第6章机器装配工艺规程设计小结课件

1、装配工艺规程制定第6章 机器装配工艺过程设计本章要点装配方法装配尺寸链自动装配1机械工程学院机制系6.1 机械装配基本概念 机器装配精度相互位置精度相互运动精度相互配合精度2机械工程学院机制系 装配工艺系统图6.1.2 机械装配工艺过程为了便于装配，通常将机器分成若干个独立的装配单元。图装配单元通常可划分为五个等级，即零件、套件、组件、部件和机器（图6-2) 基准零件机器零件零件零件零件零件部件部件组件套件零件图6-2 机器装配系统示意图3机械工程学院机制系装配工艺过程卡产品型号零（部）件图号文件编号产品名称零（部）件名称共 页第 页工序号工序名称工序内容装配部门设备及工艺装备辅助材料工时定额

2、10装配50检检验60总装设计（日期）校核（日期）标准化（日期）会签（日期）审核（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期描图描校底图号装订号4机械工程学院机制系 套件与组件示例6.1.2 机械装配工艺过程图6-3 套件和组件示例 a）套件 b）组件5机械工程学院机制系6.2.1 达到装配精度的装配方法装配方法 工 艺 特 点 适 用 范 围表5-2 常用装配方法及其适用范围 完全互换法 配合件公差之和规定装配公差；装配操作简单；便于组织流水作业和维修工作。大批量生产中零件数较少、零件可用加工经济精度制造者，或零件数较多但装配精度要求不高者大数互换法 配合件公差平方和的平方根

3、规定的装配公差；装配操作简单，便于流水作业；会出现极少数超差件。 大批量生产中零件数略多、装配精度有一定要求，零件加工公差较完全互换法可适当放宽；完全互换法适用产品的其它一些部件装配 分组选配法 零件按尺寸分组，将对应尺寸组零件装配在一起；零件误差较完全互换法可以大数倍。适用于大批量生产中零件数少、装配精度要求较高又不便采用其它调整装置的场合修配法 预留修配量的零件，在装配过程中通过手工修配或机械加工，达到装配精度 。用于单件小批生产中装配精度要求高的场合调节法 装配过程中调整零件之间的相互位置，或选用尺寸分级的调整件，以保证装配精度。动调整法多用于对装配间隙要求较高并可以设置调整机构的场合；

4、静调整法多用于大批量生产中零件数较多、装配精度要求较高的场合6机械工程学院机制系 装配尺寸链的完全互换法采用极值算法计算装配尺寸链封闭环公差的分配装配尺寸链计算的几种情况：1）当组成环是标准尺寸时（如轴承宽度，挡圈的厚度等），其公差大小和分布位置为确定值。2）某一组成环是不同装配尺寸链公共环时，其公差大小和位置根据对其精度要求最严的那个尺寸链确定3）在确定各待定组成环公差大小时，公差分配方法可以按等公差法，等精度法或按实际加工可能性分配法等4）各组成环公差带位置按入体原则标注，但要保留一环作“协调环”，协调环公差带的位置由装配尺寸链确定。协调环通常选易于制造并可用通用量具测量的尺寸6.2.2

5、装配尺寸链7机械工程学院机制系【解】 图示齿轮部件，齿轮空套在轴上，要求齿轮与挡圈的轴向间隙为0.10.35。已知各零件有关的基本尺寸为：A1 = 30 , A2 = 5 , A3 = 43, （标准件），A5 = 5 。用完全互换法装配，试确定各组成环的偏差。【例5-1】A2A3A1A5A4A0图6-4 齿轮与轴部件装配 1）建立装配尺寸链（图6-4 ）2）确定各组成环的公差：按等公差法计算，各组成环公差为： T1 = T2 = T3 = T4 = T5 = （0.35-0.1）/ 5 = 0.05 考虑加工难易程度，进行适当调整（A4公差不变），得到： T4 = 0.05, T1 = 0.

