1、 第六章第六章 機器裝配工藝基礎機器裝配工藝基礎5-1 概述概述5-2 裝配工藝規程的制定裝配工藝規程的制定5-4 裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈5-5 保證裝配精度的方法保證裝配精度的方法5-3 機器結構的裝配工藝性機器結構的裝配工藝性主要內容主要內容5-1 概述概述 機器或產品的裝配是整個機器制造過程中的最后一個階段，它包括裝配、調整、檢驗和試驗裝配、調整、檢驗和試驗等工作。機器或產品的質量，是以機器或產品的工作性能、使用效果和壽命綜合指標來評定的。裝配工作任務之所以繁重就在于產品的質量最終由它來保證。 組成機器的組成機器的最基本單元是零件最基本單元是零件。為保證有效進行裝。為保證有效進行裝配，通常

2、將機器劃分為若干個能獨立進行裝配的部分，配，通常將機器劃分為若干個能獨立進行裝配的部分，即即裝配單元裝配單元。一、裝配的基本概念一、裝配的基本概念裝配裝配：根據技術要求，將若干零件組合成一個整體根據技術要求，將若干零件組合成一個整體（組件、部件）或產品的過程（組件、部件）或產品的過程。零件名稱編號 件數1.1.組件及組組件及組裝裝組件：由若干零件組合而成的裝配單元。組件：由若干零件組合而成的裝配單元。在基體零件上拼裝若干零件在基體零件上拼裝若干零件組裝。組裝。零件連桿體010011零件連桿蓋010021零件襯套010031組件組件連桿01-011名稱編號 件數連桿01-011連桿蓋010021

3、襯套010031連桿體010011名稱編號 件數組件名稱編號 件數基體零件名稱編號 件數零件名稱編號 件數零件名稱編號 件數零件組件裝配系統圖組件裝配系統圖冷壓2. 2.部件及部裝部件及部裝 部件在機器中部件在機器中能完成一定的、能完成一定的、完整的功能。完整的功能。名稱編號 件數部件名稱編號 件數基體零件名稱編號 件數零件名稱編號 件數零件名稱編號 件數組件部件裝配系統圖部件裝配系統圖名稱編號 件數機器基體零件名稱編號 件數零件名稱編號 件數零件名稱編號 件數組件名稱編號 件數組件名稱編號 件數部件3. 3.總裝總裝總件裝配系統圖總件裝配系統圖其他零部件發動機車身車橋車輪5-2 裝配工藝規程

4、的制定裝配工藝規程的制定 分析產品圖樣、劃分裝配單元、確定裝配方法；分析產品圖樣、劃分裝配單元、確定裝配方法；裝配工藝規程的主要內容裝配工藝規程的主要內容 擬定裝配順序、劃分裝配工序；擬定裝配順序、劃分裝配工序； 計算裝配時間定額；計算裝配時間定額； 確定各工序裝配技術要求、質量檢查方法及檢查確定各工序裝配技術要求、質量檢查方法及檢查 工具；工具；確定裝配時零、部件的輸送方法，所需設備及工具確定裝配時零、部件的輸送方法，所需設備及工具 選擇和設計裝配過程中所需的工具、夾具和專用選擇和設計裝配過程中所需的工具、夾具和專用 設備。設備。（1 1）保證產品裝配質量；）保證產品裝配質量；一、制定裝配工

5、藝規程的基本原則及原始資料一、制定裝配工藝規程的基本原則及原始資料1. .制定制定工藝規程的原則工藝規程的原則（2 2）合理安排裝配順序及工序，盡量減少鉗工手工勞動量，）合理安排裝配順序及工序，盡量減少鉗工手工勞動量，縮短裝配周期，提高裝配效益；縮短裝配周期，提高裝配效益；（3 3）盡量減少裝配占地面積，提高單位面積生產率；）盡量減少裝配占地面積，提高單位面積生產率；（4 4）盡量減少成本。）盡量減少成本。2. .制定制定工藝規程的原始資料工藝規程的原始資料（1 1）產品的裝配圖及驗收技術標準；）產品的裝配圖及驗收技術標準；（2 2）產品的生產綱領；）產品的生產綱領；（3 3）生產條件。）生產

