【正文】 裝配組織形式和生產(chǎn)綱領(lǐng) 裝配工藝規(guī)程的制訂 … 本章內(nèi)容提要 3 本章學(xué)習(xí)目的 ?能從保證產(chǎn)品質(zhì)量要求出發(fā)，分析裝配工藝和機(jī)械加工工藝的關(guān)系 ?培養(yǎng)主管產(chǎn)品工藝的初步能力 ?能制訂一般產(chǎn)品的裝配工藝規(guī)程 4 裝配的概念 ?按規(guī)定的技術(shù)要求，將零件、組件和部件進(jìn)行配合和連接，使之成為半成品或成品的工藝過程 (部裝、總裝 ) ?裝配不僅是零部件的配合和連接過程，還包括調(diào)整、檢驗(yàn)、試驗(yàn)、油漆和包裝等工作 ?裝配工藝過程是機(jī)器生產(chǎn)的最終檢驗(yàn)環(huán)節(jié) 5 裝配的概念 ?機(jī)器是由零件裝配而成的， 零件 是機(jī)器的最小制造單元。 ?合件： 是由若干零件固定連接 (鉚或焊 )而成，或連接后再經(jīng)加工而成，如裝配式齒輪，發(fā)動(dòng)機(jī)連桿小頭孔壓入襯套后再鏜孔。 7 ?部件： 是若干組件、合件及零件的組合體，部件在機(jī)器中具有完整的功能與用途。 ?合件裝配 是在一個(gè)基準(zhǔn)零件上，裝上一個(gè)或若干個(gè)零件形成一個(gè)最小裝配單元的裝配過程?？傃b配簡稱總裝。 ?零部件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度： 指有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件間在運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)位置上的精度。 ?如果機(jī)器的裝配精度是由一個(gè)零件的精度來控制與保證，則稱這種情況是 “ 單件自保 ” 。 修配底板 14 B 3 B 1 B 0 B 2 A 2 A 3 A 1 A 0 車床裝配的尺寸 影響裝配精度的因素 15 裝配尺寸鏈 ?建立裝配尺寸鏈的目的： 機(jī)械的裝配精度由相關(guān)零件的加工精度和合理的裝配方法共同保證 。裝配精度和相關(guān)零件精度之間的關(guān)系構(gòu)成裝配尺寸鏈。 ? 建立裝配尺寸鏈就是根據(jù)封閉環(huán)，查找組成環(huán)，并畫出尺寸鏈圖 ? 在查找裝配尺寸鏈組成環(huán)時(shí)，遵循 最短路線原則 。 右圖所示的 鏈輪裝配圖結(jié)構(gòu)，裝配精度要求控制軸向裝配間隙 A0。 ?組成環(huán)： A A1 19 建立長度尺寸鏈實(shí)例 例 1 如圖所示為某減速器的齒輪軸組件裝配示意圖。按規(guī)定：當(dāng)最大工件回轉(zhuǎn)直徑為 800mmDa1250mm時(shí)， 等高度等于 0～ （只許尾座高）。 注意： 用部件或組件代替多個(gè)相關(guān)零件有利于減少尺寸鏈環(huán)數(shù)。 說明 2：本例中，由于前后頂尖和兩錐孔都是過盈配合，故它們的軸線偏移量為 0，因此，可把主軸錐孔的軸線和尾座套筒的軸線作為前、后頂尖的軸線。 26 建立長度尺寸鏈實(shí)例 A2—— 尾座底板厚度 A3—— 尾座體孔軸線至底面的尺寸 e1—— 主軸軸承外環(huán)內(nèi)滾道 (或主軸前錐孔 )軸線與外環(huán)外圓 (即主軸箱體的軸承孔 ) 軸線的同軸度 e2—— 尾座套筒錐孔軸線與其外圓軸線的同軸度 e3—— 尾座套筒與尾座體孔間隙配合所引起的軸線偏移量 e4—— 床身上安裝主軸箱體和安裝尾座底板的平導(dǎo)軌面之間的平面度 A1—— 主軸箱體的軸承孔 軸線至底面的尺寸 27 形位公差環(huán)和配合間隙環(huán)的特點(diǎn) ?形位公差環(huán)的特點(diǎn)： ? 形位公差環(huán)可看作基本尺寸為 0的尺寸環(huán)； ? 