6、06 , T3 = 0.1 , T2 = T5 = 0.02， 6.2.2 装配尺寸链8机械工程学院机制系3）确定各组成环的偏差：取A5为协调环。A4为标准尺寸，公差带位置确定：， 除协调环以外各组成环公差按入体标注： 计算协调环偏差：由式（5-23），得到：EI5 = - 0.12 , ES5 = - 0.1最后可确定：6.2.2 装配尺寸链A2A3A1A5A4A0图6-4 齿轮与轴部件装配 9机械工程学院机制系 装配尺寸链的大数互换法采用概率算法计算装配尺寸链封闭环公差分配原则同完全互换法 同例6-1，用大数互换法计算【例6-2】【解】取k=1.4，将T1 、T2 、T4 、 T5 及T0

7、 值代入，可求出：T3 = 0.135于是有：除协调环外各组成环公差入体标注：A2A3A1A5A4A0图5-5 齿轮与轴部件装配尺寸链 A4 为标准尺寸，公差确定：T4 = 0.05A1、A2、A5 公差取经济公差：T1 = 0.1, T2 = T5 = 0.0256.2.2 装配尺寸链 确定各组成环的公差 确定各组成环的偏差取A5为协调环。A4为标准尺寸，公差带位置确定：计算协调环的偏差：由式（6-15），得到：A5M = 4.93由式（5-12 ），有：10机械工程学院机制系Logo 几种常见误差分布曲线的分布系数 k 和分布不对称系数的数值见表。000-0.280.26-0.26K11.

8、221.741.141.171.1744T/2T/2T/2分布特征正态分布三角分布均匀分布瑞利分布偏态分布外尺寸内尺寸分布曲线表 几种常见误差分布曲线 11机械工程学院机制系活塞与活塞销在冷态装配时，要求有0.00250.0075的过盈量。若活塞销孔与活塞销直径的基本尺寸为28，加工经济公差为0.01。现采用分组选配法进行装配，试确定活塞销孔与活塞销直径分组数目和分组尺寸。 装配尺寸链的分组选配法将组成环公差按完全互换法求得后，放大若干倍，使之达到经济公差的数值。然后，按此数值加工零件，再将加工所得的零件按尺寸大小分成若干组（分组数与公差放大倍数相等）。最后，将对应组的零件装配起来。 【例5-

9、2】6.2.2 装配尺寸链图6-6 活塞与活塞销组件图12机械工程学院机制系【解】1）建立装配尺寸链 如图6-7所示。3）确定各尺寸：若活塞销直径尺寸定为： ，将其分为 4组，解图6-46所示尺寸链，可求得活塞销孔与之对应的分组尺寸如下：A1（活塞销直径）A2（销孔直径）A0图6-7 活塞销与活塞销孔装配尺寸链 组 号 1 2 3 4 活塞销直径活塞销孔直径2）确定分组数：平均公差为0.0025，经济公差为0.01，可确定分组数为4。6.2.2 装配尺寸链13机械工程学院机制系 车床主轴孔轴线与尾座套筒锥孔轴线等高误差要求为00.06，且只允许尾座套筒锥孔轴线高。为简化计算，略去各相关零件轴线

10、同轴度误差，得到一个只有A1、A2、A3三个组成环的简化尺寸链，如图所示。采用修配法时，装配尺寸链中各尺寸均按经济公差制造，但留出一个尺寸做修配环。通常选容易修配加工，且对其它尺寸链没有影响的尺寸作修配环。【例5-5】图5-8 车床主轴中心线与尾座套筒中心线等高装配尺寸链A1A0A2A3【解】1）选择修配环 本例中修刮尾座底板最为方便，故选A2作修配环。 若已知A1、A2、A3的基本尺寸分别为202、46和156。用修配法装配，试确定A1、A2、A3的偏差。6.2.2 装配尺寸链 装配尺寸链的修配法14机械工程学院机制系用A00表示修配前封闭环实际尺寸。本例中，修配环修配后封闭环变小，故A00

11、的最小值应与A0的最小值相等。按直线尺寸链极值算法公式，可导出：2）确定各组成环公差及除修配环外的各组成环公差带位置3）确定修配环公差带的位置将已知数值代入，可求出：A2min = 46.1, 于是可得到：若要求尾座底板装配时必须刮研，且最小刮研量为0.15。则可最后确定底板厚度为：A1A0A2A36.2.2 装配尺寸链A1和A3两尺寸均采用镗模加工，经济公差为0.1，按对称原则标注，有： A1 = 2020.05 , A3 = 1560.05A2采用精刨加工，经济公差也为0.1。15机械工程学院机制系调节法与修配法相似，尺寸链各组成环按经济精度加工，由此引起的封闭环超差，通过调节某一零件的位

