机械装配工艺基础 下载本文

工艺方法、工艺过程的划分、工艺装备的多少、手工劳动的比例均有很大的不同。

3)生产条件 应了解工厂的装配工艺装备、工艺方法、工人技术水平、装配车间面积等。 7.2.2 设计装配工艺规程的步骤

根据上述原则和原始资料,可以按下列步骤设计装配工艺规程。 1、研究产品的装配图及验收技术条件

审核产品图样的完整性、正确性;分析产品的结构工艺性;审核产品装配的技术要求和验收标准; 分析与计算产品装配尺寸链。

2、确定装配方法及组织形式

装配的方法和组织形式主要取决于产品的结构特点(尺寸和重量等)和生产纲领,并应考虑现有的生产技术条件和设备。

装配组织形式主要分为固定式和移动式两种。固定式装配是全部装配工作在一固定的地点完成,多用于单件小批生产,或重量大、体积大的批量生产中。移动式装配是将零、部件用输送带或输送小车按装配顺序从一个装配地点移动到下一装配地点,分别完成一部分装配工作,各装配地点工作的总和就完成了产品的全部装配工作。根据零、部件移动的方式不同又分为:连续移动、间歇移动和变节奏移动3种方式。这种装配组织形式常用于产品的大批大量生产中,以组成流水作业线和自动作业线。

3、划分装配单元,确定装配顺序

将产品划分为合件、组件及部件等装配单元是制订工艺规程中是重要的一个步骤,这对大批大量生产结构复杂的产品尤为重要。无论哪一级装配单元,都要选定某一零件或比它低一级的装配单元作为装配基准件。装配基准件通常应是产品的基体或主干零、部件。基准件应有较大的体积和重量,有足够的支撑面,以满足陆续装入零、部件时的作业要求和稳定要求。例如,床身零件是床身组件的装配基准零件;床身组件是床身部件的装配基准组件;床身部件是机床产品的装配基准部件。

在划分装配单元,确定装配基准零件以后,即可安排装配顺序,并以装配系统图的形式表示出来,具体来说一般是先难后易、先内后外、先下后上、预处理工序在前。

4、划分装配工序

装配顺序确定后,就可将装配工艺过程划分为若干工序,其主要工作如下。 1)确定工序集中与分散的程度。

2)划分装配工序,确定工序内容。划分装配工序顺序的原则如下。 (1)预处理的工序先行,如清洗、去毛刺、防锈防腐等。

(2)“先里后外”、“先下后上”,保证先装部分不影响后续的装配并使重心稳定 (3)“先难后易”。保证难装的有较开阔的安装、调整、检测空间。 (4)带强力、加温或有补充加工的尽量先行,以免影响前面的装配质量。

(5)尽可能集中连续安排位于基准件同侧或使用相同工装、或有特殊环境要求的工序,便于提高生产率。

(6)易燃、易碎或有毒物质、部件的装配尽量靠后。 (7)合理安排电线、管道的装配工序。

(8)及时安排检测工序、保证装配质量。

3)确定各工序所需的设备和工具,如需专用夹具与设备,则应拟定设计任务书。

4)制订各工序装配操作规范,如过盈配合的压入力、变温装配的装配温度以及紧固件的力矩等。 5)制订各工序装配质量要求与检测方法。 6)确定各工序时间定额,平衡各工序节拍。 5、编制装配工艺文件

单件小批生产时,通常只绘制装配系统图。装配时,按产品装配图及装配系统图工作。 成批生产时,通常还制订部件、总装的装配工艺卡,写明工序次序、简要工序内容,设备名称、工夹具名称与编号、工人技术等级和时间定额等项。

在大批大量生产中,不仅要制订装配工艺卡,而且要制订装配工序卡、装配检验试验卡,以直接指导工人进行产品装配。

7.3 装配尺寸链(孙学强)276

7.3.1、装配链的概念 1、基本概念

机械产品或部件的装配精度是由相关零件的加工精度与合理的装配方法共同保证的,应用装配尺寸链原理可以方便地研究装配精度和零件精度关系,从而使产品的质量能够在结构设计和制造工艺上最合理最经济地得到促证。

装配尺寸链是由各有关装配尺寸组成的尺寸链。其基本特征依然是尺寸(或相互位置关系)组合的封闭形式。如图12.3所示。装配尺寸链的封闭同样不具有独立的变化特性,它是装配后间接形成的,多为产品或部件的装配精度指标。(如图12.3中的A?)。装配尺寸链的组民环是对装配精度有直接影响的相关零件上的尺寸或相互位置关系(图12.3中A1 A2及A3)。 图12-3

装配尺寸链可分为三种类型:

1)线性尺寸链 由相关零件上互相平行的直线尺寸(距离尺寸)所组成的尺寸链。如图12.3所示。这种尺寸链最典型,求解也最方便,其它类型的尺寸链都可转化为线性尺寸链来求解。

