《机械制造工艺学》课程教学资源（中文讲稿）第05章 机械装配工艺

机械制造工艺学讲义第五章机械装配工艺第一节机械装配概述一部机械产品往往由成千上万个零件组成，装配就是把加工好的零件按一定的顺序和技术连接到一起，成为一部完整的机械产品，并且可靠地实现产品设计的功能。装配处于产品制造所必需的最后阶段，产品的质量（从产品设计、零件制造到产品装配）最终通过装配得到保证和检验。因此，装配是决定产品质量的关键环节。研究制订合理的装配工艺，采用有效的保证装配精度的装配方法，对保证很进一步提高产品质量有看十分重要的意义。一、机械装配的基本概念任何产品都由若干个零件组成。为保证有效地组织装配，必须将产品分解为若干个能进行独立装配的装配单元。零件是组成产品的最小单元，它由整块金属（或其它材料）制成。机械装配中，一般先将零件装成套件、组件和部件，然后再装至成产品。套件是在一个基准零件上，装上一个或若干个零件而构成，它是最小的装配单元。套件中唯一的基准零件是为联接相关零件和确定各零件的相对位置。为套件而进行的装配称套装。套件的主要因工艺或材料问题，分成零件制造，但在以后的装配中可作为一个零件，不再分开。如双联齿轮。组件是在一个基准零件上，装上若干套件及零件而构成。组件中唯一的基准零件用于联接相关零件和套件，并确定它们的相对位置。为形成组件而进行的装配称组装。组件中可以没有套件，即由一个基准零件加若干个零件组成，它与套件的区别在于组件在以后的装配中可拆。如机床主轴箱中的主轴组件。部件是在一个基准零件上，装上若干组件、套件和零件而构成。部件中唯一的基准零件用来联接各个组件、套件和零件。并决定它们之间的相对位置。为形成部件而进行的装配称部装。部件在产品中能完成一定的完整的功用。如机床中的主轴箱。在一个基准零件上，装上若干部件、组件、套件和零件就成为整个产品。同样一部产品中只有一个基准零件，作用与上述相同。为形成产品的装配称总装。如卧式车床便是以床身作基准零件，装上主轴箱、进给箱、溜板箱等部件及其它组件、套件、零件构成。二、机械装配基本工作内容1、清洗主要目的是去除零件表面或部件中的油污及机械杂质。2、连接装配中的连接方式往往有两类：可拆连接和不可拆连接。可拆连接指在装配后可方便拆卸而不会导致任何零件的损坏，拆卸后还可方便地重装。如螺纹连接、键连接等。不可拆连接指装配后一般不再拆卸，若拆卸往往损坏其中的某些零件。如焊接、铆接等。3、调整包含平衡、校正、配作等。平衡指对产品中旋转零、部件进行平衡包括静平衡和动平衡，以防止产品使用中的出现振动。校正指产品中各相关零、部件间找正相互位置，并通过适当的调整方法，达到装配精度要求。配作指两个零件装配后固定其相互位置的加工，如配钻、配铰等。亦有为改善两零件表面结合精度的加工，如配刮、配研及配磨等。配作一般需与校正调整工作结合进行。4、检验和实验产品装配完毕，应根据有关技术标准和规定，对产品进行较全面的检验和实验工作，合格后方准出厂。装配工作除上述内容外，还有油漆、包装等。2石河子大学机械电气工程学院

机械制造工艺学讲义 石河子大学机械电气工程学院 2 第五章 机械装配工艺 第一节 机械装配概述 一部机械产品往往由成千上万个零件组成，装配就是把加工好的零件按一定的顺序和技 术连接到一起，成为一部完整的机械产品，并且可靠地实现产品设计的功能。装配处于产品 制造所必需的最后阶段，产品的质量（从产品设计、零件制造到产品装配）最终通过装配得 到保证和检验。因此，装配是决定产品质量的关键环节。研究制订合理的装配工艺，采用有 效的保证装配精度的装配方法，对保证很进一步提高产品质量有着十分重要的意义。 一、机械装配的基本概念 任何产品都由若干个零件组成。为保证有效地组织装配，必须将产品分解为若干个能进 行独立装配的装配单元。 零件是组成产品的最小单元，它由整块金属（或其它材料）制成。机械装配中，一般先 将零件装成套件、组件和部件，然后再装至成产品。 套件是在一个基准零件上，装上一个或若干个零件而构成，它是最小的装配单元。套件 中唯一的基准零件是为联接相关零件和确定各零件的相对位置。为套件而进行的装配称套 装。套件的主要因工艺或材料问题，分成零件制造，但在以后的装配中可作为一个零件，不 再分开。如双联齿轮。 组件是在一个基准零件上，装上若干套件及零件而构成。组件中唯一的基准零件用于联 接相关零件和套件，并确定它们的相对位置。为形成组件而进行的装配称组装。组件中可以 没有套件，即由一个基准零件加若干个零件组成，它与套件的区别在于组件在以后的装配中 可拆。如机床主轴箱中的主轴组件。 部件是在一个基准零件上，装上若干组件、套件和零件而构成。部件中唯一的基准零件 用来联接各个组件、套件和零件。并决定它们之间的相对位置。为形成部件而进行的装配称 部装。部件在产品中能完成一定的完整的功用。如机床中的主轴箱。 在一个基准零件上，装上若干部件、组件、套件和零件就成为整个产品。同样一部产品中只 有一个基准零件，作用与上述相同。为形成产品的装配称总装。如卧式车床便是以床身作基 准零件，装上主轴箱、进给箱、溜板箱等部件及其它组件、套件、零件构成。 二、机械装配基本工作内容 1、清洗 主要目的是去除零件表面或部件中的油污及机械杂质。 2、连接 装配中的连接方式往往有两类：可拆连接和不可拆连接。可拆连接指在装配后可方便拆 卸而不会导致任何零件的损坏，拆卸后还可方便地重装。如螺纹连接、键连接等。不可拆连 接指装配后一般不再拆卸，若拆卸往往损坏其中的某些零件。如焊接、铆接等。 3、调整 包含平衡、校正、配作等。平衡指对产品中旋转零、部件进行平衡包括静平衡和动平衡， 以防止产品使用中的出现振动。校正指产品中各相关零、部件间找正相互位置，并通过适当 的调整方法，达到装配精度要求。配作指两个零件装配后固定其相互位置的加工，如配钻、 配铰等。亦有为改善两零件表面结合精度的加工，如配刮、配研及配磨等。配作一般需与校 正调整工作结合进行。 4、检验和实验 产品装配完毕，应根据有关技术标准和规定，对产品进行较全面的检验和实验工作，合 格后方准出厂。 装配工作除上述内容外，还有油漆、包装等

