王振龍-機(jī)器裝配質(zhì)量(第8章)ppt課件

1、機(jī)械制造技術(shù)根底第8章 機(jī)器的裝配工藝 FUNDAMENTALS OF MACHINERY MANUFACTURING TECHNOLOGY Techniques of Machine Assembly .8.1 概述套裝 套件 如：在連桿小端孔中壓入銅套組裝 組件 連桿體、蓋的結(jié)合完成 根本的功能部裝 部件 發(fā)動(dòng)機(jī)總成總裝 機(jī)器 整車的構(gòu)成 裝配稱號(hào)編號(hào)數(shù)量. 一個(gè)基準(zhǔn)零件上裝上一個(gè)或假設(shè)干個(gè)零件 一個(gè)基準(zhǔn)零件上裝上一個(gè)或假設(shè)干個(gè)套件和零件 一個(gè)基準(zhǔn)零件上裝上假設(shè)干個(gè)組件、套件和零件. 裝配是機(jī)器制造中的最后階段，除組裝、部裝和總裝外，還包括調(diào)整、檢驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)等任務(wù)。 機(jī)器的質(zhì)量不只取決于機(jī)器

2、構(gòu)造設(shè)計(jì)的正確性及零件的加工質(zhì)量，裝配的質(zhì)量也很大程度地決議著產(chǎn)品的最終質(zhì)量。 采用合理的機(jī)器裝配工藝方法還可適當(dāng)?shù)亟档蛯?duì)機(jī)械加工精度的要求。 不同的消費(fèi)類型與裝配任務(wù)的安排具有嚴(yán)密的聯(lián)絡(luò)。 .8.2 裝配工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)方法及裝配尺寸鏈設(shè)計(jì)原那么保證裝配質(zhì)量，延伸產(chǎn)品壽命合理安排工序，減小勞動(dòng)強(qiáng)度提高裝配效率，縮短裝配周期提高單位面積消費(fèi)率根本內(nèi)容分析產(chǎn)品圖樣，確定組織方式，劃分裝配單元，確定裝配方法擬定裝配順序，劃分裝配工序，編制裝配工藝系統(tǒng)圖和規(guī)程卡選擇和設(shè)計(jì)裝配過程中所用的工裝和設(shè)備規(guī)定總裝和部裝的技術(shù)條件、檢查方法和檢查工具確定運(yùn)輸方法和運(yùn)輸工具制定裝配時(shí)間定額.設(shè) 計(jì)步驟確定裝配組織

3、方式擬定裝配工藝過程裝配技術(shù)要求和驗(yàn)收規(guī)范產(chǎn)品構(gòu)造尺寸分析和工藝分析分解裝配單元確定裝配詳細(xì)內(nèi)容確定裝配工藝方法及設(shè)備確定裝配順序先下后上先內(nèi)后外先難后易先艱苦后輕小先精細(xì)后普通確定工時(shí)定額編寫裝配工藝文件 裝配工藝過程卡片，裝配工序卡片分析產(chǎn)品固定式挪動(dòng)式間歇挪動(dòng)，延續(xù)挪動(dòng)，變節(jié)拍挪動(dòng).8.2.2 裝配尺寸鏈 在機(jī)器的設(shè)計(jì)過程中，必需合理地規(guī)定零件的尺寸公差和技術(shù)條件，并計(jì)算校核零部件的配合尺寸及公差能否協(xié)調(diào)； 在制定裝配工藝時(shí)，要采取相應(yīng)的工藝措施，合理地確定裝配方法以保證機(jī)器各部件及總體的裝配精度。 在根據(jù)不同裝配方法確定零件制造精度與裝配精度的關(guān)系時(shí)，可經(jīng)過建立和解算裝配尺寸鏈的方法來

