装配基础知识

装配基础知识（一）1-1装配工艺概述在生产过程中，按照规定的技术要求，将诺干个零件结合成部件或将诺干个零件和部件结合成机器的过程，称为装配。一、装配工作的重要性装配工作是产品制造过程中的最后一道工序，装配工作的好坏，对整个产品的质量起着决定性作用。零件间的配合不符合规定的技术要求，机器就不可能正常工作；零部件之间、机构之间的相互位置不正确，有的影响机器的工作性能，有的甚至无法工作；在装配过程中，不重视清洁工作、粗枝大叶、乱敲乱打，不安工艺要求装配，也绝不可能装配出合格的产品。装配质量差的机器，精度低、性能差、消耗大、寿命短，将造成很大的浪费。相反，虽然某些零部件的精度并不很高，但经过仔细的修配，精确的调整后，仍可能装配出性能良好的产品来。装配工作是一项非常重要而细致的工作，必须认真做好。二、装配工艺过程产品的装配工艺过程由以下四个部分组成：1.装配前的准备工作（1）研究和熟悉产品装配图及其技术条件，了解产品的结构、零件的作用以及相互的连接关系（2）确定装配的方法、顺序和准备所需要的工具。（3）对装配零件进行清理和清洗，去掉零件上的毛刺、锈蚀、切屑、油污及其它赃物。（4）对有些零部件还需要进行刮削等修配工作、平衡（消除零件因偏重而引起的振动）以及密封零件的水压试验等。2.装配工作比较复杂的产品，其装配工作常分为部件装配和总装配。（1）部件装配部件装配是指产品在进入总装配以前的装配工作，由于产品的复杂程度和装配组织的形式不同，部装工作的内容也不一样。一般来说，凡是将两个以上的零件组合在一起，或将零件与几个组件（或称组合件）结合在一起，成为一个装配单元的装配工作，都可称为部件装配。（2）总装配将零件和部件结合成一台完整的产品的过程叫总装配（3）调整、精度检验和试车1）调整工作是调节零件或机构的相互位置、配合间隙、结合松紧等，目的是使机构或机器工作协调。如轴承间隙、镶条位置、齿轮轴向位置的调整等。2）精度检验包括工作精度检验、几何精度检验等3）试车包括机构或机器运转的灵活性、工作温升、密封性、转速、功率等方面的检查。4）喷漆、涂油、装箱喷漆是为了防止不加工面锈蚀和使机器外表美观；涂油是使工作表面及零件已加工表面不生锈。产品的装配通常是在工厂的装配工段或装配车间内进行，但在某些场合下，制造厂并不将产品进行总装。为了运输方便（如重型机床、大型汽轮机等），产品的装配必须在基础安装的同时才能进行，在制造厂内就只进行部件装配工作，而总装则在它们的工作现场进行。二、装配组织形式装配组织的形式随着生产类型和产品复杂程度的不同而不同，机器制造中的生产类型可分三类：单件生产、成批生产和大量生产。1.单件生产及其装配组织单个地制造不同结构的产品，并且很少重复，甚至完全不重复，这种生产方式称为单件生产。单件生产的装配工作多在固定的地点，由一个工人或一组工人，从开始到结束把产品的装配工作进行到底。这种组织形式的装配周期长，占地面积大，需要大量的工具和装备，并要求工人有全面的技能。在产品结构不十分复杂的小批生产中，也有采用这种组织形式的。2.成批生产及其装配组织每隔一定时期后将成批地制造相同的产品，这种生产方式称为成批生产。成批生产时的装配工作通常分成部件装配和总装配，每个部件由一个或一组工人来完成，然后进行总装配。其装配工作常采用移动方式进行。如果零件预先经过选择分组，则零件可采用部分互换的装配，因此有条件组织流水线生产。这种组织形式的装配效率较高。3.大量生产及其装配组织产品的制造数量很庞大，每个工作地点经常重复地完成某一工序，并具有严格的节奏性，这种生产方式称为大量生产。在大量生产中，把产品的装配过程首先划分为主要部件、主要组件，并在此基础上再进一步划分为部件、组件的装配，使每一工序由一个工人来完成。在这样的组织下，只有当从事装配工作的全体工人，都按顺序地完成了他们所担负的装配工序以后，才能装配出产品。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给另一个工人，这种转移可以是装配对象的移动，也可以由工人移动，通常把这种装配组织形式叫作流水装配法。