關(guān)于機(jī)械設(shè)備中特殊配合的裝配技術(shù)

王文才 徐征

【摘要】我國的一些特殊制造行業(yè)，主要以小批量單件生產(chǎn)為主，在其生產(chǎn)的加工過程中，又主要以試切法加工為主要方式。因?yàn)椴僮魅藛T擔(dān)心在加工中出現(xiàn)不良心，通常會以最大實(shí)體尺寸展開加工，因此來裝配之后的配合水平比較緊，甚至無法滿足原設(shè)計(jì)所要求的配合性能。本文概述了機(jī)械設(shè)備中的配合特點(diǎn)和要求，分析了在實(shí)際應(yīng)用的效果，旨在為國內(nèi)制造行業(yè)的配合裝配技術(shù)的發(fā)展提供一定參考意見。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)備；配合；裝配技術(shù)

引言

很多產(chǎn)業(yè)對機(jī)械單件設(shè)計(jì)的無論精度要求抑或裝配要求都有著很好的標(biāo)準(zhǔn)，而傳統(tǒng)意義上的機(jī)械設(shè)備配合與公差往往無法滿足實(shí)際的加工需求。設(shè)備配合的裝置技術(shù)憑借生產(chǎn)周期短、費(fèi)用支出少以及不影響機(jī)械設(shè)備質(zhì)量等一系列特點(diǎn)，在國內(nèi)外機(jī)械設(shè)備的零件設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用。

1.機(jī)械設(shè)備中配合的裝配特點(diǎn)及要求

1.1機(jī)械設(shè)備中配合的裝配特點(diǎn)

機(jī)械設(shè)備中配合通常是按照某個(gè)單件的標(biāo)準(zhǔn)尺寸來配制或說是復(fù)制零件進(jìn)行加工的一個(gè)手段[1]，一般意義上，在實(shí)際應(yīng)用階段，偏差會把先加工零件的尺寸作為最初尺寸，并配合公差當(dāng)做立足點(diǎn)，其設(shè)備配合手段可通過互換生產(chǎn)要求作為標(biāo)準(zhǔn)展開對應(yīng)的選擇。以國內(nèi)現(xiàn)狀來說，機(jī)械設(shè)備中配合標(biāo)準(zhǔn)化已經(jīng)成為很多設(shè)計(jì)廠家最為普及的一種裝配的配合手段。但是在實(shí)際的機(jī)械設(shè)計(jì)階段，如要發(fā)揮更好的標(biāo)準(zhǔn)化作用，則必須要按照實(shí)際的要求與生產(chǎn)技術(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，且在對應(yīng)的裝配圖上實(shí)施標(biāo)識，以便更好的實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)及質(zhì)量需求。

1.2機(jī)械設(shè)備中配合的裝配要求

在配合中裝配制作單件時(shí)，需要以對應(yīng)單件的尺寸、先加工工件、配制件、技術(shù)要求、測量要求以及標(biāo)準(zhǔn)作為標(biāo)準(zhǔn)[2]，完成單件的加工制作。如果拿到對應(yīng)單件時(shí)，則需要首先對其展開互換性的生產(chǎn)選取，以確保配置的結(jié)果和配合的公差保持一致。之后，用配制配合手段對單件實(shí)施配制。在對單件工件展開加工時(shí)，必須要首先對部分加工難度較大的或是對單件加工精度要求更高的零件展開加工?；诖?，再適宜地?fù)袢”容^容易實(shí)現(xiàn)的公差或是已注明公差尺寸的極限偏差零件實(shí)施與之對應(yīng)的加工，裝配階段可互換性的生產(chǎn)配合公差作為標(biāo)準(zhǔn)，來擇期最合適的設(shè)備中配合件的公差。配合公差比過程中，可以把先加工的實(shí)際尺寸當(dāng)成配件偏差來選取最合適的配合公差。配合的裝配階段，不僅不受單件形狀、表面粗糙度的影響，也不會因?yàn)榕浜媳鹊慕档?，而?dǎo)致公差基數(shù)標(biāo)準(zhǔn)降低。在測量階段，除了需要達(dá)到一致的測量背景外，還應(yīng)當(dāng)擇取相同的測量裝置及校對量具，最好由同一組操作人員實(shí)施對應(yīng)的測量。惟其如此，方可最大程度上確保測量精度。另外，還應(yīng)當(dāng)在裝配設(shè)計(jì)圖和零件設(shè)計(jì)圖上把配合比通過基準(zhǔn)孔、基準(zhǔn)軸以及加工工件實(shí)施注明，以確保機(jī)械設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量[3]。

