机械装配关键技术.doc

械装配
百科名片
机械装配就是按照设计技术规定实现机械零件或部件连接，把机械零件或部件组合成机器。机械装配是机器制造和修理重要环节，特别是对机械修理来说，由于提供装配零件有助于机械制造时状况，更使得装配工作具备特殊性。装配工作好坏对机器效能、修理工期、工作劳力和成本等都起着非常重要作用。
目录
基本概念
简史
基本内容
配合办法
装配过程
生产组织
装配精度
1. 完全互换装配法
2. 选取装配法
3. 修配装配法
4. 调节装配法
工艺规程
环境条件
发展趋势
基本概念
简史
基本内容
配合办法
装配过程
生产组织
装配精度
1. 完全互换装配法
2. 选取装配法
3. 修配装配法
4. 调节装配法
工艺规程
· 环境条件
· 发展趋势
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编辑本段基本概念
　　依照规定技术规定，将零件或部件进行配合和连接，使之成为半成品或成品过程，称为装配。机器

机械装配
装配是机器制造过程中最后一种环节，它涉及装配、调节、检查和实验等工作。装配过程使零件、套件、组件和部件间获得一定互相位置关系，因此装配过程也是一种工艺过程。
　　机械装配是机械制造中最后决定机械产品质量重要工艺过程。虽然是所有合格零件，如果装配不当，往往也不能形成质量合格产品。简朴产品可由零件直接装配而成。复杂产品则须先将若干零件装配成部件，称为部件装配；然后将若干部件和此外某些零件装配成完整产品，称为总装配。产品装配完毕后需要进行各种检查和实验，以保证其装配质量和使用性能；有些重要部件装配完毕后还要进行测试。
编辑本段简史
　　装配技术是随着对产品质量规定不断提高和生产批量增大而发展起来。机械制造业发展初期,装配多用锉、磨、修刮、锤击和拧紧螺钉等操作,使零件配合和联接起来。18世纪末期,产品批量增大,加工质量提高，

装配内容
于是浮现了互换性装配。例如1789年,美国E.惠特尼制造1万支具备可以互换零件滑膛枪,依托专门工夹具使不纯熟童工也能从事装配工作,工时大为缩短。19世纪初至中叶,互换性装配逐渐推广届时钟、小型武器、纺织机械和缝纫机等产品。在互换性装配发展同步，还发展了装配流水作业，至20世纪初浮现了较完善汽车装配线。后来，进一步发展了自动化装配（见机械装配自动化）。
编辑本段基本内容
　　惯用装配工艺有：清洗、平衡、刮削、螺纹联接、过盈配合联接、胶接、校正等。此外，还可应用其她装配工艺，如焊接、铆接、滚边、压圈和浇铸联接等，以满足各种不同产品构造需要。
　　1、清洗

产品装配
　　应用清洗液和清洗设备对装配前零件进行清洗,去除表面残存油污,使零件达到规定清洁度。惯用清洗办法有浸洗、喷洗、气相清洗和超声波清洗等。浸洗是将零件浸渍于清洗液中晃动或静置，清洗时间较长。喷洗是靠压力将清洗液喷淋在零件表面上。气相清洗则是运用清洗液加热生成蒸汽在零件表面冷凝而将油污洗净。超声波清洗是运用超声波清洗装置使清洗液产生空化效应，以清除零件表面油污。
　　2、平衡
　　对旋转零部件应用平衡实验机或平衡实验装置进行静平衡或动平衡，测量出不平衡量大小和相位，用去重、加重或调节零件位置办法，使之达到规定平衡精度。大型汽轮发电机组和高速柴油机等机组往往要进行整机平衡，以保证机组运转时平稳性。
　　3、刮削
　　在装配前对配合零件重要配合面常须进行刮削加工，以保证较高配合精度。某些刮削工艺已逐渐被精磨和精刨等代替。
　　4、螺纹联接
　　用扳手或电动、气动、液压等拧转工具紧固各种螺纹联接件，以达到一定紧固力矩。
　　过盈配合联接 应用压合、热胀（外联接件）、冷缩（内联接件）和液压锥度套合等办法，使配合面尺寸公差为过盈配合联接件能得到紧密结合。
　　5、胶接
　　应用工程胶粘剂和胶接工艺联接金属零件或非金属零件，操作简便，且易于机械化。
　　6、校正
　　装配过程中应用长度测量工具测量出零部件间各种配合面形状精度如直线度和平面度等，以及零部件间位置精度如垂直度、平行度、同轴度和对称度等，并通过调节、修配等办法达到规定装配精度。校正是保证装配质量重要环节。
编辑本段配合办法
　　依照产品装配规定和生产批量,零件装配有修配、调节、互换和选配4种配合办法。
　　1、修配法
