11.3 装配方法及其选择

    11.3.1 装配方法

    凡是装配完成的机器必须满足规定的装配精度。装配精度是机器质量指标中的重要项目之一。它是保证机器具有正常工作性能的必要条件。

    机器装配是将加工合格的零件组合成部件和机器。一般零件都有规定的加工公差，即有一定的加工误差。在装配时这种误差的累积就会影响装配精度。当然希望这种累积误差不要超出装配精度指标所规定的允许范围，从而使装配工作只是简单的连接过程，不必进行任何修配或调整。但事实并非都能如此理想，这是因为零件的加工精度不但在工艺技术上受到可能性的限制，而且又受到经济性的制约。因此要达到装配精度，不能只依赖于提高零件的加工精度，在一定程度上必须依赖于装配工艺技术。在机器精度要求高，批量较小时，尤其是这样。在长期的装配实践中，人们根据不同的机器，不同的生产类型的条件，创造了许多巧妙的装配工艺方法。这种保证装配精度的工艺方法可以归纳为：互换法、选配法、修配法和调整法四类，现祥述如下：

    1 、互换法（完全互换与不完全互换）

    其实质是用控制零件加工误差来保证装配精度的一种方法。也就是零件的加工公差按照下面两种原则来规定：

    (齿轮, 齿轮箱, 汽车齿轮, gears, gearboxes 1) 各有关零件公差之和应小于或等于装配公差。这一原则可以用公式表示如下：

    (2) 各有关零件公差值平方之和的平方根小于或等于装配公差，即：

    完全互换法的优点：

    齿轮, 齿轮箱, 汽车齿轮, gears, gearboxes 1) 装配过程简单，生产率高，容易控制装配工序工时。便于组织流水线作业和自动化装配。

    2) 容易实现零、部件的专业协作，降低成本，备件供应方便。

    3) 当封闭环要求高时，而零件又比较多，不易满足装配精度要求。

    2 、选配法

    在成批或大量生产条件下，若组成零件不多而装配精度很高时，采用完全互换法或不完全互换法，都将使零件公差的公差过严，甚至超过了加工工艺的可能性。在这种情况下，可以用选配法。

    选配法就是将配合副中各零件按照经济精度制造，然后选择合适的零件进行装配，以保证规定的装配精度要求。

    如图 11-4a ，根据装配技术要求，活塞销与活塞销孔（基本尺寸均为 28mm ）在装配时（冷态）有 0.0025-0.0075mm 的过盈量，即：

    式中 D max 活塞销孔的最大直径

D min 活塞销孔的最小直径

d max 活塞销的最大直径

d min 活塞销的最小直径

Y max 最大过盈量

Y min 最小 过盈量

    因此，封闭环的公差 T 0 为：

    显然，如果采用完全互换法装配，则销与销孔的平均值公差为 0.0025mm ，那么制造这样精度的销和销孔困难又不经济。

    现采用分组选配法，将销于和销孔的公差都放大四陪，即；

    这样，活塞销就可以在无心磨床上加工，活塞销孔在金刚镗床上加工。然后，用精密测量仪器测量尺寸，按尺寸大小分成四组，涂上不同的颜色加以区别，或装入不同容器内，再按各对应组进行装配，装配后仍能保证过盈量的要求。具体如图 11-4b 和表 11-1

表11-1 活塞销和活塞销孔的分组尺寸

    选配法有三种形式：直接选配法、分组选配法和复合选配法

    (齿轮, 齿轮箱, 汽车齿轮, gears, gearboxes 1) 直接选配法：是由装配工在许多装配的零件中，凭借经验挑选合适的互陪件装配在一体。其优点是简单，但工人挑选零件花费时间，而且装配质量在很大程度上取决于工人是的技术水平。

