机械制造技术基础 课件 6.4 装配工艺规程的制定

6.4装配工艺规程的制定第6章

机械装配工艺基础

制订装配工艺规程的原始资料和基本原则6.4.1

制定装配工艺规程的方法和步骤6.4.2

机械结构的装配工艺性6.4.3

数字化装配工艺6.4.36.4装配工艺规程的制定6.4.1制订装配工艺规程的原始资料和基本原则装配工艺规程就是用文件形式将装配工艺过程规定下来，成为指导装配工作的技术文件，也是进行装配生产计划及技术准备的主要依据。对于设计或改建一个机器制造厂来说，它是设计装配车间的基本文件之一。1.装配工艺规程的概念和作用2.原始资料主要包括：①

产品图纸。一般产品图纸包括全套总装图、部装图和零件图。通过产品图，可以了解产品结构、重量、配合尺寸、配合性质和精度等，从而决定装配顺序和装配方法。②产品验收的技术条件。主要规定产品技术性能指标、验收工作的内容和试验方法。③生产纲领。生产纲领是选择生产组织形式和装配方法的主要依据。④生产条件。现有车间的面积、生产设备、工人水平等。①

保证产品的装配质量，并力求提高质量，争取更大的精度储备；②满足装配周期的要求，并尽可能缩短装配周期；③装配过程中要尽量减少手工调整、修配等钳工的工作量；④

要尽量减少车间占地面积，力争单位面积上具有最大生产率。3.制定装配工艺规程时，应遵循以下基本原则：6.4装配工艺规程的制定6.4.2制定装配工艺规程的方法和步骤第一，进行产品分析：①研究产品图样和装配时应满足的技术要求，明确装配目标；②对产品结构进行“尺寸分析”与“工艺分析”。前者即装配尺寸链分析与计算，后者是指结构装配工艺性、零件的毛坯制造及加工工艺性分析。③将产品分解为可以独立进行装配的“装配单元”，以便组织装配工作的平行、流水作业。关于“装配单元”的划分：一般分为五个等级：零件、合件、组件、部件和机器，6.4装配工艺规程的制定合件—可以是若干零件永久连接（焊、铆等）或者是连接在一个“基准零件”上少数零件的组合，合件有的可能还需要加工。例如发动机连杆小头孔中压入衬套后需要再经过精镗孔（合并加工）。

组件—是指一个或几个合件和几个零件的组合。

部件—一个或几个组件、合件或零件的组合；机器—又称产品，它是由上述全部装配单元结合而成的整体。6.4装配工艺规程的制定同一等级的装配单元在进入总装之前可同时独立地进行装配，实行平行作业。在总装时，只要选定一个零件或部件作为基础（基准件），首先进入总装，其余零、部件相继就位，实现流水作业，这样不但可缩短装配周期，又便于制订装配作业计划和布置装配车间。。6.4装配工艺规程的制定第二，装配组织形式的确定：装配组织形式：取决于产品结构特点和生产批量等；一般分为固定式和移动式两种。固定式：直接在地面上或在装配台架上进行，主要用于单件小批或精度较高的成批生产集中式固定装配：所有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分散式固定装配：整台产品的部装和总装分别由几个或几组工人同时在不同工作地分散完成移动式：将被装产品不断地从一个工作地点移动到另一个工作地点，每个工作地点重复地完成某一固定的装配工作，主要用于大批量生产。固定节拍；又可以分为连续移动和间歇移动，可在小车上或输送带上进行自由节拍：没有严格装配节拍6.4装配工艺规程的制定第三，装配工艺过程的确定：装配顺序的确定。不论哪一等级的装配单元的装配，都要选定某一零件或比它低一级的装配单元作为“基准件”，首先进入装配，然后根据结构的具体情况和装配技术要求考虑其他零件或装配单元装入的先后次序。在批量生产中，组件、部件等低级的装配单元可以与机器的总装同步进行。装配顺序安排的一般规律是：先下后上，先内后外，先难后易，先重大后轻小，先精密后一般。②

装配工艺方法及其设备的确定。根据机械结构及其装配技术要求便可确定装配工作内容，为完成这些工作，需要选择合适的装配工艺及相应的设备或工夹量具。例如，对过盈连接，采用压入配合还是热胀（或冷缩）配合法，采用哪种压入工具或哪种加热方法及设备，诸如此类；滚动轴承装配时的预紧力大小、螺纹联接预紧力的大小等6.4装配工艺规程的制定第四，整理、编写装配工艺文件：成套装配工艺文件：除了日常应用的装配过程卡片及工序卡片，还包括整机及其部、组件装配图、尺寸链分析图、各种装配夹具的应用图、检验方法图及它们的说明，零件机械加工技术要求一览表，各个“装配单元”及整台机器的运转、试验规程及其所用设备图，以至于装配周期图表等，均属于装配工艺规程范围内的文件，是装配工作必不可少的技术资料。6.4装配工艺规程的制定装配工艺流程图：在装配单元系统图的基础上，再结合装配工艺方法和装配顺序的确定，就发展出了装配工艺流程图部件装配工艺流程图可以清晰看出该部件的构成及其装配过程

