第一节第一节 概述概述一、机器装配的基本概念一、机器装配的基本概念装配：装配：按照规定的程序和技术要求，将零件进行配合和按照规定的程序和技术要求，将零件进行配合和联接使之成为机器或联接使之成为机器或 部件的过程。部件的过程。装配内容：装配内容：零部件的清洗、接合、调整、试验、检验、零部件的清洗、接合、调整、试验、检验、油漆和包装。油漆和包装。装配单元：装配单元：为保证有效地进行装配工作，通常将机器划为保证有效地进行装配工作，通常将机器划分为若干能进行独立装配的部分，称为装配单元。分分为若干能进行独立装配的部分，称为装配单元。分为：零件、套件、组件、部件、机器。为：零件、套件、组件、部件、机器。零件：零件：组成机器的最小单元，它是由整块金属或其他材成机器的最小单元，它是由整块金属或其他材料组成的。零件一般都预先装成套件、组建、部件后料组成的。零件一般都预先装成套件、组建、部件后才安装到机器上，直接装入机器的零件并不太多。才安装到机器上，直接装入机器的零件并不太多。第五章第五章 机器装配工艺过程设计机器装配工艺过程设计组件：组件：是在一个基准零件上，装上一个或若干个套件是在一个基准零件上，装上一个或若干个套件及零件就构成一个组件及零件就构成一个组件基准零件基准零件组组 件件套套件件零零 件件 2零零 件件 1零零 件件 3零零 件件 4部件：部件：是在一个基准零件上，装上若干个组件、套件是在一个基准零件上，装上若干个组件、套件及零件就构成的。部件能完成部分功能。及零件就构成的。部件能完成部分功能。把零件装配成部件的过程，称之为部装。把零件装配成部件的过程，称之为部装。零零 件件 1零零 件件 2零零 件件 3零零 件件 4组组 件件 1组组 件件 2基准零件基准零件部部 件件套套 件件机器：机器：在一个基准零件上，装上若干部件、组件、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。套件和零件就成为整个机器。把零件和部件装配把零件和部件装配成最终产品的过程，称之为总装。成最终产品的过程，称之为总装。零零 件件 1零零 件件 2零零 件件 3零零 件件 4零零 件件 n基准零件基准零件机机 器器组组 件件 1部部 件件 1部部 件件 m组组 件件 k 二二 、装配工艺系统图、装配工艺系统图在装配工艺规程制定过程中，表明产品零、部件之间在装配工艺规程制定过程中，表明产品零、部件之间相互装配关系及装配流程的示意图称为相互装配关系及装配流程的示意图称为装配系统图装配系统图。每一个零件用一个方格表示，在表格上标明零件每一个零件用一个方格表示，在表格上标明零件名称、名称、编号及数量编号及数量。这种方框不仅可以表示零件、也可以表。这种方框不仅可以表示零件、也可以表示套件、组件和部件等装配单元。一般零件画在上方，示套件、组件和部件等装配单元。一般零件画在上方，其他画在下方。其他画在下方。 装配工艺系统图配合装配工艺规程在生产中有一定的装配工艺系统图配合装配工艺规程在生产中有一定的指导意义。指导意义。它主要应用于大批大量生产中，以便指导它主要应用于大批大量生产中，以便指导组织平行流水装配，分析装配工艺问题，但在单件小组织平行流水装配，分析装配工艺问题，但在单件小批生产中很少使用。批生产中很少使用。第二节第二节 装配工艺规程的制定装配工艺规程的制定装配工艺规程：装配工艺规程：规定产品或零部件装配工艺过程和操作方法规定产品或零部件装配工艺过程和操作方法的工艺文件。的工艺文件。是指导装配生产的主要技术文件，制定装配是指导装配生产的主要技术文件，制定装配工艺规程是生产技术准备工作的主要内容之一。工艺规程是生产技术准备工作的主要内容之一。装配工艺规程的目的：装配工艺规程的目的：装配工艺规程对保证装配质量、提高装配工艺规程对保证装配质量、提高装配生产效率、缩短装配周期、减轻工人劳动强度、缩小装配生产效率、缩短装配周期、减轻工人劳动强度、缩小装配占地面积、降低生产成本等都有重要影响。