6、條件。二、制定裝配工藝規程的步驟二、制定裝配工藝規程的步驟1. .研究產品的裝配圖及驗收技術條件研究產品的裝配圖及驗收技術條件2. .確定裝配方法與組織形式確定裝配方法與組織形式3. .劃分裝配單元，確定裝配順序劃分裝配單元，確定裝配順序4. .劃分裝配工序劃分裝配工序5-3 機器結構的裝配工藝性機器結構的裝配工藝性 所謂所謂機器結構的裝配工藝性機器結構的裝配工藝性是機器或產品在滿足是機器或產品在滿足技術要求的前提下，裝配的技術要求的前提下，裝配的可行性和經濟性可行性和經濟性。具體要求：具體要求： 相連接的零、部件少用或不用修配和機械加工；相連接的零、部件少用或不用修配和機械加工；勞動量小；時

7、間短。勞動量小；時間短。一、機器結構應能分解成獨立的裝配單元一、機器結構應能分解成獨立的裝配單元 可實現平行作業、專業協作（分部件裝配、調試）；可實現平行作業、專業協作（分部件裝配、調試）； 有利于產品的改進和更新換代（局部結構變動）；有利于產品的改進和更新換代（局部結構變動）； 有利于機器的維護檢修、包裝、運輸。有利于機器的維護檢修、包裝、運輸。操縱箱操縱箱箱體箱體2.2.減少裝配時的修配和機械加工減少裝配時的修配和機械加工3. 3. 機器結構應便于裝配和拆卸機器結構應便于裝配和拆卸4. 4. 連接配合要可靠連接配合要可靠5-4 裝配尺寸鏈裝配尺寸鏈A3A1A4A5A2A0軸向裝配尺寸鏈。A

8、2A0A3A4A5A1一、裝配精度一、裝配精度 所謂裝配精度，是指機器或產品裝配后實際達到的精度。 為了保證機器或產品的使用性能，產品設計人員在產品設計時，規定了許多裝配精度裝配精度要求裝配精度要求。例如：軸與孔配合的間隙或過盈； 軸向間隙旋轉件與固定件間的間隙 不同旋轉速度件間的間隙 因軸向定位所需的間隙 因裝配的可靠性而規定的間隙 余隙（活塞運動到汽缸套頂部）值得注意的是：值得注意的是： 1. 裝配精度要求往往是裝配尺寸鏈的封閉環（依據）。 2. 裝配精度一定得高于裝配精度要求。 3. 零件的加工精度不僅受工藝條件的影響，而且還受到經濟性的限制。當產品裝配精度要求較高時，以控制零件的加工精

9、度來保證裝配精度的方法，會給零件的加工帶來困難，增加成本。 mmDdY0025. 0maxminminmmDdY0075. 0minmaxmax最大過盈量最小過盈量A3A2A1A01主軸箱 2尾座 3底板 4床身1234例：在普通車床的裝配中，前、后頂尖的不等高嚴格控制在00.06mm的范圍內，且只允許后頂尖比前頂尖高。A0A1A23A0A1A3A2(c) 二、二、 裝配尺寸鏈的最短路線原則裝配尺寸鏈的最短路線原則 三、三、 裝配尺寸鏈的建立裝配尺寸鏈的建立 正確建立裝配尺寸鏈，是保證裝配精度要求的基礎，也是合理確定零件設計尺寸公差及偏差的基礎。（1）明確裝配精度要求的含義裝配尺寸鏈的封閉環，

