第7章 机械装配工艺1

第7章机械装配工艺7.1概述7.2装配方法及其选择7.3装配工艺规程的制订南京理工大学机械工程学院7.1概述7.1.1装配的概念零件是组成机器不可再分的基本单元。合件：若干零件永久联接(如铆接、焊接、过盈配合等)或联接后再经加工成合件。组件：若干个零件组合或若干个零件与若干个合件组合成组件。部件：若干个零件、合件和组件组合成部件。部件是机器中具有完整功能的一个组成部分。将零件、合件装配成组件称为组装。将零件、合件和组件装配成部件称为部装。将零件、合件、组件和部件最终装配成机器称为总装。南京理工大学机械工程学院7.1.2装配工作的基本内容1)清洗：目的是去除粘附在零件上的灰尘、切屑和油污，并使零件具有一定的防锈能力。清洗对轴承、配偶件、密封件、传动件等特别重要。清洗的方法：有擦、浸、喷和超声波振动等。常用的清洗液：有煤油、汽油、碱液和化学清洗液等。2)联接：是装配的主要工作。连接包括：可拆连接(用螺纹、键、销连接等)不可拆连接(用焊接、粘结、铆接和过盈配合等)南京理工大学机械工程学院7.1.2装配工作的基本内容3)校正、调整与配作：为保证装配精度，提高经济性。校正是指相关零、部件间相互位置的找正、找直、找平及相应的调整工作。调整是指相关零、部件间相互位置的调节工作。配作是指几个零件配钻、配铰、配刮和配磨等，是装配中间附加的一些钳工和机械加工工作。配钻和配铰要在校正、调整后进行。配刮和配磨的目的是为增加相配表面的接触面积和提高接触刚度。南京理工大学机械工程学院7.1.2装配工作的基本内容4)平衡：对转速较高、旋转平稳性要求较高的机器，为了防止运转中发生振动，对旋转零、部件进行平衡。平衡包括：静平衡：以消除质量分布不均所造成的静力不平衡。动平衡：以消除质量分布不均所造成的力偶不平衡。旋转体的不平衡可用以下校正方法：①用补焊、铆接、粘接或螺纹连接等方面在超重处对面加配质量。②用钻、挫和磨等方法在超重处去除质量。③在预置的平衡槽内改变平衡块的位置和数量。5)试验与验收：按照有关技术标准和规定进行。南京理工大学机械工程学院7.1.3装配精度装配精度是装配工作的质量指标。装配精度由机器的工作性能确定。装配精度在产品的装配图样上注明。它是制订装配工艺规程的依据，也是确定零件加工精度和选择合理的装配方法的依据。装配精度和零件精度有密切的关系，特别是关键零件的精度直接影响相应的部件和机器的装配精度。机器的装配精度由与它相关的若干个零件、部件的加工精度决定。南京理工大学机械工程学院7.2装配方法及其选择机械制造中常用的装配方法有四种：互换装配法、分组装配法、修配装配法和调整装配法。7.2.l互换装配法互换装配法有两种：完全互换装配法和大数互换装配法。1）完全互换装配法：组成部件或机器的各种零件按图样规定的公差加工合格后，装配时在各种零件中各任选一个零件，不需修配，装配后就能达到装配精度和技术要求。南京理工大学机械工程学院1）完全互换装配法：特点：对装配工人的技术等级要求较低，装配工作简单、生产率高，便于组织流水装配和自动化装配，且有利于用户维修产品和更换零、部件，装配精度由各组成件的公差保证，装配后达到的尺寸总是封闭环。装配环总公差：11niiOLTT适用场合：适用于大批、大量生产装配精度不特别高、组成件不特别多的部件或机器。南京理工大学机械工程学院2）大数互换装配法：当生产批量较大，组成部件或机器的零件数又较多时，从各种零件中各任选一件投入装配，所选零件都处于该零件公差边缘的可能性是极小的。根据大数概率原理，封闭环的公差：112niiOLTT特点：各组成零件所规定的公差比完全互换装配法所规定的要大，使零件加工容易又经济，而装配过程又与完全互换法一样简单又方便。但在装配时，应采取适当工艺措施，以排除个别产品装配精度的超差。适用场合：适用于大批、大量生产装配精度要求较高而组织零件较多(n≥5)的部件或机器。