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整车公差控制
张庆庚
(沈阳华晨汽车工程研究院110141)
关键词: 定位、夹紧、匹配、公差、尺寸链。
摘要:本文通过对互换性,公差,尺寸链,定位,匹配公差定义、分解与实现以及整车公差的检测的介绍与分析,强调在进行整车公差分配时,要重点考虑公差的可实现性,并综合考虑互换性、生产条件及经济性,以保证公差的经济性和完全的实现。此外还讨论了整车公差的检测过程中应注意之处。
公差控制概述
汽车零部件有几万个,这几万个零部件配合在一起,形成整车,对于整车而言,任何两个零部件之间都有具体的一定的尺寸及匹配公差要求。零部件之间的匹配公差及单件的公差控制,从设计、生产及检测上都较难控制,需要重点讨论。
从设计上讲,由于公差涉及方面较多,没有简单及直观的软件进行分析而较难确定。
从生产上讲,如何确定有效的工艺控制措施来保证公差要求也是个较难的课题。
从检测上讲,如何确定最少的检测点实现有效的控制也是要关注的问题。
公差控制基本知识
互换性
现代工业生产和科学技术的发展,对机器的要求是品种多、质量好、数量大、成本低。为了适应这样的要求,必须采用分工协作的方式组织生产,即将组成机器的各个零部件分别交给各个专业工厂或车间成批制造,最后全集中到一个工厂或车间来装配。每个工厂保证所制造的零部件都合格,装配时,从一批零部件中任意抽取一只,装成的机器台台合格。这就意味着在同一规格的一批零部件中,任取一只装入机器,都能满足产品的性能要求。这表明零部件具有可以替换使用的完全互换性。
零部件具有互换性有如下好处:
使装配工作简化,生产周期缩短。零部件具有互换性便于组织流水作业和自动化生产,这样就有利于提高劳动生产率,可以讲现在大规模的批量化生产是以互换性的广泛应用为前提的。
降低维修成本。机器的商用者在使用时因零部件损坏而停顿,如能买到可互换的备件,就能迅速的更换,缩短维修时间,提高机器的利用率。
可降低单件生产成本。互换性在保证使用要求,产品性能的前提下可放大尺寸公差,因此可以降低单件的加工成本。
缩短产品的试制周期。机器的种类虽然很多,但组成机器的零部件中有许多是可以通用的类型和规格,如紧固件、传动件、轴承等,在产品设计中大量应用通用部件,将精力集中在关键的零部件的设计上使其可靠和尽可能的优化,而且可以缩短试制周期。
那么什么样的零部件可以采用互换性?零部件的互换有两个条件:一是零部件的几何参数要能达到零部件的使用要求,二是零部件的物理化学性能参数要能满足产品的功能要求。第一种称几何参数互换;两种条件都具备的,称功能性互换。
公差:
由于加工误差存在的不可避免性,所有参数都达到理想的尺寸是不可能的,要保证零件具有互换性,必须将产品的各项参数控制在一定范围内才能实现,这个范围,就是公差。公差就是在满足使用要求和产品规定性能的前提下,实际产品的参数可在标称值上下作一定范围内的浮动总量。
尺寸链:
在机器设计和制造过程中,常涉及到一些有密切联系,相互依赖的若干尺寸组合,在分析这些尺寸间的影响关系时,可将这些尺寸从机器或零件的具体结构中抽象出来,依其内在的联系按一定的顺序首尾相接的具有封闭形式的尺寸组。这一互相联系且按一定顺序排列的封闭尺寸组合称为尺寸链。
在尺寸链中最后形成的一环叫封闭环。对封闭环有影响的其它全部各环称为组成环。
尺寸