1.4 装配加工工艺

按照规定的技术要求，将若干个零件组装成组件、部件或将若干个零件和部件组装成产品的过程，称作装配。机器的装配是机器制造过程中的最后一个环节，主要包括装配、调整、检验和试验等工作。

与机械加工工艺的工作性质一样，装配加工工艺也是机械制造工艺的技术指导文件，不同的是，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。

1.4.1 机械设备的装配方式

一台机械设备是由许多零件组成的，根据其不同结构和作用，可分为若干部分或分系统，而各部分又是由若干零部件组成的。如一台机床可分为主轴箱部分、进给机构部分、液压和电气等部分。

通常所说的装配就是根据机械设备的不同结构，依次完成上述各个工作部分的装配。而在机械设备的具体装配时，为了便于组织装配工作，往往又必须将机器以及机器的各工作部分分解为若干个可以独立进行装配的装配单元，以便按照单元次序进行装配并有利于缩短装配周期。

（1）机械设备的装配单元

机械设备的装配单元通常可划分为5个等级。

1）零件

零件是组成机械和参加装配的最基本单元。大部分零件都是预先装成合件、组件和部件再进入总装。

2）合件

合件是比零件大一级的装配单元。下列情况皆属合件。

① 两个以上的零件，是由不可拆卸的连接方法（如铆、焊、热压装配等）连接在一起。

② 少数零件组合后还需要合并加工，如齿轮减速箱体与箱盖、柴油机连杆与连杆盖，都是组合后镗孔的，零件之间对号入座，不能互换。

③ 以一个基准零件和少数零件组合在一起。

3）组件

组件是一个或几个合件与若干个零件的组合。

4）部件

部件由一个基准件和若干个组件、合件和零件组成。如主轴箱、进给箱等。

5）机械设备

机械设备是由上述全部装配单元组成的整体。

（2）机械设备的装配过程

机器的装配就是依照机器的结构，依次完成机器组件装配、部件装配、总装配和运行调试的过程。

1）组件装配

组件装配就是将若干个零件装配在一个基础零件上构成组件的过程。组件可作为基本单元进入装配。例如，齿轮减速箱中的大轴组件就是由大轴及其轴上的各个零件构成的一个组件，其装配顺序如图1-64所示，装配操作步骤如下。

① 将各零件修毛刺、洗净、上油。

② 将键配好，压入大轴键槽。

③ 压装齿轮。

④ 装上垫套，压装右端轴承。

⑤ 压装左端轴承。

⑥ 在透盖内孔油毡槽内放入毡圈，然后套进轴上，完成组件的装配。

2）部件装配

部件装配就是将若干个零件、组件装配在另一个基础零件上而构成部件的过程。部件是装配中比较独立的部分，例如齿轮减速箱。

3）总装配

总装配就是将若干个零件、组件、部件装配在产品的基础零件上而构成产品的过程，例如一台机器。

图1-65为一台中等复杂程度的圆柱齿轮减速箱。可以把轴、齿轮、键、左右轴承、垫套、透盖、毡圈的组合视为大轴组件，如图1-64所示。而整台减速箱则可视为若干其他零件、组件装配在箱体这个基础零件上的部装。减速箱经过调试合格后，再和其他部件、组件和零件组合后装配在一起，就组成了一台完整机器，这就是总装配。

1.4.2 装配的操作过程及组织形式

前面已经给出了装配的定义。更明确地说，把已经加工好，并经检验合格的单个零件，通过各种形式，依次将零部件连接或固定在一起，使之成为组件、部件或产品的过程叫作装配。

就生产过程来说，产品的质量主要取决于产品的结构设计（设计水平）、零件的加工（加工质量）和机器的装配（装配精度）三个阶段。装配是整个机器制造工艺过程中的最后一个环节，通过装配才能形成最终的产品，它主要包括装配、调整、检验和试验等工作，并保证所装配的机器具有规定的精度和设计确定的使用功能以及质量要求等。