10、是裝配后自然形成的尺寸。（2）明確裝配關系。 明了相關零件沿封閉環尺寸方向上的裝配基準。 查找封閉尺寸圖形。 四、四、 尺寸鏈的計算公式（極值法）尺寸鏈的計算公式（極值法）minmjjiAAA1110minmjjiAAA11minmaxmax0minmjjiAAA111maxminmin0（1）（2）（3）minmjjiAEIAESAES1110)()()(minmjjiAESAEIAEI1110)()()(（4）（5）110)()(niiATAT（6）5-5 保證裝配精度的方法保證裝配精度的方法 產品的精度要求，最終是靠裝配實現的。生產中常用的產品裝配工藝方法有：互換裝配法、分組裝互換裝配法

11、、分組裝配法、修配裝配法和調整裝配法配法、修配裝配法和調整裝配法。 一、互換裝配法一、互換裝配法 互換法是指在裝配過程中，零件互換后仍然達到裝配精度要求的一種方法。這就是說，參加裝配的零件，不需要經過挑選、修配和調整，就能達到裝配精度要求。 互換法的實質是用控制零件的加工誤差來保證產品的裝配精度。 根據互換程度的不同，互換裝配法又可分為完全互換裝配法和不完全互換裝配法兩種。1. 完全互換法裝配 mimiTTTTT1021A4A3A2A1A0雙聯轉子泵裝配示意圖在產品裝配中，裝配尺寸鏈各組成環的公差按下式確定：在產品裝配中，裝配尺寸鏈各組成環的公差按下式確定： Ti：第i個組成環公差； T0：封

12、閉環公差要求值（裝配精度要求） 顯然，這種裝配方法是用極值法進行計算的，裝配時，零件完全可以互換。A0=0、A4=41、A1=A3=17 、A2=7，要求在冷態下的軸向裝配間隙應為0.050.15mm ，試確定各組成環公差和極限偏差。 例1 如圖為某雙聯轉子泵軸向裝配關系圖，已知各公稱尺寸：A4A3A2A1A0解：采用極值法計算該裝配尺寸鏈建立裝配尺寸鏈。 確定其封閉環、增環、減環。 15. 005. 000A11100717241nkjjkiiAAA計算可知，各環基本尺寸的確定無誤。A0A1A2A3A4公差確定方法：平均公差法、經驗法、等精度法等。確定組成環公稱公差和極限偏差。 （1）平均公

13、差法各組成環平均極值公差：mmmTTm025. 041 . 00mmAA0025.03117mmA0025. 027確定協調環A4的偏差： A0A1A2A3A4)()()()()(32140AESAESAESAEIAEI0)(05. 04AEI05. 0)(4AEI075. 0)(4AES075. 0050. 0441A（2）經驗法 各組成環平均公差：0.025mm 根據各組成環基本尺寸大小及零件加工難易程度，以平均極值公差為基礎確定各組成環極值公差，但各組成環公差Ti的總和不得超過0.1mm。考慮尺寸A1 、A2 、A3可用平磨加工，公差可規定較小，其公差得符合于標準公差。尺寸A4由鏜床加工

14、保證，公差可給大些，且此尺寸屬高度尺寸，生產中常用通用量具測量，故決定選它為協調環。由此確定： mmAA0018. 03117按IT7級精度取值mmA0015. 027按IT7級精度取值A0A1A2A3A4確定協調環的公差和及偏差 為協調環4AmmTTTTT049. 0)015. 02018. 0(1 . 0)(32104)()()()()(32140AESAESAESAEIAEI)000()(05. 04AEImmAEI05. 0)(4mmT049. 04mmA099. 0050. 0441（3）等精度法按尺寸段查取同等精度等級的公差，調整后再計算。02222112TTTTTmmii 在產品

15、裝配中，裝配尺寸鏈各組成環的公差按下式確定：即：各有關零件公差值的平方之和的平方根小于或等于裝配公差。不完全互換裝配法一般采用概率法進行裝配尺寸鏈計算。采用概率法時，當生產條件較穩定，采用概率法時，當生產條件較穩定，從而使各組成環的尺寸分布也比較穩定時，也能達到從而使各組成環的尺寸分布也比較穩定時，也能達到完全互換的效果，否則將有極小部分產品達不到裝配完全互換的效果，否則將有極小部分產品達不到裝配精度的要求。精度的要求。故把按上式來確定零件公差的裝配方法稱之為不完全互換裝配法。2. 不完全互換法裝配 （參考內容，要求了解）02222112TTTTTmmiimimiTTTTT1021MTTT21

