第六章機(jī)器裝配工藝過程設(shè)計

第六章機(jī)器裝配工藝過程設(shè)計

6.1概述裝配—根據(jù)技術(shù)要求將若干零件接合成部件或?qū)⑷舾蓚€零件和部件接合成產(chǎn)品的勞動過程。裝配內(nèi)容—零部件的清洗、接合、調(diào)整、試驗、檢驗、油漆和包裝。

機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量—(1)物理參數(shù)：轉(zhuǎn)數(shù)、質(zhì)量、平衡、密封、磨擦等;(2)幾何參數(shù)：距離精度、相互位置精度，相對運動精度，配合精度和接觸精度。裝配的距離精度

距離精度是指保證一定的間隙、配合質(zhì)量、尺寸要求等相關(guān)零件、部件的距離尺寸的準(zhǔn)確程度。圖6-1車床裝配的尺寸B3B1B0B2A2A3A1A0返回本章目錄裝配的相互位置精度活塞連桿缸體曲軸裝配相互位置精度--反映各零件有關(guān)相互位置與裝配相互位置的關(guān)系。裝配的運動精度裝配的運動精度有①主軸圓跳動②軸向竄動③轉(zhuǎn)動精度④傳動精度它們主要與主軸軸頸處的精度、軸承精度、箱體軸孔精度及傳動元件自身精度有關(guān)。

接觸精度

接觸精度是指配合表面接觸達(dá)到規(guī)定接觸面積的大小與接觸點分布情況。接觸精度主要影響接觸剛度和配合質(zhì)量的穩(wěn)定性。

上述精度之間的關(guān)系：

接觸精度和配合精度是距離精度的基礎(chǔ)。位置精度又是相對運動精度的基礎(chǔ)。裝配精度與零件精度之間的關(guān)系：一般來說零件精度越高，裝配精度就越容易保證。但裝配精度不完全依靠零件精度來達(dá)到，而與裝配方法有關(guān)。

6.2裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈的概念

裝配尺寸鏈—是以某項裝配精度指標(biāo)或裝配要求作為封閉環(huán)，查找所有與該項精度指標(biāo)或裝配要求有關(guān)零件尺寸或位置要求作為組成環(huán)而形成的尺寸鏈。

裝配尺寸鏈?zhǔn)潜ＷC裝配精度的依據(jù)。返回本章目錄12345裝配尺寸鏈的建立

最短路線原則--要求裝配尺寸鏈中所占據(jù)的組成數(shù)目最少，即每個有關(guān)零件僅以一個組成環(huán)列入。建立裝配尺尺寸步驟：：(1)封封閉環(huán)確確定：裝配配間隙0.2~0.7mm為裝配精度度要求，即即(2)組組成環(huán)確確定：遵守守尺寸鏈最最短路線原原則。(3)畫畫出尺寸寸鏈圖。裝配尺寸鏈鏈的計算方方法裝配尺寸鏈鏈應(yīng)用于兩兩方面：(1)正計算—用于驗算。。(2)反計算—用于設(shè)計。。計算方法有有：（1）極值值法（（2）概概率法(1)極值法極值法正計計算與工藝藝尺寸鏈同同。極值法反計計算:選相依尺寸—選擇加工工容易或生生產(chǎn)上受限限制較少的的組成環(huán)。。1)分分析建立裝裝配尺寸鏈鏈2)確定組組成環(huán)公差差。①求平均公公差②計算相依依尺寸公差差—“相依尺尺寸”公差差3)確定定組成環(huán)上上下偏差①按入體原則確定即：：包容面(孔)下偏偏差為零；；被包容面(軸)上偏偏差為零。②計算相依依尺寸上下下偏差例：如圖，，冷態(tài)下的的軸向裝配配間隙為0.05~0.15mm,A1=41mm,A2=A4=17mm，A3=7mm。。求各組成成環(huán)的公差差及偏差。12345A2A0A1A4A3圖6-4雙聯(lián)轉(zhuǎn)子泵泵軸向關(guān)系系簡圖解:(1)分析和建立立尺寸鏈圖圖封閉環(huán)尺寸寸是A0A4A1A3A2（2）確定定各組成環(huán)環(huán)公差：選擇A1為為“相依尺尺寸計算相依尺尺寸偏差故“相依尺尺寸”為：：

