第三篇 过程装备制造工艺——12装配工艺

查找零件对装配精度的影响； 指导制订装配工艺，合理安排装配工序；

分析产品结构的合理性。
确定经济的、至少是可行的零件加工公差。
3、特点 除有一般尺寸链的特点外，还有：
封闭环十分明显，一定是机器产品或部件的某项装
配精度； 封闭环在装配后才能形成，不具有独立性（装配精 度只有装配后才能测量）； 各组成环不是仅在一个零件上的尺寸，而是在几个 零件或部件间与装配精度有关的尺寸； 装配尺寸链形式较多，有线性尺寸链、角度尺寸链、
难加工组成环，公差值可稍大些。
3) 确定协调环及其尺寸公差
协调环不允许为公共环或标准件。应选择便于制造
及可用通用量具测量的零件。
①公差
T ( Ay ) T ( A0 ) T ( Ai )
i 1 n2
T(Ay)—协调环公差
②计算相依尺寸(协调环)上下偏差
ES ( Ay )法
极值法正计算与工艺尺寸链同。
极值法反计算:选相依尺寸—选择加工容易或生产上 受限制较少的组成环。 1) 分析建立装配尺寸链
2)确定组成环公差。
①按“等公差”原则确定平均极值公差
T ( A0 ) Tcp ( Ai ) n 1
②确定组成环上下偏差：根据各组成环加工难易程度对其
平均公差进行适当调整确定组成环公差，按入体原则标 注。 当组成环为标准件时，其公差为定值。 当为公共环时，应对其有严格公差要求的那个装配尺 寸链的计算，在其余尺寸链为定值。 尺寸相近，加工方法相同，可取等公差值。
装配尺寸链与工艺尺寸链
• 共同点：由一个封闭环、若干个组成环构成，组成
环又可分为增环和减环；形式也有长度尺寸链、角
度尺寸链、直线尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链 等； • 不同点：工艺尺寸链的各环均属于同一个零件；而 装配尺寸链的各环属于不同零件，而且一般地一个
零件只有一个组成环；
12.2 装配尺寸链—装配尺寸链的建立
平面尺寸链、空间尺寸链。
4、分类 按各环的几何特征和所处的空间位臵：
线性尺寸链：由彼此平行的直线尺
寸所组成的尺寸链。 角度尺寸链：由角度（含平行度与 垂直度）尺寸所组成的尺寸链。 平面尺寸链：由处于同一平面内的 直线尺寸所组成，但只有某些组成环 平行于封闭环。
装配尺寸链是由相关零件、组件和部件中的相关尺寸 所形成的封闭尺寸组合
按分散式固定装配形式装配，整台产品的装配分为
部装和总装，各部件的部装和产品总装分别由几个或几组
工人同时在不同工作地分散完成；
它的工艺特点是：产品的装配周期短，装配工作专业
化程度较高。
集中式固定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（例
如车床、磨床）时，有些工厂采用固定流水装配形式
适于在大批大量生产中装配那些尺寸和重量都不大的产品或
部件；强制移动式装配又可分为连续移动和间歇移动两种方 式，连续移动式装配不适于装配那些装配精度要求较高的产 品。 装配组织形式的选择主要取决于产品结构特点（包括尺 寸、重量和装配精度）和生产类型。
12.2 装配尺寸链—基本概念
研究装配的一个重要目的就是在满足机器使用要求，尽可能采用经 济公差，或在不致使机械加工带来多大困难的条件下，寻求最有效、经济
第Ⅲ篇 过程机械制造的质量
要求
12 装配工艺
12 装配工艺
12.1 概述
12.2 装配尺寸链
12.3 装配方法及其选择
12.1 概述—装配的概念
机器的装配：按照规定的技术要求，将若干个零件结合成
组件，进一步结合成为部件，或将若干个零件和部件 结合成产品的过程。 组件装配：将若干个零件按照规定的技术要求，装配到一 个基础零件上，构成机器的一部分，如机床主轴组件。 部件装配：将若干个零件、组件按规定的技术要求装配到 一个基础零件上，往往构成机器的独立工作部分，部
装配的运动精度有①主轴圆跳动；②轴向窜动；③ 转动精度；④传动精度。
装配的运动精度主要与主轴轴颈处的精度、轴承精
