机械装配工艺基础讲义

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1、机械装配工艺基础讲义 2007-11-03 20:09 1. 装配的概念：装配就是按照规定的技术要求，将零件、组件和部 件进行配合和连接，使之成为半成品或成品，并对其进行调试和检测的工艺过 程。 其中，把零件、组件装配成部件的过程称为部装；把零件、组件和 部件装配成产品的过程称为总装。2. 装配的工作内容：2.1 清洗：清洗的目的是祛除零件表面或部件中的油污以及机械杂质。清洗 的方法有擦洗、锓洗、喷洗和超声波清洗等。2.2 联接：将来两个或两个以上的零件结合在一起的工作称为联接。可拆卸 的联接有螺纹联接、键联接和销联接等；不可拆卸联接有过盈配合联接、焊接、 铆接等。2.3 校正、调整和配作：校

2、正就是在装配过程中通过找正、找平及相应的调 整工作来确定相关零件的相互位置关系；调整就是调节相关零件的相互位置， 除了在配合校正中所作的对零部件间位置精度的调节之外，还包括对各运动副 间隙的调整以保证零部件间的运动精度；配作是指在装配过程中的配钻、配铰、 配刮、配磨等一些附加的钳工和机加工工作。2.4 平衡：平衡的方法有加重、减重、调节等。3.装配的精度3.1 装配精度的内容3.1.1 尺寸精度：指装配后零部件间应保证的距离和间隙。3.1.2 位置精度：指装配后零部件间应保证的平行度、垂直度等。3.1.3 运动精度：指装配后有相对运动的零部件在运动方向和运动准确性上 应保证的要求。3.1.4

3、接触精度：指两配合表面、接触表面和连接表面间达到规定的接触面 积和接触点分布的要求。3.2 影响装配精度的因素3.1 零件的加工精度3.2 零件之间的配合要求和接触质量3.3 零件的变性3.4 旋转零件的不平衡3.5 个人的装配技术4.保证装配精度的工艺方法4.1 互换法4.1.1 完全互换法：装配时各配合零件不需要挑选、修配和调整，就可以达 到规定的装配精度。4.1.2 部分互换法4.2 选配法4.2.1 直接选配法4.2.2 分组选配法4.2.3 复合选配法4.3 修配法4.4 调整法5.装配尺寸链5.1 装配尺寸链的概念：在机器的装配过程中，由相关零件的尺寸或相互位 置关系所组成的尺寸链

4、。5.2 装配尺寸链的特征：5.2.1 装配尺寸链的封闭环是装配时要保证的装配精度或技术要求。5.2.2 组成尺寸链的各组成环分别属于不同的零件和部件。5.3 装配尺寸链的建立：5.4 装配尺寸链的计算5.4.1 极值法5.4.2 概率法 机械装配工艺基础 2009-09-18 03:57 A.M. 概述 1. 装配的概念 机械产品的一般都是由许多零件个部件组成的。按照规定的技术要求， 将若干个零件组和成组件、部件或将若干个零件的组件、部分组成产品的过程， 称为装配。 机械装配是整个机械制造过程中的最后一个阶段在制造过程中占有非常 重要的地位。机械产品的质量最终由装配工作保证。零件质量是机械产

5、品质量 的基础，但装配过程并不是将合格零件简单地组合起来的过程。即使有高质量 的零件，低质量的装配也可能装出低质量的产品；高质量的装配则可以在经济 精度零件、部件的基础上，装配出高质量的产品。 近年来，由于在毛坯制造和机械加工等方面的机械化、自动化程度提 高较快，装配工作量在制造过程中所占的比重有扩大的趋势。因此，必须提高 装配工作的技术水平和劳动生产率，才能适应正个机械工业的发展趋势。 对于结构比较复杂的产品，为了保证装配质量和装配效率，需要根据产 品的结构特点，从装配工艺角度将产品分解为单独进行装配的装配单元。 零件是组成机械产品的最基本的单元，零件一般装配成合件、组件或部 件后在装配到机

