Точность сборочного процесса

Тема 5. Качество и точность сборки

Лекция № 4.

1. Конструкторские базы (напомнить основные определения)

2. Понятие о точности сборки

Осуществление основного назначения машины связано с преобразованием движений, передачей сил и моментов. Силы и моменты, воздействуя на звенья механизма и их соединения могут изменять, искажать их форму, что вызывает отклонение от заданного характера движения всего механизма и машины. Большие или меньшее значение этих отклонений, характеризующее точность машины зависят от конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов. При этом одним из важнейших технологических факторов являются погрешности, допущенные при сборке механизмов, т.е. в процессе формирования их из отдельных деталей. Эти погрешности в различных сочетаниях в конечном счете приводят к ошибкам результирующих характеристик собираемого изделия.

Под точностью сборки подразумевается степень совпадения материальных осей, контактирующих поверхностей или иных элементов сопрягающихся деталей с положением их условных прототипов, определяемым соответствующими размерами на чертеже или техническими требованиями.

Несмотря на широкое разнообразие служебного назначения машин, основные показатели их точности общие: точность относительного движения ИП, точности их геометрических форм и расстояниями между этими поверхностями и точность их относительных поворотов.

Точность замыкающего звена РЦ обеспечивается известными методами (напомнить).

Известно также, что повышения точности замыкающего звена РЦ можно достичь тремя методами: повышением точности составляющих звеньев, сокращением количества звеньев и уменьшением величины передаточных отношений.

Для обеспечения надежности и долговечности работы машины в эксплуатации поля зазоров (натягов) в сопрягаемых деталях должны лежать по возможности в узких пределах. Однако следует учитывать, что сокращение этих пределов влечет за собой увеличение стоимости обработки деталей.

Правильный выбор посадок в сопряжениях, кроме увеличения общего срока службы всей машины, имеет большое значение для обеспечения равностойкости ее отдельных СЕ и деталей.

Большое значение для обеспечения точности сборки имеет характер базирования. Для сохранения точности взаимного расположения элементов машин необходимо достичь неизменности базирования или постоянства контактов сопрягаемых поверхностей. Последнее как известно, должно обеспечиваться соответствующей конструкцией СЕ, позволяющей создать силы или моменты вызывающие силовые замыкания сопрягаемых деталей.

Уместно остановиться еще на одном вопросе, связанном с точностью. Параметры, характеризующие требуемую точность при сборке СЕ и машины в целом, устанавливаются обычно исходя из предположения, что СЕ не обладают упругостью. Между тем, детали машин как при сборке, так и последующей работе претерпевают деформации.

В конструкции предусматривается, чтобы эти деформации не превышали определенных величин и не влияли на выполнение машиной ее СН. Тем не менее, многие параметры сопряжений деталей в работающей машине отличаются от значений, определяемых при ее сборке. Следовательно точность, которая предусматривается чертежом и техническими требованиями и достигается в процессе сборки машины, является в значительной мере условной.

В связи с этим имеет особое значение определение действительной точности машины, т.е. именно той, которой она обладает в процессе работы и от которой зависит качество выполнения ее служебного назначения, а также ее надежность. Речь идет о проблеме так называемой технической диагностики состояния работающей машины.

3. Контроль точности при сборке

Осуществляемые в процессе сборки контрольные операции дают возможность установить в соединениях, СЕ и в машине степень соответствия относительного положения, и перемещения исполнительных поверхностей техническим требованиям на сборку. В общем случае методы контроля могут быть разделены на визуальные и с применением технических средств измерений (универсальных, специальных, механизированных, автоматизированных).

В практике сборки без специальных приборов проверяют, например, форму и размеры пятен касания при контроле на краску, плотность посадки простукиванием «на звук», состояние поверхностей, кромок, стыков и пр. Понятно, что этот метод субъективен, и точность таких измерений весьма мала.

С помощью технических средств измерений контролируют зазоры в сопряжениях и относительное положение деталей. Для этого применяют концевые и штриховые меры длины, щупы, штангенинструменты, микрометрические инструменты, рычажно-механические, электрические и пневматические приборы, а также различные специальные контрольные приспособления и установки.

