Выбор методов обеспечения точности сборки.

Разработка и анализ технологической схемы сборки. Определение необходимого перечня работ. Назначение технологических баз. Выбор оборудования и средств технологического оснащения.

Выбор метода обеспечения точности связан с рядом условий: точностью замыкающего или составляющих звеньев размерной цепи, количеством составляющих звеньев, возможным процентом несобираемости, конструкцией изделия и др.Метод полной взаимозаменяемости - точность замыкающего звена размерной цепи обеспечивается у всех без исключения изделий, без какого-либо подбора звеньев или их пригонки. Этот метод основан на том, что при расчетах учитываются максимальные и минимальные размеры составляющих звеньев и их самые неблагоприятные сочетания в одной сборочной единице.

Преимущества метода полной взаимозаменяемости:

• простота и экономичность сборки;

• возможность автоматизации сборочных процессов;

• возможность кооперирования предприятий;

• упрощение системы изготовления запасных частей и снабжение ими потребителей.

К недостаткам метода следует отнести относительно небольшие по сравнению с другими методами допуски составляющих звеньев. Поэтому метод применяют при небольшом числе составляющих звеньев.

Метод полной взаимозаменяемости основан на следующих зависимостях:

Методом полной взаимозаменяемости прямую задачу решают в такой последовательности:

1) записывают параметры исходного (замыкающего) звена — номинальный размер А_Δ, предельные отклонения ESA_Δ и EIA_Δ,допуск Т_Δ = ESA_Δ - EIA_Δ, координату середины поля допуска

2) по сборочному чертежу изделия выявляют составляющие звенья, строят размерную цепь, определяют по ней увеличивающие и уменьшающие звенья;

3) с учетом масштаба чертежа изделия определяют номинальные размеры составляющих звеньев;

4) проверяют правильность определения номинальных значений составляющих звеньев по уравнению (18.1);

5) определяют среднее значение допусков составляющих звеньев (существует способ назначения допусков одного квалитета точности):

6) по номинальным размерам составляющих звеньев и с учетом полученного среднего значения на все составляющие звенья, кроме одного, назначают стандартные допуски по ГОСТ 25347-82 (на одно звено может быть установлен нестандартный допуск);

7) проверяют правильность определения допусков составляющих звеньев по формуле (18.2);

8) задают расположение допусков составляющих звеньев, кроме одного звена (для охватывающих поверхностей допуски задают «в плюс», для охватываемых — «в минус», для остальных — симметрично);

9) определяют координаты середин полей допусков составляющих звеньев, кроме одного звена:

10) определяют координату середины поля допуска звена, оставшегося неизвестным;

12) выполняют проверку правильности расчетов по соотв. формулам.

Суть метода неполной взаимозаменяемости состоит в том, что точность замыкающего звена обеспечивается не у всех изделий,а только у заранее обусловленной их части. При этом предварительно устанавливается процент риска, т.е. процент изделий,у которых может не обеспечиваться точность замыкающего звена.Следует отметить, что процент риска — это лишь вероятность получения бракованных изделий. Расчет параметров составляющих звеньев при этом выполняют теоретико-вероятностным методом, в основу которого положены следующие математические зависимости:

Методом неполной взаимозаменяемости прямую задачу решают в такой последовательности:

1) записывают параметры исходного (замыкающего) звена:
номинальный размер А_Δ, предельные отклонения ESA_Δ и ЕIА_Δ, допуск Т_Δ, координату середины поля допуска Е_сΔ;

2) по сборочному чертежу изделия выявляют составляющие
звенья A_h строят размерную цепь, определяют по ней увеличи-
вающие и уменьшающие звенья;

3) с учетом масштаба чертежа изделия определяют номи-
нальные размеры составляющих звеньев A_t;

4) проверяют правильность определения номинальных зна-
чений составляющих звеньев по уравнению (18.11);

5) задаются процентом риска р, определяют значение коэффициента t (табл. 18.6), устанавливают законы распределения составляющих звеньев и коэффициенты;

