《钳工工艺与技能训练》-图文课件-第10章

第10章装配基本知识2024/12/2学习目标110.1装配工艺概述210.2装配时零件的清理和清洗310.3装配精度及其装配尺寸链4目录2024/12/2学习目标了解装配工艺概述

掌握装配时零件的清理和清洗

掌握装配精度及其装配尺寸链2024/12/2按规定技术要求，将若干零件按照装配图样结合成部件或将若干个零部件按照总装配图结合成最终产品的过程称为装配；前者简称为部装，后者简称为总装。10.1装配工艺概述2024/12/2

装配工作是产品制造工艺过程中的后期工作，它包括各种装配准备工作，部装、总装、调试检验和试机等工作。装配质量的好坏，对整个产品的质量起着决定性的作用。通过装配才能形成最终产品，并保证它具有规定的精度及设计所定的使用功能以及验收质量标准。如果装配不当，不重视清理工作，不按工艺技术文件要求装配，即使所有零件加工质量都合格，也不一定能够装配出合格的、优质的产品。这种装配质量较差的产品，精度低、性能差、功率消耗大、寿命短、不受用户欢迎。相反虽然某些零部件的质量并不很高，但经过仔细地修配和精确地调整后，仍能装配出性能良好的产品。因此装配工作是一项非常重要而细致的工作，必须认真按照产品装配图的要求，制定出合理的装配工艺规程，采用新的装配工艺以提高装配精度，达到优质、低耗、高效的目的。10.1.1装配工作的重要性2024/12/210.1.2装配工艺的组织形式

装配的组织形式对装配精度和装配周期有很大的影响。根据产品的复杂程度和批量的大小，装配的组织形式分为固定式装配和移动式装配两种。

1.固定式装配

固定式装配是将产品或部件的全部装配工作安排在一个固定的工作地点进行装配，在装配过程中产品位置不变，装配所需要的零部件都汇集在工作地附近。这种装配方法主要应用于单件和小批量生产。

固定式装配又可分为集中装配和分散装配两种形式。

1）集中装配

集中装配中产品是固定的，全部过程均由一部分人完成。适用于单件或小批量生产。但装配周期长，辅助面积大，要求工人操作水平高。

2）分散装配

分散装配是把产品的装配工作分散为部件装配和总装配。运用于成批生产。较上述方法工作人数增加，效率提高，周期缩短。2024/12/2

2.移动式装配

移动式装配指工作对象在装配过程中，有顺序地由一个工人转移给另一个工人。这种转移可以是装配对象的转移，也可以由工人移动。通常把这种装配组织形式叫做流水装配法。移动装配时常利用传送带、滚道或轨道上行走的小车来运送装配对象。每个工作地点重复地完成固定的工序，并且广泛的使用专门设备和专用工具，因而装配质量好，生产效率高。适用于大批量生产，如汽车、拖拉机制造等。

2024/12/2按自由节拍移动工序是分散的，产品按工序所需，输送到工作位置，没有统一节拍。2按一定速度连续移动分工原则同上，产品按一定速度经输送装置连续经过工作位置。3按一定节拍周期移动工序是分散的，产品按同一节拍周期性地输送到工作位置。一般用于传送带装配流水线上。1移动式装配按其移动方式又可分为三种。2024/12/210.1.3装配工艺规程及装配系统图

1.装配工艺规程

装配工艺规程是规定装配全部部件和整个产品的工艺过程以及所使用的设备和工夹量具等的技术文件。一般来说，工艺规程是生产实践和科学实验的总结，是符合“优质、低耗、高效”的原则的，是提高产品质量和提高劳动生产率的必要措施，也是组织生产的重要依据。执行工艺规程能使生产有条理的进行，并能合理的使用劳动力和工艺装备，降低生产成本。工艺规程所规定的内容随着生产的发展也要不断地改革。但是它又是指导性文件的技术文件，必须采用严格的科学态度，要慎重严肃对待。

