第六章机械装配工艺

二装配工作的基本内容清洗去除粘附在零件上的灰尘、切屑和油污。清洗后的零件通常还具有一定的防锈能力。联接可拆卸联接——螺纹联接、键联接和销钉联接等，其中以螺纹联接的应用最为广泛。不可拆卸联接——焊接、铆接及过盈连接等。校正、调整与配作校正是指产品中相关零部件相互位置的找正、找平及相应的调整工作。配作通常指配钻、配铰、配刮和配磨等。检验试验根据有关技术标准和规定，对其进行比较全面的检验和试验。三机器装配的基本概念及工艺系统图零件：组成机器的最小单元套件：在一个基准零件上装上一个或若干个零件组件：在一个基准零件上装上若干个套件和零件部件：在一个基准零件上装上若干个组件、套件和零件构成的并能完成一定的、完整的功能第二节机器结构的装配工艺性一、机器结构应能分成几个独立的装配单元①便于组织平行装配作业，可以缩短装配周期；②便于相关部件预先调整和试车，保证总装质量；③有利于机器的调试、改进和维护及运输。

二、尽量减少装配过程中的修配劳动量和机械加工劳动量三、机器结构应便于装配和拆卸

组件的几个表面不应该同时装入基准零件（如箱体零件）的配合孔中，而应该先后依次进入装配。1、结构设计应便于装配2、结构设计应便于拆卸一、装配尺寸链的建立装配尺寸链：在机器的装配关系中，由相关零件的尺寸或相互位置关系所组成的尺寸链。装配尺寸链的封闭环就是需要保证的装配精度或技术要求，封闭环是零件装配后最后形成的尺寸或位置关系。分类：直线尺寸链；角度尺寸链；平面尺寸链；空间尺寸链第三节装配尺寸链1.装配尺寸链的查找方法

首先根据装配精度要求确定封闭环。再取封闭环两端的任一零件为起点，沿装配精度要求的位置方向，以装配基准面为查找线索，分别找出影响装配精度要求的零件（组成环），直至找到同一基准零件或同一基准表面为止。2.查找装配尺寸链应遵循的原则尺寸链环数最少二、装配尺寸链的查找方法应进行必要的简化一件一环正计算：已知与装配精度有关的各零部件的基本尺寸及其偏差，求解装配精度；反计算：已知装配精度（封闭环）的基本尺寸及其偏差，求解与装配精度有关的各零部件的基本尺寸及其偏差。三、装配尺寸链的计算及应用一、装配精度

装配精度不仅影响机器或部件的工作性能，而且影响它们的使用寿命。装配精度主要包括：各部件的相互位置精度；各运动部件间的相对运动精度；配合表面间的配合精度和接触质量。1.装配精度内容第四节装配精度及保证装配精度的装配方法产品设计时,根据使用性能要求规定的装配时必须保证的质量指标。（1）.零件的精度特别是关键零件的精度影响相应的装配精度。（2）.装配精度的保证，除了与零件的精度有关外，还和装配方法有关。2.装配精度与零件精度间的关系二、保证装配精度的装配方法常用装配方法互换法选配法修配法调整法

在装配过程中，零件互换后仍能达到装配精度要求的装配方法。实质

其实质是用控制零件加工误差来保证装配精度。（一）互换装配法

根据零件的互换程度不同，互换法又可分为完全互换法和不完全互换法

合格的零件在进入装配时，不经任何选择、调整和修配就可以使装配对象全部达到装配精度的装配方法，称之为完全互换法。定义方法

其方法是各有关零件公差之和应小于或等于装配公差。1.完全互换法例1（图）所示为车床主轴部件的局部装配图，要求装配后保证轴向间隙A0＝0.1～0.35mm。已知各组成环的基本尺寸为：A1=30mm，A2=5mm，A3=43mm，A5=5mm，A4为标准件的尺寸，试按极值法求出各组成环的公差及上、下偏差。解：（1）建立装配尺寸链，其中，增环：A3;减环：A2，A1，A4，A5A2A3A1A4A5A0（2）确定协调环及各组成环的公差以平均公差为基础，根据各组成环的尺寸、零件加工难易程度，确定各组成环公差：T(A1)=0.06mm，T(A2)＝0.04mm，T(A3)＝0.07，公差等级为IT9；A4为标准件，即T(A4)＝0.05mm。A5为一垫片，易于加工测量，故选A5为协调环。各组成环的平均极限公差为：（3）确定各组成环的的极限偏差除协调环外，其余各组成环按“入体原则”标注上、下偏差，即：协调环偏差：协调环尺寸及偏差：2.不完全互换法指机器或部件的所有合格零件，在装配时无须选择、修配或改变其大小或位置，装入后即能使绝大多数装配对象达到装配精度的装配方法。定义实质方法其实质是零件按经济精度制造，公差适当放大，零件加工容易，但会使少数产品装配精度达不到要求，但这是小概率事件，总体经济可行。各有关零件公差平方之和应小于或等于装配公差的平方。特点应用特点：扩大了组成环的制造公差，零件制造成本低，装配过程简单，生产效率高。

