机械制造技术第17次课-第七章

前次课回顾 第八节 典型零件加 工工艺过程 一、轴类零件的加工过程 二、套筒 三、箱体类零件的加工过程 1、主要加工表面， 2、工艺分析； 3、定位基准 第七节 工艺尺寸链 一、尺寸链的定义及特点 二、尺寸链的组成 三、尺寸链的计算 四、尺寸链的应用 本次课内容 第八章 机器装配工艺过程设计 一、装配尺寸链的基本概念 二、装配尺寸链的计算方法 第三节 装配方法 一、互换装配法 二、分组装配法 第一节 概述 一、机器装配的基本概念 二、装配精度与零件精度的关系 第二节 装配尺寸链 第八节 典型零件加 工工艺过程 二、套筒 三、箱体类零件的加工过程 二、套筒类零件的加工过程 主要功用 : 旋转轴颈的支承， 如轴套和轴瓦等 运动零件的导向， 如钻套、镗模套和导向套 工作内腔， 如气缸套，注射机、挤出机中的机筒，油缸 第八节 典型零件加工工艺过程 八节 典型零件加工工艺过程 1、套筒类零件的主要加工表面及技术要求 70孔： 主要表面。 m，圆柱度、直线度均 为 两端的 82外圆有同轴度 两 82外圆： 支承面。 m 两端面 ： 与 70孔的垂直度为 m 其余加工面： m 2、材料与毛坯 材料： 钢 、铸铁、青、黄铜、双金属材料 毛坯： 棒料、铸、锻件、 无缝钢管 第八节 典型零件加工工艺过程 3、工艺分析 1）主要表面的加工方法 内孔精度及表面粗糙度要求都比较高，外圆面的加工要求不高。采用 半精镗 精镗 浮动镗 滚压 的方法进行加工 2）保证套筒表面位置精度的方法 先将孔加工好，再以孔为精基准加工外圆 3）防止加工中套筒变形的措施 粗、精加工分开 减少夹紧力的影响 精加工前热处理 4）拟定工艺过程 八节 典型零件加工工艺过程 表 7液压缸加工工艺路线 序号 工序名称 工序内容 定位与夹紧 1 下料 无缝钢管切断 90 1700 2 车 1车 828888 爪卡盘，大头顶尖 2车端面及倒角 三爪卡盘， 883调头车 82 84爪卡盘，大头顶尖 4车端面及倒角，取总长 1686爪卡盘， 843 深孔推镗 l半精推镗孔到 68端用 一端 842精推镗孔到 浮动镗到（ 70士 m 4 滚压孔 滚压孔至 上 5 车 1车去工艺螺纹，车 827软爪夹 84一端，孔定位另一端 2镗内锥孔及车端面 软爪夹一端，中心架托82分表找正孔） 3调头，车 82软爪夹一端，孔定位另一端 4镗内锥孔及车端面，取总长 1685爪夹一端，中心架托另一端（百分表找正孔） 三、箱体零件的加工过程 常见种类 :按功用分：主轴箱、变速箱、操纵箱、进给箱等 结构特点： 壁薄、中空、形状复杂，加工面多为平面和孔， 尺寸精度、位置精度要求较高，表面粗糙度较小 第八节 典型零件加工工艺过程 第八节 典型零件加工工艺过程 1、箱体零件的主要表面及其技术要求 主要平面的精度 ： 底面和导向面： 平面度 顶面和侧面： 平面度 顶面对底面 的平行度 侧面对底面 的垂直度 孔径精度 ： 主轴孔： 轴承孔： 非配合孔： m 圆度和圆柱度公差不超过孔径公差的 1/2。 位置精度 ： 同轴度公差 约为最小孔径公差的 1/2 孔系之间的 平行度允差 端面对孔轴线的 垂直度 允差 八节 典型零件加工工艺过程 2、工艺分析 铸 粗加工 精加工 平面的加工： 底面和导向面：粗刨 刮研 顶面、侧面和端面：粗刨 孔的加工： 主轴孔：粗镗 精镗（浮动镗） 未铸孔：钻 半精镗） 精镗） 已铸孔：粗镗 精镗（浮动镗） 3、基准选择 粗基准： 以主轴轴承孔和与之相距最远的一个孔为粗基准。 