1、裝配工藝規(guī)程制定第6章 機(jī)器裝配工藝過(guò)程設(shè)計(jì)本章要點(diǎn)裝配方法裝配尺寸鏈自動(dòng)裝配1機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系6.1 機(jī)械裝配基本概念 機(jī)器裝配精度相互位置精度相互運(yùn)動(dòng)精度相互配合精度2機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系 裝配工藝系統(tǒng)圖6.1.2 機(jī)械裝配工藝過(guò)程為了便于裝配，通常將機(jī)器分成若干個(gè)獨(dú)立的裝配單元。圖裝配單元通?？蓜澐譃槲鍌€(gè)等級(jí)，即零件、套件、組件、部件和機(jī)器（圖6-2) 基準(zhǔn)零件機(jī)器零件零件零件零件零件部件部件組件套件零件圖6-2 機(jī)器裝配系統(tǒng)示意圖3機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系裝配工藝過(guò)程卡產(chǎn)品型號(hào)零（部）件圖號(hào)文件編號(hào)產(chǎn)品名稱零（部）件名稱共 頁(yè)第 頁(yè)工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容裝配部門設(shè)備及工藝裝備輔助材料工時(shí)定額

2、10裝配50檢檢驗(yàn)60總裝設(shè)計(jì)（日期）校核（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）會(huì)簽（日期）審核（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期描圖描校底圖號(hào)裝訂號(hào)4機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系 套件與組件示例6.1.2 機(jī)械裝配工藝過(guò)程圖6-3 套件和組件示例 a）套件 b）組件5機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系6.2.1 達(dá)到裝配精度的裝配方法裝配方法 工 藝 特 點(diǎn) 適 用 范 圍表5-2 常用裝配方法及其適用范圍 完全互換法 配合件公差之和規(guī)定裝配公差；裝配操作簡(jiǎn)單；便于組織流水作業(yè)和維修工作。大批量生產(chǎn)中零件數(shù)較少、零件可用加工經(jīng)濟(jì)精度制造者，或零件數(shù)較多但裝配精度要求不高者大數(shù)互換法 配合件公差平方和的平方根

3、規(guī)定的裝配公差；裝配操作簡(jiǎn)單，便于流水作業(yè)；會(huì)出現(xiàn)極少數(shù)超差件。 大批量生產(chǎn)中零件數(shù)略多、裝配精度有一定要求，零件加工公差較完全互換法可適當(dāng)放寬；完全互換法適用產(chǎn)品的其它一些部件裝配 分組選配法 零件按尺寸分組，將對(duì)應(yīng)尺寸組零件裝配在一起；零件誤差較完全互換法可以大數(shù)倍。適用于大批量生產(chǎn)中零件數(shù)少、裝配精度要求較高又不便采用其它調(diào)整裝置的場(chǎng)合修配法 預(yù)留修配量的零件，在裝配過(guò)程中通過(guò)手工修配或機(jī)械加工，達(dá)到裝配精度 。用于單件小批生產(chǎn)中裝配精度要求高的場(chǎng)合調(diào)節(jié)法 裝配過(guò)程中調(diào)整零件之間的相互位置，或選用尺寸分級(jí)的調(diào)整件，以保證裝配精度。動(dòng)調(diào)整法多用于對(duì)裝配間隙要求較高并可以設(shè)置調(diào)整機(jī)構(gòu)的場(chǎng)合；

4、靜調(diào)整法多用于大批量生產(chǎn)中零件數(shù)較多、裝配精度要求較高的場(chǎng)合6機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系 裝配尺寸鏈的完全互換法采用極值算法計(jì)算裝配尺寸鏈封閉環(huán)公差的分配裝配尺寸鏈計(jì)算的幾種情況：1）當(dāng)組成環(huán)是標(biāo)準(zhǔn)尺寸時(shí)（如軸承寬度，擋圈的厚度等），其公差大小和分布位置為確定值。2）某一組成環(huán)是不同裝配尺寸鏈公共環(huán)時(shí)，其公差大小和位置根據(jù)對(duì)其精度要求最嚴(yán)的那個(gè)尺寸鏈確定3）在確定各待定組成環(huán)公差大小時(shí)，公差分配方法可以按等公差法，等精度法或按實(shí)際加工可能性分配法等4）各組成環(huán)公差帶位置按入體原則標(biāo)注，但要保留一環(huán)作“協(xié)調(diào)環(huán)”，協(xié)調(diào)環(huán)公差帶的位置由裝配尺寸鏈確定。協(xié)調(diào)環(huán)通常選易于制造并可用通用量具測(cè)量的尺寸6.2.2

