C9机械装配工艺规程设计.pptx

9.1 装配的生产与组织形式装配的生产与组织形式1.装配工艺规程装配工艺规程l1）基本概念）基本概念l装配装配 部件装配部件装配 总装配总装配l装配工艺的作用装配工艺的作用l-根据装配精度的要求，合理的确定零件的根据装配精度的要求，合理的确定零件的公差，使之容易加工，公差，使之容易加工，并寻求经济而又方便的并寻求经济而又方便的装配方法。装配方法。l大批量生产大批量生产-主要采用互换法装配主要采用互换法装配l单件生产单件生产-主要以装配法和调整法为主主要以装配法和调整法为主2.装配工艺规程的制定装配工艺规程的制定1）三个阶段：）三个阶段：l（1）产品结构分析）产品结构分析l包括：尺寸分析包括：尺寸分析l 工艺分析工艺分析l（2）划分装配单元）划分装配单元l装配单元装配单元-分为零件、部件和仪器。分为零件、部件和仪器。l零件零件l部件部件l仪器仪器l（3）确定装配顺序）确定装配顺序l先下后上，先内后外；先难后易，先精密后一先下后上，先内后外；先难后易，先精密后一般。般。l例：汽车由上万个零件组成，主要组件：发动例：汽车由上万个零件组成，主要组件：发动机、前后车桥、车身、电气等。机、前后车桥、车身、电气等。l工艺流程：工艺流程：l同一等级的装配单元在总装前互不相关，可同同一等级的装配单元在总装前互不相关，可同时独立进行生产、装配，实行平行生产。时独立进行生产、装配，实行平行生产。l-可缩短装配周期，实现专业化生产，提高可缩短装配周期，实现专业化生产，提高质量，降低成本。质量，降低成本。2）装配工件文件）装配工件文件l装配工艺过程卡装配工艺过程卡l装配工序卡装配工序卡2.一般装配工作一般装配工作l装配工作装配工作-包括组装、调整、试验、检验、包装等项包括组装、调整、试验、检验、包装等项内容。内容。l组装组装-将零件集合成组件或部件，最后集合成仪器的将零件集合成组件或部件，最后集合成仪器的工艺过程。工艺过程。l组装工作：组装工作：l清洗清洗l连接连接l装配加工装配加工l平衡平衡9.2 装配尺寸链装配尺寸链一、装配精度一、装配精度零件经装配后在尺寸、相对位置及运动等方面所零件经装配后在尺寸、相对位置及运动等方面所获得的精度。获得的精度。零件、部件间的尺寸精度零件、部件间的尺寸精度零件、部件间的位置精度零件、部件间的位置精度零件、部件间的相对运动精度零件、部件间的相对运动精度零件、部件间的接触精度零件、部件间的接触精度影响产品的工作性能、使用寿命。影响产品的工作性能、使用寿命。l机器的质量，主要取决于机器结构设计的正确机器的质量，主要取决于机器结构设计的正确性、零件的加工精度、机器的装配精度。性、零件的加工精度、机器的装配精度。l零件的加工精度是影响机器的装配精度的最主零件的加工精度是影响机器的装配精度的最主要因素。要因素。l通过建立、分析计算装配尺寸链，可以解决零通过建立、分析计算装配尺寸链，可以解决零件精度与装配精度之间的关系。件精度与装配精度之间的关系。根据机器的装配精度要求来设计机器零部件及其精度时，根据机器的装配精度要求来设计机器零部件及其精度时，必须考虑装配方法的影响。必须考虑装配方法的影响。装配时由于采用不同的工艺措施，形成各种不同的装配方装配时由于采用不同的工艺措施，形成各种不同的装配方法，则解算装配尺寸链的方法也截然不同，所得结果差异法，则解算装配尺寸链的方法也截然不同，所得结果差异甚大。甚大。二、装配尺寸链的建立二、装配尺寸链的建立l1）基本概念）基本概念l原始尺寸原始尺寸 合成尺寸合成尺寸装配尺寸链装配尺寸链-在机器的装配关系中，由相关零件的尺寸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。或相互位置关系所组成的尺寸链。