精基准： 以装配基准 底面和导向面为统一的精基准 以加工后的顶面为辅助的精基准加工底面和导向面 第八节 典型零件加工工艺过程 单件小批生产主轴箱箱体的生产工艺 工序号 名称 工序内容 加工简图 设备 1 铸 清理，退火 2 钳 划各平面加工线 以主轴轴承孔和与之相距最远的一个孔为粗基准，并兼顾底面和顶面的余量 3 刨 粗刨顶面，留精刨 余量 2门 刨床 4 刨 粗刨底面和导向面，留精刨和刮研余量2门 刨床 第八节 典型零件加工工艺过程 单件小批生产主轴箱箱体的生产工艺 工序号 名称 工序内容 加工简图 设备 5 刨 粗刨侧面和两端面， 留精刨余量 2门 刨床 第八节 典型零件加工工艺过程 单件小批生产主轴箱箱体的生产工艺 工序号 名称 工序内容 加工简图 设备 6 镗 粗加工纵向各孔，主轴轴承孔，留半精镗、精镗和精细镗余量 2其余各孔留半精镗、精镗余量 式 镗床 （模镗） 7 时效 8 刨 精刨顶面至尺寸 龙门 刨床 第八节 典型零件加工工艺过程 单件小批生产主轴箱箱体的生产工艺 工序号 工种 工序内容 加工简图 设备 9 刨 精刨底面和导向面，留刮研余量 门 刨床 10 钳 刮研底面和导向面 （ 25 2510有个点） 11 刨 精刨侧面和两端面 龙门 刨床 第八节 典型零件加工工艺过程 单件小批生产主轴箱箱体的生产工艺 工序号 工种 工序内容 加工简图 设备 12 镗 1、半精镗 (扩 )孔 主轴轴承孔留加工余量 、精镗 (铰 )孔 主轴轴承孔留加工余量 、精细镗主轴孔 卧式 镗床 13 钳 加工螺纹孔 (攻丝 ) 、紧固孔及油孔 钻床 14 检 按图纸要求检验 第八章 机器装配工艺过程设计 一、机器装配的基本概念 装配： 根据零件的技术要求，将零件或部件进行配合和连接，使之成为半成品或成品的过程，称为装配。装配是机器制造中的最后一个阶段，它包括装配、调整、检验、试验等工作。 第一节 概述 机器的组成： 零件、套件、组件和部件。 零件 是组成机器的最小单元。零件一般都预先装成套件、组件、部件后才安装到机器上。 套件 是在每一个基准零件上装上一个和若干个零件构成的。套件组合后，有的还可能需要加工。为最小装配单元。 第一节 概述 组件 是在一个基准件上，装上若干零件和套件构成的。如机床主轴箱中的主轴就是组件，在基准件（轴）上装上齿轮、套、垫片、键及轴承构成了主轴组件。 部件 是在一个基准零件上，装上若干组件、套件和零件构成的。部件在机器中能完成一定的、完整的功用，例如车床的主轴箱就是部件，主轴箱箱体为主轴箱装配的基准零件。 总装 在一个基准零件上，装上若干部件、组件、套件和零件就成为整个机器，把零件和部件装配成最终产品的过程，成为总装。 如机床，其基准零件为床身。 二、装配精度与零件精度间的关系 装配精度 是指零件经装配后在尺寸、相对位置及运动等方面的实际参数与理想参数之间的符合程度。即装配尺寸链中封闭环的精度。 第一节 概述 装配精度的作用 装配精度影响机器或部件的工作性能和使用寿命。 装配精度关系到产品的质量、制造的难易程度和经济性。 装配精度是制定装配工艺规程的主要依据。 装配精度是确定零件加工精度的依据。 装配精度与零件精度的关系 零件精度是装配精度的基础，前者越高，后者越高。 装配精度并不完全取决于零件精度，装配中还可以通过选配、调整或修配等手段来实现产品的装配精度要求。 2一尾座 3一底板 4一床身 第二节 装配尺寸链 一、装配尺寸链的基本概念 装配尺寸链 产品或部件在装配过程中，由某项精度指标和直接影响该指标的尺寸或相互位置关系所组成的尺寸链。其中，装配精度即为封闭环精度，对装配精度有直接影响的零、部件的尺寸和位置关系，都是装配尺寸链的组成环。 2一尾座 3一底板 4一床身 第二节 装配尺寸链 二、装配尺寸链的计算方法 在根据机器的装配精度要求来设计机器零部件尺寸及其精度时，必须考虑 装配方法 （互换法、分组法、修配法、调整法）的影响，同一项装配精度，采用不同装配方法时，其装配尺寸链的计算方法也不相同。 装配尺寸链的计算方法： 正计算和反计算 正计算 已知与装配精度有关的各零部件的基本尺寸及其偏差，求解装配精度要求（即封闭环）的基本尺寸及偏差的计算过程称为正计算，它主要用于设计的图样校核验算。 