16、設：（1）（2）按（1）式計算101nTTM按（2）式計算102nTTM（3）（4）121nTTMM完全互換法裝配與不完全互換法裝配的比較完全互換法裝配與不完全互換法裝配的比較 A0=0、A4=41、A1=A3=17 、A2=7，要求在冷態下的軸向裝配間隙應為0.050.15mm ，試確定各組成環公差和極限偏差。 例2 如圖為某雙聯轉子泵軸向裝配關系圖，已知各公稱尺寸：A4A3A2A1A0解：采用概率法計算該裝配尺寸鏈A0A1A2A3A405. 0151 . 0101nTTM05. 04321TTTT025. 01731 AA025. 072A05. 010. 00A即：裝配間隙為：0.050

17、.15mm ，協調環A4的尺寸及偏差的確定：7171710. 040MAA10.414MA025. 010.414A125. 0075. 0440A即：二、選擇裝配法二、選擇裝配法 選擇裝配法是將零件的制造公差適當放寬，然后選取其中尺選擇裝配法是將零件的制造公差適當放寬，然后選取其中尺寸相當的零件進行裝配，以保證達到規定的配合要求的工藝裝配寸相當的零件進行裝配，以保證達到規定的配合要求的工藝裝配方法，它可以分為直接選擇裝配法和分組選擇裝配法兩種。方法，它可以分為直接選擇裝配法和分組選擇裝配法兩種。 （1 1）直接選擇裝配法）直接選擇裝配法 它是由裝配工人直接從一批加工好的零件中選擇它是由裝配工

18、人直接從一批加工好的零件中選擇“合格合格”的的零件進行裝配。這種方法比較簡單，其裝配質量憑工人的經驗和零件進行裝配。這種方法比較簡單，其裝配質量憑工人的經驗和感覺來確定，因此裝配效率不高。感覺來確定，因此裝配效率不高。 （2）分組選配法）分組選配法 它是將一批零件逐一測量后，按實際尺寸的大小劃分為若干它是將一批零件逐一測量后，按實際尺寸的大小劃分為若干組，然后將尺寸大的包容件（如孔）與尺寸大的被包容件（如軸）組，然后將尺寸大的包容件（如孔）與尺寸大的被包容件（如軸）相配；這種裝配方法的配合精度決定于分組數，增加分組數可以相配；這種裝配方法的配合精度決定于分組數，增加分組數可以提高裝配精度。提高

19、裝配精度。 例：例：如圖所示為銷與孔的裝配關系，銷與孔的基本尺如圖所示為銷與孔的裝配關系，銷與孔的基本尺寸為寸為28mm，根據裝配技術要求，銷直徑根據裝配技術要求，銷直徑d 和孔和孔直直徑徑D 在冷態裝配時應有在冷態裝配時應有0.00250.0075mm的間隙。的間隙。確定裝配方法，并確定孔和銷的尺寸及偏差。 SmaxSmindmindmaxDmaxDminmmdDS0025. 0maxminminmmdDS0075. 0minmaxmaxSmaxSmindmindmaxDmaxDminDTdTDdS0025. 0028D0025. 00050. 028d 封閉環的公差為：封閉環的公差為： 0

20、050. 00025. 00075. 0minmax0SST 若采用完全互換法裝配，則活塞若采用完全互換法裝配，則活塞銷和銷孔的平均極值公差銷和銷孔的平均極值公差: :0025. 0DdTT 按基孔制按基孔制, ,則孔的尺寸為則孔的尺寸為: :相應地，可求得銷孔尺寸應為相應地，可求得銷孔尺寸應為: :DdS 顯然，制造這樣精確的活塞銷和銷孔很困難顯然，制造這樣精確的活塞銷和銷孔很困難, ,也很不經濟。也很不經濟。dTdT DTDT 將銷和銷孔的公差值放將銷和銷孔的公差值放大大n倍（經濟可行的程度）。倍（經濟可行的程度）。 加工的問題解決了，可是裝配能否達到要求呢？加工的問題解決了，可是裝配能否

