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1、機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系1裝配工藝規(guī)程制定第第6 6章章 機(jī)器裝配工藝過機(jī)器裝配工藝過程設(shè)計(jì)程設(shè)計(jì)本章要點(diǎn)裝配方法裝配尺寸鏈自動(dòng)裝配機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系26.1 機(jī)械裝配基本概念機(jī)械裝配基本概念q機(jī)器裝配精度相互位置精度相互運(yùn)動(dòng)精度相互配合精度機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系3q裝配工藝系統(tǒng)圖6.1.2 機(jī)械裝配工藝過程機(jī)械裝配工藝過程為了便于裝配，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)示意圖機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系4裝配工藝過程卡裝配工藝過程卡裝配工藝過程卡裝配工藝過程卡產(chǎn)品型

2、號(hào)零（部）件圖號(hào)文件編號(hào)產(chǎn)品名稱零（部）件名稱共頁第頁工序號(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)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系5q套件與組件示例6.1.2 機(jī)械裝配工藝過程機(jī)械裝配工藝過程圖6-3套件和組件示例a）套件b）組件機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系66.2.1 達(dá)到裝配精度的裝配達(dá)到裝配精度的裝配方法方法裝配方法 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

3、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，在裝配過程中通過手工修配或機(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)

4、節(jié)法 裝配過程中調(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；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)合機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系7q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

5、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 裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系8【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

6、易程度，進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整（A4公差不變），得到：T4=0.05,T1=0.06,T3=0.1,T2=T5=0.02，6.2.2 裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系93）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 裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈A2A3A1A5A4A0圖6-4齒輪與軸部件裝配機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系10q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

7、.4，將T1、T2、T4、T5及T0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：機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系11Logoq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。000-0.280.26-0.26K

8、11.221.741.141.171.1744T/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機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系12活塞與活塞銷在冷態(tài)裝配時(shí)，要求有0.00250.0075的過盈量。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。現(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。q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?！纠?-

9、2】6.2.2 裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈圖6-6活塞與活塞銷組件圖機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系13【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)1234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 裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系14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)零件軸線同軸度

10、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q裝配尺寸鏈的修配法機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系15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的

11、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。機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系16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，通過調(diào)節(jié)某一零件的位置或?qū)δ骋唤M

12、成環(huán)（調(diào)節(jié)環(huán)）的更換來補(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q裝配尺寸鏈的調(diào)節(jié)法6.2.2 裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系17通過更換不同尺寸的調(diào)節(jié)件來達(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?！纠?-10】A0A2A1AKa）圖6

13、-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 裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系18級(jí)號(hào)1234空位尺寸調(diào)節(jié)墊片厚度6.2.2 裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈為了便于配墊圈將AS分成n組，分別計(jì)算Ak機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系196.4.1 自動(dòng)裝配自動(dòng)裝配概述概述機(jī)器裝配自動(dòng)化的基本內(nèi)容機(jī)器裝配自動(dòng)化的基本內(nèi)容 設(shè)備：立體倉庫、堆垛機(jī)、自動(dòng)導(dǎo)航車、搬運(yùn)機(jī)器人等q裝配過程的儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)自動(dòng)化包括零、部件及產(chǎn)品出入庫、運(yùn)輸和儲(chǔ)存包括：裝配過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

14、和包裝自動(dòng)化等q裝配作業(yè)自動(dòng)化指裝配過程中的各種信息數(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q裝配過程信息流自動(dòng)化機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系206.4.1 自動(dòng)裝配自動(dòng)裝配概述概述自動(dòng)裝配系統(tǒng)形式自動(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q同步傳送與非同步傳送機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系216.4.1 自動(dòng)裝配自動(dòng)裝配概述概述自動(dòng)裝配系統(tǒng)形式自動(dòng)裝配系統(tǒng)形式 q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FAS555

15、555DDCAAABEFF312864794A工件配套位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機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系226.4.1 自動(dòng)裝配自動(dòng)裝配概述概述1料倉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FAS機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系236.4.1 自動(dòng)裝配自動(dòng)裝配概述概述圖圖6-166-16機(jī)器人裝配工作單元機(jī)器人裝配工作單元檢

16、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)手爪合格品中間庫不合格品中間庫零件上料臺(tái)SCARA機(jī)器人機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系246.4.2 零件自動(dòng)送進(jìn)系統(tǒng)零件自動(dòng)送進(jìn)系統(tǒng)q零件送進(jìn)系統(tǒng)組成圖圖6-176-17零件送進(jìn)裝置組成示例零件送進(jìn)裝置組成示例 選擇器選擇器進(jìn)給軌道進(jìn)給軌道裝配頭裝配頭工件托架工件托架料斗料斗分配器分配器料斗料斗零件送進(jìn)器零件送進(jìn)器選擇選擇/取向器取向器送進(jìn)軌道送進(jìn)軌道擒縱機(jī)構(gòu)與分配裝置擒縱機(jī)構(gòu)與分配裝置機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系256.4.2 零件自動(dòng)送進(jìn)系統(tǒng)零件自動(dòng)送進(jìn)系統(tǒng)圖圖6-186-18選擇器與取向器示意圖選擇器與取向器示意圖a)b)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系266.4.2 零件自動(dòng)送進(jìn)系統(tǒng)零件自動(dòng)送進(jìn)系統(tǒng)圖圖6-196-19擒縱機(jī)構(gòu)與分配裝置示例擒縱機(jī)構(gòu)與分配裝置示例機(jī)械工程學(xué)院機(jī)制系276.4.3 裝配作業(yè)自動(dòng)化裝配作業(yè)自動(dòng)化q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）軸孔件過盈配合i）安放臨時(shí)支承j）拆除臨時(shí)支承k）卷褶