机械零件工艺规程设计-装配工艺

机械制造技术基础装配工艺MachineAssembling2本课内容概述装配方法装配尺寸链装配工艺规程制定一、概述机械制造的基本流程

新产品（机器）的开发内容：概念设计、方案设计、详细设计、样机试制与评审、工艺设计、新产品鉴定、试销、生产准备、批量生产。

在方案设计阶段往往需要设计多种方案，通过性能、成本等的对比，经评审最后确定一种方案。一、概述装配的概念

任何一台机器设备都是有许多零件所组成，将若干合格的零件按规定的技术要求组合成部件，或将若干个零件和部件组合成机器设备，并经过调整、检验等成为合格产品的工艺过程称为装配。一、概述装配的概念一、概述装配的概念一、概述装配的概念装配的工艺过程装配是机器制造中的最后一道工序，是保证机器达到各项技术要求的关键。装配工作的好坏，对产品的质量起着重要的作用。一、概述机械制造的基本流程零件组成机器的基本元件一般都是将零件装配成合件、组件或部件后进入总装，直接装入机器的零件不多合件可以是若干个零件的永久连接，也可以是少数几个零件组合在一个基准件上合件组合后，有的还需要加工，如连杆小头孔压入衬套后，还需要精镗孔组件一个或几个合件和零件的组合部件一个或几个组件、合件或零件的组合组合后具有一定功能机器

由上述全部单元组合而成的整体一、概述装配工作的技术要求1）装配时，应检查零件与装配有关的形状和尺寸精度是否合格，检查有无变形、损坏等，并应注意零件上各种标记，防止错装。（2）固定连接的零部件，不允许有间隙。活动的零件能在正常的间隙下，灵活均匀地按规定方向运动，不应有跳动。（3）各运动部件（或零件）的接触表面，必须保证有足够的润滑，若有油路，必须畅通。（4）各种管道和密封部位，装配后不得有渗漏现象。（5）试车前，应检查个部件连接的可靠性和运动的灵活性，各操纵手柄是否灵活和手柄位置是否在合适的位置；试车前，从低速到高速逐步进行。10一、概述

