6磨研和装配基础知识.ppt

钳工工艺与技能培训,第十一章 研 磨第一节 研磨概念研磨是使用研具和研磨剂从工件表面上去除一层极薄的金属，使工件达到精确的尺寸、准确的几何形状和很小的表面粗糙度。这种加工方法称为研磨。一、研磨的基本原理研磨是一种微量的金属切削运动，它的基本原理包含着物理和化学的综合作用。1、物理作用即磨料对工件的切削作用。研磨时，要求研具的材料比工件的材料软。当受到一定压力后，研磨剂中的微小颗粒（磨粒）被压嵌在研具的表面，成为无数个刀刃，由于研具和工件的相对运动，使磨料对工件产生微量的切削与挤压，工件表面被均匀地削去一层极薄的金属，借助于研具的精确型面，从而使工件逐渐得到准确的尺寸精度及表面 粗糙度。2、化学作用当采用氧化铬、硬脂酸或其他化学研磨剂对工件进行研磨时，与空气接触的金属表面很快形成一种氧化膜，而且氧化膜又很容易被研磨掉，这就是研磨的化学作用。在研磨过程中，氧化膜迅速形成（化学作用），又不断地被磨掉（物理作用），经过这样多次反复，工件表面就很快地达到预定要求。由此可见，研磨加工实际体现了物理和化学的综合作用。,钳工工艺与技能培训,二、研磨的作用1、减少表面粗糙度2、能达到精确的尺寸3、提高零件几何形状的准确性4、延长工件使用寿命三、研磨余量研磨的切削量很小，一般每研磨一遍所能模去的金属层不超过0.002mm，所以研磨余量不能太大。否则会使研磨时间增加并且研磨工具的使用寿命也要缩短。通常研磨余量在0.005mm0.03mm范围内比较适宜。有时研磨余量就留在工件的公差以内。第二节 研具和研磨剂一、研具研具是研磨加工中保证被研零件几何精度的重要因素，因此对研具的材料、精度和粗糙度都有较高的要求。1、研具材料研具的组织结构应细密均匀，要有很高的稳定性和耐磨性，具有较高的嵌存磨料的性能，工作面的硬度应比工件表面硬度稍软。,钳工工艺与技能培训,2、研具的类型生产中需要研磨的工件是多种多样的，不同形状的工件应用不同类型的研具。常用的研具有以下几种。,钳工工艺与技能培训,二、研磨剂研磨剂是由磨料和研磨液调和而成的混合剂。,钳工工艺与技能培训,钳工工艺与技能培训,第三节 研磨方法研磨分手工研磨和机械研磨两种。手工研磨时，要使工件表面各处都受到均匀的切削，应合理选择运动轨迹，这对提高研磨效率、工件表面质量和研具的耐用度都有直接的影响。一、手工研磨运动轨迹的形式手工研磨的运动轨迹，一般采用直线、摆线、螺旋线和8字形或仿8字形等几种。不论哪一种轨迹的研磨运功，其共同特点是工件的被加工面与研具的工作面在研磨中始终保持相密合的平行运动。这样既能获得比较理想的研磨效果，又能保持研具的均匀磨损，提高研具的耐用度。1、直线研磨运动轨迹这种运动轨迹研磨由于不能相互交叉，容易直线重叠，使工件难以获得很细的表面粗糙度，但可获得较高的几何精度，故常用于有阶台的狭长面上的研磨。2、摆动式直线研磨运动轨迹这种运动轨迹研磨是 在作横向直线往复移动的同时，工件作前后摆动。如研磨刀形直尺、样板角尺侧面的圆弧时，由于主要是要求平直度，采用这种轨迹研磨可使研磨表面的直线度得到保证。,钳工工艺与技能培训,3、螺旋形研磨运动轨迹这种远动轨迹研磨能获得较高的平面度和很细的表面粗糙度。适于圆片或圆柱形工件端面等的研磨。