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1、第第5 5章章 机器装配工艺过程设计机器装配工艺过程设计 本章要点 装配工艺规程制定 装配尺寸链 保证装配精度的装配方法 自动装配 1 第第5 5章章 机器装配机器装配 Machine AssemblingMachine Assembling 5. 5.1 1 概述概述 Introduction to Machine Introduction to Machine AssemblingAssembling 机械制造工艺学机械制造工艺学 2 q 机器装配 5. 5.1 1.1 .1 机械装配基本概念机械装配基本概念 机械装配是按规定的精度和技术要求，将构 成机器的零件结合成套件、组件、部件和产
2、品的过程。装配是机器制造中的后期工作， 是决定产品质量的关键环节。 q 机器装配基本作业 q 机器装配精度 清洗 连接 校正、调整与配作 平衡 验收、试验 相互位置精度 相互运动精度 相互配合精度 套件装配齿轮 1基准零件 2铆钉 3齿轮 3 q 套件与组件示例 套件和组件示例 a）套件 b）组件 5. 5.1 1.1 .1 机械装配基本概念机械装配基本概念 4 q 装配工艺系统图 5. 5.1 1.2 .2 装配工艺系统图装配工艺系统图 为了便于装配，通常将机器分成若干个独立的装配单元。图装配单 元通常可划分为五个等级，即零件、套件、组件、部件和机器（见 下图) 基准零件机器 零 件 零 件
3、 零 件 零 件 零 件 部 件 部 件 组 件 套 件 零 件 机器装配系统示意图 5 第第5 5章章 机器装配机器装配 Machine AssemblingMachine Assembling 5. 5.2 2 装配工艺规程制定装配工艺规程制定 Process PlanningProcess Planning for for AssemblingAssembling 机械制造工艺学机械制造工艺学 6 5.2.1 5.2.1 装配装配工艺规程制定原则工艺规程制定原则 q 制定装配工艺规程的原则 保证产品装配质量 选择合理的装配方法，综合考虑加工和装配的整体效益 合理安排装配顺序和工序，尽量减
4、少钳工装配工作量，缩短装配周 期，提高装配效率 尽量减少装配占地面积，提高单位面积生产率，改善劳动条件 注意采用和发展新工艺、新技术 q 制定装配工艺规程所需原始资料 产品装配图及验收标准 生产纲领 生产条件 7 5.2.2 5.2.2 制定制定装配装配工艺规程步骤工艺规程步骤 q 研究产品装配图和验收条件 q 确定装配方法和装配组织形式 q 划分装配单元 将产品划分为部件、组件和套件等装配单元是制定装配工艺规程最 重要的一步。装配单元的划分要便于装配，并应合理的选择装配基 准件。装配基准件应是产品的基体或主干零件、部件，应有较大的 体积和重量，有足够的支撑面和较多的公共结合面 q 确定装配顺
5、序 在划分装配单元并确定装配基准件以后，即可安排装配顺序。安排 装配顺序的一般原则是先难后易、先内后外、先小后大、先下后上 q 划分装配工序 q 编制装配工艺文件 8 生产规模装配方法与组织形式自动化程度特 点 单件生产 手工（使用简单工具）装配 ，无专用和固定工作台位 手工 生产率低，装配质量很 大程度上取决于装配工 人的技术水平和责任心 成批生产 装配工作台位固定，备有装 配夹具、模具和各种工具， 可分部件装配和总装配，也 可组成装配对象固定而装配 工人流动的流水线 手工为主， 部分使用工 具和夹具 有一定生产率，能满足 装配质量要求，需用设 备不多； 工作台位之间 一般不用机械化输送 成