4、分析。.裝配尺寸鏈及其種類 裝配尺寸鏈?zhǔn)且阅稠?xiàng)裝配精度目的或裝配要求作為封鎖環(huán)，查找一切與該項(xiàng)精度目的或裝配要求相關(guān)零件的設(shè)計(jì)尺寸或位置要求作為組成環(huán)而構(gòu)成的尺寸鏈。 裝配尺寸鏈按各環(huán)的幾何特征和所處的空間位置可分為:直線尺寸鏈 由長(zhǎng)度尺寸組成，全部組成環(huán)都平行于封鎖環(huán)；角度尺寸鏈 組成環(huán)均為角度尺寸，包括角度、平行度、垂直度等。 平面尺寸鏈 由成角度關(guān)系布置的長(zhǎng)度尺寸組成，全部組成環(huán)位于 一個(gè)或幾個(gè)平行平面內(nèi)，但某些組成環(huán)不平行于封鎖環(huán)；空間尺寸鏈 組成環(huán)位于幾個(gè)不平行平面內(nèi)的尺寸鏈；.裝配尺寸鏈的建立 首先應(yīng)查明機(jī)器或部件裝配的最終精度要求，將每項(xiàng)精度要求作為一個(gè)裝配尺寸鏈的封鎖環(huán)； 對(duì)于

5、每一個(gè)封鎖環(huán)，經(jīng)過裝配關(guān)系查明與其各項(xiàng)精度要求有關(guān)的零部件的尺寸和精度，作為尺寸鏈中的組成環(huán)； 最短道路原那么一件一環(huán)，使裝配尺寸鏈中所包括的組成環(huán)數(shù)目最少。 裝配尺寸鏈的計(jì)算過程 正計(jì)算：知與裝配精度有關(guān)的各零部件的根本尺寸及其偏向，求解裝 配精度要求的根本尺寸及其偏向的計(jì)算過程。主要用于對(duì)已設(shè)計(jì)的裝配關(guān)系進(jìn)展校核驗(yàn)算反計(jì)算：知裝配精度要求的根本尺寸及其偏向，求解與該項(xiàng)裝配精度 有關(guān)的各零部件根本尺寸及其偏向的計(jì)算過程。主要用于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)計(jì)算 .例：圖示為一曲軸軸頸與齒輪的裝配簡(jiǎn)圖，要求墊片Ak與齒輪端面之間的間隙為A0 。試建立裝配尺寸鏈。.零、部件之間的相互位置精度零、部件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)

6、精度零、部件之間的相互配合精度零、部件之間的相互接觸精度裝配精度8.3 保證機(jī)器裝配精度的工藝方法機(jī)器的裝配精度相互位置精度 是指產(chǎn)品中相關(guān)零部件間的相互位置和間隔精度。 如機(jī)床主軸箱中相關(guān)軸的軸向間隙，軸間的中心距、同軸度、平行度、垂直度等等。 相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度 是指產(chǎn)品中有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件間在相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向上和速度上的精度。 如機(jī)床溜板在導(dǎo)軌上的挪動(dòng)精度、溜板挪動(dòng)對(duì)主軸線的平行度等；滾齒機(jī)滾刀主軸與任務(wù)臺(tái)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度等。 .相互配合精度 包括配合外表間的配合質(zhì)量和接觸質(zhì)量： 配合質(zhì)量是指配合面之間到達(dá)規(guī)定的間隙或過盈的程度。配合質(zhì)量影響著配合的性質(zhì)； 接觸質(zhì)量是指兩配合或銜接外表間到達(dá)規(guī)定的接

7、觸面積的大小和接觸點(diǎn)的分布情況。接觸質(zhì)量主要影響接觸剛度及配合質(zhì)量的堅(jiān)持度。 書例：實(shí)際要求同軸，結(jié)果不同軸，要求A0控制在一定范圍之內(nèi)。. 裝配精度要求不僅影響機(jī)器或部件的任務(wù)性能和運(yùn)用壽命，而且影響到產(chǎn)品制造的經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，它也是確定零件加工精度和制定裝配工藝規(guī)程的重要根據(jù)。 普通情況下，裝配精度是由有關(guān)組成零件的加工精度來保證的。 對(duì)于某些裝配精度要求高的產(chǎn)品，或組成零件較多的部件，假設(shè)完全由零件的制造精度來保證裝配精度，那么往往對(duì)各零件的加工精度要求太高而導(dǎo)致加工困難，甚至無法加工。 在這種情況下：通常按經(jīng)濟(jì)加工精度確定零件的制造精度 并采用一定的裝配工藝措施來保證裝配精度 如汽輪機(jī)的

