机械装配工艺基础知识讲义模板.doc
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1、机械装配工艺概述职业生涯 -01-10 19:55:32 阅读122 评论0 字号:大中小订阅 91机械装配工艺概述一、机器装配基础概念 依据要求技术要求,将零件或部件进行配合和连接,使之成为半成品或成品过程,称为装配。机器装配是机器制造过程中最终一个步骤,它包含装配、调整、检验和试验等工作。装配过程使零件、套件、组件和部件间取得一定相互位置关系,所以装配过程也是一个工艺过程。 为确保有效地进行装配工作,通常将机器划分为若干能进行独立装配装配单元。1、 零件:是组成机器最小单元,由整块金属或其它材料制成。 (见教材P246) 2、 套件(合件):是在一个基准零件上,装上一个或若干个零件组成。是
2、最小装配单元。 3、 组件:是在一个基准零件上,装上若干套件及零件而组成。如,主轴组件。 4、 部件:是在一个基准零件上,装上若干组件、套件和零件而组成。如,车床主轴箱。 部件特征:是在机器中能完成一定、完整功效。二、多种生产类型装配特点: (见教材P233表9.1)三、装配精度和装配尺寸链1、装配精度:为了使机器含有正常工作性能,必需确保其装配精度。机器装配精度通常包含三个方面含义:(见教材P233)(1) 相互位置精度:指产品中相关零部件之间距离精度和相互位置精度。如平行度、垂直度和同轴度等(2) 相对运动精度:指产品中有相对运动零部件之间在运动方向和相对运动速度上精度。如传动精度、回转精
3、度等。(3) 相互配合精度:指配合表面间配合质量和接触质量。2、装配尺寸链(1)装配尺寸链定义:在机器装配关系中,由相关零件尺寸或相互位置关系所组成一个封闭尺寸系统,称为装配尺寸链。(2)装配尺寸链分类: 1) 直线尺寸链:由长度尺寸组成,且各环尺寸相互平行装配尺寸链。 2) 角度尺寸链:由角度、平行度、垂直度等组成装配尺寸链。 3) 平面尺寸链:由成角度关系部署长度尺寸组成装配尺寸链。(3)装配尺寸链建立方法: 1) 确定装配结构中封闭环; 2) 确定组成环:从封闭环一端出发,按次序逐步追踪相关零件相关尺寸,直至封闭环另一端为止,而形成一个封闭尺寸系统,即组成一个装配尺寸链。(4)装配尺寸链
4、计算: 关键有两种计算方法:极值法和统计法。 前面介绍极值法工艺尺寸链基础计算公式,完全适用装配尺寸链计算。92确保装配精度四种装配方法确保装配精度方法可归纳权为:交换装配法、选择装配法、修配装配法和调整装配法四大类。(见教材P234)一、 交换装配法(见教材P234)采取交换法装配时,被装配每一个零件不需作任何挑选、修配和调整就能达成要求装配精度要求。用交换法装配,其装配精度关键取决于零件制造精度。依据零件交换程度,交换装配法可分为完全交换装配法和不完全交换装配法,现分述以下:1.完全交换装配法 (见教材P234)(1)定义:在全部产品中,装配时各组成环不需挑选或不需改变其大小或位置,装配后
5、即能达成装配精度要求装配方法,称为完全交换法。(2)特点:优点: 装配质量稳定可靠(装配质量是靠零件加工精度来确保);装配过程简单,装配效率高(零件不需挑选,不需修磨);易于实现自动装配,便于组织流水作业;产品维修方便。不足之处:当装配精度要求较高,尤其是在组成环数较多时,组成环制造公差要求得严,零件制造困难,加工成本高。(3)应用: 完全交换装配法适适用于在成批生产、大量生产中装配那些组成环数较少或组成环数虽多但装配精度要求不高机器结构。(4) 完全交换法装配时零件公差确实定:1) 确定封闭环:封闭环是产品装配后精度,其要满足产品技术要求。封闭环公差T0由产品精度确定。2) 查明全部组成环,
