机器装配
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
A2 A1 A3
A0
A5 A4
图6-5 齿轮与轴部件 装配尺寸链
A4 为标准尺寸，公差确定：T4 = 0.05 A1、A2、A5 公差取经济公差：T1 = 0.1, T2 = T5 = 0.025 有：
T 0 k T1 T 2 T3 T 4 T5
2 2 2 2 2
取k=1.4，将T1 、T2 、T4 、 T5 及T0 值代入，可求出：T3 = 0.135 ◆ 确定各组成环的偏差 0 A 取A5为协调环。A4为标准尺寸，公差带位置确定： 4 3 0 .0 5 0.135 除协调环外各组成环公差入体标注： A3 43 0 , A2 5 0 , A1 30 0 0.02 0.1 计算协调环的偏差：得到：A5M = 4.93
19
20
21
第6章 机器装配
Machine Assembling
6.3 装配方法与装配尺寸链
Assembling Methods and Assembling Dimensional Chain
22
6.3.1 装配尺寸链
装配精度 相互位置精度： 距离、位置 相互运动精度：运动方向、运动速度 相互配合精度：配合质量、接触刚度 装配精度与零件精度之间的关系 单件自保 多件保证 ---尺寸链 装配尺寸链概念及分类 定义： 分类：
划分装配工序
编制装配工艺文件
13
6.2.3 装配系统图
床身部件装配系统图
1002 1 1005 1 油盘总成 P01 1 2002 8
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
【解】 1）建立装配尺寸链（图6-4 ） 2）确定各组成环的公差：按等公 差法计算，各组成环公差为： T1 = T2 = T3 = T4 = T5 = （0.35-0.1） / 5 = 0.05 考虑加工难易程度，进行适当 调整（A4公差不变），得到： T4 = 0.05, T1 = 0.06 , T3 = 0.1 , T2 = 0.02
0.0575 于是有：A5 4.93 0.0125 5 0.0825
29
6.3.2 装配尺寸链
装配尺寸链的分组选配法 将组成环公差按完全互换法求得后，放大若干倍，使之达 到经济公差的数值。然后，按此数值加工零件，再将加工 所得的零件按尺寸大小分成若干组（分组数与公差放大倍 数相等）。最后，将对应组的零件装配起来。 【例】 活塞与活塞销在冷态装配时，要 求 有 0.0025 ～ 0.0075 的 过 盈 量 。 若活塞销孔与活塞销直径的基本 尺寸为28，加工经济公差为0.01。 现采用分组选配法进行装配，试 确定活塞销孔与活塞销直径分组 数目和分组尺寸。
6.2.1 装配工艺规程制定原则
装配工艺规程的原始资料 产品的装配图及验收技术标准
总装图和部件装配图；零件编号；零件结构图和剖视 图；配合性质及精度等级等。 产品的生产纲领 生产条件
11
6.2.1 装配工艺规程制定原则
装配组织形式的选择与比较
生产规模 装配方法与组织形式 自动化程度 手工 单件生产 手工（使用简单工具）装配 ，无专用和固定工作台位 特 点 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
24
6.3.2 达到装配精度的装配方法
常用装配方法及其适用范围
装配方法 工 艺 特 点 适 用 范 围 ①配合件公差之和小于/等于规 大批量生产中零件数较少、零件可用 完全互 定装配公差；②装配操作简单； 加工经济精度制造者，或零件数较多 换法 便于组织流水作业和维修 但装配精度要求不高者 ①配合件公差平方和的平方根 大批量生产中零件数略多、装配精度 大数互 小于/等于规定的装配公差；② 有一定要求，零件加工公差较完全互 换法 装配操作简单，便于流水作业； 换法可适当放宽；完全互换法适用产 品的其它一些部件装配 ③会出现极少数超差件 ①零件按尺寸分组，将对应尺 分组选 寸组零件装配在一起；②零件 配法 误差较完全互换法可以大数倍 适用于大批量生产中零件数少、装配 精度要求较高又不便采用其它调整装 置的场合
