装配工艺编制及实施教材

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1、机械制造工艺 第6章 装配工艺编制及实施,南通职业大学机械工程系 机制教研室,基础知识。 产品结构工艺性分析。 装配尺寸链。 装配方法的选择。 产品的装配。 装配工艺规程。,具有产品结构工艺分析能力。 具有装配方法的选择能力。 具有编制简单产品的装配工艺规程能力。,6.1 工作场景导入,如图2-2所示为8E160C-J机油泵部件图, 现为中小批量生产。 任务要求：编制8E160C-J机油泵部件装配工艺过程卡。,6.2 基础知识,1、装配的概念 任何机器都是由零件、组件和部件组合而成。 由若干零件组成，在结构上有一定独立性的部分， 称为组件；由若干个零件和组件组成，具有一定独 立功能的结构单元，

2、称为部件。按照规定的技术要 求和顺序完成组件或部件组合的工艺过程，称为组 件或部件装配；进一步将部件、组件、零件组合成 产品的工艺过程，称为总装配。此外，装配还包括 对产品的调整、检验、试验、油漆和包装等工作。,2. 装配精度 装配精度是装配工艺的质量指标。装配精度包括 零、部件间的配合精度和接触精度、位置尺寸精度 和位置精度、相对运动精度等。 1) 零部件间的配合精度和接触精度 零、部件间的配合精度是指配合面间达到规定的 间隙或过盈的要求。它影响配合性质和配合质量， 已由国家标准公差和配合来解决，如轴和孔的 配合间隙或配合过盈的变化范围。,6.2 基础知识,2) 零、部件间的位置尺寸精度和位

3、置精度 零、部件间的位置尺寸精度是指零、部件间的距 离精度，如轴向距离精度和轴线距离(中心距)精度 等。 零、部件间的位置精度包括平行度、垂直度、同 轴度和各种跳动。,6.2 基础知识,3) 零、部件间的相对运动精度 相对运动精度指相对运动的零、部件在运动方向 和运动速度上的精度。运动方向上的精度主要是相 对运动部件之间的平行、垂直等。运动速度上的精 度是指内传动链的传动精度。显然，零、部件间在 运动方向上的相对运动精度的保证是以位置精度为 基础的。,6.2 基础知识,3. 装配精度与零件精度的关系 机器是由许多零、部件装配而成的，零件的精度 特别是关键零件的精度，直接影响相应的装配精度。 一

4、般而言，多数的装配精度与它相关的若干个零、 部件的加工精度有关。在加工条件允许时，它们的 加工误差累积起来仍能满足装配精度的要求。当遇 到有些要求较高的装配精度，如果完全靠相关零件 的制造精度来直接保证，则零件的加工精度将会很 高，给加工带来较大困难 。,6.2 基础知识,3. 装配精度与零件精度的关系 在生产中，常按较经济的精度来加工相关零、部 件，而在装配时则采用一定的工艺措施(如选择修配、 调整等)，从而形成不同的装配方法来保证装配精度。,6.2 基础知识,卧式车床床头和尾座两顶尖的等高要求示意图,1. 产品结构工艺性的概念 产品结构工艺性是指所设计的产品在能满足使 用要求的前提下，制造

5、、维修的可行性和经济性。 它包括产品生产工艺性和产品使用工艺性，前者是 指其制造的难易程度与经济性，后者则指其在使用 过程中维护保养和修理的难易程度与经济性。产品 生产工艺性除零件结构工艺性外，还包括产品结构 的装配工艺性。,6.3产品的结构工艺性,2. 产品结构的装配工艺性 装配对产品结构的要求，主要是要容易保证装 配质量、装配的生产周期要短、装配劳动量要少。 归纳起来，有以下7条具体要求。 1) 结构的继承性好和“三化”程度高 2) 能分解成独立的装配单元,6.3产品的结构工艺性,3) 各装配单元要有正确的装配基准,6.3产品的结构工艺性,传动轴的装配工艺性,3) 各装配单元要有正确的装配

6、基准,6.3产品的结构工艺性,轴承座组件的装配基准及两种设计方案 1壳体；2轴承座；3前轴承；4后轴承；5锥齿轮轴,4) 要便于装拆和调整,6.3产品的结构工艺性,定位销和底板孔过盈连接的两种结构,4) 要便于装拆和调整,6.3产品的结构工艺性,箱体上轴承靠肩的3种形式,4) 要便于装拆和调整,6.3产品的结构工艺性,带有便于拆卸螺孔的锥齿轮结构 1调整垫片；2锥齿轮上的拆卸用螺孔,4) 要便于装拆和调整,6.3产品的结构工艺性,车床床鞍后部固定板的两种形式,4) 要便于装拆和调整,6.3产品的结构工艺性,车床丝杠的装配简图 1进给箱；2床身；3偏心轴；4垫片；5床鞍； 6丝杠；7托架；8溜板

