第五章創(chuàng)新PPT制作

濰柴集團情況介紹二00八年七月二00九年九月

職業(yè)學院“鉗工工藝學創(chuàng)新”匯報材料編號：Jbc01姓名：王德合鉗工工藝學PPT制作崗位：理論教師第五章裝配的基本知識§5—1裝配工藝概述一、裝配的概念機械產品一般由許多零件和部件組成。零件是構成機器(或產品)的最小單元。兩個或兩個以上零件結合成機器的一部分稱為部件。按規(guī)定的技術要求，將若干零件結合成部件或若干個零件和部件結合成整機的過程稱為裝配。最先進入裝配的零件或部件稱為裝配基準件。直接進入總裝的部件稱為組件。直接進入組件裝配的部件稱為分組件?？梢元毩⑦M行裝配的部件(組件、分組件)稱為裝配單元。裝配是機械制造過程的最后階段，在機械產品制造過程中占有非常重要的地位。裝配工作的好壞，對產品質量起著決定性作用。二、裝配工藝過程產品的裝配工藝過程包括以下4個階段。

1．裝配前的準備工作

(1)研究和熟悉產品裝配圖、工藝文件和技術要求，了解產品的結構、各零部件的作用以及相互連接關系。

(2)確定裝配方法、順序和準備所需要的工具。

(3)對裝配的零件進行清理和洗滌，去除零件上的毛刺、鐵銹、油污等。

(4)檢查零件加工質量，對某些零件要進行必要的平衡試驗或密封性試驗等。2．裝配工作裝配工作通常分為部件裝配和總裝配。

(1)部件裝配將兩個以上的零件組合在一起或將零件與幾個組件結合在一起，成為一個單元的裝配工作，稱為部件裝配。

(2)總裝配將零件和部件結合成一臺整機的裝配工作，稱為總裝配。

3．調整、精度檢驗和試車

(1)調整調節(jié)零件或機構的相互位置、配合間隙、結合面松緊等，目的是使機構或機器工作協(xié)調，如軸承間隙、蝸輪軸向位置的調整。

(2)精度檢驗是指幾何精度檢驗和工作精度檢驗等。幾何精度通常是指形位精度，如車床總裝后要檢驗主軸中心線和床身導軌的平行度等。工作精度一般指切削試驗，如車床進行車外圓或車端面試驗。

(3)試車試驗機構或機器運轉的靈活性、密封性、振動、工作溫度、噪聲、轉速、功率等性能參數(shù)是否符合要求。

4．涂裝、涂油、裝箱目的是使裝配后的產品美觀、防銹和便于運輸。三、裝配的組織形式裝配的組織形式隨著生產類型、產品復雜程度和技術要求的不同而不同。一般分為固定式裝配和移動式裝配兩種。

1．固定式裝配固定式裝配是將產品或部件的全部裝配工作安排在一個固定的工作地點進行。在裝配過程中產品的位置不變，裝配所需要的零件和部件都匯集在工作地附近，主要應用于單件生產或小批量生產中。

2．移動式裝配移動式裝配是指工作對象(部件或組件)在裝配過程中，有順序地由一個工人轉移到另一個工人，即所謂流水裝配法。移動裝配時，每個工作地點重復地完成固定的工作內容，并且廣泛地使用專用設備和專用工具，因此裝配質量好，生產效率高，是一種先進的裝酉芒組織形式，適用于大量生產，如汽車、拖拉機的裝配。四、裝配工藝規(guī)程1．裝配工藝規(guī)程及作用裝配工藝規(guī)程是規(guī)定產品及部件的裝配順序、裝配方法、裝配技術要求和檢驗方法及裝配所需設備、工夾具、時間、定額等的技術文件。它是提高產品裝配質量和效率的必要措施，也是組織裝配生產的重要依據(jù)。

2．編制裝配工藝規(guī)程的方法和步驟

(1)對產品進行分析研究產品裝配圖、裝配技術要求及相關資料，了解產品的結構特點和工作性能，確：￡裝配方法；根據(jù)企業(yè)的生產設備、規(guī)模等決定裝配的組織形式。(2)確定裝配順序通過工藝性分析，將產品分解成若干可獨立裝配的組件和分組件，即裝配單元。圖5一l所示為裝配單元劃分圖。產品的裝配總是從裝配基準件(基準零件或基準部件)開始。根據(jù)裝配單元確定裝配順序時，應首先確定裝配基準件，然后根據(jù)裝配結構的具體情況，按預處理工序先行，先下后上，先內后外，先難后易，先精密后一般，先重大后輕小，安排必要的檢驗工序的原則確定其他零件或裝配單元的裝配順序。

