第六章機(jī)械裝配工藝

二裝配工作的基本內(nèi)容清洗去除粘附在零件上的灰塵、切屑和油污。清洗后的零件通常還具有一定的防銹能力。聯(lián)接可拆卸聯(lián)接——螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接和銷釘聯(lián)接等，其中以螺紋聯(lián)接的應(yīng)用最為廣泛。不可拆卸聯(lián)接——焊接、鉚接及過盈連接等。校正、調(diào)整與配作校正是指產(chǎn)品中相關(guān)零部件相互位置的找正、找平及相應(yīng)的調(diào)整工作。配作通常指配鉆、配鉸、配刮和配磨等。檢驗(yàn)試驗(yàn)根據(jù)有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，對其進(jìn)行比較全面的檢驗(yàn)和試驗(yàn)。三機(jī)器裝配的基本概念及工藝系統(tǒng)圖零件：組成機(jī)器的最小單元套件：在一個基準(zhǔn)零件上裝上一個或若干個零件組件：在一個基準(zhǔn)零件上裝上若干個套件和零件部件：在一個基準(zhǔn)零件上裝上若干個組件、套件和零件構(gòu)成的并能完成一定的、完整的功能第二節(jié)機(jī)器結(jié)構(gòu)的裝配工藝性一、機(jī)器結(jié)構(gòu)應(yīng)能分成幾個獨(dú)立的裝配單元①便于組織平行裝配作業(yè)，可以縮短裝配周期；②便于相關(guān)部件預(yù)先調(diào)整和試車，保證總裝質(zhì)量；③有利于機(jī)器的調(diào)試、改進(jìn)和維護(hù)及運(yùn)輸。

二、盡量減少裝配過程中的修配勞動量和機(jī)械加工勞動量三、機(jī)器結(jié)構(gòu)應(yīng)便于裝配和拆卸

組件的幾個表面不應(yīng)該同時裝入基準(zhǔn)零件（如箱體零件）的配合孔中，而應(yīng)該先后依次進(jìn)入裝配。1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)便于裝配2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)便于拆卸一、裝配尺寸鏈的建立裝配尺寸鏈：在機(jī)器的裝配關(guān)系中，由相關(guān)零件的尺寸或相互位置關(guān)系所組成的尺寸鏈。裝配尺寸鏈的封閉環(huán)就是需要保證的裝配精度或技術(shù)要求，封閉環(huán)是零件裝配后最后形成的尺寸或位置關(guān)系。分類：直線尺寸鏈；角度尺寸鏈；平面尺寸鏈；空間尺寸鏈第三節(jié)裝配尺寸鏈1.裝配尺寸鏈的查找方法

首先根據(jù)裝配精度要求確定封閉環(huán)。再取封閉環(huán)兩端的任一零件為起點(diǎn)，沿裝配精度要求的位置方向，以裝配基準(zhǔn)面為查找線索，分別找出影響裝配精度要求的零件（組成環(huán)），直至找到同一基準(zhǔn)零件或同一基準(zhǔn)表面為止。2.查找裝配尺寸鏈應(yīng)遵循的原則尺寸鏈環(huán)數(shù)最少二、裝配尺寸鏈的查找方法應(yīng)進(jìn)行必要的簡化一件一環(huán)正計(jì)算：已知與裝配精度有關(guān)的各零部件的基本尺寸及其偏差，求解裝配精度；反計(jì)算：已知裝配精度（封閉環(huán)）的基本尺寸及其偏差，求解與裝配精度有關(guān)的各零部件的基本尺寸及其偏差。三、裝配尺寸鏈的計(jì)算及應(yīng)用一、裝配精度

裝配精度不僅影響機(jī)器或部件的工作性能，而且影響它們的使用壽命。裝配精度主要包括：各部件的相互位置精度；各運(yùn)動部件間的相對運(yùn)動精度；配合表面間的配合精度和接觸質(zhì)量。1.裝配精度內(nèi)容第四節(jié)裝配精度及保證裝配精度的裝配方法產(chǎn)品設(shè)計(jì)時,根據(jù)使用性能要求規(guī)定的裝配時必須保證的質(zhì)量指標(biāo)。（1）.零件的精度特別是關(guān)鍵零件的精度影響相應(yīng)的裝配精度。（2）.裝配精度的保證，除了與零件的精度有關(guān)外，還和裝配方法有關(guān)。2.裝配精度與零件精度間的關(guān)系二、保證裝配精度的裝配方法常用裝配方法互換法選配法修配法調(diào)整法

在裝配過程中，零件互換后仍能達(dá)到裝配精度要求的裝配方法。實(shí)質(zhì)

其實(shí)質(zhì)是用控制零件加工誤差來保證裝配精度。（一）互換裝配法

根據(jù)零件的互換程度不同，互換法又可分為完全互換法和不完全互換法

合格的零件在進(jìn)入裝配時，不經(jīng)任何選擇、調(diào)整和修配就可以使裝配對象全部達(dá)到裝配精度的裝配方法，稱之為完全互換法。定義方法

其方法是各有關(guān)零件公差之和應(yīng)小于或等于裝配公差。1.完全互換法例1（圖）所示為車床主軸部件的局部裝配圖，要求裝配后保證軸向間隙A0＝0.1～0.35mm。已知各組成環(huán)的基本尺寸為：A1=30mm，A2=5mm，A3=43mm，A5=5mm，A4為標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸，試按極值法求出各組成環(huán)的公差及上、下偏差。解：（1）建立裝配尺寸鏈，其中，增環(huán)：A3;減環(huán)：A2，A1，A4，A5A2A3A1A4A5A0（2）確定協(xié)調(diào)環(huán)及各組成環(huán)的公差以平均公差為基礎(chǔ)，根據(jù)各組成環(huán)的尺寸、零件加工難易程度，確定各組成環(huán)公差：T(A1)=0.06mm，T(A2)＝0.04mm，T(A3)＝0.07，公差等級為IT9；A4為標(biāo)準(zhǔn)件，即T(A4)＝0.05mm。A5為一墊片，易于加工測量，故選A5為協(xié)調(diào)環(huán)。各組成環(huán)的平均極限公差為：（3）確定各組成環(huán)的的極限偏差除協(xié)調(diào)環(huán)外，其余各組成環(huán)按“入體原則”標(biāo)注上、下偏差，即：協(xié)調(diào)環(huán)偏差：協(xié)調(diào)環(huán)尺寸及偏差：2.不完全互換法指機(jī)器或部件的所有合格零件，在裝配時無須選擇、修配或改變其大小或位置，裝入后即能使絕大多數(shù)裝配對象達(dá)到裝配精度的裝配方法。定義實(shí)質(zhì)方法其實(shí)質(zhì)是零件按經(jīng)濟(jì)精度制造，公差適當(dāng)放大，零件加工容易，但會使少數(shù)產(chǎn)品裝配精度達(dá)不到要求，但這是小概率事件，總體經(jīng)濟(jì)可行。各有關(guān)零件公差平方之和應(yīng)小于或等于裝配公差的平方。特點(diǎn)應(yīng)用特點(diǎn)：擴(kuò)大了組成環(huán)的制造公差，零件制造成本低，裝配過程簡單，生產(chǎn)效率高。

但會有少數(shù)產(chǎn)品達(dá)不到規(guī)定的裝配精度要求，要采取另外的返修措施。用于大批大量生產(chǎn)中裝配精度要求高、組成環(huán)較多的尺寸鏈中。

例2已知條件與例1相同，試用不完全互換法(概率法)確定各組成環(huán)的公差及其上、下偏差。解：裝配尺寸鏈與前相同組成環(huán)的平均公差Tav為

A3尺寸較其他零件難加工，現(xiàn)選A3為協(xié)調(diào)環(huán)，以Tav為基礎(chǔ)，參考各零件尺寸和加工難度，確定：TA1=0.14mm，TA2=TA5＝0.08mm，其公差等級為IT11，A4為標(biāo)準(zhǔn)件，即TA4＝0.05mm。A3公差TA3可從下式算出。

確定各組成環(huán)的上、下偏差。除協(xié)調(diào)環(huán)A3以外，其它組成環(huán)均按入體原則標(biāo)注，即：根據(jù)公式計(jì)算協(xié)調(diào)環(huán)的中間偏差Δ3Δ3=0.225+(－0.07－0.04－0.025－0.04）=0.05mm（二）.選配裝配法（1）直接選配法（2）分組選配法將配合零件按經(jīng)濟(jì)精度制造，然后，選擇合適的零件進(jìn)行裝配，以保證裝配精度的一種方法。

裝配工人從許多待裝配的零件中，憑經(jīng)驗(yàn)挑選合格的零件通過試湊進(jìn)行裝配的方法（1）直接選配法優(yōu)點(diǎn)：簡單，不需要將零件分組，但挑選零件時間長，勞動量大，裝配質(zhì)量取決于工人的技術(shù)水平，不宜用于節(jié)拍要求較嚴(yán)的大批大量生產(chǎn)。這種裝配方法沒有互換性。（2）分組選配法

可將組成環(huán)公差增大若干倍（一般為2～４倍），使組成環(huán)零件可以按經(jīng)濟(jì)精度進(jìn)行加工，然后再將各組成環(huán)按實(shí)際尺寸大小分為若干組，各對應(yīng)組進(jìn)行裝配，同組零件具有互換性，并保證全部裝配對象達(dá)到規(guī)定的裝配精度，這就是分組法。定義實(shí)質(zhì)

其實(shí)質(zhì)是零件按經(jīng)濟(jì)精度制造，公差適當(dāng)放大，零件加工容易，按實(shí)際尺寸測量分組，對應(yīng)組完全互換裝配，達(dá)到裝配精度要求。－+－0.1ⅠⅠ+0.1Ymax=0.2Ymin=0軸裝配精度為0.2mm孔ⅡⅡ－0.05+0.05Ymax=0.15現(xiàn)裝配精度為0.15mm例：通過分組提高裝配精度Ymin=0.05－+－0.1+0.1ⅠⅠ+0.1Ymax=0.2Ymin=0ⅡⅡ+0.2軸孔軸、孔的制造公差為0.1現(xiàn)軸、孔的制造公差為0.2例：通過公差放大降低零件的加工精度特點(diǎn)應(yīng)用特點(diǎn)：擴(kuò)大了組成環(huán)的制造公差，零件制造精度不高，但可獲得高的裝配精度。但增加了零件測量、分組、存儲、運(yùn)輸?shù)墓ぷ髁俊?/p>

用于大批大量生產(chǎn)中裝配精度要求高、組成環(huán)數(shù)少的裝配尺寸鏈中。

現(xiàn)以汽車發(fā)動機(jī)活塞、活塞銷和連桿組裝為例，對分組裝配法進(jìn)行分析。如圖所示為發(fā)動機(jī)活塞、活塞銷和連桿的組裝簡圖，其中活塞銷與活塞銷孔為過盈配合，活塞銷與連桿小頭孔為間隙配合。根據(jù)裝配技術(shù)要求，活塞銷孔直徑D與活塞銷直徑d在冷態(tài)裝配時，應(yīng)有0.0025～0.0075mm的過盈量，即Ymin=Dmax-dmin=-0.0025mmYmax=Dmin-dmax=-0.0075mm從公差與配合的知識可知Ymin-Ymax=T0=Th+Ts=0.005mm分組選配法應(yīng)用舉例

若采用完全互換法裝配，則銷與銷孔的平均極值公差僅為0.0025mm，設(shè)活塞銷直徑為mm，銷孔直徑為mm，顯然加工是十分困難的。

現(xiàn)將它們的公差都按同方向放大四倍，放大后的d和D為：d=mm，D=mm。這樣可采用高效率的無心磨和金剛鏜分別加工活塞銷外圓和活塞銷孔，然后用精密量儀進(jìn)行測量，并按尺寸大小分成四組，。

雖然互配零件的公差擴(kuò)大了四倍，但只要用對應(yīng)組的零件進(jìn)行互配，其裝配精度完全符合設(shè)計(jì)要求。

圖活塞和活塞銷分組裝配實(shí)例

a)組裝簡圖b)分組示意圖1－活塞銷2－擋圈3－活塞1)配合件公差應(yīng)當(dāng)相等；公差要向同方向增大；增大的倍數(shù)要等于分組數(shù)。2）要保證分組后各組的配合精度和配合性質(zhì)符合原設(shè)計(jì)要求，原規(guī)定的形位公差和表面粗糙度值不能隨公差增大而增大。3)

分組數(shù)不宜太多。分組法只適用于封閉環(huán)精度要求很高的少環(huán)尺寸鏈，一般相關(guān)零件只有2~3個。應(yīng)用分組裝配法必須注意以下幾點(diǎn)三.修配法各組成環(huán)均按經(jīng)濟(jì)精度制造，而對其中某一環(huán)（稱補(bǔ)償環(huán)或修配環(huán)）預(yù)留一定的修配量，在裝配時用鉗工或機(jī)械加工的方法將修配量去除，使裝配對象達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的裝配精度。定義實(shí)質(zhì)其實(shí)質(zhì)是裝配時去除補(bǔ)償環(huán)的部分材料以改變其實(shí)際尺寸，使封閉環(huán)達(dá)到其公差與極限偏差要求的裝配方法。特點(diǎn)應(yīng)用特點(diǎn)：組成環(huán)可按經(jīng)濟(jì)精度制造，但可獲得高的裝配精度。但增加了修配工作,生產(chǎn)效率低,對裝配工人技術(shù)要求高。用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、尺寸鏈環(huán)數(shù)較多、產(chǎn)品精度要求高的單件小批生產(chǎn)的場合。（1）易于修配、便于裝卸（2）盡量不選公共環(huán)為修配環(huán)修配環(huán)選擇原則Z/2為公共環(huán)四、調(diào)整法組成環(huán)按經(jīng)濟(jì)精度加工，采用調(diào)整的方法改變某個組成環(huán)（稱補(bǔ)償環(huán)或調(diào)整環(huán)）的實(shí)際尺寸或位置，使封閉環(huán)達(dá)到其公差和極限偏差的要求。定義實(shí)質(zhì)其實(shí)質(zhì)是裝配時調(diào)節(jié)調(diào)整件的相對位置，或選用合適的調(diào)整件，使封閉環(huán)達(dá)到其公差與極限偏差要求的裝配方法。調(diào)整法有三種方法：移動調(diào)整法選定某個零件為調(diào)整環(huán)，根據(jù)封閉環(huán)的精度要求，采用改變調(diào)整環(huán)的位置，即移動、旋轉(zhuǎn)或移動旋轉(zhuǎn)同時進(jìn)行，以達(dá)到裝配精度的方法。

外環(huán)內(nèi)環(huán)如圖所示的結(jié)構(gòu)是靠轉(zhuǎn)動螺釘來調(diào)整軸承外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)的位置以取得合適的間隙或過盈。套筒

如圖，為了保證裝配間隙,加工一個可移動的套筒（補(bǔ)償件）來調(diào)整裝配間隙固定調(diào)整法選擇一個組成環(huán)或加入一個零件作調(diào)整環(huán)，作為調(diào)整環(huán)的零件是按一定尺寸間隔制成的一組零件，裝配時根據(jù)封閉環(huán)超差的大小，從中選出某一尺寸等級適當(dāng)?shù)牧慵磉M(jìn)行補(bǔ)償，從而保證規(guī)定的裝配精度。通常使用的調(diào)整環(huán)有墊圈、墊片、軸套等。見下頁圖誤差抵消調(diào)整法在總裝或部裝時，通過調(diào)整被裝零件的相對位置，使加工誤差相互抵消或使加工誤差對裝配精度的影響減小的目的。如：在車床主軸裝配中通過調(diào)整前后軸承的徑跳方向來控制主軸的徑向跳動；調(diào)整法特點(diǎn)應(yīng)用特點(diǎn)：組成環(huán)可按經(jīng)濟(jì)精度制造，可獲得高的裝配精度。但增加了調(diào)整裝置。（1）移動調(diào)整法和誤差抵消調(diào)整法應(yīng)用于小批生產(chǎn)；（2）固定調(diào)整法應(yīng)用于大批量生產(chǎn)的場合。不同裝配法裝配尺寸鏈計(jì)算方法的選用不完全互換法完全互換法選配法修配法調(diào)整法用極值法計(jì)算，大批量生產(chǎn)用概率法。用概率法計(jì)算。用極值法計(jì)算。用極值法計(jì)算。用極值法計(jì)算，大批量生產(chǎn)用概率法。練習(xí)1：車床離合器齒輪軸，要求軸向間隙

0.05～0.4mm。已知：L1=34、L2=22、L3=12。L1L3L2練習(xí)2：修配法裝配，車床前后頂尖等高度（同軸度）要求0.06mm（只許尾座高）,選修配件及修配量

第五節(jié)裝配工藝規(guī)程制訂

①研究產(chǎn)品圖紙和裝配時應(yīng)滿足的技術(shù)要求；②對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，其中包括裝配尺寸鏈分析、計(jì)算和結(jié)構(gòu)裝配工藝分析；③裝配單元的劃分。裝配單元一般分為五種等級：零件、合件、組件、部件和機(jī)器。一、產(chǎn)品分析裝配單元系統(tǒng)示意圖合件1組件1部件1機(jī)器組件2合件2部件2部件3組件3組件4合件3合件4合件5零件各種裝配方法的適用范圍和應(yīng)用實(shí)例裝配方法

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、零件加工精度可適當(dāng)放寬時機(jī)床、儀器儀表中的某些部件

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，又不采用調(diào)整裝配時中小型柴油機(jī)的活塞與缸套、活塞與活塞銷、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調(diào)整法

除必須采用分組法選配的精度配件外，調(diào)整法可用于各種裝配場合機(jī)床導(dǎo)軌的楔形鑲條、滾動軸承調(diào)整間隙的間隔套墊圈二、裝配方法的選擇三、裝配組織形式確定固定式裝配移動式裝配全部的裝配工作在一個固定的工作地上進(jìn)行。裝配過程中裝配對象的位置不變，裝配所需要的零部件都匯集在工作地附近。裝配過程在裝配對象的連續(xù)或間歇的移動中完成。四、裝配順序的確定先下后上，先內(nèi)后外，先難后易，先精密后一般，先重后輕。五、裝配工藝規(guī)程的整理與編寫

在單件小批生產(chǎn)時，通常不需要編制裝配工藝過程卡片，而是用裝配工藝流程圖來代替。裝配時，工人按照裝配圖和裝配工藝流程圖進(jìn)行裝配。成批生產(chǎn)時，通常需要制訂部件裝配及總裝配的裝配工藝過程卡片?？ㄆ拿恳还ば騼?nèi)應(yīng)簡要地說明該工序的工作內(nèi)容、所需要的設(shè)備和工藝裝備的名稱及編號、時間定額等。在大批大量生產(chǎn)中，要制訂裝配工序卡片，詳細(xì)說明該裝配工序的工藝內(nèi)容，以直接指導(dǎo)工人進(jìn)行操作。