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1、华北航天工业学院教案教研室：机制工艺 授课教师：陈 明第八章 第八章 装配工艺基础第一节 第一节 概述装配就是把加工好的零件按一定的顺序和技术要求连接到一起，成为一部完整的机器（或产品），它必须可靠地实现机器（或产品）设计的功能。机器的装配工作，一般包括：装配、调整、检验、试车等。它不仅是制造机器所必需的最后阶段，也是对机器的设计思想、零件的加工质量和机器装配质量的总检验。一、机器装配的基本概念任何机器都是由零件、套件、组件、部件等组成的。为保证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的部分，称为装配单元。零件是组成机器的最小单元，它是由整块金属或其他材料制成的。零件一般都预先装
2、成套件、组件、部件后才安装到机器上。套件是在一个基准零件上，装上一个或若干个零件构成。它是最小的装配单元。组件是在一个基准零件上，装上若干套件及零件而构成的。如机床主轴箱中的主轴，在基准轴件上装上齿轮、套、垫片、键及轴承的组合件称为组件。部件是在一个基准零件上，装上若干组件、套件和零件构成的。部件在机器中能完成一定的、完整的功用。例如车床的主轴箱装配就是部件装配。在一个基准零件上，装上若干部件、组件、套件和零件就成为整个机器，把零件和部件装配成最终产品的过程，称之为总装。例如卧式车床就是以床身为基准零件，装上主轴箱、进给箱、溜板箱等部件及其它组件、套件、零件所组成。二、装配精度1装配精度的概念
3、产品的装配精度一般包括：（1）尺寸精度 包括相关零部件的距离精度和配合精度。（2）位置精度 包括相关零部件间的同轴度、平行度、垂直度等。（3）相对运动精度 （4）接触精度 接触精度常以接触面积大小及接触点的分布来衡量。2装配精度与零件精度的关系各种机器或部件都是许多零件有条件地装配在一起的。各个相关零件的误差累积起来，就反映到装配精度上。因此，机器的装配精度受零件特别是关键零件的加工精度影响很大。为了合理地确定零件的加工精度，必须对零件精度和装配精度的关系进行综合分析。而进行综合分析的有效手段就是建立和分析产品的装配尺寸链。第二节 第二节 装配尺寸链一、 一、 装配尺寸链的基本概念在机器的装配
4、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，称为装配尺寸链。装配尺寸链的封闭环就是装配所要保证的装配精度或技术要求。装配精度(封闭环)是零部件装配后才最后形成的尺寸或位置关系。在装配关系中，对装配精度有直接影响的零、部件的尺寸和位置关系，都是装配尺寸链的组成环。如同工艺尺寸链一样，装配尺寸链的组成环也分为增环和减环。二、装配尺寸链的查找方法1装配尺寸链的查找方法首先根据装配精度要求确定封闭环。再取封闭环两端的任一个零件为起点，沿装配精度要求的位置方向，以装配基准面为查找的线索，分别找出影响装配精度要求的相关零件(组成环)，直至找到同一基准零件，甚至是同一基准表面为止。装配尺寸链也可从
5、封闭环的一端开始，依次查找相关零部件直至封闭环的另一端，也可以从共同的基准面或零件开始，分别查到封闭环的两端。2查找装配尺寸链应注意的问题在查找装配尺寸链时，应注意以下问题：（1）装配尺寸链应进行必要的简化 机械产品的结构通常都比较复杂，对装配精度有影的因素很多，查找尺寸链时，在保证装配精度的前提下，可以不考虑那些影响较小的因素，使装配尺寸链适当简化。（2）装配尺寸链组成的“一件一环”原则 在装配精度既定的条件下，组成环数越少，则各组成环所分配到的公差值就越大，零件加工越容易、越经济。在查找装配尺寸链时，每个相关的零、部件只应有一个尺寸作为组成环列入装配尺寸链，即将连接两个装配基准面间的位置尺