机械制造工艺学讲义三、机械装配精度1、装配精度内涵装配精度指产品装配后几何参数实际达到的精度。一般包含如下内容。（1）尺寸精度指相关零、部件间的距离精度及配合精度。如某一装配体中有关零件间的间隙：相配合零件间的过盈量；卧式车床前后面顶尖对床身导轨的等高度等。（2）位置精度指相关零件的平行度、垂直度、同轴度等，如卧式铣床刀轴与工作台面的平行度；立式钻床主轴对工作台面的垂直度：车床主轴前后轴承的同轴度等。（3）相对运动精度指产品中有相对运动的零、部件间在运动方向及速度上的精度。如滚齿机滚入垂直进给运动和工作台旋转中心的平行度；车床拖板移动相对于主轴轴线的垂直度；车床进给箱的传动精度等。（4）接触精度指产品中两配合表面、接触表面和连接表面间达到规定的接触面积大小和接触点的分布情况。如齿轮啮合、锥体，配合以及导轨之间的接触精度等。2、影响装配精度的因素机械产品及其部件均由零件组成。各相关零件的误差的累积将反映于装配精度。因此，产品的装配精度首先受到零件（特别是关键零件）的加工精度的影响。零件间的配合与接触质量影响到整个产品的精度，尤其是刚度及抗振性，因此，提高零件间配合面的接触刚度亦有利于提高产品装配精度。另外，零件在加工和装配中因x、热应力x等所引起的变形对装配精度也会产生很大的影响。无疑，零件精度是影响产品装配精度的首要因素。而产品装配中装配方法的选用对装配精度也有很大的影响，尤其是在单件小批量生产及装配要求较高时，仅采用提高零件加工精度的方法往往不经济和不易满足装配要求而通过装配中的选配、调整和修配等手段（合适的装配方法）来保证装配精度非常重要。总之，机械产品的装配精度依靠相关零件的加工精度和合理的装配方法共同保证。第二节机械装配尺寸链一、装配尺寸链概念装配尺寸链概念指产品或部件在装配过程中，由相关零件的有关尺寸或相互位置关于所组成的尺寸链，装配尺寸链与工艺尺寸链类似具有封闭性特征。不同的是封闭环不是零、部件上的尺寸，而是零、部件间的位置尺寸（往往为装配要求）组成环不在同一零件上而是否与装配要求相关的各零件上。如图5-1所示的装配尺寸链中，装配要求（机床主轴与尾座套筒中心的等高）A0为封闭环，尾座上尺寸A2、A3为增环，主轴箱上尺寸A1为减环。装配尺寸链接各环的几何及空间位置特征一般有：线性尺寸链、角度尺寸链、平面尺寸链、空间尺寸链。常见的为前两种。tel二、装配尺寸链的建立(b)装配尺寸链的建立应以装配精度要求为核心，即确定是要求的装配尺寸及其精度为封闭环，分析图5—1主轴箱主轴中心尾座套筒中心等高示意产品装配图中的装配关系，查出与装配要求相关的1一主轴箱：2一尾座尺寸组成尺寸链。具体方法是：以封闭环两端的零件作起始点，装配基准面为联系，沿装配精度要求方向，查处对装配要求有影响的相关零件，直至找到同一基准零件或同一基准面上为止，相关零件上直接连接两个装配基准面间的位置尺寸关系，便是装配尺寸链中的组成环。如图5-2a为传动箱的一部分，齿轮轴在两滑动轴承中转动。因此，两轴承端面处应留有3石河子大学机械电气工程学院