南京理工大学机械工程学院7.2.2分组装配法分组装配法：把各组成件的公差放大，按经济加工精度制造；装配前将零件按尺寸大小分成若干组并打上组别标记；装配时将对应组零件联接在一起。适用场合：适用于大批、大量生产装配精度很高，组成件只有2—3个的场合。在汽车、拖拉机制造，轴承制造业中用得较多；另外，在精密机械、精密仪表的精密偶件装配中也用得较多。南京理工大学机械工程学院分组装配法：特点：降低了加工难度，提高了加工经济性，又保证了装配精度。但也存在一些不足之处：①分组装配法虽然能把组成零件原来的公差扩大，但原来规定的形位公差不能扩大，原来规定的表面粗糙度要求也不能降低。②由于相配件各自分组后，对应各组的零件数不会相等，所以使有些零件不能配套，造成零件的积压。③分组数不宜太多(一般为2—4组)，否则会使测量、分组打标记、配套工作量增加，造成零件积压，使生产组织复杂化。南京理工大学机械工程学院7.2.3修配装配法修配法装配：将其他各组成零件均按经济精度制造，而在其中一个组成零件上预留一定的修配量，在装配时用钳工或机械加工方法将修配量去除，使部件或机器达到设计所要求的装配精度的装配方法。特点：装配经济性好，但效率较低，且修配装配法所装成的部件或机器，其零件不能实现互换，对工人要求高。适用场合：用于产品结构比较复杂，装配精度要求高，单件和小批生产的场合。南京理工大学机械工程学院7.2.4调整装配法调整装配法：在所装配的部件或机器中设一个调整零件（修配法是设一个修配零件），而其余各组成零件均按经济精度制造，装配精度靠调整调整件的实际尺寸或位置来保证。常见的调整方法有三种：可动调整法固定调整法误差抵消调整法南京理工大学机械工程学院1）可动调整法采取改变调整件的位置来保证装配精度的方法称为可动调整法。特点：可动调整法装配方便，可以获得较高的装配精度。而且在产品使用过程中，由于某些零件的磨损、受力和受热等使装配精度下降时，可以方便地进行调整，恢复原有的装配精度。适用范围：装配精度较高的多种场合，在生产中应用很广。南京理工大学机械工程学院2）固定调整法在所装配的组件、部件或机器的组成零件中设置一个调整零件，其尺寸按一定的尺寸间隔（小于装配精度）制成若干个备用件。装配时，根据实际需要，选用某备用件装上，以达到装配精度要求。特点：采用固定调整法，可降低对组成零件的加工精度，又能保证装配精度；组件整体刚性比可动调整法好；但要增加备用件；而且装配时要拆换调整零件，比较麻烦（设计时要选用装拆方便的结构）。使用场合：固定调整法适用于装配精度要求较高，组成零件数较多的场合。在使用过程中，通过更换备用件还可补偿磨损。南京理工大学机械工程学院3）误差抵消调整法在装配中，调整组成零件的相对位置，使各件加工误差相互抵消一部分，以提高装配精度的办法称为误差抵消调整法。特点：可在不提高组成零件加工精度的条件下，提高装配精度。但它需事先测出各组成零件的误差方向和大小，装配时需要技术熟练的工人，增加装配前准备工作量和装配工作量，使装配组织工作比较复杂。适用范围：装配精度较高、生产批量较小的场合使用。南京理工大学机械工程学院7.3装配工艺规程的制订装配工艺规程：将装配的次序、内容、方法、装配所用的设备与工具以及装配时间定额填成表格。装配工艺规程是指导装配的主要技术文件，它对保证装配质量、提高装配生产率、减轻工人劳动强度和降低成本等都有重要影响。7.3.1制订装配工艺规程的基本要求及主要依据1）基本要求制订装配工艺规程的基本要求是在保证装配质量的前提下，尽量提高装配生产率和降低装配成本。南京理工大学机械工程学院制订装配工艺规程的基本要求①选择合理的装配方法。尽量做到以较低的零件加工精度来满足装配精度的要求，尽可能采用国内外先进的装配技术，保证装配质量，使产品具有较高的精度储备，以延长产品的使用寿命。