《機(jī)械制造工藝學(xué)》第二版 王先奎 課件機(jī)械制造工藝學(xué)ch5 裝配工藝

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1、第五章 機(jī)器裝配工藝過程設(shè)計(jì)第一節(jié) 概述l一、機(jī)器裝配的基本概念l二、裝配工藝系統(tǒng)圖2021/9/231一、機(jī)器裝配的基本概念l零件零件是組成機(jī)器的最小單元是組成機(jī)器的最小單元l套件套件是在一個(gè)基準(zhǔn)零件上，裝上一個(gè)或若干個(gè)是在一個(gè)基準(zhǔn)零件上，裝上一個(gè)或若干個(gè)零件構(gòu)成的。它是最小的裝配單元。為套件進(jìn)零件構(gòu)成的。它是最小的裝配單元。為套件進(jìn)行的裝配工作稱為套裝行的裝配工作稱為套裝l組件組件是在一個(gè)基準(zhǔn)零件上，裝上若干套件及零是在一個(gè)基準(zhǔn)零件上，裝上若干套件及零件而構(gòu)成的。如機(jī)床主軸箱中的主軸，在基準(zhǔn)件而構(gòu)成的。如機(jī)床主軸箱中的主軸，在基準(zhǔn)軸件上裝上齒輪、套、墊片、鍵及軸承的組合軸件上裝上齒輪、套、

2、墊片、鍵及軸承的組合件稱為組件件稱為組件l部件部件是在一個(gè)基準(zhǔn)零件上，裝上若干組件、套是在一個(gè)基準(zhǔn)零件上，裝上若干組件、套件和零件構(gòu)成的。部件在機(jī)器中能完成一定的、件和零件構(gòu)成的。部件在機(jī)器中能完成一定的、完整的功用。例如車床的主軸箱裝配就是部裝完整的功用。例如車床的主軸箱裝配就是部裝2021/9/232l在一個(gè)基準(zhǔn)零件上，裝上若干部件、在一個(gè)基準(zhǔn)零件上，裝上若干部件、組件、套件和零件就成為整個(gè)機(jī)器，把零組件、套件和零件就成為整個(gè)機(jī)器，把零件和部件裝配成最終產(chǎn)品的過程，稱之為件和部件裝配成最終產(chǎn)品的過程，稱之為總裝總裝。2021/9/233二、裝配工藝系統(tǒng)圖l裝配工藝規(guī)程制訂過程中，表明產(chǎn)品零

3、、部件裝配工藝規(guī)程制訂過程中，表明產(chǎn)品零、部件間相互裝配關(guān)系及裝配流程圖稱為裝配系統(tǒng)圖間相互裝配關(guān)系及裝配流程圖稱為裝配系統(tǒng)圖2021/9/234第二節(jié)第二節(jié) 裝配工藝規(guī)程的制定裝配工藝規(guī)程的制定裝配工藝規(guī)程的主要內(nèi)容裝配工藝規(guī)程的主要內(nèi)容1）分析產(chǎn)品圖樣，劃分裝配單元，確定裝）分析產(chǎn)品圖樣，劃分裝配單元，確定裝配方法配方法2）擬定裝配順序，劃分裝配工序。）擬定裝配順序，劃分裝配工序。3）計(jì)算裝配時(shí)間定額。）計(jì)算裝配時(shí)間定額。4）確定各工序裝配技術(shù)要求、質(zhì)量檢查方）確定各工序裝配技術(shù)要求、質(zhì)量檢查方法和檢查工具。法和檢查工具。5）確定裝配時(shí)零、部件的輸送方法及所需）確定裝配時(shí)零、部件的輸送方法

