第一節各種生產類型裝配工作的基礎知識
一、概述
機械產品由許多零、部件組成，裝配是按規定的技術要求，將若幹個零件結合成部件，或將若幹個零件和部件組合成產品的工藝過程。裝配工作通常分為部件裝配和總裝配。部件裝配是將兩個以上的零件組合在一起或將零件與幾個組件（或組合件）結合在一起，成為一個裝配單元的裝配工作。部件或組件隻是機器的一部分，其裝配工作量的大小，由該部件（組件）在機器上具有的功能和本身的結構繁複程度而定。總裝配是將零件和部件結合成一台完整的產品的工藝過程。
機械產品裝配的生產類型可分為大批量生產、成批生產和單件小批生產三種。生產類型決定裝配的組織形式、裝配方法和工藝裝備等。
二、各種生產類型裝配工作的特點
１．大批量生產
（１）大批量生產的基本特征大批量生產的產品，其結構、性能固定，生產活動周期重複，生產周期一般都比較短。
（２）大批量生產的組織形式大批量生產大多采用流水裝配線，有連續移動、間歇移動及可變節奏移動等方式，還可采用機械手、自動裝配機或自動裝配線等。
（３）大批量生產的裝配工藝方法其裝配方法按互換法裝配，允許有少量簡單的調整、精密偶件成對供應或分組供應裝配，無任何修配工作。
（４）大批量生產的工藝過程工藝過程劃分很細，力求達到高度的均衡性，即部件（組合件）及零件的裝配相互間都能銜接好。
大批量生產的工藝裝備其工藝裝備的專業化程度高，宜采用專用高效工藝裝備，易於實現機械化自動化。
大批量生產的手工操作要求大批量生產的手工操作比重小，熟練程度容易提高，便於培養新技術工人。
大批量生產的應用實例大批量生產的裝配工作，如汽車、拖拉機、內燃機、滾動軸承、手表、自行車、縫紉機、電氣開關、冰箱、彩電等都屬於此範疇。
２．成批生產
（１）成批生產的基本特征成批生產的產品在係列化範圍內變動，分批交替投入生產或多品種同時投入生產，生產活動在一定時間內重複。
（２）成批生產的組織形式成批生產對笨重的批量不大的產品多采用固定流水裝配，批量較大時采用流水裝配，多品種平行投產時用多品種可變節奏流水裝配。
（３）成批生產的裝配工藝方法成批生產的裝配工藝方法，主要采用互換法，但靈活運用其他保證裝配精度的裝配工藝方法，如調整法，修配法及合並法，以節約加工費用。
（４）成批生產的工藝過程成批生產工藝過程的劃分須適合於批量的大小，盡量使生產均衡。
成批生產的工藝裝備成批生產的工藝裝備，其通用設備較多，但也采用一定數量的專用工、夾、量具，以保證裝配質量和提高工效。
成批生產對手工操作的要求成批生產中手工操作的比重不小，對操作工人的技術水平要求也比較高。
成批生產裝配的應用實例成批生產的裝配工作有很多，如機床、機動車輛、中小型鍋爐、風機、水泵以及礦山采掘機械的裝配等。
３．單件小批生產
（１）單件小批生產的基本特征單件小批生產的產品種類、規格經常變換，不定期重複、生產周期一般較長。
（２）單件小批生產的組織形式單件小批生產大多采用固定裝配或固定流水裝配進行總裝，對批量較大的部件亦可采用流水裝配。
（３）單件小批生產的裝配工藝方法單件小批生產以修配法或調整法為主要裝配工藝方法，其互換件的比例較少。
（４）單件小批生產的裝配工藝過程單件小批生產一般不製訂詳細的工藝文件，其工序可適當調動，工藝過程也可靈活掌握。
單件小批生產的工藝裝備單件小批生產的工藝裝備一般均為通用設備及通用的工、夾、量具。
單件小批生產對手工操作的要求單件小批生產工作中，手工操作的比重較大，要求工人有較高的技術和操作水平，並且要掌握多方麵的工藝知識。
單件小批生產的應用實例單件小批生產的產品裝配也不少，如重型機床、重型機器、汽輪機、大型內燃機、大型鍋爐、水輪機、核電設備以及軋鋼設備等的裝配。
