一、装配工艺相关术语
装配工艺过程是指按照规定的程序和技术要求,将零件进行配合和连接,使之成为机器或部件的工艺过程。
任何机器都可以分为若干个装配单元,如合件、组件和部件。由两个或两个以上的零件结合成的整体件,装配后一般不可拆卸,这种整体件称为合件,它是最小的装配单元;在一个基准零件上,装上若干个合件及零件的组合体称为组件,组件组装后,在以后的装配中根据需要可以拆开;在一个基准零件上,装上若干个组件、合件或零件组合体,可以完成某种功能的零件集合称为部件,为形成部件而进行的装配工作称为部装。零件、合件、组件、部件及机器之间的关系如图5-2所示。
图5-2 装配单元关系图
想一想:合件、组件、部件或机器都是在一个基准零件上,由若干零件构成的零件集合,分析合件、组件、部件或机器是否可能有两个或两个以上的基准零件。
提示:
合件与组件的区别在于合件在以后的装配中一般不可拆卸,组件可以拆卸。
有些合件组合后可能还需要继续加工。
二、装配工作的基本内容
装配是机械制造全过程的最后一个环节,装配过程不是将合格零件简单地连接起来,而是要通过一系列工艺措施才能最终达到产品质量要求。常见的装配工作有清洗、连接、调整、检验和试验等几项。
1.清洗
应用清洗液和清洗设备,采用浸洗、喷洗、气相清洗或超声波清洗等合适的清洗方法对装配前的零件或部件进行清洗,去除表面残存油污及机械杂质,使零件达到规定的清洁度。
2.连接
装配中的连接一般有可拆连接和不可拆连接两类。在装配后可方便拆卸而不会导致任何零件的损坏,拆卸后还可方便重装的连接,称为可拆连接,如螺纹连接、键连接等;装配后一般不再拆卸,若拆卸往往会损坏某些零件的连接,称为不可拆连接,如焊接、铆接或胶接等。
3.调整
在装配过程中,对某些具体零件的相互位置、配合精度、运动特性等进行的校正、配作或平衡等系列工艺过程,称为调整。
校正是通过某些调整方法校正相关零部件间的相互位置、保证装配精度要求等。
配作是指两个零件装配后确定其相互位置或配合精度的加工,如配钻、配铰、配刮、配磨等。配作常和校正工作结合进行。
平衡是为了防止使用中出现振动,装配时对旋转零部件进行的操作,包括静平衡和动平衡两种方法。一般情况下,对于细长件应进行动平衡,对于短粗件应进行静平衡。
4.检验和试验
机械产品装配完后,应根据有关技术标准和规定,对产品进行较全面的检验和试验工作,合格后才准出厂。
除上述装配工作外,油漆、包装等也属于装配工作。
装配工作对机械的质量影响很大。若装配不当,即使所有零件加工合格,也不一定能够装配出合格的高质量的机械;反之当零件制造质量不是良好时,只要装配中采用合适的工艺方案,也能使机械达到规定的要求。因此,装配质量对保证机械质量起了极其重要的作用。
三、制定装配工艺规程的基本原则
在制定机器装配工艺规程时,一般应着重考虑以下原则:
(1)保证装配质量,力求提高质量,以延长机械的使用寿命。
(2)合理安排装配顺序和工序,尽量减少手工劳动量,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)尽量减少装配工作所占的成本,如减少装配生产面积,提高单位面积的生产率;减少工人的数量,缩短装配周期,降低对工人的技术等级要求,减少装配投资等。
想一想:制定机械装配工艺规程的基本原则是否与机械加工工艺的总原则“保证质量、提高效率、降低成本”一致?
四、装配工艺制定步骤
1.研究分析产品装配图及验收技术条件
(1)了解机器及部件的具体结构、装配技术要求和检验验收的内容及方法。
(2)审核机械图样的完整性、正确性,分析审查产品的结构工艺性。
(3)研究技术文件规定的装配方法,进行必要的装配尺寸链的分析与计算。
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,主要取决于质量、尺寸及复杂程度等机械结构特点、生产纲领和现有的生产条件,要结合具体情况,从机械加工和装配的全过程着眼应用尺寸链理论,综合考虑,进而确定装配方法。
装配的组织形式主要分固定式和移动式两种,对于固定式装配,其全部装配工作在一个固定的地点进行,产品在装配过程中不移动,多用于单件小批生产或重型产品的成批生产。移动式装配是将零部件用输送带或移动小车按装配顺序从一个装配地点移动至下一个装配地,各装配点仅完成一部分工作。
想一想:固定式与移动式装配组织形式有什么优点?它们对保证质量、提高效率、降低成本有什么意义?
