机械制造工艺学第五章-2012.ppt

二、减少装配时的修配和机加工作量
产品装配时，难免要对某些零件进行修配，这些工 作多数由手工操作完成，不仅要求技术水平高，而且难以 事先确定工作量，因此设计时要尽量减少修配工作量。
为减少修配工作量，尽量减少不必要的配合面，
用
调 整 装 配 法 代 替 修 配 法
装配时尽量减少机械加工，否则影响装配工作的 连续性
第五章 装配工艺过程设计
第一节 概述 装配：按规定的精度和技术要求，将构成机器的零件结 合成组件、部件和产品的过程。 是产品制造的最后一个阶段，产品质量最终通过 装配来保证，装配质量直接影响产品的工作性能。 装配通常手工完成，装配时可发现零件在制造过程 中所存在的问题。 清洗 连接
机器装配基本作业 校正、调整与配作 平衡 验收、试验
如汽车，分为发动机、变速箱、车架、驾驶室、车门等 如机床，分主轴箱、进给箱、刀架、尾座和床身等。 部件装配后，独立进行检验和试车，合格后再进入总装。
划分独立装配单元的优点如下： 1）可平行进行装配作业 2）各部件可以独立进行调整和试车 3）有利于产品升级换代 4）有利于机器的维护和检修，重型机器便于包装和运输.
三、机器的结构应便于装配和拆卸
应考虑扳手的工作空间
第四节 装配尺寸链
产品质量：由零件的设计质量、加工质量和装配质量 共同保证. 正确规定机器的装配精度要求是产品设计中的重 要环节。
由于部件、总成是由零件装配而成，而零件在加工中 存在误差，把含误差的零件组合在一起形成累积误差，因 此零件的精度是影响装配精度的最主要因素。
不管采用那种方法，关键是要正确分析那些零件的 哪些尺寸、技术要求、对所分析的装配要求有直接影响。 3）作尺寸链图，确定增减环性质。
2、查找装配尺寸链应注意的问题
1）简化装配尺寸
机械产品结构复杂，影响装配精度的因素很多，在 查找时，在保证装配精度的前提下，对影响较小的因素， 可以进行适当的简化。
2）装配尺寸链最短路线原则
二、装配尺寸链的建立
一、装配尺寸链的概念 装配尺寸链：在机器的装配关系中， 由有关零件的尺寸或者相互位置组成 的尺寸链。 组成：组成环、封闭环 封闭环：是要保证的装配精度和技术要 求.它不是一个零件或部件上的尺寸， 而是不同零部件表面或轴线之间的相 互位置尺寸，是装配后形成的。 组成环：对装配精度要求发生直接影响 的那些零部件的尺寸和位置关系，都 是组成环。 组成环也分增环和减环.
组件：在基准件上，装上若干个套件和零件而形成组 合体，称组装。
a）套件
b）组件 套件和组件示例
部件：在基准件上，装上若干个组件、套件和零件 而形成的组合体（具有一定的功用），称部装
机器：在一个基准件上，装上若干个部件、组件、 套件和零件而形成的整台机器，把零件和部件装 配成最终产品的过程称总装.
