第五章装配工艺基础.

1、1第五章装配工艺基础 第一节第一节 装配生产类型及特点装配生产类型及特点 第二节第二节 装配工艺方法装配工艺方法21装配的概念装配的概念按规定的技术要按规定的技术要求，将零件、组求，将零件、组件和部件进行配件和部件进行配合和联接，使之合和联接，使之成为半成品或成成为半成品或成品的工艺过程。品的工艺过程。3单缸发动机装配42、机器装配基本作业清洗连接校正、调整与配作 平衡验收、试验53 3、 机器装配精度机器装配精度: :装配精度是装配工艺的质量指标，可根据机装配精度是装配工艺的质量指标，可根据机器的工作性能来确定。器的工作性能来确定。尺寸精度尺寸精度相互位置精度相互位置精度相互运动精度相互运动

2、精度相互配合精度相互配合精度机器装配精度机器装配精度64、装配精度与零件精度的关系、装配精度与零件精度的关系机器的质量是通过装配质量最终得以保证机器的质量是通过装配质量最终得以保证的的零件精度直接影响装配精度，是保证装配零件精度直接影响装配精度，是保证装配精度的基础；精度的基础；装配工艺可提高和保证装配精度；装配工艺可提高和保证装配精度；装配精度是由相关零件的加工精度和合理装配精度是由相关零件的加工精度和合理的装配工艺共同来保证的。的装配工艺共同来保证的。75、机器装配精度分析回转台床鞍升降台P0TRS图 卧式万能铣床工作台面对升降台垂直移动的垂直度要求千分表直角尺工作台移动方向影响装配精度的

3、因素 零 件 的 加 工 精 度（与多个零件精度有关，图5-1） 装配方法与装配技术 零件间的接触质量 力、热、内应力引起的零件变形 旋转零件的不平衡 8q 装配工艺系统图为了便于装配，通常将机器分成若干个独立的装配单元。图装配单元通常可划分为五个等级，即零件、套件、组件、部件和机器基准零件机器零件零件零件零件零件部件部件组件套件零件图 机器装配系统示意图91 1、零件：零件：是组成机器的最小单元。是组成机器的最小单元。2 2、套件：在一个基准零件上，装上一个或若干个套件：在一个基准零件上，装上一个或若干个零件就构成了一个套件。零件就构成了一个套件。图 套件 10图图 套件装配系统图套件装配系

4、统图 为套件而为套件而进行的装进行的装配工作称配工作称为为套装套装，套件在以套件在以后的装配后的装配中不再拆中不再拆开开113 3、组件：组件：在一个基准零件上，装上在一个基准零件上，装上一个或若干个套件和零件就构成一一个或若干个套件和零件就构成一个组件。个组件。图 组件 12图 - 组件装配系统图为形成组为形成组件而进行件而进行的装配称的装配称之为之为组装，组装，组件在以组件在以后的装配后的装配中可拆。中可拆。134 4、部件：、部件：在一个基准零件上，装上若干在一个基准零件上，装上若干个组件、套件和零件就构成部件。个组件、套件和零件就构成部件。为形为形成部件而进行的装配工作称之为成部件而进

5、行的装配工作称之为部装。部装。图 - 部件装配系统图14 一般将零件画在上方，把套件、一般将零件画在上方，把套件、组件、部件画在下方，其排列的组件、部件画在下方，其排列的次序就是装配的次序。次序就是装配的次序。q 装配工艺系统图15图图 机器装配系统图机器装配系统图16图5- 车床床身装配简图油盘总成P011床 身10031垫板上涂铅油床身总成Z011用水平仪检查导轨的直线度右垫板2001 8左托盘1001 1右托盘1004 1前床脚1002 1后床脚1005 1螺栓2002 8垫圈2004 4螺栓2003 4垫圈2006 4螺母2005 4图图 - 床身部件装配系统图床身部件装配系统图17装

6、配生产组织形式可分为装配生产组织形式可分为固定式和移动式固定式和移动式两类，而两类，而移动式移动式又可分为强迫节奏和自由节奏又可分为强迫节奏和自由节奏两种。两种。1 1） 固定式装配固定式装配：全部装配工作在一固定的地点完成。适：全部装配工作在一固定的地点完成。适用于单件小批生产和体积、重量大的设备的装配。用于单件小批生产和体积、重量大的设备的装配。2 2） 移动式装配移动式装配：是将零部件按装配顺序从一个装配地点：是将零部件按装配顺序从一个装配地点移动到下一个装配地点，分别完成一部分装配工作，各装移动到下一个装配地点，分别完成一部分装配工作，各装配点工作的总和就是整个产品的全部装配工作。适用