机械制造的基本流程机械装配是按规定的精度和技术要求，将构成机器的零件结合成组件、部件和产品的过程。装配是机器制造中的后期工作，是决定产品质量的关键环节。

机器装配基本作业

机器装配精度清洗连接（过盈）校正、调整与配作

平衡验收、试验相互位置精度相互运动精度相互配合精度11一、概述述清洗平衡过盈连接接螺纹连接接校正装配精度度及其影影响因素素距离精度度运动精度度目的进入装配配的零件件必须先先进行清清洗，以以除去在在制造、、贮存、、运输过过程中所所粘附的的切屑、、油污、、灰尘等等.清洗方法法擦洗、浸浸洗、喷喷淋清洗洗、高压压清洗、、气相清清洗和超超声波清清洗等清洗液水剂清洗洗剂、油油性清洗洗剂（柴柴油、煤煤油和汽汽油）和和化学清清洗剂（（三氯乙乙烯、三三氯乙烷烷、三氟氟三氯乙乙烷等））12一、概述述清洗目的防止机器器运动时时产生过过大的动动态力、、振动。。方法静平衡和和动平衡衡盘状旋转转体零件件，如皮皮带轮、、飞轮等等，一般般只进行行静平衡衡轴向长度度大的零零件，如如曲轴，，传动轴轴等，必必须进行行静、动动平衡。。13一、概述述平衡运转平衡衡性要求求高的机机器，如如精密磨磨床、高高速风机机、高速速内燃机机组，以以及由几几台设备备联接成成的汽轮轮发电机机组等，，为提高高整机工工作平稳稳性和性性能，还还应在整整机装配配后再做做一次平平衡。14一、概述述平衡压入法热胀(或冷缩)法液压套装装法15一、概述述过盈连接接方法在常温情情况下将将轴以一一定压力力压入孔孔内，会会把配合合表面微微观不平平度挤平平，影响响实际过过盈量。。压入法法适用于于过盈量量不大和和要求不不高的情情况（加热包包容件或或冷却被被包容件件），用用于重要要的、精精密的机机械以及及过盈量量较大的的地方利用高压压油注入入配合面面间，使使包容面面胀大后后将被包包容件压压入。配配合面常常有小的的锥度，，加工要要求高，，具有可可拆性，，适用于于过盈量量较大的的大中型型联接件件螺纹连接接的要求求螺栓杆部部不产生生弯曲变变形，螺螺栓头部部、螺母母底面与与被联接接件接触触良好。。被联接件件应均匀匀受压，，互相紧紧密贴合合，联接接牢固。。根据被联联接件形形状、螺螺栓的分分布情况况，按一一定顺序序逐次（（一般为为2～3次）拧紧紧螺栓或或螺母。。螺纹连接接装配技技术拧紧的次次序施力均匀匀性拧紧力大大小16一、概述述螺纹连接接装配要要求17一、概述述螺纹连接接装配要要求螺钉、螺母母的装配配螺钉、螺螺母的装装配是用用螺纹的的连接装装配，它它在机器器制造中中广泛使使用。装装拆、更更换方便便，易于于多次装装拆等优优点。螺螺钉、螺螺母装配配中的注注意事项项：（1）螺纹配配合应做做到用手手能自由由旋入，，过紧会会咬坏螺螺纹，过过松则受受力后螺螺纹会断断裂。18一、概述述螺纹连接接装配要要求(2)螺母端面面应与螺螺纹轴线线垂直，，以受力力均匀。。(3)装配成组组螺钉、、螺母时时，为保保证零件件贴合面受力均均匀，应应按一定定要求旋旋紧，并并且不要一次完完全旋紧紧，应按按次序分分两次或或三次旋紧。19一、概述述螺纹连接接装配要要求（4）对于在在变载荷荷和振动动载荷下下工作的的螺纹连连接，必必须采用用防松保保险装置置。1）控制扭扭矩法用电动机机驱动的的工具、、扳手或或用一个个限制扭扭矩或测测量扭矩矩装置的的手动工工具来控控制扭矩矩2）控制旋转转角法先按某个个初始扭扭矩预紧紧，使工工件相互互贴紧后后，再从从此扭矩矩值开始始旋转一一个预先先确定的的角度3）控制屈服服点法由电动机机驱动的的螺纹拧拧紧工具具输出测测量值，，由这些些值构成成旋转角角—扭矩曲线线，当达达到螺栓栓屈服点点时，即即发出信信号使螺螺栓扳手手停止20一、概述述螺纹连接接装配要要求-拧紧力的的控制滚动轴承承的装配配多数为为较小的的过盈配配合，装装配时常常用手锤锤或压力力机压装装。轴承承装配到到轴上时时，应通通过垫套套施力于于内圈端端面上；；轴承装装配到机机体孔内内时，则则应施力力于外圈圈端面上上；若同同时压到到轴上和和机体孔孔中时，，则内外外圈端面面应同时时加压。。21一、概述述滚动轴承承的装配配如果没有有专用垫垫套时，，也可用用手锤、、铜棒沿沿着轴承承端面四四周对称称均匀地地敲入，，用力不不能太大大。