機(jī)械裝配工藝基礎(chǔ)59138頁(yè)P(yáng)PT課件

1、課題二十八 機(jī)械裝配工藝基礎(chǔ) 【教學(xué)目的和要求】了解裝配的概念、裝配精度的內(nèi)容，掌握保證裝配精度的方法及其特點(diǎn)。具備選用合理裝配方法的初步能力。 【教學(xué)內(nèi)容摘要】 一、概述 二、裝配精度 三、裝配尺寸鏈簡(jiǎn)介 四、保證裝配精度的方法【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】 重點(diǎn)：掌握裝配的概念、裝 配精度的內(nèi)容 難點(diǎn)：裝配方法的選擇【教學(xué)方法和使用教具】 講授【教學(xué)時(shí)數(shù)】 4一、概述1.裝配的概念2.裝配的內(nèi)容1.裝配的概念 根據(jù)規(guī)定的技術(shù)要求，將零件或部件進(jìn)行配合和聯(lián)接，使之成為半成品或成品的工藝過(guò)程稱為裝配。 由若干零件配合、聯(lián)接在一起，成為機(jī)械產(chǎn)品的某一組成部分即部件，這一裝配工藝過(guò)程稱為部裝。把零件和部件進(jìn)一

2、步裝配成最終產(chǎn)品的過(guò)程稱為總裝。 部件進(jìn)入裝配是有層次的，通常把直接進(jìn)入產(chǎn)品總裝配的部件稱為組件；直接進(jìn)入組件裝配的部件稱為第一級(jí)分組件；直接進(jìn)入第一級(jí)分組件裝配的部件稱為第二級(jí)分組件；依此類推。機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，分組件的級(jí)數(shù)就越多。2.裝配的內(nèi)容 常見(jiàn)的裝配工作包括：清洗、聯(lián)接、校正調(diào)整與配作、平衡、驗(yàn)收試驗(yàn)以及油漆、包裝等內(nèi)容。 裝配是整個(gè)機(jī)械制造工藝過(guò)程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。裝配工作對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響很大。若裝配不當(dāng)，即使所有零件都合格，也不一定裝配出合格的、高質(zhì)量的機(jī)械產(chǎn)品。反之，若零件制造精度并不高，而在裝配中采用適當(dāng)?shù)墓に嚪椒ǎ邕M(jìn)行選配、修配、調(diào)整等，也能使產(chǎn)品達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求。二、

3、裝配精度1裝配精度的概念2裝配精度與零件精度的關(guān)系 1裝配精度的概念 裝配精度是產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)使用性能要求規(guī) 定的裝配時(shí)必須保證的質(zhì)量指標(biāo)。 （1）距離精度 距離精度指相關(guān)零部件間的距離尺 寸精度，包括間隙、過(guò)盈等配合要求。 （2）相互位置精度 裝配中的相互位置精度是指產(chǎn) 品中相關(guān)零部件間的平行度、垂直度、同軸度 及各種跳動(dòng)等。 （3）相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度 相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度指產(chǎn)品中相對(duì)運(yùn) 動(dòng)的零部件間在運(yùn)動(dòng)方向和相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度上的 精度，主要表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)方向的直線度、平行度 和垂直度，相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度的精度即傳動(dòng)精度。 （4）接觸精度 接觸精度是指相互配合表面、接觸 表面間接觸面積的大小和接觸點(diǎn)的分布情況。 2裝

4、配精度與零件精度的關(guān)系 機(jī)械產(chǎn)品是由眾多零部件組成，顯然裝配精度首先取決于相關(guān)零部件精度，尤其是關(guān)鍵零部件的精度。例如臥式車床的尾座移動(dòng)對(duì)溜板移動(dòng)的平行度，就主要取決于床身導(dǎo)軌A與B的平行度（如圖28-1所示）；又如車床主軸中心線與尾座套筒中心線的等高度A0，就主要取決于主軸箱、尾座及底板的A1、A2及A3的尺寸精度（如圖28-2所示）。 其次，裝配精度的保證還取決于裝配方法。圖28-2所示的等高度A0的精度要求是很高的，如果靠控制尺寸A1、A2及A3的精度來(lái)達(dá)到A0的精度是很不經(jīng)濟(jì)的。實(shí)際生產(chǎn)中常按經(jīng)濟(jì)精度來(lái)制造相關(guān)零部件尺寸A1、A2及A3，裝配時(shí)則采用修配底板3的工藝措施保證等高度A0的

