机械制造技术基础第28讲(2015)

1、第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计第五节第五节 机器装配工艺规程设计机器装配工艺规程设计二、保证装配精度的四种装配方法二、保证装配精度的四种装配方法（二）分组装配法（二）分组装配法在大批大量生产中，有些产品的装配尺寸链环数在大批大量生产中，有些产品的装配尺寸链环数虽少，但装配精度要求特别高，同时又不便于采虽少，但装配精度要求特别高，同时又不便于采用调整装置，若用互换装配法装配，组成环的制用调整装置，若用互换装配法装配，组成环的制造公差过小，加工很困难或很不经济，甚至无法造公差过小，加工很困难或很不经济，甚至无法加工，此时可以采用分组装配法装配。加工，此时可以采用分组装配法装配。第五章第五章

2、 工艺规程设计工艺规程设计采用分组装配法的具体步骤如下：采用分组装配法的具体步骤如下：1确定封闭环公差确定封闭环公差2确定组成环公差（相等公差法）确定组成环公差（相等公差法）3确定组成环的极限偏差确定组成环的极限偏差 （注意：（注意：基准制；基准制；配合性质）配合性质）4画公差带图画公差带图5扩大公差带扩大公差带6重新确定组成环的极限偏差重新确定组成环的极限偏差 第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计0+-280-0.0025活塞销轴活塞销轴最小过盈量最小过盈量0.0025mm活塞销孔活塞销孔-0.0050-0.0075最大过盈量最大过盈量0.0075mm-0.0050-0.0075-0.01

3、00-0.0100-0.0125-0.01500.0025mm0.0075mm放大方向放大方向放大倍数即分组数放大倍数即分组数第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计采用分组装配法时应注意：采用分组装配法时应注意：1. 相配合零件的公差应相等，且公差的扩大方向相配合零件的公差应相等，且公差的扩大方向应一致，扩大倍数就是分组数。应一致，扩大倍数就是分组数。2. 相配合零件的形状公差和表面粗糙度不能随零相配合零件的形状公差和表面粗糙度不能随零件的制造公差的扩大而扩大。件的制造公差的扩大而扩大。3. 零件制造公差的扩大倍数不宜过大。零件制造公差的扩大倍数不宜过大。4. 分组后各对应组内的相配合零件的数

4、量应尽可分组后各对应组内的相配合零件的数量应尽可能相等。能相等。第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计分组法装配的主要优点是：零件的制造精度不很分组法装配的主要优点是：零件的制造精度不很高，但却可获得很高的装配精度；组内零件可以高，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。互换，装配效率高。缺点：增加了零件测量、分组和存贮的工作量。缺点：增加了零件测量、分组和存贮的工作量。分组装配法适于在大批大量生产中，装配那些组分组装配法适于在大批大量生产中，装配那些组成环数少（一般只有两、三个组成环）而装配精成环数少（一般只有两、三个组成环）而装配精度又要求特别高的机器结构。度又要求特别高的

5、机器结构。第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计（三）修配装配法（三）修配装配法在单件、小批生产中装配那些装配精度要求高、在单件、小批生产中装配那些装配精度要求高、组成环数又多的机器结构时，常用修配法装配。组成环数又多的机器结构时，常用修配法装配。采用修配法装配时，各组成环均按加工经济精度采用修配法装配时，各组成环均按加工经济精度加工，我们通过修配（补充机械加工）装配尺寸加工，我们通过修配（补充机械加工）装配尺寸链中某一组成环的方法，即将其去掉一部分余量链中某一组成环的方法，即将其去掉一部分余量以改变其尺寸，使之达到规定的装配精度要求。以改变其尺寸，使之达到规定的装配精度要求。 第五章第五章

6、工艺规程设计工艺规程设计为减少修配时的工作量，应选择那些便于进行修为减少修配时的工作量，应选择那些便于进行修配（装拆方便、修刮面小）的组成环作修配环。配（装拆方便、修刮面小）的组成环作修配环。采用修配法装配时，应注意修配环采用修配法装配时，应注意修配环Ax须留有足够须留有足够但又不能太大的修配量。但又不能太大的修配量。用该法装配时，关键是确定修配环的尺寸及极限用该法装配时，关键是确定修配环的尺寸及极限偏差（公差）。偏差（公差）。第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计附图附图 汽车倒档装置装配图汽车倒档装置装配图1-变速器壳体变速器壳体 2、4-垫片垫片 3

