机械装配工艺基础2（DOC31页）

机械装配工艺基础2（1）装配过程简单，生产率高。（2）装配质量稳定可靠。（3）对装配工人技术水平要求不高，易于扩大生产。（4）便于组织流水作业用自动化装配，完全互换法尤其适用于装配节拍强的流水装配。（5）备（配）件供应方便，容易实现零部件的专业化生产。（6）当装配精度要求高，特别是组成环数目较多时，零件难以按经济精度加工。因此，互换法装配常用于“高精度少环数或低精度多环尺寸链”的大批大量生产中。2、选配法在大批大量生产中，当装配精度要求很高且组成环数目不多时，若采用互换法装配，将对零件精度要求很高，给机械加工带来因难，甚至超过加工工艺实现的可能性，例如：内燃机活塞与缸套的配合，滚动轴承内外环与滚动体的配合等。此时，就不宜只提高零件的加工精度、而应采用选配法来保证装配精度。选配法是将配合中的各零件（组成环）按经济精度加工，装配时进行适当选择，以保证装配精度的方法。选配法有以下三种：1）直接选配法装配工人从待装零件中，凭经验选择合适的互配零件装配，以满足装配精度要求的方法。如；发动机活塞和活塞环的装配常采用这种方法。装配时，工人将活塞环装入活塞环槽内，凭手感判断其间隙是否合适，重新挑选活塞环，直至合适为止。直接选配法的特点是装配简单，装配质量和生产率取决于工人的技术水平。此方法适用于装配零件（组成环）数目较少的产品，不适用于节拍较严的装配组织形式。2）分组装配法是指在成批或大量生产中，将产品中各配合副的零件按实测尺寸分组，装配时按组进行互换装配，以达到装配精度的方法。例如；滚动轴承的装配，活塞与活塞销的装配均用此法。图7－10a是活塞与活塞销的联接情况，用分组法装配。图7－10装配要求：活塞销孔与活塞销在冷态装配时应有0.0025～0.0075㎜的过盈量。据此要求，相应的配合公差公为0.005㎜。若采用完全互换法装配，活塞销和销孔的公差（按“等公差配合“）只0.00500.0075㎜，280.0025㎜；销孔D＝280有0.0025㎜。如果此配合选用基轴制，则活塞销外径尺寸d=这样高的制造精度难以保证。故生产中采用分组装配法，将销和销孔的公差在同方向上放大四倍，0.015㎜，可以在金刚镗床上加工。280.01㎜，可以在无心磨床上加工；销孔D＝2800.005即活塞销d=然后用精密量仪测量，并按尺寸分成四组，涂上不同标记，以便同组进行装配，具体分组情况见表7－4。表7－4活塞销与活塞销孔直径公组（㎜）从表中可以看出，各组的公差和配合性质与原装配要求相同，满足了装配精度。实施分组装配法应满足下列条件。（1)相配件的公差相等，公差增大的方向要相同，增大的位数要等于分组数。（2)分组数不宜过多，只要零件件加工精度能较容易获得即可。否则将增加零件测量和分组的工作量，并使零件的贮存、运输及装配工作复杂化。（3)分组后应尽量使各组内相配件数目相等。否则会使某些尺寸的零件过剩，选成积压。为此，加工时尽量使相配零件尺寸公布为相同的对称公布（如正态分布）。由上可知，公组装配法适用于配合精度要求很高、组成环（相配零件）数目少（一般只有两三个）的大批大量生产。3）复合选配法它是上述两种方法的复合，即零件预先测量分组，装配时在对应各组中凭工人经验直接选配。这一方法实质仍是直接选配法，只是通过分组缩小了选配范围，提高了选配速度，能满足一定的装配节拍要求，该方法具有相配零件公差可以不相等，公差放大位数可以不相同，装配质量高等优点。如：发动机气缸与活塞的装配多采用这一方法。3、修配法修配法是在装配时修去指定零件上预留修配量以达到装配精度的方法。在装配中，被修配的组成环称为修配环，其零件称为修配件。修配件上留有修配量，修配尺寸的改变可通过刨削、铣削及刮研等方法来实现。修配法的优点是零件只需按经济精度加工，装配时通过修配获得高的装配精度。其缺点是零件修配工作量大且不能互换，生产率低，不便组织流水作业，对工人技术水平要求较高。