1、第12章 装配工艺,第一节 装配工艺制订第二节 保证装配精度的方法与装配尺寸链,装配的内容,根据规定的技术要求，将零件或部件进行配合和连接，使之成为半成品或成品的过程，称为装配。机器的装配是机器制造过程中最后一个环节，它包括装配、调整、检验和试验等工作。装配过程使零件、套件、组件和部件间获得一定的相互位置关系，所以装配过程也是一种工艺过程。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装配单元。 零件是组成机器的最小单元。 套件是在每一个基准零件上装上一个或若干个零件构成的。 组件是在一个基准件上，装上若干零件和套件构成的,装配工艺,装配 按产品规定的技术要求，将合格零件或部件
2、进行配合和连接，使之成为半成品或成品的工艺过程称为装配。 将若干个零件装配成部件的过程称部件装配； 把零件和部件装配成最终的产品称为总装配。 解决的问题: 通过分析零件精度与产品精度的关系，选择合理的装配方法、装配过程，以便达到产品规定的精度要求。,一、装配工艺制订,装配的内容,清洗 为确保装配质量和延长产品的使用寿命，零件在装配前必须经过清洗，常用的清洗方法有擦洗、浸洗、喷洗等。连接 连接在装配过程中占相当大的比重。常见为两种：可拆卸连接，如螺纹连接、销连接和键连接等；不可拆卸连接，如铆接、焊接和过盈连接等。 校正与调整 在装配过程中对相关零部件的相互位置的找正和相应的调整。为保证零、部件的
3、运动精度，对运动副之间的间隙进行调整。 配作 是以已加工件为基准，加工与其相配合的另一零件，或将两个（或多个）工件组合在一起进行加工的方法。一般与校正、调整工作结合进行。 平衡 对于转速高、运转平稳性要求高的机械，为防止回转件质量分布不均，产生振动，须进行平衡。平衡的方法有静平衡和动平衡。 检验 产品装配后必须按规定的性能指标逐项检验，并进行试运转，全部合格后才可出厂。,指定装配工艺规程的原则和步骤,确保产品质量 产品的质量最终是由装配保证的，有了合格的零件才能装出合格的产品。 若装配不当，即使高质量的零件，也不一定能装出高质量的机器。从装配过程中能发现零件在加工过程中或设计结构上存在的问题，
4、以便进一步保证和改进产品的质量。尽量减少手工劳动量 目前装配工作中的手工劳动量是很大的，特别是刮研工作。装配工作的机械化和自动化是发展趋势，用先进的装配方法来提高装配效率而缩短装配周期。尽量减少装配工作所占的成本 主要考虑要减少装配的投资，合理选用装配流水线或自动线，尽量减少车间的生产面积等。,制订装配工艺规程的步骤,研究产品装配图和验收技术要求 确定装配的生产组织形式 装配的生产组织形式一般可分为固定式装配和移动式装配两种。固定式装配：是将产品或部件固定在一个工作地上进行，产品的位置不变，装配过程中所需的零、部件都汇集在固定场地的周围。工人进行专业分工，按装配顺序进行装配，这种方式用于成批生
5、产或单件小批生产。移动式装配：将产品置于装配线上，称移动式流水装配。,划分装配单元、确定装配顺序 机器中能进行独立装配的部分称装配单元。任何机器都可以分为若干个装配单元，如合件、组件、部件。划分装配单元是为了便于组织平行流水装配，缩短装配周期。 合理选择装配方法 装配方法的选择主要根据装配的精度要求、 产品结构及生产纲领而确定， 编制装配工艺文件,概述,装配 零件或部件按一定的要求组合在一起，实现一定功能的过程。 装配的结果 套件（合件）没有相对运动关系的零件组合。 组件实现简单运动关系，为了装配的方便性的零件组合。 部件能独立实现一定功能，但又不作为一个独立产品使用的零件组合。 机器完成用户
