钳工一体化教学任务六

任务六之模块一：装配工艺概述及装配前的准备工作
目的：掌握装配工艺基础知识、学会做好装配前的准备工作
要点：装配工艺基本知识
重点：做好装配前的准备工作，
难点：平衡测试、密封测试
一、装配概念
机械产品一般由许多零件和部件组成。

零件：是构成机器（或产品）的最小单元。

部件：两个或两个以上零件结合成机器的一部分称为部件。

装配：按规定的技术要求，将若干零件结合成部件或若干个零件和部件结合成整机的过程称为装配。

装配基准件：最先进入装配的零件或部件称为装配基准件。

组件：直接进入总装的部件称为组件。

分组件：直接进入组件装配的部件称为分组件。

装配单元：可以独立进行装配的部件（组件、分组件）称为装配单元。

装配是机械制造过程的最后阶段，在机械产品制造过程中占有非常重要的地位，装配工作的好坏，对产品质量起着决定性作用。

二、装配工艺过程
产品的装配工艺过程包括以下4个阶段。

1、装配前的准备工作
A、研究和熟悉产品装配图、工艺文件和技术要求，了解产品的结构、各零部件的作用以及相互连接关系。

B、确定装配方法、顺序和准备所需要的工具。

C、对装配的零件进行清理和洗涤，清除零件上的型砂、铁锈、油污，特别是仔细清理孔、沟槽等易存污垢的部位；去除零件上的毛刺、铁锈、油污等。

D、检查零件加工质量，将所有待装配的零件按部件图号分别进行清点和放置；对某些零件要进行必要的平衡试验或密封性试验等。

2、装配工作
装配工作通常分为部件装配和总装配。

A、部件装配将两个以上的零件组合在一起或将零件与几个组件结合在一起，成为一个单元的装配工作，称为部件装配。

B、总装配将零件和部件结合成一台整机的装配工作，称为总装配。

3、调整、精度检验和试车
A、调整调节零件或机构的相互位置、配合间隙、结合面松紧等，目的是使机构或机器工作协调，如轴承间隙、蜗轮轴向位置的调整。

B、精度检验是指几何精度检验和工作精度检验等。

几何精度通常是指开形位精度，如车床总装后要检验主轴中心线和床身导轨的平行度等。

工作精度一般指切削试验，如车床进行车外圆或车端面试验。

C、试车试验机构或机器运转的灵活性、密封性、振动、工作温度、噪声、转速、功率等性能参数是否符合要求。

4、涂装、涂油、装箱
目的是使装配后的产品美观、防锈和便于运输。

装配工作的主要内容
装配工作的主要内容：
（1）清洗作用、方法（2）连接连接方式（3）校正找正、找平（4）调整具体调节（5）配作组合加工（6）平衡动静平衡（7）验收和试验涂漆、包装等
装配结构的工艺性：
（1）产品应能分解成若干个独立的装配单元。

（2）装配中的修配工作和机加工工作量应尽可能少。

（3）机器结构应便于装配与拆卸
三、装配的组织形式
装配的组织形式随着生产类型、产品复杂程度和技术要求的不同而不同。

一般分为固定装配和移动式装配两种。

1.固定式装配
固定式装配是将产品或部件的全部装配工作安排在一个固定的工作地点进行。

在装配过程中产品的位置不变，装配所需要的零件和部件都汇集在工作地附近，主要应用于单件生产或小批量生产中。

2.移动式装配
移动式装配是指工作对象（部件或组件）在装配过程中，有顺序地由一个工人转移到另一个工人，即所谓流水装配法。

移动装配时，每个工作地点重复地完成固定的工作内容，并且广泛地使用专用设备和专用工具，因此装配质量好，生产效率高，是一种先进的装配组织形式，适用二大量生产，如汽车、拖拉机的装配。

四、装配工艺规程
1.装配工艺规程及作用
装配工艺规程是规定产品及部件的装配顺序、装配方法、装配技术要求和检验方法及装配所需设备、工夹具、时间、定额等的技术文件。

