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1、课题编制机械装配工艺规程(一)课时2课时(90min)教学目标知识技能目标：(1)掌握装配的有关概念和工作内容(2)熟悉装配精度的类型和影响因素(3)掌握装配尺寸链的分类、建立和计算方法(4)掌握装配方法素质目标：(I)养成坚持不懈、刻苦钻研、追求卓越的工作作风(2)践行勇于担当、乐于奉献的团队精神教学重难点教学重点：装配的有关概念和工作内容，装配精度的类型和影响因素，装配尺寸链和装配方法的相关知识教学难点：装配尺寸链的计算方法教学方法情景模拟法、讲授法、问答法、讨论法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学过程主要教学内容及步骤课前任务【教师】布置课前任务,和学生负责人取得联系，组织学生下
2、爹”项目工单编制机械装配工艺规程”，并根据任务工单进行组内分工，同时提醒同学通过APP或其他学习软件，收集装配工艺的相关资料，并进行了解【学生】提前上网观看相关资料，熟悉教材考勤【教师】使用APP进行签到【学生】按照老师要求签到情景导入【教师】讲述“B厂提高装配生产率”案例，并提出问题：什么是机械装配工艺规程?【学生】聆听、思考、讨论、回答传授新知【教师】通过大家的发言，引入新的知识点，讲解装配的有关概念和工作内容，装配精度的类型和影响因素，以及装配尺寸链和装配方法的相关知识一、机械装配工艺规程的基础知识机械装配工艺规程是指导装配生产的主要技术文件之一，是制订装配生产计划、进行技术准备、组织和
3、进行装配生产、设计及改建装配车间的主要依据。它对保证装配质量、提高装配生产率、缩短装配周期、减轻工人劳动强度、缩小装配占地面积和降低成本等有着非常重要的作用。在编制机械装配工艺规程前,需要了解相关基础知识，如装配的有关概念及工作内容、装配精度、装配尺寸链和装配方法等。（一）装配概述1.装配的有关概念零件是组成机器的基本单元。按规定的技术要求，将零件进行配合和连接,使之成为半成品或成品的工艺过程称为装配。机器一般比较复杂，为便于装酉怀口提高生产率，通常将其分解为若干个可独立装配的部分，如套件、组件、部件等，分层级组织装配。这些能独立装配的部分称为装配单元。【教师】通过多媒体展示“套件和组件示例”
4、图片，并讲解套件、组件的相关概念1）套件套件（也称合件）是指在一个基准件上装配一个或若干零件而构成的装配单元，它是最小的装配单元。套件的装配过程称为套装。每个套件只有一个基准件，它用来连接相关零件，并确定各零件之间的相对位置。如图6-1（a）所示为蜗轮和齿轮连接而成的套件，其中蜗轮是基准件。2）组件组件是指在T基准件上装配若干套件或零件而构成的装酉婵元。组件的装配过程称为组装。组件与套件不同的是，组件在以后的装配中可以拆解，而套件在以后的装配中一般不再拆解。每个组件只有一个基准件，它用来连接相关套件和零件，并确定它们之间的相对位置。如图（b）所示为一个组件，其中蜗轮和齿轮组成的套件是预先准备好
5、的，阶梯轴为基准件。(a)(b)套件和组件示例3 ）部件部件是指在一个基准件上，装配若干个组件、套件和零件而构成的装酉婵元.部件的装配过程称为部装。部件是产品中要实现一定功能的装酉婵元，如车床的主轴箱、进给箱和溜板箱等。每个部件只有一个基准件，用来连接相关组件、套件和零件，并确定它们之间的相对位置。在一个基准件上，把零件、套件、组件和部件装配成最终产品的过程称为总装。4 .装配的工作内容【教师】提出问题：装配的工作内容有哪些？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，并讲解新知装配是产品制造过程中的最后阶段，它包括清洗、连接、校正、调整、配作、平衡、验收与试验等一系列工作。由于产品的质量
6、最终是由装配来保证的，因此装配在产品制造过程中占有非常重要的地位。1）清洗清洗是指使用清洗剂除去零件表面或部件中的油污及其他杂质的过程。常用的方法有擦洗、浸洗、喷洗和超声波清洗等。清洗后的零件通常还具有一定的防锈能力。【教师】提出问题：当对零件进行清洗时，应注意哪些事项？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答当对零件进行清洗时，应注意橡胶制品（如密封圈等零件）应使用酒精或清洗液进行清洗，严禁使用汽油清洗，以防发生膨胀变形。清洗零件时，可根据零件的不同精度选用棉纱或泡沫塑料进行擦拭，但轴承不能使用棉纱擦拭，以防棉纱进入轴承内，影响轴承的装配质量。清洗后的零件应在晾干后再进行装配，以防影响
