Основная часть – до 80 мин.

1-й учебный вопрос: Метод полной взаимозаменяемости.

 

Методом полной взаимозаменяемости называется метод, при котором требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается при включении в нее или замене в ней любого звена без выбора, подбора или изменения его величи­ны (ГОСТ 16319—70). Основными преимуществами метода полной взаимозаменяемости являются:

· простота достижения точности замыкающего звена. Сборка превращается в простое соединение деталей при ис­пользовании указанного метода;

· облегчение нормирования процессов сборки во времени;

· широкие возможности автоматизации и механизации технологических процессов сборки;

· возможности кооперирования различных цехов и заводов по
созданию отдельных деталей или сборочных единиц;

· применение малоквалифицированной рабочей силы при сбор­ке изделий.

Метод обеспечивает 100% собираемость, позволяет использовать при сборке рабочих не высокой квалификации. Недостатком метода является необходимость изготавливать детали с высокой точностью, трудность достижения высокой точности составляющих звеньев размерной цепи. Считается целесообразным использовать такой расчет для изделий, где необходимо гарантировать высокую надежность получения заданных выходных параметров, а также для изделий с числом звеньев менее шести.

Уравнение размерной цепи в номиналах , допуск замыкающего звена , где Y – номинальное значение замыкающего звена, ТХ – допуски составляющих звеньев.

2-й учебный вопрос: Метод неполной взаимозаменяемости.

 

Методом неполной взаимозаменяемости называется метод, при котором требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается не у всех собираемых приборов, а у опреде­ленной их части, при включении в нее или замене в ней любого звена без выбора, подбора или изменения его величины.

При применении данного метода на составляющие звенья раз­мерной цепи назначаются расширенные производственные допуски, что удешевляет изготовление изделия в целом, при этом идут на риск получения брака при сборке некоторых изделий из-за выхода за пределы установленного допуска погрешности замыкающего звена размерной цепи.

В основу рассматриваемого метода положено одно из известных положений теории вероятностей, по которому сочетания крайних значений отклонений составляющих звеньев размерной цепи встре­чаются достаточно редко по сравнению со средними значениями отклонений.

Преимущество метода неполной взаимозаменяемости состоит в том, что появляется возможность изготовления составляющих звеньев размерной цепи по расширенным производственным допус­кам, и при этом затраты на исправление негодных изделий меньше, чем экономия труда и средств, получаемая от изготовления от­дельных деталей с расширенными производственными допусками.

3-й учебный вопрос: Метод групповой взаимозаменяемости

 

Метод группой взаимозаменяемости (селективная сборка).

При сборке если необходимо обеспечить выполнение замыкающего звена с высокой точностью применяют селективную сборку. Метод групповой взаимозаменяемости используют в основном для размерных цепей с небольшим числом со­ставляющих звеньев (n<З). Этим методом обычно обеспечивается точность замыкающего звена сборочных соединений, которые в процессе эксплуатации не подвер­гаются разборке, а заменяются комплектно.

 

 

 

В этом случае поступают так:

- изготавливают детали по расширенным допускам;

- сортируют сопрягаемые детали на равное число групп;

- комплектуют детали одноименных групп для их сопряжения при сборке (селекция - отбор).

Число групп "n" рассортировки выбирают таким образом, чтобы при сопряжении деталей каждой группы был обеспечен требуемый допуск по­садки (зазора, натяга),т.е. чтобы выдерживалось соотношение:

()

 

где: - групповые допуски сопрягаемых вала, и отверстия.

Назначим экономически приемлемые допуски на, сопрягаемые детали тогда:

, (), следовательно

()

Расчет допусков для групп можно осуществить, как это следует из рис.,по формуле:

 

()

 

Следует отметить, что предельные зазоры одинаковы в 1^й и п ^й груп­пах только в том случае, если (такой случай показан на рис.).

Применение селективной сборки ограничивается некоторыми дополнительными условиями:

1. Эффективность данного метода снижается при несоответствии за­конов распределения и координат середин полей распределения размеров обеих сопрягаемых деталей. В этом случае число деталей в попарно сопрягаемых группах не одинаково, возникает незавершенное производство.

2. Сборка осложняется, если деталь подбирается одновременно по нескольким размерам. Например, подшипники часто комплектуются по размерам, осевой жесткости (для стабильности центра масс), моменту трения (для обеспечения тепловой симметрии).В этом случае многопараметрическая селекция осуществляется с помощью ЭВМ.

3. Селективную сборку не рекомендуют применять, если допуски, устанавливаемые на погрешность формы и шероховатость поверхности больше, чем групповые сортировочные допуски.

4. В тех случаях, когда ремонт узла заключается в замене одной из деталей, выходящих в размерную цепь, применение селективной сборки не рекомендуется. Это потребовало бы увеличения количества запасных частей, их маркировки.

5. Применение селективной сборки невыгодно в случае единичного производства. Величина производственной партии в этом случае может быть меньше необходимого количества деталей в. группах. Несмотря на недостатки и расходы, связанные с организацией дополнительного контрольно-измерительного хозяйства, метод имеет широкое применение, т.к. при селективной сборке точность изготовления заменяется точностью и сортировки (что требует значительно меньше затрат).

Метод поддается автоматизации путем использования сортировочных автоматов.

6. Погрешности формы должны находится в пределах, а не расширенных допусков.

4-й учебный вопрос: Метод пригонки.

 

Метод пригонки.

Этот метод состоит в том, что требуемая точность замыкающего звена достигается за. счет изменения размера, одной из деталей (например, путем механической обработки).При этом остальные (п-2) звенья называются экономические допуски .Наибольшая возможная величина компенсации

()

где - допуск замыкающего звена, при расширенных допусках составляющих звеньев.

