(中职)机械制造技术项目七装配工艺基础电子课件.pptx
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1、YCF正版可修改PPT(中职)机械制造技术项目七装配工艺基础ppt电子课件机械制造技术项目七装配工艺基础装配工艺基础机械装配是整个机械制造过程的后期工作。各种零部件只有经过正确的装配,才能形成符合要求的产品,图7-1 所示为增压机的工作原理图,我们可以看到许多零件经过装配才能完成空气增压这个任务。如何从零件装配成机器,零件的精度和产品精度的关系,以及达到装配精度的方法,都是装配工艺所要解决的问题。机械装配的基本任务是在一定的生产条件下,以较高的生产率、较低的成本装配出高质量的产品。图7-1增压机的工作原理图1任务一 装配工作的基本内容2任务二装配的组织形式3任务三装配精度4任务四装配尺寸链5任
2、务五装配方法的选择6任务六典型部件装配任务一 装配工作的基本内容任务分析图7-2 所示为车床主轴箱,它是由若干个零件和部件按照规定的技术要求组装成的。它一般包括装配、调整、检验、试验、涂装、包装等工作。1图7-2 车床主轴箱知识链接一、机器装配的概念任何机械产品都是由许多零件、组件和部件组成的。按规定的技术要求,将零件、组件和部件进行配合与连接,使之成为半成品或成品的工艺过程称为装配。二、机械装配的分类机械装配可分为组装、部装和总装三类。以车床主轴箱(见图7-2)为例介绍如下。零件是构成机器或产品的最小单元,如齿轮。组件是在一个基准零件上,装上若干零件而构成,直接进入机器或产品装配的部件,如机
3、床主轴箱中的主轴组件。把零件装配成组件的过程称为组件装配,简称组装。部件是在一个基准零件上,装上若干组件和零件而构成,成为机器的某一部分,如机床中的主轴箱。把零件装配成部件的过程称为部件装配,简称部装。把零件和部件装配成最终产品的过程称为总装配。例如,卧式车床就是以床身为基准零件,装上主轴箱、进给箱、溜板箱等部件及其他组件、零件所组成。三、机械装配的内容机器的装配是整个机器制造过程中的最后一个阶段。为了使产品达到规定的技术要求,装配不仅包括零、部件的结合过程,还应包括调整、检验、试验、油漆和包装等工作。1.清洗机械产品一般都比较精细,其精度要求都是在毫米级以下的。任何微小的脏污、杂质都会影响到
4、产品的装配质量,尤其是对于轴承、密封件、精密器件、相互接触或相互配合的表面以及有特殊清洗要求的零件,稍有杂物就会影响到产品的质量。所以,装配前要对零件进行清洗,去除零件表面的油污及机械杂质。零件清洗的方法有擦洗、浸洗、喷洗和超声波清洗等。清洗液一般用煤油、汽油、碱液及各种化学清洗液等。2.刮削为了在装配过程中达到高精度配合要求,常对有关零件进行刮削。刮削能提高其尺寸、形状、位置和接触精度,但劳动强度大,因此,常采用机械加工来代替,如精磨、精刨代刮等。3.平衡对于转速高、运转平稳性要求高的机器(如精密磨床、内燃机、电动机等),为了防止在使用过程中因旋转件质量不平衡产生的离心惯性力而引起振动,装配
5、时必须对有关旋转零件进行平衡,必要时还要对整机进行平衡。4.零、部件的连接装配过程中有大量的连接工作,连接的方式一般有以下两种。(1)可拆连接。相互连接的零件拆卸时不损坏任何零件,且拆卸后能重新装配。常见的有螺纹连接、键连接、销钉连接及间隙配合连接等。(2)不可拆连接。零件相互连接后是不可拆卸的,若要拆卸则会损坏某些零件,常见的有焊接、铆接和过盈配合连接等。5.校正、调整与配作为了保证部装和总装的精度,在批量不大的情况下,常需进行校正、调整与配作工作。校正是指产品中相关零部件相互位置的找正、找平,并通过各种调整方法以达到装配精度。校正必须重视基准,校正的基准面力求与加工和装配基准面相一致。调整
