機(jī)械制造技術(shù)--裝配工程設(shè)計(jì)6

其基本任務(wù)就是研究在一定的生產(chǎn)條件下，以高生產(chǎn)率和低成本裝配出高質(zhì)量的產(chǎn)品。 裝配工藝 按照規(guī)定的技術(shù)要求，將零件組合成組件，并進(jìn)一步結(jié)合成部件以至整臺(tái)機(jī)器的過(guò)程，分別稱(chēng)為裝配。 一、裝配的概念及裝配內(nèi)容 清洗 去除粘附在零件上的灰塵、切屑和油污。清洗后的零件通常還具有一定的中間防銹能力。 聯(lián)接 可拆卸聯(lián)接 螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接和銷(xiāo)釘聯(lián)接等，其中以螺紋聯(lián)接的應(yīng)用最為廣泛。 不可拆卸連接 焊接、鉚接及過(guò)盈連接等。 機(jī)器制造裝配過(guò)程 計(jì)劃 采購(gòu)訂單 成本核算 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 工藝路線(xiàn) 目 市場(chǎng) 制造 下達(dá)制造 設(shè)計(jì)工程 裝配車(chē)間 用戶(hù) 客戶(hù)服務(wù) 校正、調(diào)整與配作 校正是指產(chǎn)品中相關(guān)零部件相互位置的找正、找平及相應(yīng)的調(diào)整工作。 配作通常指配鉆、配鉸、配刮和配磨等。 平衡 防止運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性要求較高的機(jī)器在使用中出現(xiàn)振動(dòng)。 驗(yàn)收試驗(yàn) 根據(jù)有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，對(duì)其進(jìn)行比較全面的檢驗(yàn)和試驗(yàn)。 二、裝配精度與零件精度 裝配精度不僅影響機(jī)器或部件的工作性能，而且影響它們的使用壽命。裝配精度主要包括： 各部件的相互位置精度； 各運(yùn)動(dòng)部件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度； 配合表面間的配合精度和接觸質(zhì)量。 1. 機(jī)器和部件是由許多零件裝配而成的，所以，零件的精度特別是關(guān)鍵零件的精度影響相應(yīng)的裝配精度。 2. 當(dāng)裝配精度要求較高時(shí)，采用適當(dāng)?shù)墓に嚧胧慵唇?jīng)濟(jì)精度加工）保證裝配精度。 三、裝配尺寸鏈的建立 首先根據(jù)裝配精度要求確定封閉環(huán)。再取封閉環(huán)兩端的任一零件為起點(diǎn)，沿裝配精度要求的位置方向，以裝配基準(zhǔn)面為查找線(xiàn)索，分別找出影響裝配精度要求的零件（組成環(huán)），直至找到同一基準(zhǔn)零件或同一基準(zhǔn)表面為止。（ 舉例 ） 1. 裝配尺寸鏈應(yīng)進(jìn)行必要的簡(jiǎn)化（ 舉例 ） 2. 應(yīng)遵循最短路線(xiàn)原則； 3. 裝配尺寸鏈的方向性。 圖 裝配尺寸鏈舉例 圖例 臥式車(chē)床床頭和尾座兩頂尖的等高度要求 圖例 車(chē)床主軸與尾座中心線(xiàn)等高裝配尺寸鏈 四、保證裝配精度的裝配方法 常用裝配方法 互換法 選配法 修配法 調(diào)整法 完全互換法 部分互換法 在裝配過(guò)程中，零件互換后仍能達(dá)到裝配精度要求的裝配方法。 實(shí)質(zhì) 其實(shí)質(zhì)是用控制零件加工誤差來(lái)保證裝配精度。 （一）互換裝配法 根據(jù)零件的互換程度不同，互換法又可分為完全互換法和不完全互換法 合格的零件在進(jìn)入裝配時(shí)，不經(jīng)任何選擇、調(diào)整和修配就可以使裝配對(duì)象全部達(dá)到裝配精度的裝配方法，稱(chēng)之為完全互換法。 定義 方法 其方法是各有關(guān)零件公差之和應(yīng)小于或等于裝配公差。 