7、于大配点工作的总和就是整个产品的全部装配工作。适用于大批量生产。批量生产。 18图图 - - 各种装配生产组织形式各种装配生产组织形式19生产规模装配方法与组织形式自动化程度特 点单件生产手工（使用简单工具）装配，无专用和固定工作台位手工生产率低，装配质量很大程度上取决于装配工人的技术水平和责任心成批生产装配工作台位固定，备有装配夹具、模具和各种工具，可分部件装配和总装配，也可组成装配对象固定而装配工人流动的流水线手工为主，部分使用工具和夹具有一定生产率，能满足装配质量要求，需用设备不多； 工作台位之间一般不用机械化输送成批生产轻型产品每个工人只完成一部分工作，装配对象用人工依次移动（可带随行

8、夹具），装备按装配顺序布置人工流水线生产率较高，对工人技术水平要求相对较低，装备费用不高；装配工艺相似的多品种流水线可采用自由节拍移动成批或大批生产一种或几种相似装配对象专用流水线，有周期性间歇移动和连续移动两种方式机械化传输生产率高，节奏性强，待装零、部件不能脱节，装备费用较高大批大量生产半自动或全自动装配线，半自动装配线部分上下料和装配工作采用人工方法半自动、全自动装配生产率高，质量稳定，产品变动灵活性差，装备费用昂贵表表5-1 装配组织形式的选择与比较装配组织形式的选择与比较 201 1、装配工艺规程装配工艺规程 就是用文件的形式将装配的内容、顺序、检验等就是用文件的形式将装配的内容、顺

9、序、检验等规定下来，成为指导装配工作和处理装配工作中规定下来，成为指导装配工作和处理装配工作中所发生问题的依据。所发生问题的依据。 装配工艺规程对保证装配质量、生产率和成本的装配工艺规程对保证装配质量、生产率和成本的分析、装配工作中的经验总结等都有积极的作用分析、装配工作中的经验总结等都有积极的作用。212、制定装配工艺规程的原则保证产品装配质量选择合理的装配方法，综合考虑加工和装配的整体效益合理安排装配顺序和工序，尽量减少钳工装配工作量，缩短装配周期，提高装配效率尽量减少装配占地面积，提高单位面积生产率，改善劳动条件注意采用和发展新工艺、新技术22制订装配工艺规程的原始资料：制订装配工艺规程

10、的原始资料： 产品的总装图、部件装配图以及主要零件产品的总装图、部件装配图以及主要零件的工作图（施工图）；的工作图（施工图）； 产品验收技术条件；产品验收技术条件； 所有零件的明细表；所有零件的明细表； 工厂生产规模和现有生产条件；工厂生产规模和现有生产条件； 同类型产品工艺文件或标准工艺等参考资同类型产品工艺文件或标准工艺等参考资料料23q 研究产品装配图和验收条件研究产品装配图和验收条件q 确定装配方法和装配组织形式确定装配方法和装配组织形式 q 划分装配单元划分装配单元将产品划分为部件、组件和套件等装配单元是将产品划分为部件、组件和套件等装配单元是制定装配工艺规程最重要的一步。装配单元的

11、划分要便于装配，并制定装配工艺规程最重要的一步。装配单元的划分要便于装配，并应合理的选择装配基准件。装配基准件应是产品的基体或主干零件、应合理的选择装配基准件。装配基准件应是产品的基体或主干零件、部件，应有较大的体积和重量，有足够的支撑面和较多的公共结合部件，应有较大的体积和重量，有足够的支撑面和较多的公共结合面面q 确定装配顺序确定装配顺序在划分装配单元并确定装配基准件以后，即可在划分装配单元并确定装配基准件以后，即可安排装配顺序。安排装配顺序。安排装配顺序的一般原则是先难后易、先内后外、安排装配顺序的一般原则是先难后易、先内后外、先小后大、先下后上先小后大、先下后上q 划分装配工序划分装配

12、工序q 编制装配工艺文件：编制装配工艺文件：装配工艺过程卡片、主要装配工序卡片、检装配工艺过程卡片、主要装配工序卡片、检验卡片和试车卡片。验卡片和试车卡片。q制定产品检测与试验规范。制定产品检测与试验规范。24设备：立体仓库、堆垛机、自动导航车、搬运机器人等 q 装配过程的储运系统自动化包括零、部件及产品出入库、运输和储存 包括：装配过程中零件定向和定位自动化；零件装配动作的自动化；检验及选配自动化；产品的清洗、油漆、涂油和包装自动化等 q 装配作业自动化指装配过程中的各种信息数据的收集、处理和传送自动化包括：市场预测和订货要求与生产计划间信息数据的汇集、处理和传送自动化；管理信息流自动化；自