但会有少数产品达不到规定的装配精度要求，要采取另外的返修措施。用于大批大量生产中装配精度要求高、组成环较多的尺寸链中。

例2已知条件与例1相同，试用不完全互换法(概率法)确定各组成环的公差及其上、下偏差。解：装配尺寸链与前相同组成环的平均公差Tav为

A3尺寸较其他零件难加工，现选A3为协调环，以Tav为基础，参考各零件尺寸和加工难度，确定：TA1=0.14mm，TA2=TA5＝0.08mm，其公差等级为IT11，A4为标准件，即TA4＝0.05mm。A3公差TA3可从下式算出。

确定各组成环的上、下偏差。除协调环A3以外，其它组成环均按入体原则标注，即：根据公式计算协调环的中间偏差Δ3Δ3=0.225+(－0.07－0.04－0.025－0.04）=0.05mm（二）.选配装配法（1）直接选配法（2）分组选配法将配合零件按经济精度制造，然后，选择合适的零件进行装配，以保证装配精度的一种方法。

装配工人从许多待装配的零件中，凭经验挑选合格的零件通过试凑进行装配的方法（1）直接选配法优点：简单，不需要将零件分组，但挑选零件时间长，劳动量大，装配质量取决于工人的技术水平，不宜用于节拍要求较严的大批大量生产。这种装配方法没有互换性。（2）分组选配法

可将组成环公差增大若干倍（一般为2～４倍），使组成环零件可以按经济精度进行加工，然后再将各组成环按实际尺寸大小分为若干组，各对应组进行装配，同组零件具有互换性，并保证全部装配对象达到规定的装配精度，这就是分组法。定义实质

其实质是零件按经济精度制造，公差适当放大，零件加工容易，按实际尺寸测量分组，对应组完全互换装配，达到装配精度要求。－+－0.1ⅠⅠ+0.1Ymax=0.2Ymin=0轴装配精度为0.2mm孔ⅡⅡ－0.05+0.05Ymax=0.15现装配精度为0.15mm例：通过分组提高装配精度Ymin=0.05－+－0.1+0.1ⅠⅠ+0.1Ymax=0.2Ymin=0ⅡⅡ+0.2轴孔轴、孔的制造公差为0.1现轴、孔的制造公差为0.2例：通过公差放大降低零件的加工精度特点应用特点：扩大了组成环的制造公差，零件制造精度不高，但可获得高的装配精度。但增加了零件测量、分组、存储、运输的工作量。

用于大批大量生产中装配精度要求高、组成环数少的装配尺寸链中。

现以汽车发动机活塞、活塞销和连杆组装为例，对分组装配法进行分析。如图所示为发动机活塞、活塞销和连杆的组装简图，其中活塞销与活塞销孔为过盈配合，活塞销与连杆小头孔为间隙配合。根据装配技术要求，活塞销孔直径D与活塞销直径d在冷态装配时，应有0.0025～0.0075mm的过盈量，即Ymin=Dmax-dmin=-0.0025mmYmax=Dmin-dmax=-0.0075mm从公差与配合的知识可知Ymin-Ymax=T0=Th+Ts=0.005mm分组选配法应用举例

若采用完全互换法装配，则销与销孔的平均极值公差仅为0.0025mm，设活塞销直径为mm，销孔直径为mm，显然加工是十分困难的。

现将它们的公差都按同方向放大四倍，放大后的d和D为：d=mm，D=mm。这样可采用高效率的无心磨和金刚镗分别加工活塞销外圆和活塞销孔，然后用精密量仪进行测量，并按尺寸大小分成四组，。

虽然互配零件的公差扩大了四倍，但只要用对应组的零件进行互配，其装配精度完全符合设计要求。

图活塞和活塞销分组装配实例

a)组装简图b)分组示意图1－活塞销2－挡圈3－活塞1)配合件公差应当相等；公差要向同方向增大；增大的倍数要等于分组数。2）要保证分组后各组的配合精度和配合性质符合原设计要求，原规定的形位公差和表面粗糙度值不能随公差增大而增大。3)

