有關(guān)機(jī)械裝配過(guò)程中的科學(xué)性研究

才革

【摘要】機(jī)器裝配是整個(gè)機(jī)器制造過(guò)程的最后一個(gè)階段，是按照設(shè)計(jì)的技術(shù)要求實(shí)現(xiàn)機(jī)械零件或部件的連接。裝配內(nèi)容包括清洗、連接、校正、調(diào)整與配作、平衡，主要研究機(jī)械裝配偏差傳遞和累積的規(guī)律。采取科學(xué)合適的工藝措施，為產(chǎn)品裝配達(dá)到規(guī)定技術(shù)要求奠定基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械；裝配；科學(xué)性

機(jī)械制造業(yè)是制造業(yè)的核心，裝配工藝過(guò)程又是機(jī)器生產(chǎn)制造的最終檢驗(yàn)環(huán)節(jié)。機(jī)械裝配的科學(xué)合理性更是核心中的重點(diǎn)，通過(guò)建立裝配過(guò)程狀態(tài)空間模型進(jìn)行機(jī)器的裝配。及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)器設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤和零件加工工藝中存在的質(zhì)量問(wèn)題，更好地實(shí)現(xiàn)制造質(zhì)量的預(yù)測(cè)與控制。

一.如何進(jìn)行科學(xué)機(jī)械裝配概述

機(jī)器的質(zhì)量最終是通過(guò)裝配質(zhì)量來(lái)保證的，通過(guò)建立面向質(zhì)量分析的零件模型和零件偏差模型保證其科學(xué)性。經(jīng)檢驗(yàn)合格的零件裝配前要經(jīng)過(guò)認(rèn)真的清洗，然后進(jìn)行機(jī)器裝配、調(diào)整、檢驗(yàn)和試驗(yàn)等工作。應(yīng)用接洗、浸洗、噴洗及超聲波清洗等方法后，按照設(shè)計(jì)的技術(shù)要求實(shí)現(xiàn)機(jī)械零件或部件的連接。根據(jù)規(guī)定的技術(shù)要求將零件或部件進(jìn)行配合和連接，把機(jī)械零件或部件組合成機(jī)器。清洗后的工件通常具有一定的防繡能力，是提高機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的重要工藝過(guò)程。裝配工作的完成要依靠大量的連接工作，既使是全部合格的零件連接不當(dāng)也不能形成質(zhì)量合格的產(chǎn)品。有的地方還應(yīng)進(jìn)行密封件的裝配，將若干零件裝配成部件。產(chǎn)品裝配完成后需要進(jìn)行各種檢驗(yàn)和試驗(yàn)以保證其裝配質(zhì)量和使用性能，主要針對(duì)在使用過(guò)程中不能拆卸相互連結(jié)的零件。有些重要的部件裝配完成后還要進(jìn)行測(cè)試，一般多用于批量生產(chǎn)的各種盤(pán)類零件內(nèi)的襯套、軸、軸承等。還應(yīng)用焊接等其他裝配工藝來(lái)滿足各種不同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的需要，保證機(jī)械裝配過(guò)程中的科學(xué)性。

二.機(jī)械裝配過(guò)程中的科學(xué)性實(shí)施方案

（1）隨著社會(huì)、科技的不斷發(fā)展，機(jī)械裝配的作用更加明顯。應(yīng)用清洗液和清洗設(shè)備對(duì)裝配前的零件進(jìn)行清洗，并從偏差傳遞的角度把零件裝配過(guò)程分為兩個(gè)步驟。常用的清洗方法有浸洗、噴洗、氣相清洗和超聲波清洗等，通過(guò)清洗保證機(jī)器設(shè)計(jì)與零件加工工藝中存在的質(zhì)量問(wèn)題并加以改進(jìn)。對(duì)旋轉(zhuǎn)零部件應(yīng)用平衡試驗(yàn)機(jī)或平衡試驗(yàn)裝置進(jìn)行靜平衡或動(dòng)平衡，避免產(chǎn)品達(dá)不到精度要求的現(xiàn)象。由于零部件尺寸及其在整機(jī)中位置的不同，需要測(cè)量出不平衡量的大小和相位進(jìn)行一些校正、調(diào)整使之達(dá)到規(guī)定的平衡精度。完全靠互換法保證裝配精度往往是不經(jīng)濟(jì)的甚至是不可能的。機(jī)械裝配是一種極有實(shí)用價(jià)值的技能，基于零件基準(zhǔn)偏差和配合基準(zhǔn)偏差概念進(jìn)行科學(xué)性的裝配。使之符合現(xiàn)代制造業(yè)要求，保證裝配過(guò)程科學(xué)性。