5、精度。例如臥式車床的尾座移動(dòng)對(duì)溜板移動(dòng)的平行度，就主要取決于床身導(dǎo)軌A與B的平行度（如圖28-1所示）又如車床主軸中心線與尾座套筒中心線的等高度A0，就主要取決于主軸箱、尾座及底板的A1、A2及A3的尺寸精度（如圖28-2所示） 三、 裝配尺寸鏈簡(jiǎn)介1裝配尺寸鏈的概念2裝配尺寸鏈的建立 3裝配尺寸鏈的計(jì)算1裝配尺寸鏈的概念 產(chǎn)品或部件在裝配過(guò)程中，由相關(guān)零部件的有關(guān)尺寸（表面或中心線間距離）或相互位置關(guān)系（平行度、垂直度或同軸度）所組成的尺寸鏈稱為裝配尺寸鏈（如圖28-2b所示）。 在裝配尺寸鏈中，每一個(gè)尺寸都是尺寸鏈的組成環(huán)，如A1、A2、A3，它們是進(jìn)入裝配的零件或部件的有關(guān)尺寸，而裝配精

6、度指標(biāo)常作為封閉環(huán)，如A0。顯然，封閉環(huán)不是一個(gè)零件或一個(gè)部件上的尺寸，而是不同零件或部件的表面或中心線之間的相對(duì)位置尺寸，它是裝配后形成的。 更多 各組成環(huán)都有加工誤差，所有組成環(huán)的誤差累積就形成封閉環(huán)的誤差。因此，應(yīng)用裝配尺寸鏈就便于揭示累積誤差對(duì)裝配精度的影響，并可列出計(jì)算公式，進(jìn)行定量分析計(jì)算，據(jù)此來(lái)確定合理的裝配方法和零件相關(guān)尺寸的公差。 裝配尺寸鏈按照各環(huán)的幾何特性和所處的空間位置，可分為：線性尺寸鏈、角度尺寸鏈、平面尺寸鏈和空間尺寸鏈。其中最常見(jiàn)的是前兩種。 線性尺寸鏈?zhǔn)怯杀舜似叫械闹本€尺寸所組成的尺寸鏈(如圖28-2b所示),它所涉及的都是距離尺寸的精度問(wèn)題。 角度尺寸鏈?zhǔn)怯山?/p>

7、度（含平行度和垂直度）尺寸所組成的尺寸鏈，其各環(huán)的幾何特征多為平行度或垂直度（如圖28-3所示）。它所涉及的都是相互位置精度問(wèn)題。 應(yīng)用裝配尺寸鏈分析與解決裝配精度問(wèn)題關(guān)鍵步驟有三：第一是建立裝配尺寸鏈；第二是確定達(dá)到裝配精度的方法；第三是作出必要的計(jì)算。最終目的是確定經(jīng)濟(jì)的、至少是可行的零件相關(guān)尺寸的公差。角度尺寸鏈?zhǔn)怯山嵌龋ê叫卸群痛怪倍龋┏叽缢M成的尺寸鏈，其各環(huán)的幾何特征多為平行度或垂直度（如圖28-3所示）。2裝配尺寸鏈的建立 正確地建立裝配尺寸鏈，是運(yùn)用尺寸鏈原理分析和解決零件精度與裝配精度關(guān)系問(wèn)題的基礎(chǔ)。 裝配尺寸鏈的封閉環(huán)為產(chǎn)品或部件的裝配精度。找出對(duì)裝配精度有直接影響的零部

