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1、第第7章章 机械装配工艺机械装配工艺 7.1 概述概述7.2 装配方法及其选择装配方法及其选择7.3 装配工艺规程的制订装配工艺规程的制订2021/9/2317.1 概述概述 7.1.1 装配的概念装配的概念零件零件是组成机器不可再分的基本单元。是组成机器不可再分的基本单元。合件：合件：若干零件永久联接若干零件永久联接(如铆接、焊接、过盈配如铆接、焊接、过盈配合等合等)或联接后再经加工成合件。或联接后再经加工成合件。组件：组件：若干个零件组合或若干个零件与若干个合件若干个零件组合或若干个零件与若干个合件组合成组件。组合成组件。部件：部件：若干个零件、合件和组件组合成部件。部件若干个零件、合件和
2、组件组合成部件。部件是机器中具有完整功能的一个组成部分。是机器中具有完整功能的一个组成部分。将零件、合件装配成组件称为将零件、合件装配成组件称为组装组装。将零件、合。将零件、合件和组件装配成部件称为件和组件装配成部件称为部装部装。将零件、合件、组。将零件、合件、组件和部件最终装配成机器称为件和部件最终装配成机器称为总装总装。2021/9/232南京理工大学机械工程学院7.1.2 装配工作的基本内容装配工作的基本内容1)清洗：清洗：目的是去除粘附在零件上的灰尘、切屑目的是去除粘附在零件上的灰尘、切屑和油污，并使零件具有一定的防锈能力。和油污，并使零件具有一定的防锈能力。清洗对清洗对轴承、配偶件、
3、密封件、传动件等特别重要。轴承、配偶件、密封件、传动件等特别重要。清洗的方法：清洗的方法：有擦、浸、喷和超声波振动等。有擦、浸、喷和超声波振动等。常用的清洗液：常用的清洗液：有煤油、汽油、碱液和化学清有煤油、汽油、碱液和化学清洗液等。洗液等。2)2)联接：联接：是装配的主要工作。是装配的主要工作。连接包括：连接包括：可拆连接可拆连接(用螺纹、键、销连接等用螺纹、键、销连接等)不可拆连接不可拆连接(用焊接、粘结、铆接和过盈配合等用焊接、粘结、铆接和过盈配合等)2021/9/233南京理工大学机械工程学院7.1.2 装配工作的基本内容装配工作的基本内容3)校校正正、调调整整与与配配作作：为为保保证
4、证装装配配精精度度，提提高高经经济济性。性。校校正正是是指指相相关关零零、部部件件间间相相互互位位置置的的找找正正、找找直直、找平及相应的调整工作。找平及相应的调整工作。调整调整是指相关零、部件间相互位置的调节工作。是指相关零、部件间相互位置的调节工作。配配作作是是指指几几个个零零件件配配钻钻、配配铰铰、配配刮刮和和配配磨磨等等，是是装装配配中中间间附附加加的的一一些些钳钳工工和和机机械械加加工工工工作作。配配钻钻和和配配铰铰要要在在校校正正、调调整整后后进进行行。配配刮刮和和配配磨磨的的目目的的是是为增加相配表面的接触面积和提高接触刚度。为增加相配表面的接触面积和提高接触刚度。2021/9/
5、234南京理工大学机械工程学院7.1.2 装配工作的基本内容装配工作的基本内容4)平衡：平衡：对转速较高、旋转平稳性要求较高的机器，对转速较高、旋转平稳性要求较高的机器，为了为了防止运转中发生振动防止运转中发生振动，对旋转零、部件进行平，对旋转零、部件进行平衡。平衡包括：衡。平衡包括：静平衡：静平衡：以消除质量分布不均所造成的静力不平衡。以消除质量分布不均所造成的静力不平衡。动平衡：动平衡：以消除质量分布不均所造成的力偶不平衡。以消除质量分布不均所造成的力偶不平衡。旋转体的不平衡可用以下旋转体的不平衡可用以下校正方法：校正方法：用用补补焊焊、铆铆接接、粘粘接接或或螺螺纹纹连连接接等等方方面面在