6、寸直接标注在零件图上。这样组成环的数目就等于有关零、部件的数目，即“一件一环”，这就是装配尺寸链的最短路线(环数最少)原则。（3）装配尺寸链的“方向性” 在同一装配结构中，在不同位置方向都有装配精度的要求时，应按不同方向分别建立装配尺寸链。三、装配尺寸链的计算方法装配方法与装配尺寸链的解算方法密切相关。同一项装配精度，采用不同装配方法时，其装配尺寸链的解算方法也不相同。装配尺寸链的计算可分为正计算和反计算。机械制造技术教学大纲总学时：78其中：实验学时：8课外学时：学分数：3适用于机械设计制造及自动化专业四年制本科 参加讨论人员：熊运昌 吴希让 王艳红 刘宏伟王林鸿 郑 冬 梁秀山执笔人：熊运
7、昌审定人：吴希让编写日期：2003年7月28日至2003年8月22日 为适应应用型本科教改需要，根据国家教委制定的机械制造技术课程教学基本要求，结合我院教改实际，特制定本教学大纲。一、课程的性质、目的和任务 本课程是机制专业四年制本科的专业技术主干课。其内容涉及到切削原理、金属切削刀具、金属切削机床、金属制造工艺及夹具等基本知识。 通过本课程的学习，应掌握机械制造技术的基本理论和基本方法；初步学会根据不同的要求正确地选择加工方法和常用设备；初步具有分析、解决机械制造过程中质量问题的能力及制订工艺规程和设计中等复杂程度的专用工艺装备的能力；具备设计简单专用机床的能力。二、教学内容和基本要求1、
8、教学内容：机械制造方法概述机械加工工艺系统的组成及作用；机械加工表面成形方法及机床运动；生产过程；机床的分类、型号及机床精度的概念；机床的传动原理及运动计算。金属切削基本原理与刀具金属切削加工的基本概念；金属切削刀具的基本概念； 金属切削过程的基本规律；金属基本切削规律的应用；常用金属切削刀具。金属切削加工方法与设备车削加工；铣削加工；磨削加工；齿形加工；其它加工方法。机械加工精度加工原理误差；工艺系统的几何误差；机床精度的测量；工艺系统的受力变形；工艺系统的热变形引起的加工误差；提高和保证加工精度的途径。机械加工表面质量机械表面加工表面质量；影响表面粗糙度的因素及控制；影响表面层物理力学性能
9、的因素及控制；机械加工中的振动 机械加工工艺规程的制订基本概念；零件结构工艺性分析；毛坯的选择；工件的定位与定位基准的选择；工艺路线的拟定；加工余量的确定；时间定额与提高劳动生产率的措施工艺过程的技术经济分析；工艺尺寸链。装配工艺基础基本概念；装配尺寸链的分析；保证产品装配精度的方法。典型零件加工工艺分析及技巧 轴类零件的加工；箱体类零件的加工；圆柱齿轮的加工。计算机辅助工艺设计（CAPP）基本概念；开目CAPP的使用。机床夹具设计机床夹具概述；典型的定位方式、定位元件及定位装置；定位误差的分析与计算；工件在夹具中的夹紧；夹具的其它装置；各种机床专用夹具实例；专用夹具的设计。2、 基本要求：通
10、过本课程学习，学生应达到下列基本要求：（1） 熟悉常用机床的工艺范围及特点。掌握普通机床的传动原理，（2） 学会传动链的分析和计算；（3） 熟悉金属切（4） 削过程的基本规律，（5） 能够根据加工特点正确选择或设计刀具，（6） 合理选择切（7） 削用量；（8） 掌握机械制造工艺和装配工艺的基础知识，（9） 初步具备（10） 编制机械加工工艺规程和装配工艺规程的能力；（11） 熟悉典型表面的加工方法，（12） 并能在解决工程实际问题中加以运用；（13） 熟悉工艺系统的构成及对产品加工质量的影响，（14） 初步具备（15） 解决工程实际中现场技术问题的能力；（16） 具有设计中等复（17） 杂程度