7、箱,5) 减少装配时的修配工作和机械加工 6) 满足装配尺寸链“环数最少原则” 7) 各种连接的结构形式应便于装配工作的机械化和自动化,6.3产品的结构工艺性,在产品或部件的装配中，装配精度和相关零件 的相关尺寸或相互位置关系构成装配尺寸链，即相 关零件的尺寸或相互位置关系可以通过装配尺寸链 简洁地表达，产品的装配精度也要通过控制装配尺 寸链的封闭环予以保证。,6.4 装配尺寸链,首先需要在装配图上找出封闭环，装配尺寸链 的封闭环代表装配后的精度或技术要求，这种要 求是通过把零、部件装配好后自然形成的。在装 配过程中，对装配精度要求发生直接影响的那些 零件的尺寸和位置关系，就是装配尺寸链的组成

8、 环。 下面以实例说明如何组成装配尺寸链。,6.4 装配尺寸链,如图所示为单级叶片泵装配图，图中有多个装 配精度要求，即存在多个装配尺寸链的封闭环。 现仅分析下面两项装配精度要求。 (1) 泵的顶盖5与泵体1端面的间隙为A0。 (2) 定子6与转子3端面的轴向间隙为B0 。,6.4 装配尺寸链,6.4 装配尺寸链,单级叶片泵装配图 1泵体；2右配油盘；3转子；4左配油盘；5顶盖；6定子,选择装配方法的实质，就是研究以何种方式来保 证装配尺寸链封闭环的精度问题。根据产品的批量、 生产率和装配精度要求，在不同的生产条件下，应 选择不同的保证装配精度的装配方法。常用的装配 方法有完全互换装配法、选择

9、装配法、调整装配法 和修配装配法。,6.5 装配方法的选择,1. 完全互换装配法 装配尺寸链中的所有组成环的零件，按图纸规定的公差要求加工。装配时，不需要经过选择、修配和调整，装配起来就能达到规定的装配精度。这种装配方法称为完全互换装配法。 优点：装配工作简单，生产率高，有利于组织流水生产，也容易解决备件供应问题，有利于维修工作。 缺点：对加工精度要求高的零件，尤其当封闭环精度要求高而组成环的数目较多时，用完全互换装配法所确定的各组成环的公差值将会很小，难以加工，也不经济。,6.5 装配方法的选择,【例6-1】 如图所示为双联转子泵(摆线齿轮)的轴向 装配关系简图。要求在冷态下轴向装配间隙A0

10、为 0.050.15mm，已知泵体内腔深度为A1 =42mm； 左右齿轮宽度为A2 = A4 =17mm；中间隔板宽度为 A3=8mm，现采用完全互换装配法满足装配精度要 求，则可用极值法确定各组成环尺寸公差大小和分 布位置。,6.5 装配方法的选择,6.5 装配方法的选择,双联转予泵的轴向装配关系简图 1机体；2外转子；3隔板；4内转子；5壳体,2. 选择装配法 选择装配法是将尺寸链中的组成环公差放大到经 济可行的程度，然后选择合适的零件进行装配，以 保证规定的装配精度的方法。 1) 选择装配法的形式 选择装配法有直接选配法、分组装配法(分组互换 法)、复合装配法等3种形式。,6.5 装配方

11、法的选择,2) 分组互换法 在大批大量生产条件下，当装配尺寸链的环数较 少时，采用分组互换法可以达到很高的装配精度。 阀孔与滑阀的配合简图,6.5 装配方法的选择,6.5 装配方法的选择,2) 分组互换法,分组互换法的特点如下。 (1) 分组互换法是将零件的公差放大，使零件制造容易，靠测量分组、按对应组进行装配的方法来保证很高的装配精度。 (2) 分组后各组的配合性质和配合精度要保证原设计要求，配合件的公差必须相等，如图所示，公差带增大时要向同方向增大，增大倍数和分组数相同。如果配合件公差不相等时，采用分组互换法可以保持配合精度不变，但配合性质却要发生变化，因此在生产中不宜采用。,6.5 装配