6、批生产 轻型产品 每个工人只完成一部分工作 ，装配对象用人工依次移动 （可带随行夹具），装备按 装配顺序布置 人工流水线 生产率较高，对工人技 术水平要求相对较低， 装备费用不高；装配工 艺相似的多品种流水线 可采用自由节拍移动 成批或大 批生产 一种或几种相似装配对象专 用流水线，有周期性间歇移 动和连续移动两种方式 机械化传输 生产率高，节奏性强， 待装零、部件不能脱节 ，装备费用较高 大批大量 生产 半自动或全自动装配线，半 自动装配线部分上下料和装 配工作采用人工方法 半自动、全 自动装配 生产率高，质量稳定， 产品变动灵活性差，装 备费用昂贵 装配组织形式的选择与比较 5.2.2 5
7、.2.2 制定制定装配装配工艺规程步骤工艺规程步骤 9 车床床身装配简图 油盘总成 P011 床 身 10031 垫板上涂铅油 床身总成 Z011 用水平仪检查 导轨的直线度 右垫板 2001 8 左托盘 1001 1 右托盘 1004 1 前床脚 1002 1 后床脚 1005 1 螺栓 2002 8 垫圈 2004 4 螺栓 2003 4 垫圈 2006 4 螺母 2005 4 床身部件装配系统图 5.2.2 5.2.2 制定制定装配装配工艺规程步骤工艺规程步骤 10 第第6 6章章 机器装配机器装配 Machine AssemblingMachine Assembling 6. 6.3
8、3 机器结构装配工艺性机器结构装配工艺性 Assembling Assembling Technological Technological Efficiency of Machine StructureEfficiency of Machine Structure 机械制造工艺学机械制造工艺学 11 q 必要性 q 实例 5.3.1 5.3.1 机器结构能分成独立装配单元机器结构能分成独立装配单元 转塔车床快速行程轴装置 可以组织平行装配作业 部件可进行预调和试车 局部改进不影响整机装配 利于机器维护、检修、包装、运输 操纵箱 操纵箱 光轴 联轴器 阶梯轴 箱体 箱体 快速行程轴装置两种结构
9、比较 齿轮、轴组件 12 修配法结构 调整法结构 5.3.2 5.3.2 减少装配时修配与机加工减少装配时修配与机加工 车床床头箱装配 山形导轨定位 平导轨定位 配钻油孔结构 无须配钻油孔结构 调整代替修配 避免机加工 13 5.3.3 5.3.3 机器结构便于装配和拆卸机器结构便于装配和拆卸 依次装配 轴依次装配结构 连接方式改进 便于装配操作 14 5.3.3 5.3.3 机器结构便于装配和拆卸机器结构便于装配和拆卸 留出装配工具位置 留出装配连接件位置 15 第第5 5章章 机器装配机器装配 Machine AssemblingMachine Assembling 5. 5.4 4 装配
10、尺寸链装配尺寸链 Assembling Dimensional ChainAssembling Dimensional Chain 机械制造工艺学机械制造工艺学 16 q 机器装配精度内容 5. 5.4 4.1 .1 机械装配精度机械装配精度 相互位置精度相互位置精度 相互运动精度相互运动精度 相互配合精度相互配合精度 q 装配精度与零件精度关系 尾座对溜板移动精度保证尾座对溜板移动精度保证 A A溜板导轨溜板导轨 B B尾座导轨尾座导轨 A A B B 单件自保单件自保 主轴与尾座主轴与尾座 套筒中心线套筒中心线 等高结构与等高结构与 尺寸链尺寸链 主轴箱主轴箱尾座尾座 尾座底板尾座底板 床
11、身床身 形成尺寸链形成尺寸链 17 5. 5.4 4.1 .1 机械装配精度机械装配精度 q 机器装配精度分析 回转台 床鞍 升降台 P 0 T R S 卧式万能铣床工作台面 对升降台垂直移动的垂直度要求 千分表 直角尺 工作台 移动方向 影响装配精度的因素 零件的加工精度（装 配精度常常与多个零件 精度有关） 装配方法与装配技术 零件间的接触质量 力、热、内应力引起 的零件变形 旋转零件的不平衡 18 q 装配尺寸链基本概念 5.4.2 5.4.2 装配尺寸链建立装配尺寸链建立 装配尺寸链：在机器装配关系中，由相关 零件尺寸或位置关系组成的尺寸链 封闭环：通常就是装配精度要求 q 装配尺寸链
