机械制造工艺学第五章-2011

应考虑扳手的工作空间
第四节 装配尺寸链
产品质量：由零件的设计质量、加工质量和装配质量 共同保证. 正确规定机器的装配精度要求是产品设计中的重 要环节。装配精度不仅影响产品的质量，而且影响制造的 经济性。
由于部件、总成是由零件装配而成，而零件在加工中 存在误差，把含误差的零件组合在一起形成累积误差，因 此零件的精度直接影响到相应的装配精度，一般来说装配 精度由组成零件的有关加工精度来保证。
第五节 保证装配精度的装配工艺方法
选择装配方法，其实质就是在满足装配精度要求 的前提下，选择经济合理的解尺寸链方法。 保证装配精度的工艺方法有：互换法、分组装配 法、修配法与调整法。分别适用于不同的场合。 一、互换装配法 按互换程度的不同分为完全互换法与大多数互换法。 1 、完全互换法 在全部产品中，装配时各组成环零件不需任何选 择、修配、调整就能保证规定装配技术要求。其实质 就是控制零件加工误差保证装配精度的一种方法。
二、装配尺寸链的分类
根据各组成环的特点,装配尺寸链分为： 直线尺寸链：由长度尺寸组成,各尺寸环彼此平行。 角度尺寸链：由角度、平行度、垂直度组成。 平面尺寸链：由成角度关系布置的长度尺寸组成，各尺寸 环在同一平面内或平行平面内。
空间尺寸链：由位于三维空间的尺寸环组成的尺寸链。
三、装配尺寸链的查找方法
一、装配精度
1、装配精度的内容 1）相互位置精度 指相关零件间的距离精度和相互位置精度 如齿轮轴的中心距、平行度、垂直度及同轴度等 2）相对运动精度 零部件之间在运动方向和相对运动速度上的精度。 如溜板在导轨上的移动精度，与主轴的平行度， 齿轮加工时主轴的转速度和工作台的转速关系。 3）相互配合精度 指配合表面的配合质量和接触质量 配合质量指配合间隙或过盈量， 接触质量指接触面积的大小和接触点的分布，如齿轮
1、极值法 考虑各装配尺寸在极限条件下，满足装配技术要求 的计算方法。计算所得的组成环公差过于严格，特别 是在装配精度要求高，组成环数目比较多时，计算所 得的公差非常甚至无法保证，它一般用于组成环数少， 精度要求不太高的场面。 2、概率法 极限法简单可靠，但缺点是公差过于严格，根据概 率论，装配时各组成环同时处于极限状况的机会很少， 在组成环数多，且为大批量生产时，这种极端情况出 现的机会很小，不必考虑。 大批大量生产中用概率法，可扩大零件制造公差， 降低生产成本。
2）拟定装配顺序，划分装配工序 3）计算装配工时； 4）确定各工序的装配技术要求，质量检验方法和检查工具； 5）确定输送方法和所需要的设备和工具。 6）选择和设计装配中所需的工具、夹具和专用装备。
一、制订装配工艺规程的基本原则及原始资料
1、基本原则 1）保证产品装配质量，延长产品使用寿命； 2）合理安排装配顺序，减少钳工的劳动量，缩短装配周期； 3）减少占地面积，提高单位面积的生产率 4）尽量降低装配生产成本 2、原始资料 1）产品装配图和产品验收标准（及与甲方签订的技术协议） ； 包括总装图和部件装配图等 2）产品的生产纲领 生产纲领不同,生产类型不同,装配的组织形式、工艺方法不同 3）现有生产条件 包括工厂装配设备，装配技术水平、车间面积，起重能力。
二、制订装配工艺规程的步骤
1、分析产品的装配图和产品验收技术条件 审核产品图样的完整性、正确性，分析产品的结构工 艺性，审核装配技术要求和验收标准。 2、确定装配方法和组织方式； 装配方法与组织形式取决于产品的结构特点和生产 纲领，应考虑现有生产条件和设备； 装配组织方式分固定式和移动式；固定式装配在一 个固定的工作地完成，多用于单件小批生产或重量大、体 积大的批量生产中。 移动式装配是用传送带或小车按装配顺序从一个装 配工作地移到下一个装配工作地完成产品的装配工作； 分连续移动、间歇移动和变节奏移动。 移动式装配多用于大批大量生产。
如机床，分主轴箱、进给箱、刀架、尾座和床身等。 部件装配后，独立进行检验和试车。合格后再进入总装。
划分独立装配单元的优点如下： 1）可平行进行装配作业 2）各部件可以独立进行调整和试车 3）有利于产品升级换代 4）有利于机器的维护和检修，重型机器便于包 装和运输.
