机械装配工艺

机械装配工艺

本章要点：

一．机械装配基本问题概述

二．保证装配精度的方法

三．装配工艺规程的制定

机械装配基本问题概述：

机械装配的概念：

一部复杂的机械设备都是有许多零件和部件组成。按照规定的技术要求，有若干个零件组合成组件，有若干个组件和零件组合成部件，最后由所有的部件和零件组合成整台机械设备的过程，称为机械装配。

机械装配是机器制造的重要环节。机械装配的质量对于机械设备的正常运转、使用性能和使用寿命都有较大的影剧。若装配工艺不当，即使有高质量的零件，机械设备的性能也很难达到要求，严重时还可造成机械设备破坏或人身事故。因此，机械装配必须根据机械设备的性能指标，严格认真地按照技术规范进行。

机械装配是一项非常重要而有十分细致的工作。

1． 机器装配

机械装配是按规定的精度和技术要求，将构成机器的零件结合成组件、部件和产品的过程。装配是机器制造中的后期工作，是决定产品质量的关键环节。同时，装配是对机械设备（产品）和零件加工质量的一次总检验。

2． 机器装配基本作业

清洗

连接

校正、调整与配作

平衡

验收、试验

各类生产类型的装配特点

9．1．2零件精度与装配精度的关系

1．机器装配精度：相互位置精度、相互运动精度、相互配合精度（尺寸精度）

具体内容：

尺寸精度： 如一定的尺寸要求，一定的配合；

相对位置精度： 如平行度、垂直度、同轴度等；

相对运动精度： 如传动精度、回转精度。

零件的加工误差在装配时会产生积累误差，如果超出装配精度指标所规定的允许范围，则将产生不合格品。因此一般装配精度要求高的，则要求零件精度也高，但零件的加工精度不但在工艺技术上受加工条件的限制，而且受到经济性的制约。因此要求达到装配精度，就不能只靠提高零件的加工精度，在一定程度上还必须依赖于装配工艺技术。在装配精度要求较高、批量较小时，尤其是这样。

3． 机器装配精度分析

影响装配精度的因素：零件的加工精度（与多个零件精度有关）；

装配方式与装配技术；

零件间的接触质量；

力、热、内应力引起的零件变形；

零件旋转的不平衡。

如卧式万能铣床工作台面对升降台垂直移动的垂直度要求。

4． 装配工艺系统图

为了便于装配，通常将机器分成若干个独立的装配单元。装配单元通常可划分为五个等级，即零件，套件（合件）、组件、部件和机器。

9．1．4装配中的连接方式

1．连接分类：固定连接：能保证装配好后的相配零件相互位置不变；

活动连接：能保证装配好后的相配零件间有一定的相对运动。

2．连接方式：固定不可拆卸连接（焊接、镏接、过盈配合、金属镶嵌件、铸件、粘接剂粘合、塑料材料的压制等；）

固定可拆卸连接（各种过渡配合、螺纹连接、园锥连接等）

活动可拆卸连接（可由园柱面、园锥面、球面和螺纹面等的间隙配合以及其它各种方法来达到的）

活动不可拆卸连接（这种连接用得很少，如滚珠和滚柱轴承、油封等）

9．2保证装配精度的方式：有四种

互换法、选配法、修配法、调整法

常用装配方式及其适用范围

装配尺寸链的建立

1． 确定封闭环：通常装配尺寸链封闭环就是装配精度要求

2． 装配尺寸链的查找方法：取封闭环两端的零件为起点，沿装配精度要求的位置方向，以装配基准面为联系线索，分别查明装配关系中影响装配精度要求的那些有关零件，直至找到同一基准零件或同一基准表面为止。所有零件上的连接两个装配基准面间的位置尺寸和位置关系，便是装配尺寸链的组成环；

