机械零件工艺规程设计6-装配工艺

机械制造技术基础装配工艺MachineAssembling2本课内容概述装配方法装配尺寸链装配工艺规程制定一、概述机械制造的基本流程

新产品（机器）的开发内容：概念设计、方案设计、详细设计、样机试制与评审、工艺设计、新产品鉴定、试销、生产准备、批量生产。

在方案设计阶段往往需要设计多种方案，通过性能、成本等的对比，经评审最后确定一种方案。一、概述装配的概念

任何一台机器设备都是有许多零件所组成，将若干合格的零件按规定的技术要求组合成部件，或将若干个零件和部件组合成机器设备，并经过调整、检验等成为合格产品的工艺过程称为装配。一、概述装配的概念一、概述装配的概念一、概述装配的概念装配的工艺过程装配是机器制造中的最后一道工序，是保证机器达到各项技术要求的关键。装配工作的好坏，对产品的质量起着重要的作用。一、概述机械制造的基本流程零件组成机器的基本元件一般都是将零件装配成合件、组件或部件后进入总装，直接装入机器的零件不多合件可以是若干个零件的永久连接，也可以是少数几个零件组合在一个基准件上合件组合后，有的还需要加工，如连杆小头孔压入衬套后，还需要精镗孔组件一个或几个合件和零件的组合部件一个或几个组件、合件或零件的组合组合后具有一定功能机器

由上述全部单元组合而成的整体一、概述装配工作的技术要求1）装配时，应检查零件与装配有关的形状和尺寸精度是否合格，检查有无变形、损坏等，并应注意零件上各种标记，防止错装。（2）固定连接的零部件，不允许有间隙。活动的零件能在正常的间隙下，灵活均匀地按规定方向运动，不应有跳动。（3）各运动部件（或零件）的接触表面，必须保证有足够的润滑，若有油路，必须畅通。（4）各种管道和密封部位，装配后不得有渗漏现象。（5）试车前，应检查个部件连接的可靠性和运动的灵活性，各操纵手柄是否灵活和手柄位置是否在合适的位置；试车前，从低速到高速逐步进行。10一、概述

机械制造的基本流程机械装配是按规定的精度和技术要求，将构成机器的零件结合成组件、部件和产品的过程。装配是机器制造中的后期工作，是决定产品质量的关键环节。

机器装配基本作业

机器装配精度清洗连接（过盈）校正、调整与配作

平衡验收、试验相互位置精度相互运动精度相互配合精度11一、概述

清洗平衡过盈连接螺纹连接校正装配精度及其影响因素距离精度运动精度目的进入装配的零件必须先进行清洗，以除去在制造、贮存、运输过程中所粘附的切屑、油污、灰尘等.清洗方法擦洗、浸洗、喷淋清洗、高压清洗、气相清洗和超声波清洗等清洗液水剂清洗剂、油性清洗剂（柴油、煤油和汽油）和化学清洗剂（三氯乙烯、三氯乙烷、三氟三氯乙烷等）12一、概述

清洗目的防止机器运动时产生过大的动态力、振动。方法静平衡和动平衡盘状旋转体零件，如皮带轮、飞轮等，一般只进行静平衡轴向长度大的零件，如曲轴，传动轴等，必须进行静、动平衡。13一、概述

平衡运转平衡性要求高的机器，如精密磨床、高速风机、高速内燃机组，以及由几台设备联接成的汽轮发电机组等，为提高整机工作平稳性和性能，还应在整机装配后再做一次平衡。14一、概述

平衡压入法热胀(或冷缩)法液压套装法

15一、概述

过盈连接方法在常温情况下将轴以一定压力压入孔内，会把配合表面微观不平度挤平，影响实际过盈量。压入法适用于过盈量不大和要求不高的情况（加热包容件或冷却被包容件），用于重要的、精密的机械以及过盈量较大的地方利用高压油注入配合面间，使包容面胀大后将被包容件压入。配合面常有小的锥度，加工要求高，具有可拆性，适用于过盈量较大的大中型联接件螺纹连接的要求

螺栓杆部不产生弯曲变形，螺栓头部、螺母底面与被联接件接触良好。被联接件应均匀受压，互相紧密贴合，联接牢固。根据被联接件形状、螺栓的分布情况，按一定顺序逐次（一般为2～3次）拧紧螺栓或螺母。螺纹连接装配技术拧紧的次序施力均匀性拧紧力大小16一、概述

