裝配工藝規(guī)程設(shè)計教材

第五章裝配工藝規(guī)程設(shè)計1.裝配概念其基本任務(wù)就是研究在一定的生產(chǎn)條件下，以高生產(chǎn)率和低成本裝配出高質(zhì)量的產(chǎn)品。裝配工藝按照規(guī)定的技術(shù)要求，將零件組合成組件，并進一步結(jié)合成部件以至整臺機器的過程，分別稱為裝配。一、裝配的概念及裝配內(nèi)容

2.裝配工作的基本內(nèi)容清洗去除粘附在零件上的灰塵、切屑和油污。清洗后的零件通常還具有一定的中間防銹能力。聯(lián)接可拆卸聯(lián)接——螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接和銷釘聯(lián)接等，其中以螺紋聯(lián)接的應(yīng)用最為廣泛。不可拆卸連接——焊接、鉚接及過盈連接等。機器制造裝配過程計劃采購訂單成本核算產(chǎn)品設(shè)計工藝路線BOM項目市場制造下達制造設(shè)計工程裝配車間用戶客戶服務(wù)校正、調(diào)整與配作校正是指產(chǎn)品中相關(guān)零部件相互位置的找正、找平及相應(yīng)的調(diào)整工作。配作通常指配鉆、配鉸、配刮和配磨等。平衡防止運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性要求較高的機器在使用中出現(xiàn)振動。驗收試驗根據(jù)有關(guān)技術(shù)標準和規(guī)定，對其進行比較全面的檢驗和試驗。二、裝配精度與零件精度

裝配精度不僅影響機器或部件的工作性能，而且影響它們的使用壽命。裝配精度主要包括：各部件的相互位置精度；各運動部件間的相對運動精度；配合表面間的配合精度和接觸質(zhì)量。1.裝配精度內(nèi)容1.機器和部件是由許多零件裝配而成的，所以，零件的精度特別是關(guān)鍵零件的精度影響相應(yīng)的裝配精度。2.當(dāng)裝配精度要求較高時，采用適當(dāng)?shù)墓に嚧胧慵唇?jīng)濟精度加工）保證裝配精度。2.裝配精度與零件精度間的關(guān)系三、裝配尺寸鏈的建立1.裝配尺寸鏈的查找方法

首先根據(jù)裝配精度要求確定封閉環(huán)。再取封閉環(huán)兩端的任一零件為起點，沿裝配精度要求的位置方向，以裝配基準面為查找線索，分別找出影響裝配精度要求的零件（組成環(huán)），直至找到同一基準零件或同一基準表面為止。（舉例）2.查找裝配尺寸鏈應(yīng)注意的問題1.裝配尺寸鏈應(yīng)進行必要的簡化（舉例）2.應(yīng)遵循最短路線原則；3.裝配尺寸鏈的方向性。圖裝配尺寸鏈舉例圖例臥式車床床頭和尾座兩頂尖的等高度要求圖例車床主軸與尾座中心線等高裝配尺寸鏈四、保證裝配精度的裝配方法常用裝配方法互換法選配法修配法調(diào)整法完全互換法部分互換法在裝配過程中，零件互換后仍能達到裝配精度要求的裝配方法。實質(zhì)

其實質(zhì)是用控制零件加工誤差來保證裝配精度。（一）互換裝配法

根據(jù)零件的互換程度不同，互換法又可分為完全互換法和不完全互換法合格的零件在進入裝配時，不經(jīng)任何選擇、調(diào)整和修配就可以使裝配對象全部達到裝配精度的裝配方法，稱之為完全互換法。定義方法

其方法是各有關(guān)零件公差之和應(yīng)小于或等于裝配公差。1.完全互換法特點應(yīng)用特點：裝配工作簡單，生產(chǎn)率高，有利于組成流水生產(chǎn)、協(xié)作生產(chǎn)，同時也有利于維修和配件制造，生產(chǎn)成本低。

但當(dāng)裝配精度要求較高，組成環(huán)較多時，零件難以按經(jīng)濟精度制造。用于少環(huán)尺寸鏈或精度不高的多環(huán)尺寸鏈中。適用于任何生產(chǎn)類型。

例11－1（圖11－2）所示為車床主軸部件的局部裝配圖，要求裝配后保證軸向間隙A0＝0.1～0.35mm。已知各組成環(huán)的基本尺寸為：A1=43mm，A2=5mm，A3=30mm，，A5=5mm，A4為標準件的尺寸，試按極值法求出各組成環(huán)的公差及上、下偏差。解：（1）建立裝配尺寸鏈，其中，減環(huán)：A2，A3，A4，A5增環(huán)：A1（2）確定各組成環(huán)的公差，組成環(huán)的平均極限公差為：

