赫建利

摘 要：針對(duì)當(dāng)前銷軸與孔的過(guò)盈配合的問(wèn)題，提出了國(guó)內(nèi)熱裝法，冷裝法以外，根據(jù)完全互換裝配法加上國(guó)內(nèi)高精端測(cè)量的工具，通過(guò)外圓無(wú)心磨床的精密磨削，銷孔的高精度的鉸孔，采用完全互換裝配法，達(dá)到了圖紙過(guò)盈配合的要求，實(shí)現(xiàn)了機(jī)載產(chǎn)品的使用性能，提高了飛機(jī)的作戰(zhàn)要求。

關(guān)鍵詞：完全互換裝配法；過(guò)盈配合；機(jī)載產(chǎn)品

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.024

0 引言

隨著航空工業(yè)的高速發(fā)展，機(jī)載產(chǎn)品在制造業(yè)中的地位越來(lái)越重要。機(jī)載產(chǎn)品中銷軸與孔的過(guò)盈配合裝配問(wèn)題提出了更高的要求，過(guò)盈配合件是依靠相配件裝配以后的過(guò)盈量達(dá)到緊固聯(lián)接。裝配后，由于材料的彈性變形，使配合之間產(chǎn)生壓力，因此在工作時(shí)配合面間具有相當(dāng)?shù)穆?lián)擦力來(lái)傳遞扭矩或軸向力。在過(guò)盈配合件眾多的裝配方法中，用完全互換裝配法。齒條壓力機(jī)來(lái)完成銷軸與孔的裝配工作。

1 包容件與被包容件的材料和公差配合要求

包容件與被包容件的裝配如圖1所示：圓柱銷的材料為0Cr18Ni9，熱處理工藝--冷拉，表面處理--鈍化處理。包容件材料--0Cr13Ni8Mo2Al， 熱處理工藝--退火，固溶，540度時(shí)效，表面處理--鈍化處理。圓柱銷的公差配合是S7， S7公差是mm?？椎墓钆浜?H9，公差mm。高速鋼機(jī)用鉸刀的直徑公差（GB1133-84），H9級(jí)精度鉸刀的公差mm，硬質(zhì)合金機(jī)用鉸刀的直徑公差（GB1133-84），H9級(jí)精度鉸刀的公差mm。在5H9孔的尺寸測(cè)量量具為5H9的光面塞規(guī)，5H9T公差為 0.0028--0.0052mm，5H9Z公差為 0.0276--0.0300mm，H/S類配合平均相對(duì)過(guò)盈量為0.005--0.0014mm。

2 銷軸與孔過(guò)盈配合的傳統(tǒng)裝配方法

2.1 銷軸的磨削缺陷

銷軸主要用來(lái)固定零件之間的相對(duì)位置，起定位作用，也可用于軸與輪轂的聯(lián)接，傳遞不大的載荷，還可作為安全裝置中的過(guò)載剪斷元件。銷軸在磨削時(shí)，由于砂輪的不平整，無(wú)心外圓磨床磨出的銷軸出現(xiàn)了如圖2的三種情況，在測(cè)量中，兩端與中間尺寸的大小不一樣，測(cè)量的尺寸出現(xiàn)了偏差，嚴(yán)重影響裝配操作和使用壽命。

2.2 銷軸與孔的裝配結(jié)構(gòu)和安裝要求

2.2.1 壓力機(jī)的壓裝要求

在銷軸與孔的裝配中，孔的尺寸由5H9的鉸刀控制尺寸，尺寸公差為mm，裝配由齒條壓力機(jī)壓裝，其受力中心線與包容件，被包容件中心線保持同軸。對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸應(yīng)嚴(yán)格控制受力中心線與零件的同軸性。壓裝速度不宜太快，壓力速度采用2---4mm/s，不允許超過(guò)10 mm/s。

2.2.2 較緊過(guò)盈配合狀態(tài)

采用完全互換裝配法，壓裝銷軸最大尺寸5.031mm與硬質(zhì)合金機(jī)用鉸刀鉸孔的最小尺寸5.019mm時(shí)，由于壓裝的材料都是不銹鋼，公差太小，由于銷軸畸形，壓到孔中間時(shí)，就無(wú)法繼續(xù)壓裝。壓裝過(guò)程中，銷軸壓彎，孔口壓毛糙，出現(xiàn)這種異常，有壓壞零件的現(xiàn)象發(fā)生。