（2）用扳手或電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等擰轉(zhuǎn)工具緊固各種螺紋聯(lián)接件，保證相互聯(lián)接的零件在拆卸時(shí)不受損壞。達(dá)到一定的緊固力矩，使螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接和銷釘聯(lián)接拆卸后還能重新裝配使用。針對(duì)不可拆卸聯(lián)接，應(yīng)用液壓錐度套合等方法使配合面的尺寸公差為過(guò)盈配合的聯(lián)接件能得到緊密的結(jié)合。將有過(guò)盈量配合的兩個(gè)零件壓人到配合位置的裝配過(guò)程，裝配過(guò)程中應(yīng)用長(zhǎng)度測(cè)量工具測(cè)量出零部件間各種配合面的形狀精度。還可以利用熱脹冷縮的原理進(jìn)行裝配，并通過(guò)調(diào)整、修配等方法達(dá)到規(guī)定的裝配精度。修配法依靠手工操作并要求裝配工人具有較高的技術(shù)水平和熟練程度，全部工序都集中在一個(gè)工作地點(diǎn)上進(jìn)行。適用于單件小批生產(chǎn)，裝配周期也較長(zhǎng)。雖然配合達(dá)到規(guī)定的精度但是裝配效率低，因此需要進(jìn)行科學(xué)性的裝配改革。

（3）在建立單個(gè)零件裝配模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)產(chǎn)品的裝配要求和生產(chǎn)批量把被包容件裝配到配合位置。有區(qū)別地制訂零部件的精度要求，是裝配時(shí)裝入包容件中使其達(dá)到配合位置的關(guān)鍵步驟。裝配中應(yīng)用刮削等工藝方法改變個(gè)別零件的尺寸，適用于過(guò)盈量較小的小型零件聯(lián)接并具有可拆性。在大型、重型和精密機(jī)械裝配中調(diào)整個(gè)別零件的位置或加入補(bǔ)償件，將裝配所需的零件和部件全部運(yùn)送到該裝配位置。整機(jī)零部件質(zhì)量及其相對(duì)位置精度是影響產(chǎn)品性能的重要因素之一，需按集中原則進(jìn)行的固定式裝配以達(dá)到裝配精度。也可按照按分散原則進(jìn)行的同定式裝配，這種方法成批生產(chǎn)中也少量應(yīng)用。各個(gè)部件分別由幾組工人同時(shí)進(jìn)行裝配，其主要適用于單件和中小批生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的產(chǎn)品。

三.運(yùn)用科學(xué)性裝配方法保證裝配精度

根據(jù)產(chǎn)品的裝配精度和零件的加工精度有密切的關(guān)系，建立整機(jī)裝配過(guò)程的狀態(tài)空間模型。保證裝配質(zhì)量預(yù)測(cè)和裝配過(guò)程偏差分析上的有效性。零件精度是保證裝配精度的基礎(chǔ)，主要取決于零件的制造精度。對(duì)于裝配精度要求較高、組成零件較多的結(jié)構(gòu)，如在機(jī)床設(shè)備、精密儀器等精度要求較高的產(chǎn)品制造中。工件需要很高的加工精度，由零件的加工精度和合理的裝配方法共同保證。

（1）為了使機(jī)器具有正常工作性能，需要根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)（如重量、尺寸、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性等）、生產(chǎn)批量和現(xiàn)有生產(chǎn)條件（工作場(chǎng)地、設(shè)備、現(xiàn)有工人生產(chǎn)技術(shù)水平）等因素進(jìn)行選擇。保證其裝配精度，按照產(chǎn)品在裝配中是否移動(dòng)具體確定裝配過(guò)程。注意機(jī)器的三個(gè)裝配精度，即相互位置精度，相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度與相互配合精度，實(shí)現(xiàn)專業(yè)化。產(chǎn)品中相關(guān)零部件之間的平行度、垂直度和同軸度等距離精度和相互位置精度，可縮短裝配周期、提高生產(chǎn)率。產(chǎn)品中有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件之間在運(yùn)動(dòng)方向和相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度上的精度，保證配合表面間的配合質(zhì)量和接觸質(zhì)量與裝配質(zhì)量。

（2）制定裝配工藝過(guò)程的基本原則保證產(chǎn)品的裝配質(zhì)量，從而保證生產(chǎn)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。機(jī)器裝配完成后應(yīng)根據(jù)有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)收和試驗(yàn)，以延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命。保證機(jī)器、部件和組件具有良好工作性能，合理安排裝配順序和工序。保證產(chǎn)品的質(zhì)量和制造的經(jīng)濟(jì)性，減少裝配占地面積。正確規(guī)定機(jī)器、部件和組件的裝配精度要求，減少鉗工手工勞動(dòng)量。確定零件精度和制定裝配工藝，縮短裝配周期提高裝配效率。對(duì)于重要產(chǎn)品裝配精度要經(jīng)過(guò)分析計(jì)算和試驗(yàn)后方能確定，減少裝配工作的成本。根據(jù)消費(fèi)者的使用要求建立機(jī)械裝配過(guò)程的狀態(tài)空間模型，制訂裝配工藝規(guī)程的步驟研究產(chǎn)品的裝配圖及驗(yàn)收技術(shù)條件。

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