第8章機(jī)械裝配工藝基礎(chǔ)-機(jī)械制造技術(shù)-教學(xué)課件

第8章機(jī)械裝配工藝基礎(chǔ)

第一節(jié)機(jī)械裝配概述

第二節(jié)裝配精度與裝配尺寸鏈的建立

第三節(jié)裝配方法及其選擇

第四節(jié)裝配工藝規(guī)程的制定

第五節(jié)典型傳動(dòng)裝置的裝配案例第一節(jié)機(jī)械裝配概述裝配的概念任何機(jī)械產(chǎn)品都是由若干零件裝配而成的。按照規(guī)定的技術(shù)要求，將若干個(gè)零件接合成部件或?qū)⑷舾蓚€(gè)零件、部件接合成半成品或產(chǎn)品的過(guò)程，稱為裝配。裝配是整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品制造過(guò)程的最后階段，它包括清洗、連接、調(diào)整、檢驗(yàn)和試驗(yàn)等工作。通過(guò)裝配，最后保證產(chǎn)品的質(zhì)量和性能要求，并能發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)和加工中存在的問(wèn)題，從而加以完善。二、裝配工作的內(nèi)容裝配不只是將零件進(jìn)行簡(jiǎn)單的組合，而必須通過(guò)的一系列的工藝措施，才能最終達(dá)到產(chǎn)品的質(zhì)量要求。常見(jiàn)的裝配工作有以下幾方面:(1)清洗。零部件清洗的目的是去除零件表面或部件中的油污、雜質(zhì)等。它對(duì)保證產(chǎn)品的裝配質(zhì)量和延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命均有重要意義。常用的清洗方法有擦洗、浸洗、噴洗和超聲波清洗等。下一頁(yè)返回第一節(jié)機(jī)械裝配概述常用的清洗液有煤油、汽油、堿液和各種化學(xué)清洗液等。

(2)連接。在裝配的過(guò)程中有大量的連接工作。連接的方式一般可分為可拆卸連接和不可拆卸連接兩種。螺紋連接、鍵連接和銷釘連接等連接方式屬于可拆卸連接，其特點(diǎn)是在拆卸時(shí)不會(huì)損傷任何相互連接的零部件，且拆卸后還能重新進(jìn)行裝配，并達(dá)到原有的裝配技術(shù)要求;焊接、鉚接和過(guò)盈連接等連接方式屬于不可拆卸連接，連接后的零部件不可拆卸，如要強(qiáng)行拆卸必然會(huì)損壞某些零部件。

(3)校正、調(diào)整與配作。校正是指在裝配過(guò)程中對(duì)相關(guān)零部件間的相互位置關(guān)系要求進(jìn)行找正、找平和相應(yīng)的調(diào)整工作。它在產(chǎn)品裝配和大型基礎(chǔ)件的裝配中應(yīng)用較多。調(diào)整是指在裝配過(guò)程中對(duì)相關(guān)零部件間的相互關(guān)系要求的具體調(diào)節(jié)工作。其中除了配合校正工作去調(diào)整零部件的相互位置要求外，還要調(diào)整運(yùn)動(dòng)副的間隙，以保證其運(yùn)動(dòng)精度。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第一節(jié)機(jī)械裝配概述配作是指用已加工的零部件為基準(zhǔn)來(lái)加工與其相配或相連接的其他零部件，或?qū)蓚€(gè)或兩個(gè)以上的零件組合在一起進(jìn)行加工的方法。配作包括配鉆、配鉸、配刮和配磨等。

(2)平衡。對(duì)于轉(zhuǎn)速高且運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求較高的機(jī)械(如電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等)，為了防止在使用中出現(xiàn)振動(dòng)，需要對(duì)有關(guān)零部件進(jìn)行平衡試驗(yàn)，分為靜平衡和動(dòng)平衡試驗(yàn)兩種。對(duì)于不同的零部件進(jìn)行平衡校正的方法有加配質(zhì)量法、去除質(zhì)量法、調(diào)整平衡塊法等。

(5)驗(yàn)收。在機(jī)械產(chǎn)品裝配后，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全面的檢查和試驗(yàn)驗(yàn)收，合格后才允許出廠。上一頁(yè)返回第二節(jié)裝配精度與裝配尺寸鏈的建立一、裝配精度裝配精度是指機(jī)械產(chǎn)品裝配后實(shí)際達(dá)到的精度。機(jī)械產(chǎn)品的裝配精度主要包括以下幾個(gè)方面:(1)距離精度。距離精度是指相關(guān)零部件間的尺寸精度。例如，普通車床前后頂尖對(duì)機(jī)床床身導(dǎo)軌的等高性要求，就是一個(gè)距離精度。

(2)相互位置精度。相互位置精度包括機(jī)關(guān)零部件間的平行度、垂直度、同軸度等。例如，普通車床溜板移動(dòng)對(duì)尾座頂尖套筒錐孔軸心線的平行度要求，就屬于相互位置精度。