3． 装配尺寸链组成的最短路线（最小环数）原则

（1） 组成装配尺寸链时，应使每个有关零件只有一个尺寸列入装配尺寸链。相应地，应将直接连接两个装配基准面间的那个位置尺寸或位置关系标注在零件图上。

（2） 又称一件一环原则

9．2．1互换法

互换法的实质：用控制零件加工误差来保证装配精度的一种方式。根据互换程度，分完全互换和不完全互换。

1． 完全互换法：就是机器在装配过程中每个待装零件不需要挑选、修配和调整装配后就能达到装配精度。

优点：（1）装配过程简单，装配生产率高

（2）对工人的技术水平要求不高

（3） 便于组织流水线及自动化装配

（4） 容易实现零部件专业协作

（5） 便于备件供应及维修工作

缺点：在装配精度高，环数较多时就难以满足零件加工经济精度要求。

适用：在满足零件加工经济精度情况下，首先考虑选用完全互换。

□装配尺寸链的完全互换法

★采用极值算法计算装配尺寸链

★封闭环公差的分配

1）当组成环是标准尺寸时（如轴承的宽度，挡圈的厚度等），其公差大小和分布位置为确定值

2）某一组成环是不同装配尺寸链公共环时，其公差大小和位置根据对其精度要求最严的那个尺寸链确定

3）在确定各待定组成环公差大小时，可根据具体情况选用不同的公差分配方法，如等公差法，等精度法或按实际加工可能性分配法等

4）各组成环公差带位置按入体原则标注，但要保留一环作“协调环”，协调环公差带的位置由装配尺寸链确定。协调环通常选易于制造并可用通用量具测量的尺寸。

（2）不完全互换法（部分互换法）

当机器装配精度较高，组成环零件的数目较多，用极值法（完全互换法）计算各组成环的公差结果势必很小，难以满足零件的经济加工精度要求甚至很难加工，因此用概率法来计算装配尺寸链，适当放大零件公差来达到装配精度。

计算方法：概率法

优点：放大了零件制造公差，零件加工容易，成本低；

缺点：有极小部分产品达不到装配精度（正常情况0.27％）.

9.2.2选配法

选配法：是将配合副中各零件按经济精度制造，即零件制造公差放大，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， 有三种形式，直接选配法、分组选配法，复合选配法。

（1） 直接选配法

由装配工人在许多待装配的零件中凭经验挑选合适的零件装配在一起保证装配精度。

优点：简单

缺点：（1）选配时间长

（2） 很大程度决定于人的技术，不宜在有节拍的生产中用。

（2）分组选配法

此法是将被加工零件的制造公差放宽几倍（一般放宽3～4倍），零件加工测量后分组（公差放宽几倍分几组）并按对应组进行装配以保证装配精度的方法。

优点（1）零件加工精度要求不高，而能获得很高的装配精度

（2）同组零件可以互换。

缺点：增加了零件的存贮量，增加了零件的测量分组工作，使零件的贮存运输工作复杂化。

采用分组装配注意事项如下：

1） 配合件的公差应相等，公差的增加要同一方向，增加倍数就是分组数，这样才能在分组后按对应组装配而得到预定的装配性质及精度。

2） 配合件表面粗糙度、形位公差必须保持原设计要求，不能随着公差的放大降低粗糙要求和放大形位公差。

3） 要采取措施，保证零件分组装配中都能配套，不产生某一组零件由过多或过少，无法配套而造成积压和浪费。

4） 分组不宜过多

5） 应严格组织对零件的精密测量、分组、识别、保管和运送等工作。

适用：适用于配合精度很高，组件很少的情况下。

复合选配法

此法是上述两种方法的复合，先将零件预先测量分组，装配时再在各对应组内凭工人的经验直接选择装配。

9．2．3修配法

修配法装配

在单件小批生产中，对于产品那些装配精度要求较高的多环尺寸链，各组成环按经济精度加工，选其中一环为修配环，并余留修配量，装配时通过手工锉、刮、磨修修配环尺寸，使封闭环的精度达到精度要求，这种方法称为修配法。

优点：能利用较低的制造精度来获得很高的装配精度

缺点：修配劳动量大，要求工人技术水平高，不易预定工时，不便组织流水线。

（1） 修配法尺寸链计算

（2） 修配方法

1） 单件修配法；2）合并加工修配法；3）自身加工修配法。

（3） 修配环的选择：修配环一般应酬满足以下条件：

1） 尽量选择结构简单重量轻加工面积小易加工的零件；

2） 尽量选择容易独立安装和拆卸的零件

3） 选择的修配件修配后不能影响其它装配精度，因此不能选择并联尺寸链的共公环作修配环。

9．2．4调整法

装配尺寸链的调整法

调整法与修配法相似，尺寸链各组成环按经济精度加工，由此引起的封闭环超差，通过调节某一零件的位置或对某一组成环（调节环）的更换来补偿。

常用的调整法有三种：移动调整法、固定调整法、误差抵消调整法。

固定调整法

通过更换不同尺寸的调节件来达到装配精度。采用固定调整法的关键是确定调节件的分级和各级调节件的尺寸大小。

误差补偿调节法

在装配时，根据尺寸链中某些组成环误差的方向作定向装配，使各组成环的误差方向合理配置，以达到互相抵消的目的。

这种方法在机床装配中应用较多，如装配机床主轴时，通过调整前后轴承的径向园跳动方向来控制主轴锥孔的径向跳动；在滚齿机工作台分度蜗轮的装配中，采用调整两者偏心方向来抵消误差，提高装配精度。