6、是指相关零部件相互位置的具体调节工作。通过相关零部件位置的调整来保证其位置精度或某些运动副的间隙。配作是指以已加工工件为基准,加工与其相配的另一工件,或将两个(两个以上)工件组合在一起进行加工的方法,如配钻、配铰、配刮及配磨等。配作和校正调整工作是结合进行的,在装配过程中,为消除加工和装配时产生与累积的误差,在利用校正工艺进行测量和调整之后,才能进行配作。6.产品验收及试验机械产品装配完成后,应根据有关技术标准和规定的技术要求,对其进行全面的检验和必要的试验,合格后才准予出厂。另外,产品验收合格后还应对产品进行油漆和包装,因为外观和包装的完美是促进产品销售的一个重要措施。四、机械装配的作用产品
7、结构设计的正确性是保证产品质量的先决条件,零件的加工质量是产品质量的基础,而产品的质量最终是通过装配工艺保证的。因为装配过程并不是将合格零件简单地连接起来的过程,而是根据各级部装和总装的技术要求,通过校正、调整、平衡、配作及反复检验来保证产品质量的复杂过程。若装配不当,即使零件的制造质量都合格,也不一定装配出合格的产品;若零件的质量不好,但只要在装配中采取合适的工艺措施,也能使产品达到或基本达到规定的要求。由此可见,机械装配在产品制造过程中占有非常重要的地位,因为产品的质量最终是由装配工作来保证的。2任务二 装配的组织形式任务分析任务分析装配车间各式各样,我们判断图7-3 所示的装配车间装配形
8、式一样吗?在生产过程中,通常根据产品结构特点和生产批量的大小,将装配工作可以采用不同的组织形式,一般有固定式和移动式两种。图7-3 装配车间知识链接一、固定式装配固定式装配是将产品或部件的全部装配工作安排在一个固定的工作地点进行。在装配过程中产品的位置不变,装配所需的零件也集中放在工作地点附近。根据产品的结构和生产类型,固定式装配分为以下三种形式。1.集中固定式装配全部装配工作由一组工人在一个工作地点集中完成。这种装配组织形式,要求工人技术水平高,而且装配时间长,多适用于装配精度较高的单件小批生产的产品或新产品试制。2.分散固定式装配分散固定式装配又称多组固定式装配,这种装配形式是将产品的全部
9、装配过程分解为组部件装配和总装配,分别在多个工作地点进行。各部件的装配和产品的总装由几组工人在不同的工作地点分别进行。这种组织形式可使装配操作专业化,装配周期短,生产场地的使用率和生产效率较高,用于成批生产或较复杂的大型机器的装配。3.产品固定式流水装配将装配过程分成若干个独立的装配工序,分别由几组工人负责。各组工人按工序顺序依次到各装配地点对固定不动的装配对象进行本组所要求的装配。这是固定装配的高级形式,工人专业化程度高,产品质量稳定,装配周期短,适用于中小批量以下的生产,或质量、体积较大,装配时不便移动的重型机器的成批生产。二、移动式装配移动式装配是装配工人和工作地点固定不变;装配对象不断
10、地通过每个工作地点,在一个工作地点完成一个或几个工序,在最后一个工作地点完成装配工作。这种装配方式的特点是各装配时间重合或部分重合,因而装配周期短,工人专业化程度高,工作地点固定,降低了劳动强度。移动式装配有以下两种形式。1.自由移动式装配装配对象由工人或运输装置运送到各个工作地点,完成有关的装配工作。在一个工作地点完成某一工序后,再送到下一个工作地点进行其他工序的装配。装配进度是可以自由调节的,应尽量使各工序的装配时间相同,不同时可用储备件来调节。它适用于修配、调整量较多的装配。2.强制移动式装配装配对象是由传送带或传送链连续或间歇地由一个工作地点移向下一个工作地点,在各个工作地点进行不同的