度、箱体轴孔精度及传动元件自身精度有关。 接触精度是指配合表面接触达到规定接触面积的大 小与接触点分布情况。
接触精度主要影响接触刚度和配合质量的稳定性。
上述精度之间的关系：
接触精度和配合精度是距离精度的基础。
1）看图：看清装配关系，找到各零件的装 配基准
2）明确装配要求→封闭环
3）查找组成环：从封闭环起
遵守最短路线原则：
组成环数等于相关零件数，即一件一环
12.2 装配尺寸链—装配尺寸链的建立
1、方法和步骤 1、确定封闭环，是在装配后形成的，而且这一环是具有装 配精度要求； 2、确定各组成环，对装配精度有直接影响的零件尺寸或 位置关系； 3、确定增减环
A0 A1 A2 A3
B2
B1
车床装配的尺寸
B0
B3
装配精度：产品装配后实际达到的精度，包括零部件间
的尺寸精度； 位臵精度；相对运动精度和接触精度
活塞
1
位臵精度反映各 零件有关相互位臵与 装配相互位臵的关系。
连杆 缸体
2
曲轴
0
3
装配精度：产品装配后实际达到的精度，包括 距离精度；
位臵精度；相对运动精度和接触精度
2.联接
装配工作的完成要依靠大量的联接，联接方式一 般有以下两种：
（1）可拆卸联接 可拆卸联接是指相互联接的零件拆卸时不受任 何损坏，而且拆卸后还能重新装在一起，如螺纹联 接、键联接和销钉联接等。 （2）不可拆卸联接 不可拆卸联接是指相互联接的零件在使用过程 中不拆卸，若拆卸将损坏某些零件，如焊接、铆接 及过盈联接等。过盈联接大多应用于轴、孔的配合， 可使用压入配合法、热胀配合法和冷缩配合法实现 过盈联接。
使用效果、可靠性、寿命等）
装配过程中可发现设计错误和加工工艺中的错
误；
装配是产品的最终检验环节。
12.1 概述—装配精度
装配精度：产品装配后实际达到的精度，包括 零部件间的尺
寸精度；位臵精度；相对运动精度和接触精度 零部件间的尺寸精度 包括： 距离精度是指保证一 定的间隙、配合质量、 尺寸要求等相关零件、 部件的距离尺寸的准 确程度。 配合精度是指配合面 间达到规定的间隙或 过盈的要求。
2、应注意的问题
尺寸链简化： 只有当A0的精 度要求很高时，才 有必要考虑各同轴 度误差和导轨直线 度误差；否则，均 忽略不计。
2、应注意的问题
最短路线原则/最少环 数原则：正确的装配尺寸链， 其路线最短，换言之，其环 数最少。
装配尺寸链(Simulation)
最短路线原则
12.2 装配尺寸链—装配尺寸链的计算
件可以单独装配、调试。如床头箱。
总装配：将若干个零件、组件、部件按规定的技术要求，
装配到基础零件上，使之成为一台完整的机器。
装配内容
1.清洗
对轴承，密封件，精密偶件以及有特殊清洗 要求的零件，装配前要进行清洗。 目的是去除零件表面的油污及机械杂质。
清洗的方法有浸洗、擦洗、喷洗和超声波清 洗等。 清洗液主要有煤油、汽油等石油溶剂、碱液 和各种化学清洗液。
i 1 m 1
i m 1 n 1
EI ( A )
i i n2
n 1
EI ( Ay ) EI ( A0 ) EI ( Ai )
i 1 m
m 1
（1）固定式装配
全部装配工作都在固定工作地进行，这种
装配方式称作固定式装配。 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。
按集中式固定装配形式装配，整台产品所有装配工作
都由一个工人或一组工人在一个工作地集中完成；
它的工艺特点是：装配周期长，对工人技术水平要求
高，工作地面积大。
入；简言之，即“一件一环”。
符合最短路线原则的尺寸，就是零件图上必须标注的 尺寸，即“设计尺寸”。它们都有一定的精度要求，是 通过装配尺寸链的解算而规定的。在零件机械加工中， 由于工艺原因而需要通过其它尺寸来间接保证设计尺寸 时，才需要经过尺寸换算而产生“工艺尺寸”。
2、应注意的问题
1、按一定层次分别建立产品与部件的装配尺寸链 2、在保证装配精度的前提下，装配尺寸链组成环可以适 当简化。 3、一项精度要求可能要建立两个以上的尺寸链才能解决 （并联尺寸链）。 4、当同一装配结构在不同位臵方向有装配精度要求时， 应按不同方向建立装配尺寸链。 5、遵循最短路线原则。