Точность контроля в этих случаях зависит прежде всего от правильности установки измерительного инструмента или приспособления на контролируемой СЕ, изделии, точности настройки системы и точности самого измерения. Каждому из этих элементов контроля соответствуют и свои погрешности, составляющие в конечном счете суммарную погрешность измерения. Последнее может либо увеличивать, либо уменьшать контролируемую величину, снижая тем самым точность контроля. Поэтому при выборе метода и вида технических средств контроля учитывают это состояние с тем чтобы не допустить выбраковки соединений, контролируемые параметры которых фактически находятся в пределах допуска, установленного техническими условиями. Если возможно, то в качестве контрольной базы всегда следует принимать установочные базы.

К основным видам геометрических проверок, осуществляемых при сборке СЕ и механизмов с помощью технических средств, относятся контроль зазоров, проверка на радиальное, торцевое и осевое биение, контроль параллельности и перпендикулярности, соосности, прямолинейности и плоскостности, положения деталей в некоторых СЕ.

Для обеспечения требуемой точности измерений необходимо, чтобы контролируемая СЕ и прибор или контрольные приспособления находились в удобном для рабочего положении и базировались на жестких опорах. Поэтому контрольные посты целесообразно оборудовать плитами, подставками для измерительного инструмента и средствами для закрепления проверяемых СЕ.

Номенклатура приборов и приспособлений, применяемых при механизированных измерениях, достаточно широка. Особенно часто используют приспособления с индикаторами часового типа. Выбор необходимого типа контрольного приспособления зависит от требуемой точности и допустимой погрешности измерения; при этом последняя характеризуется разностью между показанием контрольного приспособления и фактическим значением контролируемого параметра. Относительная погрешность измерения составляет 15-20% допуска контролируемого параметра.

Ниже указана точность, обычно достигаемая при некоторых видах измерения:

Уровнем до 0,02мм на 1м длины

Штихмассом до 0,01=

Оптическими приборами = 0,02 ¾//¾

Шаблоном и щупом = 0,02=

Контрольными валами = 0,01 ¾//¾

Для контроля точности сборки служат также разнообразные специальные средства контроля, измерения кинематической погрешности; применяют анализирующие приборы объективной оценки качества СЕ и изделий.

Автоматизированные измерения осуществляются путем использования контрольно-сборочных инструментов и приспособлений, автоматически обеспечивающих создание необходимых для контроля сил, крутящих моментов , давлений и пр. В качестве примера можно указать на автоматы, предназначенные для контроля радиального зазора полусобранных подшипников качения в процессе их сборки. Принцип измерения в автоматах электропневматический, точность ±0,001мм. Такие автоматы встраивают в линию сборки подшипников. В случае несоответствия радиального зазора требованиям соответствующий подшипник автоматически отбраковывается и удаляется со сборки.

В современных сложных контрольных приспособлениях и автоматах для проверки СЕ и изделий применяют электроконтактные, пневмоэлектрические, фотоэлектрические и индуктивные системы. Немало таких приспособлений и автоматов многопозиционных, обеспечивающих контроль нескольких параметров.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Да какие ж вы математики, если запаролиться нормально не можете. 8703 – | 7532 – или читать все.

Точность сборочных соединений. Сборочные базы. Понятие о точности сборки. Размерный анализ в технологии сборки. Контроль точности.

Качество и, в частности, точность машин зависят от качества исходных материалов, полуфабрикатов и комплектующих изделия, поступающих от других предприятий.

Повышение точности изготовления деталей сокращает трудоемкость сборки машин вследствие частичного или полного устранения пригоночных работ, способствует достижению взаимозаменяемости элементов машин и обеспечивает возможность поточной сборки и сокращения срока ремонта машин, находящихся в эксплуатации.

Точность изготовления заготовок, деталей и собранной машины или отдельных еесоединений связаны между собой и находятся в определенной зависимости.

Достижение требуемой точности обработки заготовок, деталей и готовых машинвсегда связано с затратами средств. Чем меньше допуск, тем больше необходимозатратить средств на оборудование, инструмент и создание соответствующейпроизводственной обстановки. Затраты особенно велики, когда допускиисчисляются долями микрометра. Проблема соотношения точности и стоимостиобработки является одной из основных при разработке ТП.

