設備是由大小和形狀各異的零件組合設計而成的。在將零件彼此進(jìn)行組裝時(shí)，零件之間的位置非常重要。這次針對機械設計中重要的位置精度進(jìn)行一下說(shuō)明。

多個(gè)零件的組合需要位置精度

設備通常由多個(gè)零件構成。汽車(chē)和家電等產(chǎn)品也是由多個(gè)零件構成的。很小的智能手機也使用外殼和外殼罩以及各種電子零件。在將零件進(jìn)行組裝時(shí)，各零件之間的相互位置關(guān)系至關(guān)重要。
“位置精度良好”是指各零件處于理想的位置關(guān)系狀態(tài)。反之“位置精度不良”則是指各零件沒(méi)有處于理想位置關(guān)系的狀態(tài)。各零件的尺寸幾乎都不是按理想的大小完成的，在公差范圍內都具有偏差。當各零件的尺寸存在偏差時(shí)，所組合的零件會(huì )出現錯位。

位置精度的重要性

么，如果位置精度不良，究竟會(huì )發(fā)生什么？我們來(lái)說(shuō)明一下所發(fā)生的問(wèn)題的例子。

? 無(wú)法組裝

例如讓我們思考一下遙控器的電池蓋。有蓋和用于嵌入蓋的殼體。如果蓋子太大而殼體寬度較小，則蓋子無(wú)法順利地嵌入。就會(huì )變成無(wú)法組裝的不良品。

? 產(chǎn)生異常噪聲和磨損

相鄰的兩個(gè)齒輪在中心軸間距與設計一樣時(shí)，能夠順利地驅動(dòng)傳動(dòng)。但是在中心軸間的位置錯位時(shí)，嚙合變差而會(huì )產(chǎn)生異常聲音和磨損。

? 破損

如果將位置精度差、不能順利組裝的零件勉強進(jìn)行組裝，會(huì )發(fā)生破損。而且即使幸運地完成了組裝，當要啟動(dòng)設備時(shí)，也有可能零件彼此相互干擾而損壞。

優(yōu)化位置精度的方法

下面對優(yōu)化位置精度的方法進(jìn)行一下說(shuō)明。

? 設計可定位的形狀。

可定位的形狀是指，可將零件彼此引導到正確位置的形狀。例如在嵌入的零件上開(kāi)孔，在對方零件上做成有突起的形狀，通過(guò)將突起嵌入到孔內來(lái)對準嵌入零件的位置。我們將這種孔叫做“定位孔”，將突起叫做“凸臺”。
定位對于零件彼此的組裝非常重要，是經(jīng)常使用的形狀。

? 嚴格管理圖紙的尺寸公差

這是控制零件尺寸偏差的方法。由于方法簡(jiǎn)單，僅是在圖紙上指示即可做到，因此是一種常用的方法。但是，如果要嚴格管理整個(gè)零件的公差，就會(huì )造成成本大幅度增加。于是，有僅對像前述的“定位孔”和“凸臺”那樣規定零件位置的部位施以嚴格的尺寸公差的方法。
當超過(guò)能夠加工的公差時(shí)，就會(huì )無(wú)法加工，因此應予以注意。

? “夾具組裝”

還有在組裝時(shí)使用夾具的方法。近年來(lái)，智能手機的貼膜有時(shí)也帶有引導用的配件。像這樣使用夾具將兩個(gè)零件固定在理想的位置進(jìn)行組裝的夾具也有助于提高位置精度。由于夾具需要足夠的精度，因此會(huì )產(chǎn)生夾具制造成本，但是它能夠簡(jiǎn)化作業(yè)，也有望提高作業(yè)效率等，因此最好從設計階段起一并考慮。
需要注意的是一旦分拆產(chǎn)品，如果沒(méi)有夾具就無(wú)法再次組裝。

總結
考慮位置精度進(jìn)行機械設計是基本原則，至關(guān)重要。它關(guān)系到可組裝性和功能。設備是由各種零件組裝而成的。進(jìn)行機械設計時(shí)應兼顧位置精度。