修配法的應用

摘 要：本文從設計的角度闡述了如何應用好修配法，提出了修配法最實用的原則，并通過實例分析說明了修配法的操作過程，對于裝配工作、設計工作具有重要指導意義。

關鍵詞：裝配尺寸鏈；修配環；調整墊；測量方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.17.199

0 引言

在小批量生產中，修配法是保證產品裝配精度的常用方法。修配法是將尺寸鏈中各組成環按經濟加工精度制造，裝配時通過改變尺寸鏈中某一預先確定的組成環尺寸來保證裝配精度的一種方法。裝配時進行修配的零件叫修配件，在尺寸鏈中稱為修配環或補償環。修配法的實質是組成環組裝產生的誤差累積通過修配環調整解決，從而使裝配精度得到可靠的保證。

1 裝配尺寸鏈的確定

裝配精度是建立裝配尺寸鏈、確定組成環和裝配方法的唯一依據，在裝配中是間接得到的，因此設計的主要任務是合理的設計組成環，包括尺寸設計和結構設計。裝配尺寸鏈的確定遵循最短路線原則，盡可能的減少組成環。這樣不僅降低組成環的精度要求，更重要的是減小了測量誤差，組成環越少裝配時測量累積誤差越小，裝配精度越接近真值。

最短路線原則，要求一個零件只允許一個尺寸列入裝配尺寸鏈。符合最短路線原則的尺寸就是零件圖上應該標注的尺寸。在保證裝配精度的前提下，為了減輕裝配難度，也可適當的增加一個組成環，這種組成環就是修配環中最常見的調整墊。

2 修配環的確定

裝配精度有距離精度、相互位置精度和相對運動精度。實際生產中，修配法主要調整距離精度，修配環的確定在設計階段要遵循以下原則：

（1）盡量不是并聯尺寸鏈的公共環；（2）易于拆裝、易于加工、易于測量；（3）結構簡單，盡量設計為調整墊樣式。

設計過程中，修配環固然重要，但也不能忽略各組成環間的接觸狀況，各組成環間的接觸精度是保證裝配精度的基礎。如處理不好，修配環的尺寸再精確，也只能得到暫時的裝配精度，經不起使用檢驗。

3 調整墊的設計原則

修配環設計為調整墊，是修配法最實用的原則。調整墊是具有兩個平行平面的零件，結構簡單，加工方便，有著廣泛地應用。其外形有環形、方形、弧形等等。設計過程中，調整墊的基本尺寸是最重要的參數。如果過厚，增加零件重量，增加操作工人的勞動強度；如果過薄，增加加工難度，不利于裝夾，易變形。調整墊尺寸設計應考慮下列因素：（1）優先考慮尺寸鏈中其他零件的尺寸：在裝配尺寸鏈中，増環之和在一定的范圍內，必須保證各環具有足夠的剛性，滿足使用性能，各環的尺寸需要綜合考慮。（2）考慮調整墊加工工藝性：調整墊的修配方式一般為磨削加工，磨削加工能有效的保證尺寸精度。如果非常薄，零件本身就易變形，會發生磁力強度不夠的情況，磨削不合格，甚至導致無法磨削。

4 修配法實際應用分析

裝配中，封閉環就是裝配精度，裝配精度是多少，依賴測量技術，保證裝配精度主要有以下兩種方法：

（1）直接測量法：直接測量封閉環，將測量結果與裝配精度比較，以決定修配環修去的量。該法適用于零件結構體積大，單件測量麻煩的場合。下圖為某可傾回轉工作臺結構示意圖（圖1）。

結構原理：回轉轉臺能繞回轉軸做旋轉運動，可傾轉臺帶動回轉轉臺能繞可傾軸做旋轉運動，支座起支撐作用。該轉臺裝配后，工作臺面ΦB對底座底面有平行要求，理論值為0。

根據尺寸鏈理論，理論值0就是裝配精度。它是如何實現？

①根據圖示建立裝配尺寸鏈（圖2）：A可傾轉臺中心高、C支座中心高、D調整墊尺寸。

②配墊過程：根據尺寸鏈公式，裝配精度0=A-C-D，調整墊D=A-C。在裝配過程中，實測A、C值費時費力，應：a.粗測D值，為了保證尺寸安全裕量，調整墊的值按（D+0.05）處理；b.調整墊按（D+0.05）配磨完成后進行裝配，連接處的螺釘按規定要求把緊；c.在0級平板上用萬能表座和千分表，直接測量工作臺ΦB對底座底面的平行，支座部分高多少，將墊修去多少，經過這樣的一次修理，就能達到設計要求。

③分析：裝配精度的測量是建立在組成環各面接觸精度良好的情況下，接觸面處理不好測量值不穩定，無法進行修配。有些情況，粗測調整墊的值比較困難，可將有安全配磨量的調整墊直接安裝，直接測量裝配精度，多次測量多次修配。調整墊的配磨量可用極值法進行計算，但在大型結構的裝配中，配磨量要適當的增大。在設計過程中，可以沒有調整墊D值，通過A或C修配保證，但修配過程麻煩，有調整墊，簡單易修，且能夠保證裝配精度。

（2）逐件測量法：將尺寸鏈中各個組成環進行精確測量，直接計算修配環的尺寸。該法適用于零件結構體積小，裝配精度不易直接測量的場合。其方法步驟與直接測量法，不同之處在于：不檢測裝配精度，裝配精度計算得到（只包含測量累積誤差）；設計時應注意，各環均能分配到合適尺寸，方便檢測，尤其是修配環的值，要使修配過程省時省力。

5 結論

裝配過程中，應用什么樣的裝配方法，在設計階段已經確定，如何應用好修配法，關鍵在于掌握裝配尺寸鏈；修配法最實用的原則是將修配環設計為調整墊的樣式；在實操階段，運用好修配法的關鍵是測量方法：封閉環易檢測可采用直接測量法，不易檢測可采用逐件測量法。

參考文獻：

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