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1、机器装配机器装配机器装配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。期工作，是决定产品质量的关键环节。任何机器都是由任何机器都是由零件零件、套件套件、组件组件、部件部件等组成的。等组成的。机器装配作业机器装配作业机器装配作业机器装配作业清洗连接（包括可拆连接和不可拆连接）校正、调整与配作 平衡（静平衡、动平衡）验收、试验1机器装配的基本概念机器装配的基本概念图图5-1 套件套件装配式齿轮装配式齿轮第
2、1页/共47页在装配工艺规程制订过程中，在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表明产品零、部件间相互装配关系及装配流程的示意图称为及装配流程的示意图称为装配系统装配系统图图。2装配工艺系统图装配工艺系统图基准零件基准零件机器机器零零件件零零件件零零件件零零件件零零件件部部件件部部件件组组件件套套件件零零件件图图5-3 机器装配系统图机器装配系统图名称编号数量图图5-2 装配单元的表示图装配单元的表示图第2页/共47页第第5章章 机器装配工艺过程设计机器装配工艺过程设计5.2 装配工艺规程的制定装配工艺规程的制定机械制造工艺学机械制造工艺学第3页/共47页装配工艺规程及其重要性
3、装配工艺规程及其重要性装配工艺规程及其重要性装配工艺规程及其重要性将装配工艺过程用文件形式规定下来就是装配工艺规程将装配工艺过程用文件形式规定下来就是装配工艺规程;它是指导装配工作的技术文件，也是进行装配生产计划及它是指导装配工作的技术文件，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。计装配车间的基本文件之一。制定装配工艺规程的原则制定装配工艺规程的原则制定装配工艺规程的原则制定装配工艺规程的原则保证产品装配质量；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
4、；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；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；尽量减少装配占地面积，提高单位面积生产率；注意采用和发展新工艺、新技术。注意采用和发展新工艺、新技术。4装配装配工艺规程制定原则工艺规程制定原则第4页/共47页研究产品装配图和验收条件；研究产品装配图和验收条件；研究产品装配图和验收条件；研究产品装配图和验收条件；确定装配方法与组织形式确定装配方法与组织形式确定装配方法与组织形式确定装配方法与组织形式
5、；划分装配单元划分装配单元划分装配单元划分装配单元将产品划分为部件、组件和套件等装配将产品划分为部件、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，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；有足够的支撑面和较多的公共结合面；确定装配顺序确定装配顺序确定装配顺序确定装配顺序在划分装配单元并确定装配基准件以后，在划分装配单元并确定装配基
6、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、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、先小后大、先下后上，预处理工序在前；先内后外、先小后大、先下后上，预处理工序在前；划分装配工序；划分装配工序；划分装配工序；划分装配工序；编制装配工艺文件。编制装配工艺文件。编制装配工艺文件。编制装配工艺文件。5制定制定装配装配工艺规程步骤工艺规程步骤第5页/共47页6制定制定装配装配工艺规程步骤工艺规程步骤图图5-7 车床床身装配简图车床床身装配简图油盘总成油盘总成P011床床 身身10031垫板上涂铅油垫板上涂铅油床身总成床身总成Z011用水平仪检查用水平仪检查导轨的
