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1、第13章 机械装配工艺基础,第一讲 装配与装配工艺规程,山东大学 机械工程学院,2,主要内容,机器装配与装配精度 装配的组织形式 装配工艺规程的制定 保证装配精度的方法 装配尺寸链,一、 机器装配与装配精度,机器的质量，是以机器的工作性能、使用效果、可靠性和寿命等综合指标评定的，这些除了与产品的设计及零件的制造质量有关外，还取决于机器的装配质量。,山东大学 机械工程学院,4,（一）机器装配,任何机器都是由零件、组件和部件组合而成。装配包括对产品的调整、检验、试验、油漆和包装等工作。,装配是机器制造生产过程中极重要的最终环节，若装配不当，质量全部合格的零件，不一定能装配出合格的产品；而零件存在某

2、些质量缺陷时，只要在装配中采取合适的工艺措施，也能使产品达到规定的要求。因此，装配质量对保证产品的质量有十分重要的作用。,山东大学 机械工程学院,5,组件 组件是由若干零件组成，在结构上有一定独立性的部分。,部件 部件是由若干零件和组件组成，具有一定独立功能的结构单元,组件装配 组件(或部件)装配是按照规定的技术要求和顺序完成上述组合的工艺过程。,总装配 总装配是将部件、组件、零件组合成产品的工艺过程。,山东大学 机械工程学院,6,（二）机器的装配精度,1. 装配精度的内容,1）尺寸精度： 距离、间隙 距离精度：轴向间隙，轴向距离，轴线距离； 配合精度：间隙，过盈 2）位置精度：如平行度，垂直

3、度，同轴度，跳动 3）运动精度：指有相对运动的零件间在运动方向上和运动位置上的精度。 运动方向上：直线度，平行度，垂直度； 运动位置上（传动精度）：内传动链中始末两传动元件间的相对传动精度 4）接触精度 ；接触面积、 接触斑点。,山东大学 机械工程学院,7,2. 装配精度与零件精度的关系,高的装配精度，需要高的零件精度，但高的零件精度不一定能装配出高质量的机器，需要一定的装配工艺来保证。,山东大学 机械工程学院,8,集中装配：单件小批、重型机器； 分散装配：部装+部装+部装=总装适用大批生产。,（三）装配的组织形式,固定式装配： 移动式装配： 输送带或运输小车。,山东大学 机械工程学院,9,山

4、东大学 机械工程学院,10,1. 固定式布置（Fixed position layout） 固定式布置是指加工对象位置固定，生产工人和设备多随加工产品所在的某一位置而转移。,山东大学 机械工程学院,11,山东大学 机械工程学院,12,山东大学 机械工程学院,13,内装装配点的高度基本固定，操作平台的高度基本上是不变的，所以国内的内配线基本上采用输送辊道的方式，辊道还分成积放和非积放的两种。 外装的装配点的变化特别大，而且发动机的姿态变化也比较大，如果采用辊道的装配方式就非常不方便。,如右图所示：柴油发动机的装配分两部分，一部分是内装；另一部分是外装。,山东大学 机械工程学院,14,采用AGV的

5、外装线，AGV可以非常方便的改变高度和姿态，同时提供动态工艺的管理，还可以实现柔性装配，便于实现整个生产过程的计算机监控和管理。 控制与管理的网络拓扑图如图二所示。,山东大学 机械工程学院,15,山东大学 机械工程学院,16,柴油机装配车间,山东大学 机械工程学院,17,2000系列柴油机12V,6016型柴油机是最新研制开发的第一代16缸大功率高速柴油机,山东大学 机械工程学院,18,山东大学 机械工程学院,19,二、保证装配精度的装配方法与装配内容,(1)互换装配法： 完全互换法：相关零件多，装配精度要求不高； 大数互换法：相关零件多，装配精度要求高。 (2)分组装配法：相关零件少，装配精

6、度高。 (3)修配装配法：装配精度高。 (4)调整装配法：可动调整法、固定调整法和误差抵消调整法,1. 装配方法：,山东大学 机械工程学院,20,（一）保证装配精度的装配方法,1. 互换装配法： 完全互换法：相关零件多，装配精度要求不高； 部分（大数）互换法：相关零件多，装配精度要求高。 2. 分组装配法：相关零件少，装配精度高。 3. 修配装配法：装配精度高。 4. 调整装配法：可动调整法、固定调整法和误差抵消调整法。,山东大学 机械工程学院,21,（二）装配内容,目的：去除油污和机械杂质。 方法：擦洗、浸洗、 喷洗、超声波清洗。 清洗液：煤油、 汽油、碱液、 化学清洗液。 清洗设备：,1.

