保證裝配精度的方法(這幾個原理,你必須掌握)

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機械產品的精度要求,最終是靠裝配實現的。產品的裝配精度、結構和生產類型不同,採用的裝配方法也不同。生產中保證裝配精度的方法有:互換法、選配法、修配法和調整法 。

保證裝配精度的方法(這幾個原理,你必須掌握)

1、互換法

互換法是裝配過程中,同種零部件互換後仍能達到裝配精度要求的一種方法。產品採用互換裝配法時,裝配精度主要取決於零部件的加工精度。互換法的實質就是用控制零部件的加工誤差來保證產品的裝配精度。

採用互換法保證產品裝配精度時,零部件公差的確定有兩種方法:極值法和概率法。採用極值法時,如果各有關零部件(組成環)的公差之和小於或等於裝配公差(封閉環公差),故裝配中同種零部件可以完全互換,即裝配時零部件不經任何選擇、修配和調整,均能達到裝配精度的要求,因此稱為“完全互換法”。

用概率法時,如果各有關零部件(組成環)公差值合適,當生產條件比較穩定,從而使各組成環的尺寸分佈也比較穩定時,也能達到完全互換的效果。否則,將有一部分產品達不到裝配精度的要求,因此稱為“不完全互換法”,也稱為“大數互換法”。顯然,概率法適用於較大批量生產。

用不完全互換法比用完全互換法對各組成環加工要求放鬆了,可降低各組成環的加工成本。但裝配後可能會有少量的產品達不到裝配精度要求。這一問題一般可通過更換組成環中的1~2個零件加以解決。

採用完全互換法進行裝配,可以使裝配過程簡單,生產率高,易於組織流水作業及自動化裝配,也便於採用協作方式組織專業化生產。因此,只要能滿足零件加工的經濟精度要求,無論何種生產類型都應首先考慮採用完全互換法裝配。但是當裝配精度要求較高,尤其是組成環數較多時,零件就難以按經濟精度製造。這時在較大批量生產條件下,就可考慮採用不完全互換法裝配。

保證裝配精度的方法(這幾個原理,你必須掌握)

2、選配法

在大量或成批生產條件下,當裝配精度要求很高且組成環數較少時,可考慮採用選配法裝配。

選配法是將尺寸鏈中組成環的公差放大到經濟可行的程度來加工,裝配時選擇適當的零件配套進行裝配,以保證裝配精度要求的一種裝配方法。

選配法有三種不同的形式:直接選配法、分組裝配法和複合選配法。

(1)直接選配法

裝配時,由工人從許多待裝的零件中,直接選取合適的零件進行裝配,來保證裝配精度的要求。這種方法的特點是:裝配過程簡單,但裝配質量和時間很大程度上取決於工人的技術水平。由於裝配時間不易準確控制,所以不宜用於節拍要求較嚴的大批大量生產中。

(2)分組裝配法

分組裝配法又稱分組互換法,它是將組成環的公差相對完全互換法所求之值放大數倍,使其能按經濟精度進行加工。裝配時先測量尺寸,根據尺寸大小將零件分組,然後按對應組分別進行裝配,來達到裝配精度的要求。而且組內零件裝配是完全互換的。

(3)複合選配法

複合選配法是直接選配法與分組裝配法兩種方法的複合,即零件公差可適當放大,加工後先測量分組,裝配時再在各對應組內由工人進行直接選配。這種方法的特點是配合件的公差可以不等,且裝配質量高,速度較快,能滿足一定生產節拍要求。如發動機氣缸與活塞的裝配多采用這種方法。

保證裝配精度的方法(這幾個原理,你必須掌握)

3、修配法

在單件小批或成批生產中,當裝配精度要求較高,裝配尺寸鏈的組成環數較多時,常採用修配法來保證裝配精度要求。

所謂修配法,就是將裝配尺寸鏈中組成環按經濟加工精度製造,裝配時按各組成環累積誤差的實測結果,通過修配某一預先選定的組成環尺寸,或就地配製這個環,以減少各組成環由於按經濟精度製造而產生的累積誤差,使封閉環達到規定精度的一種裝配工藝方法。

(1).單件修配法

在裝配時,選定某一固定的零件作修配件進行修配,以保證裝配精度的方法稱為單件修配法。此法在生產中應用最廣。

(2).合併加工修配法

這種方法是將兩個或多個零件合併在一起當作一個零件進行修配。這樣減少了組成環的數目,從而減少了修配量。

合併加工修配法雖有上述優點,但是由於零件合併要對號入座,給加工、裝配和生產組織工作帶來不便。因此多用於單件小批生產中。

(3).自身加工修配法

在機床製造中,利用機床本身的切削加工能力,用自己加工自己的方法可以方便地保證某些裝配精度要求,這就是自身加工修配法。這種方法在機床製造中應用極廣。

修配法最大的優點就是各組成環均可按經濟精度製造,而且可獲得較高的裝配精度。但由於產品需逐個修配,所以沒有互換性,且裝配勞動量大,生產率低,對裝配工人技術水平要求高。因而修配法主要用於單件小批生產和中批生產中裝配精度要求較高的情況下 。

4、調整法

調整法是將尺寸鏈中各組成環按經濟精度加工,裝配時,通過更換尺寸鏈中某一預先選定的組成環零件或調整其位置來保證裝配精度的方法。裝配時進行更換或調整的組成環零件叫調整件,該組成環稱調整環。

調整法和修配法在原理上是相似的,但具體方法不同。

根據調整方法的不同,調整法可分為:可動調整法、固定調整法和誤差抵消調整法三種。

(1).可動調整法

在裝配時,通過調整、改變調整件的位置來保證裝配精度的方法稱為可動調整法。

在產品裝配中,可動調整法的應用較多。如圖a 所示為調整套筒的軸向位置以保證齒輪軸向間隙Δ的要求;圖b 所示為調整鑲條的位置以保證導軌副的配合間隙;圖c 所示為調整楔塊的上下位置以調整絲槓螺母副的軸向間隙。

可動調整法不僅能獲得較理想的裝配精度,而且在產品使用中,由於零件磨損使裝配精度下降時,可重新調整使產品恢復原有精度,所以,該法在實際生產中應用較廣。

(2).固定調整法

在裝配時,通過更換尺寸鏈中某一預先選定的組成環零件來保證裝配精度的方法稱為固定調整法。預先選定的組成環零件即調整件,需要按一定尺寸間隔製成一組專用零件,以備裝配時根據各組成環所形成累積誤差的大小進行選擇。故選定的調整件應形狀簡單,製造容易,便於裝拆。常用的調整件有墊片,套筒等。

固定調整法常用於大批大量生產和中批生產中裝配精度要求較高的多環尺寸鏈。

(3).誤差抵消調整法

在產品或部件裝配時,通過調整有關零件的相互位置,使其加工誤差相互抵消一部分,以提高裝配的精度,這種方法叫做誤差抵消調整法。該方法在機床裝配時應用較多,如在機床主軸裝配時,通過調整前後軸承的徑向跳動方向來控制主軸的徑向跳動。

在機械產品裝配時,應根據產品的結構、裝配精度要求、裝配尺寸鏈環數的多少、生產類型及具體生產條件等因素合理選擇裝配方法。一般情況下,只要組成環的加工比較經濟可行時,就應優先採用完全互換法。若生產批量較大,組成環又較多時應考慮採用不完全互換法。當採用互換法裝配使組成環加工比較困難或不經濟時,可考慮採用其它方法:大批大量生產,組成環數較少時可以考慮採用分組裝配法,組成環數較多時應採用調整法;單件小批生產常用修配法,成批生產也可酌情采用修配法。

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