(3)相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度。相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度是指產(chǎn)品中有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件間在運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度上的精度。例如，普通車床溜板移動(dòng)對(duì)主軸軸心線的平行度要求，就屬于相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度。裝配精度除以上三項(xiàng)精度要求外，有時(shí)還包括接觸精度要求，如齒輪嚙合、錐體配合以及導(dǎo)軌之間的接觸精度要求等。二、裝配精度與零件精度的關(guān)系下一頁(yè)返回第二節(jié)裝配精度與裝配尺寸鏈的建立任何機(jī)械產(chǎn)品都是由零件裝配而成的。因此，裝配精度與零件精度之間有著密切的關(guān)系。零件精度是保證裝配精度的基礎(chǔ)。例如，普通車床尾座移動(dòng)對(duì)溜板移動(dòng)的平行度就主要取決于床身導(dǎo)軌八與月間的平行度，如圖8-1所示。但是，產(chǎn)品的裝配過(guò)程并不是簡(jiǎn)單地將有關(guān)零件連接起來(lái)的過(guò)程。裝配中往往需要進(jìn)行必要的檢測(cè)和調(diào)整，有時(shí)還需要進(jìn)行修配。所以，裝配精度并不完全取決于零件的精度。例如，上述車床尾座移動(dòng)對(duì)溜板移動(dòng)的平行度要求，雖然主要取決于床身導(dǎo)軌的加工精度，但也與溜板和尾座底板與床身導(dǎo)軌間的接觸精度有關(guān)。為了提高接觸精度，裝配時(shí)一般對(duì)溜板及尾座底板進(jìn)行配刮或配磨。又如圖8-2所示的車床主軸與尾座等高性的要求很高。如果僅靠提高A1、A2及A3的尺寸精度來(lái)保證裝配精度是不經(jīng)濟(jì)的。由于A1及A3實(shí)際上是由主軸、軸承、套筒等構(gòu)成的裝配尺寸，因此，僅靠提高這些零件精度來(lái)保證裝配精度，不僅不經(jīng)濟(jì)，甚至在技術(shù)上也是很困難的。在實(shí)際生產(chǎn)中，通常是通過(guò)對(duì)尾座底板的修配來(lái)保證裝配精度的。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)裝配精度與裝配尺寸鏈的建立通過(guò)以上實(shí)例可以看出，產(chǎn)品的裝配精度和零件的加工精度有很密切的關(guān)系。零件精度是保證裝配精度的基礎(chǔ):但裝配精度并不完全取決于零件精度。裝配精度的合理保證，應(yīng)從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、機(jī)械加工和裝配等幾方面進(jìn)行綜合考慮，而對(duì)裝配尺寸鏈的分析，是進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品綜合分析的有效手段。三、裝配尺寸鏈的建立

l.裝配尺寸鏈的基本概念由于裝配精度與有關(guān)零件的精度有著密切的關(guān)系。為了定量地分析這種關(guān)系，將尺寸鏈的基本理論用于裝配過(guò)程，即建立裝配尺寸鏈進(jìn)行分析。裝配尺寸鏈就是指由相關(guān)零件的有關(guān)尺寸(如表面或軸線間的距離)或相互位置關(guān)系(如同軸度、平行度、垂直度等)所組成的尺寸鏈。裝配尺寸鏈的封閉環(huán)就是裝配后的精度或技術(shù)要求。因?yàn)檫@種要求是通過(guò)把零部件裝配好后才最終形成或保證的，是一個(gè)結(jié)果尺寸或位置關(guān)系。在裝配關(guān)系中，對(duì)裝配精度要求有直接影響的那些零部件有關(guān)尺寸或位置關(guān)系，就是裝配尺寸鏈的組成環(huán)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)裝配精度與裝配尺寸鏈的建立2.裝配尺寸鏈的建立正確建立裝配尺寸鏈?zhǔn)沁M(jìn)行尺寸鏈分析計(jì)算的基礎(chǔ)。在建立裝配尺寸鏈時(shí)，首先應(yīng)明確封閉環(huán)，即將裝配精度要求定為封閉環(huán):然后通過(guò)對(duì)裝配關(guān)系的分析，即可查明其相應(yīng)的裝配尺寸鏈的組成環(huán)。裝配尺寸鏈的一般查找方法是:首先將裝配精度要求確定為封閉環(huán)，然后再取封閉環(huán)兩端的那兩個(gè)零件或部件為起點(diǎn)，沿著裝配精度要求的方向，以裝配基準(zhǔn)面的聯(lián)系為線索，分別查找裝配關(guān)系中影響裝配精度要求的有關(guān)零件，直至找到同一個(gè)基準(zhǔn)零件或同一基準(zhǔn)表面為止。這樣，所有有關(guān)零件上直接連接相鄰零部件裝配基準(zhǔn)面間的尺寸或位置關(guān)系，即為裝配尺寸鏈的組成環(huán)。例如，圖8-3所示的裝配關(guān)系，主軸與尾座的軸心線對(duì)溜板移動(dòng)的等高性要求()為封閉環(huán)，通過(guò)對(duì)裝配關(guān)系的分析，即可查出組成環(huán)A1、A2、A3。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)裝配精度與裝配尺寸鏈的建立在建立裝配尺寸鏈時(shí)，應(yīng)注意以下幾方面:(1)按一定層次分別建立產(chǎn)品或部件的裝配尺寸鏈。機(jī)械產(chǎn)品通常都比較復(fù)雜，為了便于裝配和提高裝配生產(chǎn)率，一般將整個(gè)產(chǎn)品劃分為若干個(gè)部件，裝配工作分為部裝和總裝。因此，應(yīng)分別建立產(chǎn)品部件裝配的尺寸鏈和總裝的尺寸鏈。這樣分層次建立的裝配尺寸鏈比較清晰，表達(dá)的裝配關(guān)系也更加清楚。

