机械制造基础-课题十一

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Copyright by,IAMT 2012,机械电子工程学院,School of Mechanical Engineering,第,11,章 机器装配工艺基础,*,*,*,课题十一 机械装配工艺,知之者不如好之者，,好之者不如乐知者。,孔子,论语,学习内容：,1,、装配工作的基本内容,2,、装配工作的组织形式,3,、装配工艺的过程,重难点,掌握装配工作的基本内容和装配工艺的过程,课题十一 机械装配工艺,学习情境一 机械装配工艺概述,机器的装配,：按照规定的技术要求，将若干个零件结合成组件，进一步结合成为部件，或将若干个零件和部件结合成产品的过程。,组件装配,：将若干个零件按照规定的技术要求，装配到一个基础零件上，构成机器的一部分，如机床主轴组件。,部件装配,：将若干个零件、组件按规定的技术要求装配到一个基础零件上，往往构成机器的独立工作部分，部件可以单独装配、调试。如床头箱。,总装配,：将若干个零件、组件、部件按规定的技术要求，装配到基础零件上，使之成为一台完整的机器。,装配的概念,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组件、部件和产品的过程。,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。,同时，通过机器的装配，也能发现机器设计或零件设计中的问题。,概述,情境一、机械装配工艺概述,验收、试验,装配过程中常见的联接方式包括可拆卸联接和不可拆卸联接两种。,对于机器中转速较高、运转平稳性要求较高的零、部件，为了防止其内部质量分布不均匀而引起有害振动，必须对其高速回转的零部件进行平衡。,在装配过程中为满足相关零部件的相互位置和接触精度而进行的找正、找平和相应的调整工作。,机器装配完后，应按产品的有关技术标准和规定，对产品进行全面的检验和必要的试运转工作。,清洗,连接,校正、调整与配作,平衡,用清洗剂清除零件上的油污、灰尘等脏污的过程称为清洗。,一、装配工作的基本内容,随生产类型和产品复杂程度不同，装配的组织形式也不同。,1.,单件生产的装配,单个地制造不同结构的产品，并很少重复，甚至完全不重复，这种生产方式称为单件生产。,2.,成批生产的装配,在一定的时期内，连续制造相同的产品，这种生产方式称为成批生产。,装配过程中，产品不移动。这种将产品或部件的全部装配工作安排在固定地点进行的装配，称为固定式装配。,3.,大量生产的装配,产品制造数量很大，每个工作地点经常重复地完成某一工序，并具有严格的节奏，这种生产方式称为大量生产。,大量生产的装配采用流水装配，使某一工序只由一个或一组工人来完成。产品在装配过程中，有顺序地由一个或一组工人转移给另一个或一组工人。装配时产品的移动，有连续移动装配和断续移动装配两种。,二、装配工作的组织形式,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,产品的装配工艺包括以下四个过程。,1,、准备工作,准备工作包括资料的阅读和装配工具与设备的准备等。,准备工作包括下列几个步骤：,（,1,）熟悉产品装配图、工艺文件和技术要求，了解产品的结构、零件的作用以及相互连接关系。,（,2,）确定正确的装配方法和顺序。,（,3,）准备装配所需要的工具与设备。,（,4,）检查装配用的资料与零件是否齐全。,（,5,）整理装配的工作场地，对装配的零件、工具进行清洗，归类并放置好装配用零部件，调整好装配平台基准。,（,6,）采取安全措施。,三、装配工作的过程,2,、装配工作,在装配准备工作完成之后，才开始进行正式装配。结构复杂的产品，其装配工作一般分为部件装配和总装配。,3.,调整、精度检验和试车,调整的目的是使机构或机器工作协调，如轴承间隙、镶条位置、蜗轮轴向位置的调整等；精度检验包括几何精度和工作精度检验等，以保证满足设计要求或产品说明书的要求；试车是试验机构或机器运转的灵活性、振动、工作温升、噪声、转速、功率等性能是否符合要求。,4.,喷漆、涂油、装箱,装配好的机器，各项验收指标合格后，为了使其美观、防锈和便于运输，还要做好喷漆、涂油、装箱工作。