第六章装配工艺过程设计.课件.ppt

1、第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订一、装配的基本概念一、装配的基本概念1. 装配的概念装配的概念 任何机器( 含汽车，后同) 都是由若干个零件、组件和部件所组成的。按照规定的技术要求，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。而将零件、组件和部件装配成最终产品的过程称为总装配。第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订2. 装配精度装配精度 装配精度的内容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。第一节

2、第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订1) 零部件间的配合精度和接触精度(1) 零部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。它关系到配合性质和配合质量。已由国家标准公差和配合来解决。(2) 零部件间的接触精度是指配合表面、接触表面达到规定的接触面积与接触点分布的情况。它影响到接触刚度和配合质量。第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订2) 零部件间的位置尺寸精度和位置精度(1) 零部件间的位置尺寸精度是指零部件间的距离精度，如轴向距离和轴线距离(中心)精度等。(2) 零部件间的位置精度包括平行度、垂直

3、度、圆轴度和各种跳动。第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订3) 零部件间的相对运动精度 这是指有相对运动的零部件间在运动方向和运动位置上的精度。其中运动方向上的精度包括零部件间相对运动时的直线度、平行度和垂直度等；而运动位置上的精度即传动精度是指内联系传动链中，始末两端传动元件间相对运动精度。第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订3. 装配精度与零件精度间的关系装配精度与零件精度间的关系 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，而且装配精度是与它相关的若干个零部件的加工精度有关。第一节第一

4、节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订二、制订装配工艺规程的原则与步骤二、制订装配工艺规程的原则与步骤1. 装配工艺规程的主要内容装配工艺规程的主要内容(1) 分析产品图样，划分装配单元，确定装配方法。(2) 拟定装配顺序，划分装配工序。(3) 计算装配时间定额。第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订(4) 确定各工序装配技术要求，质量检查方法和检查工具。(5) 确定装配时零部件的输送方法及所需要的设备与工具。(6) 选择和设计装配过程中所需的工具、夹具及专用设备。第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装

5、配工艺规程的制订工艺规程的制订2. 制订装配工艺规程的基本原则制订装配工艺规程的基本原则1) 制订装配工艺规程的基本原则(1) 保证产品装配质量，力求提高质量，以延长产品的使用寿命。(2) 合理地安排装配顺序和工序，尽量减少钳工手工劳动量，缩短装配周期，提高装配效率。(3) 尽量减少装配占地面积，提高单位面积的生产率。(4) 要尽量减少装配工作所占的成本。第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订2) 制订装配工艺规程所依据的原始资料(1) 产品的装配图及验收技术的标准。(2) 产品的生产纲领。(3) 生产条件。第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基

6、本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订3. 制订装配工艺规程的步骤、方法和内容制订装配工艺规程的步骤、方法和内容1) 研究分析产品装配图及验收技术条件(1)了解产品及部件的具体结构、装配技术要求和检验验收的内容及方法。(2) 审核产品图样的完整性、正确性，分析审查产品的结构工艺性。(3) 研究设计人员所确定的装配方法，进行必要的装配尺寸链分析与计算。第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订2) 确定装配方法与装配组织形式 装配方法与装配组织形式的选择，主要取决于产品结构特点( 如质量大小、尺寸及复杂程度) 、生产纲领和现有生产条件。装配的组织形式主要

7、分固定式和移动式两种。第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订3) 划分装配单元和确定装配顺序 无论哪一级装配单元都要选定某一零件或比它低一级的单元作为装配基准件。 确定装配顺序的要求是保证装配精度，以及使装配连接、调整、校正和检验工作能顺利地进行，前面工序不妨碍质量等。第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订4) 装配工序的划分与设计工序设计的主要内容有：(1) 制订工序的操作规范。(2) 选择设备与工艺装备。(3) 确定工时定额，并协调各工序内容。第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规

8、程的制订工艺规程的制订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，工装夹具名称及编号，工人技术等级和时间定额等项。第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订6) 制订产品检验与试验规范内容包括：(1) 检测和试验的项目及检验质量指标。(2) 检测和试验的方法、条件与环境要求。(3) 检测和试验所需工艺装备的选择与设计。(4) 质量问题的分析方法和处理措施。第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的

9、制订工艺规程的制订三、产品结构的装配工艺性三、产品结构的装配工艺性1. 产品应能分成若干个独立装配的装配单元产品应能分成若干个独立装配的装配单元 一个产品的装配单元可划分为5级：即零件、合件、组件、部件和产品。它们之间的关系可以用装配单元系统图来表示，如图6-1所示。第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订2. 要有正确的装配基准要有正确的装配基准 为使零件正确定位，就应该有正确的装配基准，而且装配时的零件定位也应符合六点定位原理。第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的