8、件尺寸和位置關(guān)系，即可查明裝配尺寸鏈的各組成環(huán)?？梢?jiàn)，正確查找組成環(huán)是建立裝配尺寸鏈的關(guān)鍵。 一般查找裝配尺寸鏈組成環(huán)的方法是：首先根據(jù)裝配精度要求確定封閉環(huán)，然后取封閉環(huán)兩端的那兩個(gè)零部件為起點(diǎn)，沿著裝配精度要求的位置方向，以零部件裝配基準(zhǔn)面為查找線索，分別找出影響裝配精度要求的有關(guān)零部件，直至找到同一個(gè)基準(zhǔn)零部件或同一基準(zhǔn)表面為止。這樣，各有關(guān)零部件上直接聯(lián)接相鄰零部件裝配基準(zhǔn)間的尺寸或位置關(guān)系，即為裝配尺寸鏈中的組成環(huán)。 當(dāng)然，查找裝配尺寸鏈也可從封閉環(huán)的一端開(kāi)始，依次查找相關(guān)零部件直到封閉環(huán)的另一端。還可從共同的基準(zhǔn)面或零部件開(kāi)始，分別查找到封閉環(huán)的兩端。3裝配尺寸鏈的計(jì)算 裝配尺寸鏈

9、的計(jì)算有兩種方法：極值法（極大極小法）和概率法。極值法計(jì)算裝配尺寸鏈的方法與工藝尺寸鏈的解算方法相同。這種方法的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單可靠，但當(dāng)封閉環(huán)公差較小或組成環(huán)較多時(shí)，會(huì)使各組成環(huán)公差太小而加工困難。根據(jù)概率論的基本原理，首先，在一個(gè)穩(wěn)定的工藝系統(tǒng)中進(jìn)行較大批量加工時(shí)，零件的加工誤差出現(xiàn)極值的可能性是很小的。其次，裝配時(shí)，各零件誤差同時(shí)出現(xiàn)極值的“最壞組合”的可能性就更小。若組成環(huán)數(shù)較多，裝配時(shí)零件出現(xiàn)“最壞組合”的機(jī)會(huì)就更加微小，上可忽略不計(jì)。顯然極值法以縮小組成環(huán)公差為代價(jià)換取裝配中極少出現(xiàn)的極端情況下的產(chǎn)品合格是不經(jīng)濟(jì)的。而以概率論原理為基礎(chǔ)建立的尺寸鏈計(jì)算方法，即概率法，在上述情況下比極值法

10、將更合理，這里我們不做介紹。四、保證裝配精度的方法 機(jī)械產(chǎn)品的精度要求，最終是靠裝配實(shí)現(xiàn)的。產(chǎn)品的裝配精度、結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)類型不同，采用的裝配方法也不同。生產(chǎn)中保證裝配精度的方法有：互換法、選配法、修配法和調(diào)整法 。 1.互換法 4.、調(diào)整法 2.選配法 (1)可動(dòng)調(diào)整法 （1）直接選配法 (2)固定調(diào)整法 （2）分組裝配法 (3)誤差抵消調(diào)整法 （3）復(fù)合選配法 3.修配法 （1）單件修配法 （2）合并加工修配法 （3）自身加工修配法 1.互換法 互換法是裝配過(guò)程中，同種零部件互換后仍能達(dá)到裝配精度要求的一種方法。產(chǎn)品采用互換裝配法時(shí)，裝配精度主要取決于零部件的加工精度?；Q法的實(shí)質(zhì)就是用控制零

11、部件的加工誤差來(lái)保證產(chǎn)品的裝配精度。 采用互換法保證產(chǎn)品裝配精度時(shí)，零部件公差的確定有兩種方法：極值法和概率法。采用極值法時(shí)，如果各有關(guān)零部件（組成環(huán)）的公差之和小于或等于裝配公差（封閉環(huán)公差），故裝配中同種零部件可以完全互換，即裝配時(shí)零部件不經(jīng)任何選擇、修配和調(diào)整，均能達(dá)到裝配精度的要求，因此稱為“完全互換法”。更多 采用概率法時(shí)，如果各有關(guān)零部件（組成環(huán)）公差值合適，當(dāng)生產(chǎn)條件比較穩(wěn)定，從而使各組成環(huán)的尺寸分布也比較穩(wěn)定時(shí)，也能達(dá)到完全互換的效果。否則，將有一部分產(chǎn)品達(dá)不到裝配精度的要求，因此稱為“不完全互換法”，也稱為“大數(shù)互換法”。顯然，概率法適用于較大批量生產(chǎn)。 用不完全互換法比用完

