)安全,創(chuàng)造良好的勞動(dòng)條件。

13.3.2制訂零件加工工藝的步驟

(1)分析產(chǎn)品的零件圖與裝配圖。分析零件圖的加工要求、結(jié)構(gòu)工藝性,主要包括以下內(nèi)容:

①分析零件的作用及零件圖上的技術(shù)要求。

②分析零件主要加工表面的尺寸、形狀及位置精度、表面粗糙度以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)等。

③分析零件的材質(zhì)、熱處理及機(jī)械加工的工藝性。

(2)根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)確定生產(chǎn)類(lèi)型。

(3)選擇毛坯。常用的毛坯分為鑄件、鍛件、型材和焊接件等,其種類(lèi)和質(zhì)量對(duì)零件加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、材料消耗以及加工成本都有直接影響。毛坯的選擇應(yīng)以生產(chǎn)批量的大小、零件的復(fù)雜程度、加工表面及非加工表面的技術(shù)要求等方面綜合考慮。常用的毛坯類(lèi)型如下:

①鑄件:將熔融金屬澆入鑄模,凝固后所得到的金屬毛坯。鑄件適用于形狀比較復(fù)雜,所用材料又具備可鑄性的零件。鑄件的材料可以是鑄鐵、鑄鋼或有色金屬

②鍛件:金屬材料經(jīng)過(guò)鍛造變形而得到的毛坯。鍛件適用于力學(xué)性能要求高,材料(鋼材)又具有可鍛性,形狀比較簡(jiǎn)單的零件。生產(chǎn)批量大時(shí),可用模鍛代替自由鍛。

③型材:各種熱軋和冷拉的圓鋼、板材、異型材等,適用于形狀簡(jiǎn)單的、尺寸較小的零件。

④焊接件:將各種金屬零件用焊接的方法,而得到的結(jié)合件。在單件小批生產(chǎn)中,用焊接件制作大件毛坯,可以縮短生產(chǎn)周期。

(4)確定單個(gè)表面的加工方法。表面的加工質(zhì)量直接影響零件和產(chǎn)品的質(zhì)量,在了解各種加工方法特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,選擇合理、經(jīng)濟(jì)的加工方法,保證加工精度。

(5)選擇定位基準(zhǔn),確定零件的加工路線。根據(jù)粗基準(zhǔn)與精基準(zhǔn)的選擇原則確定各工序的定位基準(zhǔn),合理安排各表面的加工順序,制訂出零件的機(jī)械加工工藝路線。

(6)確定各工序所用的設(shè)備及工藝裝備。各工序所用機(jī)械設(shè)備的選用應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下,盡量經(jīng)濟(jì)合理。一般情況下,成批生產(chǎn)時(shí),應(yīng)采用通用機(jī)床和專(zhuān)用工夾具,這樣加工質(zhì)量好、效率高、成本低。

(7)計(jì)算加工余量、工序尺寸及公差。

(8)確定切削用量,估算工時(shí)定額。單件小批量生產(chǎn)廠,切削用量多由操作者自行決定,機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片中一般不作明確規(guī)定。在中批,特別是在大批量生產(chǎn)廠,為了保證生產(chǎn)的合理性和節(jié)奏的均衡,則要求必須規(guī)定切削用量,并不得隨意改動(dòng)。

(9)填寫(xiě)工藝文件。

13.4工序尺寸的確定

13.4.1加工余量1.基本概念為了加工出合格的零件,必須從毛坯上切除金屬層,金屬層的厚度稱(chēng)為加工余量,即加工表面加工前后的尺寸之差。加工余量對(duì)加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率有較大影響,加工余量過(guò)大,造成材料浪費(fèi)及加工成本增大,加工余量過(guò)小,造成不能糾正加工誤差,質(zhì)量降低。所以在保證質(zhì)量的前提下,選擇加工余量盡可能小。

加工余量分為工序余量和總余量。

(1)工序余量:工件經(jīng)過(guò)每道工序加工后都應(yīng)達(dá)到一定的尺寸要求,在一道工序中所切除的金屬層厚度就稱(chēng)為工序余量。

工序余量又可分為單邊余量和雙邊余量。通常表面加工屬于單邊余量,如圖13－10所示。加工回轉(zhuǎn)面時(shí),當(dāng)一個(gè)方向上的金屬層被切除時(shí),對(duì)稱(chēng)方向上的金屬層也等量地被切除掉,這種加工屬于雙邊余量,如圖13－11所示。圖13－10單邊余量圖13－11雙邊余量

(2)總余量:從毛坯到成品總共需要切除的余量?？傆嗔康扔谙鄳?yīng)表面各工序余量之和,也稱(chēng)為毛坯余量?？傆嗔颗c工序余量的關(guān)系為

式中:zs為總余量;zi為第i道工序余量。

2.影響加工余量的因素

為了保證本工序的加工精度,必須了解影響加工余量的因素,影響加工余量的主要因素有以下四種:

(1)上一工序的尺寸公差:由于尺寸公差的存在,上一工序的實(shí)際尺寸可在極限尺寸之間變化,因此為了糾正誤差,本工序的加工余量應(yīng)包括上一工序的公差。

(2)上一工序的形狀和位置偏差:工件上的某些形狀和位置偏差不包括在尺寸公差的范圍內(nèi),這些誤差又必須在加工中加以糾正,需要單獨(dú)考慮它們對(duì)加工余量的影響。

(3)上一工序加工面(或毛坯面)的狀態(tài):為了使工件的加工質(zhì)量逐步提高,一般每道工序都應(yīng)切到待加工表面以下的正常金屬組織,因此上一工序留下的表面粗糙度Ra和缺陷層H2a是本工序必須要切除的部分,如圖13－12所示。

(4)本工序的裝夾誤差:裝夾誤差包括工件的定位誤差和夾緊誤差,這些誤差會(huì)使切削刀具和被加工表面的相對(duì)位置發(fā)生變化,所以加工余量必須考慮裝夾誤差的影響。圖13－12表面的粗糙度與缺陷層

3.確定加工余量的方法

(1)分析計(jì)算法:用相應(yīng)計(jì)算公式確定加工余量,是最經(jīng)濟(jì)和準(zhǔn)確的,但是由于難以獲得全面可靠的數(shù)據(jù)資料,所以一般應(yīng)用得較少。

(2)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法:根據(jù)以往加工的經(jīng)驗(yàn),估計(jì)加工余量的大小。為避免因加工余量不夠而產(chǎn)生廢品,所以一般估計(jì)的余量偏大,這種方法適用于單件小批生產(chǎn)。

(3)查表修正法:依據(jù)各工廠長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐特點(diǎn)制訂的加工余量技術(shù)資料,或者依據(jù)“工藝手冊(cè)”,直接查找加工余量,同時(shí)結(jié)合實(shí)際加工情況進(jìn)行修正來(lái)確定加工余量,目前此方法在生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。

13.4.2工序尺寸

1.基準(zhǔn)重合時(shí)工序尺寸及公差的確定

當(dāng)加工某表面的各道工序都采用同一個(gè)定位基準(zhǔn),并與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合時(shí),工序尺寸計(jì)算只需考慮工序余量,可按如下方法計(jì)算各工序尺寸和公差:

(1)確定各工序余量。

(2)最后一道工序的工序尺寸等于零件圖樣上設(shè)計(jì)尺寸,并由最后工序向前逐道工序推算出各工序的工序尺寸,即從設(shè)計(jì)尺寸開(kāi)始,逐次加上(對(duì)于被包容面)或減去(對(duì)于包容面)每道工序的加工余量,可分別得到各工序的基本尺寸。

(3)最后一道工序的工序尺寸公差等于零件圖樣上設(shè)計(jì)尺寸公差,中間工序尺寸公差取加工經(jīng)濟(jì)精度。

(4)除最后一道工序按圖紙標(biāo)注公差外,其余各工序尺寸按“入體原則”標(biāo)注工序尺寸公差。所謂“入體原則”,是指在選取工序尺寸的極限偏差時(shí),對(duì)被包容面(軸)的工序尺寸取上偏差為零,對(duì)包容面(孔)的工序尺寸取下偏差為零。

2.基準(zhǔn)不重合時(shí)工序尺寸及公差的確定

當(dāng)工序基準(zhǔn)或定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí),工序尺寸及其公差的確定比較復(fù)雜,需用工藝尺寸鏈來(lái)進(jìn)行分析計(jì)算。

13.4.3工藝尺寸鏈

1.基本概念

工藝尺寸鏈?zhǔn)窃诹慵庸み^(guò)程中各種有關(guān)工藝尺寸按一定順序排列的封閉尺寸系統(tǒng)。如圖13－13所示,零件經(jīng)過(guò)加工依次得尺寸A1、A2和A3,則尺寸A0也就隨之確定。A0、A1、A2和A3形成尺寸鏈。列入尺寸鏈中的每一尺寸都稱(chēng)為環(huán),A0、A1、A2和A3都是環(huán)。圖13－13工藝尺寸鏈

對(duì)于環(huán)數(shù)較多的尺寸鏈,可用回路法快速判斷增、減環(huán),方法是從封閉環(huán)A0開(kāi)始順著一定的路線標(biāo)箭頭,凡是箭頭方向與封閉環(huán)的箭頭方向相反的環(huán)便是增環(huán),箭頭方向與封閉環(huán)的箭頭方向相同的環(huán)便為減環(huán)。如圖13－14所示,A1、A2、A4、A5、A7、A8是增環(huán),A3、A6、A9、A10是減環(huán)。圖13－14回路法判斷增、減環(huán)

