第九章 装配工艺根底第一节 概述一 装配的概念1定义根据规定的技术条件和精度，将构成机器的零件结合成组件、部件或产品的工艺过程。2分类根据装配的废品分为组装、部装和总装3 3内容内容预备任任务： 包括零部件清洗、尺寸和分量分包括零部件清洗、尺寸和分量分选、平、平衡等；衡等；主要任主要任务： 包括零件的装入、包括零件的装入、结合、部装、合、部装、总装；装；装配装配过程中的程中的检验、调整、整、实验和装配和装配后的后的试运运转、油漆、包装等。、油漆、包装等。4 4位置位置装配是装配是产品机械制造中的最后一个品机械制造中的最后一个阶段；段；装配工装配工艺和装配和装配质量影响机器量影响机器质量任量任务性能、运用效果、可靠性、寿命等性能、运用效果、可靠性、寿命等装配装配过程中可程中可发现设计错误和加工工和加工工艺中的中的错误；装配是装配是产品的最品的最终检验环节。二二 机器装配的消机器装配的消费类型及特点型及特点三 机器装配精度1概念装配精度是装配工艺的质量目的，可根据机器的任务性能来确定。2内容包括零、部件间的尺寸精度指配合精度与间隔精度位置精度包括平行度、垂直度、同轴度、跳动等运动精度包括相对运动时的平行度、直线度、垂直度等；接触刚度接触面大小、接触点分布3与零件精度和装配工艺的关系零件精度直接影响装配精度，是保证装配精度的根底；装配工艺可提高和保证装配精度；装配精度是由相关零件的加工精度和合理的装配工艺共同来保证的。一 互换法1本质上是控制零件加工误差来保证装配精度的一种方法；2根据零件的互换程度分为完全互换和不完全互换两种。完全互换法机器一装配过程中每个待装配零件不需挑选、修配、调整，装配后就能到达装配精度要求；第二节 保证装配精度的工艺方法完全互完全互换法的装配尺寸法的装配尺寸链是按极是按极值法法计算算的，各零件公差之和的，各零件公差之和 装配公差；装配公差；完全互完全互换法的特点：法的特点：装配装配过程程简单，消，消费效率高；效率高；对工人技工人技术要求不高，易于要求不高，易于扩展消展消费；便于便于组织流水作流水作业及自及自动化装配；化装配；易易实现零、部件的零、部件的专业协作，降低本作，降低本钱；备件供件供应方便；方便；但但经济精度要求精度要求较高。高。不完全互不完全互换法法机器一装配机器一装配过程中部分待装配零件需求程中部分待装配零件需求挑挑选、修配、修配、调整，装配后才干到达装整，装配后才干到达装配精度要求；配精度要求；不完全互不完全互换法的装配尺寸法的装配尺寸链是按概率法是按概率法计算的，各零件公差算的，各零件公差值平方和的平方根平方和的平方根 装配公差；装配公差；不完全互不完全互换法的特点：法的特点：零件加工零件加工误差可适当放大些，零件加工差可适当放大些，零件加工变得容易，本得容易，本钱降低；降低；将会出将会出现部分部分产品的装配精度超差将品的装配精度超差将有有0.27%0.27%的不合格率。的不合格率。二 选配法1将配合副中各零件仍按经济精度制造，然后选择适宜的零件进展装配，以保证装配精度。2分为三类：直接选配法由装配工人从许多待装零件中，凭阅历直接挑选适宜零件试配，以保证装配精度；操作简单，但挑选时间长，精度取决于工人的技术程度，且不适宜流水线。 分分驵选配法配法将零件的制造公差放将零件的制造公差放宽几倍普通放几倍普通放宽34倍，零件加工后丈量分倍，零件加工后丈量分组公差公差带放放宽几倍就分几几倍就分几组，并按，并按对应组进展装配以保展装配以保证装配精度；装配精度；特点：特点：零件公差要求不高，便能零件公差要求不高，便能获得高的装配得高的装配精度；精度；同同组内零件可互内零件可互换分分组互互换法；法；但零件但零件储存量增大；存量增大；消消费管理任管理任务量添加，使流程复量添加，使流程复杂化。化。