为了保证装配工作的连续性，在装配线所有工作位置上，完成工序的时间都应相等或互成倍数。在流动装配时，可以利用传送带、滚道或在轨道上行走的小车来运送装配对象。在大量生产中，由于广泛采用互换性原则并且使装配工作工序化，因而装配质量好、装配效率高、占地面积小、生产周期短，是一种较先进的装配组织形式。四、装配工艺规程装配工艺是规定装配全部部件和整个产品的工艺过程以及所使用的设备和工夹具等的技术文件。一般来说工艺规程是生产实践和科学实验的总结，是符合多、快、好、省的原则的，是提高产品质量和提高劳动生产率的必要措施，也是组织生产的重要依据。执行工艺规程，能使生产有条理地进行，并能合理使用劳动力和工艺装备，降低生产成本。工艺规程所规定的内容随着生产的发展，也要不断改革，但是，必须采取严格的科学态度，要慎重、严肃地进行。装配工艺过程通常按工序和工步的顺序编制。由一个工人或一组工人在不更换设备或地点的情况下完成的装配工作，叫做装配工序。用同一工具和附具，不改变工作方法，并在固定的连续位置上所完成的装配工作，叫做工步。在一个装配工序中可包括一个或几个装配工步。总装配和部件装配都是由诺干个装配工序所组成。1-2装配时的连接和配合一、装配时连接的种类在装配过程中，零件相互连接的性质，会直接影响厂品装配顺序和装配方法，因此，在装配前，应当仔细研究机器零件间的连接。按照部件或零件连接方式的不同，可分为固定连接与活动连接。采用固定连接时，零件之间没有相对运动；采用活动连接时，零件之间在工作中能按规定的要求作相对运动。按连接能否拆卸又分为可拆的和不可拆的两类。可拆的连接，在拆卸时不至于损伤其连接零件；而不可拆卸的连接，虽然有时也需要拆卸，但拆卸往往比较困难，并且必然使其中一个或几个零件遭受损坏，在重装时不能复用或至少需作专门的修理后才能复用。二、装配方法这里讲的装配方法，是指达到零件或部件最终配合精度的方法。为了保证机器的工作性能，在装配时，必须保证零件间，部件间具有配合要求。由于产品的结构、生产的条件和生产批量不同，采用的装配方法也不一样。装配方法可分为:完全互换法、选配法、调整法和修配法四种。1.完全互换法在同类零件中，任取一个装配零件，不经任何选择或修配就能装入部件（或机器）中，并达到规定的装配要求，这种装配方称为法完全互换装配法。完全互换法的特点是：（1）装配法操作简单，易于掌握，生产率高。（2）便于组织流水线作业。（3）零件的更换方便。但这种装配方法对零件的加工精度要求较高，制造费用将随之大大增加，所以这种方法往往在配合件的组成件数少、精度要求不太高或产品批量较大的时候采用。2.选配法选配法是将零件的制造公差适当放宽，然后把尺寸相当的零件进行装配，以保证配合精度。选配法又可分为两种：直接选配和分组选配。直接选配法——由装配工人直接从一批零件中，选择合适的零件进行装配。这种方法比较简单，但装配质量凭工人的经验和感觉来确定，同时装配效率也不高。分组选配法——将一批零件用的专用工具逐一进行测量，按实际尺寸的大小划分为若干组，然后，将尺寸大的包容件与尺寸大的被包容件相配。这种装配方法的配合精度决定于分组数，增加分组数，就能提高装配精度。分组选配法的特点是：（1）经分组后的零件的配合精度高。（2）因零件制造公差放大，因此加工成本降低。（3）增加了对零件的测量分组工作，并需加强对零件的储存和运输的管理。分组选配法常用于成批或大量生产中，装配精度高、配合件的组成件数很少、又不便于采用调整装置的时候。例如：中小型柴油机的活塞与缸套、活塞与活塞销、滚动轴承的内外圈及滚子等。3调整法装配时，调整一个或几个零件的位置以消除零件间的积累误差，来达到装配要求。调整法的特点：（1）装配时零件不需要任何修配加工，并能达到很高的装配精度。（2）可以进行定期调整，故容易保持或恢复配合精度，这对于容易磨损或因温度变化而需改变尺寸结构，极为有利。