5、裝配尺寸鏈7機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系【解】 圖示齒輪部件，齒輪空套在軸上，要求齒輪與擋圈的軸向間隙為0.10.35。已知各零件有關(guān)的基本尺寸為：A1 = 30 , A2 = 5 , A3 = 43, （標(biāo)準(zhǔn)件），A5 = 5 。用完全互換法裝配，試確定各組成環(huán)的偏差。【例5-1】A2A3A1A5A4A0圖6-4 齒輪與軸部件裝配 1）建立裝配尺寸鏈（圖6-4 ）2）確定各組成環(huán)的公差：按等公差法計(jì)算，各組成環(huán)公差為： T1 = T2 = T3 = T4 = T5 = （0.35-0.1）/ 5 = 0.05 考慮加工難易程度，進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整（A4公差不變），得到： T4 = 0.05, T1 = 0.

6、06 , T3 = 0.1 , T2 = T5 = 0.02， 6.2.2 裝配尺寸鏈8機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系3）確定各組成環(huán)的偏差：取A5為協(xié)調(diào)環(huán)。A4為標(biāo)準(zhǔn)尺寸，公差帶位置確定：， 除協(xié)調(diào)環(huán)以外各組成環(huán)公差按入體標(biāo)注： 計(jì)算協(xié)調(diào)環(huán)偏差：由式（5-23），得到：EI5 = - 0.12 , ES5 = - 0.1最后可確定：6.2.2 裝配尺寸鏈A2A3A1A5A4A0圖6-4 齒輪與軸部件裝配 9機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系 裝配尺寸鏈的大數(shù)互換法采用概率算法計(jì)算裝配尺寸鏈封閉環(huán)公差分配原則同完全互換法 同例6-1，用大數(shù)互換法計(jì)算【例6-2】【解】取k=1.4，將T1 、T2 、T4 、 T5 及T0

7、 值代入，可求出：T3 = 0.135于是有：除協(xié)調(diào)環(huán)外各組成環(huán)公差入體標(biāo)注：A2A3A1A5A4A0圖5-5 齒輪與軸部件裝配尺寸鏈 A4 為標(biāo)準(zhǔn)尺寸，公差確定：T4 = 0.05A1、A2、A5 公差取經(jīng)濟(jì)公差：T1 = 0.1, T2 = T5 = 0.0256.2.2 裝配尺寸鏈 確定各組成環(huán)的公差 確定各組成環(huán)的偏差取A5為協(xié)調(diào)環(huán)。A4為標(biāo)準(zhǔn)尺寸，公差帶位置確定：計(jì)算協(xié)調(diào)環(huán)的偏差：由式（6-15），得到：A5M = 4.93由式（5-12 ），有：10機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系Logo 幾種常見誤差分布曲線的分布系數(shù) k 和分布不對(duì)稱系數(shù)的數(shù)值見表。000-0.280.26-0.26K11.

8、221.741.141.171.1744T/2T/2T/2分布特征正態(tài)分布三角分布均勻分布瑞利分布偏態(tài)分布外尺寸內(nèi)尺寸分布曲線表 幾種常見誤差分布曲線 11機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系活塞與活塞銷在冷態(tài)裝配時(shí)，要求有0.00250.0075的過(guò)盈量。若活塞銷孔與活塞銷直徑的基本尺寸為28，加工經(jīng)濟(jì)公差為0.01?，F(xiàn)采用分組選配法進(jìn)行裝配，試確定活塞銷孔與活塞銷直徑分組數(shù)目和分組尺寸。 裝配尺寸鏈的分組選配法將組成環(huán)公差按完全互換法求得后，放大若干倍，使之達(dá)到經(jīng)濟(jì)公差的數(shù)值。然后，按此數(shù)值加工零件，再將加工所得的零件按尺寸大小分成若干組（分組數(shù)與公差放大倍數(shù)相等）。最后，將對(duì)應(yīng)組的零件裝配起來(lái)。 【例5-

9、2】6.2.2 裝配尺寸鏈圖6-6 活塞與活塞銷組件圖12機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系【解】1）建立裝配尺寸鏈 如圖6-7所示。3）確定各尺寸：若活塞銷直徑尺寸定為： ，將其分為 4組，解圖6-46所示尺寸鏈，可求得活塞銷孔與之對(duì)應(yīng)的分組尺寸如下：A1（活塞銷直徑）A2（銷孔直徑）A0圖6-7 活塞銷與活塞銷孔裝配尺寸鏈 組 號(hào) 1 2 3 4 活塞銷直徑活塞銷孔直徑2）確定分組數(shù)：平均公差為0.0025，經(jīng)濟(jì)公差為0.01，可確定分組數(shù)為4。6.2.2 裝配尺寸鏈13機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系 車床主軸孔軸線與尾座套筒錐孔軸線等高誤差要求為00.06，且只允許尾座套筒錐孔軸線高。為簡(jiǎn)化計(jì)算，略去各相關(guān)零件軸線