三、裝配工作的內容
裝配工作是機械產品製造的最後階段。裝配工價主要包括裝配、調整、檢驗、試驗等內容。通常根據產品的技術要求分別選擇其裝配的內容。
裝配在產品製造過程中占有重要的地位，產品的質量最終是由裝配工作來保證的。零件的加工質量是產品質量的基礎，但裝配過程並不是將合格零件簡單地聯接起來的過程，而是根據各級部裝和總裝的技術要求，通過調整、校正、平衡、配作及反複檢驗來保證產品質量的複雜過程。有時零件的加工質量雖高，但由於裝配不好，會出現質量差甚至不合格的產品。因此，必須十分重視產品的裝配工作。
常見的裝配工作內容如下：
１．清洗工作
機械產品裝配過程中，零、部件的清洗工作對保證產品的裝配質量和使用壽命均有重要意義。清洗工作簡單，但十分重要，且不可缺少，特別對軸承、密封件、精密配合件及有特殊清洗要求的工作就更為重要。
清洗的目的是去除零件表麵或部件中的油汙灰塵及雜質。清洗方法有擦洗、浸洗、噴洗和超聲波清洗等。常用的清洗液有煤油、汽油及各種化學清洗液等。
２．聯接工作
在裝配過程中有大量的聯接工作，聯接的方式一般有可拆卸聯接和不可拆卸聯接。可拆卸的聯接特點是相互聯接的零件拆卸時不損壞任何零件，並且拆卸後還能重新聯接在一起。常見的可拆卸聯接有螺紋聯接、鍵聯接和銷聯接等，其中螺紋聯接應用最為廣泛，幾乎每種機器上都可以找到。不可拆卸聯接有焊接、鉚接和過盈聯接等，其中過盈聯接多用於軸和孔的配合。過盈聯接的方法有壓入配合法、熱脹配合法和冷縮配合法。一般機械常采用壓入配合法；重要或精密機械用熱脹或冷縮配合法，例汽輪機的葉輪與軸的配合采用的是熱脹法。不可拆卸聯接中的焊接聯接，應用甚為廣泛，例如橋梁、屋架、鍋爐或一些密封件的製造。
３．校正、調整和配作
在產品的裝配過程中，特別在單件小批量生產的條件下，為保證部裝和總裝精度，常需要進行校正、調整和配作的工作。
校正是指產品中相關零部件相互位置的找正、找平及相應的調整工作。校正在產品總裝和大型機械的機架裝配中應用較多。例如臥式車床總裝中，床身安裝水平及導軌扭曲的校正；主軸箱主軸中心與尾座套筒中心等高的校正；絲杠兩端軸承軸心線和開合螺母軸心線對床身導軌不等距的校正。又如龍門刨床床身的校正；床身與立柱垂直度的校正等。
裝配中的調整工作是指相關零部件的具體調節工作。它除配合校正工作調節零部件的位置精度外，為保證產品中運動零部件的運動精度，還需調節運動副間的間隙。例如，軸承間隙、導軌副的間隙、絲杠與螺母傳動間隙，以及齒輪與齒條的齧合間隙；又如汽輪機的隔板與葉輪的間隙、滑銷係統的調整等。
裝配中的配作通常指配刮、配研、配磨、配鑽和配鉸等。配刮是零部件結合表麵的一種鉗工加工，多用於運動副配合表麵的精加工。如根據導軌副的要求，按床身導軌配刮工作台或滑鞍的導軌麵；根據軸和滑動軸承的配合要求，按軸的外圓配刮軸承等。運動副經配刮後可取得良好的接觸剛度和運動精度。為保證零部件間的位置精度和提高固定結合麵的接觸剛度，對一些重要的固定聯接麵也常用配刮。配刮的生產率較低，勞動強度很高，為提高生產率和減輕工人的勞動強度，裝配時采用以磨代刮，以配磨、配研代替配刮。配鑽和配鉸多用於固定聯接，是以聯接件中一件已加工好的孔為基準，加工另一零件上相應的孔。配鑽常用於螺紋聯接件。配鉸是在配鑽基礎上再用鉸刀進行精加工，多用於定位銷孔的加工。
４．平衡