（3）调整件易使配合副的刚度受到影响，有时还会影响配合件的位置精度和寿命，所以要仔细地调整。调整后的固定要坚实可靠。4.修配法在装配过程中，修去某配合件上的预留量，以消除其积累误差。使配合零件达到规定的装配精度。采用修配法使装配工作复杂化，同时增加了装配时间，但可使零件的加工精度降低，不需要采用高精度的加工设备，节省机械加工的时间，从而使产品成本降低。因此，这种方法常用在成批生产精度高的产品或单件生产、小批生产中。1-3装配时零件的清理和清洗在装配过程中，零件的清理和清洗工作对提高装配质量、延长产品使用寿命都有重要意义。特别对于轴承、精密配合件、液压元件、密封件以及有特殊清洗要求的零件等更为重要。如装配主轴部件时，清洁工作不严格，将会造成轴承温升过高，并过早丧失其精度，对于相对滑动的导轨摩擦副，也会因摩擦面间有沙粒、切削等而加速磨损，甚至会出现导轨副“咬合”等严重事故。为此，在装配过程中必须认真做好零件的清理和清洗工作。一、零件的清理装配前，零件上残存的型砂、铁锈、切削、研磨剂、油漆灰砂等都必须清除干净。有些零件清理后还须涂漆（如变速箱、机体等内部涂以淡色的漆）。对于孔、槽、沟及其它容易存留杂物的地方，特别应仔细地进行清除。清除在装配时生产的金属切屑（因某些零件定位销孔的钻、铰及攻丝等加工，是在装配过程中进行的）。对于非全部表面都加工的零件，如铸造的机座、箱体、支架等，可用錾子、钢丝刷等清除不加工面上的型砂和鉄渣，并用毛刷皮风箱或压缩空气把零件清理干净。加工面上的铁锈、干油漆可用刮刀、锉刀、砂布清除。对重要的配合表面，在进行清理时，应注意保持其精度。二、零件的清洗1.零件的清洗方法在单件和小批生产中，零件可在洗涤槽内用抹布擦洗或进行冲洗。在成批或大量生产中，常用洗涤机清洗零件。2.常用的清洗液常用的清洗液有汽油、煤油、轻柴油和化学清洗液。它们的性能如下：（1）汽油、工业汽油主要用于清洗油脂、污垢和一般粘附的机械杂质，适用于清洗铰精密的零部件。航空汽油用于清洗质量要求高的零件。（2）煤油和轻柴油的应用与汽油相似，但清洗能力不及汽油，清洗后干的较慢，但比汽油安全。（3）化学清洗液含有表面活性剂，又称乳化剂清洗液，对油脂、水溶性污垢具有良好的清洗能力。这种清洗液配制简单，稳定耐用，无毒，不易燃烧，使用安全，成本便宜。如105清洗剂、6501清洗剂可用于喷洗钢件上以机油为主的油垢和机械杂质。1-4旋转零件和部件的平衡在机器中的旋转零件和部件（如带轮、齿轮、飞轮、曲轴、叶轮、砂轮），由于内部组织密度不均，加工不准或本身形状不对称等原因，其重心与旋转中心发生偏移。零件在高速旋转时，由于重心偏移将产生一个很大的离心力。例如：当以旋转零件在离旋转中心50毫米处有5公斤力的偏重时，如果以1400转/分钟的转速旋转，则将产生的离心力大小为：F=W/g*e(∏n/30)2=5/9.81*0.05(∏*1400/30)2=547公斤力式中F—离心力（公斤力）；W—转动零件的偏重（公斤力）g—重力加速度，g=9.81(米/秒2)；e—质量偏心距（米）n—每分钟转速（转/分）。这个离心力如果不给以平衡，则将引起机器工作时间的剧烈振动，使零件的寿命和机器的工作精度大大降低。零件或部件由于偏重而产生的不平衡情况主要有两种：零件或部件在径向位置上有偏重时，叫静不平衡。静不平衡的零件只有当它的偏重在铅垂线下方时才能静止不动，在旋转时则由于离心力而使轴产生向偏重方向的弯曲，并使机器发生振动。零件或部件在径向位置上有偏重（或相互抵消），而在轴向位置上两个偏重相隔一定的距离时，叫做动不平衡。这种动不平衡的零件虽然在任何位置都可以静止不动（即静平衡，也可以称单纯动不平衡），但在旋转时将由于轴向位置上有偏重而产生力偶矩，同样会使机器发生振动。对旋转零件或部件作消除不平衡的工作，叫做平衡（静平衡或动平衡）。零件或部件的转速愈高，偏重愈大，直径愈大，长径比（零件长度与直径之比）愈大以及机器的工作精度愈高，则平衡的精度也应愈高。通常对于长径比较大的旋转零