机械制造工艺学第6章：机器的装配工艺

1、机械制造工艺学 第六章第六章 装配工艺基础装配工艺基础 第一节第一节 概述概述 第二节第二节 保证装配精度的工艺方法保证装配精度的工艺方法 第三节第三节 装配尺寸链装配尺寸链 第四节第四节 装配工艺的制订装配工艺的制订第一节 概述装配就是按规定的技术要求和精度，将构成机器的零件结合成组件、部件或产品的工艺过程 把零件装配成组件，称为组装组装； 把零件和组件装配成部件，称为部装部装； 把零件、组件和部件装配成最终产品称为总装总装。装配的准备工作包括装配工作大部分靠手工劳动完成。装配工作大部分靠手工劳动完成。清洗尺寸和重量分选平衡一、机器装配的生产类型及特点一、机器装配的生产类型及特点生产类型大批

2、量生产成批生产单件小批量生产 基本特征装配工作特点产品固定、生产活动长期重复，生产周期一般较短产品在系列化范围内变动，分批交替投产或多品种同时投产，生产活动在一定时期内重复产品经常变换，不定期重复生产，生产周期一般较长组织形式多采用流水装配线：有连续移动、间歇移动及可变节奏移动等方式，还可采用自动装配或自动装配线笨重的批量不大的产品多采用固定流水装配，批量较大时采用流水装配，多品种平行投产时用多品种可变节奏流水装配多采用固定装配或固定式流水装配进行总装，同时对批量较大的部件亦可采用流水装配装配工艺方法按互换法装配，允许有少量简单的调整精密偶件成对供应或分组供应装配，无任何修配工作主要采用互换法

3、，但灵活用其它保证装配精度的装配工艺方法，如调整法、修配法及合并修配法，以节约加工费用以修配法及调整法为主，互换件比例较少工艺过程工艺过程划分很细，力求达到高度的均衡性工艺过程的划分须适合于批量的大小，尽量使生产均衡一般不制订详细工艺文件，工序可适当调动，工艺也可灵活掌握工艺装备专业化程度高，宜采用专用高效工艺装备，易于实现机械化自动化通用设备较多，但也采用一定数量的专用工、夹、量具，以保证装配质量和提高工效一般为通用设备及通用工、夹量具手工操作要求手工操作比重小，熟练程度容易提高，便于培养新工人手工操作比重不大，技术水平要求较高手工操作比重大，要求工人有高的技术水平和多方面的工艺知识应用实例

4、汽车、拖拉机、内燃机、滚动轴承、手表、缝纫机、电气开关机床、机车车辆、中小型锅炉、矿山采掘机械重型机床、重型机器、汽轮机、大型内燃机、大型锅炉二、机器装配精度二、机器装配精度 机器的质量主要取决于产品设计的正确性、零件和加工质量以及机器的装配精度。 机械产品的质量标准包括几何和物理方面的参数 零件的加工精度直接影响到装配精度。合理的装配方法也影响装配的精度。物理方面：转速、重量、平衡、密封、磨擦等几何方面（装配精度）：距离精度、相互位置精度、相对运动精度、配合表面精度和接触精度。第二节 保证装配精度的工艺方法一、互换法一、互换法 用控制零件的加工误差来保证装配精度的方法。完全互换法完全互换法

5、机器在装配过程中每个待装配零件不需挑选、修配和调整，装配后就机器在装配过程中每个待装配零件不需挑选、修配和调整，装配后就能达到装配精度要求的一种装配方法。能达到装配精度要求的一种装配方法。 要求各相关零件公差之和小于或等于装配公差。这一原则用公式表示为：mTTTT21部分互换法部分互换法 将各相关零件的制造公差适当放大，使加工容易而经济，又能保证绝将各相关零件的制造公差适当放大，使加工容易而经济，又能保证绝大多数产品达到装配要求的一种方法，又称为不完全互换法。大多数产品达到装配要求的一种方法，又称为不完全互换法。 根据概率论原理，装配允许公差必须大于或等于各相关零件公差值平方之和的平方根，用公

6、式可以表示为： 22221mTTTT二、选配法二、选配法 当装配精度要求极高，零件制造公差限制很严，致使几乎无法加工时，可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来保证装配精度的一种装配方法。直接选配法直接选配法 零件按经济精度制造，凭工人经验直接从待装配零件中选择合适的零件进行装配。分组装配法分组装配法 对于制造公差要求很严的互配零件，将其制造公差按整数倍放大到经济精度加工，然后进行测量并按原公差分组，按对应组分别装配。 采用分组选配法应当注意：为了保证分组后各组的配合精度符合原设计要求，配合公差应当相等为了保证分组后各组的配合精度符合原设计要求，配合公差应当相等分组不宜过

7、多，以便不使零件的贮存、运输及装配工件复杂化分组不宜过多，以便不使零件的贮存、运输及装配工件复杂化分组化零件表面粗糙度及形位公差不能扩大分组化零件表面粗糙度及形位公差不能扩大分组后应尽量使组内相配零件数相等分组后应尽量使组内相配零件数相等复合选配法复合选配法 此法是上述两种方法的复合。先将零件测量分组，装配时再在各对应组内凭工人的经验直接选择装配。 这种装配方法的特点是配合公差可以不等，其装配质量高，速度较快，能满足一定生产节拍的要求。在发动机的气缸与活塞的装配中，多选用此法。三、修配法三、修配法 预先选定某个零件为修配对象，并预留修配量，在装配过程中，根据实测结果，修去多余的金属，使装配精度

