第8章 機械裝配工藝_20131010

1、第第8章章 機械裝配工藝機械裝配工藝 Machinery Assembly Process8.1 概述概述 Summary8.2 裝配精度與保證裝配精度的方法裝配精度與保證裝配精度的方法 Assembly Accuracy and Methods of Ensuring Assembly8.3 裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 Assembly Dimension Chain8.4 裝配工藝規(guī)程設計裝配工藝規(guī)程設計 The Design of Assembly Process Planning8.1 概述概述 Summary8.1.1 裝配的概念裝配的概念 Concepts of Assembly 按照規(guī)

2、定的程序和技術要求，將零件進行組合，使之成按照規(guī)定的程序和技術要求，將零件進行組合，使之成為半成品或成品的工藝過程稱之為裝配。為半成品或成品的工藝過程稱之為裝配。 零件零件 套件套件 組件組件 部件部件 機器機器 8.1 概述概述 Summary8.1.2 裝配的組織形式裝配的組織形式 Organization Types of Assembly 裝配的組織形式與產品的生產類型和結構特點密切相關，裝配的組織形式與產品的生產類型和結構特點密切相關，通?？煞譃閮煞N：通?？煞譃閮煞N： 固定裝配固定裝配 移動裝配移動裝配 移動裝配按節(jié)拍是否變化分為強迫節(jié)奏和自由節(jié)奏。強移動裝配按節(jié)拍是否變化分為強迫節(jié)

3、奏和自由節(jié)奏。強迫節(jié)奏的節(jié)拍固定，又分為連續(xù)式和間歇式；自由節(jié)奏的節(jié)迫節(jié)奏的節(jié)拍固定，又分為連續(xù)式和間歇式；自由節(jié)奏的節(jié)拍是不固定的。拍是不固定的。 8.1 概述概述 Summary8.1.3 機器結構的裝配工藝性機器結構的裝配工藝性 Assembly Processability of Machine Structure 機器的裝配工藝性可以從以下幾個方面加以分析評價：機器的裝配工藝性可以從以下幾個方面加以分析評價：1. 機器結構應能劃分成幾個獨立的裝配單元機器結構應能劃分成幾個獨立的裝配單元8.1 概述概述 Summary2. 盡量減少裝配時的修配和機械加工盡量減少裝配時的修配和機械加工8

4、.1 概述概述 Summary8.1 概述概述 Summary3. 機器結構應便于裝配和拆卸機器結構應便于裝配和拆卸8.2 裝配精度與保證裝配精度的方法裝配精度與保證裝配精度的方法Assembly Accuracy and Methods of Ensuring Assembly8.2.1 裝配精度的概念裝配精度的概念 Concepts of Assembly Accuracy 機械產品的裝配精度（機械產品的裝配精度（Assembly Accuracy）指裝配后實）指裝配后實際達到的精度。際達到的精度。 產品的裝配精度一般包括：零部件間的相互位置精度，產品的裝配精度一般包括：零部件間的相互位置

5、精度，相對運動精度和相互配合精度等。相對運動精度和相互配合精度等。 各裝配精度之間有密切的聯系，相互位置精度是相對運各裝配精度之間有密切的聯系，相互位置精度是相對運動精度的基礎，相互配合精度對相互位置精度及相互運動精動精度的基礎，相互配合精度對相互位置精度及相互運動精度的實現有一定的影響。度的實現有一定的影響。 8.2 裝配精度與保證裝配精度的方法裝配精度與保證裝配精度的方法Assembly Accuracy and Methods of Ensuring Assembly8.2.2 裝配精度與零件精度的關系裝配精度與零件精度的關系 Relation between Assembly Accu

6、racy and Part Accuracy 零件的精度是保證裝配精度的基礎，尤其是關鍵零件的零件的精度是保證裝配精度的基礎，尤其是關鍵零件的精度，它直接影響相應的裝配精度。精度，它直接影響相應的裝配精度。8.2 裝配精度與保證裝配精度的方法裝配精度與保證裝配精度的方法Assembly Accuracy and Methods of Ensuring Assembly8.2.3 保證裝配精度的工藝方法保證裝配精度的工藝方法 Methods of Ensuring Assembly Accuracy 從保證機械產品精度的角度出發(fā)，常用的機械裝配方法從保證機械產品精度的角度出發(fā)，常用的機械裝配方法