机械制造工艺学讲义 石河子大学机械电气工程学院 3 三、机械装配精度 1、装配精度内涵 装配精度指产品装配后几何参数实际达到的精度。一般包含如下内容。 （1）尺寸精度指相关零、部件间的距离精度及配合精度。如某一装配体中有关零件间的 间隙；相配合零件间的过盈量；卧式车床前后面顶尖对床身导轨的等高度等。 （2）位置精度指相关零件的平行度、垂直度、同轴度等，如卧式铣床刀轴与工作台面的 平行度；立式钻床主轴对工作台面的垂直度；车床主轴前后轴承的同轴度等。 （3）相对运动精度指产品中有相对运动的零、部件间在运动方向及速度上的精度。如滚 齿机滚入垂直进给运动和工作台旋转中心的平行度；车床拖板移动相对于主轴轴线的垂直 度；车床进给箱的传动精度等。 （4）接触精度指产品中两配合表面、接触表面和连接表面间达到规定的接触面积大小和 接触点的分布情况。如齿轮啮合、锥体，配合以及导轨之间的接触精度等。 2、影响装配精度的因素 机械产品及其部件均由零件组成。各相关零件的误差的累积将反映于装配精度。因此， 产品的装配精度首先受到零件（特别是关键零件）的加工精度的影响。零件间的配合与接触 质量影响到整个产品的精度，尤其是刚度及抗振性，因此，提高零件间配合面的接触刚度亦 有利于提高产品装配精度。另外，零件在加工和装配中因x、热应力x等所引起的变形对装配 精度也会产生很大的影响。 无疑，零件精度是影响产品装配精度的首要因素。而产品装配中装配方法的选用对装配 精度也有很大的影响，尤其是在单件小批量生产及装配要求较高时，仅采用提高零件加工精 度的方法往往不经济和不易满足装配要求而通过装配中的选配、调整和修配等手段（合适的 装配方法）来保证装配精度非常重要。 总之，机械产品的装配精度依靠相关零件的加工精度和合理的装配方法共同保证。 第二节 机械装配尺寸链 一、装配尺寸链概念 装配尺寸链概念指产品或部件在装配过程中，由相关零件的有关尺寸或相互位置关于所 组成的尺寸链，装配尺寸链与工艺尺寸链类似具有封闭性特征。不同的是封闭环不是零、部 件上的尺寸，而是零、部件间的位置尺寸（往往为装配要求）组成环不在同一零件上而是否 与装配要求相关的各零件上。如图5-1所示的装配尺寸链中，装配要求（机床主轴与尾座套 筒中心的等高）A0为封闭环，尾座上尺寸A2、A3为增环，主轴箱上尺寸A1为减环。 装配尺寸链接各环的几何及空间位置特征一般 有：线性尺寸链、角度尺寸链、平面尺寸链、空间 尺寸链。常见的为前两种。 二、装配尺寸链的建立 装配尺寸链的建立应以装配精度要求为核心， 即确定是要求的装配尺寸及其精度为封闭环，分析 产品装配图中的装配关系，查出与装配要求相关的 尺寸组成尺寸链。具体方法是：以封闭环两端的零 件作起始点，装配基准面为联系，沿装配精度要求方向，查处对装配要求有影响的相关零件， 直至找到同一基准零件或同一基准面上为止，相关零件上直接连接两个装配基准面间的位置 尺寸关系，便是装配尺寸链中的组成环。 如图5-2a为传动箱的一部分，齿轮轴在两滑动轴承中转动。因此，两轴承端面处应留有

机械制造工艺学讲义间隙。为保证获得规定的轴向间隙，齿轮轴上装有一个垫圈（为方便检查，将间隙推向左侧）。影响轴向间隙的装配尺寸链按如下步骤建立①判定封闭环传动机构的轴向间隙决定于装配于轴上的零件的尺寸，是装配中要求的项目，故轴向间隙A为封闭环。院-②查找组成环传动箱中，沿A轴向两端可查找出相关的六个零件，影响轴向间隙A0大小的相关尺寸A1、A2、A3、A4、A5、A6为尺寸链中组成环。③建立尺寸链装配尺寸如图5一2所示（a）缩构商图在建立尺寸链时，除满足封闭、相关性性原则外，还应注意如下两点：（1）使组成环数最小，即使每个相关零件仅有一个组成环进入尺寸链，这也有利于降低加工难度和制造成本。（2）按封闭环的不同位置和方向，科分别建立装配尺寸链。如常见的涡杆副结构为确保正传（b）尺寸链图动轴轴向装配尺寸链的建立啮合，涡杆副两轴线距离及图5-2传动轴轴向装配尺寸链的建立涡杆轴轮中间平面的对称度均有要求，它们处于不同位置、方向，需要在不同方向分别建立尺寸链。极值法与工艺尺寸链求解一致，其优点是简单可靠：公式较为保守，当封闭环公差较小组成环数目较多时，各组成环分得的公差小、难加工、制造成本高，概率法计算基于零件加工尺寸所悬处位置的概率。大量生产实践证明，一批零件的加工，其实际尺寸处于公差中部的是多数，处于极限尺寸的为极少数，而同一部件装配中各组成环均处于极限尺寸的更为少见。因此，在大批量生产中，当几何精度要求高，且组成环数目又多时，应用概率法计算装配尺寸链更为合理，方便于零件加工。第三节保证装配精度的方法为保证一定的装配精度，应根据产品的结构特点，性能要求，生产纲领和生产条件，采用不同的装配方法。常用的装配方法有互换法，选配法，修配法和调整法。一、互换法完全检验合格的零件，在装配时不经任何调整和修配就可达到装配精度要求的装配方法为互换法。根据互换程度的不同，又有完全呼唤法和不完全互换法。1、完全互换法完全互换法指装配中的每个待装的合格零件不需挑选、修配和调整，装配后就能达到装配精度要求。这种方法是在满足各环经济精度的前提下，依靠控制零件的制造精度来保证产品装配精度的，其装配尺寸链接极值法计算，即封闭环公差等各组成环公差之和。采用完全互换法进行装配，装配过程简单、效率高：对工人的技术水平要求低：便于组织流水作业及实现自动化装配；容易实现零、部件的专业协作，组织专业化生产，降低成本：便于备件供应及机械维修工作。因此，只要能满足零件加工的经济精度要求，无论在任何生产类型下，都应首先考虑采用完全互换法装配。由完全互换法采用极值法计算尺寸链，因此，当组成环数多时，组成环的公差就较小，零件加工精度要求提高，可能使加工发生困难，甚至不可能达到。所以，完全互换装配法多由于精度要求不太高的短环装配尺寸链。2、不完全互换法4石河子大学机械电气工程学院