6) определяют среднее значение допусков составляющих звеньев (существует способ назначения допусков одного квалитета точности)(по формуле);

7) по номинальным размерам составляющих звеньев и с учетом полученного среднего значения на все составляющие звенья,кроме одного, назначают стандартные допуски по ГОСТ 25347-82(на одно звено может быть установлен нестандартный допуск);

8) проверяют правильность определения допусков составляющих звеньев по формуле (18.12);

9) задают расположение допусков составляющих звеньев,кроме одного звена (для охватывающих поверхностей допуски задают «в плюс», а для охватываемых — «в минус», для остальных — симметрично);

10)определяют координаты середин полей допусков составляющих звеньев, кроме одного звена, по формуле (18.5);

11)определяют координату середины поля допуска, оставшегося неизвестным звена из уравнения (18.6);

12)определяют предельные отклонения оставшегося неизвестным звена по формулам (18.7);

13)выполняют проверку правильности расчетов по соотв. формулам.

Метод групповой взаимозаменяемости — это метод, при котором требуемая точность замыкающего звена достигается путем включения в размерную цепь составляющих звеньев, принадлежащих к одной из групп, па которые они предварительно рассортированы. Суть метода состоит в том, что детали собираемого изделия обрабатываются по расширенным экономичным допускам и сортируются по их действительным размерам на группы. Метод групповой взаимозаменяемости применяется в основном для размерных цепей, состоящих из небольшого количества звеньев (обычно трех, иногда четырех). Он используется при сборке соединений особо высокой точности, практически недостижимой методами полной и неполной взаимозаменяемости (шариковые подшипники, плунжерные пары, резьбовые соединения с натягом, соединения пальца с шатуном и поршнем и др.).Сборка соединений по методу групповой взаимозаменяемости называется селективной сборкой. При селективной сборке расчеты сводятся к определению групповых допусков деталей, количества групп n, на которые должны быть рассортированы сопрягаемые детали, величины групповых допусков и предельных групповых размеров.В литературе приводится соотв. расчетная схема.

Метод регулирования — это метод, при котором точность замыкающего звена достигается изменением размера или положения компенсирующего звена без снятия слоя металла. При использовании этого метода в конструкцию изделия вводится специальная деталь — компенсатор. Компенсаторы могут быть неподвижными (рис. 18.7-18.11), подвижными (рис. 18.12-18.21), упругими (рис. 18.22-18.24). Неподвижные компенсаторы обычно выполняют в виде прокладок, колец, втулок, плит и т.п. Собираемые детали в этом случае изготавливаются по расширенным,экономически целесообразным производственным допускам.Тогда производственный допуск замыкающего звена

Достоинства метода — возможность изготовления деталей по расширенным допускам и восстановления точности замыкающего звена при обслуживании или ремонте изделия путем замены компенсатора.К недостаткам следует отнести увеличение объема сборочных работ, так как необходимая величина компенсации может быть определена путем измерения действительной величины замыкающего звена в собранном изделии. После этого следует полная или частичная разборка изделия и установка (замена) необходимого компенсатора.

Компенсаторы должны быть надежными. Их положение в собранном изделии фиксируется гайками, стопорными винтами,клиньями и т.п. В таких случаях точность замыкающего звена обеспечивается перемещением компенсатора. Дополнительный объем сборочных работ, возникающий при использовании неподвижных компенсаторов, при этом практически исключается.Физическая суть метода пригонки такая же, как и метода регулирования. Отличие состоит в том, что на компенсирующем звене оставляется дополнительный слой металла, равный T_Δ. После сборки и установления действительной величины замыкающего звена с компенсатора снимается требуемый слой металла.Величина осевого зазора в конических роликовых подшипниках обеспечивается за счет установки необходимого количества прокладок (рис. 18.7).Осевой зазор между зубчатым колесом и стенкой корпуса обеспечивается установкой компенсатора в виде кольца необходимой толщины (рис. 18.10).