8、达到要求。按件修配法：按件修配法：装配时，对预定的修配零件，采用去除金属材料的办法改 变其尺寸，以达到装配要求的方法。就地加工修配法：就地加工修配法：在机床装配初步完成后，运用机床自身具有的加工手 段，对该机床上预定的修配对象进行自我加工，以达到某一项或几项装 配要求。合并加工修配法：合并加工修配法：将两个或多个零件装配在一起后，进行合并加工修 配，以减少累积误差，减少修配工作量。四、调整法四、调整法 用一个可调整零件，装配时或者调整它在机器中的位置，或者增加一个定尺寸零件，以达到装配精度的方法。可动调整法：可动调整法：采用移动调整件位置来保证装配精度。固定调整法：固定调整法：选定某一零件为调

9、整件，根据装配要求来确定该调整件的尺寸，以达到装配精度。误差抵消调整法：误差抵消调整法：通过调整某些相关零件误差的大小、方向使误差互相抵消。图a表示 误差扩大了；图b表示 误差缩小了；图c有图d有2221212eAellle111121eAellesocceeesoddeee第三节 装配尺寸链一、装配尺寸链的基本概念及其特征一、装配尺寸链的基本概念及其特征 装配尺寸链是产品或部件在装配过程中，由相关零件的尺寸或位置关系所组成的封闭的尺寸系统。 其特点是： 装配尺寸链的封闭环一定是机器产品或部件的某项装配精度装配尺寸链的封闭环一定是机器产品或部件的某项装配精度 装配精度只有机械产品装配后才能测量

10、装配精度只有机械产品装配后才能测量 装配尺寸链中的各组成环是在几个零件或部件之间与装配精装配尺寸链中的各组成环是在几个零件或部件之间与装配精 度有关的尺寸度有关的尺寸 装配尺寸链的形式较多。装配尺寸链的形式较多。二、装配尺寸链的建立二、装配尺寸链的建立 建立装配尺寸链就是正确地确定封闭环封闭环，并根据封闭的要求查明各组组成环成环。装配尺寸链的简化原则装配尺寸链的简化原则在保证装配精度要求的前提下，可略去那些影响较小的因素，从而简化装配尺寸链。下图中，e1主轴滚动轴承外圈与内孔的同轴度误差e2尾座顶尖套锥孔与外圆的同轴度误差e3尾座顶尖套与尾座孔配合间隙引起的向下偏移量e4床身上安装床头箱和尾座

11、的平导轨间的高度差相对于A1、A2、A3的误差较小，故装配尺寸链可简化。尺寸链组成的最短路线原则尺寸链组成的最短路线原则在装配要求给定的条件下，组成环数目越少，则各组成环所分配到的公差值就越大，零件的加工就越容易和经济。三、装配尺寸链的计算方法三、装配尺寸链的计算方法极值法极值法常有下列几种情况：“正计算正计算”用于验算设计图样中某项精度指标是否能够达到“反计算反计算”就是已知封闭环，求解组成环。用于产品设计阶段“中间计算中间计算”常用在结构设计时，将一些难加工的和不宜改变其公差的组成环的公差先确定下来，其公差值应符合国家标准，这个环称为“入体原则”标注。iTT概率法概率法 用概率法的好处在于

12、放大了组成环的公差，而仍能保证达到装配精度要求。 需说明的是：由于应用概率法时需要考虑各环的分布中心，算起来比较烦琐。因此在实际计算时常将各环改写成平均尺寸，公差按双向等偏差标注。计算完毕后，再按“入体原则”标注。2iTT四、装配工艺方法与计算方法的配合四、装配工艺方法与计算方法的配合采用完全互换法时，应用极值法计算。采用不完全互换法时，可用概率法计算。采用选配法时，一般都按极值法计算。采用修配法时，一般批量小，应按极值法计算。采用调整法时，一般用极值法计算，大批量生产时，可用概率法计算。第四节 装配工艺的制订一、装配工艺规程的制订原则一、装配工艺规程的制订原则确保产品的装配质量，并力求进一步

13、提高。钳工工件尽量减少，努力降低手工劳动的比重。尽可能缩短装配周期。节省装配面积，提高面积利用率。二、装配工作基本内容二、装配工作基本内容 装配工作主要有以下几方面：清洗、刮削、平衡、过盈联接、螺纹联清洗、刮削、平衡、过盈联接、螺纹联接、校正接、校正。此外，总装后的检验、试运转、油漆及包装等装配工作也应按相关规定及规范进行。三、制订装配工艺规程的步骤三、制订装配工艺规程的步骤进行产品分析进行产品分析分析产品图样，即所谓读图阶段。对产品的结构进行尺寸分析和工艺分析。研究产品分解成“装配单元”的方案。 装配单元可划分为五个等级： 1)1)零件零件构成机器和参加装配的最基本单元 2)2)合件合件若干零件用不可拆卸联结法装配在一起 3)3)组件组件一个或几个合件与若干零件组合成的装配单元 4)4)部件部件是一个基准零件和若干零件、合件和组件组合 5)5)机器机器由上述各装配单元组合而成确定装配的组织形式确定装配的组织形式 装配的组织形式根据产品的批量、尺寸和重的大小分固定式和移动式固定式和移动式两中。固定式的工作地点不变。移动式又分间歇和连续移动，其工作地点是随着小车或运输带而移动的。拟定装配工艺过程拟定装配工艺过程确定装配工件的具体内容。确定装配工件的具体内容。确定装配工艺方法及设备。确定