徐鐵華
(湖南信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南 長沙 410200)
修配裝配法就是裝配尺寸鏈中的各組成環(huán)先按經(jīng)濟(jì)精度加工,裝配時(shí)根據(jù)實(shí)際測量的結(jié)果,改變尺寸鏈中某一組成環(huán)的尺寸,使封閉環(huán)達(dá)到規(guī)定的裝配精度要求。被改變尺寸的組成環(huán)稱為修配環(huán)。在單件生產(chǎn)和成批生產(chǎn)中,對那些裝配精度要求較高的多環(huán)尺寸鏈,可采用修配裝配法來保證裝配精度要求。
通常應(yīng)選擇形狀比較簡單,修配面積小,便于修配加工,容 易拆裝,并對其他尺寸鏈沒有影響的零件尺寸作為修配環(huán)。這樣能減少修配時(shí)的勞動量,也避免影響其他尺寸鏈的計(jì)算。
修配環(huán)在修配后對封閉環(huán)尺寸變化的影響有兩種情況:
一種是當(dāng)修配環(huán)為增環(huán)時(shí),修配環(huán)在修配后使封閉環(huán)尺寸變小,簡稱“越修越小”。此時(shí),要控制修配前的封閉環(huán)最小值,最小值不能小于裝配精度要求最小值( A0min)。為此,因使修配前的封閉環(huán)最小值 A'≥A。
0 m in0min
另一種是當(dāng)修配環(huán)為減環(huán)時(shí),修配環(huán)在修配后使封閉環(huán)尺寸變大,簡稱“越修越大”。此時(shí),要控制修配前的封閉環(huán)最大值 A0'max,最大值不能大于裝配精度要求最大值(A0max)。為此,因使修配前的封閉環(huán)最大值A(chǔ) 0'm ax≤A0max 。
用修配裝配法解裝配尺寸鏈時(shí),可分別根據(jù)上面兩種情況進(jìn)行計(jì)算。
3.1.裝配尺寸鏈圖,選定修配環(huán),驗(yàn)算基本尺寸
首先畫出裝配尺寸鏈,選定修配環(huán),分析各組成環(huán)中哪些是增環(huán),哪些是減環(huán),再驗(yàn)算修配環(huán)的基本尺寸。
3.2.定各組成環(huán)公差及分布
當(dāng)封閉環(huán)的公差不太小,尺寸鏈總環(huán)數(shù)為3~4環(huán),且組成環(huán)尺寸相差不大時(shí),可采用極值等公差法確定各組成環(huán)公差。若組成環(huán)尺寸相差比較大,可采用極值等精度法確定各組成環(huán)公差。組成環(huán)的公差一般按“單向入體原則”分布,其中修配環(huán)的公差帶分布,要通過計(jì)算確定。
3.3.算修配環(huán)的實(shí)際尺寸
當(dāng)修配環(huán)為增環(huán)時(shí),修配環(huán)在修配后使封閉環(huán)尺寸變小。若假設(shè)最小修配量為0,則可用下列公式計(jì)算修配環(huán)的最小極限尺寸:
當(dāng)修配環(huán)為減環(huán)時(shí),修配環(huán)在修配后使封閉環(huán)尺寸變大時(shí)。若假設(shè)最小修配量為0,可用下列公式計(jì)算修配環(huán)的最小極限尺寸:
上述公式中,均假設(shè)最小修配量為0??紤]到配合尺寸的補(bǔ)充修正,某些情況下應(yīng)預(yù)留最小修配量 Kmin,此時(shí),實(shí)際的修配環(huán)的最小極限尺寸應(yīng)再加上最小修配量 Kmin。
修配環(huán)的另一極限值,可由其公差和最小極限尺寸綜合算出。
3.4.算最小修配量和最大修配量
當(dāng)配合需要保證很高的接觸剛度時(shí),應(yīng)預(yù)留最小修配量。若不需要保證很高的接觸剛度,可設(shè)計(jì)最小修配量為0。
3.5.算實(shí)例
下圖表示臥式車床前后頂尖對床身導(dǎo)軌的等高度要求為0.06mm(只許尾座高)。此尺寸鏈中的組成環(huán)有三個(gè):主軸箱主軸中心距底面高度A1=202mm,尾座底板厚度A2=46mm,尾座頂尖中心距底面高度A3=156mm,封閉環(huán)mm。
主軸箱主軸中心與尾座套筒中心等高示意圖
①若用完全互換法,各組成環(huán)平均公差為 0.06/3=0.02mm,公差太小,加工困難。用修配法。
②選尾座底板為修配環(huán)。畫尺寸鏈圖(修配環(huán)為增環(huán)),驗(yàn)算基本尺寸。
③尺寸A1和A3是部件尺寸,它們的公差是幾個(gè)零件的累積誤差,由鏜孔的經(jīng)濟(jì)加工精度,取T1=0.10mm,T3=0.10mm。A1和A3是中心距尺寸,其公差采用“對稱原則”分布。A1=(202±0.05)mm,A3=(156±0.05)mm,由半精刨的經(jīng)濟(jì)加工精度,T2=0.15mm,A2的公差帶分布,要通過計(jì)算確定。
④修配環(huán)A2是增環(huán)。由公式
0=A2min+(156-0.05)-(202+0.05),A2min=46.10 mm。
考慮車床總裝時(shí),尾座底板與床身配合的導(dǎo)軌面還需配刮,取最小修刮量Kmin=0.05mm,最后修配環(huán)的實(shí)際最小值為46.10+0.05=46.15mm,最大值為46.15+0.15=46.30,修配環(huán)的實(shí)際尺寸為mm
用極值法解裝配尺寸鏈,確定修配環(huán)的實(shí)際尺寸,優(yōu)點(diǎn)是簡單可靠,缺點(diǎn)是所得數(shù)據(jù)比較保守。極值法適用于封閉環(huán)的公差不太小,組成環(huán)比較少,尺寸鏈總環(huán)數(shù)為3~4環(huán)情況。當(dāng)封閉環(huán)的公差很小,而組成環(huán)又比較多,尺寸鏈總環(huán)數(shù)6環(huán)以上時(shí),得用概率法解裝配尺寸鏈,確定修配環(huán)的實(shí)際尺寸。
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