机械装配工艺基础

1. 装配的概念 
机械产品的一般都是由许多零件个部件组成的。按照规定的技术要求，将若干个零件组和成组件、部件或将若干个零件的组件、部分组成产品的过程，称为装配。 
机械装配是整个机械制造过程中的最后一个阶段在制造过程中占有非常重要的地位。机械产品的质量最终由装配工作保证。零件质量是机械产品质量的基础，但装配过程并不是将合格零件简单地组合起来的过程。即使有高质量的零件，低质量的装配也可能装出低质量的产品；高质量的装配则可以在经济精度零件、部件的基础上，装配出高质量的产品。 
近年来，由于在毛坯制造和机械加工等方面的机械化、自动化程度提高较快，装配工作量在制造过程中所占的比重有扩大的趋势。因此，必须提高装配工作的技术水平和劳动生产率，才能适应正个机械工业的发展趋势。 
对于结构比较复杂的产品，为了保证装配质量和装配效率，需要根据产品的结构特点，从装配工艺角度将产品分解为单独进行装配的装配单元。 
零件是组成机械产品的最基本的单元，零件一般装配成合件、组件或部件后在装配到机器上。 
合件也称为套件，是由若干个零件永久联接而成或联接后再经加工而成。组件是若干个零件和合件的组和。部件在机器中能完成一定的、完整的功用。 
机械产品的装配精度 
机械产品的装配精度就是产品装配时应达到的技术要求，主要可以分为几何参数和物理参数两大类。 
1. 几何方面的精度要求 
几何方面的精度要求包括间隙、配合性质、相互位置精度和相对运动精度、接触质量等等。 
间隙和配合性质可以统一为尺寸精度要求，指相关零、部件之间的尺寸距离精度。 
装配中的相互位置精度包括相关零、部件之间的平行度、垂直度、同轴度及各种跳动等等。相对运动精度指产品中有相对运动的零、部件之间在相对运动方向和相对速度方向的精度。运动方向精度多表现为零、部件之间相对运动的平行度和垂直度；相对速度精度也称为传动精度，即要求零、部件之间相对运动时必须保持一定精确程度的传动比。零、部件的直线运动精度或圆周运动精度是相对运动精度的基础。 
接触精度指接触表面之间的实际接触面积的大小和分布情况。 
2. 物理方面的要求精度 
物理方向的精度要求内容很大，如转速、重量、紧固力、静平衡、动平衡、密封性、摩擦性、振动、噪声、温升等等，依具体机器的品种类型和用途，所需要的内容各不相同。 
装配工作的基本内容 
装配公平能够做应该由一系列装配工序以理想的作业顺序来完成。常见的基本装配作业有以下内容： 
1.清洗 
清洗的目的是去除零、部件表面或内部的油污和机械杂质。常见的基本清洗方法有擦洗、浸洗、喷洗和超声波清洗等等。清洗工艺的要素是清洗液类型（常用的有煤油、汽油、碱液及各种化学清洗液），工艺参数（如温度、压力、时间）以及清洗方法。清洗工艺方法的选择要根据工件的清洗要求、工件材料、批量、油污和机械杂质的性质及粘附情况等因素来确定。此外，工件经清洗后应具有一定的中间防锈能力。 
清洗工作对保证和提高机器的装配质量、延长产品的使用寿命具有重要意义，特别是对轴承、密封件、精密偶件、润滑系统等机器的关键部件尤为重要。 
2. 联接 
装配过程中有大量的联接工作。联接方式一般可以分为可拆卸联接和不可拆卸联接两种。 
可拆卸联接相互联接的零、部件时不损坏任何零件，拆卸后还可以重新联接。常见的可拆卸连接有螺纹连接、键联接及销钉联接。其中以螺纹连接应用最为广泛。螺纹连接的质量与装配工艺有很大关系，应根据被联接零、部件的形状和螺栓的分布、受力情况，合理确定各螺栓的紧固力，多个螺栓间的紧固顺序和紧固力的均衡等要求。 
不可拆卸联接在被联接零、部件的使用过程中是不拆卸的，如要拆卸则往往会损坏某些零件。常见的不可拆卸联接有焊接、铆接和过盈联接等等，其中过盈联接多用语轴、孔配合。实现过盈联接常用压入配合、热胀配合和冷缩配合等方法。一般机器可以用压入配合法，重要或精密的机器乐意用热胀、冷缩配合法。 
3.校正、调整和配作 
校正指相关零、部件之间相互位置的找正、找平作业，一般用在大型机械的基体件的装配和总装配中，常用的校正方法有平尺校正、角尺校正、水平仪校正、拉钢丝校正、光学校正及激光校正等等。 
调整指相关零部件之间相互位置的调节作业，调整可以配合校正作业保证零、部件的相对位置精度，还可以调节运动副内的间隙，保证运动精度。 
配作指配钻、配铰、配刮和陪磨等作业，是装配过程附加的一些钳工和机械加工作业。配刮是关于零、部件表面的钳工作业，多用于运动副配合表面精加工。配钻和配铰多用于固定联接。只有在经过认真地校正、调整，确保有关零、部件的准确几何关系之后，才能进行配作。 
4.平衡 
旋转体的平衡是装配精度中的一项重要要求，尤其是对于转素较高、运转平稳要求较高的机器，对其中的回转零、部件的平衡要求更为严格。有些机器需要在产品总装后在工作转速下进行整机平衡。 
平衡方法可以分为静平衡法和动平衡法。静平衡法可以消除静力不平衡；动平衡法除消除静力不平衡外还可以消除力不平衡。一般的旋转体可以作为刚体进行平衡，其中直径较大、宽度较小者可以只作静平衡。对长径比较大的零、部件需要作动平衡，其中工作转速为一阶临界转速的75%以上的旋转体，应作为挠性旋转体进行动平衡。 
对旋转体的不平衡质量可以用补焊、铆接、胶结或螺纹连接等方法来加配质量；用钻、铣、磨、锉、刮等手段来去除质量；还可以在预制的平衡槽内改变平衡块的位置和数量。 
5. 验收实验 
在组件、部件及总装过程中，在重要工序的前后往往需要进行中间检验。总装完毕后，应根据要求的技术标准和规定，对产品进行全面的检验和实验。 
各类机械产品检验、实验的内容、方法不尽相同。金属切削机床的验收工作通常包括机床几何精度检验、空运转实验、负荷实验、工作精度检验及噪声和温升检验等等。汽车发动机的检验内容一般包括重要的配合间隙，零件之间的位置精度和结合状况检验等等。大型动力机械的总装工作一般在专门的试车台架上进行，有详尽的试车规程。