6、在超超重重处处对面加配质量。对面加配质量。用钻、挫和磨等方法在超重处去除质量。用钻、挫和磨等方法在超重处去除质量。在预置的平衡槽内改变平衡块的位置和数量。在预置的平衡槽内改变平衡块的位置和数量。5)5)试验与验收：试验与验收：按照有关技术标准和规定进行。按照有关技术标准和规定进行。2021/9/235南京理工大学机械工程学院7.1.3 装配精度装配精度装配精度是装配工作的质量指标。装配精度由机器装配精度是装配工作的质量指标。装配精度由机器的工作性能确定。装配精度在产品的装配图样上注的工作性能确定。装配精度在产品的装配图样上注明。它是明。它是制订装配工艺规程的依据，也是确定零件制订装配工艺规程的
7、依据，也是确定零件加工精度和选择合理的装配方法的依据。加工精度和选择合理的装配方法的依据。装配精度和零件精度有密切的关系，特别是关键零装配精度和零件精度有密切的关系，特别是关键零件的精度直接影响相应的部件和机器的装配精度。件的精度直接影响相应的部件和机器的装配精度。机器的装配精度由与它相关的若干个零件、部件机器的装配精度由与它相关的若干个零件、部件机器的装配精度由与它相关的若干个零件、部件机器的装配精度由与它相关的若干个零件、部件的加工精度决定。的加工精度决定。的加工精度决定。的加工精度决定。2021/9/236南京理工大学机械工程学院 7.2 装配方法及其选择装配方法及其选择机械制造中常用的
8、装配方法有四种：机械制造中常用的装配方法有四种：互换装配法互换装配法、分组装配法分组装配法、修配装配法修配装配法和和调整装配法调整装配法。7.2.l 互换装配法互换装配法互换装配法有两种：互换装配法有两种：完全互换装配法完全互换装配法和和大数互换大数互换装配法装配法。1 1）完全互换装配法：）完全互换装配法：组成部件或机器的各种零件组成部件或机器的各种零件按图样规定的公差加工合格后，装配时在各种零按图样规定的公差加工合格后，装配时在各种零件中各件中各任选一个零件，不需修配，装配后就能达任选一个零件，不需修配，装配后就能达到装配精度和技术要求到装配精度和技术要求。2021/9/237南京理工大学
9、机械工程学院 1 1）完全互换装配法：）完全互换装配法：特点：特点：对装配工人的技术等级对装配工人的技术等级要求较低要求较低，装配工作，装配工作简单、生产率高简单、生产率高，便于组织流水装配和自动化装配，便于组织流水装配和自动化装配，且有利于用户维修产品和更换零、部件，且有利于用户维修产品和更换零、部件，装配精度装配精度由各组成件的公差保证由各组成件的公差保证，装配后达到的尺寸总是封，装配后达到的尺寸总是封闭环。闭环。装配环总公差：装配环总公差：适用场合：适用场合：适用于大批、大量生产装配精度不特适用于大批、大量生产装配精度不特别高、组成件不特别多的部件或机器。别高、组成件不特别多的部件或机器
10、。2021/9/238南京理工大学机械工程学院2 2）大数互换装配法：）大数互换装配法：当生产批量较大，组成部件或机器的零件数又较多当生产批量较大，组成部件或机器的零件数又较多时，从各种零件中各任选一件投入装配，所选零件时，从各种零件中各任选一件投入装配，所选零件都处于该零件公差边缘的可能性是极小的。都处于该零件公差边缘的可能性是极小的。根据大数概率原理，封闭环的公差：根据大数概率原理，封闭环的公差：特点：特点：各组成零件所规定的各组成零件所规定的公差公差比完全互换装配比完全互换装配法所规定的要法所规定的要大大，使零件，使零件加工容易又经济加工容易又经济，而装，而装配过程又与完全互换法一样简单
11、又方便。但在装配过程又与完全互换法一样简单又方便。但在装配时，应采取适当工艺措施，以排除个别产品装配时，应采取适当工艺措施，以排除个别产品装配精度的超差。配精度的超差。适用场合：适用场合：适用于大批、大量生产装配精度要求适用于大批、大量生产装配精度要求较高而组织零件较多较高而组织零件较多(n5)n5)的部件或机器。的部件或机器。2021/9/239南京理工大学机械工程学院7.2.2 7.2.2 分组装配法分组装配法分组装配法：分组装配法：把各组成件的公差放大，按把各组成件的公差放大，按经济加工经济加工精度制造精度制造；装配前装配前将零件按尺寸大小将零件按尺寸大小分成若干组分成若干组并并打上组别