但在装配精度高而且组成环数目多时，采用修配法就显示出了优势。修配法装配主要用于单件，小批量生产。1)修配的方法生产中常用的修配方法有以下三种。是靠修配压板3的C面或D面改变尺寸A2来保证的。A2为修配环。装配时经过反复试装、测量、拆卸和修配C面（或D面），最后保证装配间隙A2的要求。（1）单件修配法。在多环尺寸链中，预先选定某一固定的零件作修配件，装配时对其进行修配以保证装配精度。例如：图12－11所示装配中，床身1与压板3之间的间隙A图12－11（2）合并修配法。将两个或两个以上零件合并为一个环作为修配环进行修配的方法。它减少了组成环的数目，扩大了组成环的公差。如图12－3所示车床尾座装配，为了减少总装时对尾座底板的刮研量，一般先把尾座和底板的配合面分别加工好，并配刮横向小导轨，再把两零件装配为一体，然后以底板的底面为定位基准，镗削尾尾座套筒孔，直接控制尾座套筒孔至底板面的尺寸，这样组成环A2，A3合并成A2、3一个环，使原三个组成环减为两个，达到减少环数的目的。合并加工修配法虽有上述优点，但此方法要求合并的零件对号入座（配对加工），给加工、装配，组织生产带来了不便，因此多用于单件小批生产。（3）自身加工修配法。也称“就地加工”修配法。在机床制造中，由于机床本身具有切削加工能力，装配时可自已加工自已来保证某些装配精度，即自身加工修配法。例如，图7－12所示的转塔车床，在装配后，利用在车床主轴上安装的镗刀，依次镗削转塔上的六个刀具安装孔，经加工，产轴轴线与转塔各孔轴线的同轴度就可方便的获得。若再在主轴上安装一个可以自动径向进给的专用刀架还可以公别加工转塔上的六个面，以保证也与端面的垂直度。图7－122）修配环的选择修配环一般应满足以下要求：（1）便于装卸；（2）形状简单，修配面小，修配方便；（3）一般不取公共环。公共环是指那些同属几个尺寸链的组成环，它的尺寸变化会引起几个尺寸链中封闭环的变化。之差即为修配环的最大修配量＞T，即T超过规定封闭环公差T3）修配环尺寸与偏差的确定确定修配环尺寸与偏差的原则是在保证装配精度的前提下，使修配量足够小且最小。采用修配法进行修配时，由于组成环（包括修配环）的公差放大到经济精度进行加工，故各组成环公差的累积误差即封闭环的实际公差TTTiTTZmax1i1n在确定修配环尺寸及偏差时，先要明确修配修配环时对封闭环尺寸的影响，主要有两种情况。；如图7－13所示，图a为修配修配环时使封闭环实际值A趋近规定封闭环公差Tmax变小，Tmax变小时，图7－13b为修配修配环时使封闭环实际值A。A趋近规定封闭环公差Tmin变大，Tmin，应保证修配前封闭环的实际尺寸最小值Amax＞Amin，若Amin等于规定封闭环的最小值Amax等于规则有一部分配件将无法修复。同理，Amin变大时，应保证修配前封闭环的实际最大值Amax。定封闭环的最大值A图7－13maxAAimax1mmii1nmiAimin（7－9）1nminAAimin1i1miAimaxminAAminmax变小时可有当封闭环实际最大值AAimin1mi1miAimax（7－10）1nmaxAAmaxmin变大时可有当封闭环实际最小值AAimax1mi1miAimin（7－11）1n由式（7－10）或式（7－11）可以计算出修配环的一个极限尺寸，再根据修配环的公差（按经济精度给出），则修配环的另一个极限尺寸即可以确定。T2、1尺寸的公差可作以称分布，即A1＝205±0.053＝0.01㎜，取A2、3为修配环，A㎜，则修配环A2、3的尺寸计算如下＝0.06㎜。如果按完全互换法确定各组成环公差，其平均公差仅0.02㎜；给加工带来很大困难，生产中宜采用修配法。本例采用合并加工修配法，即A2和A3合并为一个组成环A2、合并后尺寸链见图7－14。各组成环公差按其经济精度来3，确定。设T1＝0。