它取决于装配占地面积、降低生产成本等都有重要影响。它取决于装配工艺规程制定的合理性，这就是制定装配工艺规程的装配工艺规程制定的合理性，这就是制定装配工艺规程的目的。目的。装配工艺规程的主要内容是：装配工艺规程的主要内容是：1）分析产品图样，划分装配单元，确定装配方法）分析产品图样，划分装配单元，确定装配方法2）拟定装配顺序，划分装配工序）拟定装配顺序，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、质量检查方法和检）确定各工序装配技术要求、质量检查方法和检查工具查工具5）确定装配时零、部件的输送方法及所需要的设）确定装配时零、部件的输送方法及所需要的设备和工具备和工具6）选择和设计装配过程中所需要的工具、夹具和）选择和设计装配过程中所需要的工具、夹具和专用设备专用设备装配的距离精度装配的距离精度 距离精度距离精度是指保证一定的间隙、配合质量、尺寸是指保证一定的间隙、配合质量、尺寸要求等相关零件、部件的距离尺寸的准确程度。要求等相关零件、部件的距离尺寸的准确程度。车床装配的尺寸车床装配的尺寸B3B1B0B2A2A3A1A A0 0 要求活塞外圆的中心线与缸体孔中心线平行。 这是一项装配相对位置精度要求，它同活塞外圆中心线与其销孔中心线的垂直度1、连杆小头孔中心线与其主轴颈中心线的平行度2、曲轴的连杆轴颈中心线的平行度3及缸体孔中心线与其主轴孔中心线的垂直度0有关。活塞活塞连杆连杆缸体缸体曲轴曲轴单缸发动机装配相对位置精度单缸发动机装配相对位置精度 2. 装配精度与零件精度之间的关系装配精度与零件精度之间的关系 一般来说零件精度越高，装配精度就一般来说零件精度越高，装配精度就 越容易保证。但装配精度不完全依靠零件精越容易保证。但装配精度不完全依靠零件精 度来达到，而与装配方法有关度来达到，而与装配方法有关。二、装配尺寸链的建立二、装配尺寸链的建立封闭环：封闭环：装配装配所要保证的装配精度和技术要求所要保证的装配精度和技术要求 ，由装配后最后形成和保证，是由参加装配，由装配后最后形成和保证，是由参加装配的尺寸精度（或相互位置精度）间接保证的的尺寸精度（或相互位置精度）间接保证的尺寸。尺寸。 组成环：组成环：对某一装配精度产生直接影响作用的对某一装配精度产生直接影响作用的零件尺寸精度或相互位置精度要求。零件尺寸精度或相互位置精度要求。 1、装配尺寸链的基本概念装配尺寸链的基本概念 装配尺寸链：装配尺寸链：装配过程中，由参加装配零件的装配过程中，由参加装配零件的相关尺寸或相互位置关系所组成的尺寸链。相关尺寸或相互位置关系所组成的尺寸链。 2、装配尺寸链的分类、装配尺寸链的分类（1） 直线尺寸链：直线尺寸链： 尺寸的环均为长度尺寸且互相平行。尺寸的环均为长度尺寸且互相平行。 （2） 角度尺寸链：角度尺寸链： 尺寸的环为角度、平行度、垂直度尺寸的环为角度、平行度、垂直度（3）平面尺寸链：平面尺寸链： 尺寸链为处于同一平面内成角度关系的尺寸链为处于同一平面内成角度关系的 长度尺寸构成。长度尺寸构成。 （4） 空间尺寸链：空间尺寸链： 尺寸链由三维空间的长度尺寸组成。尺寸链由三维空间的长度尺寸组成。三、装配尺寸链的查找方法、步骤三、装配尺寸链的查找方法、步骤1.装配尺寸链的查找方法装配尺寸链的查找方法（1）确定封闭环（装配精度），确定封闭环（装配精度），它是由装配后它是由装配后自然形成，一般封闭环的确定不容易产生错误。自然形成，一般封闭环的确定不容易产生错误。（2）查找组成环查找组成环，从封闭环两端所依的零件出，从封闭环两端所依的零件出发，以装配基准面为联系，找出影响装配精度发，以装配基准面为联系，找出影响装配精度要求的相关零件，直到找到同一基准件（基准要求的相关零件，直到找到同一基准件（基准面）为止。面）为止。