第6章-機(jī)器裝配工藝過程設(shè)計(jì)課件

第6章機(jī)器裝配工藝過程設(shè)計(jì)本章要點(diǎn)裝配工藝規(guī)程制定裝配尺寸鏈保證裝配精度的裝配方法第一節(jié)概述機(jī)器的裝配是生產(chǎn)制造中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，在很大程度上會(huì)影響產(chǎn)品的最終質(zhì)量和生產(chǎn)成本。裝配并非是簡單地機(jī)械組合，它還包含調(diào)整、檢驗(yàn)、試驗(yàn)等工作。一、基本概念

機(jī)器裝配機(jī)械裝配是按規(guī)定的裝配精度和裝配技術(shù)要求，將構(gòu)成機(jī)器的零件結(jié)合成套件、組件、部件和產(chǎn)品的過程。

機(jī)器裝配基本作業(yè)

機(jī)器裝配精度清洗連接校正、調(diào)整與配作

平衡驗(yàn)收、試驗(yàn)相互位置精度相互運(yùn)動(dòng)精度相互配合精度裝配內(nèi)容的組成部分

涉及：套裝、組裝、部裝和總裝套裝：在一個(gè)基準(zhǔn)零件上，裝上零件就構(gòu)成一個(gè)套件（合件）。套件是考慮制造可行、使用方便而分開制造的零件。套件——裝配齒輪1－基準(zhǔn)零件2－鉚釘3－齒輪56組件裝配工藝系統(tǒng)圖二、裝配工藝系統(tǒng)圖

組裝：在一個(gè)基準(zhǔn)零件上，裝上一個(gè)或若干個(gè)零件、套件就構(gòu)成一個(gè)組件。

套件與組件示例套件和組件示例a）套件b）組件910部件裝配工藝系統(tǒng)圖部裝：在一個(gè)基準(zhǔn)零件上，裝上若干個(gè)組件、套

件和零件就構(gòu)成部件總裝：在一個(gè)基準(zhǔn)零件上，裝上若干個(gè)部件、組件、

套件和零件就成為機(jī)器或稱產(chǎn)品總裝裝配工藝系統(tǒng)圖床身部件裝配系統(tǒng)圖

車床床身裝配簡圖油盤總成P011床身10031墊板上涂鉛油床身總成Z011用水平儀檢查導(dǎo)軌的直線度右墊板20018左托盤10011右托盤10041前床腳10021后床腳10051螺栓20028墊圈20044螺栓20034墊圈20064螺母20054第二節(jié)

裝配工藝規(guī)程的制定一、

制定裝配工藝規(guī)程的原則

保證產(chǎn)品裝配質(zhì)量、降低裝配成本、提高產(chǎn)品合格率選擇合理的裝配方法，綜合考慮加工和裝配的整體效益合理安排裝配順序和工序，縮短裝配周期，提高裝配效率盡量減少裝配占地面積和手工勞動(dòng)量注意采用和發(fā)展新工藝、新技術(shù)二、制定裝配工藝規(guī)程所需原始資料

產(chǎn)品裝配圖及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)綱領(lǐng)裝配條件三、制定裝配工藝規(guī)程步驟

研究產(chǎn)品裝配圖和驗(yàn)收條件確定裝配方法和裝配組織形式（固定式、移動(dòng)式）劃分裝配單元和選擇裝配基準(zhǔn)件將產(chǎn)品劃分為部件、組件和套件等裝配單元是制定裝配工藝規(guī)程最重要的一步。裝配基準(zhǔn)件應(yīng)是基體件或主干件，應(yīng)有較大的體積和重量，有足夠的支撐面和較多的公共結(jié)合面。

確定裝配順序一般原則是：先難后易、先內(nèi)后外、先小后大、先下后上

劃分裝配工序

涉及：工序集中與工序分散，裝配具體內(nèi)容及要求。編制裝配工藝文件第三節(jié)機(jī)器結(jié)構(gòu)裝配工藝性一、

機(jī)器結(jié)構(gòu)應(yīng)能分成獨(dú)立的裝配單元

必要性

實(shí)例

轉(zhuǎn)塔車床快速行程軸裝置

可以組織平行裝配作業(yè)

部件可進(jìn)行預(yù)調(diào)和試運(yùn)行局部改進(jìn)不影響整機(jī)裝配利于機(jī)器維護(hù)、檢修、包裝、運(yùn)輸操縱箱操縱箱光軸聯(lián)軸器階梯軸箱體箱體快速行程軸裝置兩種結(jié)構(gòu)比較