如果轴承承与轴是是较大过过盈配合合时，可可将轴承承吊放到到80～90℃的热油中中加热，，然后趁趁热装配配。22一、概述述滚动轴承承的装配配齿轮装配配的主要要技术要要求是保保证齿轮轮传递运运动的准准确性、、平稳性性、轮齿齿表面接接触斑点点和齿侧侧间隙合合乎要求求等。轮齿表面面接触斑斑点可用用涂色法法检验，，先在主主动轮的的工作齿齿面上涂涂上红丹丹，使相相啮合的的齿轮在在轻微的的制动下下运转，，然后看看从动轮轮啮合齿齿面上接接触斑点点的位置置和大小小。23一、概述述齿轮的装装配齿侧间隙隙一般可可用后簿簿规插入入齿侧间间隙中检检查。后后簿规是是由一套套后簿不不同的钢钢片组成成，每片片的厚度度值都标标注在它它的表面面上。24一、概述述齿轮的装装配机器拆卸卸工作，，应按其其结构的的不同，，预先考考虑操作作顺序，以免先先后倒置，，或贪图省省事猛拆猛猛敲，造成成零件的损损伤或变形形。2)拆卸的顺序序，应与装装配的顺序序相反。3)拆卸时，使使用的工具具必须保证证对合格零零件不会发发生损伤，，严禁用手手锤直接在在零件的工工作表面上上敲击。4)拆卸时，零零件的旋松松方向必须须辨别清楚楚。5)拆下的零部部件必须有有次序、有有规则地放放好，并按按原来结构构套在一起起，配合件件上做记号号，以免搞搞乱。对丝丝杠、长轴轴类零件必必须将其吊吊起，防止止变形。25一、概述齿轮的装配配指各零部件件本身或相相互之间位位置的找正正，及相应应的调整工工作，主要要是形位误误差：直线度平面度同轴度垂直度等26一、概述校正27一、概述装配精度有关零件或或部件间的的尺寸精度度，如间隙或过过盈量等；；位置精度，，如平行度，，垂直度和和同轴度等等；相对运动精精度，即在相对运运动过程中中保证有关关零件或部部件间相对对位置的准准确度；接触精度，，即连接或配配合表面的的接触面积积和接触点点分布等。。28一、概述装配精度单缸发动机机装配相对对位置精度度要求活塞外圆的的中心线与与缸体孔中中心线平行行。它同活塞外外圆中心线线与其销孔孔中心线的的垂直度a1、连杆小头头孔中心线线与其大头头孔中心线线的平行度度a2、曲轴的连连杆轴颈中中心线与其其主轴颈中中心线的平平行度a3及缸体孔中中心线与其其主轴孔中中心线的垂垂直度a0有关。29一、概述装配精度影影响因素回转台床鞍升降台αPα0αTαRαS卧式万能铣床工作台面对升降台垂直移动的垂直度要求千分表直角尺工作台移动方向零件的加工工精度装配方法与装配配技术零件间的接接触质量力、热、内内应力引起起的零件变变形旋转件的不平衡等30一、概述装配尺寸-距离精度保证一定的的间隙，配配合质量、、尺寸要求求等相关零零件、部件件的距离准确程程度31一、概述运动精度与主轴轴颈颈的精度、、轴承精度度、总体轴轴孔精度和和传动元件件自身精度度等密切相相关。主轴圆跳动动轴向窜动转动精度传动精度一、概述装配的组织织形式生产规模装配方法与组织形式自动化程度特点单件生产手工（使用简单工具）装配，无专用和固定工作台位手工生产率低，装配质量很大程度上取决于装配工人的技术水平和责任心成批生产装配工作台位固定，备有装配夹具、模具和各种工具，可分部件装配和总装配，也可组成装配对象固定而装配工人流动的流水线手工为主，部分使用工具和夹具有一定生产率，能满足装配质量要求，需用设备不多；工作台位之间一般不用机械化输送成批生产轻型产品每个工人只完成一部分工作，装配对象用人工依次移动（可带随行夹具），装备按装配顺序布置人工流水线生产率较高，对工人技术水平要求相对较低，装备费用不高；装配工艺相似的多品种流水线可采用自由节拍移动成批或大批生产一种或几种相似装配对象专用流水线，有周期性间歇移动和连续移动两种方式机械化传输生产率高，节奏性强，待装零、部件不能脱节，装备费用较高大批大量生产半自动或全自动装配线，半自动装配线部分上下料和装配工作采用人工方法半自动、全自动装配生产率高，质量稳定，产品变动灵活性差，装备费用昂贵33二、装配方方法常用装配方方法及其适适用范围互换法选配法修配法调整法34二、装配方方法常用装配方方法及其适适用范围装配方法工艺特点

