尺寸鏈在機(jī)器裝配中的應(yīng)用

賈梓瀅 高明明 丁嘉航 劉波

摘要：本文重點(diǎn)對(duì)尺寸鏈的應(yīng)用原理與達(dá)到裝配精度的方法，合理的解決機(jī)械質(zhì)量的保障問題進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：尺寸鏈 ?原理 ?機(jī)械質(zhì)量

引言

通常情況下對(duì)機(jī)械的質(zhì)量要求保障為：機(jī)械性能的指標(biāo)、效率、幾何位置的精準(zhǔn)度和使用壽命等等。其中幾何位置的精準(zhǔn)度與運(yùn)行的平穩(wěn)性以及傳動(dòng)過程中的精度都可以用尺寸鏈進(jìn)行測(cè)量與分析。

一、裝配尺寸鏈

在裝配過程中，使用尺寸鏈的目的是將所要求的裝配精度與各部位零件所可能造成的誤差進(jìn)行分析。一方面通過對(duì)零件制造的誤差來判斷出機(jī)械的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是否合格;另一方面則是在裝配機(jī)械的過程中，其精準(zhǔn)度是否可以保證機(jī)械運(yùn)行質(zhì)量的要求，其中的裝配精度便是由尺寸鏈來進(jìn)行測(cè)量與保障。

1.1裝配尺寸鏈的應(yīng)用

一方面通過零件制造誤差和精準(zhǔn)度為準(zhǔn)，另一方面則是通過行之有效的方法來達(dá)到精度的要求。

1.2裝配尺寸鏈的確定

一是通過對(duì)裝配尺寸鏈的分析在結(jié)構(gòu)設(shè)定后，結(jié)合所選用的裝配方法來尋求最高效的解決質(zhì)量方面問題的最有效途徑。二是相關(guān)配備人員通過是尺寸鏈的測(cè)量來對(duì)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出見解與修改，切記，一定要經(jīng)過原設(shè)計(jì)師的同意才可進(jìn)行整改。相關(guān)人員通過尺寸練的測(cè)量數(shù)據(jù)，選擇最適合的修配環(huán)和協(xié)調(diào)環(huán)。

1.3裝配尺寸鏈的類型

在裝配的過程中，不僅要實(shí)用線性尺寸鏈來進(jìn)行零件誤差的堆積問題，還可通過角度尺寸鏈來進(jìn)行角度誤差的修正，以此來解決平行度出現(xiàn)偏差問題出現(xiàn)的可能。

二、選擇法裝配

在有著較高精密度的要求時(shí)，當(dāng)裝配精度只有幾毫米的允許誤差時(shí)，則須通過放大零件的制造誤差來保證其裝配精度的配置。當(dāng)傳統(tǒng)配法無法滿足此時(shí)的要求時(shí)，選擇法裝配則是最有效和直接的裝配方法和措施。

選擇法是將零件公差放大后，將偏大的各部分增環(huán)、減環(huán)零件進(jìn)行配備，各種尺寸大小不一的零件進(jìn)行統(tǒng)一的配備，誤差的分布出現(xiàn)偏差，上下級(jí)的極限偏差也出現(xiàn)差異。這時(shí)便應(yīng)當(dāng)使用選擇法進(jìn)行配備，具體有如下三種選擇方式：

2.1分組選配法

分組選配法在選擇符合配備精度的零件中，將其制造公差進(jìn)行放大直到符合配備要求，并按照分組進(jìn)行配備互換，以此來達(dá)到配備精度的要求。

2.2直接測(cè)量選配法

直接測(cè)量選配法將各部位零件的制造誤差放大，并任意選取一組進(jìn)行組裝測(cè)試。測(cè)量其實(shí)際尺寸，將各尺寸出現(xiàn)的誤差進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。根據(jù)測(cè)量的結(jié)果和零件的實(shí)際尺寸進(jìn)行核算，根據(jù)裝配精度和測(cè)量的大多數(shù)零件的實(shí)際尺寸進(jìn)行初步計(jì)算后，使其達(dá)到所要求的裝配精度。

這種辦法的在零件制造后，不分組也不需要分組進(jìn)行搭配，是采用實(shí)際測(cè)量出的誤差的安裝裝配來選出某一套零件，無需多組數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇，只需要根據(jù)各部位的加工程序來確定誤差的大小。這種方法是最為高效的提高裝配精度的方法。