12、方法的选择,6.5 装配方法的选择,阀孔与滑阀分组公差带位置图,分组互换法的特点如下。 (3) 配合件的分组数不宜太多，尺寸公差只要放大到经济加工精度即可；否则，使零件的测量、分组等工作量增加，不利于生产。 (4) 由于装配精度取决于分组公差，要保证很高的配合质量，零件的表面粗糙度和形位公差不要放大，仍要严格要求。,6.5 装配方法的选择,分组互换法的特点如下。 (5) 为了保证分组后的零件能顺利地配套装配，两零 件的尺寸分布规律应为正态分布。若在加工中因某 些因素的影响，使零件尺寸分布不是正态分布，各 组的尺寸分布不对应，将造成各组配合件数不等， 不能完全配套，造成大量零件的积压。当生产批量

13、 较大、用自动定程或自动控制尺寸加工时，零件的 尺寸分布规律是接近正态分布的。但完全配套是不 容易的，对于不配套零件，可另外专门加工一批零 件与之配套。,6.5 装配方法的选择,6.5 装配方法的选择,阀孔和滑阀公差及尺寸分布情况,6.5 装配方法的选择,3. 调整装配法 所谓调整装配法，就是在装配时用改变产品中可调整零件的相对位置或选用合适的调整件以达到装配精度的方法。 调整装配法的实质就是放大组成环的公差，使各组成环按经济加工精度制造。由于每个组成环的公差都较大，其装配精度必然超差。为了保证装配精度，可改变其中一个组成环的位置或尺寸来补偿这种影响。这个组成环称为补偿环，该零件称为调整件或补

14、偿件。,调整装配法分为可动调整法和固定调整法。 1) 可动调整法 可动调整法就是改变可动补偿件的位置，来达到 装配精度的方法。这种方法在机械制造中应用较多。,6.5 装配方法的选择,轴承间隙的调整,2) 固定调整法 固定调整法就是在尺寸链中选定一个或加入一个 适当尺寸的零件作为调整件。该件是通过计算按一 定的尺寸级别制成的一组专用零件。根据装配时的 需要，选用某一组别的调整件来作补偿，使之达到 规定的装配精度。通常使用的调整件有垫圈、垫片、 轴套等零件。,6.5 装配方法的选择,调整装配法的特点是：扩大了组成环尺寸公差，制造容易，装配时不用修配，就能达到很高的装配精度，容易组织流水生产；使用过

15、程中可以定期改变可动调整件的位置或更换固定调整件来恢复部件原有的装配精度。 其缺点是增加了调整件，相应增加了加工费用，但由于其他组成环公差放大，整体上还是经济的。所以调整法适用于环数多、封闭环精度要求较高的装配尺寸链，尤其是在使用过程中组成环零件尺寸容易变化(因磨损或温度变化)的尺寸链。,6.5 装配方法的选择,滚齿原理 1滚刀；2工件,4. 修配装配法 在单件小批生产中，由于产品数量少，对于装配 精度要求高和环数多的装配尺寸链，可采用修配装 配法。修配装配法就是将尺寸链中各个组成环零件 的公差放大到经济可行程度去制造。这样，在装配 时封闭环上的累积误差必然超过规定的公差。为了 达到规定的装配

16、精度要求，可选尺寸链中的某一个 零件作为补偿环(亦称修配环)，通过修配补偿环零 件尺寸的办法来达到装配精度。,6.5 装配方法的选择,用修配法解装配尺寸链时，可根据这两种情况来 进行。 修配环被修配时，封闭环尺寸变大的情况。 修配环被修配时，封闭环尺寸变小的情况。,6.5 装配方法的选择,计算修配环的尺寸链,以上两种情况，计算的修配环尺寸是在最小修配量为零的条件下得出的。但是，确定的修配环预加工尺寸，还要考虑两个问题。 一是使修配环被修配的表面要有良好的接触刚度，以便保证配合质量，因此要求有足够而又尽量小的修配量。一般取最小修磨量为=0.050.10mm，取最小刮研量为=0.100.20mm。 二是还要考虑到磨削的生产率和工人刮研的劳动强度，要求最大修配量不能过大；否则要适当调整组成环的公差。,6.5 装配方法的选择,【例6-2】 以图6-9所示的单级叶片泵为产品对象，需要在单件小批生产中，采用修配法保证装配精度要求。要求顶盖端面与泵体端面间的间隙为0.020.12mm，已知有关组成环的尺寸和公差(