以A3作為協(xié)調(diào)環(huán)，其它各組成環(huán)按入體原則標注上、下偏差，即：計算協(xié)調(diào)環(huán)A3的上、下偏差：EI（A3）＝－0.16mmES（A3）＝－0.10mm∴

根據(jù)實際情況確定：T(A1)=T(A3)0.06mm，T(A2)=T(A5)＝0.045mm，A4為標準件，即T(A4)＝0.04mm。2.不完全互換法指機器或部件的所有合格零件，在裝配時無須選擇、修配或改變其大小或位置，裝入后即能使絕大多數(shù)裝配對象達到裝配精度的裝配方法。定義實質(zhì)方法其實質(zhì)是零件按經(jīng)濟精度制造，公差適當(dāng)放大，零件加工容易，但會使少數(shù)產(chǎn)品裝配精度達不到要求，但這是小概率事情，總體經(jīng)濟可行。各有關(guān)零件公差平方之和應(yīng)小于或等于裝配公差的平方。特點應(yīng)用特點：擴大了組成環(huán)的制造公差，零件制造成本低，裝配過程簡單，生產(chǎn)效率高。

但會有少數(shù)產(chǎn)品達不到規(guī)定的裝配精度要求，要采取另外的返修措施。用于大批大量生產(chǎn)中裝配精度要求高、組成環(huán)較多的尺寸鏈中。

例11－2已知條件與例11－1相同，試用不完全互換法確定各組成環(huán)的公差及其上、下偏差。解：裝配尺寸鏈與前相同組成環(huán)的平均公差Tav為

以Tav作參考，根據(jù)實際情況確定T(A1)=0.15mm，T(A2)=T(A5)＝0.10mm，A4為標準件，即T(A4)＝0.04mm。選A3為協(xié)調(diào)環(huán)，其公差T（A3）可從下式算出。

確定各組成環(huán)的上、下偏差。除協(xié)調(diào)環(huán)A3以外，其它組成環(huán)均按入體原則標注，即：計算協(xié)調(diào)環(huán)A3的上、下偏差：根據(jù)公式計算協(xié)調(diào)環(huán)的中間偏差Δ30.025＝0.075－（－0.05+Δ3－0.02－0.05）Δ3＝－0.03mm3.選配法（1）直接選配法（2）分組選配法（3）復(fù)合選配法將配合零件按經(jīng)濟精度制造，然后，選擇合適的零件進行裝配，以保證裝配精度的一種方法。

裝配工人從許多待裝配的零件中，憑經(jīng)驗挑選合格的零件通過試湊進行裝配的方法。優(yōu)點：簡單，不需要將零件分組，但挑選零件時間長，勞動量大，裝配質(zhì)量取決于工人的技術(shù)水平，不宜用于節(jié)拍要求較嚴的大批大量生產(chǎn)。這種裝配方法沒有互換性。（1）直接選配法（2）分組選配法可將組成環(huán)公差增大若干倍（一般為2～４倍），使組成環(huán)零件可以按經(jīng)濟精度進行加工，然后再將各組成環(huán)按實際尺寸大小分為若干組，各對應(yīng)組進行裝配，同組零件具有互換性，并保證全部裝配對象達到規(guī)定的裝配精度，這就是分組法。定義實質(zhì)

其實質(zhì)是零件按經(jīng)濟精度制造，公差適當(dāng)放大，零件加工容易，按實際尺寸測量分組，對應(yīng)組完全互換裝配，達到裝配精度要求。－+－0.1ⅠⅠ+0.1Ymax=0.2Ymin=0軸裝配精度為0.2mm孔ⅡⅡ－0.05+0.05Ymax=0.1現(xiàn)裝配精度為0.1mm例：通過分組提高裝配精度－+－0.1+0.1ⅠⅠ+0.1Ymax=0.2Ymin=0ⅡⅡ+0.2軸孔軸、孔的制造公差為0.1現(xiàn)軸、孔的制造公差為0.2例：通過公差放大降低零件的加工精度特點應(yīng)用特點：擴大了組成環(huán)的制造公差，零件制造不高，但可獲得高的裝配精度。

