第八節(jié)裝配工藝規(guī)程設計 1 裝配概念 裝配工藝 一 裝配的概念及裝配內(nèi)容 2 裝配工作的基本內(nèi)容 清洗 聯(lián)接 校正 調(diào)整與配作 平衡 驗收試驗 機器制造裝配過程 工藝路線 BOM 項目 市場 制造 下達制造 設計工程 裝配車間 用戶 客戶服務 二 裝配精度與零件精度 裝配精度不僅影響機器或部件的工作性能 而且影響它們的使用壽命 裝配精度主要包括 各部件的相互位置精度 各運動部件間的相對運動精度 配合表面間的配合精度和接觸質量 1 機器和部件是由許多零件裝配而成的 所以 零件的精度特別是關鍵零件的精度影響相應的裝配精度 2 當裝配精度要求較高時 采用適當?shù)墓に嚧胧?零件按經(jīng)濟精度加工 保證裝配精度 1 裝配精度內(nèi)容 2 裝配精度與零件精度間的關系 三 裝配尺寸鏈的建立 1 裝配尺寸鏈的查找方法 首先根據(jù)裝配精度要求確定封閉環(huán) 再取封閉環(huán)兩端的任一零件為起點 沿裝配精度要求的位置方向 以裝配基準面為查找線索 分別找出影響裝配精度要求的零件 組成環(huán) 直至找到同一基準零件或同一基準表面為止 舉例如下圖A 圖6 35 2 查找裝配尺寸鏈應注意的問題 1 裝配尺寸鏈應進行必要的簡化 舉例如下圖C 2 應遵循最短路線原則 3 裝配尺寸鏈的方向性 圖A裝配尺寸鏈舉例 圖6 35p270臥式車床床頭和尾座兩頂尖的等高度要求 圖C車床主軸與尾座中心線等高裝配尺寸鏈的簡化 四 保證裝配精度的裝配方法 常用裝配方法 互換法選配法修配法調(diào)整法 在裝配過程中 零件互換后仍能達到裝配精度要求的裝配方法 實質 一 互換裝配法 根據(jù)零件的互換程度不同 互換法又可分為完全互換法和不完全互換法 定義 方法 1 完全互換法 特點 應用 例1 第七片的圖 所示為車床主軸部件的局部裝配圖 要求裝配后保證軸向間隙A0 0 1 0 35mm 已知各組成環(huán)的基本尺寸為 A1 43mm A2 5mm A3 30mm A5 5mm A4為標準件的尺寸 試按極值法求出各組成環(huán)的公差及上 下偏差 解 1 建立裝配尺寸鏈 其中 減環(huán) A2 A3 A4 A5 增環(huán) A1 2 確定各組成環(huán)的公差 組成環(huán)的平均極限公差為 根據(jù)實際情況確定 T A1 T A3 0 06mm T A2 T A5 0 045mm A4為標準件 即T A4 0 04mm 以A3作為協(xié)調(diào)環(huán) 其它各組成環(huán)按入體原則標注上 下偏差 即 計算協(xié)調(diào)環(huán)A3的上 下偏差 EI A3 0 16mm ES A3 0 10mm 2 不完全互換法 定義 實質 方法 特點 應用 例2已知條件與前例1相同 試用不完全互換法確定各組成環(huán)的公差及其上 下偏差 解 裝配尺寸鏈與前相同 組成環(huán)的平均公差Tav為 以Tav作參考 根據(jù)實際情況確定T A1 0 15mm T A2 T A5 0 10mm A4為標準件 即T A4 0 04mm 選A3為協(xié)調(diào)環(huán) 其公差T A3 可從下式算出 確定各組成環(huán)的上 下偏差 除協(xié)調(diào)環(huán)A3以外 其它組成環(huán)均按入體原則標注 即 計算協(xié)調(diào)環(huán)A3的上 下偏差 根據(jù)公式 計算協(xié)調(diào)環(huán)的中間偏差 3 0 025 0 075 0 05 3 0 02 0 05 3 0 03mm 二 選配法 將配合零件按經(jīng)濟精度制造 然后 選擇合適的零件進行裝配 以保證裝配精度的一種方法 1 直接選配法 2 分組選配法 定義 實質 0 1 0 1 Ymax 0 2 Ymin 0 軸 裝配精度為0 2mm 孔 0 05 0 05 Ymax 0 1 現(xiàn)裝配精度為0 1mm 例 通過分組提高裝配精度 0 1 0 1 0 1 Ymax 0 2 Ymin 0 0 2 軸 孔 軸 孔的制造公差為0 1 現(xiàn)軸 孔的制造公差為0 2 例 通過公差放大降低零件的加工精度 特點 應用 3 復合選配法 現(xiàn)以汽車發(fā)動機活塞 活塞銷和連桿組裝為例 對分組裝配法進行分析 如下圖所示為發(fā)動機活塞 活塞銷和連桿的組裝簡圖 其中活塞銷與活塞銷孔為過盈配合 活塞銷與連桿小頭孔為間隙配合 根據(jù)裝配技術要求 活塞銷孔直徑D與活塞銷直徑d在冷態(tài)裝配時 應有0 0025 0 0075mm的過盈量 即Ymin Dmax dmin 0 0025mmYmax Dmin dmax 0 0075mm從公差與配合的知識可知Ymin Ymax T0 Th Ts 0 005mm 分組選配法應用舉例 