4、及所需要的設(shè)備和工具。要的設(shè)備和工具。6）選擇和設(shè)計(jì)裝配過程中所需的工具、夾）選擇和設(shè)計(jì)裝配過程中所需的工具、夾具和專用設(shè)備。具和專用設(shè)備。2021/9/235一、制定裝配工藝規(guī)程的基本原則及一、制定裝配工藝規(guī)程的基本原則及原始資料原始資料l（一）原則（一）原則1）保證產(chǎn)品裝配質(zhì)量，力求提高質(zhì)量，以延）保證產(chǎn)品裝配質(zhì)量，力求提高質(zhì)量，以延長產(chǎn)品的使用壽命。長產(chǎn)品的使用壽命。2）合理安排裝配順序和工序，盡量減少鉗工）合理安排裝配順序和工序，盡量減少鉗工手工勞動(dòng)量，縮短裝配周期，提高裝配效率。手工勞動(dòng)量，縮短裝配周期，提高裝配效率。3）盡量減少裝配占地面積，提高單位面積的）盡量減少裝配占地面積，提

5、高單位面積的生產(chǎn)率。生產(chǎn)率。4）要盡量減少裝配工作所占的成本。）要盡量減少裝配工作所占的成本。2021/9/236（二）制定裝配工藝規(guī)程的原始資料（二）制定裝配工藝規(guī)程的原始資料l產(chǎn)品的裝配圖及驗(yàn)收技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的裝配圖及驗(yàn)收技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)l產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)l生產(chǎn)條件生產(chǎn)條件2021/9/237二、制定裝配工藝規(guī)程的步驟二、制定裝配工藝規(guī)程的步驟1、研究產(chǎn)品的裝配圖及驗(yàn)收技術(shù)條件、研究產(chǎn)品的裝配圖及驗(yàn)收技術(shù)條件審核產(chǎn)品圖樣的完整性、正確性；分析產(chǎn)品的審核產(chǎn)品圖樣的完整性、正確性；分析產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)工藝性；審核產(chǎn)品裝配的技術(shù)要求和驗(yàn)收結(jié)構(gòu)工藝性；審核產(chǎn)品裝配的技術(shù)要求和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)；分析與計(jì)算產(chǎn)品裝

6、配尺寸鏈標(biāo)準(zhǔn)；分析與計(jì)算產(chǎn)品裝配尺寸鏈2、確定裝配方法與組織形式、確定裝配方法與組織形式裝配的方法和組織形式主要取決于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)裝配的方法和組織形式主要取決于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（尺寸和重量等）和生產(chǎn)綱領(lǐng)，并應(yīng)考慮特點(diǎn)（尺寸和重量等）和生產(chǎn)綱領(lǐng)，并應(yīng)考慮現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)條件和設(shè)備?，F(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)條件和設(shè)備。裝配組織形式主要分為固定式和移動(dòng)式兩種。裝配組織形式主要分為固定式和移動(dòng)式兩種。2021/9/2383、劃分裝配單元，確定裝配順序、劃分裝配單元，確定裝配順序4、劃分裝配工序、劃分裝配工序 工序集中與分散工序集中與分散 確定工序內(nèi)容確定工序內(nèi)容 確定工藝裝備確定工藝裝備 制定操作規(guī)范制定操作規(guī)范 制

7、定各工序裝配質(zhì)量要求、檢測規(guī)范制定各工序裝配質(zhì)量要求、檢測規(guī)范 確定工序時(shí)間定額，平衡各工序節(jié)拍確定工序時(shí)間定額，平衡各工序節(jié)拍5、編制裝配工藝文件、編制裝配工藝文件2021/9/239第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)器結(jié)構(gòu)的裝配工藝性機(jī)器結(jié)構(gòu)的裝配工藝性2021/9/2310一、機(jī)器結(jié)構(gòu)應(yīng)能分成獨(dú)立的裝配單元一、機(jī)器結(jié)構(gòu)應(yīng)能分成獨(dú)立的裝配單元l所謂劃分成獨(dú)立的裝配單元，就是要求所謂劃分成獨(dú)立的裝配單元，就是要求機(jī)器結(jié)構(gòu)能劃分成獨(dú)立的組件、部件等。機(jī)器結(jié)構(gòu)能劃分成獨(dú)立的組件、部件等。首先按組件或部件分別進(jìn)行裝配，然后首先按組件或部件分別進(jìn)行裝配，然后再進(jìn)行總裝配。再進(jìn)行總裝配。2021/9/2311l例如：例