7、 清洗,山东大学 机械工程学院,22,2. 连接,可拆卸连接（不损伤零件）：螺纹、键、销钉； 不可拆卸连接（会损伤零件）：焊、铆、胶、过盈。,山东大学 机械工程学院,23,3. 调整和修配,校正：产品中相关零件相对位置的找正、找平及相应的调整； 调整：相关零、部件相互位置的具体调节工作； 配作：指配钻、配铰、配磨、配刮。,山东大学 机械工程学院,24,4. 平衡,静平衡：直径大、厚度小零件； 动平衡：长径比大零件 动平衡的调整方法： 加：补焊、铆接、胶接、螺纹连接； 减：钻、铣、磨、铣； 调整：在平衡槽内改变平衡块位置和数量。,山东大学 机械工程学院,25,5. 密封性和强度试验：,压力容器

8、120-150%工作压力,山东大学 机械工程学院,26,空运载（动态）试车 有载（工作状态）试车,6. 检验和试车,山东大学 机械工程学院,27,定义：用文件的形式将装配内容、顺序、操作方法和检验项目等规定下来，作为指导装配工作和组织装配生产的依据。,三、装配工艺规程,装配工艺规程是指导装配生产的技术文件，是制定装配生产计划、组织装配生产以及设计装配工艺装备的主要依据。,山东大学 机械工程学院,28,根据产品图样、技术要求、验收标准和生产纲领、现有生产条件等原始资料，确定装配组织形式； 划分装配单元和装配工序； 拟定装配方法； 包括计算时间定额， 规定工序装配技术要求及质量检查方法和工具， 确

9、定装配过程中装配件的输送方法及所需设备和工具， 提出专用夹具的设计任务书， 编制装配工艺规程文件等。,制定装配工艺规程的任务,制定装配工艺规程的任务是:,山东大学 机械工程学院,29,1.保证质量：最大精度储备： 延长寿命。 2.减少手工装配；降低劳动强度。 3. 缩短周期；提高效率。 4. 减少成本和面积。,（一）制订装配工艺规程的依据原则,保证质量； 提高生产率； 降低成本,山东大学 机械工程学院,30,1.产品装配图；验收技术标准 2.产品生纲领 3.生产条件 4.有关资料,（二）制订装配工艺规程的原始资料：,山东大学 机械工程学院,31,1.研究产品装配图及验收技术标准,（三）制订装配

10、工艺规程的方法和步骤,山东大学 机械工程学院,32,根据产品的结构特点的生产纲领不同，装配组织形式可采用固定式和移动式。,2.确定装配组织形式,山东大学 机械工程学院,33,（1）固定式装配,固定式装配是产品在固定工作地点进行装配。产品的所有零、部件汇集在工作地附近。 其特点是装配占地面积大，要求工人有较高的技术水平，装配周期长，装配效率低。 因此，固定式装配适用于单件小批生产、产品体积重量较大的产品的装配。,山东大学 机械工程学院,34,移动式装配是将产品或部件置于装配线上，从一个工作地移到另一个工作地，在每个工作地重复完成固定的工序，使用专用设备、夹具。在装配线上实现流水作业，因而效率高。

11、 移动式装配分为自由式移动装配和强制式移动装配。 自由式移动装配是利用小车或托盘在辊道上自由移动。 强制式移动又分为连续和间歇移动，是利用链式传送带进行的。 移动式装配只适用于大批大量生产。,（2）移动式装配,山东大学 机械工程学院,35,选择装配方法的实质，就是研究以何种方式来保证装配尺寸链封闭环的精度问题。 根据产品的批量、生产率和装配精度要求，在不同的生产条件下，应选择不同的保证装配精度的装配方法。 常用的装配方法有：完全互换装配法，选择装配法，调整装配法和修补装配法。,3.确定装配方法,山东大学 机械工程学院,36,为了利于组织平行和流水装配作业，应根据产品的结构特征和装配工艺特点，将