2024/12/2装配工艺过程通常按照工序和工步的顺序编制。由一个工人或一组工人在不更换设备或地点的情况下完成的装配工作称为装配工序。用同一工具和附具不改变方法，并在固定的位置上连续完成的装配工作称为装配工步。总装和部装都是由若干个装配工序所组成。在一个装配工序中可包括一个或几个装配工步。2024/12/2保证产品装配质量。合理安排装配工序，尽量减少装配工作量，减轻劳动强度，提高装配效率，缩短装配周期。尽可能减少占据车间的生产面积。制定装配工艺规程的基本原则2.装配工艺规程的制定2024/12/2423产品的生产规模。现有的工艺装备、车间面积、工人技术水平以及时间定额标准等。产品验收技术条件，包括试验工作内容和方法。原始资料产品的总装图和部件装配图、零件明细表等。12）制定装配工艺规程所需的原始资料2024/12/21234对产品进行分析。主要是研究产品装配图技术要求。对产品进行结构尺寸分析，根据装配精度进行尺寸链计算，以确定达到装配精度的方法。对产品结构进行工艺分析，将产品分解成独立装配的组件和分组件。确定装配组织形式。主要是根据产品结构特点和生产批量，选择适当的装配组织形式。进而决定总装、部装的划分，装配工序是集中还是分散，产品运输方式及工作场地准备等。根据装配单元确定装配顺序。合理的装配顺序有利于装配质量和效率的提高。制定装配工艺卡片。单件小批量生产，不需制定工艺卡，工人按装配图和装配单元系统图进行装配。3）制定装配工艺规程的方法和步骤2024/12/2

3.装配系统图

装配系统图是在研究机器的结构、某些零部件在机器中与其他零部件的相互关系以及装配时的有关工艺问题后进行绘制的。它能简明直观地反映出产品的装配工艺过程和零部件的装配顺序，指导工人正确地进行装配工作。

2024/12/2装配系统图2024/12/2①先画一条横线，左端画上代表基准零件的长方格，右端画上代表产品的长方格。②除基准零件外，把所有直接进入产品装配的零件按照装配顺序画在横线的上面。③除基准组件或基准分组件外，把所有构成产品的组件按装配顺序画在横线下面。熟悉装配系统图的编制方法有助于识读装配系统图。一般编制方法如下：如果产品较复杂分组件级别较多，用一根横线安排不下，可以转移至与此线平行的第二条、第三条线上。2024/12/2齿轮轴组件装配图2024/12/2齿轮轴组件装配系统图2024/12/2

10.2装配时零件的清理和清洗

在装配过程中，零件的清理和清洗工作对提高装配质量，延长产品使用寿命都有重要意义。特别对于轴承、精密配合件、液压元件、密封件以及有特殊清洗要求的零件等更为重要。如装配主轴部件时，若清理和清洗工作不严格，将会造成轴承温升过高并过早丧失其精度；对于相对滑动的导轨副，也会因摩擦面间有沙粒、切屑等而加速磨损，甚至会出现导轨副“咬合”等严重事故。为此在装配过程中必须认真做好这项工作。2024/12/2

10.2.1零部件的清理

装配前对零件上残余的型砂、铁锈、切屑、研磨剂、油漆灰砂等必须用钢丝刷、毛刷、皮风箱或压缩空气等清除干净，决不允许有油污、赃物和切屑存在，并应倒钝零件上的锐边和去毛刺。有些铸件及钣金件还必须先打腻子和喷漆后才能装配。对于孔、槽、沟及其他容易存留杂物的地方，应特别仔细地清理。外购件、液压元件、电器及其系统，均应先经过单独试验或检查合格后才能投入装配。2024/12/2

在装配时，各配钻孔应符合装配图和工艺规定要求，不得偏斜。要及时和彻底地清除在钻、铰和攻螺纹等加工时所产生的切屑。对重要的配合面，在清理时应注意保持所要求的精度和表面粗糙度且不准对表面粗糙度值Ra1.6μm以下的表面使用锉刀加工，必要时在取得检验员的同意下可用0号砂布修饰。

