自动装配技术第一章

沈阳理工大学SHENYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY

自动装配技术 自动装配技术第一章张志军

张志军

绪论 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章

装配技术基础 自动供料系统 自动装配系统 装配机的结构形式 可靠性及可用性 装配机器人 柔性制造 机器人的发展与未来 数字化制造技术

第一章第一节 第二节 第三节 第四节

装配技术基础联接方式 公差分析 产品的装配工艺性 装配流程的确定

第一节、联接方法1、概述

在设计人员设计产品时联接方式就被确定了。由于可 以采用的联接结构很多，所以联接方式也必然是多样的。各种联接方法的使用因行业而异。机械制造和车辆制 造行业比精密仪表行业更多地使用螺纹联接。 螺纹联接是一种通过压紧实现的联接，因为被联接件 是通过螺钉被相互紧紧地压在一起的(如下图示)。由此 产生一对摩擦副。

为了能够从数量上精确地控制联接力，必须对有关 的因素加以控制

螺纹联接也存在各种不同的形式，按螺纹头部 的不同形状可以分为四种： ① 螺钉拧入被联接件，靠螺钉头部压紧； ② 螺钉一端栽入被联接件； ③ 螺钉插入被联接件，螺母在另一端拧紧； ④ 螺母联接。

螺钉拧入被联接件，靠螺钉头部压紧

螺钉一端栽入被联接件

螺钉插入被联接件，螺母在另一端拧紧

螺母联接

2、紧固力的计算

紧固力矩必须控制在一个严格的公差范围 Mv=Mvnenn ± Tv 其下限由必需的预紧力确定 Mvmin=f(Fv) 其上限受螺钉材料的强度限制Mvmax=f(σb) 式中： Fv—必需的预紧力 Mvmin—名义紧固力矩 Mvmax—最大紧固力矩 Tv—紧固力矩的公差 (N); (N cm); (N cm); (N cm);

σb—螺钉材料的抗拉强度(N/cm2)。

除螺纹联接以外，最常用的当数并接(套装、插入、 推入和挂接)。这要取决于两连接件耦合面的形状和位置。 这种联接方式，被联接件之间的接触力起着重要的作用， 因为它们在联接的瞬间形成一定的力矩。FF FF FF FR FR FR FK FK FR FK1 FR FK2 FK1 FR FK2 MB FF

MB

定位

一点接触

二点接触

插入过程

插入联接各阶段的反作用力和反力矩

3、常用的连接方式1)连接方式 连接方式有：折边、镶嵌或插入、溶入、翻边或咬 接、填充、开槽、钉夹、粘接、压入、凸缘连接、铆钉、 螺纹连接、焊接、铆接、铰接等。

连接方法的自动化实现的程度：高→低 压入、凸缘连接、溶入、焊接、铆钉、螺纹连 接、翻边或咬接、折边、镶嵌或插入、填充、开槽、 铆接、铰接、钉夹、粘接。

2)典型的联接动作要求

名

称

原

理

运

动

说 明 有间隙联接，靠 形状定心 属形状耦

合联接 为寻找正确的位 置精密地补偿

插入 (简单 联接) 插入并 旋转 适配

名 称 插入并 锁住旋入 压入 取走

原 理

运 动

说 明 顺序进行两次简 单联接 两种运动的复合， 一边旋转一边按螺 距往里钻过盈联接

从零件储备仓取 走零件

名 称运动 变形联 接 通过材 料流联 接 临时联 接

原 理

运 动

说 明 零件位置和方向 的变化通过方向相对的 压力来联接 钎焊、熔焊等 为搬送做准备

第二节

公差分析

零件的精度要求就决定了制造与装配的经济性。装 配中存在的所有的联系都可以用尺寸链来表示。 每个零件都有各自的尺寸和公差，可供在制订自动 化的计划时分析。

所谓公差分析就是从数量上掌握公差链的极端情况。 也可以通过实验来确定装配公差。有：第一定律、第二定律

1、第一定律 第一定律是一个公差链的总公差等于各个环节公 差的总和，即各公差的绝对值相加。 其相互关系如下图所示。

2、第二定律 第二定律是封闭环的上偏差等于所有增环的上偏差 之和减去所有减环的下偏差之和。 封闭环的下偏差等于所有增环的下偏差之和减去所 有减环的上偏差之和。 任何形状和位置公差超过了界限的配合件都不能用来 进行自动化装配。 如果出现这种情况，就必须在制造过程中予以改正。 质量控制标准中对于公差的分布形式有具体规定。 最常见的分布形式有：正态分布、Simson分布、均 匀分布、均匀增长分布和复合分布。