《机械制造技术 教学课件 ppt 作者 吉卫喜 主编 第十一章 机器装配工艺基础》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制造技术 教学课件 ppt 作者 吉卫喜 主编 第十一章 机器装配工艺基础（56页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 十一 章 机器装配工艺基础,本章提要,任何机械设备或产品都是由若干零件和部件组成。根据规定的技术要求将有关的零件接合成部件，或将有关的零件和部件接合成机械设备或产品的过程称为装配，前者称为部件装配，后者称为总装配。 本章重点介绍为达到装配精度而采取的四种装配方法、各自优缺点和使用场合以及以装配精度相关的尺寸链求解算法。,准备工作： 包括零部件清洗、尺寸和重量分选、平衡等； 主要工作： 包括零件的装入、联结、部装、总装；装配过程中的检验、调整、试验和装配后的试运转、油漆、包装等。,第一节 装配工作的基本内容,一、装配精度：产品装配后实际达到的精度，包括 零部件间的尺寸精度；位置精度；相对运动
2、精度和接触精度,第二节 装配精度与装配尺寸链的建立,零部件间的尺寸精度包括： 距离精度是指保证一定的间隙、配合质量、尺寸要求等相关零件、部件的距离尺寸的准确程度。 配合精度是指配合面间达到规定的间隙或过盈的要求。,图11-1,装配精度与零件精度的关系：一般来说，零件精度越高，装配精度就越容易保证，即零件精度是保证装配精度的基础，但装配精度并不总是完全取决于零件精度。装配精度的合理保证，应从产品结构、机械加工和装配等方面进行综合考虑。,装配精度：产品装配后实际达到的精度，包括 距离精度；位置精度；相对运动精度和接触精度,研究装配的一个重要目的就是在满足机器使用要求，尽可能采用经济公差，或在不致使
3、机械加工带来多大困难的条件下，寻求最有效、经济而又方便的装配方法，以达到整个产品制造效率高、费用低、质量好的目的。 为此，在机器设计阶段就需要对机器结构进行尺寸分析，分析有关零件的尺寸公差度机器装配精度的影响，根据生产类型和具体情况确定装配方法，然后才能合理地标注零件制造公差及技术条件。在制订产品装配工艺过程、解决生产中的装配质量问题时，也需要进行这种分析。 尺寸链原理是进行尺寸分析和计算的工具。,二、装配尺寸链的概念与建立方法,机器由零、部件组装而成，机器的装配精度与零、部件制造精度直接有关。可以从查找影响此项装配精度的有关尺寸入手，建立以此项装配要求为封闭环的装配尺寸链。,1、装配尺寸链的
4、基本概念,装配尺寸链是产品或部件装配过程中，由相关零件的有关尺寸（表面或轴向间距离）或相互位置关系所组成的尺寸链。装配尺寸链是保证装配精度的依据。 特征：封闭性、制约性,1、概念,查找零件对装配精度的影响； 指导制订装配工艺，合理安排装配工序； 分析产品结构的合理性。 确定经济的、至少是可行的零件加工公差。,2、作用和目的,除有一般尺寸链的特点外，还有： 封闭环十分明显，一定是机器产品或部件的某项装配精度； 封闭环在装配后才能形成，不具有独立性（装配精度只有装配后才能测量）； 各组成环不是仅在一个零件上的尺寸，而是在几个零件或部件间与装配精度有关的尺寸； 装配尺寸链形式较多，有线性尺寸链、角度
5、尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链。,1、装配尺寸链的基本概念,3、特点,1、装配尺寸链的基本概念,按各环的几何特征和所处的空间位置： 线性尺寸链：由彼此平行的直线尺寸所组成的尺寸链。 角度尺寸链：由角度（含平行度与垂直度）尺寸所组成的尺寸链。 平面尺寸链：由处于同一平面内的直线尺寸所组成，但只有某些组成环平行于封闭环。,4、分类,1、确定封闭环，是在装配后形成的，而且这一环是具有装配精度要求； 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、确定增减环,2、装配尺寸链的建立,1、方法和步骤,2、装配尺寸链的建立,1、方法和步骤,先确定反映装配后技术要求的封闭环，然后根据封闭环