6、功能要求，独立使用的零件组合。,装配单元,合件是由两个或两个以上的零件结合成的整体件，装成后一般不可拆卸，它是最小的装配单元。 组件是在一个基准零件上，装上若干个合件及零件的组合体，组件组装后，在以后的装配中根据需要可以拆开。 部件是在一个基准零件上，装上若干个组件、合件及零件组合而成，部件一般可以完成某种功能。,装配顺序,装配单元的在划分基础上，确定装配顺序。 确定装配顺序一般按先下后上、先内后外、先难后易、先重大后轻小的规律进行。装配顺序用装配系统图表示。,结构的装配工艺性,便于装配,装配工艺过程,装配工艺过程可分为多个子过程组成的过程，成树状结构。可以是由零件分别平行的组装为套件、组件、
7、部件，然后再装配为机器。 装配工艺过程的详细与否与生产纲领（类型）有关。,装配工艺规程设计,装配工艺规程 描叙装配工艺过程的技术文件，它包括零件装配顺序规定和每一步装配技术要求和方法。 装配工艺规程编制的考虑原则 产品质量保证 高的装配效率 少的工作面积,装配工艺过程卡,单件小批生产时，通常不需制订装配工艺过程卡和装配工序卡，而用装配系统图来代替,装配时可按装配系统图结合产品装配图进行 成批生产时，通常制订 在装配工艺过程卡上标明工序次序、简要工序内容、所需设备名称、工人的技术等级等。 大批大量生产时，应编写装配工序卡，在工序卡上有详细的工序内容，如设备名称、装配方法、操作过程等。它能直接指导
8、工人进行装配。除了以上装配工艺文件外，还应有装配检验及试验卡片。,装配工艺规程的内容,装配单元(装配工序)的划分 装配方法和设备的选择 装配次序的确定 装配工时定额计算,制订装配工艺所需原始资料,产品的总装图和部件装配图； 产品验收的技术要求； 产品的生产纲领； 现有的生产条件。,保证装配精度的方法和装配尺寸链,装配精度： 机械产品的装配精度是指装配后实际达到的精度。 为保证产品的可靠性，提高产品精度的保持性，装配精度一般应高于产品精度标准的规定。装配精度可分为几何精度和运动精度两部分 几何精度 运动精度 相互配合精度,几何精度,距离精度 是指产品中相关零、部件间的距离精度。如图12-3所示，
9、卧式车床精度标准要求主轴锥孔中心线和尾座顶尖锥孔中心线对机床导轨的等高度，只许尾座锥孔中心高00.06mm。,相互位置精度,是指产品中相关零、部件间的平行度、垂直度、同轴度等。如卧式车床规定的溜板箱移动对主轴中心线的平行度；溜板箱移动对尼座顶尖锥孔中心线的平行度。,运动精度,回转精度 机床中回转零件的径向跳动和轴向窜动，一般车床主轴的径向跳动允许在轴端处为0.01mm，在300mm处为0.02mm；轴向窜动为0.015mm。回转精度除了与主轴组件各零件的精度有关，与装配方法也有密切关系。 传动链精度 机床内联系传动链中对该项精度有规定要求。,相互配合精度,配合精度是指零件配合表面间的配合质量和
10、接触质量。配合质量影响配合性质，接触质量影响产品的接触刚度，影响机械产品的几何精度和运动精度的保持性。,装配尺寸链,装配尺寸链的建立就是在装配图上，根据装配精度的要求，找出与该项精度有关的零件上相应的尺寸，并画出相应的尺寸链线图。,装配尺寸链,对于每一个封闭环，通过装配关系的分析都可以查找其相应的装配尺寸链的组成。 查找方法为：取封闭环两端的那两个零件为起点，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及零件上的尺寸，直到封闭为止。这样所有与装配精度有关的尺寸或位置关系，就是装配尺寸链的全部组成环。在建立装配尺寸链时应使环数最少，即最短路线
11、原则。在装配精度要求确定的条件下，装配尺寸链中组成环数越少，则组成环所分配到的公差就越大。使各零件的加工越容易。所以，在产品结构设计时，应尽可能地使对封闭环精度有影响的有关零件数目减到最少。 在结构确定的条件下来组成装配尺寸链时，每一个有关零件只应有一个尺寸列入装配尺寸链。,装配尺寸链的计算方法和解题类型,尺寸链的计算方法 目前尺寸链的计算方法有两种： 极值法 概率法 在装配尺寸链的计算中，各组成环的尺寸是为了保证封闭环的多个相关零件上的尺寸。,计算装配尺寸链时常遇到以下三类问题：,已知组成环的尺寸和公差，求封闭环的尺寸及公差。已知封闭环的尺寸和公差。已知封闭环和部分组成环的尺寸和公差，求其余
12、组成环的尺寸和公差。,装配精度的保证方法,互换装配法 完全互换法 大数互换法 选择互换法 直接选择装配法 分组装配法 复合选配法 修配装配法 调整装配法,采用互换法装配时，被装配的每一个零件不需作任何挑选、修配和调整就能达到规定的装配精度要求。用互换法装配，其装配精度主要取决于零件的制造精度。根据零件的互换程度，互换装配法可分为完全互换装配法和统计互换装配法,互换装配法,完全互换装配的优点是：装配质量稳定可靠；装配过程简单，装配效率高；易于实现自动装配；产品维修方便。 不足之处是：当装配精度要求较高，尤其是在组成环数较多时，组成环的制造公差规定得严，零件制造困难，加工成本高。完全互换装配法适用
13、于在成批生产、大量生产中装配那些组成环数较少或组成环数虽多但装配精度要求不高的机器结构。广泛应用于汽车、拖拉机、轴承、自行车等大批大量生产的装配中。当封闭环环数较多，而封闭环的公差较小时，不宜采用完全互换法装配。,完全互换装配法,完全互换装配法,等精度经验法,用完全互换法装配，装配过程虽然简单，但它是根据增环、减环同时出现极值情况来建立封闭环与组成环之间的尺寸关系的，由于组成环分得的制造公差过小常使零件加工产生困难。完全互换法以提高零件加工精度为代价来换取完全互换装配有时是不经济的。统计互换装配法又称不完全互换装配法，其实质是将组成环的制造公差适当放大，使零件容易加工，但这会使极少数产品的装配
14、精度超出规定要求，但这种事件是小概率事件，很少发生。尤其是组成环数目较少，产品批量大量，从总的经济效果分析，仍然是经济可行的。 统计互换装配方法的优点是：扩大了组成环的制造公差，零件制造成本低；装配过程简单，生产效率高。 不足之处是：装配后有极少数产品达不到规定的装配精度要求，须采取另外的返修措施。大数互换装配方法适用于在大批大量生产中装配那些装配精度要求较高且组成环数又多的机器结构。,统计互换装配法,如图所示之齿轮箱部件，装配后要求轴向间隙为 0.20.7mm，即mm，已知其它零件的有关基本尺寸,试确定各组成环的大小及分布位置。,画出装配尺寸链图,并进行分析该尺寸链由六环组成，其中 为封闭环
15、， 为增环， 为减环。,校核各环的基本尺寸封闭环的基本尺寸为各环的基本尺寸符合要求。,选择装配法,当装配精度很高，用互换法装配无法满足要求时，即组成环的公差很小难于加工，可使用。选择装配法就是将组成环的公差放大到经济加工精度，通过选择合适的零件进行装配，以保证达到规定装配精度的方法。1. 直接选配法 由工人凭经验从待装配的零件中选择合适的零件进行装配，装配质量在很大程度上决定于工人的技术水平和经验，但装配的生产率低。2. 分组装配法 将组成环的公差按完全互换法装配算出后放大数倍，达到经济精度公差数值。零件加工后测量实际尺寸的大小，并进行分组，相对应组进行互换装配以达到规定的装配精度。由于组内零
16、件可以互换，又称分组互换法。,在大批大量生产中，装配那些精度要求特别高同时又不便于采用调整装置的部件，若用互换装配法装配，组成环的制造公差过小，加工很困难或很不经济，此时可以采用分组装配法装配。采用分组装配法装配时，组成环按加工经济精度制造，然后测量组成环的实际尺寸并按尺寸范围分成若干组，装配时被装零件按对应组号进行装配，达到装配精度要求。 采用分组法装配最好能使两相配件的尺寸分布曲线具有完全相同的对称分布曲线，如果尺寸分布曲线不相同或不对称，则将造成各组相配零件数不等而不能完全配套，造成浪费。采用分组法装配时，零件的分组数不宜太多，否则会因零件测量、分类、保管、运输工作量的增大而使生产组织工
17、作变得相当复杂。分组法装配的主要优点是：零件的制造精度不高，但却可获得很高的装配精度；组内零件可以互换，装配效率高。不足之处是：增加了零件测量、分组、存贮、运输的工作量。分组装配法适用于在大批大量生产中装配那些组成环数少而装配精度又要求特别高的机器结构。,分组装配法,分组法,配合件的公差应相等，公差增大时要向同方向增大，增大的倍数就是要分的组数。这样分组装配后，各组的配合精度与配合性质才能符合原来的要求。 零件分组后，应保证装配时相配合零件在数量上能够匹配。如果各组成环的尺寸均呈正态分布，则相配合零件可以匹配，否则将产生各对应组零件数量差别太多而不能配套。对于不匹配的零件有一定的数量后，可专门
18、加工一批零件与之相匹配。 分组数不宜太多，否则不便管理。 分组数只要使零件的制造精度达到经济加工精度就可以了。 分组互换法多用于封闭环精度要求较高的短环尺寸链。一般组成环只有23个，通常用于汽车、拖拉机及轴承制造业等大批量生产中。 复合选配法 是分组装配法和直接选配法的复合，即零件加工后预先测量分组，装配时在各对应组进行直接选配。这种方法可以达到比较高的装配精度 。,分组法,分组法,修配装配法,修配环的选择应注意以下原则,选易于修配且装卸方便的零件； 若有并联尺寸链，选非公共环，否则修配后，保证了一个尺寸的装配要求，但又破坏了另一个尺寸链的装配精度要求； 选不进行表面处理的零件，以免破坏表面处
19、理层。 修配法解尺寸链的主要问题是如何合理确定修配环公差带的位置，使修配时有足够的而又尽可能小的修配余量。修配环被修配后对封闭环尺寸变化的影响有两种情况：一种是使封闭环尺寸变小，另一种是使封闭环尺寸变大。,装配时用改变调整件在机器结构中的相对位置或选用合适的调整件来达到装配精度的装配方法，称为调整装配法。调整装配法与修配装配法的原理基本相同。在以装配精度要求为封闭环建立的装配尺寸链中，除调整环外各组成环均以加工经济精度制造，由于扩大组成环制造公差累积造成的封闭环过大的误差，通过调节调整件相对位置的方法消除，最后达到装配精度要求。 调节调整件相对位置的方法有可动调整法、固定调整法和误差抵消调整法等三种。 调整装配法的主要优点是：组成环均可以加工经济精度制造，但却可获得较高的装配精度；装配效率比修配装配法高。不足之之处是要另外增加一套调整装置。可动调整法和误差抵消调整法适用于在小批生产中应用，固定调整法则主要适用于大批量生产。,调整装配法,设计装配工艺规程要依次完成以下几方面的工作：1.研究产品装配图和装配技术条件 2.确定装配的组织形式固定式装配、移动式装配 3.划分装配单元 4.划分装配工序 5.编制装配工艺文件,装配工艺规程设计,
