第九节 装 配
将合格零件按装配工艺文件组装起来,并经调试成为合格产品的过程称为装配。装配是产品制造的最终工序,其质量好坏直接影响产品性能和使用寿命。
一、装配工艺过程
1.装配前的准备 研究产品装配图及技术要求,了解产品结构、零件的作用及相互连接关系,查清零部件的工作表面和数量、重量及其装拆空间;确定装配方法、装配顺序;准备所需用的装配工具;领取零件并对装配的零件进行清理、清洗(去油污、毛刺、锈蚀及污物);涂防护润滑油;完成需要的修配工作。
2.装配的组合形式 装配一般分为组件装配、部件装配和总装配。
组件装配是将若干个零件安装在基准零件上的装配过程,如减速箱的轴与齿轮的装配。部件装配是将若干个零件、组件安装在另一个基准零件上的装配过程,如机床的主轴箱装配。总装配是将若干个零件、组件及部件安装在产品的基准零件上构成产品的装配过程,如车床的各部件安装在床身上构成车床的装配。
3.装配顺序 装配的一般顺序是:组件装配—部件装配—总装配—调整—试车—检验—包装。
4.装配工艺方法 常用的装配工艺方法有完全互换法、分组装配法、修配法和调整法等。
(1)完全互换法 完全互换法是指装配时各个零件不需要进行任何选择、修配和调整,就可以达到所规定的装配精度。该装配过程简单、生产率高,易更换零件,但对零件的加工精度要求高。一般适用于装配精度要求不高,产品批量较大的情况。
(2)分组装配法 分组装配法是指将零件的制造公差扩大,装配时按零件的实际尺寸大小顺序分组,然后对应各组进行装配,以达到规定的装配精度。一般适用于成批生产中的某些精密配合处。
(3)修配法 修配法是指将零件的制造公差扩大,装配时用钳工的修配方法,修去某配合件上的预留量,以达到规定的装配精度。一般适用于单件、小批且装配精度要求较高的情况。
(4)调整法 调整法是指装配时调整一个或几个零件的位置,以达到规定的装配精度。其特点是可进行定期调整,易于保持和恢复配合精度,且零件的加工精度不高。一般适用于小批量生产或单件生产。
5.装配的新工艺 装配自动化可以减轻劳动强度、提高生产效率,是未来装配工艺发展的主要方向,其一般包括:给料自动化、传送自动化、装入自动化、连接自动化、检测自动化等。装配自动化主要适用于批量装配。
装配自动化系统分为刚性装配和柔性装配。刚性装配系统是按一定的产品类型设计的,适合于大批量生产,能实现高速装配,节拍稳定,生产率趋于恒定,但缺乏灵活性。是按照成组的装配对象,确定工艺过程,选择若干相适应的装配单元和物料储运系统,由计算机或其网络统一控制,能实现装配对象变换的自动化,能适应产品设计的变化,主要适合于多品种中小批生产,且多用于自动化和无人化的生产。柔性装配系统主要包括:可调装配机、可编程的通用装配机、装配中心、装配机器人和机械手等。
二、零件的连接方式
零件的连接方式分为固定连接和活动连接。
1.固定连接 固定连接是指装配后零件之间没有相对运动的连接,分为可拆式与不可拆式。
(1)可拆式固定连接包括螺纹、销、楔、键等连接及锥体配合等。
(2)不可拆式固定连接包括焊接、铆接、过盈配合、胶合、压合等。
2.活动连接 活动连接是指装配后零件在工作中能按规定要求做相对运动的连接,分为可拆式与不可拆式。
(1)可拆式活动连接包括轴与滑动轴承、柱塞与套筒、丝杠与螺母等。
(2)不可拆式活动连接包括活动铆接、滚动轴承等。
三、常用连接方式的装配
1.螺纹连接的装配 螺纹连接是机器装配中最常用的可拆式固定连接,具有结构简单、装拆方便、连接可靠等特点。常用的螺纹连接零件有螺栓、螺钉、螺母及各种专用螺纹件等。
装配时应注意:
(1)螺纹连接应做到用手能自由旋入。过紧会咬坏螺纹,过松则受力后螺纹易断裂。
(2)螺母端面应与螺栓轴线垂直,以使受力均匀。
(3)用螺栓、螺钉与螺母连接零件时,配合面要平整光洁,否则螺纹易松动。为提高贴合质量常加垫圈。
(4)双头螺栓要牢固地拧在连接体上,松紧适当。装配时,应使用润滑油。
(5)装配成组螺钉、螺母时,为保证零件贴合面受力均匀,需按一定顺序分两次或三次拧紧如图9-60所示。
(6)螺纹连接要有防松措施,常用的防松措施如图9-61所示。

