装配工艺基础

【学习目标】1 .理解机械组装技术的基础2 .理解夹具的基本概念，掌握6点定位原理3 .理解空白的选择和加工馀量的确定方法4 .制定工艺路线，熟悉零件表面的加工方案和定位标准的选择原则，第5章的组装技术的基础，5.1.1组装的基本概念1， 构成机器的机械产品有千个零件，为了便于组装作业，必须将产品分解成可以独立组装的组装单元。 组装单元通常分为以下五个阶段。 (1)零件。 零件是构成机器并参加组装的最基本的单元。 大部分零件事先组装好合成品、组件、零件后再进入最终组装品。 (2)合同。 零件是比零件大一级的装配单元。 以下情况全部属于合同。 5.1、概要、两个以上的部件用不可拆卸的连接方法(例如，铆接、焊接、热压接等)连接。 在组合少数零件后，必须合并加工，如将齿轮减速箱和箱盖结合起来加工轴承孔等。 合同之间需要指定座位，不能交换。 一个基准零件和少数零件组合而成，图8.1(a )所示的是零件，其中蜗轮是基准零件。 (3)组件。 组件是一个或多个组件和多个零件的组合。 图8.1(b )所示的是组件，蜗轮和齿轮是第一个安装的组件，然后以步骤轴为基准，将组件和其他零件组合到组件中。 (4)零件。 零件由基准零件和多个组件、连接零件和零件组成。 例如，主轴箱、路径箱等。 (5)机械产品。 这是由上述所有组装单元构成的整体。 组装单元系统图如图所示，显示了各组装单元查询的依存关系。 2 .组装的定义是根据规定的要求，把几个零件、组件组装到零件上的过程称为零件组装。 根据规定的技术要求，将零件、组件和零件合作连接起来，制成半成品和成品的流程。 机器组装是机器制造过程的最后一个环节，包括组装、调整、检查、试验等工作，组装过程是为了使零件、零件、组件、零件之间获得一定的相互位置关系，组装也是一个过程。 3 .组装作业的基本内容清洗目的是去除零件表面和零件中的油污和机械杂质。 连接通常分为可拆卸连接和不可拆卸连接两种。 可拆卸的连接在组装后，不会损坏零件，可以简单地拆卸，拆下后，可以重新组装螺钉连接、键连接等。 不能取下。 组装后，一般不能拆下。 拆卸时，其中的一些零件，例如焊接、铆接等会破损。 校正、调整、配合调整包括校正、配合、平衡等。 所谓校正，是指产品中的零关联、正确零件间的位置，用各种调整方法来保证组装精度等。 配合是在两个部件组装后，通过相互定位的加工，例如钻头、铰链或用于改善两个部件表面的结合精度的加工，例如刀片或研磨等，配合与校正调整作业结合来进行。 所谓平衡，是指为了防止使用中的振动，在组装时通过保持零旋转、零件的平衡，包含静态平衡和动平衡这两种方法。 检查和试验机械产品组装完成后，必须根据有关技术标准和规定，对产品进行比较全面的检查和试验工作，等合格后再发货。 除了上述组装作业以外，油漆、包装等也属于组装作业。 组装是机械制造过程的最后一部分，组装工艺对机械的质量影响很大，如果组装不合适，即使所有零件都合格，也不一定能组装合格的高质量的机械产品，相反，如果零件的制造质量不够好，只要采用合适的工艺计划就行了因此，组装质量在保证机器质量方面发挥了非常重要的作用。 4、组装的意义，1、组装精度的概念机械和零件组装后的实际几何参数与理想几何参数的一致度称为组装精度。包括尺寸精度、位置精度、相对运动精度、接触精度。 尺寸精度零件的距离精度和配合精度。 例如，卧式车床前、后两个顶部的高度与床导向器的高度相同。 5.1.2组装精度、位置精度对相关部件的平行度、垂直度和同轴度等要求。 例如台式钻床的主轴相对于桌面的垂直度。 相对运动精度是指产品具有相对运动的零、零件间的运动方向和相对速度的精度。 例如，订书机和桌子的传动精度。 传递精度、旋转精度的接触精度是指两嵌合面、接触面与连接面之间有规定的接触面积的大小和接触点的分布。 例如齿轮啮合、锥体、配合、轨道之间的接触精度等。 2、组装精度和零件精度的关系机械和零件是用零件组装的，零件的加工精度，特别是重要零件的加工精度对组装精度有很大的影响。 例如卧式车床的后部座位移动相对于床鞍移动的平行度主要依赖于床轨a和b的平行度(左图)。 车床主轴中心线和尾座套筒中心线的等高高度A0，主要依赖于主轴箱、尾座及底板的A1、A2及A3的尺寸精度(参照右图)。 组装精度取决于组装方法。 单品的少量生产和组装精度高时，组装方法特别重要。 零件精度直接影响组装精度，作为保证组装精度的基础的组装过程可以提高组装精度，保证组装精度，相关零件的加工精度和合理的组装技术共同保证。 