7、直线度导轨的直线度右垫板右垫板2001 8左托盘左托盘1001 1右托盘右托盘1004 1前床脚前床脚1002 1后床脚后床脚1005 1螺栓螺栓2002 8垫圈垫圈2004 4螺栓螺栓2003 4垫圈垫圈2006 4螺母螺母2005 4图图5-8 床身部件装配系统图床身部件装配系统图第6页/共47页第第5章章 机器装配工艺过程设计机器装配工艺过程设计5.3 机器结构的机器结构的 装配工艺性装配工艺性机械制造工艺学机械制造工艺学第7页/共47页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。首先按组件或部件分别进行装配，
8、然后再进立的组件、部件等。首先按组件或部件分别进行装配，然后再进行总装配。行总装配。好处：好处：1）可以组织）可以组织平行的装配作业平行的装配作业，各单元装配互不妨碍，缩短，各单元装配互不妨碍，缩短装配周期，或便于组织多厂协作生产。装配周期，或便于组织多厂协作生产。2）机器的）机器的有关部件可以预先进行调整和试车有关部件可以预先进行调整和试车，各部件以较，各部件以较完善的状态进人总装，这样既可保证总机的装配质量，又可以减完善的状态进人总装，这样既可保证总机的装配质量，又可以减少总装配的工作量。少总装配的工作量。3）机器局部结构改进后，整个机器只是局部变动，）机器局部结构改进后，整个机器只是局部
9、变动，使机器使机器改装起来方便改装起来方便，有利于产品的改进和更新换代。，有利于产品的改进和更新换代。4）有利于机器的维护检修，给重型机器的包装、运输带来）有利于机器的维护检修，给重型机器的包装、运输带来很大方便。很大方便。8机器结构应能分成独立的装配单元机器结构应能分成独立的装配单元第8页/共47页9机器结构应能分成独立的装配单元机器结构应能分成独立的装配单元第9页/共47页首先要尽量减少不必要的配合面。首先要尽量减少不必要的配合面。首先要尽量减少不必要的配合面。首先要尽量减少不必要的配合面。因为配合面过大、过多，零件机械加工就困难，装配时因为配合面过大、过多，零件机械加工就困难，装配时修刮
10、量也必然增加。修刮量也必然增加。采用调整装配法代替修配法，可以从根本上减少采用调整装配法代替修配法，可以从根本上减少采用调整装配法代替修配法，可以从根本上减少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。修配工作量。修配工作量。修配工作量。10减少装配时的修配和机械加工减少装配时的修配和机械加工第10页/共47页11机器结构应便于装配和拆卸机器结构应便于装配和拆卸第11页/共47页第第5章章 机器装配工艺过程设计机器装配工艺过程设计5.4 装配尺寸链装配尺寸链机械制造工艺学机械制造工艺学第12页/共47页装配精度的内容装配精度的内容装配精度的内容装配精度的内容1）相互位置精度相互位置精
11、度指产品中相关零部件间的距离精度和指产品中相关零部件间的距离精度和相互位置精度。如机床主轴箱装配时，相关轴间中心距尺寸精度相互位置精度。如机床主轴箱装配时，相关轴间中心距尺寸精度和同轴度、平行度、垂直度等。和同轴度、平行度、垂直度等。2）相对运动精度相对运动精度是产品中有相对运动的零部件之间在是产品中有相对运动的零部件之间在运动运动方向方向和相对运动和相对运动速度速度上的精度。上的精度。3）相互配合精度）相互配合精度包括配合表面间的配合质量和接触质包括配合表面间的配合质量和接触质量。量。配合质量是指零件配合表面之间达到规定的配合间隙或过盈的程度，它影响配合的性质。接触质量是指两配合或联接表面间
12、达到规定的接触面积的大小和接触点分布的情况，它影响接触刚度，也影响配合质量。13装配精度装配精度第13页/共47页影响装配精度的因素影响装配精度的因素影响装配精度的因素影响装配精度的因素零件的加工精度零件的加工精度（与多个零件精度有关）；（与多个零件精度有关）；装配方法与装配技装配方法与装配技术术；零件间的接触质量；零件间的接触质量；力、热、内应力引力、热、内应力引起的零件变形；起的零件变形；旋转零件的不平衡。旋转零件的不平衡。14装配精度装配精度回转台回转台床鞍床鞍升降台升降台P0TRS图图5-17 卧式万能铣床工作台面卧式万能铣床工作台面对升降台垂直移动的垂直度要求对升降台垂直移动的垂直度