机械制造工艺学讲义 石河子大学机械电气工程学院 4 间隙。为保证获得规定的轴向间隙，齿轮轴上装有一个垫圈（为方便检查，将间隙推向左侧）。 影响轴向间隙的装配尺寸链按如下步骤建立 ①判定封闭环 传动机构的轴向间隙决定于装配于 轴上的零件的尺寸，是装配中要求的项目，故轴向间隙 A 0 为封闭环。 ②查找组成环传动箱中，沿A轴向两端可查找出相 关的六个零件，影响轴向间隙A0大小的相关尺寸A1、A2、 A3、A4、A5、A6为尺寸链中组成环。③建立尺寸链 装配 尺寸如图5－２所示 在建立尺寸链时，除满足封闭、相关性性原则外， 还应注意如下两点： （1）使组成环数最小，即使每个 相关零件仅有一个组成环进入尺寸链，这也有利于降低 加工难度和制造成本。（2）按封闭环的不同位置和方向， 分别建立装配尺寸链。如常见的涡杆副结构为确保正传 动轴轴向装配尺寸链的建立啮合，涡杆副两轴线距离及 涡杆轴轮中间平面的对称度均有要求，它们处于不 同位置、方向，需要在不同方向分别建立尺寸链。 极值法与工艺尺寸链求解一致，其优点是简单可靠； 公式较为保守，当封闭环公差较小组成环数目较多时，各组成环分得的公差小、难加工、制 造成本高，概率法计算基于零件加工尺寸所悬处位置的概率。大量生产实践证明，一批零件 的加工，其实际尺寸处于公差中部的是多数，处于极限尺寸的为极少数，而同一部件装配中 各组成环均处于极限尺寸的更为少见。因此，在大批量生产中，当几何精度要求高，且组成 环数目又多时，应用概率法计算装配尺寸链更为合理，方便于零件加工。 第三节 保证装配精度的方法 为保证一定的装配精度，应根据产品的结构特点，性能要求，生产纲领和生产条件，采 用不同的装配方法。常用的装配方法有互换法，选配法，修配法和调整法。 一、互换法 完全检验合格的零件，在装配时不经任何调整和修配就可达到装配精度要求的装配方法 为互换法。根据互换程度的不同，又有完全呼唤法和不完全互换法。 1、完全互换法 完全互换法指装配中的每个待装的合格零件不需挑选、修配和调整，装配后就能达到装 配精度要求。这种方法是在满足各环经济精度的前提下，依靠控制零件的制造精度来保证产 品装配精度的，其装配尺寸链接极值法计算，即封闭环公差等各组成环公差之和。 采用完全互换法进行装配，装配过程简单、效率高；对工人的技术水平要求低；便于组 织流水作业及实现自动化装配；容易实现零、部件的专业协作，组织专业化生产，降低成本； 便于备件供应及机械维修工作。因此，只要能满足零件加工的经济精度要求，无论在任何生 产类型下，都应首先考虑采用完全互换法装配。 由完全互换法采用极值法计算尺寸链，因此，当组成环数多时，组成环的公差就较小， 零件加工精度要求提高，可能使加工发生困难，甚至不可能达到。所以，完全互换装配法多 由于精度要求不太高的短环装配尺寸链。 2、不完全互换法

机械制造工艺学讲义装配时用极值法来分析备装零件，其实所有零件同时出现极值的概率是很小的。因此，舍弃这些小概率情况将组成环公差适当加大，装配时少数的达不到装配要求的组件，部件或产品留待以后再分别进行处理，这种装配方法称不完全互换法（义称部分互换）。不完全互换法的基本理论就是采用概率法，即按所有零件出现尺寸分布曲线的状态来处理。假如封闭环的尺寸分布是正态分布曲线，其尺寸分散范围土30，则产品合格率有99.73%，也就是只有0.27%的产品达不到装配要求。采用不完全互换法装配，可扩大组成环公差（比完全互换法扩大根号N倍），使零件加工容易，成本降低，同时保证装配精度要求。但有部分产品要进行返修，因此，不完全互换法多用于大批量生产中，装配精度要求不太高而组成环数较多的装配尺寸链中。二、选配法选配法是将组成环的公差放大到经济可以的程度，然后选择合适的零件进行装配，以保证规定的装配精度要求。选配法又分直线选配法、分组装配法、复合选配法三种。1、直线选配法由装配工人从许多待装零件中，凭经验挑选合适的零件通过试装配并保证装配精度。这种方法简单，但劳动量大，并且，装配精度在很大程度上取决于工人的技术水平和测量方法。故不宜用于大批量的流水线装配。2、分组装配法将装配的零件按预先分组、按公差、装备时按组进行互换装配。分组愈多，获得的装配质量愈好。大批量生产中，当装配要求较高时，零件的制造十分困难。采用分组装配法可将相关零件公差增大若干倍，使其加工可以按经济精度进行方便的加工，再将加工后的零件按实测分组，保证同组内零件互换并能全部达到装配要求。分组装配法使用于配合精度要求很高但相关零件较少的大批量生产。采用分组装配法应注意如下几点：（1）为保证分组后各组的配合精度和配合性质符合设计要求，配合件的公差应相等，公差增大的方向应相同，增大倍数应等于分组数。（2）为方便配合件分组、保管、运输及装配工作，分组数不宜过多。（3）分组后配合件尺寸公差放大，但形位公差、表面粗糙度值不能放大，仍按远设计要求制造。（4）应使分组后内想配零件数相等，以免出现某些尺寸的零件积压浪费。3、复合选配法复合选配法是上述两种方法的综合。即先将待装零件测量分组，装配时再对各组内零件由工人凭经验直接选配。这种方法人的特点是配合件公差可以不等、装配质量高、装配速度快，且能满足一定的生产节拍要求。三、修配法在单件小批量生产中，当装配精度要求很高且相关零件数很多时，各组成环先按经济精度制造，而对其中某一组成环（称补偿环或修配环）预留一定修配量，在装配时用钳工（或其它加工）方法修去修配量，达到装配精度要求。这种为修配法。修配法又有如下三种：1、单件修配法单件修配法是在装配尺寸链中，选择一个相关零件作为修配环，通过修配加工，达到装配精度要求。单件修配法中，主要的问题有修配环的选择、修配量的计算及修配环基本尺寸的计算等。选择修配环时，应选择易修配加工的零件作修配环，修配环要能有充分的修配量以满足要求。5石河子大学机械电气工程学院

