《機(jī)械制造工藝學(xué)》第七章裝配及調(diào)整

1、機(jī)械制造工藝學(xué)第七章 裝配工藝基礎(chǔ) 本章研究機(jī)器裝配工藝問題，介紹裝配類型、特征和裝配工藝性，裝配尺寸鏈、保證裝配精度的方法、制訂裝配工藝規(guī)程的等內(nèi)容。 第七章 機(jī)器裝配工藝基礎(chǔ) 第一章第四節(jié) 機(jī)器的裝配 一、裝配的概念 按規(guī)定的技術(shù)要求，將零件或部件進(jìn)行配合和聯(lián)接，使之成為成品或半成品的工藝過程稱為裝配。 裝配 : 就是把加工好的零件按一定的順序和技術(shù)要求連接到一起，成為一部完整的機(jī)器（或產(chǎn)品），它必須可靠地實(shí)現(xiàn)為機(jī)器（或產(chǎn)品）設(shè)計(jì)的功能。 機(jī)器的裝配是整個機(jī)器制造過程中的最后一個階段。第一章第四節(jié) 機(jī)器的裝配 機(jī)器或產(chǎn)品的質(zhì)量，是以機(jī)器或產(chǎn)品的工作性能、使用效果和壽命等綜合指標(biāo)來評定的。而

2、這些指標(biāo)是在保證零件質(zhì)量的前提下，由裝配工作最終保證的。因此，裝配工作對產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的影響。裝配單元：為保證有效地進(jìn)行裝配工作，通常將機(jī)器劃分為若干個能進(jìn)行獨(dú)立裝配的部分，稱為裝配單元。一般情況下裝配單元可劃分為零件、套件、組件、部件和機(jī)器五個等級。零件：是組成機(jī)器的最小單元。套件：是在一個基準(zhǔn)零件上，裝上一個或若干個零件構(gòu)成的。它是最小的裝配單元。套裝：將零件裝配成套件的工藝過程。 圖1-10 套件 裝配式齒輪 1-基準(zhǔn)零件,2-鉚釘,3-齒輪組件：是在一個基準(zhǔn)零件上，裝上若干套件及零件而構(gòu)成的。如機(jī)床主軸組件，在基準(zhǔn)軸上裝上齒輪、套、墊 片、鍵及軸承的組合件。組裝：將零件和套件裝配成組

3、件的工藝過程。部件：是在一個基準(zhǔn)零件上，裝上若干組件、套件和零件構(gòu)成的。部件在機(jī)器中能完成一定的、完整的功用。 例如車床的主軸箱部件。部裝：將零件、套件和組件裝配成部件的工藝過程。 雙向多片摩擦離合器總裝：將零件、套件、組件和部件裝配成最終機(jī)器產(chǎn)品的工藝過程稱為總裝。在一個基準(zhǔn)零件上，裝上若干部件、組件、套件和零件就成為整個機(jī)器。 例如臥式車床：以床身為基準(zhǔn)零件，裝上主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱等部件及其它組件、套件、零件所組成的。裝配：套裝、組裝、部裝和總裝的統(tǒng)稱。 二、裝配工作基本內(nèi)容 1清洗：擦洗、浸洗、噴洗和超聲清洗等2聯(lián)接：可拆卸聯(lián)接和不可拆卸聯(lián)接 3校正、調(diào)整與配作 4平衡：靜平衡和動平

4、衡 5驗(yàn)收 第一節(jié) 概 述 一、裝配生產(chǎn)類型及其特點(diǎn)機(jī)器裝配的生產(chǎn)類型，按裝配產(chǎn)品的生產(chǎn)批量大小可分為：單件小批生產(chǎn)成批生產(chǎn)大批大量生產(chǎn)生產(chǎn)類型不同，裝配工作的組織形式、裝配方法、工藝裝備等均有較大區(qū)別。表7-1：各種生產(chǎn)類型的裝配工作的特點(diǎn)。 第一節(jié) 概 述 二、裝配精度及與零件精度關(guān)系 （1）相關(guān)零部件間的距離尺寸精度（2）相關(guān)零部件間的相互位置精度（3）相對運(yùn)動精度 有相對運(yùn)動的零部件在運(yùn)動方向和相對速度上的精度。（4）配合表面間的接觸質(zhì)量（接觸精度） 接觸質(zhì)量常以接觸面積大小及接觸點(diǎn)的分布來衡量。1、裝配精度的概念 2裝配精度與零件精度的關(guān)系 產(chǎn)品的裝配精度和零件的加工精度有很密切的關(guān)

5、系，零件精度是保證裝配精度的基礎(chǔ)，一般來說，零件的精度越高，裝配精度則越容易得到保證。 但裝配精度并不完全取決于零件精度。在適當(dāng)控制零件加工精度的前提下，常常通過裝配過程中的選配、調(diào)整或修配等手段，來達(dá)到較高的裝配精度要求。 三、裝配工藝性1機(jī)器結(jié)構(gòu)能分成獨(dú)立的裝配單元2減少裝配時(shí)的修配和機(jī)械加工3機(jī)器結(jié)構(gòu)應(yīng)便于裝配和拆卸檢修裝配尺寸鏈?zhǔn)钱a(chǎn)品或部件在裝配過程中，由相關(guān)零件的有關(guān)尺寸或相互位置關(guān)系（平行度、垂直度或同軸度等）所組成的尺寸鏈。 第二節(jié) 裝配尺寸鏈一、基本概念A(yù)1A2A0A1A2A0裝配尺寸鏈也是由封閉環(huán)和組成環(huán)組成，組成環(huán)也分為增環(huán)和減環(huán)。 裝配尺寸鏈也具有封閉性和關(guān)聯(lián)性的特征。

6、裝配精度是零部件裝配后才最后形成的尺寸或位置關(guān)系，因此裝配尺寸鏈的封閉環(huán)就是裝配所要保證的裝配精度或技術(shù)要求，即封閉環(huán)不是某一零部件的尺寸，而是不同零部件之間的相對位置精度和尺寸精度。對裝配精度有直接影響的零、部件的尺寸和位置關(guān)系，都是裝配尺寸鏈的組成環(huán)。裝配尺寸鏈特點(diǎn)1明確裝配關(guān)系2確定封閉環(huán) 裝配后獲得的尺寸 3查找組成環(huán)，判斷增、減環(huán)4畫裝配尺寸鏈圖二、建立裝配尺寸鏈原則： 1簡化性原則 2最短路線原則 “環(huán)數(shù)最少”原則或“一件一環(huán)”原則 3方向性原則 圖7-6 主軸箱主軸與尾座套中心線等高裝配簡圖1主軸箱 2尾座體 3尾座底版 4床身圖7-7 主軸箱主軸與尾座套中心線等高裝配尺寸鏈 三

7、、解裝配尺寸鏈 正計(jì)算-驗(yàn)算 反計(jì)算-設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算方法與裝配方法密切相關(guān)。 極值法 、 概率法 第三節(jié) 保證裝配精度的方法 完全互換裝配法選擇裝配法修配法調(diào)整裝配法 機(jī)器的各個零件按圖紙規(guī)定的公差進(jìn)行加工，在裝配時(shí)零件不需要任何選擇、修配和調(diào)節(jié)（整），裝配后就能滿足裝配精度要求。此時(shí)，裝配精度主要取決于零件的加工精度，即用控制零件的加工誤差來保證產(chǎn)品的裝配精度。一、完全互換裝配法根據(jù)尺寸大小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度適當(dāng)調(diào)整各環(huán)公差A(yù)1、A3容易加工， A2、A5加工較難TA4= 0.15mm-不變TA1= TA3= 0.1mm- 減小TA2= 0.22mm-增大TA5= 0.18mm-增大取：偏差標(biāo)注

8、：選一協(xié)調(diào)環(huán)，除協(xié)調(diào)環(huán)外按入體原則標(biāo)注，協(xié)調(diào)環(huán)的偏差則根據(jù)尺寸鏈公式計(jì)算結(jié)果確定。協(xié)調(diào)環(huán)的條件：A5結(jié)構(gòu)簡單；非標(biāo)準(zhǔn)件；非尺寸鏈公共環(huán)采用完全互換裝配法極值法封閉環(huán)的公差等于或大于各組成環(huán)公差之和 裝配過程簡單，裝配質(zhì)量穩(wěn)定可靠，生產(chǎn)率高，易于組織流水作業(yè)及自動化裝配，也便于采用協(xié)作方式組織專業(yè)化生產(chǎn)，便于維修時(shí)更換零件。 當(dāng)裝配精度要求較高，裝配體中組成環(huán)數(shù)較多時(shí)，就會使零件尺寸公差過小，造成加工困難。 完全互換裝配法常用于較高精度的少環(huán)尺寸鏈或較低精度的多環(huán)尺寸鏈的大批大量生產(chǎn)中。完全互換裝配法的特點(diǎn)：若大多數(shù)零件裝配后即達(dá)到裝配精度的要求，而少數(shù)不合格，這種裝配方法稱為不完全互換法（也稱

9、大多數(shù)互換法）。這種裝配方法適用于裝配精度要求較高且組成環(huán)較多的大批大量生產(chǎn)中。不完全互換法概率法二、選擇裝配法（選配法）直接選配法分組裝配法復(fù)合選配法選配法是將尺寸鏈中組成環(huán)的公差放大到經(jīng)濟(jì)可行程度，然后選擇合適的零件進(jìn)行裝配，以保證規(guī)定的裝配精度要求。 從許多待裝配的零件中憑經(jīng)驗(yàn)和必要的判斷性測量挑選合適的零件通過試湊進(jìn)行裝配的方法。特點(diǎn)：簡單，零件不必事先分組，但裝配中挑選零件的時(shí)間長，裝配質(zhì)量在很大程度上取決于工人的技術(shù)水平，不宜于節(jié)拍要求較嚴(yán)的大批量生產(chǎn)的裝配。還可能造成無法滿足要求的“剩余零件”的出現(xiàn)。 1、直接選配法 分組裝配法是將裝配零件放大公差加工，然后裝配時(shí)對零件預(yù)先進(jìn)行測

10、量，按尺寸大小分成幾組，然后將相應(yīng)組零件裝配在一起，以獲得高的裝配精度。如圖2、分組裝配法分組前分組后基本尺寸為28，要求裝配過盈0.00250.0075，即過盈公差為0.005。例1：內(nèi)燃機(jī)活塞銷孔和活塞銷的裝配相當(dāng)于公差等級為IT2如果采用完全互換裝配且采用等公差分配法，則Th=Ts= 0.0025mm假設(shè)上述配合采用基軸制，則活塞銷外徑銷孔直徑 難以加工采用分組裝配法1）將公差值放大四倍軸可用無心磨削孔可用金剛鏜加工注：孔軸公差同向增大2）按尺寸大小分為四組每組的分組公差為0.0025mm測量后每組零件涂上不同顏色。如下表： 1.零件加工精度不增加，而能獲得很高的裝配精度； 2.同組內(nèi)的

11、零件仍可以互換，具有互換法的優(yōu)點(diǎn)，故又稱為“ 分組互換法 ” 3.增加了零件的測量、分組工作，并使零件的儲存、運(yùn)輸工作復(fù)雜化； 4. 分組裝配法不是在任何情況下都可以使用的，它的使用受一些條件的約束。特點(diǎn)：1.配合件（各組成環(huán)）的公差應(yīng)相等，公差增大的方向要同向，增大的倍數(shù)要等于以后分組數(shù)。2.配合件的表面粗糙度、形位公差必須保持原來的設(shè)計(jì)要求。3.分組后各組內(nèi)相配合零件的數(shù)量要相等。即組成環(huán)的尺寸分布規(guī)律要相同。4.分組數(shù)不宜過多；尺寸鏈組成環(huán)環(huán)數(shù)要少。采用分組裝配法應(yīng)注意以下事項(xiàng)：分組裝配法適合于配合精度很高和相關(guān)零件一般只有兩三個的大批量生產(chǎn)中。 它是分組裝配法和直接裝配法的組合，即對零

12、件預(yù)先測量分組，裝配時(shí)再從各對應(yīng)的組中憑工人的經(jīng)驗(yàn)直接選配。 特點(diǎn)： 1.配合件的公差可以不等。 2.由于在分組的范圍中直接選配，所以既能達(dá)到理想的裝配質(zhì)量，又能較快地選擇合適的零件，便于保證生產(chǎn)節(jié)奏。3、復(fù)合選配法 可見：無論采用哪一種形式的選擇裝配法都可以在不提高零件的有關(guān)尺寸制造精度的條件下獲得比完全互換裝配法高的裝配精度。 修配法是在裝配中通過修配（補(bǔ)充加工）尺寸鏈中某一組成環(huán)的尺寸，或者就地配制這一環(huán)，使封閉環(huán)達(dá)到規(guī)定精度的一種裝配方法。三、修配法 被修配的尺寸稱為修配環(huán)或補(bǔ)償環(huán)，修配環(huán)應(yīng)是一個結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、易于加工、拆卸和裝配的零件尺寸，且不能為并聯(lián)尺寸鏈的公共環(huán)。在裝配精度要

13、求高且組成環(huán)又較多的單件小批生產(chǎn)或成批生產(chǎn)中，常用修配法裝配。 1單件修配法2合并加工修配法3自身加工修配法修配方法：單件修配法是選定某一固定零件為修配件，在裝配時(shí)進(jìn)行修配以保證裝配精度的方法生產(chǎn)中應(yīng)用最廣車床尾座底板的修配平鍵的修配1單件修配法2合并加工修配法 將兩個或多個零件預(yù)先裝配在一起進(jìn)行加工修配的方法。這些零件組成的尺寸作為一個組成環(huán)，減少了組成環(huán)的數(shù)目，相應(yīng)地也減少了修配工作量。但由于零件合并后再進(jìn)行加工和裝配，給組織生產(chǎn)帶來了一定不便，多用于單件小批生產(chǎn)中。 對于某些裝配精度要求很高的產(chǎn)品，若單純依靠限制各個零件的加工誤差來保證，勢必要求各個零件具有很高的加工精度，甚至無法加工，

14、而且不易選擇一個適當(dāng)?shù)男夼浼?。此時(shí)，可采用自己加工自己的方法來保證裝配精度，即自身加工修配法。 牛頭刨床總裝后自刨工作臺面平面磨床裝配時(shí)自磨工作臺面 3自身加工修配法可動調(diào)整法固定調(diào)整法誤差抵消調(diào)整法 四、調(diào)整裝配法在裝配時(shí)，選擇產(chǎn)品中一個零件為調(diào)整環(huán)（補(bǔ)償環(huán)，此環(huán)的零件稱為調(diào)整件），用改變調(diào)整環(huán)的相對位置或選用合適的可調(diào)整零件，以達(dá)到裝配精度的方法稱為調(diào)整法。 a. 軸承間隙的調(diào)節(jié)b. 絲杠螺母間隙的調(diào)節(jié) 圖c. 調(diào)整鑲條的位置來保證燕尾副的配合間隙 通過改變所選定的補(bǔ)償件的位置來達(dá)到裝配精度的方法。1.可動補(bǔ)償件法圖7-10 絲杠螺母副間隙調(diào)整機(jī)構(gòu) 軸承間隙的調(diào)整 特點(diǎn)：采用可動調(diào)整法可獲

15、得很高的裝配精度，調(diào)整時(shí)不必拆卸零件，調(diào)整方便并且可以在機(jī)器使用過程中隨時(shí)補(bǔ)償由于磨損、熱變形等原因引起的誤差，在成批生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。 采用一組特定尺寸的調(diào)整件（常為墊片、墊圈或軸套）來調(diào)整裝配精度的方法。多用于裝配精度要求高的大批大量生產(chǎn)中。 例： 用墊片調(diào)整軸承和端蓋之間間隙。2.固定補(bǔ)償件法 裝配時(shí)，通過調(diào)整有關(guān)零件的相互位置，使其加工誤差（大小和方向）相互抵消一部分，以提高裝配精度的方法稱為誤差抵消調(diào)整法。 機(jī)床主軸部件裝配中，通過調(diào)整前后軸承的徑向跳動方向來控制主軸的徑向跳動。 滾齒機(jī)工作臺分度蝸輪裝配中，可以采用調(diào)整二者的偏心量和偏心方向，提高其裝配精度。 3誤差抵消調(diào)整法第四節(jié)

16、裝配工藝規(guī)程的編制 （1）分析產(chǎn)品樣圖，劃分裝配單元，確定裝配方法。（2）擬訂裝配順序，劃分裝配工序。（3）計(jì)算裝配時(shí)間定額。（4）確定各工序裝配技術(shù)要求、質(zhì)量檢查方法和檢查工具。（5）確定裝配零部件的輸送方法及所需要的設(shè)備和工具。（6）選擇和設(shè)計(jì)裝配過程中所需的工具、夾具和專用設(shè)備。 一、裝配工藝規(guī)程的內(nèi)容ok二、裝配工藝規(guī)程的編制原則保證產(chǎn)品裝配質(zhì)量，力求提高質(zhì)量，以延長產(chǎn)品的使用壽命。合理安排裝配順序和工序，盡量減少鉗工手工勞動量，縮短裝配周期。盡量減少裝配占地面積，提高單位面積的生產(chǎn)率。盡量減少裝配工作所占的成本。三、裝配工藝規(guī)程的編制方法步驟(一)研究產(chǎn)品裝配圖和驗(yàn)收技術(shù)條件明確各零

17、部件之間的裝配關(guān)系、裝配的技術(shù)要求、檢查驗(yàn)收方法、計(jì)算產(chǎn)品裝配尺寸鏈(二)確定裝配方法和組織形式 1裝配方法 裝配方法隨生產(chǎn)綱領(lǐng)和現(xiàn)有生產(chǎn)條件的不同而不同，要綜合考慮加工和裝配關(guān)系，使整個產(chǎn)品獲得最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。表7-3 各種裝配方法的適用范圍和應(yīng)用裝配方法適 用 范 圍應(yīng) 用 舉 例完全互換法適用于零件數(shù)較少、批量很大、零件可用經(jīng)濟(jì)精度加工時(shí)汽車、拖拉機(jī)、中小型柴油機(jī)、縫紉機(jī)及小型電機(jī)的部分部件不完全互換法適用于零件數(shù)稍多、批量大、零件加工精度需適當(dāng)放寬時(shí)機(jī)床、儀器儀表中某些部件分組法適用于成批或大量生產(chǎn)中，裝配精度很高，零件數(shù)很少，又不便采用調(diào)整裝置時(shí)中小型柴油機(jī)的活塞與缸套、活塞與活塞

18、銷、滾動軸承的內(nèi)外圈與滾子修配法單件小批生產(chǎn)中，裝配精度要求高且零件數(shù)較多的場合車床尾座墊板、滾齒機(jī)分度蝸輪與工作臺裝配后精加工齒形、平面磨床砂輪(架)對工作臺臺面自磨調(diào)整法除必須采用分組法選配的精密配件外，調(diào)整法可用于各種裝配場合機(jī)床導(dǎo)軌的楔形鑲條、內(nèi)燃機(jī)氣門間隙的調(diào)整螺釘，滾動軸承調(diào)整間隙的間隔套、墊圈，錐齒輪調(diào)整間隙的墊片2裝配組織形式 固定式裝配 移動式裝配：連續(xù)移動、間歇移動、變節(jié)奏移動(二)確定裝配方法和組織形式(三) 劃分裝配單元和確定裝配順序裝配單元：零件、合件、組件、部件、機(jī)器裝配單元系統(tǒng)圖：表示一臺機(jī)器（或產(chǎn)品）的各級裝配單元之間的相互關(guān)系。裝配工藝流程圖：在裝配單元系統(tǒng)圖的基礎(chǔ)上，結(jié)合裝配方法和裝配順序，發(fā)展成了裝配工藝流程圖。圖7-11 裝配單元系統(tǒng)圖1名稱 2編號 3數(shù)量a）部件裝配系統(tǒng)圖b）產(chǎn)品裝配系統(tǒng)圖圖7-11 裝配單元系統(tǒng)圖1名稱 2編號 3數(shù)量圖7-12 裝配工藝系統(tǒng)圖 如果裝配過程中，需要進(jìn)行一些必要的配作加工，如