13、要求千分表千分表直角尺直角尺工作台工作台移动方向移动方向第14页/共47页装配尺寸链的建立装配尺寸链的建立装配尺寸链的建立装配尺寸链的建立装配尺寸链：装配尺寸链：在机器的装配关系中，由相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。关零件的尺寸或相互位置关系所组成的尺寸链。装配尺寸链的封闭环：装配尺寸链的封闭环：装配所要保证的装装配所要保证的装配精度或技术要求配精度或技术要求。装配精度（封闭环）是零。装配精度（封闭环）是零部件装配后才最后形成的尺寸或位置关系。部件装配后才最后形成的尺寸或位置关系。装配尺寸链的组成环：装配尺寸链的组成环：在装配关系中，对在装配关系中，对装配精
14、度有直接影响的零、部件的尺寸和位置装配精度有直接影响的零、部件的尺寸和位置关系。同工艺尺寸链一样，装配尺寸链的组成关系。同工艺尺寸链一样，装配尺寸链的组成环也分为环也分为增环增环和和减环减环。15装配尺寸链的建立装配尺寸链的建立第15页/共47页装配尺寸链查找方法装配尺寸链查找方法装配尺寸链查找方法装配尺寸链查找方法首先，根据装配精度要求确定封闭环。首先，根据装配精度要求确定封闭环。再取封闭环两端的任一个零件为起点，沿装配精度要求的位再取封闭环两端的任一个零件为起点，沿装配精度要求的位置方向，以装配基准面为联系线索，分别找出影响装配精度要求置方向，以装配基准面为联系线索，分别找出影响装配精度要
15、求的有关零件，直至找到同一基准零件或同一基准表面为止。所有的有关零件，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。尺寸链的组成环。查找装配尺寸链应注意的问题查找装配尺寸链应注意的问题查找装配尺寸链应注意的问题查找装配尺寸链应注意的问题1）装配尺寸链应进行必要的简化，在保证装配精度的前提）装配尺寸链应进行必要的简化，在保证装配精度的前提下，可以不考虑那些影响较小的因素。下，可以不考虑那些影响较小的因素。2）装配尺寸链组成的）装配尺寸链组成的“一件一环一件一环”原则。原则
16、。3）装配尺寸链的）装配尺寸链的“方向性方向性”。16装配尺寸链的查找方法装配尺寸链的查找方法第16页/共47页装配方法与装配尺寸链的解算方法密切相关。同一项装装配方法与装配尺寸链的解算方法密切相关。同一项装配精度，采用不同装配方法时，其装配尺寸链的解算方法也配精度，采用不同装配方法时，其装配尺寸链的解算方法也不相同。不相同。装配尺寸链的正计算装配尺寸链的正计算：已知与装配精度有关的各零部件：已知与装配精度有关的各零部件的基本尺寸及其偏差，求解装配精度要求（封闭环）的基本的基本尺寸及其偏差，求解装配精度要求（封闭环）的基本尺寸及偏差，用于对已设计的图样进行校核验算。尺寸及偏差，用于对已设计的图
17、样进行校核验算。装配尺寸链的反计算装配尺寸链的反计算：已知装配精度要求（封闭环）的：已知装配精度要求（封闭环）的基本尺寸及偏差，求解与该项装配精度有关的各零部件基本基本尺寸及偏差，求解与该项装配精度有关的各零部件基本尺寸及偏差的计算，主要用于产品设计过程之中，以确定各尺寸及偏差的计算，主要用于产品设计过程之中，以确定各零部件的尺寸和加工精度。零部件的尺寸和加工精度。17装配尺寸链的计算方法装配尺寸链的计算方法第17页/共47页第第5章章 机器装配工艺过程设计机器装配工艺过程设计5.5 保证装配精度的保证装配精度的装配方法装配方法机械制造工艺学机械制造工艺学第18页/共47页装配方法装配方法 工
18、工 艺艺 特特 点点适适 用用 范范 围围完全互换法完全互换法 配合件公差之和小于配合件公差之和小于/等于规等于规定装配公差；定装配公差；装配操作简单；装配操作简单；便于组织流水作业。便于组织流水作业。大批量生产中零件数较少、零件可大批量生产中零件数较少、零件可用加工经济精度制造者，或零件数用加工经济精度制造者，或零件数较多但装配精度要求不高者。较多但装配精度要求不高者。大数互换法大数互换法 配合件公差平方和的平方根配合件公差平方和的平方根小于小于/等于规定的装配公差；等于规定的装配公差；装配操作简单，便于流水作业；装配操作简单，便于流水作业；会出现极少数超差件。会出现极少数超差件。大批量生产
