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装配工艺及技术 装配概述 装配工艺规程 装配尺寸链及应用 操作方法及方式 一、概述 1装配的概念 按规定的技术要求， 将零件、组件和部件 进行配合和联接，使 之成为半成品或成品 的工艺过程。 2装配工作 清洗 联接 校正、调整与配作 平衡 验收试验 3机器装配精度 装配精度的内容 尺寸精度 位置精度 运动精度 接触精度 装配精度与零件精度的关系 机器的质量是通过装配质量最终得以保证的 4装配的类型 流水线装配线 自动装配线 变节奏流水装配 固定流水装配 固定装配 组件： 在一个基准零件上，装上一个或若干个 套件和零件就构成一个组件。 为形成组件而进行 的装配称之为组装，组件在以后的装配中可拆 。 部件： 在一个基准零件上，装上若干个组件、 套件和零件就构成部件。 为形成部件而进行的装 配工作称之为部装 。 一般将零件画在上方，把套件、组件、部件画 在下方，其排列的次序就是装配的次序 。 套件 套件装配系统图 组件装配系统图 部件装配系统图 机器装配系统图 机器的装配精度 1.机器的装配精度 机器装配精度分为几何精度和运动精度 。 1)几何精度 几何精度是指尺寸精度和相对位置精度 。 尺寸精度 反映装配中各有关零件的尺寸和装 配精度的关系。 相对位置精度 反映装配中各有关零件的相对 位置精度和装配相对位置精度的关系 。 2)运动精度 运动精度是指回转精度和传动精度。 回转精度 机器回转部件的径向 跳动 和 轴 向窜动 。回转精度主要和轴类零件 轴颈处 的精度、 轴承 的精度、 箱体轴孔 的精度有关。 传动精度 机器传动件之间的运动关系 。 传动精度主要取决于传动元件本身的 制造精度 及 它们之间的配合精度 。传动元件越少 、传动链 愈短，传动精度愈高。 典型的传动元件有齿轮、丝杠螺母及蜗轮蜗 杆等 。 普通卧式车床装配尺寸精度 单缸发动机装配相对位置精度 2.零件精度和装配精度的关系 机器中有些装配精度往往只和一个零件有关， 要保证该项装配精度只要保证该零件的精度即可， 俗称“单件自保”。 而有些装配精度则和几个零件有关，要保证该 项装配精度则必须同时保证这些零件的相关精度， 这种情况比较复杂，涉及尺寸链问题，要用装配 尺寸链来解决。 结论： 机器装配精度与相关零件的精度密切相 关，而相关零件的相关精度又与 生产量和装配 方 法有关。 卧式万能铣床第 5项精度的相关零件 卧式万能铣床第 12项精度的相关零件 3.影响装配精度的因素 1)零件的加工精度 ，零件加工精度一致性不好， 装配工作的劳动量大大增加。 2)零件之间的配合要求和接触质量 零件之间的配合要求是指配合面间的间隙量或 过盈量，它决定了配合性质， 是根据设计图纸的要 求而提出的，决定于相配零件的尺寸及其精度。 接触质量是指配合面或连接表面之间的接触面 积大小和接触位置的要求 。 提高配合质量和接触质量是一个非常重要 的问题。特别是提高配合面的接触刚度，对提 高整个机器的精度、刚度、抗振性和寿命等都 有极其重要的作用 。 3)力、热、内应力等所引起的零件变形 零件在机械加工和装配中，由于力、热、 内应力等所产生的变形，对装配精度有很大的 影响。 4)旋转零件的不平衡 直齿轮、锥齿轮和涡轮涡杆在啮合时的接触区域 二、 装配工艺规程的制订 1.制订装配工艺规程的原则 装配工艺规程就是用文件的形式将装配的 内容、顺序、检验等规定下来，成为指导装配工 作和处理装配工作中所发生问题的依据。 装配工艺规程 对保证装配质量、生产率和成 本的分析、装配工作中的经验总结等都有积极的 作用。 在制订装配工艺规程时应考虑的几个原则 1)保证产品的质量 产品的质量最终是由装配保证的， 装配一方面 能反映产品设计和零件加工中的问题 ， 另一方面， 装配本身应确保产品质量 。 2)满足装配周期的要求 装配周期就是完成装配工作所给定的时间，它 是根据产品的生产纲领来计算的，即 所要求的生产 率 。 3)减少手工装配劳动量 4)降低装配工作所占成本 2.制订装配工艺规程的原始资料 1)产品图纸和技术性能要求 产品图纸 包括全套总装图、部装图和零件图， 从产品图纸可能了解产品的全部尺寸结构、配合性 质、精度、材料和重量等，从而可以制订装配顺序、 装配方法和检验项目，设计装配工具，购置相应的 起吊工具和检验、运输等设备。 2)生产纲领 生产纲领就是年生产量，它是制订装配工艺和 选择装配生产组织形式的重要依据 。 3)生产条件， 注意调查研究，设计出符合生产 实际的装配工艺。 3.装配工艺规程的内容及制订步骤 1)产品图纸分析 2)确定生产组织形式，根据生产纲领和产品结构确定 生产组织形式 ,装配生产组织形式可分为移动式和固定 式 两类，而 移动式又可分为强迫节奏和自由节奏 两种。 