10、基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订3. 应便于装配和拆卸应便于装配和拆卸 产品设计时，要考虑零件结构便于装配和拆卸。在装配过程中，当发现问题或进行调整时，常需要进行中间拆装。因此，产品结构若能便于拆装和调整，就能节省装配时间，提高生产率。具有正确的装配基准是便于拆装的前提条件。此外，应注意的是组件的几个表面不应该同时装入基准零件( 如箱体) 的配合孔中，而应该先后依次进入装配。第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念

11、和装配工艺规程的制订工艺规程的制订第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订4. 正确选择装配方法正确选择装配方法 设计人员设计结构时，应使结构尽量简单，有可能采用完全互换装配法装配，便可提高生产率。因此在装配精度要求不高，零件的尺寸公差能在加工时经济地保证时，都应采用完全互换法解尺寸链。只有当装配精度要求较高，用完全互换法解算尺寸链使零件尺寸公差过小时，才考虑采用其他装配方法。在采用补偿法( 调整装配法和修配装配法)时，应合理地选择补偿环，补偿环的位置应尽可能便于调节，或便于拆卸。第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺

12、规程的制订第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订5. 应尽量减少装配时的修配和机械加工应尽量减少装配时的修配和机械加工 为了在装配时尽量减少修配工作量，首先要尽量减少不必要的配合面。 装配时要尽量减少机械加工。 对于某些需要装配时进行机械加工的结构，设计人员可以考虑修改设计，以避免装配时的机械加工。第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订四、装配尺寸链原理与应用四、装配尺寸链原理与应用1. 有关装配尺寸链的概念有关装配尺寸链的概

13、念 机器或汽车的装配精度是由相关零件的加工精度和合理的装配方法共同保证的。因此，如何查找哪些零件对某装配精度有影响，进而选择合理的装配方法和确定这些零件的加工精度，就成了机械制造和机械设计工作中的一个重要课题。为了正确地和定量地解决上述问题，就需将尺寸链基本理论应用到装配中，即建立装配尺寸链和计算求解尺寸链。第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订2. 建立装配尺寸链的方法建立装配尺寸链的方法 立装配尺寸链是在完整的装配图或示意图上进行的。装配精度和相关零件精度之间的关系构成装配尺寸链。显然，最后形成的封闭 环是装配精度，相关零件的设计尺寸是组成环。建

14、立装配尺寸链就是根据封闭 环装 配精度，查找组成环相 关零件设计尺寸，并画出尺寸链图，判别组成环的性 质 (判别增、减环) 。第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订装配尺寸链一般可分为4类：(1)直线尺寸链。(2)角度尺寸链。(3)平面尺寸链。(4)空间尺寸链。第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订3. 装配尺寸链的查找方法装配尺寸链的查找方法1

15、) 装配尺寸链的查找方法 首先根据装配精度要求确定封闭环。再取封闭环两端的任一个零件为起点，沿装配精度要求的位置方向，以装配基准面为查找的线索，分别找出 影响装配精度要求的相关零件( 组成环) ，直至找到同一基准零件，甚至是同一基准表面为止。第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订2) 查找装配尺寸链应注意的问题(1) 装配尺寸链应进行必要的简化。(2) 装配尺寸链组成的“ 一件一环” 原则。(3) 装配尺寸链的“ 方向性”。第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概

16、念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订第一节第一节 装配的基本概念和装配装配的基本概念和装配工艺规程的制订工艺规程的制订4. 装配尺寸链的计算方法装配尺寸链的计算方法 装配尺寸链的计算可分为正计算和反计算两种。已知与装配精度有关的相关零部件的基本尺寸及其偏差，求解装配精度要求( 封闭环) 的基本尺寸及偏差的计算过程称为正计算，它用于对已设计的图样进行校核验算。当已知装配精度要求( 封闭环) 的基本尺寸及偏差，求解与该项装配精度有关的各零部件基本尺寸及偏差的计算过程称为反计算，它主要用于产品设计过程之中，以确定各零部件的尺寸和加工精度。第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法 应

17、根据产品的结构特点和装配精度要求，结合不同的生产条件来选择不同的保证装配精度的方法，以达到良好的技术、经济效果。在汽车、拖拉机制造中，常用的保证装配精度的方法有互换装配法、选择装配法、修配装配法和调整装配法。根据零件的互换程度的不同，互换法又可分为完全互换法和大数互换法。相应地也有5种解算装配尺寸链的方法，即完全互换法、,大数互换法、选择法( 分组互换法) 、修配法和调整法。第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法一、互换装配法一、互换装配法1. 完全互换装配法完全互换装配法1) 概念及尺寸链的计算方法 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