螺纹连接装配要求17一、概述

螺纹连接装配要求螺钉、螺母的装配

螺钉、螺母的装配是用螺纹的连接装配，它在机器制造中广泛使用。装拆、更换方便，易于多次装拆等优点。螺钉、螺母装配中的注意事项：（1）螺纹配合应做到用手能自由旋入，过紧会咬坏螺纹，过松则受力后螺纹会断裂。18一、概述

螺纹连接装配要求(2)螺母端面应与螺纹轴线垂直，以受力均匀。

(3)装配成组螺钉、螺母时，为保证零件贴合

面受力均匀，应按一定要求旋紧，并且不

要一次完全旋紧，应按次序分两次或三次

旋紧。

19一、概述

螺纹连接装配要求（4）对于在变载荷和振动载荷下工作的螺纹连接，必须采用防松保险装置。1）控制扭矩法用电动机驱动的工具、扳手或用一个限制扭矩或测量扭矩装置的手动工具来控制扭矩2）控制旋转角法先按某个初始扭矩预紧，使工件相互贴紧后，再从此扭矩值开始旋转一个预先确定的角度3）控制屈服点法由电动机驱动的螺纹拧紧工具输出测量值，由这些值构成旋转角—扭矩曲线，当达到螺栓屈服点时，即发出信号使螺栓扳手停止20一、概述

螺纹连接装配要求-拧紧力的控制滚动轴承的装配多数为较小的过盈配合，装配时常用手锤或压力机压装。轴承装配到轴上时，应通过垫套施力于内圈端面上；轴承装配到机体孔内时，则应施力于外圈端面上；若同时压到轴上和机体孔中时，则内外圈端面应同时加压。

21一、概述

滚动轴承的装配

如果没有专用垫套时，也可用手锤、铜棒沿着轴承端面四周对称均匀地敲入，用力不能太大。如果轴承与轴是较大过盈配合时，可将轴承吊放到80～90℃的热油中加热，然后趁热装配。22一、概述

滚动轴承的装配

齿轮装配的主要技术要求是保证齿轮传递运动的准确性、平稳性、轮齿表面接触斑点和齿侧间隙合乎要求等。轮齿表面接触斑点可用涂色法检验，先在主动轮的工作齿面上涂上红丹，使相啮合的齿轮在轻微的制动下运转，然后看从动轮啮合齿面上接触斑点的位置和大小。23一、概述

齿轮的装配齿侧间隙一般可用后簿规插入齿侧间隙中检查。后簿规是由一套后簿不同的钢片组成，每片的厚度值都标注在它的表面上。24一、概述

齿轮的装配机器拆卸工作，应按其结构的不同，预先考虑操作顺

序，以免先后倒置，或贪图省事猛拆猛敲，造成零件的损伤或变形。2)拆卸的顺序，应与装配的顺序相反。3)拆卸时，使用的工具必须保证对合格零件不会发生损伤，严禁用手锤直接在零件的工作表面上敲击。4)拆卸时，零件的旋松方向必须辨别清楚。5)拆下的零部件必须有次序、有规则地放好，并按原来结构套在一起，配合件上做记号，以免搞乱。对丝杠、长轴类零件必须将其吊起，防止变形。25一、概述

齿轮的装配指各零部件本身或相互之间位置的找正，及相应的调整工作，主要是形位误差：直线度平面度同轴度垂直度等26一、概述

校正27一、概述

装配精度有关零件或部件间的尺寸精度，如间隙或过盈量等；位置精度，如平行度，垂直度和同轴度等；相对运动精度，即在相对运动过程中保证有关零件或部件间相对位置的准确度；接触精度，即连接或配合表面的接触面积和接触点分布等。28一、概述

装配精度单缸发动机装配相对位置精度要求活塞外圆的中心线与缸体孔中心线平行。它同活塞外圆中心线与其销孔中心线的垂直度a1、连杆小头孔中心线与其大头孔中心线的平行度a2、曲轴的连杆轴颈中心线与其主轴颈中心线的平行度a3及缸体孔中心线与其主轴孔中心线的垂直度a0有关。29一、概述

装配精度影响因素回转台床鞍升降台αPα0αTαRαS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零件的加工精度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件的不平衡等