(2)在保證裝配精度要求的前提下，裝配尺寸鏈可以適當(dāng)簡(jiǎn)化。例如，在保證裝配精度要求的前提下，圖8-3的裝配尺寸鏈可簡(jiǎn)化為8-2(b)所示的裝配尺寸鏈。

(3)建立裝配尺寸鏈時(shí)應(yīng)遵循“尺寸鏈最短”(環(huán)數(shù)最少)原則。由尺寸鏈的基本理論可知，封閉環(huán)公差等于各組成環(huán)公差之和。在裝配精度一定的條件下，組成環(huán)數(shù)越少，分配到各組成環(huán)的公差就越大，則組成環(huán)零件的精度就越容易保證。因此，在建立裝配尺寸鏈時(shí)要求組成環(huán)的環(huán)數(shù)應(yīng)盡可能少一些。如圖8-4所示，在圖(c)的尺寸鏈中與封閉環(huán)直接有關(guān)的凸臺(tái)高度由尺寸B1、B2間接獲得，這是不合理的。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)裝配精度與裝配尺寸鏈的建立(2)當(dāng)同一裝配結(jié)構(gòu)在不同方向上有裝配精度要求時(shí)，應(yīng)按不同方向分別建立裝配尺寸鏈。例如，在蝸桿蝸輪副結(jié)構(gòu)中，為了保證蝸桿蝸輪的正常嚙合，蝸桿蝸輪副兩軸線間的距離、垂直度以及蝸桿軸心線與蝸輪中心平面的重合度均有一定的精度要求。這是三個(gè)不同方向的裝配精度，因此需要在三個(gè)不同方向上分別建立裝配尺寸鏈。

3.裝配尺寸鏈的計(jì)算裝配尺寸鏈建立后，就需要通過(guò)尺寸鏈的計(jì)算來(lái)確定封閉環(huán)和各組成環(huán)之間的數(shù)量關(guān)系。不論哪種裝配尺寸鏈，其解算的基本方法有兩種:極值法和概率法。極值法是各組成環(huán)誤差處于對(duì)封閉環(huán)極不利的情況下，來(lái)確定封閉環(huán)與組成環(huán)關(guān)系的一種計(jì)算方法。此法的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單可靠，但在封閉環(huán)公差較小而組成環(huán)的環(huán)數(shù)又較多時(shí)，各組成環(huán)的公差太小，使加工困難，增加制造成本，其計(jì)算方法詳見(jiàn)第四章。概率法是利用概率論原理進(jìn)行尺寸鏈計(jì)算的一種方法。在上述情況下用概率法比用極值法更合理。下面即著重予以討論。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)裝配精度與裝配尺寸鏈的建立(1)各環(huán)公差值的概率法計(jì)算。在裝配尺寸鏈中，各組成環(huán)是有關(guān)零件上的加工尺寸或位置關(guān)系。這些加工數(shù)值是一些彼此獨(dú)立的隨機(jī)變量，根據(jù)概率論原理，各組成環(huán)合成量的封閉環(huán)也是一個(gè)隨機(jī)變量，而且兩者的標(biāo)準(zhǔn)差和有下列關(guān)系

(8-1)當(dāng)加工誤差呈正態(tài)分布時(shí)，其誤差量(尺寸分散范圍)與標(biāo)準(zhǔn)差間的關(guān)系為。此時(shí)，當(dāng)尺寸鏈各環(huán)均呈正態(tài)分布時(shí)各組成環(huán)的尺寸分散范圍為;封閉環(huán)的尺寸范圍，經(jīng)變換并人式(8-1)，可得

(8-2)在各環(huán)的誤差量wi及等于其公差Ti及

的條件下，式(8-2)可轉(zhuǎn)化為上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)裝配精度與裝配尺寸鏈的建立

(8-3)上式表明:當(dāng)各組成環(huán)呈正態(tài)分布時(shí)，封閉環(huán)公差等于各組成環(huán)公差平方和的平方根。若各組成環(huán)的公差都相等，即Ti=TM，則各組成環(huán)的平均公差TM為將上式和極值法的相比，可明顯看出，概率法可將組成環(huán)的平均公差擴(kuò)大倍。n值愈大，TM愈大。由此可見(jiàn)，概率法更適用于環(huán)數(shù)較多的尺寸鏈。

應(yīng)當(dāng)指出，用概率法解算尺寸鏈時(shí)，封閉環(huán)公差

的取值范圍，在正態(tài)分布下為

，對(duì)應(yīng)此范圍的概率為0.9973。這就意味著產(chǎn)品裝配后的合格品率并非100%，而不合格品率僅為0.27%，實(shí)際上常常忽略不計(jì)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第二節(jié)裝配精度與裝配尺寸鏈的建立

(2)封閉環(huán)上下偏差的確定。當(dāng)各環(huán)公差確定后，如能確定各環(huán)平均尺寸AM和平均偏差BMAi;，則各環(huán)的極限尺寸和偏差就可以方便地計(jì)算出來(lái)。如圖8-5所示，當(dāng)組成環(huán)尺寸分布中心與公差帶中心重合時(shí)，各組成環(huán)的平均尺寸為

