1、机械制造工艺学机械制造工艺学第七章第七章 装配工艺基础装配工艺基础 本章本章研究研究机器装配工艺问题，介绍装配类机器装配工艺问题，介绍装配类型、特征和装配工艺性，型、特征和装配工艺性，装配尺寸链、保装配尺寸链、保证装配精度的方法证装配精度的方法、制订装配工艺规程的、制订装配工艺规程的等内容。等内容。第七章第七章 机器装配工艺基础机器装配工艺基础 第一章第一章第四节第四节 机器的装配机器的装配 n一、装配的概念一、装配的概念 n按规定的技术要求，将零件或部件进行配合和联接，按规定的技术要求，将零件或部件进行配合和联接，使之成为成品或半成品的工艺过程称为装配。使之成为成品或半成品的工艺过程称为装配
2、。装配装配:就是把加工好的零件按一定的就是把加工好的零件按一定的顺序顺序和和技术要技术要求求连接到一起，成为一部完整的机器（或产品），连接到一起，成为一部完整的机器（或产品），它必须可靠地实现为机器（或产品）设计的它必须可靠地实现为机器（或产品）设计的功能功能。机器的装配是整个机器制造过程中的最后一个机器的装配是整个机器制造过程中的最后一个阶段。阶段。第一章第一章第四节第四节 机器的装配机器的装配 n机器或产品的质量，是以机器或产品的机器或产品的质量，是以机器或产品的工作性能、工作性能、使用效果和寿命使用效果和寿命等综合指标来评定的。而这些指标等综合指标来评定的。而这些指标是在保证零件质量的前
3、提下，由装配工作最终保证是在保证零件质量的前提下，由装配工作最终保证的。因此，的。因此，装配工作对产品质量具有重要的影响装配工作对产品质量具有重要的影响。n装配单元：装配单元：为保证有效地进行装配工作，通常将为保证有效地进行装配工作，通常将机器划分为若干个能进行独立装配的部分，称为机器划分为若干个能进行独立装配的部分，称为装配单元装配单元。一般情况下装配单元可划分为。一般情况下装配单元可划分为零件、零件、套件、组件、部件和机器套件、组件、部件和机器五个等级。五个等级。n零件：零件：是组成机器的最小单元。是组成机器的最小单元。n套件：套件：是在一个基准零件上，装上一个或是在一个基准零件上，装上一
4、个或若干个零件构成的。它是若干个零件构成的。它是最小的装配单元最小的装配单元。n套装：套装：将零件装配成套件的工艺过程将零件装配成套件的工艺过程。图图1-10 1-10 套件套件 装配式齿轮装配式齿轮 1-1-基准零件基准零件,2-,2-铆钉铆钉,3-,3-齿轮齿轮n组件：组件：是在一个基准零件上，装上若干套件及零件而构是在一个基准零件上，装上若干套件及零件而构成的。如机床成的。如机床主轴组件主轴组件，在基准轴上装上齿轮、套、垫，在基准轴上装上齿轮、套、垫 片、键及轴承的组合件。片、键及轴承的组合件。n组装：组装：将零件和套件装配成组件的工艺过程。将零件和套件装配成组件的工艺过程。n部件：部件
5、：是在一个基准零件上，装上若干组件、套件和零是在一个基准零件上，装上若干组件、套件和零件构成的。部件在机器中能完成一定的、完整的功用。件构成的。部件在机器中能完成一定的、完整的功用。例如车床的例如车床的主轴箱部件主轴箱部件。n部装：部装：将零件、套件和组件装配成部件的工艺过程。将零件、套件和组件装配成部件的工艺过程。双向多片摩擦离合器双向多片摩擦离合器n总装：总装：将零件、套件、组件和部件装配成最终机器将零件、套件、组件和部件装配成最终机器产品的工艺过程称为总装。产品的工艺过程称为总装。n在一个基准零件上，装上若干部件、组件、套件和在一个基准零件上，装上若干部件、组件、套件和零件就成为整个机器