上、下偏差對(duì)稱分布的形位公差環(huán) (如同軸度、對(duì)稱度 )，可以不必判定其增、減性，任意假定均可。 ? 由于軸和孔的基本尺寸相同，所以配合間隙環(huán)的基本尺寸也為零。 ? 實(shí)際上，配合間隙環(huán)本身就是軸和孔的直徑組成的封閉環(huán)。 ? 環(huán)數(shù)最少原則： 以零件的裝配基準(zhǔn)為聯(lián)系查相關(guān)零件，再以相關(guān)零件上裝配基準(zhǔn)間的尺寸 (或聯(lián)系 )為相關(guān)尺寸，該相關(guān)零件上的相關(guān)尺寸作為組成環(huán)就能滿足環(huán)數(shù)最少原則。 31 角度尺寸鏈的建立方法 ?步驟： 確定封閉環(huán)、查找 組成環(huán)、畫尺寸鏈圖。 為討論方便，將 α改成 α0，如圖 解： 裝配精度要求 α0即為 封閉環(huán)。 。垂直度相當(dāng)于角度為 90186。的環(huán)。 35 判斷角度尺寸鏈組成環(huán)性質(zhì)的方法 由于平行度環(huán)的基本尺寸為 0，所以該環(huán)在任意方向上的變化，都可看成角度在增加。 α0 α2 α1 如右圖，把 α1的角度頂點(diǎn)取在右 邊，即 OO軸線和 I I軸線在右邊很 遠(yuǎn)處相交。 α0 α2 α1 右圖的角度尺寸鏈方程式為： α0＝ α1－ α2 左圖的角度尺寸鏈方程式為： β0＝ β3－ (β1+β2+β4+β5) β2 β1 β5 β4 β3 β0 37 直觀法判別組成環(huán)性質(zhì)的特點(diǎn) ?直接在裝配示意圖中的尺寸鏈圖上判別組成環(huán)性質(zhì)。 ?常以垂直度環(huán)為公共角頂。圖中的尺寸鏈的兩個(gè)垂直度環(huán)分別在第二和第三象限。此時(shí)，尺寸鏈沒有封閉。的理想環(huán)，實(shí)質(zhì)上是將其中一個(gè)垂直度環(huán)用補(bǔ)角的形式轉(zhuǎn)到另一個(gè)垂直度環(huán)的象限中，然后用同一象限的形式確定具有公共角頂?shù)某叽珂湀D。 ? 選定任一垂直度環(huán)的角頂作為公共角頂，依次畫出全部角度環(huán)。由于工藝原因 (如測(cè)量不便 )，不能使兩個(gè)垂直度在同一象限時(shí)，就應(yīng)用補(bǔ)角的形式即 (180186。角尺把垂直度轉(zhuǎn)化成平行度來測(cè)量。角尺將尺寸鏈中所有垂直度都轉(zhuǎn)化為平行度。各 90186。 判別角度尺寸鏈組成環(huán)性質(zhì)的方法，主要是針對(duì)形位公差環(huán)(垂直度、平行度 )而言的。這樣，就使原來是對(duì)稱分布的偏差要求變?yōu)閱蜗蚍植嫉钠钜蟆Ｆ矫娉叽珂溂捶纸獬蓛蓚€(gè)直線尺寸鏈，然后再分別按直線尺寸鏈進(jìn)行求解。 01miiiTT????(1) 51 互換裝配法 —— 完全互換裝配法 反計(jì)算步驟 1－－公差分配的方法 2 “ 等精度”法 ：使各組成環(huán)按同一公差等級(jí)制造，由此求出平均公差等級(jí)系數(shù)，再按尺寸查出各組成環(huán)的公差值，最后仍需調(diào)整各組成環(huán)的公差。 反計(jì)算步驟 2－－偏差標(biāo)注方法 52 互換裝配法 —— 完全互換裝配法 當(dāng)各組成環(huán)都按上述原則確定偏差時(shí)，按公式計(jì)算的封閉環(huán)極限偏差常不符合封閉環(huán)的要求值。求各組成環(huán)的公差及偏差 。 ?尺寸相近、加工方法相同的組成環(huán) ，可取相等的公差值。則可從組成環(huán)中選擇一個(gè)環(huán)，其公差大小和分布位置不按上述方法確定，而是通過計(jì)算確定，以便用它來協(xié)調(diào)各組成環(huán)與封閉環(huán)的關(guān)系，以滿足封閉環(huán)的要求。 58 完全互換裝配法的特點(diǎn)及應(yīng)用場合 ?