7、装配质量。另外，清洗后的零件不应放置过长时间（暂不装配的零件应妥善保管），以防污物进入零件。2）连接连接是指将两个或两个以上的零件结合在一起的过程，这是装配的主要工作。连接的方式一般有两种：可拆卸连接，如螺纹连接、键连接和销钉连接等，其中螺纹连接应用最为广泛；不可拆卸连接，如焊接、黏接、聊接和过盈配合等，其中过盈配合多用于轴与孑网连接，通常采用压入法和温差法装配。3）校正校正周旨相关零韶牛之间相互位置的找正、找直和找平及相应的调整工作。例如，卧式车床总装时，床身水平和导轨扭曲的校正等。4）调整调整是指相关零部件之间相互位置的调节工作，如轴承间隙、导轨副间隙的调整等。5）配作配作是指以已加工工件
8、为基准，加工与其相配的另一工件，或将两个（或两个以上）工件组合在一起进行加工，如配钻、配较和配磨等。配作必须在有关零部件的位置精度得到保证后才可进行。6）平衡对转速高、运转平稳性要求高的机器，为防止振动与噪声，对旋转零部件要进行平衡。总装后，在工作转速下还要进行整机平衡。整机平衡包括静平衡和动平衡两种。一般情况下，对于直径较大、长度较小的零件（如飞轮和带轮等），只需要进行静平衡；对于长度较大、转速较高的零件（如曲轴、电动机转子等），则需要进行动福7）验收与试验产品装配完成后，需要根据有关技术标准和规定对其进行较全面的检验和必要的试验，产品合格后才允许出厂。例如，卧式车床在总装后，需要进行静态检
9、验、空运转试验、负荷试验等。【教师】提出问题：除上述装配工作外，还有什么作业属于装配作业范畴？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答除上述装配工作外，涂装、包装也属于装配作业范畴，零部件的转移往往也是装配中必不可少的辅助工作。5 .装配精度1）装配精度的类型装配精度是指装配时实际达到的精度。它是产品设计时根据使用性能要求，装配时必须保证的质量指标。产品的装配精度包括零部件之间的距离精度、几彳可精度、相对运动精度和接触精度等。（1）距离精度。距离精度是指相关零部件之间距离的尺寸精度，包括间隙、过盈配合等要求。例如，卧式车床主轴轴线与尾座套筒轴线之间的等高度就属于距禹精度。（2）几何精度。
10、几何精度是指相关零部件之间的平行度、垂直度、同轴度及圆跳动等。（3）相对运动精度。相对运动精度是指产品中相对运动的零部件之间，在运动方向和相对运动速度上的精度.其中，运动方向的精度主要表现为运动方向上的直线度、平行度和垂直度等；相对运动速度的精度即传动精(4)接触精度。接触精度是!旨相互配合表面或接触表面之间，接触面积的大小和接触点的分布情况。例如，齿轮的啮合、锥体与锥孔的配合、导轨副的接触表面等，均有接触精度要求。2)装配精度的影响因素【教师】通过多媒体展示“卧式车床主轴轴线和尾座套筒轴线的等高度示意图”图片，并讲解卧式车床主轴轴线和尾座套筒轴线的等高度示意图零件的加工精度是保证装酉泡度的基
11、础，尤其是关键零件的加工精度，对装酉泡度有直接影响。例如，卧式车床主轴轴线和尾座套筒轴线的等高度，主要取决于主轴箱、尾座及尾座底板的尺寸精度。另外，装酉泡度还与所采用的装配方法有很大关系，尤其在单件小批生产中和装酉泡度要求较高时装配方法的影响更大。卧式车床主轴轴线和尾座套筒轴线的等高度要求很高，若靠提高11、和A3的尺寸精度来保证，则不仅经济性较差,而且加D三很大。在这种情况下,比较合理的方法是在装配时通过修酉谑座底板来保证等高度要求。这种方法虽然增加了装配工作量，但是经过对产品制造过程进行全面分析后，被证明是经济可行的。综上所述，产品的装酉潟度是由相关零件的加工精度和合适的装配方法共同保证的