Технологическая схема сборки показывает, в какой последовательности необходимо присоединять друг к другу и закреплять элементы — детали и сборочные единицы, — из которых собирают изделие. Все сборочные единицы, входящие в изделие, условно делят на группы, а их — на подгруппы 1-го, 2-го и так далее порядков. При этом группой считают сборочную единицу, непо-
средственно входящую в изделие; подгруппой 1-го порядка — сборочную единицу, входящую в группу; подгруппой 2-го порядка — сборочную единицу, входящую в подгруппу I-го порядка и т.д.При разбиении изделия на отдельные сборочные единицы необходимо исходить из следующих принципов:сборочная единица не должна быть слишком большой по габаритным размерам и массе или состоять из значительного количества деталей и сопряжений; трудоемкость сборки должна быть примерно одинакова для большинства сборочных единиц. Расчленение каждой группы на подгруппы доводят до того порядка, после которою схема сборки состоит только из деталей. Вначале составляют схему обшей сборки, а затем технологические схемы узловой сборки. Для облегчения процедуры составления схем сборки рекомендуется, пользуясь чертежом изделия,сначала мысленно разобрать его на группы и отдельные детали,
потом записать эту последовательность. При расчленении изделия на сборочные единицы необходимо помнить, что один из характерных признаков сборочной единицы — возможность сборки независимо от других элементов изделия. Сборочная единица считается незавершенной, если детали присоединены друг к другу, но не закреплены. При транспортировании сборочная единица не должна самопроизвольно разбираться. В зависимости от конструкции и сложности изделия возможны несколько вариантов схем сборки, что объясняется несколькими причинами: возможностью расчленения изделия по-разному — на разное количество сборочных единиц и деталей;возможностью нескольких вариантов очередности установки деталей и сборочных единиц;возможностью применения для одних и тех же размерных цепей изделия различных методов обеспечения точности сборки.Полученные варианты схем сборки анализируют и выбирают оптимальный. Как правило, лучшим оказывается тот, который
обеспечивает заданную точность, более удобную сборку и, следовательно, производительнее и экономичнее.

Определение необходимого перечня работ. Технологическая схема сборки, как правило, не содержит полной информации о содержании и характере всех видов работ, необходимых для сборки изделия. Поэтому при разработке технологического процесса прежде всего необходимо выявить все работы. которые должны быть выполнены. Эти работы весьма разнообразны, многие из них нигде не указаны и не отражены в сборочных чертежах и чертежах деталей. Их можно определить только при учете и анализе конкретных условий, в которых выполняется сборка: полнота и степень точности механической обработки деталей, поданных на сборку; принятые при сборке методы достижения заданной точности замыкающих звеньев; принятые технологические способы выполнения соединений; необходимые методы проверки выполненных соединений и др.По целевому назначению выполняемые работы условно подразделяются на несколько групп:

а) механическая обработка, которую выполняют в сборочном цехе: зачистка заусенцев, опиловка, вырубка канавок, сверление мелких отверстий, нарезание мелких резьб, зенкерование и развертывание отверстий для установки штифтов, шабрение плоскостей, притирка поверхностей и др.;

б) распаковка, осиобожденис от консервации, промывка, продувка, протирка, смазка, осмотр, проверка соответствия узлов и деталей техническим требованиям и др.;

в) изготовление отдельных простых деталей: прокладок, пружин, гладких цилиндрических штифтов; гибка труб и др. Эти работы допустимы в сборочных цехах единичных и мелкосерийных производств;

г) соединение деталей и сборочных единиц. Эта группа охватывает работы по выполнению разъемных и неразъемных, подвижных и неподвижных соединений всеми технологическими способами. Следует иметь в виду, что работы по выполнению соеди нения представляют собой сборочный переход, состоящий из основного приема (действия) и одного иди нескольких вспомогательных приемов (действий);

д) работы, обусловленные методами пригонки и регулирования: измерение размера замыкающего звена, частичная разборка узла, пригонка компенсатора, подбор и постановка регулировочных колец, прокладок и др.;

е) работы по проверке правильности выполнения соединений легален и узлов в процессе сборки: проверка свободного вращения вала, размера 'запрессованной втулки, соосности втулок, радиального и торцового биения зубчатых колес и др.;

ж) дополнительные работы, не относящиеся ни к одной из перечисленных групп и вызванные конструктивными, технологическими или эксплуатационными особенностями изделия: маркировка, окраска с целью предохранения от коррозии и др.

