数控卧式车床技术条件

内容提要介绍装配工艺的概念、装配工作的主要内容；介绍装配工艺规程的概念、装配工艺规程的内容及制定依据、装配过程；重点讨论保证装配精度的装配方法；了解汽车装配过程。学习要求:熟悉装配工艺工艺过程；掌握保证装配精度的装配方法（选配法、修配法和调整法的相关计算）。机械装配是机械制造过程中最后的工艺环节，它将最终保证机械产品的质量。如装配工艺制订不合理，即使所有机械零件都合乎质量要求，也不能装配出合格产品。只有做好装配的各项准备工作，选择适当的装配方法，才能高质量、高效率、低成本地完成装配任务。概述本章主要介绍：如何保证装配精度；分析装配工艺与机械加工工艺的关系；分析制定装配工艺规程的有关问题。概述第一节概述根据规定的技术要求，将零件或部件进行配合和连接，使之成为半成品或成品的过程，称为装配。机器的装配是机器制造过程中最后一个环节，它包括装配、调整、检验和试验等工作。装配过程使零件、套件、组件和部件间获得一定的相互位置关系，所以装配过程也是一种工艺过程。一、装配的概念概述（1）清洗进入装配的零件必须进行清洗，清洗工作对保证和提高机器装配质量，延长产品使用寿命有着重要意义。特别是对于机器的关键部分，如轴承、密封、润滑系统、精密偶件等更为重要。清洗工艺的要点，主要是清洗液、清洗方法及其工艺参数等，在制定清洗工艺时可参考王先逵主编、机械工业出版社出版的《机械装配工艺》（2008）7.2有关内容。（2）平衡旋转体的平衡是装配过程中一项重要工作；对于转速高且运转平稳性要求高的机械，尤其应该严格要求回转零件的平衡，并要求总装后在工作转速下进行整机平衡。二、装配工作的基本内容（3）刮削用刮削(刮研)方法可以提高工件的尺寸精度和形状精度，减小表面粗糙度值和提高接触刚度；装饰性刮削的刀花可美化外观。因刮削劳动量大，故多用于中小批量生产中，目前广泛采用机械加工来代替刮削。但是刮削具有工艺简单，不受工件形状、位置及设备条件限制等优点，便于灵活应用，所以在机器装配或修理中，仍是一种重要的工艺方法。（4）过盈连接在机器中过盈连接采用较多，大多数都是轴与孔的过盈连接。常用的过盈连接方法有压合、热胀（外联接件）、冷缩（内联接件）和液压锥度套合等方法，使配合面的尺寸公差为过盈配合的联接件能得到紧密的结合。概述（5）螺纹连接这种连接在机械结构中应用也较广泛。螺纹连接的质量除与螺纹加工精度有关外，还与装配技术有很大关系。例如，拧紧螺母次序不对，施力不均匀，将使工件变形，降低装配精度。运动部件上的螺纹连接，要有足够的紧固力，必须规定预紧力大小。控制预紧力的方法有：对于中小型螺栓常用定扭矩扳手或扭角法控制；精确控制则采用千分尺或在螺栓光杆部位装应变片，以精确测量螺栓伸长量。（6）校正校正是指各零部件间相互位置的找正、找平及相应的调整工作。在校正时常采用平尺、角尺、水平仪、拉钢丝、光学、激光等校正方法。除上述装配工作外，部件或总装后的检验、试运转、油漆、包装等一般也属于装配工作。对于它们的工艺编制可参考王先逵主编、机械工业出版社出版的《机械装配工艺》（2008）概述概述三、机械装配基本问题（1）各种生产类型的装配特点机械装配的生产类型按生产批量可以分为大批和大量生产、成批生产及单件小批生产三种。生产类型不同，其装配工作的特点，如在组织形式、装配方法、使用的工艺装备等方面都有所不同。机械装配工艺是根据产品的零件结构、制造精度、生产批量、街道条件和经济情况等因素，将机械装配过程具体化（文件化、制度化）。各种生产类型装配工作的特点详见下表概述基本特征装配工作特点大批、大量生产成批生产单件小批生产产品固定，生产过程长期重复，生产周期一般较短产品在系列化范围内变化，分批交替投产或多品种同时投产，生产过程在一定时期内重复产品经常变换。