基本尺寸ESEIA1

41A2

-17A3-7A4-17

+0.009+0.018+0.015+0.018

+0.05000A0

0+0.15+0.05表6-1(2)概率法極值法優(yōu)點點是簡單可可靠,缺缺點是在在封閉環(huán)公公差較小組組成環(huán)數(shù)量量較多時，，各組成環(huán)環(huán)公差會很很小，使零零件加工困困難，增加加零件制造造成本。因此，在成成批生產(chǎn)或或大量生產(chǎn)產(chǎn)中，當(dāng)裝裝配精度要要求高，組組成環(huán)數(shù)目目又較多時時，應(yīng)用概概率法解尺尺寸鏈比較較合理。1)各各環(huán)公差差計算獨立隨機(jī)變變量之和的的均方根誤誤差與與這這些隨機(jī)變變量相應(yīng)的的值有有如如下關(guān)系:在裝配尺寸寸鏈中,其其組成環(huán)環(huán)是彼此獨獨立的隨機(jī)機(jī)變量，因因此作為組組成環(huán)合成成封閉環(huán)的的數(shù)值也是是一個隨機(jī)機(jī)變量。當(dāng)尺寸鏈中中各組成環(huán)環(huán)的尺寸誤誤差分布都都遵循正態(tài)態(tài)分布規(guī)律律則其封閉閉環(huán)必將遵遵循正態(tài)分分布規(guī)律此此時尺寸的的隨機(jī)誤差差即尺寸的的分散范圍圍為其均分分均誤差的的6倍。令尺寸的公公差為，，則封封閉環(huán)公差差為如零件尺寸寸不屬于正正態(tài)分布時時，則引入入一個相對對分布系數(shù)數(shù)K，則有：不同分布曲曲線的相對對分布系數(shù)數(shù)值見表8-21.17-1.171.731.221k-0.260.260.231.4000e分布曲線內(nèi)尺寸外尺寸

