某零件組件的裝配與工藝協(xié)調(diào)技術(shù)

楊曉紅

（沈陽飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)有限公司，110850）

1 組件特點(diǎn)

本組件由1號(hào)件、2號(hào)件、3號(hào)件和螺栓、螺母和墊片組成，見圖1。

圖1 組件結(jié)構(gòu)圖

各零件配合處尺寸公差繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。如圖2所示。

圖2 裝配件橫截面

加工方案較難制訂。若在1號(hào)件、2號(hào)件零件狀態(tài)，將30 mm槽口處尺寸加工到位，很難保證裝配后兩零件的槽口在同一平面上及垂直度，平面度及平行度。此外28個(gè)Φ6H9孔如何加工，是否使用“歪脖”鉆，此加工效率低，且鉆孔不準(zhǔn)確。如何保證零件圖紙尺寸、加工順序如何安排等等，這些方案都需要探索、研究。

裝配時(shí)1、2號(hào)件和3號(hào)件的大部分已經(jīng)加工完畢，尺寸鏈已經(jīng)呈封閉狀態(tài)，留給加工的尺寸公差很小，比較容易造成超差，因此，需要消除零件的定位和安裝誤差。

2 裝配實(shí)施措施

2.1 裝配工藝

分析裝配零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，制定加工方案。對于任何機(jī)加零件，工藝方案制定的合理與否直接決定了加工的成敗。

該零件組件的生產(chǎn)計(jì)劃為單件生產(chǎn)，裝配方式為修配法，將配合表面留到裝配階段加工，通過修配和調(diào)整保證尺寸精度，達(dá)到裝配要求。根據(jù)零組件特點(diǎn)初步確定以下備選方案：

（1）方案一。在零件狀態(tài)將1號(hào)件和2號(hào)件所有機(jī)加尺寸加工到位，再用3號(hào)件及螺栓、螺母進(jìn)行裝配，如果零件的制造公差和形位公差較大，裝配后組件的槽口176 mm尺寸及形位公差很難保證；如果在零件的制造過程中，為保證裝配件的配合要求，人為縮小零件的尺寸公差和形位公差，則提高了零件的制造要求，非常不經(jīng)濟(jì)且零件難于制造。此方案不可行。

（2）方案二。在零件狀態(tài)將1號(hào)件和2號(hào)件槽口的3個(gè)表面留有工藝余量，如圖2所示，將零件用3號(hào)件及螺栓、螺母進(jìn)行裝配后，再進(jìn)行槽口加工，這樣保證了176 mm尺寸及形位公差等。此方案可行。

28個(gè)Ф6H9裝配孔，可采用方案一，按劃線一個(gè)一個(gè)用歪脖鉆進(jìn)行鉆孔，此加工方法可以應(yīng)用，但效率低；方案二提工裝及刀具，使用長鉆頭，并在夾具上做引導(dǎo)相當(dāng)于鉆4個(gè)孔，效率高。經(jīng)過分析，方案二可行，采用方案二。

由尺寸鏈的計(jì)算公式有：

封閉環(huán)的公稱尺寸，等于增環(huán)的尺寸之和減去減環(huán)的尺寸之和

封閉環(huán)的上偏差，等于增環(huán)的上偏差之和減去減環(huán)的下偏差之和

封閉環(huán)的下偏差，等于增環(huán)的下偏差之和減去減環(huán)的上偏差之和

由此解式（1）、（2）、（3）得

如果采取縮小公差的方法，零件尺寸公差為T，則有：

圖3 槽口尺寸鏈

此時(shí)若將外形①、③在零件狀態(tài)精加工到位，由于尺寸封閉再加上零件變形，在裝配銑切1、2號(hào)件槽口時(shí)，保證上述尺寸很難。更改1、2號(hào)件的供應(yīng)狀態(tài)，在保證定位平面①的平面度在0.2 mm范圍內(nèi)，③面留余量0.6 mm，以彌補(bǔ)公差累積造成的超差。另外一方面采用基準(zhǔn)統(tǒng)一和基準(zhǔn)重合原則，在加工時(shí)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與裝配零件時(shí)定位基準(zhǔn)①統(tǒng)一，消除基準(zhǔn)不重合時(shí)的誤差。

組合和加工裝配件前，檢查定位平面①的平面度，如不在0.2 mm的范圍內(nèi)，則研磨零件表面①使其平面度符合要求，研磨表面①時(shí)，注意保證與夾具側(cè)定位面的垂直度要求。

裝配件的剛性較差，在零件的左端頭處增加工藝支撐件，此時(shí)零件裝配的工藝性提高，零件收口現(xiàn)象大大降低。且裝配工藝件一直送至下個(gè)部門，直至與其他零件連接后，再由下個(gè)部門在裝配到上一級(jí)組件上時(shí)拆除。

2.2 裝配夾具設(shè)計(jì)

裝配夾具如圖4所示，此夾具用于裝配3號(hào)件（數(shù)量為7件）、工藝件、1號(hào)件和2號(hào)件，且用于鉆28個(gè)裝配連接導(dǎo)孔。零件以Ф12H9孔定位、緣條及腹板底平面定位。通過鉆模板進(jìn)行引導(dǎo)鉆孔。

為保證零件鉆孔時(shí)的精度，鉆套采用快換鉆套，方便鉆孔時(shí)快速更換，具體尺寸為

鉸套也為快換鉸套，具體尺寸

定位方式為使用圖4所示的1號(hào)件、2號(hào)件的表面①和④定位。夾緊機(jī)構(gòu)為通過旋轉(zhuǎn)3個(gè)手輪通過雙向螺栓夾緊機(jī)構(gòu)夾緊表面④后鎖緊，通過擰緊夾緊壓板組件夾緊表面①，為保證定位夾緊的可靠性，在夾緊過程中應(yīng)該使用塞尺檢查夾緊的間隙，使間隙不大于0.1mm。

零件定位誤差

其中，

Δ基表示由于定位基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的誤差，采用調(diào)整法加工，基準(zhǔn)不重合誤差Δ基=0；

Δ定為基準(zhǔn)位移誤差，等于表面①的平面度誤差，由圖紙尺寸和形位公差知，

Δ定=0.2 mm，所以

Δ=Δ基+Δ定=0.2 mm。

圖4 裝配夾具

3 結(jié)束語

經(jīng)實(shí)踐證明，該組件在裝配中，要考慮很多問題。解尺寸鏈，給出合理的尺寸公差，防止裝配時(shí)由于尺寸累積造成裝配尺寸超差；保證配合零件配合區(qū)配合尺寸公差，防止干涉；采用定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，防止定位基準(zhǔn)不統(tǒng)一時(shí)造成的累積誤差；根據(jù)裝配零件的功用，找出零件關(guān)鍵尺寸要素，嚴(yán)格控制確保裝配零件的使用性能。

[1]王興逵.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[2]上海機(jī)械?？茖W(xué)校.機(jī)床夾具手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.

[3]《航空工藝裝備設(shè)計(jì)手冊》編寫組.航空工藝裝備設(shè)計(jì)手冊[M].北京：國防工業(yè)出版社，2005.