(3)繪制裝配單元系統(tǒng)圖表示產品裝配單元的劃分及其裝配順序的示意圖稱為裝配單元系統(tǒng)圖。裝配單元系統(tǒng)圖的繪制方法：

1)先畫一條橫線，在橫線左端畫出代表基準件的長方格，在橫線右端畫出代表產品的長方格。

2)按裝配順序從左向右將代表直接裝到產品上的零件或組件的長方格從水平線引出，零件畫在橫線上面，組件畫在橫線下面，長方格內注明零件或組件名稱、編號和件數(shù)。

3)用同樣方法把每一組件及分組件的系統(tǒng)圖展開畫出。圖5—2所示為某圓錐齒輪軸組件的裝配圖，其裝配順序如圖5～3所示。圖5—4所示為錐齒輪軸組件的裝配單元系統(tǒng)圖。由此可見，裝配單元系統(tǒng)圖反映了產品零部件間的相互裝配關系及裝配流程等，生產中可用以指導和組織裝配工藝過程。

(4)劃分裝配工序及裝配工步根據(jù)裝配單元系統(tǒng)圖，將整機或部件的裝配工作劃分成裝配工序和裝配工步。1)裝配工序由一個工人或一組工人在同一地點，利用同一設備的情況下完成的裝配工作。2)裝配1二步由一個工人或一組工人在同一位置，利用同一工具，不改變工作方法的情況下完成的裝配工作。裝配工作一般由若干個裝配工序所組成，一個裝配工序可以包括一個或幾個裝配工步。如錐齒輪軸組件裝配叮分成錐齒輪分組件、軸承套分組件、軸承蓋分組件的裝配和錐齒輪軸組件總裝配4個工序進行。圖5—3錐齒輪軸組件裝配順序(5)編寫裝配工藝文件主要是編寫裝配工藝卡片，它包含著完成裝配工藝過程所必需的一切資料。單件小批量生產，不需制定工藝卡，工人按裝配圖和裝配單元系統(tǒng)圖進行裝配。成批生產應根據(jù)裝配單元系統(tǒng)圖分別制定總裝和部裝的裝配工藝卡片。表5～l為錐齒輪軸組件裝配工藝卡片，它簡要說明了每一工序的工作內容、所需設備和工夾具，工人技術等級，時間定額等。大批量生產則需一序一卡。圖5—4錐齒輪軸組件裝配單元系統(tǒng)圖表

5一l

錐齒輪軸組件裝配工藝卡

(錐齒輪軸組件裝配圖)

裝配技術要求1．組裝時，各裝入零件應符合圖樣要求2．組裝后，圓錐齒輪應轉動靈活，無軸向竄動廠名

裝配工藝卡產品型號部件名稱裝配圖號車間名稱裝配車間工段班組

軸承套工序號工步號裝配內容工序數(shù)量部件數(shù)凈重

4l工藝裝備設備名稱

編號工人等級工序時間

I1分組件裝配：圓錐齒輪與襯墊的裝配以錐齒輪軸為基準，將襯墊套裝在軸上Ⅱ1分組件裝配：軸承蓋與毛氈的裝配將已剪好的毛氈塞入軸承蓋槽內續(xù)表工序號工步號裝配內容

設備工藝裝備工人等級工序時間

名稱

編號塞規(guī)卡板

Ⅲ１２３分組件裝配：軸承套與軸承外圈的裝配用專用工具分別檢查軸承套孔及軸承外圈尺寸在配合面上涂上機油以軸承套為基準，將軸承外圈壓入孔內至底面壓力機

Ⅳ１２３４567錐齒輪軸組件裝配：以圓錐齒輪組件為基準，將軸承套分組件套裝在軸上

在配合面上加油，將軸承內圈壓裝在軸上并緊貼襯墊

套上隔圈，將另一軸承內圈壓裝在軸上．直至與隔圈接觸將另一軸承外圈涂上油，輕壓至軸承套內裝入軸承蓋分組件，調整端面的高度，使軸承間隙符合要求后，擰緊3個螺釘安裝平鍵，套裝齒輪、墊圈，擰緊螺母，注意配合面加油檢查錐齒輪轉動的靈活性及軸向竄動