7、有：有： （1）互換裝配法）互換裝配法 （2）選擇裝配法）選擇裝配法 （3）修配裝配法）修配裝配法 （4）調整裝配法）調整裝配法8.2 裝配精度與保證裝配精度的方法裝配精度與保證裝配精度的方法Assembly Accuracy and Methods of Ensuring Assembly8.3裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 Assembly Dimension Chain 8.3.1裝配尺寸鏈概念裝配尺寸鏈概念 Concepts of Assembly Dimension Chain 裝配尺寸鏈是各有關裝配尺寸所組成的尺寸鏈。裝配尺裝配尺寸鏈是各有關裝配尺寸所組成的尺寸鏈。裝配尺寸鏈的封閉環(huán)是裝配以

8、后形成的，通常就是部件或產品的裝寸鏈的封閉環(huán)是裝配以后形成的，通常就是部件或產品的裝配精度方面要求。配精度方面要求。 按各環(huán)的幾何特征和所處空間位置，裝配尺寸鏈大致分按各環(huán)的幾何特征和所處空間位置，裝配尺寸鏈大致分為以下四種：為以下四種： （1）線性裝配尺寸鏈）線性裝配尺寸鏈 （2）角度裝配尺寸鏈）角度裝配尺寸鏈 （3）平面裝配尺寸鏈）平面裝配尺寸鏈 （4）空間裝配尺寸鏈）空間裝配尺寸鏈 8.3裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 Assembly Dimension Chain 8.3.2裝配尺寸鏈的計算方法及應用裝配尺寸鏈的計算方法及應用 Calculating Methods and Applicati

9、ons of Assembly Dimensional Chain 裝配尺寸鏈的計算分正計算和反計算。正計算指已知與裝配尺寸鏈的計算分正計算和反計算。正計算指已知與裝配精度相關的各零部件（組成環(huán)）的基本尺寸及其偏差，裝配精度相關的各零部件（組成環(huán)）的基本尺寸及其偏差，求解裝配精度（封閉環(huán)）的過程；反計算指已知裝配精度的求解裝配精度（封閉環(huán)）的過程；反計算指已知裝配精度的基本尺寸及其偏差，求解與該裝配精度相關的各零部件的基基本尺寸及其偏差，求解與該裝配精度相關的各零部件的基本尺寸及其偏差的過程。正計算用于對已設計的裝配圖樣的本尺寸及其偏差的過程。正計算用于對已設計的裝配圖樣的校驗，而反計算用于設

10、計過程中確定各零部件的尺寸及加工校驗，而反計算用于設計過程中確定各零部件的尺寸及加工精度。精度。 尺寸鏈的計算方法有兩種：極值法和概率法。解算裝配尺寸鏈的計算方法有兩種：極值法和概率法。解算裝配尺寸鏈所采用的計算方法必須與機器裝配中所采用的裝配工尺寸鏈所采用的計算方法必須與機器裝配中所采用的裝配工藝密切配合，才能得到滿意的裝配效果。藝密切配合，才能得到滿意的裝配效果。 8.3裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 Assembly Dimension Chain 1. 互換裝配法互換裝配法 按互換程度不同，又分為完全互換法與大數互換法兩種。按互換程度不同，又分為完全互換法與大數互換法兩種。 （1）完全互換法）完

11、全互換法 完全互換法就是機器在裝配過程中每個待裝配零件不需完全互換法就是機器在裝配過程中每個待裝配零件不需挑選、修配和調整，裝配后就能達到裝配精度要求的一種裝挑選、修配和調整，裝配后就能達到裝配精度要求的一種裝配方法。配方法。 該方法裝配工作較簡單、生產率高、有利于組織生產協(xié)該方法裝配工作較簡單、生產率高、有利于組織生產協(xié)作和流水作業(yè)、對工人技術要求較低、也有利于機器的維修。作和流水作業(yè)、對工人技術要求較低、也有利于機器的維修。8.3裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 Assembly Dimension Chain 采用極值法計算公式如下：采用極值法計算公式如下： 封閉環(huán)的基本尺寸：封閉環(huán)的基本尺寸： 封