2.工藝尺寸鏈的建立

工藝尺寸鏈分為直線尺寸鏈、角度尺寸鏈、平面尺寸鏈三種類(lèi)型。直線尺寸鏈?zhǔn)侵赣砷L(zhǎng)度尺寸組成,且各環(huán)尺寸相互平行的尺寸鏈;角度尺寸鏈?zhǔn)侵赣山嵌?、平行度、垂直度等組成的尺寸鏈;平面尺寸鏈?zhǔn)侵赣沙山嵌汝P(guān)系布置的長(zhǎng)度尺寸構(gòu)成的尺寸鏈。最常見(jiàn)的是直線尺寸鏈和角度尺寸鏈,現(xiàn)以直線尺寸鏈為例講述建立裝配尺寸鏈的步驟,具體如下:

(1)確定裝配結(jié)構(gòu)中的封閉環(huán)。封閉環(huán)是隨著零件加工方案的變化而變化的,在判定過(guò)程中,必須根據(jù)具體方案,僅僅抓住“自然形成”這一要領(lǐng)。

(2)確定組成環(huán),畫(huà)工藝尺寸鏈圖。從封閉環(huán)任意一端開(kāi)始,按順序逐步追蹤與加工精度有關(guān)的各零件尺寸,將各尺寸首尾相接,直至封閉環(huán)的另一端為止,從而形成一個(gè)封閉的尺寸圖,即構(gòu)成一個(gè)工藝尺寸鏈。

(3)判斷增、減環(huán)。畫(huà)出工藝尺寸鏈圖后,按定義判別組成環(huán)的性質(zhì)。

(4)進(jìn)行尺寸鏈的計(jì)算。根據(jù)尺寸鏈的基本計(jì)算公式,確定工序尺寸和公差。

3.尺寸鏈的基本計(jì)算公式

計(jì)算工藝尺寸鏈的常用方法是極值法和概率法,此處介紹極值法。

(1)封閉環(huán)的基本尺寸等于所有增環(huán)的基本尺寸之和減去所有減環(huán)的基本尺寸之和,即

(2)封閉環(huán)的極限尺寸為

即封閉環(huán)的最大極限尺寸等于所有增環(huán)最大極限尺寸之和減去所有減環(huán)最小極限尺寸之和,封閉環(huán)的最小極限尺寸等于所有增環(huán)最小極限尺寸之和減去所有減環(huán)最大極限尺寸之和。

(3)封閉環(huán)的極限偏差為

即封閉環(huán)的上偏差等于所有增環(huán)的上偏差之和減去所有減環(huán)的下偏差之和,封閉環(huán)的下偏差等于所有增環(huán)的下偏差之和減去所有減環(huán)的上偏差之和。

(4)封閉環(huán)公差為

即封閉環(huán)公差等于所有組成環(huán)公差之和。

13.5裝配工藝的基本概念

13.5.1裝配的概念一部機(jī)械產(chǎn)品往往由成千上萬(wàn)個(gè)零件組成,裝配就是按照規(guī)定的技術(shù)要求,把加工好的零件按一定的順序和技術(shù)進(jìn)行配合和連接,使之成為半成品或成品的過(guò)程。裝配工作是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的工藝過(guò)程,是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為保證有效地組織裝配,必須將產(chǎn)品分解為若干個(gè)能進(jìn)行獨(dú)立裝配的裝配單元,從這個(gè)角度講,機(jī)器是由零件、套件、組件和部件裝配而成的。

零件:組成機(jī)器的最小單元,它是由整塊金屬或其他材料構(gòu)成的,一般預(yù)先裝成套件、組件、部件后才安裝到機(jī)器上。

套件:在一個(gè)基準(zhǔn)零件上,裝上一個(gè)或若干個(gè)零件,就構(gòu)成一個(gè)套件。它是最小的裝配單元,為形成套件而進(jìn)行的裝配工作稱(chēng)為套裝。

組件:在一個(gè)基準(zhǔn)零件上,裝上若干套件及零件,就構(gòu)成一個(gè)組件,為形成組件而進(jìn)行的裝配工作稱(chēng)為組裝。

部件:在一個(gè)基準(zhǔn)零件上,裝上若干組件、套件和零件,就構(gòu)成一個(gè)部件。部件在機(jī)器中具有一定完整的功能,為形成部件而進(jìn)行的裝配工作稱(chēng)為部裝。

