机械装配工艺基础课件.ppt
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- 机械 装配 工艺 基础 课件
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1、【教学目的和要求】【教学目的和要求】了解装配的概念、装配精度的内容,掌握保证装了解装配的概念、装配精度的内容,掌握保证装配精度的方法及其特点。具备选用合理装配方法的初步能力。配精度的方法及其特点。具备选用合理装配方法的初步能力。【教学内容摘要】【教学内容摘要】一、概述一、概述 二、装配精度二、装配精度 三、装配尺寸链简介三、装配尺寸链简介 四、保证装配精度的方法四、保证装配精度的方法【教学重点、难点】【教学重点、难点】重点:掌握装配的概念、装重点:掌握装配的概念、装 配精度的内容配精度的内容l 难点:装配方法的选择难点:装配方法的选择【教学方法和使用教具】【教学方法和使用教具】讲授讲授【教学时
2、数】【教学时数】4 41.1.装配的概念装配的概念2.2.装配的内容装配的内容 根据规定的技术要求,将零件或部件进行配合和联接,使之成为半成品或成品的工艺过程称为装配。由若干零件配合、联接在一起,成为机械产品的某一组成部分即部件,这一装配工艺过程称为部装。把零件和部件进一步装配成最终产品的过程称为总装。部件进入装配是有层次的,通常把直接进入产品总装配的部件称为组件;直接进入组件装配的部件称为第一级分组件;直接进入第一级分组件装配的部件称为第二级分组件;依此类推。机械产品结构越复杂,分组件的级数就越多。常见的装配工作包括:清洗、联接、校正调整与常见的装配工作包括:清洗、联接、校正调整与配作、平衡
3、、验收试验以及油漆、包装等内容。配作、平衡、验收试验以及油漆、包装等内容。装配是整个机械制造工艺过程中的最后一个环节。装配是整个机械制造工艺过程中的最后一个环节。装配工作对产品质量影响很大。若装配不当,即使所装配工作对产品质量影响很大。若装配不当,即使所有零件都合格,也不一定装配出合格的、高质量的机有零件都合格,也不一定装配出合格的、高质量的机械产品。反之,若零件制造精度并不高,而在装配中械产品。反之,若零件制造精度并不高,而在装配中采用适当的工艺方法,如进行选配、修配、调整等,采用适当的工艺方法,如进行选配、修配、调整等,也能使产品达到规定的技术要求。也能使产品达到规定的技术要求。1 1装配
4、精度的概念装配精度的概念2 2装配精度与零件精度的关系装配精度与零件精度的关系 装配精度是产品设计时根据使用性能要求规装配精度是产品设计时根据使用性能要求规 定的装配时必须保证的质量指标。定的装配时必须保证的质量指标。(1 1)距离精度)距离精度 距离精度指相关零部件间的距离尺距离精度指相关零部件间的距离尺 寸精度,包括间隙、过盈等配合要求。寸精度,包括间隙、过盈等配合要求。(2 2)相互位置精度)相互位置精度 装配中的相互位置精度是指产装配中的相互位置精度是指产 品中相关零部件间的平行度、垂直度、同轴度品中相关零部件间的平行度、垂直度、同轴度 及各种跳动等。及各种跳动等。(3 3)相对运动精
5、度)相对运动精度 相对运动精度指产品中相对运相对运动精度指产品中相对运 动的零部件间在运动方向和相对运动速度上的动的零部件间在运动方向和相对运动速度上的 精度,主要表现为运动方向的直线度、平行度精度,主要表现为运动方向的直线度、平行度 和垂直度,相对运动速度的精度即传动精度。和垂直度,相对运动速度的精度即传动精度。(4 4)接触精度)接触精度 接触精度是指相互配合表面、接触接触精度是指相互配合表面、接触 表面间接触面积的大小和接触点的分布情况。表面间接触面积的大小和接触点的分布情况。机械产品是由众多零部件组成,显然装配精度首先取机械产品是由众多零部件组成,显然装配精度首先取决于相关零部件精度,