壓力機

編號日期簽章編制

移交批準第

張

共

張

§5—2裝配前的準備工作一、裝配零件的清理和清洗在裝配過程中，零件的清理和清洗工作對提高裝配質量，延長產品使用壽命具有重要的意義，特別是對軸承、精密配合件、液壓元件、密封件以及有特殊清洗要求的零件更為重要。

1．零件的清理

(1)清除零件上殘存的型砂、鐵銹、切屑、油污等，特別是要仔細清理孔、溝槽等易存污垢的部位。某些非加工表面還需在清理后進行涂裝。

(2)將所有待裝的零部件按零部件圖號分別進行清點和放置。

2．零件的清洗

(1)清洗方法單件或小批量生產，常將零件置于洗滌槽內用棉紗或泡沫塑料進行手工擦洗或沖洗；成批大量生產，則采用洗滌機進行清洗。清洗時，根據(jù)需要可以采用氣體清洗、浸酯清洗、噴淋清洗、超聲波清洗等。(2)常用清洗液常用清洗液有汽油、煤油、柴油和化學清洗液等。

1)工業(yè)汽油適用于清洗較精密的零部件。航空汽油用于清洗質量要求較高的零件。

2)煤油和柴油清洗能力不及汽油，清洗后干燥較慢，但相對安全。

3)化學清洗液又稱乳化劑清洗液，對油脂、水溶性污垢具有良好的清洗能力這種清洗液配制簡單，穩(wěn)定耐用，安全環(huán)保，同時以水代油，可節(jié)約能源。如105清洗劑、6501清洗劑，可用于沖洗鋼件上以機油為主的油垢和機械雜質。工廠提示：

(1)對于橡膠制品，如密封圈等零件，嚴禁用汽油清洗，以防發(fā)脹變形，應使用酒精或清洗液進行清洗。

(2)滾動軸承不能使用棉紗清洗．以免影響軸承裝配質量：已加注防銹潤滑脂的密封滾動軸承不需要清洗。

(3)清洗后的零件，應待零件上的油滴干后再進行裝配，以防污油影響裝配質量；清洗后暫不裝配的零件應妥善保管，以防止零件再次污染。

(4)零件的清洗工作．可分為一次性清洗和二次性。零件在第一次清洗后，應清洗檢查有無碰損或劃傷，待檢查修整后．再進行二次性清洗。二、零件的密封性試驗對某些要求密封的零件，如機床的液壓元件、油缸、閥體、泵體等，要求在一定壓力下不允許發(fā)生漏油、漏水或漏氣的現(xiàn)象，也就是要求這些零件在一定的壓力下具有可靠的密封性。因此在裝配前應進行密封性試驗。密封性試驗有氣壓法和液壓法兩種，如圖5—5和圖5—6所示。

三、旋轉件的平衡為了防止機器中的旋轉件(如帶輪、齒輪、飛輪、葉輪等各種轉子)工作時因出現(xiàn)不平衡的離心力所引起的機械振動，造成機器工作精度降低、零件壽命縮短、噪聲增大，甚至發(fā)生破壞性事故。裝配前，對轉速較高或“長徑比”較大的旋轉零、部件都必須進行平衡，以抵消或減小不平衡離心力，使旋轉件的重心凋整到轉動軸心線上。旋轉件小平衡的形式可分為靜不平衡和動不平衡兩類。1．靜不平衡如圖5—7a所示。旋轉件在徑向各截面上有不平衡量，由此所產生的離心力的合力通過旋轉件的重心，這種不平衡稱為靜不平衡。靜不平衡特點是：靜止時，不平衡量自然地處于鉛垂線下方，如圖5—7b所示。旋轉時，不平衡慣性力只產生垂直旋轉軸線方向的振動。(1)靜平衡法消除旋轉件靜不平衡的方法稱為靜平衡法。靜平衡是在圓柱形或菱形等平衡支架上進行的，如圖5—8所示。靜平衡的方法是首先確定旋轉件上不平衡量的大小和位置，然后去除或抵消不平衡量對旋轉的不良影響。具體步驟如下：1)將待平衡的旋轉件裝上心軸后，放在平衡支架上。2)用手輕推旋轉體使其緩慢轉動，待自動靜止后，在旋轉件正下方作一記號，如此重復若干次，確認所作記號位置不變，則此方向為不平衡量方向。3)在與記號相對的部位粘貼一質量為m的橡皮泥，使m對旋轉中心產生的力矩，恰好等于不平衡量G對旋轉中心產生的力矩，即mr=Gf，如圖5—9所示。此時，旋轉件獲得靜平衡。