3.划分装配单元和确定装配顺序
装配单元的划分是制定装配工艺规程中最重要的步骤,这对于大批大量生产结构复杂的机械尤为重要,只有划分好装配单元,才能合理安排装配顺序和划分装配工序。
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。通常应选择体积或质量较大,有足够支承面,能够保证装配时稳定性的零件、部件或组件作为装配基准件。
如车床装配时,一般将床身零件作为床身组件的装配基准件,将床身组件作为床身部件的装配基准组件,将床身部件作为车床的装配基准部件。(www.xing528.com)
划分好装配单元并确定装配基准零件之后,即可安排装配顺序。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。为了清晰地表示装配顺序,常用装配单元系统图来表示,如图5-3~图5-5所示。
图5-3 合件装配单元系统图
图5-4 组件装配单元系统图
装配单元系统图是表示产品零、部件间相互装配关系及装配流程的示意图,具体来说,装配顺序一般是“先难后易、先内后外、先下后上,预处理工序在前”。
4.装配工序的划分与设计
装配工序确定后,即可将工艺过程划分为若干个工序,并进行具体装配工序的设计。装配工序的划分主要是确定工序集中与工序分散的程度。工序的划分通常和工序设计一起进行。工序设计的主要内容如下:
(1)制定工序的操作规范。例如,过盈配合所需压力、紧固螺栓连接的预紧扭矩及装配环境等。(2)选择设备与工艺装备。若需要专用装备与工艺装备,则应提出设计任务书。
(3)确定工时定额,并协调各工序内容。在大批大量生产时,要平衡工序的节拍,均衡生产,实施流水装配。
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,装配时按机械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、简要的工序内容、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。
6.制定机械检验与试验规范
机械检验与试验规范一般包括以下几项内容:
(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。
5.装配工艺文件
1)装配工艺过程卡
装配工艺过程卡片是装配工艺的主要文件,其中包括装配工序、装配工艺装备(工具、夹具、量具等)、时间定额等,见表5-1。
图5-5 部件装配单元系统图
2)装配工艺系统图
单件小批生产时通常不制定工艺过程卡,而是用装配工艺系统图来代替。装配工艺系统图在装配单元系统图上加注了必要的工艺说明(如焊接、配钻、攻丝、铰孔及检验等),此图较全面地反映了装配单元的划分、装配的顺序及方法,是装配工艺中的主要文件之一。
对复杂产品,还需填写装配工序卡,见表5-2。此外,还有装配检验及试验卡片。
(1)学习教材相关知识,回答下面问题。
装配工艺过程是指按照规定的程序和技术要求,将零件进行__________和连接使之成为机器或部件的工艺过程。
由两个或两个以上的零件结合成的整体件,装配后一般____________,这种整体件称为合件,它是最小的装配单元;在一个基准零件上,装上若干个合件及零件的组合体,组装后,在以后的装配中根据需要可以拆开,称为__________;在一个基准零件上,装上若干个组件、合件及零件组合体,可以完成某种功能的零件集合称为____________。
常见的装配工作有清洗、_____________、_________、_________与试验等几项。
(2)根据制定装配工艺规程的基本原则,完成下面问题。
①保证装配质量,力求______________,以延长机械的使用寿命。
②合理安排装配顺序和工序,尽量减少________劳动量,缩短装配周期,提高装配效率。
③尽量减少装配____________,提高单位面积的生产率。
④尽量减少装配工作所占的成本,如减少装配生产面积,提高单位面积的生产率;减少工人的数量,缩短装配周期,降低对______________要求,减少装配投资等。
(3)探讨分析装配工艺制定步骤一般有哪些,及其需要注意什么问题。
(4)完成任务单5.1的相应任务。根据所学装配工艺基本知识,手工绘制装配工艺过程卡、装配工序卡,并对比分析装配工艺过程卡与机械加工工艺过程卡(见表1-4),以及装配工序卡与机械加工工序卡(见表1-6)之间有何异同。
表5-1 装配工艺过程卡片
表5-2 装配工序卡片
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