不定期重复生产，生产周期一般较长组织形式多采用流水装配线：有连续移动、间歇移动及可变节奏移动等方式，还可采用自动装配机或自动装配线产品笨重，批量不大的产品多采用固定流水装配，批量较大时，采用流水装配，多品种平行投产时用多品种可变节奏流水装配多采用固定装配或固定式流水装配进行总装装配工艺方法按互换装配，允许有少量的调整，精密偶件成对供应或分组供应装配，无任何修配工作主要采用互换法，但灵活运用其它保证装配精度的装配方法，如调整法、修配法及合并法以节约加工费用以修配法及调整法为主，互换件比例较少工艺过程工艺过程划分很细，力求达到高度的均衡性工艺过程的划分须适合于批量的大小，尽量使生产均衡一般不定详细工艺文件，工序可适当调整。工艺也可灵活掌握手工操作要求手工操作比重小，熟练程度容易提高，便于培养新工人手工操作比重较大，技术水平要求较高手工操作比重大，要求工人有高的技术水平和各方面的工艺知识工艺装备专业化程度高，宜采用专用高效工艺装备，易于实现机械化、自动化多用通用装备，但也采用一定数量的专用工艺装备以保证装配质量和提高工效一般用通用装备及通用工、夹、量具应用实例汽车、拖拉机、内燃机、滚动轴承、手表、缝纫机、电气开关、手机部件机床、机车车辆、中小型锅炉、矿山采掘机械重型机床、重型机器、汽轮机、大型内燃机、大型锅炉、新产品试制生产类型比较项目举例（2）零件精度与装配精度的关系概述为了使机器具有正常工作性能，必须保证其装配精度。机器的装配精度通常包括三个方面含义：(1)尺寸精度：如一定的尺寸要求、一定的配合；(2)相互位置精度：如平行度、垂直度、同轴度等；(3)运动精度：如传动精度、回转精度等。由于一般零件都有一定的加工误差，所以在装配时这种误差的积累就会影响装配精度。如果这种积累误差超出装配精度指标所规定的允许范围，则将产生不合格品。从装配工艺角度考虑，装配工作最好是只进行简单的连接过程，不必进行任何修配或调整就能满足精度要求。因此一般装配精度要求高的，则要求零件精度也高，但零件的加工精度不但在工艺技术上受到加工条件的限制，而且受到经济性的制约。甚至有的机械设备的组成零件较多，而最终装配精度的要求又较高时，即使不考虑经济性，尽可能地提高零件的加工精度以降低积累误差，还是达不到装配精度要求。因此要求达到装配精度，就不能只靠提高零件的加工精度，在一定程度上还必须依赖于装配的工艺技术。在装配精度要求较高、批量较小时，尤其是这样。概述（3）装配中的连接方式在装配中，零件的连接方式可分为固定连接和活动连接两类。固定连接能保证装配好后的相配零件间相互位置不变；活动连接能保证装配好后的相配零件间有一定的相对运动。在固定连接和活动连接中，又根据它们能否拆卸的情况不同，分为可拆卸连接和不可拆卸连接两种。所谓可拆卸连接是指这类连接不损坏任何零件，拆卸后还能重新装在一起。固定不可拆卸的连接可用下述方法实现：焊接、铆接、过盈配合、金属镶嵌件铸造、粘接剂粘合、塑性材料的压制等。固定可拆卸的连接方法有：各种过渡配合，螺纹连接、圆锥连接等；活动可拆卸的连接可由圆柱面、圆锥面、球面和螺纹面等的间隙配合以及其它各种方法来达到。活动不可拆卸的连接用得较少，如滚珠和滚柱轴承、油封等。保证装配精度的装配方法第二节保证装配精度的装配方法保证装配精度的方法可归纳为：完全互换法、不完全互换法、选配法、修配法和调整法五大类，统称为装配工艺配合法。装配工艺配合法以装配零件的尺寸（包括角度）精度为依据，找出装配全部尺寸（包括角度）链，合理计算，把封闭环的公差值分配给各组成环，确定各环的公差及极限尺寸。组成环是配合零件的相关尺寸；封闭环是间隙、过盈、垂直、平行等装配精度特性。保证装配精度的装配方法一、互换装配法零件按一定公差加工后，装配时不经任何修配和调整即能达到装配精度要求的装配方法称为互换法。按其互换程度，互换法可分为完全互换法和不完全互换法。由第六章知，零件加工误差的规定应使各有关零件公差之和小于或等于装配公差，可用下式表示：（一）完全互换法mmiiTTTTTT32110在装配时零件是可以完全互换的，故称“完全互换法”。