机器装配工艺过程设计

第五章机器装配工艺过程设计本章要点：装配方法装配尺寸链装配工艺规程制定自动装配第一节概述一、机器装配：机械装配是按规定的精度和技术要求，将构成机器的零件结合成组件、部件和产品的过程。

装配是机器制造中的后期工作，是决定产品质量的关键环节二、机器装配基本作业：清洗连接校正、调整与配作平衡验收、试验三、机器装配精度：相互位置精度相互运动精度相互配合精度四、装配组织形式第二节装配方法与装配尺寸链一、装配方法：二、装配尺寸链装配尺寸链的建立❑确定封闭环：通常装配尺寸链封闭环就是装配精度要求❑装配尺寸链查找方法：取封闭环两端的零件为起点，沿装配精度要求的位置方向，以装配基准面为联系线索，分别查明装配关系中影响装配精度要求的那些有关零件，直至找到同一基准零件或同一基准表面为止。

所有零件上连接两个装配基准面间的位置尺寸和位置关系，便是装配尺寸链的组成环❑装配尺寸链组成的最短路线（最少环数）原则❑组成装配尺寸链时，应使每个有关零件只有一个尺寸列人装配尺寸链。

相应地，应将直接连接两个装配基准面间的那个位置尺寸或位置关系标注在零件图上❑又称一件一环原则装配尺寸链的完全互换法➢采用极值算法计算装配尺寸链➢封闭环公差的分配1）当组成环是标准尺寸时（如轴承宽度，挡圈的厚度等），其公差大小和分布位置为确定值2）某一组成环是不同装配尺寸链公共环时，其公差大小和位置根据对其精度要求最严的那个尺寸链确定3）在确定各待定组成环公差大小时，可根据具体情况选用不同的公差分配方法，如等公差法，等精度法或按实际加工可能性分配法等4）各组成环公差带位置按入体原则标注，但要保留一环作“协调环”，协调环公差带的位置由装配尺寸链确定。

协调环通常选易于制造并可用通用量具测量的尺寸➢误差补偿调节法在装配时，根据尺寸链中某些组成环误差的方向作定向装配，使各组成环的误差方向合理配置，以达到互相抵消的目的。

这种方法在机床装配中应用较多，如装配机床主轴时，通过调整前后轴承的径向圆跳动方向来控制主轴锥孔的径向跳动；在滚齿机工作台分度蜗轮的装配中，采用调整两者偏心方向来抵消误差，提高装配精度。

第三节装配工艺规程制定一、装配工艺规程制定装配工艺规程及其重要性➢将装配工艺过程用文件形式规定下来就是装配工艺规程➢它是指导装配工作的技术文件，也是进行装配生产计划及技术准备的主要依据。

对于设计或改建一个机器制造厂，它是设计装配车间的基本文件之一。

制定装配工艺规程的原则➢保证产品装配质量➢选择合理的装配方法，综合考虑加工和装配的整体效益➢合理安排装配顺序和工序，尽量减少钳工装配工作量，缩短装配周期，提高装配效率➢尽量减少装配占地面积，提高单位面积生产率，改善劳动条件➢注意采用和发展新工艺、新技术➢研究产品装配图和验收条件➢确定装配方法和装配组织形式➢划分装配单元——将产品划分为部件、组件和套件等装配单元是制定装配工艺规程最重要的一步。

装配单元的划分要便于装配，并应合理的选择装配基准件。

装配基准件应是产品的基体或主干零件、部件，应有较大的体积和重量，有足够的支撑面和较多的公共结合面➢确定装配顺序——在划分装配单元并确定装配基准件以后，即可安排装配顺序。

安排装配顺序的一般原则是先难后易、先内后外、先小后大、先下后上➢划分装配工序➢编制装配工艺文件第四节自动装配6.4 自动装配机器装配自动化的基本内容装配过程的储运系统自动化包括零、部件及产品出入库、运输和储存设备：立体仓库、堆垛机、自动导航车、搬运机器人等装配作业自动化包括：装配过程中零件定向和定位自动化；零件装配动作的自动化；检验及选配自动化；产品的清洗、油漆、涂油和包装自动化等❑装配过程信息流自动化指装配过程中的各种信息数据的收集、处理和传送自动化包括：市场预测和订货要求与生产计划间信息数据的汇集、处理和传送自动化；管理信息流自动化；自动装配系统信息流自动化一、机器装配的基本概念任何机器都是由零件、套件、部件等组成的。

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部分，称为单元。

二、装配工艺系统图在装配工艺规程制订过程中，表明产品零、部件间相互装配关系及装配流程的示意图称为装配系统图。

第二节装配工艺规程的制定装配工艺规程是指导装配生产的主要技术，制定装配工艺规程是生产技术准备工作的主要内容之一。

一、制定装配工艺规程的基本原则及原始资料（一）制定装配工艺规程的原则1）保证产品装配质量，力求提高质量，以延长产品的使用寿命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，提高单位面积的生产率。

4）要尽量减少装配工作所占的成本。

（二）制定装配工艺规程原始资料在制定装配工艺规程前，需要具备以下原始资料：1.产品的装配图及验收技术标准2.产品的生产纲领二、制定装配工艺规程的步骤根据上述原则和原始资料，可以按下列步骤制定装配工艺规程。