21、達到要求呢？如果把按公差擴大后如果把按公差擴大后( (零件的公差擴大后，其尺寸變動范圍零件的公差擴大后，其尺寸變動范圍也擴大了也擴大了) )加工合格的零件直接進行裝配，顯然是不能加工合格的零件直接進行裝配，顯然是不能達到要求的。達到要求的。TdTD 本例公差擴大了本例公差擴大了4 4倍，所以銷和銷孔也相應分成倍，所以銷和銷孔也相應分成4 4組，每組的尺寸間隔為組，每組的尺寸間隔為0.0025mm0.0025mm。采取的辦法是： 對加工后的零件進行對加工后的零件進行測量，然后，根據測量的測量，然后，根據測量的數據將零件分組，分組數數據將零件分組，分組數與公差擴大的倍數相等。與公差擴大的倍數相等。

22、0025. 00025. 0 裝配時，在對應組內進行裝配。裝配時，在對應組內進行裝配。組別 活塞銷直徑 0100. 0028 d活塞銷孔直徑 0050. 00050. 028 d0025. 0028d配 合 情 況 最小間隙 最大間隙標志顏色 0025. 00050. 028 d1 0.0025 0.0075 0050. 00025. 028d00025. 028 d2 0.0025 0.0075 0075. 00050. 028d0025. 0028d3 0.0025 0.0075 4 0.0025 0.0075 0100. 00075. 028 d0050. 00025. 028 d注意每

23、組零件的管理。注意每組零件的管理。 分組分組選擇裝配法的總結：選擇裝配法的總結：（1 1）分組）分組選擇裝配法是將零件的制造公差適當放寬到選擇裝配法是將零件的制造公差適當放寬到經濟可行的程度經濟可行的程度擴大公差擴大公差。（2 2）零件制造合格后，對其進行測量和分組，分組數）零件制造合格后，對其進行測量和分組，分組數等于公差擴大的倍數等于公差擴大的倍數分組分組。（3 3）裝配時，在對應組內進行）裝配時，在對應組內進行裝配裝配。分組分組選擇裝配法的特點及適應場合：選擇裝配法的特點及適應場合： （課堂總結）（課堂總結）軸承的裝配方法？軸承的裝配方法？軸承的裝配方法軸承的裝配方法002. 0894.

24、351A2A3A裝配后徑向游隙：裝配后徑向游隙：016. 0004. 01A2A3A3A0A006. 001. 00A1A2A3A3A0A002. 0606.212A001. 0139. 73A滾珠加工方法：研磨滾珠加工方法：研磨024. 0894.351A024. 0606.212A 加工方法后，用精密量具測量，并按尺寸大小加工方法后，用精密量具測量，并按尺寸大小分組。裝配時，在對應組內裝配。分組。裝配時，在對應組內裝配。1A 修配裝配法是在裝配過程中，通過修磨某配合件的預留量，以消除其積累誤差，使配合零件達到規定的裝配精度的方法。 尺寸鏈中各組成環按經濟加工精度制造，裝配時，通過直接改變尺

25、寸鏈中某一預定的組成環（修配環）尺寸的方法來保證裝配精度。 由于對這一組成環的修配是為補償其他各組成環的累積誤差，故又稱補償環。這種方法的關鍵問題是確定修配環及修配環在加工時的實際尺寸，使修配時有足夠的、而且是最小的修配量。3. 修配裝配法修配裝配法MA3A0A2A1壓板P例例1：如圖為車床大拖板與導軌的裝配簡圖，要求保證間隙：A0=00.07mm。如果采用互換法，則：023. 0307. 0MT現采用修配法，其原理是：1. 組成件按經濟精度制造；，012. 0230A，24. 00110AmmAT1 . 0)(3A3A0A2A1A3的尺寸及偏差？的尺寸及偏差？A3A0A2A1A3A0A2A1