适用范围完全互换法①配合件公差之和小于/等于规定装配公差；②装配操作简单；便于组织流水作业和维修工作大批量生产中零件数较少、零件可用加工经济精度制造者，或零件数较多但装配精度要求不高者大数互换法①配合件公差平方和的平方根小于/等于规定的装配公差；②装配操作简单，便于流水作业；③会出现极少数超差件大批量生产中零件数略多、装配精度有一定要求，公差较完全互换法可适当放宽；适用产品的一些部件装配分组选配法①零件按尺寸分组，将对应尺寸组零件装配在一起；②零件误差较完全互换法可以大数倍适用于大批量生产中零件数少、装配精度要求较高、又不便采用其它调整装置的场合修配法预留修配量的零件，在装配过程中通过手工修配或机械加工，达到装配精度用于单件小批生产中装配精度要求高的场合调节法装配过程中调整零件之间的相互位置，或选用尺寸分级的调整件，以保证装配精度动调整法多用于对装配间隙要求较高并可以设置调整机构的场合；静调整法多用于大批量生产中零件数较多、装配精度要求较高的场合定义机器装配时时由相关零零件的尺寸寸或相互位位置关系所所组成的尺尺寸链。作用查找零件对对装配精度度的影响；；指导制订装装配工艺，，合理安排排装配工序序；分析产品结结构的合理理性。35三、装配尺尺寸链定义封闭环十分分明显，一一定是机器器产品或部部件的某项项装配精度度；封闭环在装装配后才能能形成，不不具有独立立性（装配配精度只有有装配后才才能测量））；各组成环不不是仅在一一个零件上上的尺寸，，而是在几几个零件或或部件间与与装配精度度有关的尺尺寸；装配尺寸链链形式较多多，有线性性尺寸链、、角度尺寸寸链、平面面尺寸链、、空间尺寸寸链。36三、装配尺尺寸链特点与工艺尺寸寸链有所不不同。工艺尺寸链链中所有尺尺寸都分布布在同一个个零件上，，计算主要要解决零件件加工精度度问题；而而装配尺寸寸链中每一一个尺寸都都分布在不不同零件上上，每个零零件的尺寸寸都是一个个组成环，，有时两个个零件之间间的间隙等等也构成组组成环37三、装配尺尺寸链特点38三、装配尺尺寸链建立方法确定封闭环环：通常装配尺尺寸链封闭闭环就是装装配精度要求。装配尺寸链链查找方法法：找出与封闭闭环相关的的零件及其其相关尺寸寸。方法是是从封闭环环出发，按按逆时针或或顺时针方方向依次寻寻找相邻零零件，直至至返回到封封闭环，形形成封闭环环链。39三、装配尺尺寸链组成原则装配尺寸链链组成的最最短路线（（最少环数数）原则组成装配尺尺寸链时，，应使每个个有关零件件只有一个个尺寸列入入装配尺寸寸链。相应应地，应将将直接连接接两个装配配基准面间间的那个位位置尺寸或或位置关系系标注在零零件图上。。又称“一件件一环”原原则40三、装配尺尺寸链计算方法装配尺寸链链应用正计算——验算反计算——设计计算方法极值法概率法极值法：配合件公差差之和小于于/等于规定装装配公差；；优点：简单可靠；；缺点：组成环较多多，or封闭环公差差较小时，，组成环的的加工误差差很小，难难于加工应用原则：：“入体原则则”正计算：与极值法零零件尺寸链链计算方法法相同反计算：加工容易41三、装配尺尺寸链计算方法概率法各组成环的的尺寸和误误差完全独独立各环尺寸超超差概率≤≤6σ各环公差封闭环公差差42三、装配尺尺寸链计算方法43三、装配尺尺寸链直线尺寸链链44三、装配尺尺寸链直线尺寸链链采用极值算算法计算装装配尺寸链链封闭环公差差的分配1）当组成环环是标准尺尺寸时（如如轴承宽度度，挡圈的的厚度等）），其公差差大小和分分布位置为为确定值2）某一组成成环是不同同装配尺寸寸链公共环环时，其公公差大小和和位置根据据对其精度度要求最严严的那个尺尺寸链确定定45三、装配尺尺寸链直线尺寸链链采用极值算算法计算装装配尺寸链链封闭环公差差的分配3）在确定各各待定组成成环公差大大小时，可可根据具体体情况选用用不同的公公差分配方方法，如等等公差法，，等精度法法或按实际际加工可能能性分配法法等4）各组成环环公差带位位置按入体原则标注，但要要保留一环环作“协调调环”，协协调环公差差带的位置置由装配尺尺寸链确定定。协调环环通常选易易于制造并并可用通用用量具测量量的尺寸三、装配尺尺寸链计算46【例】A2A3A1A5A4A0齿轮与轴部件装配

