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1、,一、概述,第九章装配工艺,装配:按照规定的程序和技术要求,将零件进行配合和连 接使之成为机器或部件的过程。 装配单元:零件、套件、组件、部件、机器,总装:组成整台机器的过程称为总装配 部装:组成部件的过程称为部件装配,1.装配工作的主要内容: (1)清洗 作用、方法 (2)连接 连接方式 (3)校正 找正、找平 (4)调整 具体调节 (5)配作 组合加工 (6)平衡 动静平衡 (7)验收和试验 涂漆、包装等,可从以下几方面进行分析: (1)产品应能分解成若干个独立的装配单元。 (2)装配中的修配工作和机加工工作量应尽可能少。 (3)机器结构应便于装配与拆卸。,2. 装配结构的工艺性,(2)装
2、配中的配工作和机加工工作量应尽可能少,(3)机器结构应便于装配与拆卸,产品的装配精度包括: 零件间的距离精度 相互配合精度 相互位置精度 相对运动精度 接触精度,3. 装配精度与装配尺寸链,装配精度:是指产品装配后实际达到的精度。 为保证产品可靠性和精度稳定性,装配精度稍高于标准 通用产品有国标、部标,无标准根据用户使用要求,产品的装配精度与零部件制造精度直接相关,而零部件 精度等级及偏差是通过解算装配尺寸链来确定。 装配尺寸链:各有关零件装配尺寸所组成的尺寸链,装配尺寸链的建立: 1.确定封闭环,通常是产品或部件的装配精度要求; 2.确定各组成环,对装配精度有直接影响的零件尺寸或 位置关系;
3、 3.按层次分别建立部件和产品装配尺寸链;封闭环一次性 4.影响小的组成环忽略,遵守组成环最少原则即一件一环,零件的加工精度是保证产品装配精度的基础,但装配 精度并不完全取决于零件的加工精度 装配精度的保证应从产品结构、机械加工和装配工艺 方法等几方面综合考虑。 装配方法不同,解算尺寸链的方法及结果也不同。 零部件的尺寸精度和偏差,根据装配精度要求和装配 方法通过解算装配尺寸链来确定。,二、装配工艺方法,1.互换法 实质是通过控制零件的加工误差来保证产品装配精度。,(1)完全互换法,条件:各有关零件的公差之和小于或等于装配允许公差。 式中 TOL 封闭环极值公差 T装配允许公差,特点:零件无需
4、选择修整,即达装配要求。装配过程简单, 生产率高,对工人要求不高,便于组织自动化装配;在各 种生产类型中都应优先采用。但精度要求高组成环多时, 组成环公差小制造困难。用于低精度或较高精度少环装配。,(2)统计互换法,条件:相关零件公差平方之和的平方根小于或等于装配 允许公差。 式中 TOS封闭环统计公差 k 封闭环的相对分布系数 k i 第i个组成环的相对分布系数,实质是将组成环公差适当放大,零件容易加工。但有极少 数产品精度超差。只有大批量生产时,加工误差才符合概 率规律。故统计互换装配法常用于大批量生产、装配精度 要求较高环数较多(大于4)的情况。,解:1、完全互换法 画出装配尺寸链图,其
5、中 A1 A2为增环,A3、A4 A5为 减环,A0为封闭环。,A0=(A1+A2)-(A3+A4+A5) =150-150=0, 确定各组成环尺寸公差和上下偏差 T1+ T2+ T3+ T4+ T5 T0= 0.50 TavA= T0L/5=0.1 考虑加工难易调整各公差T1=0.2, T2=0.1, T3= T5=0.05 按入体原则分配公差。留A4为协调环,按尺寸链计算, 确定协调环公差及上下偏差 T4= T0 T1 T2 T3 T5=0.1 EIA0=EIA1+EIA2ESA3ESA4ESA5 ESA0=ESA1+ESA2EIA3EIA4EIA5 ESA4= 0.20 EIA4 = 0