Допуск, указанный конструктором, при изготовлении деталей может быть выдержаннесколькими способами. Они зависят прежде всего от производственных условий.

При изготовлении деталей сравнительно малыми партиями оправдывает себя метод пробных ходов и измерений. Он состоит в том, что заготовку выверяют настанке, закрепляют и, совершая последовательно ряд пробных ходов режущегоинструмента или заготовки, каждый раз определяют с помощью измерительныхсредств степень приближения размеров обрабатываемой поверхности заготовки кразмерам готовой детали. В этом случае точность детали, т.е. фактическоеотклонение размеров, формы и расположения, в наибольшей степени определяетсяквалификацией рабочего. Способ позволяет добиться весьма высокой точностидеталей. однако производительность оказывается, как правило, низкой, посколькубольшое число рабочих ходов, выверка и измерения могут требовать больших затрат времени. Поэтому изготовление деталей со строгим соблюдением такта выпуска в этом случае исключается, а сам способ используют при обработке заготовок мелкими партиями.

С увеличением количества заготовок в партии применяют метод обработки на предварительно настроенных станках. В этом случае заготовки не выверяют, азакрепляют, как правило, в приспособлениях, которые определяют их положение относительно оборудования и инструмента. Инструмент или заготовка совершают обычно один ход, в результате которого технологическая замкнутая система обеспечивает все необходимые точностные показатели детали. Такой способ обеспечивает заданную производительность с соблюдением такта выпуска, а точностные показатели зависят целиком от состояния технологической системы.

Субъективные факторы влияют на точность лишь в том смысле, что рабочий в соответствии со своей квалификацией настраивает технологическую систему. Этот способ экономически себя оправдывает особенно при больших партиях заготовок, когда затраты на настройку технологической системы раскладываются на стоимость большого количества деталей. Примерами этого распространенного способа является точение на гидрофицированных или многорезцовых автоматах, фрезерование на продольно-строгальных станках, тонкое растачивание и др.

Читайте также:  Свое собственное помещение под самой крышей

В обоих рассмотренных способах стараются снизить действие на точность субъективного фактора. Наиболее действенным фактором может явиться применение мерного режущего инструмента. Смена такого инструмента слабо сказывается на точности обработки.

Некоторые видоизменения первого способа достижения точности могут возникнуть при изготовлении уникальных деталей в тяжелом машиностроении. Сначала изготовляют тот элемент детали, который оказывается более трудоемким и связан с преодолением технологических трудностей (например, получение фасонного отверстия).

Далее с помощью измерительных средств определяют точностные показатели в закоординированных сечениях обработанной поверхности. Значения этих показателей заносят в формуляр. Сопрягаемую деталь (например, фасонный вал) изготовляют по формуляру, который является исходным документом для станка, расположенного в другом цехе, фирме, стране и т.д. Идея работы по формуляру развита в прецизионном машиностроении, когда в систему связаны два металлорежущих станка, изготавливающих сопряженные детали. Например, если на одном станке производят прецизионные гайки для шариковой винтовой передачи, то все отклонения параметров винтовой поверхности конкретной гайки автоматически передаются на станок, изготавливающий конкретный ходовой винт с учетом точностных особенностей конкретной гайки. Такая пара “винт – гайка” обладает наивысшей точностью, но ее детали не являются взаимозаменяемыми.

Прогрессивным является способ достижения точности с использованием подналадчиков. В технологическую систему встраивают измерительное и регулирующее устройство, которое является подналадчиком. Изготавливаемые детали по окончании процесса обработки измеряют, и в случае выхода выдерживаемого размера из поля допуска система автоматически настраивается, т.е. корректируется, чтобы снова получать необходимые точностные характеристики.

Такую систему используют, когда совершается один рабочий ход (например, растачивание). Если же заготовка обрабатывается за несколько рабочих ходов, то ее измеряют в процессе обработки. По достижении заданного размера система отключается автоматически. Этот способ позволяет повысить точность и производительность при наименьшем воздействии субъективных факторов. Способ находит свое развитие при создании самонастраивающихся (адаптивных) и самооптимизирующихся систем.