2.機(jī)械設(shè)備中特殊配合的裝配技術(shù)應(yīng)用舉例和說明

以φ3000mm零件的孔和軸為例，根據(jù)實(shí)際要求配合的最大間隙和最小間隙分別為0.45mm、0.14mm。按照加工工廠的生產(chǎn)背景對其實(shí)施配合裝配。

2.1明確公差配合代號

首先，采取基孔制。

其次，明確孔軸公差的等級。

Tf=|Xmax-Xmin|=|0.450-0.140|=0.310

設(shè)TH=TS=Tf/2=0.310/2=0.155。查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表，φ300IT6的公差為0.135mm。取孔公差=軸公差=IT6，孔尺寸為φ3000H6（+0.135）。上述公式中，TH為孔的公差；TS為軸公差。

最后，按照最小間隙0.140mm明確偏差代號，根據(jù)互換性的配合要求擇取配合為φ300H6/f6，最大間隙和最小間隙分別為0.415mm、0.145mm。在配合的裝配圖注明φ3000H6/6fMF，抑或是φ3000F6/h6MF。

2.2明確最先加工單件

如果先加工單件定為孔，就能夠獲得了一個(gè)比較容易實(shí)現(xiàn)的公差。H8在單件的圖標(biāo)注：φ3000H8MF。如果根據(jù)沒有標(biāo)注公差尺寸的偏差進(jìn)行加工，就可注明為：φ3000MF。

2.3裝配件

裝配件為軸，按照已經(jīng)明確的配合公差擇取最優(yōu)的公差帶。如果擇取f7，φ3000f7，此時(shí)最大間隙和最小間歇分別為0.355mm、0.145mm，配合圖注明φ3000f7MF。

2.4配制間最大尺寸

最大限度上測試出實(shí)際尺寸加工孔φ3000.195mm，就需要計(jì)算裝配軸的最大尺寸。

如圖1所示，需要在裝配圖上注明根據(jù)互換性生產(chǎn)的配合代號，其作用主要是讓制造人員明白原配合要求情況，并且也確立了有關(guān)配件的形狀、位置公差及表面粗糙度等要求不應(yīng)當(dāng)因?yàn)榕渲婆浜隙档汀?/p>

假如沒有標(biāo)注，就需要按照沒有標(biāo)注公差尺寸的最大偏差實(shí)施加工。對于裝配零件，就需要在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的擇取合適的公差帶以實(shí)現(xiàn)根據(jù)互換性原則的生產(chǎn)要求。根據(jù)互換性零件生產(chǎn)的最大間隙（0.415mm）和最小間隙（0.145mm）展開。在確立采用7fMF后，最大間隙為0.475mm（f8）和0.355（f7），最小間隙為0.145mm。相比于最初的設(shè)計(jì)，和0.450mm差別不是很大。

需要注意的是，加工基準(zhǔn)件生產(chǎn)中一定要確立公差等級并加以標(biāo)注，假使沒有進(jìn)行標(biāo)注就一定要根據(jù)公差尺寸的極限偏差數(shù)值實(shí)施相應(yīng)的加工。對配制件而言，就需要按照現(xiàn)實(shí)的加工需求擇取最合適的公差帶，從而實(shí)現(xiàn)交互性的生產(chǎn)需求。以當(dāng)前加工工廠的現(xiàn)狀來看，部分企業(yè)在進(jìn)行機(jī)械零件的小批量生產(chǎn)期間，還有采取大批量的互換生產(chǎn)模式，為了降低廢品率，在實(shí)際加工階段會用最大實(shí)體實(shí)施加工，這就導(dǎo)致零件實(shí)際尺寸普遍和實(shí)體的極限尺寸相當(dāng)，在孔和軸裝配之后的機(jī)械出現(xiàn)偏緊和偏松的情況。在此形勢下，機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的公差與配合不僅會增加成本，也會導(dǎo)致后期的裝配愈發(fā)的困難，嚴(yán)重者會致使機(jī)械設(shè)計(jì)不能夠滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與使用要求。而特殊配合的裝配技術(shù)可以更好的達(dá)到機(jī)械設(shè)備的需求，但是如果要實(shí)現(xiàn)更好的現(xiàn)實(shí)所需，還還應(yīng)當(dāng)對機(jī)械設(shè)計(jì)中的配制配合的展開持續(xù)深入的研究。

3.結(jié)語

綜上所述，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)過程中，對于零件小批量生產(chǎn)尺寸超過3000mm抑或是部分公差等級標(biāo)準(zhǔn)相對比較高的配合件，采取特殊配合的裝配技術(shù)，不僅可以明顯擴(kuò)大零件制造的極限公差，通過較低精度的單件裝配成有高配合精度的配合件，且確保零件的使用功能，還可以降低制造的加工成熟，是解決使用要求和制造成本矛盾的一種可行的工藝措施，對機(jī)械設(shè)備的零件加工有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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