（一）研究产品的装配图及验收技术条件审核产品图样的完整性、正确性；分析产品的结构工艺性；审核产品装配的技术要求和验收标准；分析与计算产品装配尺寸链。

（二）确定装配方法与组织形式装配的方法和组织形式主要取决于产品的结构特点（尺寸和重量等）和生产纲领，并应考虑现有的生产技术条件和设备。

（三）划分装配单元，确定装配顺序将产品划分为套件、组件及部件等装配单元是制定工艺规程中最重要的一个步骤。

5-7.JPG 5-8.JPG（四）划分装配工序（五）编制装配工艺文件第三节机器结构的装配工艺性一、机器结构能分成独立的装配单元为了最大限度地缩短机器的装配周期，有必要把机器分成若干独立的装配单元，以便使许多装配工作同时平行进行，它是评定机器结构装配工艺的重要标志之一。

二、减少装配的修配和机械加工为了在装配时尽量减少修配工作量，首先要尽量减少不必要的配合面。

因为配合面过大、过多，零件机械加工就困难，装配时修刮量也必然增加。

三、机器结构应便于装配和拆卸机器的结构设计应使装配工作简单、方便。

其重要的一点是组件的几个表面不应该同时装入基准零件（如箱体零件）的配合孔中，而应该先后依次进入装配。

第四节装配尺寸链一、装配精度装配精度不仅影响机器或部件的工作性能，而且影响它们的使用寿命。

（一）装配精度的内容产品装配精度所包括的内容可根据机械的工作性能来确定，一般包括：1.相互位置精度相互位置精度是指产品中相关零部件间的距离精度和相互位置精度。

2.相对运动精度相互运动精度是产品中有相对运动的零部件之间在运动方向和相对运动速度上的精度。

3.相互配合精度相互配合精度包括配合表面间的配合质量和接触质量。

（二）装配精度与零件精度的关系机器和部件是许多零件装配而成的，所以，零件的精度特别是关键零件的精度直接影响相应的装配精度。

二、装配尺寸链的建立（一）装配尺寸链的基本概念在机器的装配关系中，由相关零件的尺寸或相互位置关系所组成的尺寸链，称为装配尺寸链。

（二）装配尺寸链的分类1.直线尺寸链由长度尺寸组成，且各环尺寸彼此平行。

2.角度尺寸链由角度、平行度、垂直度等构成。

3.平面尺寸链由成角关系的长度尺寸构成，且各环处于同一或彼此平行的平面内。

5-27.JPG4.空间尺寸链由位于三维空间的尺寸构成的尺寸链。

三、装配尺寸链的查找方法正确的查明装配尺寸链的组成，并建立尺寸链是进行尺寸链计算的基础。

（一）装配尺寸链的查找方法（二）查找装配尺寸链应注意的问题1.装配尺寸链应进行必要的简化 5-28.JPG 5-24.JPG2.装配尺寸组成的“一件一环” 5-29.JPG3.装配尺寸链的“方向性”四、装配尺寸链的计算方法装配尺寸链的计算可分为正计算和反计算。

第五节保证装配精度的装配方法一、互换装配法互换装配法是在装配过程中，零件互换后仍能达到装配精度要求的装配方法。

（一）完全互换装配法在全部产品中，装配时各组成环不需挑选或改变其大小或位置，装配后即能达到装配精度的要求，这种装配方法称为完全互换法。

5-31.JPG对于直线尺寸链 =1按等公差原则确定平均极值公差 = 对于直线尺寸链 =1（二）大数互换装配法在绝大多数产品中，装配时各组成环不需挑选或改变其大小或位置，装配后即能达到装配精度的要求，但少数产品有出现废品的可能性，这种装配方法称为大数互换装配法。

封闭环公差：对于直线尺寸链 =1时，封闭环统计公差：对于直线尺寸链 =1时，则组成环的平均统计公差：对于直线尺寸链 =1时，则封闭环平方公差：对于直线尺寸链 =1时，则组成环的平均平方公差：二、选择装配法选择装配法是将尺寸链中组成环的公差放大到经济可行的程度，然后选择合适的零件进行装配，以保证装配精度的要求。

（一）直接选配法在装配时，工人从许多待装配的零件中，直接选择合适的零件进行装配，以保证装配精度的要求。

（二）分组选配法（三）复合选配法复合选配法是分组装配法与直接选配法的复合，即零件加工后先检测分组，装配时，在各对应组内经工人进行适当的选配。

三、修配装配法修配法是将尺寸链中各组成环按经济加工精度制造。

（一）补偿环被修配后封闭环尺寸变大（二）补偿环被装配后封闭环尺寸变小（三）修配的方法最大修配量1.单件修配法单件修配法是在多环装配尺寸链中，选定某一固定的零件做修配件（补偿环），装配时用去除金属层的方法改变其尺寸，以满足装配精度的要求。

2.合并加工修配法这种方法是将两个或更多的零件合并在一起再进行加工修配，合并后的尺寸可看作为一个组成环，这样就减少了装配尺寸链组成环的数目，并可以响应减少修配的劳动量3.自身加工修配法四、调整装配法在装配时，用改变产品中可调整零件的相对位置或选用合适的调整件以达到装配精度的方法称为调整装配法。

（一）固定调整法在装配尺寸链中，选择某一零件为调整件，根据各组成环形成累积误差的大小来更换不同尺寸的调整件，以保证装配精度要求，这种方法即为固定调整法。

（二）可动调整法采用改变调整件的相对位置来保证装配精度的方法称为可动调整法。

5-37.JPG（三）误差抵消调整法在产品或部件装配时，通过调整有关零件的相互位置，使其加工误差相互抵消一部分，以提高装配的精度，这种方法称为误差抵消调整法。

第六节机器装配的自动化一、自动装配机与装配机器人（一）自动装配机产品的装配过程所包括的大量装配动作，人工操作时看来容易实现，但如用机械化、自动化代替手工操作，则对装配机要求具备高度准确和可靠的性能。

（二）装配机器人二、装配自动线。