第五章 机器装配工艺过程设计

机械制造工艺学 第五章机器装配工艺过程设计 5 1概述 一 机器装配的基本概念 二 装配工艺系统图 零件 套件 组件 部件 产品 机器 机器装配系统图 5 2装配工艺规程的制定 装配工艺规程的主要内容是 1 分析产品图样 划分装配单元 确定装配方法 2 拟订装配顺序 划分装配工序 3 计算装配时间定额 4 确定各工序装配技术要求 质量检测方法和检查工具 5 确定装配时零 部件的输送方法及所需要的设备和工具 6 选择和设计装配工程中所需的工具 夹具和专用设备 一 制定装配工艺规程的基本原则及原始资料 一 制定装配工艺规程的原则 1 保证产品装配质量 力求提高质量 以延长产品的使用寿命 2 合理安排装配顺序和工序 尽量减少钳工手工劳动量 缩短装配周期 提高装配效率 3 尽量减少装配占地面积 提高单位面积的生产率 4 要尽量减少装配工作所占的成本 二 制定装配工艺规程的原始资料 3 生产条件 2 产品的生产纲领 1 产品的装配图及验收技术标准 二 制定装配工艺规程的步骤 一 研究产品的装配图及验收技术条件 二 确定装配方法与组织形式 三 划分装配单元 确定装配顺序 四 划分装配工序 五 编制装配工艺文件 5 3机器结构的装配工艺性 一 机器结构应能分成独立的装配单元 一 机器结构应能分成独立的装配单元二 减少装配的修配和机械加工三 机器结构应便于装配和拆卸 有以下三个要求 二 减少装配的修配和机械加工 三 机器结构应便于装配和拆卸 5 4装配尺寸链 一 装配精度 一 装配精度的内容1 相互位置精度2 相对运动精度3 相互配合精度 一 装配精度 二 装配尺寸链的建立 三 装配尺寸链的查找方法 四 装配尺寸链的计算方法 四部分内容 床身 二 装配尺寸链的建立 一 装配尺寸链的基本概念 二 装配尺寸链的分类 1 直线尺寸链2 角度尺寸链3 平面尺寸链4 空间尺寸链 在装配关系中 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 装配尺寸链就是由相关零件的尺寸或相互位置关系所组成的尺寸链 装配尺寸链的封闭环就是装配所要保证的装配精度或技术要求 三 装配尺寸链的计算方法 已知装配精度要求的基本尺寸及其偏差 求解与该项装配精度有关的各零部件的基本尺寸及其偏差的计算过程称为反计算 装配尺寸链的计算可分为正计算和反计算 已知与装配精度有关的各零部件的基本尺寸及其偏差 求解装配精度要求的基本尺寸及其偏差的计算过程称为正计算 5 5保证装配精度的装配方法 一 互换装配法 完全互换装配法 大数互换装配法 分两种 一 完全互换装配法在全部产品 装配时各组成环不需要挑选或改变其大小或位置 装配后就能达到装配精度的要求 这种装配方法叫做完全互换法 装配质量稳定可靠 装配过程简单 生产效率高 易于实现装配机械化 自动化 便于组织流水作业和零部件的协作与专业化生产 有利于产品的维护和零部件的更换 适用 高精度的少环尺寸链和低精度的多环尺寸链的大批量生产装配中 大数互换装配法 特点 略 例1 A1 122A2 28A3 5A4 140A5 5 0 2 0 7mm 求 A1 A5的公差 A1 122A2 28A3 5A4 140A5 5 A 0 2 0 7mm T 0 5 按等公差分配 TM T 5 0 1 按入体原则 A1 122 0 1A2 28 0 1A3 A5 5 0 1 选A4 协调环求A4 0 7 0 1 0 1 0 1 xA4 0 1 xA4 0 3 0 2 0 0 0 SA4 0 SA4 0 2 验算 T T1 T2 T3 T4 T5 0 5 A4 140 0 2 0 3 一 极值解法 按等精度分配 按加工难易程度分配 选A4 协调环求A4 选A4 协调环求A4 T 0 5 A1 122 0 16 A2 28 0 084A3 A5 5 0 048 A4 140 0 2 0 36 A1 122 0 17 A2 28 0 10A3 A5 