它是提高产品装配质量和效率必要措施，也是组织装配生产的重要依据。

2. 编制装配工艺规程所需原始资料
1）产品的总装配图样、部件装配图样、主要零件图样以及零件明细表等。

2）产品的验收技术条件，包括试验工作的内容及方法。

3）产品的生产规模。

4）现有的工艺装备、车间面积、工人技术水平以及工时定额标准等。

3、编制装配工艺规程的方法和步骤
（1）对产品进行分析研究产品装配图、装配技术要求及相关资料，了解产品的结构特点和工作性能，确定装配方法；根据企业的生产设备、规模等决定装配的组织形式。

（2）确定装配顺序通过工艺性分析，将产品分解成若干可独立装配的组件和分组件，即装配单元。

产品的装配总是从装配基准件（基准零件或基准部件）开始。

根据装配单元确定装配顺序时，应首先确定装配基准件，然后根据装配结构的具体情况，按预处理工序先行，先下后上，先内后外，先难后易，先精密后一般，先重大后轻小，安排必要的检验工序的原则确定其他零件或装配单元的装配顺序。

（3）绘制装配单元系统图表示产品装配单元的划分及其装配顺序的示意图称为装配单元系统图。

装配单元系统图的绘制方法：
1）先画一条横线，在横线左端画出代表基准件的长方格，在横线左端画出代表基准件的长方格，横线右端画出代表产品的长方格。

2）按装配顺序从左到右将代表直接装配到产品上的零件或组件的长方格从水平线引出，零件画在横线下面，长方格内注明零件或组件名
称、编号和件数。

3）用同样方法吧每一组件及分组件的系统图展开画出。

（4）划分装配工序及装配工步根据装配单元系统图，将整机或部件的装配工作划分成装配工序和装配工步。

装配工序由一个或一组工人在同一地点，利用同一设备完成的装配工作。

装配工步由一个或一组工人在同一位置，利用同一工具，不改变工作方法完成的装配工作。

（5）编写装配工艺文件主要是编写装配工艺卡，它包含着完成装配工艺过程所必须的一切资料。

大批生产则需一序一卡。

五、零件的密封测试举例说明
对于要求密封的零件。

如液压元件、油缸、阀体等，要求在一定压力下不得发生漏油、漏水、漏气的现象，需要进行密封测试。

六、平衡测试举例说明
1、静平衡测试
2、动平衡测试
附：密封测试和平衡测试是两门学科，不可能面面俱到，学生也听不懂。

七、作业
1、什么是零件、部件、组件、分组件？
2、什么是装配、部件装配、总装配？
3、什么是装配工序、装配工步？
4、装配前的准备工作有哪些？
5、为什么装配前要做密封测试和平衡测试？
任务六之模块二：装配尺寸链和装配方法
目的：掌握装配方法，学会装配尺寸链计算
要点：装配方法
重点：合理选择装配方法
难点：装配尺寸链的计算
一、装配精度与装配尺寸链
1、装配精度：是指产品装配后实际达到的精度。

