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裝配機、裝配線及其設計_技術資料-機械專家網-機械行業最具權威
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1.自動裝配工藝系統的精度
(1)影響自動裝配工藝過程的主要因素
1)裝配件在供料定向及輸料裝置中的位置精度。零件的定向軸線應平行于給定坐標系中某一確定的直線。
裝配件在滾道斷面中的位置與下列因素有關,裝配件進入滾道設置的初始開始位置及速度;裝配件的橫向尺寸及偏差;滾到尺寸及幾何形狀誤差;滾道縱向軸線相對水平方向的傾斜及橫斷面內的傾斜;裝配件與滾道間的摩擦因數;裝配件沿滾道的行程長度與零件長度的比值,在滾道及裝配件上發生的毛刺,污垢等隨機因素等等,對非直線滾道則更為復雜。
2)緊固聯接的工藝規范參數精度,工藝規范參數包括;選鉚時的軸向力和徑向力;折邊連接,卷邊、斂縫、壓緊、彎曲時所需力的數值;纏繞時的卷線張力;粘料時的溫度及保持固化所需要的時間;塑料熱壓成形的溫度及壓力;焊接時的電流、功率等等。
3)裝配聯接時的位置精度,聯接時的位置精度是自動裝配特有問題,手工裝配時由裝配工人直徑保證裝配精度,不必計算相對位置精度。
(2)自動裝配工藝系統的精度分析,精度分析的一般步驟為:列舉誤差源,對各誤差的影響進行量化,最后按矢量關系進行誤差合成。
如裝配聯接時的位置精度的誤差源,一般有:
1)傳送裝置的定位誤差。由于傳送裝置中的分度機構等環節的誤差產生。原機械部行業標準草案規定分度凸輪機構的分度精度分為三級。即超精級±10″,精密級±15″,普通級±30″傳送裝置的定位誤差對圓分度式裝配系統將造成隨工作臺半徑變化,沿切向的位置誤差,對直線分度式裝配系統則造成沿直線方向的位置誤差。
2)隨行夾具與裝配工作頭等的調整誤差,其數值與調整過程中工人的熟練程度及所用工具的精度有關,經仔細調整可以達到的精度一般為0.01~0.03mm。
3)裝配作頭與移動導軌間的間隙,工作時由于裝配時的反作用力使裝配工作頭產生對裝配中心軸的徑向偏離和傾斜。
4)裝配件的裝夾定位基準與配合表面不重合誤差。
5)夾具安裝表面與裝配件裝夾表面的間隙誤差,裝配中有時可以利用間隙補償定位誤差,
如果聯接零件接觸部位有倒棱,則此間隙可能有利于裝配件自動聯接。
6)傾斜誤差,是裝配件在夾具或裝配工作頭中的傾斜誤差,或裝配件配合表面相對定位表面傾斜而引起的誤差。
2. 自動裝配工藝的裝配件配合可靠性
分析裝配件配合可靠性的方法與機械制造工藝學中計算聯接合格率的方法實質上是一致的。在自動裝配中,主要的誤差因素是裝配件的相對位置誤差,分析可靠性時一般不考慮其他誤差因素。要根據具體條件確定相對位置的允許偏差值,對各項誤差進行列舉,量化、合成并確定誤差的分布規律;估算出配合可靠性。
(1)確定相對位置允差,根據配合件的間隙、孔口倒棱與柔順手腕相結合可以有效地增大相對位置允差值。
(2)誤差處理,需要結合具體系統的各個環節確定誤差源。對于一般的徑向偏移或傾斜,誤差可能符合瑞利分布;當誤差源較多且沒有明顯突出的誤差源時,可以用正態分布計算。
(3)可靠性估算,由已確定的允差及誤差分布函數,計算出裝配可靠性。
3.自動裝配工藝的裝配力
裝配作業中需要估算裝配工作頭對裝配件施加的作用力,以保證配合件正確聯接。
間隙配合的裝配力影響因素有:配合件裝配前的相對位置精度、配合件表面的倒棱等邊緣狀態、表面粗糙等、裝配工藝系統的剛度、聯接表面的間隙及配合件間的摩擦因數等。計算時根據具體系統環節處理。
當配合件軸線平行時,最大裝配力發生在配合件開始接觸階段,在倒棱處接觸,此時影響裝配力的主要因素為:裝配件的質量,裝配件分別與工作頭和相配合件的摩擦因數、倒棱的角度值及裝配系統在垂直于軸線方向的柔順度等。估算時可以忽略柔順度,按一般的靜力學規律計算工作頭對裝配件法向的夾緊力和軸向的推動力。
當配合件軸線傾斜時,軸向裝配推動力將偏心地作用裝配件。在開始階段,配合偶件在到另處以一點相接觸,隨著裝配件向其配合件深入,將發生兩點接觸。必要時應就一點和兩點接觸分別計算裝配力,取其中較大值。

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