6、。零件就成为整个机器。例如卧式车床：以床身为基准零件，装上主轴箱、例如卧式车床：以床身为基准零件，装上主轴箱、进给箱、溜板箱等部件及其它组件、套件、零件所进给箱、溜板箱等部件及其它组件、套件、零件所组成的。组成的。装配：装配：套装、组装、部装和总装的统称。套装、组装、部装和总装的统称。二、装配工作基本内容二、装配工作基本内容 n1 1清洗：清洗：擦洗、浸洗、喷洗和超声清洗等擦洗、浸洗、喷洗和超声清洗等n2 2联接：联接：可拆卸联接和不可拆卸联接可拆卸联接和不可拆卸联接 n3 3校正、调整与配作校正、调整与配作 n4 4平衡：平衡：静平衡和动平衡静平衡和动平衡 n5 5验收验收 第一节 概 述
7、一、装配生产类型及其特点机器装配的生产类型，按装配产品的生产批量大小可分为：单件小批生产成批生产大批大量生产生产类型不同，装配工作的组织形式、装配方法、工艺装备等均有较大区别。表7-1：各种生产类型的装配工作的特点。第一节 概 述 二、装配精度及与零件精度关系（1）相关零部件间的距离尺寸精度（2）相关零部件间的相互位置精度（3）相对运动精度 有相对运动的零部件在运动方向和相对速度上的精度。（4）配合表面间的接触质量（接触精度）接触质量常以接触面积大小及接触点的分布来衡量。1、装配精度的概念 2装配精度与零件精度的关系 产品的装配精度和零件的加工精度有很密切的关系，零件精度是保证装配精度的基础，
8、一般来说，零件的精度越高，装配精度则越容易得到保证。但装配精度并不完全取决于零件精度。在适当控制零件加工精度的前提下，常常通过装配过程中的选配、调整或修配等手段，来达到较高的装配精度要求。三、装配工艺性1机器结构能分成独立的装配单元2减少装配时的修配和机械加工3机器结构应便于装配和拆卸检修装配尺寸链是产品或部件在装配过程中，由相关零件的有关尺寸或相互位置关系（平行度、垂直度或同轴度等）所组成的尺寸链。第二节 装配尺寸链一、基本概念A1A2A0A1A1A2A2A0A0装配尺寸链也是由封闭环和组成环组成，组成环也分为增环和减环。装配尺寸链也具有封闭性和关联性的特征。装配精度是零部件装配后才最后形成
9、的尺寸或位置关系，因此装配尺寸链的封闭环就是装配所要保证的装配精度或技术要求，即封闭环不是某一零部件的尺寸，而是不同零部件之间的相对位置精度和尺寸精度。对装配精度有直接影响的零、部件的尺寸和位置关系，都是装配尺寸链的组成环。装配尺寸链特点1明确装配关系2确定封闭环 装配后获得的尺寸 3查找组成环，判断增、减环4画装配尺寸链图二、建立装配尺寸链原则：1简化性原则 2最短路线原则 “环数最少”原则或“一件一环”原则 3方向性原则 图7-6 主轴箱主轴与尾座套中心线等高装配简图1主轴箱 2尾座体 3尾座底版 4床身图7-7 主轴箱主轴与尾座套中心线等高装配尺寸链 三、解装配尺寸链 正计算-验算 反计
10、算-设计计算 计算方法与装配方法密切相关。极值法、概率法 第三节 保证装配精度的方法 完全互换装配法选择装配法修配法调整装配法 机器的各个零件按图纸规定的公差进行加工，在装配时零件不需要任何选择、修配和调节（整），装配后就能满足装配精度要求。此时，装配精度主要取决于零件的加工精度，即用控制零件的加工误差来保证产品的装配精度。一、完全互换装配法75.11A15.0575.01nTTAA根据尺寸大小、结构复杂程度适当调整各环公差A1、A3容易加工，A2、A5加工较难15.0575.01nTTAATA4=0.15mm-不变TA1=TA3=0.1mm-减小TA2=0.22mm-增大TA5=0.18mm
11、-增大取：偏差标注：选一协调环，除协调环外按入体原则标注，协调环的偏差则根据尺寸链公式计算结果确定。协调环的条件：A5结构简单；非标准件；非尺寸链公共环01.015A22.002191A015.0430A01.035A018.05150A采用完全互换装配法极值法封闭环的公差等于或大于各组成环公差之和 装配过程简单，装配质量稳定可靠，生产率高，易于组织流水作业及自动化装配，也便于采用协作方式组织专业化生产，便于维修时更换零件。当装配精度要求较高，装配体中组成环数较多时，就会使零件尺寸公差过小，造成加工困难。完全互换装配法常用于较高精度的少环尺寸链或较低精度的多环尺寸链的大批大量生产中。完全互换装