8、葉片裝配，連桿、活塞、活塞銷裝配 因此，要保證機(jī)器制造的優(yōu)質(zhì)、高效、低本錢，必需從機(jī)器的設(shè)計(jì)、零件的制造、裝配及檢驗(yàn)各方面綜合思索。 .8.3.1 互換裝配法互換裝配法是經(jīng)過控制零件的加工誤差來保證產(chǎn)品的裝配精度的。互換裝配法在裝配過程中，零件互換后仍能到達(dá)裝配精度的裝配方法?；Q法完全互換法 每個(gè)零件直接裝配后即可到達(dá)裝配精度大數(shù)互換法概率互換法 絕大多數(shù)零件直接裝配后可到達(dá)裝配精度1. 完全互換裝配法采用完全互換法時(shí)，裝配尺寸鏈用極值解法計(jì)算 .當(dāng)組成環(huán)為規(guī)范件尺寸時(shí)，按曾經(jīng)給定的規(guī)范進(jìn)展選取，即是給定值。對(duì)于公共環(huán)，其公差及分布位置確實(shí)定，應(yīng)根據(jù)對(duì)之公差要求最嚴(yán)厲的那個(gè)裝配尺寸鏈的計(jì)算來

9、確定。該環(huán)的尺寸在其他鏈中成為既定值。尺寸相近，加工方法一樣的組成環(huán)，可取相等的公差值。大件、難加工或難丈量的組成環(huán)，給大公差。反之,小件易加工丈量件給小公差。 留意1一定是在等公差的根底上進(jìn)展分配。 2一定要留出一個(gè)環(huán)來協(xié)調(diào)其它組成環(huán)與封鎖環(huán)的公差關(guān)系。其公差怎樣進(jìn)展計(jì)算？公差分配原那么：由各組成環(huán)零件的尺寸，利用極值解法核算封鎖環(huán)裝配精度。 然后，根據(jù)各組成環(huán)尺寸的加工難易程度可對(duì)它們的公差進(jìn)展適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。 反計(jì)算時(shí)，可先按“等公差原那么確定各組成環(huán)的平均極值公差： 1正計(jì)算2反計(jì)算.計(jì)算協(xié)調(diào)環(huán)的尺寸極其偏向。 協(xié)調(diào)環(huán)預(yù)定在尺寸鏈中起協(xié)調(diào)作用以滿足封鎖環(huán)要求的組成環(huán)。 協(xié)調(diào)環(huán)尺寸是在其他組

10、成環(huán)尺寸確定后經(jīng)過尺寸鏈計(jì)算獲得的。 選擇原那么：1非規(guī)范件；2易加工、易丈量件也可取難加工尺寸作協(xié)調(diào)環(huán)，此時(shí)所給協(xié)調(diào)環(huán) 公差大，其它組成環(huán)公差小；3易裝配、非公共環(huán)。 “入體原那么標(biāo)注除協(xié)調(diào)環(huán)之外的其它組成環(huán)公差，被包容尺寸：基軸制標(biāo)注；包容尺寸：基孔制標(biāo)注；孔中心距的尺寸：對(duì)稱分布來確定。 組成環(huán)尺寸標(biāo)注應(yīng)盡能夠符合國家規(guī)范，便于組織消費(fèi)。.例： 用完全互換法確定各組成環(huán)尺寸。反計(jì)算問題步驟：1畫裝配尺寸鏈，校驗(yàn)各環(huán)根本尺寸；2確定協(xié)調(diào)環(huán) 易加工件 A5 ；3按照 “等公差法 分配各組成環(huán)公差, 并根據(jù)各零件加工的難易程度作適當(dāng)調(diào)整；然后“入體原那么標(biāo)注除協(xié)調(diào)環(huán)外其它組成環(huán)尺寸留意：軸用擋

11、圈是規(guī)范件，尺寸已定4計(jì)算協(xié)調(diào)環(huán)尺寸 用極值法計(jì)算公式：.例： 用完全互換法確定各組成環(huán)尺寸及公差分布。2確定協(xié)調(diào)環(huán)1畫裝配尺寸鏈，校驗(yàn)各環(huán)根本尺寸：3按照 “等公差法 分配各組成環(huán)公差, 根據(jù)各零件加工的難易程度作適當(dāng)調(diào)整，并“入體標(biāo)注各尺寸為：由此，求協(xié)調(diào)環(huán)公差4計(jì)算協(xié)調(diào)環(huán)尺寸 用極值法計(jì)算公式：得：解：難加工件 A1.完全互換裝配法的特點(diǎn):裝配質(zhì)量穩(wěn)定可靠；裝配過程簡(jiǎn)單、消費(fèi)率高；易于實(shí)現(xiàn)裝配機(jī)械化、自動(dòng)化；便于組織流水作業(yè)、加工協(xié)作和專業(yè)化消費(fèi)；有利于產(chǎn)品的維護(hù)和零、部件改換；零件數(shù)多、裝配精度要求又高時(shí)，零件難以經(jīng)濟(jì)精度加工。缺陷完全互換裝配法常用于高精度的“少環(huán)尺寸鏈低精度的“多環(huán)