　　装配中应用锉、磨和刮削等工艺办法变化个别零件尺寸、形状和位置，使配合达到规定精度，装配效率低，合用于单件小批生产，在大型、重型和精密机械装配中应用较多。修配法依托手工操作，规定装配工人具备较高技术水平和纯熟限度。
　　2、调节法
　　装配中调节个别零件位置或加入补偿件，以达到装配精度。惯用调节件有螺纹件、斜面件和偏心件等；补偿件有垫片和定位圈等。这种办法合用于单件和中小批生产构造较复杂产品，成批生产中也少量应用。
　　3、互换法
　　所装配同一种零件能互换装入，装配时可以不加选取，不进行调节和修配。此类零件加工公差规定严格，它与配合件公差之和应符合装配精度规定。这种配合办法重要合用于生产批量大产品,如汽车、拖拉机某些部件装配。
　　4、选配法
　　对于成批、大量生产高精度部件如滚动轴承等，为了提高加工经济性，普通将精度高零件加工公差放宽,然后按照实际尺寸大小提成若干组,使各相应组内互相配合零件仍能按配合规定实现互换装配。
编辑本段装配过程
　　为保证有效地进行装配工作，普通将机器划分为若干能进行独立装配装配单元。
　　1、零件：是构成机器最小单元，由整块金属或其他材料制成。
　　2、套件（合件）：是在一种基准零件上，装上一种或若干个零件构成。是最小装配单元。
　　3、组件：是在一种基准零件上，装上若干套件及零件而构成。如，主轴组件。
　　4、部件：是在一种基准零件上，装上若干组件、套件和零件而构成。如，车床主轴箱。 部件特性：是在机器中能完毕一定、完整功能。
编辑本段生产组织
　　按照装配过程中装配对象与否移动，分为固定式装配和移动式装配两类。

装配工艺
　　1、固定式装配
　　在一种工作位置上完毕所有装配工序，往往由一组装配工完毕所有装配作业，手工操作比重大，规定装配工水平高，技术全面。固定式装配生产率较低，装配周期较长，大多用于单件、中小批生产产品以及大型机械装配。
　　2、移动式装配
　　把装配工作划提成许多工序，产品基准件用传送装置支承，依次移动到一系列装配工位上，由各工序装配工分别在各工位上完毕。按照传送装置移动节奏形式不同，有自由节奏装配和强制节奏装配。前者在各个装配工位上工作时间不均衡，因此各工位生产节奏不一致，工位间应有一定数量半成品贮存以资调节；后者装配工序划分较细，各装配工位上工作时间一致,能进行均衡生产。移动式装配生产率高,合用于大批量生产机械产品。
编辑本段装配精度
　　1、装配精度：为了使机器具备正常工作性能，必要保证其装配精度。机器装配精度普通包括三个方面含义
　　（1） 互相位置精度：指产品中有关零部件之间距离精度和互相位置精度。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零部件之间在运动方向和相对运动速度上精度。如传动精度、回转精度等。
　　（3） 互相配合精度：指配合表面间配合质量和接触质量。
　　2、装配尺寸链
　　（1）装配尺寸链定义：在机器装配关系中，由有关零件尺寸或互相位置关系所构成一种封闭尺寸系统，称为装配尺寸链。
　　（2）装配尺寸链分类：
　　1） 直线尺寸链：由长度尺寸构成，且各环尺寸互相平行装配尺寸链。

装配车间
　　2） 角度尺寸链：由角度、平行度、垂直度等构成装配尺寸链。
　　3） 平面尺寸链：由成角度关系布置长度尺寸构成装配尺寸链。
　　（3）装配尺寸链建立办法
　　1） 拟定装配构造中封闭环；
　　2） 拟定构成环： 从封闭环一端出发，按顺序逐渐追踪关于零件关于尺寸，直至封闭环另一端为止，而形成一种封闭尺寸系统，即构成一种装配尺寸链。
　　3）装配尺寸链计算： 重要有两种计算办法：极值法和记录法。
　　3、保证装配精度四种装配办法
　　保证装配精度办法可归纳权为：互换装配法、选取装配法、修配装配法和调节装配法四大类。
　　采用互换法装配时，被装配每一种零件不需作任何挑选、修配和调节就能达到规定装配精度规定。用互换法装配，其装配精度重要取决于零件制造精度。依照零件互换限度，互换装配法可分为完全互换装配法和不完全互换装配法，现分述如下：
完全互换装配法
　　(1)定义：在所有产品中，装配时各构成环不需挑选或不需变化其大小或位置，装配后即能达到装配精度规定装配办法，称为完全互换法。
