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1、6.6 机器装配工艺规程设计一、概述 1.机器装配与装配工艺系统图 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配单元。零件是组成机器的最小单元。套件是在每一个基准零件上装上一个或若干个零件构成的。组件是在一个基准件上，装上若干零件和套件构成的。此而进行的装配工作称为组装。部件是在一个基准件上，装上若干组件、套件和零件构成的，为
2、此而进行的装配工作称为部装。一台机器则是在一个基准件上，装上若干部件、组件、套件和零件构成的，为此而进行的装配工作称为总装。在装配工艺规程中，常用装配工艺系统图表示零、部件的装配流程和零、部件间相互装配关系。在装配工艺系统图上，每一个单元用一个长方形框表示，标明零件、套件、组件和部件的名称、编号及数量，下图分别给出了组装、部装和总装的装配工艺系统图。组件装配工艺系统图组件装配工艺系统图部件装配工艺系统图部件装配工艺系统图 总装装配工艺系统图总装装配工艺系统图2.装配精度与装配尺寸链 机器的装配精度是根据机器的使用性能要求提出的。机器的装配精度，不仅关系到产品质量，也关系到制造的难易和产品的成本
3、。机器是由零部件组装而成，因此机器的装配精度与零部件制造精度必然有直接的关系。车床主轴线与尾座中心线的等高性要求车床主轴线与尾座中心线的等高性要求 1 1主轴箱主轴箱2 2尾座尾座3 3底板底板4 4床身床身 图示卧式普通车床主轴中心线和尾座中心线对床身导轨有等高要求，这项装配精度要求就与主轴箱、尾座、底板等有关部件的加工精度有关。在装配尺寸链中，通过装配后最终形成的尺寸是装配尺寸链的封闭环。装配尺寸链的封闭环一般代表装配后的间隙或过盈量。机器的装配精度不仅与零部件的尺寸及其精度有关，还与装配过程中所采用的方法有关，装配方法不同，零部件的尺寸及其精度对装配精度的影响关系不同，所以解算装配尺寸链
4、的方法也不同。二、保证装配精度的四种装配方法1.互换装配法 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。互换法装配可分为完全互换法装配和统计互换法装配。完全互换装配法 采用完全互换法装配时，应用极值法计算装配尺寸链。完全互换装配的优点是:装配质量稳定可靠；装配过程简单，装配效率高；易于实现自动装配；产品维修方便。不足之处是:当装配精度要求较高，尤其是在组成环数较多时，组成环的制造公差规定得严，零件制造困难，加工成本高。完全互换装配法适于在成批生产、大量生产中装配那些组成环数较少或组成环数虽多但装配精
5、度要求不高的机器结构。统计互换装配法 统计互换装配法又称不完全互换装配法，其实质是用概率法进行解算封闭环与组成环之间的关系，其优点是可以将组成环的制造公差适当放大，使零件容易加工。但这会使极少数产品的装配精度超出规定要求，不过这种事件是小概率事件，很少发生。统计互换装配方法的优点是:扩大了组成环的制造公差，零件制造成本低;装配过程简单，生产效率高。不足之处是:装配后有极少数产品达不到规定的装配精度要求，须采取另外的返修措施。统计互换装配方法适用于在大批大量生产中装配精度要求高，且组成环数较多的机器结构。2.分组装配法 在大批大量生产中，装配那些精度要求特别高同时又不便于采用调整装置的部件，若用
6、互换装配法装配，组成环的制造公差过小，加工很困难或很不经济，此时可以采用分组装配法装配。采用分组装配法装配时，组成环按加工经济精度制造，然后测量组成环的实际尺寸并按尺寸范围分成若干组，装配时被装零件按对应组进行装配，以保证每组都能达到装配精度要求。采用分组法装配最好能使两相配件的尺寸分布曲线具有完全相同的对称分布曲线。采用分组法装配时，零件的分组数不宜太多。分组法装配的主要优点是:零件的制造精度不高，但却可获得很高的装配精度;组内零件可以互换，装配效率高。不足之处是:增加了零件测量、分组、存贮、运输的工作量。分组装配法适于在大批大量生产中装配那些组成环数少（而装配精度又要求特别高多数情况下为精