8、如：l臥式車床是由主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱、刀臥式車床是由主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱、刀架、尾座和床身等部件組成架、尾座和床身等部件組成l獨(dú)立的部件裝配完之后，可以在專門的試驗(yàn)獨(dú)立的部件裝配完之后，可以在專門的試驗(yàn)臺(tái)上檢驗(yàn)或試車，待合格后再送去總裝，各裝臺(tái)上檢驗(yàn)或試車，待合格后再送去總裝，各裝配單元之間的裝配及連接通常是很簡單、方便配單元之間的裝配及連接通常是很簡單、方便的裝配過程。的裝配過程。2021/9/2312機(jī)機(jī)床床的的快快速速行行程程軸軸的的一一端端裝裝在在箱箱體體內(nèi)內(nèi)，軸軸上上裝裝有有一一對對圓圓錐錐滾滾子子軸軸承承和和一一個(gè)個(gè)齒齒輪輪，軸軸的的另另一一端端裝在拖板的操縱箱裝在拖板的操縱

9、箱1內(nèi)內(nèi)將將快快速速行行程程軸軸分分拆拆成成兩兩個(gè)個(gè)零零件件：兩兩軸軸用用聯(lián)聯(lián)軸軸器器3連接起來連接起來箱箱體體、操操縱縱箱箱便便成成為為兩兩個(gè)個(gè)獨(dú)獨(dú)立立的的裝裝配配單單元元，分分別別平平行行裝裝配配。由由于于長長軸軸被被分分拆拆為為兩兩段段，加加工工也也較前更容易了較前更容易了2021/9/2313l軸的裝配，當(dāng)軸上齒輪直徑大于箱體軸承孔時(shí)，軸的裝配，當(dāng)軸上齒輪直徑大于箱體軸承孔時(shí)，軸上零件需依次在箱內(nèi)裝配。當(dāng)齒輪直徑小于軸承軸上零件需依次在箱內(nèi)裝配。當(dāng)齒輪直徑小于軸承孔時(shí)，軸上零件可在組裝成組件后，一次裝入箱體孔時(shí)，軸上零件可在組裝成組件后，一次裝入箱體內(nèi)，從而簡化裝配過程，縮短裝配周期。

10、內(nèi)，從而簡化裝配過程，縮短裝配周期。2021/9/2314l傳動(dòng)齒輪箱的裝配，圖傳動(dòng)齒輪箱的裝配，圖a中各齒輪軸系分別裝配在大中各齒輪軸系分別裝配在大箱體上，裝配過程十分不便箱體上，裝配過程十分不便l改為圖改為圖b的形式，傳動(dòng)齒輪軸系裝配在分離的小齒輪的形式，傳動(dòng)齒輪軸系裝配在分離的小齒輪箱內(nèi)，成為獨(dú)立的裝配單元。既提高了裝配的勞動(dòng)箱內(nèi)，成為獨(dú)立的裝配單元。既提高了裝配的勞動(dòng)生產(chǎn)率，又便于以后的維修生產(chǎn)率，又便于以后的維修2021/9/2315二、減少裝配的修配和機(jī)械加工二、減少裝配的修配和機(jī)械加工2021/9/2316l表示車床主軸箱與床身的裝配結(jié)構(gòu)，主軸箱如表示車床主軸箱與床身的裝配結(jié)構(gòu)，

11、主軸箱如采用山形導(dǎo)軌定位，裝配時(shí)，基準(zhǔn)面修刮工作采用山形導(dǎo)軌定位，裝配時(shí)，基準(zhǔn)面修刮工作量很大，現(xiàn)采用所示平導(dǎo)軌定位，則裝配工藝量很大，現(xiàn)采用所示平導(dǎo)軌定位，則裝配工藝得到明顯的改善。得到明顯的改善。2021/9/2317l圓錐齒輪兩種不同的軸向定位結(jié)構(gòu)形式。其中圖圓錐齒輪兩種不同的軸向定位結(jié)構(gòu)形式。其中圖a是采用修配軸肩的方式調(diào)整圓錐齒輪的嚙合間隙，是采用修配軸肩的方式調(diào)整圓錐齒輪的嚙合間隙，改為圖改為圖b由削面圓銷定位結(jié)構(gòu)后，只需修刮圓銷的由削面圓銷定位結(jié)構(gòu)后，只需修刮圓銷的削面就可以調(diào)整圓錐齒輪的嚙合間隙。削面就可以調(diào)整圓錐齒輪的嚙合間隙。2021/9/2318l在機(jī)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，采用調(diào)