2.3分組測(cè)量選配法

分組測(cè)量選配法是以上兩種方法的組合應(yīng)用的形式。確認(rèn)制造公差后進(jìn)行實(shí)際測(cè)量并分組，最后進(jìn)行分組選配。此種方法多應(yīng)用于配偶件公差偏差較大的情況，是作為一種分組互換的補(bǔ)充方案存在。

三、修配法裝配

修配法更適用于在中小型成產(chǎn)過程中對(duì)機(jī)器的裝配。進(jìn)行單間生產(chǎn)所裝的配件對(duì)象，其結(jié)構(gòu)往往較為復(fù)雜有較為大型笨重的零件，前面幾種方法均不適用于這種生產(chǎn)模式，而最配法卻能完美的達(dá)到其生產(chǎn)裝配精度的要求。

這種方法是通過將零件的公差放大制造，這樣就可以在配備時(shí)擁有一定的余量進(jìn)行返修，最后達(dá)到配備精度的要求。其修配法的主要應(yīng)用方式如下：

3.1獨(dú)立零件修配法

這種方式是在實(shí)際組件時(shí)，選擇一組修配件先進(jìn)性組裝試驗(yàn)，最后根據(jù)制定的修配件進(jìn)行二次修改加工，用以保障其符合裝配精度的要求和標(biāo)準(zhǔn)。

3.2合套加工的修配法

在進(jìn)行裝配零件過程中，先根據(jù)實(shí)際情況將及各相關(guān)的零件組合在一起作為一組獨(dú)立的部件，最后在總組裝時(shí)，以修配這個(gè)組合件的方法來確保滿足裝配精度的標(biāo)準(zhǔn)。其實(shí)際上就是將實(shí)際組合的部件作為一組成環(huán)。這樣便可以減少組合的環(huán)數(shù)，進(jìn)行簡(jiǎn)化尺寸鏈的分析計(jì)算。

3.3自加工修配法

這種方法主要應(yīng)用于機(jī)床的生產(chǎn)當(dāng)中，因機(jī)床本身便可進(jìn)行削切操作，在組件完成后進(jìn)行刀具的安裝，最后針對(duì)各部件進(jìn)行自住加工修正，以此來滿足裝配要求。

四、調(diào)整法裝配

上文中描述的修配法其最大缺點(diǎn)便是需要在配備時(shí)進(jìn)行自主加工修配。修配法需要經(jīng)過一系列的測(cè)量、加工、在測(cè)量、在加工等等重復(fù)的過程，其裝配任務(wù)量較大。然而克服修配缺點(diǎn)的方法便是調(diào)整法。

調(diào)整法是將其中一部分配備件裝套入具備一定補(bǔ)償量的配備件中進(jìn)行彌補(bǔ)誤差補(bǔ)償，或者將其位移一定的距離來實(shí)現(xiàn)誤差補(bǔ)償。不管是調(diào)整法還是修配法均與尺寸鏈的工作原理相仿。具體的調(diào)配法有以下兩種方案可進(jìn)行選擇。

4.1可動(dòng)調(diào)整法

此種方法是通過調(diào)整期結(jié)構(gòu)中的某一零件的位置，使其做到補(bǔ)償一定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)要求，來減少封閉環(huán)的裝配要求。在補(bǔ)償調(diào)整量時(shí)，可以使直線的位置偏移，也可以是角度的調(diào)整。

4.2固定調(diào)整法

固定調(diào)整法是選擇并安裝一個(gè)專門的補(bǔ)償零件，這個(gè)零件可通過安裝精度進(jìn)行與其他零件進(jìn)行配換，其補(bǔ)償量通常以厚度來進(jìn)行計(jì)算。這個(gè)專門作為補(bǔ)償?shù)牧慵诔叽珂溨蟹Q之為補(bǔ)償環(huán)。其優(yōu)點(diǎn)為可在封閉環(huán)中對(duì)出現(xiàn)誤差的零件進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償替換，以此來滿足和提高配備所需的要求和標(biāo)準(zhǔn)。

五、結(jié)束語(yǔ)

在實(shí)際的成產(chǎn)當(dāng)中，調(diào)整可根據(jù)使用者的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的制造當(dāng)中。這種方法的包容性十分的強(qiáng)，不論是生產(chǎn)大小和產(chǎn)量的多少都可進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，甚至于一些老舊機(jī)械的修理與配件都能應(yīng)用其中。

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