19、中零件数略多、装配精大批量生产中零件数略多、装配精度有一定要求，零件加工公差较完度有一定要求，零件加工公差较完全互换法可适当放宽；完全互换法全互换法可适当放宽；完全互换法适用产品的其它一些部件装配。适用产品的其它一些部件装配。分组选配法分组选配法 零件按尺寸分组零件按尺寸分组,将对应尺寸将对应尺寸组零件装配在一起；组零件装配在一起；零件误零件误差较完全互换法可以大数倍。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配精度要求较高又不便采用其它调整装置的场合。整装置的场合。修配法修配法预留修配量的零件，在装配过预留修配量的零件
20、，在装配过程中通过手工修配或机械加工，程中通过手工修配或机械加工，达到装配精度。达到装配精度。用于单件小批生产中装配精度要求用于单件小批生产中装配精度要求高的场合。高的场合。调节法调节法装配过程中调整零件之间的相装配过程中调整零件之间的相互位置，或选用尺寸分级的调互位置，或选用尺寸分级的调整件，以保证装配精度。整件，以保证装配精度。动调整法多用于对装配间隙要求较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调整法多用于大批量生产中零件数较多、装配精度要求较高的场合。较多、装配精度要求较高的场合。19表表6-1 常用装配方
21、法及其适用范围常用装配方法及其适用范围 第19页/共47页完全互换装配法完全互换装配法完全互换装配法完全互换装配法采用采用极值算法极值算法计算装配尺寸链；计算装配尺寸链；封闭环公差的分配原则：封闭环公差的分配原则：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
22、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。20互换装配法互换装配法第20页/共47页【例例】图示齿轮部件，齿轮空套在轴上，要求齿轮与挡图示齿轮部件，齿轮空套在轴上，要求齿轮与挡圈的轴向间隙为圈的轴向间隙为0.10.35。已知各零件有关的基本尺寸为：。已知各零件有关的基本尺寸为：A1=30,A2=5,A3=43,（标准件），（标准件），A5=5。用完全互换法装配，试确定各组成环的偏差。用完全互换法装配，试确定各组成环的偏差。21互换装配法互换装配法【解解】1）建立装配尺寸链）建立装配尺寸链（图（图5-25）2）确定各组成环的公差：）确定各组成环的公差：按等公差法按等公差法计算，各
23、组成环公差为：计算，各组成环公差为：T1=T2=T3=T4=T5=（0.35-0.1）/5=0.05考考虑虑加加工工难难易易程程度度，进进行行适适当当调调整整（A4公差不变），得到：公差不变），得到：T4=0.05,T1=0.06,T3=0.1,T2=T5=0.02A2A3A1A5A4A0图图5-25 齿轮与轴的齿轮与轴的装配关系装配关系 第21页/共47页3）确定各组成环的偏差：）确定各组成环的偏差：取取A5为协调环。为协调环。A4为标准尺为标准尺寸，公差带位置确定：寸，公差带位置确定：除协调环以外各组成环公差按入体标注：除协调环以外各组成环公差按入体标注：计算协调环偏差：计算协调环偏差：由
24、图得到：由图得到：EI5=-0.12,ES5=-0.1最后可确定：最后可确定：22互换装配法互换装配法A2A3A1A5A4A0图图5-25 齿轮与轴的齿轮与轴的装配关系装配关系 第22页/共47页大数互换装配法大数互换装配法大数互换装配法大数互换装配法采用概率算法计算装配尺寸链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。封闭环公差分配原则同完全互换法。【例例】同上例，用大数互换法计算同上例，用大数互换法计算【解解】确定各组成环的公差确定各组成环的公差A4 为标准尺寸，公差确定：为标准尺寸，公差确定：T4=0.05A1、A2、A5 公差取经济公差：公差取经济公差：T1=0.1,T
25、2=T5=0.025由计算公式，得：由计算公式，得：取取k=1.4，将，将T1、T2、T4、T5 及及T0 值代入，可求出：值代入，可求出：T3=0.135 确定各组成环的偏差确定各组成环的偏差取取A5为协调环。为协调环。A4为标准尺寸为标准尺寸,公差带位置确定：公差带位置确定：除协调环外各组成环公差入体标注：除协调环外各组成环公差入体标注：计算协调环的偏差：计算协调环的偏差：由计算公式，得：由计算公式，得：A5M=4.93于是有：于是有：23互换装配法互换装配法A2A3A1A5A4A0图图5-26 齿轮与轴部齿轮与轴部件装配尺寸链件装配尺寸链 第23页/共47页选择装配法选择装配法选择装配法