13、动装配系统信息流自动化q 装配过程信息流自动化25q 柔性装配系统（FAS）模块积木式 FAS图 - 以装配中心为基础的模块式FAS555555DDCAAABEFF312864794A工件配套位 B输入位 C检验位 D返修位 E输出位1存储传送装置 2通用装配装置 3、4、4、6工件传送装置 5、5装配中心 7 工件托盘 8工件收集站 9传送装置控制器以装配机器人为主体的可编程序FAS 261料仓 2夹具提升装置 3、4、5、6机器人 7八工位回转试验机 8贴标签机 9不合格品斗 10包装机 11夹具下降装置 12气动机械手 13振动料斗 14随行夹具 15传送装置图5- 以机器人为主体的气体

14、调节阀FAS27检测机器人VIM控制器圆工作台侧视摄像机顶视摄像机检测工作台被检测产品中央控制器PAM控制器装配工作台手爪合格品中间库不合格品中间库零件上料台SCARA机器人28q 螺纹联接件的自动装配图 - 自动拧紧螺钉装置1料管口 2隔料器 3导管 4直导管 a） b） c）图 - 螺钉拧入的过程第二节第二节 装配工艺方法装配工艺方法一、一、完全互换法完全互换法二、二、部分互换法（概率法）部分互换法（概率法）三、选配法三、选配法 四、调整法四、调整法 五、修配法五、修配法 一、一、完全互换法完全互换法 1 1、定义：、定义： 合格的零件在进入装配时，不经任何选择、合格的零件在进入装配时，不

15、经任何选择、调整和修配，就可以达到装配精度，称之为完全调整和修配，就可以达到装配精度，称之为完全互换法。互换法。实质：实质：是是控制零件加工误差控制零件加工误差来保证装配精度的一种方法；来保证装配精度的一种方法； 各零件公差之和各零件公差之和装配公差装配公差31322、特点：装配简单、经济、效高、无需高级技工、工时少且稳定、有利流水生产。互换性好，备件方便。企业之间的协作与备品问题易于解决参与装配的零件制造要求严格（工艺成本可能较高）。应用： 适于在成批生产、大量生产中装配那些参与装配零件数较少或参与装配零件数虽多但装配精度要求不高的机器结构。一、完全互换法一、完全互换法二、二、部分互换法（部

16、分互换法（大数互换法大数互换法） ）1、定义 当装配精度要求较高而参与装配的零件数量又较多时，鉴于完全互换法装配的弊端，将参与装配的零件的公差适当加大，装配时有为数不多的组件、部件或机械制品装配精度不合格，留待以后再分别进行处理，这种装配方法称之为不完全互换法。2、实质 不完全互换法的装配尺寸链是按概率法计算的，不完全互换法的装配尺寸链是按概率法计算的，各零件公差值平方和的平方根各零件公差值平方和的平方根装配公差；装配公差； 二、二、部分互换法（部分互换法（大数互换法大数互换法）3 3、优点：、优点：扩大了参与装配零件的制造公差，零件制造成本扩大了参与装配零件的制造公差，零件制造成本低低; ;

17、装配过程简单，生产效率高。装配过程简单，生产效率高。4 4、不足：、不足：装配后有极少数产品达不到规定的装配精度要求装配后有极少数产品达不到规定的装配精度要求（将有（将有0.27%0.27%的不合格率），的不合格率），须采取另外的返修措须采取另外的返修措施。施。5 5、应用：、应用：适用于在适用于在大批大量生产中装配精度要求高，且参大批大量生产中装配精度要求高，且参与装配零件数较多与装配零件数较多的机器结构。的机器结构。因有部分制品要因有部分制品要进行返修，因此多用于生产节奏不是很严格的大进行返修，因此多用于生产节奏不是很严格的大批量生产中批量生产中 。三、选配法三、选配法 1、定义：将配合副

18、中将配合副中各零件仍按经济精度制各零件仍按经济精度制造，然后选择合适的零件进行装配造，然后选择合适的零件进行装配，以保证，以保证装配精度。装配精度。2、分类：分类：(1)直接选配法直接选配法由装配工人从许多待装零件中，凭经验直由装配工人从许多待装零件中，凭经验直接挑选合适零件试配，以保证装配精度；接挑选合适零件试配，以保证装配精度；操作简单，但挑选时间长，精度取决于工操作简单，但挑选时间长，精度取决于工人的技术水平，且不适合流水线。人的技术水平，且不适合流水线。 (2)(2)分组选配法分组选配法 当装配当装配精度要求很高精度要求很高，参与装配的零件公差非常参与装配的零件公差非常小小时可将组成环