Из полученного перечня работ и составляют технологический маршрут сборки, или операционный технологический маршрут,который необходим, как правило, в условиях серийного и массового производства, а также при выпуске наиболее ответственных и сложных изделий.От типа производства также зависит структура и содержание операций. Притом необходимо, чтобы:

операция закапчивалась сборочной единицей с фиксированным положением соединенных деталей (при передаче на другую операцию недопустима самопроизвольная разборка);можно было комплектовать однотипные переходы в пределах одной операции;количество комплектующих подаваемых на рабочее место не было очень большим;количество оборудования, приспособлений и инструмента было минимальным;обеспечивалась возможность специализации рабочих мест;перечень не содержал работ, требующих высокой квалификации сборщиков.

Назначение технологических баз. При сборке детали или сборочные единицы должны быть определенным образом ориентированы относительно друг друга, относительно оборудования или сборочных приспособлений. Это особенно важно для условий, когда необходимая точность сборки достигается автоматически. Задача решается правильным выбором (назначением) баз.По назначению базы подразделяются на проектные, конструкторские, измерительные и технологические.Проектные базы определяют расчетное положение детали от-
носительно других деталей или частей изделия и выбираются или
назначаются при проектировании изделия.Конструкторские базы используются для определения положения детали или сборочной единицы в изделии. Изделие собирают,сопрягая конструкторские базы его элементов друг с другом без
выверки.Измерительные базы используются для определения относительного положения изделия и средств измерения.Технологической базой называют поверхность, линию или точку детали (сборочной единицы), относительно которых ориентируются другие детали (сборочные единицы).Исходными данными для назначения баз служат сборочный чертеж изделия, технические условия на сборку и приемку, технологический маршрут сборки. При назначении баз необходимо учитывать заданную точность сборки, удобство сборки, возможность использования наиболее простых средств технологического
оснащения, а также удобство установки детый (сборочной единицы). надежность закрепления, возможность присоединения деталей и подведения сборочного инструмента с различных сторон и другие условия.При выборе технологических баз необходимо стремиться к соблюдению принципов “совмещения и постоянства” (как и при механической обработке деталей).Анализируя правильность назначения баз, рассчитывают погрешность установки, технологические размеры и допуски, а также определяют допуски размеров технологических баз в зависимости оттого, какую задачу необходимо решить при выполнении конкретного соединения деталей.

Погрешностью базирования называют разность предельных расстояний от измерительной базы изделия до поверхности присоединяемой детали, положение которой задано размером. В случае совмещения измерительной и технологической баз погрешность базирования равна нулю.Погрешностью закрепления называют разность предельных расстояний от измерительной базы собираемого изделия до заданной поверхности присоединяемой детали, образующуюся в результате смещения изделия под действием сил закрепления.

Погрешность положения изделия из-за неточности сборочного приспособления определяется ошибками изготовления и сборки его установочных элементов E_yc, их прогрессирующим износом а также ошибками установки и фиксации приспособления на сборочном оборудовании E_с.Существует ряд соотв. формул, в общем случае погрешность установки:

Величину E определяют с целью оценки точности технологического размера и возможного изменения погрешности сборки.