9．3机械装配工艺

机械装配的工艺过程一般包括：机械装配前的准备工作、装配、检验和调整。

机械装配前的准备工作：熟悉机械设备及各部件总成装配图和有关技术文件，了解各零部的结构特点、作用、相互连接关系及连接方式。根据零、部件的结构特点和技术要求，制订合适的装配工艺规程、选拔装配方法、确定装配顺序，准备装配时所用的工具、夹具、量具和材料。

按清单检测各待装零件的尺寸精度，核查技术要求，凡有不合格者一律不得装配。

零件装配前须进行清洗。对于经过钻孔、铰削、铲削等机械加工的零件，要将其表面的金属屑末清除干净；润滑油道要用高压空气或高压油吹洗干净；有相对运动的配合表面更要保待清洁，以免因脏物或尘粒等混杂其间而加速配合件表面的磨损。

装配：

装配要按照工艺过程认真、细致地进行。装配的一般步骤是：先将零件装成组件，再将零件、组件装成部件，最后将零件、组件和部件总装成机器。装配应从里到外，从下到上，以不影响下道工序的原则进行。

每装配完一个部件应严格仔细地检查和清理，防止有遗漏或错装的零件，严防将工具、多余零件及杂物留存在箱体之中。

检验和调整

机械设备装配后需对设备进行检验和调整。检查零、部件的装配工艺是否正确，装配是否符合设计图样的规定。凡检查不符合规定的部位，都需要进行调整，以保证设备达到规定的技术要求和使用性能。

装配工艺规程制定

□装配工艺规程及其重要性

☆将装配工艺过程用文件形式规定下来就是装配工艺规程

☆它是指导装配工作的技术文件，也是进行装配生产计划及技术准备的主要依据。对于设计或改建一个机器制造厂，它是设计装配车间基本文件之一。

□制定装配工艺规程的原则

☆保证产品装配质量

☆选择合理的装配方法，综合考虑加工和装配的整体效益

☆合理安排装配顺序和工序，尽量减少钳工装配工作量，缩短装配周期，提高装配效率

☆尽量减少装配占地面积，提高单位面积生产率改善劳动条件

☆注意采用和发展新工艺、新技术。

□装配工艺规程的内容

☆制定出经济合理的装配顺序，并根据所设计的结构特点和要求，确定机械各部分的装配方法；

☆选择和设计装配中需要的工艺准备，并根据产品的生产批量确定其复杂程度；

☆规定部件装配技术要求，使之达到整机技术要求和使用性能

☆规定产品的部件装配和总装配的质量检验方法及使用工具

☆确定装配中的工时定额

☆其他需要提出的注意事项及要求

9．3．2装配工艺规程的制定步骤和方法

（1）进行产品分析

1）分析产品图样，掌握装配的技术要求和验收标准（读图阶段）

2）产品的结构进行尺寸分析和工艺分析（审图阶段）

（1）装配尺寸链分析和计算

（2）装配结构工艺性分析

3）研究产品分解成“装配单元”的方案。

装配单元分五级：

（1） 零件：机器的基本单元

（2） 合件：比零件大一级的装配单元。

（3） 组件：由一个或几个合件有与若干个零件组合成的装配单元。

（4） 部件：由一个基准零件和若干个零件、合件和组件而组合成的装配单元。

（5） 机器：产品

（2） 装配组织形式的确定

◇确定组织形式的依据：ⅰ产品的批量

ⅱ产品的尺寸

ⅲ产品的重量

◇装配的组织形式： ⅰ固定式

ⅱ移动式-连续移动式和间隙移动式

◇装配的装配方式： ⅰ工序集中式

ⅱ工序分散式（移动式）

（3） 装配工艺过程的确定

1） 确定装配工作的内容

基本工作内容：清洗、刮削、平衡、过盈连接、螺纹连接以及校正。

装配后的工作内容：检验、试运转、油漆、包装等。

2） 装配工艺方法及其设备的确定

ⅰ选择合适的装配方法；

ⅱ选择设备、工具、夹具和量具；

ⅲ估算装配周期，安排作业计划，工时定额；

ⅳ确定工人等级。

3） 装配顺序的确定

ⅰ选择基准件-零件或低一级的装配单元；

ⅱ安排顺序规律-先下后上、先难后易、先重大后轻小、先精密后一般。

4） 装配工艺规程文件的编号：

文件内容： ⅰ装配图；

ⅱ装配工艺流程图；

ⅲ装配工艺过程卡片或装配工序卡片

ⅳ装配工艺说明书

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/90d05a866294dd88d0d26b74.html