在一個(gè)基準(zhǔn)零件上,裝上若干部件、組件、套件和零件就成為整個(gè)機(jī)器產(chǎn)品。一部機(jī)器中只有一個(gè)基準(zhǔn)零件,為形成產(chǎn)品的裝配稱(chēng)總裝。例如臥式車(chē)床的總裝便是以床身作為基準(zhǔn)零件,裝上主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱等部件及其他組件、套件、零件。

13.5.2裝配的基本工作內(nèi)容

1.清洗

清洗的主要目的是去除零件表面或部件中的油污及機(jī)械雜質(zhì),特別對(duì)于軸承、密封件、相互接觸或相互配合的表面,清洗是非常重要的一環(huán),精度要求都在毫米級(jí)以下。

清洗的常見(jiàn)方法有機(jī)械清洗和物理化學(xué)清洗兩種類(lèi)型。常見(jiàn)的機(jī)械清洗有手工清除法、機(jī)械工具清理法、壓縮空氣吹掃法、高壓水沖洗法、磨料清洗法等;常見(jiàn)的物理化學(xué)清洗有浸洗及煮洗法、壓力沖洗法、蒸氣浴清洗法、超聲波清洗法、電化學(xué)清洗法等。

2.連接

將兩個(gè)或兩個(gè)以上的零件結(jié)合在一起的工作稱(chēng)為連接,裝配中的連接方式往往分為可拆連接和不可拆連接兩類(lèi)。

可拆連接指在裝配后可方便拆卸而不會(huì)導(dǎo)致任何零件的損壞,拆卸后還可方便地重裝。常見(jiàn)的可拆連接有螺紋連接、鍵連接、銷(xiāo)連接等,其中螺紋連接應(yīng)用最普遍。不可拆連接指裝配后一般不再拆卸,若拆卸則往往損壞其中的某些零件。常見(jiàn)的不可拆連接有焊接、鉚接、過(guò)盈配合連接等。

3.調(diào)整

調(diào)整包含平衡、校正、配作等。平衡是為了防止在使用過(guò)程中因旋轉(zhuǎn)件質(zhì)量不平衡產(chǎn)生的離心慣性力而引起的振動(dòng)。對(duì)于轉(zhuǎn)速高、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求高的機(jī)器,不僅需要對(duì)旋轉(zhuǎn)零、部件進(jìn)行平衡,必要時(shí)對(duì)整機(jī)也需要進(jìn)行平衡。平衡包括靜平衡和動(dòng)平衡,常見(jiàn)的平衡方法有加重法、減重法、調(diào)節(jié)法。

校正指在裝配過(guò)程中通過(guò)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整方法確定各相關(guān)零、部件間的相互位置,并達(dá)到裝配精度要求。例如,臥式機(jī)床總裝時(shí)床身導(dǎo)軌安裝水平、主軸與尾座的等高性就需要進(jìn)行校正。

配作指兩個(gè)零件裝配后固定其相互位置的加工,如配鉆、配鉸等,也可以是改善兩零件表面結(jié)合精度的加工,如配刮、配研及配磨等。配作一般需與校正調(diào)整工作結(jié)合進(jìn)行。

4.檢驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)

產(chǎn)品裝配完畢,應(yīng)根據(jù)有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),按照各項(xiàng)驗(yàn)收指標(biāo)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行較全面的檢驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)工作,合格后方準(zhǔn)油漆、包裝、出廠。

13.5.3裝配的組織形式

1.固定式裝配

固定式裝配是將產(chǎn)品或部件的全部裝配工作安排在一個(gè)固定的工作地點(diǎn)進(jìn)行。在裝配過(guò)程中產(chǎn)品的位置不變,裝配所需的零、部件也匯集在工作地點(diǎn)附近。這種組織形式的特點(diǎn)是裝配占地面積大,要求工人技術(shù)水平較高,而且裝配周期長(zhǎng),裝配效率低。固定式裝配適用于單件小批生產(chǎn)。

2.移動(dòng)式裝配

移動(dòng)式裝配是裝配工人和工作地點(diǎn)固定不變,將產(chǎn)品或部件置于裝配線上,裝配對(duì)象不斷地通過(guò)每個(gè)工作地點(diǎn),在一個(gè)工作地點(diǎn)使用專(zhuān)用設(shè)備、夾具等重復(fù)完成固定的工序,在最后一個(gè)工作地點(diǎn)完成裝配工作。這種組織形式實(shí)現(xiàn)了流水作業(yè),因而裝配周期短、效率高。移動(dòng)式裝配有自由移動(dòng)式裝配與強(qiáng)制移動(dòng)式裝配兩種形式。自由移動(dòng)式裝配是利用小車(chē)或托盤(pán)在軌道上自由移動(dòng),裝配進(jìn)度是自由調(diào)節(jié)的。強(qiáng)制移動(dòng)式裝配是利用傳送帶或傳送鏈進(jìn)行的,又可分為連續(xù)移動(dòng)和間歇移動(dòng)兩種方式。移動(dòng)式裝配只適用于大批大量生產(chǎn)。