反计算 当已知装配精度要求（封闭环）的基本尺寸及偏差，求解与该项装配精度有关的各零部件基本尺寸及偏差的计算过程称为反计算，它主要用于产品设计过程之中，以确定各零部件的尺寸和加工精度。 第三节 保证装配精度的装配方法 装配方法的种类： 互换法、分组法、修配法和调整法 装配方法的选择： 根据产品的性能要求、结构特点和生产 型式、生产条件等来选择。 一、互换装配法 互换法装配的特点： 装配精度主要取决于零件的加工精度，装配时不经任何调整和修配，就可以达到装配精度。 互换法装配的种类： 完全互换法和大数互换法。 1、完全互换装配法 （极值法） 1) 在已知封闭环的公差 (装配精度 )，分配有关零件 (各组成环)公差时，可按 “ 等公差 ” 原则先确定组成环的平均公差 : )18(10 n TT 保证装配精度的装配方法 2) 然后根据各组成环尺寸大小和加工的难易程度，对各 组成环的公差 在平均公差值的基础上作适当调整。 3) 选择易于制造和测量的一环为调整环，其它 组成环 按“入体原则”确定 极限偏差 ，调整环的极限偏差按极值法计算。 例 1 如右图所示的齿轮部件装配图，要求齿轮在轴上能灵活转动，又不致引起过大的轴向窜动，因此齿轮左右端面与轴套 4、档圈 2之间应留有间隙 已知543=49试以完全互换装配法解算各组成环的偏差。 第三节 保证装配精度的装配方法 解 1）画装配尺寸链图，找出封闭环基本尺寸及公差 )1435(49)( 2130 2）确定各组成环的公差 T 3） 确定各组成环的极限偏差，取 5 9 4 第三节 保证装配精度的装配方法 完全互换法的缺点 组成环的制造公差过小，零件加工过程产生困难。以提高零件加工精度为代价来换取完全互换装配是不经济的。 例 2 同例 1，试以大数互换装配法解算各组成环的公差和极限偏差。 2、大数互换装配法 （概率法或不完全互换法） 大数互换装配法的实质 将组成环的制造公差适当放大，使零件容易加工。 计算方法 参照概率法与完全互换法计算步骤 解 1）画装配尺寸链图，找出 封闭环基本尺寸及公差 )1435(49)( 2130 5 9 4 2）确定各组成环的公差 4 222 3） 确定各组成环的极限偏差，取 5 9 4 第三节 保证装配精度的装配方法 22 22 完全互换法与大数互换法计算结果的比较： 完全互换法各组成环精度比较高，加工成本上升，但可以完全互换，装配成本下降。 大数互换法各组成环精度比较低，加工成本下降，但只能在大多数情况下实现互换，不能完全互换，装配成本上升。 二、分组装配法 第三节 保证装配精度的装配方法 适用场合 适于在大批大量生产中，装配那些组成环数少而装配精度要求特别高，同时又不便于采用调整装置的机器结构。 实质 组成环按加工经济精度制造，然后测量组成环的实际尺寸并按尺寸范围分成若干组，装配时被装零件按对应组号进行装配，以达到装配精度要求。 例 3 汽车发动机活塞销孔与活 塞销的分组装配：活塞销 和销孔的基本尺寸为 28冷态装配时要 求有 过盈量。试确定活塞销与 活塞孔的直径分组数目和 分组尺寸。 00 0 2 0 05 07 第三节 保证装配精度的装配方法 解 1）画装配尺寸链图， 找出 封闭环基本尺寸及公差 2 ）确定分组数 按完全互换法求各组成环公差 查各组成环经济公差的数值 确定分组数： 1 40 11 定分组尺寸 自定活塞销的经济加工尺寸 将活塞销的经济加工尺寸分成 4组 按完全互换法求各组对应的活塞孔尺寸： 8 0 第三节 保证装配精度的装配方法 组别 标志颜色 活塞销 直径 d 活塞销孔直径 D 配合情况 最小 过盈 最大 过盈 I 红色 I 白色 色 色 0 第三节 保证装配精度的装配方法 优缺点 零件的制造精度不高，但却可获得很高的装配精度；组内零件可以互换，装配效率高。 增加了零件测量、分组、存储、运输的工