装配精度（封闭环）是零部件装配后最后形成的尺寸或位装配精度（封闭环）是零部件装配后最后形成的尺寸或位置关系。置关系。3）尺寸链的分类）尺寸链的分类l（1）按应用场合分）按应用场合分l装配尺寸链装配尺寸链l工艺尺寸链工艺尺寸链l（2）按尺寸链中各环的几何特性分）按尺寸链中各环的几何特性分l长度尺寸链长度尺寸链l角度尺寸链角度尺寸链l（3）按尺寸链间的相互联系形态分）按尺寸链间的相互联系形态分l基本尺寸链基本尺寸链l并联尺寸链并联尺寸链4）装配尺寸链的查找方法）装配尺寸链的查找方法l根据装配精度要求确定封闭环；根据装配精度要求确定封闭环；l以封闭环两端的那两个零件为起点，沿着装配精度要以封闭环两端的那两个零件为起点，沿着装配精度要求的位置方向，以零部件装配基准面为查找线索，分求的位置方向，以零部件装配基准面为查找线索，分别找出影响装配精度要求的有关零部件，直至找到同别找出影响装配精度要求的有关零部件，直至找到同一个基准零部件或同一基准表面为止。一个基准零部件或同一基准表面为止。l各有关零部件上直接联接相邻零件部件装配基准面的各有关零部件上直接联接相邻零件部件装配基准面的尺寸或位置关系，即为装配尺寸链的组成环。尺寸或位置关系，即为装配尺寸链的组成环。装配尺寸链的建立装配尺寸链的建立封闭环的确定封闭环的确定组成环的确定组成环的确定画出尺寸链图画出尺寸链图三、尺寸链的计算方法三、尺寸链的计算方法（1）尺寸链的计算习惯上可分为正计算和反计算两大类：）尺寸链的计算习惯上可分为正计算和反计算两大类：l正计算正计算-公差控制计算：公差控制计算：是已知各组成环的公差与极是已知各组成环的公差与极限偏差，计算封闭环的公差与极限偏差，限偏差，计算封闭环的公差与极限偏差，l反计算反计算公公差分配计算：差分配计算：是已知封闭环的公差与极限是已知封闭环的公差与极限偏差，计算组成环的公差与极限偏差。偏差，计算组成环的公差与极限偏差。（2）从计算方法类分可分为极值法和统计法：）从计算方法类分可分为极值法和统计法：装配尺寸链计算装配尺寸链计算-采用极值法或统计法采用极值法或统计法1、极值法、极值法l-是指各组成环同时出现极大值或极小值时，封闭是指各组成环同时出现极大值或极小值时，封闭环尺寸与各组成环尺寸之间的关系。环尺寸与各组成环尺寸之间的关系。2、统计法（大数互换法）、统计法（大数互换法）l对任何尺寸分布形式都适宜，只要求各组成环之间相对任何尺寸分布形式都适宜，只要求各组成环之间相互独立。互独立。（1）封闭环的公差）封闭环的公差T0S的计算的计算:（公差控制）（公差控制）l已知封闭环的尺寸和公差，求各组成环的尺寸和公差。已知封闭环的尺寸和公差，求各组成环的尺寸和公差。l目的：将封闭环公差合理地分配给各个组成环。目的：将封闭环公差合理地分配给各个组成环。l平均公差平均公差Tav是按构成尺寸链的各个组成环公差相等的原则是按构成尺寸链的各个组成环公差相等的原则来计算的。来计算的。（2）组成环平均公差）组成环平均公差Tav的计算：的计算：（公差分配）（公差分配）9.3 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法1.装配精度装配精度1）装配精度）装配精度-是为了保证仪器的良好工作性能而规是为了保证仪器的良好工作性能而规定的，影响仪器的质量和经济性。定的，影响仪器的质量和经济性。l距离精度（尺寸精度）距离精度（尺寸精度）l相互位置精度相互位置精度l相对运动精度相对运动精度l相互配合精度相互配合精度2）装配精度与零件加工精度的关系）装配精度与零件加工精度的关系l（1）零件装配成仪器，装配精度以零件的加工质量为）零件装配成仪器，装配精度以零件的加工质量为基础。基础。l（2）完全由零件的制造精度来保证，要求制造公差很）完全由零件的制造精度来保证，要求制造公差很小，成本高，难以实现。