AiM=Ai+BMAi (8-4)由概率論原理可知，封閉環(huán)的算術(shù)平均尺寸

(8-5)將式(8-2)代人式(8-5)，并化簡(jiǎn)后得

(8-6)在求得

及

之后，可按下式計(jì)算封閉環(huán)的上下偏差。上偏差 (8-7)下偏差 (8-8)上一頁(yè)返回第三節(jié)裝配方法及其選擇一、裝配方法根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和裝配精度要求，在不同的生產(chǎn)條件下，應(yīng)采取不同的裝配方法。裝配方法可以分為完全互換法和不完全互換法兩大類，而不完全互換法又可以分為選擇裝配法、修配法和調(diào)節(jié)法幾種。

1.完全互換法完全互換法是指用控制零件的加工誤差來(lái)保證產(chǎn)品裝配精度的方法，即按照零件的技術(shù)要求進(jìn)行制造，裝配時(shí)各組成環(huán)不需經(jīng)過(guò)任何挑選、修配和調(diào)節(jié)，就能達(dá)到規(guī)定的裝配精度的方法。完全互換法的特點(diǎn)是裝配工作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)率高，零件的互換性高，易于組織流水作業(yè)生產(chǎn)線或自動(dòng)化裝配，也便于協(xié)作組織專業(yè)化生產(chǎn)，有利于產(chǎn)品的售后服務(wù)。但是當(dāng)裝配精度較高，特別是裝配尺寸鏈的組成環(huán)數(shù)較多時(shí)，對(duì)零件的精度相應(yīng)提高，零件難以按經(jīng)濟(jì)精度進(jìn)行制造。下一頁(yè)返回第三節(jié)裝配方法及其選擇因此，這種裝配方法多用于高精度的少環(huán)尺寸鏈或低精度的多環(huán)尺寸鏈的裝配結(jié)構(gòu)。

2.選擇裝配法在成批大量生產(chǎn)的條件下，當(dāng)裝配尺寸鏈的組成環(huán)不多而裝配精度要求又很高時(shí)，如果采用完全互換法將造成組成環(huán)的公差過(guò)小，使加工困難而不經(jīng)濟(jì)。此時(shí)可以采用選擇裝配法。選擇裝配法是將裝配尺寸鏈中各組成環(huán)的公差放大到經(jīng)濟(jì)可行的程度去制造，裝配時(shí)選擇合適零件裝配在一起來(lái)保證裝配精度的方法。此法既擴(kuò)大了零件的公差，使加工容易，又能達(dá)到很高的裝配精度要求。選擇裝配法又可分為直接選配法、分組選配法和復(fù)合選配法三種。

(1)直接選配法。由裝配工人從待裝配的零件中，憑經(jīng)驗(yàn)挑選合適的零件通過(guò)試湊進(jìn)行裝配的方法。其特點(diǎn)是零件不需要分組，但裝配時(shí)挑選零件的時(shí)間較長(zhǎng)，裝配質(zhì)量在很大程度上取決于工人的技術(shù)水平。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)裝配方法及其選擇(2)分組裝配法。此法是將裝配尺寸鏈中的組成環(huán)零件的公差放大數(shù)倍(一般為2~4倍)進(jìn)行制造，然后按實(shí)際尺寸分組，裝配時(shí)將對(duì)應(yīng)組別的零件裝配在一起來(lái)保證裝配精度。例如，柴油機(jī)的活塞銷與活塞銷孔之間的配合要求如圖8-8所示。根據(jù)裝配技術(shù)要求，在冷態(tài)裝配時(shí)應(yīng)有0.0025~0.0075mm的過(guò)盈量，與此相應(yīng)的配合公差僅為0.005mm。若活塞與活塞銷配合采用完全互換法進(jìn)行裝配，并按“等公差”原則分配銷與孔的公差，則它們只有0.0025mm的公差。顯然，制造這樣精確的銷子和銷孔是非常困難的，也是很不經(jīng)濟(jì)的。在實(shí)際生產(chǎn)中，是將上述零件的公差放大1倍(即

)進(jìn)行制造，然后用精密量具進(jìn)行測(cè)量，并按零件的實(shí)際尺寸分成四組，分別做上標(biāo)記。具體情況如表8-1所示。由表8-1可知:相同組別的銷子和銷孔的公差及裝配的配合精度均符合原定的技術(shù)要求。采用分組裝配法時(shí)應(yīng)注意以下幾方面:上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)裝配方法及其選擇①為了保證分組后各組的配合性質(zhì)符合原設(shè)計(jì)要求，配合件的公差應(yīng)相等，公差增大的方向要相同，增大的倍數(shù)應(yīng)等于分組數(shù)。②分組數(shù)不官’過(guò)多，以便減少零件的測(cè)量、分組、儲(chǔ)存和裝配工作量。③分組后對(duì)應(yīng)組別的零件數(shù)量要大致相等，以滿足裝配時(shí)的配套要求。④零件的形位公差和表面粗糙度不能放大，以保證原設(shè)計(jì)要求。分組裝配法適用于配合精度要求很高而相關(guān)零件數(shù)又較少(一般只有2~3個(gè))的大批大量生產(chǎn)的裝配。

