装配方法的应用分析

赵建荣

金昌技师学院 甘肃 金昌 737100

摘要：在机械装配工作中，装配精度不仅与零件加工精度有着直接关系，而且与装配时所采用的装配方法有关，装配过程中如何处理好零件制造精度与装配精度二者的关系，妥善处理生产的经济性与使用要求之间的矛盾，这是装配过程中要解决的核心问题，为此就要充分了解掌握不同装配方法的应用特点，并根据实际情况制定最合理的装配方法。

关键词：装配精度方法选用

在机械生产或设备维修过程中，经常会进行产品的装配，产品的装配不是简单地将有关联零件连接起来的过程，而是每一步的装配工作都应满足事先预定的装配要求，即应达到规定的装配精度。那么，采用何种装配方法来保证规定的装配精度，特别是如何做到以较低的零件精度装配后达到较高的精度要求。由装配尺寸链分析可知，封闭环公差等于各组成环公差之和，装配精度将取决于零件制造精度。如果装配零件较多的情况下，零件的加工精度较高，生产成本增加，生产将不经济，同样在零件合格的情况下，如果装配时所采用的装配方法不当，也导致装配或维修产品不合格，故而产品的装配精度并不完全决定于零件的制造精度，与装配方法也有很大关联。为了正确处理零件制造精度与装配精度二者的关系，妥善处理生产的经济性与使用要求之间的矛盾，在生产中形成了一些不同的装配方法，在实际应用中要根据不同情况合理选用。

一、互换装配法

在同类零件中任取一个，在装配时不经调整和修配即可装入部件中，并能达到规定的装配精度要求。这种装配方法装配精度完全依赖于零件的制造精度。根据零件的互换程度，可分为完全互换和大数互换。完全互换法装配时，零件必须合格，装配时任取一个零件，不经任何处理，就可满足装配工艺要求。这种装配方法装配容易，操作简便，对工人技术水平要求不高，零件磨损后便于更换，且装配生产率高，易于确定装配时间，便于组织装配流水线生产，企业之间的协作与备品问题易于解决。

当装配精度要求较高而尺寸链的组成环又较多，如果用完全互换法装配，则势必使得各组成零件的公差很小，造成加工困难，甚至不可能加工。此时，可采用大数互换法，将组成环公差适当加大，装配时有为数不多的组件、部件装配精度不合格，待以后再分别进行处理。大数互换法装配可以扩大组成环公差并保证装配精度，但有部分制品要进行返修，因此多用于生产节奏不是很严格的大批量生产中。

大数互换法和完全互换法的装配过程没有什么不同，只是大数互换法会产生为数不多的不合格产品，由于数量不会太多，故对装配工作影响不大。在实际生产中，由于影响装配的因素是多方面的，即使用完全互换法，也会产生个别的不合格品。

二、选择装配法

在成批或大量生产条件下，对于组成环多而装配精度要求却很高的尺寸链，若采用完全互换法，则零件的公差过小，甚至有可能超过了现有条件下零件加工工艺的可能性。在这种情况下可采用选择装配法。

选择装配法有直接选配法和分组选配法两种。直接选配法是由装配工人直接从一批零件中选择他认为“合适”的零件进行装配。这种方法相对比较简单、省时，装配件的质量凭工人的经验和感觉来确定，装配精度低，装配效率不高；选择装配方法是将组成环（零件）公差放大到经济精度的程度，一般放大3-6倍，零件按放大公差加工，然后将零件逐一测量，按实际测量尺寸的大小分成若干组，一般分组数与放大倍数相同，按相应组进行装配，这样既能降低装配零件的加工难度，又能保证装配精度的要求。这种装配方法的装配精度取决于分组数，增加分组数可以提高装配精度。

采用分组法必须要保证在装配时各组的配合精度和配合性质与原来的要求相同，否则不能保证装配要求。分组装配方法因零件制造公差放大，使零件加工精度降低，成本降低，但增加了零件的尺寸测量，分类，保管，运输等工作量，使装配工作变得复杂，同时可能造成零件和半成品的积压。因此，常用于装配精度要求很高，组成环数只有2-3个的大批量生产中，其应用范围较窄。

三、修配装配法

在单件生产和成批生产中，对那些要求很高的多环尺寸链，用互换法来装配，势必使组成环的公差很小，增加零件加工的难度并影响经济性，这时可以采用修配法来装配。修配法是将各组成环（零件）先按经济精度（放大公差）加工，装配时势必造成装配精度超出规定值，此时可选定一个组成环（零件），在装配时修去该指定零件上预留的修配量，从而保证达到装配精度的要求。由于各组成零件修配尺寸均按经济精度加工，装配时封闭环的误差（装配精度）会超过规定的允许范围，为补偿超差部分的误差，必须把尺寸链中某一零件加以修配，才能予以补偿。一般选形状比较简单，修配面小，便于修配加工，便于装卸，并对其它尺寸没有影响的零件作为修配环。修配环在零件加工时应留有一定量的修配量，修配量的大小，即按经济公差计算出来的公差与原公差的差值。修配法降低了零件制造精度，对工人技术水平较高，同时装配周期长，效率低，一般适用于单件和小批量以及装配精度要求较高的场合。

四、调整装配法

修配法一般是要在现场进行修配，这就限制了它的应用。在成批大量生产中，对装配精度要求较高而组成环数目较多的尺寸链，我们可以采用调整法进行装配。调整法与修配法在补偿原则上相似的，只是它们具体作法不同。调整法也是按经济加工精度确定零件公差。由于每一个组成环公差扩大，结果使一部分装配件超差。故在装配时可采用固定调整法、可动调整法、误差抵消调整法等，来满足装配精度要求。

调整法可采用一下三种方法：

（1）固定调整法在装配时选定一个或几个零件为调整环，通过改变调整环位置，以保证装配精度。一般采用锥面、斜面、螺纹等可做轴向移动的零件来调整位置。

（2）可动调整法在装配时通过改变某一零件的尺寸来达到装配精度要求。一般采用调换垫圈、套筒、垫片等零件作为调整件来控制尺寸的变化。

（3）误差抵消调整法人为规定或调整某些组成环误差大小和方向，使其相互抵消，这样既扩大了组成环的公差，降低了零件精度，同时又能保证较高的装配精度。在机床装配中，对精度要求较高的机床主轴部件，为了提高机床主轴的回转精度，主轴与轴承内圈装配及箱体与轴承外圈装配时，使前后轴承内圈的最大径向跳动量在主轴中心线的同一侧，且在主轴锥孔最大跳动量的相反方向，且前轴承精度比后轴承高一级。通过人为地控制各装配件径向跳动误差的方向，合理组合，抵消误差，提高装配精度。

由于调整装配法可降低零件加工精度，通过定期调整保证精度，便于维护与修理，但生产率低下，对操作人员技术水平有较高要求，故一般用于除必须采用分组装配的精密配件外的各种装配场合。

总之，机械产品的装配不是简单地将有关联零件连接起来的过程，而是每一步的装配都应达到规定的装配精度要求，为此，要充分了解和掌握不同装配方法的应用特点，在实际生产中根据现场条件及装配要求，采取最合理的装配方法，解决好零件精度和装配精度之间关系，妥善处理好生产的经济性与使用要求之间的矛盾。

参考文献：王先逵·机械制造工艺学·清华大学出版社，1994