概念机械结构的组装技术，是指机械结构在组装过程中不需要修理和机械加工相互连接的零件，或以少的劳力，就能保证在少的时间内按产品要求组装。 5.2、机械结构组装技术、组装技术的基础要求： (1)，结构的继承性和“三化”程度的高能量继承现有结构和“标准化、通用化、系列化”程度的高结构，组装技术准备少，组装时工人精通产品，容易保证质量，减少劳动消耗(2)、机械结构应能分解成独立的组装单元。 也就是说，产品可以是几个独立零件的最终组装品，而不能是几个独立零件的组装品。 对于这样的产品，可以组织并行作业，扩大组装作业面积，缩短生产周期，提高生产效率。 同时也有利于企业间的合作，组织专业生产。 轴的组装，轴上的齿轮的直径比壳体的轴承孔大时，轴上的零件必须在壳体内按顺序组装。 如果齿轮的直径小于轴承孔，则轴上的零件可以在组装到组件后一次组装到壳体中，从而简化了组装过程，缩短了组装周期。 机床的快速行程轴的一端安装在壳体上，轴上安装有一对圆锥滚子轴承和一个齿轮，轴的另一端安装在拖把的操纵壳体1上，将快速行程轴分割成两个部件。 两轴通过联轴器3连接于壳体，操纵壳体成为两个独立的组装单元，分别平行地组装。 由于长轴被分割成两部分，加工也比以前简单，在连接前要将组装的零件、组件和零件放置在正确的位置。 就像是工件机械加工时的定位和夹具。 因此，组装工件时，必须为零件、组件和组件设置正确的组件标准，以确保工件之间的正确位置。 减少组装时的正点。 另外，组装时的零件定位也要遵循六点定位的原理。(3)、各组装单元具有正确的组装标准，图2表示运输车桥主动锥齿轮壳体组装图。 当壳体组装到后桥壳体1内时，其组装基底面成为壳体的2级外周和凸缘端面。 外壳组件的基础面与后桥壳体的内孔嵌合，若与端面接触，则5自由度受到限制，绕轴线的旋转自由度不受限制。 由此，壳体在后桥壳内被正确地定位。 产品设计时，考虑到零件结构，组装和分解容易，在组装过程中发现问题或进行调整时，经常需要中间装卸。因此，如果产品结构容易装卸和调整，就能节省组装时间，提高生产率。 拥有正确的组装标准是容易装卸的前提条件。 (3)、分解和调整要容易。 a结构是外壳2的两个圆筒面(组装基准)同时进入外壳1的两个嵌合孔，很难使两个圆筒孔同时对准。 组装很难。 b结构在外壳2右端的外侧圆筒面进入外壳1的卡合孔3mm时，左端的外侧圆筒面再次进入卡合，如果存在组装容易、加工性好、在机械设计过程中容易被忽略的小问题，会给组装过程带来很大的困难。 如图所示，扳手的空间太小，扳手插不进，或者旋转空间小，螺栓难以紧固的螺栓的长度比壳体的凹陷部分的高度长，螺栓无法进入螺孔的螺栓的长度太短，拧入深度不足，连接不牢固图5轴承外环安装在外壳内，内圈安装在轴颈上的3个结构方案。 图5a )所示的结构的工艺性差，但由于壳体的肩的内径与轴承外圈的最小直径相等，轴承被压入后，外圈不能拆下。 图5b )、靠肩内径比轴承外圈的最小直径大。 图c )在壳体的肩部形成24个切口，轴承的内外圈的拆卸变得容易。 工艺性好。 图示一端面有调整垫的伞齿轮结构，为了方便用调整垫调整啮合间隙，在伞齿轮上设计2个螺孔，拧入螺栓就可以卸下伞齿轮。1、调整垫圈2、锥齿轮的拆卸用螺纹孔，如图5-22a左图所示，定位销孔是止动孔的结构，没有通气口，销孔内的空气难以排出，所以销难以进入，也难以取出定位销。 改良后的构造，通过采用图b的通孔构造和带螺纹孔定位销(图c )，可以用拔钉器容易地取出销。 1、组装尺寸链是基本概念机械的组装关系，由相关零件的尺寸和相互的位置关系构成的尺寸链称为尺寸链。 在装配尺寸链中，最后形成的环(间接获得的)称为闭环。 组件精度总是作为闭环。 相关部件的尺寸被称为构成环，可以根据各构成环对闭环的影响分为增环和减环。 5.3、安装尺链，如与轴配套的安装尺链。 闭环不是元件上的尺寸，而是不同零件或组件表面或轴之间的相对位置尺寸，不能独立更改。 在组件期间形成的组件精度。 组装精度S0是闭环，S1是增环，S2是减环。 例如在卧式车床主轴中心线和尾座套筒中心线等要求高的组装中，组装精度A0是闭环，关联部件A1、A2、A3构成环路，由于A2、A3变大，闭环A0也变大，所以A2、A3是增加的环路，A1大，A0小组装尺寸链的分类，1 )线性尺寸链的尺寸链的各环为长度尺寸。 2 )角度尺寸链是由角度、平行度、直角度等构成的组装尺寸链。 