第二节 保证装配精度的装配方法
在装配时零件的加工误差的累积将会影响产品的装配精度,在加工条件允许时,我们可以合理地规定有关零件的制造精度,使它们的累积误差不超出装配精度所规定的范围,从而简化装配过程。但零件的加工精度受工艺条件、经济性的限制,不能简单按装配精度要求来加工,常在装配时采取一定工艺措施(如修配、调整等)来保证最终装配精度。用合理的装配方法来达到规定的装配精度,以实现用较低的零件精度,达到较高的装配精度。保证产品装配精度的方法有:互换法、分组法、修配法和调整法。
一、互换装配法
互换装配法是在装配过程中零件互换后仍能达到装配精度要求的装配方法。产品采用互换装配法时,装配精度主要取决于零件的加工精度,装配时不经任何调整和修配,就可达到装配精度。互换法的实质就是用控制零件的加工误差来保证产品的装配精度。
根据零件
的互换程度不同,互换法又可分为完全互换法和大数互换法。
1.完全互换法
在全部产品中,装配时各组成零件不需要任何的挑选或改变其大小或位置,装配后即能达到装配精度的要求,这种装配方法称为完全互换法。
为保证装配精度要求,各零件有关公差之和应小于或等于装配公差。
(14-1)
式中:Ti——第i个零件的制造公差,单位为mm;
T0——装配公差,单位为mm。
完全互换法的特点是装配质量稳定可靠,装配过程简单;生产效率高;易于实现装配机械化、自动化;便于组织流水作业和零部件的协作与专业化生产;有利于产品的维护和零部件的更换。但当装配精度要求较高,尤其是组成零件数目较多时零件难以按经济精度加工。
这种装配方法常用于高精度少组成零件或低精度多组成零件的大批量生产装配中。
2. 大数互换装配法
在产品装配过程中,各组成零件不需挑选或改变其大小或位置,装配后大多数产品能达到装配精度的要求,但少数产品有出现废品的可能性,这种装配方法成为大数互换法。
按照大数互换法装配时,各相关零件公差值平方和的平方根应小于或等于装配公差。即:
(14-2)
这种装配方法的特点是:零件所规定的公差比完全互换法所规定的公差大,有利于零件的经济加工,装配过程与完全互换法一样简单、方便,但在装配时,应采用适当的工艺措施,以便排除个别产品因超出公差而产生废品的可能性。这种方法适应于大批大量生产,组成零件数目比较多、装配精度要求又较高的场合。
二、分组装配法
当装配精度要求很高,采用互换装配法会使零件加工十分困难而又不经济。这时在零件加工时,常将各组成零件的公差相对完全互换法所求数值放大数倍,使各尺寸能按经济精度加工,再按实际测量尺寸将零件分为数组,按对应组分别进行装配,以达到装配精度要求,这就是分组法。
采用分组法必须保证在装配中各组的配合精度和配合性质与原来的要求相同,否则不能保证装配精度要求,这种方法也就失去意义。在大量大批生产中对组成零件数较少而装配精度要求又较高时,常采用分组装配法。如发动机活塞销与活塞的装配等。
分组装配法的优点是零件的制造公差要求可以放大,却能获得很高的装配精度,并且同组内的零件可以互换。它的缺点是增加了零件的存储量,增加了检测、分组的工作量和储存运输工作的复杂性。
三、修配装配法
在成批生产或单件小批生产中,当装配精度要求较高,组成零件数目又较多时,若按互换法装配,对零件的公差要求过严,从而造成加工困难。而采用分组装配法又因零件种类多数量少而难以分组,这时,常采用修配装配法来保证装配精度的要求。
修配装配法是将各组成零件按经济加工精度制造,装配时通过改变某一预先确定的零件尺寸的方法来保证装配精度。装配时进行修配的零件叫修配件。这种方法的优点是能够获的很高的装配精度,而零件的制造公差可以放宽。缺点是增加了装配过程的修配工作,不便于流水作业。适应于单件或批量生产。
四、调整装配法
对于精度要求高而组成零件数量又较多的产品或部件,在不能采用采用互换装配法装配时,除了可以采用修配法外,还可以采用调整法来保证装配精度。
在装配时,用改变产品中可调整零件的相对位置或选用合适的调整件以达装配精度的方法称为调整装配法。
调整装配法与修配法的实质相同,但在改变修配件尺寸地方法上有所不同:修配法采用机械加工的方法去除补偿零件的金属层;调整法采用改变补偿零件的位置或更换新的补偿零件的方法来满足装配精度要求。