6、器上。 合件也称为套件，是由若干个零件永久联接而成或联接后再经加工而 成。组件是若干个零件和合件的组和。部件在机器中能完成一定的、完整的功 用。 机械产品的装配精度 机械产品的装配精度就是产品装配时应达到的技术要求，主要可以分为 几何参数和物理参数两大类。 1. 几何方面的精度要求 几何方面的精度要求包括间隙、配合性质、相互位置精度和相对运动 精度、接触质量等等。 间隙和配合性质可以统一为尺寸精度要求，指相关零、部件之间的尺寸 距离精度。 装配中的相互位置精度包括相关零、部件之间的平行度、垂直度、同轴 度及各种跳动等等。相对运动精度指产品中有相对运动的零、部件之间在相对 运动方向和相对速度方向

7、的精度。运动方向精度多表现为零、部件之间相对运 动的平行度和垂直度；相对速度精度也称为传动精度，即要求零、部件之间相 对运动时必须保持一定精确程度的传动比。零、部件的直线运动精度或圆周运 动精度是相对运动精度的基础。 接触精度指接触表面之间的实际接触面积的大小和分布情况。 2. 物理方面的要求精度 物理方向的精度要求内容很大，如转速、重量、紧固力、静平衡、动 平衡、密封性、摩擦性、振动、噪声、温升等等，依具体机器的品种类型和用 途，所需要的内容各不相同。 装配工作的基本内容 装配公平能够做应该由一系列装配工序以理想的作业顺序来完成。常见 的基本装配作业有以下内容： 1.清洗 清洗的目的是去除零

8、、部件表面或内部的油污和机械杂质。常见的基 本清洗方法有擦洗、浸洗、喷洗和超声波清洗等等。清洗工艺的要素是清洗液类型（常用的有煤油、汽油、碱液及各种化学清洗液），工艺参数（如温度、 压力、时间）以及清洗方法。清洗工艺方法的选择要根据工件的清洗要求、工 件材料、批量、油污和机械杂质的性质及粘附情况等因素来确定。此外，工件 经清洗后应具有一定的中间防锈能力。 清洗工作对保证和提高机器的装配质量、延长产品的使用寿命具有重要 意义，特别是对轴承、密封件、精密偶件、润滑系统等机器的关键部件尤为重 要。 2. 联接 装配过程中有大量的联接工作。联接方式一般可以分为可拆卸联接和 不可拆卸联接两种。 可拆卸联

9、接相互联接的零、部件时不损坏任何零件，拆卸后还可以重新 联接。常见的可拆卸连接有螺纹连接、键联接及销钉联接。其中以螺纹连接应 用最为广泛。螺纹连接的质量与装配工艺有很大关系，应根据被联接零、部件 的形状和螺栓的分布、受力情况，合理确定各螺栓的紧固力，多个螺栓间的紧 固顺序和紧固力的均衡等要求。 不可拆卸联接在被联接零、部件的使用过程中是不拆卸的，如要拆卸 则往往会损坏某些零件。常见的不可拆卸联接有焊接、铆接和过盈联接等等， 其中过盈联接多用语轴、孔配合。实现过盈联接常用压入配合、热胀配合和冷 缩配合等方法。一般机器可以用压入配合法，重要或精密的机器乐意用热胀、 冷缩配合法。 3.校正、调整和配

10、作 校正指相关零、部件之间相互位置的找正、找平作业，一般用在大型 机械的基体件的装配和总装配中，常用的校正方法有平尺校正、角尺校正、水 平仪校正、拉钢丝校正、光学校正及激光校正等等。 调整指相关零部件之间相互位置的调节作业，调整可以配合校正作业保 证零、部件的相对位置精度，还可以调节运动副内的间隙，保证运动精度。 配作指配钻、配铰、配刮和陪磨等作业，是装配过程附加的一些钳工 和机械加工作业。配刮是关于零、部件表面的钳工作业，多用于运动副配合表 面精加工。配钻和配铰多用于固定联接。只有在经过认真地校正、调整，确保 有关零、部件的准确几何关系之后，才能进行配作。 4.平衡 旋转体的平衡是装配精度中

11、的一项重要要求，尤其是对于转素较高、 运转平稳要求较高的机器，对其中的回转零、部件的平衡要求更为严格。有些 机器需要在产品总装后在工作转速下进行整机平衡。 平衡方法可以分为静平衡法和动平衡法。静平衡法可以消除静力不平衡； 动平衡法除消除静力不平衡外还可以消除力不平衡。一般的旋转体可以作为刚 体进行平衡，其中直径较大、宽度较小者可以只作静平衡。对长径比较大的零、 部件需要作动平衡，其中工作转速为一阶临界转速的 75%以上的旋转体，应作为 挠性旋转体进行动平衡。 对旋转体的不平衡质量可以用补焊、铆接、胶结或螺纹连接等方法来 加配质量；用钻、铣、磨、锉、刮等手段来去除质量；还可以在预制的平衡槽 内改