裝配質(zhì)量穩(wěn)定可靠 ?對(duì)裝配工人的技術(shù)等級(jí)要求低 ?裝配工作簡單、經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)率高 ?便于組織流水裝配和自動(dòng)化裝配 ?可保證零件、部件的互換性 ?便于組織專業(yè)化生產(chǎn)和協(xié)作生產(chǎn) ?容易解決備件供應(yīng) ?當(dāng)封閉環(huán)要求較嚴(yán)且組成環(huán)數(shù)目較多時(shí)，會(huì)提高零件的精度要求，造成零件加工比較困難 在成批、大量生產(chǎn)中，只要各組成環(huán)的加工在技術(shù)上有可能，且經(jīng)濟(jì)上合理時(shí)， 應(yīng)盡量優(yōu)先采用完全互換裝配法 59 大數(shù)互換裝配法 ?概念 指在絕大多數(shù)產(chǎn)品中，裝配時(shí)的各組成環(huán)不需要挑選或改變其大小或位置，裝入后即能達(dá)到封閉環(huán)的公差要求。調(diào)整方法同完全互換法。 比較 極值公差 統(tǒng)計(jì)公差 63 大數(shù)互換裝配法求解結(jié)果的超差數(shù)量計(jì)算 ? 方法 ： 以一定的置信水平 P(％ )為依據(jù) ? 置信水平 ： 代表裝配后合格產(chǎn)品所占的百分?jǐn)?shù) ? 超差產(chǎn)品的百分?jǐn)?shù) ： 1－ P 通常，封閉環(huán)趨近正態(tài)分布，取置信水平 P=%， 這時(shí)相對(duì)分布系數(shù) k0=1， 產(chǎn)品中有 1－ P＝ ％ 的超差產(chǎn)品 。 常見的幾種分布曲線及其相對(duì)分布系數(shù) k與相對(duì)不對(duì)稱系數(shù) e的取值 1 k 0 0 0 e 分布曲線 外尺寸 內(nèi)尺寸 偏態(tài)分布 瑞利分布 均勻分布 三角分布 正態(tài)分布 分布特征 2Te?2Te?2Te?65 大數(shù)互換裝配法中相對(duì)分布系數(shù)的選取 ?大批大量生產(chǎn)條件下，在穩(wěn)定工藝過程中，工件尺寸趨近正態(tài)分布，可取 k=1， e=0。計(jì)算時(shí)沒有參考的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，尺寸與位置誤差也可當(dāng)作三角分布，取 k=， e=0。 。此時(shí)， ki=k， k0=1， e0=0。 ?有少數(shù)產(chǎn)品超差。 69 分組裝配法 ? 概念的提出 采用互換裝配法達(dá)到封閉環(huán)公差要求，是靠限制組成環(huán)的加工誤差來保證的。也稱 分組互換法 。具體分組如下圖所示。因此， 分組法的組數(shù)不能任意增加，它受零件表面粗糙度和形狀公差的限制。同時(shí)， 對(duì)應(yīng)組內(nèi)相配件的數(shù)量要配套 。 ?適用于成批、大量生產(chǎn)中封閉環(huán)公差要求很嚴(yán)、尺寸鏈組成環(huán)很少的裝配尺寸鏈中 。 應(yīng)用場合 ：用于封閉環(huán)公差要求不太嚴(yán)、產(chǎn)品的產(chǎn)量不大或生產(chǎn)節(jié)拍要求不很嚴(yán)格的成批生產(chǎn)中。 特點(diǎn) ：能提高裝配精度，又不必過多增加分組數(shù)；但裝配精度仍依賴工人技術(shù)水平，工時(shí)不穩(wěn)定。若用分組裝配法，又會(huì)因裝配尺寸鏈環(huán)數(shù)多，使測(cè)量、分組和配套工作變得非常困難和復(fù)雜，甚至造成生產(chǎn)上的混亂。 ? 補(bǔ)償環(huán)（修配環(huán)） ： 是用來補(bǔ)償其他各組成環(huán)由于公差放大后所產(chǎn)生的累積誤差 。 ? 