19、公差增大若干倍，使零件能按经时可将组成环公差增大若干倍，使零件能按经济精度加工，然后再将各参与装配的零件按原公济精度加工，然后再将各参与装配的零件按原公差大小分组，按相应组进行装配，这就是分组法。差大小分组，按相应组进行装配，这就是分组法。实质：实质：互换法，按组互换，它既能扩大各组成环的公差，互换法，按组互换，它既能扩大各组成环的公差，又能保证装配精度的要求。又能保证装配精度的要求。采用分组法必须要保证在装配中各组的配合精度采用分组法必须要保证在装配中各组的配合精度和配合性质和配合性质( (间隙或过盈间隙或过盈) )与原来的要求相同。与原来的要求相同。37图5- 活塞、活塞销和连杆组装图38

20、表5- 活塞销和活塞销孔的分组互换情况 39表5- 活塞销和连杆小头孔的分组互换情况404142434445(2)(2)分组选配法分组选配法 特点特点： 1)只用于参与装配零件公差都相等的装配。只用于参与装配零件公差都相等的装配。 2)零件分组后，应保证装配时能够配套。零件分组后，应保证装配时能够配套。 3)分组数不宜太多。分组数不宜太多。 4）分组法多用于装配精度要求较高的短环）分组法多用于装配精度要求较高的短环尺寸链尺寸链46 分组法装配的主要优点优点是：零件的制造精是：零件的制造精度不高，但却可获得很高的装配精度；组内度不高，但却可获得很高的装配精度；组内零件可以互换，装配效率高。零件可

21、以互换，装配效率高。不足之处不足之处是：增加了零件测量、分组、存贮、是：增加了零件测量、分组、存贮、运输的工作量。运输的工作量。47注意事项：注意事项： 配合件公差应相等，公差增加应同向；配合件公差应相等，公差增加应同向； 分组数不宜过多，以免增加工作量；分组数不宜过多，以免增加工作量； 粗糙度和形位公差应保持原要求；粗糙度和形位公差应保持原要求； 应采取措施使装配零件配套；应采取措施使装配零件配套； 严格组织测量、保管、运输、分组等严格组织测量、保管、运输、分组等48(3)复合选配法复合选配法先将零件预先测量分组，装配时再在各先将零件预先测量分组，装配时再在各对应组内凭工人的经验直接选择装配

22、；对应组内凭工人的经验直接选择装配；特点：特点： 配合件公差可以不等；配合件公差可以不等； 装配质量高，速度快，能满足一定生产装配质量高，速度快，能满足一定生产节拍的要求。节拍的要求。四、修配法四、修配法1、定义 在零件上预留修配量，在装配过程中用在零件上预留修配量，在装配过程中用手工锉、刮、研等方法修去该零件上的余量，手工锉、刮、研等方法修去该零件上的余量，以满足装配精度。以满足装配精度。50 例： 图所示的箱体中，为了要保证齿轮回转时和箱壁的间隙，选垫圈为修配环，用修配法进行装配、要求间隙为0.20.1mm，已知：A1=50mm，A2=45mm，A3=5mm。图5- 修配环为减环时的修配法

23、512特点：特点： 能获得很高的装配精度；能获得很高的装配精度； 可降低零件的加工精度；可降低零件的加工精度； 但增加了手工工作量，劳动强度增加；但增加了手工工作量，劳动强度增加； 生产效率低；生产效率低； 工人技术水平要求高；工人技术水平要求高； 不便于流水作业。不便于流水作业。 四、修配法四、修配法523 3注意事项：注意事项： 应选易修配加工、易装拆的零件；应选易修配加工、易装拆的零件； 不选公共环作修配环；不选公共环作修配环； 通过计算，合理确定修配件的公差；通过计算，合理确定修配件的公差； 可采用可采用“就地加工法就地加工法”（自身加工法，如车止（自身加工法，如车止口）。口）。4.4

24、.应用：应用： 单件、小批生产中装配那些装配精度要求高、单件、小批生产中装配那些装配精度要求高、组成环数又多的机器结构时，常用修配法装配。组成环数又多的机器结构时，常用修配法装配。五、调整法五、调整法1 1定义定义 用一个可调整零件，在装配时调整它在机器中的位置或增加用一个可调整零件，在装配时调整它在机器中的位置或增加一个定尺寸零件以达到装配精度。一个定尺寸零件以达到装配精度。2 2分类：分类：可动调整法：可动调整法：采取改变调整件的位置来保证装配精度的方法（使用采取改变调整件的位置来保证装配精度的方法（使用调整螺母）调整螺母）固定调整法：固定调整法：采取加入一个零件作为调整环的方法（加垫圈、轴套）采取加入一个零件作为调整环的方法（加垫圈、轴套）合并调整法：合并调整法：将互配件先行组装，经调整再进行加工