13.5.4裝配精度

1.裝配精度的概念及內(nèi)容

裝配精度指產(chǎn)品裝配后實(shí)際幾何參數(shù)及工作性能與理想情況的符合程度。裝配精度既是制訂裝配工藝規(guī)程的基礎(chǔ),又是確定零件的尺寸公差和技術(shù)條件的主要依據(jù)。裝配精度主要包含如下內(nèi)容:

(1)距離精度:指相關(guān)零、部件間的距離尺寸精度。例如相配合零件間的配合間隙、過(guò)盈量、臥式車(chē)床前后面頂尖對(duì)床身導(dǎo)軌的等高度等。

(2)位置精度:指相關(guān)零件的平行度、垂直度、同軸度等。例如車(chē)床主軸前后軸承的同軸度、立式鉆床主軸對(duì)工作臺(tái)面的垂直度、臥式銑床刀軸與工作臺(tái)面的平行度等。

(3)相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度:指相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零、部件間在運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度上的精度。運(yùn)動(dòng)方向上的精度,例如車(chē)床拖板移動(dòng)相對(duì)于主軸軸線的垂直度、車(chē)床主軸軸線對(duì)床鞍移動(dòng)的平行度等;運(yùn)動(dòng)速度上的精度,主要是指?jìng)鲃?dòng)精度,例如車(chē)床進(jìn)給箱的傳動(dòng)精度。

(4)接觸精度:指產(chǎn)品中兩配合表面、接觸表面和連接表面間的接觸面積和接觸點(diǎn)的分布情況與規(guī)定值的符合程度。例如齒輪嚙合的接觸斑點(diǎn)、導(dǎo)軌之間的接觸情況等要求。

2.影響裝配精度的因素

機(jī)械產(chǎn)品及其部件均由零件組成,各相關(guān)零件的誤差累積將反映于裝配精度,因此零件精度是影響產(chǎn)品裝配精度的首要因素,特別是關(guān)鍵零件對(duì)于裝配精度的影響很大。當(dāng)各零件的誤差累積超過(guò)允許值時(shí),可通過(guò)裝配中的選配、調(diào)整和修配等手段來(lái)保證裝配精度,因此零件精度必須與合理的裝配工藝及方法來(lái)共同保證產(chǎn)品的裝配精度。

13.6裝配尺寸鏈

13.6.1基本概念在產(chǎn)品或部件的裝配關(guān)系中,把影響某一裝配精度的相關(guān)零件的尺寸或相互位置關(guān)系按一定順序首尾相接構(gòu)成的封閉尺寸組合,稱(chēng)為裝配尺寸鏈。為簡(jiǎn)便起見(jiàn),通常不繪制裝配部分的具體結(jié)構(gòu),而只是依次繪出各有關(guān)尺寸,排列成尺寸鏈簡(jiǎn)圖,簡(jiǎn)圖可以不符合嚴(yán)格的比例。例如對(duì)導(dǎo)柱與導(dǎo)套進(jìn)行裝配,要求保證裝配精度,裝配尺寸鏈如圖13－18所示。裝配尺寸鏈具有兩個(gè)基本特征,一是具有封閉的外形,二是構(gòu)成這個(gè)封閉外形的每個(gè)尺寸的偏差都影響裝配精度。圖13－18導(dǎo)柱與導(dǎo)套裝配及裝配尺寸鏈

13.6.2計(jì)算實(shí)例

裝配尺寸鏈的計(jì)算分為正計(jì)算與反計(jì)算兩種類(lèi)型。正計(jì)算是在已有產(chǎn)品裝配圖和全部零件圖的情況下,由已知組成環(huán)的基本尺寸、公差及偏差,求封閉環(huán)的基本尺寸、公差及偏差,檢驗(yàn)其是否滿足裝配精度的要求。反計(jì)算一般是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段進(jìn)行,根據(jù)產(chǎn)品裝配精度(封閉環(huán))要求,確定組成環(huán)的基本尺寸及偏差,然后將這些基本尺寸和偏差標(biāo)注到零件圖上。無(wú)論哪種類(lèi)型的計(jì)算,運(yùn)用極值法一般情況下都能較好的解決。