二、减少装配时的修配和机加工作量
零 件
基准零件
零 件
零 件
零 件
零 件
零 件
机器
部 件
部 件
组 件
套 件
机器装配系统图
二、装配工艺系统图
在制订装配工艺规程的过程中，表明产品零部件间 相互关系及装配流程的示意图称为装配工艺系统图。 每个零件用一个方框表示，包含零件名称、图号和 数量等信息。 装配时从基准件开始，沿水平线自左向右进行。通 常将零件画在上方，套件、组件和部件画在下方。排列 次序表示装配的顺序。主要用于大批大量生产。
2、查找装配尺寸链应注意的问题
1）简化装配尺寸 机械产品结构复杂，影响装配精度的因素很多，在 查找时，在保证装配精度的前提下，对影响较小的因素， 可以进行适当的简化。
2）装配尺寸链最短路线原则
即装配尺寸链环数最少原则。 在装配精度要求既定的情况下，组 成环数目越少，则每个组成环所分配的 公差就越大，零件加工越容易，越经济， 所以在产品结构设计中尽可能使影响装 配精度的零件数减至最少。 尺寸链中，每一个有关零部件只有一 个尺寸作为组成环列入尺寸链中，即一 件一环。这就要求连接两个装配基准面 间的尺寸应直接标注在零件图上。 组成环数目等于有关零件的数目， 这就是装配尺寸链最短原则。
第五章 装配工艺过程设计
第一节 概述 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。
装配是机器制造过程的最后一个阶段，其工作包括组 装、调整、检验、试车和试验等。产品质量最终是通过 装配来保证，装配质量直接影响产品的工作性能。 装配通常是手工完成，通过装配可以发现零件在制 造过程中所存在的问题，并加以改进。
1、装配尺寸链建立步骤 1）确定封闭环：封闭环就是装配技术要求，装配后形成的。 2）查组成环： 方法一：以封闭环两端的零件为起点，沿装配精度要求的 位置方向，以装配基准为联系线索，分别查装配关系中 影响装配要求的有关零件，直至同一基准零件，甚至同 一基准面。 方法二：从封闭环的一端开始依次查找直到封闭环的另一 端，也可以从共同的基准零件或基准面开始分别查到封 闭环的两端。 不管采用那种方法，关键是要正确分析那些零件的 哪些尺寸、技术要求、对所分析的装配要求有直接影响。 3）作尺寸链图，确定增减环性质。
3、划分装配单元，确定装配顺序； 先将产品划分为套件、组件和部件等装配单 元，每级装配单元都要选定装配的基准件。 装配基准件应是产品的基体或主干零部件。 划分装配单元后，可以安排装配顺序，一般原 则是先难后易、先内后外、先下后上、先大后小， 预处理工序在前。
床身部件装配系统图
1002 1 1005 1 油盘总成 P01 1 2002 8
套件：在基准件上，装一个或若干个零件形成永久 性连接，称套装，是最小装配单元。 组件：在基准件上，装上若干个套件和零件而形成 组合体，称组装。
a）套件
b）组件 套件和组件示例
部件：在基准件上，装上若干个组件、套件和零件 而形成的组合体，称部装 机器：在一个基准件上，装上若的过程称总装.
产品在装配过程中，难免要对某些零件进行修配， 这些工作多数由手工操作完成，不仅要求技术水平高，而 且难以事先确定工作量，因此设计时要尽量减少修配工作 量。 为减少修配工作量，尽量减少不必要的配合面，
用 调 整 装 配 法 代 替 修 配 法
装配时尽量减少机械加工，否则影响装配工 作的连续性
三、机器的结构应便于装配和拆卸
2、装配精度与零件精度的关系
装配精度 直接由 相关 零 件的制造精度来保证。 如卧式车床中，为满足 尾座移动与溜板移动的平行 度要求，只需保证床身上的 导轨AB面平行即可。
对于某些装配精度要求高的项目，或者组成部件的 零件数目比较多，装配精度如果完全由有关零件的加 工精度来保证，则对各零件的加工精度要求很高，甚 至无法加工。因此在生产中常采用一定的工艺措施来 保证最终装配要求。
完全互换法的特点 1）零件可完全互换，装配质量稳定； 2）装配过程简单，生产率高； 3）容易实现零部件的专业化生产，便流水作业； 4）有利于产品维护和零件部件更换 5）零件加工要求较高，不一定按经济加工精度制造； 6）可用于各种生产类型。
床 身 1003 1 垫板上涂铅油 2001 8 1001 1
车床床身装配简图
1004 1
2004 4
2003 4 2006 4
2005 4
用水平仪检查 导轨的直线度 床身总成 Z01 1
4、划分装配工序； 主要工作如下： 1）确定工序集中和分散的程度； 2）划分装配工序，确定装配内容； 3）确定各工序所需要的设备和工具，如需专用设备(力矩扳 手,预应力扳手) ，要提出设计任务书。 4）制定装配操作规范，如过盈配合的压入力，装配温度， 螺钉的拧紧力矩。 5）制定各工序装配质量要求和检验方法； 6）确定工时定额，平衡工序节拍。
清洗 连接 校正、调整与配作 平衡 验收、试验
机器装配基本作业
装配单元：任何机器或产品都是由零件和部件组成，为便于 生产组织，通常将机器划分为多个可独立装配的部分，称 装配单元。 零件是组成机器的最小单元。一般是先将零件组装成 套件、组件、部件，然后再装到机器上。直接装到机器上 的零件并不多。 装配的一般过程： 零件→套件（合件）→组件（总成）→部件→机器
3）装配尺寸链的方向性 同一装配结构中，不同位置方向都有装配精度要求时， 应按不同方向建立装配尺寸链。如蜗杆传动副结构。
四、装配尺寸链的计算方法
计算尺寸链存在两种情况：正计算,反计算 正计算：已知组成环求封闭环。即已知产品装配图和全 部零件图，用以验算组成环的公差和基本尺寸及偏差是否 正确，是否能满足装配精度要求。 反计算：已知封闭环求组成环，用于产品设计阶段，即 根据装配精度指标确定组成环公差、基本尺寸、偏差，然 后标注在零件设计图纸上。 反向计算分配封闭环的公差有三条原则：等公差分配、 等公差等级分配、按具体情况分配。