(3)復(fù)合選配法。此法是上述兩種方法的綜合，即零件先按分組裝配法進(jìn)行加工、測(cè)量和分組，裝配時(shí)再在對(duì)應(yīng)組別內(nèi)由裝配工人憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行直接選配。其特點(diǎn)是裝配質(zhì)量高，配合件的公差可以不等，生產(chǎn)率較高，能滿足一定的生產(chǎn)節(jié)拍要求。在柴油機(jī)的氣缸與活塞的裝配中多采用這種方法。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)裝配方法及其選擇

3.修配法在單件小批生產(chǎn)中，當(dāng)裝配尺寸鏈的環(huán)數(shù)較多，而裝配精度的要求又很高時(shí)就不宜采用完全互換法和選擇裝配法，否則將使各組成環(huán)的公差太小，加工困難且不經(jīng)濟(jì)。而在實(shí)際生產(chǎn)中，是將各組成環(huán)按照經(jīng)濟(jì)精度進(jìn)行制造，裝配時(shí)通過(guò)修配某一組成環(huán)，使封閉環(huán)達(dá)到產(chǎn)品裝配精度的要求，此法稱為修配法。被修配的組成環(huán)稱為修配環(huán)。

(1)修配方法。生產(chǎn)中通過(guò)修配來(lái)達(dá)到裝配精度的方法很多，但可以歸納為以下三種:①單件修配法。對(duì)選定的某一固定零件進(jìn)行修配，以達(dá)到裝配精度要求的方法稱為單件修配法。此法在生產(chǎn)中應(yīng)用最廣。②合并加工修配法。將兩個(gè)或兩個(gè)以上的零件合并看作一個(gè)組成環(huán)進(jìn)行修配，以達(dá)到裝配精度要求的方法稱為合并加工修配法。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)裝配方法及其選擇例如，在裝配如圖8-2所示的普通車床尾座時(shí)，一般先將尾體和底板的配合表面加工好，并配刮橫向小導(dǎo)軌面，然后再將兩者裝配在一起，并以底板底面作為定位基準(zhǔn)，鎖削尾座體的套筒孔，即將組成環(huán)A2、A3合并成一個(gè)組成環(huán)A23，這樣減少了組成環(huán)的環(huán)數(shù)和修配工作量(僅需0.2mm左右的修刮量)，使加工精度容易保證。合并加工修配法在裝配中由于零件要對(duì)號(hào)人座，給裝配組織工作帶來(lái)了一定的麻煩，因此，多用于單位小批生產(chǎn)。③自身加工修配法。在總裝時(shí)，用加工自身的某一部分來(lái)保證裝配精度的方法稱為自身加工修配法。此法能獲得較高的相互位置精度，廣泛應(yīng)用于成批生產(chǎn)的機(jī)床裝配中。例如，總裝牛頭刨床時(shí)，用自刨工作臺(tái)的方法保證滑枕運(yùn)動(dòng)方向與工作臺(tái)面的平行度要求;又如，在總裝平面磨床時(shí)，用砂輪磨削自身工作臺(tái)面，以保證工作臺(tái)面與主軸的平行度要求等。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)裝配方法及其選擇(2)修配環(huán)的選擇。采用修配法時(shí)應(yīng)正確選擇修配環(huán)，在選擇修配環(huán)時(shí)一般應(yīng)滿足以下要求:①便于裝卸。②形狀比較簡(jiǎn)單，修配面積小，便于修配。③修配的表面不應(yīng)是經(jīng)過(guò)表面處理的，以免破壞表面處理層。④一般不選公共環(huán)的零件作修配件。所謂公共環(huán)，是指那些同屬于幾個(gè)尺寸鏈的組成環(huán)。如果選擇公共環(huán)作修配環(huán)，就可能出現(xiàn)保證了一個(gè)尺寸鏈的精度要求，而又破壞了另一個(gè)尺寸鏈精度的情況。

(3)修配環(huán)尺寸的確定。采用修配法時(shí)，各組成環(huán)(包括修配環(huán))的公差都按經(jīng)濟(jì)精度進(jìn)行制造。各組成環(huán)的累積誤差使封閉環(huán)的公差超差，可以通過(guò)對(duì)修配環(huán)的修配子以消除。由此可見(jiàn)，修配環(huán)在尺寸鏈中起著調(diào)節(jié)作用。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)裝配方法及其選擇如圖8-9所示，其中和是封閉環(huán)的實(shí)際上極限尺寸;是封閉環(huán)的實(shí)際分散范圍，即各組成環(huán)(包括修配環(huán))的累積誤差;和是規(guī)定的封閉環(huán)的極限尺寸;是規(guī)定的封閉環(huán)的分散范圍。修配環(huán)在修配時(shí)對(duì)封閉環(huán)尺寸變化的影響有兩種情況:一種是修配環(huán)的修配使封閉環(huán)尺寸變小，另一種是修配環(huán)的修配使封閉環(huán)尺寸變大。①修配環(huán)的修配使封閉環(huán)尺寸變小的計(jì)算。當(dāng)修配環(huán)的修配使封閉環(huán)尺寸變小時(shí)，修配前，封閉環(huán)的實(shí)際分散范圍