26、封閉環誤差實際值T0A0min封閉環誤差規定值A0maxmin0A0Tmax0Amin0Amax0Amax0max0AA此時，修配量最小11min1maxmax0nmjjmiiAAAA3A0A2A1，012. 0230A，24. 00110AmmAT1 . 0)(312. 03024.1007. 0max3A71.19max3A61.19min3 A29. 039. 0)(3203ATAA3起補償作用，起補償作用，故稱之為補償環。故稱之為補償環。2. 實測修配件（環）的尺寸，并根據實際裝配精度（或誤差體現間隙的大小）對修配件進行修磨。MA3A0A2A1壓板P 如果修刮P平面，又將如何確定A3呢

27、？A3A0A2A1封閉環誤差實際值T0A0min封閉環誤差規定值A0maxmin0A0Tmax0Amin0Amax0Amin0min0AA此時，修配量最小 修配裝配法的優點是能夠獲得很高的裝配精度，而零件的制造精度則可放寬；缺點是增加了一道比較費工、還需技術熟練的工人來做的修配工序，且修配時間也難以確定，不易保證裝配流水線生產的要求。 所以，修配裝配法適用于在成批生產中，封閉環公差要求較嚴，組成環較多或在單件小批量生產中，封閉環公差要求較嚴，組成環較少的場合。修配裝配法適用場合修配裝配法適用場合四、調整裝配法四、調整裝配法 調整裝配法即各零件公差按經濟精度的原則來確定，選擇一個組成環為補償環（

28、又稱調整環），通過改變補償環零件的位置或對補償環的更換（改變調整環的尺寸）以補償其累積誤差，以保證裝配精度。與修配法相比：兩者在改變補償環尺寸的方法上不同。修配法采用機械加工的方法去除補償環零件上的金屬層，以改變其尺寸，補償因各組成環公差擴大后產生的積累誤差； 常見的調整法有可動調整法、固定調整法和誤差抵消調整法三種。1. 可動調整法 改變調整零件的位置來保證裝配精度的方法稱為可動調整法。常用的調整件有螺栓、擋環、斜面件等。在調整過程中不需拆卸零件，應用方便，可獲得比較高的精度。同時，在產品使用過程中，由于某些零件的磨損而使裝配精度下降時，此法有時還能時產品恢復原來的精度。 可動調整法生產中應

29、用較廣，機器制造中采用可動調整法的例子很多 。 如圖a所示為車床主軸箱中調整軸承間隙的裝置。調整時，先將螺母2放松，轉動調節螺釘1即可調節軸承內圈、滾動體、外圈之間的間隙，以保證軸承在轉動時，既有足夠的剛性又不至于過分發熱。間隙調整好后，仍需將螺母2擰緊。a調整裝配法 臥式車床橫刀架采用楔塊5調整絲杠3和前螺母1、后螺母4之間的裝置。該裝置中前螺母1的右端做成斜面，在前螺母1和后螺母4之間裝入一個左端也做成與前螺母1右端的斜面配合的b斜面楔塊5。調整間隙時，先將前螺母固定螺釘放松，然后擰緊楔塊的調節螺釘2，將楔塊向上拉。由于斜面的作用，使前螺母向左移動，從而消除螺母和絲杠之間的間隙。調整完畢后，再擰緊前螺母的固定螺釘。 2. 固定調整法 在裝配尺寸鏈，選擇某一組成環為調節環，將該環的零件按一定尺寸間隔級別制成一組專門零件。裝配時，根據各組成環所形成積累誤差的大小，在調節環中選定一個尺寸等級合適的調節件進行裝配，以保證裝配精度的方法稱為固定調整法。通常用的調節件有軸套、墊圈、墊片等。這種調整方法簡便，它在汽車、拖拉機等生產中得到廣泛應用。調整裝配法A3A1A4A5A2A01151A5 . 82A953A94A5 .25A20. 005. 00