3)装配顺序的决定，划分的 原则 是先 难后易 、 先内后 外 、先 下后上。 4)合理装配方法的选择 5)编制装配工艺文件， 装配工艺过程卡片 、 主要装配 工序卡片 、 检验卡片 和 试车卡片 下一部分 回首页 各种装配生产组织形式 1 装配尺寸链的定义和形式 三、 装配尺寸链 在机器的装配关系中，由相关零件的尺寸或相互 位置关系所组成的尺寸链，称为装配尺寸链。 装配尺寸链与工艺尺寸链有所不同。装配尺寸链 中每一个尺寸都分布在不同零件上，每个零件的尺寸 是一个组成环，有时两个零件之间的间隙等也构成组 成环，装配尺寸链主要解决装配精度问题。 装配尺寸链和工艺尺寸链都是尺寸链，有共同的 形式、计算方法和解题类型。 分类： 1)装配尺寸链按照各个组成环和封闭环的相互位 置分布情况分为 直线尺寸链、平面尺寸链 和 空间尺寸 链 。平面尺寸链可分解为两个直线尺寸链来求解。 2）装配尺寸链又可分为长度尺寸链和角度尺寸链， 为一分度机构的角度尺寸链。装配尺寸链中的并联、 串联、混联尺寸链。 在解一个装配尺寸链时必须要注意其相邻的并联 和串联尺寸链，特别是并联尺寸链中的公共环。 装配中的直线尺寸链 装配中的平面尺寸链 平面尺寸链的解法 装配中的角度尺寸链 装配中的并联、串联、混联尺寸链 2 装配尺寸链的建立 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及其有关 的尺寸，最后画出相应的尺寸链线图 。 下面以长度尺寸链为例来阐述装配尺寸链的建 立。建立可以分三个步骤： 判别封闭环 、 判别组成 环 和 画出尺寸链线图 。 1)判别封闭环。 装配尺寸链的封闭环的定义： 装配尺寸链中的 封闭环是装配过程最后形成的一环，也就是说它的 尺寸是由其它环的尺寸来决定的。 2)判别组成环 判别组成环的方法是 从封闭环出发，按逆时针 或顺时针方向依次寻找相邻零件，直至返回到封闭 环，形成封闭环链 。 3)画出尺寸链线图 找出封闭环、组成环后，便可画出尺寸链线图， 同时可清楚地判别增环和减环建立的尺寸链，就可 以求解。 在建立尺寸链的过程中，会碰到以下一些问题， 值得注意的问题 。 1)封闭的原则 2)最短的原则 3)增减环判别的原则是： 增环： 当其他组成环尺寸不变时，该组成环的尺 寸增加使封闭环的尺寸也增加为增环； 减环： 该组成环的尺寸增加使封闭环的尺寸减小 为减环。 装配中的直线尺寸链 装配中的直线尺寸链 四、 利用装配尺寸链达到装配精度的方法 1 互换法 利用装配尺寸链来达到装配精度的工艺方法分 为四类：即 互换法 、 分组法 、 修配法 及 调整法 。 加工合格的零件，在装配时不经任何调整和修配 就可以达到要求的装配精这种装配入法就是互换法， 互换法中分为 完全互换法和不完全互换法 。 （ 1）完全互换法 合格的零件在进入装配时，不经任何选择、调 整和修配，就可以达到装配精度，称之为完全互换法。 完全互换法的 特点 ： 1） 装配容易 ， 工人技术水平要求不高 、 装配生产 率高 ， 装配时间定额稳定，易于组织装配流水线生产， 企业之间的协作与备品问题易于解决。 2） 当环数多时，组成环的公差较小，使零件精度 提高，加工发生困难，甚至达不到要求。 3） 在大量生产中应用十分广泛，一方面满足生产 节奏和经济性等要求；另一方面，从使用维修方面考 虑能满足互换性的要求。 （ 2）不完全互换法 当装配精度要求较高而尺寸链的组成环又较 多时，鉴于完全互换法装配的弊端，将组成环的公 差适当加大， 装配时有为数不多的组件、部件或机 械制品装配精度不合格，留待以后再分别进行处理 ， 这种装配方法称之为不完全互换法。 不完全互换法的基本理论就是用统计法。 特点： 可以扩大组成环的公差并保证封闭环的 精度，但有部分制品要进行返修，因此多用于生产 节奏不是很严格的大批量生产中 统计法与完全互换法比较： 完全互换法 (极值法 ) 0 i T T m 不完全互换法 (统计法 )： 00 i T m T T mm m用不完全互换法时，组成环的公差可以加大 倍 2. 分组法 当 封闭环的精度要求很高 ， 组成环的公差非 常小 时可 将组成环公差增大若干倍 (一般为 36 倍 )， 使组成环零件能按经济公差加工，然后再将 各组成环按原公差大小分组，按相应组进行装配 ， 这就是分组法。 实质： 互换法，按组互换，它既能扩大各组 成环的公差，又能保证装配精度的要求。 采用分组法必须要保证在装配中各组的配合 精度和配合性质 (间隙或过盈 )与原来的要求相同。 分组法的特点 ： 1)只用于组成环公差都相等的装配尺寸链。 2)零件分组后，应保证装配时能够配套。组成 环的尺寸分布非正态分布不能配套，如 图 8-22。 