6、尤其是关键零部件的精度。例如决于相关零部件精度,尤其是关键零部件的精度。例如卧式车床的尾座移动对溜板移动的平行度,就主要取决卧式车床的尾座移动对溜板移动的平行度,就主要取决于床身导轨于床身导轨A A与与B B的平行度的平行度(如图(如图28-128-1所示)所示);又如车床;又如车床主轴中心线与尾座套筒中心线的等高度主轴中心线与尾座套筒中心线的等高度A A0 0,就主要取决,就主要取决于主轴箱、尾座及底板的于主轴箱、尾座及底板的A A1 1、A A2 2及及A A3 3的尺寸精度的尺寸精度(如图(如图28-228-2所示)所示)。其次,装配精度的保证还取决于装配方法。其次,装配精度的保证还取决
7、于装配方法。图图28-228-2所所示示的等高度的等高度A A0 0的精度要求是很高的,如果靠控制尺寸的精度要求是很高的,如果靠控制尺寸A A1 1、A A2 2及及A A3 3的精度来达到的精度来达到A A0 0的精度是很不经济的。实际生产中的精度是很不经济的。实际生产中常按经济精度来制造相关零部件尺寸常按经济精度来制造相关零部件尺寸A A1 1、A A2 2及及A A3 3,装配时,装配时则采用修配底板则采用修配底板3 3的工艺措施保证等高度的工艺措施保证等高度A A0 0的精度。的精度。l例如卧式车床的尾座例如卧式车床的尾座移动对溜板移动的平移动对溜板移动的平行度,就主要取决于行度,就主
8、要取决于床身导轨床身导轨A A与与B B的平行的平行度度(如图(如图28-128-1所示)所示)1 1装配尺寸链的概念装配尺寸链的概念2 2装配尺寸链的建立装配尺寸链的建立 3 3装配尺寸链的计算装配尺寸链的计算 产品或部件在装配过程中,由相关零部件的有关尺寸产品或部件在装配过程中,由相关零部件的有关尺寸(表面或中心线间距离)或相互位置关系(平行度、垂直(表面或中心线间距离)或相互位置关系(平行度、垂直度或同轴度)所组成的尺寸链称为装配尺寸链度或同轴度)所组成的尺寸链称为装配尺寸链(如图(如图28-2b28-2b所示)所示)。在装配尺寸链中,每一个尺寸都是尺寸链的组成环,在装配尺寸链中,每一个
9、尺寸都是尺寸链的组成环,如如A A1 1、A A2 2、A A3 3,它们是进入装配的零件或部件的有关尺寸,它们是进入装配的零件或部件的有关尺寸,而而装配精度指标常作为封闭环装配精度指标常作为封闭环,如,如A A0 0。显然,封闭环不是。显然,封闭环不是一个零件或一个部件上的尺寸,而是不同零件或部件的表一个零件或一个部件上的尺寸,而是不同零件或部件的表面或中心线之间的相对位置尺寸,它是装配后形成的。面或中心线之间的相对位置尺寸,它是装配后形成的。更多更多 各组成环都有加工误差,所有组成环的误差累积就形成封闭环的误差。因此,各组成环都有加工误差,所有组成环的误差累积就形成封闭环的误差。因此,应用
10、装配尺寸链就便于揭示累积误差对装配精度的影响,并可列出计算公式,进应用装配尺寸链就便于揭示累积误差对装配精度的影响,并可列出计算公式,进行定量分析计算,据此来确定合理的装配方法和零件相关尺寸的公差。行定量分析计算,据此来确定合理的装配方法和零件相关尺寸的公差。装配尺寸链按照各环的几何特性和所处的空间位置,可分为:线性尺寸链、角装配尺寸链按照各环的几何特性和所处的空间位置,可分为:线性尺寸链、角度尺寸链、平面尺寸链和空间尺寸链。其中最常见的是前两种。度尺寸链、平面尺寸链和空间尺寸链。其中最常见的是前两种。线性尺寸链是由彼此平行的直线尺寸所组成的尺寸链线性尺寸链是由彼此平行的直线尺寸所组成的尺寸链
11、(如图如图28-2b28-2b所示所示),),它所它所涉及的都是距离尺寸的精度问题。涉及的都是距离尺寸的精度问题。角度尺寸链是由角度(含平行度和垂直度)尺寸所组成的尺寸链,其各环的角度尺寸链是由角度(含平行度和垂直度)尺寸所组成的尺寸链,其各环的几何特征多为平行度或垂直度(几何特征多为平行度或垂直度(如图如图28-328-3所示所示)。它所涉及的都是相互位置精度)。它所涉及的都是相互位置精度问题。问题。应用装配尺寸链分析与解决装配精度问题关键步骤有三:第一是建立装配尺应用装配尺寸链分析与解决装配精度问题关键步骤有三:第一是建立装配尺寸链;第二是确定达到装配精度的方法;第三是作出必要的计算。最终