12、整裝配法代替修配在機(jī)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，采用調(diào)整裝配法代替修配法，可以從根本上減少修配工作量。圖法，可以從根本上減少修配工作量。圖5-14表表示車床溜板和床身導(dǎo)軌后壓板改進(jìn)前后的結(jié)構(gòu)。示車床溜板和床身導(dǎo)軌后壓板改進(jìn)前后的結(jié)構(gòu)。圖圖b結(jié)構(gòu)就是以調(diào)整法代替了修配法。來保證溜結(jié)構(gòu)就是以調(diào)整法代替了修配法。來保證溜板壓板與床身導(dǎo)軌間具有合理的間隙。板壓板與床身導(dǎo)軌間具有合理的間隙。2021/9/2319l表示兩種不同的軸潤滑結(jié)構(gòu)，圖表示兩種不同的軸潤滑結(jié)構(gòu)，圖a所示結(jié)構(gòu)需要所示結(jié)構(gòu)需要在軸套裝配后，在箱體上配鉆油孔，使裝配產(chǎn)在軸套裝配后，在箱體上配鉆油孔，使裝配產(chǎn)生機(jī)械加工工作量。圖生機(jī)械加工工作量。圖b所

13、示結(jié)構(gòu)改在軸套上所示結(jié)構(gòu)改在軸套上預(yù)先預(yù)先加工好油孔加工好油孔，便可消除裝配時(shí)的機(jī)械加工，便可消除裝配時(shí)的機(jī)械加工工作量。工作量。2021/9/2320l圖所示，將圖圖所示，將圖a活塞上配鉆銷孔的銷釘連接活塞上配鉆銷孔的銷釘連接改為圖改為圖b所示的螺紋連接，從根本上取消了所示的螺紋連接，從根本上取消了裝配中的機(jī)械加工。裝配中的機(jī)械加工。2021/9/2321三、機(jī)器結(jié)構(gòu)應(yīng)便于裝配和拆卸三、機(jī)器結(jié)構(gòu)應(yīng)便于裝配和拆卸l機(jī)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)使裝配工作簡單、方機(jī)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)使裝配工作簡單、方便。其重要的一點(diǎn)是組件的幾個(gè)表面不便。其重要的一點(diǎn)是組件的幾個(gè)表面不應(yīng)該同時(shí)裝入基準(zhǔn)零件（如箱體零件）應(yīng)該同時(shí)裝入

14、基準(zhǔn)零件（如箱體零件）的配合孔中，而應(yīng)該先后依次進(jìn)入裝配。的配合孔中，而應(yīng)該先后依次進(jìn)入裝配。2021/9/2322l軸上的兩個(gè)軸承同時(shí)裝入箱體零件的配合孔中，既軸上的兩個(gè)軸承同時(shí)裝入箱體零件的配合孔中，既不好觀察，導(dǎo)向性又不好，使裝配工作十分困難。不好觀察，導(dǎo)向性又不好，使裝配工作十分困難。改成圖改成圖b的結(jié)構(gòu)形式，軸上右軸承先行裝入，當(dāng)軸承的結(jié)構(gòu)形式，軸上右軸承先行裝入，當(dāng)軸承裝入孔中裝入孔中35mm后，左軸承才開始裝入孔中。此外，后，左軸承才開始裝入孔中。此外，齒輪外徑、右端軸承外徑要比箱體左端孔徑小一些，齒輪外徑、右端軸承外徑要比箱體左端孔徑小一些，才能保證整個(gè)組件從箱體一端順利裝入。