12、标记；打上组别标记；装配时将对应组零件联接装配时将对应组零件联接在一起。在一起。适适用用场场合合：适适用用于于大大批批、大大量量生生产产装装配配精精度度很很高高，组成件只有组成件只有23个的场合。个的场合。在在汽汽车车、拖拖拉拉机机制制造造，轴轴承承制制造造业业中中用用得得较较多多；另另外外，在在精精密密机机械械、精精密密仪仪表表的的精精密密偶偶件件装装配配中中也也用用得较多。得较多。2021/9/2310南京理工大学机械工程学院分组装配法：分组装配法：特特点点：降降低低了了加加工工难难度度，提提高高了了加加工工经经济济性性，又又保证了装配精度。但也存在一些不足之处：保证了装配精度。但也存在一
13、些不足之处：分分组组装装配配法法虽虽然然能能把把组组成成零零件件原原来来的的公公差差扩扩大大，但但原原来来规规定定的的形形位位公公差差不不能能扩扩大大，原原来来规规定定的的表表面粗糙度要求也不能降低。面粗糙度要求也不能降低。由由于于相相配配件件各各自自分分组组后后，对对应应各各组组的的零零件件数数不不会会相相等等，所所以以使使有有些些零零件件不不能能配配套套，造造成成零零件件的的积压。积压。分分组组数数不不宜宜太太多多(一一般般为为24组组)，否否则则会会使使测测量量、分分组组打打标标记记、配配套套工工作作量量增增加加，造造成成零零件件积积压，使生产组织复杂化。压，使生产组织复杂化。2021/
14、9/2311南京理工大学机械工程学院7.2.3 7.2.3 修配装配法修配装配法修配法装配：修配法装配：将其他各组成零件均按经济精度制造，将其他各组成零件均按经济精度制造，而在其中一个组成零件上预留一定的修配量，在装而在其中一个组成零件上预留一定的修配量，在装配时用钳工或机械加工方法将修配量去除，使部件配时用钳工或机械加工方法将修配量去除，使部件或机器达到设计所要求的装配精度的装配方法。或机器达到设计所要求的装配精度的装配方法。特点：特点：装配装配经济性好经济性好，但，但效率较低效率较低，且，且修配装配修配装配法所装成的部件或机器，其零件法所装成的部件或机器，其零件不能实现互换不能实现互换，对
15、工人要求高。对工人要求高。适用场合：适用场合：用于产品结构比较复杂，装配精度要用于产品结构比较复杂，装配精度要求高，单件和小批生产的场合。求高，单件和小批生产的场合。2021/9/2312南京理工大学机械工程学院7.2.4 7.2.4 调整装配法调整装配法 调整装配法：调整装配法：在所装配的部件或机器中设一个调在所装配的部件或机器中设一个调整零件整零件（修配法是设一个修配零件修配法是设一个修配零件），而其余各，而其余各组成零件均按经济精度制造，装配精度靠调整调组成零件均按经济精度制造，装配精度靠调整调整件的实际尺寸或位置来保证。整件的实际尺寸或位置来保证。常见的调整方法有三种：常见的调整方法有
16、三种：可动调整法可动调整法 固定调整法固定调整法 误差抵消调整法误差抵消调整法 2021/9/2313南京理工大学机械工程学院1 1）可动调整法）可动调整法 采取改变调整件的位置来保证装配精度的方法称采取改变调整件的位置来保证装配精度的方法称为为可动调整法可动调整法。特点特点：可动调整法装配方便，可以获得较高的装可动调整法装配方便，可以获得较高的装配精度。而且在产品使用过程中，由于某些零件配精度。而且在产品使用过程中，由于某些零件的磨损、受力和受热等使装配精度下降时，可以的磨损、受力和受热等使装配精度下降时，可以方便地进行调整，恢复原有的装配精度。方便地进行调整，恢复原有的装配精度。适用范围适