26、选择装配法将尺寸链中组成环的公差放大到经济可行的程度，然后选择将尺寸链中组成环的公差放大到经济可行的程度，然后选择合适的零件进行装配，以保证装配精度的要求。合适的零件进行装配，以保证装配精度的要求。这种装配方法常应用于这种装配方法常应用于装配精度要求高装配精度要求高而而组成环数又较少组成环数又较少的的成批或大批量成批或大批量生产中。生产中。选择装配法有三种不同的形式：选择装配法有三种不同的形式：直接选配法直接选配法、分组装配法分组装配法和和复合选配法复合选配法。直接选配法直接选配法直接选配法直接选配法在装配时，从许多待装配的零件中，直接选择合适的零件进在装配时，从许多待装配的零件中，直接选择合
27、适的零件进行装配，以保证装配精度的要求。行装配，以保证装配精度的要求。优点：能达到很高的装配精度。优点：能达到很高的装配精度。缺点：装配时间不易准确控制；装配精度在很大程度上取决缺点：装配时间不易准确控制；装配精度在很大程度上取决于工人技术水平；可能会有于工人技术水平；可能会有“剩余零件剩余零件”。24选择装配法选择装配法第24页/共47页分组装配法分组装配法分组装配法分组装配法将组成环公差按完全互换法求得后，放大若干倍，使之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所得的零
28、件按尺寸大小分成若干组按尺寸大小分成若干组（分组数与公差放大倍数（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。相等）。最后，将对应组的零件装配起来。25选择装配法选择装配法【例例】活塞与活塞销在冷态装配时，要活塞与活塞销在冷态装配时，要求有求有0.00250.0075的过盈量。若活的过盈量。若活塞销孔与活塞销直径的基本尺寸为塞销孔与活塞销直径的基本尺寸为28，加工经济公差为，加工经济公差为0.01。现采用分组。现采用分组选配法进行装配，试确定活塞销孔与选配法进行装配，试确定活塞销孔与活塞销直径分组数目和分组尺寸。活塞销直径分组数目和分组尺寸。图图5-27 活塞与活塞销组件图活塞与
29、活塞销组件图第25页/共47页【解解解解】1）建立装配尺寸链。）建立装配尺寸链。2）确定分组数：）确定分组数：各组成环平均公差为各组成环平均公差为(0.0075-0.0025)/2=0.0025组成环经济公差为组成环经济公差为0.01，可确定分组数为，可确定分组数为0.01/0.0025=43）确定各尺寸：采用基轴制配合，若活塞销直径尺寸确定各尺寸：采用基轴制配合，若活塞销直径尺寸定为：，将其分为定为：，将其分为 4组，解尺寸链，可求得活塞组，解尺寸链，可求得活塞销孔与之对应的分组尺寸如下：销孔与之对应的分组尺寸如下：26选择装配法选择装配法A1（活塞销直径）（活塞销直径）A2（销孔直径）（销
30、孔直径）A0图图5-28 活塞销与活塞销活塞销与活塞销孔装配尺寸链孔装配尺寸链 组组 号号 1 2 3 4 活塞销直径活塞销直径活塞销孔直径活塞销孔直径第26页/共47页复合选配法复合选配法复合选配法复合选配法复合选配法是分组装配法与直接选配法的复合，即零件复合选配法是分组装配法与直接选配法的复合，即零件加工后先检测分组，装配时，在各对应组内经工人进行适当加工后先检测分组，装配时，在各对应组内经工人进行适当的选配。的选配。这种装配方法的特点是配合件公差可以不等，装配速度这种装配方法的特点是配合件公差可以不等，装配速度较快、质量高、能满足一定生产节拍的要求。如发动机气缸较快、质量高、能满足一定生
31、产节拍的要求。如发动机气缸与活塞的装配多采用此种方法。与活塞的装配多采用此种方法。27选择装配法选择装配法第27页/共47页采用修配法时，装配尺寸链中各尺寸均按经济公差制造，采用修配法时，装配尺寸链中各尺寸均按经济公差制造，但留出一个尺寸做修配环。通常选容易修配加工，且对其它但留出一个尺寸做修配环。通常选容易修配加工，且对其它尺寸链没有影响的尺寸作修配环。尺寸链没有影响的尺寸作修配环。【例例】车床主轴孔轴线与尾座套筒锥孔轴线等高误差要车床主轴孔轴线与尾座套筒锥孔轴线等高误差要求为求为00.06，且只允许尾座套筒锥孔轴线高。为简化计算，且只允许尾座套筒锥孔轴线高。为简化计算，略去各相关零件轴线同