12、。(二)装配尺寸链【教师】通过多媒体展示“轴与孔的配合”图片，并讲解装配尺寸链的相关概念装配尺寸链曷旨产品或部件在装配潘呈中，由相关零件的有关尺寸(表面朝峨之间的B巨离)或相互位置关系(如平亍度、垂直度或同轴度等)所组成的尺寸钱例如，旗屿孑曲配合中，孑宙、轴径和配合间隙三者就构成了一组辘火寸锯装SdR寸链分为组姗和封优M其中，封闭环是指三装酉时程中同蟋得的尺寸环，它是在舞以程的最后形成的，不肯融立变化;组成环是指对辍精度有直接影响的零部件尺寸或位置尺寸。【教师】提出问题：装配尺寸链与工艺尺寸链相比，除具有封闭性和关联性等共同特征外，还具有哪些显著特点?【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的
13、回答(I)装配尺寸链的封闭环一定是产品或部件的某项装配精度。因此，装配尺寸链的封闭环是十分明显的。(2)装配精度只有在产品装配后才能测量。因此，封闭环只有在装配后才能形成，不具有独立性。(3)装配尺寸链中的各组成环不只是一个零件上的尺寸，而是几个零部件之间与装配精度有关的尺寸。1 .装配尺寸链的分类按照各环的几何特征和所处空间位置的不同，装配尺寸链可分为直线尺寸链、角度尺寸链和平面尺寸链等。【教师】通过多媒体展示“轴与孔的配合”图片，并讲解直线尺寸链的相关概念(1)直线尺寸槌(也称线性尺寸链)是指由长度尺寸组成，各环相互平行并且处于同一平面内的装配尺寸链。(2)角度尺寸链是指由角度、平行度、垂
14、直度等组成的装配尺寸链。角度尺寸链常用于分析和计算机械结构中有关零件要素的位置精度，如平面度、垂直度和同轴度等。(3)平面尺寸链是指由成角度关系布置的长度尺寸及相应的角度尺寸(或角度关系)构成，且各环处于同一平面的装配尺寸链。常见的装配尺寸链是前两种。平面尺寸链可以用坐标投影法转换为直线尺寸链。下面重点讨论直线尺寸链。2 .装配尺寸链的建立【教师】提出问题：装配尺寸链的建立步骤是怎样的？建立装配尺寸链应遵循哪些原则？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，并讲解新知1)装配尺寸链的建立步骤建立装配尺寸链就是在装配图上根据装配精度的要求，找出有关零件及其尺寸，确定封闭环，查找组成环，并画
15、出装配尺寸链线图。(1)确定封闭环。确定封闭环是建立装配尺寸链最关键的一步。在装配尺寸链中，封闭环通常为产品或部件的装配精度。(2)查找组成环。从封闭环出发，沿装酉随度要求的位置方向依次找出影响装酉泡度的有关零件及其尺寸，直至返回封闭环。(3)画出装配尺寸链线图。与工艺尺寸链线图的画法相同，在确定了装配尺寸链的封闭环和组成环之后，可按回路法画出装配尺寸链线图，判别各环的增减性质。2)装配尺寸链的建立原则(1)简化原则。产品的结构通常都比较复杂，装配精度的影响因素也有很多，因此，建立装配尺寸链时，在保证装配精度的前提下,可忽略那些影响较小的次要因素,使装配尺寸链的组成环适当简化。(2)环数最少原
16、则。对产品进行结构设计时，在满足其工作性能要求的前提下，应尽可能减少对封闭环有影响的零件数目，与封闭环相关的零件应只有一个尺寸作为装配尺寸链的组成环。这样，组成环的数目等于有关零件的数目，这就是环数最少原则.封闭环公差一定时，环数最少原则可使分配到各有关组成环上的公差值更大，零件的精度更容易保证。(3)方向性原则。在同一装薪构中，当不同方向都有装配精度要求时，回安不同方向分别建立装配尺寸链。例如，在蜗轮蜗杆传的结构中，为了保证二者准确啮合，蜗轮和蜗杆两轴线间的垂直度，以及蜗杆轴线与蜗轮中心平面的重合度等，都有一定的精度要求。这是两个不同方向的装酉瑞度，需要在两个不同方向上分别建立装配尺谨3.装
17、配尺寸链的计算方法装配尺寸链的计算方法有极值法和概率法两种。计算装配尺寸链的极值法与计算工艺尺寸链的极值法相同，其优点是简单可靠。然而，由于封闭环与组成环的关系式是根据极端情况推导出来的，因此极值法计算得到的组成环公差过于严格。在装酉随度较高、环数较多的装配尺寸链计算中，得到的公差会更加严格，从而增加装配难度。因此，极值法多用于计算装配精度不太高、环数较少的装配尺寸链。大批大量生产中,由于零件的加工误差出现极值的情况很少，因此装配尺寸链的计算多采用概率法。若装配尺寸链环数较多，装配时零件出现最坏组合的机会则会更加微小。此时，可根据概率论有关原理，考虑各环出现的概率，推导出封闭环与各组成环之间的