为保证产品可靠性和精度稳定性，装配精度稍高于标准。

通用产品有国标、部标，无标准根据用户使用要求
2、产品的装配精度：包括零件间的距离精度；相互配合精度；相互位置精度；相对运动精度；接触精度。

3、尺寸链：在零件加工或机器装配过程中，由相互连接的尺寸所形成的封闭尺寸组称为尺寸链。

它像链条一样，一环扣一环。

每个尺寸链至少有三个环。

A、尺寸链的特征：即关联性和封闭性。

关联性：尺寸链中各尺寸相互联系、相互影响。

封闭性：有关尺寸首尾相接，呈封闭状态。

装配精度：即装配技术要求。

它是间接获得或自然形成的。

即封闭环的大小
装配尺寸链：影响某一装配精度的各有关装配尺寸所组成的尺寸链，称为装配尺寸链。

B、装配尺寸链的组成：构成尺寸链的每一个尺寸都称为“环”，每个
尺寸链中至少应有三个环。

封闭环：在零件加工或机器装配过程中，最后形成（间接获得）的尺寸，称为封闭环。

一个尺寸链只有一个封闭环，装配尺寸链中的封闭环即装配技术要求。

组成环尺寸链中除封闭环以外的其余尺寸均称为组成环。

同一尺寸链中的组成环，用同一字母表示。

组成环分为增环和减环两种。

①增环：在其他组成环不变的条件下，当某一组成环的尺寸
增大时，封闭环随之增大，那么该组成环称为增环。

如尺寸链简图中的B1和A1。

②减环：在其他组成环不变的条件下，当某一组成环的尺寸增大时，封闭环随之减小，那么该组成环称为减环。

如尺寸链简图中的B2和B3和A2。

增环和减环的判断方法：由尺寸链任一环的基面出发，绕其轮廓转一周，回到这一基面，按旋转方向给每个环标出箭头，凡是箭头方向与封闭环相反的为增环；反之为减环。

C、装配尺寸链的建立
1）确定封闭环，通常是产品或部件的装配精度要求；
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）按层次分别建立部件和产品装配尺寸链；封闭环一次性
4）影响小的组成环忽略，遵守组成环最少原则即一件一环
D、装配尺寸链简图
为简便起见，通常不绘出装配部分的具体结构，也不必按严格的比例，只要依次绘出各有关尺寸，排列成封闭的外形就是尺寸链简图，如下图。

二、装配尺寸链的计算
1、封闭环的最小极限尺寸等于所有增环的最小极限尺寸之和减去所
有减环的最大极限尺寸之和。

公式为：
2、封闭环的最大极限尺寸等于所有增环的最大极限尺寸之和减去所
有减环的最小极限尺寸之和。

公式为：
3、封闭环公差等于各组成环公差之和。

公式为：
例题
A、如下图，在某齿轮轴装配中，为了使齿轮正常工作，要求装配后，齿轮端面和机体孔端面之间有0.1～0.5 mm的间隙，已知B1=100+0.20 mm、B2=70-0.10 mm，那么B3的尺寸应控制在什么范围之内才能满足其间隙要求？
B、锉配如下图所示的长方体时，凹件尺寸应控制在什么范围之内才能满足间隙为0～0.04 mm的要求。

➢零件的加工精度是保证产品装配精度的基础，但装配
精度并不完全取决于零件的加工精度
➢装配精度的保证应从产品结构、机械加工和装配工艺
方法等几方面综合考虑。

➢装配方法不同，解算尺寸链的方法及结果也不同。

➢零部件的尺寸精度和偏差，根据装配精度要求和装配
方法通过解算装配尺寸链来确定。

三、装配方法
（一）装配方法
1.互换装配法：实质是通过控制零件的加工误差来保证产品装配精
度。

A 、完全互换装配法
特点：零件无需选择修整，即达装配要求。

装配过程简单，生产
率高，对工人要求不高，便于组织自动化装配；在各种生产类型
中都应优先采用。

但精度要求高组成环多时，组成环公差小制造
困难。

用于低精度或较高精度少环装配。

条件：各有关零件的公差之和小于或等于装配允许公差。

式中 T OL ——封闭环极值公差 T ０′——装配允许公差
B 、统计互换法（分组选配法）
条件：相关零件公差平方之和的平方根小于或等于装配
允许公差。

式中 T OS ——封闭环统计公差k ０ ——封闭环的相对分布系数
k i —— 第i 个组成环的相对分布系数
实质是将组成环公差适当放大，零件容易加工。

但有极少数产品
精度超差。

只有大批量生产时，加工误差才符合概率规律。

故统计互
换装配法常用于大批量生产、装配精度要求较高环数较多（大于4）的情况。

2.选择装配法：用于成批大量生产时组成环不多装配精度很高情况
下。

A 、实质是将各组成环公差放大按经济精度加工，然后选择合适
01OL T T T m i i '
≤=∑-=101122200S T T k ξK T m i i i i '
≤=∑-=1
的零件进行装配。

（1）直接选配法：工人凭经验挑选合适零件试凑的装配方法。

（2）分组选配法（分组互换法）：先将互配零件测量和分组，然后按对应组零件装配
（3）复合选配法（组内选配法）：先将零件测量分组，然后在组内再直接选配。

配合件组内公差可不等，装配精度可达很高。

B、分组选配法的特点：
１）零件制造精度不高，却可获得很高的装配精度；
2）组内零件可以互换，装配效率高；
３）增加零件测量、分组、存贮、运输工作量，组不宜太多。