6、的要求查找各组成环； 采用粘连法，按照“最少环数”原则建立尺寸链图 粘连法：即取封闭环两端为起点，沿装配精度方向，以基准面为线索，一个挨一个，直至找到同一基准零件，甚至同一基准面为止。,2、装配尺寸链的建立,1、方法和步骤,最少环数/最短路线原则要求装配尺寸链中所占据的组成数目最少，即每个有关零件仅以一个组成环列入；简言之，即“一件一环”。 符合最短路线原则的尺寸，就是零件图上必须标注的尺寸，即“设计尺寸”。它们都有一定的精度要求，是通过装配尺寸链的解算而规定的。在零件机械加工中，由于工艺原因而需要通过其它尺寸来间接保证设计尺寸时，才需要经过尺寸换算而产生“工艺尺寸”。,二、装配尺寸链的建立,
7、2、应注意的问题,最短路线原则/最少环数原则：正确的装配尺寸链，其路线最短，换言之，其环数最少。,装配尺寸链(Simulation),三、装配尺寸链的计算,装配尺寸链应用于两方面： (1)正计算用于验算。 (2)反计算用于设计。 (3)中间计算法/相依尺寸公差法 将一些比较难以加工或不宜改变其公差的组成环的公差先确定下来，只将极少数或比较容易加工或生产上受限制较小的组成环作为试凑对象。此环即为“相依尺寸”。(协调环) 计算方法有： (1)极值法 (2)概率法,(1)极值法 极值法正计算与工艺尺寸链同。 极值法反计算:选相依尺寸选择加工容易或生产上受限制较少的组成环。 1) 分析建立装配尺寸链
8、2)确定组成环公差。 3) 确定协调环及其尺寸公差,3、装配尺寸链的计算,(2)概率法 极值法优点是简单可靠, 缺点是在封闭环公差较小组成环数量较多时，各组成环公差会很小，使零件加工困难，增加零件制造成本。 因此，在成批生产或大量生产中，当装配精度要求高，组成环数目又较多时，应用概率法解尺寸链比较合理。,3、装配尺寸链的计算,第三节 装配方法及装配尺寸链的解算,选择装配方法的实质，就是在满足装配精度要求的条件下选择相应的经济合理的解装配尺寸链的方法。 在生产中常用的保证装配精度的方法有： 互换法、选配法、修配法、调整法。,零件互换后仍能达到装配精度的要求，取决于零件的加工精度，实质是通过控制零
9、件的加工误差来保证装配精度。,(1)完全互换法(极值法) 在全部产品中，装配时各组成环零件不需挑选或改变其大小或位置，装入后即能达到封闭环的公差要求。,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,一、互换法完全互换法,一、互换法完全互换法,优点：装配过程简单，装配生产率高； 对工人的技术水平要求不高； 便于组织流水线及自动化装配； 容易实现零部件专业协作； 便于备件供应及维修工作。 缺点：在装配精度高，环数较多时就难以满足零件加工经济精度要求。 适用：在满足零件加工经济精度情况下，首先考虑选用完全互换； 主要用于低精度或高精度但组成环少的装
10、配。,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,一、互换法不完全互换法,(2)不完全互换法 在绝大多数产品中，装配时各组成环零件不需挑选或改变其大小或位置，装入后即能达到封闭环的公差要求。,一、互换法不完全互换法,用极值法计算各组成环的公差结果有时候难于满足零件的经济加工精度要求甚至很难加工，因此，采用不完全互换法的实质是适当放大零件公差来达到装配精度。 计算方法：概率法 优点：放大了零件制造公差，零件加工容易，成本低。 缺点：有极小部分产品达不到装配精度(正常情况0.27%)。 应用：
11、不完全互换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。,应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，来保证装配精度。 分类：直接选配法、分组选配法和复合选配法。,二、分组法,二、分组法,（1）直接选配法 由装配工人在许多待装配的零件中凭经验挑选合适的零件装配在一起保证装配精度。如活塞环与活塞的装配。 优点：简单 缺点：选配时间长； 不宜在有节拍的生产中用。,二、分组法,（2）分组选配法 将被加工零件的制造公差放宽几倍, 零件加工测量后分组（公差放宽几倍分几组），并按对应组进行装配以保证装配精度的方法。