装好的并经检查合格的组件或部件，必须加以防护盖罩，以防止水、气、污物及其他赃物进入部件内部。2024/12/2

10.2.2零件的清洗 零件的清洗过程是一种复杂的表面化学－物理现象。

1.零件的清洗方法

在单件和小批量生产中，零件可在洗涤槽内用抹布擦洗或进行冲洗。在成批或大量生产中，常用洗涤机清洗零件。

2.常用的清洗液

常用的清洗液有汽油、煤油、轻柴油和水剂清洗液。2024/12/2汽油1工业汽油，主要用于清洗油脂、污垢和粘附的机械杂质、适用于清洗较精密的零部件。航空汽油用于清洗质量要求较高的零件。对橡胶制品，严禁用汽油、以防发胀变形。2煤油和轻柴油的应用与汽油相似，但清洗能力不及汽油，清洗后干得较慢但比汽油安全。煤油和轻柴油3水剂清洗液，是金属清洗剂起主要作用的水溶液，金属清洗剂占4%以下，其余是水。金属清洗剂主要是非离子表面活性剂，具有清洗力强，应用工艺简单，多种清洗方法都可适用，并有较好的稳定性、缓蚀性、无毒、不燃、使用安全，成本低等特点。水剂清洗液汽油、煤油、轻柴油和水剂清洗液的性能如下： 2024/12/2

3.清洁度的检测

清洁度是反映产品质量的重要指标之一。它是指经过清理和洗涤后的零部件以及装配完成后的整机，含有杂质的程度，杂质包括金属粉屑、锈片、尘沙、棉纱头、污垢等。检测时要对主要零件的内外表面、孔槽，一般零件的工作表面，导轨面的结合部位以及机械传动、液压、电气系统等都要用目测、手感和称量法进行检测。2024/12/210.3装配精度及其装配尺寸链

10.3.1装配精度

产品装配过程不是简单的将有关零件连接起来的过程。每个装配工作都应满足预定的装配要求达到预定的装配精度。装配精度一般包括：有关零、部件之间的尺寸精度，如间隙或过盈值等；有关零、部件的位置精度，如平行度、垂直度、同轴度等；相对运动精度，即在相对运动的过程中保证其相对位置的准确度，以及各个配合表面的配合精度、接触精度等。2024/12/2

装配精度是由有关零件的加工精度以及对他们进行正确的装配来保证的。因此，如何查找那些零件对某些装配精度有影响，进而确定这些零件加工的尺寸精度，选择合理的装配方法及解决这些零件尺寸的加工精度和所选择装配方法之间的矛盾，就是产品设计和制造中的一个重要问题。装配尺寸链就是解决这些问题的重要工具。2024/12/210.3.2装配尺寸链为了解决机床装配的某一精度问题，要涉及各零件的许多有关尺寸。装配尺寸链2024/12/2

1.装配尺寸链的定义如果把这些相互联系且影响某一部件装配精度的有关尺寸彼此顺序地连接排列起来，就能构成一个封闭的尺寸组合称为装配尺寸链。装配尺寸链的两个特征：（1）组件内各零件的有关尺寸连接排列起来构成封闭外形。（2）构成这个封闭外形的每个独立尺寸的偏差都影响着装配精度。在分析和计算中为简便起见，通常不绘出该装配部分的具体结构，也不必严格的比例，而只是依次绘出各有关尺寸，排列成封闭外形的尺寸链简图即可。2024/12/2尺寸链简图2024/12/2

2.尺寸链的术语、组成及分类1）尺寸链的术语及组成尺寸链中的每个尺寸都称为环。（1）封闭环。每个装配尺寸链中都有一个特殊的环，它在装配完成前是不存在的，而是在装配过程中最后自然形成的，这个环称为封闭环。常用Δ表示。一个尺寸链只有一个封闭环，封闭环即装配技术要求。（2）组成环。尺寸链中除封闭环外的环都是组成环。属于同一尺寸链的组成环常用同一字母表示，如A1、A2或B1、B2等。根据组成环对封闭环的影响不同，可将组成环分为增环和减环两种。在其他组成环不变的条件下，某组成环增大时，若封闭环也随着增大，则这个组成环称为增环；若封闭环随之减小，则这个环称为减环。组成环是增环还是减环，可以简便地从尺寸链图中看出：与封闭环尺寸线方向相同的组成环为减环，反之为增环。2024/12/22）组成环的分类按各环在空间的位置特性，尺寸链可分为以下三类。（1）直线尺寸链。尺寸链中所有各环均分布在两根或几根平行的直线上。（2）平面尺寸链。尺寸链中所有各环均分布在一个或几个平行平面中，其中有些环彼此不平行。平面尺寸链图2024/12/2