17、用范围：装配精度较高的多种场合，在生产中：装配精度较高的多种场合，在生产中应用很广。应用很广。2021/9/2314南京理工大学机械工程学院2 2）固定调整法固定调整法 在所装配的组件、部件或机器的组成零件中设置在所装配的组件、部件或机器的组成零件中设置一个调整零件，其尺寸一个调整零件，其尺寸按一定的尺寸间隔（小于装按一定的尺寸间隔（小于装配精度配精度）制成若干个备用件制成若干个备用件。装配时，根据实际需。装配时，根据实际需要，选用某备用件装上，以达到装配精度要求。要，选用某备用件装上，以达到装配精度要求。特点：特点：采用固定调整法，可采用固定调整法，可降低降低对组成零件的加对组成零件的加工工
18、精度精度，又能，又能保证装配精度保证装配精度；组件；组件整体刚性整体刚性比可比可动调整法动调整法好好；但要；但要增加备用件增加备用件；而且装配时要拆；而且装配时要拆换调整零件，比较麻烦（设计时要选用装拆方便换调整零件，比较麻烦（设计时要选用装拆方便的结构的结构）。使用场合：使用场合：固定调整法适用于装配精度要求较高，固定调整法适用于装配精度要求较高，组成零件数较多的场合。在使用过程中，通过更组成零件数较多的场合。在使用过程中，通过更换备用件还可补偿磨损。换备用件还可补偿磨损。2021/9/2315南京理工大学机械工程学院3 3）误差抵消调整法误差抵消调整法 在装配中，调整组成零件的相对位置，使
19、各件加工在装配中，调整组成零件的相对位置，使各件加工误差相互抵消一部分，以提高装配精度的办法称为误差相互抵消一部分，以提高装配精度的办法称为误差抵消调整法误差抵消调整法。特点特点：可在不提高组成零件加工精度的条件下，：可在不提高组成零件加工精度的条件下，提高装配精度。但它需事先测出各组成零件的误提高装配精度。但它需事先测出各组成零件的误差方向和大小，装配时需要技术熟练的工人，增差方向和大小，装配时需要技术熟练的工人，增加装配前准备工作量和装配工作量，使装配组织加装配前准备工作量和装配工作量，使装配组织工作比较复杂。工作比较复杂。适用范围适用范围：装配精度较高、生产批量较小的场合装配精度较高、生
20、产批量较小的场合使用。使用。2021/9/2316南京理工大学机械工程学院7.3 7.3 装配工艺规程的制订装配工艺规程的制订 装配工艺规程：装配工艺规程：将装配的次序、内容、方法、装将装配的次序、内容、方法、装配所用的设备与工具以及装配时间定额填成表格。配所用的设备与工具以及装配时间定额填成表格。装配工艺规程是指导装配的主要技术文件，它对装配工艺规程是指导装配的主要技术文件，它对保证装配质量、提高装配生产率、减轻工人劳动保证装配质量、提高装配生产率、减轻工人劳动强度和降低成本等都有重要影响。强度和降低成本等都有重要影响。7.3.1 7.3.1 制订装配工艺规程的基本要求及主要依据制订装配工艺
21、规程的基本要求及主要依据1 1）基本要求基本要求制订装配工艺规程的基本要求是在保证装配质量制订装配工艺规程的基本要求是在保证装配质量的前提下，尽量提高装配生产率和降低装配成本。的前提下，尽量提高装配生产率和降低装配成本。2021/9/2317南京理工大学机械工程学院制订装配工艺规程的基本要求制订装配工艺规程的基本要求制订装配工艺规程的基本要求制订装配工艺规程的基本要求选选择择合合理理的的装装配配方方法法。尽尽量量做做到到以以较较低低的的零零件件加加工工精精度度来来满满足足装装配配精精度度的的要要求求，尽尽可可能能采采用用国国内内外外先先进进的的装装配配技技术术，保保证证装装配配质质量量，使使产
22、产品品具具有有较较高高的的精精度度储储备备，以以延延长长产品的使用寿命。产品的使用寿命。合合理理安安排排装装配配次次序序和和装装配配工工序序。尽尽量量减减少少装装配配工工作作量量，尤尤其其是是手手工工劳劳动动量量，降降低低工工人人的的劳劳动动强强度度，改改善善装装配配工工作作条条件件，提提高高装装配配机机械械化化和和自自动动化化程程度度，缩缩短短装装配配周周期期，提提高装配生产率。高装配生产率。合合理理安安排排装装配配场场地地，使使装装配配流流水水进进行行。尽尽可可能能减减少少装装配配生生产产面面积积，尽尽可可能能减减少少装装配配工工人人数数量量，降降低低对对工工人人技技术术等等级的要求，以降