12、产品分解为可以独立进行装配的单元。 装配单元可以是零件、组件或部件，零件是组成产品的基本单元。,4. 划分装配单元,山东大学 机械工程学院,37,5. 确定装配顺序,山东大学 机械工程学院,38,零件：基本单元； 合件：若干零件的永久组合，可能还须加工； 组件：若干零件和合件组合，没有独立完整功能； 部件：若干零件，合件，组件装配，具有独立完整功能。,（1）机器的组成,山东大学 机械工程学院,39,面大，质重，稳定；,（2）选择装配的基准件：,山东大学 机械工程学院,40,先下后上， 先内后外， 先难后易， 先重大后轻小， 先精密后一般， 先安全后危险， 做好准备集中装配。,（3）安排装配顺序

13、原则：,山东大学 机械工程学院,41,对生产批量大的产品，需要将装配工艺过程划分为若干装配工序，划分装配工序的一般原则如下：,6. 划分装配工序，设计工序内容,（1）预处理工序先行。如前述去毛刺、清洗工序，还有防锈防腐处理等应安排在前。 （2）“从里到外”，使先装部分不致成为后续装配作业的障碍。 （3）“由下而上”，保证重心始终稳定。 （4）“先难后易”，因先装有较开阔的安装、调整、监测空间。 （5）带强力、加温或补充加工的装配作业应尽量先行，以免影响前面工序的装配质量。 （6）处于基准件同方位的装配工序或使用同一工装，或具有特殊环境要求的工序，尽可能集中连续安排，有利于提高装配生产率。 （7

14、）易燃、易碎或有毒物质、部件的安装，应尽量放在最后。 （8）电线、各种管道安装必须安排在合适的工序。 （9）及时安排检测工序，保证前行工序质量。,山东大学 机械工程学院,42,7. 拟定装配工艺方法,（1）选择基准零、组、部件。基准件一般是产品的基体或体积、重量较大，有足够支撑面的主干零、部件，能满足陆续装入零、部件时的作业要求和稳定性要求；基准件补充加工量应尽量少，还应有利于装配过程的检测，工序间的传递输送和翻身、转位等工作。 （2）制定工序装配质量要求与检测项目。 （3）制定各工序施力、升温等操作规范。 （4）选择装配工具和装备。 （5）确定工时定额与平衡各工序的节拍。 （6）确定产品检测

15、和试验方法等。,山东大学 机械工程学院,43,单件小批：装配单元系统图，装配工艺过程卡； 成批： 装配单元系统图，装配工艺卡； 大批大量：装配工艺卡，装配工序卡。,8. 填写工艺文件,山东大学 机械工程学院,44,装配单元系统图是表示从分散的零件如何依次装配成组件、部件以致成品的途径及其间相互关系的程序。 按照产品的复杂程度，为了表达清晰方便，可分别绘制产品装配系统图和部件装配系统图，甚至组件装配系统图。,（四）绘制装配单元系统图,装配单元系统图 长方格表示：上方，单元名称；左下方 单元、编号；右下方，单元数量。,山东大学 机械工程学院,45,常见的具体表达方式见图(a)、(b) 。,山东大学

16、 机械工程学院,46,上方：单元名称； 左下方：单元、编号； 右下方：单元数量。 先画横线，左端基准件，右端产品（部件），单、小在上，合、大在下，从左往右依次装入，加注说明。,在装配单元系统图加注必要的工艺说明，如焊接、配钻、配刮、冷压、热压和检验等，就形成装配工艺系统图。,长方格表示,山东大学 机械工程学院,47,目的： 保证质量稳定，提高产量，降低成本，改善条件。 基本条件：产量大而稳定，标准化通用化高，自动装配工艺性好，经济合理。 注意问题：节拍；基准件定位；零件自动定向；检测，控制。,三、装配机械化和自动化,山东大学 机械工程学院,48,空调机装配线,山东大学 机械工程学院,49,环形装配线,山东大学 机械工程学院,50,目前，装配工作的机械化、自动化水平低，劳动量大，为了保证产品的质量、提高装配的生产效率和降低成本，必须研究装配工艺，选择合适的装配方法，制定合理的装配工艺规程，并且做到文明装配。 如控制装配的环境条件（