本卷本卷须知：知：配合件公差配合件公差应相等，公差添加相等，公差添加应同向；同向；分分组数不宜数不宜过多，以免添加任多，以免添加任务量；量；粗糙度和形位公差粗糙度和形位公差应坚持原要求；持原要求；应采取措施使装配零件配套；采取措施使装配零件配套；严厉组织丈量、保管、运丈量、保管、运输、分、分组等。等。复合复合选配法配法先将零件先将零件预先丈量分先丈量分组，装配，装配时再在各再在各对应组内凭工人的内凭工人的阅历直接直接选择装配；装配；特点：特点：配合件公差可以不等；配合件公差可以不等；装配装配质量高，速度快，能量高，速度快，能满足一定消足一定消费节拍的要求。拍的要求。三 修配法1在零件上预留修配量，在装配过程中用手工锉、刮、研等方法修去该零件上的余量，以满足装配精度。2特点：能获得很高的装配精度；可降低零件的加工精度；但添加了手工任务量，劳动强度添加；消费效率低；工人技术程度要求高；不便于流水作业。 3 3本卷本卷须知：知：应选易修配加工、易装拆的零件；易修配加工、易装拆的零件；不不选公共公共环作修配作修配环；经过计算，合理确定修配件的公差；算，合理确定修配件的公差；可采用可采用“ “就地加工法本身加工法，如就地加工法本身加工法，如车止口。止口。4 4修配方法：修配方法：单件修配法：件修配法： 选择一个固定零件作修配一个固定零件作修配环；合并加工修配法：合并加工修配法： 将两个或多个零件合并将两个或多个零件合并进展加工修配；展加工修配；本身加工修配法：本身加工修配法： 机器机器总装装时自已加工自已的方法。自已加工自已的方法。四 调整法1原那么上与修配法类似，用一个可调整零件，在装配时调整它在机器中的位置或添加一个定尺寸零件以到达装配精度。2特点：能到达很高的装配精度；可按经济精度确定零件加工公差；但需添加调整件，需添加机构体积；装配精度依赖工人的技术程度；有时调整时间会很长。3 3分分类：可可动调整法：采取改整法：采取改动调整件的位置来保整件的位置来保证装配精度的方法运用装配精度的方法运用调整螺母整螺母固定固定调整法：采取参与一个零件作整法：采取参与一个零件作为调整整环的方法加的方法加垫圈、圈、轴套套合并合并调整法：将互配件先行整法：将互配件先行组装，装，经调整整再再进展加工，然后作展加工，然后作为一个整体一个整体进入入总装，以装，以简化装配任化装配任务，减少，减少误差差积累的累的方法。方法。误差抵消差抵消调整法：整法：调整整组成零件的相成零件的相对位位置，使各零件的加工置，使各零件的加工误差相互抵消以提差相互抵消以提高装配精度的方法。高装配精度的方法。 在在选择装配方法装配方法时，先要了解各种装配方，先要了解各种装配方法的特点及运用范法的特点及运用范围。普通。普通说来，来，应优先先选用完全互用完全互换法；法；在消在消费批量批量较大、大、组成成环又又较多多时，应思思索采用不完全互索采用不完全互换法；法；在封在封锁环的精度的精度较高，高，组成成环环数数较少少时，可以采用可以采用选配法；配法；只需在上述方法使零件加工很困只需在上述方法使零件加工很困难或不或不经济时，特，特别是中小批消是中小批消费时，尤其是，尤其是单件件消消费时，才宜采用修配法或，才宜采用修配法或调整法。整法。一 装配尺寸链的根本概念及其特征1定义：在机器的装配关系中，由有关零件的尺寸或相互位置关系所组成的尺寸链，称为装配尺寸链。2作用查找零件对装配精度的影响；指点制定装配工艺，合理安排装配工序；分析产品构造的合理性。第三节 装配尺寸链3 3特点特点 除有普通尺寸除有普通尺寸链的特点外，的特点外，还有：有：封封锁环十清楚十清楚显，一定是机器，一定是机器产品或部件的品或部件的某某项装配精度；装配精度；封封锁环在装配后才干构成，不具有独立性在装配后才干构成，不具有独立性装配精度只需装配后才干丈量；装配精度只需装配后才干丈量；各各组成成环不是不是仅在一个零件上的尺寸，而是在一个零件上的尺寸，而是在几个零件或部件在几个零件或部件间与装配精度有关的尺与装配精度有关的尺寸；寸；装配尺寸装配尺寸链方式方式较多，有多，有线性尺寸性尺寸链、角度、角度尺寸尺寸链、平面尺寸、平面尺寸链、空、空间尺寸尺寸链。