18、闭环的公差要求，这种装配方法称为完全互换装配法。第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法2) 完全互换装配法的特点及应用场合 完全互换装配法具有装配质量稳定可靠，对工人的技术等级要求较低，装配工作简单、经济、生产率高等特点。易于组织流水装配和自动化装配，又可保证零部件的互换性，适用于汽车等制造中的专业化生产和协作生产。第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法2. 大数互换装配法大数互换装配法2) 概念及尺寸链的计算方法 大数互换装配法是指在绝大多数产品中，装配时的各组成环不需挑选或改变其大小或位置，装

19、入后即能达到封闭环的公差要求。大数互换装配法是采用统计公差公式计算。第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法2) 大数互换装配法的特点及应用场合 该装配法的特点和完全互换装配法的特点相似，只是互换程度不同。 大数互换装配法常应用于生产节拍不是很严格的成批生产中。例如，机床和仪器仪表等产品，封闭环要求较宽的多环尺寸链应用较多。第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法二、选择装配法二、选择装配法 在大批大量生产条件下，汽车、拖拉机中的装配尺寸链，有

20、的环数虽少，但封闭环要求的公差却很小。如果用完全互换法解算装配尺寸链，会使组成环公差过小，致使其加工很困难或很不经济，甚至无法加工。此时，可以采用选择装配法装配。第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法1) 概念 选择装配法是将尺寸链中组成环的公差相对于互换装配法所要求之值放大若干倍，使其能较经济地加工，然后选择合适的零件进行装配，以保证装配精度的要求。 选择装配法有直接选择装配法、分组互换装配法和复合选择装配法3种。第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法(1) 直接选择装配法。在装配时，由装配工人凭经验直接从待装配的零件中，挑选合适的零件进行装配。这种装

21、配方法适用于封闭环公差要求不太严、产品产量不大或生产节拍要求不很严格的成批生产中。第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法2) 分组互换装配法。当封闭环精度要求很高时，采用互换装配法解尺寸链，组成环公差非常小，使加工十分困难而又不经济。此时，在零件加工时常将各组成环的公差相对完全互换法所求数值放大几倍，使其尺寸能按经济精度加工，之后按实测尺寸将零件分成数组，装配时，选择相同组别的零件进行装配，保证同组零件具有互换性的一种装配方法。第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法第二节第二节 保证装配精度的装配

22、方法保证装配精度的装配方法正确地采用分组互换装配法的关键，是保证分组后各对应组的配合性质和配合公差满足装配精度的要求。同时，对应组内相配件的数量要配套。为此，应满足以下条件：配合件的公差范围应相等，而且要同方向增大，增大的倍数应等于分组数。第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法由于装配精度取决于分组公差，故配合件的表面粗糙度和形位公差均需与分组公差相适应，不能随尺寸公差的增大而放大。为保证对应组内相配件的数量要配套，相配件的尺寸分布应相同，如同为正态分布或同方向的偏态分布。第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配

23、精度的装配方法(3) 复合选择装配法。它是选择装配法与分组互换装配法的复合，即零件加工后先检测分组，装配时，在各对应组内经工人进行适当的选配。这种装配法的特点是配合件公差可以不等，装配速度较快，质量高，能满足一定生产节拍的要求。如汽车发动机汽缸与活塞的装配多采用此种装配方法。第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法2) 分组互换装配法的特点及应用场合 分组互换装配法可降低对组成环的加工要求，而不降低装配精度。但是，分组互换装配法也增加了测量、分组和配套工作，当组成环较多时，这些工作就会变得很复杂。分组互换装配法适用于成批、大量生产中封闭环公差要求很严、尺寸链组成环很少的装配尺

24、寸链中。例如，精密偶件的装配、精密机床中精密件的装配和滚动轴承的装配等。第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法三、修配装配法三、修配装配法1. 基本概念基本概念 修配装配法是将尺寸链中各组成环的公差相对于互换装配法所求之值增大，使其能按该生产条件下较经济的公差制造。第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法2. 选择补偿环和确定其尺寸及极限偏差选择补偿环和确定其尺寸及极限偏差1) 选择补偿环 正确地选择补偿环和确定其尺寸及极限偏差是采用修配装配法的关键，选择补偿环时应满足如下要求：(1) 要便于装拆，易于修配。(2) 尽量不选公共组成环。第二节第二节 保证装