,三、装配工作的过程,机械产品的装配精度一般包括：零、部件间的尺寸精度、相互位置精度和相对运动精度以及接触精度。,1.,尺寸精度,尺寸精度是指相关零、部件间的距离精度和配合精度。距离精度是指零部件间的轴向间隙、轴向距离和轴线距离等。,2.,相互位置精度,相互位置精度是指相关零、部件间的平行度、垂直度、同轴度及各种跳动等。如图,11-1,所示。,3.,相对运动精度,相对运动精度是指产品中有相对运动的零、部件在运动方向和相对速度上的精度。,4.,接触精度,接触精度是指两配合表面、接触表面和连接表面间达到规定接触面积和接触点的分布情况与规定值的符合程度。,情境二、机械装配方法,一、装配精度,机器和部件是由零件装配而成的。装配精度与相关零、部件制造误差的累积有关。如图,11-2,所示。,二、装配精度与零件精度的关系,三、装配精度与装配方法间的关系,在单件小批量生产及装配精度要求较高时，以控制零件的加工精度来保证装配精度，会给零件的加工带来困难，增加成本。这时可按经济加工精度来确定零件的精度，而在装配时采用一定的工艺措施来保证装配精度。如图,11-3,所示,机械的装配精度不但取决于零件的精度，而且取决于装配方法。一个产品的质量取决于产品结构设计的准确性、组成零件的加工质量和装配质量三方面。,零件精度是保证装配精度的基础，但装配精度并不完全取决于零件的加工精度,四、产品的装配方法,由于产品的精度最终要靠装配工艺来保证，因此装配工艺的核心问题就是用什么方法能够以最快的速度、最小的装配工作量和较低的成本来达到较高的装配精度要求。在生产实践中，人们根据不同的产品结构、不同的生产类型和不同的装配要求创造了许多巧妙的装配方法，归纳起来有四种：互换法、选配法、修配法和调整法。,1.,互换法,零件按一定公差加工后，装配时不需作任何的挑选、调整或修配就能达到装配精度要求的装配方法称为互换法。,1,）完全互换法,若一批零件或部件在装配时不需分组、挑选、调整和修配，装配后即能满足预定的要求，这些零件属于完全互换。,2,）不完全互换法,绝大部分零件不需挑选或修配，装配后即能达到装配精度要求的装配方法称为不完全互换法。在正常条件下，零件的加工尺寸成为极限尺寸的可能性较小，而在装配时，各零件、部件的误差同时为最大、最小的可能性更小，采用不完全互换法有利于零件的经济加工，使绝大多数产品能保证装配精度要求。,2.,选配法,选配法是将零件的制造公差适当放宽到经济可行的程度，然后选取其中尺寸相当的零件进行装配，以保证达到规定的配合要求的工艺装配方法。选配法可分为直接选配法和分组选配法两种。,1,）直接选配法,直接选配法是由装配工人凭经验直接从一批零件中选择“合格”的零件进行装配，然后检测是否达到装配精度要求，若不能满足装配精度的要求再更换另一个零件。,2,）分组选配法,在零件加工完成后，通过测量将零件按实际尺寸的大小分为若干组，按对应组进行装配，这样既可保证装配精度，又能解决加工困难的问题。,3.,修配法,修配法是将影响装配精度的各个零件按经济加工精度制造。,装配时，各零件产生较大的累计误差，通过去除指定零件上预先的修配量来达到装配精度的方法。常见的修配方法有以下三种。,1,）单件修配法,单件修配法是选定某一固定的零件做修配件，对其预留修配余量，装配时根据累计误差的大小，用去除金属层的方法改变其尺寸，以满足装配精度的要求。这种修配方法在生产中应用最广。,2,）合并加工修配法,合并加工修配法是将两个或更多的零件合并在一起再进行加工修配，以减小累积误差，减少修配量，但合并加工后的零件不再具有互换性，必须作好标记以免弄错。,合并加工修配法由于零件合并后再加工和装配，给组织装配生产带来很多不便，多用于单件小批量生产中。,3,）自身加工修配法,在机床制造中，有些装配精度要求较高，若单纯依靠限制各零件的加工误差来保证，对各零件的加工精度要求很高，甚至无法加工，而且不易选择适当的修配件。此时，常在修配件的一端装上刀具去加工另一端，直接保证装配精度要求。,。,4.,调整法,调整法与修配法的实质相似，同样是各零件按经济精度确定公差，由此造成的累计误差过大，通过调整调整件的位置或更换调整件的方法来消除，从而保证装配精度。,1,）可动调整法,可动调整法通过改变调整件的位置来达到装配精度要求。