二 装配尺寸链的建立1建立装配尺寸链的方法先确定反映装配后技术要求的封锁环，然后根据封锁环的要求查找各组成环；采用粘连法，按照“最少环数原那么建立尺寸链图粘连法：即取封锁环两端为起点，沿装配精度方向，以基准面为线索，一个挨一个，直至找到同一基准零件，甚至同一基准面为止；“ “最少最少环数原那么，又称最短道路原数原那么，又称最短道路原那么。那么。三 装配尺寸链的计算方法装配尺寸链的运用包括两个方面：正向计算：已有产品装配图和全部零件图，知尺寸链的封锁环，各组成环的根本尺寸、公差及偏向，求封锁环的根本尺寸、公差及偏向；然后和知条件对比，验证各环精度能否合理。反向计算：产品设计阶段，根据装配精度封锁环要求，确定各组成环的根本尺寸、公差及偏向。两种计算的计算方法都经过极值法和概率法求解。1 1极极值法又称完全互法又称完全互换法法所用公式与工所用公式与工艺尺寸尺寸链的一的一样。这里引里引见一个所一个所谓“ “相依尺寸的概念，相依尺寸的概念，即在装配尺寸即在装配尺寸链的的组成成环中中选择一个一个比比较容易加工或在消容易加工或在消费上受限制上受限制较少少的的组成成环尺寸。尺寸。实践上是践上是选择一个一个环作作为协调环，其它各，其它各环必需必需为规范公范公差，而差，而协调环可以不是可以不是规范公差。范公差。举例例阐明明计算算过程程 知：知：A1=41mm,A3=7mm, A2=A4=17mm；要求要求轴向向间隙隙为0.050.15mm。 分析和建立尺寸分析和建立尺寸链封封锁环尺寸是尺寸是验算封算封锁环的根本尺寸的根本尺寸为 = 41 -17+7+17= 0各各环根本尺寸正确。根本尺寸正确。确定各确定各组成成环公差公差隔板隔板A3容易在平面磨上磨削，精度容易到容易在平面磨上磨削，精度容易到达，达，应选其作其作为“相依尺寸相依尺寸协调环。 各各组成成环的平均公差的平均公差根据根本尺寸的大小和加工的根据根本尺寸的大小和加工的难易程度，易程度，调整各整各组成成环的公差的公差为： T(A1)=0.049mm, T(A2)=T(A4)=0.018mm,计算算“相依尺寸公差相依尺寸公差为： T(A3)= T(A)- T(A1)+ T(A2)+ T(A4) = 0.1 (0.049 + 0.018 + 0.018 ) mm = 0.015mm 计算算“相依尺寸偏向相依尺寸偏向 列尺寸列尺寸链竖式解得：式解得： 2 2概率法又称不完全互概率法又称不完全互换法法极极值法的法的优点是点是简单、可靠，缺陷是当封、可靠，缺陷是当封锁环公差公差较小、小、组成成环较多多时，各，各组成成环公差将很小，公差将很小，给制造制造带来困来困难，使本，使本钱添加。加工尺寸添加。加工尺寸处于公差于公差带中中间部分部分的是多数，的是多数，处于极限尺寸的是极少数，于极限尺寸的是极少数，装配装配时同一部件的各同一部件的各组成成环恰好都恰好都处于于极限尺寸的情况就更少极限尺寸的情况就更少见。因此，大批。因此，大批量消量消费中，装配精度要求高、中，装配精度要求高、组成成环数数目多目多时，运用概率法解算尺寸，运用概率法解算尺寸链较合理。合理。用概率法用概率法计算得到的各算得到的各环的平均公差的平均公差为：因此，比用极因此，比用极值法法计算的算的结果果扩展了展了 倍，从而更便于加工。倍，从而更便于加工。