選擇補(bǔ)償環(huán)應(yīng)滿足以下要求 ： ? 要便于裝拆，易于修配。 79 修配法中確定補(bǔ)償環(huán)的尺寸及極限偏差 如右圖所示的銑床矩形導(dǎo)軌的裝配結(jié)構(gòu)。 修磨 B面可以使裝配間隙增大，這是“越修越大”的情況。 “ 越修越小 ”的情況，補(bǔ)償環(huán)加工尺寸預(yù)先 小一些 ，留修配量。 84 修配法中確定補(bǔ)償環(huán)的尺寸及極限偏差 根據(jù)題意，可建立 b圖的尺寸鏈。 ； A3＝ 156177。已知 A1=， A2=52， A3=， A4=40， Ak=5。 （ 1）建立尺寸鏈如圖所示。 ?計(jì)算方法 ： 極值法 。缺點(diǎn)是削弱了系統(tǒng)的剛性。 ?改變補(bǔ)償環(huán)實(shí)際尺寸的方法 ： 預(yù)先按一定的尺寸要求制成若干組不同尺寸的補(bǔ)償環(huán)，供裝配時(shí)選用根據(jù)封閉環(huán)公差和極限偏差要求，分別裝入不同尺寸的補(bǔ)償環(huán)。為此，分組數(shù) Z可表示為 1FZ S??99 固定調(diào)整法 —— 計(jì)算各組補(bǔ)償環(huán)的尺寸 ?由于各組補(bǔ)償環(huán)的基本尺寸之差等于補(bǔ)償能力 S，所以只要先求出某一組補(bǔ)償環(huán)的尺寸，就可推算出其他各組的尺寸。其余各組尺寸的中間值相應(yīng)增加或減小各組之間的尺寸差 S即可。按裝配技術(shù)要求，當(dāng)隔套 (尺寸 A2)、齒輪 (尺寸 A3)、墊圈 (尺寸 Ak)和彈性擋圈 ( 尺寸 A4)裝在主軸 (尺寸 A1)上后，齒輪的軸向間隙 A0應(yīng)在 ~范圍內(nèi)。如精密機(jī)械、機(jī)床和傳動(dòng)機(jī)械中的錐齒輪嚙合精度的調(diào)整、軸承間隙或預(yù)緊度的調(diào)整等 108 裝配方法的選擇原則 ?出發(fā)點(diǎn) ：使產(chǎn)品制造的全過程達(dá)到最佳效果 ?具體考慮因素 ：封閉環(huán)公差要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) (組成環(huán)環(huán)數(shù)等 )、生產(chǎn)類型、具體生產(chǎn)條件 ?只要組成環(huán)的加工比較經(jīng)濟(jì)可行時(shí)，就要優(yōu)先采用完全互換裝配法 ?成批生產(chǎn)而組成環(huán)又較多時(shí)，可考慮采用大數(shù)互換法 ?當(dāng)封閉環(huán)公差要求較嚴(yán)而且采用互換裝配法將使組成環(huán)加工比較困難或不經(jīng)濟(jì)時(shí)，就采用其他方法：大量生產(chǎn)時(shí)，環(huán)數(shù)少的尺寸鏈采用分組裝配法；環(huán)數(shù)多的尺寸鏈采用調(diào)整法。 ?同一產(chǎn)品的同一裝配精度要求，在不同的生產(chǎn)類型和生產(chǎn)條件下，可能采用不同的裝配方法 109 裝配工藝規(guī)程的制訂 ?意義 ?基本要求 ：保證裝配質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低裝配成本 ?主要依據(jù) ： ?產(chǎn)品的裝配圖樣及驗(yàn)收技術(shù)條件 ?生產(chǎn)綱領(lǐng)（各種生產(chǎn)類型的裝配工藝特征） ?現(xiàn)有的生產(chǎn)條件和標(biāo)準(zhǔn)資料 ?一種產(chǎn)品究竟采用何種裝配方法來保證裝配精度，在設(shè)計(jì)階段就應(yīng)確定。 115 裝配系統(tǒng)圖的畫法 在裝配單元系統(tǒng)圖上加注所需的工藝說明內(nèi)容，如焊接、配鉆、配刮、冷壓、熱壓和檢驗(yàn)等，就形成 裝配工藝系統(tǒng)圖 ，如下圖所示。 裝配系統(tǒng)圖的畫法 更多模板下載：