18、关系式，以此来计算装配尺寸链。(三)装配方法【教师】提出问题：产品的常见装配方法有哪些？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答，并讲解新知在产品装配过程中，如果采用的装配方法合理，就能以最快的速度、最小的工作量和较低的成本来实现装配精度要求。在生产实践中，人们根据不同的产品结构、生产类型和装配要求创造出了许多装配方法，主要有互换法、选配法、修配法和调整法四大类。1.互换法互换法是指在装配时，各零件不需要做任可选配、修配或调整就能保证装酉隔度的装配方法。按互换程度不同，互换法可分为完全互换法和不完全互换法两种。D完全互换法完全互换法是指在全部产品中，装配尺寸链的各组成环不需要挑选，或不需
19、要改变大小和位置就能保证装酉照度的装配方法。完全互换装配中，即使各组成环为极限尺寸，也能可靠地保证装配精度.这种方法具有装配质量稳定可靠、装配过程简单、生产率高等特点，易于组织流水作业及自动化装配，也便于采用协作方式组织专业化生产。完全互换法适用于成批、大量生产中装配那些涉及零件较少或涉及零件虽多但装配精度要求不晨的产品。采用完全互换法进行装配时，装配尺寸链用极值法计算,各组成环公差之和应不大于封闭环公差，其关系式为沃，（6-D/=I式中：Ti组成环公差；TQ封闭环公差；尺寸链总环数。计算装配尺寸链时，常用等公差法来分配各组成环的公差。等公差法是指先按照各组成环公差相等的原则分配封闭环公差，然
20、后对各组成环的公差根据尺寸大小和加工难易程度进行适当调整的方法。采用等公差法分配各组成环的公差时，调整后的各组成环公差之和仍不得大于封闭环公差。组成环平均公差。的计算公式为Tm=3（6-2）n-l式中：Tm组成环的平均公差。【教师】提出问题：采用等公差法来分配各组频的公差时，公差的调整有哪些原则？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答（1）当组成环是标准件的尺寸（如轴承的内、外径，弹怕当圈的厚度）时，组成环的公差采用标准规定的（2）当组成环是多个装配尺寸链的公共环时，其公差和公差的分布位置应由对其要求最严的那个装配尺寸链确定.对于其他装配尺寸链，该组成环的公差为已定值。（3）对于待定的
21、组成环公差，一般先通过经验判断各组成环的加工难易程度，再据此进行分配。在确定各组频公差的分布位置时,一般可按入体原则确定。若各组成环都按入体原则确定公差及公差的分布位置，则封闭环的要求往往不能恰好得到满足。此时，需要选取一个组成环来协调其他组成环，以满足封闭环公差及公差分布位置的要求，这个组成环称为协调环。协调环一般选择便于加工和可使用通用量具测量的零件尺寸，其公差及公差分布位置要经过计算确定.2）不完全互换法不完全互换法（也称大数互换法）是指在绝大多数产品中，装配尺寸链的各组成环不需要挑选，或不需要改变大/坏口位置，即可保证装配精度的装配方法。不完全互换法以概率论为依据，将装配尺寸链中各组成
22、环公差放大，使各零件更容易按加工精度加工，以降低生产成本。但采用这种方法少部分产品会出现装配精度超差，需要进行返修。不完全互换法适用于大批生产中装配那些精度要求较高且涉及零件数多的机器。2.选配法选配法是指当装酉泡度要求较高，零件制造公差要求很严，致使几乎无法加工时，而将制造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，以保证装酉端度要求的装配方法。选配法可以分为直接选配法、分组选配法和复合选配法等。1）直接选配法直接选配法是指在装配时，工人凭经验直接选择合适的零件进行装配，以保证装酉漏度要求的装配方法。虽然这种方法的装配精度高，但是装配精度在很大程度上取决于工人的技术水平，装配时间不
23、易控制，装配效率低.因此，直接选配法不宜用于节拍要求较严的大批大量生产中，一般用于装酉端度要求相对不高的小批生产的装配中，如发动机生产中活塞与活塞环的装配。2)分组选配法分组选配法(也称分组互换法)是指W配合零件的公差先按完全互换法求解，然后将所求得的公差值放大数倍，使配合零伸技加工精度加工，加工完后再按实际尺寸测量分组，以保证装酉髓度的装配方法.这种方法可获得较高的装配精度和较好的经济性，适用于成批、大量生产中装配精度较高、装配尺寸链组成环较少的产品。【教师】提出问题：采用分组选配法时，应注意哪些事项?【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答(I)配合零件的公差应相等，公差增大的方向应