齿轮轴组件装配示意图齿轮轴组件装配示意图本例中封闭环A0两端所依的零件分别是齿轮轴1和左滑动轴承2，这两个零件就是相关零件，左端和左滑动轴承2的装配基准相联系的是左箱体3（基准件），故左箱体也是相关零件，右端和齿轮1的装配基准相联系的是右滑动轴承5，和右滑动轴承5的装配基准相联系的是右箱体4（也是基准件），左右箱体通过接合止口封闭123452.查找装配尺寸链应注意的问题查找装配尺寸链应注意的问题1）简化原则：简化原则：保证装配精度的前提下，对一保证装配精度的前提下，对一些较小的组成环进行删减，使尺寸链简化。些较小的组成环进行删减，使尺寸链简化。2）“一件一环一件一环”原则：原则：每个相关的零部件只每个相关的零部件只有一个尺寸列入装配尺寸链。使组成环数量少。有一个尺寸列入装配尺寸链。使组成环数量少。3）装配的装配的“方向性方向性”：在同一装配结构中，在同一装配结构中，在不同位置方向都有装配精度要求时，应按不在不同位置方向都有装配精度要求时，应按不同方向建立装配尺寸链。同方向建立装配尺寸链。车车床床主主轴轴尾尾座座中中心心线线等等高高装装配配尺尺寸寸链链 四、装配尺寸链的计算方法四、装配尺寸链的计算方法装配方法不同，解算尺寸链的方法和结果也不同。用装配方法不同，解算尺寸链的方法和结果也不同。用尺寸链原理解决生产实际问题，可分为两种计算：尺寸链原理解决生产实际问题，可分为两种计算：（1）第一种）第一种公差设计计算公差设计计算 包括：包括： 反计算：反计算：已知封闭环，求解各组成环；已知封闭环，求解各组成环； 中间计算：中间计算：已知封闭环及部分组成环，已知封闭环及部分组成环， 求解其余组成环。求解其余组成环。（2）第二种）第二种公差校核计算公差校核计算 正计算：正计算：已知组成环，求解封闭环。已知组成环，求解封闭环。一、互换装配法一、互换装配法实质：通过零件的加工误差来保证产品的实质：通过零件的加工误差来保证产品的装配精度。装配精度。分类：分类：完全互换法，大数互换法完全互换法，大数互换法互换法装配的原理：互换法装配的原理： 在装配过程中，零件互换以后仍能达到装配精度要在装配过程中，零件互换以后仍能达到装配精度要求的装配方法，不需要进行任何的调整和修配，就可求的装配方法，不需要进行任何的调整和修配，就可以达到装配精度。以达到装配精度。 参加装配的同一种零件可以任意互换。参加装配的同一种零件可以任意互换。 （1）完全互换法）完全互换法在全部产品中，装配时各组成环不需挑选或改在全部产品中，装配时各组成环不需挑选或改变其大小位置，装配后即能达到装配精度要求，变其大小位置，装配后即能达到装配精度要求，叫做叫做完全互换完全互换。即使组成环出现即使组成环出现极值组合极值组合的情况，装配精度也的情况，装配精度也应合格，这样就实现了完全互换。应合格，这样就实现了完全互换。装配尺寸链计算方法：极值法（与工艺尺寸链装配尺寸链计算方法：极值法（与工艺尺寸链计算公式相同）计算公式相同）反计算时：可按等公差原则分配各组成环的公反计算时：可按等公差原则分配各组成环的公差差Tavl=T0/m 根据尺寸的大小和加工的难易程度，对各组成根据尺寸的大小和加工的难易程度，对各组成环的公差进行适当的调整，原则如下：环的公差进行适当的调整，原则如下：1）组成环为标准件时：公差分布确定）组成环为标准件时：公差分布确定2）组成环为公共环：由最严的尺寸链决定）组成环为公共环：由最严的尺寸链决定3）尺寸相近，加工方法相近，公差值相等）尺寸相近，加工方法相近，公差值相等4）难加工，公差值大，易加工，公差值小）难加工，公差值大，易加工，公差值小 将尺寸链中的一个组成环选作将尺寸链中的一个组成环选作协调环协调环，其尺寸和公差，其尺寸和公差最后确定，以便和其他组成环相协调，以满足封闭环的精最后确定，以便和其他组成环相协调，以满足封闭环的精度要求。度要求。 