偏態(tài)分布瑞利分布均勻分布三角分布正態(tài)分布分布特征表6-2一一些些尺寸分布布曲線的K和e值2）各環(huán)平平均尺寸的的計算根據(jù)概率論論原理，各各環(huán)的基本本尺寸是以以尺寸分布布的集中位位置即用算術(shù)平均來表示，所所以裝配尺尺寸鏈中有有當(dāng)各組成環(huán)環(huán)的尺寸分分布曲線屬屬于對稱分分布，而且且分布中心心與公差帶帶中心重合合時，則其其尺寸分布布算術(shù)平均均值等等于該尺寸寸公差帶中中心尺寸，，此時有例：如上圖圖利用概率率法求各組組成環(huán)公差差及上下偏偏差(設(shè)設(shè)各零件加加工符合正正態(tài)分布)。解：(1)分析和建立立裝配尺寸寸鏈封閉環(huán)尺寸寸為(2)確定各組成成環(huán)公差。。相依環(huán)公差差:確定各環(huán)公公差:(2)計算相依尺尺寸的平均均尺寸(3)計算相依尺尺寸及其偏偏差6.3保證裝配精精度的工藝藝方法互換法互換法實質(zhì)質(zhì)：用控制制零件加工工誤差來保保證裝配精精度的一種種方法。根根據(jù)互換程程度，分兩兩種：(1)完全互換法法：就是機(jī)器器在裝配過過程中每個個待裝配零零件不需要要挑選、修修配和調(diào)整整裝配后就就能達(dá)到裝裝配精度。。計算方法：：按裝配尺寸寸鏈中極值值法計算。。優(yōu)點：①裝配過程程簡單，裝裝配生產(chǎn)率率高②對工人的的技術(shù)水平平要求不高高③便于組織織流水線及及自動化裝裝配④容易實現(xiàn)現(xiàn)零部件專專業(yè)協(xié)作⑤便于備件件供應(yīng)及維維修工作。。缺點：在裝配精度度高，環(huán)數(shù)數(shù)較多時就就難以滿足足零件加工經(jīng)經(jīng)濟(jì)精度要要求。適用：在滿足零件件加工經(jīng)濟(jì)濟(jì)精度情況況下，首先先考慮選用完完全互換。。（2）不完全互換換法（部分互換換法）用極值法計計算各組成成環(huán)的公差差結(jié)果有時時候難于滿滿足零件的的經(jīng)濟(jì)加工工精度要求求甚至很難難加工，因因此可以適適當(dāng)放大零零件公差來來達(dá)到裝配配精度。計算方法：概率法優(yōu)點：放大了零件件制造公差差，零件加加工容易，成本低低。缺點：有極小部分分產(chǎn)品達(dá)不不到裝配精精度（正常情況0.27%）。選配法（1）直接選配法法由裝配工人人在許多待待裝配的零零件中憑經(jīng)經(jīng)驗挑選合合適的零件件裝配在一一起保證裝裝配精度。。優(yōu)點：簡單缺點：①選配時間間長；②不宜在有有節(jié)拍的生生產(chǎn)中用。。（2）分組選配法法將被加工零零件的制造造公差放寬寬幾倍,零零件加加工測量后后分組（公公差放寬幾幾倍分幾組組），并按按對應(yīng)組進(jìn)進(jìn)行裝配以以保證裝配配精度的方方法。優(yōu)點：①零件加工精精度要求不高高，而能獲得得很高的裝配精精度；②同組零件可可以互換。缺點：增加零件的存存貯量，增加加了零件的測測量分組工作，使零零件的貯存運運輸工作復(fù)雜雜化。例：如圖所示，連桿小頭孔的直徑為，

活塞銷的直徑為,其配合間隙要求為0.0025mm~0.0075mm,因此，生產(chǎn)上采用分組裝配法，將活塞銷直徑公差放大四倍為，連桿小頭孔直徑公差亦放大四倍,為,再分為四組相應(yīng)進(jìn)行裝配,就可以保證配合精度和性質(zhì)，如下表：123412343421-0.0025-0.0050-0.0075-0.0100-0.0125+0.00250-0.0075-0.0050-0.00251—活塞2—連桿3—活塞銷4—擋圈最小間隙(mm)最大間隙(mm)

