装配工艺基础__装配方法

　　装配方法与解装配尺寸链的方法是密切相关的。为了达到规定的装配技术要求，解尺寸链确定部件或柴油机装配中各个零件的公差时，必须保证它们装配后所形成的积累误差不大于部件或柴油机按其工作性能要求所允许的数值。

　　常用的装配方法有完全互换装配法、不完全互换装配法、选择装配法、修配法、调整法等五种。

　　一、完全互换装配法

　　完全互换装配法的实质是：以完全互换为基础来确定机器中各个零件的公差，零件不需要作任何挑选、修配或调整，装配成部件或机器后就能保证达到预先规定的装配技术要求。

　　用完全互换装配法时，解尺寸链的基本要求是：各组成环的公差之和不得大于封闭环的公差。可用下式来表示

　　为了实现上述装配方法，应将每个零件的制造公差预先给予规定，实践中常采用等公差法和等精度法来解决这个问题。

　　用完全互换装配法的主要优点是：

　　⑴可以保证完全互换性，装配过程较简单;

　　⑵可以采用流水装配作业，生产率较高;

　　⑶不需要技术水平高的工人;

　　⑷机器的部件及其零件的生产便于专业化，容易解决备件的供应问题。

　　但是，这种方法也存在一定的缺点：对零件的制造精度要求较高，当环数较多时有的零件加工显得特别困难。因此，这种方法只适用于生产批量较大、装配精度较高而环数少的情况，或装配精度要求不高的多环情况中。

　　针对这种情况，尤其对多环且装配精度要求高的场合，可采用不完全互换装配法。

　　二、不完全互换装配法

　　不完全互换装配法又称部分互换装配法。这种方法的实质是：考虑到组成环的尺寸分布情况，以及其装配后形成的封闭环的尺寸分布情况，可以利用概率论给组成环的公差规定得比用完全互换装配法时的公差大些，这样在装配时，大部分零件不需要经过挑选、修配或调整就能达到规定的装配技术要求，但有很少一部分零件要加以挑选、修配或调整才能达到规定的装配技术要求。换句话说，用这种装配方法时，有很少一部分尺寸链的封闭环的公差将超过规定的公差范围，不过可将这部分尺寸链控制在一个很小的百分数之内，此百分率称为“危率”(或“冒险率”)。这样，根据封闭环的公差计算组成环的公差时，必须考虑到危率和组成环的尺寸分布曲线的形状。

　　不完全互换装配法在大批量生产中，装配精度要求高和尺寸链环数较多的情况下使用，显得更优越。

　　三、选择装配法

　　选择装配法就是将尺寸链中组成环(零件)的公差放大到经济可行的程度，然后从中选择合适的零件进行装配，以达到规定的装配技术要求。用此法装配时，可在不增加零件机械加工的困难和费用情况下,使装配精度提高。

　　选择装配法在实际使用中又有两种不同的形式：直接选配法和分组装配法。

　　1. 直接选配法

　　所谓直接选配就是从许多加工好的零件中任意挑选合适的零件来配套。一个不合适再换另一个，直到满足装配技术要求为止。例如，在柴油机活塞组件装配时，为了避免机器运转时活塞环在环槽内卡住，可以凭感觉直接挑选易于嵌入环槽的合适尺寸的活塞环。

　　这种方法的优点是不需要预先将零件分组，但挑选配套零件的时间较长，因而装配工时较长，而且装配质量在很大程度上取决于装配工人的经验和技术水平。

　　2. 分组装配法

　　这种方法的实质是将加工好的零件按实际尺寸的大小分成若干组，然后按对应组中的一套零件进行装配，同一组内的零件可以互换，分组数愈多，则装配精度就愈高。零件的分组数要根据使用要求和零件的经济公差来决定。部件中各个零件的经济公差数值，可能是相同的，也可能是不相同的。

　　零件的分组数以K表示，可按下式计算：

　　式中： ——零件的经济公差(零件的制造公差);

