《机械装配工艺》PPT课件

第六章机械装配工艺,装配概念,装配工艺,按照规定的技术要求，将零件组合成组件，并进一步结合成部件以至整台机器,使其成为成品或半成品的过程，称为装配。,一、装配的概念,第一节概述,二装配工作的基本内容,清洗,去除粘附在零件上的灰尘、切屑和油污。清洗后的零件通常还具有一定的防锈能力。,联接,校正、调整与配作,检验试验,根据有关技术标准和规定，对其进行比较全面的检验和试验。,三机器装配的基本概念及工艺系统图,零件：组成机器的最小单元套件：在一个基准零件上装上一个或若干个零件组件：在一个基准零件上装上若干个套件和零件部件：在一个基准零件上装上若干个组件、套件和零件构成的并能完成一定的、完整的功能,第二节机器结构的装配工艺性,一、机器结构应能分成几个独立的装配单元,便于组织平行装配作业，可以缩短装配周期；便于相关部件预先调整和试车，保证总装质量；有利于机器的调试、改进和维护及运输。,二、尽量减少装配过程中的修配劳动量和机械加工劳动量,三、机器结构应便于装配和拆卸,组件的几个表面不应该同时装入基准零件（如箱体零件）的配合孔中，而应该先后依次进入装配。,1、结构设计应便于装配,2、结构设计应便于拆卸,一、装配尺寸链的建立,装配尺寸链：在机器的装配关系中，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需要保证的装配精度或技术要求，封闭环是零件装配后最后形成的尺寸或位置关系。分类：直线尺寸链；角度尺寸链；平面尺寸链；空间尺寸链,第三节装配尺寸链,1.装配尺寸链的查找方法,首先根据装配精度要求确定封闭环。再取封闭环两端的任一零件为起点，沿装配精度要求的位置方向，以装配基准面为查找线索，分别找出影响装配精度要求的零件（组成环），直至找到同一基准零件或同一基准表面为止。,2.查找装配尺寸链应遵循的原则,尺寸链环数最少,二、装配尺寸链的查找方法,应进行必要的简化,一件一环,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；反计算：已知装配精度（封闭环）的基本尺寸及其偏差，求解与装配精度有关的各零部件的基本尺寸及其偏差。,三、装配尺寸链的计算及应用,一、装配精度,装配精度不仅影响机器或部件的工作性能，而且影响它们的使用寿命。装配精度主要包括：各部件的相互位置精度；各运动部件间的相对运动精度；配合表面间的配合精度和接触质量。,1.装配精度内容,第四节装配精度及保证装配精度的装配方法,产品设计时,根据使用性能要求规定的装配时必须保证的质量指标。,（1）.零件的精度特别是关键零件的精度影响相应的装配精度。,（2）.装配精度的保证，除了与零件的精度有关外，还和装配方法有关。,2.装配精度与零件精度间的关系,二、保证装配精度的装配方法,常用装配方法,互换法选配法修配法调整法,在装配过程中，零件互换后仍能达到装配精度要求的装配方法。,实质,（一）互换装配法,根据零件的互换程度不同，互换法又可分为完全互换法和不完全互换法,定义,方法,1.完全互换法,例1（图）所示为车床主轴部件的局部装配图，要求装配后保证轴向间隙A00.10.35mm。已知各组成环的基本尺寸为：A1=30mm，A2=5mm，A3=43mm，,A5=5mm，A4为标准件的尺寸，试按极值法求出各组成环的公差及上、下偏差。,解：（1）建立装配尺寸链，其中，增环：A3;减环：A2，A1，A4，A5,（2）确定协调环及各组成环的公差,以平均公差为基础，根据各组成环的尺寸、零件加工难易程度，确定各组成环公差：T(A1)=0.06mm，T(A2)0.04mm，T(A3)0.07，公差等级为IT9；A4为标准件，即T(A4)0.05mm。A5为一垫片，易于加工测量，故选A5为协调环。,各组成环的平均极限公差为：,（3）确定各组成环的的极限偏差,除协调环外，其余各组成环按“入体原则”标注上、下偏差，即：,协调环偏差：,协调环尺寸及偏差：,2.不完全互换法,定义,实质,方法,特点,应用,例2已知条件与例1相同，试用不完全互换法(概率法)确定各组成环的公差及其上、下偏差。,解：装配尺寸链与前相同,组成环的平均公差Tav为,A3尺寸较其他零件难加工，现选A3为协调环，以Tav为基础，参考各零件尺寸和加工难度，确定：TA1=0.14mm，TA2=TA50.08mm，其公差等级为IT11，A4为标准件，即TA40.05mm。A3公差TA3可从下式算出。,确定各组成环的上、下偏差。