7、-倒档齿轮倒档齿轮第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计5-24 图图5-80所示为车床床鞍压板与床身导轨的装配图，所示为车床床鞍压板与床身导轨的装配图，为保证床鞍在导轨上移动灵活，压板与床身下导轨面须为保证床鞍在导轨上移动灵活，压板与床身下导轨面须保持保持0.10.3mm的间隙，如选用修配法装配，试确定图示的间隙，如选用修配法装配，试确定图示修配环修配环A与其他各组成环的基本尺寸和极限偏差。与其他各组成环的基本尺寸和极限偏差。图图5-80 习题习题5-24图图第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计（1）当修配环的修配使封闭环尺寸变大时（越）当修配环的修配使封闭环尺寸变大时（越修越大），则须使

8、修越大），则须使若若 ，则，则 ，此时，此时0max0maxAA0max0maxAA0min=X00ESSE=第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计当当AX为减环时（为减环时（AX为被包容尺寸）：为被包容尺寸）： 由由 整理得整理得 由由 计算得计算得 整理得整理得 由已知由已知AX的基本尺寸及公差的基本尺寸及公差TAX，即可确定，即可确定AXmax和和ESAX。)(min11min1max0max0maxX-mkqqkppAAAAA max011min1maxminAAAA-mkqqkppX 00ESSE=)(AX-mkqAqkpApEIEIESESSE 111001101-mkqAqkpA

9、pAXESEIESEI 第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计当当AX为增环时（为增环时（AX为包容尺寸）：为包容尺寸）：由由 整理得整理得 由由 计算得计算得 整理得整理得 mkqq-kpXpAAAAA1min11maxmax0max0max )(0max11max1minmaxAAAAkppmkqqX 00ESSE=mkqAq-kpAXApEIESESESSE11100 -)(0111ESESEIES-kpApmkqAqAX 第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计（2）当修配环的修配使封闭环尺寸变小时（越修）当修配环的修配使封闭环尺寸变小时（越修越小），则须使越小），则须使若若 ，则则 ；

10、当当 时，时，同理可证：同理可证：0min0minAA0min0minAA=0min=X0min=X00EIIE=第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计当当AX为增环时（为增环时（AX为被包容尺寸）为被包容尺寸）当当AX为减环时（为减环时（AX为包容尺寸）为包容尺寸） 0min11min1maxminAAAAkppmkqjX 0111EIEIESEIkpApmkqAqAX 11min0max1minmax-mkqqkppXAAAA 0111EIESEIES-mkqAqkpApAX 第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计当要求有最小修配量（当要求有最小修配量（ ）时：）时：式中：当式中：当 AX

11、为被包容尺寸时取为被包容尺寸时取“”号；当号；当 AX为包容尺寸时取为包容尺寸时取“”号。号。最大修配量最大修配量 0minXminminXAX 原原公公式式)(时时0min01max XTTXmii第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计例例5-6 图图5 - 49是车床溜板箱齿轮与床身齿条的是车床溜板箱齿轮与床身齿条的装配结构。为保证车床溜板箱沿床身导轨移动平装配结构。为保证车床溜板箱沿床身导轨移动平 稳灵活，要求溜板稳灵活，要求溜板箱齿轮与固定在床箱齿轮与固定在床身上的齿条间在垂身上的齿条间在垂直平面内必须保证直平面内必须保证有有0.17 0.28mm的的啮合间隙。啮合间隙。 图图5-49

12、 车床溜板箱齿轮与床身齿条的装配结构车床溜板箱齿轮与床身齿条的装配结构第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计从分析影响齿轮、齿条啮合间隙从分析影响齿轮、齿条啮合间隙 A0的有关尺寸的有关尺寸入手，可以建立如图入手，可以建立如图5-49所示装配尺寸链。所示装配尺寸链。已知：已知： A1= 53mm，A2= 25mm，A3= 15.74mm，A4= 71.74mm，A5 = 22mm；试确定修配环试确定修配环尺寸并验算修尺寸并验算修配量。配量。 A0A1A2A3A4A5第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计解解 （1）选择修配环）选择修配环从便于修配考虑，选取组成环从便于修配考虑，选取组成环A2为

13、修配环。为修配环。（2）确定组成环极限偏差（修配环除外）确定组成环极限偏差（修配环除外）按加工经济精度确定各组成环公差，并按按加工经济精度确定各组成环公差，并按“偏差偏差入体标注入体标注”原则确定极限偏差，得：原则确定极限偏差，得：并设并设T2 = 0.13mm（IT11级）级） ,mm53=53h10=00.121A,mm15.74=15.74h11=00.0553A,0.095mm71.74=71.74js11=4A,0.065mm22=22js11=5AA0A1A2A3A4A5第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计（3）计算修配前封闭环公差）计算修配前封闭环公差0T0.625mm0.13