　　——零件的组公差(零件分组后在该组内的尺寸变动范围)。

　　由于部件中各个零件的 和 不一定相同，因此应按最大的K来分组，并且以对应组内完全互换为基础，对应组内各零件尺寸的公差及其上、下偏差必须满足完全互换装配法的各个公式的要求。

　　利用这种方法，可不减小零件的制造公差而显著地提高装配精度，但它也有一些缺点。例如，增加了检验工时和费用，在对应组内的零件才能互换，因而在一些组级可能剩下多余的零件不能进行装配等。因此，分组装配法主要用以解决装配精度要求高、环数少(一般不超过四个环)的尺寸链的部件装配问题。例如，柴油机制造中的活塞销和活塞销孔、燃油设备的柱塞副、针阀副、齿轮油泵等的装配中，已广泛采用。

　　四、修配法

　　当装配尺寸链中封闭环的精度要求很高且环数较多，采用上述各种装配方法都不适合时，可采用修配法。

　　修配法的实质是：为使零件易于加工，有意地将零件的公差加大。在装配时则通过补充机械加工或手工修配的方法，改变尺寸链中预先规定的某个组成环的尺寸，以达到封闭环所规定的精度要求。这个预先被规定要修配的组成环称为“补偿环”。

　　如果将尺寸中各组成环按经济公差 、 进行加工，则装配后封闭环的实际变动量(以△N表示)为：

　　这时，装配后△N将比允许变动量(即规定的封闭环的公差δN)为大，其差位为△K：

　　差值△K称为“尺寸链的最大补偿量”，即装配时的最大修配量。装配时，修配尺寸链中某一预先被规定作为补偿环的那个组成环的尺寸，以达到封闭环的精度要求。

　　用修配法解装配尺寸链时，一方面要保证各组成环有经济的公差，另一方面不要使补偿量△K过大，以致造成修配工作量过大。此外，还必须选择容易加工的组成环作为补偿环。

　　修配法的优点是：可以扩大组成环的制造公差，并且能够得到高的装配精度，特别对于装配技术要求很高的多环尺寸链，更为显著。

　　修配法的缺点是：没有互换性，装配时增加了钳工的修配工作量，需要技术水平较高的工人，由于修配工时难以掌握，不能组织流水生产等。因此，修配法主要用于单件小批量生产中解高精度的装配尺寸链。在通常情况下，应尽量避免采用修配法，以减少装配中钳工工作量。

　　五、调整法

　　调整法与修配法基本类似，也是应用补偿件的方法。调整法的实质是：装配时不是切除多余金属，而是改变补偿件的位置或更换补偿件来改变补偿环的尺寸，以达到封闭环的精度要求。

　　例如，柴油机的配气机构中所采用的一种螺钉补偿件，用以调整进气门和摇臂之间的装配间隙。利用此补偿件后，不但能使机构中各零件的制造变得容易，而且在气门间隙增大的情况下，可以及时进行调整，以保证机器正常运转，并延长了机构的使用寿命。

　　与修配法相似，用调整法解尺寸链时，其最大调整量(补偿量)△K可用修配法的△K的公式来计算。

　　用调整法装配时，常用的补偿件有螺钉、垫片、套筒、楔子以及弹簧等。

　　调整法装配有如下优点：

　　⑴可加大组成环的尺寸公差，使组成环各个零件易于制造;

　　⑵用可调整的活动补偿件(如上例所述调整螺钉)使封闭环达到任意精度;

　　⑶装配时不用钳工修配，工时易掌握，易于实现流水生产;

　　⑷在装配过程中，通过调整补偿件的位置或更换补偿件的方法来保证机器正常工作性能。

　　但是用调整法解装配尺寸链也有其缺点，例如，增加了尺寸链的零件数(补偿件)，即增加了机器的组成件数。

　　调整法适用于封闭环精度要求高的尺寸链，或者在使用中零件因温升及磨损等原因其尺寸有变化的尺寸链。