用修配法获取较高的装配精度是生产中常用的方法之一。当尺寸链中环数较多或封闭环的精度要求很高时 ,若采用等公差或等精度法进行加工 ,会使零件尺寸精度不好保证或者不经济。为此将尺寸链中各组成环的公差按精度加大到容易加工的程度 ,对零件进行加工。装配时在组成环中确定一环作为修配环 ,通过对该环进行修研 ,使其封闭环的精度达到要求 ,确定修配环的公称尺寸、公差 (可查表确定 ) ,修研量及其位置是保证能得到满意的装配精度又不因过大的修研量而增加工时与费用。1 修配环的确定在众多的组成环中 ,选哪一环作为修配对象呢 ?当然应遵守一些原则 :1)选择易于修配加工且拆装方便的零件部件为修配环。2 )尽量不选择并联尺寸链中的公共环作为修配环。2 修配环极值尺寸的确定在尺寸链中 ,修配环是组成环中的一环 ,该环可能是增环 ,也可能是减环 ,可能越修其尺寸越大 ,也可能越修其尺寸越小。对越修其尺寸越小的环 ,我们应该求出其最小尺寸。对越修越大的环 ,我们应该求出其最大尺寸。如图 1所示尺寸链 ,假如我们选择Ａ←1作为修配环 ,且Ａ←1是越修越小的尺寸 ,则我们应先求出Ａ←1的最小尺寸Ａ←1ｍｉｎ,以保证封闭环有最大值。图 1 尺寸链示意图为此 ,我们可以用极值法计算尺寸链公式进行计算 :ＡΣｍａｘ=ΣＡ→ｉｍａｘ-ΣＡ←ｉｍｉｎＡΣｍａｘ=Ａ→4ｍａｘ+Ａ→5ｍａｘ-Ａ←1ｍｉｎ-Ａ←2ｍｉｎ-Ａ←3ｍｉｎ式中 ,封闭环的极大极小值是已知的 ,各组成环中除修配环以外其他组成环的公差大小和位置均已按经济加工精度和入体标注原则确定 ,所以只有Ａ←1ｍｉｎ(修配环 )是未知数 ,则方程可解。假如我们选Ａ→4 作为修配环 ,且Ａ→4 也是越修越小的尺寸 ,则应先求出Ａ→4 的最小尺寸Ａ→4ｍｉｎ以保证封闭环有最小值 ,为此可以用极值法对尺寸链进行计算 ,计算尺寸链极值尺寸公式如下 :ＡΣｍｉｎ=ΣＡ→ｉｍｉｎ-ΣＡ←ｉｍａｘＡΣｍｉｎ=Ａ→4ｍｉｎ+Ａ→5ｍｉｎ-Ａ←1ｍａｘ-Ａ←2ｍａｘ-Ａ←3ｍａｘ方程式中只有Ａ→4ｍｉｎ是未知数 ,所以方程式可解。同理 ,如果修配环是越修越大的尺寸时 ,无论其是增环还是减环 ,都应首先求出修配环的极大值。为此就应写出含有相应修配环最大值的方程式 ,然后解该方程式。3 修配环公称尺寸的确定及公差位置确定按照上述方法求出的修配环的极值尺寸 ,如果加工结果恰是这个尺寸 ,则可不加以修研 ,即修研量为零(如上述公式所表示的情况 )。但在装配过程中 ,往往由于有时为了提高连接件的接触刚度等原因 ,必须保证一定的最小修研量Ｓｍｉｎ,那么情况就不同了。这时 ,用上述公式求出修配环的极小值Ａｍｉｎ,那么其公称尺寸就应是 :Ａ =Ａｍｉｎ+Ｓｍｉｎ该环制造公差是按经济加工精度确定的 ,若查表得该环公差值为δＡ,则修配环的尺寸应写为 :Ａ+δＡ=(Ａｍｉｎ+Ｓｍｉｎ) +δＡ式中 Ａ———修配环的公称尺寸δΑ———修配环的制造公差Ａｍｉｎ———修配环的计算最小制值Ｓｍｉｎ———修配环的最小修研量4 最大修研量的计算由图 1及求修配环极限尺寸公式ＡΣｍａｘ=Ａ→4ｍａｘ+Ａ→5ｍａｘ-Ａ←1ｍｉｎ-Ａ←2ｍｉｎ-Ａ←3ｍｉｎ可知 ,若取Ａ←1为修配环 ,则 :Ａ←1ｍｉｎ=Ａ→4ｍｉｎ+Ａ→5ｍｉｎ-Ａ←2ｍｉｎ-Ａ←3ｍｉｎ-ＡΣｍａｘ等式的右端Ａ→4 的实际尺寸只能是由Ａ→4ｍａｘ向Ａ→4ｍｉｎ变化 ,变化范围是 -δ4 ,Ａ5的变化范围是 -δ5。