12、变平衡块的位置和数量。 5. 验收实验 在组件、部件及总装过程中，在重要工序的前后往往需要进行中间检验。总装完毕后，应根据要求的技术标准和规定，对产品进行全面的检验和实验。各类机械产品检验、实验的内容、方法不尽相同。金属切削机床的验收 工作通常包括机床几何精度检验、空运转实验、负荷实验、工作精度检验及噪 声和温升检验等等。汽车发动机的检验内容一般包括重要的配合间隙，零件之 间的位置精度和结合状况检验等等。大型动力机械的总装工作一般在专门的试 车台架上进行，有详尽的试车规程。 除上述内容外，油漆、包装也属于装配作业范畴，零、部件的转移往往 是装配中必不可少的辅助工作。 机械装配工艺 2008 年

13、 09 月 01 日 星期一 11:17 本章主要介绍以下内容：1机械装配基本问题概述 2保证装配精度的方法 3装配尺寸链 4装配工艺规程的制定 课时分配：1、4，共一学时，2、 3，各一学时 重点：保证装配精度的方法 难点：装配尺寸链91 机械装配工艺概述一、机器装配的基本概念根据规定的技术要求，将零件或部件进行配合和连接，使之成为半成品或 成品的过程，称为装配。机器的装配是机器制造过程中最后一个环节，它包括 装配、调整、检验和试验等工作。装配过程使零件、套件、组件和部件间获得 一定的相互位置关系，所以装配过程也是一种工艺过程。为保证有效地进行装配工作，通常将机器划分为若干能进行独立装配的装

14、 配单元。1、 零件：是组成机器的最小单元，由整块金属或其它材料制成的。 (见 教材 P246)2、 套件（合件）：是在一个基准零件上，装上一个或若干个零件构成的。 是最小的装配单元。3、 组件：是在一个基准零件上，装上若干套件及零件而构成的。如，主 轴组件。4、 部件：是在一个基准零件上，装上若干组件、套件和零件而构成的。 如，车床的主轴箱。 部件的特征：是在机器中能完成一定的、完整的功能。二、各种生产类型的装配特点： (见教材 P233 表 9.1)三、装配精度与装配尺寸链1、装配精度：为了使机器具有正常工作性能，必须保证其装配精度。机器的装配精度通常包含三个方面的含义：(见教材 P233

15、) （1） 相互位置精度：指产品中相关零部件之间的距离精度和相互位置精度。 如平行度、垂直度和同轴度等 （2） 相对运动精度：指产品中有相对运动的零部件之间在运动方向和相对运 动速度上的精度。如传动精度、回转精度等。 （3） 相互配合精度：指配合表面间的配合质量和接触质量。2、装配尺寸链 （1）装配尺寸链的定义：在机器的装配关系中，由相关零件的尺寸或相互位置 关系所组成的一个封闭的尺寸系统，称为装配尺寸链。 （2）装配尺寸链的分类：1） 直线尺寸链：由长度尺寸组成，且各环尺寸相互平行的装配尺寸链。2） 角度尺寸链：由角度、平行度、垂直度等组成的装配尺寸链。3） 平面尺寸链：由成角度关系布置的长

16、度尺寸构成的装配尺寸链。（3）装配尺寸链的建立方法：1） 确定装配结构中的封闭环；2） 确定组成环： 从封闭环的的一端出发，按顺序逐步追踪有关零件的有关尺寸，直至封闭环的 另一端为止，而形成一个封闭的尺寸系统，即构成一个装配尺寸链。（4）装配尺寸链的计算： 主要有两种计算方法：极值法和统计法。 前面介绍 的极值法工艺尺寸链基本计算公式，完全适用装配尺寸链的计算。92 保证装配精度的四种装配方法保证装配精度的方法可归纳权为：互换装配法、选择装配法、修配装配法和调 整装配法四大类。(见教材 P234) 一、 互换装配法(见教材 P234)采用互换法装配时，被装配的每一个零件不需作任何挑选、修配和调整就能达 到规定的装配精度要求。用互换法装配，其装配精度主要取决于零件的制造精 度。根据零件的互换程度，互换装配法可分为完全互换装配法和不完全互换装