25、配精度的装配方法保证装配精度的装配方法2) 确定补偿环的尺寸及极限偏差(1) 第一种情况：越修补偿环，封闭环尺寸越大，简称“ 越修越大”。(2) 第二种情况越修配补偿环， 封闭环尺寸越小，简称“ 越修越小”。第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法3. 尺寸链的计算步骤和方法尺寸链的计算步骤和方法(1) 选择补偿环。(2) 确定各组成环公差。(3) 计算补偿环A2的最大修配量。(4) 确定除补偿环以外各组成环的极限偏差。(5) 计算补偿环A2的尺寸及极限偏差。第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法第

26、二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法4. 修配装配法的特点及应用场合修配装配法的特点及应用场合 在大批大量生产中 很少采用修配装配法，而在单件小批生产中则广泛采用它。在中批生产中，一些封闭 环要求较严的多环装配尺寸链大多采用修配装配法。第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法5. 修配装配法的种类修配装配法的种类1) 单件修配法2) 合并加工修配法3) 偶件加工修配法4) 自 身加工修配法第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法6. 修配装配法在汽车制造中的应用修配装配法在汽车制造中的应用 在汽车、拖拉机中，有时个别要求很高的尺寸链也采用

27、修配装配法。如汽车、拖拉机中主减速器或中央传动的主、从动锥齿轮要求有较高的啮合要求，在用调整装配法保证轴向位置精度之前，应先把主、从动锥齿轮进行直接选配研磨，打上标记，然后成对地送去装配。这时的选配，不预先分组而是直接选择装配。选配后的研磨，实质上就是修配装配法。第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法 又如，柴油机高压油泵中的精密偶件喷油泵的栓塞副和喷油器偶件，是用分组选配再研磨的方法保证装配精度的，选配后的研磨。第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法四、调整装配法四、调整装配法1. 基本概念基本概念 调整装配法是将尺寸链中各组成环的公差相对于互换装配法

28、所求之值增大，使其能按经济加工公差制造，装配时用调整的方法改变补偿环( 预先选定的某一组成环) 的实际尺寸或位置，使封闭环达到其公差与极限偏差要求的装配方法。第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法2. 可动调整装配法可动调整装配法 用改变补偿环的位置，使封闭环达到其公差与极限偏差要求的方法，称为可动调整装配法。用这种方法装配时，不必要更换调整件，而是通过改变调整件的位置来补偿所累积的封闭环误差，从而达到规定的装配精度。在一些传动机构或易磨损机构中，常采用可动调整装配法。第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度

29、的装配方法第二节第二节 保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法第三节第三节 汽车总装配工艺过程汽车总装配工艺过程一、总装配的主要工作内容一、总装配的主要工作内容1. 物流系统准备物流系统准备 (1) 组织进外协件、外购件。 (2) 必要的物资储备。2. 制订生产计划进度制订生产计划进度第三节第三节 汽车总装配工艺过程汽车总装配工艺过程3. 制订装配工艺规程制订装配工艺规程(1) 划分装配单元。(2) 制订装配工艺流程。(3) 制订调整、检测标准。(4) 设计装配中的夹具及工位器具。(5) 通过调试确定保证精度的装配方法。第三节第三节 汽车总装配工艺过程汽车总装配工艺过程4. 装配的工作内

30、容装配的工作内容清洗、点件平衡处理过盈连接螺纹连接校正第三节第三节 汽车总装配工艺过程汽车总装配工艺过程二、汽车总装配工艺过程二、汽车总装配工艺过程 汽车总装配是将各种汽车零部件按规定的技术要求，选择合理的装配方法进行组合、调试，最终形成可以行驶的汽车产品的过程。汽车总装配的工艺过程大致可分为装配、调整、路试、装箱、重修、入库等环节。第三节第三节 汽车总装配工艺过程汽车总装配工艺过程1. 装配工艺过程装配工艺过程装配调整路试装箱重修第三节第三节 汽车总装配工艺过程汽车总装配工艺过程2. 汽车总装配的一般技术要求汽车总装配的一般技术要求装配的完整性装配的完好性装配的紧固性装配的润滑性装配的密封性装配的统一性第三节第三节 汽车总装配工艺过程汽车总装配工艺过程三、汽车总装配的工艺路线三、汽车总装配的工艺路线1. 国内商用车总装配线的构成国内商用车总装配线的构成1) 强制流水线装配2) 悬链式输送系统3) 在线检测系统4) 主要装配设备与工艺装备5) 商用车的装配顺序第三节第三节 汽车总装配工艺过程汽车总装配工艺过程2. 典型的轿车总装配线的构成及其特点典型的轿车总装配线的构成及其特点1) 总装配线的构成2) 轿车总装配线的特点3) 轿车总装配线配置的专用设备