12、尺寸鏈的大批大量消費(fèi)裝配中.2. 大數(shù)互換裝配法大數(shù)互換法的本質(zhì)是放寬各組成環(huán)的公差，以利于零件的經(jīng)濟(jì)加工。采用大數(shù)互換法時(shí)，裝配尺寸鏈用概率解法計(jì)算 反問題求解，平均公差法 與完全互換法相比，同樣按照等公差原那么計(jì)算，大數(shù)互換法裝配時(shí)的各組成環(huán)公差可平均放大 倍。 除在某些特殊情況下需思索置信程度與相對(duì)分布系數(shù)外，普通以為各組成環(huán)的尺寸假定為接近于正態(tài)分布。.例：圖示為齒輪箱的裝配關(guān)系，試用大數(shù)互換法求解齒輪軸向與箱蓋間的間 隙。知： ，且 均為正態(tài)分布。1建立尺寸鏈如圖。解：2將各組成環(huán)尺寸變換為對(duì)稱公差方式3計(jì)算封鎖環(huán)根本尺寸和公差得正計(jì)算問題.例: 用大數(shù)互換法確定各組成環(huán)尺寸。反計(jì)算

13、問題步驟：1畫裝配尺寸鏈，校驗(yàn)各環(huán)根本尺寸；2確定協(xié)調(diào)環(huán) 難加工件 A3；3按照 “等公差法 分配各組成環(huán)公差, 并根據(jù)各零件加工的難易程度作適當(dāng)調(diào)整,并“入體原那么標(biāo)注除協(xié)調(diào)環(huán)外其它尺寸；留意：軸用擋圈是規(guī)范件，尺寸已定4計(jì)算協(xié)調(diào)環(huán)尺寸 用概率法計(jì)算公式：概率法.例：如下圖箱體，根據(jù)運(yùn)用要求，齒輪軸肩與軸承端面間的軸向間隙應(yīng)在1-1.75mm范圍內(nèi)，假設(shè)知各零件根本尺寸為A1=101，A2=50，A3=A5=5mm，A4=140mm，試用極值法和概率法確定這些尺寸的公差及偏向。那一種方法更易滿足裝配精度目的要求？對(duì)實(shí)踐消費(fèi)有何指點(diǎn)意義？ 解 1建立裝配尺寸鏈，如下圖，A1，A2為增環(huán)，A3,

14、A4為減環(huán)，間隙A0為封鎖環(huán)。. 由題意得：A0max=1.75mm, A0main=1mm封鎖環(huán)根本尺寸為：2極值法設(shè)各環(huán)公差相等a計(jì)算各組成環(huán)的平均公差一定要留意環(huán)數(shù)b根據(jù)加工條件及尺寸大小調(diào)整公差，并選出協(xié)調(diào)環(huán)，求出其公差由于A3=A5尺寸小又易加工，可取T3=T5=0.1mm；又因A1，A2尺寸較大，且為箱體尺寸，加工較難，適當(dāng)放大公差為T1=T2=0.2mm，尺寸A4最大，選之為協(xié)調(diào)環(huán)。. 那么協(xié)調(diào)環(huán)A4的公差為：T4=T0-T1+T2+T3+T4=0.15mmc確定除協(xié)調(diào)環(huán)外其它組成環(huán)的公差及分布位置按“入體原那么進(jìn)展A1，A2為包容尺寸，那么有A1=101+0.2，0，A2=50+0.2，0mmA3,A5為被包容尺寸，那么有A3=A5=50，-0.1mmd求協(xié)調(diào)環(huán)公差分布位置e驗(yàn)算 T0LT0 計(jì)算正確. 2概率法等公差a計(jì)算各組成環(huán)平均公差b根據(jù)加工條件及尺寸大小調(diào)整公差，并選出協(xié)調(diào)環(huán)，求出其公差由于A3=A5尺寸小又易加工，可取T3=T5=0.16mm；又因A1，A2尺寸較大，且為箱體尺寸，加工較難，適當(dāng)放大公差為T1=0.46, T2=0.34m