12、閉環(huán)的上偏差：封閉環(huán)的上偏差： 封閉環(huán)的下偏差：封閉環(huán)的下偏差： 封閉環(huán)的公差：封閉環(huán)的公差： 011mnijijAAA011mnijijESAESAEIA011mnijijEIAEIAESA01m nkkTATA 8.3裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 Assembly Dimension Chain 在進行裝配尺寸鏈的計算時，封閉環(huán)公差已知，計算組成在進行裝配尺寸鏈的計算時，封閉環(huán)公差已知，計算組成環(huán)的公差時可按環(huán)的公差時可按“等公差等公差”原則，先確定平均公差，然后根原則，先確定平均公差，然后根據各組成環(huán)尺寸大小和加工的難易程度，對各組成環(huán)的公差據各組成環(huán)尺寸大小和加工的難易程度，對各組成環(huán)的公差進

13、行適當的調整。進行適當的調整。 完全互換法裝配的優(yōu)點是：完全互換法裝配的優(yōu)點是： 裝配質量穩(wěn)定；裝配過程簡單，裝配效率高；易于實現自裝配質量穩(wěn)定；裝配過程簡單，裝配效率高；易于實現自動裝配；產品維修方便。不足之處是：當裝配精度要求較高，動裝配；產品維修方便。不足之處是：當裝配精度要求較高，尤其是在組成環(huán)數較多時，組成環(huán)的制造公差規(guī)定得嚴，零尤其是在組成環(huán)數較多時，組成環(huán)的制造公差規(guī)定得嚴，零件制造困難，加工成本高。件制造困難，加工成本高。8.3裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 Assembly Dimension Chain 例例8-1 如圖所示齒輪與軸組件裝配，齒輪空套在軸上，要求如圖所示齒輪與軸組件裝

14、配，齒輪空套在軸上，要求齒輪與擋圈的間隙為齒輪與擋圈的間隙為0.10.35mm。已知各相關零件的基本尺。已知各相關零件的基本尺寸為：寸為： ， ， ， （標準件），（標準件）， 。試用完全互換法確。試用完全互換法確定各組成環(huán)的偏差。定各組成環(huán)的偏差。130mmA 25mmA 343mmA 040.053mmA55mmA 8.3裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 Assembly Dimension Chain 8.3裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 Assembly Dimension Chain 8.3裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 Assembly Dimension Chain （2）大數互換法）大數互換法 大數互換法又稱

15、不完全互換法。它是將各相關零件的制大數互換法又稱不完全互換法。它是將各相關零件的制造公差適當放大，使加工容易而經濟，又能保證絕大多數產造公差適當放大，使加工容易而經濟，又能保證絕大多數產品達到裝配精度要求的一種方法。品達到裝配精度要求的一種方法。 采用概率法計算公式如下：采用概率法計算公式如下： 封閉環(huán)的基本尺寸：封閉環(huán)的基本尺寸： 封閉環(huán)的公差：封閉環(huán)的公差： 011mnijijAAA012()m nkkTATA8.3裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 Assembly Dimension Chain 大數互換法裝配的優(yōu)點是：大數互換法裝配的優(yōu)點是： 擴大了組成環(huán)的制造公差，零件制造成本低；裝配過程擴大了

16、組成環(huán)的制造公差，零件制造成本低；裝配過程簡單，生產效率高。不足之處是：裝配后有極少數產品達不簡單，生產效率高。不足之處是：裝配后有極少數產品達不到規(guī)定的裝配精度，須采取另外的返修措施。到規(guī)定的裝配精度，須采取另外的返修措施。 只要制造公差能滿足機械加工的經濟精度要求時，不論只要制造公差能滿足機械加工的經濟精度要求時，不論何種生產類型，均應優(yōu)先采用完全互換法。當裝配精度較高，何種生產類型，均應優(yōu)先采用完全互換法。當裝配精度較高，零件加工困難而且不經濟時，在大批量生產中，就可考慮采零件加工困難而且不經濟時，在大批量生產中，就可考慮采用大數互換法裝配。用大數互換法裝配。8.3裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈

17、Assembly Dimension Chain 例例8-2 如圖所示齒輪與軸組件裝配，齒輪空套在軸上，要求如圖所示齒輪與軸組件裝配，齒輪空套在軸上，要求齒輪與擋圈的間隙為齒輪與擋圈的間隙為0.10.35mm。已知各相關零件的基本尺。已知各相關零件的基本尺寸為：寸為： ， ， ， （標準件），（標準件）， 。試用大數互換法確。試用大數互換法確定各組成環(huán)的偏差。定各組成環(huán)的偏差。130mmA 25mmA 343mmA 040.053mmA55mmA 8.3裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 Assembly Dimension Chain 8.3裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 Assembly Dimension Ch

18、ain 8.3裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 Assembly Dimension Chain 2. 選擇裝配法選擇裝配法 按其選配方式不同，又分為直接選配法、分組選配法和復合按其選配方式不同，又分為直接選配法、分組選配法和復合選配法。選配法。 （1）直接選配法）直接選配法 零件按經濟精度制造，憑工人經驗直接從待裝零件中選擇合零件按經濟精度制造，憑工人經驗直接從待裝零件中選擇合適的零件進行裝配，稱為直接選配法。適的零件進行裝配，稱為直接選配法。 （2）分組選配法）分組選配法 對于制造公差要求很嚴的互配零件，將其制造公差按整數倍對于制造公差要求很嚴的互配零件，將其制造公差按整數倍放大到經濟精度加工，然后進

19、行測量并按原公差分組，按對應組放大到經濟精度加工，然后進行測量并按原公差分組，按對應組分別進行裝配，稱為分組選配法。分別進行裝配，稱為分組選配法。 （3）復合選配法）復合選配法 綜合應用分組選配法和直接選配法裝配，稱為復合選配法。綜合應用分組選配法和直接選配法裝配，稱為復合選配法。 8.3裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 Assembly Dimension Chain 例例8-3 如圖所示為活塞與活塞銷的裝配關系，活塞銷孔與如圖所示為活塞與活塞銷的裝配關系，活塞銷孔與活塞銷基本尺寸為，根據裝配技術要求，在冷狀態(tài)裝配時應活塞銷基本尺寸為，根據裝配技術要求，在冷狀態(tài)裝配時應有有0.00250.0075mm的

20、過盈量。試用分組裝配法確定活塞銷及的過盈量。試用分組裝配法確定活塞銷及銷孔的公差及分偏差。銷孔的公差及分偏差。8.3裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 Assembly Dimension Chain 8.3裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 Assembly Dimension Chain 8.3裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 Assembly Dimension Chain 3. 修配裝配法修配裝配法 預先選定參與裝配的某個零件作為修配對象，并預留修預先選定參與裝配的某個零件作為修配對象，并預留修配量。修配法的優(yōu)點是能利用較低的零件制造精度來獲得很配量。修配法的優(yōu)點是能利用較低的零件制造精度來獲得很高的裝配精度，其缺點是修配工

21、作量大、且多為手工勞動、高的裝配精度，其缺點是修配工作量大、且多為手工勞動、要求較高的操作技術。要求較高的操作技術。 實際生產中，常用的幾種方法介紹如下：實際生產中，常用的幾種方法介紹如下： （1）按件修配法）按件修配法 在進行裝配時，對預定的修配零件，采用去除金屬材料在進行裝配時，對預定的修配零件，采用去除金屬材料的辦法改變其尺寸，以達到裝配精度要求的方法稱為按件修的辦法改變其尺寸，以達到裝配精度要求的方法稱為按件修配法。配法。 8.3裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 Assembly Dimension Chain （2）就地加工修配法）就地加工修配法 這種裝配方法主要用于機床制造業(yè)中。在機床裝配初步

22、這種裝配方法主要用于機床制造業(yè)中。在機床裝配初步完成后，運用機床自身具有的加工手段，對該機床上預定的完成后，運用機床自身具有的加工手段，對該機床上預定的修配對象進行自我加工，以達到某一項或幾項裝配精度要求，修配對象進行自我加工，以達到某一項或幾項裝配精度要求，稱為就地加工修配法。稱為就地加工修配法。（3）合并加工修配法）合并加工修配法 將兩個或多個零件裝配在一起后，進行合并加工修配，將兩個或多個零件裝配在一起后，進行合并加工修配，以減少累積誤差，減少修配工作量，稱為合并加工修配法。以減少累積誤差，減少修配工作量，稱為合并加工修配法。8.3裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 Assembly Dimensio