分组数不宜太多。分组法只适用于封闭环精度要求很高的少环尺寸链，一般相关零件只有2~3个。应用分组装配法必须注意以下几点三.修配法各组成环均按经济精度制造，而对其中某一环（称补偿环或修配环）预留一定的修配量，在装配时用钳工或机械加工的方法将修配量去除，使装配对象达到设计所要求的装配精度。定义实质其实质是装配时去除补偿环的部分材料以改变其实际尺寸，使封闭环达到其公差与极限偏差要求的装配方法。特点应用特点：组成环可按经济精度制造，但可获得高的装配精度。但增加了修配工作,生产效率低,对装配工人技术要求高。用于产品结构比较复杂、尺寸链环数较多、产品精度要求高的单件小批生产的场合。（1）易于修配、便于装卸（2）尽量不选公共环为修配环修配环选择原则Z/2为公共环四、调整法组成环按经济精度加工，采用调整的方法改变某个组成环（称补偿环或调整环）的实际尺寸或位置，使封闭环达到其公差和极限偏差的要求。定义实质其实质是装配时调节调整件的相对位置，或选用合适的调整件，使封闭环达到其公差与极限偏差要求的装配方法。调整法有三种方法：移动调整法选定某个零件为调整环，根据封闭环的精度要求，采用改变调整环的位置，即移动、旋转或移动旋转同时进行，以达到装配精度的方法。

外环内环如图所示的结构是靠转动螺钉来调整轴承外环相对于内环的位置以取得合适的间隙或过盈。套筒

如图，为了保证装配间隙,加工一个可移动的套筒（补偿件）来调整装配间隙固定调整法选择一个组成环或加入一个零件作调整环，作为调整环的零件是按一定尺寸间隔制成的一组零件，装配时根据封闭环超差的大小，从中选出某一尺寸等级适当的零件来进行补偿，从而保证规定的装配精度。通常使用的调整环有垫圈、垫片、轴套等。见下页图误差抵消调整法在总装或部装时，通过调整被装零件的相对位置，使加工误差相互抵消或使加工误差对装配精度的影响减小的目的。如：在车床主轴装配中通过调整前后轴承的径跳方向来控制主轴的径向跳动；调整法特点应用特点：组成环可按经济精度制造，可获得高的装配精度。但增加了调整装置。（1）移动调整法和误差抵消调整法应用于小批生产；（2）固定调整法应用于大批量生产的场合。不同装配法装配尺寸链计算方法的选用不完全互换法完全互换法选配法修配法调整法用极值法计算，大批量生产用概率法。用概率法计算。用极值法计算。用极值法计算。用极值法计算，大批量生产用概率法。练习1：车床离合器齿轮轴，要求轴向间隙

0.05～0.4mm。已知：L1=34、L2=22、L3=12。L1L3L2练习2：修配法装配，车床前后顶尖等高度（同轴度）要求0.06mm（只许尾座高）,选修配件及修配量

第五节装配工艺规程制订

①研究产品图纸和装配时应满足的技术要求；②对产品结构进行分析，其中包括装配尺寸链分析、计算和结构装配工艺分析；③装配单元的划分。装配单元一般分为五种等级：零件、合件、组件、部件和机器。一、产品分析装配单元系统示意图合件1组件1部件1机器组件2合件2部件2部件3组件3组件4合件3合件4合件5零件各种装配方法的适用范围和应用实例装配方法

适用范围应用举例完全互换法

适用于零件数较少、批量很大、零件可用经济精度加工时汽车、拖拉机、中小型柴油机、缝纫机及小型电机的部分部件不完全互换法

适用于零件数稍多、批量大、零件加工精度可适当放宽时机床、仪器仪表中的某些部件

分组法

适用于成批或大量生产中，装配精度很高，零件数很少，又不采用调整装配时中小型柴油机的活塞与缸套、活塞与活塞销、滚动轴承的内外圈与滚子修配法

单件小批生产中，装配精度要求高且零件数较多的场合车床尾座垫板、滚齿机分度蜗轮与工作台装配后精加工齿形调整法

除必须采用分组法选配的精度配件外，调整法可用于各种装配场合机床导轨的楔形镶条、滚动轴承调整间隙的间隔套垫圈二、装配方法的选择三、装配组织形式确定固定式装配移动式装配全部的装配工作在一个固定的工作地上进行。装配过程中装配对象的位置不变，装配所需要的零部件都汇集在工作地附近。装配过程在装配对象的连续或间歇的移动中完成。四、装配顺序的确定先下后上，先内后外，先难后易，先精密后一般，先重后轻。五、装配工艺规程的整理与编写

在单件小批生产时，通常不需要编制装配工艺过程卡片，而是用装配工艺流程图来代替。装配时，工人按照装配图和装配工艺流程图进行装配。成批生产时，通常需要制订部件装配及总装配的装配工艺过程卡片。卡片的每一工序内应简要地说明该工序的工作内容、所需要的设备和工艺装备的名称及编号、时间定额等。在大批大量生产中，要制订装配工序卡片，详细说明该装配工序的工艺内容，以直接指导工人进行操作。