但增加了零件測量、分組、存儲、運輸?shù)墓ぷ髁?。用于大批大量生產(chǎn)中裝配精度要求高、組成環(huán)數(shù)少的裝配尺寸鏈中。

將上述兩種方法的綜合，即將零件預(yù)先測量分組，裝配時再在各對應(yīng)組內(nèi)憑工人經(jīng)驗直接選配。特點：配合件公差可以不等，裝配質(zhì)量高，且裝配速度較快，能滿足一定的生產(chǎn)節(jié)拍要求。（3）復(fù)合選配法

現(xiàn)以汽車發(fā)動機活塞、活塞銷和連桿組裝為例，對分組裝配法進行分析。圖11-5a所示為發(fā)動機活塞、活塞銷和連桿的組裝簡圖，其中活塞銷與活塞銷孔為過盈配合，活塞銷與連桿小頭孔為間隙配合。根據(jù)裝配技術(shù)要求，活塞銷孔直徑D與活塞銷直徑d在冷態(tài)裝配時，應(yīng)有0.0025～0.0075mm的過盈量，即：

Ymin=Dmax-dmin=-0.0025mm

Ymax=Dmin-dmax=-0.0075mm從公差與配合的知識可知Ymin-Ymax=T0=Th+Ts=0.005mm分組選配法應(yīng)用舉例圖11－5活塞、活塞銷和連桿分組裝配實例

a)組裝簡圖b)分組示意圖

1－活塞2－連桿3－活塞銷4－擋圈若采用完全互換法裝配，則銷與銷孔的平均極值公差僅為0.0025mm，設(shè)活塞銷直徑為

mm，銷孔直徑為

mm，顯然加工是十分困難的。

現(xiàn)將它們的公差都按同方向放大四倍，放大后的d和D為：d=mm，D=mm。這樣可采用高效率的無心磨和金剛鏜分別加工活塞銷外圓和活塞銷孔，然后用精密量儀進行測量，并按尺寸大小分成四組，涂上不同顏色便于分組裝配，見表11-1。

將表11-1所示互配零件加工尺寸的公差帶放大并分組后的情況用圖11-5b表示?？梢婋m然互配零件的公差擴大了四倍，但只要用對應(yīng)組的零件進行互配，其裝配精度完全符合設(shè)計要求。

1)配合件公差應(yīng)當(dāng)相等；公差要向同方向增大；增大的倍數(shù)要等于分組數(shù)。

2）要保證分組后各組的配合精度和配合性質(zhì)符合原設(shè)計要求，原規(guī)定的形位公差和表面粗糙度值不能隨公差增大而增大。

3)

為保證對應(yīng)組內(nèi)相配件數(shù)量的配套，相配件的尺寸分布應(yīng)相同。不配套的零件聚集至一定數(shù)量時，專門加工一批零件與之配套。

4)

分組數(shù)不宜太多。

分組法只適用于封閉環(huán)精度要求很高的少環(huán)尺寸鏈，一般相關(guān)零件只有2~3個。應(yīng)用分組裝配法必須注意以下幾點三.修配法各組成環(huán)均按經(jīng)濟精度制造，而對其中某一環(huán)（稱補償環(huán)或修配環(huán)）預(yù)留一定的修配量，在裝配時用鉗工或機械加工的方法將修配量去除，使裝配對象達到設(shè)計所要求的裝配精度。定義實質(zhì)其實質(zhì)是裝配時去除補償環(huán)的部分材料以改變其實際尺寸，使封閉環(huán)達到其公差與極限偏差要求的裝配方法。特點應(yīng)用特點：組成環(huán)可按經(jīng)濟精度制造，但可獲得高的裝配精度。

但增加了修配工作,生產(chǎn)效率低,對裝配工人技術(shù)要求高。用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、尺寸鏈環(huán)數(shù)較多、產(chǎn)品精度要求高的單件小批生產(chǎn)的場合。（1）單件修配法（2）合并加工修配法（3）自身加工修配法修配方法應(yīng)用裝配法必須注意以下幾點修配環(huán)選擇（1）易于修配、便于裝卸（2）盡量不選公共環(huán)為修配環(huán)修配環(huán)尺寸的確定（1）修配環(huán)被修配時，尺寸“越修越小”。此時封閉環(huán)實際最小極限尺寸A’0min

不能小于封閉環(huán)所允許的最小尺寸A0min。（2）修配環(huán)被修配時，封閉環(huán)尺寸“越修越大”。此時封閉環(huán)實際最大極限尺寸A’0max