按卧式车床精度标准A4）修配环尺寸计算实例图7－3所示的装配尺寸链中，设各组成环的基本尺寸A1＝205㎜；A2＝49㎜；A3＝59㎜；A（1）基本尺寸。A2、3＝A2＋A3＝（49＋156）㎜＝205㎜（2）公差。按经济精度给出，为0.1㎜；max，修配时应便Amax变小，故采用公式（12－10）计算于规定最大值Amax大（3）最大或最小尺寸。从图12－14可看出，A2、3为增环，修配前封闭环实际最大值AA1maxmin＝A2、3minAA2、3min＝（0＋205.05）㎜＝205.05㎜图7－14（4）另一极限尺寸。即A2、3maxA2、3＝（205.05＋0.1）㎜＝205.15㎜3max＝A2、3min＋T2、（5）修配环A2、3的最大修配量。按式（7－9）可知＝（0.1＋0.1-0.06）㎜＝0.14㎜TTiZmax1i1n考虑到车床总装时，为提高接触精度，尾座底板与床身配合的导轨面还要配刮，必须留有一定的刮研量，而按式（7－10）求出的A2、3，其最大刮研量为0.14㎜，可满足要求，但最小刮研量为0时，就不能达到要求，故必须再附加一最小的修配量。取最小刮研量为0.15㎜，则合并加工后的0.20㎜0.15）㎜＝2050.050.30尺寸A2、3＝（2050.154、调整法调整法是指在装配时用改变产品中可调整件的相对位置或选用合适的调整件以达到装配精度的方法。该装配法与修配法相似，各组成环可以按经济精度加工，由此而引起的封闭环累积误差，在装配时通过调整某一零件位置或更换某一不同尺寸的组成环（调节环）来补偿，达到规定的装配精度。常见的调整法有三种。1）可动调整法装配精度是通过改变调节件的位置来保证的癍配方法。这种方法调整方便，广泛应用于成批及大量生产中。常见的调节件有螺栓、斜面、挡环等。图7－15为一可动调整的装配实例。图7－15a是通过调整套筒轴向位置来保证它与齿轮轴向间隙的要求；图7－15b是用螺钉调整镶条的位置来保证燕尾导轨副的配合间隙；图7－15c是用调整螺钉使楔块上、下移动来调整丝杠和螺母的轴向间隙。图12－152）固定调整法是在装配尺寸链中选定一个或加入一个零件作为调节环，调节环是按一定尺寸间隔分级制成的一组零件，根据需要，选用某一尺寸级别的零件进行装配，从而保证装配精度的癍配方法。常用的调节件有垫圈，垫片，轴套等。的要求，选择不同厚度的垫圈，来满足装配精度的需要。调节件预先按一尺寸间隔制做，如3.1，3.2，3.3，„4.0㎜等，以供装配时选用。图7－16为固定调整法实例。装配时根据装配尺寸链中A固定调整法装配适应于成批和大批大量生产。3）误差抵消调整法在装配过程中通过调整相关零件之间的相互位置，利用误差的失量特性，便其互相抵消，以保证封闭环精度的装配方法。采用误差抵消调整法，在装配前需测出相关零部件误差的大小和方向，增加了辅助时间，对工人技术水平要求也较高，但这种装配方法可获得较高的装配精度，一般用在批量不大的机床装配中。图7－167.4.2装配方法的选择产品或部件的装配方法，通常在产品的设计阶段即应确定。只有在装配方法确定后，再通过尺寸链的解算，才能合理地确定各个零件的加工精度。即使同一装配精度要求的同一产品，由于生产规模和生产条件等的差异，装配方法也有所不同。故选择装配方法时，应考虑产品的装配精度（封闭环要求），结构特点（组成环数目），生产纲领及现场生产条件等因素。具体选择时可参考以下几点：1、在大量生产中，为满足生产率、经济性、维修方便和互换性要求，优先选择完全互换法2、装配精度不太高，而组成环数目多，生产节奏不严格可选用不完全互换法。3、大批大量生产的少环高精度装配，则考虑采用选配法。4、单件、小批量，装配精度要求高，以上方法使零件加工困难时，可选用修配法或调整法。7.5典型部件装配在机械产品装配过程中，所做的大量工作，是用一定的方式，按规定的要求将零部件组合在一起，达到产品的设计要求。其中螺纹