徐鐵華
(湖南信息職業技術學院,湖南 長沙 410200)
修配裝配法就是裝配尺寸鏈中的各組成環先按經濟精度加工,裝配時根據實際測量的結果,改變尺寸鏈中某一組成環的尺寸,使封閉環達到規定的裝配精度要求。被改變尺寸的組成環稱為修配環。在單件生產和成批生產中,對那些裝配精度要求較高的多環尺寸鏈,可采用修配裝配法來保證裝配精度要求。
通常應選擇形狀比較簡單,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。這樣能減少修配時的勞動量,也避免影響其他尺寸鏈的計算。
修配環在修配后對封閉環尺寸變化的影響有兩種情況:
一種是當修配環為增環時,修配環在修配后使封閉環尺寸變小,簡稱“越修越小”。此時,要控制修配前的封閉環最小值,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最小值 A'≥A。
0 m in0min
另一種是當修配環為減環時,修配環在修配后使封閉環尺寸變大,簡稱“越修越大”。此時,要控制修配前的封閉環最大值 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最大值A 0'm ax≤A0max 。
用修配裝配法解裝配尺寸鏈時,可分別根據上面兩種情況進行計算。
3.1.裝配尺寸鏈圖,選定修配環,驗算基本尺寸
首先畫出裝配尺寸鏈,選定修配環,分析各組成環中哪些是增環,哪些是減環,再驗算修配環的基本尺寸。

3.2.定各組成環公差及分布
當封閉環的公差不太小,尺寸鏈總環數為3~4環,且組成環尺寸相差不大時,可采用極值等公差法確定各組成環公差。若組成環尺寸相差比較大,可采用極值等精度法確定各組成環公差。組成環的公差一般按“單向入體原則”分布,其中修配環的公差帶分布,要通過計算確定。
3.3.算修配環的實際尺寸
當修配環為增環時,修配環在修配后使封閉環尺寸變小。若假設最小修配量為0,則可用下列公式計算修配環的最小極限尺寸:

當修配環為減環時,修配環在修配后使封閉環尺寸變大時。若假設最小修配量為0,可用下列公式計算修配環的最小極限尺寸:

上述公式中,均假設最小修配量為0。考慮到配合尺寸的補充修正,某些情況下應預留最小修配量 Kmin,此時,實際的修配環的最小極限尺寸應再加上最小修配量 Kmin。
修配環的另一極限值,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
當配合需要保證很高的接觸剛度時,應預留最小修配量。若不需要保證很高的接觸剛度,可設計最小修配量為0。

3.5.算實例
下圖表示臥式車床前后頂尖對床身導軌的等高度要求為0.06mm(只許尾座高)。此尺寸鏈中的組成環有三個: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。畫尺寸鏈圖(修配環為增環),驗算基本尺寸。

③尺寸A1和A3是部件尺寸,它們的公差是幾個零件的累積誤差,由鏜孔的經濟加工精度,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,由半精刨的經濟加工精度,T2=0.15mm,A2的公差帶分布,要通過計算確定。
④修配環A2是增環。由公式

0=A2min+(156-0.05)-(202+0.05),A2min=46.10 mm。
考慮車床總裝時,尾座底板與床身配合的導軌面還需配刮,取最小修刮量Kmin=0.05mm,最后修配環的實際最小值為46.10+0.05=46.15mm,最大值為46.15+0.15=46.30,修配環的實際尺寸為mm

用極值法解裝配尺寸鏈,確定修配環的實際尺寸,優點是簡單可靠,缺點是所得數據比較保守。極值法適用于封閉環的公差不太小,組成環比較少,尺寸鏈總環數為3~4環情況。當封閉環的公差很小,而組成環又比較多,尺寸鏈總環數6環以上時,得用概率法解裝配尺寸鏈,確定修配環的實際尺寸。
[1]宋永濟.工藝尺寸鏈中封閉環的確定問題[J].太原理工大學學報,2004,(1).
[2]楊勝利.工藝尺寸鏈封閉環的確定方法[J].機械工程與自動化,2004,(5).
[3]李建躍.機械制造基礎[M].長沙:中南大學出版社,2006.
[4]甄瑞麟.確定工序尺寸的一種簡便方法[J].現代制造工程,2006,(1).