6、画装配尺寸链图:依据装配尺寸链建立方法,由封闭环一端开始查找全部组成环,然后画出装配尺寸链图。3) 校核各环基础尺寸:各环基础尺寸必需满足下式要求: Ao=AiAi 即封闭环基础尺寸等于全部增环基础尺寸之和减去全部减环基础尺寸之和。4) 决定各组成环公差:各组成环公差必需满足下式要求: ToTi 即各组成环公差之和不许可大于封闭环公差。各组成环平均公差Tp可按下式确定: Tp=To/m 式中:m-为组成环数。 各组成环公差分配应考虑以下原因:孔比轴难加工,孔公差应比轴公差选择大部分;比如:孔、轴配合H7/h6。 b) 尺寸大零件比尺寸小零件难加工,大尺寸零件公差取大部分; c) 组成环是标准件
7、尺寸时,其公差值是确定值,可在相关标准中查询。 5) 决定各组成环极限偏差: a) 先选定一组成环作为协调环:协调环通常选择易于加工和测量零件尺寸; b) 包容尺寸(如孔)按基孔制确定其极限偏差:即下偏差为0; c) 被包容尺寸(如轴)按基轴制确定其极限偏差:即上偏差为0。6) 协调环极限偏差确实定: 依据中间偏差计算公式:0=ij式中:0-为封闭环中间偏差,0=(ES0+EI0)/2; i、j-分别为全部增环中间偏差之和、全部减环中间偏差之和。 求出协调环中间偏差,再由协调环公差求出上下偏差为:ES=+T/2 EI=T/2应用举例:以下图所表示齿轮部件装配,轴是固定不动,齿轮在上面旋转,要求
8、齿轮和挡圈轴向间隙为0.10.35。已知:A1=30mm,A2=5mm,A3=43mm,A4=30-0.05 mm(标准件),A5=5mm。现采取完全交换法装配,试确定各组成环公差和极限偏差。解:(1)确定封闭环: 图中尺寸A0是装配以后间接确保尺寸,也是装配精度要求,所以A0是封闭环。(2)由份量环查找各组成环,画装配尺寸链图: (3)校核各环基础尺寸:A0= A3(A1+ A2+A4+ A5) =43(30+5+3+5) =0 可知各组成环尺寸正确无误。(4)确定各组成环公差:先计算各组成环平均公差Tp: Tp=T0/m 因:A0=3+0.35+0.10 mm,所以:T0=0.25mm。m
9、=5 ,即组成环数。故: Tp=T0/m=0.25/5=0.05mm 而A4是标准件,其公差值为确定值,其值为T4=0.05mm。 依据加工难易程度选择公差为T1=0.06mm,T2=0.04mm,T3=0.07mm,T5=0.03mm(5)确定各组成环极限偏差: 因A5是垫片,易于加工和测量,故选A5为协调环。 A1、A2为外尺寸,按基轴制确定极限偏差: A1=30 0-0.06 A2=5 0-0.04 A3为内尺寸,按基孔制确定极限偏差: A3=43+0.07(6)协调环极限偏差确实定:封闭环中间偏差为: 0=(0.35+0.1)/2=0.225 各组成环中间偏差为:1=(0-0.06)/
10、2=-0.03 2=(0-0.04)/2=-0.02 3=(0.07+0)/2=0.035 4=(0-0.05)/2=-0.025 由: 0=3(1+2+4+5) 得: 5=3(1+2+4+0)=0.035(-0.03-0.02-0.025+0.225)=-0.115 协调环A4极限偏差为: ES=5+T5/2=-0.115+0.03/2=-0.10 EI=5- T5/2=-0.115-0.03/2=-0.13 所以有: A5=5-0.10-0.132.统计交换装配法(不完全交换装配法)(见教材P236)用完全交换法装配,装配过程即使简单,但它是依据增环、减环同时出现极值情况来建立封闭环和组成
11、环之间尺寸关系,因为组成环分得制造公差过小常使零件加工产生困难。完全交换法以提升零件加工精度为代价来换取完全交换装配有时是不经济。统计交换装配法又称不完全交换装配法,其实质是将组成环制造公差合适放大,使零件轻易加工,但这会使极少数产品装配精度超出要求要求,但这种事件是小概率事件,极少发生。尤其是组成环数目较少,产品批量大量,从总经济效果分析,仍然是经济可行。统计交换装配方法优点是:扩大了组成环制造公差,零件制造成本低;装配过程简单,生产效率高。不足之处是:装配后有极少数产品达不到要求装配精度要求,须采取另外返修方法。大数交换装配方法适适用于在大批大量生产中装配那些装配精度要求较高且组成环数又多