相對(duì)其規(guī)定值

間的位置關(guān)系如圖8-9(b)所示。由圖8-9可知，實(shí)際的封閉環(huán)最小值等于規(guī)定的封閉環(huán)最小值，即。根據(jù)尺寸鏈的極值解算法有

(8-9)上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)裝配方法及其選擇上式中和除修配環(huán)以外的其余組成環(huán)的極限尺寸都是已知的。因此，由式(8-9)可求出修配環(huán)的一個(gè)極限尺寸(即修配環(huán)為增環(huán)時(shí)可求出;修配環(huán)為減環(huán)時(shí)可求出)。根據(jù)修配環(huán)的公差按經(jīng)濟(jì)精度確定，可求出修配環(huán)的另一個(gè)極限尺寸。裝配時(shí)，如果每臺(tái)產(chǎn)品都要做一定的修配工作，為了防止修配后出現(xiàn),可在已求出的修配環(huán)尺寸的基礎(chǔ)上再加上一個(gè)最小修配量。②修配環(huán)的修配使封閉環(huán)尺寸變大的計(jì)算。當(dāng)修配環(huán)的修配使封閉環(huán)尺寸變大時(shí)，修配前，封閉環(huán)的實(shí)際分散范圍相對(duì)其規(guī)定值

間的位置關(guān)系如圖8-9(c)所示。由圖可知，實(shí)際的封閉環(huán)最大值等于規(guī)定的封閉環(huán)最大值，即。根據(jù)尺寸鏈的極值解算法有

(2-10)上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)裝配方法及其選擇同理，由式(8.10)可求出修配環(huán)的一個(gè)極限尺寸，根據(jù)修配環(huán)的公差按經(jīng)濟(jì)精度確定，可求出修配環(huán)的另一個(gè)極限尺寸。裝配時(shí)，如果每臺(tái)產(chǎn)品都要做一定的修配工作，為了防止修配后出現(xiàn)，可在已求出的修配環(huán)尺寸的基礎(chǔ)上再減去一個(gè)最小修配量。③計(jì)算實(shí)例。如圖8-2所示的裝配尺寸鏈，設(shè)各組成環(huán)的基本尺寸為A1=205mm,A2=49mm,A3=156mm，封閉環(huán)

mm，其公差按車床精度標(biāo)準(zhǔn)

確定。當(dāng)采用完全互換法裝配時(shí)，則各組成環(huán)的平均公差為這樣小的公差給加工帶來(lái)較大的困難，故一般采用修配法裝配。如果采用合并加工修配法，即將A2和A3兩個(gè)組成環(huán)合并成一個(gè)組成環(huán)A23，合并后的尺寸鏈如圖8-10所示。設(shè)T1=T23=0.1mm，并令T1對(duì)尺寸A1呈對(duì)稱分布，即上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)裝配方法及其選擇則修配環(huán)A23的尺寸計(jì)算如下:基本尺寸A23=A1+A2=(49+156)mm=205mm公差T23=0.1mm由式(8-9)可知最小尺寸為最大尺寸為總裝配時(shí)，如果每臺(tái)車床的尾座與床身配合的導(dǎo)軌面都要做一定的修配工作，取最小修配量為0.15mm.則合并后的制造尺寸為

4.可動(dòng)調(diào)節(jié)法上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)裝配方法及其選擇對(duì)于精度要求較高的裝配尺寸鏈，當(dāng)不能采用完全互換法和選擇裝配法裝配時(shí)，除了用修配法以外，還可以用調(diào)節(jié)法對(duì)封閉環(huán)的超差部分進(jìn)行補(bǔ)償，以保證裝配精度要求。采用調(diào)節(jié)法裝配時(shí)，各組成環(huán)的公差按經(jīng)濟(jì)精度確定，由此所產(chǎn)生的封閉環(huán)累積誤差用調(diào)整裝配的方法給子補(bǔ)償?？蓜?dòng)調(diào)節(jié)法是通過(guò)改變預(yù)定調(diào)節(jié)件的位置來(lái)保證裝配精度的方法。如圖8-11所示，其中，圖(a)是通過(guò)調(diào)整襯套的軸向位置來(lái)保證齒輪的軸向間隙;圖(b)是通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘調(diào)整鑲條的位置來(lái)保證導(dǎo)軌副的配合間隙;圖(c)是通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘使鍥塊上下移動(dòng)來(lái)調(diào)整鐘杠與螺母的軸向間隙。二、裝配方法的選擇機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、精度要求、生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)條件不同，則選擇的裝配方法也不相同。即使同一機(jī)械產(chǎn)品，不同部位的裝配方法也可能不相同。在選擇裝配方法時(shí)，一般應(yīng)遵循以下原則:上一頁(yè)下一頁(yè)返回第三節(jié)裝配方法及其選擇