30一、概述

装配尺寸-距离精度保证一定的间隙，配合质量、尺寸要求等相关零件、部件的距离准确程度31一、概述

运动精度与主轴轴颈的精度、轴承精度、总体轴孔精度和传动元件自身精度等密切相关。主轴圆跳动轴向窜动转动精度传动精度一、概述

装配的组织形式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33二、装配方法

常用装配方法及其适用范围互换法选配法修配法调整法34二、装配方法

常用装配方法及其适用范围装配方法工艺特点

适用范围完全互换法①配合件公差之和小于/等于规定装配公差；②装配操作简单；便于组织流水作业和维修工作大批量生产中零件数较少、零件可用加工经济精度制造者，或零件数较多但装配精度要求不高者大数互换法①配合件公差平方和的平方根小于/等于规定的装配公差；②装配操作简单，便于流水作业；③会出现极少数超差件大批量生产中零件数略多、装配精度有一定要求，公差较完全互换法可适当放宽；适用产品的一些部件装配分组选配法①零件按尺寸分组，将对应尺寸组零件装配在一起；②零件误差较完全互换法可以大数倍适用于大批量生产中零件数少、装配精度要求较高、又不便采用其它调整装置的场合修配法预留修配量的零件，在装配过程中通过手工修配或机械加工，达到装配精度用于单件小批生产中装配精度要求高的场合调节法装配过程中调整零件之间的相互位置，或选用尺寸分级的调整件，以保证装配精度动调整法多用于对装配间隙要求较高并可以设置调整机构的场合；静调整法多用于大批量生产中零件数较多、装配精度要求较高的场合定义机器装配时由相关零件的尺寸或相互位置关系所组成的尺寸链。作用查找零件对装配精度的影响；指导制订装配工艺，合理安排装配工序；分析产品结构的合理性。35三、装配尺寸链

定义封闭环十分明显，一定是机器产品或部件的某项装配精度；封闭环在装配后才能形成，不具有独立性（装配精度只有装配后才能测量）；各组成环不是仅在一个零件上的尺寸，而是在几个零件或部件间与装配精度有关的尺寸；装配尺寸链形式较多，有线性尺寸链、角度尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链。36三、装配尺寸链

特点与工艺尺寸链有所不同。工艺尺寸链中所有尺寸都分布在同一个零件上，计算主要解决零件加工精度问题；而装配尺寸链中每一个尺寸都分布在不同零件上，每个零件的尺寸都是一个组成环，有时两个零件之间的间隙等也构成组成环37三、装配尺寸链

特点38三、装配尺寸链

建立方法

确定封闭环：通常装配尺寸链封闭环就是装配精度要求。装配尺寸链查找方法：找出与封闭环相关的零件及其相关尺寸。方法是从封闭环出发，按逆时针或顺时针方向依次寻找相邻零件，直至返回到封闭环，形成封闭环链。39三、装配尺寸链

组成原则

装配尺寸链组成的最短路线（最少环数）原则组成装配尺寸链时，应使每个有关零件只有一个尺寸列入装配尺寸链。相应地，应将直接连接两个装配基准面间的那个位置尺寸或位置关系标注在零件图上。又称“一件一环”原则40三、装配尺寸链

计算方法装配尺寸链应用正计算——验算反计算——设计计算方法极值法概率法极值法：配合件公差之和小于/等于规定装配公差；优点：简单可靠；缺点：组成环较多，or封闭环公差较小时，组成环的加工误差很小，难于加工应用原则：“入体原则”正计算：与极值法零件尺寸链计算方法相同反计算：加工容易41三、装配尺寸链

计算方法概率法各组成环的尺寸和误差完全独立各环尺寸超差概率≤6σ各环公差封闭环公差42三、装配尺寸链

计算方法43三、装配尺寸链

直线尺寸链44三、装配尺寸链

直线尺寸链采用极值算法计算装配尺寸链封闭环公差的分配1）当组成环是标准尺寸时（如轴承宽度，挡圈的厚度等），其公差大小和分布位置为确定值2）某一组成环是不同装配尺寸链公共环时，其公差大小和位置根据对其精度要求最严的那个尺寸链确定45三、装配尺寸链