不能大于封閉環(huán)所允許的最大尺寸A0max。（3）最小修配量即為刮研量。在修配環(huán)的基本尺寸中要加上刮研量。刮研量既要足夠，又不能太大。車床主軸孔軸線與尾座套筒錐孔軸線等高誤差要求為0～0.06，且只允許尾座套筒錐孔軸線高。為簡化計算，略去各相關(guān)零件軸線同軸度誤差，得到一個只有A1、A2、A3三個組成環(huán)的簡化尺寸鏈，如圖6-8所示?！纠?-4】【解】1）選擇修配環(huán)本例中修刮尾座底板最為方便，故選A2作修配環(huán)。若已知A1、A2、A3的基本尺寸分別為202、46和156。用修配法裝配，試確定A1、A2、A3的偏差。修配裝配法舉例圖6-8

車床主軸中心線與尾座套筒中心線等高裝配尺寸鏈A1A0A2A3用A0′表示修配前封閉環(huán)實際尺寸。本例中，修配環(huán)修配后封閉環(huán)變小，故A0′的最小值應(yīng)與A0的最小值相等。按直線尺寸鏈極值算法公式，可導(dǎo)出：2）確定各組成環(huán)公差及除修配環(huán)外的各組成環(huán)公差帶位置3）確定修配環(huán)公差帶的位置A1A0A1和A3兩尺寸均采用鏜模加工，經(jīng)濟公差為0.1，按對稱原則標注，有：

A1=202±0.05,A3=156±0.05，A2采用精刨加工，經(jīng)濟公差也為0.1。修配裝配法舉例A2A3將已知數(shù)值代入，可求出：A2min=46.1,于是可得到：若要求尾座底板裝配時必須刮研，且最小刮研量為0.15。則可最后確定底板厚度為：此時，可能出現(xiàn)的最大刮研量為：

為了減小刮研量，可以采用“合并加工”的方法，將尾座和底板配合面配刮后裝配成一個整體，再精鏜尾座套筒孔。此時，直接獲得尾座套筒孔軸線至底板底面的距離A23，由此而構(gòu)成的新的裝配尺寸鏈，組成環(huán)數(shù)減少為兩個，這是裝配尺寸鏈最短路線（最少環(huán)數(shù)）原則的一個應(yīng)用。四、調(diào)整法組成環(huán)按經(jīng)濟精度加工，采用調(diào)整的方法改變某個組成環(huán)（稱補償環(huán)或調(diào)整環(huán)）的實際尺寸或位置，使封閉環(huán)達到其公差和極限偏差的要求。定義實質(zhì)其實質(zhì)是裝配時調(diào)節(jié)調(diào)整件的相對位置，或選用合適的調(diào)整件，使封閉環(huán)達到其公差與極限偏差要求的裝配方法。調(diào)整法有三種方法：可動調(diào)整法選定某個零件為調(diào)整環(huán)，根據(jù)封閉環(huán)的精度要求，采用改變調(diào)整環(huán)的位置，即移動、旋轉(zhuǎn)或移動旋轉(zhuǎn)同時進行，以達到裝配精度的方法。固定調(diào)整法選擇一個組成環(huán)作調(diào)整環(huán)，作為調(diào)整環(huán)的零件是按一定尺寸間隔制成的一組零件，裝配時根據(jù)封閉環(huán)超差的大小，從中選出某一尺寸等級適當(dāng)?shù)牧慵磉M行補償，從而保證規(guī)定的裝配精度。通常使用的調(diào)整環(huán)有墊圈、墊片、軸套等。誤差抵消調(diào)整法在總裝或部裝時，通過對尺寸鏈中某些組成環(huán)誤差的大小和方向的合理配置，達到使加工誤差相互抵消或使加工誤差對裝配精度的影響減小的目的。特點應(yīng)用特點：組成環(huán)可按經(jīng)濟精度制造，但可獲得高的裝配精度。

但增加了調(diào)整裝置。（1）可動調(diào)整法和誤差抵消調(diào)整法應(yīng)用于小批生產(chǎn)；（2）固定調(diào)整法應(yīng)用于大批量生產(chǎn)的場合。圖6-10a所示部件中，齒輪軸向間隙要求控制在0.05～0.15范圍內(nèi)。若A1、A2和AK的基本尺寸分別為50、45和5，按加工經(jīng)濟精度確定A1和A2的公差分別為0.15和0.1。試確定調(diào)節(jié)墊片AK的厚度及公差?！纠?-12】A0A2A1AKa）圖6-10