14
6.2.4 装配工艺性
可从以下几方面进行分析： （1）产品应能分解成若干个独立的装配单元。
可以组织平行的装配作业 部件可预先进行调整和试车 有利于局部变动 有利于机器的维护检修
15
16
（2）装配中的修配工作和机加工工作量应尽可能 少
17
18
（3）机器结构应便于装配与拆卸
机器装配
本章要点
装配方法
装配尺寸链
装配工艺规程制定
自动装配
1
机器装配
Machine Assembling
6.1 机械装配概述
Introduction to Machine Assembling
2
6.1 机械装配基本概念
机器装配 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。 机器装配基本作业 清洗 连接 校正、调整与配作 平衡 验收、试验 相互位置精度 相互运动精度 机器装配精度 相互配合精度
平衡
防止运转平稳性要求较高的机器在使用中出 现振动。
验收试验
根据有关技术标准和规定，对其进行比较全 面的检验和试验。
5
6.1 机械装配基本概念
装配工艺系统图 为了便于装配，通常将机器分成若干个独立的装配单元。 图装配单元通常可划分为五个等级，即零件、套件、组 件、部件和机器（图)
零 件 基准零件 零 件 零 件 零 件 零 件 零 件 机器
装配工艺规程及其重要性 将装配工艺过程用也是进行装配生产计划 及技术准备的主要依据。对于设计或改建一个机器制造厂， 它是设计装配车间的基本文件之一。 制定装配工艺规程的原则
保证产品装配质量 选择合理的装配方法，综合考虑加工和装配的整体效益 合理安排装配顺序和工序，尽量减少钳工装配工作量， 缩短装配周期，提高装配效率 尽量减少装配占地面积，提高单位面积生产率，改善劳 动条件 注意采用和发展新工艺、新技术 10
装配工艺规程的主要内容： • • • • • • 分析产品图样，划分装配单元，确定装配方法 拟定装配顺序，划分装配工序 计算装配时间定额 确定各工序装配技术要求，质量检查方法和检验工具 确定装配时零、部件的输送方法及所需要的设备和工 具 选择和设计装配过程中所用的工具、夹具和专用设备
9
6.2.1 装配工艺规程制定原则
6.3.2 装配尺寸链
装配尺寸链的完全互换法 采用极值算法计算装配尺寸链 封闭环公差的分配 1）当组成环是标准尺寸时（如轴承宽度，挡圈的厚度 等），其公差大小和分布位置为确定值 2）某一组成环是不同装配尺寸链公共环时，其公差大 小和位置根据对其精度要求最严的那个尺寸链确定 3）在确定各待定组成环公差大小时，可根据具体情况 选用不同的公差分配方法，如等公差法，等精度法或按 实际加工可能性分配法等 4）各组成环公差带位置按入体原则标注，但要保留一 环作“协调环”，协调环公差带的位置由装配尺寸链确 定。协调环通常选易于制造并可用通用量具测量的尺寸
预留修配量的零件，在装配过 修配法 程中通过手工修配或机械加工， 用于单件小批生产中装配精度要求高 的场合 达到装配精度 装配过程中调整零件之间的相 调节法 互位置，或选用尺寸分级的调 整件，以保证装配精度 动调整法多用于对装配间隙要求较高 并可以设置调整机构的场合；静调整 法多用于大批量生产中零件数较多、 25 装配精度要求较高的场合
23
6.3.1 装配尺寸链