例13－2如圖13－19所示齒輪軸裝配,要求裝配后齒輪端面和箱體孔端面之間,具有0.1~0.3mm的軸向間隙。已知A1=90+0.1

0,A2=700-0.06,問(wèn)A3尺寸應(yīng)控制在什么范圍內(nèi)才能滿足裝配要求。圖13－19齒輪軸裝配圖13－20齒輪軸裝配尺寸鏈

極值法簡(jiǎn)單可靠,但是當(dāng)封閉環(huán)的公差較小,組成環(huán)的數(shù)目又較多時(shí),各組成環(huán)分得的公差是很小的,造成實(shí)際加工非常困難,而實(shí)際情況是加工一批零件時(shí),實(shí)際尺寸處于公差中間部分的是多數(shù),處于極限尺寸的零件是極少數(shù)的,而在裝配產(chǎn)品或部件時(shí)各組成環(huán)恰好都處于極限尺寸情況更是小概率事件。因此,在大量生產(chǎn)中,當(dāng)裝配精度要求高,而且組成環(huán)的數(shù)目又較多時(shí),比較適合的方法是應(yīng)用概率法解算裝配尺寸鏈。概率法和極值法的區(qū)別只在封閉環(huán)公差的計(jì)算上,其他完全相同。

極值法的封閉環(huán)公差為

概率法的封閉環(huán)公差為

式中:T0為封閉環(huán)公差;Ti為組成環(huán)公差;n為組成環(huán)個(gè)數(shù)

13.7機(jī)械產(chǎn)品裝配方法

13.7.1互換裝配法

互換裝配法是指零件具有互換性,被裝配的各相關(guān)零件不需經(jīng)過(guò)任何挑選、修配和調(diào)整就能達(dá)到規(guī)定的裝配精度要求。互換裝配法的實(shí)質(zhì)是依靠零件的制造精度來(lái)保證裝配精度。根據(jù)零件的互換程度,互換裝配法可分為完全互換裝配法和不完全互換裝配法兩類(lèi)。

1.完全互換裝配法

完全互換裝配法是以完全互換為基礎(chǔ)確定各個(gè)零件的公差,合格的零件在進(jìn)入裝配時(shí),不需要做任何挑選、修配或調(diào)整就可以使裝配對(duì)象達(dá)到預(yù)先規(guī)定的裝配技術(shù)要求。其優(yōu)點(diǎn)是裝配過(guò)程簡(jiǎn)單、效率高,對(duì)工人的技術(shù)水平要求不高;易于組織裝配流水線和自動(dòng)線實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)和自動(dòng)裝配;零件的生產(chǎn)便于專(zhuān)業(yè)化,因此備件的供應(yīng)問(wèn)題容易解決,方便企業(yè)間的協(xié)作和用戶維修。其缺點(diǎn)同樣很顯著,由于對(duì)零件的制造精度要求較高,零件加工有時(shí)候會(huì)特別困難。

2.不完全互換裝配法

不完全互換裝配法又稱(chēng)部分互換裝配法,是指裝配時(shí)大部分零件不需要經(jīng)過(guò)挑選、修配或調(diào)整就能達(dá)到規(guī)定的裝配技術(shù)要求,但有很少一部分零件要加以挑選、修配或調(diào)整才能達(dá)到規(guī)定的裝配技術(shù)要求。其實(shí)質(zhì)是適當(dāng)放大零件公差,按經(jīng)濟(jì)精度制造,這樣會(huì)使零件加工容易,雖然會(huì)造成少數(shù)產(chǎn)品裝配精度達(dá)不到規(guī)定要求,但這是小概率事情,總體經(jīng)濟(jì)可行。

一般情況下,使用要求與制造水平、經(jīng)濟(jì)效益不產(chǎn)生矛盾時(shí),可采用完全互換裝配法,反之采用不完全互換裝配法。

13.7.2選擇裝配法

選擇裝配法就是將零件的公差放大到經(jīng)濟(jì)可行的程度,然后從中選擇合適的零件進(jìn)行裝配,以保證達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求的工藝裝配方法。選擇裝配法在實(shí)際使用中有直接選配法和分組選配法兩種不同的形式。

1.直接選配法

直接選配就是工人憑借經(jīng)驗(yàn)從一批加工好的零件中挑選合適的零件來(lái)進(jìn)行裝配,一個(gè)不合適再換另一個(gè),直到滿足裝配技術(shù)要求為止。這種方法簡(jiǎn)單,但是挑選零件時(shí)間長(zhǎng),效率較低,而且裝配質(zhì)量很大程度上依賴(lài)于工人的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平,這種裝配方法沒(méi)有互換性。

2.分組裝配法

分組裝配法是將加工好的零件按實(shí)際尺寸的大小分成若干組,然后按對(duì)應(yīng)組進(jìn)行裝配,同組零件具有互換性,組與組之間不能互換,配合精度取決于分組數(shù),分組愈多,則裝配精度就愈高。分組裝配法中的零件是按經(jīng)濟(jì)精度制造的,在解決加工困難問(wèn)題的同時(shí)又保證了裝配精度,但是由于需要對(duì)零件進(jìn)行測(cè)量與分組,增加了檢驗(yàn)工時(shí)和費(fèi)用,而且在一些組中可能剩下多余的零件不能進(jìn)行裝配。