32、轴度误差，得到一个只有略去各相关零件轴线同轴度误差，得到一个只有A1、A2、A3三个组成环的简化尺寸链。三个组成环的简化尺寸链。28修配装配法修配装配法图图5-30 车床主轴中心线与尾座套车床主轴中心线与尾座套筒中心线等高装配尺寸链筒中心线等高装配尺寸链A1A0A2A3若已知若已知A1、A2、A3的基本的基本尺寸分别为尺寸分别为202、46和和156。用。用修配法装配，试确定修配法装配，试确定A1、A2、A3的偏差。的偏差。【解解】1）选择修配环）选择修配环 本例中修刮尾座底板最为本例中修刮尾座底板最为方便，故选方便，故选A2作修配环。作修配环。第28页/共47页2）确定各组成环公差及除修配环
33、外的各组成环公差带位置）确定各组成环公差及除修配环外的各组成环公差带位置A1和和A3两尺寸均采用镗模加工，经济公差为两尺寸均采用镗模加工，经济公差为0.1，按对称原则标注，有：按对称原则标注，有：A1=2020.05,A3=1560.05A2采用精刨加工，经济公差为采用精刨加工，经济公差为0.15。3）确定修配环公差带的位置）确定修配环公差带的位置用用A00表示修配前封闭环实际尺寸。本例中，修配环修配后封表示修配前封闭环实际尺寸。本例中，修配环修配后封闭环变小，故闭环变小，故A00的最小值应与的最小值应与A0的最小值相等。的最小值相等。按按直线尺寸链极直线尺寸链极值算法公式，可导出：值算法公式
34、，可导出：将已知数值代入，可求出：将已知数值代入，可求出：A2min=46.1,于是可得到：于是可得到：若要求尾座底板装配时必须刮研，且最小刮研量为若要求尾座底板装配时必须刮研，且最小刮研量为0.10。则。则可最后确定底板厚度为：可最后确定底板厚度为：29修配装配法修配装配法A1A0A2A3第29页/共47页调整法与修配法相似，尺寸链各组成环按经济精度加工，调整法与修配法相似，尺寸链各组成环按经济精度加工，由此引起的封闭环超差，通过调节某一零件的位置或对某一由此引起的封闭环超差，通过调节某一零件的位置或对某一组成环（调整环）的更换来补偿。组成环（调整环）的更换来补偿。常用的调整法有三种：可动调
35、整法，固定调整法和误差常用的调整法有三种：可动调整法，固定调整法和误差抵消调整法。抵消调整法。固定调整法固定调整法固定调整法固定调整法通过更换不同尺寸的调整件来达到装配精度。采用固定通过更换不同尺寸的调整件来达到装配精度。采用固定调整法的关键是选择调整范围、确定调整件的分组和各组调调整法的关键是选择调整范围、确定调整件的分组和各组调整件的尺寸大小。整件的尺寸大小。常用的调整件有：轴套、垫片、垫圈等。常用的调整件有：轴套、垫片、垫圈等。30调整装配法调整装配法第30页/共47页【例例】图示部件中，齿轮轴向间隙要求控制在图示部件中，齿轮轴向间隙要求控制在0.050.15范围内。若范围内。若A1和和
36、A2的基本尺寸分别为的基本尺寸分别为50和和45，按加工经，按加工经济精度确定济精度确定A1和和A2的公差分别为的公差分别为0.15和和0.1。试确定调节垫片。试确定调节垫片AK的厚度。的厚度。31调整装配法调整装配法【解解】将将“空位空位”尺寸尺寸AS视为中视为中间变量，可将此尺寸链分解为两个尺间变量，可将此尺寸链分解为两个尺寸链，如图寸链，如图b、c所示。所示。由尺寸链由尺寸链b，可求出：可求出：在尺寸链在尺寸链c中，中，A0是在装配中最是在装配中最后保证的，是封闭环。为使后保证的，是封闭环。为使A0获得规获得规定的公差，可将空位尺寸分成若干级，定的公差，可将空位尺寸分成若干级，每一级空位
37、尺寸的公差应小于或等于每一级空位尺寸的公差应小于或等于轴向间隙（封闭环）公差与调节垫片轴向间隙（封闭环）公差与调节垫片厚度（组成环）公差之差。厚度（组成环）公差之差。A0A2A1AKa）图图5-31 固定调节法示例固定调节法示例AKA0ASASA2A1b）c）第31页/共47页由此可确定出分级数由此可确定出分级数n：式中式中 TS、T0、TK 分别为空位尺寸、封闭环尺寸、调节垫片厚度公分别为空位尺寸、封闭环尺寸、调节垫片厚度公差。差。本例中：本例中：T0=0.1,TS=0.25,并假定并假定 TK=0.03，代入上式得到：，代入上式得到：n3.6取取 n=4，将空位尺寸适当分级后解尺寸链，可确
