第30章机械装配工艺.ppt

第三十章机械装配工艺 1概述 2装配方法及其选择 3装配工艺规程的制订 1概述 机械装配是机械制造过程中最后的工艺环节 它将最终保证机械产品的质量 只有制订合理的装配工艺规程 选择适当的装配方法 才能确保机械产品的质量 一 装配的概念零件是组成机器不可再分的基本单元 合件 指若干个零件永久联接或联接后再经加工而成的 组件 由若干个零件组合或若干个零件与若干个合件组合而成的 部件 由若干个零件 合件和组件组合而成 组装 将零件 合件装配成组件 部装 将零件 合件和组件装配成部件 总装 将零件 合件 组件和部件最终装配成机器 装配是保证产品质量的重要环节 在装配过程中还可以发现机器在设计和制造过程中存在的问题 从而加以不断改进和完善 二 装配工作的基本内容 装配不是简单地将合格零件联接起来 而是根据各自的装配要求 通过联接 校正 调整 平衡 配作以及反复检验来保证产品质量的 清洗目的 去除零件上的灰尘 切屑和油污 使零件具有一定的防锈能力 方法 擦洗 浸洗 喷洗和超声波振动 常用的清洗液 煤油 汽油 碱液和化学清洗液 联接包括可拆联接和不可拆联接两种 可拆联接 拆卸时不损坏任何联接件 还能重新联接在一起 如 螺纹 键 销钉联接等 不可拆联接 联接件在使用过程中是不拆卸的 拆卸会损坏某些零件 如 焊接 铆接 粘接和过盈配合等 校正 调整与配作校正是指相关零 部件相互位置的找正 找平及相应的调整工作 如床身导轨扭曲的校正 车床主轴中心与尾架套筒中心等高的校正 调整是指相关零 部件相互位置的调节工作 如轴承 导轨副间隙的调整等 配作是指几个零件配钻 配铰 配刮和配磨等 配钻和配铰要在校正 调整后进行 配刮和配磨的目的是增加相配表面的接触面积和提高接触刚度 平衡对转速较高 旋转平稳性要求较高的机器 为防止运转中发生振动 应对有关旋转零 部件进行平衡工作 平衡有静平衡和动平衡两种 静平衡法 用于直径较大 长度较小的旋转零件 如飞轮 带轮等 目的是消除质量分布不均造成的的静力不平衡 动平衡法 对于长度较大的旋转零件 如机床主轴 电动机转子等 目的是消除质量分布不均造成的的力偶不平衡 旋转体的不平衡的校正方法 1 用补焊 铆接 粘接或螺纹连接等方法在超重处对面加配质量 2 用钻 锉 磨等方法在超重处去除质量 3 在预制的平衡槽内改变平衡块的位置和数量 如砂轮静平衡 试验与验收发动机需进行特性试验 寿命试验 机床需进行温升试验 振动和噪声试验 机床出厂前需进行相互位置精度和相对运动精度的验收 三 装配精度 装配精度是装配工作的质量指标 它是制订装配工艺规程的依据 也是确定零件加工精度和选择合理装配方法的依据 装配精度和零件精度密切有关 零件精度越高 装配精度也越高 特别是关键零件的精度直接影响相关的装配精度 例卧式车床床鞍运动方向要与尾座移动方向平行 主要取决于床身导轨在垂直方向和水平方向的平行度 装配精度由与它相关的若干个零件 部件的加工精度决定 例卧式车床主轴前顶尖中心要求与尾座后顶尖中心等高的装配精度 取决于主轴中心高 尾座后顶尖中心高 尾座底板厚度及床身床面的平直度 2装配方法及其选择 一 互换装配法 完全互换装配法组成部件或机器的各种零件按图样规定的公差加工合格后 装配时不需经过挑选和修配 装配后就能达到装配精度和技术要求的装配方法即完全互换装配法 优点 对装配工人的技术等级要求低 装配工作简单 生产率高 便于组织流水装配和自动化装配 有利于用户维修产品和更换零 部件 缺点 装配精度由各组成环的公差保证 装配精度要求高且组成环较多时 零件的加工精度要求较高 增加了加工难度 完全互换装配法适用于大批 大量生产装配精度不特别高 组成件不特别多的部件或机器 高精度的少环或低精度的多环装配尺寸链 用极值法解装配尺寸链以确定零件的公差 装配精度为尺寸链的封闭环 大数 不完全 互换装配法零件的公差由概率法解装配尺寸链来确定 当封闭环公差一定时 用概率法解尺寸链可使各组成环分摊到较多的公差 便于制造 装配过程简单方便 装配合格率可达99 73 大数互换装配法适用于大批 大量生产装配精度要求较高 组成件较多 n 5 的部件或机器 二 分组装配法 分组装配法是将各组成件的公差放大 按经济加工精度制造 装配前 将零件按尺寸大小分成若干组 装配时将对应组零件联接在一起 分组装配法适用于大批大量生产装配精度很高 组成件较少 2 3个 的部件或机器 如汽车 拖拉机 轴承制造及精密机械 精密仪表的精密偶件装配 例汽车发动机活塞 活塞销和连杆组件装配 活塞销和活塞上的销孔装配后过盈量为 0 0025 0 0075mm 装配精度为0 005mm 若采用完全互换装配法 活塞销和活塞销孔公差相等 它们的公差只有0 0025mm 加工难度很大 1 将孔 轴公差在同方向放大4倍 2 将孔 轴按尺寸分成4组 3 按对应组进行装配 各组装配后均可符合装配精度要求 分组装配法存在的问题 1 分组装配法只能把组成零件原来的尺寸公差扩大 但原来规定的形位公差和表面粗糙度要求不能改变 2 相配件各自分组后 对应各组的零件数不会相等 造成有些零件不能配套而产生积压 