直线尺寸链采用极值算法计算装配尺寸链封闭环公差的分配3）在确定各待定组成环公差大小时，可根据具体情况选用不同的公差分配方法，如等公差法，等精度法或按实际加工可能性分配法等4）各组成环公差带位置按入体原则标注，但要保留一环作“协调环”，协调环公差带的位置由装配尺寸链确定。协调环通常选易于制造并可用通用量具测量的尺寸三、装配尺寸链

计算46【例】A2A3A1A5A4A0齿轮与轴部件装配

图示齿轮部件，齿轮空套在轴上，要求齿轮与挡圈的轴向间隙为0.1～0.35。已知各零件有关的基本尺寸为：A1=30,A2=5,A3=43,（标准件），A5=5。用完全互换法装配，试确定各组成环的偏差。三、装配尺寸链

计算47【解】A2A3A1A5A4A0齿轮与轴部件装配

1）建立装配尺寸链2）确定各组成环的公差：按等公差法计算，各组成环公差为：

T1=T2=T3=T4=T5=（0.35-0.1）/5=0.05

考虑加工难易程度，进行适当调整（A4公差不变），得到：T4=0.05,T1=0.06,T3=0.1,T2=T5=0.02三、装配尺寸链

计算3）确定各组成环的偏差：取A5为协调环。A4为标准尺寸，公差带位置确定：除协调环以外各组成环公差按入体标注：

计算协调环偏差：EI5

=-0.12,ES5=-0.1最后可确定：A2A3A1A5A4A0齿轮与轴部件装配

装配质量符合规定的技术要求生产周期短、劳动生产率高成本低装配劳动量小装配操作方便49四、装配工艺规程制定

制订装配工艺的原则产品总装配图、部件装配图、重要零件图；产品验收标准（检验和试验内容及其方法）；产品的生产纲领（关系到组织形式、装配方法、过程划分、设备工装）；现有生产条件的有关资料。50四、装配工艺规程制定

制订装配工艺的原始资料进行产品分析，合理安排装配顺序和装配方法，编制装配工艺卡片；确定生产规模，选择装配组织形式；选择装配工艺装备（工/夹/量具、设备等）；规定总装和部装的技术条件、检查方法；规定合理的运输方法和运输工具。51四、装配工艺规程制定

装配工艺的内容进行产品分析确定组织形式拟定装配工艺过程确定装配顺序装配准备工作装配工序设计编写工艺文件制定产品检验和试验规范52四、装配工艺规程制定

制订装配工艺规程的步骤五、本课小结整体了解机器装配的全过程熟悉掌握四种类型装配方法及其适用基本掌握装配尺寸链的计算方法。学会制定装配工艺规程54谢谢55产品分析研究产品图纸，掌握装配技术要求和验收标准；对产品结构进行尺寸分析和工艺分析；将产品分解为装配单元，组织平行装配、流水作业。将装配单元分为五级：零件、合件（若干零件永久连接）、组件、部件、机器，然后绘出装配系统图。返回56产品分析研究产品图纸，掌握装配技术要求和验收标准；对产品结构进行尺寸分析和工艺分析；将产品分解为装配单元，组织平行装配、流水作业，将装配单元分为五级：零件、合件（若干零件永久连接）、组件、部件、机器，然后绘出装配系统图。返回57确定组织形式确定组织形式固定或移动形式；选择取决于生产批量和产品结构特点。返回58拟定装配工艺过程拟定装配工艺过程确定装配工作的内容：清洗、刮研、平衡、过盈联接、螺纹联接、校正等；此外，还有检验、试车、油漆、包装等。返回59确定装配顺序确定装配顺序先下后上、先内后外、先难后易，先重后轻、先精密后一般；按装配单元选一基准件进行装配。返回60装配准备工作装配准备工作检验、倒角、去毛刺、清洗等；处理基准件：安放支承，调平基准件；检验工作：检验、试运转等。返回61装配工序设计装配工序设计确定工序操作规范，选择装配工艺方法（根据装配参数选定压入力、装配温度、螺钉旋矩等），选择装配设备和工装，确定工时定额、协调各工序内容，确定所需用工人的技术等级要求。返回62制定装配工艺与零件的工艺规程制定相同装配工艺过程卡片是最基本的装配工艺文件，它包括装配过程共需多少装配工序及装配顺序每一工序所需用的设备工艺装备及辅助材料有关装配工艺参数装配工时定额等它在全部装配过程中起着指导的作用，是生产管理、工具管理、设备管理、材料管理、定额管理和质量管理的依据返回63制定产品检