机械制造工艺学讲义 石河子大学机械电气工程学院 5 装配时用极值法来分析备装零件，其实所有零件同时出现极值的概率是很小的。因此， 舍弃这些小概率情况将组成环公差适当加大，装配时少数的达不到装配要求的组件，部件或 产品留待以后再分别进行处理，这种装配方法称不完全互换法（又称部分互换）。 不完全互换法的基本理论就是采用概率法，即按所有零件出现尺寸分布曲线的状态来处 理。假如封闭环的尺寸分布是正态分布曲线，其尺寸分散范围±30，则产品合格率有99.73%， 也就是只有0.27%的产品达不到装配要求。 采用不完全互换法装配，可扩大组成环公差（比完全互换法扩大根号N倍），使零件加 工容易，成本降低，同时保证装配精度要求。但有部分产品要进行返修，因此，不完全互换 法多用于大批量生产中，装配精度要求不太高而组成环数较多的装配尺寸链中。 二、选配法 选配法是将组成环的公差放大到经济可以的程度，然后选择合适的零件进行装配，以保 证规定的装配精度要求。选配法又分直线选配法、分组装配法、复合选配法三种。 1、直线选配法 由装配工人从许多待装零件中，凭经验挑选合适的零件通过试揍装配并保证装配精度。 这种方法简单，但劳动量大，并且，装配精度在很大程度上取决于工人的技术水平和测量方 法。故不宜用于大批量的流水线装配。 2、分组装配法 将装配的零件按预先分组、按公差、装备时按组进行互换装配。分组愈多，获得的装配 质量愈好。 大批量生产中，当装配要求较高时，零件的制造十分困难。采用分组装配法可将相关零 件公差增大若干倍，使其加工可以按经济精度进行方便的加工，再将加工后的零件按实测分 组，保证同组内零件互换并能全部达到装配要求。分组装配法使用于配合精度要求很高但相 关零件较少的大批量生产。 采用分组装配法应注意如下几点； （1）为保证分组后各组的配合精度和配合性质符合设计要求，配合件的公差应相等，公 差增大的方向应相同，增大倍数应等于分组数。 （2）为方便配合件分组、保管、运输及装配工作，分组数不宜过多。 （3）分组后配合件尺寸公差放大，但形位公差、表面粗糙度值不能放大，仍按远设计要 求制造。 （4）应使分组后内想配零件数相等，以免出现某些尺寸的零件积压浪费。 3、复合选配法 复合选配法是上述两种方法的综合。即先将待装零件测量分组，装配时再对各组内零件 由工人凭经验直接选配。这种方法人的特点是配合件公差可以不等、装配质量高、装配速度 快，且能满足一定的生产节拍要求。 三、修配法 在单件小批量生产中，当装配精度要求很高且相关零件数很多时，各组成环先按经济精 度制造，而对其中某一组成环（称补偿环或修配环）预留一定修配量，在装配时用钳工（或 其它加工）方法修去修配量，达到装配精度要求。这种为修配法。 修配法又有如下三种： 1、单件修配法 单件修配法是在装配尺寸链中，选择一个相关零件作为修配环，通过修配加工，达到装 配精度要求。单件修配法中，主要的问题有修配环的选择、修配量的计算及修配环基本尺寸 的计算等。选择修配环时，应选择易修配加工的零件作修配环，修配环要能有充分的修配量 以满足要求

机械制造工艺学讲义2、合并修配法合并修配法是将两个或多个零件合并在一起进行加工修配，合并加工所得的尺寸作为个修配环，合并一起的零件作为“一个零件”参与装配，相当于减小了组成环的数目，亦相应减小了修配的带动量。合并修配法在装配中不能互换，相配零件要打上号码以便对号装配，给装配工作的组织管理带来不便，因此，多用于单件，小批量生产中。3、自身加工修配法在机床制造中，对一些装配精度要求，在总装时利用机床本身的加工能力，将预留在修配环零件上的修配量去除，很简捷地达到要求。修配法的特点是各组成环零、部件的公差可扩大，按经济精度加工，从而使制造容易成本降低。装配时可利用修配件的有限修配量达到较高装配精度要求。但是，装配中零件不能互换，装配劳动量大，生产率低，难组织流水生产，装配精度依赖于工人的技术水平。故修配法适用于单件和成批生产中精度要求较高的装配。四、调整法调整法中的各组成环零件亦按经济精度要求加工，由于组成环公差扩大而出现的部分超差的装配件在装配时用改变产品中调整零件的位置或选用合适的调整件来达到装配精度要求。6石河子大学机械电气工程学院