10、同軸度誤差，得到一個(gè)只有A1、A2、A3三個(gè)組成環(huán)的簡(jiǎn)化尺寸鏈，如圖所示。采用修配法時(shí)，裝配尺寸鏈中各尺寸均按經(jīng)濟(jì)公差制造，但留出一個(gè)尺寸做修配環(huán)。通常選容易修配加工，且對(duì)其它尺寸鏈沒(méi)有影響的尺寸作修配環(huán)。【例5-5】圖5-8 車床主軸中心線與尾座套筒中心線等高裝配尺寸鏈A1A0A2A3【解】1）選擇修配環(huán) 本例中修刮尾座底板最為方便，故選A2作修配環(huán)。 若已知A1、A2、A3的基本尺寸分別為202、46和156。用修配法裝配，試確定A1、A2、A3的偏差。6.2.2 裝配尺寸鏈 裝配尺寸鏈的修配法14機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系用A00表示修配前封閉環(huán)實(shí)際尺寸。本例中，修配環(huán)修配后封閉環(huán)變小，故A00

11、的最小值應(yīng)與A0的最小值相等。按直線尺寸鏈極值算法公式，可導(dǎo)出：2）確定各組成環(huán)公差及除修配環(huán)外的各組成環(huán)公差帶位置3）確定修配環(huán)公差帶的位置將已知數(shù)值代入，可求出：A2min = 46.1, 于是可得到：若要求尾座底板裝配時(shí)必須刮研，且最小刮研量為0.15。則可最后確定底板厚度為：A1A0A2A36.2.2 裝配尺寸鏈A1和A3兩尺寸均采用鏜模加工，經(jīng)濟(jì)公差為0.1，按對(duì)稱原則標(biāo)注，有： A1 = 2020.05 , A3 = 1560.05A2采用精刨加工，經(jīng)濟(jì)公差也為0.1。15機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系調(diào)節(jié)法與修配法相似，尺寸鏈各組成環(huán)按經(jīng)濟(jì)精度加工，由此引起的封閉環(huán)超差，通過(guò)調(diào)節(jié)某一零件的位

12、置或?qū)δ骋唤M成環(huán)（調(diào)節(jié)環(huán)）的更換來(lái)補(bǔ)償。常用的調(diào)節(jié)法有三種：可動(dòng)調(diào)節(jié)法，固定調(diào)節(jié)法和誤差抵消調(diào)節(jié)法圖6-9 可動(dòng)調(diào)節(jié)法示例1 調(diào)節(jié)套筒 2 調(diào)節(jié)螺釘 3 楔條 4 調(diào)節(jié)螺釘 5 絲杠螺母 6 絲杠a）b）c）可動(dòng)調(diào)節(jié)法 裝配尺寸鏈的調(diào)節(jié)法6.2.2 裝配尺寸鏈16機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系通過(guò)更換不同尺寸的調(diào)節(jié)件來(lái)達(dá)到裝配精度。采用固定調(diào)節(jié)法的關(guān)鍵是確定調(diào)節(jié)件的分級(jí)和各級(jí)調(diào)節(jié)件的尺寸大小。固定調(diào)節(jié)法 圖6-10a所示部件中，齒輪軸向間隙要求控制在0.050.15范圍內(nèi)。若A1和A2的基本尺寸分別為50和45，按加工經(jīng)濟(jì)精度確定A1和A2的公差分別為0.15和0.1。試確定調(diào)節(jié)墊片AK的厚度。 【例5-

13、10】A0A2A1AKa）圖6-10 固定調(diào)節(jié)法示例將此尺寸鏈分解為兩個(gè)尺寸鏈，如圖b、c所示?！窘狻緼KA0ASASA2A1b）c）由尺寸鏈b，可求出：6.2.2 裝配尺寸鏈17機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系 級(jí) 號(hào) 1 2 3 4 空位尺寸 調(diào)節(jié)墊片厚度6.2.2 裝配尺寸鏈為了便于配墊圈將AS分成n組 ，分別計(jì)算Ak18機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系6.4.1 自動(dòng)裝配概述機(jī)器裝配自動(dòng)化的基本內(nèi)容 設(shè)備：立體倉(cāng)庫(kù)、堆垛機(jī)、自動(dòng)導(dǎo)航車、搬運(yùn)機(jī)器人等 裝配過(guò)程的儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)自動(dòng)化包括零、部件及產(chǎn)品出入庫(kù)、運(yùn)輸和儲(chǔ)存 包括：裝配過(guò)程中零件定向和定位自動(dòng)化；零件裝配動(dòng)作的自動(dòng)化；檢驗(yàn)及選配自動(dòng)化；產(chǎn)品的清洗、油漆、涂油和包