11、装配工序,最后完成全部装配工作。装配进度是强制调节的,强制移动式装配有以下两种形式。(1)连续移动式装配。连续移动式装配是工人在装配对象移动过程中进行装配,装配时间和运输时间重合,所以生产率高,但是移动时易产生振动,工作条件变差,不易检验和校正,装配质量不高。(2)间歇移动式装配。间歇移动式装配是装配对象分别在各工作地点停留相同的时间,在此期间,工人要完成一定量的装配工作。这种装配形式装配的产品质量高,装配工作按照严格的节拍进行,是装配流水线基本形式,适用于大批大量生产,如汽车在自动线上的装配。3任务三 装配精度任务分析任务分析产品的质量取决于什么?只要产品结构设计好了,零件加工精度达到要求了
12、,是不是只要将零件按图纸装在一起,机器就可以正常工作了呢?非也,为了使机器具有正常工作性能,保证产品的装配精度是至关重要的。知识链接一、装配精度的概念机械产品的装配精度是指通过装配后实际达到的精度。装配精度是产品设计时根据使用性能规定的、装配时必须保证的质量指标。国家有关部门对各类通用机械产品都制定了相应的精度标准。装配精度要求不仅影响产品的质量,而且关系到产品制造的经济性,它是确定零件制造精度和制定装配工艺的主要依据。二、装配精度的含义机器的装配精度通常包含以下四个方面的含义。(1)零部件间的距离精度。零部件间的距离精度指相关零部件的距离尺寸精度,如车床主轴与尾座的等高性精度、钻模夹具中钻套
13、孔中心到定位元件工作面的距离尺寸等。(2)零部件间的相互位置精度。零部件间的相互位置精度指相关零件之间的同轴、平行、垂直、各种跳动等精度要求,如车床主轴的径向圆跳动、钻模中钻套轴线对夹具底面的垂直度等。(3)零部件间的相对运动精度。零部件间的相对运动精度指相对运动的零部件在运动方向和运动速度上的精度。前者多表现为零部件间相对运动时的平行度和垂直度,如车床溜板移动相对主轴轴线的平行度要求;后者为传动精度,是指有传动比要求的相对运动精度,如在滚齿机上加工齿轮时,滚刀与工件的相对运动精度,及车床上车削螺纹时主轴的回转与刀架上车刀移动的相对运动精度。(4)接触精度。接触精度指两相互接触、相互配合的表面
14、接触点数和接触点分布情况与规定值的符合程度,如导轨副的接触情况、齿轮副的接触斑点等要求。它主要影响相配零件的接触变形,从而也影响配合性质的稳定性及机床导轨接触面的接触斑点数,一般规定每25 mm25 mm 面积上不应少于10 20 点。机器及其部件都是由零件组合而成,零件的加工精度特别是关键零件的加工精度,对装配精度有很大影响。装配精度有时与一个零件的精度有关,有时则同时与几个零件有关。如图7-4 所示,在卧式车床装配中,要满足尾座移动对溜板移动的平行度要求,主要取决于床身上溜板移动的导轨A 与尾座移动的导轨B 的平行度及导轨面间的接触精度。三、装配精度与零件精度的关系图7-4 床身导轨简图A
15、床鞍移动导轨;B 尾座移动导轨 一般而言,多数的装配精度是和它相关的若干个零、部件的加工精度有关,所 以应合理地规定和控制这些相关零、部件的加工精度,在加工条件允许时,使它们的加工误差累积起来仍能满足装配精度的要求。但是,当遇到有些要求较高的装配精度时,如果完全靠相关零件的加工精度来直接保证,则零件的加工精度将会很高,给加工带来较大的困难。如图7-5所示,卧式车床床头和尾座两顶尖的等高度(A0)要求很高(约0.06 mm),而要使主轴箱1、尾座2、底板3 的有关尺寸A1、A3、A2 的累积误差不大于0.06 mm却很难保证,也很不经济。此时,可通过装配时适当地修配底板3 来保证装配精度。这样做