15、才能保證整個(gè)組件從箱體一端順利裝入。2021/9/2323l圖所示為車床床身、油盤和床腿的裝配。圖圖所示為車床床身、油盤和床腿的裝配。圖a中設(shè)中設(shè)計(jì)者為了外觀好看，將固定螺栓放置在床腿空腔內(nèi)，計(jì)者為了外觀好看，將固定螺栓放置在床腿空腔內(nèi)，這就使裝配工作十分困難，經(jīng)圖這就使裝配工作十分困難，經(jīng)圖b所示改進(jìn)設(shè)計(jì)后，所示改進(jìn)設(shè)計(jì)后，螺栓置于外側(cè)，使裝配變得非常方便螺栓置于外側(cè)，使裝配變得非常方便2021/9/23242021/9/2325l機(jī)器在使用過程中，機(jī)器在使用過程中，由于磨損及其它原由于磨損及其它原因常須拆卸檢修，因常須拆卸檢修，因此，所有的易損因此，所有的易損零件都要考慮拆卸零件都要考慮拆

16、卸方便問題。所示的方便問題。所示的軸承在更換時(shí)很難軸承在更換時(shí)很難拆卸下來，改為圖拆卸下來，改為圖b所示結(jié)構(gòu)后就容所示結(jié)構(gòu)后就容易拆卸了。易拆卸了。2021/9/2326l圖表示一圓錐齒輪的結(jié)構(gòu)，為了方便地用調(diào)圖表示一圓錐齒輪的結(jié)構(gòu)，為了方便地用調(diào)整墊來調(diào)整嚙合間隙，在圓錐齒輪上設(shè)計(jì)一整墊來調(diào)整嚙合間隙，在圓錐齒輪上設(shè)計(jì)一個(gè)螺紋孔，這樣用個(gè)螺紋孔，這樣用拔銷器拔銷器就可以將圓錐齒輪就可以將圓錐齒輪取出。取出。2021/9/2327l圖圖5-22a所示定位銷孔為盲孔的結(jié)構(gòu)，這樣取所示定位銷孔為盲孔的結(jié)構(gòu)，這樣取出定位銷很困難，如改成圖出定位銷很困難，如改成圖b的通孔結(jié)構(gòu)，的通孔結(jié)構(gòu)，或采用帶螺紋

17、孔的定位銷（圖或采用帶螺紋孔的定位銷（圖c），就可以方），就可以方便地取出銷子。便地取出銷子。2021/9/2328第四節(jié) 裝配尺寸鏈一、裝配精度1、裝配精度的內(nèi)容（1）相互位置精度（2）相對運(yùn)動(dòng)精度（3）相互配合精度2、裝配精度與零件精度的關(guān)系 零件的精度特別是關(guān)鍵零件的精度會(huì)直接影響相應(yīng)的裝配精度 圖5-17、18 2021/9/2329二、裝配尺寸鏈的建立1、基本概念 裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈在機(jī)器的裝配關(guān)系中，由相關(guān)零件的尺寸或相互位置關(guān)系所組成的尺寸鏈。封閉環(huán)封閉環(huán)裝配所要保證的裝配精度或技術(shù)要求，是零部件裝配后才最后形成的尺寸或位置關(guān)系 組成環(huán)組成環(huán)對裝配精度有直接影響的零、部件的尺寸

18、和位置關(guān)系2、分類：直線、角度、平面尺寸鏈 圖5-19、20、212021/9/2330三、裝配尺寸鏈的查找方法1、查找方法 首先根據(jù)裝配精度要求確定封閉環(huán)。再以封閉環(huán)的端點(diǎn)為起點(diǎn)查找。2、注意事項(xiàng) （1）必要的簡化 （2）一件一環(huán) 圖5-23 5-24 （3）方向性四、裝配尺寸鏈的計(jì)算方法 不同的裝配方法采用不同的計(jì)算方法 正計(jì)算：校核計(jì)算 反計(jì)算：用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程，確定各零部件 的尺寸和加工精度。2021/9/2331第五節(jié)第五節(jié) 保證裝配精度的裝配方法保證裝配精度的裝配方法一、互換裝配法1.完全互換法 裝配尺寸鏈采用極值公差公式進(jìn)行。圖5-252.大數(shù)互換法 裝配尺寸鏈采用統(tǒng)計(jì)公差公式進(jìn)行 2021/9/2332二、選擇裝配法1.直接選配法2.分組選配法 圖5-27三、修配裝配法2021/9/2333四、調(diào)整裝配法1.固定調(diào)整法2.可動(dòng)調(diào)整法 圖5-312021/9/2334