由于实际的产品包含的零件和装配单元众多，不便集中画成一张总图，故在实际应用时，都分别绘制各级装配单元的流程图和一张总装流程图。6.4装配工艺规程的制定6.4.3机械结构的装配工艺性工艺人员来说为了了解设计师的设计意图，装配前需对产品进行工艺分析，重点就是对机械结构进行“装配工艺性”分析，检查是否存在问题，并研究处理概念：机器的装配工艺性是指机器结构是否符合装配工艺上的要求。结构装配工艺性的优劣，对于能否顺利地装拆产品，关系重大。6.4装配工艺规程的制定装配工艺对机器结构的要求主要有下列三个方面：1.机器结构能被分解成若干独立的装配单元好处很多：①便于组织平行装配流水作业，可以缩短装配周期；②便于组织厂际协作、专业化生产；③有利于机器的维护、修理和运输。举例：不好好理由？6.4装配工艺规程的制定2.修配工作和机械加工工作应尽可能少机器装配过程中要尽量减少机械加工作业，否则不仅会延长装配周期，而且机械加工所产生的切屑如果清除不干净，往往会造成机器磨损。用调整法代替，避免装配时的加工工作6.4装配工艺规程的制定3.装与拆都要方便保证维修、更换方便6.4装配工艺规程的制定6.4.5数字化装配工艺人工装配的优势和局限性：人的智能和经验的参与，使得装配活动具有相当大的灵活性，且成本相对低廉；但是需要装配操作人员具备必要的素质；难以保证装配质量的一致性和稳定性，而且难以胜任装配体结构复杂、环境恶劣等情况下的装配工作。自动化装配：刚性自动装配：装配系统本身的成本高，设计和加工周期长，产品换代时需要改造系统的机械结构、电路等硬件，适合批量大、产品更新频率低的生产企业柔性自动装配：可以根据不同的生产需求和产品要求进行灵活调整和重组的装配系统，它可以快速适应新产品的生产，改变生产节拍和生产流程，以及应对订单量的波动1.概述6.4装配工艺规程的制定2.数字化装配装配技术与数字化技术、人工智能技术相结合，形成了数字化装配这一自动化装配技术的新领域。关键：产品数字化定义是装配工艺工作的重要组成部分，也就是从初步设计开始到产品设计结束，装配工艺设计人员始终与产品设计人员和不同阶段的相关专业工艺人员并行开展产品定义工作。产品数字化设计是数字化加工和装配的前提和基础。数字化装配技术是在产品零部件三维数字化实体模型的基础上，利用现代计算机技术、信息技术和人工智能技术，借助于虚拟现实等人机交互手段，来规划与仿真产品的实际装配过程。整个数字化装配过程包含以下两部分：一方面是数字化装配工艺规划过程，另一方面是现场数字化装配过程，两者相辅相成6.4装配工艺规程的制定3.数字化装配关键技术

①装配建模。这一步就是从装配体的CAD模型中提取出有用的信息以及装配设计人员需要的一些信息等。如零件之间的几何位置关系、零件之间的连接关系等，构造出能够反映装配中零件间关系的模型。

②装配序列的评价，包括可行性评价和优化性评价。其中可行性评价包括工具的可操作性、装配运动空间无干涉性、装配体稳定性等；而优化性评价包括工具更换次数最少、

重复定位次数较少等，主要目的是尽量减少装配过程的时间消耗等。

③序列生成，用来产生装配序列。在这些评价的基础上对生成的序列进行选择，挑出最优的可行序列，并施行进一步的装配工艺规划、装配线配置。

④装配路径规划问题，即忽略装配工具，考虑装配零件从装配起点（传送带等工件运输设备）到装配目标点（产品中最终位置）的空间平移装配运动在障碍约束条件下的路径问题。路径规划一般要考虑运动学约束，包括路径约束和障碍约束两部分。

⑤管线敷设规划问题。即在复杂机电产品装配体内部，针对管线敷设、运行的具体约束条件，进行管线敷设优化设计。6.4装配工艺规程的制定4.数字化装配的特点和应用提高装配准确性：减少了人的因素的干扰提高装配效率：采用自动化和智能化设备和机器人；系统提供实时数据和反馈，帮助操作人员快速发现和解决问题实现质量控制：数字化装配系统集成了质量控制和自动检测功能数据驱动的优化：收集和分析装配过程中的数据，帮助优化装配流程提供实时