5 0 03 A4 140 0 2 0 37 二 概率解法 分 等公差和等精度 TM 0 5 5 0 1 二 选择装配法 一 直接选配法 选择装配法是将尺寸链中的组成环的公差放大到经济可行的程度 然后选择合适的零件进行装配 以保证装配精度的要求 装配时工人从许多待装配的零件中 直接选择合适的零件进行装配 以保证装配精度的要求 优点 能达到很高的精度 缺点 工人凭经验和必要的判断性测量来选择零件 分三种方法 直接选配法分组选配法复合选配法 在零件加工时 常将各组成环的公差相对完全互换法所求数值放大数倍 使其尺寸能按经济精度加工 再按实际测量尺寸将零件分为数组 按对应组分别进行装配 以达到装配精度要求 由于同组零件可以互换 分组互换法 二 分组选配法 适用 组成环少 装配精度又高的部件 当封闭环精度要求很高时 采用完全互换法或大数互换法解尺寸链 组成环公差非常小 使加工十分困难而又不经济 例2 装配后要求 最大过盈为0 0075 最小过盈为0 0025 28 0 0050T 0 0025 0 0075 28 0 0000T 0 0025 0 0025 最大过盈为0 0075 最小过盈为0 0025 活塞销与活塞削孔的分组尺寸 mm 注意 1 扩大倍数 分组数 且公差扩大方向应一致 2 应使配合件的尺寸分布相同 4 分组数不宜太多 3 配合件的其它精度不能改变 主要缺点 测量 分组 保管等工作比较复杂 所需的零件贮备量要增大 因此 当组成环超过三环 或各环分布曲线彼此不能协调时 则不宜采用分组互换法 三 复合选配法 零件加工后先检测分组 装配时 在各对应组内经工人进行适当的装配 复合选配法 复合选配法是直接选配法与分组选配法的复合 特点 配合件的公差可以不等 装配速度较快 质量高 能满足一定生产节拍的要求 以上几种方法的特点 零件能够互换 大批大量生产 三 修配装配法 在成批生产或单件小批生产中 当装配精度要求较高 组成环数目又较多时 若按互换法装配 对组成环的公差要求较严 造成加工困难 而采用分组互换法又因生产零件少 种类多而难以分组 这时采用修配装配法来保证装配精度的要求 适用 组成环多 装配精度又高的部件 一 修配环被修配后封闭环尺寸变大 A max A max 原理 修配装配法是将尺寸链中各组成环按经济加工精度制造 装配时 通过改变尺寸链中某一预先确定的组成环尺寸的方法来保证装配精度的要求 装配时进行修配的零件叫修配件 该组成环叫修配环 封闭环的实际尺寸最大值A max等于封闭环所要求的最大值A max 分两种情况讨论 二 修配环被修配后封闭环尺寸变小 A min A min 封闭环的实际尺寸最小值A min等于封闭环所要求的最小值A min 例3 解 选择修配环 确定组成环公差及公差带 计算修配环的具体尺寸 A T1 T 0 1 A1 202 0 05 已知 A1 202A2 46A3 156 A A2 A3 46 156 202 修配环被修配后封闭环尺寸变小 A min A min A min A min 0 A min 202 05 A min 202 05T 0 1 A max 202 15 A 202 0 15 0 05 最小修配量 0 2 0 06 0 14 mm 例4 解 选择修配环 A1 确定组成环公差及公差带 T1 T2 0 15 A2 175 0 075 计算修配环的具体尺寸 修配环被修配后封闭环尺寸变大 155 015 175 075 A1minA1min 20 060A1max 20 210 A1 20 0 210 0 060 最小修配量 0 3 0 03 0 27 四 调整装配法 适用 精度要求高而组成环又较多 与修配法相同 最常用的有三种 一 固定调整法 二 可动调整法 三 误差抵消调整法 一 固定调整法 二 可动调整法 在装配尺寸链中 选择某一零件为调整件 根据各组成环形成累积误差的大小来更换不同尺寸的调整件 以保证装配精度要求 这种方法即固定调整法 常用调整件