零零零零零 件件件件件 基准零件
1、装配尺寸链建立步骤 1）确定封闭环：封闭环就是装配技术要求，装配后形成的。 2）查组成环： 方法一：以封闭环两端的零件为起点，沿装配精度要求的
位置方向，以装配基准为联系线索，分别查装配关系中 影响装配要求的有关零件，直至同一基准零件，甚至同 一基准面。 方法二：从封闭环的一端开始依次查找直到封闭环的另一 端，也可以从共同的基准零件或基准面开始分别查到封 闭环的两端。
按同一精度制造）。 调整各组成环的公差后，应保证各组成环的公差之和小于
等于封闭环的公差。
2）选择协调环
由于封闭环的公差是装配要求所确定的既定值， 当大多数组成环公差取为标准公差后，可能有一个组 成环的公差不能取标准公差。这个组成环在尺寸链中 起协调作用，称作协调环，其公差通过计算求得。
零 件
机器
部部 件件
组套 件件
机器装配系统图
二、装配工艺系统图
在制订装配工艺规程的过程中，表明产品零部件间 相互关系及装配流程的示意图称为装配工艺系统图。
每个零件用一个方框表示，包含零件名称、图号和 数量等信息。
装配时从基准件开始，沿水平线自左向右进行。通 常将零件画在上方，套件、组件和部件画在下方。排列 次序表示装配顺序。主要用于大批大量生产。
3、划分装配单元，确定装配顺序； 先将产品划分为套件、组件和部件等装配单元，每级装
配单元都要选定装配的基准件。 装配基准件应是产品的基体或主干零部件。 安排装配顺序的一般原则是：先难后易、先内后外、先
下后上、先大后小，预处理工序在前。
床身 1003 1
垫板上涂铅油 2001 8
1001 1
车床床身装配简图 床身部件装配系统图
反计算：已知封闭环求组成环，用于产品设计阶段，即根 据装配精度指标确定组成环公差、基本尺寸、偏差，然后标 注在零件设计图纸上。
反向计算分配封闭环的公差有三条原则：等公差分配、 等公差等级分配、按具体情况分配。
第五节 保证装配精度的装配工艺方法
选择装配方法，其实质就是在满足装配精度要求的前 提下，选择经济合理的解尺寸链方法。
保证装配精度的工艺方法有：互换法、分组装配法、 修配法与调整法。分别适用于不同的场合。 一、互换装配法
按互换程度的不同分为完全互换法与大多数互换法。 1 、完全互换法
在全部产品中，装配时各组成环零件不需任何选择、 修配、调整就能保证规定装配技术要求。其实质就是控制 零件加工误差保证装配精度的一种方法。
一、装配的基本概念
装配单元：任何机器或产品都是由零件和部件组成，为 便于生产组织，将机器划分为多个可独立装配的部分。 零件是组成机器的最小单元。一般是先将零件组 装成套件、组件、部件，然后再装到机器上。直接装 到机器上的零件并不多。
装配的一般过程： 零件→套件（合件）→组件（总成）→部件→机
器
套件：在基准件上，装一个或若干个零件形成永久性 连接，称套装，是最小装配单元。
零零零零零 件件件件件 基准零件
零 件
机器
部部 件件
组套 件件
第二节 装配工艺规程的制订
作用：装配工艺规程是指导装配生产的重要技术文件， 也是生产技术准备工作的主要内容之一。 装配工艺规程对 保证装配质量、提高装配效率、缩短生产周期、减轻工人 劳动强度和降低生产成本有直接影响。 主要内容： 1）分析装配图、划分装配单元、确定装配方法 2）拟定装配顺序，划分装配工序 3）计算装配工时； 4）确定各工序的装配技术要求，质量检验方法和检查工具； 5）确定输送方法和所需要的设备和工具。 6）选择和设计装配中所需的工具、夹具和专用装备。
装配尺寸链是确定装配精度和零件制造精度关系的工具。
一、装配精度
1、装配精度的内容 1）相互位置精度
指相关零件间的距离精度和相互位置精度 如齿轮轴的中心距、平行度、垂直度及同轴度等 2）相对运动精度 零部件之间在运动方向和相对运动速度上的精度。 如溜板在导轨上的移动精度，与主轴的平行度， 齿轮加工时主轴的转速度和工作台的转速关系。 3）相互配合精度 指配合表面的配合质量和接触质量 配合质量指配合间隙或过盈量， 接触质量指接触面积的大小和接触点的分布，如齿轮
手,预应力扳手) ，要提出设计任务书。 4）制定装配操作规范，如过盈配合的压入力，装配温度，
螺钉的拧紧力矩。
5）制定各工序装配质量要求和检验方法； 6）确定工时定额，平衡工序节拍。
5、编制装配工艺文件 单件小批生产，通常只绘制装配系统图； 成批生产，还要求制定部件和总装的装配工艺卡，
写明装配次序和工序内容，设备名称和工时定额等。 大批大量生产 ，不仅要制定装配工艺卡，而且要制
二、装配尺寸链的分类
根据各组成环的特点,装配尺寸链分为： 直线尺寸链：由长度尺寸组成,各尺寸环彼此平行。 角度尺寸链：由角度、平行度、垂直度组成。 平面尺寸链：由成角度关系布置的长度尺寸组成，各尺寸
