机械制造工艺学 课件

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机械制造工艺学
第五章 机器装配工艺
Machine Assembling
第三节 机器结构的 装配工艺性
Assembliability Assembliability for Structure of Machines
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一、机器结构应能分成独立的装配单元
所谓划分成独立的装配单元，就是要求机器结构能划分 成独立的组件、部件等。首先按组件或部件分别进行装配， 然后再进行总装配。把机器划分成独立装配单元，对装配 过程有下述好处： ）可以组织平行的装配作业，各单元装配互不妨碍，缩 短装配周期奋或便于组织多厂协作生产。 2 ）机器的有关部件可以预先进行调整和试车，各部件 以较完善的状态进入总装，这样既可保证总机的装配质量， 又可以减少总装配的工作量。 3 ）机器局部结构改进后，整个机器只是局部变动，使 机器改装起来方便，有利于产品的改进和更新换代。 4 ）有利于机器的维护检修，给重型机器的包装，运输 带来很大方便。
图5-8 轴的两种结构比较
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一、机器结构应能分成独立的装配单元
问题：图 5-9 所示为 传动齿轮箱的装配，图 5-9a 中各齿轮轴系分别 装配在大箱体上，装配 过程十分不便 改进：如将大箱体改 为图 5-9b 的形式，传 动齿轮轴系装配在分离 的小齿轮箱内，成为独 立的装配单元。这样， 既提高了装配的劳动生 产率，又便于以后的维 修。 图5-9 传动齿轮箱的两种不同结构
第5章 机器装配工艺
本章要点
装配工艺方法 装配尺寸链 装配工艺规程制定 自动装配
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本章概述
教学目的及要求
通过学习掌握装配的基本概念及装配精度等零件精度的 关系。了解生产类型与装配方法的关系，熟练掌握装配 尺寸链的组成，建立计算方法，了解装配工艺规程制定 的原则、内容和步骤。
本章重点
△掌握机器结构的装配工艺性，○具备正确计算装配尺 寸链的方法。
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二、制定装配工艺规程的步骤
4．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，通常还制定部件、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，不仅要制定装配工艺卡，而且要制 定装配工序卡，以直接指导工人进行产品装配。 此外，还应按产品图样要求，制定装配检验及试验卡片。
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一、机器结构应能分成独立的装配单元
问题：机床的快速行程轴 的一端装在箱体 5 内，轴上 装有一对圆锥滚子轴承和一 个齿轮，轴的另一端装在拖 板的操纵箱 1 内，这种结构 装配起来很不方便。 改进：将快速行程轴分拆 成两个零件，如图 5-7b 所 示：一段为带螺纹的较长的 光轴 2 ，另一段为较短的阶 梯轴 4 ，两轴用联轴器 3 连接起来。这样，箱体、操 纵箱便成为两个独立的装配 单元，分别平行装配。而且 由于长轴被分拆为两段，其 机械加工也较前更容易了。
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一、机器装配的基本概念
套件与组件示例
a）套件 图5-3 套件和组件示例
b）组件
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一、机器装配的基本概念
组件与部件装配
图5-4 组件和部件装配单元示意图
在一个基准零件上，装上若干个组件、套件和零件就构成 部件。同样，一个部件只能有一个基准零件，由它来联接各 个组件、套件和零件，决定它们之间的相对位置。为形成部 件而进行的装配工作称之为部装。
图5-7 转塔车床的两种结构比较
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一、机器结构应能分成独立的装配单元
问题：图 5-8 所示为轴的装配，当轴上齿轮直径大于箱体轴承孔时 （图 5-8a ) ，轴上零件需依次在箱内装配。 改进：当齿轮直径小于轴承孔时（图 5-8b ) ，轴上零件可在组装 成组件后，一次装入箱体内，从而简化装配过程，缩短装配周期。
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二、制定装配工艺规程的步骤
3．划分装配单元，确定装配顺序 无论那一级装配单元，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，有足够的支承面，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。图 5－7 表示卧式车床床身装配简图，图 5－8 表 示床身部件装配系统图。
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一、机器装配的基本概念
机器装配 在一个基准零件上，装上若干个部件、组件、套件和零件 就成为机器或称产品。一台机器只能有一个基准零件，其作 用与上述相同。为形成机器而进行的装配工作，称之为总装。
图5-5 某型号曲轴磨床