协调环的作用：协调环的作用： 调整各组成环的公差分配值；协调尺寸调整各组成环的公差分配值；协调尺寸链中所有组成环的尺寸偏差。链中所有组成环的尺寸偏差。 协调环的选择：协调环的选择： 应选择容易加工的零件作为协调环。应选择容易加工的零件作为协调环。如图所示齿轮箱部件，装配后要求轴向窜动量为0.2-0.7mm,已知其他零件的相关尺寸为A1=122mm,A2=28mm,A3=5mm,A4=140mm,A5=5mm,试决定各尺寸的上下偏差解 画出装配尺寸图，校验各环基本尺寸二、选择装配法二、选择装配法选择装配法：选择装配法：是将尺寸链中各组成环公差放大到经济可是将尺寸链中各组成环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。行的程度，然后选择合适的零件进行装配。用于成批大量生产时组成环不多装配精度很高情况用于成批大量生产时组成环不多装配精度很高情况（1）直接选配法）直接选配法工人凭经验挑选合适的零件试凑的装配方法。工人凭经验挑选合适的零件试凑的装配方法。（2）分组选配法）分组选配法先将互配零件测量和分组，然后按对应组零件装配先将互配零件测量和分组，然后按对应组零件装配（3）复合选配法（组内选配法）复合选配法（组内选配法）先将零件测量分组，然后在组内再直接选配。配合组内先将零件测量分组，然后在组内再直接选配。配合组内公差可不相等，装配精度可达很高。公差可不相等，装配精度可达很高。三、修配装配法三、修配装配法 在单件小批生产中，装配精度要求较高，环数又较多在单件小批生产中，装配精度要求较高，环数又较多时，若采用互换法装配，会使组成环的公差很小，增时，若采用互换法装配，会使组成环的公差很小，增加加工难度。而采用分组装配法又因生产零件数量少，加加工难度。而采用分组装配法又因生产零件数量少，种类多而难以分组。这时常采用修配法。种类多而难以分组。这时常采用修配法。 单件小批生产中，组成环较多装配精度很高的产品，单件小批生产中，组成环较多装配精度很高的产品，常采用修配法装配。常采用修配法装配。此时各组成环先按经济精度加工，此时各组成环先按经济精度加工，装配时根据实测结果，选定一个组成环为修配环（补装配时根据实测结果，选定一个组成环为修配环（补偿环）进行修配，满足封闭环的装配精度要求，这就偿环）进行修配，满足封闭环的装配精度要求，这就是修配法。是修配法。 修配法的实质修配法的实质是扩大组成环的公差，在装配时对补偿环是扩大组成环的公差，在装配时对补偿环进行修配达到装配精度要求，所以此装配法是不能互进行修配达到装配精度要求，所以此装配法是不能互换的。而且增加了修配量，装配效率低，装配质量受换的。而且增加了修配量，装配效率低，装配质量受工人技术水平限制。工人技术水平限制。 采用修配法应正确选择修配环，要满足以下要求：采用修配法应正确选择修配环，要满足以下要求：（1）便于装拆、便于修配与测量；）便于装拆、便于修配与测量；（2）不需热处理、非公共环。即该环只与一项装配精度）不需热处理、非公共环。即该环只与一项装配精度 有关，与其他装配精度无关；有关，与其他装配精度无关；（3）修配件余量要经过计算。分两种情况：）修配件余量要经过计算。分两种情况： 补偿环被修配后封闭环的尺寸变大（补偿环被修配后封闭环的尺寸变大（减环减环），补偿环），补偿环被修配后封闭环的尺寸变小（被修配后封闭环的尺寸变小（增环增环）；）；（4）尽量利用机械加工代替手工修配。）尽量利用机械加工代替手工修配。