11、专用工艺装备（18） 和简易机床的能力；（19） 具有正确运用手册、图册、标（20） 准、规范和查阅技术资料进行设计的能力。三、教学的重点和难点机械制造方法概述重点内容： 机床的传动原理及运动计算。难点内容：机床运动的计算熟悉工艺系统的组成、作用，熟悉机械加工的表面成形方法，掌握机床运动的计算方法。金属切削基本原理与刀具重点内容： 刀具的几何参数及材料选择，金属切削过程的基本规律及应用。难点内容：刀具的几何参数及材料选择掌握金属切削加工的基本概念，熟悉各种常用刀具，掌握金属切削的基本规律及其在生产实践中的应用。金属切削加工方法与设备重点内容： 车削加工、磨削加工、齿形加工。难点内容：机床传动链
12、的计算熟悉各种常用机床，掌握各种常用机床的使用与选择方法，能够进行机床传动链的计算，初步掌握机床的调整方法。机械加工精度重点内容：工艺系统的几何误差及提高加工精度的途径。难点内容：掌握加工误差的基本概念，熟悉工艺系统各种误差的特点，掌握误差的综合分析方法，并能根据生产实际采取有效措施，提高和保证加工精度。机械加工表面质量重点内容：影响表面粗糙度、物力力学性能的因素及改进措施。难点内容：掌握机械加工表面质量的基本概念，熟悉影响表面质量的因素及改进措施，掌握生产实际中分析、解决一般机械加工表面质量方面的问题。机械加工工艺规程的制订重点内容：本章各节均很重要。难点内容：尺寸链计算。熟悉机械加工工艺规
13、程的内容和制定步骤，掌握机械加工工艺的制定方法与技巧，掌握尺寸链的计算方法。装配工艺基础重点内容：保证产品装配精度的方法及装配尺寸链的计算。难点内容：装配尺寸链的计算。熟悉机械产品装配的基本知识和保证产品装配精度的方法，能够进行装配尺寸链的计算。典型零件加工工艺分析及技巧 重点内容：各种典型零件加工工艺的制定方法及技巧。难点内容：轴类零件加工、箱体类零件加工。掌握各种典型零件加工工艺的制定方法，熟悉各种典型零件加工工艺的特点，能够对一般零件进行加工工艺分析并制定加工工艺。计算机辅助工艺设计（CAPP）重点内容：开目CAPP的使用。难点内容：工序简图的绘制。了解计算机辅助工艺设计的原理，熟悉开目
14、CAPP软件的使用方法，能够初步利用开目CAPP软件进行机械加工工艺规程的编制。机床夹具设计重点内容：工件在夹具中的定位、夹紧，定位误差的分析与计算。难点内容：定位误差的分析与计算。掌握机床夹具的基本概念，熟悉机床夹具的定位方式、常用定位装置和元件，能够进行定位误差和夹紧力的计算，初步掌握专用机床夹具的设计方法与技巧。四、实践环节的安排和要求 1习题及习题课 1）除绪论外，根据各章内容的基本概念、深度和广度，均应配置适当数量的习题（习题量以每章3-5题为宜。）2）重点章节应安排一定的习题课，习题课的内容建议从以下各项中选取： 机床的传动原理及运动计算金属切削过程的基本规律； 加工余量的确定；
15、工艺尺寸链； 装配尺寸链的分析； 工艺路线的拟定； 定位误差的分析与计算； 3）重点章节安排1-2个设计大作业（条件许可时应安排上机设计练习）。2实验课 通过实验课使学生获得实验技能的基本训练，根据条件可完成以下几个实验：1）车刀的刃磨与角度测量；2 2）车削参数对加工质量的影响；23）磨削参数对磨削质量的影响；24）铣削加工方法对加工质量的影响；25）滚齿加工原理和方法；2 6）机床主轴回转精度的测量；1 7）计算机辅助工艺设计；48）轴类零件加工工艺实践；2 9）机床夹具拆装；23课程设计 机械加工工艺与夹具设计是机械制造技术课程的最后一个实践教学环节，其目的是综合应用机械制造技术课程及其它相关先修课程的理论和实践知识，进行机械加工工艺与夹具设计能力的训练，从而使这些知识得到进一步巩固、加深和扩展，培养学生的设计能力和分析及解决