3）空间尺寸链。尺寸链中包含有位于不平行的平面上的环。按各环的几何特性，尺寸链可分为以下两类。（1）长度尺寸链。尺寸链中所有各环均为长度量。（2）角度尺寸链。尺寸链中包含有角度量的环。长度尺寸链可以是直线的、平面的或空间的尺寸链，角度尺寸链只有平面的或空间的尺寸链。2024/12/23.计算封闭环公差和极限尺寸由尺寸链简图可以看出，封闭环的基本尺寸为式中，∑为数学符号，代表“连续相加”；m为增环个数；n为减环个数。封闭环极限尺寸与各组成环极限尺寸的关系，可由下式求得：即封闭环的最大极限尺寸＝各增环最大极限尺寸之和－各减环最小极限尺寸之和，封闭环的最小极限尺寸＝各增环最小极限尺寸之和－各减环最大极限尺寸之和。封闭环的公差即为即封闭环公差等于各组成环的公差之和。2024/12/2

10.3.3解装配尺寸链——保证装配精度的方法

封闭环公差之和等于组成环公差之和，装配精度直接取决于零件制造公差。这将提高被装配零件的加工要求，提高成本。如果在装配时采用一定的工艺措施，如装配时对工件进行测量、挑选，对某一装配件进行修配，调整装配间的相对位置等，这样虽然零件制造精度较低，也能保证装配要求。因此人们在长期的装配实践中，创造了为合理解决装配精度与零件制造精度矛盾的5中不同装配方法。其中装配精度完全依赖于零件制造精度的装配方法为完全互换法和不完全互换法，精度不完全取决于零件制造精度的装配方法有选配法、修配法、调整法。2024/12/2

1.完全互换法完全互换法是指在同类零件中，任取一个装配零件，不经修配即可装入部件中，并能达到规定的装配要求的方法。其工艺特点是操作简单、生产效率高；容易确定装配时间，便于组织流水装配线；零件磨损后，便于更换；零件加工精度要求高，制造费用随之增加。因此适用于组成件数少批量很大，或零件可用经济加工精度制造时采用。2024/12/2

2.不完全互换法不完全互换法又称部分互换法，它的实质是使封闭环公差用概率论的计算方法分配给组成环，使组成环公差比完全互换法要大，加工容易。但这样做会使一些装配好的部件超出规定的装配精度。但只要公差放得适当，可将不合格品控制在一定范围内，其中还有一部分经过修复可变为合格品。这样当所得的经济效果超过废品损失以及检修工作所增加的劳动量时，就采用不完全互换法。采用不完全互换法时，组成环必须有稳定的尺寸分布规律，因此仅适用于大批量生产。2024/12/2

3.选择装配法将尺寸链中组成环的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，以保证规定的装配精度，即封闭环精度。选择装配法有直接选配法和分组选配法。（1）直接选配法是由装配工人直接从一批零件中选择“合适”的零件进行装配。这种方法简单，其装配质量凭工人的经验和感觉来确定，装配效率不高。（2）分组选配法是将一批零件逐一测量后，按实际尺寸大小分成若干组，然后将尺寸大的包容件（如孔）与尺寸大的被包容件（如轴）相配，将尺寸小的包容件与尺寸小的被包容件相配。这种装配方法的配合精度决定于分组数，增加分组数可以提高装配精度。这种选配法的工艺特点：经分组选择后零件的配合精度高；因零件制造公差放大，制造成本降低，增加了对零件测量分组的工作量，并需要加强对零件储存和运输的管理，同时会造成半成品和零件的积压。这种方法是大批量生产中，装配精