环在同一平面内或平行平面内。 空间尺寸链：由位于三维空间的尺寸环组成的尺寸链。
三、装配尺寸链的查找方法
1004 1
1002 1
1005 1
油盘总成 P01 1
2002 8 2004 4
2003 4
2006 4
2005 4 用水平仪检查 导轨的直线度
床身总成 Z01 1
4、划分装配工序 主要工作如下：
1）确定工序集中和分散的程度； 2）划分装配工序，确定装配内容； 3）确定各工序所需要的设备和工具，如需专用设备(力矩扳
一、制订装配工艺规程的基本原则及原始资料
1、基本原则 1）保证产品装配质量，延长产品使用寿命； 2）合理安排装配顺序，减少钳工的劳动量，缩短装配周期； 3）减少占地面积，提高单位面积的生产率 4）尽量降低装配生产成本 2、原始资料 1）产品装配图和产品验收标准（及与甲方签订的技术协议） ；
包括总装图和部件装配图等 2）产品的生产纲领
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进行反向计算时，先按等公差原则确定各组成环的平均公 差，再根据尺寸大小和加工的难易程度进行调整。平均分配 封闭环的公差可能不合理，需作调整。
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Biblioteka Baidu
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1）组成环公差调整原则
如果尺寸大、加工困难则给较大公差；反之给较小公差； 如果组成环为标准件上的尺寸，则按标准规定； 尺寸相近加工方法类似，可取相等的公差值； 表面粗糙度要求高的尺寸取较小的公差值； 几个尺寸链中的公共环，公差由要求最严的尺寸链确定。 尺寸相差较大取相同等级公差（即等精度法，所有组成环
生产纲领不同,生产类型不同,装配的组织形式、工艺方法不同 3）现有生产条件 包括工厂装配设备，装配技术水平、车间面积，起重能力。
二、制订装配工艺规程的步骤
1、分析产品的装配图和产品验收技术条件 审核产品图样的完整性、正确性，分析产品的结构工
艺性，审核装配技术要求和验收标准。 2、确定装配方法和组织方式；
2、装配精度与零件精度的关系
装配精度直接由相关零 件的制造精度来保证。
如卧式车床中，为满足 尾座移动与溜板移动的平行 度要求，只需保证床身上的 导轨AB面平行即可。
对某些装配精度要求高的项目，或者组成部件的 零件数目很多，装配精度如果完全由有关零件的加工 精度来保证，则对各零件的加工精度要求很高，甚至 无法加工。因此在生产中常采用一定的工艺措施来保 证最终装配要求。
在装配精度要求既定的情况下，组成环数目越少，则每个 组成环所分配的公差就越大，零件加工越容易，越经济，所以 在产品结构设计中尽可能使影响装配精度的零件数减至最少。
尺寸链中，每一个有关零部件只有一个尺寸作为组成环列 入尺寸链中，即一件一环。这就要求连接两个装配基准面间的 尺寸应直接标注在零件图上。
组成环数目等于有关零件的数目，这就是装配尺寸链最短 原则。
装配方法与组织形式取决于产品的结构特点和生产 纲领，应考虑现有生产条件和设备；
装配组织方式分固定式和移动式 固定式装配在一个固定的工作地完成，多用于单件 小批生产或重量大、体积大的批量生产中。 移动式装配是用传送带或小车按装配顺序从一个装 配工作地移到下一个装配工作地完成产品的装配工作；
移动式装配分：连续移动、间歇移动和变节奏移动。多 用于大批大量生产。
定装配工序卡，直接指导操作人员进行装配。
第三节 装配结构的装配工艺性
产品装配工艺性直接影响产品的装配周期，所耗费的 劳动量，成本的高低以及机器的使用性能。
装配工艺性好，是指在装配过程中，不用修配和机械 加工、劳动量少，装配时间短。 一、产品结构应能分解成独立的装配单元
为缩短装配周期，需将产品分成若干个独立的装配单 元，以便平行作业，这是评价装配结构的重要指标。
3）装配尺寸链的方向性
同一装配结构中，不同位置方向都有装配精度要求时， 应按不同方向建立装配尺寸链。如蜗杆传动副结构,应在三 个方向建立装配装配尺寸链
四、装配尺寸链的计算方法
正计算,反计算 正计算：已知组成环求封闭环。即已知产品装配图和全部 零件图，用以验算组成环的公差和基本尺寸及偏差是否正确， 是否能满足装配精度要求。
完全互换法的特点 1）零件可完全互换，装配质量稳定； 2）装配过程简单，生产率高； 3）容易实现零部件的专业化生产，便流水作业； 4）有利于产品维护和零件部件更换 5）零件加工要求较高，不一定按经济加工精度制造； 6）可用于各种生产类型。
完全互换法，是按极值法计算装配尺寸链。 为保证装配精度，各组成环的公差之和应小于等于封闭 环的公差。 对于直线尺寸链组成环传递系数等于1