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1、第五章 机器装配工艺过程设计第一节 概述l一、机器装配的基本概念l二、装配工艺系统图一、机器装配的基本概念l零件零件是组成机器的最小单元是组成机器的最小单元l套件套件是在一个基准零件上，装上一个或若干个是在一个基准零件上，装上一个或若干个零件构成的。它是最小的装配单元。为套件进零件构成的。它是最小的装配单元。为套件进行的装配工作称为套装行的装配工作称为套装l组件组件是在一个基准零件上，装上若干套件及零是在一个基准零件上，装上若干套件及零件而构成的。如机床主轴箱中的主轴，在基准件而构成的。如机床主轴箱中的主轴，在基准轴件上装上齿轮、套、垫片、键及轴承的组合轴件上装上齿轮、套、垫片、键及轴承的组合
2、件称为组件件称为组件l部件部件是在一个基准零件上，装上若干组件、套是在一个基准零件上，装上若干组件、套件和零件构成的。部件在机器中能完成一定的、件和零件构成的。部件在机器中能完成一定的、完整的功用。例如车床的主轴箱装配就是部装完整的功用。例如车床的主轴箱装配就是部装l在一个基准零件上，装上若干部件、在一个基准零件上，装上若干部件、组件、套件和零件就成为整个机器，把零组件、套件和零件就成为整个机器，把零件和部件装配成最终产品的过程，称之为件和部件装配成最终产品的过程，称之为总装总装。二、装配工艺系统图l装配工艺规程制订过程中，表明产品零、部件装配工艺规程制订过程中，表明产品零、部件间相互装配关系
3、及装配流程图称为装配系统图间相互装配关系及装配流程图称为装配系统图第二节第二节 装配工艺规程的制定装配工艺规程的制定装配工艺规程的主要内容装配工艺规程的主要内容1）分析产品图样，划分装配单元，确定装）分析产品图样，划分装配单元，确定装配方法配方法2）拟定装配顺序，划分装配工序。）拟定装配顺序，划分装配工序。3）计算装配时间定额。）计算装配时间定额。4）确定各工序装配技术要求、质量检查方）确定各工序装配技术要求、质量检查方法和检查工具。法和检查工具。5）确定装配时零、部件的输送方法及所需）确定装配时零、部件的输送方法及所需要的设备和工具。要的设备和工具。6）选择和设计装配过程中所需的工具、夹）选
4、择和设计装配过程中所需的工具、夹具和专用设备。具和专用设备。一、制定装配工艺规程的基本原则及一、制定装配工艺规程的基本原则及原始资料原始资料l（一）原则（一）原则1）保证产品装配质量，力求提高质量，以延）保证产品装配质量，力求提高质量，以延长产品的使用寿命。长产品的使用寿命。2）合理安排装配顺序和工序，尽量减少钳工）合理安排装配顺序和工序，尽量减少钳工手工劳动量，缩短装配周期，提高装配效率。手工劳动量，缩短装配周期，提高装配效率。3）尽量减少装配占地面积，提高单位面积的）尽量减少装配占地面积，提高单位面积的生产率。生产率。4）要尽量减少装配工作所占的成本。）要尽量减少装配工作所占的成本。（二）
5、制定装配工艺规程的原始资料（二）制定装配工艺规程的原始资料l产品的装配图及验收技术标准产品的装配图及验收技术标准l产品的生产纲领产品的生产纲领l生产条件生产条件二、制定装配工艺规程的步骤二、制定装配工艺规程的步骤1、研究产品的装配图及验收技术条件、研究产品的装配图及验收技术条件审核产品图样的完整性、正确性；分析产品的审核产品图样的完整性、正确性；分析产品的结构工艺性；审核产品装配的技术要求和验收结构工艺性；审核产品装配的技术要求和验收标准；分析与计算产品装配尺寸链标准；分析与计算产品装配尺寸链2、确定装配方法与组织形式、确定装配方法与组织形式装配的方法和组织形式主要取决于产品的结构装配的方法和
6、组织形式主要取决于产品的结构特点（尺寸和重量等）和生产纲领，并应考虑特点（尺寸和重量等）和生产纲领，并应考虑现有的生产技术条件和设备。现有的生产技术条件和设备。装配组织形式主要分为固定式和移动式两种。装配组织形式主要分为固定式和移动式两种。3、划分装配单元，确定装配顺序、划分装配单元，确定装配顺序4、划分装配工序、划分装配工序 工序集中与分散工序集中与分散 确定工序内容确定工序内容 确定工艺装备确定工艺装备 制定操作规范制定操作规范 制定各工序装配质量要求、检测规范制定各工序装配质量要求、检测规范 确定工序时间定额，平衡各工序节拍确定工序时间定额，平衡各工序节拍5、编制装配工艺文件、编制装配工