4)去掉橡皮泥，在其所在部位附加相當于m的重塊(配重法)或在不平衡量處(與m相對直徑上Z處)去除一定質量G(去重法)。待旋轉件可在任意角度位置均能在支架上停留時，即達到靜平衡。

(2)靜平衡的應用靜平衡只能平衡旋轉件重心的不平衡，無法消除不平衡力矩。因此，靜平衡只適用于“長徑比”較小(一般長徑比小于O．2，如盤類旋轉件)或長徑比雖較大，但轉速不太高的旋轉件.

2．動不平衡如圖5一10所示為旋轉件在徑向截面上有不平衡量且由此產生的離心力形成不平衡力矩，所以旋轉件旋轉時不僅會產生垂直于軸線的振動，而且還會產生使旋轉軸線傾斜的振動，這種不平衡稱為動不平衡。消除動不平衡的方法稱為動平衡。動平衡一般在動平衡機上進行，如圖5一ll所示。對于長徑比比較大或轉速比較高的旋轉件，通常都要進行動平衡?！?—3裝配尺寸鏈和裝配方法一、裝配精度與裝配尺寸鏈在圖5—12a中，齒輪孔與軸配合間隙A。的大小，與孔徑A1及軸徑A2的大小有關；在圖5一12b中，齒輪端面和箱內壁凸臺端面配合間隙日。的大小，與箱內壁凸臺端面距離尺寸B1、齒輪寬度B2及墊圈厚度B，的大小有關；在圖5—12c中，機床床鞍和導軌之間配合間隙C。的大小，與尺寸C1，C2及C3的大小有關。這些相互聯(lián)系的尺寸，按一定順序排列成一個封閉尺寸組，稱為尺寸鏈。1．裝配尺寸鏈及其簡圖

(1)裝配尺寸鏈影響某一裝配精度的各有關裝配尺寸所組成的尺寸鏈稱為裝配尺寸鏈，如圖5—12所示。

(2)裝配尺寸鏈簡圖裝配尺寸鏈可以從裝配圖中找出。為簡便起見，通常不繪出該裝配部分的具體結構，也不必按嚴格的比例，只要依次繪出各有關尺寸，排列成封閉外形的尺寸鏈簡圖。圖5一12所示的3種情況，其裝配尺寸鏈簡圖如圖5一13所示。

2．裝配尺寸鏈的環(huán)構成尺寸鏈的每一個尺寸稱為“環(huán)”，每個尺寸鏈至少應有3個環(huán)。(1)封閉環(huán)在零件加工或機器裝配過程中，最后自然形成(間接獲得)的尺寸，稱為封閉環(huán)。一個尺寸鏈只有一個封閉環(huán)，圖5—13中的／A0，B0和C0。裝配尺寸鏈中封閉環(huán)即裝配技術要求。

(2)組成環(huán)尺寸鏈中除封閉環(huán)以外的環(huán)稱為組成環(huán)。同一尺寸鏈中的組成環(huán)，用同一字母表示，如圖5—13中的A1，A2；B1，B2，B3；C1，C2和C3。

(3)增環(huán)在其他組成環(huán)不變的條件下，當某組成環(huán)增大時，封閉環(huán)隨之增大，那么該組成環(huán)稱為增環(huán)。在圖513中，A1，B1，C1和C，為增環(huán)，用符號A1，B1，C2和G3表示。