12、如活塞销与活塞销孔的装配。 优点：零件加工精度要求不高，而能获得很高的装配精度； 同组零件可以互换。 缺点：增加零件的存贮量，增加了零件的测量分组工作，使零件的贮存运输工作复杂化。 应用：适用于配合精度很高，组件很少的情况下。,二、分组法,（2）分组选配法注意事项如下： 1) 配合件的公差应相等，公差的增加要同一方向，增大的倍数就是分组数，这样才能在分组后按对应组装配而得到预定的装配性质及精度。 2) 配合件表面粗糙度、形位公差必须保持原设计要求，不能随着公差的放大降低粗糙度要求和放大形位公差。 3) 要采取措施,保证零件分组装配中都能配套不产生某一组零件由于过多或过少,无法配套而造成积压和浪
13、费。 4）分组不宜过多。 5）应严格组织对零件的精密测量、分组、识别、保管和运送等工作。 6）要有效地使用分组选配法，关键是保证分组后各相应组的配合精度和配合性质满足装配精度要求。,例：如图所示，连杆小头孔的直径为 mm， 活塞销的直径为 mm, 其配合间隙要求为0.0025mm0.0075mm,因此，生产上采用分组装 配法，将活塞销直径公差放大四倍为 ，连杆小头孔直径公差亦放大四倍为 , 再分为四组相应进行装配, 就可以保证配合精度和性质，如下表：,二、分组法,二、分组法,二、分组法,活塞销与活塞的装配关系 1活塞销；2-挡圈；活塞,二、分组法,（3）复合选配法(组内选配法) 先将零件测量分
14、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。如气缸与活塞的装配。,三、修配装配法,在单件小批生产中，装配精度要求高而且组成件多时，互换法不能采用，此时多采用修配装配法。 对于装配精度要求较高的多环尺寸链，各组成环按经济精度加工，选其中某一零件为修配环，并预留修配量，在装配过程中用手工挫、刮、研等方法修去该零件上的多余部分材料，使装配精度满足技术要求，这种方法称为为修配法。补偿环被去除材料的厚度称为补偿量或修配量。 修配法一般采用极值公差公式计算。 优点：能利用较低的制造精度来获得很高的装配精度。 缺点：劳动量大，要求工人技术水平高，不易预定工时，不便组织流水线。,单件修配
15、法： 选择一个固定零件作修配环； 合并加工修配法： 将两个或多个零件合并进行加工修配； 自身加工修配法： 机器总装时自已加工自已的方法。,三、修配法,修配环一般应满足以下条件： 1)尺量选择结构简单、重量轻、加工面积小、易加工的零件； 2)尽量选择容易独立安装和拆卸的零件； 3)不应为公共环，即该件只与一项装配精度有关，而与其它项装配精度无关。,三、修配法,2.修配环的选择,修配方法 独件修配法；合并加工修配法；就地加工修配,3.修配环尺寸和修配量的确定 当采用完全互换法装配时，各组成环的公差分别为T1、 T2、 、Tm，则封闭环公差为T0= T1+ T2+ Tm。 当采用修配装配法时，将各组
16、成环公差在上述基础上放大为T1、T2、Tm，则封闭环公差为T0= T1+ T2+ Tm。 显然，T0T0，此时最大修配量为Z0=T0-T0。 采用修配法装配时，解尺寸链的主要问题是：在保证补偿量足够且最小的原则下，计算补偿环的尺寸。,三、修配法,调整装配法在原则上与修配法相似，但具体方法不同。在调整法中，各组成环均按经济精度加工，选一调整环加入尺寸链，在装配时通过改变调整件的位置或改变调整环的尺寸来补偿封闭环过大的累积误差以达到装配精度要求。 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。,四、调整法,1、可动调整法,改变某一零件的位置(移动、旋转或移动旋转同时进行)来达到装配精度的方法。,四、调整法,轴承挡圈,楔块,四、调整法,1、可动调整法,可动调整法实例,特点：调整过程中不需拆装零件，零件精度不高可达较高装配精度