7、艺文件第三节第三节 机器结构的装配工艺性机器结构的装配工艺性一、机器结构应能分成独立的装配单元一、机器结构应能分成独立的装配单元l所谓划分成独立的装配单元，就是要求所谓划分成独立的装配单元，就是要求机器结构能划分成独立的组件、部件等。机器结构能划分成独立的组件、部件等。首先按组件或部件分别进行装配，然后首先按组件或部件分别进行装配，然后再进行总装配。再进行总装配。l例如：例如：l卧式车床是由主轴箱、进给箱、溜板箱、刀卧式车床是由主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾座和床身等部件组成架、尾座和床身等部件组成l独立的部件装配完之后，可以在专门的试验独立的部件装配完之后，可以在专门的试验台上检验或试车，
8、待合格后再送去总装，各装台上检验或试车，待合格后再送去总装，各装配单元之间的装配及连接通常是很简单、方便配单元之间的装配及连接通常是很简单、方便的装配过程。的装配过程。机机床床的的快快速速行行程程轴轴的的一一端端装装在在箱箱体体内内，轴轴上上装装有有一一对对圆圆锥锥滚滚子子轴轴承承和和一一个个齿齿轮轮，轴轴的的另另一一端端装在拖板的操纵箱装在拖板的操纵箱1内内将将快快速速行行程程轴轴分分拆拆成成两两个个零零件件：两两轴轴用用联联轴轴器器3连接起来连接起来箱箱体体、操操纵纵箱箱便便成成为为两两个个独独立立的的装装配配单单元元，分分别别平平行行装装配配。由由于于长长轴轴被被分分拆拆为为两两段段，加
9、加工工也也较前更容易了较前更容易了l轴的装配，当轴上齿轮直径大于箱体轴承孔时轴的装配，当轴上齿轮直径大于箱体轴承孔时，轴上零件需依次在箱内装配。当齿轮直径小于轴承轴上零件需依次在箱内装配。当齿轮直径小于轴承孔时孔时，轴上零件可在组装成组件后，一次装入箱体轴上零件可在组装成组件后，一次装入箱体内，从而简化装配过程，缩短装配周期。内，从而简化装配过程，缩短装配周期。l传动齿轮箱的装配，图传动齿轮箱的装配，图a中各齿轮轴系分别装配在大中各齿轮轴系分别装配在大箱体上，装配过程十分不便箱体上，装配过程十分不便l改为图改为图b的形式，传动齿轮轴系装配在分离的小齿轮的形式，传动齿轮轴系装配在分离的小齿轮箱内
10、，成为独立的装配单元。既提高了装配的劳动箱内，成为独立的装配单元。既提高了装配的劳动生产率，又便于以后的维修生产率，又便于以后的维修二、减少装配的修配和机械加工二、减少装配的修配和机械加工l表示车床主轴箱与床身的装配结构，主轴箱如表示车床主轴箱与床身的装配结构，主轴箱如采用山形导轨定位，装配时，基准面修刮工作采用山形导轨定位，装配时，基准面修刮工作量很大，现采用所示平导轨定位，则装配工艺量很大，现采用所示平导轨定位，则装配工艺得到明显的改善。得到明显的改善。l圆锥齿轮两种不同的轴向定位结构形式。其中图圆锥齿轮两种不同的轴向定位结构形式。其中图a是采用修配轴肩的方式调整圆锥齿轮的啮合间隙，是采用
11、修配轴肩的方式调整圆锥齿轮的啮合间隙，改为图改为图b由削面圆销定位结构后，只需修刮圆销的由削面圆销定位结构后，只需修刮圆销的削面就可以调整圆锥齿轮的啮合间隙。削面就可以调整圆锥齿轮的啮合间隙。l在机器结构设计上，采用调整装配法代替修配在机器结构设计上，采用调整装配法代替修配法，可以从根本上减少修配工作量。图法，可以从根本上减少修配工作量。图5-14表表示车床溜板和床身导轨后压板改进前后的结构。示车床溜板和床身导轨后压板改进前后的结构。图图b结构就是以调整法代替了修配法。来保证溜结构就是以调整法代替了修配法。来保证溜板压板与床身导轨间具有合理的间隙。板压板与床身导轨间具有合理的间隙。l表示两种不