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二、不同生产类型装配工艺特点与组织形式
表5-1 装配组织形式的选择与比较
生产规模 装配方法与组织形式 自动化程度 手工 单件生产 手工（使用简单工具）装配 ，无专用和固定工作台位 特 点 生产率低，装配质量很 大程度上取决于装配工 人的技术水平和责任心
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油盘总成 P01 1
床 身 1003 1 垫板上涂铅油 2001 8 1001 1 1004 1 1002 1 1005 1 2002 8 2004 4 2003 4 2006 4 2005 4 用水平仪检查 导轨的直线度 床身总成 Z01 1
图5-5 车床床身装配简图
二、制定装配工艺规程的步骤
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二、制定装配工艺规程的步骤
1．进行产品分析
1）分析产品图样，掌握装配的技术要求和验收标准。 2）对产品的结构进行尺寸分析和工艺分析。在此基础上，结合产 品的结构特点和生产批量，确定保证达到装配精度的装配方法。 3）研究产品分解成“装配单元”的方案，以便组织平行、流水作 业。
2．确定装配的组织形式
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，移动式又分间歇移动、连续移动和变节奏移动三种方式。 单件小批生产，或尺寸大、质量大的产品多采用固定装配的组织形 式，其余用移动装配的组织形式。
套件与组件 在一个基准零件上，装上一个或若干个零件就构成了一个 套件，它是最小的装配单元。每个套件只有一个基准零件， 它的作用是联接相关零件和确定各零件的相对位置。为形成 套件而进行的装配工作称为套装。 套件可以是若干个零件永久性联接（焊接或铆接等）或是 连接在一个"基准零件"上少数零件的组合。套件组合后，可 能还要需要加工。为形成套件而进行的装配工作称为套装。 在一个基准零件上，装上一个或若干个套件和零件就构成 一个组件。每个组件只有一个基准零件，它联接相关零件和 套件，并确定它们的相对位置。为形成组件而进行的装配称 之为组装。 组件与套件的区别在于组件在以后的装配中可拆，而套件 在以后的装配中一般不再拆开，可作为一个零件参加装配。
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一、机器装配的基本概念
装配工艺系统图 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)
零 件 基准零件 零 件 零 件 零 件 零 件 零 件 机器
部 件
部 件
组 件
套 件
图5-2 机器装配系统示意图
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一、机器装配的基本概念
2． 产品的生产纲领
大批大量生产的产品应尽量选择专用的装配设备和工具，采用流水 装配方法。现代装配生产中则大量采用机器人，组成自动装配线。对 于成批生产、单件小批生产，则多采用固定装配方式，手工操作比重 大。在现代柔性装配系统中，已开始采用机器人装配单件小批产品。
3． 生产条件
如果是在现有条件下来制定装配工艺规程时，应了解现有工厂的装 配工艺设备、工人技术水平、装配车间面积等。如果是新建厂，则应 适当选择先进的装备和工艺方法。
图5-6 床身部件装配系统图
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二、制定装配工艺规程的步骤
4．划分装配工序 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。 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 ）制定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 ）制定各工序装配质量要求与检测方法。 6 ）确定工序时间定额，平衡各工序节拍。
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机械制造工艺学
第五章 机器装配工艺
Machine Assembling
第二节 装配工艺规程制定
Process Planning for Assembling
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一、装配工艺规程概述
装配工艺规程及其重要性 将装配工艺过程用文件形式规定下来就是装配工艺规程 它是指导装配工作的技术文件，也是进行装配生产计划 及技术准备的主要依据。对于设计或改建一个机器制造厂， 它是设计装配车间的基本文件之一。 制定装配工艺规程的原则 保证产品装配质量 选择合理的装配方法，综合考虑加工和装配的整体效益 合理安排装配顺序和工序，尽量减少钳工装配工作量， 缩短装配周期，提高装配效率 尽量减少装配占地面积，提高单位面积生产率，改善劳 动条件 注意采用和发展新工艺、新技术
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一、装配工艺规程概述
制定装配工艺规程原始资料 1．产品的装配图及验收技术标准
产品的装配图应包括总装图和部件装配图。所有零件相互连接的结 构视图和必要的部视图；零件的编号；装配时应保证的尺寸；配合件 的配合性质及精度等级；装配的技术要求；零件的明细表等。有时还 需要某些零件图。产品的验收技术条件、检验内容和方法。
本章难点