修配法的应用

修配法的应用
本文从设计的角度阐述了如何应用好修配法，提出了修配法最实用的原则，并通过实例分析说明了修配法的操作过程，对于装配工作、设计工作具有重要指导意义。

标签：装配尺寸链；修配环；调整垫；测量方法
0 引言
在小批量生产中，修配法是保证产品装配精度的常用方法。

修配法是将尺寸链中各组成环按经济加工精度制造，装配时通过改变尺寸链中某一预先确定的组成环尺寸来保证装配精度的一种方法。

装配时进行修配的零件叫修配件，在尺寸链中称为修配环或补偿环。

修配法的实质是组成环组装产生的误差累积通过修配环调整解决，从而使装配精度得到可靠的保证。

1 装配尺寸链的确定
装配精度是建立装配尺寸链、确定组成环和装配方法的唯一依据，在装配中是间接得到的，因此设计的主要任务是合理的设计组成环，包括尺寸设计和结构设计。

装配尺寸链的确定遵循最短路线原则，尽可能的减少组成环。

这样不仅降低组成环的精度要求，更重要的是减小了测量误差，组成环越少装配时测量累积误差越小，装配精度越接近真值。

最短路线原则，要求一个零件只允许一个尺寸列入装配尺寸链。

符合最短路线原则的尺寸就是零件图上应该标注的尺寸。

在保证装配精度的前提下，为了减轻装配难度，也可适当的增加一个组成环，这种组成环就是修配环中最常见的调整垫。

2 修配环的确定
装配精度有距离精度、相互位置精度和相对运动精度。

实际生产中，修配法主要调整距离精度，修配环的确定在设计阶段要遵循以下原则：
（1）尽量不是并联尺寸链的公共环；（2）易于拆装、易于加工、易于测量；（3）结构简单，尽量设计为调整垫样式。

设计过程中，修配环固然重要，但也不能忽略各组成环间的接触状况，各组成环间的接触精度是保证装配精度的基础。

如处理不好，修配环的尺寸再精确，也只能得到暂时的装配精度，经不起使用检验。

3 调整垫的设计原则
修配環设计为调整垫，是修配法最实用的原则。

调整垫是具有两个平行平面的零件，结构简单，加工方便，有着广泛地应用。

其外形有环形、方形、弧形等等。

设计过程中，调整垫的基本尺寸是最重要的参数。

如果过厚，增加零件重量，增加操作工人的劳动强度；如果过薄，增加加工难度，不利于装夹，易变形。

调整垫尺寸设计应考虑下列因素：（1）优先考虑尺寸链中其他零件的尺寸：在装配尺寸链中，増环之和在一定的范围内，必须保证各环具有足够的刚性，满足使用性能，各环的尺寸需要综合考虑。

（2）考虑调整垫加工工艺性：调整垫的修配方式一般为磨削加工，磨削加工能有效的保证尺寸精度。

如果非常薄，零件本身就易变形，会发生磁力强度不够的情况，磨削不合格，甚至导致无法磨削。

4 修配法实际应用分析
装配中，封闭环就是装配精度，装配精度是多少，依赖测量技术，保证装配精度主要有以下两种方法：
（1）直接测量法：直接测量封闭环，将测量结果与装配精度比较，以决定修配环修去的量。

该法适用于零件结构体积大，单件测量麻烦的场合。

下图为某可倾回转工作台结构示意图（图1）。

结构原理：回转转台能绕回转轴做旋转运动，可倾转台带动回转转台能绕可倾轴做旋转运动，支座起支撑作用。

该转台装配后，工作台面ΦB对底座底面有平行要求，理论值为0。

根据尺寸链理论，理论值0就是装配精度。

它是如何实现？
①根据图示建立装配尺寸链（图2）：A可倾转台中心高、C支座中心高、D 调整垫尺寸。

②配垫过程：根据尺寸链公式，装配精度0=A-C-D，调整垫D=A-C。

在装配过程中，实测A、C值费时费力，应：a.粗测D值，为了保证尺寸安全裕量，调整垫的值按（D+0.05）处理；b.调整垫按（D+0.05）配磨完成后进行装配，连接处的螺钉按规定要求把紧；c.在0级平板上用万能表座和千分表，直接测量工作台ΦB对底座底面的平行，支座部分高多少，将垫修去多少，经过这样的一次修理，就能达到设计要求。

③分析：装配精度的测量是建立在组成环各面接触精度良好的情况下，接触面处理不好测量值不稳定，无法进行修配。

有些情况，粗测调整垫的值比较困难，可将有安全配磨量的调整垫直接安装，直接测量装配精度，多次测量多次修配。

调整垫的配磨量可用极值法进行计算，但在大型结构的装配中，配磨量要适当的增大。

在设计过程中，可以没有调整垫D值，通过A或C修配保证，但修配过程麻烦，有调整垫，简单易修，且能够保证装配精度。

（2）逐件测量法：将尺寸链中各个组成环进行精确测量，直接计算修配环的尺寸。

该法适用于零件结构体积小，装配精度不易直接测量的场合。

其方法步
骤与直接测量法，不同之处在于：不检测装配精度，装配精度计算得到（只包含测量累积误差）；设计时应注意，各环均能分配到合适尺寸，方便检测，尤其是修配环的值，要使修配过程省时省力。

5 结论
装配过程中，应用什么样的装配方法，在设计阶段已经确定，如何应用好修配法，关键在于掌握装配尺寸链；修配法最实用的原则是将修配环设计为调整垫的样式；在实操阶段，运用好修配法的关键是测量方法：封闭环易检测可采用直接测量法，不易检测可采用逐件测量法。

参考文献：
[1]顾崇衔等.机械制造工艺学[M].陕西：科学技术出版社，2002.
[2]李硕，粟新.机械制造工艺学[M].北京：国防工也出版社，2008.。