机械制造工艺学讲义 石河子大学机械电气工程学院 6 2、合并修配法 合并修配法是将两个或多个零件合并在一起进行加工修配，合并加工所得的尺寸作为一 个修配环，合并一起的零件作为“一个零件”参与装配，相当于减小了组成环的数目，亦相应 减小了修配的带动量。合并修配法在装配中不能互换，相配零件要打上号码以便对号装配， 给装配工作的组织管理带来不便，因此，多用于单件，小批量生产中。 3、自身加工修配法 在机床制造中，对一些装配精度要求，在总装时利用机床本身的加工能力，将预留在修 配环零件上的修配量去除，很简捷地达到要求。 修配法的特点是各组成环零、部件的公差可扩大，按经济精度加工，从而使制造容易， 成本降低。装配时可利用修配件的有限修配量达到较高装配精度要求。但是，装配中零件不 能互换，装配劳动量大，生产率低，难组织流水生产，装配精度依赖于工人的技术水平。故 修配法适用于单件和成批生产中精度要求较高的装配。 四、调整法 调整法中的各组成环零件亦按经济精度要求加工，由于组成环公差扩大而出现的部分超 差的装配件在装配时用改变产品中调整零件的位置或选用合适的调整件来达到装配精度要 求

机械制造工艺学讲义调整法在补偿原则上相似于修配法，但与修配法不同上，调整法不靠去除金属，而是利用补偿件的位置或更换补偿件来保证装配精度。根据补偿件的调整特征，调整法又有如下几种：1、可动调整法选择装配尺寸链中某个零件作调整环，按装配精度要求，改变调整环的位置（移动、旋转或两者同时）达到装配要求为可动调整法。可动调整法调整中不用拆卸零件，调整方便，并能获得较高精度，而且可以补偿因磨损和变形等引起的误差。所以，在一些传动机械或易磨损机构中，常用可动调整法。但是，可动调整见的出现，会削弱机构的刚性，因而在刚性要求较高或机构比较紧凑，无法按可动调整件时，可采用其它调整。2、固定调整法选择装配尺寸链中某零件作调整环，该调整环零件按一定尺寸间隔制成一组零件，装配时根据封闭环超差大小，从中选出某一尺寸的调整环作为补偿，以满足装配精度要求，此称为固定调整法。作调整环的零件应加工容易拆卸方便，常用的调整件有：垫片、垫圈、轴套等。3、误差抵消调整法误差抵消调整法是在装配时通过调整某些相关零件误差的方向，使其互相抵消或使误差减小对装配精度的影响。采用这种方法可放宽对相关零件的要求，经济性好，同时可获得较高装配精度。但在每一产品装配时均需测出优势误差的大小、方向，辅助时间增加，生产效率受到影响，对工人技术水平要求高。因此，除单件小批量生产的工艺装备和精密机床采用此方法外，一般很少用。以上四种装配法，一般应优先选用互换法；当生产批量较大、组成环较多时，可考虑采用不完全互换法：当装配精度要求较高，相关零件较少时，可采用选配法：只有在用上述方法造成零件难加工或不经济时，特别是在单件小批量生产时才宜采用修配法或调整法。第四节装配工艺规程的制订装配工艺规程是规定产品或部件装配工艺规程和操作方法等的工艺文件，是制订装配计划和技术准备，指导装配工作和处理装配工作问题的重要依据。它对保证装配质量，提高装配生产效率，降低成本和减轻工人劳动强度等都有积极的作用。一、制订装配工艺规程的原则1、保证产品质量产品质量最终由装配保证，即使所有零件都合格，但如果装配不当，也可能导致产品不合格，因此，应选用合理和可靠的装配方法，全面、准确地达到设计所要求的技术参数和技术条件，并要求提高精度储备量。2、满足装配周期的要求装配周期是根据产品的生产纲领计算的完成装配工作所给定的时间，即所要求的生产率。大批量生产中，多用流水线来进行装配，装配周期的要求由生产节拍来满足。单件小批量生产中，多用月产来表示装配周期。为提高生产率，应按产品结构、车间设备和场地条件，处理好进入装配作业的零件前后顺序，尽量减小钳工装配工作量，减轻体力劳动，提高装配机械化和自动化程度，注意自动装配工序的特殊要求等。3、降低装配成本应先考虑减小装配投资，如降低消耗，减小装配生产面积，减少工人数量和降低对工人7石河子大学机械电气工程学院