23、n Chain 例例8-4 如圖所示齒輪與軸組件裝配，齒輪空套在軸上，要求如圖所示齒輪與軸組件裝配，齒輪空套在軸上，要求齒輪與擋圈的間隙為齒輪與擋圈的間隙為0.10.35mm。已知各相關零件的基本尺。已知各相關零件的基本尺寸為：寸為： ， ， ， （標準件），（標準件）， 。試采用修配裝配法。試采用修配裝配法確定各組成環(huán)的偏差，并驗算修配量確定各組成環(huán)的偏差，并驗算修配量 。130mmA 25mmA 343mmA 040.053mmA55mmA 8.3裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 Assembly Dimension Chain 8.3裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 Assembly Dimension Cha

24、in 8.3裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 Assembly Dimension Chain 4. 調整裝配法調整裝配法 用一個可調整零件，裝配時或者調整它在機器中的位置，用一個可調整零件，裝配時或者調整它在機器中的位置，或者增加一個定尺寸零件如墊片、套筒等，以達到裝配精度或者增加一個定尺寸零件如墊片、套筒等，以達到裝配精度要求的方法，稱為調整法。要求的方法，稱為調整法。 常用的具體調整法有以下三種：常用的具體調整法有以下三種： （1）可動調整法）可動調整法8.3裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 Assembly Dimension Chain （2）固定調整法）固定調整法8.3裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 Assembl

25、y Dimension Chain 例例8-5 如圖所示齒輪與軸組件裝配，齒輪空套在軸上，要求如圖所示齒輪與軸組件裝配，齒輪空套在軸上，要求齒輪與擋圈的間隙為齒輪與擋圈的間隙為0.10.35mm。已知各相關零件的基本尺。已知各相關零件的基本尺寸為：寸為： ， ， ， （標準件），（標準件）， 。試采用固定調整裝。試采用固定調整裝配法確定各組成環(huán)的偏差，并求調整件的分組數及尺寸系列配法確定各組成環(huán)的偏差，并求調整件的分組數及尺寸系列 。130mmA 25mmA 343mmA 040.053mmA55mmA 8.3裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 Assembly Dimension Chain 8.3裝配尺

26、寸鏈裝配尺寸鏈 Assembly Dimension Chain 8.3裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈 Assembly Dimension Chain （3）誤差抵消調整法）誤差抵消調整法 通過調整某些相關零件誤差的大小、方向，使誤差互相通過調整某些相關零件誤差的大小、方向，使誤差互相抵消的方法，稱為誤差抵消調整法。采用這種方法，各相關抵消的方法，稱為誤差抵消調整法。采用這種方法，各相關零件的公差可以擴大，同時又能保證裝配精度。這種方法在零件的公差可以擴大，同時又能保證裝配精度。這種方法在機床裝配中應用較多，例如，在車床主軸裝配中通過調整前機床裝配中應用較多，例如，在車床主軸裝配中通過調整前后軸承的徑

27、跳方向來控制主軸的徑向跳動；在滾齒機工作臺后軸承的徑跳方向來控制主軸的徑向跳動；在滾齒機工作臺蝸輪裝配中，采用調整蝸輪和軸承的偏心方向來抵消誤差，蝸輪裝配中，采用調整蝸輪和軸承的偏心方向來抵消誤差，以提高分度蝸輪的工作精度。以提高分度蝸輪的工作精度。8.4 裝配工藝規(guī)程設計裝配工藝規(guī)程設計 The Design of Assembly Process Planning8.4.1制定裝配工藝規(guī)程應遵循的基本原則制定裝配工藝規(guī)程應遵循的基本原則 Principles of Design Assembly Process Planning 保證產品裝配質量，并力求提高其質量，以延長產品保證產品裝配質量，并力求提高其質量，以延長產品的使用壽命，提高精度儲備。的使用壽命，提高精