12、置或对某一组成环（调节环）的更换来补偿。常用的调节法有三种：可动调节法，固定调节法和误差抵消调节法图6-9 可动调节法示例1 调节套筒 2 调节螺钉 3 楔条 4 调节螺钉 5 丝杠螺母 6 丝杠a）b）c）可动调节法 装配尺寸链的调节法6.2.2 装配尺寸链16机械工程学院机制系通过更换不同尺寸的调节件来达到装配精度。采用固定调节法的关键是确定调节件的分级和各级调节件的尺寸大小。固定调节法 图6-10a所示部件中，齿轮轴向间隙要求控制在0.050.15范围内。若A1和A2的基本尺寸分别为50和45，按加工经济精度确定A1和A2的公差分别为0.15和0.1。试确定调节垫片AK的厚度。 【例5-

13、10】A0A2A1AKa）图6-10 固定调节法示例将此尺寸链分解为两个尺寸链，如图b、c所示。【解】AKA0ASASA2A1b）c）由尺寸链b，可求出：6.2.2 装配尺寸链17机械工程学院机制系 级 号 1 2 3 4 空位尺寸 调节垫片厚度6.2.2 装配尺寸链为了便于配垫圈将AS分成n组 ，分别计算Ak18机械工程学院机制系6.4.1 自动装配概述机器装配自动化的基本内容 设备：立体仓库、堆垛机、自动导航车、搬运机器人等 装配过程的储运系统自动化包括零、部件及产品出入库、运输和储存 包括：装配过程中零件定向和定位自动化；零件装配动作的自动化；检验及选配自动化；产品的清洗、油漆、涂油和包

14、装自动化等 装配作业自动化指装配过程中的各种信息数据的收集、处理和传送自动化包括：市场预测和订货要求与生产计划间信息数据的汇集、处理和传送自动化；管理信息流自动化；自动装配系统信息流自动化 装配过程信息流自动化19机械工程学院机制系6.4.1 自动装配概述自动装配系统形式 12345a）b）图6-13 同步传送与非同步传送1机器人 2料斗 3存储的工件 4装配的工件 5操作者 同步传送与非同步传送20机械工程学院机制系6.4.1 自动装配概述自动装配系统形式 柔性装配系统（FAS）模块积木式 FAS图6-14 以装配中心为基础的模块式FAS555555DDCAAABEFF312864794A工

15、件配套位 B输入位 C检验位 D返修位 E输出位1存储传送装置 2通用装配装置 3、4、4、6工件传送装置 5、5装配中心 7 工件托盘 8工件收集站 9传送装置控制器以装配机器人为主体的可编程序FAS 21机械工程学院机制系6.4.1 自动装配概述1料仓 2夹具提升装置 3、4、5、6机器人 7八工位回转试验机 8贴标签机 9不合格品斗 10包装机 11夹具下降装置 12气动机械手 13振动料斗 14随行夹具 15传送装置图6-15 以机器人为主体的气体调节阀FAS22机械工程学院机制系6.4.1 自动装配概述图6-16 机器人装配工作单元检测机器人VIM控制器圆工作台侧视摄像机顶视摄像机检

16、测工作台被检测产品中央控制器PAM控制器装配工作台手爪合格品中间库不合格品中间库零件上料台SCARA机器人23机械工程学院机制系6.4.2 零件自动送进系统 零件送进系统组成图6-17 零件送进装置组成示例 选择器进给轨道装配头工件托架料斗分配器料斗零件送进器选择/取向器送进轨道擒纵机构与分配装置24机械工程学院机制系6.4.2 零件自动送进系统图6-18 选择器与取向器示意图a) b)25机械工程学院机制系6.4.2 零件自动送进系统图6-19 擒纵机构与分配装置示例26机械工程学院机制系6.4.3 装配作业自动化 自动装配作业的基本形式 图6-20 机器装配的基本作业形式a）轴孔件间隙配合b）挡销轴件装入扭转c）多个轴销装入d）装侧销e）螺钉的装入f）轴孔件过盈配合i）安放临时支承j）拆除临时支承k）卷褶联接薄板g）轴销拔出h）零件翻转l）熔焊或锡焊连接27机械工程学院机制系6.4.3 装配作业自动化 轴孔类零件自动装配关键如何保证轴孔配合c）基件中心运动轨迹a）机构示意图b）振动原理图图6-21 轴孔配合自寻中心装入机构1电磁铁 2支架 3压杆 4弹簧 5推杆 6套 7装配零件(轴) 8料道 9擒纵器 10装配基件 11夹紧机构 12挡铁 13夹具 14、15X、Y坐标滑板 16衔铁28机械工程学院机制系