12、配法的特点：若大多数零件装配后即达到装配精度的要求，而少数不合格，这种装配方法称为不完全互换法（也称大多数互换法）。这种装配方法适用于装配精度要求较高且组成环较多的大批大量生产中。不完全互换法概率法二、选择装配法（选配法）直接选配法分组装配法复合选配法选配法是将尺寸链中组成环的公差放大到经济可行程度，然后选择合适的零件进行装配，以保证规定的装配精度要求。从许多待装配的零件中凭经验和必要的判断性测量挑选合适的零件通过试凑进行装配的方法。特点：简单，零件不必事先分组，但装配中挑选零件的时间长，装配质量在很大程度上取决于工人的技术水平，不宜于节拍要求较严的大批量生产的装配。还可能造成无法满足要求的“
13、剩余零件”的出现。1、直接选配法 分组装配法是将装配零件放大公差加工，然后装配时对零件预先进行测量，按尺寸大小分成几组，然后将相应组零件装配在一起，以获得高的装配精度。如图33minmaxTTXXThHfTTXXTSHfminmax2、分组装配法分组前分组后基本尺寸为28，要求装配过盈0.00250.0075，即过盈公差为0.005。例1：内燃机活塞销孔和活塞销的装配005.0TTTSHf相当于公差等级为IT2v如果采用完全互换装配且采用等公差分配法，则Th=Ts=0.0025mm假设上述配合采用基轴制，则活塞销外径销孔直径2800025.0d280050.00075.0D 难以加工v采用分组
14、装配法1）将公差值放大四倍28001.0d28005.0015.0D轴可用无心磨削孔可用金刚镗加工注：孔轴公差同向增大2800025.0d280050.00075.0D2）按尺寸大小分为四组每组的分组公差为0.0025mm测量后每组零件涂上不同颜色。如下表：1.零件加工精度不增加，而能获得很高的装配精度；2.同组内的零件仍可以互换，具有互换法的优点，故又称为“分组互换法”3.增加了零件的测量、分组工作，并使零件的储存、运输工作复杂化；4.分组装配法不是在任何情况下都可以使用的，它的使用受一些条件的约束。特点：1.配合件（各组成环）的公差应相等，公差增大的方向要同向，增大的倍数要等于以后分组数。
15、2.配合件的表面粗糙度、形位公差必须保持原来的设计要求。3.分组后各组内相配合零件的数量要相等。即组成环的尺寸分布规律要相同。4.分组数不宜过多；尺寸链组成环环数要少。采用分组装配法应注意以下事项：分组装配法适合于配合精度很高和相关零件一般只有两三个的大批量生产中。它是分组装配法和直接装配法的组合，即对零件预先测量分组，装配时再从各对应的组中凭工人的经验直接选配。特点：1.配合件的公差可以不等。2.由于在分组的范围中直接选配，所以既能达到理想的装配质量，又能较快地选择合适的零件，便于保证生产节奏。3、复合选配法 可见：无论采用哪一种形式的选择装配法都可以在不提高零件的有关尺寸制造精度的条件下获
16、得比完全互换装配法高的装配精度。修配法是在装配中通过修配（补充加工）尺寸链中某一组成环的尺寸，或者就地配制这一环，使封闭环达到规定精度的一种装配方法。三、修配法 被修配的尺寸称为修配环或补偿环，修配环应是一个结构简单、重量轻、易于加工、拆卸和装配的零件尺寸，且不能为并联尺寸链的公共环。在装配精度要求高且组成环又较多的单件小批生产或成批生产中，常用修配法装配。1单件修配法2合并加工修配法3自身加工修配法修配方法：单件修配法是选定某一固定零件为修配件，在装配时进行修配以保证装配精度的方法生产中应用最广车床尾座底板的修配平键的修配1单件修配法2合并加工修配法 将两个或多个零件预先装配在一起进行加工修