除协调环A3以外，其它组成环均按入体原则标注，即：,根据公式,计算协调环的中间偏差3,3=0.225+(0.070.040.0250.04）=0.05mm,（二）.选配装配法,将配合零件按经济精度制造，然后，选择合适的零件进行装配，以保证装配精度的一种方法。,（1）直接选配法,（2）分组选配法,定义,实质,+,0.1,+0.1,Ymax=0.2,Ymin=0,轴,装配精度为0.2mm,孔,0.05,+0.05,Ymax=0.15,现装配精度为0.15mm,例：通过分组提高装配精度,Ymin=0.05,+,0.1,+0.1,+0.1,Ymax=0.2,Ymin=0,+0.2,轴,孔,轴、孔的制造公差为0.1,现轴、孔的制造公差为0.2,例：通过公差放大降低零件的加工精度,特点,应用,现以汽车发动机活塞、活塞销和连杆组装为例，对分组装配法进行分析。如图所示为发动机活塞、活塞销和连杆的组装简图，其中活塞销与活塞销孔为过盈配合，活塞销与连杆小头孔为间隙配合。根据装配技术要求，活塞销孔直径D与活塞销直径d在冷态装配时，应有0.00250.0075mm的过盈量，即Ymin=Dmax-dmin=-0.0025mmYmax=Dmin-dmax=-0.0075mm从公差与配合的知识可知Ymin-Ymax=T0=Th+Ts=0.005mm,分组选配法应用举例,若采用完全互换法装配，则销与销孔的平均极值公差仅为0.0025mm，设活塞销直径为mm，销孔直径为mm，显然加工是十分困难的。,现将它们的公差都按同方向放大四倍，放大后的d和D为：d=mm，D=mm。这样可采用高效率的无心磨和金刚镗分别加工活塞销外圆和活塞销孔，然后用精密量仪进行测量，并按尺寸大小分成四组，。,虽然互配零件的公差扩大了四倍，但只要用对应组的零件进行互配，其装配精度完全符合设计要求。,图活塞和活塞销分组装配实例a)组装简图b)分组示意图1活塞销2挡圈3活塞,1)配合件公差应当相等；公差要向同方向增大；增大的倍数要等于分组数。2）要保证分组后各组的配合精度和配合性质符合原设计要求，原规定的形位公差和表面粗糙度值不能随公差增大而增大。3)分组数不宜太多。分组法只适用于封闭环精度要求很高的少环尺寸链，一般相关零件只有23个。,应用分组装配法必须注意以下几点,三.修配法,定义,实质,特点,应用,（1）易于修配、便于装卸（2）尽量不选公共环为修配环,修配环选择原则,Z/2为公共环,四、调整法,定义,实质,调整法有三种方法：,移动调整法,选定某个零件为调整环，根据封闭环的精度要求，采用改变调整环的位置，即移动、旋转或移动旋转同时进行，以达到装配精度的方法。,如图所示的结构是靠转动螺钉来调整轴承外环相对于内环的位置以取得合适的间隙或过盈。,套筒,如图，为了保证装配间隙,加工一个可移动的套筒（补偿件）来调整装配间隙,固定调整法,选择一个组成环或加入一个零件作调整环，作为调整环的零件是按一定尺寸间隔制成的一组零件，装配时根据封闭环超差的大小，从中选出某一尺寸等级适当的零件来进行补偿，从而保证规定的装配精度。通常使用的调整环有垫圈、垫片、轴套等。,见下页图,误差抵消调整法,在总装或部装时，通过调整被装零件的相对位置，使加工误差相互抵消或使加工误差对装配精度的影响减小的目的。,如：在车床主轴装配中通过调整前后轴承的径跳方向来控制主轴的径向跳动；,调整法特点,应用,不同装配法装配尺寸链计算方法的选用,不完全互换法,完全互换法,选配法,修配法,调整法,练习1：车床离合器齿轮轴，要求轴向间隙0.050.4mm。已知：L1=34、L2=22、L3=12。,L1,L3,L2,练习2：修配法装配，车床前后顶尖等高度（同轴度）要求0.06mm（只许尾座高）,选修配件及修配量,第五节装配工艺规程制订,研究产品图纸和装配时应满足的技术要求；对产品结构进行分析，其中包括装配尺寸链分析、计算和结构装配工艺分析；装配单元的划分。装配单元一般分为五种等级：零件、合件、组件、部件和机器。,一、产品分析,装配单元系统示意图,各种装配方法的适用范围和应用实例,二、装配方法的选择,三、装配组织形式确定,固定式装配,移动式装配,四、装配顺序的确定,五、装配工艺规程的整理与编写,第六节装配的自动化与虚拟装配,装配自动化包括,零件的供给的自动化装配对象的运送的自动化装配作业的自动化装配质量检测的自动化,自动装配机和装配机器人,装配的自动化,虚拟装配VA,车床溜板箱后压板的两种结构（a）修配法（b）调整法用（b）代替（a）减少修配工作量，满