Ａ2 的变化范围是 +δ2 ,Ａ3的变化范围是 +δ3。若保持ＡΣｍａｘ不变 ,则上述式右端可改写为 :(Ａ→4ｍａｘ-δ4 ) + (Ａ→5ｍａｘ-δ5) - (Ａ→2ｍｉｎ+δ2 ) - (Ａ←3ｍｉｎ+δ3) -ＡΣｍａｘ=Ａ→4ｍａｘ+Ａ→5ｍａｘ-Ａ←2ｍｉｎ-Ａ←3ｍｉｎ- (δ4 +δ5+δ2 +δ3) -ＡΣｍａｘ为了使等式成立 ,则等式的左边Ａ←1ｍｉｎ应变为Ａ←1ｍｉｎ-(δ4 +δ5+δ2 +δ3) ,即 :Ａ→1ｍｉｎ- (δ4 +δ5+δ2 +δ3) =Ａ→4ｍａｘ+Ａ→5ｍａｘ-Ａ←2ｍｉｎ-Ａ←3ｍｉｎ- (δ4 +δ5+δ2 +δ3) -ＡΣｍａｘ由此可见 ,只有当等式左边修去 (δ4 +δ5+δ2 +δ3)时 ,等式两边形式方可平衡。在加上修配环的自身变化 (公差 ) ,故等式左边的修研量为 :δ4 +δ5+δ2 +δ3+δ1=Σδｉ故修配环的最大修研量Ｓｍａｘ为 :Ｓｍａｘ=δ4 +δ5+δ2 +δ3+δ1+Ｓｍｉｎ=Σδｉ+Ｓｍｉｎ又因封闭环的自身有个公差值 ,故不一定要修到ＡΣｍａｘ,所以最大修研量应在该范围内变化 ,即实际最大修研量Ｓ′ｍａｘ为 :Ｓ′ｍａｘ=Ｓｍａｘ～ (Ｓｍａｘ -δＡΣ)=(Σδｉ+Ｓｍｉｎ)～ (Σδｉ+Ｓｍｉｎ-δＡΣ)式中 δＡΣ———封闭环出差下面我们以一题例 ,解装配尺寸链。例题 :用修配法解普通车床前后顶件的不等特性装配尺寸链 ,见图 2。已知 :ＡΣ=0 +0 .0 6 +0 .0 2 Ａ =2 0 2 Ａ2 =4 6 Ａ3=156求 :各组成环的公称尺寸及公差。解 :该尺寸链的封闭环公差为 0 0 4ｍｍ ,不可用等精度法和等公差法求解 ,我们选定用修配法。1)确定修配环根据修配环的确定原则 ,选定Ａ2 为修配环。又因很多厂家为减少修研量 ,还采用“合并加工”的方法 ,将尾架和底板的接触面配研后 ,将两者装成一整体 ,然后再精镗尾架顶尖套孔 ,从而直接控制尺寸Ａ2 - 3,其尺寸链如图 3。Ａ2 - 3为修配环。2 )计算修配环的极值尺寸根据结构图及尺寸链图 ,由于Ａ2 3是尺寸链中的增环 ,且属于越修尺寸越小的环 ,所以应求其极小值。(1)按经济加工精度确定各组成环的加工精度及除修配环外其它组成环的公差位置 ,我们取δ1=δ2 - 3=0 .0 73ｍｍ ,则 :Ａ1=2 0 2 +- 0 .0 36(2 )计算Ａ2 - 3ｍｉｎ值ＡΣｍｉｎ=ΣＡ→ｉｍｉｎ-ΣＡ←ｉｍａｘ0 .0 2 =Ａ2 - 3ｍｉｎ- 2 0 2 .0 36Ａ2 - 3=2 0 2 .0 36 + 0 .0 23)确定修配环公称尺寸公差位置为保证尾架与床身的接触刚度 ,要求最小修研量Ｓｍｉｎ=0 .1ｍｍ ,则 :Ａ2 - 3=2 0 2 .0 56 + 0 .1=2 0 2 .156因其制造公差为 