2)角度尺寸链 由相关零件上或零件的位置关系(∥,⊥,◎等 )组成的尺寸链。它所涉及的都是相互位置精度问题,图12-4所示为铣床主轴轴线相对工作台台面的平行度要求??,对??有影响的有平行度?1、?2和?3及垂直度?4和?5,它们所组成的尺寸链就是角度尺寸链。这种尺寸链的特点是其组成环基本尺寸为零。

3)平面尺寸链 是指在同一个或彼此平行的平面内,由成角度关系的直线尺寸构成的尺寸链。如图12.5所示为卧式车床溜板箱中大齿轮与床鞍中小齿轮的啮合关系示意图。其中x1,y1为小齿轮o1的坐标尺寸,x2,y2为大齿轮o2的坐标尺寸,r1和r2分别为两 个齿轮的节圆半径,e为销孔和过孔的轴线偏移量,P0为封闭环。解算平面尺寸链时将各环投影到水平和垂直两坐标上后,就可分解为两个线性尺寸链,然后按线性尺寸链进行解算。

图12-4 图12-5

2、装配尺寸链的建立

装配尺寸链的建立应在产品或部件装配图上进行,正确建立装配尺寸链,是分析装配精度与零件精度关系的基础。现结合图12-6所示双联转子泵的轴向装配关系图,说明建立装配尺寸链的方法与步骤。

图12-6

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。从图中可以看出,为保证转子的正常运转,机体1与转子2之间的轴向必须留有一定的间隙N=0.05~0.15㎜,此间隙就是转子泵轴向装配精度,即封闭环A?。

2)查找组成环

为了迅速而正确地查明各组成环,必须分析产品或部件的结构,了解各个零件连接的具体情况。查找时以封闭环的两端为起点,沿着装配精度要求的方向,查找影响装配精度的各个零件,并在每个零件上只选取一个直接影响装配精度的尺寸,即组成环。直至找到同一零件为止(尺寸链封闭)。在图12-6中,按照此查找方法,以N的两端为起点,沿轴线方向查找相关零件的相关尺寸,可以找到外转子2的宽度尺寸A4;隔板3的厚度尺寸A3;内转子4的宽度尺寸A2;壳体5的孔深度尺寸A?(N)为封闭环装配尺寸链的组成环。

3)画尺寸链图及判别增、减环 方法与工艺尺寸链相同

以上方法与步骤同样适用于线性尺寸链及角度尺寸链,但是角度尺寸链中有时垂直度、平行度

??同时出现,在建立装配尺寸链时可以将垂直度转化成平行度,因为在垂直度测量时原则上都可以利用直角尺转化成平行度来测量。例如图12-4的铣床主轴轴心线对工作台的平行度要求,在此角度尺寸链中封闭环?1、?2、?3,都是平行度要求,而?4、?5则为垂直度要求,在建立装配尺寸链时,须将?4、?5转换成平行度的要求,方可解算。

上面最困难的步骤是判别查找组成环,其应注意的问题如下。

(1)封闭环的原则 在查找相关零件时,无论从封闭环按逆时针还是按顺时针查找,最后一定要封闭,否则将不成为尺寸链。

(2)环数最少原则 由尺寸链原理论可知,在装配尺寸链中,当装配精度既定时,组成环数目减少,则各组成环分配到的公差值就越大,零件的加工就越容易、越经济。因此在查找组成环时,应选取对装配精度有直接影响,且把前后相邻零件联系起来的尺寸或位置关系作组成环。将与装配精度有关的每个零件中的一个尺寸作为组成环列入尺寸链,组成环的数目等于相关零件的数目,这就是装配尺寸链数最少原则(最短路线原则)。如图12-7为卧式车床尾座顶尖套装配图。由于后盖3的尺寸标注不同,可建立两个装配尺寸链。图12-7c中较图12-7b中多了一个组成环,其原因是后盖3有两个尺寸B1、B2同时列入尺寸链,这就违反了最少环数原则,故图12-4c装配尺寸链是不合理的。

图12-7

3 装配尺寸链的特点

1)装配尺寸链中封闭环多为产品或部件的装配精度指标,而组成环都是某一零件或部件的尺寸(或位置关系),将机器拆开后,组成环依然存在。

2)一个零件只能有一个尺寸链列入装配尺寸链,这是判断所建立装配尺寸链是否正确的依据之一。

3)当一个结构在不同方向上都有装配精度要求时,应按不同方向分别建立装配尺寸链。如蜗轮副传动结构中,为保证正确的啮合,蜗轮副两轴线间的距离尺寸精度、垂直度及蜗杆轴线与蜗轮中平面的重合度均有一定要求。这是三个不同位置方向上的装配精度,须在三个方向上分别建立装配尺寸链。

4)装配尺寸链中组成环之间的连接都是零部件装配的联接面(基准面) 7.3.2、装配尺寸链的计算

装配尺寸链计算方法有两种:极值法和概率法 1、极值法

极值法是在各组成环的误差都处于极值的前提下,确定封闭环与组成环关系的一种计算方法。