装配尺寸链的建立 确定封闭环：通常装配尺寸链封闭环就是装配精度要求 装配尺寸链查找方法：取封闭环两端的零件为起点，沿 装配精度要求的位置方向，以装配基准面为联系线索，分 别查明装配关系中影响装配精度要求的那些有关零件，直 至找到同一基准零件或同一基准表面为止。所有零件上连 接两个装配基准面间的位置尺寸和位置关系，便是装配尺 寸链的组成环 装配尺寸链组成的最短路线（最少环数）原则 组成装配尺寸链时，应使每个有关零件只有一个尺寸列 人装配尺寸链。应将直接连接两个装配基准面间的那个位 置尺寸或位置关系标注在零件图上又称一件一环原则 必要的简化 方向性
26
6.3.2 装配尺寸链
【例5-1】 图示齿轮部件，齿轮空套在轴上，要求齿轮与挡 圈的轴向间隙为0.1～0.35。已知各零件有关的基本尺寸为： 0 A 4 （标准件），A5 = 5 。 3 0 .0 5 A1 = 30 , A2 = 5 , A3 = 43, 用完全互换法装配，试确定各组成环的偏差。
0 0
计算协调环偏差：由式（5-23）， 得到：EI5 = - 0.12 , ES5 = - 0.1 最后可确定：
A5 5 0 .1 2
0 .1
A2
A1 A3
A0
A5 A4
图6-4 齿轮与轴部件 装配
28
6.3.2 装配尺寸链
装配尺寸链的大数互换法 采用概率算法计算装配尺寸链 封闭环公差分配原则同完全互换法 【例6-2】同例5-1，用大数互换法计算 【解】◆ 确定各组成环的公差
3
装配工作的基本内容
清洗
去除粘附在零件上的灰尘、切屑和油污。清 洗后的零件通常还具有一定的中间防锈能力。
联接
可拆卸联接——螺纹联接、键联接和销钉联 接等，其中以螺纹联接的应用最为广泛。 不可拆卸连接——焊接、铆接及过盈连接等。
4
校正、调整 与配作
校正是指产品中相关零部件相互位置的找正、 找平及相应的调整工作。 配作通常指配钻、 配铰、配刮和配磨等。
部 件
部 件
组 件
套 件
机器装配系统示意图
6
6.1.2 机械装配工艺过程
套件与组件示例
a）套件 套件和组件示例
b）组件
7
第6章 机器装配
Machine Assembling
6.2 装配工艺规程制定
Process Planning for Assembling
8
6.2.1 装配工艺规程制定原则
6.2.2 制定装配工艺规程步骤
研究产品装配图和验收条件
确定装配方法和装配组织形式 划分装配单元——将产品划分为部件、组件和套件等装 配单元是制定装配工艺规程最重要的一步。装配单元的划 分要便于装配，并应合理的选择装配基准件。装配基准件 应是产品的基体或主干零件、部件，应有较大的体积和重 量，有足够的支撑面和较多的公共结合面 确定装配顺序——在划分装配单元并确定装配基准件以 后，即可安排装配顺序。安排装配顺序的一般原则是先难 后易、先内后外、先下后上、预处理工序在前。
装配工作台位固定，备有装 有一定生产率，能满足 配夹具、模具和各种工具， 手工为主， 装配质量要求，需用设 成批生产 可分部件装配和总装配，也 部分使用工 备不多； 工作台位之间 可组成装配对象固定而装配 具和夹具 一般不用机械化输送 工人流动的流水线 生产率较高，对工人技 每个工人只完成一部分工作 成批生产 ，装配对象用人工依次移动 人工流水线 术水平要求相对较低， 装备费用不高；装配工 轻型产品 （可带随行夹具），装备按 艺相似的多品种流水线 装配顺序布置 可采用自由节拍移动 一种或几种相似装配对象专 生产率高，节奏性强， 成批或大 用流水线，有周期性间歇移 机械化传输 待装零、部件不能脱节 批生产 动和连续移动两种方式 ，装备费用较高 半自动或全自动装配线，半 半自动、全 生产率高，质量稳定， 大批大量 自动装配线部分上下料和装 产品变动灵活性差，装 12 自动装配 生产 配工作采用人工方法 备费用昂贵
，，
A2
A1
A0
A5 A4
A3
图6-4 齿轮与轴部件 27 装配
6.3.2 装配尺寸链
3）确定各组成环的偏差：取A5 为 协调环。A4 为标准尺寸，公差带 位置确定：A4 3 0 .0 5 0 除协调环以外各组成环公差按入体 标注：
，，
A3 4 3
