關于機械設備中特殊配合的裝配技術

王文才 徐征

【摘要】我國的一些特殊制造行業，主要以小批量單件生產為主，在其生產的加工過程中，又主要以試切法加工為主要方式。因為操作人員擔心在加工中出現不良心，通常會以最大實體尺寸展開加工，因此來裝配之后的配合水平比較緊，甚至無法滿足原設計所要求的配合性能。本文概述了機械設備中的配合特點和要求，分析了在實際應用的效果，旨在為國內制造行業的配合裝配技術的發展提供一定參考意見。

【關鍵詞】機械設備；配合；裝配技術

引言

很多產業對機械單件設計的無論精度要求抑或裝配要求都有著很好的標準，而傳統意義上的機械設備配合與公差往往無法滿足實際的加工需求。設備配合的裝置技術憑借生產周期短、費用支出少以及不影響機械設備質量等一系列特點，在國內外機械設備的零件設計中廣泛應用。

1.機械設備中配合的裝配特點及要求

1.1機械設備中配合的裝配特點

機械設備中配合通常是按照某個單件的標準尺寸來配制或說是復制零件進行加工的一個手段[1]，一般意義上，在實際應用階段，偏差會把先加工零件的尺寸作為最初尺寸，并配合公差當做立足點，其設備配合手段可通過互換生產要求作為標準展開對應的選擇。以國內現狀來說，機械設備中配合標準化已經成為很多設計廠家最為普及的一種裝配的配合手段。但是在實際的機械設計階段，如要發揮更好的標準化作用，則必須要按照實際的要求與生產技術為標準，且在對應的裝配圖上實施標識，以便更好的實現機械設備設計及質量需求。

1.2機械設備中配合的裝配要求

在配合中裝配制作單件時，需要以對應單件的尺寸、先加工工件、配制件、技術要求、測量要求以及標準作為標準[2]，完成單件的加工制作。如果拿到對應單件時，則需要首先對其展開互換性的生產選取，以確保配置的結果和配合的公差保持一致。之后，用配制配合手段對單件實施配制。在對單件工件展開加工時，必須要首先對部分加工難度較大的或是對單件加工精度要求更高的零件展開加工?；诖?，再適宜地擇取比較容易實現的公差或是已注明公差尺寸的極限偏差零件實施與之對應的加工，裝配階段可互換性的生產配合公差作為標準，來擇期最合適的設備中配合件的公差。配合公差比過程中，可以把先加工的實際尺寸當成配件偏差來選取最合適的配合公差。配合的裝配階段，不僅不受單件形狀、表面粗糙度的影響，也不會因為配合比的降低，而導致公差基數標準降低。在測量階段，除了需要達到一致的測量背景外，還應當擇取相同的測量裝置及校對量具，最好由同一組操作人員實施對應的測量。惟其如此，方可最大程度上確保測量精度。另外，還應當在裝配設計圖和零件設計圖上把配合比通過基準孔、基準軸以及加工工件實施注明，以確保機械設計的整體質量[3]。

2.機械設備中特殊配合的裝配技術應用舉例和說明

以φ3000mm零件的孔和軸為例，根據實際要求配合的最大間隙和最小間隙分別為0.45mm、0.14mm。按照加工工廠的生產背景對其實施配合裝配。

2.1明確公差配合代號

首先，采取基孔制。

其次，明確孔軸公差的等級。

Tf=|Xmax-Xmin|=|0.450-0.140|=0.310

設TH=TS=Tf/2=0.310/2=0.155。查標準公差數值表，φ300IT6的公差為0.135mm。取孔公差=軸公差=IT6，孔尺寸為φ3000H6（+0.135）。上述公式中，TH為孔的公差；TS為軸公差。

最后，按照最小間隙0.140mm明確偏差代號，根據互換性的配合要求擇取配合為φ300H6/f6，最大間隙和最小間隙分別為0.415mm、0.145mm。在配合的裝配圖注明φ3000H6/6fMF，抑或是φ3000F6/h6MF。

2.2明確最先加工單件

如果先加工單件定為孔，就能夠獲得了一個比較容易實現的公差。H8在單件的圖標注：φ3000H8MF。如果根據沒有標注公差尺寸的偏差進行加工，就可注明為：φ3000MF。

2.3裝配件

裝配件為軸，按照已經明確的配合公差擇取最優的公差帶。如果擇取f7，φ3000f7，此時最大間隙和最小間歇分別為0.355mm、0.145mm，配合圖注明φ3000f7MF。

2.4配制間最大尺寸

最大限度上測試出實際尺寸加工孔φ3000.195mm，就需要計算裝配軸的最大尺寸。

如圖1所示，需要在裝配圖上注明根據互換性生產的配合代號，其作用主要是讓制造人員明白原配合要求情況，并且也確立了有關配件的形狀、位置公差及表面粗糙度等要求不應當因為配制配合而降低。

假如沒有標注，就需要按照沒有標注公差尺寸的最大偏差實施加工。對于裝配零件，就需要在相關標準的擇取合適的公差帶以實現根據互換性原則的生產要求。根據互換性零件生產的最大間隙（0.415mm）和最小間隙（0.145mm）展開。在確立采用7fMF后，最大間隙為0.475mm（f8）和0.355（f7），最小間隙為0.145mm。相比于最初的設計，和0.450mm差別不是很大。

需要注意的是，加工基準件生產中一定要確立公差等級并加以標注，假使沒有進行標注就一定要根據公差尺寸的極限偏差數值實施相應的加工。對配制件而言，就需要按照現實的加工需求擇取最合適的公差帶，從而實現交互性的生產需求。以當前加工工廠的現狀來看，部分企業在進行機械零件的小批量生產期間，還有采取大批量的互換生產模式，為了降低廢品率，在實際加工階段會用最大實體實施加工，這就導致零件實際尺寸普遍和實體的極限尺寸相當，在孔和軸裝配之后的機械出現偏緊和偏松的情況。在此形勢下，機械設備設計的公差與配合不僅會增加成本，也會導致后期的裝配愈發的困難，嚴重者會致使機械設計不能夠滿足設計標準與使用要求。而特殊配合的裝配技術可以更好的達到機械設備的需求，但是如果要實現更好的現實所需，還還應當對機械設計中的配制配合的展開持續深入的研究。

3.結語

綜上所述，在進行機械設備的設計過程中，對于零件小批量生產尺寸超過3000mm抑或是部分公差等級標準相對比較高的配合件，采取特殊配合的裝配技術，不僅可以明顯擴大零件制造的極限公差，通過較低精度的單件裝配成有高配合精度的配合件，且確保零件的使用功能，還可以降低制造的加工成熟，是解決使用要求和制造成本矛盾的一種可行的工藝措施，對機械設備的零件加工有重要的現實意義。

參考文獻

[1]徐麗笑.除銹鋼刷專用生產設備的設計及性能分析[D].南昌航空大學，2011.

[2]張帥，李強.工程機械自動化裝配工藝的重要性與發展趨勢[J].北極光，2015，12（10）：99.

[3]高玉俠.機械設備中滾動軸承的裝配淺析[J].科技致富向導，2015，13（06）：275+288.