6、.30 A4=140-0.20,-0.30,2、统计互换法 设各环尺寸正态分布,尺寸分布中心与公差带中心重合。 确定各组成环尺寸公差及偏差 i =1, k i =1 各组成环平均公差,按加工难易,调整各组成环公差: T1=0.4,T2=0.2, T3= T5=0.08 ,按入体原则分配公差, 确定协调环公差及上下偏差 0.52= 0.42+ 0.22+ 0.082+ T42+ 0.082 T4=0.192 中间偏差0=(1+2)-(3+4+5) i=(ESi+EIi)/2 4=-0.07 ESA4=4+T4/2=+0.026 EIA4=4T4/2=0.166, 核算封闭环的极限偏差 0=(1+
7、2)-(3+4+5)= (0.2+0.1)-(-0.04-0.07-0.04)=0.45 T02= T12 + T22 + T32 + T42+ T52 T0=0.5 求封闭环极限偏差,得: ESA0=0+T0/2 =0.70 EIA0=0T0/2=0.20,由以上两种方法的解算结果看出: 1.统计法算得的各组成环公差比极值法约扩大了一倍。 2.若按极值法算得的公差值也符合经济加工精度要求, 采用完全互换法与统计互换法均可。,2.选配法 用于成批大量生产时组成环不多装配精度很高情况下。 实质是将各组成环公差放大按经济精度加工,然后选择 合适的零件进行装配。,(1)直接选配法 工人凭经验挑选合适
8、零件试凑的装配方法。 (2)分组选配法(分组互换法) 先将互配零件测量和分组,然后按对应组零件装配 (3)复合选配法(组内选配法) 先将零件测量分组,然后在组内再直接选配。配合件 组内公差可不等,装配精度可达很高。,例:发动机中活塞销与销孔的配合精度很高,分组选配法的特点: .零件制造精度不高,却可获得很高的装配精度; 2. 组内零件可以互换,装配效率高; .增加零件测量、分组、存贮、运输工作量,组不宜太多。,必须满足的几个条件: (1)相配件的公差应相等; (2)相配件公差应同向扩大,分组数与扩大的倍数相等; (3)相配件具有完全相同的对称尺寸分布曲线; (4)相配件形位公差表面粗糙度等,仍
9、按图纸要求加工。,适于大批量生产中组成环少而装配精度特别高的情况,.修配法 单件小批生产中,组成环较多装配精度很高的产品,常 用修配法装配。此时各组成环先按经济精度加工,装配时 根据实测结果对某一组成环进行修配,达到很高的装配精 度要求。增加了修配量,装配效率低,装配质量受工人技 术水平限制。 注意以下三点: (1)正确选择修配对象,应选便于装拆、修配与测量的, 不需热处理、非公共环做修配环。 (2)修配件余量要经过计算 (3)尽量利用机械加工代替手工修配,解:按完全互换法求组成环平均公差 TavA=T0/(m-1)=0.06/3=0.02 公差小不经济用修配法 选择修配环 刮修方便,选A2、
10、 A3合并成为修配环,按经济精度定组成环公差及A1偏差 A1、 A23用镗模加工, T1 =T23 = 0.1, A1= 202 0.05 A23 = 46156 = 202,A1,A23,A0,当修配环为减环时,随着修刮使封闭 环实际尺寸变大,应使 A0 max A0max,4.调整法 原理与修配法基本相同,除调整环外各组成环均 按经济精度加工,造成封闭环过大的累积误差通 过调节调整件的尺寸或位置,达到装配精度要求。 装配可达较高的精度,效率比修整法高。 分可动调整法、固定调整法、误差抵消调整法三种。,(1)可动调整法,特点:零件精度不高可达较高装配精度,调整方便,应用 很广。需增加一套调整
11、装置,适于小批生产中。,(2)固定调整法,通过更换不同尺寸的固定调整环来补偿封闭环的累积 误差,达到装配精度要求。,解:1)建立装配尺寸链; 2)选择A5为调整环; 3)确定各组成环公差及偏差; T2=T3= 0.10 ,T4=0.12 ,T5=0.03 按入体原则分公差, A1为协调环,A1偏差按尺寸链计算确定 EIA0=EIA1-ESA2-ESA3-ESA4 -ESA5 0.05= EIA1-0-0-0-0 T1=0.15 ESA1=0.20,4)确定调整范围; 实测空隙A,包含A5和A0, A为尺寸链中的封闭环 Amax= A1max-A2min-A3min-A4min =115.2-(