16、,虽然增加了装配的劳动量,但从整个产品制造的全局分析,仍是经济可行的。由此可见,产品的装配精度和零件的加工精度有密切的关系,零件的加工精度是保证装配精度的基础,但装配精度并不完全取决于零件的加工精度,它还可以通过合理的产品结构设计和正确的装配方法来达到。图7-5床头箱主轴与尾座套筒中心线等高示意图1主轴箱;2尾座;3底板;4床身4任务四 装配尺寸链任务分析任务分析装配精度的保证,应从产品的结构、机械加工和装配方法等方面进行综合考虑,故将尺寸链的基本原理应用到装配中,建立装配尺寸链和解算装配尺寸链是进行综合分析的有效手段。任务实施任务实施分析图7-6 所示的传动轴结构简图,画出其装配尺寸链,并判
17、断增环、减环。解题步骤如下。(1)确定封闭环。建立装配尺寸链,首先要正确确定封闭环,一般产品或部件的装配精度就是封闭环。为避免轴端与滑动轴承端面的摩擦,在轴向要保证适当的间隙A0。间隙A0 就是轴系部件轴向尺寸的装配精度。间隙A0 的大小与大齿轮、齿轮轴、垫圈、左、右轴承等零件有关。选择间隙A0 为封闭环,因为它是装配环节中最后形成的尺寸。(2)查找组成环。从封闭环出发,按逆时针或顺时针方向依次寻找相邻零件,直至返回封闭环,形成封闭环链。但并不是所有的相邻零件都是组成环,因此还要进行判别。如图7-5 所示,从间隙A0 向右查找,其相邻零件是右轴承、箱盖、传动箱体、左轴承、大齿轮、齿轮轴和垫圈,
18、共7 个零件,通过判断,箱盖对间隙大小并无影响,应舍去,剩余6 个零件,其对应的相关尺寸为A1、A2、A3、A4、A5、A6,符合一件一环原则。(3)画出装配尺寸链图。根据找出的封闭环和组成环,按零件的邻接关系即可画出装配尺寸链图,并判断组成环的性质。选封闭环A0 箭头方向为逆时针旋转,沿着封闭环,依次标出各组成环的箭头方向,最后返回到封闭环。组成环A2 箭头方向和A0 相反,是增环;A1、A3、A4、A5、A6 箭头方向和A0 相同,均为减环。判定了各环的性质,下一步就可运用尺寸链原理进行计算了。知识链接一、装配尺寸链的定义在机器的装配关系中,由相关零件的尺寸(表面或中心线间距离)或相互位置
19、关系(平行度、垂直度或同轴度)所组成的一个封闭的尺寸系统,称为装配尺寸链。利用尺寸链,可以分析确定机器零件的尺寸精度,保证加工精度和装配精度。二、建立装配尺寸链的基本原则装配尺寸链的建立就是在产品或部件装配图上,根据装配精度的要求,找出与该项精度有关的零件及有关的尺寸,最后画出相应的尺寸链图。建立装配尺寸链是解决装配精度问题的第一步,只有建立的装配尺寸链正确,求解尺寸链才有意义。机器上的装配零件很多,究竟哪些零件对装配精度有影响,哪些零件对装配精度影响很小或无影响?因此,查找相关零件是建立装配尺寸链的关键。建立装配尺寸链应注意以下基本原则。1.封闭原则尺寸链的封闭环和组成环一定要构成一个封闭的
20、环链,在查找组成环时,从封闭环出发寻找相关零件,一定要回到封闭环。2.环数最少(最短路线)原则由尺寸链的基本原理可知,封闭环的公差等于各组成环公差之和。当封闭环公差一定时,组成环环数少,分配到各组成环的公差就大,便于按照经济精度加工零件,也便于实现装配精度要求。因此,装配尺寸链应力求组成环最少,且每个相关零件只能有一个尺寸列入尺寸链,即“一件一环”原则。要使组成环最少,就要注意相关零件的判别,保留对装配精度有影响的零件,舍弃对装配精度影响很小或无影响的零件,或将几个零件合并成部件,求解出合并的尺寸及公差再列入装配尺寸。3.精确原则当同一装配结构在不同位置方向上有装配精度要求时,应按不同方向分别
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