23、低装配成本。级的要求，以降低装配成本。应充分考虑安全生产和防止环境污染。应充分考虑安全生产和防止环境污染。2021/9/2318南京理工大学机械工程学院2 2 2 2）制订装配工艺规程的制订装配工艺规程的制订装配工艺规程的制订装配工艺规程的主要依据主要依据主要依据主要依据 （1）产品装配图样）产品装配图样（总装配图样、部件装配图样（总装配图样、部件装配图样和组件装配图样）和组件装配图样）及验收技术条件及验收技术条件（验收的内容（验收的内容和方法和方法）。）。（2）产品的生产纲领）产品的生产纲领、生产类型。、生产类型。（3 3）现有生产条件：）现有生产条件：装配装配车间车间的面的面积积、现现有装
24、有装配配设备设备与工与工艺艺装装备备、现现有工人的技有工人的技术术水平和水平和现现有有的管理模式、工的管理模式、工艺资艺资料和各种料和各种标标准准。2021/9/2319南京理工大学机械工程学院7.37.37.37.3.2 2 2 2 制制制制订订订订装配工装配工装配工装配工艺规艺规艺规艺规程的步程的步程的步程的步骤骤骤骤、方法和内容、方法和内容、方法和内容、方法和内容 1）熟悉和分析产品的装配图样及验收技术条件）熟悉和分析产品的装配图样及验收技术条件2）确定装配方法与装配组织形式）确定装配方法与装配组织形式(1)确定装配方法：确定装配方法：根据生产批量、装配精度高低、组成零根据生产批量、装配
25、精度高低、组成零件多少确定装配方法。件多少确定装配方法。(2)确定装配组织形式：确定装配组织形式：根据产品的结构特点根据产品的结构特点(包括重量、包括重量、尺寸和复杂程度尺寸和复杂程度)、生产纲领和现有生产条件确定。可分为：、生产纲领和现有生产条件确定。可分为：固定式装配固定式装配：全部装配工作在一个固定地点全部装配工作在一个固定地点进进行，行，产产品品在装配在装配过过程中程中不移不移动动。特点特点是装配是装配周期周期长长，装配面，装配面积积利用利用率率低低，用于用于单单件小批生件小批生产产重型机械重型机械。移移动动式装配式装配：产产品按一定的品按一定的顺顺序从一个工作位置移序从一个工作位置移
26、动动到到另一个工作位置另一个工作位置，工人只完成一个或几个工序的装配工作工人只完成一个或几个工序的装配工作。工人只完成一个或几个工序的装配工作工人只完成一个或几个工序的装配工作，特点特点是装配是装配过过程程分工分工较细较细，专业专业化程度高化程度高，生生产产率高率高，多用于大批大量生，多用于大批大量生产产的装配。又可分的装配。又可分为为：连续连续移移动动和和间间歇移歇移动动。2021/9/2320南京理工大学机械工程学院7.37.37.37.3.2 2 2 2 制制制制订订订订装配工装配工装配工装配工艺规艺规艺规艺规程的步程的步程的步程的步骤骤骤骤、方法和内容、方法和内容、方法和内容、方法和内
27、容 1）熟悉和分析产品的装配图样及验收技术条件）熟悉和分析产品的装配图样及验收技术条件2）确定装配方法与装配组织形式）确定装配方法与装配组织形式 3 3）划分装配划分装配单单元，确定装配元，确定装配顺顺序序制订装配工艺时要将机器或部件分解成可以独立装配的组制订装配工艺时要将机器或部件分解成可以独立装配的组件，称为件，称为装配单元装配单元。组件装配时，先要确定组件装配时，先要确定基础零件基础零件。基础零件一般是体积或。基础零件一般是体积或质量较大，有足够支承面和稳定性的零件质量较大，有足够支承面和稳定性的零件。装配顺序原则：装配顺序原则：组件和部件的装配顺序是组件和部件的装配顺序是先下后上先下后