0 0 72 ,所以Ａ2 - 3=2 0 2 .156 +0 .0 72又可改写为 :Ａ2 - 3=2 0 2 .192 +- 0 .0 364 )最大修研量计算Ｓｍａｘ=Σδｉ+Ｓｍｉｎ=0 .0 72 + 0 .0 72 + 0 .1=0 .2 4 4若考虑到封闭环的变化范围 ,则 :Ｓｍａｘ=0 .2 4 4～ (0 .2 4 4 - 0 .0 4 ) =0 .2 4 4～ 0 .2 0 4修配环实际加工尺寸为 : Ａ2 - 3=2 0 2 .156 +0 .0 72 ～ 2 0 2 .4 +0 .0 7205 结论1)修配法解装配尺寸链首先要选合适环作为修配环。2 )根据修配环在尺寸链中的位置确定求其极限尺寸。3)确定修配量环的大小及位置。用修配法装配 时尺寸链的计算@苗彦$大连大学机械系!辽宁大连116622修配环;;修研量;;尺寸链;;公称尺寸;;封闭环用修配法装配可获得较高的装配精度,修配环修配量的确定是该装配法的主要问题 ,本文仅对此进行阐述。板的接触面配研后 ,将两者装成一整体 ,然后再精镗尾架顶尖套孔 ,从而直接控制尺寸Ａ2 - 3,其尺寸链如图 3。Ａ2 - 3为修配环。2 )计算修配环的极值尺寸根据结构图及尺寸链图 ,由于Ａ2 3是尺寸链中的增环 ,且属于越修尺寸越小的环 ,所以应求其极小值。(1)按经济加工精度确定各组成环的加工精度及除修配环外其它组成环的公差位置 ,我们取δ1=δ2 - 3=0 .0 73ｍｍ ,则 :Ａ1=2 0 2 +- 0 .0 36(2 )计算Ａ2 - 3ｍｉｎ值ＡΣｍｉｎ=ΣＡ→ｉｍｉｎ-ΣＡ←ｉｍａｘ0 .0 2 =Ａ2 - 3ｍｉｎ- 2 0 2 .0 36Ａ2 - 3=2 0 2 .0 36 + 0 .0 23)确定修配环公称尺寸公差位置为保证尾架与床身的接触刚度 ,要求最小修研量Ｓｍｉｎ=0 .1ｍｍ ,则 :Ａ2 - 3=2 0 2 .0 56 + 0 .1=2 0 2 .156因其制造公差为 0 0 72 ,所以Ａ2 - 3=2 0 2 .156 +0 .0 72又可改写为 :Ａ2 - 3=2 0 2 .192 +- 0 .0 364 )最大修研量计算Ｓｍａｘ=Σδｉ+Ｓｍｉｎ=0 .0 72 + 0 .0 72 + 0 .1=0 .2 4 4若考虑到封闭环的变化范围 ,则 :Ｓｍａｘ=0 .2 4 4～ (0 .2 4 4 - 0 .0 4 ) =0 .2 4 4～ 0 .2 0 4修配环实际加工尺寸为 : Ａ2 - 3=2 0 2 .156 +0 .0 72 ～ 2 0 2 .4 +0 .0 7205 结论1)修配法解装配尺寸链首先要选合适环作为修配环。2 )根据修配环在尺寸链中的位置确定求其极限尺寸。3)确定修配量环的大小及位置。用修配法装配 时尺寸链的计算@苗彦$大连大学机械系!辽宁大连116622修配环;;修研量;;尺寸链;;公称尺寸;;封闭环用修配法装配可获得较高的装配精度,修配环修配量的确定是该装配法的主要问题 ,本文仅对此进行阐述。
More abstracts about the 用修配法装配时尺寸链的计算