12、同的轴润滑结构，表示两种不同的轴润滑结构，图图a所示结构需要所示结构需要在轴套装配后，在箱体上配钻油孔，使装配产在轴套装配后，在箱体上配钻油孔，使装配产生机械加工工作量。图生机械加工工作量。图b所示结构改在轴套上所示结构改在轴套上预先预先加工好油孔加工好油孔，便可消除装配时的机械加工，便可消除装配时的机械加工工作量。工作量。l图所示，将图图所示，将图a活塞上配钻销孔的销钉连接活塞上配钻销孔的销钉连接改为图改为图b所示的螺纹连接，从根本上取消了所示的螺纹连接，从根本上取消了装配中的机械加工。装配中的机械加工。三、机器结构应便于装配和拆卸三、机器结构应便于装配和拆卸l机器的结构设计应使装配工作简单
13、、方机器的结构设计应使装配工作简单、方便。其重要的一点是组件的几个表面不便。其重要的一点是组件的几个表面不应该同时装入基准零件（如箱体零件）应该同时装入基准零件（如箱体零件）的配合孔中，而应该先后依次进入装配。的配合孔中，而应该先后依次进入装配。l轴上的两个轴承同时装入箱体零件的配合孔中，既轴上的两个轴承同时装入箱体零件的配合孔中，既不好观察，导向性又不好，使装配工作十分困难。不好观察，导向性又不好，使装配工作十分困难。改成图改成图b的结构形式，轴上右轴承先行装入，当轴承的结构形式，轴上右轴承先行装入，当轴承装入孔中装入孔中35mm后，左轴承才开始装入孔中。此外，后，左轴承才开始装入孔中。此外
14、，齿轮外径、右端轴承外径要比箱体左端孔径小一些，齿轮外径、右端轴承外径要比箱体左端孔径小一些，才能保证整个组件从箱体一端顺利装入。才能保证整个组件从箱体一端顺利装入。l图所示为车床床身、油盘和床腿的装配。图所示为车床床身、油盘和床腿的装配。图图a中设中设计者为了外观好看，将固定螺栓放置在床腿空腔内，计者为了外观好看，将固定螺栓放置在床腿空腔内，这就使装配工作十分困难，经图这就使装配工作十分困难，经图b所示改进设计后，所示改进设计后，螺栓置于外侧，使装配变得非常方便螺栓置于外侧，使装配变得非常方便l机器在使用过程中，机器在使用过程中，由于磨损及其它原由于磨损及其它原因常须拆卸检修，因常须拆卸检修
15、，因此，所有的易损因此，所有的易损零件都要考虑拆卸零件都要考虑拆卸方便问题。所示的方便问题。所示的轴承在更换时很难轴承在更换时很难拆卸下来，改为图拆卸下来，改为图b所示结构后就容所示结构后就容易拆卸了。易拆卸了。l图表示一圆锥齿轮的结构，为了方便地用调图表示一圆锥齿轮的结构，为了方便地用调整垫来调整啮合间隙，在圆锥齿轮上设计一整垫来调整啮合间隙，在圆锥齿轮上设计一个螺纹孔，这样用个螺纹孔，这样用拔销器拔销器就可以将圆锥齿轮就可以将圆锥齿轮取出取出。l图图5-22a所示定位销孔为盲孔的结构，这样取所示定位销孔为盲孔的结构，这样取出定位销很困难，如改成出定位销很困难，如改成图图b的通孔结构，的通孔
16、结构，或采用带螺纹孔的定位销（图或采用带螺纹孔的定位销（图c），），就可以方就可以方便地取出销子。便地取出销子。第四节 装配尺寸链一、装配精度1、装配精度的内容（1）相互位置精度（2）相对运动精度（3）相互配合精度2、装配精度与零件精度的关系 零件的精度特别是关键零件的精度会直接影响相应的装配精度 图5-17、18 二、装配尺寸链的建立1、基本概念 装配尺寸链装配尺寸链在机器的装配关系中，由相关零件的尺寸或相互位置关系所组成的尺寸链。封闭环封闭环装配所要保证的装配精度或技术要求，是零部件装配后才最后形成的尺寸或位置关系 组成环组成环对装配精度有直接影响的零、部件的尺寸和位置关系2、分类：直线、
17、角度、平面尺寸链 图5-19、20、21三、装配尺寸链的查找方法1、查找方法 首先根据装配精度要求确定封闭环。再以封闭环的端点为起点查找。2、注意事项 （1）必要的简化 （2）一件一环 图5-23 5-24 （3）方向性四、装配尺寸链的计算方法 不同的装配方法采用不同的计算方法 正计算：校核计算 反计算：用于产品设计过程，确定各零部件 的尺寸和加工精度。第五节第五节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法一、互换装配法1.完全互换法 装配尺寸链采用极值公差公式进行。图5-252.大数互换法 装配尺寸链采用统计公差公式进行 二、选择装配法1.直接选配法2.分组选配法 图5-27三、修配装配法四、调整装配法1.固定调整法2.可动调整法 图5-31