（1）装配的操作过程

装配的操作过程称为装配工艺过程，一般由装配前的准备，装配，调整、精度检验及试车，喷漆、涂油及装箱四个阶段组成。各阶段的操作内容通常由装配工艺规程给出具体的指导，因此，从一定程度来说，装配操作就是一个按照装配工艺规程的具体内容进行规范操作的过程。各阶段的主要工作有以下几方面的内容。

1）装配前的准备

① 研究和熟悉产品装配图及有关的技术资料，了解产品的结构，各零件的作用、相互关系及连接方法。

② 确定装配方法、装配顺序。

③ 清理装配时所需的工具、量具和辅具。

④ 对照装配图清点零件、外购件、标准件等。

⑤ 对装配零件进行清理和清洗。除去零件上的毛刺、锈蚀、切屑、油污以及其他污物等，以获得所需的清洁度。这些处理对提高装配质量、延长零件使用寿命都很有必要。

⑥ 对重要部件的尺寸、形状、位置公差进行检查测量。对某些零件还需进行装配前的钳加工（如刮削、修配、平衡试验、配钻、铰孔等）。有的要进行平衡试验、渗漏试验和气密性试验等。

2）装配工作

一般说来，装配工作只需操作人员在掌握一定的操作技能之后，按装配工艺规程的要求进行装配即可。但对于比较复杂的产品，生产加工中，装配工作则划分为组件、部件装配和总装配等多个操作阶段。

① 组件、部件装配。组件、部件装配指产品在进入总装配之前的装配工作。把产品划分成若干个装配单元是保证缩短装配工作周期的基本措施。因为划分成若干个装配单元，不仅可以在装配工作中组织平行装配作业，扩大装配工作面，而且还能使装配工作按流水线组织生产或组织协作生产。同时各处装配单元能够预先调整试验，各部分可以以比较完善的状态参与总装配，有利于保证产品的装配质量。

② 总装配。总装配是把零件、组件和部件装配成最终产品的工艺过程，简称总装。产品的总装通常在工厂的装配车间（或装配工段）内进行。但是在有些情况下（如重型机床、大型汽轮机和大型泵等），产品在制造厂内只能进行部装工作，而最终的产品必须在产品的使用安装现场完成总装工作。

3）调整、精度检验及试车

① 调整工作就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 精度检验就是用量具或量仪对产品的工作精度、几何精度进行检验，直至达到技术要求为止。精度检验包括工作精度检验、几何精度检验等。如车床总装后要检验主轴中心线和床身导轨的平行度误差、中滑板导轨和主轴中心线垂直度误差以及前后两顶尖的等高度误差等。工作精度检验一般指切削试验，如车床进行车圆柱面、车端面及车螺纹试验。

③ 试车包括机构或机器运转的灵活性、工作温升、密封性、振动、噪声、转速、功率和寿命等方面的检查。

4）喷漆、涂油及装箱

喷漆是为了防止不加工面锈蚀和使产品外表美观。涂油是使产品工作表面和零件的已加工表面不生锈。装箱是为了便于运输。具体的操作内容及要求需要结合装配工序进行。

（2）装配的组织形式

一台机械产品往往由成千上万个零件所组成，为便于装配生产工作的有序进行，企业必须按照一定的装配组织形式进行生产。装配作业组织得好坏，不但影响装配效率和周期，有时还直接影响机械设备的装配质量。

通常企业根据生产类型的不同，会有针对性地采用不同的装配组织形式。生产类型一般可分为三类：单件生产、成批生产和大量生产。不同的生产类型及其装配组织形式具有以下特点。