3)分组数不宜太多。 4）分组法多用于封闭环精度要求较高的短环 尺寸链， 图 8-23的分组法见 表 8-1、 表 8-2。 小结： 完全互换法、不完全互换法和分组法， 其特点都是能够互换的。这一点对于大批大量生 产的装配来说，是非常重要的 。 下一部分 轴孔公差相等时的分组互换法 轴孔公差不相等时的分组互换法 1、轴孔公差相等时的分组互换法 证明过程 由图看出第 k组的最大间隙 m a x m a x 1 m a x 1 m a x 1 m a x ( 1 ) ( 1 ) ( 1 ) ( 1 ) k h sX X k T k T X k T k T X X 最小间隙 m in m in 1 m in 1 m in 1 m in ( 1 ) ( 1 ) ( 1 ) ( 1 ) k h sX X k T k T X k T k T X X 配合精度 m a x m in m a x 1 m in 1 2 2 2 k k h s k X X X X T TTT 可见配合精度和性质都不变 2、轴孔公差不相等时的分组互换法 证明过程 由图看出第 k组的最大间隙 最小间隙 配合精度 这时配合精度不变，但配合性质改变了。 m a x m a x 1 m a x 1( 1 ) ( 1 ) ( 1 ) ( )k h s h sX X k T k T X k T T m i n m i n 1 m i n 1( 1 ) ( 1 ) ( 1 ) ( )k h s h sX X k T k T X k T T m a x 1 m in 1m a x m in m a x 1 m in 1 ( 1 ) ( ) ( 1 ) ( ) 22 22 h s h skk k hs X k T T X k T TXX T X X T T T 分组互换中各组尺寸分布不对应的情况 活塞、活塞销和连杆组装图 活塞销和活塞销孔的分组互换情况 活塞销和连杆小头孔的分组互换情况 3修配法 在环数较多的尺寸链中，当封闭环的精度要求较 高时，可以用修配法来装配，即 将各组成环按经济公 差制造，选定一个组成环为修配环 (称补偿环 )，在装 配时修配该环的尺寸来满足封闭环的精度要求。 因此 修配法的实质是扩大组成环的公差， 在装配 时通过修配来达到装配精度，所以此装配法是 不能互 换 的。 修配法在生产上应用分广泛， 主要用于成批或单 件生产，单件修配法中，主要的问题有修配环的选择、 修配量的计算及修配环基本尺寸的计算等 。 例 1 前述的普通车床前后顶尖与导轨的等高度，是 一个多环尺寸链。在生产中都将它简化为一个四环尺 寸链（见图 8-18）。 0. 060 0. 03 1 2 30 , 1 6 0 , 3 0 , 1 3 0A m m A m m A m m A m m 单件修配法 例 2 图 8-25所示的箱体中，为了要保证齿轮回转时 和箱壁的间隙，选垫圈为修配环，用修配法进行装配、 要求间隙为 0.20.1mm，已知： A1=50mm， A2=45mm， A3=5mm。 修配环为减环时的修配法 单件修配法中的 几个主要问题 1)修配环 (补偿环 )的选择 2)修配环基本尺寸的决定 3)修配量的决定 4 调整法 修配法由于要在现场进行修配，在大批大量生 产中，可能 采用更换不同尺寸大小的某个组成环或 调整某个组成环的位置来达到封闭环的精度要求， 这就是调整法 。 所选的组成环称之为调整环 。因此， 调整法的实质也是扩大组成环的公差， 即各组成环 按经济公差制造，并保证封闭环的精度，所选的调 整环可以是一个，也可以是几个，组成一个调整环 节系统。 根据调整方法的下同，调整法分为： 固定调整 法 、 可动调整法 、 误差抵消调整法 及 合并调整法等 。 固定调整法： 在装配尺寸链中，选定一个 (或几 个 )零件为调整环 (如垫圈、垫片、轴套等 )，根据封 闭环的精度要求来确定它们的尺寸，以保证封闭环 的精度，这种方法就是固定调整法。 所 选的调整环起补偿作用，因此也叫补偿环或 补偿件 。这些调整环有些是 可以自由组合成所需尺 小的，故为自由组合调整环 ；有的是 固定分组构成 所需尺寸的，故为固定分组调整环 。 1)自由组合调整环。 2)固定分组调整环。 锥齿轮啮合间隙的调整 小结： 1)达到装配精度的方法可以归纳为两类， 一类是 以精对精 ， 另一类是以粗对精 。 2) 装配尺寸链分析不能只停留在静态尺寸链的 分析，而应该着手进行动态尺寸链的研究。 四、 常见装配工艺结构 五、 装配时的操作方法及方式 1.零件装配顺序要正确 2.先入位后工具 3.螺纹旋紧次序要合理 4.旋紧力矩 5.螺纹连接边紧边动的调试方法
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