机械制造工艺学讲义 石河子大学机械电气工程学院 7 调整法在补偿原则上相似于修配法，但与修配法不同上，调整法不靠去除金属，而是利 用补偿件的位置或更换补偿件来保证装配精度。 根据补偿件的调整特征，调整法又有如下几种： 1、可动调整法 选择装配尺寸链中某个零件作调整环，按装配精度要求，改变调整环的位置（移动、旋 转或两者同时）达到装配要求为可动调整法。 可动调整法调整中不用拆卸零件，调整方便，并能获得较高精度，而且可以补偿因磨损 和变形等引起的误差。所以，在一些传动机械或易磨损机构中，常用可动调整法。但是，可 动调整见的出现，会削弱机构的刚性，因而在刚性要求较高或机构比较紧凑，无法按可动调 整件时，可采用其它调整。 2、固定调整法 选择装配尺寸链中某零件作调整环，该调整环零件按一定尺寸间隔制成一组零件，装配 时根据封闭环超差大小，从中选出某一尺寸的调整环作为补偿，以满足装配精度要求，此称 为固定调整法。作调整环的零件应加工容易拆卸方便，常用的调整件有：垫片、垫圈、轴套 等。 3、误差抵消调整法 误差抵消调整法是在装配时通过调整某些相关零件误差的方向，使其互相抵消或使误差 减小对装配精度的影响。 采用这种方法可放宽对相关零件的要求，经济性好，同时可获得较高装配精度。但在每 一产品装配时均需测出优势误差的大小、方向，辅助时间增加，生产效率受到影响，对工人 技术水平要求高。因此，除单件小批量生产的工艺装备和精密机床采用此方法外，一般很少 用。 以上四种装配法，一般应优先选用互换法；当生产批量较大、组成环较多时，可考虑采用不 完全互换法；当装配精度要求较高，相关零件较少时，可采用选配法；只有在用上述方法造 成零件难加工或不经济时，特别是在单件小批量生产时才宜采用修配法或调整法。 第四节装配工艺规程的制订 装配工艺规程是规定产品或部件装配工艺规程和操作方法等的工艺文件，是制订装配计 划和技术准备，指导装配工作和处理装配工作问题的重要依据。它对保证装配质量，提高装 配生产效率，降低成本和减轻工人劳动强度等都有积极的作用。 一、制订装配工艺规程的原则 1、保证产品质量 产品质量最终由装配保证，即使所有零件都合格，但如果装配不当，也可能导致产品不 合格，因此，应选用合理和可靠的装配方法，全面、准确地达到设计所要求的技术参数和技 术条件，并要求提高精度储备量。 2、满足装配周期的要求 装配周期是根据产品的生产纲领计算的完成装配工作所给定的时间，即所要求的生产 率。 大批量生产中，多用流水线来进行装配，装配周期的要求由生产节拍来满足。单件小批 量生产中，多用月产来表示装配周期。 为提高生产率，应按产品结构、车间设备和场地条件，处理好进入装配作业的零件前后 顺序，尽量减小钳工装配工作量，减轻体力劳动，提高装配机械化和自动化程度，注意自动 装配工序的特殊要求等。 3、降低装配成本 应先考虑减小装配投资，如降低消耗，减小装配生产面积，减少工人数量和降低对工人

机械制造工艺学讲义技术水平的要求，减小装配流水线或自动线等的设备投资等。4、保持先进性在充分利用本企业现有装配条件的基础上尽可能采用先进装配工艺技术和装配经验。5、注意严谨性装配工艺规程应做到正确、完整、统一、清晰、协调、规范，所使用的术语、符号、代号、计量单位、文件格式与填写方法等要符合国家标准的规定。6、考虑安全性和环保性制定装配工艺规程时要充分考虑安全生产和防止环境污染问题。二、制订装配工艺规程的原始资料1、产品图纸和技术性能要求产品图纸包括总装图、部装图和零件图。总装配图上可以了解产品和部件的结构、装配关系、配合性质、相对位置精度等装配技术要求，从而制订装配顺序、装配方法；零件图则是作为在装配时对其补充加工或核算装配尺寸链的依据：技术条件则可作为制订产品检验内容方法及设计装配工具的依据；对产品、零件、材料、重量的了解可作为购置相应的起吊工具、运输设备的主要参数。2、产品的生产纲领产品的生产纲领决定了产品的生产类型，而生产类型的不同，其装配工艺特征也不同（参见表5-1），在设计装配工艺规程时可做参考。3、现有生产条件8石河子大学机械电气工程学院

机械制造工艺学讲义 石河子大学机械电气工程学院 8 技术水平的要求，减小装配流水线或自动线等的设备投资等。 4、保持先进性 在充分利用本企业现有装配条件的基础上尽可能采用先进装配工艺技术和装配经验。 5、注意严谨性 装配工艺规程应做到正确、完整、统一、清晰、协调、规范，所使用的术语、符号、代 号、计量单位、文件格式与填写方法等要符合国家标准的规定。 6、考虑安全性和环保性 制定装配工艺规程时要充分考虑安全生产和防止环境污染问题。 二、制订装配工艺规程的原始资料 1、产品图纸和技术性能要求 产品图纸包括总装图、部装图和零件图。总装配图上可以了解产品和部件的结构、装配 关系、配合性质、相对位置精度等装配技术要求，从而制订装配顺序、装配方法；零件图则 是作为在装配时对其补充加工或核算装配尺寸链的依据；技术条件则可作为制订产品检验内 容方法及设计装配工具的依据；对产品、零件、材料、重量的了解可作为购置相应的起吊工 具、运输设备的主要参数。 2、产品的生产纲领 产品的生产纲领决定了产品的生产类型，而生产类型的不同，其装配工艺特征也不同（参 见表5-1），在设计装配工艺规程时可做参考。 3、现有生产条件

机械制造工艺学讲义现有生产条件包括已有的装配设备，工艺设备，装配工具。装配车间的生产面积，装配工人的技术水平等。所制订的装配工艺规程能切合实际，符合生产条件。4、相关标准资料指各种工艺资料和标准等。三、制订装配工艺规程的内容及步骤1、产品图纸分析从产品的总装图、部装图了解产品结构，明确零、部件间的装配关系；分析并审查产品的结构的装配工艺性：分析并审核产品的装配精度要求和验收技术条件：研究装配方法：掌握装配中的技术关键并制订相应的装配工艺措施；进行必要的装配尺寸链计算，确保产品装配精度。2、确定装配的组织形式根据产品的生产纲领，结构特点及现有生产条件确定生产组织形式。其选择可参照表5-1。3、划分装配单元将产品划分成可进行独立装配的单元是制订装配工艺回程中最主要的一个步骤，这对于大批量装配结构复杂的机器尤为重要。将产品划分成装配单元时，应便于装合和拆开；应选择如各单元件的基件，并明确装配顺序和相互关系：尽可能减小进入总装的单独零件，缩短总装配周期。4、选择装配基准无论哪一级的装配单元，都需要选定某一零件或比它低一级的装配单元作装配基准件。选择时应遵循以下原则：（1）尽量选择产品基体或主干零件为装配基准件，以利于保证产品装配精度。9石河子大学机械电气工程学院