图9-60 拧紧螺母的顺序

图9-61 防松措施
2.销连接的装配 销主要用于固定两个或两个以上零件之间的相对位置,且其传递的载荷较小。常用的有圆柱销和圆锥销。圆柱销与孔一般采用过盈配合,用以固定零件,传递动力或做定位元件。不宜多次装拆,被销连接的两孔应配钻、配铰。装配时,销子涂油,用铜棒轻敲打入。圆锥销用于定位及需经常装拆的地方。装配时,一般边铰孔、边试装,以销子能自由插入孔中80%~85%为宜,然后轻打入。

图9-62 键的装配
3.连接的装配 键主要用于传递扭矩的固定连接,如轴和齿轮的连接。键的侧面是传递扭矩的表面,一般不修锉。键的顶部应有间隙(如图9-62所示)。装配时,将键轻轻打入轴的键槽内,然后对准轮孔的键槽将带键的轴推进轮孔中。
4.滚动轴承的装配 滚动轴承的内圈与轴、外圈与箱体的孔一般采用较小的过盈配合或过渡配合。装配时,为使轴承圈受力均匀,必须借助套垫用手锤或压力机压装(如图9-63所示)。若轴承与轴采用较大的过盈配合,最好将轴承放在温度为80℃~90℃的机油中加热并趁热装入。

图9-63 滚动轴承的装配
四、拆卸工艺
装配好的产品,经过长期使用后,需要进行检查或修理以及某些零部件磨损或损坏,需要更换而将其拆开的过程称为拆卸。
拆卸前应熟悉装配图纸,了解机器零部件的结构,故障类型及部位,确定机器的拆卸方法。切不可盲目拆卸,猛敲乱砸,造成零件的损坏。拆卸时应做到:先装的零件后拆,后装的零件先拆,并按先上后下,先外后内的顺序,依次进行。对成套加工或不能互换的零件,要做好标记,以防搞混。拆下后要按次序摆放整齐并尽可能地按原来结构套在一起。过盈配合的零件拆卸时需用专用工具。对于不能用铁锤直接敲击的零件,可用铜锤、木槌或用软材料垫在零件上敲击,以防零件损坏。对于锥度配合或螺纹连接的零件,必须分清回旋方向。
滚动轴承的拆卸常用心轴拆卸法(如图9-64所示)和拉出器拆卸法(如图9-65所示)。

图9-64 心轴拆卸法

图9-65 拉出器拆卸法
复习思考题
1.划线的作用是什么?如何选择划线基准?
2.划线的工具有哪些?举例说明立体划线的过程。
3.錾削过程分哪几个阶段?錾削时应注意什么问题?
4.安装锯条应注意什么?怎样选择锯削的方法?
5.常用的锉刀有哪几种?如何选择?
6.锉削平面的方法有哪几种?怎样检查锉后平面的平面度和垂直度?
7.台钻、立钻和摇臂钻床的结构及加工范围有何不同?
8.在钻床上钻孔与车床上钻孔有何不同?
9.钻孔、扩孔和铰孔的加工精度、表面粗糙度有何不同?为什么?
10.试述攻螺纹和套螺纹的操作方法。
11.攻通孔与不通孔螺纹时是否都用头锥、二锥?为什么?怎样确定孔的深度?
12.刮削的特点和用途是什么? 刮削表面的质量如何检验?
13.什么是装配?常用的装配方法有哪些?
14.对装配工作有什么要求?
15.装配螺母应注意哪些问题?