14、0.190.0550.130.1210 miiTT00TT 0.11mm0.170.280min0max0 AAT第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计（4）确定修配环尺寸）确定修配环尺寸分析图分析图5-48知，当修刮知，当修刮A2时会使时会使A0越修越大（须越修越大（须使使 ），而），而A2为减环且为被包容尺寸。为减环且为被包容尺寸。令令 ，0max0maxAA0.28mm0max0max=AA25.055mm0max11min1max2min=+=AAAAmkqqkppmm250.1850.0552AA0A1A2A3A4A5第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计（5）计算修配前封闭环极限尺

15、寸）计算修配前封闭环极限尺寸（6）验算修配量）验算修配量 当当 时，时，Xmin= 0；当；当 时，时，Xmax = （0.345 + 0.17）mm = 0.515mm。验算结果表明修配环的修配量在（验算结果表明修配环的修配量在（0 0.515）mm范围内变化，修配量基本合适。范围内变化，修配量基本合适。0min0maxAA、0.345mm,0.28mm0min0max AA0.28mm0max=A0.345mm0min=A第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计若为保证装配质量，要求若为保证装配质量，要求Xmin = 0.1mm时，则时，则在选择修配环时应注意：在选择修配环时应注意：（1）易

16、于修配加工且拆装方便的零件；）易于修配加工且拆装方便的零件；（2）尽量避免选公共环；）尽量避免选公共环；（3）不能选表面有处理要求的零件。）不能选表面有处理要求的零件。mm250.2850.1552+=A第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计修配装配法的主要优点是：组成环均能以加工经修配装配法的主要优点是：组成环均能以加工经济精度制造，但却可获得较高的装配精度。济精度制造，但却可获得较高的装配精度。缺点是：增加了修配工作量，生产效率低，对装缺点是：增加了修配工作量，生产效率低，对装配工人技术水平要求高。配工人技术水平要求高。修配装配法常用于单件小批生产中装配那些组成修配装配法常用于单件小批生产

17、中装配那些组成环数较多而装配精度又要求较高的机器结构。环数较多而装配精度又要求较高的机器结构。第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计附表附表 机械制造中五种装配方法的特点及应用范围机械制造中五种装配方法的特点及应用范围装配方法装配方法尺寸链计算方法尺寸链计算方法应应 用用完全互换法完全互换法极值法极值法 组成环数较少，或组成环虽较多但装配精度较低的场合，组成环数较少，或组成环虽较多但装配精度较低的场合，生产类型不限生产类型不限统计互换法统计互换法统计法统计法大批大量生产中装配精度要求较高的多环装配尺寸链大批大量生产中装配精度要求较高的多环装配尺寸链分组互换法分组互换法极值法极值法大批大量生产中

18、装配精度要求特别高的少环装配尺寸链大批大量生产中装配精度要求特别高的少环装配尺寸链调调整整法法固定调整法固定调整法极值法极值法大批大量生产中装配精度要求较高的多环装配尺寸链大批大量生产中装配精度要求较高的多环装配尺寸链可动调整法可动调整法不计算不计算各种生产类型中装配精度要求较高的多环装配尺寸链各种生产类型中装配精度要求较高的多环装配尺寸链修配装配法修配装配法极值法极值法主要用于单件、中小批生产中，适用于装配精度较高、主要用于单件、中小批生产中，适用于装配精度较高、用其他装配方法不易保证装配精度的场合用其他装配方法不易保证装配精度的场合第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计三、装配工艺规程设计

19、三、装配工艺规程设计1研究产品装配图和装配技术条件研究产品装配图和装配技术条件 2确定装配的组织形式确定装配的组织形式 装配组织形式的选择主要取决于产品的结构特点、装配组织形式的选择主要取决于产品的结构特点、装配精度和生产类型。装配精度和生产类型。（1）固定式装配）固定式装配 全部装配工作都在固定工作全部装配工作都在固定工作地进行。地进行。第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计根据生产规模，固定式装配又可分为集中式固定根据生产规模，固定式装配又可分为集中式固定装配和分散式固定装配。装配和分散式固定装配。 集中式固定装配是指在装配时，整台产品的所有集中式固定装配是指在装配时，整台产品的所有装配工