图示齿轮部件，齿轮轮空套在轴轴上，要求求齿轮与挡挡圈的轴向向间隙为0.1～0.35。已知各零零件有关的的基本尺寸寸为：A1=30,A2=5,A3=43,（标准件）），A5=5。用完全互换换法装配，，试确定各各组成环的的偏差。三、装配尺尺寸链计算47【解】A2A3A1A5A4A0齿轮与轴部件装配

1）建立装配配尺寸链2）确定各组组成环的公公差：按等公差法法计算，各各组成环公公差为：T1=T2=T3=T4=T5=（0.35-0.1）/5=0.05考虑加工难难易程度，，进行适当当调整（A4公差不变）），得到：：T4=0.05,T1=0.06,T3=0.1,T2=T5=0.02三、装配尺尺寸链计算3）确定各组组成环的偏偏差：取A5为协调环。。A4为标准尺寸寸，公差带带位置确定定：除协调环以以外各组成成环公差按按入体标注注：计算协调环环偏差：EI5=-0.12,ES5=-0.1最后可确定定：A2A3A1A5A4A0齿轮与轴部件装配

装配质量符符合规定的的技术要求求生产周期短短、劳动生生产率高成本低装配劳动量量小装配操作方方便49四、装配工工艺规程制制定制订装配工工艺的原则则产品总装配配图、部件件装配图、、重要零件件图；产品验收标标准（检验和试试验内容及及其方法））；产品的生产产纲领（关系到组组织形式、、装配方法法、过程划划分、设备备工装）；现有生产条条件的有关关资料。50四、装配工工艺规程制制定制订装配工工艺的原始始资料进行产品分分析，合理理安排装配配顺序和装装配方法，，编制装配配工艺卡片片；确定生产规规模，选择择装配组织织形式；选择装配工工艺装备（（工/夹/量具、设备备等）；规定总装和和部装的技技术条件、、检查方法法；规定合理的的运输方法法和运输工工具。51四、装配工工艺规程制制定装配工艺的的内容进行产品分分析确定组织形形式拟定装配工工艺过程确定装配顺顺序装配准备工工作装配工序设设计编写工艺文文件制定产品检检验和试验验规范52四、装配工工艺规程制制定制订装配工工艺规程的的步骤五、本课小小结整体了解机器装配的全过程熟悉掌握四种类型装配方法及其适用基本掌握装配尺寸链的计算方法。学会制定装配工艺规程54谢谢55产品分析研究产品图图纸，掌握握装配技术术要求和验验收标准；；对产品结构构进行尺寸寸分析和工工艺分析；；将产品分解解为装配单单元，组织织平行装配配、流水作作业。将装装配单元分分为五级：：零件、合件（若干零件件永久连接接）、组件、部件、机器，然后绘出出装配系统统图。返回56产品分析研究产品图图纸，掌握握装配技术术要求和验验收标准；；对产品结构构进行尺寸寸分析和工工艺分析；；将产品分解解为装配单单元，组织织平行装配配、流水作作业，将装装配单元分分为五级：：零件、合件（若干零件件永久连接接）、组件、部件、机器，然后绘出出装配系统统图。返回57确定组织形形式确定组织形形式固定或移动动形式；选择取决于于生产批量量和产品结结构特点。。返回58拟定装配工工艺过程拟定装配工工艺过程确定装配工工作的内容容：清洗、、刮研、平平衡、过盈盈联接、螺螺纹联接、、校正等；；此外，还还有检验、、试车、油油漆、包装装等。返回59确定装配顺顺序确定装配顺顺序先下后上、、先内后外外、先难后后易，先重重后轻、先先精密后一一般；按装装配单元选选一基准件件进行装配配。返回60装配准备工工作装配准备工工作检验、倒角角、去毛刺刺、清洗等等；处理基准件件：安放支支承，调平平基准件；；检验工作：：检验、试试运转等。。返回61装配工序设设计装配工序设设计确定工序操操作规范，，选择装配配工艺方法法（根据装装配参数选选定压入力力、装配温温度、螺钉钉旋矩等）），选择装装配设备和和工装，确确定工时定定额、协调调各工序内内容，确定定所需用工工人的技术术等级要求求。返回62制定装配工工艺与零件的工工艺规程制制定相同装配工艺过过程卡片是是最基本的的装配工艺艺文件，它它包括装配过程共共需多少装装配工序及及装配顺序序每一工序所所需用的设设备工艺装备及及辅助材料料有关装配工工艺参数装配工时定定额等它在全部装装配过程中中起着指导导的作用，，是生产管管理、工具具管理、设设备管理、、材料管理理、定额管管理和质量量管理的依依据返回63制定产品检检验和试验验规范制定产品检检验和试验验规范检测和试验验的项目及及检验质量量指标；检验和试验验的方法、、条件与环环境要求；；检验和试验验所需工艺艺装备的选选择和设计计；质量问题的的分析方法法和处理措措施。返回完全互换法法在装配时各各配合零件件不经修理理、选择或或调整即可可达到装配配精度的方方法实质就是用用控制零件件的加工误误差来保证证装配精度度的一种方方法。不完全互换换法（大数数互换法））大多数零件件可以进行行互换的装装配方法部分零件的的公差可以