确定补偿环的尺寸和极限偏差确定补偿环的尺寸和极限偏差前提：保证修配量足够和最小前提：保证修配量足够和最小1）补偿环被修配后封闭环的尺寸变大（补偿环被修配后封闭环的尺寸变大（减环减环） L0max = L0max若若L0max L0max 修配后修配后L0max 更大，不能满足设更大，不能满足设计要求计要求 2）补偿环被修配后封闭环的尺寸变小（补偿环被修配后封闭环的尺寸变小（增环增环） L0min = L0min若若L0min L0min 修配后修配后L0min更小，不能满足设计更小，不能满足设计要求要求 例：参看教材例：参看教材5-4 5-5L0max L0min L0min T0 T0 “修大定大修大定大” 装配起来满足装配起来满足不需修配的最不需修配的最低条件为低条件为: L0max= L0max计算基本条件计算基本条件: L0max= L0max= Li max Lj min L0maxFmaxL0max L0min L0min L0max T0 T0 “修小定小修小定小” 装配起来满装配起来满足不需修配足不需修配的最低条件的最低条件 L0min= L0min 计算基本条件计算基本条件: L0min= L0min= Li min Lj max Fmax总结：在选择减环为修配环时，当按各组成环在选择减环为修配环时，当按各组成环确定的经济公差用极值法算出新封闭环确定的经济公差用极值法算出新封闭环A0后，修配环的基本尺寸要增加一个数后，修配环的基本尺寸要增加一个数值：值：ES0 -ES0在选择增环为修配环时，当按各组成环在选择增环为修配环时，当按各组成环确定的经济公差用极值法算出新封闭环确定的经济公差用极值法算出新封闭环A0后，修配环的基本尺寸要增加一个数后，修配环的基本尺寸要增加一个数值：值：EI0 -EI0修配的方法：修配的方法：1）单件修配法）单件修配法 在多环装配尺寸链中，选定某在多环装配尺寸链中，选定某个固定的零件作修配件（补偿环）。生产中应个固定的零件作修配件（补偿环）。生产中应用最广。用最广。2）合并加工修配法）合并加工修配法 将两个或更多的零件合并将两个或更多的零件合并在一起再进行加工修配，合并后的尺寸看作一在一起再进行加工修配，合并后的尺寸看作一个组成环。多用在单件小批生产中。个组成环。多用在单件小批生产中。3）自身加工修配法）自身加工修配法 用机床本身加工自己的方用机床本身加工自己的方法来保证装配精度，装配精度要求较高，单纯法来保证装配精度，装配精度要求较高，单纯提高零件的加工精度，可能无法加工，又不易提高零件的加工精度，可能无法加工，又不易选择适当的修配件使采用。选择适当的修配件使采用。四、调整装配法四、调整装配法装配精度要求较高，环数又较多时，除了用修装配精度要求较高，环数又较多时，除了用修配法外，还可采用调整装配法。效率比修配法配法外，还可采用调整装配法。效率比修配法高。高。原理与修配法基本相同，原理与修配法基本相同，除调整环外，各组成除调整环外，各组成环均按经济精度加工，造成封闭环过大的累积环均按经济精度加工，造成封闭环过大的累积误差通过调节调整件的尺寸和位置或更换新的误差通过调节调整件的尺寸和位置或更换新的调整件，达到装配精度要求。调整件，达到装配精度要求。这就是调整装配这就是调整装配法。法。所选的环为调整环。所选的环为调整环。分固定调整法、可动调整法、误差抵消调整法分固定调整法、可动调整法、误差抵消调整法三种。三种。1.固定调整法固定调整法在装配尺寸链中，选择某一零件为调整在装配尺寸链中，选择某一零件为调整件，根据各组成环形成累积误差的大小件，根据各组成环形成累积误差的大小来更换不同尺寸的调整件，以保证装配来更换不同尺寸的调整件，以保证装配精度的要求，精度的要求，这种方法就是固定调整法。这种方法就是固定调整法。常用的调整件有：轴套、垫片、垫圈。常用的调整件有：轴套、垫片、垫圈。采用固定调整法要解决三个问题采用固定调整法要解决三个问题选择调整范围选择调整范围确定调整件的分组数确定调整件的分组数确定每组调整件的尺寸确定每组调整件的尺寸例题参看教材例题参看教材5-63.误差抵消调整法误差抵消调整法误差抵消调整法：在产品或部件装配时，误差抵消调整法：在产品或部件装配时，通过调整有关零件的相互位置，使其加通过调整有关零件的相互位置，使其加工误差相互抵消一部分，以提高装配的工误差相互抵消一部分，以提高装配的精度。精度。