齒輪、軸組件二、減少裝配時(shí)修配與機(jī)加工修配法結(jié)構(gòu)調(diào)整法結(jié)構(gòu)

車床床頭箱裝配山形導(dǎo)軌定位平導(dǎo)軌定位配鉆油孔結(jié)構(gòu)無須配鉆油孔結(jié)構(gòu)

調(diào)整代替修配

避免機(jī)加工三、

機(jī)器結(jié)構(gòu)便于裝配和拆卸

依次裝配軸依次裝配結(jié)構(gòu)連接方式改進(jìn)

便于裝配操作三、

機(jī)器結(jié)構(gòu)便于裝配和拆卸留出裝配工具位置留出裝配連接件位置第四節(jié)裝配尺寸鏈一、裝配精度

機(jī)器裝配精度內(nèi)容

相互位置精度相互運(yùn)動(dòng)精度相互配合精度

裝配精度與零件精度關(guān)系尾座對(duì)溜板移動(dòng)精度保證A－溜板導(dǎo)軌B－尾座導(dǎo)軌AB

取決某一零件：單件自保主軸與尾座套筒中心線等高結(jié)構(gòu)與尺寸鏈主軸箱尾座尾座底板床身

取決多個(gè)零件：多件聯(lián)保，形成尺寸鏈二、

裝配尺寸鏈建立

裝配尺寸鏈基本概念

裝配尺寸鏈：在機(jī)器裝配關(guān)系中，由相關(guān)零件尺寸或位置關(guān)系組成的尺寸鏈封閉環(huán)：通常就是裝配精度要求

裝配尺寸鏈分類

直線尺寸鏈角度尺寸鏈平面尺寸鏈空間尺寸鏈角度裝配尺寸鏈?zhǔn)纠?/p>

O-O—主軸回轉(zhuǎn)軸線

Ⅰ-Ⅰ—山形導(dǎo)軌中線

Ⅱ-Ⅱ—下溜板移動(dòng)軌跡0.015φ200α2α0α1OOⅡⅡⅠⅠ孔軸配合裝配尺寸鏈三、

裝配尺寸鏈查找方法

裝配尺寸鏈查找方法

查找裝配尺寸鏈應(yīng)注意的問題取封閉環(huán)兩端的零件為起點(diǎn)，沿裝配精度要求的位置方向，以裝配基準(zhǔn)面為聯(lián)系線索，分別查明裝配關(guān)系中影響裝配精度要求的那些有關(guān)零件，直至找到同一基準(zhǔn)零件或同一基準(zhǔn)表面為止。所有零件上連接兩個(gè)裝配基準(zhǔn)面間的位置尺寸和位置關(guān)系，便是裝配尺寸鏈的組成環(huán)

必要的簡化（精密裝配不要簡化）A0A1A2A3箱體孔軸線主軸錐孔軸線套筒錐孔軸線套筒外圓軸線尾座孔軸線e1e2e3A2A3A1A0主軸與尾座套筒中心線等高度裝配尺寸鏈簡化后

查找裝配尺寸鏈應(yīng)注意的問題“一件一環(huán)”原則（裝配尺寸鏈路線最短原則）：組成裝配尺寸鏈時(shí)，應(yīng)使每個(gè)有關(guān)零件只有一個(gè)尺寸列人裝配尺寸鏈。相應(yīng)地將直接連接兩個(gè)裝配基準(zhǔn)面間的那個(gè)位置尺寸或位置關(guān)系標(biāo)注在裝配圖上

方向性：按不同方向分別建立裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈“一件一環(huán)”原則尺寸不合理標(biāo)注第五節(jié)保證裝配精度的裝配方法一、

互換裝配法

相關(guān)零件任意組合，裝配精度主要取決于加工精度。1、完全互換法：相關(guān)零件不作任何挑選，任取裝配即可。最為簡單，裝配效率高，首選。應(yīng)用條件