小，成本高，难以实现。如何解决精度与成本的矛盾？l按经济加工精度来确定零件的技术要求，装配按经济加工精度来确定零件的技术要求，装配时，采取一定的保证装配精度的装配方法；时，采取一定的保证装配精度的装配方法；l合理地保证装配精度，应对仪器的结构设计、合理地保证装配精度，应对仪器的结构设计、零件的加工、仪器的装配和检验，进行全面分零件的加工、仪器的装配和检验，进行全面分析和综合考虑。析和综合考虑。l装配方法的选择是重要组成部分。装配方法的选择是重要组成部分。l装配方法有装配方法有:l互换装配法、选择装配法、修配装配法、调整互换装配法、选择装配法、修配装配法、调整装配法。装配法。2.互换装配法互换装配法1）完全互换装配法）完全互换装配法l在在全部产品全部产品中，装配时各组成环不需挑选或改变其大中，装配时各组成环不需挑选或改变其大小和位置，装入后即能达到封闭环的公差要求。小和位置，装入后即能达到封闭环的公差要求。l采用采用极值公差极值公差公式计算。公式计算。例例9-1：在齿轮装配结构：在齿轮装配结构图中，轴是固定的，齿轮图中，轴是固定的，齿轮在轴上回转，若要求保证在轴上回转，若要求保证装配后齿轮右端的间隙在装配后齿轮右端的间隙在0.10-0.35mm之间，已知之间，已知A1=35 mm，A2=14mm,A3=49mm。试以完全互。试以完全互换装配法解算各组成环的换装配法解算各组成环的公差和极限偏差。公差和极限偏差。2 2）大数互换装配法大数互换装配法大数互换装配法大数互换装配法在在在在绝大多数产品绝大多数产品绝大多数产品绝大多数产品中，装配时各组成环不需挑选或中，装配时各组成环不需挑选或中，装配时各组成环不需挑选或中，装配时各组成环不需挑选或改变其大小和位置，装入后即能达到封闭环的公改变其大小和位置，装入后即能达到封闭环的公改变其大小和位置，装入后即能达到封闭环的公改变其大小和位置，装入后即能达到封闭环的公差要求。差要求。差要求。差要求。采用采用采用采用统计公差统计公差统计公差统计公差公式计算。公式计算。公式计算。公式计算。例例例例9-2 9-2：在例：在例：在例：在例9-9-1 1中，若中，若中，若中，若 A1A1，A2A2，A3 A3 的尺寸分的尺寸分的尺寸分的尺寸分布均为正态分布，尺寸布均为正态分布，尺寸布均为正态分布，尺寸布均为正态分布，尺寸分布中心与公差带中心分布中心与公差带中心分布中心与公差带中心分布中心与公差带中心重合。试以不重合。试以不重合。试以不重合。试以不完全互换完全互换装配法解算各组成环的装配法解算各组成环的公差和极限偏差。公差和极限偏差。3、选择装配法、选择装配法将相互配合的各零件仍按经济精度制定（即零件将相互配合的各零件仍按经济精度制定（即零件制造公差放大），然后选择合适的零件进行装制造公差放大），然后选择合适的零件进行装配，以保证规定的装配精度要求。配，以保证规定的装配精度要求。三种：直接选择法、分组装配法、复合装配法三种：直接选择法、分组装配法、复合装配法1）直接选择法直接选择法事先不将零件进行测量和分组，在装配时直接有事先不将零件进行测量和分组，在装配时直接有工人试凑装配。工人试凑装配。简单；取决于工人技术水平；不宜采用在生产节简单；取决于工人技术水平；不宜采用在生产节拍要求严格的大批大量生产流水线的装配。拍要求严格的大批大量生产流水线的装配。2）分组装配法）分组装配法l将各组成环按其实际尺寸大小分为若干组，各将各组成环按其实际尺寸大小分为若干组，各对应组进行装配，同组零件具有互换性。对应组进行装配，同组零件具有互换性。l采用极值公差公式计算。采用极值公差公式计算。l应用：组成环不多；封闭环要求很高。应用：组成环不多；封闭环要求很高。