1）单件生产

单件生产指生产件数很少，甚至完全不重复生产的、单个制造的一种生产方式。单件生产装配组织形式具有以下特点。

① 地点固定。

② 用人少（从开始到结束只需一个或一组工人即可），从开始到结束把产品的装配工作进行到底。

③ 装配时间长，占地面积大。

④ 需大量的工具和装备，要求修配和调整的工作较多，互换性较少。

⑤ 要求工人具有较全面的技能。

2）成批生产

成批生产指每隔一定时期后，成批地制造相同产品的生产方式。成批生产装配组织形式具有以下特点。

① 一般先部装后总装，每个部件由一个或一组工人来完成，然后进行总装。

② 装配工作常采用移动式。

③ 对零件可预先经过选择分组，达到部分零件互换的装配。

④ 可进入流水线生产，装配效率较高。

3）大量生产

大量生产指产品的制造数量很庞大，各工作地点经常重复地完成某一工序，并有严格的节奏性的一种生产方式。大量生产装配组织形式具有以下特点。

① 每个工人只需完成一道工序，这样对质量有可靠的保证。

② 占地面积小，生产周期短。

③ 工人并不需要有较全面的技能，但对产品零件的互换性要求高。

④ 可采用流水线、自动线生产，生产效率高。

表1-7列出了三种生产类型装配工艺的特点。

1.4.3 装配的工作内容及步骤

（1）装配步骤

一般说来，装配的步骤都是按以下顺序进行的。

研究和熟悉产品装配图及技术要求，了解产品结构、工作原理、零件的作用及相互连接关系→准备所用工具→确定装配方法、顺序→对装配的零件进行清洗，去掉油污、毛刺→小部件装配→部件装配→总装配→调整、检验、试车→喷漆、涂油、装箱。

（2）装配的工作内容

1）清洗

目的是去除零件表面或部件中的油污及机械杂质。

2）连接

连接的方式一般有两种，可拆连接和不可拆连接。可拆连接在装配后可以很容易拆卸而不致损坏任何零件，且拆卸后仍能重新装配在一起，例如螺纹连接、键连接等。不可拆连接，装配后一般不再拆卸，如果拆卸就会损坏其中的某些零件，例如焊接、铆接等。

3）调整

包括校正、配作、平衡等。

① 校正。是指产品中相关零部件间相互位置找正，并通过各种调整方法，保证达到装配精度要求等。

② 配作。是指两个零件装配后确定其相互位置的加工，如配钻、配铰，或为改善两个零件表面结合精度的加工，如配刮及配磨等。配作是与校正调整工作结合进行的。

③ 平衡。为防止使用中出现振动，装配时，应对其旋转零部件进行平衡。包括静平衡和动平衡两种方法。

4）检验和试验

机械产品装配完后，应根据有关技术标准和规定，对产品进行较全面的检验和试验工作，合格后才准出厂。

除上述装配工作外，喷漆、包装等也属于装配工作。

1.4.4 装配工艺规程示例

钳工在装配操作过程中，必须按照装配工艺规程的要求进行。装配工艺规程是规定产品或零部件装配工艺过程和操作方法等的一种工艺文件。按装配工艺规程进行生产与操作具有以下作用：a.执行工艺规程能使生产有条理地进行；b.执行工艺规程能合理使用劳动力和工艺设备，降低成本；c.执行工艺规程能提高产品质量和劳动生产率。

（1）装配工艺文件格式

与机械加工工艺文件一样，装配工艺文件的格式有装配工艺过程卡片、装配工序卡片两种。

（2）固定式钻模的装配工艺过程

钻模是机械加工中钳工接触最多、应用最多的夹具之一，常用于较高孔位精度孔的加工。图1-66（a）所示的固定式钻模用来加工图1-66（b）所示工件上的φ10mm孔，工件在钻模上以φ68H7孔、端面和键槽定位。旋紧夹紧螺母11可使螺杆4向右移动，带动钩形开口垫圈2将工件压紧，使工件的端面与定位套5的定位端面贴合，夹紧后即可进行钻孔加工。当松开夹紧螺母11时，螺杆4在弹簧10的作用下左移，钩形开口垫圈2松开，并将其转位90°，即可卸下工件。钻套7用来确定钻孔的位置，并引导钻头进给。

该固定式钻模的装配，可按表1-8所示装配工艺过程进行。