n：組成環(huán)數(shù)ξ:誤差傳遞系數(shù)（線性取±1）

完全互換法適用于高精度少環(huán)或低精度多環(huán)、大批量裝配。（軸承裝配部分采用之）27完全互換法

采用極值法計(jì)算裝配尺寸鏈

封閉環(huán)公差的分配（反計(jì)算）：1）當(dāng)組成環(huán)是標(biāo)準(zhǔn)件時(shí)（如軸承寬度，擋圈的厚度等），其公差大小和分布位置為確定值2）某一組成環(huán)是不同裝配尺寸鏈公共環(huán)時(shí)，其公差大小和位置根據(jù)對(duì)其精度要求最嚴(yán)的那個(gè)尺寸鏈確定3）在確定各待定組成環(huán)公差大小時(shí)，根據(jù)具體情況選用等公差值原則或等公差級(jí)原則來定4）各組成環(huán)公差帶位置一般按入體原則標(biāo)注，但要保留一環(huán)作“協(xié)調(diào)環(huán)”，協(xié)調(diào)環(huán)公差帶的位置由裝配尺寸鏈確定。協(xié)調(diào)環(huán)通常選易于制造并可用通用量具測量的零件5）對(duì)中心距尺寸公差按對(duì)稱分布。完全互換裝配法【解】A2A3A1A5A4A0齒輪與軸部件裝配

圖示齒輪部件，齒輪空套在軸上，要求齒輪與擋圈的軸向間隙為0.1～0.35mm。已知各零件有關(guān)的基本尺寸為：A1=30,A2=5,A3=43,（標(biāo)準(zhǔn)件），A5=5。用完全互換法裝配，試確定各組成環(huán)的偏差?！纠?）建立裝配尺寸鏈圖，校驗(yàn)各環(huán)基本尺寸2）確定各組成環(huán)的公差：先按等公差值原則計(jì)算，各組成環(huán)公差為（mm）：

T1=T2=T3=T4=T5=（0.35-0.1）/5=0.05再考慮加工難易程度，進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整（A4公差不變），得到：T4=0.05,T1=0.06,T3=0.1,T2=T5=0.02，，

完全互換裝配法3）確定各組成環(huán)的偏差：取A5為協(xié)調(diào)環(huán)。A4為標(biāo)準(zhǔn)件，公差帶位置確定：，，

除協(xié)調(diào)環(huán)以外各組成環(huán)公差按入體標(biāo)注：最后可確定：可見，非標(biāo)零件的設(shè)計(jì)公差是事先由裝配尺寸鏈確定的。A2A3A1A5A4A0齒輪與軸部件裝配

計(jì)算協(xié)調(diào)環(huán)偏差：計(jì)算中間偏差得到：ES5==-0.1，EI5==-0.12,2、大數(shù)互換裝配法大數(shù)互換法（部分互換法、不完全互換法）：仍按完全互換法裝配操作，可保絕大多數(shù)產(chǎn)品合格按概率法計(jì)算分配零件的公差1、對(duì)正態(tài)分布如一批鍵、槽間隙配合的裝配A0

A1

A2按方差合成式：概率計(jì)算法若?。╥=0,1，……,n)則有：

（公差可取對(duì)稱分布）*反計(jì)算時(shí)：（與極值法的等公差值相比？）2、對(duì)非正態(tài)分布

（i=1,2，…,n）Ki為相對(duì)分布系數(shù)（i=0，1,…,n），K0也表示正態(tài)分布時(shí)要求放大組成環(huán)公差時(shí)，置信水平降低時(shí)的相對(duì)分布系數(shù)。32

大數(shù)互換裝配法通常封閉環(huán)趨近正態(tài)分布，取置信水平p＝99.73％，裝配不合格品率為0.27%。此時(shí)等公差值分配組成環(huán)平均公差計(jì)算公式：在某些生產(chǎn)條件下，要求適當(dāng)放大組成環(huán)公差時(shí)，可取較低的p值，此時(shí)有：

置信水平p與相對(duì)分布系數(shù)mp％99.7399.599989590

k011.061.161.291.521.82大數(shù)互換裝配法同前例，用大數(shù)互換法計(jì)算【例】【解】除協(xié)調(diào)環(huán)外各組成環(huán)公差入體標(biāo)注：A2A3A1A5A4A0齒輪與軸部件裝配尺寸鏈對(duì)穩(wěn)定工藝的大批生產(chǎn)，各環(huán)均趨近正態(tài)分布，則組成環(huán)平均公差：（封閉環(huán)公差不變T0=0.25mm）◆確定各組成環(huán)的公差、偏差◆確定各組成環(huán)的偏差仍取A5為協(xié)調(diào)環(huán)。A4為標(biāo)準(zhǔn)件，公差帶位置確定：T4=0.05再考慮加工難易程度選擇：