13.7.3修配裝配法

修配裝配法是將影響裝配精度的各個(gè)零件按照經(jīng)濟(jì)加工精度制造,在裝配時(shí)通過(guò)補(bǔ)充機(jī)械加工或手工修配的方法,改變指定零件上預(yù)先的修配量來(lái)達(dá)到所規(guī)定的精度要求的方法。修配裝配法不具有互換性,增加了鉗工的修配工作量,對(duì)工人技術(shù)水平要求較高,由于修配工時(shí)難以掌握,因此不能組織流水生產(chǎn)。修配裝配法主要適用于單件小批量生產(chǎn)中裝配精度要求較高且零件數(shù)較多的機(jī)器機(jī)構(gòu)。

13.7.4調(diào)整裝配法

調(diào)整裝配法是指裝配時(shí)改變調(diào)整件在機(jī)器結(jié)構(gòu)中的相對(duì)位置或更換合適的調(diào)整件來(lái)達(dá)到裝配精度的方法。調(diào)整裝配法與修配裝配法的原理基本相同,但是與修配裝配法不同的是它不是依靠去除金屬來(lái)達(dá)到裝配精度的。常用的調(diào)整件有螺釘、墊片、套筒、楔子以及彈簧等。調(diào)整裝配法有可動(dòng)調(diào)整法、固定調(diào)整法和誤差抵消調(diào)整法等三種。

可動(dòng)調(diào)整法是指通過(guò)改變調(diào)整件的相對(duì)位置來(lái)達(dá)到裝配精度的方法,其優(yōu)點(diǎn)是在調(diào)整過(guò)程中不需要拆卸零件,比較方便。如圖13－21所示,通過(guò)調(diào)整螺釘來(lái)保證車(chē)床溜板和床身導(dǎo)軌之間的間隙。機(jī)械裝配中采用可動(dòng)調(diào)整法的例子較為常見(jiàn)。

固定調(diào)整法是指在尺寸鏈中選定一個(gè)或者加入一個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的零件作為調(diào)整件來(lái)達(dá)到裝配精度。例如裝配時(shí)根據(jù)間隙的要求,選擇不同厚度的墊圈。誤差抵消調(diào)整法是指通過(guò)調(diào)整某些相關(guān)零件圖13－21可動(dòng)調(diào)整法裝配

誤差抵消調(diào)整法是指通過(guò)調(diào)整某些相關(guān)零件的誤差方向,使其相互抵消從而達(dá)到要求的裝配精度的方法。例如在組裝機(jī)床主軸時(shí),通過(guò)調(diào)整前后軸承徑向跳動(dòng)的方向,來(lái)控制主軸錐空的徑向跳動(dòng);又如在滾齒機(jī)工作臺(tái)、分度蝸輪裝配中,采用調(diào)整二者偏心方向來(lái)抵消誤差以提高二者的同軸度。

調(diào)整裝配法的主要優(yōu)點(diǎn)是零件可以按經(jīng)濟(jì)精度制造,但卻可獲得較高的裝配精度,且工作效率比修配裝配法高。其不足之處是需增加調(diào)整裝置,造成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不夠緊湊。

13.8.1制訂裝配工藝規(guī)程的基本原則

1.保證產(chǎn)品的裝配質(zhì)量

產(chǎn)品質(zhì)量很大程度上是依靠產(chǎn)品的裝配質(zhì)量保證的,在滿足設(shè)計(jì)所要求的技術(shù)參數(shù)和技術(shù)條件下,選用合理和可靠的裝配方法,力求提高產(chǎn)品質(zhì)量。

13.8裝配工藝規(guī)程的制

2.提高裝配效率

依據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、車(chē)間設(shè)備和場(chǎng)地條件,合理安排裝配順序和工序,盡量減小手工勞動(dòng)量,減輕體力勞動(dòng),縮短裝配周期。

3.降低裝配成本

盡可能提高單位裝配面積的生產(chǎn)率,降低消耗與投資,力求降低裝配成本。

4.保持先進(jìn)性

在條件允許的情況下采用先進(jìn)裝配工藝技術(shù)和裝配經(jīng)驗(yàn)。

5.注重安全性和環(huán)保性

充分考慮安全生產(chǎn)和防止環(huán)境污染問(wèn)題。

13.8.2制訂裝配工藝規(guī)程所需的原始資料

1.產(chǎn)品圖紙

產(chǎn)品圖紙包括總裝圖、部件裝配圖和零件圖。從總裝圖和部件裝配圖上可反映出產(chǎn)品和部件的結(jié)構(gòu)、裝配關(guān)系、配合件配合性質(zhì)、相對(duì)位置精度、裝配技術(shù)要求、零件明細(xì)等,依據(jù)這些內(nèi)裝配精度的要求而作為補(bǔ)充加工或核算裝配尺寸鏈的依容制訂裝配順序、裝配方法;零件圖則是為了滿足據(jù)。