Припуск на пригонку равен .Половина этого припуска, является средним значением величины пригонки. Для снижения трудоемкости пригонки не следует значительно расширять допуски составляющих звеньев цепи. Изменение размера компенсатора осуществляется подрезкой, шлифовкой притиркой и т.п., фланцев, колец и других деталей, используемых в ка­честве деталей-компенсаторов. При этом точность обработки должна, быт больше заданной точности замыкающего звена Расчет размера, заготовки компенсатора Ак зависит от характера, компенсирующего звена (увеличивающее или уменьшающее) и от того увеличивается или умень­шается размер компенсатора при пригонке.

1. Уменьшающее компенсирующее звено.

1.1 Компенсатор - охватываемый размер, уменьшается при пригонке.

()

1.2 Компенсатор - охватывающий размер, увеличивается при пригонке

()

2. Увеличивающее компенсирующее звено.

2.1 Компенсатор - охватываемый размер.

(2.24)

2.2 Компенсатор - охватывающий размер.

(2.25)

где - номинальный размер (заготовка.) компенсатора;

5-й учебный вопрос: Метод компенсации и регулировки.

 

Метод компенсации или регулировки.

Метод состоит в том, что заданная точность замыкающего звена, достигается путем изменения величины заранее выбранного компенсирующего звена. Допуски остальных (п - 2) составляющих звеньев принимаются экономически целесообразными (обычно они значительно превосходят ). В процессе сборки определяют величину компенсации соответствующим методом в нужных пределах изменяют размер компенсирующего звена.

Возможная наибольшая величина, компенсации. определяется из уравне­ния (2.21).Часто величину компенсации можно определить только на ста­дии сборочного процесса, когда, все звенья, входящие в комплект с их действительными погрешностями, поступили на сборку. Компенсаторы могут быть неподвижные (например, набор шайб, прокладок; в этом случае компен­сация носит ступенчатый характер) и подвижные с непрерывной или сту­пенчатой регулировкой.

Изменение размера, звена в процессе компенсации:

(2.26)

В случае, когда используется ступенчатая компенсация с помощью набора прокладок, число ступеней определяют по формуле:

(2.27)

где допуск на изготовления компенсатора.

Размер компенсирующего звена К может в размерной цепи быть увеличивающим или уменьшающим.

для определения размеров компенсатора используют (2.22,2.25).

Обычно компенсаторы выполняются в виде одной из двух конструктивных разновидностей:

I) набор прокладок состоит из одной постоянной прокладки и нескольких сменных одинаковой толщины. Количество сменных прокладок зависит от действительных размеров деталей собираемого экземпляра и определяется по (2.27).Их толщина:

(2.28)

Проверка осуществляется по формуле:

(2.29)

 

2) компенсатор состоит из ряда прокладок ступеней, размеры которых изменяются от меньшей прокладки к большей.

При сборке устанавливается одна прокладка из ряда в зависимости от действительных размеров де­талей собираемого экземпляра изделия.

Максимальный и минимальный размер степени определяется по (2.22...2.25), а число ступеней по (2.28).

Размеры последовательных ступеней определяются: для 1-й ступени: где шаг ступеней.

Метод групповой взаимозаменяемости используют в основном для размерных цепей с небольшим числом со­ставляющих звеньев (n<З). Этим методом обычно обеспечивается точность замыкающего звена сборочных соединений, которые в процессе эксплуатации не подвер­гаются разборке, а заменяются комплектно.

Заключение.

 

В общем случае сборка бывает обусловленная (когда, предъявляются специальные требования по точности выполнения сопряжения и закрепле­ния деталей) и необусловленная (не предъявляет каких-либо особых требований, т.е. целью сборки является просто соединение деталей, например, соединение винта с шайбой).

Как следует из уравнения, устанавливающего связь суммы погрешностей входящих параметров с погрешностью выходного

уменьшение поля допуска выходного параметра (если это необходимо)воз­можно тремя путями:

уменьшением полей допусков составляющих звеньев .Это путь самый простой - обладает недостатками -повышение точности изготовления деталей связано с редким (по гиперболической зависимости) возрастанием стоимости обработки: часто повышение точности ограничивается возможностями обо­рудования;

второй путь - при решении задач, связанных с обеспечением точности на этапе конструирования, обработки и сборки, необходимо использовать раз­мерные цепи, содержание по возможности минимальное количество звеньев (принцип кратчайшего пути);

третий путь - учет коэффициентов влияния звеньев в первых двух путях и, в первую очередь, уменьшение полей допусков с наибольшими .

При анализе уравнения погрешности (2.3) может возникнуть ситуа­ция, когда у ряда названных параметров коэффициенты влияния равны или приблизительно равны. В этом случае, если необходимо повысить точность

,то делать это следует путем ужесточения допусков первичных параметров, которые получаются в результате механической обработки. Это объясняется тем, что получение точных допусков на механически обрабатываемые детали легче и дешевле. Так, например, обеспечение размера допуск равен 0.1% от величины размера) не вызывало трудностей. В то же время допуски на физические параметры (электропроводность, твердость магнитная индукция и т.д.) могут быть обеспечены в лучшем случае в пределах 1 - 5 %.

При выборе метода достижения заданной точности необходимо учитывать: назначение прибора, его конструктивные и технологические особен­ности, стоимость изготовления и сборки, эксплуатационные требования, тип производства.

При прочих равных условиях рекомендуется выбирать в первую очередь такие методы, при которых сборка производится без подбора, пригонки и регулирования. К ним относится первые два метода.

 

Лекция разработана «___»________20__г.

 

________________(Фомина М.В.)