0 .1 0 0
, A2 5 0 .2 , A1 3 0 0 .0 6
A0
A5 A4
图6-5 齿轮与轴部件 装配尺寸链
A4 为标准尺寸，公差确定：T4 = 0.05 A1、A2、A5 公差取经济公差：T1 = 0.1, T2 = T5 = 0.025 有：
T 0 k T1 T 2 T3 T 4 T5
2 2 2 2 2
取k=1.4，将T1 、T2 、T4 、 T5 及T0 值代入，可求出：T3 = 0.135 ◆ 确定各组成环的偏差 0 A 取A5为协调环。A4为标准尺寸，公差带位置确定： 4 3 0 .0 5 0.135 除协调环外各组成环公差入体标注： A3 43 0 , A2 5 0 , A1 30 0 0.02 0.1 计算协调环的偏差：得到：A5M = 4.93
19
20
21
第6章 机器装配
Machine Assembling
6.3 装配方法与装配尺寸链
Assembling Methods and Assembling Dimensional Chain
22
6.3.1 装配尺寸链
装配精度 相互位置精度： 距离、位置 相互运动精度：运动方向、运动速度 相互配合精度：配合质量、接触刚度 装配精度与零件精度之间的关系 单件自保 多件保证 ---尺寸链 装配尺寸链概念及分类 定义： 分类：
划分装配工序
编制装配工艺文件
13
6.2.3 装配系统图
床身部件装配系统图
1002 1 1005 1 油盘总成 P01 1 2002 8
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
【解】 1）建立装配尺寸链（图6-4 ） 2）确定各组成环的公差：按等公 差法计算，各组成环公差为： T1 = T2 = T3 = T4 = T5 = （0.35-0.1） / 5 = 0.05 考虑加工难易程度，进行适当 调整（A4公差不变），得到： T4 = 0.05, T1 = 0.06 , T3 = 0.1 , T2 = 0.02
0.0575 于是有：A5 4.93 0.0125 5 0.0825
29
6.3.2 装配尺寸链
装配尺寸链的分组选配法 将组成环公差按完全互换法求得后，放大若干倍，使之达 到经济公差的数值。然后，按此数值加工零件，再将加工 所得的零件按尺寸大小分成若干组（分组数与公差放大倍 数相等）。最后，将对应组的零件装配起来。 【例】 活塞与活塞销在冷态装配时，要 求 有 0.0025 ～ 0.0075 的 过 盈 量 。 若活塞销孔与活塞销直径的基本 尺寸为28，加工经济公差为0.01。 现采用分组选配法进行装配，试 确定活塞销孔与活塞销直径分组 数目和分组尺寸。
6.2.1 装配工艺规程制定原则
装配工艺规程的原始资料 产品的装配图及验收技术标准
总装图和部件装配图；零件编号；零件结构图和剖视 图；配合性质及精度等级等。 产品的生产纲领 生产条件
11
6.2.1 装配工艺规程制定原则
装配组织形式的选择与比较
生产规模 装配方法与组织形式 自动化程度 手工 单件生产 手工（使用简单工具）装配 ，无专用和固定工作台位 特 点 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
24
6.3.2 达到装配精度的装配方法
常用装配方法及其适用范围
装配方法 工 艺 特 点 适 用 范 围 ①配合件公差之和小于/等于规 大批量生产中零件数较少、零件可用 完全互 定装配公差；②装配操作简单； 加工经济精度制造者，或零件数较多 换法 便于组织流水作业和维修 但装配精度要求不高者 ①配合件公差平方和的平方根 大批量生产中零件数略多、装配精度 大数互 小于/等于规定的装配公差；② 有一定要求，零件加工公差较完全互 换法 装配操作简单，便于流水作业； 换法可适当放宽；完全互换法适用产 品的其它一些部件装配 ③会出现极少数超差件 ①零件按尺寸分组，将对应尺 分组选 寸组零件装配在一起；②零件 配法 误差较完全互换法可以大数倍 适用于大批量生产中零件数少、装配 精度要求较高又不便采用其它调整装 置的场合