17、配的方法。这些零件组成的尺寸作为一个组成环，减少了组成环的数目，相应地也减少了修配工作量。但由于零件合并后再进行加工和装配，给组织生产带来了一定不便，多用于单件小批生产中。对于某些装配精度要求很高的产品，若单纯依靠限制各个零件的加工误差来保证，势必要求各个零件具有很高的加工精度，甚至无法加工，而且不易选择一个适当的修配件。此时，可采用自己加工自己的方法来保证装配精度，即自身加工修配法。牛头刨床总装后自刨工作台面牛头刨床总装后自刨工作台面平面磨床装配时自磨工作台面平面磨床装配时自磨工作台面 3自身加工修配法可动调整法固定调整法误差抵消调整法 四、调整装配法在装配时，选择产品中一个零件为调整环（补
18、偿环，此环的零件称为调整件），用改变调整环的相对位置或选用合适的可调整零件，以达到装配精度的方法称为调整法。a.轴承间隙的调节b.丝杠螺母间隙的调节 图c.调整镶条的位置来保证燕尾副的配合间隙 通过改变所选定的补偿件的位置来达到装配精度的方法。1.可动补偿件法图7-10 丝杠螺母副间隙调整机构 轴承间隙的调整 特点：采用可动调整法可获得很高的装配精度，调整时不必拆卸零件，调整方便并且可以在机器使用过程中随时补偿由于磨损、热变形等原因引起的误差，在成批生产中应用广泛。采用一组特定尺寸的调整件（常为垫片、垫圈或轴套）来调整装配精度的方法。多用于装配精度要求高的大批大量生产中。例：用垫片调整轴承和端
19、盖之间间隙。2.固定补偿件法 装配时，通过调整有关零件的相互位置，使其加工误差（大小和方向）相互抵消一部分，以提高装配精度的方法称为误差抵消调整法。机床主轴部件装配中，通过调整前后轴承的径向跳动方向来控制主轴的径向跳动。滚齿机工作台分度蜗轮装配中，可以采用调整二者的偏心量和偏心方向，提高其装配精度。3误差抵消调整法第四节第四节 装配工艺规程的编制装配工艺规程的编制（1）分析产品样图，划分装配单元，确定装配方法。）分析产品样图，划分装配单元，确定装配方法。（2）拟订装配顺序，划分装配工序。）拟订装配顺序，划分装配工序。（3）计算装配时间定额。）计算装配时间定额。（4）确定各工序装配技术要求、质量
20、检查方法和检查工具。）确定各工序装配技术要求、质量检查方法和检查工具。（5）确定装配零部件的输送方法及所需要的设备和工具。）确定装配零部件的输送方法及所需要的设备和工具。（6）选择和设计装配过程中所需的工具、夹具和专用设备。）选择和设计装配过程中所需的工具、夹具和专用设备。一、装配工艺规程的内容一、装配工艺规程的内容ok二、装配工艺规程的编制原则二、装配工艺规程的编制原则保证产品装配质量保证产品装配质量，力求提高质量，以延长产品，力求提高质量，以延长产品的使用寿命。的使用寿命。合理安排装配顺序和工序，尽量减少钳工手工劳合理安排装配顺序和工序，尽量减少钳工手工劳动量，动量，缩短装配周期缩短装配周
21、期。尽量尽量减少装配占地面积减少装配占地面积，提高单位面积的生产率。，提高单位面积的生产率。尽量尽量减少装配减少装配工作所占的工作所占的成本成本。三、装配工艺规程的编制方法步骤三、装配工艺规程的编制方法步骤(一一)研究产品装配图和验收技术条件研究产品装配图和验收技术条件明确各零部件之间的装配关系、装配的技术要求、检明确各零部件之间的装配关系、装配的技术要求、检查验收方法、计算产品装配尺寸链查验收方法、计算产品装配尺寸链(二二)确定装配方法和组织形式确定装配方法和组织形式 1装配方法装配方法 装配方法随生产纲领和现有生产条件的不同而不同，装配方法随生产纲领和现有生产条件的不同而不同，要综合考虑加
22、工和装配关系，使整个产品获得最佳技术要综合考虑加工和装配关系，使整个产品获得最佳技术经济效果。经济效果。表表7-3 各种装配方法的适用范围和应用各种装配方法的适用范围和应用装配方法装配方法适适 用用 范范 围围应应 用用 举举 例例完全互换法完全互换法适用于零件数较少、批量很大适用于零件数较少、批量很大、零件可用经济精度加工时、零件可用经济精度加工时汽车、拖拉机、中小型柴油机、缝汽车、拖拉机、中小型柴油机、缝纫机及小型电机的部分部件纫机及小型电机的部分部件不完全互换不完全互换法法适用于零件数稍多、批量大、适用于零件数稍多、批量大、零件加工精度需适当放宽时零件加工精度需适当放宽时机床、仪器仪表中