4、8字形或仿8字形研磨运动轨迹这种运动轨迹研磨能使研磨表面保持均匀接触，有利于提高工件的研磨质量，使研具均匀磨损。适于小平面工件的研磨和研磨平板的修整。以上几种研磨运动轨迹，应根据工件被研磨表面的形状特点合理选用。,二、平面的研磨1、一般平面的研磨平面的研磨一般是在平面非常平整的平板上进行的，平板分有槽的和光滑的两种。粗研时可在有槽的平板上经行，有槽平板能保证工件在研磨时整个平面内有足够研磨剂、这样，粗研时就不会使表面磨成凸弧面。精研时，则应在光滑的平板上进行。,钳工工艺与技能培训,2、狭窄平面的研磨在研磨狭窄平面时，应采用直线研磨的运动轨迹，保证工件的垂直度，可用金属块作导靠，金属块的工作面与侧面应具有良好的垂直度，使金属块和工件紧紧地靠在一起，并跟工件一起研磨。,钳工工艺与技能培训,三、圆柱面的研磨圆柱面的研磨一般都采用手工与机床互相配合的方式经行研磨。1、研磨外圆柱面研磨外圆柱面一般是在车床或钻床上用研磨环对工件进行研磨。研磨环的内径应比工件的外径略大0.0250.05mm，研磨环的长度一般为其孔径的12倍。,2、内圆柱面的研磨内圆柱面与外圆柱面的研磨恰恰相反，是将工件套在研磨棒上进行。研磨棒的外径应比工件内径小0.01mm0.025mm，研磨棒工作部分的长度大于工件长度，但不宜太长，否则会影响工件的研磨精度。一般情况下，是工件长度的1.52倍。,钳工工艺与技能培训,四、圆锥面的研磨圆锥表面的研磨，包括圆锥孔和外圆锥面的研磨。研磨时必须要用与工件锥度相同的研磨棒或研磨环。,第四节 研磨缺陷分析研磨后工件表面质量的好坏，除与选用研磨剂及研磨的方法有关外，对能否注意研磨时的清结工作，有直接影响。在研磨中往往是由忽视了必要的清洁工作，使工件出现不应有的缺陷和废品。研磨时产废品的形式、原因及防止方法见表。,钳工工艺与技能培训,第十二章 装配基础知识第一节 装配工艺概念一、装配工作的重要性在生产过程中，按照一定的精度标准和技术要求，将若干个零件组合成部件或将若干零件或部件组合成产品的过程，称为装配。,二、装配的组织形式装配组织形式随着生产纲领及产品复杂程度和技术要求的不同而不同，下面仅从生产纲领的不同来说明装配组织的形式。,钳工工艺与技能培训,三、装配工艺过程,钳工工艺与技能培训,四、装配工艺规程,钳工工艺与技能培训,钳工工艺与技能培训,第二节 旋转体的平衡机器中的旋转体（如齿轮、带轮、飞轮及各种转子等）由于材料密度不均匀、加工或装配过程中产生的误差等原因，都会使旋转体的重心与旋转中心不重合，当旋转件选装时，产生一个离心力。不平衡量所产生的离心力，随着旋转二不断地改变方向，引起了机械振动，降低了机械的工作精度和相关零部件的使用寿命，严重时甚至发生事故。因此，为了保证机械的运转质量，对转速较高或长径比较大的旋转件，都必须进行平衡，以抵消或减少不平衡离心力。一、旋转件的不平衡形式旋转件的不平衡形式可分为静不平衡和动不平衡两类。1、静不平衡不平衡；量所产生的离心力，通过旋转件的重心。2、动不平衡旋转件在径向各截面内有不平衡量，且这些不平衡量所产生的离心力将形成不平衡力矩，引起旋转件在垂直于旋转轴线方向上的振动和使旋转轴线产生倾斜的振动。,钳工工艺与技能培训,二、旋转件的平衡方法旋转件的平衡方法相对于旋转件的不平衡形式也分两类，即静平衡法和动平衡法。