l分组法是分组法是l在设计时将按完全互换的尺寸链解法所确定的在设计时将按完全互换的尺寸链解法所确定的各环公差放大几倍，使其能按经济精度加工；各环公差放大几倍，使其能按经济精度加工；l在把各零件放大后的公差带等分成几组，按对在把各零件放大后的公差带等分成几组，按对应组把零件装配在一起，保证封闭环所要求的应组把零件装配在一起，保证封闭环所要求的配合精度和配合性质。配合精度和配合性质。例例9-3：某厂汽车发动机活塞销与活塞销孔的装：某厂汽车发动机活塞销与活塞销孔的装配关系如图，销子和销孔的基本尺寸为配关系如图，销子和销孔的基本尺寸为 28mm,在冷态装配时要求有在冷态装配时要求有0.0025-0.0075mm的过盈量。的过盈量。4、修配装配法、修配装配法l各组成环尺寸均按给定的生产条件下的经济加工精度各组成环尺寸均按给定的生产条件下的经济加工精度制造，由于封闭环的极值公差超出封闭环公差。装配制造，由于封闭环的极值公差超出封闭环公差。装配时，必须时，必须对零件的相关尺寸进行加工修配对零件的相关尺寸进行加工修配，使封闭环，使封闭环达到其公差与极限偏差要求。达到其公差与极限偏差要求。l采用极值公差公式计算。采用极值公差公式计算。l补偿环（修配环）补偿环（修配环）-要进行修配的组成环。要进行修配的组成环。l（1）分析尺寸链的组成结构）分析尺寸链的组成结构l（2）选取补偿环）选取补偿环l（3）确定各组成环公差）确定各组成环公差l（4）计算补偿量和补偿环预加工尺寸）计算补偿量和补偿环预加工尺寸l关键：补偿环选取和补偿环预加工尺寸关键：补偿环选取和补偿环预加工尺寸l补偿环的选择：补偿环的选择：l易修配加工，易拆装的零件。（如垫圈、块、压板）易修配加工，易拆装的零件。（如垫圈、块、压板）l不能选并联尺寸链公共环的零件。不能选并联尺寸链公共环的零件。例例9-4：图示普通车床床头和尾座两顶尖的等高性要求为：图示普通车床床头和尾座两顶尖的等高性要求为不超过不超过0.06mm(只允许尾座高），已知只允许尾座高），已知 A1=202mm,A2=46mm,A3=156mm,试确定组成环公差和试确定组成环公差和极限尺寸。极限尺寸。l5、调整装配法调整装配法l装配时，用调整的方法改变补偿环的实装配时，用调整的方法改变补偿环的实际尺寸或位置，使封闭环达到其公差与际尺寸或位置，使封闭环达到其公差与极限偏差的要求。极限偏差的要求。l采用极值公差公式计算。采用极值公差公式计算。l一般以调整螺栓、斜块、挡环、垫片或一般以调整螺栓、斜块、挡环、垫片或轴孔的间隙等作为补偿环。轴孔的间隙等作为补偿环。l调整法的实质与修配法相同：扩大组成环的公差，使调整法的实质与修配法相同：扩大组成环的公差，使各组成环按经济加工精度制造，装配时用调整补偿环各组成环按经济加工精度制造，装配时用调整补偿环的方法来达到规定的装配精度要求。的方法来达到规定的装配精度要求。l不同之处：调整法用调整环的尺寸组来定；修配法是不同之处：调整法用调整环的尺寸组来定；修配法是对零件的相关尺寸进行加工修配对零件的相关尺寸进行加工修配，使封闭环达到其公，使封闭环达到其公差与极限偏差要求。差与极限偏差要求。1）固定调整法）固定调整法l在尺寸链中加入一个（或几个）调整件作为补偿环在尺寸链中加入一个（或几个）调整件作为补偿环（件）。（件）。l补偿件是尺寸按等差级数制成的一组专用零件，根据补偿件是尺寸按等差级数制成的一组专用零件，根据装配的需要，选用其中某一级别的零件来作补偿，从装配的需要，选用其中某一级别的零件来作补偿，从而保证所需要的装配精度。而保证所需要的装配精度。l调整件各组尺寸的确定：调整件各组尺寸的确定：l通过组成环的偏差值求出补偿环尺寸，再根据补偿环通过组成环的偏差值求出补偿环尺寸，再根据补偿环组数组数Z求得求得。