12、目的是确寸链;第二是确定达到装配精度的方法;第三是作出必要的计算。最终目的是确定经济的、至少是可行的零件相关尺寸的公差。定经济的、至少是可行的零件相关尺寸的公差。正确地建立装配尺寸链,是运用尺寸链原理分析和解决零件精度与正确地建立装配尺寸链,是运用尺寸链原理分析和解决零件精度与装配精度关系问题的基础。装配精度关系问题的基础。装配尺寸链的封闭环为产品或部件的装配精度。找出对装配精度有装配尺寸链的封闭环为产品或部件的装配精度。找出对装配精度有直接影响的零部件尺寸和位置关系,即可查明装配尺寸链的各组成环。直接影响的零部件尺寸和位置关系,即可查明装配尺寸链的各组成环。可见,正确查找组成环是建立装配尺寸
13、链的关键。可见,正确查找组成环是建立装配尺寸链的关键。一般查找装配尺寸链组成环的方法是:首先根据装配精度要求确定一般查找装配尺寸链组成环的方法是:首先根据装配精度要求确定封闭环,然后取封闭环两端的那两个零部件为起点,沿着装配精度要封闭环,然后取封闭环两端的那两个零部件为起点,沿着装配精度要求的位置方向,以零部件装配基准面为查找线索,分别找出影响装配求的位置方向,以零部件装配基准面为查找线索,分别找出影响装配精度要求的有关零部件,直至找到同一个基准零部件或同一基准表面精度要求的有关零部件,直至找到同一个基准零部件或同一基准表面为止。这样,各有关零部件上直接联接相邻零部件装配基准间的尺寸为止。这样
14、,各有关零部件上直接联接相邻零部件装配基准间的尺寸或位置关系,即为装配尺寸链中的组成环。或位置关系,即为装配尺寸链中的组成环。当然,查找装配尺寸链也可从封闭环的一端开始,依次查找相关零当然,查找装配尺寸链也可从封闭环的一端开始,依次查找相关零部件直到封闭环的另一端。还可从共同的基准面或零部件开始,分别部件直到封闭环的另一端。还可从共同的基准面或零部件开始,分别查找到封闭环的两端。查找到封闭环的两端。装配尺寸链的计算有两种方法:极值法(极大极小法)和概装配尺寸链的计算有两种方法:极值法(极大极小法)和概率法。极值法计算装配尺寸链的方法与工艺尺寸链的解算方法率法。极值法计算装配尺寸链的方法与工艺尺
15、寸链的解算方法相同。这种方法的特点是简单可靠,但当封闭环公差较小或组相同。这种方法的特点是简单可靠,但当封闭环公差较小或组成环较多时,会使各组成环公差太小而加工困难。根据概率论成环较多时,会使各组成环公差太小而加工困难。根据概率论的基本原理,首先,在一个稳定的工艺系统中进行较大批量加的基本原理,首先,在一个稳定的工艺系统中进行较大批量加工时,零件的加工误差出现极值的可能性是很小的。其次,装工时,零件的加工误差出现极值的可能性是很小的。其次,装配时,各零件误差同时出现极值的配时,各零件误差同时出现极值的“最坏组合最坏组合”的可能性就更的可能性就更小。若组成环数较多,装配时零件出现小。若组成环数较
16、多,装配时零件出现“最坏组合最坏组合”的机会就的机会就更加微小,上可忽略不计。显然极值法以缩小组成环公差为代更加微小,上可忽略不计。显然极值法以缩小组成环公差为代价换取装配中极少出现的极端情况下的产品合格是不经济的。价换取装配中极少出现的极端情况下的产品合格是不经济的。而以概率论原理为基础建立的尺寸链计算方法,即概率法,在而以概率论原理为基础建立的尺寸链计算方法,即概率法,在上述情况下比极值法将更合理,这里我们不做介绍。上述情况下比极值法将更合理,这里我们不做介绍。1.1.互换法互换法 4.4.、调整法、调整法 2.2.选配法选配法 (1)(1)可动调整法可动调整法 (1 1)直接选配法)直接
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