分组装配法的应用和优势

分组选配法是指将产品各配合副零件按实测尺寸分组，装配时按组进行互换装配，以保证装配精度要求的装配方法。分组装配法适用于成批或大量生产中装配精度要求较高、尺寸链组成环较少的情况。

采用分组装配法装配时，组成环仍按加工经济精度制造，不同的是要对组成环的实际尺寸逐一进行测量并按尺寸大小分组，装配时被装零件按对应组号配对装配，最终达到规定的装配精度要求。

采用分组装配法装配时，要求两相配件的尺寸分布曲线具有完全相同的对称分布曲线。如果尺寸分布曲线不相同或不对称，则将导致各尺寸组相配零件数不等而不能完全配套，造成浪费。

采用分组装配法装配时，零件的分组数以3～5组为宜。分组数过多，会因零件测量、分类和存储工作量的增大而使生产组织工作变得复杂。

采用分组装配法装配时可以按完全互换法求组成环公差，放大若干倍，使之达到经济公差；按经济公差加工零件，再将相互配合零件均按尺寸大小分成若干组（分组数与公差放大倍数相等）；最后在大孔配大轴，小孔配小轴的方法将对应组零件装配，从而达到配合精度的目的。

分组装配法有3种形式：直接选配法、分组选配法和复合选配法。

【实例9-3】发动机活塞销孔与活塞销基本尺寸为φ26 mm，结构如图9-24所示，冷态装配要求活塞销孔与活塞销过盈量是0.002 5～0.007 5 mm。试用分组装配法设计活塞销孔和活塞销的相关加工尺寸。

图9-24　发动机活塞装配图及轴孔工艺尺寸链

（a）装配图；（b）尺寸链

问题分析：若按完全互换法装配，封闭环公差T0=0.007 5-0.002 5=0.005 mm，各组成环的平均公差TavA=0.005/2 mm=0.002 5 mm，孔和轴的精度达到了IT2，制造非常困难，很难做到。

解：为了降低制造难度，采用分组选配法。将活塞销孔和活塞销采用相同的制造公差等级，也即公差带宽相同。在相同方向上同时放大4倍，并将零件按照放大后的公差进行加工制造。加工后通过测量零件实际尺寸将活塞销孔和活塞销的直径均分成4组。为了生产操作方便，将分组后零件用颜色标识，零件分组公差带如图9-25所示。同种颜色零件进行装配，就具有完全互换性。

图9-25　零件分组公差带图示

建立装配尺寸链，如图9-24（b）所示。其中，A0为活塞销和活塞销孔配合的过盈量，为封闭环；A1为活塞销的直径，A2为活塞销孔的直径，都为组成环。用极值法计算，结果如表9-5所示。

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。例如，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。

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，并使对应组内相配零件的数量要匹配。

表9-5　同组活塞销和活塞销孔的直径尺寸计算结果(www.xing528.com)

分组装配应符合以下条件。

（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。

（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，不能随尺寸公差的增大而放大。

（3）为保证对应组内相配件的数量要配套，相配零件的尺寸分布应相同；否则，将产生剩余零件。活塞销和活塞销孔的直径尺寸分布图如图9-26所示。

图9-26　活塞销和活塞销孔的直径尺寸分布图

为解决积压剩余件问题，生产中常常专门生产一些与剩余件配套的零件。

与分组装配法类似的其他装配方法如下。

1）直接选择装配法

直接选择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，但无须预先测量分组，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。

直接选择装配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。

直接选择装配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。

2）复合选择装配法

复合选择装配法是分组装配和直接选择装配的复合形式。它是先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。例如，发动机中的汽缸与活塞的配合多采用此法。

复合选择装配法吸取了前两种方法的特点，既能提高装配精度，又不必过多增加分组数。但是，装配精度仍然要依赖工人的技术水平，工时也不稳定。

复合选择装配法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。