(4)減環(huán)在其他組成環(huán)不變的條件下，當某組成環(huán)增大時，封閉環(huán)隨之減小，那么該組成環(huán)稱為減環(huán)。在圖5__13中，A2，B2B3和減環(huán)，用符號A2，B2，B3和c1表示。增環(huán)和減環(huán)的判斷方法：由尺寸鏈任一環(huán)的基面出發(fā)，繞其輪廓轉一周，回到這一基面。按旋轉方向給每個環(huán)標出箭頭，凡是箭頭方向與封閉環(huán)上所標箭頭方向相反的為增環(huán)；箭頭方向與封閉環(huán)上所標箭頭方向相同的為減環(huán)，見圖5—13所示。

3．封閉環(huán)極限尺寸及公差

(1)封閉環(huán)的基本尺寸由尺寸鏈簡圖可以看出，封閉環(huán)的基本尺寸=(所有增環(huán)基本尺寸之和)一(所有減環(huán)基本尺寸之和)，即：由此可得出封閉環(huán)極限尺寸與各組成環(huán)極限尺寸的關系。

(2)封閉環(huán)的最大極限尺寸當所有增環(huán)都為最大極限尺寸，減環(huán)都為最小極限尺寸時，則封閉環(huán)為最大極限尺寸，即：二、裝配方法通過尺寸鏈分析可知，由于封閉環(huán)公差等于各組成環(huán)公差之和，裝配精度直接取決于零件制造公差，這將提高零件的加工要求及生產成本。如果在裝配時采取一定的工藝措施，如裝配時對工件進行測量、挑選；對某一裝配件進行修配；調整裝配件位置等。即使零件制造精度降低，也能保證裝配要求。所以零件精度是保證裝配精度的基礎，但裝配精度并不完全取決于零件精度。為正確處理裝配精度與零件制造精度的關系，妥善解決生產的經濟性與使用要求之間的矛盾，在生產中采用了不同的裝配方法。其中，裝配精度完全依賴于零件制造精度的裝配方法是完全互換裝配法，裝配精度不完全取決于零件制造精度的裝配方法有選擇裝配法、修配裝配法和調整裝配法：

1．完全互換裝配法各配合件不經修配、選擇或調整，裝配后即可達到裝配精度，這種裝配方法稱為完全互換裝配法。此方法裝配方便，生產效率高。適用于組成環(huán)數(shù)少，精度要求不高的場合或大批量生產中。

2．選擇裝配法選擇裝配法分直接選配法和分組選配法兩種。常用的分組選配法．是將產品各配合件按實測尺寸分成若干組，裝配時按組進行互換裝配以達到裝配精度。這種裝配方法的配合精度取決于分組數(shù)，增加分組數(shù)可以提高裝配精度。適用于大批量生產中裝配精度要求很高、組成環(huán)數(shù)較少的場合。

3．修配裝配法裝配時，修去指定零件上的預留修配量，以達到裝配精度的裝配方法，稱為修配裝配法。此方法裝配周期艮、效率低。適用于單件、小批量生產以及裝配精度高的場合。如圖5—14所示，在臥式車床尾座裝配中，用修刮尾座底板的方法保證車床前后頂尖的等高度。

4．調整裝配法裝配時調整某一零件的位置或尺寸以達到裝配精度的裝配方法。一般采用斜面、錐向、螺紋等移動可調整件的位置；采用調換墊片、墊圈、套筒等控制調整件的尺寸。調整裝配法調整維修方便、生產率低，除必須采用分組裝配的精密配件外，可用于各種裝配場合。調整裝配法主要有可動調整和固定調整兩種裝配方法。

(1)可動調整法用改變零件位置來達到裝配精度的方法。采用可動調整法可以調整由于磨損、熱變形、彈性變形等所引起的誤差。圖5—15a所示是以套筒作為調整件，裝配時，使套筒沿軸向移動(即調整A3)，直至達到規(guī)定的間隙；圖5—15b所示為利用具有螺紋的端蓋來調整軸承間隙。