2.產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)

產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)決定了產(chǎn)品的生產(chǎn)類(lèi)型,而生產(chǎn)類(lèi)型的不同,則裝配的組織形式、裝配方法、工藝過(guò)程的劃分等均有所不同。產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)于設(shè)計(jì)裝配工藝規(guī)程是重要的參考。

3.現(xiàn)有生產(chǎn)條件

在制訂裝配工藝規(guī)程時(shí),應(yīng)充分了解工廠已有的裝配設(shè)備與工藝設(shè)備、裝配車(chē)間面積、工人技術(shù)水平、機(jī)械加工條件等情況,使制訂的裝配工藝規(guī)程能符合工廠的生產(chǎn)實(shí)際與生產(chǎn)條件。

13.8.3制訂裝配工藝規(guī)程的方法與步驟

1.圖紙分析

圖紙分析的第一步同時(shí)也是最基礎(chǔ)的一步是檢查產(chǎn)品圖紙是否完整、正確,如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)人員協(xié)商解決,其次通過(guò)結(jié)構(gòu)工藝性分析掌握各零件的連接及裝配方法,緊接著審核產(chǎn)品裝配的技術(shù)要求,對(duì)裝配精度要求進(jìn)行必要的精度校核,最后分析和計(jì)算產(chǎn)品裝配尺寸鏈。

2.確定裝配的組織形式

根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生產(chǎn)綱領(lǐng)和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件選擇適當(dāng)?shù)难b配組織形式,組織形式確定之后,也就確定了相應(yīng)的裝配方式。

3.劃分裝配單元

裝配單元是指裝配中可獨(dú)立裝配的部件。對(duì)于大批量裝配結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)器來(lái)說(shuō),劃分裝配單元是非常關(guān)鍵的一步,只有合理的劃分裝配單元,才能夠合理安排裝配順序和劃分裝配工序。一般情況下,裝配單元可分為零件、合件、組件、部件和產(chǎn)品五級(jí),進(jìn)行分級(jí)裝配,如圖13－22所示。圖13－22裝配單元的劃分

4.確定裝配基準(zhǔn)件

任何裝配單元,都要選擇裝配基準(zhǔn)件,裝配基準(zhǔn)件是一個(gè)零件,或者是比該裝配單元低一級(jí)的裝配單元。其選擇應(yīng)考慮基準(zhǔn)件的補(bǔ)充加工量應(yīng)盡量少,盡可能不再有后續(xù)加工,同時(shí)基準(zhǔn)件應(yīng)有利于裝配過(guò)程的檢測(cè)、工序間的傳遞運(yùn)輸和翻身、轉(zhuǎn)位等作業(yè)。一般情況下,選擇的裝配基準(zhǔn)件是產(chǎn)品的基體或主干的零、部件。

5.確定裝配順序

根據(jù)基準(zhǔn)零件確定裝配單元的裝配順序,確定裝配順序時(shí)應(yīng)遵循以下原則:

(1)預(yù)處理工序先行:例如零件的去毛刺、清洗、防銹防腐、涂裝、干燥等應(yīng)先安排。

(2)先基礎(chǔ)后其他:應(yīng)首先進(jìn)行基礎(chǔ)零、部件的裝配,使產(chǎn)品重心穩(wěn)定。

(3)先里后外、先下后上:為避免前面工序妨礙后續(xù)工序的操作,應(yīng)按先里后外、先下后上的順序進(jìn)行裝配。

(4)先難后易:剛開(kāi)始裝配時(shí)基礎(chǔ)件內(nèi)的空間較大,有利于精密件的安裝、調(diào)整和檢測(cè),較容易保證裝配精度,因此按照先難后易的順序進(jìn)行裝配。

(5)類(lèi)似工序集中安排:對(duì)使用相同工裝、設(shè)備和具有共同特殊環(huán)境的工序應(yīng)集中安排。

(6)同方位工序集中安排:處于同一方位的裝配工序也應(yīng)盡量集中安排,避免基準(zhǔn)件多次轉(zhuǎn)位和翻轉(zhuǎn)。

(7)電線、油(氣)管同步安裝:在機(jī)械零件裝配的同時(shí)應(yīng)把需裝入內(nèi)部的各種油(氣)管、電線等也裝進(jìn)去,避免零、部件反復(fù)拆裝。

(8)危險(xiǎn)品最后:易燃、易爆、易碎或有毒物質(zhì)的安裝放在最后,減小安全防護(hù)工作量。

6.劃分裝配工序