1. 完全互換法 110應(yīng)用 特點(diǎn)：裝配工作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)率高，有利于組成流水生產(chǎn)、協(xié)作生產(chǎn)，同時(shí)也有利于維修和配件制造，生產(chǎn)成本低 。 但當(dāng)裝配精度要求較高，組成環(huán)較多時(shí)，零件難以按經(jīng)濟(jì)精度制造。 用于少環(huán)尺寸鏈或精度不高的多環(huán)尺寸鏈中。適用于任何生產(chǎn)類(lèi)型。 例 11 1（圖 11 2） 所示為車(chē)床主軸部件的局部裝配圖，要 求裝配后保證軸向間隙 知各組成環(huán)的 基本尺寸為： 30 按極值法求出各組成環(huán)的 公差及上、下偏差。 解： （ 1）建立裝配尺寸鏈，其中， 減環(huán)： 環(huán)： 2）確定各組成環(huán)的公差，組成環(huán)的平均極限公差為： a v l 根據(jù)實(shí)際情況確定： T( T( T( T( T( 以 它各組成環(huán)按入體原則標(biāo)注上、 下偏差，即： ,43 A ,5 0 A ,3 0 A 0 0 4 3的上、下偏差： S（ 0 2. 不完全互換法 指機(jī)器或部件的所有合格零件，在裝配時(shí)無(wú)須選擇、修配或改變其大小或位置，裝入后即能使絕大多數(shù)裝配對(duì)象達(dá)到裝配精度的裝配方法。 定義 實(shí)質(zhì) 方法 其實(shí)質(zhì)是零件按經(jīng)濟(jì)精度制造，公差適當(dāng)放大，零件加工容易，但會(huì)使少數(shù)產(chǎn)品裝配精度達(dá)不到要求，但這是小概率事情，總體經(jīng)濟(jì)可行。 各有關(guān)零件公差平方之和應(yīng)小于或等于裝配公差的平方。 1120應(yīng)用 特點(diǎn)：擴(kuò)大了組成環(huán)的制造公差，零件制造成本低，裝配過(guò)程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高。 但會(huì)有少數(shù)產(chǎn)品達(dá)不到規(guī)定的裝配精度要求，要采取另外的返修措施。 用于大批大量生產(chǎn)中裝配精度要求高、組成環(huán)較多的尺寸鏈中。 )(110 例 11 2 已知條件與例 11 1相同，試用不完全互換法 確定各組成環(huán)的公差及其上、下偏差。 解：裝配尺寸鏈與前相同 組成環(huán)的平均公差 1 以 據(jù)實(shí)際情況確定 T( T( T( T( 公差 T（ 從下式算出。 確定各組成環(huán)的上、下偏差。除協(xié)調(diào)環(huán) 它組成環(huán) 均按入體原則標(biāo)注，即： ,43 A ,5 0 A ,3 0 A 0 3的上、下偏差： 根據(jù)公式 1110 計(jì)算協(xié)調(diào)環(huán)的中間偏差 3 543210 3 3 A 33 A 0 9 33 3. 選配法 （ 1）直接選配法 （ 2）分組選配法 （ 3）復(fù)合選配法 將配合零件按經(jīng)濟(jì)精度制造，然后，選擇合適的零件進(jìn)行裝配，以保證裝配精度的一種方法。 裝配工人從許多待裝配的零件中，憑經(jīng)驗(yàn)挑選合格的零件通過(guò)試湊進(jìn)行裝配的方法 。 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，不需要將零件分組，但挑選零件時(shí)間長(zhǎng)，勞動(dòng)量大，裝配質(zhì)量取決于工人的技術(shù)水平，不宜用于節(jié)拍要求較嚴(yán)的大批大量生產(chǎn)。這種裝配方法沒(méi)有互換性。 （ 1）直接選配法 （ 2）分組選配法 可將組成環(huán)公差增大若干倍（一般為 2倍），使組成環(huán)零件可以按經(jīng)濟(jì)精度進(jìn)行加工，然后再將各組成環(huán)按實(shí)際尺寸大小分為若干組，各對(duì)應(yīng)組進(jìn)行裝配，同組零件具有互換性，并保證全部裝配對(duì)象達(dá)到規(guī)定的裝配精度，這就是分組法 。 定義 實(shí)質(zhì) 其實(shí)質(zhì)是零件按經(jīng)濟(jì)精度制造，公差適當(dāng)放大，零件加工容易，按實(shí)際尺寸測(cè)量分組，對(duì)應(yīng)組完全互換裝配，達(dá)到裝配精度要求。 + + 軸 裝配精度為 裝配精度為 ：通過(guò)分組提高裝配精度 + + + 孔 軸、孔的制造公差為 軸、孔的制造公差為 ：通過(guò)公差放大降低零件的加工精度 特點(diǎn) 應(yīng)用 特點(diǎn)：擴(kuò)大了組成環(huán)的制造公差，零件制造不高，但可獲得高的裝配精度。 但增加了零件測(cè)量、分組、存儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)墓ぷ髁俊?用于大批大量生產(chǎn)中 裝配精度要求高、組成環(huán)數(shù)少 的裝配尺寸鏈中。 將上述兩種方法的綜合，即將零件預(yù)先測(cè)量分組，裝配時(shí)再在各對(duì)應(yīng)組內(nèi)憑工人經(jīng)驗(yàn)直接選配 。 特點(diǎn)：配合件公差可以不等，裝配質(zhì)量高，且裝配速度較快，能滿(mǎn)足一定的生產(chǎn)節(jié)拍要求。 （ 3）復(fù)合選配法 現(xiàn)以汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、活塞銷(xiāo)和連桿組裝為例，對(duì)分組裝配法進(jìn)行分析。圖 11塞銷(xiāo)和連桿的組裝簡(jiǎn)圖，其中活塞銷(xiāo)與活塞銷(xiāo)孔為過(guò)盈配合，活塞銷(xiāo)與連桿小頭孔為間隙配合。 根據(jù)裝配技術(shù)要求，活塞銷(xiāo)孔直徑 有 公差與配合的知識(shí)可知 0= s=組選配法應(yīng)用舉例 圖 11 5 活塞、活塞銷(xiāo)和連桿分組裝配實(shí)例 a) 組裝簡(jiǎn)圖 b) 分組示意圖 1 活塞 2連桿 3活塞銷(xiāo) 4擋圈 若采用完全互換法裝配，則銷(xiāo)與銷(xiāo)孔的平均極值公差僅為 活塞銷(xiāo)直徑為 孔直徑為 然加工是十分困難的。 0 1 0 1 2 0 1 5 1 7 現(xiàn)將它們的公差 都按同方向放大四倍 ，放大后的 d= D= 樣可采用高效率的無(wú)心磨和金剛鏜分別加工活塞銷(xiāo)外圓和活塞銷(xiāo)孔，然后用精密量?jī)x進(jìn)行測(cè)量，并按尺寸大小分成四組，涂上不同顏色便于分組裝配，見(jiàn)表 11 0 0 2 1 2 0 0 7 1 7 將表 111見(jiàn)雖然互配零件的公差擴(kuò)大了四倍，但只要用對(duì)應(yīng)組的零件進(jìn)行互配，其裝配精度完全符合設(shè)計(jì)要求。 1)配合件公差應(yīng)當(dāng)相等；公差要向同方向增大；增大的倍數(shù)要等于分組數(shù)。 2）要保證分組后各組的配合精度和配合性質(zhì)符合原設(shè)計(jì)要求，原規(guī)定的形位公差和表面粗糙度值不能隨公差增大而增大。 3) 為保證對(duì)應(yīng)組內(nèi)相配件數(shù)量的配套，相配件的尺寸分布應(yīng)相同。 不配套的零件聚集至一定數(shù)量時(shí)，專(zhuān)門(mén)加工一批零件與之配套。 4) 分組數(shù)不宜太多。 分組法只適用于封閉環(huán)精度要求很高的少環(huán)尺寸鏈，一般相關(guān)零件只有 23個(gè)。 應(yīng)用分組裝配法必須注意以下幾點(diǎn) 三 . 