　　(2)特点： 长处： 装配质量稳定可靠（装配质量是靠零件加工精度来保证）；装配过程简朴，装配效率高（零件不需挑选，不需修磨）；易于实现自动装配,便于组织流水作业；产品维修以便。 局限性之处：当装配精度规定较高，特别是在构成环数较多时，构成环制造公差规定得严，零件制造困难，加工成本高。
　　(3)应用： 完全互换装配法合用于在成批生产、大量生产中装配那些构成环数较少或构成环数虽多但装配精度规定不高机器构造。
　　(4) 完全互换法装配时零件公差拟定：
　　1） 拟定封闭环： 封闭环是产品装配后精度，其要满足产品技术规定。封闭环公差T0由产品精度拟定。 2） 查明所有构成环，画装配尺寸链图： 依照装配尺寸链建立办法，由封闭环一端开始查找所有构成环，然后画出装配尺寸链图。
　　3） 校核各环基本尺寸： 各环基本尺寸必要满足下式规定： Ao=ΣAi－ΣAi 即封闭环基本尺寸等于所有增环基本尺寸之和减去所有减环基本尺寸之和。
　　4） 决定各构成环公差： 各构成环公差必要满足下式规定： To≥ΣTi 即各构成环公差之和不容许不不大于封闭环公差。 各构成环平均公差Tp可按下式拟定： Tp=To/m 式中：m----为构成环数。 各构成环公差分派应考虑如下因素： a） 孔比轴难加工，孔公差应比轴公差选取大某些；例如：孔、轴配合H7/h6。 b） 尺寸大零件比尺寸小零件难加工，大尺寸零件公差取大某些； c） 构成环是原则件尺寸时，其公差值是拟定值，可在有关原则中查询。
　　5） 决定各构成环极限偏差： a） 先选定一构成环作为协调环：协调环普通选取易于加工和测量零件尺寸； b） 包容尺寸（如孔）按基孔制拟定其极限偏差：即下偏差为0； c） 被包容尺寸（如轴）按基轴制拟定其极限偏差：即上偏差为0。
　　6） 协调环极限偏差拟定： 依照中间偏差计算公式： △0=Σ△i－Σ△j 式中：△0---为封闭环中间偏差，△0=（ES0+EI0）/2； Σ△i、Σ△j---分别为所有增环中间偏差之和、所有减环中间偏差之和。 求出协调环中间偏差，再由协调环公差求出上下偏差为： ES=△+T/2 EI=△－T/2 .
选取装配法
　　1、定义：是将装配尺寸链中构成环公差放大到经济可行限度，然后选取适当零件进行装配，以保证装配精度规定装配办法，称为选取装配法。
　　合用场合：装配精度规定高，而构成环较少成批或大批量生产。
　　2、种类
　　直接选配法：
　　（1）定义：在装配时，工人从许多待装配零件中，直接选取适当零件进行装配，以保证装配精度规定选取装配法，称为直接选配法。
　　（2）特点： 1）装配精度较高； 2）装配时凭经验和判断性测量来选取零件，装配时间不易精确控制； 3）装配精度在很大限度上取决于工人技术水平。
　　分组选配法：
　　（1）定义：将各构成环公差相对完全互换法所求数值放大数倍，使其能按经济精度加工，再按实际测量尺寸将零件分组，按相应组分别进行装配，以达到装配精度规定选取装配法，称为分组选配法。
　　（2）应用：在大批大量生产中，装配那些精度规定特别高同步又不便于采用调节装置部件，若用互换装配法装配，构成环制造公差过小，加工很困难或很不经济，此时可以采用分组选配法装配。
　　（3）普通规定：
　　1）采用分组法装配最佳能使两相配件尺寸分布曲线具备完全相似对称分布曲线，如果尺寸分布曲线不相似或不对称，则将导致各组相配零件数不等而不能完全配套，导致挥霍。
　　2）采用分组法装配时，零件分组数不适当太多，否则会因零件测量、分类、保管、运送工作量增大而使生产组织工作变得相称复杂。
　　（4）特点：重要长处是：零件制造精度不高，但却可获得很高装配精度；组内零件可以互换，装配效率高。局限性之处是：增长了零件测量、分组、存贮、运送工作量。分组装配法合用于在大批大量生产中装配那些构成环数少而装配精度又规定特别高机器构造。
修配装配法
　　1、定义：是将装配尺寸链中各构成环按经济加工精度制造，装配时，通过变化尺寸链中某一预先拟定构成环尺寸办法来保证装配精度装配法，称为修配装配法。
　　采用修配法装配时，各构成环均按该生产条件下经济可行精度级别加工，装配时封闭环所积累误差，势必会超过规定装配精度规定；为了达到规定装配精度，装配时须修配装配尺寸链中某一构成环尺寸(此构成环称为修配环)。为减少修配工作量，应选取那些便于进行修配构成环做修配环。在采用修配法装配时，规定修配环必要留有足够但又不是太大修配量。
