修配法的應用

摘 要：本文從設計的角度闡述了如何應用好修配法，提出了修配法最實用的原則，并通過實例分析說明了修配法的操作過程，對于裝配工作、設計工作具有重要指導意義。

關(guān)鍵詞：裝配尺寸鏈；修配環(huán)；調(diào)整墊；測量方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.199

0 引言

在小批量生產(chǎn)中，修配法是保證產(chǎn)品裝配精度的常用方法。修配法是將尺寸鏈中各組成環(huán)按經(jīng)濟加工精度制造，裝配時通過改變尺寸鏈中某一預先確定的組成環(huán)尺寸來保證裝配精度的一種方法。裝配時進行修配的零件叫修配件，在尺寸鏈中稱為修配環(huán)或補償環(huán)。修配法的實質(zhì)是組成環(huán)組裝產(chǎn)生的誤差累積通過修配環(huán)調(diào)整解決，從而使裝配精度得到可靠的保證。

1 裝配尺寸鏈的確定

裝配精度是建立裝配尺寸鏈、確定組成環(huán)和裝配方法的唯一依據(jù)，在裝配中是間接得到的，因此設計的主要任務是合理的設計組成環(huán)，包括尺寸設計和結(jié)構(gòu)設計。裝配尺寸鏈的確定遵循最短路線原則，盡可能的減少組成環(huán)。這樣不僅降低組成環(huán)的精度要求，更重要的是減小了測量誤差，組成環(huán)越少裝配時測量累積誤差越小，裝配精度越接近真值。

最短路線原則，要求一個零件只允許一個尺寸列入裝配尺寸鏈。符合最短路線原則的尺寸就是零件圖上應該標注的尺寸。在保證裝配精度的前提下，為了減輕裝配難度，也可適當?shù)脑黾右粋€組成環(huán)，這種組成環(huán)就是修配環(huán)中最常見的調(diào)整墊。

2 修配環(huán)的確定

裝配精度有距離精度、相互位置精度和相對運動精度。實際生產(chǎn)中，修配法主要調(diào)整距離精度，修配環(huán)的確定在設計階段要遵循以下原則：

（1）盡量不是并聯(lián)尺寸鏈的公共環(huán)；（2）易于拆裝、易于加工、易于測量；（3）結(jié)構(gòu)簡單，盡量設計為調(diào)整墊樣式。

設計過程中，修配環(huán)固然重要，但也不能忽略各組成環(huán)間的接觸狀況，各組成環(huán)間的接觸精度是保證裝配精度的基礎。如處理不好，修配環(huán)的尺寸再精確，也只能得到暫時的裝配精度，經(jīng)不起使用檢驗。

3 調(diào)整墊的設計原則

修配環(huán)設計為調(diào)整墊，是修配法最實用的原則。調(diào)整墊是具有兩個平行平面的零件，結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，有著廣泛地應用。其外形有環(huán)形、方形、弧形等等。設計過程中，調(diào)整墊的基本尺寸是最重要的參數(shù)。如果過厚，增加零件重量，增加操作工人的勞動強度；如果過薄，增加加工難度，不利于裝夾，易變形。調(diào)整墊尺寸設計應考慮下列因素：（1）優(yōu)先考慮尺寸鏈中其他零件的尺寸：在裝配尺寸鏈中，増環(huán)之和在一定的范圍內(nèi)，必須保證各環(huán)具有足夠的剛性，滿足使用性能，各環(huán)的尺寸需要綜合考慮。（2）考慮調(diào)整墊加工工藝性：調(diào)整墊的修配方式一般為磨削加工，磨削加工能有效的保證尺寸精度。如果非常薄，零件本身就易變形，會發(fā)生磁力強度不夠的情況，磨削不合格，甚至導致無法磨削。

4 修配法實際應用分析

裝配中，封閉環(huán)就是裝配精度，裝配精度是多少，依賴測量技術(shù)，保證裝配精度主要有以下兩種方法：

（1）直接測量法：直接測量封閉環(huán)，將測量結(jié)果與裝配精度比較，以決定修配環(huán)修去的量。該法適用于零件結(jié)構(gòu)體積大，單件測量麻煩的場合。下圖為某可傾回轉(zhuǎn)工作臺結(jié)構(gòu)示意圖（圖1）。

結(jié)構(gòu)原理：回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺能繞回轉(zhuǎn)軸做旋轉(zhuǎn)運動，可傾轉(zhuǎn)臺帶動回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺能繞可傾軸做旋轉(zhuǎn)運動，支座起支撐作用。該轉(zhuǎn)臺裝配后，工作臺面ΦB對底座底面有平行要求，理論值為0。

根據(jù)尺寸鏈理論，理論值0就是裝配精度。它是如何實現(xiàn)？

①根據(jù)圖示建立裝配尺寸鏈（圖2）：A可傾轉(zhuǎn)臺中心高、C支座中心高、D調(diào)整墊尺寸。

②配墊過程：根據(jù)尺寸鏈公式，裝配精度0=A-C-D，調(diào)整墊D=A-C。在裝配過程中，實測A、C值費時費力，應：a.粗測D值，為了保證尺寸安全裕量，調(diào)整墊的值按（D+0.05）處理；b.調(diào)整墊按（D+0.05）配磨完成后進行裝配，連接處的螺釘按規(guī)定要求把緊；c.在0級平板上用萬能表座和千分表，直接測量工作臺ΦB對底座底面的平行，支座部分高多少，將墊修去多少，經(jīng)過這樣的一次修理，就能達到設計要求。

③分析：裝配精度的測量是建立在組成環(huán)各面接觸精度良好的情況下，接觸面處理不好測量值不穩(wěn)定，無法進行修配。有些情況，粗測調(diào)整墊的值比較困難，可將有安全配磨量的調(diào)整墊直接安裝，直接測量裝配精度，多次測量多次修配。調(diào)整墊的配磨量可用極值法進行計算，但在大型結(jié)構(gòu)的裝配中，配磨量要適當?shù)脑龃蟆Ｔ谠O計過程中，可以沒有調(diào)整墊D值，通過A或C修配保證，但修配過程麻煩，有調(diào)整墊，簡單易修，且能夠保證裝配精度。

（2）逐件測量法：將尺寸鏈中各個組成環(huán)進行精確測量，直接計算修配環(huán)的尺寸。該法適用于零件結(jié)構(gòu)體積小，裝配精度不易直接測量的場合。其方法步驟與直接測量法，不同之處在于：不檢測裝配精度，裝配精度計算得到（只包含測量累積誤差）；設計時應注意，各環(huán)均能分配到合適尺寸，方便檢測，尤其是修配環(huán)的值，要使修配過程省時省力。

5 結(jié)論

裝配過程中，應用什么樣的裝配方法，在設計階段已經(jīng)確定，如何應用好修配法，關(guān)鍵在于掌握裝配尺寸鏈；修配法最實用的原則是將修配環(huán)設計為調(diào)整墊的樣式；在實操階段，運用好修配法的關(guān)鍵是測量方法：封閉環(huán)易檢測可采用直接測量法，不易檢測可采用逐件測量法。

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