3 )平面尺寸链的每个环在同一平面内，有些环不与闭环平行。 2、装配尺寸链的过程分为以下两个阶段： (1)确定闭环。 组装尺寸链的闭环在组装后是间接形成的，往往要求产品和零件的最终组装精度。 (2)寻找构成循环的东西。 构成环是与其组装精度相关的部件的尺寸和相关位置关系。 构成循环的检索方法是以闭环两端的两个零件为起点，沿着组件精度所要求的位置方向，以相邻零件的组件基准间的连接为线索，在组件关系中，将影响组件精度的相关零件发送到相同的基准零件或相同的基准面为止、(3)、环数最少(最短路线)原则上组装尺链是构成环最少的，也就是说每个关联零件只能放入一个尺寸，也就是说是一个环原则。 为了使构成环最小化，要注意相关部件的判别，留下对组装精度有影响的部件，丢弃对组装精度没有影响的部件。图：轴只有A1个尺寸在尺寸链中，正确，在图b的尺寸中，轴上没有尺寸a、b两个尺寸在尺寸链中，1 )计算类型计算已知的各环的边界尺寸，求闭环的边界尺寸。 由于这种计算主要用于管理设计的正确性，因此也称为验证计算。 反向计算已知闭环的极限尺寸，求各构成环的极限偏差。 这种计算主要用于设计，按照机器的使用要求分配各部件的公差。 3、组装尺寸链的计算，中间计算与已知闭环部分构成环的边界尺寸，求出构成某一环的边界尺寸，这种计算在技术上很常用。 1 ) .极值法(也称为完全互换法)根据尺寸链的各环的最大和最小极限尺寸进行尺寸链的计算，不考虑各环的实际尺寸分布情况。 按照这种方法计算的尺寸加工各构成环，装配时不分选或辅助加工各构成环，可满足装配后闭环的公差要求，可完全更换。 极值法的优点简单可靠，缺点是闭环公差小，构成环多时，各构成环公差变小，给制造带来困难，增加成本。 计算方法，2 )、概率法大量生产的情况下，构成环的大小基于概率原理分布，很少出现极端情况，所以可以用概率理论来确定闭环和构成环的计算方法。 但是，计算复杂，应用受到限制。 机器的组装首先要保证组装精度和经济效益。 相关零件的制造误差一定会累积在闭环上，成为构成闭环的误差。 因此，组装精度越高，相关部件的精度要求也越高。 这个对机械加工来说很经济。 因此，对不同的生产条件，采用适当的装配方法，在不提高相关零件的制造精度的情况下保证装配精度，是装配过程的首要任务。 5.4、保证组装精度的组装方法及其选择，1、更换组装法组装时不需要对各配合零件进行筛选、修理调整，就能达到规定的组装精度的组装方法。 根据交换的程度，可分为完全交换组装法和不完全交换组装法。 那个组装尺寸链用极值法解开。 1 )、完全更换组装法的完全更换组装在满足各环境经济的条件下，通过控制零件的制造精度得到保证，一般来说，完全更换组装法的组装尺寸链比用极值法计算。 各零件公差之和组装公差，完全更换法的特征：，组装过程简单，生产效率高对工人技术要求不高，容易扩大生产容易扩大流水作业的组织和自动组装零，容易实现零件的专业合作，降低成本备用零件的供给方便， 机械维护容易的不足之处：组装精度要求高时，特别是构成环数多时，构成环的制造公差被严格规定，零件制造困难，加工成本高。 因此，完全交换组装法适用于在大量生产、大量生产中它们的构成环数少、构成环数多但组装精度不高的机械结构。 2 )、不完全交换组立法：也称为数交换法。 在组装大部分产品时，各构成环不需要筛选、修理、调整，组装后可以满足组装精度的要求，但由于少数产品无法达到组装精度，所以有必要采取修理措施，甚至有可能成为废品。 用概率法计算那个组装尺寸链。 不完全交换法的组装尺寸链用概率法计算：各零件的公差值平方和的平方根组装公差不完全交换法的特征：零件加工误差可以适当扩大，零件加工变得容易，成本降低，某些产品的组装精度可能极端差(不良率达到0.27% )，在这种情况下，修正措施可以2、成组装配法是指，在大量生产中，闭环的精度要求高的情况下，首先以经济的加工精度对零件进行加工，然后按照实际测量的尺寸将零件分成几个组，在装配时选择对应的组内的零件来实现装配精度的方法。 例：发动机的活塞销和销孔的配合精度高，如图所示，活塞销d和活塞销孔d在冷组装时为0.0025mm0.0075mm的过盈量，即闭环公差(配合公差)为0.005mm。 用完全兼容法组装时，销孔的平均公差为0.0025mm。 如果上述配合是基轴制的原则，则活塞销直径d=28mm，销孔径d=28mm。 显然，制造这种精度的销孔很难，不经济。 生产中，通过将上述公差值