例例9-5：车床主轴双联齿：车床主轴双联齿轮装配后，要求轴向间轮装配后，要求轴向间隙在隙在0.20-0.50mm，已知，已知 A1=115mm,A2=8.5mm,A3=95mm,A4=2.5mm,A5=9mm,试以固定调整试以固定调整装配法解算各组成环的装配法解算各组成环的极限偏差，并求调整环极限偏差，并求调整环的分组数和调整环尺寸的分组数和调整环尺寸系列。系列。2）可动调整法可动调整法l在尺寸链中选定一个（几个）零件为补偿环，用改变在尺寸链中选定一个（几个）零件为补偿环，用改变调整件位置来调整所累积的封闭环误差，从而保证装调整件位置来调整所累积的封闭环误差，从而保证装配精度。配精度。l注意：最大调整量必须考虑到最大的补偿数值，其装注意：最大调整量必须考虑到最大的补偿数值，其装配精度一定程度上依赖于工人的技术水平。配精度一定程度上依赖于工人的技术水平。l（1）间隙调整）间隙调整l径向间隙径向间隙l轴向间隙轴向间隙l（2）位置精度调整）位置精度调整9.4 装配工艺规程的制订一、基本原则一、基本原则保证产品装配质量，并力求提高装配质量，以延长产品的使保证产品装配质量，并力求提高装配质量，以延长产品的使用寿命；用寿命；合理安排装配工序，尽量减少钳工装配工作量；合理安排装配工序，尽量减少钳工装配工作量；提高装配工作效率，缩短装配周期；提高装配工作效率，缩短装配周期；尽可能减少车间的作业面积，力争单位面积上具有最大的生尽可能减少车间的作业面积，力争单位面积上具有最大的生产率。产率。装配工艺规程装配工艺规程-是用文件形式规定下来的装配工艺过程，是用文件形式规定下来的装配工艺过程，它是指导装配工作的技术文件，也是进行装配生产计划及技它是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。术准备的主要依据。二、制定装配工艺规程的步骤二、制定装配工艺规程的步骤1、进行产品分析；、进行产品分析；2、确定装配的组织形式；、确定装配的组织形式；l主要取决于：主要取决于：l生产产品的结构特点（尺寸、大小）生产产品的结构特点（尺寸、大小）l精度要求精度要求l生产批量。生产批量。1）非流水装配）非流水装配2）流水装配）流水装配l（1）移动式流水装配）移动式流水装配l（2）固定式流水装配）固定式流水装配3、拟定装配工艺过程、拟定装配工艺过程1）确定装配工作的具体内容；）确定装配工作的具体内容；2）确定装配工艺方法及设备；）确定装配工艺方法及设备；3）确定装配顺序；）确定装配顺序；4）确定工时定额并协调各装配工艺内容。）确定工时定额并协调各装配工艺内容。4、编写装配工艺文件、编写装配工艺文件9.5 机器结构的装配工艺性l机器结构的装配工艺性，是指机器结构能保证装配过程中相互连接的零部件不用或少用修配和机械加工，用较少的劳动量，花费较少的时间按产品的设计要求顺利地装配起来。一、一、零件零件结构工艺性分析结构工艺性分析l要求：要求：l1）形状设计应便于加工、测量）形状设计应便于加工、测量l2）结构设计应利于提高生产率、减少加工量）结构设计应利于提高生产率、减少加工量l3）结构设计应利于提高加工自动化）结构设计应利于提高加工自动化二、二、仪器仪器结构工艺性分析结构工艺性分析l要求：要求：l1）安装定位要合理）安装定位要合理l2）安装拆卸方便）安装拆卸方便l3）减少装配时的机械加工量）减少装配时的机械加工量l4）选择合适的装配精度）选择合适的装配精度结构工艺性指标结构工艺性指标l结构形成系数结构形成系数l产品零件重复系数产品零件重复系数l标准化程度系数标准化程度系数l结构继承性系数结构继承性系数l材料利用系数材料利用系数l产品可划分装配单元数量系数产品可划分装配单元数量系数l零件加工精度系数零件加工精度系数l零件工艺复杂程度系数零件工艺复杂程度系数l产品装配复杂程度系数产品装配复杂程度系数9.6 机械装配自动化