C、必须满足的几个条件：
（1）相配件的公差应相等；
（2）相配件公差应同向扩大，分组数与扩大的倍数相等；
（3）相配件具有完全相同的对称尺寸分布曲线；
（4）相配件形位公差表面粗糙度等，仍按图纸要求加工。

适于大批量生产中组成环少而装配精度特别高的情况
3.修配装配法：单件小批生产中，组成环较多装配精度很高的产品，常用修配法装配。

此时各组成环先按经济精度加工，装配时根据实测结果对某一组成环进行修配，达到很高的装配精度要求。

增加了修配量，装配效率低，装配质量受工人技术水平限制。

注意以下三点：
（1）正确选择修配对象，应选便于装拆、修配与测量的，不需热处
理、非公共环做修配环。

（2）修配件余量要经过计算
（3）尽量利用机械加工代替手工修配
例：车床装配前后轴线等高，A0=0+0.06，A1=202，A2= 46，A3=156，试确定修配环及尺寸公差。

确定修配环偏差
修配环A23为增环，刮修A23→A0减小A0'min ≥A0min A23min －A1max=0 A23min =A1max=202.05 A23max = A23min＋T23=202.15 A23 = 202+0.15
确定实际修配环偏差
取最小刮研量为0.15，A23 ′= 202+0.15＋0.15=202 +0.30 最大刮量Z max=A max －A0max= 202.30-201.95-0.06=0.29
实际上正好刮到最大尺寸是很少的修刮量会稍大于0.29
当修配环为减环时，随着修刮使封闭环实际尺寸变大，应使
A0 ′max ≤A0max
4.调整装配法(可动调整法、固定调整法、误差抵消调整法)：
原理与修配法基本相同，除调整环外各组成环均按经济精度加工，造成封闭环过大的累积误差通过调节调整件的尺寸或位置，达到装配精度要求。

装配可达较高的精度，效率比修整法高。

分可动调整法、固定调整法、误差抵消调整法三种。

1）可动调整法装配示意图
特点：零件精度不高可达较高装配精度，调整方便，应用很广。

需增加一套调整装置，适于小批生产中。

2）固定调整装配法适于大批量生产中装配精度要求较高的产品，调整环可采用多件拼合的方式。

适于在小批生产中应用。

3）误差抵消调整法在装配中通过调整零部件的相对位置，使加工误差相互抵消，达到或提高装配精度的要求。

例如车床主轴装配中调整前后轴承的径跳方向来控制主轴的径向跳动。

在滚齿机工作台分度蜗轮装配中，调整蜗轮和轴承的偏心方向来抵消误差，提高分度蜗轮工作精度。

适于在小批生产中应用。

四、装配方法的选择
完全互换法优先选用，多用于低精度或较高精度少环装配
互换法
统计互换法大批量生产装配精度要求较高环数较多的情况
五、装配工艺规程设计
1.研究产品装配图和装配技术条件
2.确定装配的组织形式
（1）固定式装配是全部装配工作都在固定工作地进行，产品位置不变。

对工人技术要求高，效率不高，多用于单件小批生产。

（2）移动式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。

对工人技术要求低，效率高，多用于大批量生产。

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，选定装配基准件，便于组织生产。

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
4. 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；
③制订各工序装配操作规范；
④制订各工序装配质量要求与检验方法；
⑤确定各工序的时间定额，平衡各工序的装配节拍；
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。

成批生产时还编制部装、总装工艺卡。

在大批量生产中，编制装配工艺卡及装配工序卡。

附：1、完全互换飞解尺寸链（教材P110 例5—2）
2、分组选配法解尺寸链（教材P111例5—3）
六、作业
1、什么是装配精度？装配精度与零件的制造精度有何关系？
2、什么是尺寸链？装配尺寸链？封闭环、增环、减环？
3、常用的装配方法有哪些？各适应什么场合？
4、什么叫解尺寸链？其解法有哪几种？
5、P112 T13 T14 T15。