1、静平衡法只能平衡旋转件重心的不平衡，而无法消除不平衡力矩。静平衡法只适用于长径比较小（如盘类零件）或长径比虽较大，但转速较低的旋转件。静平衡是在棱形、圆柱形等平衡支架上进行的，静平衡实质是确定旋转件上不平衡量的大小和相位。平衡支架的支承面必须光滑、耐磨，同时应具有很高的直线度，两支承面必须同时处于一个水平面内，并且平行，以保证旋转件在滚动时具有较高的灵敏度。,钳工工艺与技能培训,2、动平衡法对于长径比较大或转速较高的旋转体，在有平衡要求时，都必须进行动平衡。动平衡是在旋转件高速旋转时进行的。因为不平衡量在旋转时会产生明显的离心力，因此，动平衡转速愈高，它所能达到的平衡精度就愈高。动平衡不仅可以平衡不平衡量所产生的离心力，而且还可以平衡离心力所组成的力矩，因此动平衡也包括了静平衡。在动平衡之前应先进行静平衡，以去除较为显著的不平衡量，防止动平衡时发生意外事故。,三、平衡精度旋转件经过平衡之后，不可能达到绝对平衡，它总要存在或多或少的不平衡量剩余不平衡量。所谓的不平衡精度就是指旋转件经过平衡之后，所允许存在的剩余不平衡量的大小。,钳工工艺与技能培训,第三节 固定连接的装配工艺一、螺纹连接的装配工艺螺纹连接是一种可拆的固定连接，它具有结构简单、连接可靠、装拆方便迅速、成本低廉等优点，因而在机械中得到普遍应用。1、螺纹连接的预紧和放松（1）拧紧力矩的确定 为了达到连接紧固可靠的目的，连接时必须施加拧紧力矩，使螺纹副产生预紧力从而使螺纹副具有一定的摩擦力矩。对有预紧力要求的螺纹连接，预紧力的大小可从装配工艺文件中查找。（2）控制螺纹预紧力的方法 控制螺纹预紧力有以下几种方法：,钳工工艺与技能培训,（3）防松装置连接用的螺纹一般都有自锁能力，但在冲击、振动或变载荷作用下，以及温度变化较大的场合，很容易发生松脱，为了确保连接可靠，必须采用有效的放松措施。螺纹的放松装置，按其工作原理分为利用附加摩擦力放松和机械法放松两大类。利用附加摩擦力防松装置 这类防松装置是利用螺母和螺栓的螺牙间产生附加摩擦力来达到防松的目的。利用附加摩擦力防松，结构简单，对连接件无特殊要求，但防松能力较弱。主要形式分为利用锁紧螺母防松和利用弹簧垫圈防松。,钳工工艺与技能培训,机械法防松装置 这类防松装置是利用机械的方法，使螺母和螺栓，或螺母与被连接件互相锁牢，以达到防松的目的。机械法防松，相对而言，对连接件或被连接件结构上有一定的要求，增加了成本，但机械法防松可靠，多用于变载，振动及工作温度变化较大的场合。主要分为：开口销与带槽螺母防松；串联钢丝防松；点铆法防松；粘连法防松等。,钳工工艺与技能培训,2、螺纹连接的装配（1）装配螺纹时常用的工具 为了保证螺纹连接的转配质量和装配工件的顺利进行，合理地选择和使用装配工具也是很重要的。常用的工具有旋具、扳手等。旋具 主要用来装拆头部开槽的螺钉。,钳工工艺与技能培训,扳手 扳手用来拧转六角形、正方形螺钉和各种螺母。扳手有通用扳手、专用扳手和特殊场合使用的特种扳手。通用扳手，它有固定钳口、活动钳口、螺杆及销四个部分组成，其开口尺寸能在 一定范围内调整。,专用扳手 专用扳手只能扳动一种规格的螺母或螺钉。根据其用途的不铜分为开口扳手（呆扳手）、整体扳手、成套套筒扳手、钳形扳手、内六角扳手。