12、全互換法對(duì)各組成環(huán)加工要求放松了，可降低各組成環(huán)的加工成本。但裝配后可能會(huì)有少量的產(chǎn)品達(dá)不到裝配精度要求。這一問(wèn)題一般可通過(guò)更換組成環(huán)中的12個(gè)零件加以解決。 采用完全互換法進(jìn)行裝配，可以使裝配過(guò)程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)率高，易于組織流水作業(yè)及自動(dòng)化裝配，也便于采用協(xié)作方式組織專業(yè)化生產(chǎn)。因此，只要能滿足零件加工的經(jīng)濟(jì)精度要求，無(wú)論何種生產(chǎn)類型都應(yīng)首先考慮采用完全互換法裝配。但是當(dāng)裝配精度要求較高，尤其是組成環(huán)數(shù)較多時(shí)，零件就難以按經(jīng)濟(jì)精度制造。這時(shí)在較大批量生產(chǎn)條件下，就可考慮采用不完全互換法裝配。 2.選配法 在大量或成批生產(chǎn)條件下，當(dāng)裝配精度要求很高且組成 環(huán)數(shù)較少時(shí)，可考慮采用選配法裝配。 選配法

13、是將尺寸鏈中組成環(huán)的公差放大到經(jīng)濟(jì)可行的程 度來(lái)加工，裝配時(shí)選擇適當(dāng)?shù)牧慵涮走M(jìn)行裝配，以保證裝配精度要求的一種裝配方法。 選配法有三種不同的形式：直接選配法、分組裝配法和復(fù)合選配法。 1直接選配法 裝配時(shí)，由工人從許多待裝的零件中，直接選取合適的零件進(jìn)行裝配，來(lái)保證裝配精度的要求。這種方法的特點(diǎn)是：裝配過(guò)程簡(jiǎn)單，但裝配質(zhì)量和時(shí)間很大程度上取決于工人的技術(shù)水平。由于裝配時(shí)間不易準(zhǔn)確控制，所以不宜用于節(jié)拍要求較嚴(yán)的大批大量生產(chǎn)中。 2分組裝配法 分組裝配法又稱分組互換法，它是將組成環(huán)的公差相對(duì)完全互換法所求之值放大數(shù)倍，使其能按經(jīng)濟(jì)精度進(jìn)行加工。裝配時(shí)先測(cè)量尺寸，根據(jù)尺寸大小將零件分組，然后按對(duì)

14、應(yīng)組分別進(jìn)行裝配，來(lái)達(dá)到裝配精度的要求。而且組內(nèi)零件裝配是完全互換的。 3復(fù)合選配法 復(fù)合選配法是直接選配法與分組裝配法兩種方法的復(fù)合，即零件公差可適當(dāng)放大，加工后先測(cè)量分組，裝配時(shí)再在各對(duì)應(yīng)組內(nèi)由工人進(jìn)行直接選配。這種方法的特點(diǎn)是配合件的公差可以不等，且裝配質(zhì)量高，速度較快，能滿足一定生產(chǎn)節(jié)拍要求。如發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸與活塞的裝配多采用這種方法。3.修配法 在單件小批或成批生產(chǎn)中，當(dāng)裝配精度要求較高，裝配尺寸鏈的組成環(huán)數(shù)較多時(shí)，常采用修配法來(lái)保證裝配精度要求。 所謂修配法，就是將裝配尺寸鏈中組成環(huán)按經(jīng)濟(jì)加工精度制造，裝配時(shí)按各組成環(huán)累積誤差的實(shí)測(cè)結(jié)果，通過(guò)修配某一預(yù)先選定的組成環(huán)尺寸，或就地配制這個(gè)