Выбор оборудования и средств технологического оснащения. Оборудование и средства технологического оснащения выбирают в соответствии с задачами механизации и автоматизации выполнения сборочных работ и оснащения слесарно-сборочных операций.При сборке резьбовых соединений в зависимости от требуемой производительности и качества сборки применяют обычный ручной инструмент (ключи, отвертки и др.) или механизированный (электрические или пневматические гайковерты и др.).Использование механизированного инструмента позволяет повысить производительность труда в 2—3 раза. Важной характеристикой для выбора инструмента является относительная неравномерность затяжки — максимальное отклонение величины затяжки от се среднего значения в большую или меньшую сторону.Например, при механизации сборки прессовых соединений в зависимости от конкретных конструктивных особенностей используют: ручные прессы или молотки (штифты, втулки, пальцы, стаканы и т.п.) — для запрессовки некрупных деталей, не требующей больших усилий, в условиях единичного и мелкосерийного производства; домкраты, скобы и другие винтовые приспособления — для запрессовки деталей, расположенных в труднодоступных местах;оправки, втулки и т.п. — для обеспечения взаимного направления сопрягаемых деталей;стационарные прессы и устройства с гидро- и пневмоприводом — для запрессовки крупных изделий, требующей больших усилий;газовые или электрические печи, масляные ванны и другие устройства для нагрева или охлаждения деталей — при сборке с температурным воздействием.При выборе оборудования и средств технологического оснащения учитывают:соответствие рабочей зоны оборудования собираемому изделию;производительность оборудования; технические характеристики оборудования (усилие запрессовки, величина крутящего момента и т.п.); наличие оборудования или возможность его приобретения по минимальной цене, или возможность изготовления его с минимальными затратами.

Схемы базирования призматических заготовок-

Основные схемы базирования заготовок при механической обработке

Схемы базирования призматических заготовок- Для лишения приз­матической заготовки трех степеней свободы при базировании ис­пользуют ее поверхность, соприкасающуюся с приспособлением в трех опорных точках- установочной базой(Заготовка лишается возможностей перемещения вдоль оси OZ и поворотов вокруг осей ОХ к OY.)

Для лишения призматической заготовки пяти степеней свобо­ды при базировании используют две поверхности заготовки: уста­новочную базу, контактирующую с приспособлением в точках А_и А₂ и Ат,, и поверхность, соприкасающуюся с опорами приспособ­ления в двух точках В_{ и В₂, называемую направляющей ба­зой(Направляющая база лишает заготовку дополнительно двух сте­пеней свободы: возможности перемещения вдоль оси OYи пово­рота вокруг оси OZ.)

Схемы базирования цилиндрических заготовок, Образующая цилиндра, контактирующая с четырьмя опор­ными точками А\ и А₂ в плоскости XOY Вi, и В₂ в плоскости XOZ приспособления, называют д в о й н о й направляющей ба­зой

Применение при базировании только одной двойной направ­ляющей базы лишает заготовку четырех степеней свободы: воз­можностей перемещения вдоль осей ОY и OZ, и поворота вокруг тех же осей. Торец заготовки, контактирующий с одной опорной точкой С приспособления, рассматривают как опорную базу, ко­торая при базировании лишает заготовку еще одной степени сво­боды (пятой): возможности перемещения вдоль оси ОХ. Для ли­шения заготовки шестой степени свободы — возможности пово­ротов вокруг собственной оси — должна быть предусмотрена ше­стая двусторонняя связь заготовки с приспособлением, напри­мер, контакт поверхности шпоночного паза (или другой поверх­ности) с опорой приспособления в точке D. В этом случае по­верхность шпоночного паза будет служить второй опорной базой

Схемы базирования конических заготовок. (напри­мер хвостовик инструмента с конусом Морзе) коническая поверх­ность в контакте с приспособлением или станком лишает деталь пяти степеней свободы: возможности перемещения вдоль осей ОХ, OY OZ поворота вокруг осей ОХ OZ.Эта поверх­ность называется о п о р н о-н а п ра в л яю щ ей базой.Для лишения детали шестой степени свободы (возможности поворота вокруг собственной оси OY) дополнительно используют опор­ную точку С на поверхности лыски, паза, лапки и пр.

Таким образом, полное базирование длинной конусной заго­товки или детали, лишающее ее всех шести степеней свободы, достигается при использовании комплекта двух баз: опорно-на­правляющей и опорной.

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: