《機(jī)械加工技術(shù)》課件第9章

第9章機(jī)械裝配工藝基礎(chǔ)9.1概述

9.2裝配精度

9.3裝配尺寸鏈

9.4保證產(chǎn)品裝配精度的方法

9.5裝配工藝規(guī)程的制定

思考題與習(xí)題

9.1概

述9.1.1裝配的概念機(jī)械產(chǎn)品都是由若干個(gè)零件和部件組成的，在整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，裝配是最后階段。按照規(guī)定的技術(shù)要求，將若干個(gè)零件接合成部件或?qū)⑷舾蓚€(gè)零件和部件接合成產(chǎn)品的勞動(dòng)過程，

稱為裝配。

前者稱為部件裝配，

后者稱為總裝配。

機(jī)器的裝配是整個(gè)機(jī)器制造過程中的最后一個(gè)階段。它包括裝配、調(diào)整、檢驗(yàn)和試驗(yàn)、涂裝、包裝等工作。機(jī)械裝配在產(chǎn)品制造過程中占有非常重要的地位，因?yàn)楫a(chǎn)品的質(zhì)量最終是由裝配工作來保證的。為了制造合格的產(chǎn)品，必須抓住以下3個(gè)主要環(huán)節(jié)：①產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的正確性；②組成產(chǎn)品的各零件的加工質(zhì)量（包括加工精度、表面質(zhì)量、熱處理性能等）；③裝配質(zhì)量和裝配精度。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的正確性是保證產(chǎn)品質(zhì)量的先決條件，零件的加工質(zhì)量是產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)，

而產(chǎn)品的質(zhì)量最終是通過裝配工藝保證的。

9.1.2裝配工作的基本內(nèi)容

1.清洗機(jī)械產(chǎn)品一般都比較精細(xì)，其精度要求都是在毫米級(jí)以下的。任何微小的臟物、雜質(zhì)都會(huì)影響到產(chǎn)品的裝配質(zhì)量，尤其是對(duì)于軸承、密封件、精密偶件、相互接觸或相互配合的表面以及有特殊清洗要求的零件，稍有雜物就會(huì)影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。所以裝配前對(duì)零件進(jìn)行清洗是非常重要的一環(huán)。

2.連接將兩個(gè)或兩個(gè)以上的零件結(jié)合在一起的工作稱為連接。連接的方式一般有可拆卸和不可拆卸兩種。常見的可拆卸連接有螺紋連接、鍵連接和銷連接。其特點(diǎn)是相互連接的零件可多次拆裝且不損壞任何零件。其中用得最多的是螺紋連接，連接時(shí)應(yīng)注意根據(jù)被連接零件的形狀和螺栓分布情況合理確定各螺栓的擰緊順序且施力要均勻，以免引起被連接件的變形。對(duì)重要螺紋還要規(guī)定擰緊力矩的大小，用指針式扭力扳手來擰緊。常見的不可拆卸連接有過盈配合連接、焊接、鉚接等，其共同特點(diǎn)是連接后就不再拆開，若要拆開就會(huì)損壞某零件。其中過盈配合常用于軸與孔的連接，其連接方法有壓入法（用于過盈量不太大時(shí)）、熱脹法和冷縮法（用于過盈量較大或重要、

精密的機(jī)械）。

3.校正、調(diào)整與配作

在產(chǎn)品的裝配過程中，尤其是在單件小批生產(chǎn)的情況下，某些裝配精度要求并非是簡(jiǎn)單地把有關(guān)零件連接起來就能達(dá)到，還需要進(jìn)行校正、調(diào)整或配作才行。校正就是在裝配過程中通過找正、找平及相應(yīng)的調(diào)整工作來確定相關(guān)零件的相互位置關(guān)系。如臥式車床總裝時(shí)床身導(dǎo)軌安裝水平及前后導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的平行度（扭曲）的校正、車床主軸與尾座等高性的校正、水壓機(jī)立柱垂直度的校正等。校正時(shí)常用的工具有平尺、角尺、水平儀、光學(xué)準(zhǔn)直儀以及相應(yīng)的檢驗(yàn)棒、

過橋等。

調(diào)整就是調(diào)節(jié)相關(guān)零件的相互位置，除配合校正所作的調(diào)整之外，還有各運(yùn)動(dòng)副間隙如軸承間隙、導(dǎo)軌間隙、齒輪齒條間隙等的調(diào)整。配作是指配鉆、配鉸、配刮、配磨等在裝配過程中所附加的一些鉗工和機(jī)加工工作。如連接兩零件的銷釘孔，就必須待兩零件的相互位置找正確定后再一起鉆鉸銷釘孔，然后打入定位銷釘。

這樣才能確保其相互位置正確、

確定。

配刮多用于運(yùn)動(dòng)副配合表面的精加工以提高運(yùn)動(dòng)精度，也用于提高固定接合面的接觸精度。配刮時(shí)，將配合面涂上紅丹油，然后使運(yùn)動(dòng)副作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)配合表面的接觸情況將高點(diǎn)刮去。如此多次反復(fù)后即可提高兩接合面之間的接觸精度和運(yùn)動(dòng)副的運(yùn)動(dòng)精度。此外，刮削過的表面還有利于潤(rùn)滑油的儲(chǔ)存，因而有利于提高零件的耐磨性。因此，在機(jī)器的裝配和修理中經(jīng)常用到配刮。但刮削生產(chǎn)率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，應(yīng)盡量“以刨代刮、以磨代刮”。應(yīng)當(dāng)指出，配作是在校正、調(diào)整的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，只有經(jīng)過認(rèn)真的校正調(diào)整后才能進(jìn)行配作。調(diào)整、校正、配作雖有利于保證裝配精度，

但卻會(huì)影響生產(chǎn)率，不利于流水裝配作業(yè)。

4.平衡

對(duì)于轉(zhuǎn)速高、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性要求高的機(jī)器（如精密磨床、內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)等），為了防止在使用過程中因旋轉(zhuǎn)件質(zhì)量不平衡產(chǎn)生的離心慣性力而引起振動(dòng)，裝配時(shí)必須對(duì)有關(guān)旋轉(zhuǎn)零件進(jìn)行平衡，必要時(shí)還要對(duì)整機(jī)進(jìn)行平衡。平衡的方法分靜平衡和動(dòng)平衡，對(duì)于長(zhǎng)度比直徑小很多的圓盤類零件一般采用靜平衡，而對(duì)于長(zhǎng)度較大的零件如機(jī)床主軸、

電機(jī)轉(zhuǎn)子等則要用動(dòng)平衡。

可以用以下方法消除不平衡。

(1)加重法：用補(bǔ)焊、粘接、螺紋連接等方法加配質(zhì)量；(2)減重法：用鉆、銼、銑、磨等機(jī)加工方法去除質(zhì)量；(3)調(diào)節(jié)法：在預(yù)制的槽內(nèi)改變平衡塊的位置和數(shù)量。

5.驗(yàn)收試驗(yàn)產(chǎn)品裝配好后應(yīng)根據(jù)其質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全面的驗(yàn)收試驗(yàn)，各項(xiàng)驗(yàn)收指標(biāo)合格后才可涂裝、包裝、出廠。各類機(jī)械產(chǎn)品不同，其驗(yàn)收技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也不同，驗(yàn)收試驗(yàn)的方法也就不同。9.1.3裝配的組織形式

1.固定式裝配固定式裝配即將產(chǎn)品固定在某一工作地進(jìn)行裝配。裝配時(shí)產(chǎn)品不移動(dòng)，對(duì)時(shí)間的限制較松，校正、調(diào)整、配作較方便，但產(chǎn)品裝配周期較長(zhǎng)，效率較低，對(duì)工人的技術(shù)要求也較高。一般用于單件小批生產(chǎn)的產(chǎn)品、機(jī)床等裝配精度要求很高的產(chǎn)品、重型而不便移動(dòng)的產(chǎn)品的裝配。

2.移動(dòng)式裝配移動(dòng)式裝配是在裝配流水線上進(jìn)行的，裝配時(shí)產(chǎn)品在裝配線上移動(dòng)，有連續(xù)移動(dòng)裝配和斷續(xù)移動(dòng)裝配兩種：連續(xù)移動(dòng)裝配時(shí)，工人邊裝配邊隨裝配線走動(dòng)，一個(gè)工位的裝配工作完成后立即返回原地；斷續(xù)移動(dòng)裝配時(shí)，裝配線每隔一定時(shí)間往前移動(dòng)一步，將裝配對(duì)象帶到下一工位。這種方法裝配效率高，周期短，對(duì)工人的技術(shù)要求較低，但對(duì)每一工位的裝配時(shí)間有嚴(yán)格要求，常用于大批量生產(chǎn)裝配流水線和自動(dòng)線。圖9-1裝配的組織形式9.2裝配精度9.2.1裝配精度的概念要得到性能良好的產(chǎn)品，除了要設(shè)計(jì)出合理的結(jié)構(gòu)外，通常還要對(duì)產(chǎn)品裝配后的總體要求做出合理的規(guī)定，這些規(guī)定的要求應(yīng)當(dāng)在裝配過程中予以保證。正確地規(guī)定機(jī)器和部件的裝配精度是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)之一，它不僅關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量，也影響產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性。裝配精度既是制定裝配工藝規(guī)程的基礎(chǔ)，也是合理地確定零件的尺寸公差和技術(shù)條件的主要依據(jù)。因此必須正確地規(guī)定機(jī)器的裝配精度。國家有關(guān)部門對(duì)各類通用機(jī)械產(chǎn)品都制定了相應(yīng)的精度標(biāo)準(zhǔn)，可參考有關(guān)機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)。裝配精度就是產(chǎn)品裝配后的實(shí)際幾何參數(shù)、工作性能與理想幾何參數(shù)、工作性能的符合程度。具體包括：（1）距離精度。指相關(guān)零、部件的距離尺寸精度。如車床的床頭和尾座兩頂尖的等高度，鉆模夾具中鉆套孔中心到定位元件工作面的距離尺寸等即屬此項(xiàng)精度。此外，距離精度還包括配合面之間的配合間隙或過盈量、運(yùn)動(dòng)副的間隙要求如導(dǎo)軌間隙、齒側(cè)間隙等。（2）位置精度。指相關(guān)零件之間的同軸、平行、垂直、各種跳動(dòng)等精度要求，如主軸各種跳動(dòng)、鉆模中鉆套軸線對(duì)夾具底面的垂直度等。（3）相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度。指相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件在運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度上的精度。運(yùn)動(dòng)方向上的精度主要是相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件之間的平行、垂直等，如牛頭刨床滑枕往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)對(duì)工作臺(tái)面的平行度、車床主軸軸線對(duì)床鞍移動(dòng)的平行度等。運(yùn)動(dòng)速度上的精度是指內(nèi)傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)精度，即內(nèi)傳動(dòng)鏈?zhǔn)?、末兩端件的?shí)際運(yùn)動(dòng)速度關(guān)系與理論值的符合程度。顯然，零、部件間在運(yùn)動(dòng)方向上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度的保證是以位置精度為基礎(chǔ)的。運(yùn)動(dòng)位置上的精度即傳動(dòng)精度，是指內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈中，始、末兩端傳動(dòng)元件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)（轉(zhuǎn)角）精度，如滾齒機(jī)主軸（滾刀）與工作臺(tái)相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度、車床車螺紋時(shí)主軸與刀架移動(dòng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度等。（4）接觸精度。指兩相互接觸、相互配合的表面接觸點(diǎn)數(shù)和接觸點(diǎn)分布情況與規(guī)定值的符合程度，如導(dǎo)軌副的接觸情況、齒輪副的接觸斑點(diǎn)等要求。9.2.2裝配精度與零件精度的關(guān)系

機(jī)器是由許多零、部件裝配而成的，零件的精度特別是關(guān)鍵零件的精度直接影響相應(yīng)的裝配精度。如在臥式車床裝配中，要滿足尾座移動(dòng)對(duì)床鞍移動(dòng)的平行度要求，只要保證床身上床鞍移動(dòng)的導(dǎo)軌A與尾座移動(dòng)的導(dǎo)軌B相互平行即可，如圖9-2所示。這種由一個(gè)零件的精度來保證其裝配的情況俗稱“單件自?！?。圖9-2尾座對(duì)床鞍移動(dòng)精度由床身導(dǎo)軌單件自保然而，在多數(shù)情況下，產(chǎn)品的裝配精度與數(shù)個(gè)零件的制造精度有關(guān)。零件的制造誤差在裝配后逐個(gè)累積成裝配誤差，若零件的加工精度很高，裝配后累積的誤差就小，裝配精度就高。反之，零件的加工精度較低，誤差較大，是否裝配精度就一定不高呢？這也未必！當(dāng)各零件的誤差累積超過規(guī)定的允許值時(shí)，可通過仔細(xì)的校正、調(diào)整、配作等辦法將超過部分的誤差消除掉，照樣可以裝出高精度的產(chǎn)品，只是此時(shí)的裝配工作比較復(fù)雜，不再是簡(jiǎn)單的配合、連接了。如車床主軸錐孔軸線與尾座套筒錐孔軸線的等高度（A0）要求（見圖9-3）很高（0.06mm），而要使主軸箱1、尾座2及底板3的有關(guān)尺寸A1、A3、A2的誤差累積不大于0.06mm卻很難加工，很不經(jīng)濟(jì)。此時(shí)可通過在裝配時(shí)適當(dāng)?shù)匦夼涞装?來保證裝配精度。圖9-3主軸與尾座套筒錐孔軸線等高度1—主軸箱2—尾座3—尾座底板4—床身9.3裝配尺寸鏈9.3.1裝配尺寸鏈的基本概念在產(chǎn)品或部件的裝配中，由相關(guān)零件的有關(guān)尺寸或相互位置關(guān)系組成的尺寸鏈稱為裝配尺寸鏈。如圖9-4所示的孔軸配合關(guān)系中，孔徑、軸徑和配合間隙三者就構(gòu)成了一條裝配尺寸鏈。圖9-4孔和軸的裝配尺寸鏈

1.裝配尺寸鏈的特點(diǎn)從圖9-4可看出，裝配尺寸鏈與工藝尺寸鏈很相似，都是由組成環(huán)和封閉環(huán)組成的，組成環(huán)同樣分為增環(huán)和減環(huán)，其判斷方法也相同。裝配尺寸鏈同樣具有封閉性和關(guān)聯(lián)性，但也有自己的特點(diǎn)：

(1)裝配尺寸鏈的封閉環(huán)就是裝配所要保證的裝配精度要求。因?yàn)樵谘b配前，各相關(guān)零件均已加工好，而裝配精度要求是裝配后才最后獲得的，屬“間接得到”，所以為封閉環(huán)。

(2)組成尺寸鏈的各尺寸分屬于不同的零件或部件。

2.裝配尺寸鏈的分類按照各環(huán)的幾何特征和所處的空間位置，裝配尺寸鏈可分為：

(1)線性尺寸鏈。由相互平行的長(zhǎng)度尺寸組成的尺寸鏈，所涉及的問題一般是距離尺寸的精度問題。如圖9-4所示的孔軸配合尺寸鏈。同軸度、對(duì)稱度等定位性的位置精度相當(dāng)于基本尺寸等于零的尺寸，因此由這些精度項(xiàng)目組成的尺寸鏈也屬于線性尺寸鏈。

(2)角度尺寸鏈。由角度尺寸組成的尺寸鏈。平行度可看成是基本尺寸等于0°的角度，垂直度可看成是基本尺寸等于90°的角度，因此，由平行度、垂直度等定向性的位置精度組成的尺寸鏈也屬于角度尺寸鏈。如圖9-5（a）所示的臺(tái)式鉆床，裝配精度要求是主軸與工作臺(tái)面的垂直度α0，與其相關(guān)的精度是工作臺(tái)面對(duì)立柱導(dǎo)軌面垂直度α2、主軸與立柱導(dǎo)軌面平行度α１。α０、α１、α２就構(gòu)成了角度尺寸鏈。圖9-5臺(tái)式鉆床和角度尺寸鏈（a）

結(jié)構(gòu)圖;（b）

角度尺寸鏈;（c）

轉(zhuǎn)化后的角度尺寸鏈

(3)平面尺寸鏈。由處于同一平面或相互平行的平面內(nèi)成角度關(guān)系的長(zhǎng)度尺寸組成的尺寸鏈。

(4)空間尺寸鏈。

由位于三維空間的尺寸構(gòu)成的尺寸鏈。

在一般機(jī)器中較少見。

9.3.2裝配尺寸鏈的建立

查找裝配尺寸鏈可按以下步驟進(jìn)行：（1）看懂產(chǎn)品或部件的裝配圖，看清各零件的裝配關(guān)系，弄懂各零件在產(chǎn)品或部件中是如何確定其空間位置的，從而找出各零件的裝配基準(zhǔn)。（2）明確裝配精度要求，從而確定封閉環(huán)。（3）以封閉環(huán)兩端的那兩個(gè)零件為起點(diǎn)，沿著裝配精度要求的方向，以相鄰零件裝配基準(zhǔn)間的聯(lián)系為線索，分別找出對(duì)該項(xiàng)裝配精度有影響的相關(guān)零件，直到找到同一個(gè)基準(zhǔn)零件甚至同一基準(zhǔn)表面為止。也可從封閉環(huán)的一端開始，一直找到封閉環(huán)的另一端為止，或從共同的基準(zhǔn)面開始分頭找到封閉環(huán)的兩端。

無論是哪種方法，

關(guān)鍵是要使整個(gè)尺寸鏈系統(tǒng)封閉。

在確定和查找尺寸鏈時(shí)應(yīng)注意以下原則：（1）簡(jiǎn)化原則。在確定和查找裝配尺寸鏈時(shí)，在保證裝配精度的前提下，可忽略那些影響較小的次要因素，以使裝配尺寸鏈的組成環(huán)適當(dāng)簡(jiǎn)化。（2）最短路線原則。在組成裝配尺寸鏈的有關(guān)零件中，應(yīng)使每個(gè)零件以最少數(shù)量的尺寸參加尺寸鏈。對(duì)于線性尺寸鏈來說，應(yīng)是每個(gè)零件只能有一個(gè)尺寸參加裝配尺寸鏈。參加了裝配尺寸鏈的尺寸就是該零件的設(shè)計(jì)尺寸，在標(biāo)注零件尺寸時(shí)，

應(yīng)直接標(biāo)出該尺寸。

如查找圖9-5（a）所示的臺(tái)式鉆床總裝尺寸鏈，其裝配關(guān)系為：主軸箱裝在立柱上，主軸裝在主軸箱內(nèi)，工作臺(tái)裝在立柱上。裝配精度要求是主軸與工作臺(tái)面的垂直度α0，因此封閉環(huán)是α0，其兩端部件為主軸和工作臺(tái)。從主軸開始，找到主軸箱，找到立柱，再找到工作臺(tái)，即封閉環(huán)的另一端，因而形成封閉圖形。有關(guān)的零件就是主軸、主軸箱、立柱和工作臺(tái)。在忽略了主軸與主軸箱的裝配誤差，箱體與立柱導(dǎo)軌、工作臺(tái)與立柱導(dǎo)軌的配合間隙等影響較小的因素后，就得到了由α０、α１、α２組成的裝配尺寸鏈。通過以上例子可以看出，為使裝配尺寸鏈的環(huán)數(shù)最少，應(yīng)仔細(xì)分析各有關(guān)零件裝配基準(zhǔn)的連接情況，選取對(duì)裝配精度有直接影響，且把前后相鄰零件聯(lián)系起來的尺寸或位置關(guān)系作組成環(huán)，這樣與裝配精度有關(guān)的零件僅以1個(gè)組成環(huán)列入尺寸鏈，組成環(huán)的數(shù)目?jī)H等于有關(guān)零件的數(shù)目，裝配尺寸鏈組成環(huán)的數(shù)目也就會(huì)最少。

9.3.3裝配尺寸鏈的計(jì)算

1.計(jì)算公式根據(jù)概率論的原理可知，在裝配尺寸鏈中，若各組成環(huán)尺寸符合正態(tài)分布，則裝配后形成的封閉環(huán)也符合正態(tài)分布。

在各環(huán)均是正態(tài)分布的前提下，有

（9-1）

上式表明：當(dāng)各組成環(huán)尺寸符合正態(tài)分布時(shí)，封閉環(huán)的公差等于各組成環(huán)公差的平方和的平方根。

當(dāng)各組成環(huán)尺寸不符合正態(tài)分布時(shí)

（9-2）

式中，Ki稱為相對(duì)分散系數(shù)，它表明各種分布曲線的不同分布性質(zhì)。Ki值可從有關(guān)資料查取。若各組成環(huán)公差相等，均等于平均公差Tm，則（9-3）

由此可知，各組成環(huán)的平均偏差比極值法放大了倍。m值愈大，Tm愈大?？梢姼怕史ㄟm用于環(huán)數(shù)較多的尺寸鏈。各環(huán)的上、下偏差可按下式計(jì)算：（9-4）

式中,Δm為平均偏差（mm）。

2.計(jì)算方法下面舉例說明其計(jì)算方法。例9-1如圖9-6所示的雙聯(lián)轉(zhuǎn)子泵裝配簡(jiǎn)圖，要求軸向裝配間隙為0.05～0.15mm，已知各組成環(huán)尺寸為：A1=41mm，A2=A4=17mm，A3=7mm，請(qǐng)分別按“極值法”和“概率法”確定各尺寸的公差和極限偏差。圖9-6雙聯(lián)轉(zhuǎn)子泵裝配簡(jiǎn)圖及其裝配尺寸鏈1—機(jī)體

2—外轉(zhuǎn)子

3—隔板

4—內(nèi)轉(zhuǎn)子

5—?dú)んw

6—軸

解

(1）建立裝配尺寸鏈。從圖9-6中可看出，殼體、左內(nèi)外轉(zhuǎn)子、隔板、右內(nèi)外轉(zhuǎn)子（內(nèi)、外轉(zhuǎn)子的厚度尺寸相同，可看成是一個(gè)零件）的軸向尺寸A1～A4與裝配間隙要求A0（封閉環(huán)）已構(gòu)成封閉圖形，故軸的尺寸A5對(duì)此項(xiàng)裝配間隙無影響。所以，該裝配尺寸鏈由A0與A1～A4構(gòu)成。（2）計(jì)算。極值法：①計(jì)算封閉環(huán)的基本尺寸。因?yàn)?/p>

A0=A1－A2－A3－A4=41－17－7－17=0所以

②

各組成環(huán)的平均公差。

極值法的關(guān)鍵就是要使各環(huán)尺寸公差之間的關(guān)系滿足公式

所以由此得

③選協(xié)調(diào)環(huán)，分配公差，確定偏差。由于一條尺寸鏈有多個(gè)未知數(shù)，所以計(jì)算時(shí)需要先選擇一個(gè)容易加工的尺寸作為“協(xié)調(diào)環(huán)”，留待最后計(jì)算，然后根據(jù)各環(huán)平均公差的大小并適當(dāng)考慮各環(huán)尺寸大小、加工難易等情況制定其余各環(huán)的公差，并按“入體”方向標(biāo)注其偏差。從圖9-6可看出，隔板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易加工，故選隔板尺寸A3作為協(xié)調(diào)環(huán)；A1尺寸較大，又是內(nèi)表面，較難加工，應(yīng)多給些公差，所以取T1=0.05mm；A2、A4尺寸相同，結(jié)構(gòu)也相同，公差也應(yīng)相同，所以取T2=T4=0.02mm。

由

T0=T1+T2+T3+T4得

T3=T0－T1－T2－T4=0.1－0.05－2×0.02=0.01mm按“入體”方向，

得

④

A3的上、下偏差。由

ESA0=ESA1－EIA2－EIA3－EIA4得

由

ESA0=ESA1－ESA2－EIA3－EIA4得

所以

概率法（設(shè)各組成環(huán)尺寸均為正態(tài)分布）：①計(jì)算封閉環(huán)的基本尺寸：同極值法。②各組成環(huán)的平均公差：概率法的關(guān)鍵就是要使各環(huán)尺寸公差之間的關(guān)系滿足式(9-1)，所以，

由式(9-3)得

③選協(xié)調(diào)環(huán)，分配公差，確定偏差。同樣道理，選A3為協(xié)調(diào)環(huán)。取T1=0.08mm，；T2=T4=0.04mm，。由式(9-1)得

所以

④A3的上、下偏差。A.計(jì)算各環(huán)的平均偏差：

因?yàn)?/p>

Δm0=Δm1－Δm2－Δm3－Δm4所以

Δm3=Δm1－Δm2－Δm4－Δm0=0.04－2×(-0.02)－0.1=0.02mmB.計(jì)算A3的上、下偏差。

由式(9-4)得

所以

由此例可知：封閉環(huán)公差一定時(shí)，組成環(huán)數(shù)越多，分配給每個(gè)環(huán)的公差越少。所以建立尺寸鏈時(shí)要遵循“最短路線原則”。與極值法相比，用概率法計(jì)算可使各組成環(huán)得到較多的公差，因而有利于降低零件的加工成本。但概率法只能保證99.73%的合格率，即每裝1000臺(tái)產(chǎn)品，可能有3臺(tái)產(chǎn)品會(huì)不合格而需要重裝。

9.4保證產(chǎn)品裝配精度的方法

9.4.1互換法

1.完全互換法若在確定各相關(guān)零件的尺寸公差和偏差時(shí)用極值法解裝配尺寸鏈，就可保證按此法計(jì)算出的尺寸偏差制造出來的每個(gè)零件裝上后都能達(dá)到裝配精度要求，因此稱為完全互換法。其優(yōu)點(diǎn)是裝配操作簡(jiǎn)單、容易，對(duì)工人水平要求不高，裝配生產(chǎn)率高；裝配時(shí)間定額穩(wěn)定，易于組織裝配流水線和自動(dòng)線；方便企業(yè)間的協(xié)作和用戶維修。缺點(diǎn)是對(duì)零件的加工精度要求較高，提高了加工成本。當(dāng)組成環(huán)較多而裝配精度要求又較高時(shí)，會(huì)使零件的加工困難甚至不可能實(shí)現(xiàn)。

2.不完全互換法

若在確定各相關(guān)零件的尺寸公差和偏差時(shí)用概率法解裝配尺寸鏈，就可保證按此法計(jì)算出的尺寸偏差制造出來的絕大部分零件裝上后都能達(dá)到裝配精度要求，只有0.27%的可能出現(xiàn)不合格的情況，因此稱為不完全互換法。此法具有完全互換法的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，同時(shí)還能使零件的加工難度降低，從而降低了加工成本。雖不能保證100%合格，但只要采取適當(dāng)措施確保加工過程穩(wěn)定，不合格的數(shù)量是很少的，不會(huì)造成大量返工，因此對(duì)裝配工作影響不大。不完全互換法用于大批量生產(chǎn)中裝配精度較高而組成環(huán)又較多的場(chǎng)合。

例9-2

如圖9-7所示為某軸與齒輪的裝配圖。軸固定不動(dòng)，齒輪在軸上回轉(zhuǎn)，要求保證齒輪與擋圈之間的軸向間隙為0.1～0.35mm。已知A1=30mm，A2=5mm，A3=43mm，，

A5=5mm，現(xiàn)采用不完全互換法裝配，試確定各組成環(huán)的公差和極限偏差。

圖9-7齒輪與軸的裝配關(guān)系

解采用概率法計(jì)算其裝配尺寸鏈。（1）計(jì)算封閉環(huán)的基本尺寸。封閉環(huán)的基本尺寸為

A0=A3-（A1+A2+A4+A5）=43-（30+5+3+5）=0由計(jì)算可知，各組成環(huán)基本尺寸的已定數(shù)值無誤。

（2）確定各組成環(huán)公差和極限偏差。假設(shè)該產(chǎn)品在大批量生產(chǎn)條件下，工藝過程穩(wěn)定，組成環(huán)尺寸趨近于正態(tài)分布，則各組成環(huán)的平均公差為

A3為一軸類零件，與其它組成環(huán)相比較難加工，現(xiàn)選擇較難加工零件A3為協(xié)調(diào)環(huán)，根據(jù)各組成環(huán)基本尺寸大小與零件加工難易程度，以平均公差為基礎(chǔ)，確定各組成環(huán)公差及極限偏差：

T1=0.14mm，

T2=T5=0.08mm，T4=0.05mm（3）

計(jì)算協(xié)調(diào)環(huán)公差和極限偏差。

協(xié)調(diào)環(huán)的中間偏差為

即

協(xié)調(diào)環(huán)的上、下偏差為

所以，協(xié)調(diào)環(huán) 。

最后可得各組成環(huán)為

9.4.2選配法

1.分組選配法分組選配法又稱分組互換法，顧名思義，零件只在本組內(nèi)可以互換。其具體做法是：將組成環(huán)的公差放大n倍，然后將加工后的零件按實(shí)測(cè)尺寸大小分成n組，按對(duì)應(yīng)組進(jìn)行裝配，這樣大的配大的，小的配小的，照樣能達(dá)到裝配精度要求。如圖9-8所示的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞銷與活塞銷孔的裝配，要求冷態(tài)時(shí)的裝配過盈量為0.0025~0.0075mm，即封閉環(huán) ，T0=0.005mm。若按極值法計(jì)算，可得：各環(huán)的平均公差Tm=0.0025mm，軸徑，孔徑 。很難加工，不經(jīng)濟(jì)。圖9-8活塞與活塞銷的配合（a）結(jié)構(gòu);（b）公差帶1—活塞銷

2—擋圈

3—活塞

現(xiàn)將孔、軸尺寸公差往同方向放大4倍，得孔徑 ，軸徑 ，這樣活塞銷可用無心磨、活塞銷孔可用金剛鏜的方法加工。加工后用精密量具測(cè)量銷和銷孔的實(shí)際尺寸，

按實(shí)測(cè)尺寸將活塞和活塞銷分成4組，分別涂上不同顏色以便區(qū)分。

活塞銷與活塞孔的分組尺寸見表9-1。

表9-1活塞銷與活塞孔的分組尺寸（單位：mm）

分組裝配法的關(guān)鍵是保證分組后各對(duì)應(yīng)組的配合性質(zhì)和配合精度保持與原要求相同，同時(shí)還要保證對(duì)應(yīng)組相配件的數(shù)量配套。因此，應(yīng)注意：（1）配合件的公差應(yīng)相等，公差增大的方向應(yīng)相同，放大的倍數(shù)就是分組數(shù)；（2）只能放大尺寸公差，形位公差和表面粗糙度值不能一同放大；（3）應(yīng)采取措施使配合件的尺寸分布為正態(tài)分布，以防止因同組相配件數(shù)量不配套而造成部分零件積壓浪費(fèi)。（4）

分組數(shù)不宜過多，

一般分3~5組即可，

以免造成保管、

管理上的麻煩。

2.直接選配法直接選配法的裝配過程是由工人直接從許多待裝零件中憑經(jīng)驗(yàn)選擇一個(gè)零件裝上，再檢測(cè)是否達(dá)到裝配精度要求，若沒達(dá)到就再更換另一個(gè)零件。此法雖然省了零件分組的工序，免去了保管上的麻煩，但裝配生產(chǎn)率低，裝配時(shí)間不確定，裝配質(zhì)量取決于工人的技術(shù)水平，不利于實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)和自動(dòng)裝配。

3.復(fù)合選配法

復(fù)合選配法是上述兩種方法的結(jié)合，即零件先分組，再在組內(nèi)選配。這樣，配合件的公差可以不等，裝配質(zhì)量較高，

裝配速度也較快，

能滿足一定的節(jié)拍要求。

9.4.3修配法

1.單件修配法單件修配法就是預(yù)先選定某個(gè)組成環(huán)零件作為修配環(huán)，對(duì)該零件預(yù)留修配余量，裝配后再根據(jù)超差情況對(duì)該修配環(huán)進(jìn)行補(bǔ)充加工以達(dá)到裝配精度要求。為確保修配環(huán)有修配余量，必須通過計(jì)算來確定修配環(huán)的尺寸和偏差。其計(jì)算方法如下：

(1)建立裝配尺寸鏈。

根據(jù)裝配精度要求建立尺寸鏈，

判斷增、

減環(huán)和封閉環(huán)；

(2)選擇修配環(huán)。修配環(huán)的選擇應(yīng)滿足以下要求：①便于拆裝、易于修配。一般應(yīng)選擇形狀較簡(jiǎn)單、修配面積較小的零件。②盡量不選公共環(huán)。公共環(huán)是指那些同時(shí)參加了兩條尺寸鏈以上的尺寸，它的變化會(huì)同時(shí)引起幾個(gè)封閉環(huán)的變化，因此不宜選它作為修配環(huán)。

(3)確定其它組成環(huán)的尺寸和偏差。按照經(jīng)濟(jì)加工精度和“入體”方向確定除修配環(huán)以外的其它組成環(huán)的公差和偏差。

(4)計(jì)算修配環(huán)尺寸和偏差。修配環(huán)的公差還是按照經(jīng)濟(jì)加工精度確定，其偏差則必須通過計(jì)算獲得。為計(jì)算簡(jiǎn)便，一般用極值法的計(jì)算公式。由于放大了組成環(huán)的公差，因此不能全部套用上、下偏差（或最大、最小值）的計(jì)算公式，只能選用其中之一，算出一個(gè)偏差，然后用加上或減去其公差的辦法求出另一偏差。為保證有余量修配，應(yīng)根據(jù)修配環(huán)修配時(shí)其尺寸是變大還是變小來選擇先算上偏差還是下偏差：若修配環(huán)尺寸是越修越小，則應(yīng)保證該尺寸最小時(shí)，裝上后不用修配就合格，所以應(yīng)先算下偏差；反之，若修配環(huán)尺寸越修越大，則應(yīng)保證該尺寸最大時(shí)，裝上后不用修配就合格，所以應(yīng)先算上偏差。

(5)校核修配環(huán)尺寸是否正確。按照算出的修配環(huán)尺寸計(jì)算實(shí)際封閉環(huán)的最大最小尺寸，看最小修配余量是否大于或等于零和最大修配余量是否過大。

例9-3

如圖9-3所示的車床主軸錐孔軸心線與尾座套筒錐孔軸心線的等高度尺寸鏈，要求保證A0=0～0.06mm。已知A1=202mm，A2=46mm，A3=156mm，現(xiàn)用修配法保證裝配精度，請(qǐng)確定修配環(huán)及各環(huán)尺寸、偏差。

解

（1)建立裝配尺寸鏈如圖9-3(b)所示，其中A0是封閉環(huán)，

A3、A2是增環(huán)，A1是減環(huán)。

因?yàn)?/p>

A0=A2+A3－A1=46+156－202=0mm所以

。

(2)選修配環(huán)。從圖中可看出，尾座底板較小且易拆裝，因此選為修配環(huán)，修配尺寸為A2。

(3)確定其它組成環(huán)的公差及偏差。

根據(jù)經(jīng)濟(jì)加工精度取T1=0.1mm，T3=0.1mm，因?yàn)锳1、A3均是軸線位置尺寸，故應(yīng)標(biāo)注為A1=202±0.05mm，A3=156±0.05mm。

(4)計(jì)算修配環(huán)尺寸A2。按精刨能達(dá)到的精度取T2=0.14mm。修配底板時(shí)將使尺寸A2越修越小，應(yīng)先計(jì)算其下偏差。由

EIA0=EIA1+EIA2－ESA3得

EIA2=EIA0－EIA1+ESA3=0－(-0.05）+0.05=0.10mm所以

ESA2=EIA2+T2=0.1+0.14=0.24mm所以

(5)校核。

與要求的A0比較可知，當(dāng)A2和A3做得最小、A1做得最大時(shí)，剛好能保證裝配要求而不用修配；當(dāng)A2和A3做得最大、A1做得最小時(shí)，可將A1修去（0.34－0.06）mm=0.28mm而達(dá)到裝配要求。

最大修配量就是0.28mm。

需要指出的是：①各組成環(huán)公差只要放大到能較經(jīng)濟(jì)地加工即可，不可放得太大，以免造成最大修配量太大而增加裝配的工作量。②上述算法是按照最小修配量等于0來計(jì)算的，若還需要一個(gè)最小修配量Zmin，則在算出的修配環(huán)尺寸上再加上（越修越小時(shí)）或減去（越修越大時(shí)）Zmin即可。

2.合并加工修配法合并加工修配法是將兩個(gè)或更多個(gè)零件合并或裝配在一起加工，合并后的零件作為一個(gè)組成環(huán)進(jìn)入裝配尺寸鏈，從而減少組成環(huán)數(shù)，有利于減少修配量。但經(jīng)合并加工后的零件就不再具有互換性，因此必須做好標(biāo)記以免弄錯(cuò)。這就給裝配和管理工作帶來不便。如圖9-6所示的雙聯(lián)轉(zhuǎn)子泵中的內(nèi)外轉(zhuǎn)子，就是用合并加工的辦法一起磨削其兩端面，從而保證內(nèi)外轉(zhuǎn)子的厚度尺寸相同，因此可作為一個(gè)尺寸進(jìn)入裝配尺寸鏈。再如，滾齒機(jī)工作臺(tái)下的蝸輪，為保證蝸輪分度圓與工作臺(tái)回轉(zhuǎn)中心同軸，常將蝸輪裝上工作臺(tái)后再進(jìn)行精滾加工。

3.自身加工修配法

自身加工修配法即用封閉環(huán)的一端裝上刀具去加工另一端，直接保證裝配精度要求。這在機(jī)床的裝配中應(yīng)用較多。如牛頭刨床總裝時(shí)，直接在其刀架上裝上刨刀去精刨工作臺(tái)面，從而直接保證滑枕往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)對(duì)工作臺(tái)面的平行度。如圖9-9所示，在轉(zhuǎn)塔車床上六個(gè)安裝刀架的大孔中心線必須保證和機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)中心線重合，而六個(gè)平面又必須和主軸中心線垂直。若將轉(zhuǎn)塔作為單獨(dú)零件加工出這些表面，則在裝配中達(dá)到上述兩項(xiàng)要求是非常困難的。

圖9-9轉(zhuǎn)塔車床轉(zhuǎn)塔自身加工修配

修配法可用較低精度的零件裝出較高精度的產(chǎn)品，但增加了裝配工作量，對(duì)裝配工人的要求較高，裝配精度與裝配工人的技術(shù)水平關(guān)系較大；裝配時(shí)間較長(zhǎng)且不確定，不利于組織流水作業(yè)和自動(dòng)裝配，因此常用于單件小批量生產(chǎn)中封閉環(huán)公差要求較嚴(yán)、組成環(huán)較少和成批生產(chǎn)中封閉環(huán)公差要求較嚴(yán)、

組成環(huán)較多的場(chǎng)合。

9.4.4調(diào)整法

1.可動(dòng)調(diào)整法可動(dòng)調(diào)整法即通過改變調(diào)整零件的位置來保證裝配精度。打算用此法裝配的產(chǎn)品或部件，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)留有可調(diào)節(jié)的余地或機(jī)構(gòu)，裝配時(shí)才有可能調(diào)整。常用的調(diào)整件有螺栓、楔鐵、擋環(huán)等。此法調(diào)整過程中不需拆卸零件，調(diào)整方便，能獲得比較高的裝配精度。同時(shí)，當(dāng)產(chǎn)品在使用過程中因某些零件的磨損而使裝配精度下降時(shí)，可通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整來恢復(fù)原來的精度。因此，可動(dòng)調(diào)整法在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用較廣。CA6140車床主軸、M1432A外圓磨床砂輪主軸軸承間隙的調(diào)整方法均屬此類。

如圖9-10所示的數(shù)控機(jī)床滾珠絲杠的間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)，滾珠螺母2和5均由平鍵1限制其轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整時(shí)松開鎖緊螺母4，擰動(dòng)調(diào)整螺母3即可使螺母5產(chǎn)生軸向移動(dòng)，從而消除絲杠螺母的間隙。

圖9-10可動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)1—平鍵

2、

5—滾珠螺母

3—調(diào)整螺母

4—鎖緊螺母

2.固定調(diào)整法固定調(diào)整法多用于大批量生產(chǎn)中。其方法是在裝配尺寸鏈中選擇或加入一個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的零件如墊片、墊圈、隔套等作為調(diào)節(jié)環(huán)，事先將該零件按一定尺寸間隔級(jí)別做成一組專門零件，裝配時(shí)根據(jù)具體情況選用其中某一級(jí)別的零件來做補(bǔ)償，從而保證所需要的裝配精度?，F(xiàn)仍以圖9-7所示齒輪與軸的裝配關(guān)系為例說明應(yīng)用固定調(diào)整法的方法和步驟。

例9-5

如圖9-7所示為某軸與齒輪的裝配圖。軸固定不動(dòng)，齒輪在軸上回轉(zhuǎn)，要求保證齒輪與擋圈之間的軸向間隙為0.1～0.35mm。已知A1=30mm，A2=5mm，A3=43mm， （標(biāo)準(zhǔn)件），A5=5mm?，F(xiàn)采用固定調(diào)整法裝配，試確定各組成環(huán)公差和極限偏差，并求調(diào)整件的分組數(shù)及尺寸系列。

解

(1)畫尺寸鏈圖，如圖9-7（b）所示。

(2)選擇調(diào)整件。

從圖9-7（a）可見。A5為一墊圈，其加工、裝卸比較方便，故選A5為調(diào)整件。

(3)確定各組成環(huán)公差。按經(jīng)濟(jì)精度加工分配各組成環(huán)公差為T1=T3=0.20mm，T2=T5=0.10mm，A4為標(biāo)準(zhǔn)件，T4=0.05mm。

(4)計(jì)算調(diào)整件（A5）的調(diào)整量F。

(5)確定各組成環(huán)極限偏差。

按“入體”原則確定各組成環(huán)的極限偏差為

則各組成環(huán)中間偏差為

Δ1=-0.10mm，Δ2=-0.05mm，Δ3=+0.10mmΔ4=-0.0250mm，

Δ0=+0.225mm

(6)確定調(diào)整件的分組數(shù)（Z）。取封閉環(huán)公差與調(diào)整件公差之差作為調(diào)整件各組之間的尺寸差S，

則

S=T0-T5=0.25-0.10=0.15mm調(diào)整件的組數(shù)

分組數(shù)Z不能為小數(shù)，應(yīng)圓整為鄰近的較大整數(shù)，取Z=4。當(dāng)計(jì)算的Z值與圓整數(shù)相差較大時(shí)，可通過改變各組成環(huán)公差或調(diào)整件公差的方法，使Z值接近整數(shù)。另外，分組數(shù)不宜過多，否則將給生產(chǎn)組織工作帶來困難，一般分組數(shù)Z=3~4。

(7)計(jì)算調(diào)整件（A5）的極限偏差。先求出調(diào)整件的中間偏差，就可以求出它的極限偏差。因?yàn)?/p>

所以

Δ5=Δ3-Δ0-（Δ1+Δ2+Δ4）

=0.10-0.225-(-0.10-0.05-0.025)=0.05mm

調(diào)整件（A5）的極限偏差為

(8)確定各組成調(diào)整件的尺寸。在確定各組成調(diào)整件尺寸時(shí)，可根據(jù)以下計(jì)算原則來計(jì)算：①當(dāng)調(diào)整件的組數(shù)Z為奇數(shù)時(shí)，第(7)步計(jì)算的調(diào)整件尺寸是中間的一組尺寸，其余各組尺寸相應(yīng)增加或減少各組之間的尺寸差S。②當(dāng)調(diào)整件的組數(shù)Z為偶數(shù)時(shí)，第(7)步計(jì)算的調(diào)整件尺寸為對(duì)稱中心，再根據(jù)尺寸差S安排各組尺寸。

本例中Z=4為偶數(shù)，

故 為對(duì)稱中心，各組尺寸差S=0.15mm，其余各組尺寸為

即

當(dāng)產(chǎn)量大、裝配精度要求高時(shí)，固定調(diào)整件還可以采用多件組合的方式。如預(yù)先將調(diào)整墊做成不同的厚度（1mm、2mm、3mm、5mm、10mm等），再制作一些薄金屬片（0.01mm、0.02mm、0.05mm、0.10mm等），裝配時(shí)根據(jù)尺寸組合原理把不同厚度的墊片組成不同的尺寸，以滿足裝配精度的要求。這種調(diào)整方法更為簡(jiǎn)便，它在汽車、拖拉機(jī)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。

3.誤差抵消調(diào)整法誤差抵消調(diào)整法是在裝配過程中調(diào)整組成環(huán)誤差的方向，使其誤差得以正負(fù)抵消或轉(zhuǎn)移到對(duì)裝配精度影響不大的方向上，以獲得較高的裝配精度的方法。此法的實(shí)質(zhì)與可動(dòng)調(diào)節(jié)法類似。如圖9-11（a）所示的車床主軸裝配時(shí)調(diào)整前后軸承的內(nèi)環(huán)與其滾道的偏心量e所在的方向，使主軸前端的徑向跳動(dòng)最小。圖中e1為后軸承的偏心量，e2為前軸承的偏心量，e3為主軸錐孔對(duì)其軸頸的偏心量，Δ為最后檢測(cè)到的主軸徑向跳動(dòng)。從圖中可看出：當(dāng)前后軸承偏心同向、前軸承偏心量小于后軸承偏心量時(shí)，可使主軸前端的徑向跳動(dòng)量較小。圖9-11（b）所示的有數(shù)個(gè)鉆套孔的鉆模板，可通過調(diào)整其上各襯套內(nèi)外圓偏心量e的方向（如使e2垂直于L2、e3垂直于L1等）使各孔中心距誤差最小。

圖9-11誤差抵消調(diào)整法（a）

車床主軸軸承調(diào)整；

（b）鉆模板襯套調(diào)整

9.4.5裝配方法的選擇上述各種方法各有優(yōu)、缺點(diǎn)，到底選哪種方法要根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、裝配精度要求和生產(chǎn)綱領(lǐng)等具體情況而定。選擇裝配方法的一般原則是：

組成環(huán)的加工經(jīng)濟(jì)可行優(yōu)先考慮完全互換法

產(chǎn)量大、組成環(huán)數(shù)多不完全互換法

裝配精度要求較高

成批大量生產(chǎn)

組成環(huán)數(shù)較少

分組裝配法、復(fù)合選配法

組成環(huán)數(shù)較多調(diào)整法

單件、中小批生產(chǎn)

修配法可動(dòng)、

誤差抵消調(diào)整法

9.5裝配工藝規(guī)程的制定

9.5.1制定裝配工藝規(guī)程的基本原則和原始資料

1.制定裝配工藝規(guī)程的基本原則（1）保證產(chǎn)品的裝配質(zhì)量，力求提高質(zhì)量以延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命。（2）合理安排裝配工序，盡量減少鉗工裝配工作量，縮短裝配周期，提高裝配效率。（3）

盡可能減少裝配占地面積，提高單位面積的生產(chǎn)率，

并力求降低裝配成本。

2.制定裝配工藝規(guī)程所需的原始資料

（1）產(chǎn)品的總裝圖和部件裝配圖，必要時(shí)還應(yīng)有重要零件的零件圖。（2）驗(yàn)收技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：它規(guī)定了產(chǎn)品性能的檢驗(yàn)、試驗(yàn)工作的內(nèi)容和方法。（3）產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。（4）

現(xiàn)有生產(chǎn)條件，

包括本廠現(xiàn)有裝配設(shè)備和工藝裝備、

工人技術(shù)水平、

車間作業(yè)面積等。

3.裝配工藝規(guī)程的內(nèi)容裝配工藝規(guī)程的內(nèi)容一般包括以下幾方面：（1）各零、部件的裝配順序，裝配方法。（2）裝配的技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法。（3）裝配所需的夾具、工具和設(shè)備。（4）裝配的生產(chǎn)組織形式和運(yùn)輸方法、運(yùn)輸工具。（5）

裝配工時(shí)定額。

9.5.2制定裝配工藝規(guī)程的方法步驟

1.收集、研究原始資料研究原始資料應(yīng)從兩方面著手：（1）讀圖。弄明白產(chǎn)品或部件的具體結(jié)構(gòu)、組成；各零件的裝配關(guān)系和連接方法；裝配精度要求及設(shè)計(jì)人員打算用什么方法來保證這些要求。（2）審圖。通過結(jié)構(gòu)工藝性分析，看產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是否便于拆裝、調(diào)試和維修；對(duì)裝配精度要求進(jìn)行必要的精度校核。

審圖中若發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)人員協(xié)商解決。

2.決定裝配生產(chǎn)組織形式根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生產(chǎn)綱領(lǐng)和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件選擇適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)組織形式。

3.劃分裝配單元?jiǎng)澐盅b配單元是制定裝配工藝規(guī)程中非常重要的一步，只有將產(chǎn)品合理地分解為可單獨(dú)裝配的單元后，才能合理安排裝配順序和劃分裝配工序，組織裝配工作的平行、流水作業(yè)。這對(duì)于大批量生產(chǎn)尤為重要。一般情況下，裝配單元可分為5級(jí)：零件、合件、組件、部件和產(chǎn)品，如圖9-12所示。（1）零件。產(chǎn)品制造的基本單元，也是組成產(chǎn)品的最基本的單元。大多數(shù)零件都先裝成合件、組件和部件后才進(jìn)入總裝，

只有少數(shù)零件直接進(jìn)入總裝。

圖9-12裝配單元的劃分

（2）合件。若干個(gè)零件用不可拆卸連接法（如焊接等）裝配在一起后的裝配單元及利用“合并加工修配法”裝配在一起的幾個(gè)零件（如雙聯(lián)轉(zhuǎn)子泵的內(nèi)外轉(zhuǎn)子、發(fā)動(dòng)機(jī)連桿小頭孔和襯套等）稱為合件。（3）組件。由一個(gè)或數(shù)個(gè)合件及零件組合成的相對(duì)較獨(dú)立的組合體稱為組件，如軸和裝在該軸上的齒輪、軸承等都可看成是合件。（4）部件。由若干零件、合件、組件組合而成，在產(chǎn)品中能完成一定的完整功能的獨(dú)立單元稱為部件，如車床的主軸箱、

進(jìn)給箱等。

4.確定裝配順序（1）選擇裝配基準(zhǔn)件。無論哪一級(jí)裝配單元，都要選定一個(gè)零件或比它低一級(jí)的裝配單元作為裝配基準(zhǔn)件。其選擇原則為：①基準(zhǔn)件應(yīng)是產(chǎn)品的基體或主干零、部件。②基準(zhǔn)件應(yīng)有較大的體積、重量和足夠的支撐面以滿足陸續(xù)裝入零、部件時(shí)的作業(yè)要求和穩(wěn)定性要求。③基準(zhǔn)件的補(bǔ)充加工量應(yīng)最少，盡可能不再有后續(xù)加工。④

基準(zhǔn)件應(yīng)有利于裝配過程的檢測(cè)、工序間的傳遞運(yùn)輸和翻身、

轉(zhuǎn)位等作業(yè)。

（2）確定裝配順序。在確定裝配順序時(shí)應(yīng)遵循以下原則：①預(yù)處理工序先行。如零件的去毛刺、清洗、防銹、涂裝、干燥等應(yīng)先安排。②先基礎(chǔ)后其它。為使產(chǎn)品在裝配過程中重心穩(wěn)定，應(yīng)先進(jìn)行基礎(chǔ)件的裝配。③先精密后一般、先難后易、先復(fù)雜后簡(jiǎn)單。因?yàn)閯傞_始裝配時(shí)基礎(chǔ)件內(nèi)的空間較大，比較好安裝、調(diào)整和檢測(cè)，因而也就比較容易保證裝配精度。④前后工序互不影響、互不妨礙。為避免前面工序妨礙后續(xù)工序的操作，應(yīng)按“先里后外、先下后上”的順序進(jìn)行裝配；應(yīng)將易破壞裝配質(zhì)量的工序（如需要敲擊、加壓、加熱等的裝配）安排在前面，

以免操作時(shí)破壞前工序的裝配質(zhì)量。

⑤類似工序、同方位工序集中安排。對(duì)使用相同工裝、設(shè)備和具有共同特殊環(huán)境的工序應(yīng)集中安排，以減少裝配工裝、設(shè)備的重復(fù)使用及產(chǎn)品的來回搬運(yùn)。對(duì)處于同一方位的裝配工序也應(yīng)盡量集中安排，以防止基準(zhǔn)件多次轉(zhuǎn)位和翻轉(zhuǎn)。⑥電線、油（氣）管路同步安裝。為防止零、部件反復(fù)拆裝，在機(jī)械零件裝配的同時(shí)應(yīng)把需裝入內(nèi)部的各種油（氣）管、電線等也裝進(jìn)去。⑦

危險(xiǎn)品最后。為安全起見，對(duì)易燃、易爆、易碎或有毒物質(zhì)的安裝應(yīng)盡量放在最后。

5.劃分裝配工序裝配順序確定后，還應(yīng)將裝配過程劃分成若干裝配工序，并確定工序內(nèi)容、所用設(shè)備、工裝和時(shí)間定額；制定各工序裝配操作范圍和規(guī)范（如過盈配合的壓入方法、熱脹法裝配的加熱溫度、緊固螺栓的預(yù)緊扭矩、滾動(dòng)軸承的預(yù)緊力等）；制定各工序裝配質(zhì)量要求及檢測(cè)方法、檢測(cè)項(xiàng)目等。在劃分工序時(shí)要注意：

(1)流水線裝配時(shí)，工序的劃分要注意流水線的節(jié)拍，使每個(gè)工序花費(fèi)的時(shí)間大致相等。

(2)組件的重要部分，在裝配工序完成后必須加以檢查，以保證質(zhì)量。在重要而又復(fù)雜的裝配工序中，用文字表達(dá)不甚明了的時(shí)候還需繪出局部的指導(dǎo)性圖樣。

6.編寫裝配工藝卡和工序卡

成批生產(chǎn)時(shí)，通常制定部件及總裝的裝配工藝卡，在工藝卡上只寫明工序順序、簡(jiǎn)要工序內(nèi)容、所需設(shè)備、工裝名稱及編號(hào)、工人技術(shù)等級(jí)和時(shí)間定額即可。重要工序則應(yīng)制定相應(yīng)的裝配工序卡。大批大量生產(chǎn)時(shí)，不僅要制定裝配工藝卡，還需為每個(gè)工序制定裝配工序卡，詳細(xì)說明工序的工藝內(nèi)容并畫出局部指導(dǎo)性裝配簡(jiǎn)圖。

7.制定裝配檢驗(yàn)與試驗(yàn)規(guī)范

產(chǎn)品總裝完畢后，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)性能和驗(yàn)收技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收，因此需要制定檢驗(yàn)與試驗(yàn)規(guī)范，主要內(nèi)容包括：(1)檢測(cè)和試驗(yàn)的項(xiàng)目及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。(2)檢測(cè)和試驗(yàn)的方法、條件與環(huán)境。(3)檢測(cè)和試驗(yàn)所需工裝的選擇與設(shè)計(jì)。(4)質(zhì)量問題的分析方法和處理措施。

9.5.3產(chǎn)品裝配單元系統(tǒng)圖為了清晰明了起見，常用裝配系統(tǒng)圖(見圖9-13)來反映裝配單元的劃分、裝配順序的安排和裝配工藝方法。該圖是裝配工藝規(guī)程的主要文件之一，也是劃分裝配工序的依據(jù)。對(duì)于單件小批生產(chǎn)或結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、零部件較少的產(chǎn)品，常用此圖來指導(dǎo)產(chǎn)品裝配而不另外編寫裝配工藝卡；對(duì)于較復(fù)雜的產(chǎn)品，可分別繪制各裝配單元的裝配系統(tǒng)圖后再根據(jù)此圖進(jìn)一步制定裝配工藝卡。

圖9-13產(chǎn)品裝配單元系統(tǒng)圖（a）

產(chǎn)品裝配系統(tǒng)圖;（b）

部件裝配系統(tǒng)圖裝配系統(tǒng)