12、分类 直线尺寸链 角度尺寸链 平面尺寸链 空间尺寸链 角度装配尺寸链示例 O - O 主轴回转轴线 - 山形导轨中线 - 下溜板移动轨迹 0.015 200 2 0 1 OO 孔轴配合装配尺寸链 19 5.4.2 5.4.2 装配尺寸链建立装配尺寸链建立 螺孔中心线 e 过孔中心线X1 X2 Y2Y1 O2 O1 P1 平面装配尺寸链示例 P2 P0 20 q 装配尺寸链查找方法 q 查找装配尺寸链应注意的问题 5.4.3 5.4.3 装配尺寸链查找方法装配尺寸链查找方法 取封闭环两端的零件为起点，沿装配精度要求的位置方向，以装配 基准面为联系线索，分别查明装配关系中影响装配精度要求的那些 有
13、关零件，直至找到同一基准零件或同一基准表面为止。所有零件 上连接两个装配基准面间的位置尺寸和位置关系，便是装配尺寸链 的组成环 必要的简化 A0 A1 A2A3 箱体孔 轴线 主轴锥 孔轴线 套筒锥孔 轴线 套筒外圆 轴线 尾座孔 轴线 e1 e2e3 A2A3 A1 A0 主轴与尾座套筒中心线等高度装配尺寸链 简化后 21 q 查找装配尺寸链应注意的问题 5.4.3 5.4.3 装配尺寸链查找方法装配尺寸链查找方法 “一件一环”原则（装配尺寸链路线最 短原则）：组成装配尺寸链时，应使 每个有关零件只有一个尺寸列人装配 尺寸链。相应地将直接连接两个装配 基准面间的那个位置尺寸或位置关系 标注在
14、零件图上 方向性：按不同方向分别建立装配尺寸链 装配尺寸链“一件一环”原则 尺寸不合理标注 22 第第5 5章章 机器装配机器装配 Machine AssemblingMachine Assembling 5. 5.5 5 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法 Assembling Assembling Methods to Assure Methods to Assure AssemblingAssembling Accuracy Accuracy 机械制造工艺学机械制造工艺学 23 5.5.1 5.5.1 达到装配精度的装配达到装配精度的装配方法方法 装配方法 工 艺 特 点 适
15、用 范 围 常用装配方法及其适用范围 完全互 换法 配合件公差之和小于/等于装 配公差；装配操作简单；便 于组织流水作业和维修工作 大批量生产中零件数较少、零件可用 加工经济精度制造者，或零件数较多 但装配精度要求不高者 大数互 换法 配合件公差平方和的平方根 小于/等于规定的装配公差； 装配操作简单，便于流水作业 ；会出现极少数超差件 大批量生产中零件数略多、装配精度 有一定要求，零件加工公差较完全互 换法可适当放宽；完全互换法适用产 品的其它一些部件装配 分组选 配法 零件按尺寸分组，将对应尺 寸组零件装配在一起；零件 误差较完全互换法可以大数倍 适用于大批量生产中零件数少、装配 精度要求较高又不便采用其它调整装 置的场合 修配法 预留修配量的零件，在装配过 程中通过手工修配或机械加工 ，达到装配精度 用于单件小批生产中装配精度要求高 的场合 调节法 装配过程中调整零件之间的相 互位置，或选用尺寸分级的调 整件，以保证装配精度 动调整法多用于对装配间隙要求较高 并可以设置调整机构的场合；静调整 法多用于大批量生产中零件数较多、 装配精度要求较高的场合 24 q 装配尺寸链的完全互换法 采用极值算法计算装配尺寸链 封闭环公差