T1=0.14,T2=0.08，

T3=0.16則由概率法公差計(jì)算有由概率法公差計(jì)算公式，有：計(jì)算協(xié)調(diào)A5環(huán)的中間偏差：由=0.08-0.225-（-0.07-0.04-0.025）=-0.01mm35二、

選擇裝配法：各有關(guān)零件均按經(jīng)濟(jì)精度加工，依選擇保證裝配精度。

選配法有三種形式1、

直接選配法：由人工直接選取零件，即時(shí)裝配特點(diǎn)：可以獲得較高的裝配精度，受工人技術(shù)水平影響大，余件多，不易流水作業(yè)，裝配效率低。（挑件用時(shí)長）2、分組選配法（分組互換法）將零件公差分段——事先設(shè)組，使分組公差滿足裝配精度，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)組內(nèi)互換裝配。（兼有互換法的優(yōu)點(diǎn)，軸承裝配應(yīng)用多）需滿足的條件：n——組成環(huán)數(shù)Tf——分組公差3、復(fù)合選配法：粗分組后在組內(nèi)再選特點(diǎn)：可獲得較高的裝配精度，裝配效率比直接選配法高。選擇裝配法

分組裝配法注意問題

最好使配合件的公差相等，公差增大方向相同，增大倍數(shù)等于分組數(shù)

配合件的形狀精度和相互位置精度及表面粗糙度，不能隨尺寸公差放大而放大，應(yīng)與分組公差相適應(yīng)分組數(shù)不宜過多，否則就會(huì)因零件測量、分類、保管工作量的增加造成生產(chǎn)組織工作復(fù)雜化。制造零件時(shí)，應(yīng)盡可能使各對(duì)應(yīng)組零件的數(shù)量相等，滿足配套要求，否則會(huì)造成某些尺寸零件的積壓浪費(fèi)現(xiàn)象。

銷孔對(duì)應(yīng)組零件數(shù)量不等φ28三、

修配裝配法各組成環(huán)零件均按經(jīng)濟(jì)精度加工，專門設(shè)置修配件，裝配時(shí)對(duì)其進(jìn)行機(jī)械加工來補(bǔ)償裝配累計(jì)誤差。通常選擇形狀簡單，且對(duì)其它尺寸鏈沒有影響的環(huán)作修配環(huán)（修配件），在保證補(bǔ)償量足夠且最小的原則下，由尺寸鏈計(jì)算補(bǔ)償量。適合：各種生產(chǎn)類型，多環(huán)、高精度的裝配場合。

（裝配中有機(jī)械加工，裝配效率較低）修配方法

單件修配法——針對(duì)一個(gè)零件進(jìn)行修配。（應(yīng)用最廣）

合并修配法——將兩個(gè)或更多的零件合并在一起后再進(jìn)行加工修配。合并后的尺寸可以視為一個(gè)組成環(huán)，這就減少了裝配尺寸鏈的環(huán)數(shù)，放大了修配公差。需合并后再加工、裝配，裝配組織不方便，多用于單件、小批裝配。

自身加工修配法——在切削機(jī)床制造中，可利用自身刀具（砂輪）直接加工定位面/安裝面，以滿足高的位置精度要求。例如，牛頭刨床總裝時(shí)，自刨工作臺(tái)面；轉(zhuǎn)塔車床的刀架鏜孔；平面磨床工作臺(tái)；電磁無心夾具磁極面等。A1A0A2A3A1A0A23合并修配法四、

調(diào)整裝配法各組成環(huán)按經(jīng)濟(jì)精度加工，通過調(diào)節(jié)某一零件的位置或?qū)δ骋唤M成環(huán)（調(diào)節(jié)環(huán)）的更換來滿足裝配精度。特別優(yōu)點(diǎn)：通過調(diào)整還可補(bǔ)償產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)誤差（磨損、熱變形等）常用的調(diào)節(jié)法有三種：可動(dòng)調(diào)節(jié)法示例1—調(diào)節(jié)套筒2—調(diào)節(jié)螺釘3—楔條4—調(diào)節(jié)螺釘5—絲杠螺母6—絲杠a）b）c）1、

可動(dòng)調(diào)節(jié)法：改變調(diào)整件的相對(duì)位置（多依螺旋機(jī)構(gòu)）2、固定調(diào)節(jié)法事先做好一批不同尺寸的調(diào)整件（片、套、圈等），裝配時(shí)依調(diào)換來滿足裝配精度。采用固定調(diào)節(jié)法的