七-装配工艺基础和装配尺寸链.ppt
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1、第七章 装配工艺基础和装配尺寸链第一节 概述第二节 建立装配尺寸链的方法第三节 保证装配精度的方法解装配尺寸链第四节 装配工艺规程的制订第五节 产品的结构工艺性1.第一节 概述一、装配的概念任何机器都是由若干零件、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和连接,使之成为半成品或成品的工艺过程称为装配。把零件、组件装配成部件的过程称为部件装配,零件、组件和部件装配成为最终产品的过程称为总装配。装配是机械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。装配不仅是零件、组件和部件的配合和连接等过程,还应包括调整、检验、试验、涂饰和包装等工作。2.二、装配精度装配精度是装
2、配工艺的质量指标,可根据机器的工作性能来确定。正确地规定机器和部件装配精度是产品设计的重要环节之一,不仅关系到产品质量,也影响产品制造的经济性。装配精度是制订装配工艺规程的主要依据,也是选择合理的装配方法和确定零件加工精度的依据。所以,应正确规定机器的装配精度。对于一些标准化、通用化和系列化的产品,如通用机床和减速器等,它们的装配精度可根据国家标准和行业标准来制订。对于没有标准可循的产品,其装配精度可根据用户的使用要求,参照经过实践检验过的类似部件或产品的已有数据,采用类比法确定。3.归纳起来,装配精度包括零部件间的配合精度和接触精度、位置尺寸精度和位置精度、相对运动精度等。1 1、零件间的配
3、合精度和接触精度零件间的配合精度是指配合面间达到规定的间隙或过盈的要求。它影响配合性质和配合质量。零件间的接触精度是指配合表面、接触表面和连接表面达到规定的接触面积大小与接触点分布的情况。它影响接触刚度和配合质量。2 2、零部件间的位置尺寸精度和位置精度零部件间的位置尺寸精度是指零部件间的距离精度。4.零部件间的位置精度包括平行度、垂直度、同轴度和各种跳动。3 3、零部件间的相对运动精度相对运动精度是指有相对运动的零部件间在运动方向和运动速度上的精度。5.三、装配精度与零件精度的关系机器和部件是由零件装配而成的。显然,零件的精度特别是关键零件的加工精度对装配精度有很大影响。一般而言,多数的装配
4、精度是和它相关的若干个零部件的加工精度有关的。图7-16.当遇到有些要求较高的装配精度,如果完全靠相关零件的制造精度来直接保证,则零件的加工精度将会很高,给加工带来较大困难。四、装配尺寸链的概念图7-27.第二节 建立装配尺寸链的方法建立装配尺寸链就是根据封闭环装配精度,查找组成环相关零件的设计尺寸,并画出尺寸链图,判别组成环的性质(判别增减环)。一、长度尺寸链的建立方法(一)建立长度尺寸链的实例和步骤 图7-38.图7-49.p例7-17-1:图7-4-a-所示为某减速器的齿轮轴组件装配示意图。齿轮轴1在两个滑动轴承2和5中转动,两轴承又分别压入左箱体3和右箱体4的孔内,装配要求是齿轮轴台肩
5、和轴承端面间的轴向间隙为0.20.7mm,试建立以轴向间隙为装配精度的尺寸链。解:一般按下列步骤建立尺寸链。1 1、确定封闭环2 2、查找组成环(1)查找相关零件(2)确定相关零件上的相关尺寸3 3、画尺寸链图并确定组成环的性质10.p例7-27-2:图7-511.(二)建立长度尺寸链的实例和步骤1 1、几何公差环的特点几何公差环可看做公称尺寸为零的尺寸环。若几何公差的上、下极限偏差对称分布,如同轴度和对称度等,那么无论把该环定为增环还是减环,它们对封闭环的影响将是相同的。因此,上、下极限偏差对称分布的几何公差环,可以不必判定其是增环还是减环,任意假定都可以。若几何公差的上、下极限偏差虽是对称
6、分布,而实际上是只允许单向极限偏差的环,那么就必须判定其是增环还是减环,并限制其出现另一方向的极限偏差。判定方法见角度尺寸链。12.2 2、配合间隙环的特点配合间隙环是指间隙配合时,因轴比孔小,引起轴的轴线和孔的轴线的偏移量。因为轴和孔的公称尺寸相同,所以配合间隙环的公称尺寸也为零。判别配合间隙环性质的方法取决于作用力(如重力)方向,按实际偏移方向画出该环,再按一般长度尺寸环的判别方法确定其性质。实际上,配合间隙环本身就是轴和孔的直径组成的封闭环。该封闭环通过使轴线产生偏移又成为另一装配尺寸链的组成环,这种尺寸链之间通过封闭环的联系形式,在机器的装配尺寸链中常会遇到。13.图7-614.(三)