14
6.2.4 装配工艺性
可从以下几方面进行分析： （1）产品应能分解成若干个独立的装配单元。
可以组织平行的装配作业 部件可预先进行调整和试车 有利于局部变动 有利于机器的维护检修
15
16
（2）装配中的修配工作和机加工工作量应尽可能 少
17
18
（3）机器结构应便于装配与拆卸
机器装配
本章要点
装配方法
装配尺寸链
装配工艺规程制定
自动装配
1
机器装配
Machine Assembling
6.1 机械装配概述
Introduction to Machine Assembling
2
6.1 机械装配基本概念
机器装配 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。 机器装配基本作业 清洗 连接 校正、调整与配作 平衡 验收、试验 相互位置精度 相互运动精度 机器装配精度 相互配合精度
平衡
防止运转平稳性要求较高的机器在使用中出 现振动。
验收试验
根据有关技术标准和规定，对其进行比较全 面的检验和试验。
5
6.1 机械装配基本概念
装配工艺系统图 为了便于装配，通常将机器分成若干个独立的装配单元。 图装配单元通常可划分为五个等级，即零件、套件、组 件、部件和机器（图)
零 件 基准零件 零 件 零 件 零 件 零 件 零 件 机器
装配工艺规程及其重要性 将装配工艺过程用也是进行装配生产计划 及技术准备的主要依据。对于设计或改建一个机器制造厂， 它是设计装配车间的基本文件之一。 制定装配工艺规程的原则
保证产品装配质量 选择合理的装配方法，综合考虑加工和装配的整体效益 合理安排装配顺序和工序，尽量减少钳工装配工作量， 缩短装配周期，提高装配效率 尽量减少装配占地面积，提高单位面积生产率，改善劳 动条件 注意采用和发展新工艺、新技术 10
装配工艺规程的主要内容： • • • • • • 分析产品图样，划分装配单元，确定装配方法 拟定装配顺序，划分装配工序 计算装配时间定额 确定各工序装配技术要求，质量检查方法和检验工具 确定装配时零、部件的输送方法及所需要的设备和工 具 选择和设计装配过程中所用的工具、夹具和专用设备
9
6.2.1 装配工艺规程制定原则
6.3.2 装配尺寸链
装配尺寸链的完全互换法 采用极值算法计算装配尺寸链 封闭环公差的分配 1）当组成环是标准尺寸时（如轴承宽度，挡圈的厚度 等），其公差大小和分布位置为确定值 2）某一组成环是不同装配尺寸链公共环时，其公差大 小和位置根据对其精度要求最严的那个尺寸链确定 3）在确定各待定组成环公差大小时，可根据具体情况 选用不同的公差分配方法，如等公差法，等精度法或按 实际加工可能性分配法等 4）各组成环公差带位置按入体原则标注，但要保留一 环作“协调环”，协调环公差带的位置由装配尺寸链确 定。协调环通常选易于制造并可用通用量具测量的尺寸
预留修配量的零件，在装配过 修配法 程中通过手工修配或机械加工， 用于单件小批生产中装配精度要求高 的场合 达到装配精度 装配过程中调整零件之间的相 调节法 互位置，或选用尺寸分级的调 整件，以保证装配精度 动调整法多用于对装配间隙要求较高 并可以设置调整机构的场合；静调整 法多用于大批量生产中零件数较多、 25 装配精度要求较高的场合
23
6.3.1 装配尺寸链
装配尺寸链的建立 确定封闭环：通常装配尺寸链封闭环就是装配精度要求 装配尺寸链查找方法：取封闭环两端的零件为起点，沿 装配精度要求的位置方向，以装配基准面为联系线索，分 别查明装配关系中影响装配精度要求的那些有关零件，直 至找到同一基准零件或同一基准表面为止。所有零件上连 接两个装配基准面间的位置尺寸和位置关系，便是装配尺 寸链的组成环 装配尺寸链组成的最短路线（最少环数）原则 组成装配尺寸链时，应使每个有关零件只有一个尺寸列 人装配尺寸链。应将直接连接两个装配基准面间的那个位 置尺寸或位置关系标注在零件图上又称一件一环原则 必要的简化 方向性