15、環(huán)，以減少各組成環(huán)由于按經(jīng)濟(jì)精度制造而產(chǎn)生的累積誤差，使封閉環(huán)達(dá)到規(guī)定精度的一種裝配工藝方法。常見(jiàn)的修配方法有以下三種:(1)單件修配法 在裝配時(shí)，選定某一固定的零件作修配件進(jìn)行修配，以保證裝配精度的方法稱為單件修配法。此法在生產(chǎn)中應(yīng)用最廣。(2)合并加工修配法 這種方法是將兩個(gè)或多個(gè)零件合并在一起當(dāng)作一個(gè)零件進(jìn)行修配。這樣減少了組成環(huán)的數(shù)目，從而減少了修配量。 合并加工修配法雖有上述優(yōu)點(diǎn)，但是由于零件合并要對(duì)號(hào)入座，給加工、裝配和生產(chǎn)組織工作帶來(lái)不便。因此多用于單件小批生產(chǎn)中。(3)自身加工修配法 在機(jī)床制造中，利用機(jī)床本身的切削加工能力，用自己加工自己的方法可以方便地保證某些裝配精度要求，

16、這就是自身加工修配法。這種方法在機(jī)床制造中應(yīng)用極廣。 修配法最大的優(yōu)點(diǎn)就是各組成環(huán)均可按經(jīng)濟(jì)精度制造，而且可獲得較高的裝配精度。但由于產(chǎn)品需逐個(gè)修配，所以沒(méi)有互換性，且裝配勞動(dòng)量大，生產(chǎn)率低，對(duì)裝配工人技術(shù)水平要求高。因而修配法主要用于單件小批生產(chǎn)和中批生產(chǎn)中裝配精度要求較高的情況下 。4.調(diào)整法 調(diào)整法是將尺寸鏈中各組成環(huán)按經(jīng)濟(jì)精度加工，裝配時(shí)，通過(guò)更換尺寸鏈中某一預(yù)先選定的組成環(huán)零件或調(diào)整其位置來(lái)保證裝配精度的方法。裝配時(shí)進(jìn)行更換或調(diào)整的組成環(huán)零件叫調(diào)整件，該組成環(huán)稱調(diào)整環(huán)。 調(diào)整法和修配法在原理上是相似的，但具體方法不同。 根據(jù)調(diào)整方法的不同，調(diào)整法可分為：可動(dòng)調(diào)整法、固定調(diào)整法和誤差抵

17、消調(diào)整法三種。 (1)可動(dòng)調(diào)整法 在裝配時(shí)，通過(guò)調(diào)整、改變調(diào)整件的位置來(lái)保證裝配精度的方法稱為可動(dòng)調(diào)整法。 在產(chǎn)品裝配中，可動(dòng)調(diào)整法的應(yīng)用較多。如圖28-4a 所示為調(diào)整套筒的軸向位置以保證齒輪軸向間隙的要求；圖28-4b 所示為調(diào)整鑲條的位置以保證導(dǎo)軌副的配合間隙；圖28-4c 所示為調(diào)整楔塊的上下位置以調(diào)整絲杠螺母副的軸向間隙。 可動(dòng)調(diào)整法不僅能獲得較理想的裝配精度，而且在產(chǎn)品使用中，由于零件磨損使裝配精度下降時(shí)，可重新調(diào)整使產(chǎn)品恢復(fù)原有精度，所以，該法在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用較廣。在產(chǎn)品裝配中，可動(dòng)調(diào)整法的應(yīng)用較多。如圖28-4a 所示為調(diào)整套筒的軸向位置以保證齒輪軸向間隙的要求；(2)固定調(diào)整法 在裝配時(shí)，通過(guò)更換尺寸鏈中某一預(yù)先選定的組成環(huán)零件來(lái)保證裝配精度的方法稱為固定調(diào)整法。預(yù)先選定的組成環(huán)零件即調(diào)整件，需要按一定尺寸間隔制成一組專用零件，以備裝配時(shí)根據(jù)各組成環(huán)所形成累積誤差的大小進(jìn)行選擇。故選定的調(diào)整件應(yīng)形狀簡(jiǎn)單，制造容易，便于裝拆。常用的調(diào)整件有墊片，套筒等。 固定調(diào)整法常用于大批大量生產(chǎn)和中批生產(chǎn)中裝配精度要求較高的多環(huán)尺寸鏈。(3)誤差抵消調(diào)整法 在產(chǎn)品或部件裝配時(shí)，通過(guò)調(diào)整有關(guān)零件的相互位置，使其加工誤差相互抵消一部分，以提高裝配的精度，這種方法