2.2.3 較松過(guò)盈配合狀態(tài)

壓裝銷軸最小尺寸5.019mm與孔的最大尺寸5.031時(shí)，銷軸在壓力很小的情況下壓入孔中，銷軸與孔配合面之間產(chǎn)生一種較松的過(guò)盈配合，承受不了較大扭矩，銷軸與孔得不到十分牢固的連接。

3 銷軸與孔的測(cè)量與裝配

3.1 銷軸的測(cè)量數(shù)據(jù)的使用范圍

采用完全互換裝配法裝配時(shí)，裝配質(zhì)量是靠零件的加工精度保證時(shí)，當(dāng)裝配精度要求較高，尤其是在組成環(huán)較多時(shí)，組成環(huán)的制造公差規(guī)定得嚴(yán)，零件制造困難，加工成本高。所以測(cè)量時(shí)，必需測(cè)量3個(gè)地方，兩端和中間。銷軸測(cè)量尺寸如表1所示：

3.2 銷軸的測(cè)量工具及要求

在當(dāng)前的機(jī)械制造中，采用金剛石修磨無(wú)心外圓磨床的兩個(gè)砂輪，修平砂輪的外圓平面度。銷軸外徑使用數(shù)顯千分尺測(cè)量，數(shù)顯千分尺的測(cè)量范圍是0--25mm，分辨率0.001mm，示值誤差±0.002mm，磨床的精度為0.01mm，數(shù)顯千分尺精度為0.001mm，所以銷軸的測(cè)量尺寸在可控范圍內(nèi)。每次打開(kāi)數(shù)顯千分尺后，使用前需校對(duì)起始值是否正確，如不正確會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。

測(cè)量孔徑時(shí)，第一種內(nèi)徑數(shù)顯千分尺測(cè)量范圍4-5mm，5-6mm。第二種內(nèi)徑數(shù)顯千分尺測(cè)量范圍5-30mm，精度0.001mm，配環(huán)規(guī)。兩種內(nèi)徑數(shù)顯千分尺都無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量精度為0.001mm的孔徑，只能由硬質(zhì)合金機(jī)用鉸刀來(lái)控制精度。

根據(jù)前面的壓裝方法，提出銷軸由無(wú)心外圓磨床精加工控制，使磨出的銷軸的表面光潔度，直線度，圓度，圓柱度，都在公差范圍內(nèi)。

4 改進(jìn)的裝配方法

H/S類配合平均相對(duì)過(guò)盈量為0.005-0.0014mm。取平均值0.003mm計(jì)算：

最小孔徑5.0190.003=5.022mm（最小軸徑）

最大軸徑5.0300.003=5.027mm（最大孔徑）

經(jīng)過(guò)計(jì)算所得，銷軸較松過(guò)盈公差和較緊過(guò)盈公差區(qū)間避免采用。銷軸mm與孔mm采用完全互換法，用齒條壓力機(jī)，銷軸與孔必須同軸心，壓力變化應(yīng)平穩(wěn)，均勻的施加壓力。這樣壓裝出來(lái)的零件，才符合藍(lán)圖標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)論

在機(jī)載產(chǎn)品的生產(chǎn)中，完全互換裝配法是生產(chǎn)裝配中經(jīng)常用到的一種方法，其裝配過(guò)程簡(jiǎn)單，裝配效率高。對(duì)銷軸的精磨，尺寸公差區(qū)間的選配，使其達(dá)到裝配精度，避免其它裝配方法的不足之處，完全達(dá)到了裝配的要求。通過(guò)多次的實(shí)驗(yàn)裝配，徹底擺脫用傳統(tǒng)方法選擇過(guò)盈配合的盲目性，對(duì)提高過(guò)盈配合的質(zhì)量和聯(lián)接的工作可靠性有積極意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]張良華，黃挺，楊力.公差配合與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2017（04）.

[2]何兆風(fēng).公差與配合[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[3]冼力文.機(jī)械裝配中分組選配法的應(yīng)用[J].建設(shè)科技：重慶，1994（02）：29-33.