②合理安排装配次序和装配工序。尽量减少装配工作量，尤其是手工劳动量，降低工人的劳动强度，改善装配工作条件，提高装配机械化和自动化程度，缩短装配周期，提高装配生产率。③合理安排装配场地，使装配流水进行。尽可能减少装配生产面积，尽可能减少装配工人数量，降低对工人技术等级的要求，以降低装配成本。④应充分考虑安全生产和防止环境污染。南京理工大学机械工程学院2）制订装配工艺规程的主要依据（1）产品装配图样（总装配图样、部件装配图样和组件装配图样）及验收技术条件（验收的内容和方法）。（2）产品的生产纲领、生产类型。（3）现有生产条件：装配车间的面积、现有装配设备与工艺装备、现有工人的技术水平和现有的管理模式、工艺资料和各种标准。南京理工大学机械工程学院7.3.2制订装配工艺规程的步骤、方法和内容1）熟悉和分析产品的装配图样及验收技术条件2）确定装配方法与装配组织形式(1)确定装配方法：根据生产批量、装配精度高低、组成零件多少确定装配方法。(2)确定装配组织形式：根据产品的结构特点(包括重量、尺寸和复杂程度)、生产纲领和现有生产条件确定。可分为：①固定式装配：全部装配工作在一个固定地点进行，产品在装配过程中不移动。特点是装配周期长，装配面积利用率低，用于单件小批生产重型机械。②移动式装配：产品按一定的顺序从一个工作位置移动到另一个工作位置，工人只完成一个或几个工序的装配工作。工人只完成一个或几个工序的装配工作，特点是装配过程分工较细，专业化程度高，生产率高，多用于大批大量生产的装配。又可分为：连续移动和间歇移动。南京理工大学机械工程学院7.3.2制订装配工艺规程的步骤、方法和内容1）熟悉和分析产品的装配图样及验收技术条件2）确定装配方法与装配组织形式3）划分装配单元，确定装配顺序制订装配工艺时要将机器或部件分解成可以独立装配的组件，称为装配单元。组件装配时，先要确定基础零件。基础零件一般是体积或质量较大，有足够支承面和稳定性的零件。装配顺序原则：组件和部件的装配顺序是先下后上，先里后外，先重后轻，先难后易，先精密后一般；装配时有冲击的，需加压、加热的先装，易燃、易爆、易碎的后装；前面装配工序应不影响后面装配工序的进行，后面的工序应不损坏前面工序的质量。南京理工大学机械工程学院装配单元系统图：反映装配单元的划分及其装配顺序装配单元系统图的画法：先画一条横线，横线左端为基准件的长方格，横线右端为所装成组件、部件或机器的长方格。然后按装配顺序由左向右依次将装入基准件的零件、合件、组件和部件引入。表示零件的长方格画在横线上方；表示合件、组件和部件的长方格画在横线下方。每一长方格内，上方注明零件、合件、组件或部件的名称，左下方填写该件编号，右下方填写该件数量。在装配单元系统图上可加注工艺说明，如冷压、热压、焊接、配钻、攻螺纹、配刮等。不太复杂的产品可把组件、部件和机器的装配系统图合在一起，形成系统合成图。南京理工大学机械工程学院7.3.2制订装配工艺规程的步骤、方法和内容1）熟悉和分析产品的装配图样及验收技术条件2）确定装配方法与装配组织形式3）划分装配单元，确定装配顺序4）划分装配工序确定各装配工序的内容；该工序所需的设备和工具；制订工序装配操作规范（如过盈配合的压人力或加热温度、时间，紫固螺栓连接的旋紧扭矩以及装配环境要求等）；制订工序装配质量要求、检测项目和方法；确定装配工序工时定额等。5）填写装配工艺文件装配工艺过程卡、装配工序卡南京理工大学机械工程学院7.3.2制订装配工艺规程的步骤、方法和内容1）熟悉和分析产品的装配图样及验收技术条件2）确定装配方法与装配组织形式3）划分装配单元，确定装配顺序4）划分装配工序5）填写装配工艺文件6)制订产品检测和试验规范①检测和试验的项目及检验质量指标。②检测和试验的方法，所需条件及环境要求。③检测和献验所需工具、工艺装备。④质量问题的分析方法和处理措施。