Обеспечивающие точность сборки

 

При выполнении сборочных работ возможны ошибки во вза­имном расположении деталей и узлов, их повышенные деформа­ции, несоблюдение в сопряжениях необходимых зазоров или на­тягов.

Погрешности сборки вызываются: отклонением размеров, формы и расположения поверхностей сопрягаемых деталей; не­соблюдением требований к качеству поверхностей деталей; несоб­людением режима сборочных операций, например при затяжке винтовых соединений или при склеивании; геометрическими не­точностями сборочного оборудования и технологической оснастки; неправильной настройкой сборочного оборудования.

Многие вопросы, связанные с достижением требуемой точности сборки, решаются с использованием анализа размерных цепей собираемого изделия. Приведем основные уравнения размерных цепей [16,19].

Погрешность размера замыкаемого звена размерной цепи равна сумме погрешностей размеров составляющих звеньев данной цепи:

                                                                                               (9.1)

где i — погрешность размера i -го звена цепи; m — число звеньев размерной цепи, включая замыкающее звено.

Допуск на замыкающее звено размерной цепи:

                                                                                                   (9.2)

где T i — допуск i -го звена цепи.

Достичь необходимой точности сборки означает получить раз­мер замыкающего звена размерной цепи, не выходящий за преде­лы допускаемых отклонений.

Точность сборки может быть обеспечена методами полной вза­имозаменяемости, неполной взаимозаменяемости, групповой вза­имозаменяемости, регулирования и пригонки.

Сборка методом полной взаимозаменяемости может быть осу­ществлена, если допуск замыкающего звена рассчитывают по пре­дельным значениям допуска на размеры составляющих звеньев, т.е. по формуле (9.2). Данный метод экономично применять в крупносерийном и массовом производстве. Сборка этим методом имеет следующие преимущества: простота, возможность сборки по принципу потока, возможность более широкой кооперации заводов по изготовлению деталей и узлов, легкость замены деталей и узлов в машинах. Недостаток метода — уменьшение допусков на составляющие звенья, что приводит к увеличению себестоимости изготовления и трудоемкости.

борка методом неполной (частичной) взаимозаменяемости заключается в том, что допуски на размеры деталей, составляющие размерную цепь, преднамеренно расширяют для удешевления про­изводства. В основе метода лежит положение теории вероятностей, согласно которому крайние значения погрешностей составляющих звеньев размерной цепи встречаются значительно реже, чем неко­торые средние значения. Предполагая, что действительные откло­нения размеров составляющих звеньев будут случайными и взаим­но независимыми, расчет допуска на размер замыкающего звена ведут согласно правилу квадратного суммирования по формуле:

где а — коэффициент риска, характеризующий процент выхода значений замыкающего звена за пределы установленного для него допуска (при а- 3 риск брака равен 0,27%; при а- 2 он составляет 4,5% и при а = 1 риск составляет 32%);

К i - коэффициент, харак­теризующий закон рассеяния размеров i -го составляющего звена (при нормальном законе рассеяния размеров К= 1/9; при законе рассеяния размеров Симпсона К= 1/6; при законе равной вероят­ности К = 1/3); Т i -  расширенный допуск на i -е составляющее звено.

Такая сборка целесообразна в серийном и массовом производ­ствах при многозвенных размерных цепях.

Сборка методом групповой взаимозаменяемости заключается в том, что детали изготовляют с расширенными полями допусков, а перед сборкой сопрягаемые детали сортируют на размерные группы для обеспечения допуска посадки, предусмотренного конструктором.

Число размерных групп рассчитывают следующим образом:

• определяют по чертежу соединения допуск посадки, который равен сумме допусков Та и Тв (исходя из экономических сооб­ражений и возможностей производства), т.е. устанавливают производственные (технологические) допуски Та_п и Тв_п, кото­рые должны быть кратны конструктивным допускам;

• определяют число размерных групп из соотношения

При сборке соединяют между собой детали одной размерной группы, причем точность деталей каждой группы соответствует конструктивным допускам.

Для обеспечения среднего зазора или натяга, одинакового для каждой размерной группы, необходимо соблюдать равенство кон­структивных допусков на сопрягаемые детали, т.е. Та = Тв.

В серийном производстве детали сортируют на размерные груп­пы с помощью калибров, а в массовом производстве — с помощью сортировочных автоматов.

Сборку деталей каждой группы ведут по методу полной взаимо­заменяемости.

Сборка методом групповой взаимозаменяемости применяется в массовом и крупносерийном производствах при сборке соедине­ний, обеспечение точности которых другими методами потребует больших затрат. Сборка этим методом требует четкой организации сортировки деталей, их хранения и доставки на сборочные места, а также усложняет ремонт машин в связи с возрастанием номен­клатуры запасных частей пропорционально числу размерных групп. Недостатком данной сборки являются также дополнитель­ные затраты на сортировку деталей.

Сборка методом регулирования заключается в том, что необхо­димая точность размера замыкающего звена достигается путем изменения размера заранее выбранного компенсирующего звена.

Сборка методом регулирования имеет следующие преимуще­ства:

• универсальность (метод применим независимо от числа звень­ев в цепи, от допуска на замыкающее звено и масштаба выпуска детали);

• простота сборки при высокой ее точности;

• отсутствие пригоночных работ;

• возможность регулирования соединения в процессе эксплуата­ции машины.

Сборка методом пригонки заключается в достижении заданной точности сопряжения путем снятия с одной из сопрягаемых дета­лей необходимого слоя материала опиловкой, шабрением, притир­кой или любым другим способом.

Припуск на пригоночные работы определяют по формуле:

где — допуск размера замыкающего звена с учетом расширен­ных допусков на размеры сопрягаемых деталей;  — допускаемое отклонение размера замыкающего звена;  — допуск i -го размера

составляющего звена; m — общее число звеньев, включая и замы­кающее.

Сборка методом пригонки трудоемка и целесообразна в единич­ном и мелкосерийном производствах.