第7章：机械装配工艺基础（倪小丹）270

教学目标：

任何机械产品都是由若干零件和部件组成。根据规定的技术要求将有关的零件接合成部件，或将有关的零件和部件接合成产品的过程称为装配，前者称为部件装配，后者称为总装配。通过本章学习应能设计一般机器的装配工艺规程：掌握保证装配精度的4种装配方法：以及能根据产品或部件的需要，选择合适的装配方法并合理设计各零件的尺寸及其精度。

教学重点和难点： 1、装配工艺性 2、装配工艺规程的设计 3、保证产品装配精度的四种方法 案例导入

如图所示为车床装配结构示意图，分析其结构的装配工艺性如何？怎样设计其装配工艺？应该采用什么方法装配？各零件的尺寸、公差和偏差应怎样确定和保证？

图 270 倪小丹

7.1、机器结构的装配工艺性

装配工艺性是指设计的机器结构装配的可行性和经济性。装配工艺性好，是指装配时操作方便，生产率高。

7.1.1 机器装配的基本概念

对结构比较复杂的产品，通常根据其结构特点，划分为若干能进行独立装配的部分，这些独立装配的部分称为装配单元。

零件是组成产品的最小单元。零件一般都预先装成合件、组件、部件后才进入总装，直接装入机器的零件并不太多。

合件是在一个基准零件上，装上一个或若干个零件构成的。如装配式齿轮（如图6.2），由于制造工艺的原因，分成两个零件，在基准零件1上套装齿轮3并用铆钉2固定。为此进行的装配工作称为合装。

图6.2

组件是在一个基准零件上，装上若干合件及零件而构成的。如机床主轴中的主轴，在基准轴件上装上上轮、套、垫片、键及轴承的组合件称为组件。为此而进行的装配工作称为组装。组装还可分为一级组装、二级组装等。

部件是在一个基准零件上，装上若干组件、合件和零件构成的。部件在机器中能完成一定的、

完整的功用。例如车床的主轴箱装配就是部装。主轴箱箱体为部装的基准零件。

产品是在一个基准零件上装上若干部件、组件、合件和零件而成的。 7.1.2 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、装配流程及装配顺序的示意图称为装配系统图。每个零件用一个方框来表示，内容有零件名称、编号及数量，如图6.3所示。这种方框不仅可以表示零件，也可以表示合件、组件和部件等装配单元。图6.4为机器装配系统图，装配工艺系统图主要用于大批大量生产中。

名称 编号

图6.3 装配单元的表示图 图6.4

7.1.3 机器结构的装配工艺性

根据机器的装配实践和装配工艺的需要对机器结构的装配工艺性提出以下要求。 1、机器结构应分能分成独立的装配单元

为了最大限度的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是平行举行，它是评定机器结构装配工艺性的重要标志之一。

所谓划分成独立的装配单元，就是要求机器结构能划分成独立的组件、部件等。首先按组件或部件分别进行装配，然后再进行总装配。例如卧式四床是由主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾座和床身等部件组成。这些独立的部件装配完之后，可以在专门的试验台上栓验或试车，待合格后再送去总装。

把机器划分成独立装配单元，对装配过程的好处有：

1）、可以组织平行装配作业，各单元装配互不妨碍，缩短装配周期，便于多厂协作生产。 2）、机器的有关部件可以预先进行调整和试车，各部件以较完善的状态进入总装，这样既可保证总机的装配质量，又可以减少总装配的工作量。

3）、机器局部结构改进后，整个机器只是局部变动，使机器改装起来方便，有利于产品的改进和更新换代。

4）、有利于机器的维护检修，给重型机器的包装、运输带来很大的方便。

另外、有些精密零部件不能在使用现场进行装配，而只能在特殊（如高度洁净、恒温等）环境下进行装配及调整，然后以部件的形式进入总装配。例如，精密丝杠车床的丝杠就是在特殊的环境