    (2) 分组选配法；是事先将零件测量分组，装配时按照对应组进行装配，满足装配精度要求。其优点为：

    零件加工公差要求不高，而能获得很高的装配精度。

    同组内的零件仍可以互换，具有互换法的优点。

    缺点为：

    增加了零件存储量

    增加了零件的测量、分组工作、并使零件的储存、运输工作复杂化。

    采用分组选配法的注意事项如下：

    1 、配合件的公差应该相等，公差的增加要同一方向，增大的倍数就是分组数，以保证分组后的配合性质和配合精度符合原装配精度。

    2 、为了保证配合性质和配合精度，配合件的形位公差和表面粗糙度必须保持原设计要求。

    3 、分组数目不宜过多，以免将使前两项缺点更加突出，从而增加费用。

    4 、要采取一定的措施，保证零件装配中各配合件的尺寸分布尽可能一致，以免造成零件的积压和浪费。

    5 、应该严格对零件进行精密测量、分组、识别和运送等工作。

    复合选配法：就是将零件预先测量分组，装配时在对应组中凭借工人经验直接选配。其特点为配合件的公差可以不相等。

    1 、修配法

    修配法就是各组成环按照经济精度制造，在零件上预先留有修配量，装配时用手工挫、刮、研等方法去除该零件上的多余材料来达到装配精度要求。

    其优点为：

    能获得很高的装配精度要求，且零件的制造精度要求可以放宽。

    缺点为：

    在装配工作中手工劳动量大，不便于组织流水作业装配质量依赖于工人的技术水平。

    采用修配法时应该注意以下事项：

    齿轮, 齿轮箱, 汽车齿轮, gears, gearboxes 1) 正确选择修配对象（修配环）所选修配环要装卸方便，修配面积小，结构简单，而且不能选择公共环。

    2) 合理确定修配环的尺寸和公差。

    确定修配环尺寸和极限偏差的出发点就是保证修配时的修配量足够且最小。因此必须了解修配环被修配时，对封闭环的影响是逐渐增大还是逐渐减少，不同的影响有不同的计算方法。

    为了弥补手工修配的缺点，应考虑采用机械加工的方法代替手工修配，象“精刨代刮”、“精磨带刮”等。

    由于手工修配的独特优点，也可采用减轻修配量的措施，因此在单件小批生产中应用非常广泛，在成批生产中应用也比较多。

    2 、调整法

    调整法与修配法的补偿原则是相似的，但具体方法不同。它是用调整的方法改变调整环在机器中的位置或实际尺寸，以达到装配精度要求。一般象垫片、螺栓、套筒等都可以作为调整环。

    常见的调整方法有以下三种；

    (齿轮, 齿轮箱, 汽车齿轮, gears, gearboxes 1) 可动调整法

    就是通过用调整的方法改变调整环的位置以保证装配精度。例如图 11-5 所示

    (2) 固定调整法

    就是采用调整的方法改变调整环的实际尺寸以达到装配精度的要求。调整环要形状简单，便于拆卸。常用的有垫片、档环和轴套等。改变调整环的实际尺寸的方法是根据装配精度要求，分别装入不同尺寸的调整环。

    (3) 误差抵消法

    它是调整法的进一步发展，是在装配两个或两个以上的零件时，调整其相对位置，使各零件的加工误差相互抵消以提高装配精度。比如滚齿机的工作台和和分度蜗轮的装配就是用这种方法抵消偏心误差以提高同轴度。

    调整法的优点；

    (齿轮, 齿轮箱, 汽车齿轮, gears, gearboxes 1) 能获得很高的装配精度

    (2) 零件可以按经济精度要求确定加工公差。

    (3) 既适合大批量生产，又适合中小批量生产。

    其缺点为；

    (齿轮, 齿轮箱, 汽车齿轮, gears, gearboxes 1) 需要增加调整件，这就增加了零件的数量，增加了制造费用。

    (2) 装配精度在一定程度上依赖于工人的技术水平

    (3) 在应用可动调整件时，通常要增大机构的体积。