對於轉速較高、運轉平穩性要求高的機械產品（如精密磨床、電動機、汽輪機轉子和高速內燃機等），為防止使用時出現振動，裝配時對其有關的旋轉部件需進行平衡調整工作。旋轉件的不平衡是由於其內部質量分布不均勻引起的。為消除分布不均勻而引起的靜力不平衡和力偶不平衡，生產中有靜平衡調整和動平衡調整兩種方法。對於直徑較大且長度較短的零件（如飛輪和帶輪），一般采用靜平衡調整。對於較長的零件（如電動機轉子、汽輪機轉子和曲軸等），需采用動平衡調整。對旋轉體內的不平衡量可用下列方法校正：①用補焊、鉚接、膠接或螺紋聯接等方法加配重量，稱為加重法。②用鑽、銑、磨或銼等方法去除重量，稱為減重法。③在預製的平衡槽內改變平衡塊的位置和數量以達到調整平衡的目的，稱為平衡塊（杆）法。
５．零件的密封性試驗
對於某些要求密封的零件，如機床的液壓元件（液壓缸、閥體、泵體）、汽輪機汽缸、鍋爐汽包等，要求在一定壓力下不允許發生泄漏油、水、氣（汽）等現象。即要求這些零件在一定壓力下具有可靠的密封性，否則不能保證機器的性能。而零件在鑄造過程中出現的砂眼、氣孔及疏鬆等缺陷，常常使液體或氣體產生滲漏。因此，在裝配前應進行密封性試驗。密封性試驗有氣壓法和液壓法兩種，試驗要求、試驗壓力可按圖樣或工藝文件規定進行。
６．驗收和試驗
機械產品裝配調整結束後，應根據有關技術標準和規定（國標、部標或行業標準），對產品進行較全麵的檢驗和試驗工作，驗收合格後才準許出廠。例如，金屬切削機床的驗收和試驗工作包括：機床幾何精度檢驗、空運轉試驗、負荷試驗和工作精度試驗等。試車時要觀察機構或機器運轉的靈活性、振動和噪聲情況、工作溫升、轉速、功率等性能是否符合要求等。
另外，機器裝配好後，為了使其美觀、耐用，還要進行噴漆、塗油等要進行防鏽、防腐蝕處理，然後裝箱以便於運輸。
四、裝配精度的概念
在設計機械產品時，不僅應根據產品的使用要求作出合理的結構設計，而且當該產品有較多部件組成時，還應確定各有關部件的相互位置精度、相對運動的零部件之間的相對運動精度。這些精度都是在產品裝配時才能體現出來的，故稱為裝配精度。
１．裝配精度的種類
（１）距離精度距離精度是指相關零部件間的距離尺寸精度。如車床主軸箱主軸與尾座套筒軸心線不等高的要求，就是主軸箱和尾座兩個部件對車床床身部件導軌麵間的距離尺寸精度。它還包括軸與軸承的配合間隙、齒輪齧合中的側隙及裝配中應保證的各種間隙。
（２）相互位置精度相互位置精度包括相關零部件之間的平行度、垂直度和各種跳動等。如車床溜板箱部件移動對主軸軸心的平行度、車床主軸錐孔軸心線的徑向圓跳動等。
（３）相對運動精度相對運動精度是指有相對運動的零部件在運動方向和相對速度上的精度。如車床橫刀架在橫向移動時對主軸軸心線的垂直度、車床車螺紋時主軸與絲杠傳動速比等。還包括齒輪齧合、錐體配合和導軌副之間的接觸精度。
２．裝配精度與零件精度之間的關係
裝配精度主要由零部件的加工精度來確定。零部件在加工過程中不可避免地會產生誤差，這些誤差對裝配精度的影響很大，因此產品的裝配過程不是簡單地將有關零件聯係起來的過程。裝配過程中需要進行必要的檢測和調整，有時還需進行修配。如圖４－１所示，錐齒輪用鍵固定在台階軸上，台階軸端由一對圓錐滾子軸承支承並裝入套內，右端用法蘭蓋和墊圈靠螺釘固定，並壓緊圓錐滾子軸承，否則錐齒輪和台階軸將會產生軸向竄動，而且還會影響錐齒輪的徑向圓跳動精度。按裝配尺寸要求，尺寸Ｌ０應正好為零，這樣才能滿足要求，但實際工作中很難做到，必須通過檢測、調整和修配後才能達到裝配要求；而且在設計該組件時須有補償件，以便裝配時調整並修配。補償件是厚度為Ｌ２：的墊圈，通常稱為補償墊圈，其厚度應加大以便留有補償量（一般為０．２ｍｍ左右）。裝配時先不裝墊圈，將法蘭蓋用螺釘均勻壓緊圓錐滾子軸承，再用塞尺測量出法蘭蓋與套端麵的間隙，此間隙即為補償墊圈的厚度，按此尺寸配磨（實際工作中應比此尺寸小０．０２～０．０３ｍｍ，以確保能壓緊軸承）。