7、密偶件）的机器结构。3.修配装配法 单件、小批生产中装配那些装配精度要求高、组成环数又多的机器结构时，常用修配法装配。采用修配法装配时，各组成环均按该生产条件下经济精度加工，装配时封闭环所积累的误差，势必会超出规定的装配精度要求，装配时通过修配装配尺寸链中某一组成环的尺寸(此组成环称为修配环)，最终保证装配精度的要求。在采用修配法装配时，要求修配环便于修配，同时必须留有足够但又不是太大的修配量。修配装配法的主要优点是:组成环均能以加工经济精度制造，但却可获得很高的装配精度。不足之处是:增加了修配工作量，生产效率低;对装配工人的技术水平要求高。修配装配法常用于单件小批生产中装配那些组成环数较多而
8、装配精度又要求较高的机器结构。4.调整装配法 装配时用改变调整件在机器结构中的相对位置或选用合适的调整件来达到装配精度的装配方法，称为调整装配法。调节调整件相对位置的方法有可动调整法、固定调整法和误差抵消调整法等三种，分述如下:可动调整法 可动调整法装配示例可动调整法装配示例 固定调整法 在以装配精度要求为封闭环建立的装配尺寸链中，组成环均按加工经济精度制造，由于扩大组成环制造公差累积造成的封闭环过大的误差，通过更换不同尺寸的固定调整环进行补偿，达到装配精度要求。这种装配方法，称为固定调整法。固定调整装配方法适于在大批大量生产中装配那些装配精度要求较高的机器结构。在产量大、装配精度要求较高的场
9、合，调整件还可以采用多件拼合的方式组成，装配时根据所测实际空隙的大小，把不同厚度的调整垫拼成所需尺寸，然后把它装到空隙中去，以便装配结构达到装配精度要求。误差抵消调整法 在机器装配中，通过调整被装零件的相对位置，使加工误差相互抵消，可以提高装配精度，这种装配方法称为误差抵消调整法。在机床装配中应用较多。三、装配工艺规程设计 设计装配工艺规程要依次完成以下几方面的工作:1.研究产品装配图和装配技术条件 审核产品图样的完整性、正确性;对产品结构进行装配尺寸链分析，对机器主要装配技术条件要逐一进行研究分析，包括保证装配精度的装配工艺方法、零件图相关尺寸的精度设计等;对产品结构进行结构工艺性分析，如发
10、现问题，应及时提出，并同有关工程技术人员商讨图纸修改方案，报主管领导审批。2.确定装配的组织形式 有固定式装配和移动式装配两种：固定式装配 固定式装配是全部装配工作都在固定工作地进行。根据生产规模，固定式装配又可分为集中式固定装配和分散式固定装配。固定式装配多用于单件小批生产;在成批生产中装配那些重量大、装配精度要求较高的产品时，有些工厂采用固定流水装配形式进行装配，装配工作地固定不动，装配工人则带着工具沿着装配线上一个个固定式装配台重复完成某一装配工序的装配工作。移动式装配 被装配产品(或部件)不断地从一个工作地移到另一个工作地，每个工作地重复地完成某一固定的装配工作。这种装备方式称为移动式
11、装配。3.划分装配单元，确定装配顺序，绘制装配工艺系统图 将产品划分为套件、组件、部件等能进行独立装配的装配单元，是设计装配工艺规程中最为重要的一项工作，这对于大批大量生产中装配那些结构较为复杂的产品尤为重要。无论是哪一级装配单元，都要选定某一零件或比它低一级的装配单元作为装配基准件。装配基准件通常应是产品的基体件或主干零部件，基准件应有较大的体积和重量，应有足够的支承面。车床床身部件图车床床身部件图n在划分装配单元确定装配基准零件之后即可安排装配顺序，并以装配工艺系统图的形式表示出来。安排装配顺序的原则是:先下后上，先内后外，先难后易，先精密后一般。床身部件装配工艺系统图床身部件装配工艺系统图4.划分装配工序，进行工序设计 划分装配工序、进行工序设计的主要任务是:(1)划分装配工序，确定工序内容;(2)确定各工序所需设备及工具，如需专用夹具与设备，须提交设计任务书;5编制装配工艺文件 单件小批生产时，通常只绘制装配工艺系统图，装配时按产品装配图及装配工艺系统图规定的装配顺序进行。成批生产时，通常还编制部装、总装工艺卡，按工序标明工序工作内容、设备名称、工夹具名称与编号、工人技术等级、时间定额等。