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        淺談完全互換法裝配尺寸鏈的計(jì)算

        2018-05-14 06:48:23胡少夫
        科技風(fēng) 2018年36期

        胡少夫

        摘 要:機(jī)械產(chǎn)品采用完全互換法進(jìn)行裝配時(shí),其裝配精度主要取決于相關(guān)零部件的加工精度,此時(shí)需要建立裝配尺寸鏈圖,運(yùn)用尺寸鏈原理分析和計(jì)算零件精度與裝配精度的關(guān)系。

        關(guān)鍵詞:裝配尺寸鏈圖;零件精度;裝配精度

        我們知道,任何機(jī)械產(chǎn)品都是由許多零部件組合而成的,其裝配不是將合格零件簡(jiǎn)單地聯(lián)接起來的過程,而是要通過一系列的科學(xué)的裝配工藝措施,才能保證達(dá)到裝配精度的要求。如果能滿足零件加工經(jīng)濟(jì)精度要求,產(chǎn)品應(yīng)優(yōu)先采用完全互換法裝配,其裝配過程比較簡(jiǎn)單,生產(chǎn)效率也較高,裝配精度主要取決于零部件的加工精度,完全互換法的實(shí)質(zhì)上就是控制零部件的加工精度來保證產(chǎn)品的裝配精度。然而裝配尺寸鏈圖就是分析和計(jì)算零件精度與裝配精度的橋梁,現(xiàn)在我將完全互換法裝配尺寸鏈的計(jì)算步驟方法介紹如下:

        1 建立裝配尺寸鏈圖

        裝配尺寸鏈圖是指在產(chǎn)品或部件在裝配過程中,由相互聯(lián)系且按一定順序排列的尺寸形成的封閉尺寸圖形。它一般由封閉環(huán)和組成環(huán)組成,封閉環(huán)多為產(chǎn)品或部件的裝配精度。若能找出對(duì)裝配精度有直接影響的零部件尺寸和位置關(guān)系,即可查明裝配尺寸鏈的各組成環(huán),由此可見,正確查找組成環(huán)是建立裝配尺寸鏈的關(guān)鍵。

        查找裝配尺寸鏈組成環(huán)的一般方法是:首先根據(jù)裝配精度的要求確定封閉環(huán),然后從封閉環(huán)的任一端開始,根據(jù)圖樣,依次查找相關(guān)零部件直到封閉環(huán)的另一端,從而形成一個(gè)封閉的尺寸鏈圖。特別指出,裝配尺寸鏈的組成應(yīng)符合最短路線(環(huán)數(shù)最少)原則。當(dāng)封閉環(huán)公差一定時(shí),組成環(huán)的環(huán)數(shù)越少,分配到各組成環(huán)的公差越大。

        2 確定各組成環(huán)公差和極限偏差

        一個(gè)尺寸鏈圖只能求解一個(gè)環(huán),如需確定多個(gè)組成環(huán)的公差,則通過計(jì)算組成環(huán)平均公差作為參考,結(jié)合各環(huán)尺寸大小和加工難易程度合理分配各環(huán)尺寸公差。同時(shí)為了保證裝配精度要求,須選擇一個(gè)組成環(huán),它的極限偏差要經(jīng)計(jì)算確定,此環(huán)稱為協(xié)調(diào)環(huán),一般選擇裝拆方便、容易加工測(cè)量的組成環(huán)為協(xié)調(diào)環(huán)。其它各組成環(huán)的偏差按“入體原則”確定。

        3 計(jì)算協(xié)調(diào)環(huán)極限尺寸并確定其極限偏差

        現(xiàn)在我們就結(jié)合實(shí)例,讓大家更清楚地了解完全互換法裝配尺寸鏈的求解方法。

        例題:如下圖所示齒輪軸裝配中,已知:A1=80、A2=60、A3=20,要求裝配后保證齒輪端面和箱體凸臺(tái)端面之間的軸向間隙為0.10~0.30mm。試確定各組成環(huán)公差和極限偏差。

        解答:

        (1)建立裝配尺寸鏈圖,并校驗(yàn)各環(huán)基本尺寸。 由題意可知,軸向間隙0.10~0.30mm是封閉環(huán),即A0=0+0.30+0.10mm,T0=0.20mm。其中A1為增環(huán),A2、A3為減環(huán)。

        封閉環(huán)基本尺寸為:

        A0=A1-(A2+A3)=80-(60+20)=0

        各環(huán)的基本尺寸確定無誤。

        (2)確定各組成環(huán)公差和極限偏差。

        計(jì)算組成環(huán)的平均公差: T平均=T0n-1=0.203≈0.07

        以平均公差作為參考,綜合考慮各組成環(huán)尺寸大小和加工測(cè)量難易程度,合理分配各組成環(huán)公差:

        T1=0.10mm,T2=0.06mm,T3=0.04mm

        為保證裝配精度要求,應(yīng)在各組成環(huán)中選擇一個(gè)環(huán),其極限偏差通過方程式計(jì)算來確定,此環(huán)稱為協(xié)調(diào)環(huán),一般選擇裝拆方便、容易加工測(cè)量的組成環(huán)為協(xié)調(diào)環(huán)。本題選擇A3為協(xié)調(diào)環(huán)。

        按“入體原則”確定各組成環(huán)極限偏差:

        A1=80+0.100mm,A2=600-0.06mm

        (3)計(jì)算協(xié)調(diào)環(huán)極限尺寸并確定其極限偏差。

        4 結(jié)語

        本文從建立裝配尺寸鏈,運(yùn)用尺寸鏈原理分析和計(jì)算零件精度與裝配精度的關(guān)系展開了分析研究,并在此基礎(chǔ)上提出了完全互換法裝配尺寸鏈求解的三大步驟,整個(gè)過程簡(jiǎn)單明了,易于接受,為今后深入學(xué)習(xí)研究其它裝配法的裝配尺寸鏈的計(jì)算奠定了基礎(chǔ),同時(shí)也為解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)、裝配工藝規(guī)程制訂等實(shí)際問題提供一定幫助。

        參考文獻(xiàn):

        [1]機(jī)械制造技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社.

        [2]機(jī)修鉗工工藝學(xué)(第三版).中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社.

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