12、机器结构。二、选择装配法(见教材P238)1、 选择装配法定义:是将装配尺寸链中组成环公差放大到经济可行程度,然后选择适宜零件进行装配,以确保装配精度要求装配方法,称为选择装配法。适用场所:装配精度要求高,而组成环较少成批或大批量生产。2、 选择装配法种类直接选配法:(1)定义:在装配时,工人从很多待装配零件中,直接选择适宜零件进行装配,以确保装配精度要求选择装配法,称为直接选配法。(2)特点: 1)装配精度较高; 2)装配时凭经验和判定性测量来选择零件,装配时间不易正确控制; 3)装配精度在很大程度上取决于工人技术水平。分组选配法:(1)定义:将各组成环公差相对完全交换法所求数值放大数倍,使
13、其能按经济精度加工,再按实际测量尺寸将零件分组,按对应组分别进行装配,以达成装配精度要求选择装配法,称为分组选配法。(2)应用:在大批大量生产中,装配那些精度要求尤其高同时又不便于采取调整装置部件,若用交换装配法装配,组成环制造公差过小,加工很困难或很不经济,此时能够采取分组选配法装配。(3)分组选配法通常要求:(见教材P238)1)采取分组法装配最好能使两相配件尺寸分布曲线含有完全相同对称分布曲线,假如尺寸分布曲线不相同或不对称,则将造成各组相配零件数不等而不能完全配套,造成浪费。2)采取分组法装配时,零件分组数不宜太多,不然会因零件测量、分类、保管、运输工作量增大而使生产组织工作变得相当复
14、杂。(4)分组法装配特点:关键优点是:零件制造精度不高,但却可取得很高装配精度;组内零件能够交换,装配效率高。不足之处是:增加了零件测量、分组、存贮、运输工作量。分组装配法适适用于在大批大量生产中装配那些组成环数少而装配精度又要求尤其高机器结构。三、修配装配法(见教材P240)1、定义:是将装配尺寸链中各组成环按经济加工精度制造,装配时,经过改变尺寸链中某一预先确定组成环尺寸方法来确保装配精度装配法,称为修配装配法。采取修配法装配时,各组成环均按该生产条件下经济可行精度等级加工,装配时封闭环所积累误差,势必会超出要求装配精度要求;为了达成要求装配精度,装配时须修配装配尺寸链中某一组成环尺寸(此
15、组成环称为修配环)。为降低修配工作量,应选择那些便于进行修配组成环做修配环。在采取修配法装配时,要求修配环必需留有足够但又不是太大修配量。2、修配装配法特点:关键优点是:组成环均能够加工经济精度制造,但却可取得很高装配精度。不足之处是: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。3、应用: 修配装配法适适用于单件小批生产中装配那些组成环数较多而装配精度又要求较高机器结构。四、调整装配法(见教材P242)1、定义:装配时用改变调整件在机器结构中相对位置或选择适宜调整件来达成装配精度装配方法,称为调整装配法。调整装配法和修配装配法原理基础相同。在以装配精度要求为封闭环建立装配尺寸链中,
16、除调整环外各组成环均以加工经济精度制造,因为扩大组成环制造公差累积造成封闭环过大误差,经过调整调整件(或称赔偿件)相对位置方法消除,最终达成装配精度要求。 调整调整件相对位置方法有可动调整法、固定调整法和误差抵消调整法等三种。2、调整装配法特点:关键优点是:组成环均能够加工经济精度制造,但却可取得较高装配精度;装配效率比修配装配法高。不足之之处是要另外增加一套调整装置。3、应用:可动调整法和误差抵消调整法适适用于在小批生产中应用,固定调整法则关键适适用于大批量生产。93机械装配工艺规程设计机械装配工艺规程设计一、 制订装配工艺过程基础标准:1、 确保产品装配质量,以延长产品使用寿命;2、 合理
17、安排装配次序和工序,尽可能降低钳工手工劳动量,缩短装配周期,提升装配效率;3、 尽可能降低装配占地面积;4、 尽可能降低装配工作成本。二、 制订装配工艺规程步骤:(见教材P245-247)1、 研究产品装配图及验收技术条件:(1) 审核产品图样完整性、正确性;(2) 分析产品结构工艺性;(3) 审核产品装配技术要求和验收标准;(4) 分析和计算产品装配尺寸链。2、 确定装配方法和组织形式:(1) 装配方法确实定:关键取决于产品结构尺寸大小和重量,和产品生产纲领。(2) 装配组织形式:1) 固定式装配:全部装配工作在一固定地点完成。适适用于单件小批生产和体积、重量大设备装配。 2) 移动式装配:
18、是将零部件按装配次序从一个装配地点移动到下一个装配地点,分别完成一部分装配工作,各装配点工作总和就是整个产品全部装配工作。适适用于大批量生产。3、 划分装配单元,确定装配次序:(1) 将产品划分为套件、组件和部件等装配单元,进行分级装配;(2) 确定装配单元基准零件;(3) 依据基准零件确定装配单元装配次序。4、 划分装配工序:(1) 划分装配工序,确定工序内容(如清洗、刮削、平衡、过盈连接、螺纹连接、校正、检验、试运转、油漆、包装等);(2) 确定各工序所需设备和工具;(3) 制订各工序装配操作规范:如过盈配合压入力等;(4) 制订各工序装配质量要求和检验方法;(5) 确定各工序时间定额,平
19、衡各工序工作节拍。5、 编制装配工艺文件一、装配概念任何一台机器设备全部是有很多零件所组成,将若干合格零件按要求技术要求组合成部件,或将若干个零件和部件组合成机器设备,并经过调整、试验等成为合格产品工艺过程称为装配。比如一辆自行车有几十个零件组成,前轮和后轮就是部件。装配是机器制造中最终一道工序,所以它是确保机器达成各项技术要求关键。装配工作好坏,对产品质量起着关键作用。二、装配工艺过程1.装配前准备工作(1)研究和熟悉装配图技术条件,了解产品结构和零件作用,和相连接关系。(2)确定装配方法、程序和所需工具。(3)领取和清洗零件。2.装配装配又有组件装配、部件装配和总装配之分,整个装配过程要按
20、次序进行。(1)组件装配 将若干零件安装在一个基础零件上而组成组件。如减速器中一根传动轴,就由轴、齿轮、键等零件装配而成组件。(2)部件装配 将若干个零件、组件安装在另一个基础零件上而组成部件(独立机构)。如车床床头箱、进给箱、尾架等。(3)总装配 将若干个零件、组件、部件组合成整台机器操作过程称为总装配。比如车床就是把多个箱体等部件、组件、零件组合而成。3.装配工作要求(1)装配时,应检验零件和装配相关形状和尺寸精度是否合格,检验有没有变形、损坏等,并应注意零件上多种标识,预防错装。(2)固定连接零部件,不许可有间隙。活动零件,能在正常间隙下,灵活均匀地按要求方向运动,不应有跳动。(3)各运
21、动部件(或零件)接触表面,必需确保有足够润滑、若有油路,必需通畅。(4)多种管道和密封部位,装配后不得有渗漏现象。(5)试车前,应检验个部件连接可靠性和运动灵活性,各操纵手柄是否灵活和手柄位置是否在适宜位置;试车前,从低速到高速逐步进行。三、经典组件装配方法1.螺钉、螺母装配螺钉、螺母装配是用螺纹连接装配,它在机器制造中广泛使用。装拆、更换方便,易于数次装拆等优点。螺钉、螺母装配中注意事项:(1)螺纹配合应做到用手能自由旋入,过紧会咬坏螺纹,过松则受力后螺纹会断裂。(2)螺母端面应和螺纹轴线垂直,以受力均匀。(3)装配成组螺钉、螺母时,为确保零件贴合面受力均匀,应按一定要求旋紧(图所表示),而
22、且不要一次完全旋紧,应按次序分两次或三次旋紧。 1 6 31 4 5 2 (4)对于在变载荷和振动载荷下工作螺纹连接,必需采取防松保险装置。2.滚动轴承装配滚动轴承装配多数为较小过盈配合,装配时常见手锤或压力机压装。轴承装配到轴上时,应经过垫套施力于内圈端面上;轴承装配到机体孔内时,则应施力于外圈端面上;若同时压到轴上和机体孔中时,则内外圈端面应同时加压。假如没有专用垫套时,也可用手锤、铜棒沿着轴承端面四面对称均匀地敲入,用力不能太大。假如轴承和轴是较大过盈配合时,可将轴承吊放到8090热油中加热,然后趁热装配。四、拆卸工作要求1.机器拆卸工作,应按其结构不一样,预先考虑操作次序,以免前后倒置
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