(2)固定調整法在尺寸鏈中選定一個或加入一個零件作為調整環(huán)，通過改變調整環(huán)尺寸，使封閉環(huán)達到精度要求的方法。作為調整環(huán)的零件是按一定尺寸間隔制成的一組專用零件，裝配時，根據(jù)需要選用其中一圖5—14修刮尾座底板種作補償，從而保證所需的裝配精度。圖5一16所示為通過墊片來調整軸向配合間隙的方法。三、裝配尺寸鏈解法根據(jù)裝配精度(即封閉環(huán)公差)對裝配尺寸鏈進行分析，并合理分配各組成環(huán)公差的過程，稱解裝配尺寸鏈。當已知封閉環(huán)公差求組成環(huán)公差時，應先按“等公差原則”(即每個組成環(huán)分得的公差相等)結合各組成環(huán)尺寸的大小和加工的難易程度，將封閉環(huán)公差值合理分配給各組成環(huán)，調整后的各組成環(huán)公差之和仍等于封閉環(huán)公差。確定好各組成環(huán)公差之后，再按“入體原則”確定基本偏差。即：當組成環(huán)為包容尺寸(孔)時，取下偏差為零；當組成環(huán)為被包容尺寸(軸)時，取上偏差為零；若組成環(huán)為中心距，則取對稱偏差。解裝配尺寸鏈的方法有：完全互換法、分組選配法、修配法和調整法等。下面介紹其中常用的兩種解法。1．完全互換法解尺寸鏈按完全互換裝配法的要求解有關的裝配尺寸鏈，稱完全互換法解尺寸鏈。例5—2圖5一17a所示齒輪箱部件，裝配要求是軸向竄動量為A。=0．2～0．7mm。已知A1：122m，A2=28mnl，A3=A5=5mm，A4=140mm，試用完全互換法解此尺寸鏈。解：(1)根據(jù)題意繪出尺寸鏈簡圖，并校驗各環(huán)基本尺寸。圖5一17b所示為尺寸鏈簡圖，其中A1，A2為增環(huán)，A3，A4，A5為減環(huán)，A0為封閉環(huán)。

A0=(A1+A2)一(A3+A4+A5)=(122+28)一(5+140+5)=0

各環(huán)基本尺寸無誤。

(2)確定各組成環(huán)尺寸公差及極限尺寸。首先求出封閉環(huán)公差：

T0=07—0．2=0．5(mm)

根據(jù)T0=∑T=T1+T+T+T+T5T=0．5，在“等公差原則”下，考慮各組成環(huán)尺寸及加工難易程度，合理分配各組成環(huán)公差：

T=0．2mm，T2=0.1mmT=T=0.05mm，T=0.1mm

再按“入體原則”分配偏差：

A1=122A2=28mm，A3=A5=5一005mm

(3)確定協(xié)調環(huán)為滿足裝配精度要求，應在各組成環(huán)中選擇一個環(huán)，其極限尺寸由封閉環(huán)極限尺寸方程式來確定，此環(huán)稱為協(xié)調環(huán)。一般選便于制造及可用通用量具測量的尺寸作為協(xié)調環(huán)，本題選A。為協(xié)調環(huán)。

2．分組選配法解尺寸鏈分組選配法是將尺寸鏈中組成環(huán)的制造公差放大到經濟加工精度的程度，然后分組進行裝配，以保證裝配精度。例5—3圖5—18為某發(fā)動機內直徑為φ28mm的活塞銷與活塞孔裝配示意圖，要求銷子與銷孔裝配時，有0．Ol～0．02mm的過盈量。試用分組選配法解該尺寸鏈并確定各組成環(huán)的偏差值。設軸、孔的經濟公差為0．02mm。

2．分組選配法解尺寸鏈分組選配法是將尺寸鏈中組成環(huán)的制造公差放大到經濟加工精度的程度，然后分組進行裝配，以保證裝配精度。例5—3圖5—18為某發(fā)動機內直徑為φ28mm的活塞銷與活塞孔裝配示意圖，要求銷子與銷孔裝配時，有0．Ol～0．02mm的過盈量。試用分組選配法解該尺寸鏈并確定各組成環(huán)的偏差值。設軸、孔的經濟公差為0．02mm。解：(1)先按完全互換法確定各組成環(huán)的公差和偏差值：Tn=(一0．01)一(一0．02)=0．0l(mm)

根據(jù)“等公差原則”，取T1=T2=T0/2=0．0l／2=0．005(mm)

按“入體原則”，銷子的公差帶位置應為單向負偏差，即銷子尺寸為：Al=28-005