28、上，先里先里后外后外，先重后轻先重后轻，先难后易先难后易，先精密后一般先精密后一般；装配时有冲；装配时有冲击的，需击的，需加压、加热的先装加压、加热的先装，易燃、易爆、易碎的后装易燃、易爆、易碎的后装；前面装配工序应不影响后面装配工序前面装配工序应不影响后面装配工序的进行，后面的工序的进行，后面的工序应不损坏前面工序的质量应不损坏前面工序的质量。2021/9/2321南京理工大学机械工程学院装配装配装配装配单单单单元系元系元系元系统图统图统图统图：反映反映反映反映装配装配装配装配单单单单元的划分及其装配元的划分及其装配元的划分及其装配元的划分及其装配顺顺顺顺序序序序装配单元系统图的画法装配单元
29、系统图的画法：先：先画一条横线画一条横线，横线，横线左端左端为基准件为基准件的长方格，横线的长方格，横线右端为所装成组件、部件右端为所装成组件、部件或机器或机器的长方格。然后的长方格。然后按装配顺序按装配顺序由左向右依次将由左向右依次将装入基准件的零件、合件、组件和部件引入。装入基准件的零件、合件、组件和部件引入。表示表示零件零件的长方格画的长方格画在横线上方在横线上方；表示；表示合件、组件合件、组件和部件和部件的长方格画的长方格画在横线下方在横线下方。每一长方格内，上。每一长方格内，上方注明零件、合件、组件或部件的方注明零件、合件、组件或部件的名称名称，左下方填，左下方填写该件写该件编号编号
30、，右下方填写该件，右下方填写该件数量数量。在装配单元系。在装配单元系统图上统图上可加注工艺说明可加注工艺说明，如冷如冷压压、热压热压、焊焊接、配接、配钻钻、攻螺、攻螺纹纹、配刮等。、配刮等。不太复不太复杂杂的的产产品可把品可把组组件、部件和机器的装配系件、部件和机器的装配系统统图图合在一起合在一起，形成，形成系统合成图系统合成图。2021/9/2322南京理工大学机械工程学院7.37.37.37.3.2 2 2 2 制制制制订订订订装配工装配工装配工装配工艺规艺规艺规艺规程的步程的步程的步程的步骤骤骤骤、方法和内容、方法和内容、方法和内容、方法和内容 1）熟悉和分析产品的装配图样及验收技术条件
31、）熟悉和分析产品的装配图样及验收技术条件2）确定装配方法与装配组织形式）确定装配方法与装配组织形式 3 3）划分装配划分装配单单元，确定装配元，确定装配顺顺序序4 4）划分装配工序）划分装配工序 确定各装配确定各装配工序的内容工序的内容；该工序所需的；该工序所需的设备和工具设备和工具；制订；制订工序装配工序装配操作规范操作规范（如过盈配合的压人力或加热温度、时（如过盈配合的压人力或加热温度、时间，紫固螺栓连接的旋紧扭矩以及装配环境要求等）；制间，紫固螺栓连接的旋紧扭矩以及装配环境要求等）；制订工序装配订工序装配质量要求质量要求、检测项目和方法检测项目和方法；确定装配工序；确定装配工序工工时定额
32、时定额等。等。5 5）填写装配工艺文件）填写装配工艺文件装配工装配工艺过艺过程卡程卡、装配工序卡装配工序卡 2021/9/2323南京理工大学机械工程学院7.37.37.37.3.2 2 2 2 制制制制订订订订装配工装配工装配工装配工艺规艺规艺规艺规程的步程的步程的步程的步骤骤骤骤、方法和内容、方法和内容、方法和内容、方法和内容 1）熟悉和分析产品的装配图样及验收技术条件）熟悉和分析产品的装配图样及验收技术条件2）确定装配方法与装配组织形式）确定装配方法与装配组织形式 3 3）划分装配划分装配单单元，确定装配元，确定装配顺顺序序4 4）划分装配工序）划分装配工序 5 5）填写装配工艺文件）填写装配工艺文件6)6)制制订产订产品品检测检测和和试验规试验规范范 检测和试验的项目及检验质量指标。检测和试验的项目及检验质量指标。检测和试验的方法，所需条件及环境要求。检测和试验的方法，所需条件及环境要求。检测和献验所需工具、工艺装备。检测和献验所需工具、工艺装备。质量问题的分析方法和处理措施。质量问题的分析方法和处理措施。2021/9/2324南京理工大学机械工程学院