分组互换法的尺寸链计算方法

（一）概念

分组装配法是先将组成环的公差相对于互换装配法所求之值增大若干倍，使其能较经济地加工；然后，将各组成环按其尺寸大小分为若干组，各对应组进行装配，从而达到封闭环公差要求。由于分组装配法中，同组零件具有互换性，所以它又称分组互换法。分组装配法采用极值公差公式计算。

（二）尺寸链的计算方法

现以图6-10a所示发动机中活塞销1与活塞销孔的配合精度为例，说明分组装配法的计算方法。

图6-10　活塞销与活塞销孔的配合

a）装配关系　b）分组尺寸公差带图
1—活塞销　2—卡簧　3—活塞

装配技术要求中规定，活塞销与活塞销孔在冷态装配时，应有0.0025～0.0075mm的过盈量，即最大过盈量Ymax和最小过盈量Ymin分别为

式中　Dmax——活塞销孔的最大直径；

Dmin——活塞销孔的最小直径；

dmax——活塞销的最大直径；

dmin——活塞销的最小直径。

因此，封闭环的公差T0，即过盈公差为

若采用完全互换法装配，则销与销孔的平均极值公差Tav=0.0025mm（当销与销孔的基本尺寸为28mm时，其公差等级为IT2）。显然制造这样精度的销与销孔既困难又不经济。

在实际生产过程中，采用分组装配法。先将销与销孔的公差在同方向都放大到四倍，由0.0025mm放大到0.010mm，即(https://www.xing528.com)

这样，活塞销可用无心磨床加工，活塞销孔可用金刚镗床加工。然后，用精密量具测量尺寸，并按尺寸大小分成四组，涂上不同的颜色加以区别，或装入不同的容器内，再按各对应组进行装配，达到过盈量的要求。具体分组情况如图6-10b和表6-2所示。

表6-2　活塞销和活塞销孔的分组尺寸（mm）

正确采用分组装配法的关键，是保证分组后各对应组的配合性质和配合公差满足设计要求。同时，对应组内相配件的数量要配套。为此，应满足以下条件：

1）配合件的公差应相等，公差要向同方向增大，增大的倍数应等于分组数。从图6-10b中可知本实例满足要求。

2）由于装配精度取决于分组公差，故配合件的表面粗糙度和形状公差均需与分组公差相适应，不能随尺寸公差增大而放大。表面粗糙度和形状公差一般应小于分组公差的50%。因此，分组法的组数不能任意增加，它受零件表面粗糙度和形状公差的限制。

3）为保证对应组内相配件的数量要配套，相配件的尺寸分布应相同，如同为正态分布或同方向的偏态分布；否则，如图6-11所示将产生剩余零件。为此，在实际生产中常常专门生产一些与剩余件配套的零件，以解决积压剩余件的问题。

（三）分组装配法的特点及应用场合

分组装配法可降低对组成环的加工要求，而不降低装配精度。但是分组装配法增加了测量、分组和配套工作。当组成环较多时，这种工作就变的非常复杂。所以，分组装配法适用于成批、大量生产中封闭环公差要求很严、尺寸链组成环很少的装配尺寸链中，如精密偶件的装配、精密机床中精密件的装配和滚动轴承的装配等。

（四）分组装配法的其他类似形式

1.直接选择装配法

图6-11　销与销孔尺寸分布不同时产生剩余件的情况

该法也是先将组成环的公差相对于互换装配法所求之值增大，但不需预先测量分组，而是在装配时直接从待装配的零件中选择合适的零件进行装配，满足装配精度要求。例如，发动机中活塞与活塞环的装配，为了避免活塞环可能在活塞的环槽内卡住，装配工人可凭经验直接挑选合适的活塞环进行装配。这种方法的缺点是装配精度在很大程度上取决于工人的技术水平，而且装配工时也不稳定。因此，这种方法常用于封闭环公差要求不太严、产品的产量不大或生产节拍要求不很严格的成批生产中。

2.复合选择装配法

该法是分组装配和直接选择装配的复合形式。它是将组成环的公差相对于互换法所求之值增大，零件加工后预先测量、分组，装配时工人将在各对应组内进行选择装配。因此，这种方法吸取了前两种方法的特点，既能提高装配精度，又不必过多增加组数。但是，装配精度仍然要依赖工人的技术水平，工时也不稳定。这种方法常用于相配件公差不等时，作为分组装配法的一种补充形式。例如，发动机的气缸与活塞的配合多采用本法。