24、相同，放大的倍数就是分组数。(2)分组后配合零件的公差放大，但几何公差和表面粗糙度不能放大，仍按设计要求制造。(3)分组数不宜太多，一般为35组，否则会增加测量、分组和储运的工作量。(4)分组后各组内配合零件数应相等，以免出现某些配合零件的积压和浪费。3)复合选配法复合选配法是指将直接选配法和分组选配法复合使用的装配方法。采用这种方法装配时，零件加工后预先测量分组，装配时再由工人在各组内直接选择装配。复合选配法的特点是配合零件的公差可以不相,装配速度较快、质量较高,且能满足一定生产节拍的要求。3.修配法修配法是指选择合适的组成环零件，按加工精度加工，装配时通过对其进行再加工来保证装酉痢度的装配
25、方法。修配法中修配零件被去除材料的厚度称为修配余量，其大小应通过计算合理确定。常见的修配方法有单件修配法、合件修配法和自身加工修配法三种。1)单件修配法单件修配法是指选定某个固定零件作为修酉耀件，在装配过程中对其进行再加工，以保证装酉漏度的装配方法。这是生产中应用最广泛的修配方法。2)合件修配法合件修配法是指将两个或两个以上的零件合并在进行加工修配，以保证装裕度的装配方法。这种方法可以减少累积误差，从而减少修配劳动量，在实际装配中应用较多。由于这种装配方法的生产组织难度较大，因此多用于单件小批生产。3)自身加工修配法自身加工修配法是指用自己加工自己的方法来保证装酉痢度的装配方法。这种方法多用于
26、机床制造。【教师】提出问题：什么样的修酉蹲件可采用修配法装配？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答(1)修配零件应便于安装和拆卸，形状应简单。(2)预留修配余量的表面应易于加工。(3)修配零件应是只有一项装配精度要求的零件。4.调整法调整法是指装配尺寸链各组成环按加工精度加工，装配时通过调整某一零件在产品中的位置或对其进行更换，以补偿装配时的累积误差，来保证装配精度的装配方法。采用调整法装配时，被调整或更换的零件称为调整件，该零件的组成环称为调整环。调整法可分为可动调整法、固定调整法和误差抵消调整法三种。1)可动调整法【教师】通过多媒体展示“采用可动调整法调整轴承的间隙”图片，并讲解
27、可动调整法的相关概念可动调整法是指通过改变调整1牛的位置来保证装酉漏度的装配方法.采用可动调整法装配时，零件在调整过程中不需要拆卸，比较方便。这种方法不仅可以获得比较高的装配精度，还可以通过调整件来补偿由磨损、热变形所引起的误差，使设备恢复原有精度。因此，可动调整法的应用十分广泛。2)固定调整法固定调整法是指在装配尺寸链中选定或加入调整件，以该调整件的组成环作为调整环，根据各组成环累计误差的大小更换调整件,来保证装配精度的装配方法。常用的调整件有轴套、垫片和垫圈等。3)误差抵消调整法误差抵消调整法是指通过调整有关零件的相互位置，使其加工误差相互抵消来保证装酉泡度的装配方法。这种方法在机床的装配
28、中应用较多。例如，在机床主轴的装配中，可通过调整前后轴承的径向期励方向来控制主轴的径向跳动。【教师】提出问题：装配方法的选择原则有哪些？【学生】聆听、思考、回答【教师】总结学生的回答当产品装配时，应根据产品的结构、装酉泡度、装配尺寸链的环数、生产类型及具体生产条件等因素合理选择装配方法。一般情况下，装配方法的选择原则如下。(I)优先采用完全互换法。只要组成环的加工较为经济可行，就应优先采用完全互换法。(2)当装配精度要求较高，采用完全互换法会使组成环的加工比较困难或不经济时，应考虑采用其他装配方法。例如，当生产批量较大，组成环的数量较少时，可采用分组选配法；当组成环的数量较多时，可采用调整法；单件小批生产可采用修配法。(3)当装配精度要求很高，不宜采用其他装配方法时，可采用修配法。【学生】聆听、思考、理解、记忆课堂实践【教师】给出不同产品的生产条件，然后组织学生以小组为单位，为各产品选择恰当的装配方法【学生】聆听、思考、小组讨论、选择装配方法，由小组代表上台发表讨论结果【教师】总结学生的发言，并评价各组学生的表现课堂小结【教师】简要总结本节课的要点(I)装配的有关概念和工作内容(2)装配精度的类型和影响因素(3)装配尺寸链(4)装配方法【学生】总结回顾知识点作业布置【教师】布置课后作业【学生】完成课后任务教学反思