12、8.5-0.1)-(95-0.1)-(2.5-0.12) =9.52 Amin= A1min-A2max-A3max-A4max =115.05-8.5-95-2.5=9.05 = Amax-Amin=9.52-9.05=0.47,A1,A2,A3,A4,A,5)确定调整环的分组数 i 因 T0 ,应将调整环分组 在对应组尺寸链中,实测间隙A、 调整环A5为组成环,A0为封闭环 T0= T 5 为分组间隔,即一组中A变化范围 则 i = /= /(T0-T 5) =0.47/(0.15-0.03)3.9 取 i = 4,分组数不宜过多 6)确定调整环A5的尺寸系列 A0min= Amin-A5
13、max=9.05-A5 A5= 9.05-0.05=9,9.12,9.24,9.36,A0,Amin= 9.05,A5,Amax= 9. 52,A5,A5,固定调整装配法适于大批量生产中装配精度要求较高的 产品,调整环可采用多件拼合的方式。,适于在小批生产中应用。,(3)误差抵消调整法 在装配中通过调整零部件的相对位置,使加工误差相互 抵消,达到或提高装配精度的要求。 例如车床主轴装配中调整前后轴承的径跳方向来控制主 轴的径向跳动。在滚齿机工作台分度蜗轮装配中,调整蜗 轮和轴承的偏心方向来抵消误差,提高分度蜗轮工作精度。,5.装配方法的选择,三、装配工艺规程设计,1. 研究产品装配图和装配技术
14、条件,2.确定装配的组织形式,(1)固定式装配 是全部装配工作都在固定工作地进行,产品位置不变。 对工人技术要求高,效率不高,多用于单件小批生产。 (2)移动式装配 产品或部件不断地从一个工作地移到另一个工作地,每 个工作地重复地完成某一固定的装配工作。 对工人技术要求低,效率高,多用于大批量生产。,3. 划分装配单元,确定装配顺序,绘制装配工艺 系统图 将产品划分为套件、组件、部件等能进行独立装配的 装配单元,选定装配基准件 ,便于组织生产。 划分装配单元确定装配基准零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。 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
15、一般,4. 划分装配工序,进行工序设计 主要任务是: 划分装配工序,确定工序内容; 确定各工序所需设备及工具; 制订各工序装配操作规范; 制订各工序装配质量要求与检验方法; 确定各工序的时间定额,平衡各工序的装配节拍;,5.编制装配工艺文件 单件小批生产时,通常只绘制装配工艺系统图。 成批生产时还编制部装、总装工艺卡。 在大批量生产中,编制装配工艺卡及装配工序卡。,一、概述,装配工艺,装配:按照规定的程序和技术要求,将零件进行配合和连 接使之成为机器或部件的过程。 装配单元:零件、套件、组件、部件、机器,总装:组成整台机器的过程称为总装配 部装:组成部件的过程称为部件装配,1.装配工作的主要内容: (1)清洗 作用、方法 (2)连接 连接方式 (3)校正 找正、找平 (4)调整 具体调节 (5)配作 组合加工 (6)平衡 动静平衡 (7)验收和试验 涂漆、包装等,可从以下几方面进行分析: (1)产品应能分解成若干个独立的装配单元。 (2)装配中的修配工作和机加工工作量应尽可能少。 (3)机器结构应便于装配与拆卸。,2. 装配结构的工艺性,(2)装配中的配工作和机加工工作量应尽可能少,(3)机器结构应便于装配与拆卸,产品的装配精度包括: 零件间的距离精度 相互配合精度 相互位置精度 相对运动精度 接触精度,3.