在结构设计时应留有可调节的余地和机构。调节过程不需拆卸零件，只需移动、转动或同时移动转动调整件，比较方便。 如图,11-4,所示,2,）固定调整法,固定调整法是在尺寸链中选定一个或加入一个结构简单的零件作为调整件，通常使用的调整件有垫圈、垫片、轴套等。,五、装配方法的选择,选择装配方法时应遵循以下原则：,在大批大量生产中，只要组成零件的加工经济可行，应优先选用完全互换法。,在成批大量生产中，装配精度要求较高且组成零件数较多，应选用不完全互换法。,在大批大量生产中，装配精度要求较高而组成零件数较少，应选用分组装配法。,在成批大量生产中，装配精度要求较高且组成零件数较多，若采用互换法使各零件加工困难或不经济时，应选用调整法。,在单件小批生产中，装配精度要求较高且零件数较多，若采用互换法使零件加工困难时，应选择修配法。,课堂小结,一、装配的概念,装配的概念 装配工作基本内容,二、装配精度与零件精度,装配精度的内容 装配精度与零件精度的关系,三、产品的装配方法及装配方法的选择,课外作业,1,、装配精度有哪些内容？,2,、装配精度与零件精度间有哪些关系？,装配工艺规程是指规定产品或部件装配工艺过程和装配方法的工艺文件。合理而优化的装配工艺规程应有利于保证装配质量，提高装配生产率，缩短装配周期，降低装配劳动强度，缩小装配占地面积和降低装配成本。,1.,保证产品装配质量,从机械加工和装配的全过程达到最佳效果下，选择合理而可靠的装配方法。,2.,提高生产率,提高装配机械化和自动化程度，合理安排装配顺序和装配工序，尽量减少手工劳动量，缩短装配周期。,3.,减少装配成本,减少装配生产面积，从而减少工人的数量。降低对工人技术等级要求，减少装配投资等。,情境三、装配工艺规程的制定,一、制定装配工艺规程的基本要求,在制定装配工艺规程前，应有以下原始资料。,1.,产品的装配图及验收技术标准,2.,产品的生产纲领,3.,现有的生产条件,在制定装配工艺规程时，若是在现有条件下，应充分利用现有的生产资料，了解工厂现有装配工艺设备和装备、工人技术水平、装配车间面积、机械加工条件、劳动定额标准等情况，使制定的装配工艺规程更能符合本厂生产实际；若是新建工厂，应适当选用先进的装备和工艺方法。,二、制定装配工艺规程所需的原始资料,1.,熟悉、分析产品的装配图样和验收条件,熟悉、分析产品的装配图样和验收条件的具体内容如下：,研究产品装配图，审查图样的完整性和正确性。,明确产品或部件的具体结构、组成。,对产品进行结构工艺性分析，明确各零件、部件间的装配关系。,研究产品的装配技术要求和验收技术要求，以便制定相应的措施予以保证。,对产品的装配精度要求进行必要的精度校核。,在产品的分析过程中，如发现存在问题，要及时与设计人员研究、协商予以解决。,2.,确定装配的组织形式,装配的组织形式主要取决于产品的结构特点、生产纲领和现有生产技术条件及设备状况。装配的组织形式确定后，也就相应确定了装配方式。,3.,划分装配单元，确定装配顺序,1,）划分装配单元,2,）选择装配基准件,3,）确定装配顺序,三、装配工艺规程制定的步骤,4.,装配工序的划分,工序划分的主要工作如下：,确定工序集中与分散的程度，这是工序划分的主要工作。,划分装配工序，确定工序内容。,选择各工序所需的设备和工具，如需专用夹具与设备，则应拟定设计任务书。,制定各工序的装配操作规范，如过盈配合的压入力、紧固件的力矩等。,确定工序时间定额，平衡各工序节拍。,制定各工序装配质量要求与检测方法。,5.,选择装配方法,6.,填写装配工艺文件,三、装配工艺规程制定的步骤,课后思考,保证产品装配精度的方法有哪几种，如何选择？,本章小结,本章重点介绍为达到装配精度而采取的四种装配方法（互换法、选配法、修配法和调整法）、各自优缺点和使用场合以及如何读懂装配图。,基准件,零件,部件,零件,基准件,钻孔攻丝,组件,基准件,合件,检验,检验,合件,零件,名称,代号,件数,装配工艺流程示意图,二、装配工艺规程的内容、制订方法与步骤,床身部件装配工艺系统图,装配工艺规程的制订,由基准件开始，沿水平线自左向右到装配成部件为止。,本章小结,本章重点介绍为达到装配精度而采取的四种装配方法（互换法、选配法、修配法和调整法）、各自优缺点和使用场合以及如何读懂装配图。,