数量 下装配的，以便保证机器的精度。

图6.5a 所示的转塔机床，原先结构的装配工艺性较差，机床的快速行程轴的一端装在箱体5内，轴上装有一对圆锥滚子轴承和一个齿轮，轴的另一端装在拖板的操纵箱1内，这种结构装配起来很不方便。为此，将快速行程轴分拆成两个零件，如图6.5b所示，一段为带螺纹的较长的光轴2，另一段为较短的附梯轴4，两段用联轴器3连接起来。这样，箱体、操纵箱便成为两个独立的装配单元，分别平行装配。而且由于长轴被分拆成两段，其机械加工也较前更容易了。

图6.6所示为轴的装配，当轴上的齿轮直径大于箱体轴承孔时（图6.6a）轴上零件需依次在箱内装配。当齿轮直径小于轴承孔时（图6.6b）轴上零件可在组装成组件后，一次装入箱体内，从而简化装配过程，缩短装配周期。

图6.5 图6.6

图6.7所示为传动齿轮箱的装配，图6.7a中各齿轮轴系分别装配在大箱体上，装配过程十分不便，如将大箱体改为图6.7b的形式，传动齿轮轴系装配在分离的小齿轮箱内，成为独立的装配单元。这样，既提高了装配的劳动生产率，又便于以后的维修。

图6.7

2、减少装配时的修配和机械加工

多数机器在装配过程中，难免要对某些零部件进行修配，这些工作多数由手工操作，不仅要求技术水平高，还难以掌握工作量，因此，在机器结构设计时，应尽量减少装配时的修配工作量。 图6.8表示车床主轴箱与床身的装配结构，主轴箱如采用6.8a所示山形导轨定位，装配时，基准面修刮工作量很大，若采用图6.8b所示平导轨定位，则装配工艺得到明显的改善。

图6.8

图6.9所示为圆锥齿轮两种不同的轴向定位结构形式。其中图6.9a是采用修配轴肩的方式调整齿轮的啮合间隙，改为图6.9b所示由削面圆销定位结构后，只需修刮圆销的削面就可以调整圆锥齿轮的啮合间隙。显然，图6.9b所示结构的修配工作量要比图6.9a所示的要少得多。

图6.9

图6－10表示两种不同的轴润滑结构，图6.10a所示结构需要在组合装配后，在箱体上配钻油孔，使装配产生机械加工工作量。图6.10b所示结构改在轴套上预先加工好的油孔，便可消除装配

时的机械加工工作量。

又如图6.11所示，将图6.11a所示的活塞上配钻销孔的销钉连接改为图6.11v所示的螺纹连接，从根本上取消了装配中的机械加工。 图6.11

3、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，而应先后依次进入装配。

7.2 装配工艺规程设计

装配工艺规程是指导装配生产的主要技术文件，设计装配工艺规程是生产技术准备工作的主要内容之一。

装配工艺规程对保证装配质量、提高装配生产效率、缩短装配周期、减轻工人劳动强度、缩短装配占地面积、降低生产成本等都有重要影响，它取决于装配工艺规程制订的合理性，这就是制订装配工艺规程的目的。

装配工艺规程的主要内容是：

（1）分折产品图样，划分装配单元，确定装配方法。 （2）拟定装配顺序，划分装配工序。 （3）计算装配时间定额。

（4）确定各工序装配技术要求、质量检查方法和栓查工具。 （5）确定装配时零、部件的输送方法及所需要的设备和工具。 （6）选择和设计装配过程中所需要的工具、夹具和专用设备。

7.2.1 制订装配工艺规程的基本原则及原始资料

1、制订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 2、制订装配工艺规程的原始资料

制订装配工艺规程时，需要具备以下原始资料。

1）产品的装配图及验收技术标准 产品的装配图应包括总装图和部件装配图，并能清楚地表示出，所有零件相互连接的经构视图和必要的剖视图；零件的编号；装配时应保证尺寸；配合件的配合性质及精度等级； 装配的技术要求；零件的明细表等。为了在装配时对某些零件进行补充机械加工和核算装配尺寸链，有时还需要某些零件图。

2）产品的生产纲领 生产纲领决定了产品的生产类型。生产类型不同，装配的生产组织形式、