26
6.3.2 装配尺寸链
【例5-1】 图示齿轮部件，齿轮空套在轴上，要求齿轮与挡 圈的轴向间隙为0.1～0.35。已知各零件有关的基本尺寸为： 0 A 4 （标准件），A5 = 5 。 3 0 .0 5 A1 = 30 , A2 = 5 , A3 = 43, 用完全互换法装配，试确定各组成环的偏差。
0 0
计算协调环偏差：由式（5-23）， 得到：EI5 = - 0.12 , ES5 = - 0.1 最后可确定：
A5 5 0 .1 2
0 .1
A2
A1 A3
A0
A5 A4
图6-4 齿轮与轴部件 装配
28
6.3.2 装配尺寸链
装配尺寸链的大数互换法 采用概率算法计算装配尺寸链 封闭环公差分配原则同完全互换法 【例6-2】同例5-1，用大数互换法计算 【解】◆ 确定各组成环的公差
3
装配工作的基本内容
清洗
去除粘附在零件上的灰尘、切屑和油污。清 洗后的零件通常还具有一定的中间防锈能力。
联接
可拆卸联接——螺纹联接、键联接和销钉联 接等，其中以螺纹联接的应用最为广泛。 不可拆卸连接——焊接、铆接及过盈连接等。
4
校正、调整 与配作
校正是指产品中相关零部件相互位置的找正、 找平及相应的调整工作。 配作通常指配钻、 配铰、配刮和配磨等。
部 件
部 件
组 件
套 件
机器装配系统示意图
6
6.1.2 机械装配工艺过程
套件与组件示例
a）套件 套件和组件示例
b）组件
7
第6章 机器装配
Machine Assembling
6.2 装配工艺规程制定
Process Planning for Assembling
8
6.2.1 装配工艺规程制定原则
6.2.2 制定装配工艺规程步骤
研究产品装配图和验收条件
确定装配方法和装配组织形式 划分装配单元——将产品划分为部件、组件和套件等装 配单元是制定装配工艺规程最重要的一步。装配单元的划 分要便于装配，并应合理的选择装配基准件。装配基准件 应是产品的基体或主干零件、部件，应有较大的体积和重 量，有足够的支撑面和较多的公共结合面 确定装配顺序——在划分装配单元并确定装配基准件以 后，即可安排装配顺序。安排装配顺序的一般原则是先难 后易、先内后外、先下后上、预处理工序在前。
装配工作台位固定，备有装 有一定生产率，能满足 配夹具、模具和各种工具， 手工为主， 装配质量要求，需用设 成批生产 可分部件装配和总装配，也 部分使用工 备不多； 工作台位之间 可组成装配对象固定而装配 具和夹具 一般不用机械化输送 工人流动的流水线 生产率较高，对工人技 每个工人只完成一部分工作 成批生产 ，装配对象用人工依次移动 人工流水线 术水平要求相对较低， 装备费用不高；装配工 轻型产品 （可带随行夹具），装备按 艺相似的多品种流水线 装配顺序布置 可采用自由节拍移动 一种或几种相似装配对象专 生产率高，节奏性强， 成批或大 用流水线，有周期性间歇移 机械化传输 待装零、部件不能脱节 批生产 动和连续移动两种方式 ，装备费用较高 半自动或全自动装配线，半 半自动、全 生产率高，质量稳定， 大批大量 自动装配线部分上下料和装 产品变动灵活性差，装 12 自动装配 生产 配工作采用人工方法 备费用昂贵
，，
A2
A1
A0
A5 A4
A3
图6-4 齿轮与轴部件 27 装配
6.3.2 装配尺寸链
3）确定各组成环的偏差：取A5 为 协调环。A4 为标准尺寸，公差带 位置确定：A4 3 0 .0 5 0 除协调环以外各组成环公差按入体 标注：
，，
A3 4 3
0 .1 0 0
, A2 5 0 .2 , A1 3 0 0 .0 6