紅

4

黃

3

綠

2

0.0025

0.0075白

1配合性質(zhì)連桿小頭孔直徑(mm)活塞直徑(mm)標(biāo)志顏色組別表6-3采用分組裝配配注意事項如如下：1)配合件的公差差應(yīng)相等，公公差的增加要要同一方向，，增大的倍數(shù)數(shù)就是分組數(shù)數(shù)，這樣才能能在分組后按按對應(yīng)組裝配配而得到預(yù)定定的裝配性質(zhì)質(zhì)及精度。2)配合件表面粗粗糙度、形位位公差必須保保持原設(shè)計要要求，不能隨隨著公差的放放大降低粗糙糙度要求和放放大形位公差差。3)要采取措施,保證零件分分組裝配中都都能配套不產(chǎn)產(chǎn)生某一組零零件由于過多多或過少,無無法配套而造造成積壓和浪浪費。4）分組不宜宜過多。5）應(yīng)嚴(yán)格組組織對零件的的精密測量、、分組、識別別、保管和運運送等工作。。應(yīng)用：適用于于配合精度很高，組組件很少的情況下。（3）復(fù)合選選配法此法是上述兩兩種方法的復(fù)復(fù)合。修配法對于裝配精度度要求較高的的多環(huán)尺寸鏈鏈,各組組成環(huán)按經(jīng)濟(jì)濟(jì)精度加工,選其其中一環(huán)為修修配環(huán),并并預(yù)留修配量，使封閉環(huán)達(dá)達(dá)到精度要求求，這種方法法稱為為修配配法。優(yōu)點：能利用較低的的制造精度來來獲得很高的裝配精度。。缺點：勞動量大，要要求工人技術(shù)術(shù)水平高，不易預(yù)定工時時，不便組織織流水線。(1)修配法尺寸鏈鏈計算(2)修配方法1)單件修配法2)合并加工修配配法3)自身加工修配配法。3214A0A1A3A2A3A1A0A2圖6-8車床主軸與尾座不等高尺寸鏈a）結(jié)構(gòu)示意圖b）裝配尺寸鏈圖1-主軸箱2-尾座3-底板4-床身(3)修配環(huán)的選擇擇修配環(huán)一般應(yīng)應(yīng)滿足以下條條件：1)尺量選擇結(jié)構(gòu)構(gòu)簡單重量輕輕加工面積小小易加工的零零件；2)盡量選擇容易易獨立安裝和和拆卸的零件件；3)選擇的修配件件修配后不能能影響其它裝裝配精度，因因此不能選擇擇并聯(lián)尺寸鏈的公共環(huán)作修修配環(huán)。調(diào)整法調(diào)整裝配法是是按經(jīng)濟(jì)加工工精度確定零零件公差采用用改變一個零零件位置或選選定一個適當(dāng)當(dāng)尺寸的調(diào)整整件加入尺寸寸鏈中來補(bǔ)償償，以保證裝裝配的精度。。常見的調(diào)整法法有以下三種種：（1）可動調(diào)調(diào)整裝配法；；（2）固定調(diào)調(diào)整裝配法；；（3）誤差抵抵消調(diào)整裝配配法。（1）可動調(diào)調(diào)整裝配法(a)(b)(c)6－9（2）固定調(diào)調(diào)整裝配法6.4裝裝配工藝的的制訂制訂裝配工藝藝的基本原則則裝配工藝規(guī)程程—用文件形式式規(guī)定下來的的裝配工藝過程。裝配工藝規(guī)程程的作用:①指導(dǎo)裝配工工作的技術(shù)文文件;②裝配生產(chǎn)計計劃及技術(shù)準(zhǔn)準(zhǔn)備的主要依依據(jù);③設(shè)計或改建建裝配車間的的基本文件。。設(shè)計裝配工藝藝規(guī)程的原則則：（1）保證裝裝配質(zhì)量；（2）盡量減減少鉗工裝配配工作量；（3）盡量縮縮短裝配周期期；（4）盡量減減少裝配車間間面積。制訂裝配工藝藝規(guī)程的方法法與步驟(1)進(jìn)行產(chǎn)品分析析1)分析產(chǎn)品圖樣樣,掌握裝配配的技術(shù)要求求和驗收標(biāo)準(zhǔn)。（讀圖階段））2）產(chǎn)品的結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行尺寸寸分析和工藝藝分析。（審圖圖階段段）①裝配配尺寸寸鏈分分析和和計算算；②裝配配結(jié)構(gòu)構(gòu)工藝藝性分分析。。3）研研究產(chǎn)產(chǎn)品分分解成成“裝配單單元”的方方案。。裝配單單元分分五級級：①零件—機(jī)器器的最最基本本單元元。②合件—比零零件大大一級級的裝裝配單單元。。③組件—由一一個或或幾個個合件件有與與若干干個零零件組合成成的裝裝配單單元。。④部件—由一一個基基準(zhǔn)零零件和和若干干個零零件、、合件和組組件而而組合合成的的裝配配單元元。⑤機(jī)器—產(chǎn)品品（2））裝配配組織織形式式的確確定確定組組織形形式的的依據(jù)據(jù)：①①產(chǎn)品品的批批量；；②產(chǎn)品品的尺尺寸；；③產(chǎn)品品的重重量。。裝配的的組織織形式式：①①固定定式②移動動式連續(xù)移移動式式間歇移移動式式裝配的