(1)優(yōu)先選擇完全互換法。

(2)當(dāng)封閉環(huán)的精度要求較高，而組成環(huán)的環(huán)數(shù)較少時(shí)，可考慮選擇裝配法。

(3)在采用上述裝配方法而使零件的加工困難或不經(jīng)濟(jì)時(shí)，特別是在單件小批生產(chǎn)中才宜選用修配法或調(diào)節(jié)法。上一頁(yè)返回第四節(jié)裝配工藝規(guī)程的制定裝配工藝規(guī)程是指規(guī)定裝配工藝過(guò)程的文件。它是指導(dǎo)裝配工作和保證裝配質(zhì)量的技術(shù)文件，是制定裝配生產(chǎn)計(jì)劃和進(jìn)行裝配技術(shù)準(zhǔn)備的主要技術(shù)依據(jù)，是設(shè)計(jì)和改造裝配車間的基本文件。一、制定裝配工藝規(guī)程的原則裝配是機(jī)器制造和修理的最后階段，是機(jī)器質(zhì)量的最后保證環(huán)節(jié)。在制定裝配工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)遵循以下原則:(1)保證并力求提高產(chǎn)品裝配質(zhì)量，以延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命。(2)合理安排裝配工序，盡量減少裝配工作量，以提高裝配生產(chǎn)率。(3)盡可能減少裝配車間的生產(chǎn)面積，以提高單位面積生產(chǎn)率。二、制定裝配工藝規(guī)程的原始資料在制定裝配工藝規(guī)程時(shí)，通常應(yīng)具備以下原始資料:下一頁(yè)返回第四節(jié)裝配工藝規(guī)程的制定(1)機(jī)械產(chǎn)品的總裝配圖、部件裝配圖以及有關(guān)的零件圖。(2)機(jī)械產(chǎn)品裝配的技術(shù)要求和驗(yàn)收的技術(shù)條件。(3)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型。(})現(xiàn)有生產(chǎn)條件，包括裝配設(shè)備、工作面積、工人的技術(shù)水平等。三、制定裝配工藝規(guī)程的步驟1.產(chǎn)品分析(1)研究產(chǎn)品的裝配圖和部件圖，審查圖樣的完整性和正確性。(2)明確產(chǎn)品的性能、工作原理和具體結(jié)構(gòu)。(3)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，明確各零部件間的裝配關(guān)系。(4)研究產(chǎn)品的裝配技術(shù)要求和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，以便制定相應(yīng)措施子以保證。(5)進(jìn)行必要的裝配尺寸鏈的分析與計(jì)算。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第四節(jié)裝配工藝規(guī)程的制定在產(chǎn)品的分析過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)人員協(xié)商解決。

2.確定裝配組織形式產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生產(chǎn)綱領(lǐng)不同，所采用的裝配組織形式也不相同。裝配組織形式通?？煞譃楣潭ㄊ窖b配和移動(dòng)式裝配。固定式裝配是指產(chǎn)品或部件的全部裝配工作都安排在某一固定的裝配工作地進(jìn)行。在裝配過(guò)程中產(chǎn)品的位置不變，裝配所需要的全部零部件都匯集在工作地附近。固定式裝配的特點(diǎn)是對(duì)裝配工人的技術(shù)水平要求較高，占地面積較大，裝配生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，生產(chǎn)率較低。因此，主要適用于單件小批生產(chǎn)以及裝配時(shí)不便于或不允許移動(dòng)的產(chǎn)品的裝配，如新產(chǎn)品試制或重型機(jī)械的裝配等。移動(dòng)式裝配是指在裝配生產(chǎn)線上，零件和部件通過(guò)連續(xù)或間歇式的移動(dòng)，依次通過(guò)各裝配工作地，以完成全部裝配工作。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第四節(jié)裝配工藝規(guī)程的制定移動(dòng)式裝配的特點(diǎn)是裝配工序分散，每個(gè)裝配工作地重復(fù)完成固定的裝配工序，廣泛采用裝配專用設(shè)備及工具，生產(chǎn)率高，但對(duì)裝配工人的技術(shù)水平要求不高。因此，多用于大批大量生產(chǎn)，如汽車、柴油機(jī)等的裝配。

3.劃分裝配單元裝配單元的劃分，就是從工藝的角度出發(fā)，將產(chǎn)品劃分為若干個(gè)可以獨(dú)立進(jìn)行裝配的組件或部件，以便組織平行裝配或流水作業(yè)裝配。

a.確定裝配順序在確定各級(jí)裝配單元的裝配順序時(shí)，首先要選定一個(gè)零件(或組件或部件)作為裝配基準(zhǔn)件:再以此基準(zhǔn)件為裝配的基礎(chǔ)，按照裝配結(jié)構(gòu)的具體情況，根據(jù)“‘預(yù)處理工序先行，先上后下，先內(nèi)后外，先難后易，先重大后輕小，先精密后一般”的原則，確定其他零件或裝配單元的裝配順序:最后用裝配系統(tǒng)圖表不出來(lái)，如圖8-12所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第四節(jié)裝配工藝規(guī)程的制定5.劃分裝配工序根據(jù)工序集中或工序分散的原則，將裝配工藝過(guò)程劃分為若干個(gè)裝配工序，并確定出各裝配工序的操作規(guī)范、所用設(shè)備、工藝裝備、工時(shí)定額等。裝配工序還應(yīng)包括檢驗(yàn)工序和試驗(yàn)工序。