,钳工工艺与技能培训,特种扳手 特种扳手是根据某些特殊要求制造的，它适用于空间狭窄的场合。,钳工工艺与技能培训,钳工工艺与技能培训,钳工工艺与技能培训,二、键连接的装配工艺键是用来连接轴和轴上零件，使他们在周向固定以传递扭矩的一种机械零件。它具有结构简单、工作可靠、装拆方便等优点，因此在机械行业中得到广泛应用。根据键的结构特点和用途的不同，键连接可分为松键连接、紧键连接和花键连接三大类。,钳工工艺与技能培训,钳工工艺与技能培训,钳工工艺与技能培训,三、销连接的装配工艺销连接可以起到定位、连接和保险作用。销子结构简单、连接可靠、定位及装拆方便，在机械中应用很广泛。,钳工工艺与技能培训,钳工工艺与技能培训,3、装配方法（1）压入配合法 用手锤加垫块敲击压入。其方法简便，但导向性不好，容易产生歪斜。使用于配合要求较低或配合长度较短的过度配合的连接件的单件生产。,钳工工艺与技能培训,（2）热胀法热涨法是利用物体受热膨胀的 原理，将孔件加热，使孔径增大，然后将轴件套入孔中，待冷却后，轴与孔便紧固地连接在一起。热胀法的加热方法应根据套入零件的尺寸大小来选择；一般中小型零件在燃气炉或电炉中进行加热，也可侵在油中加热；对于大型零件，可用感应加热器等加热。（3）冷缩法冷缩法则是利用物体温度下降时体积缩小的原理将轴件冷却，使轴件尺寸缩小，然后将轴件套入孔中，当温度回升后，轴与孔便紧固连接。冷缩法与热膨胀法相比，变形量小，多用于过度配合，有时也用于小过盈配合。第四节 轴承的装配工艺轴承是支承轴的部件，它引导轴的旋转运动，并承受轴传递给机架的载荷。轴承有时也用来支承轴上的旋转零件。根据轴承工作的摩擦性质不同，轴承可分为滑动轴承和滚动轴承两类。一、滑动轴承的装配滑动轴承工作平稳可靠，无噪声，承载能力高，并能承受较大的冲击载荷。所以多用于精密、高速、重载的转动场合。滑动轴承根据其润滑和摩擦状态不同，可分为液体润滑滑动轴承和半液体润滑滑动轴承。,钳工工艺与技能培训,钳工工艺与技能培训,钳工工艺与技能培训,钳工工艺与技能培训,钳工工艺与技能培训,钳工工艺与技能培训,钳工工艺与技能培训,二、滚动轴承的装配1、滚动轴承是标准件，由专门工厂成批生产。一般来说，滚动轴承由外圈、内圈、滚动体和保持架四个部分组成。内、外圈分别与轴颈和轴承座孔相配合，工作时，滚动体在内、外圈的滚道上滚动，形成滚动摩擦。它具有摩擦小、效率高、轴向尺寸小、安装、维修方便、价格便宜等特点，因此，在机械行业中得到广泛的 应用。2、滚动轴承的润滑和密封装置（1）滚动轴承的润滑 为了降低摩擦阻力、减小磨损、防止锈蚀和均匀散热等，滚动轴承 应维持良好的润滑。润滑剂一般采用润滑脂或润滑油。脂润滑 当轴颈圆周速度不大于45m/s时，采用脂润滑为宜。脂润滑不易渗漏，易于维护和密封，不需经常添加或更换，并具有防尘能力，但其内摩擦大，过多的润滑脂会引起轴承发热，所以填充量一般为轴承内腔的1/31/2。油润滑 油润滑一般用于转速较高的轴承。油润滑的内摩擦较小，在高速、高温条件下仍具有良好的润滑性能，且散热条件好，能避免轴承的过热。油浴润滑时，油面高度不超过最下方滚动体的中心，飞溅润滑时，溅油零件的圆周速度不应低于3m/s，否则很难将油溅起。,钳工工艺与技能培训,（2）滚动轴承的密封 为了防止润滑剂的流失以及外界杂质的侵入，滚动轴承必须采用适当的密封装置。