5．验收试验
机械产品装配完成后，应根据有关技术标准的 规定，对产品进行较全面的验收和试验工 作，合格 后才能出厂。各类产品检验和试验工作的内容、项 目是不相同的，其验收试验工作的方法也不相同。 此外，装配工作的基本内容还包括涂装、包装 等工作。
装配的地位
装配是产品机械制造中的最后一个阶段；
装配工艺和装配质量影响机器质量（工作性能、
而又方便的装配方法，以达到整个产品制造效率高、费用低、质量好的目
的。 为此，在机器设计阶段就需要对机器结构进行尺寸分析，分析有关
零件的尺寸公差度机器装配精度的影响，根据生产类型和具体情况确定装
配方法，然后才能合理地标注零件制造公差及技术条件。在制订产品装配 工艺过程、解决生产中的装配质量问题时，也需要进行这种分析。 尺寸链原理是进行尺寸分析和计算的工具。
进行装配，装配工作地固定不动，装配工人带着工具
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。
（2）移动式装配 被装配产品（或部件）不断地从一个工作地移动到另 一个工作地，每个工作地重复地完成某一固定的装配工作，
这种装配方式称作移动式装配。
移动式装配又有自由移动式和强制移动式两种，前者
装配尺寸链应用于两方面：
(1)正计算—用于验算。 (2)反计算—用于设计。 (3)中间计算法/相依尺寸公差法— 将一些比较难以 加工或不宜改变其公差的组成环的公差先确定下来，只 将极少数或比较容易加工或生产上受限制较小的组成环 作为试凑对象。此环即为“相依尺寸”。(协调环)
计算方法有：
(1)极值法 (2)概率法
1、方法和步骤
先确定反映装配后技术要求的封闭环，然后根据
封闭环的要求查找各组成环；
采用粘连法，按照“最少环数”原则建立尺寸链
图
粘连法：即取封闭环两端为起点，沿装配精度方 向，以基准面为线索，一个挨一个，直至找到同一 基准零件，甚至同一基准面为止。
1、方法和步骤
最少环数/最短路线原则——要求装配尺寸链中所占 据的组成数目最少，即每个有关零件仅以一个组成环列
位臵精度又是相对运动精度的基础。 装配精度与零件精度的关系：一般来说，零件精度 越高，装配精度就越容易保证，即零件精度是保
证装配精度的基础，但装配精度并不总是完全取
决于零件精度。装配精度的合理保证，应从产品
结构、机械加工和装配等方面进行综合考虑。
12.1 概述—装配的组织形式
确定装配的组织形式
装配组织形式有固定式装配和移动式装配两种
3.校正、调整与配作
校正是指产品中相关零部件相互位臵的找正、找 平，并通过各种调整方法以保证达到装配精度。校正 与装配一样有基准问题，校正的基准面力求与加工和 装配基准面相一致。
调整是指相关零部件相互位臵的具体调节工作。 通过相关零部件位臵的调整来保证其位臵精度或某些 运动副的间隙。
配作是指装配过程中附加的一些钳工和机械加工 工艺作，有配钻、配铰、配刮及配磨等。
4.平衡
防止运转平稳性要求较高的机器在使用中出现振动， 对有关旋转零部件进行平衡作业。 常用方法： 静平衡法：对于直径较大且长度较小的零件(如飞轮和 带轮等)一般采用静平衡法消除静力不平衡。 动平衡法：而对于长度较大的零件(如电动机转子和机 床主轴等)，为消除质量分布不匀所引起的力偶不平衡和可 能共存的静力不平衡，则需采用动平衡法。 对旋转体内的不平衡可以采用以下方法进行校正： (1)用补焊、铆接、胶接或螺纹联接等方法加配质量； (2)用钻、铣、磨或锉等方法去除质量； (3)在预制的平衡槽内改变平衡块的位臵和数量(如砂轮 静平衡即常用此方法)。
机器由零、部件组装而成，机器的装配精度与零、部件制造精度直接
有关。可以从查找影响此项装配精度的有关尺寸入手，建立以此项装配要 求为封闭环的装配尺寸链。
一、装配尺寸链的基本概念 1、概念
装配尺寸链是产品或部件装配过程中，由相关零件
的有关尺寸（表面或轴向间距离）或相互位臵关系所组 成的尺寸链。装配尺寸链是保证装配精度的依据。 特征：封闭性、制约性 2、作用和目的