38、定调节件各级尺，将空位尺寸适当分级后解尺寸链，可确定调节件各级尺寸寸32调整装配法调整装配法 级级 号号 1 2 3 4 空位尺寸空位尺寸 调节垫片厚度调节垫片厚度v 在在批批量量大大、精精度度高高的的装装配配中中，调调节节件件的的分分级级级级数数可可能能很很多多，不不便便于于管管理理。此此时时，可可采采用用一一定定厚厚度度的的垫垫片片与与不不同同厚厚度度的的薄薄金金属属片片组组合合的的方方法法，构构成成不不同同尺尺寸寸，使使调调节节工工作作更更加方便。加方便。第32页/共47页可动调整法可动调整法可动调整法可动调整法采用改变调整件的相对位置来保证装配精度的方法称为采用改变调整件的相对位置来保
39、证装配精度的方法称为可动调整法。可动调整法。33调整装配法调整装配法图图5-32 可动调节法示例可动调节法示例1 调节套筒调节套筒 2 调节螺钉调节螺钉 3 楔条楔条 4 调节螺钉调节螺钉 5 楔块楔块 6 丝杠螺母丝杠螺母 7 丝杠丝杠a）b）c）第33页/共47页误差抵消装配法误差抵消装配法误差抵消装配法误差抵消装配法在装配时，根据尺寸链中某些组成环误差的方向作定向在装配时，根据尺寸链中某些组成环误差的方向作定向装配，使各组成环的误差方向合理配置，以达到互相抵消的装配，使各组成环的误差方向合理配置，以达到互相抵消的目的。目的。这种方法在机床装配中应用较多，如装配机床主轴时，这种方法在机床装
40、配中应用较多，如装配机床主轴时，通过调整前后轴承的径向圆跳动方向来控制主轴锥孔的径向通过调整前后轴承的径向圆跳动方向来控制主轴锥孔的径向跳动；在滚齿机工作台分度蜗轮的装配中，采用调整两者偏跳动；在滚齿机工作台分度蜗轮的装配中，采用调整两者偏心方向来抵消误差，提高装配精度。心方向来抵消误差，提高装配精度。34调整装配法调整装配法第34页/共47页第第5章章 机器装配工艺过程设计机器装配工艺过程设计5.6 机器装配的自动化机器装配的自动化机械制造工艺学机械制造工艺学第35页/共47页机器装配自动化的基本内容机器装配自动化的基本内容机器装配自动化的基本内容机器装配自动化的基本内容 装配过程的储运系统
41、自动化装配过程的储运系统自动化包括零、部件及产品出入库、运输和储存包括零、部件及产品出入库、运输和储存；设备：立体仓库、堆垛机、自动导航车、搬运机器人等设备：立体仓库、堆垛机、自动导航车、搬运机器人等。装配作业自动化装配作业自动化包括：装配过程中零件定向和定位自动化；零件装配动作的包括：装配过程中零件定向和定位自动化；零件装配动作的自动化；检验及选配自动化；产品的清洗、油漆、涂油和包装自自动化；检验及选配自动化；产品的清洗、油漆、涂油和包装自动化等动化等。装配过程信息流自动化装配过程信息流自动化指装配过程中的各种信息数据的收集、处理和传送自动化包指装配过程中的各种信息数据的收集、处理和传送自动
42、化包括：市场预测和订货要求与生产计划间信息数据的汇集、处理和括：市场预测和订货要求与生产计划间信息数据的汇集、处理和传送自动化；管理信息流自动化；自动装配系统信息流自动化。传送自动化；管理信息流自动化；自动装配系统信息流自动化。36自动装配概述自动装配概述第36页/共47页自动装配系统的形式自动装配系统的形式自动装配系统的形式自动装配系统的形式同步传送与非同步传送同步传送与非同步传送37自动装配概述自动装配概述12345a）b）图图5-33 同步传送与非同步传送同步传送与非同步传送1机器人机器人 2料斗料斗 3存储的工件存储的工件 4装配的工件装配的工件 5操作者操作者第37页/共47页柔性装
43、配系统柔性装配系统（FAS）模块积木式模块积木式 FASFAS；以装配机器人为主以装配机器人为主体的可编程序体的可编程序FASFAS。A A工工件件配配套套位位；B B输输入入位位；C C检检验位；验位；D D返修位；返修位；E E输出位。输出位。1 1存存储储传传送送装装置置；2 2通通用用装装配配装装置置；3 3、4 4、4 4、6 6工工件件传传送送装装置置 5 5、5 5 装装配配中中心心；7 7 工工件件托托盘盘；8 8工件收集站；工件收集站；9 9传送装置控制器。传送装置控制器。38自动装配概述自动装配概述图图5-34 5-34 以装配中心为基础的模块式以装配中心为基础的模块式FA