优点：①装配过程简单，生产率高；②对工人技术水平要求不高；③便于组织流水装配和自动化装配；④便于实现零部件专业化协作；⑤备件供应方便。缺点：在装配精度要求高，同时组成零件数目又较多时，“完全互换法”就难以满足零件的经济精度要求，有时会导致零件加工非常困难，甚至无法加工。保证装配精度的装配方法由此可见，完全互换法只适用于大批、大量生产中装配精度要求高而尺寸链环数很少的组合或装配精度要求不高的多环尺寸链的组合。要做到完全互换装配，必须根据装配精度的要求把各装配零件有关尺寸的制造公差规定在一定范围内，这就需要进行装配尺寸链分析计算。根据零件加工误差的规定原则，从下式可以看出，完全互换法是用极大极小法(极值法)解尺寸链。保证装配精度的装配方法mmiiTTTTTT32110装配尺寸链的计算方法与工艺尺寸链相同(关于工艺尺寸链可参看第6章)。装配尺寸链中的“正计算法”常用在已有产品装配图和全部零件图的情况，用以验证组成环公差、基本尺寸及其偏差的规定是否正确，是否满足装配精度指标。“反计算法”常用在产品设计阶段，即根据装配指标确定组成环公差，然后才能将这些已确定的基本尺寸及其偏差标注到零件图上。“中间计算法”(如利用协调环)在装配尺寸链中是经常用到的。保证装配精度的装配方法保证装配精度的装配方法（二）不完全互换法不完全互换法又称部分互换法，其实质是将尺寸链中的各组成环公差比用完全互换法时放宽，以使加工容易，成本降低。根据第六章可知，当各组成环按正态分布时，用概率法求得的组成环平均公差比极值法扩大。m但这种方法仅适用于大批、大量的生产类型。当各组成环和封闭环的尺寸按正态分布时，用概率法求解尺寸链的基本公式有：2232221120mmiiTTTTTT保证装配精度的装配方法6T正如第6章中指出的，用概率法所以能扩大公差，是因为在正态分布中取，并没有包括工件尺寸出现的全部概率，而是总体的99.73％。这样做，需要承担可能有0.27％的部件装配后不合格的风险；概率论已证明作为小概率事件基本不出现，所以这个不合格率常常可以忽略；即使偶然出现装配后不合格的部件，还可以通过调配方式进行装配，故称概率法为“不完全互换法”或“部分互换法”，此法在生产上则是经济的。保证装配精度的装配方法二、选择装配法（选配法）选配法的实质是将相互配合的零件按经济精度加工，即把尺寸链中组成环的公差放大到经济可行的程度，然后选择合适的零件进行装配，以保证封闭环的精度达到规定的技术要求。这种装配方法称为选配法。采用这种装配方法，能达到很高的装配精度要求，而又不增加零件机械加工费用和困难。它适用于成批或大量生产时组成的零件不太多而装配精度要求很高的场合，此时采用完全互换法或不完全互换法都使零件公差过严，甚至超过了现实加工方法的可能性。例如精密滚动轴承内外环与滚动体的配合，就不宜甚至不能只依靠零件的加工精度来保证装配精度要求。选配法有三种：直接选配、分组选配和复合选配。保证装配精度的装配方法直接选配法是由装配工人从许多待装配零件中，挑选合适的零件装在一起。这种方法与下述的分组选配法相比较，可以省去零件分组工作。但是要想选择合适的零件往往需要花费较长时间，并且装配质量在很大程度上决定于工人的技术水平。而且工时分配也不稳定，不适用于生产节拍要求严格的流水装配线。1.直接选配法2.分组装配法保证装配精度的装配方法分组选配法是将组成环的公差按完全互换法（极值解法）求得的值，加大倍数(一般为2～4倍)，使其能按经济精度加工，然后将加工后零件按测量尺寸分组，再按对应组分别进行装配，以满足装配精度要求。由于同组零件可以互换，故亦称分组互换法。因此只适用于大批大量生产中，组成件数目少而装配精度要求高的场合。如柴油机中的柱塞偶件；大批生产的滚动轴承。优点：降低了零件加工精度的要求，仍能满足获得很高的装配精度，同组内的零件具有完全互换的优点。缺点：增加了零件的测量、分组工作，增加了零件存储量，并使零件的储存、运输工作复杂化。保证装配精度的装配方法（1）要保证分组后各组的配合精度性质与原来的要求相同为此，要求