圖活塞 活塞銷和連桿分組裝配實例a 組裝簡圖b 分組示意圖1 活塞2 連桿3 活塞銷4 擋圈 若采用完全互換法裝配 則銷與銷孔的平均極值公差僅為0 0025mm 設活塞銷直徑為mm 銷孔直徑為mm 顯然加工是十分困難的 現(xiàn)將它們的公差都按同方向放大四倍 放大后的d和D為 d mm D mm 這樣可采用高效率的無心磨和金剛鏜分別加工活塞銷外圓和活塞銷孔 然后用精密量儀進行測量 并按尺寸大小分成四組 涂上不同顏色便于分組裝配 將互配零件加工尺寸的公差帶放大并分組后的情況用圖6 31p266表示 可見雖然互配零件的公差擴大了n倍 但只要用對應組的零件進行互配 其裝配精度完全符合設計要求 1 配合件公差應當相等 公差要向同方向增大 增大的倍數(shù)要等于分組數(shù) 2 要保證分組后各組的配合精度和配合性質符合原設計要求 原規(guī)定的形位公差和表面粗糙度值不能隨公差增大而增大 3 為保證對應組內(nèi)相配件數(shù)量的配套 相配件的尺寸分布應相同 不配套的零件聚集至一定數(shù)量時 專門加工一批零件與之配套 4 分組數(shù)不宜太多 分組法只適用于封閉環(huán)精度要求很高的少環(huán)尺寸鏈 一般相關零件只有2 3個 應用分組裝配法必須注意以下幾點 三 修配法 定義 實質 特點 應用 1 單件修配法 2 合并加工修配法 3 自身加工修配法 修配方法 應用修配法必須注意以下幾點 修配環(huán)選擇 1 易于修配 便于裝卸 2 盡量不選公共環(huán)為修配環(huán) 修配環(huán)尺寸的確定 1 修配環(huán)被修配時 尺寸 越修越小 此時封閉環(huán)實際最小極限尺寸A 0min不能小于封閉環(huán)所允許的最小尺寸A0min 2 修配環(huán)被修配時 封閉環(huán)尺寸 越修越大 此時封閉環(huán)實際最大極限尺寸A 0max不能大于封閉環(huán)所允許的最大尺寸A0max 3 最小修配量即為刮研量 在修配環(huán)的基本尺寸中要加上刮研量 刮研量既要足夠 又不能太大 四 調(diào)整法 定義 實質 調(diào)整法有三種方法 1 可動調(diào)整法 選定某個零件為調(diào)整環(huán) 根據(jù)封閉環(huán)的精度要求 采用改變調(diào)整環(huán)的位置 即移動 旋轉或移動旋轉同時進行 以達到裝配精度的方法 2 固定調(diào)整法 選擇一個組成環(huán)作調(diào)整環(huán) 作為調(diào)整環(huán)的零件是按一定尺寸間隔制成的一組零件 裝配時根據(jù)封閉環(huán)超差的大小 從中選出某一尺寸等級適當?shù)牧慵磉M行補償 從而保證規(guī)定的裝配精度 通常使用的調(diào)整環(huán)有墊圈 墊片 軸套等 特點 應用 3 誤差抵消調(diào)整法 在總裝或部裝時 通過對尺寸鏈中某些組成環(huán)誤差的大小和方向的合理配置 達到使加工誤差相互抵消或使加工誤差對裝配精度的影響減小的目的 裝配尺寸鏈計算方法的選用 不完全互換法 完全互換法 選配法 修配法 調(diào)整法 五 裝配工藝規(guī)程的制訂 制定基本原則 1 保證產(chǎn)品的裝配質量 2 縮短裝配周期 提高生產(chǎn)率 3 合理安排裝配工序 盡量減少鉗工裝配的工作量 4 盡量減少裝配成本 5 裝配工藝規(guī)程應做到正確 完整 協(xié)調(diào) 規(guī)范 6 充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件 盡可能采用國內(nèi)外先進工藝技術 7 充分考慮安全生產(chǎn)和防止環(huán)境污染問題 制定內(nèi)容 方法 步驟 1 研究產(chǎn)品圖樣及驗收技術條件 產(chǎn)品分析 2 裝配尺寸鏈分析計算 裝配結構工藝性分析 3 將產(chǎn)品分解為獨立的裝配單元 裝配組織形式確定 固定式裝配 移動式裝配 各種裝配方法的適用范圍和應用實例 裝配方法的選擇 裝配工藝規(guī)程確定 裝配內(nèi)容 裝配順序 裝配工藝規(guī)程的整理與編寫 本節(jié)結束謝謝合作 本章習題11 1產(chǎn)品的裝配精度與零件的加工精度之間有何關系 11 2采用修配法進行裝配時 如何正確選擇修配環(huán) 11 6在機器生產(chǎn)過程中 裝配過程起什么重要作用 11 8什么是產(chǎn)品結構的裝配工藝性 裝配工藝性的好壞體現(xiàn)在哪幾個方面 11 11試對圖11 19中所示結構的裝配工藝性不合理之處予以改進并說明理由 11 13如圖11 21所示之主軸部件 為保證彈性擋圈能順利裝入 要求保持軸向間隙A0為0 05 0 42mm 已知A1 32 5mm A2 35mm A3 2 5mm 試計算并確定各組成零件尺寸的上下偏差