密封可分为接触式和非接触式两大类。,钳工工艺与技能培训,（3）滚动轴承的预紧 有时在装配轴承时，需要对轴承预紧，即给轴承内、外圈以一定的轴向预负荷，使内、外圈发生相对位移，消除内、外圈与滚动体的游隙，从而产生初始的接触弹性变形，预紧后轴承能控制内、外圈的正确位置从而提高了轴的旋转精度，但在高速旋转中易发热和磨损。,钳工工艺与技能培训,轴承常见的预紧方法如图，为向心角接触球轴承预紧方法。4.滚动轴承的装配与拆卸（1）滚动轴承的装配装配前的准备工作 按所装的轴承准备好所需工具和量具。将与轴承相配合的零件去毛刺，并清理或清洗。滚动轴承的装配方法 滚动轴承的装配方法应根据轴承的结构尺寸和轴承的配合性而定。,钳工工艺与技能培训,滚动轴承装配要点滚动轴承上标有代号的端面应装在可见的部位，以便更换。为了保证滚动轴承工作时有一定的热伸长余地，在同轴的两轴承中必须有一个内圈（或外圈）可以在轴向移动，以免轴或轴承产生附加应力，甚至在工作时轴承卡住。在装配轴承时，压力应直接加在待配合的套圈端面上，不能通过滚动体传递压力。在装配过程中，应严格保持清洁，防止杂物进入轴承内。,钳工工艺与技能培训,第五节 传动机构的装配工艺传动机构的类型较多，如螺纹传动、链传动、带传动、齿轮传动、涡轮蜗杆传动、联轴器、离合器、棘轮等。,钳工工艺与技能培训,一、带传动机构的装配工艺1、带传动的传动特点和类型带传动是常用的一种机械传动，它是靠带与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力的。也是依靠带和带轮上齿的啮合传递运动和动力的。带传动结构简单、工作平稳，对机构能起到过载保护的作用，主要用于两轴中心距较大的场合。但带传动的传动比不准确、传动效率低、带的寿命短。,钳工工艺与技能培训,钳工工艺与技能培训,4、带传动的转配带传动的装配包括带轮与传动轴的装配和传动带的安装。（1）带轮与传动轴的装配带轮与带传动的配合一般采用过渡配合。,钳工工艺与技能培训,（2）传动带的安装安装传动带时，先将带套在小带轮槽中，然后将带用旋具拨入大带轮槽中，同时转动大带轮。在安装传动带时，不易用力过猛，以防损坏带轮。二、齿轮传动机构饿装配工艺齿轮传动是最常见的传动方式之一，它与带传动相比具有以下的特点：传动比恒定，速度变化范围大，传动效率高，传递功率大，结构紧凑，使用寿命长，但齿轮传动的制造、装配要求高，当其制造、装配精度低时，齿轮传动将会产生较大的冲击和噪声。,2、圆柱齿轮机构的装配圆柱齿轮的装配，一般可按下述顺序进行：把齿轮装在轴上，把齿轮部件装入箱体中。,钳工工艺与技能培训,（1）齿轮与轴颈的装配 齿轮与轴颈的连接形式有：齿轮在周上空转、滑移或与轴固定连接。（2）将齿轮部件装入箱体将齿轮部件装入箱体，是一项极为重要的工序，装配的方式应根据轴在箱体中的结构特点而定。对于对开式箱体而言，齿轮轴部件的装入是很方便的，对于非对开式箱体的齿轮传动，齿轮与轴的装配只能是在装入箱体的过程中同时进行。为了保证齿轮传动的装配质量，装配前应检验箱体的主要部件尺寸精度、形状和位置精度。检验的主要内容：孔和平面的尺寸精度和形状精度；孔和平面的表面粗糙度及外观质量，孔和平面的位置精度。,