44、SFAS5 55 55 55 55 55 5D DD DC CA AA AA AB BE EF FF F3 31 12 28 86 64 47 79 94 4第38页/共47页39自动装配概述自动装配概述图图图图5-35 5-35 机器人装配工作单元机器人装配工作单元机器人装配工作单元机器人装配工作单元检测机器人检测机器人VIM控制器控制器圆工作台圆工作台侧视摄像机侧视摄像机顶视摄像机顶视摄像机检测工作台检测工作台被检测产品被检测产品中央中央控制器控制器PAM控制器控制器装配工作台装配工作台手爪手爪合格品中间库合格品中间库不合格品中间库不合格品中间库零件上料台零件上料台SCARA机器人机器人第
45、39页/共47页40零件自动送进系统零件自动送进系统q 零件送进系统组成零件送进系统组成图图图图5-36 5-36 零件送进装置组成示例零件送进装置组成示例零件送进装置组成示例零件送进装置组成示例 选择器选择器选择器选择器进给轨道进给轨道进给轨道进给轨道装配头装配头装配头装配头工件托架工件托架工件托架工件托架料斗料斗料斗料斗分配器分配器分配器分配器料斗料斗料斗料斗零件送进器零件送进器零件送进器零件送进器选择选择选择选择/取向器取向器取向器取向器送进轨道送进轨道送进轨道送进轨道擒纵机构与分配装置擒纵机构与分配装置擒纵机构与分配装置擒纵机构与分配装置第40页/共47页41零件自动送进系统零件自动送
46、进系统图图图图5-37 5-37 选择器与取向器示意图选择器与取向器示意图选择器与取向器示意图选择器与取向器示意图a)b)第41页/共47页42零件自动送进系统零件自动送进系统图图图图5-38 5-38 擒纵机构与分配装置示例擒纵机构与分配装置示例擒纵机构与分配装置示例擒纵机构与分配装置示例第42页/共47页自动装配作业的基本形式自动装配作业的基本形式自动装配作业的基本形式自动装配作业的基本形式 43装配作业自动化装配作业自动化图图5-39 机器装配的基本作业形式机器装配的基本作业形式a）轴孔件间隙配合）轴孔件间隙配合b）挡销轴件装入扭转）挡销轴件装入扭转c）多个轴销装入）多个轴销装入d）装侧
47、销）装侧销e）螺钉的装入）螺钉的装入f）轴孔件过盈配合）轴孔件过盈配合i）安放临时支承）安放临时支承j）拆除临时支承）拆除临时支承k）卷褶联接薄板）卷褶联接薄板g）轴销拔出）轴销拔出h）零件翻转）零件翻转l）熔焊或锡焊连接）熔焊或锡焊连接第43页/共47页轴孔类零件轴孔类零件轴孔类零件轴孔类零件自动装配自动装配自动装配自动装配关键如何保关键如何保证轴孔配合证轴孔配合1电电磁磁铁铁；2支支架架；3压压杆杆；4弹弹簧簧；5推推杆杆；6套套；7装装配配零零件件(轴轴)；8料料道道；9擒擒纵纵器器；10装装配配基基件件；11夹夹 紧紧 机机 构构；12挡挡铁铁；13夹夹具具；14、15X、Y坐坐标标滑
48、滑板板；16衔铁衔铁44装配作业自动化装配作业自动化图图5-40 轴孔配合自寻中心装入机构轴孔配合自寻中心装入机构第44页/共47页图图5-41 自动拧紧螺钉装置自动拧紧螺钉装置1料管口；料管口；2隔料器；隔料器；3导管；导管；4直导管。直导管。螺纹联接件的自动装配螺纹联接件的自动装配螺纹联接件的自动装配螺纹联接件的自动装配 45装配作业自动化装配作业自动化 a）b）c）图图5-42 螺钉拧入的过程螺钉拧入的过程第45页/共47页当连杆盖当连杆盖6合装在连杆体上，合装在连杆体上，并从上面装入螺栓并从上面装入螺栓8后，从输料槽后，从输料槽2送来的螺母，由推料杆送来的螺母，由推料杆1送入主轴送入主轴5的内六角孔中，并用卡簧的内六角孔中，并用卡簧3及钢球及钢球4档住螺母。然后主轴档住螺母。然后主轴5边旋转边上边旋转边上升，将螺母逐个拧在螺栓升，将螺母逐个拧在螺栓8上。上。46装配作业自动化装配作业自动化图图5-43 连杆螺母自动拧紧工作原理连杆螺母自动拧紧工作原理1推料杆；推料杆；2输料槽；输料槽；3卡簧；卡簧；4钢球；钢球；5主轴；主轴；6连杆盖；连杆盖；7连连杆体；杆体；8连杆螺栓；连杆螺栓；9、10螺母螺母第46页/共47页47感谢您的观看。感谢您的观看。第47页/共47页