14、裝自動(dòng)化等 裝配作業(yè)自動(dòng)化指裝配過(guò)程中的各種信息數(shù)據(jù)的收集、處理和傳送自動(dòng)化包括：市場(chǎng)預(yù)測(cè)和訂貨要求與生產(chǎn)計(jì)劃間信息數(shù)據(jù)的匯集、處理和傳送自動(dòng)化；管理信息流自動(dòng)化；自動(dòng)裝配系統(tǒng)信息流自動(dòng)化 裝配過(guò)程信息流自動(dòng)化19機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系6.4.1 自動(dòng)裝配概述自動(dòng)裝配系統(tǒng)形式 12345a）b）圖6-13 同步傳送與非同步傳送1機(jī)器人 2料斗 3存儲(chǔ)的工件 4裝配的工件 5操作者 同步傳送與非同步傳送20機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系6.4.1 自動(dòng)裝配概述自動(dòng)裝配系統(tǒng)形式 柔性裝配系統(tǒng)（FAS）模塊積木式 FAS圖6-14 以裝配中心為基礎(chǔ)的模塊式FAS555555DDCAAABEFF312864794A工

15、件配套位 B輸入位 C檢驗(yàn)位 D返修位 E輸出位1存儲(chǔ)傳送裝置 2通用裝配裝置 3、4、4、6工件傳送裝置 5、5裝配中心 7 工件托盤 8工件收集站 9傳送裝置控制器以裝配機(jī)器人為主體的可編程序FAS 21機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系6.4.1 自動(dòng)裝配概述1料倉(cāng) 2夾具提升裝置 3、4、5、6機(jī)器人 7八工位回轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī) 8貼標(biāo)簽機(jī) 9不合格品斗 10包裝機(jī) 11夾具下降裝置 12氣動(dòng)機(jī)械手 13振動(dòng)料斗 14隨行夾具 15傳送裝置圖6-15 以機(jī)器人為主體的氣體調(diào)節(jié)閥FAS22機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系6.4.1 自動(dòng)裝配概述圖6-16 機(jī)器人裝配工作單元檢測(cè)機(jī)器人VIM控制器圓工作臺(tái)側(cè)視攝像機(jī)頂視攝像機(jī)檢

16、測(cè)工作臺(tái)被檢測(cè)產(chǎn)品中央控制器PAM控制器裝配工作臺(tái)手爪合格品中間庫(kù)不合格品中間庫(kù)零件上料臺(tái)SCARA機(jī)器人23機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系6.4.2 零件自動(dòng)送進(jìn)系統(tǒng) 零件送進(jìn)系統(tǒng)組成圖6-17 零件送進(jìn)裝置組成示例 選擇器進(jìn)給軌道裝配頭工件托架料斗分配器料斗零件送進(jìn)器選擇/取向器送進(jìn)軌道擒縱機(jī)構(gòu)與分配裝置24機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系6.4.2 零件自動(dòng)送進(jìn)系統(tǒng)圖6-18 選擇器與取向器示意圖a) b)25機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系6.4.2 零件自動(dòng)送進(jìn)系統(tǒng)圖6-19 擒縱機(jī)構(gòu)與分配裝置示例26機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系6.4.3 裝配作業(yè)自動(dòng)化 自動(dòng)裝配作業(yè)的基本形式 圖6-20 機(jī)器裝配的基本作業(yè)形式a）軸孔件間隙配合b）擋銷軸件裝入扭轉(zhuǎn)c）多個(gè)軸銷裝入d）裝側(cè)銷e）螺釘?shù)难b入f）軸孔件過(guò)盈配合i）安放臨時(shí)支承j）拆除臨時(shí)支承k）卷褶聯(lián)接薄板g）軸銷拔出h）零件翻轉(zhuǎn)l）熔焊或錫焊連接27機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系6.4.3 裝配作業(yè)自動(dòng)化 軸孔類零件自動(dòng)裝配關(guān)鍵如何保證軸孔配合c）基件中心運(yùn)動(dòng)軌跡a）機(jī)構(gòu)示意圖b）振動(dòng)原理圖圖6-21 軸孔配合自尋中心裝入機(jī)構(gòu)1電磁鐵 2支架 3壓桿 4彈簧 5推桿 6套 7裝配零件(軸) 8料道 9擒縱器 10裝配基件 11夾緊機(jī)構(gòu) 12擋鐵 13夾具 14、15X、Y坐標(biāo)滑板 16銜鐵28機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系