20、作都由一个工人或一组工人在一个工作地装配工作都由一个工人或一组工人在一个工作地集中完成。集中完成。其特点是装配周期长，对工人技术水平要求高，其特点是装配周期长，对工人技术水平要求高，工作地面积大，它多用于单件小批生产。工作地面积大，它多用于单件小批生产。 第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计分散式固定装配是指在装配整台产品时，其装配分散式固定装配是指在装配整台产品时，其装配分为部装和总装，可分别由几个或几组工人同时分为部装和总装，可分别由几个或几组工人同时在不同工作地分散完成。在不同工作地分散完成。其特点装配周期短，装配工作专业化程度较高。其特点装配周期短，装配工作专业化程度较高。在成批生产

21、中装配那些重量大、装配精度要求较在成批生产中装配那些重量大、装配精度要求较高的产品时，有些采用固定流水装配形式进行装高的产品时，有些采用固定流水装配形式进行装配。配。 第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计（2）移动式装配）移动式装配 被装配产品（或部件）不断被装配产品（或部件）不断地从一个工作地移动到另一个工作地，每个工作地从一个工作地移动到另一个工作地，每个工作地重复地完成某一固定的装配工作的装配方式。地重复地完成某一固定的装配工作的装配方式。移动式装配又有自由移动式和强制移动式两种，移动式装配又有自由移动式和强制移动式两种，前者适于在大批大量生产中装配那些尺寸和重量前者适于在大批大量生产

22、中装配那些尺寸和重量都不大的产品或部件；而后者又可分为连续移动都不大的产品或部件；而后者又可分为连续移动和间歇移动两种方式。和间歇移动两种方式。第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计3. 划分装配单元，确定装配顺序，绘制装配工艺划分装配单元，确定装配顺序，绘制装配工艺系统图系统图 将产品划分不同的装配单元（独立装配），在各将产品划分不同的装配单元（独立装配），在各单元中确定装配基准零件，装配基准件通常应是单元中确定装配基准零件，装配基准件通常应是产品的基体或主干零部件，应有较大的体积和重产品的基体或主干零部件，应有较大的体积和重量，应有足够大的承压面。量，应有足够大的承压面。第五章第五章 工艺

23、规程设计工艺规程设计在划分装配单元确定装配基准件之后即可安排装在划分装配单元确定装配基准件之后即可安排装配顺序，并以装配工艺系统图的形式表示出来。配顺序，并以装配工艺系统图的形式表示出来。安排装配顺序的原则是：先下后上，先内后外，安排装配顺序的原则是：先下后上，先内后外，先难后易，先精密后一般。先难后易，先精密后一般。图图5-54所示为带传动中用的张紧轮装置，图所示为带传动中用的张紧轮装置，图5-55是它的装配工艺系统图。是它的装配工艺系统图。第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计图图5-54 张紧轮装置张紧轮装置第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计图图5-55 张紧轮装配工艺系统图图张紧轮

24、装配工艺系统图图第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计4. 划分装配工序，进行工序设计划分装配工序，进行工序设计 （1）划分装配工序，确定工序内容。）划分装配工序，确定工序内容。（2）确定各工序所需设备及工具。）确定各工序所需设备及工具。（3）制订各工序装配操作规范。）制订各工序装配操作规范。（4）规定装配质量要求与检验方法。）规定装配质量要求与检验方法。（5）确定时间定额，平衡各工序的装配节拍。）确定时间定额，平衡各工序的装配节拍。第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计5. 编制装配工艺文件编制装配工艺文件（1）单件小批生产中）单件小批生产中, 只绘制装配工艺系统图。只绘制装配工艺系统图。（

25、2）成批生产中）成批生产中, 还要编制部装、总装工艺卡。还要编制部装、总装工艺卡。（3）在大批量生产中，不仅要编制装配工艺卡，）在大批量生产中，不仅要编制装配工艺卡，还要编制装配工序卡。此外，还应按产品装配要还要编制装配工序卡。此外，还应按产品装配要求，制订检验卡、试验卡等工艺文件。求，制订检验卡、试验卡等工艺文件。第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计第六节第六节 机械产品设计的工艺性评价机械产品设计的工艺性评价一、概述一、概述机械产品设计除了应满足产品使用性能外，还应机械产品设计除了应满足产品使用性能外，还应满足制造工艺的要求，否则就有可能影响产品生满足制造工艺的要求，否则就有可能影响产品生产效率和产品成本。产效率和产品成本。机械产品设计的工艺性评价实际就是评价所设计机械产品设计的工艺性评价实际就是评价所设计的产品在满足使用要求的前提下制造、维修的可的产品在满足使用要求的前提下制造、维修的可行性和经济性。行性和经济性。第五章第五章 工艺规程设计工艺规程设计对机械产品设计进行工艺性评价须与具体生产条对机械产品设计进行工艺性评价须与具体生