6.填寫(xiě)裝配工藝文件在單件小批生產(chǎn)時(shí)，通常不制定裝配工藝文件，僅繪制裝配系統(tǒng)圖即可。成批生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)裝配系統(tǒng)圖分}!1制定出總裝和部裝的裝配工藝過(guò)程卡，關(guān)鍵工序還需要制定裝配工序卡。大批大量生產(chǎn)時(shí)，每一個(gè)工序都要制定出裝配工序卡，詳細(xì)說(shuō)明該工序的裝配內(nèi)容，用以直接指導(dǎo)裝配工人進(jìn)行操作。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第四節(jié)裝配工藝規(guī)程的制定7.制定產(chǎn)品的試驗(yàn)驗(yàn)收規(guī)范產(chǎn)品裝配后，應(yīng)按產(chǎn)品的要求和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)收。因此，還應(yīng)制定出試驗(yàn)驗(yàn)收規(guī)范，其中包括試驗(yàn)驗(yàn)收的項(xiàng)目、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、方法、環(huán)境要求，試驗(yàn)驗(yàn)收所需的工藝裝備、質(zhì)量問(wèn)題的分析方法和處理措施等。上一頁(yè)返回第五節(jié)典型傳動(dòng)裝置的裝配案例例1普通車床溜板箱小齒輪與齒條嚙合的裝配尺寸鏈如圖8-13所示。溜板的縱向移動(dòng)是通過(guò)溜板箱內(nèi)小齒輪和床身下面的齒條的嚙合傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。為了保證正常的嚙合傳動(dòng)，齒輪與齒條間應(yīng)有一定的嚙合間隙，因此，在裝配溜板箱與齒條時(shí)就應(yīng)保證這一要求。由圖8-13可知，為裝配尺寸鏈的封閉環(huán)，是齒輪與齒條的嚙合間隙在垂直平面內(nèi)的折算值。影響此封閉環(huán)的組成環(huán)有:A1--床身菱形導(dǎo)軌頂線至其與齒條接觸面間的尺寸;A2--齒條節(jié)線至其底面間的尺寸;A3--小齒輪的節(jié)圓半徑;A4--溜板箱齒輪孔軸心線至其與溜板接觸面間的尺寸;下一頁(yè)返回第五節(jié)典型傳動(dòng)裝置的裝配案例A5--溜板菱形導(dǎo)軌頂線至其與溜板箱接觸面間的尺寸;

應(yīng)當(dāng)指出，上述裝配尺寸鏈?zhǔn)墙?jīng)過(guò)簡(jiǎn)化的，忽略了齒輪節(jié)圓與其支承軸頸間的同軸度誤差，以及支承軸頸與溜板箱齒輪孔配合間隙所引起的偏移量。設(shè)封閉環(huán)

。如果選擇完全互換法進(jìn)行裝配，則各組成環(huán)的平均公差TM=0.11/5=0.022mm。由于齒輪、齒條的加工要達(dá)到這樣小的公差比較困難，不官’采用完全互換法。機(jī)床生產(chǎn)一般屬于中小批生產(chǎn)，而此裝配尺寸鏈的環(huán)數(shù)又較多，零件的幾何形狀較復(fù)雜，裝配精度要求又較高，也不官’采用選擇裝配法。因此，根據(jù)裝配結(jié)構(gòu)采用修配法較為合適。由于齒條尺寸A2裝配時(shí)便于修配，因此選擇A2作為修配環(huán)，并取其底面為修配表面。這樣，其余零件的公差可以按照經(jīng)濟(jì)精度進(jìn)行制造，使其加工容易而經(jīng)濟(jì)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回第五節(jié)典型傳動(dòng)裝置的裝配案例例2車床總裝時(shí)，絲杠兩軸承軸心線和開(kāi)合螺母軸心線對(duì)床身導(dǎo)軌的不等距度，其要求為在垂直平面和水平平面內(nèi)誤差均小于0.15mm(對(duì)最大回轉(zhuǎn)直徑200mm以下者)。本例僅討論垂直平面內(nèi)的不等距度問(wèn)題。由圖8-14可以看出，鐘杠的兩端分別同進(jìn)給箱和后支架相連，開(kāi)合螺母位于溜板箱內(nèi)。為了保證鐘杠兩軸承軸心線和開(kāi)合螺母軸心線對(duì)床身導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的不等距度要求，車床總裝時(shí)，要嚴(yán)格控制進(jìn)給箱、溜板箱和后支架等三個(gè)部件在垂直平面內(nèi)相對(duì)床身導(dǎo)軌的位置。以垂直平面內(nèi)的不等距度為封閉環(huán)，在圖8-14所示的結(jié)構(gòu)中，可分別建立兩個(gè)并聯(lián)的裝配尺寸鏈。尺寸鏈中各環(huán)的意義如下:E1=S1--溜板菱形導(dǎo)軌頂線至其與溜板箱接觸面間的距離;E2=S2--溜板箱的上平面至開(kāi)合螺母軸心線間的距離;E3--進(jìn)給箱的鐘杠軸承軸心線至螺釘過(guò)孔軸心線間的距離;E4--進(jìn)給箱上螺釘過(guò)孔與床身上相應(yīng)螺釘孔軸心線間的偏移量;上一頁(yè)下一頁(yè)返回第五節(jié)典型傳動(dòng)裝置的裝配案例E5--床身上菱形導(dǎo)軌頂線至其螺釘孔軸心線間的距離;--進(jìn)給箱的鐘杠