　　2、特点：重要长处是：构成环均可以加工经济精度制造，但却可获得很高装配精度。局限性之处是：增长了修配工作量，生产效率低；对装配工人技术水平规定高。
　　3、应用： 修配装配法合用于单件小批生产中装配那些构成环数较多而装配精度又规定较高机器构造。
调节装配法
　　1、定义：装配时用变化调节件在机器构造中相对位置或选用适当调节件来达到装配精度装配办法，称为调节装配法。
　　调节装配法与修配装配法原理基本相似。在以装配精度规定为封闭环建立装配尺寸链中，除调节环外各构成环均以加工经济精度制造，由于扩大构成环制造公差累积导致封闭环过大误差，通过调节调节件（或称补偿件）相对位置办法消除，最后达到装配精度规定。
　　调节调节件相对位置办法有可动调节法、固定调节法和误差抵消调节法等三种。
　　2、特点：重要长处是：构成环均可以加工经济精度制造，但却可获得较高装配精度；装配效率比修配装配法高。局限性之之处是要此外增长一套调节装置。
　　3、应用：可动调节法和误差抵消调节法合用于在小批生产中应用，固定调节法则重要合用于大批量生产。
编辑本段工艺规程
　　一、制定装配工艺过程基本原则
　　1、保证产品装配质量，以延长产品使用寿命；
　　2、合理安排装配顺序和工序，尽量减少钳工手工劳动量，缩短装配周期，提高装配效率；
　　3、尽量减少装配占地面积；
　　4、尽量减少装配工作成本。
　　二、制定装配工艺规程环节
　　1、研究产品装配图及验收技术条件：
　　（1） 审核产品图样完整性、对的性；
　　（2） 分析产品构造工艺性；
　　（3） 审核产品装配技术规定和验收原则；
　　（4） 分析和计算产品装配尺寸链。
　　2、拟定装配办法与组织形式
　　（1） 装配办法拟定：重要取决于产品构造尺寸大小和重量，以及产品生产大纲。
　　（2） 装配组织形式：
　　1） 固定式装配：所有装配工作在一固定地点完毕。合用于单件小批生产和体积、重量大设备装配。
　　2） 移动式装配：是将零部件按装配顺序从一种装配地点移动到下一种装配地点，分别完毕一某些装配工作，各装配点工作总和就是整个产品所有装配工作。合用于大批量生产。
　　3、划分装配单元，拟定装配顺序：
　　（1） 将产品划分为套件、组件和部件等装配单元，进行分级装配；
　　（2） 拟定装配单元基准零件；
　　（3） 依照基准零件拟定装配单元装配顺序。
　　4、划分装配工序：
　　（1） 划分装配工序，拟定工序内容（如清洗、刮削、平衡、过盈连接、螺纹连接、校正、检查、试运转、油漆、包装等）；
　　（2） 拟定各工序所需设备和工具；
　　（3） 制定各工序装配操作规范：如过盈配合压入力等；
　　（4） 制定各工序装配质量规定与检查办法；
　　（5） 拟定各工序时间定额，平衡各工序工作节拍。
　　5、编制装配工艺文献。
编辑本段环境条件
　　为保证机械产品装配质量，有时规定装配场合具备一定环境条件，如装配高精度轴承或高精度机床（如坐标镗床、螺纹磨床等）环境温度必要保持20±1℃恒温;对于装配精度规定稍低产品，装配环境温度规定可相应减少,如按季节变化规定为:夏季23±1℃，冬季17±1℃，既可保证装配精度，又可节约能源。装配环境湿度普通规定为45～65％。有些特别精密产品装配对空气净化限度有特殊规定，如超精微型轴承装配,规定每升空气中含不不大于0.5微米尘埃平均数不得多于3个。
　　装配场合采光应满足装配中辨认最小尺寸需要。还应按照不同状况采用防振、防噪声和电磁屏蔽等特殊办法。对于重型精密机器，规定装配基座有结实地基，以防止装配过程中浮现变形。装配重型或大型零部件时，为了精准吊装就位，应设立有超慢速起重设备。
编辑本段发展趋势
　　机械装配普通发展方向是：
　　①依照生产批量改进产品构造设计，以改进产品装配工艺性；
　　②应用大功率超声波清洗技术和装置有效地清洗大型零件，以提高产品清洁度；
　　③推广和提高胶接技术，发展光孔上丝（螺钉直接拧入光孔）、无孔上丝（不另加工孔，螺钉直接拧入联接件）等加工与装配相结合新工艺；
　　④在检测和校正工作中，推广应用光学、激光等先进技术，以提高产品质量及其稳定性；⑤提高装配工作机械化自动化限度。