修配法 各組成環(huán)均按經(jīng)濟(jì)精度制造，而對(duì)其中某一環(huán)（稱(chēng)補(bǔ)償環(huán)或修配環(huán)）預(yù)留一定的修配量，在裝配時(shí)用鉗工或機(jī)械加工的方法將修配量去除，使裝配對(duì)象達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的裝配精度。 定義 實(shí)質(zhì) 其實(shí)質(zhì)是 裝配時(shí)去除補(bǔ)償環(huán)的部分材料以改變其實(shí)際尺寸，使封閉環(huán)達(dá)到其公差與極限偏差要求的裝配方法。 特點(diǎn) 應(yīng)用 特點(diǎn)：組成環(huán)可按經(jīng)濟(jì)精度制造，但可獲得高的裝配精度。 但增加了修配工作 ,生產(chǎn)效率低 ,對(duì)裝配工人技術(shù)要求高。 用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、尺寸鏈環(huán)數(shù)較多、產(chǎn)品精度要求高的單件小批生產(chǎn)的場(chǎng)合。 （ 1）單件修配法 （ 2）合并加工修配法 （ 3） 自身加工修配法 修配方法 應(yīng)用裝配法必須注意以下幾點(diǎn) 修配環(huán)選擇 （ 1） 易于修配、便于裝卸 （ 2） 盡量不選公共環(huán)為修配環(huán) 修配環(huán)尺寸的確定 （ 1） 修配環(huán)被修配時(shí)，尺寸“越修越小”。此時(shí)封閉環(huán)實(shí)際最小極限尺寸 A0能小于封閉環(huán)所允許的最小尺寸 （ 2） 修配環(huán)被修配時(shí)，封閉環(huán)尺寸“越修越大”。此時(shí)封閉環(huán)實(shí)際最大極限尺寸 A0能大于封閉環(huán)所允許的最大尺寸 （ 3） 最小修配量即為刮研量。在修配環(huán)的基本尺寸中要加上刮研量。刮研量既要足夠，又不能太大。 四、調(diào)整法 組成環(huán)按經(jīng)濟(jì)精度加工 ， 采用調(diào)整的方法改變某個(gè)組成環(huán) （ 稱(chēng)補(bǔ)償環(huán)或調(diào)整環(huán) ） 的實(shí)際尺寸或位置 ， 使封閉環(huán)達(dá)到其公差和極限偏差的要求 。 定義 實(shí)質(zhì) 其實(shí)質(zhì)是 裝配時(shí)調(diào)節(jié)調(diào)整件的相對(duì)位置，或選用合適的調(diào)整件，使封閉環(huán)達(dá)到其公差與極限偏差要求的裝配方法。 調(diào)整法有三種方法： 可動(dòng)調(diào)整法 選定某個(gè)零件為調(diào)整環(huán)，根據(jù)封閉環(huán)的精度要求，采用改變調(diào)整環(huán)的位置，即移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)旋轉(zhuǎn)同時(shí)進(jìn)行，以達(dá)到裝配精度的方法。 固定調(diào)整法 選擇一個(gè)組成環(huán)作調(diào)整環(huán)，作為調(diào)整環(huán)的零件是按一定尺寸間隔制成的一組零件，裝配時(shí)根據(jù)封閉環(huán)超差的大小，從中選出某一尺寸等級(jí)適當(dāng)?shù)牧慵?lái)進(jìn)行補(bǔ)償，從而保證規(guī)定的裝配精度。通常使用的調(diào)整環(huán)有墊圈、墊片、軸套等。 誤差抵消調(diào)整法 在總裝或部裝時(shí)，通過(guò)對(duì)尺寸鏈中某些組成環(huán)誤差的大小和方向的合理配置，達(dá)到使加工誤差相互抵消或使加工誤差對(duì)裝配精度的影響減小的目的。 特點(diǎn) 應(yīng)用 特點(diǎn)：組成環(huán)可按經(jīng)濟(jì)精度制造，但可獲得高的裝配精度。 但增加了調(diào)整裝置。 （ 1）可動(dòng)調(diào)整法和誤差抵消調(diào)整法應(yīng)用于小批生產(chǎn)； （ 2）固定調(diào)整法應(yīng)用于大批量生產(chǎn)的場(chǎng)合。 