23、某些部件机床、仪器仪表中某些部件分组法分组法适用于成批或大量生产中，装适用于成批或大量生产中，装配精度很高，零件数很少，又配精度很高，零件数很少，又不便采用调整装置时不便采用调整装置时中小型柴油机的活塞与缸套、活塞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与活塞销、滚动轴承的内外圈与滚子子修配法修配法单件小批生产中，装配精度要单件小批生产中，装配精度要求高且零件数较多的场合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、平面磨工作台装配后精加工齿形、平面磨床砂轮床砂轮(架架)对工作台台面自磨对工作台台面自磨调整法调整法
24、除必须采用分组法选配的精密除必须采用分组法选配的精密配件外，调整法可用于各种装配件外，调整法可用于各种装配场合配场合机床导轨的楔形镶条、内燃机气门机床导轨的楔形镶条、内燃机气门间隙的调整螺钉，滚动轴承调整间间隙的调整螺钉，滚动轴承调整间隙的间隔套、垫圈，锥齿轮调整间隙的间隔套、垫圈，锥齿轮调整间隙的垫片隙的垫片2装配组织形式装配组织形式 固定式装配固定式装配 移动式装配：连续移动、间歇移动、变节奏移动移动式装配：连续移动、间歇移动、变节奏移动(二二)确定装配方法和组织形式确定装配方法和组织形式(三三)划分装配单元和确定装配顺序划分装配单元和确定装配顺序装配单元：装配单元：零件、合件、组件、部件
25、、机器零件、合件、组件、部件、机器装配单元系统图：装配单元系统图：表示一台机器（或产品）的各级装配表示一台机器（或产品）的各级装配单元之间的相互关系。单元之间的相互关系。装配工艺流程图：装配工艺流程图：在装配单元系统图的基础上，结合装在装配单元系统图的基础上，结合装配方法和装配顺序，发展成了装配工艺流程图。配方法和装配顺序，发展成了装配工艺流程图。图图7-11 装配单元系统图装配单元系统图1名称名称 2编号编号 3数量数量a）部件装配系统图）部件装配系统图b）产品装配系统图）产品装配系统图图图7-11 装配单元系统图装配单元系统图1名称名称 2编号编号 3数量数量图图7-12 装配工艺系统图装
26、配工艺系统图 如果装配过程中，需要进行一些必要的配作加工，如焊如果装配过程中，需要进行一些必要的配作加工，如焊接、配刮、配钻、冷压、热压、攻螺纹和检验等，则可接、配刮、配钻、冷压、热压、攻螺纹和检验等，则可在装配单元系统图中加以注明。此时装配系统图就成为在装配单元系统图中加以注明。此时装配系统图就成为装配工艺系统图装配工艺系统图。(四四)划分装配工序划分装配工序装配顺序确定后，即可将装配工艺过程划分为若干工序，装配顺序确定后，即可将装配工艺过程划分为若干工序，并确定各个工序的工作。并确定各个工序的工作。(五五)制订装配工艺文件制订装配工艺文件在单件小批生产时，装配图和装配工艺系统图。在单件小批生产时，装配图和装配工艺系统图。在成批生产时，装配工艺过程卡片。在成批生产时，装配工艺过程卡片。大批大量生产时，装配工序卡片。大批大量生产时，装配工序卡片。此外，还应根据装配要求，制订检验卡、试验卡等工艺此外，还应根据装配要求，制订检验卡、试验卡等工艺文件。有些产品还要有测试报告、修正文件。有些产品还要有测试报告、修正(校正校正)曲线等。曲线等。本章结束第五节第五节 装配自动化及计算机辅助装配工艺设计装配自动化及计算机辅助装配工艺设计 自学自学本章结束本章作业：本章作业：7-2，7-3，7-4，5（完成第（完成第1问）问）作业见课程网站作业见课程网站