3 分组数不宜太多 一般为2 4 以免造成测量 分组 配套等工作复杂化 三 修配装配法修配法装配是将其它各组成零件均按经济精度制造 在装配时用钳工或机械加工的方法对预先选定的某一组成零件进行修配 使部件或机器达到设计要求的装配精度 特点 通过修配环调节了装配和加工之间的矛盾 增加了修配工作量 零件没有互换性 对工人技术水平要求高 生产率低 不易组织流水生产 适用于产品结构比较复杂 产品精度要求高 单件和小批生产的场合 例 车床前后顶尖等高的装配要求配磨或铲刮尾座底版铣床拖板和床身导轨的装配间隙磨削压板的A面和B面自身加工修配法 例 转塔车床的六角形转塔刀架上安装刀具的孔牛头刨床的工作台面立式车床的圆形工作台 四 调整装配法 调整装配法的实质和修配法相同 也是将其它各组成零件均按经济精度制造 在装配时对预先选定的某一组成零件 调整件 调整其尺寸或位置 来保证部件或机器的装配精度要求 常见的调整方法有 可动调整法即采用改变调整件的位置来保证装配精度的方法 装配方便 可以获得较高的装配精度 在使用过程中 调整方便 易于恢复原有的装配精度 应用广泛 调整件应具有互换性 且结构简单易于制造 固定调整法即采用更换调整件来保证装配精度的方法 调整件尺寸预先按一定的尺寸间隔 间隔量小于装配精度 制成若干备用件 装配时 根据实际需要 选择合适的调整件以达到装配精度要求 组件整体刚性较好 需增加备用件 装配时拆换调整件比较麻烦 更换备用件可补偿磨损 固定调整法适用于装配精度要求较高 组成件数较多的场合 误差抵消调整法即在装配中 通过调整组成零件的相对位置 使各件加工误差相互抵消一部分 以提高装配精度的方法 特点 可在不提高组成零件加工精度的的条件下 提高装配精度 装配时需技术熟练的工人 需事先测出各组成零件误差的方向和大小 增加准备及装配工作量 误差抵消调整法适用于装配精度要求较高 生产批量较小的场合 装配方法的选择 应优先采用完全互换装配法 大批大量生产 装配精度要求较高 组成零件数较多时 采用大数互换装配法 大批大量生产 装配精度要求很高 组成零件数很少时 采用分组装配法 单件小批生产 装配精度要求较高 组成零件数较多时 采用修配装配法 成批生产 装配精度要求较高时 可灵活应用各种调整装配法 3装配工艺规程的制订 装配工艺规程是指将装配的次序 内容 方法 装配所用的设备与工具以及时间定额填成的表格 一 制订装配工艺规程的基本要求及主要依据 基本要求在保证装配质量的前提下 尽量提高装配生产率和降低装配成本1 选择合理的装配方法 以减小加工难度 保证装配质量 2 合理安排装配次序和装配工序 以减少装配工作量 提高装配生产率 3 合理安排装配场地 使装配流水进行 以降低装配成本 4 充分考虑安全生产和防止环境污染 主要依据1 产品装配图样及验收技术条件产品装配图样包括总装配图样 部件装配图样和组件装配图样 验收技术条件包括验收内容和方法 2 产品的生产纲领3 现有的生产条件 二 制订装配工艺规程的步骤 方法和内容 熟悉和分析产品装配图样及验收技术条件1 熟悉机器 部件和组件的具体结构和作用 分析装配技术要求和验收技术条件 2 审查组件 部件和机器的装配结构工艺性 确定装配方法与装配组织形式1 确定装配方法2 确定装配组织形式组织形式主要取决于产品的结构特点 生产纲领和现有的生产条件 固定式装配即全部装配工作在一个固定地点进行 产品在装配过程中不移动 装配所需的零 部件都汇集在装配工作地附近 特点 装配周期长 装配面积利用系数低 需要技术水平较高的装配工人 多用于单件小批生产重型机械或装配时移动会影响装配精度的产品 移动式装配多用于大批大量生产的装配 即产品按一定顺序依次从一个工作位置移动到另一个工作位置 完成产品的全部装配工作 特点 每个工作地的工人重复完成固定的装配工作 工人专业化程度高 技术水平要求较低 广泛采用高效率的专用设备和工具 生产率高 移动式装配按移动方式有可分为 连续移动式装配和间歇移动式装配两种 连续移动式装配 工人跟随装配线边走边装配 装配完分担的工作 立即返回继续下一件的装配 间歇移动式装配 装配时产品不动 工人在规定的时间 节拍 内装配完规定的工作后 产品再被送到下一个工作地 强制节拍 多用于汽车 拖拉机 仪器仪表 电视机 洗衣机 电冰箱等产品的大批大量生产 自由节拍 装配进度可自由调节 适用于修配 调整工作量较多的装配以及多品种 小批量柔性制造的装配工作 划分装配单元 确定装配顺序装配单元是指机器或部件中可以独立进行装配的组件 划分装配单元便于组织平行作业和流水作业 可以合理使用劳动力和工作地 缩短生产周期 组件装配 部件装配及机器装配时都要先确定基础件 基础件可以是零件 组件或部件 例 车床床身部件组件和部件的装配顺序 先下后上 先里后外 先重后轻 先难后易 先精密后一般 装配时有冲击的 需加压的 需加热的先装 易燃 易爆 易碎的后装 前面装配工序应不影响后面装配工序的进行 后面的工序应不损坏前面工序的质量 装配单元系统图直观地表示装配单元的划分及其装配顺序 在装配单元系统图上可加注工艺说明 如冷压 焊接 配