裝配尺寸鏈計(jì)算方法的選用 不完全互換法 完全互換法 選配法 修配法 調(diào)整法 用極值法計(jì)算，大批量生產(chǎn)用概率法。 用概率法計(jì)算。 用極值法計(jì)算。 用極值法計(jì)算。 用極值法計(jì)算，大批量生產(chǎn)用概率法。 第四節(jié) 裝配工藝規(guī)程的制訂 基本原則 1)保證產(chǎn)品的裝配質(zhì)量； 2)縮短裝配周期，提高生產(chǎn)率； 3)合理安排裝配工序，盡量減少鉗工裝配的工作量。 4)盡量減少裝配成本； 5)裝配工藝規(guī)程應(yīng)做到正確、完整、協(xié)調(diào)、規(guī)范。 6)充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，盡可能采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝技術(shù)。 7)充分考慮安全生產(chǎn)和防止環(huán)境污染問(wèn)題。 內(nèi)容、方法、步驟 1研究產(chǎn)品圖樣及驗(yàn)收技術(shù)條件 產(chǎn)品分析 2裝配尺寸鏈分析計(jì)算、裝配結(jié)構(gòu)工藝性分析 3將產(chǎn)品分解為獨(dú)立的裝配單元 零件：組成機(jī)器的基本元件。 合件：若干零件永久連接或連接在某個(gè)基準(zhǔn)零件上少數(shù)幾個(gè)零件組合。 組件：一個(gè)或幾個(gè)合件和幾個(gè)零件組合。 部件：一個(gè)或幾個(gè)組件、合件或零件的組合。 機(jī)器：即產(chǎn)品，全部裝配單元結(jié)合而成的整體。 裝配組織形式確定 固定式裝配 移動(dòng)式裝配 全部的裝配工作在一個(gè)固定的工作地上進(jìn)行。 裝配過(guò)程中裝配對(duì)象的位置不變，裝配所需要 的零部件都匯集在工作地附近。 裝配過(guò)程在裝配對(duì)象的連續(xù)或間歇的移動(dòng)中完成 。 各種裝配方法的適用范圍和應(yīng)用實(shí)例 裝配方法 適 用 范 圍 應(yīng) 用 舉 例 完全互 換法 適用于零件數(shù)較少、批量很大、零件可用經(jīng)濟(jì)精度加工時(shí) 汽車(chē)、拖拉機(jī)、中小型柴油機(jī)、縫紉機(jī)及小型電機(jī)的部分部件 不完全互 換法 適用于零件數(shù)稍多、批量大、零件加工精度可適當(dāng)放寬時(shí) 機(jī)床、儀器儀表中的某些部件 分組法 適用于成批或大量生產(chǎn)中，裝配精度很高，零件數(shù)很少，又不采用調(diào)整裝配時(shí) 中小型柴油機(jī)的活塞與缸套、活塞與活塞銷(xiāo)、滾動(dòng)軸承的內(nèi)外圈與滾子 修配法 單件小批生產(chǎn)中，裝配精度要求高且零件數(shù)較多的場(chǎng)合 車(chē)床尾座墊板、滾齒機(jī)分度蝸輪與工作臺(tái)裝配后精加工齒形 調(diào)整法 除必須采用分組法選配的精度配件外，調(diào)整法可用于各種裝配場(chǎng)合 機(jī)床導(dǎo)軌的楔形鑲條、滾動(dòng)軸承調(diào)整間隙的間隔套墊圈 裝配方法的選擇 裝配工藝規(guī)程確定 裝配內(nèi)容 裝配順序 清洗、刮削、平衡、過(guò)盈連接、螺紋連接、 校正、檢驗(yàn)、試車(chē)、油漆、包裝等。 先下后上，先內(nèi)后外，先難后易，先精密后一般，先重后輕。 裝配工藝規(guī)程的整理與編寫(xiě) 在單件小批生產(chǎn)時(shí)，通常不需要編制裝配工藝過(guò)程卡片， 而是用裝配工藝流程圖來(lái)代替。裝配時(shí)，工人按照裝配圖 和裝配工藝流程圖進(jìn)行裝配。 成批生產(chǎn)時(shí)，通常需要制訂部件裝配及總裝配的裝配工藝過(guò)程卡片?？ㄆ拿恳还ば騼?nèi)應(yīng)簡(jiǎn)要地說(shuō)明該工序的工作內(nèi)容、所需要的設(shè)備和工藝裝備的名稱(chēng)及編號(hào)、