7、查找组成环的原则建立装配尺寸链的关键是查找组成环。通过上述分析,归纳起来,查找组成环的原则有:u(1)封闭原则u(2)环数最少原则u(3)精确原则u(4)多方向原则图7-715.二、角度尺寸链的建立方法(一)建立角度尺寸链的实例和步骤建立角度尺寸链的步骤和建立长度尺寸链的步骤一样,也是先确定封闭环,再查找组成环,最后画出尺寸链图。p例7-37-3:卧式车床精度标准G13项横刀架横向移动对主轴轴线的垂直度,公差为0.02mm/300mm(偏差方向90),如表7-1所示。试建立该项要求的装配尺寸链。为了讨论方便,现把G13项要求中的改成如图7-8所 示的0(因对顶角相等,所以0=)。16.图7-8
8、图7-917.(二)判别角度尺寸链组成环性质的方法常见的几何公差环有垂直度、平行度、直线度和平面度等,它们都是角度尺寸环。其中,垂直度相当于角度为90的环,平行度相当于角度为0的环,直线度或平面度相当于角度为0或180的环。下面介绍几种常用的判别角度环性质的方法。u1 1、直观法直观法:直接在角度尺寸链的平面图中,根据角度环的增加或减少来判别其对封闭环的影响,从而确定其性质的方法称为直观法。18.直观法判别组成环性质的特点有:u1)直接在装配示意图中的尺寸链图上判别组成环性质。u2)平行度环看成角度很小的环,并约定其角顶的位置,一般角顶的位置取在尺寸链中垂直度环角顶较多的一边,然后再判别其性质
9、。u3)垂直度环按实际所在位置判别其性质。图7-1019.2、公共角顶法公共角顶法:公共角顶法是把角度尺寸链的各环画成具有公共角顶形式的尺寸链图,进而再判别其组成环的性质。由于角度尺寸链一般都具有垂直度环,而垂直度环都有角顶,所以常以垂直度环的角顶作为公共角顶。尺寸链中的平行度环也看成角度很小的环,并约定公共角顶作为平行度环的角顶。20.图7-11图7-1221.公共角顶法判别组成环性质的特点有:u1)先在装配示意图上画出各角度环。u2)选定任一垂直度环的角顶作为公共角顶,依次画出全部角度环。平行度环可看成角度很小的环。u3)满足“环数最少”原则。u4)画出具有公共角顶的尺寸链图后,可用类似长
10、度尺寸链的方法判别组成环的性质。22.3、角度转化法直观法和公共角顶法都是把角度尺寸链中的平行度环转化成小角度环,再判别组成环性质。但是,在实际的工艺测量时,常和上述情况相反,是用直角尺把垂直度转化成平行度来测量的。图7-1323.图7-1424.角度转化法判别组成环性质的特点有:u1)用直角尺将尺寸链中所有垂直度都转化为平行度。u2)满足“环数最少”原则。为此,应使尺寸链中的两垂直度环在同一象限内。u3)用角度转化法画出全部环为平行度的尺寸链图后,可用类似长度尺寸链的方法判别组成环的性质。25.(三)角度尺寸链的线性化上述介绍的判别组成环性质的方法都是希望用类似长度尺寸链的方法解决角度尺寸链
11、问题。三、平面尺寸链简介图7-1526.第三节 保证装配精度的方法解装配尺寸链在机械制造中,达到装配尺寸链封闭环要求的常用方法有:互换装配法(包括完全互换装配法和大数互换装配法)、分组装配法、修配装配法和调整装配法等,现分述如下。一、互换装配法按互换程度的不同,互换装配法有完全互换装配法和大数互换装配法两种。27.(一)完全互换装配法1 1、概念及尺寸链的计算方法完全互换装配法:在全部产品中,装配时各组成环不需挑选或改变其大小或位置,装入后即能达到封闭环的公差要求,这种装配方法称为完全互换装配法。选择完全互换装配法时,采用极值公差公式计算。为保证装配精度要求,尺寸链中封闭环的极值公差应小于或等
12、于封闭环的公差要求值。当遇到反计算形式时,可按“等公差”原则先求出各组成环的平均极值公差。除采用“等公差”方法外,也有采用“等精度”法的。28.2 2、完全互换装配法的特点及应用场合完全互换装配法的特点有:装配质量稳定可靠,对装配工人的技术等级要求较低,装配工作简单、经济、生产率高,便于组织流水装配和自动化装配,又可保证零、部件的互换性,便于组织专业化生产和协作生产,容易解决备件供应。因此,完全互换装配法是比较先进和理想的装配方法。但是,当封闭环要求较严和组成环数目较多时,会提高零件的精度要求,加工比较困难。因此,只要各组成环的加工在技术上有可能,且经济上合理时,应该尽量优先采用完全互换装配法
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