封封锁环的上、下偏向的上、下偏向为： Bs(A) = BM(A) + 1/2 T Bs(A) = BM(A) + 1/2 T Bx(A) = BM(A) - 1/2 T BM Bx(A) = BM(A) - 1/2 T BM：算：算术平均平均值知：知：A1=60(+0.20)mm, A2=57(-0.20mm), A3=3(-0.10)mm, 各各组成成环均呈正均呈正态分布，即分分布，即分布中心与公差布中心与公差带中心重合中心重合求解：封求解：封锁环的公差、偏向。的公差、偏向。解：封解：封锁环的根本尺寸的根本尺寸 A=A1-A2-A3 =60-57-3=0封封锁环的公差的公差 封封锁环的平均偏向的平均偏向 BM(A)= BM(A1)- BM(A2)- BM(A3) = 0.1-(-0.1)-(-0.05)=0.25mm封封锁环的上、下偏向的上、下偏向 Bs(A) = BM(A) + 1/2 T = 0.25 + 0.3/2 = 0.4mm Bx(A) = BM(A) - 1/2 T = 0.25 0.3/2 = 0.1mm封封锁环尺寸略尺寸略 第四节 装配工艺的制定一 制定装配工艺的原那么保证产品装配质量，力求提高其质量精度贮藏钳工装配量要尽能够小减轻劳动强度装配周期尽能够短，提高机械化、自动化程度提高任务效率装配占地面积尽能够小，工人技术程度要求尽能够低，投资尽能够少提高劳动消费率二 制定装配工艺的原始资料产品总装配图、部件装配图、重要零件图；产品验收规范检验和实验内容及其方法；产品的消费纲领关系到组织方式、装配方法、过程划分、设备工装；现有消费条件的有关资料。 三三 装配工装配工艺规程的内容程的内容 进展展产品分析，合理安排装配品分析，合理安排装配顺序和装序和装配方法，配方法，编制装配工制装配工艺卡片；卡片； 确定消确定消费规模，模，选择装配装配组织方式；方式； 选择装配工装配工艺配配备工具、工具、夹具、量具、具、量具、设备； 规定定总装配和部件装配的技装配和部件装配的技术条件、条件、检查方法；方法； 规定合理的运定合理的运输方法和运方法和运输工具。工具。四 制定装配工艺规程的步骤进展产品分析研讨产品图纸，掌握装配技术要求和验收规范；对产品构造进展尺寸分析和工艺分析；将产品分解为装配单元，组织平行装配、流水作业，将装配单元分为五级：零件、合件假设干零件永久衔接、组件、部件、机器，然后绘出装配系统图。确定确定组织方式方式分分为固定和挪固定和挪动两种方式；两种方式；选择取决于消取决于消费批量和批量和产品构造特点；品构造特点；这对于工序的划分有很大影响。于工序的划分有很大影响。拟定装配工定装配工艺过程程确定装配任确定装配任务的内容：清洗、刮研、平衡、的内容：清洗、刮研、平衡、过盈盈联接、螺接、螺纹联接、校正等；接、校正等； 此外，此外，还有有检验、试车、油漆、包装等；、油漆、包装等；确定装配确定装配顺序：先下后上、先内后外、序：先下后上、先内后外、先先难后易，先重后后易，先重后轻、先精、先精细后普通，后普通，按装配按装配单元元选一基准件一基准件进展装配；展装配；装配装配预备任任务：检验、倒角、去毛刺、倒角、去毛刺、清洗等；清洗等； 处置基准件：安放支承，置基准件：安放支承，调平基准件；平基准件； 检验任任务：检验、试运运转等；等；装配工序装配工序设计：确定工序操作：确定工序操作规范，范，选择装配工装配工艺方法根据装配参数方法根据装配参数选定定压入力、装配温度、螺入力、装配温度、螺钉旋矩等，旋矩等，选择装配装配设备和工装，确定工和工装，确定工时定定额、协调各工序内容，确定所需用工人的技各工序内容，确定所需用工人的技术等等级要求；要求；编写工写工艺文件文件方法与机械加工方法与机械加工艺文件一文件一样；制定制定产品品检验和和实验规范范检测和和实验的工程及的工程及检验质量目的；量目的；检验和和实验的方法、条件与的方法、条件与环境要求；境要求；检验和和实验所需工所需工艺配配备的的选择和和设计；质量量问题的分析方法和的分析方法和处置措施。置措施。