固定調(diào)節(jié)法示例采用調(diào)整法計算各組成環(huán)及調(diào)整環(huán)的公差。圖6-10b所示為尺寸鏈圖?！窘狻?、選擇AK為調(diào)整件。因為其加工容易，裝卸方便。固定調(diào)整法舉例AkA2A1b）A03、確定組成環(huán)的極限偏差：按入體原則確定各組成環(huán)的極限偏差。固定調(diào)整法舉例4、確定各環(huán)的中間偏差：

△A1=+0.075，△A2=-0.05，△A0=+0.12、確定各組成環(huán)的公差：除調(diào)整環(huán)和標準件外，其余的都按照經(jīng)濟精度確定各組成環(huán)公差。取T1=0.15,T2=0.1，TK=0.03。調(diào)整件的公差取小些，否則會造成調(diào)整件級數(shù)太多。5、計算調(diào)整環(huán)AK的調(diào)整（補償）量FF=（T1+T2+Tk）-T0=（0.15+0.1+0.03）-0.1=0.18mm6、計算各組調(diào)整件的尺寸間隔S及組數(shù)ZS=T0-TK=0.1-0.03=0.077、計算調(diào)整環(huán)的平均尺寸：調(diào)整環(huán)的中間偏差為△AK

△A0=△A1-(△A2+△AK)∴△Ak=△A1-△A2-△A0=0.025mm∴Akav=Ak+△Ak=5.025mm8、確定各組調(diào)整環(huán)的尺寸本例為奇數(shù)，則：裝配尺寸鏈計算方法的選用不完全互換法完全互換法選配法修配法調(diào)整法用極值法計算，大批量生產(chǎn)用概率法。用概率法計算。用極值法計算。用極值法計算。用極值法計算，大批量生產(chǎn)用概率法。第四節(jié)裝配工藝規(guī)程的制訂基本原則1)保證產(chǎn)品的裝配質(zhì)量；2)縮短裝配周期，提高生產(chǎn)率；3)合理安排裝配工序，盡量減少鉗工裝配的工作量。4)盡量減少裝配成本；5)裝配工藝規(guī)程應(yīng)做到正確、完整、協(xié)調(diào)、規(guī)范。6)充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，盡可能采用國內(nèi)外先進工藝技術(shù)。7)充分考慮安全生產(chǎn)和防止環(huán)境污染問題。內(nèi)容、方法、步驟1．研究產(chǎn)品圖樣及驗收技術(shù)條件產(chǎn)品分析2．裝配尺寸鏈分析計算、裝配結(jié)構(gòu)工藝性分析3．將產(chǎn)品分解為獨立的裝配單元零件：組成機器的基本元件。合件：若干零件永久連接或連接在某個基準零件上少數(shù)幾個零件組合。組件：一個或幾個合件和幾個零件組合。部件：一個或幾個組件、合件或零件的組合。機器：即產(chǎn)品，全部裝配單元結(jié)合而成的整體。裝配組織形式確定固定式裝配移動式裝配全部的裝配工作在一個固定的工作地上進行。裝配過程中裝配對象的位置不變，裝配所需要的零部件都匯集在工作地附近。裝配過程在裝配對象的連續(xù)或間歇的移動中完成。各種裝配方法的適用范圍和應(yīng)用實例裝配方法

適用范圍應(yīng)用舉例完全互換法

適用于零件數(shù)較少、批量很大、零件可用經(jīng)濟精度加工時汽車、拖拉機、中小型柴油機、縫紉機及小型電機的部分部件不完全互換法

適用于零件數(shù)稍多、批量大、零件加工精度可適當(dāng)放寬時機床、儀器儀表中的某些部件

分組法

適用于成批或大量生產(chǎn)中，裝配精度很高，零件數(shù)很少，又不采用調(diào)整裝配時中小型柴油機的活塞與缸套、活塞與活塞銷、滾動軸承的內(nèi)外圈與滾子修配法

單件小批生產(chǎn)中，裝配精度要求高且零件數(shù)較多的場合車床尾座墊板、滾齒機分度蝸輪與工作臺裝配后精加工齒形調(diào)整法

除必須采用分組法選配的精度配件外，調(diào)整法可用于各種裝配場合機床導(dǎo)軌的楔形鑲條、滾動軸承調(diào)整間隙的間隔套墊圈裝配方法的選擇裝配工藝規(guī)程確定裝配內(nèi)容裝配順序清洗、刮削、平衡、過盈連接、螺紋連接、校正、檢驗、試車、油漆、包裝等。先下后上，先內(nèi)