机械制造工艺学讲义 石河子大学机械电气工程学院 9 现有生产条件包括已有的装配设备，工艺设备，装配工具。装配车间的生产面积，装配 工人的技术水平等。所制订的装配工艺规程能切合实际，符合生产条件。 4、相关标准资料 指各种工艺资料和标准等。 三、制订装配工艺规程的内容及步骤 1、产品图纸分析 从产品的总装图、部装图了解产品结构，明确零、部件间的装配关系；分析并审查产品 的结构的装配工艺性；分析并审核产品的装配精度要求和验收技术条件；研究装配方法；掌 握装配中的技术关键并制订相应的装配工艺措施；进行必要的装配尺寸链计算，确保产品装 配精度。 2、确定装配的组织形式 根据产品的生产纲领，结构特点及现有生产条件确定生产组织形式。其选择可参照表 5-1。 3、划分装配单元 将产品划分成可进行独立装配的单元是制订装配工艺回程中最主要的一个步骤，这对于 大批量装配结构复杂的机器尤为重要。将产品划分成装配单元时，应便于装合和拆开；应选 择如各单元件的基件，并明确装配顺序和相互关系；尽可能减小进入总装的单独零件，缩短 总装配周期。 4、选择装配基准 无论哪一级的装配单元，都需要选定某一零件或比它低一级的装配单元作装配基准件。 选择时应遵循以下原则： （1）尽量选择产品基体或主干零件为装配基准件，以利于保证产品装配精度

机械制造工艺学讲义（2）装配基准件应有较大的体积和重量，有足够支承面，以满足陆续装入零、部件时的作业要求和稳定性要求。（3）装配基准件的补充加工量应尽量小，尽量不再有后续加工工序。（4）选择的装配基准件应有利于装配过程的检测，工序间的传递运输和翻身转位等作业。5、确定装配顺序确定装配顺序应注意如下问题：（1）预处理工序在前，如零件的去毛刺、清洗、防锈防腐、涂装、于燥等。（2）先下后上，先内后外，先难后易，首先进行基础零、部件的装配，使产品重心稳定，想装产品内部零、部件，使其不影响后续装配作业；先利用较大空间进行难装零件的装配。（3）及时安排检验工序。（4）使采用同设备、供状及需要特殊环境的装配在不影响装配节拍的情况下，尽量集中。处于基准件同一方位的工序尽量集中。（5）电线、油（气）管路应与相应工序同时进行，以便零、部件反复拆卸。（6）易燃、易爆、易碎、有毒物质或零、部件的安装禁令放在最后，以减小安全防护工作量。6、划分装配工序装配工序的划分工作包括如下内容：（1）确定工序集中、分散的程度。（2）划分装配工序并确定其具体设备。（3）制订各工序操作规范，如过盈配合所需压力，变温装配的温度，紧固螺栓连接的拧紧扭距及装配环境要求等。（4）选择设备及供应。（5）制订各工序装配质量要求及检测项目。（6）确定工时定额，并协调各工序内容。7、填写装配工艺文件装配工艺文件主要有装配工艺过程卡片、检验卡片和试车卡片等。简单的装配工艺过程有时可用装配（工艺）系统图代替。10石河子大学机械电气工程学院

机械制造工艺学讲义 石河子大学机械电气工程学院 10 （2）装配基准件应有较大的体积和重量，有足够支承面，以满足陆续装入零、部件时的 作业要求和稳定性要求。 （3）装配基准件的补充加工量应尽量小，尽量不再有后续加工工序。 （4）选择的装配基准件应有利于装配过程的检测，工序间的传递运输和翻身转位等作业。 5、确定装配顺序 确定装配顺序应注意如下问题： （1）预处理工序在前，如零件的去毛刺、清洗、防锈防腐、涂装、干燥等。 （2）先下后上，先内后外，先难后易，首先进行基础零、部件的装配，使产品重心稳定， 想装产品内部零、部件，使其不影响后续装配作业；先利用较大空间进行难装零件的装配。 （3）及时安排检验工序。 （4）使采用同设备、供状及需要特殊环境的装配在不影响装配节拍的情况下，尽量集中。 处于基准件同一方位的工序尽量集中。 （5）电线、油（气）管路应与相应工序同时进行，以便零、部件反复拆卸。 （6）易燃、易爆、易碎、有毒物质或零、部件的安装禁令放在最后，以减小安全防护工 作量。 6、划分装配工序 装配工序的划分工作包括如下内容： （1）确定工序集中、分散的程度。 （2）划分装配工序并确定其具体设备。 （3）制订各工序操作规范，如过盈配合所需压力，变温装配的温度，紧固螺栓连接的拧 紧扭距及装配环境要求等。 （4）选择设备及供应。 （5）制订各工序装配质量要求及检测项目。 （6）确定工时定额，并协调各工序内容。 7、填写装配工艺文件 装配工艺文件主要有装配工艺过程卡片、检验卡片和试车卡片等。简单的装配工艺过程有时 可用装配（工艺）系统图代替