При выборе способа обеспечения заданного размера следует особо учитывать производимые затраты. На рис. 1.5.68 приведен график затрат С в зависимости от квалитета точности, достигаемого различными методами обработки. Кривая 1 показывает существенное увеличение затрат при достижении высокой точности, что связано с необходимостью применения прецизионных станков и квалифицированной рабочей силы. Этот эффект снижается с применением чистового шлифования (кривая 2) и далее – тонкого шлифования (кривая 3).

Рис. 1.5.68 График изменения затрат при использовании различных методов обработки: 1 – точение, 2 – чистовое шлифование, 3 – тонкое шлифование.

В ходе достижения заданного размера всегда используется замкнутая

технологическая система, поэтому любой размер концентрирует погрешности, создаваемые всеми элементами системы. Тем не менее, во многих случаях из всех погрешностей можно выделить доминирующие, т.е. те, которые влияют на размер в наибольшей степени. Можно считать, что, например, при развертывании отверстия в заготовке 3 (рис. 1.5.69, а) диаметр D отверстия будет в основном определяться размерами инструмента. Поэтому величину D можно условно назвать “размер – инструмент”. Аналогично размер Р (рис. 1.5.69, б) будет в значительной степени определяться степенью настройки фрезерного станка относительно заготовки. Поэтому величину Р можно условно назвать”размер – станок”. При сверлении отверстий в заготовке, помешенной в приспособление (сверлильный кондуктор), расстояние А на детали в наибольшей степени будет зависеть, от точности изготовления кондуктора (рис. 1.5.69, в).

Рис. 1.5.69 Схемы образования размеров.

Поэтому величину А можно условно назвать «размер – приспособление». Такая классификация размеров может быть использована при общем анализе формирования точности деталей.

Способы достижения заданной точности на сборочных операциях в значительной степени определяют надежность всего изделия. В массовом и серийном производствах распространена сборка с обеспечением полной взаимозаменяемости. При этом качественное соединение образуют любые сопрягаемые детали, входящие в сборочную единицу. Пригонки деталей отсутствуют. Допуски на сопрягаемые детали устанавливает конструктор, но взаимозаменяемость может произойти, если эти допуски равны или больше допусков технологических. Чем больше деталей в размерной цепи сборочной единицы, тем более жестким должен быть допуск на каждую деталь. Это обстоятельство существенно удорожает производство

Возможность осуществления сборки с полной взаимозаменяемостью проверяется с помощью теории размерных цепей. Размерная цепь может быть рассмотрена непосредственно на рабочем чертеже (рис.1.5.70, а) или в виде схемы (рис.1.5.70, б). Любой размер (звено цепи) может быть представлен как замыкающий. Например, значения А1, А2, – ,Am могут являться или непосредственно размерами, или отклонениями (допусками). Замыкающее звено (в данном случае зазор) обозначено А.

Размерная цепь должна быть непременно замкнута.

Основное уравнение теории размерных цепей имеет вид m – 1

i = 1

Если конструктор предусматривает в цепи деталей зазор, который должен быть образован при любом соединении, полученном методом полной взаимозаменяемости, то это требование легко можно проверить с помощью основного уравнения и нескольких правил теории размерных цепей.

Сборку можно проводить и способом неполной взаимозаменяемости. В этомслучае допуски на размеры сопрягаемых деталей принимают большими, чем в предыдущем случае. Тогда требуемая точность замыкающего звена будет обеспечена не у всех объектов. Число объектов заданного качества определяют с помощью аппарата теории вероятностей. Дополнительные затраты на достижение необходимых размеров замыкающего звена у объектов, не обладающих заданным качеством, могут быть при определенных условиях достаточно малыми.

Рис. 1.5.70. Сборочная размерная цепь: а — рабочий чертеж,

Заданный размер или посадка могут быть также обеспечены способом групповой взаимозаменяемости. В этом случае конструкторские допуски меньше технологических, т.е. получаемых в результате изготовления деталей. Все полученные детали сортируют на группы, а затем соответствующую посадкуобеспечивают подбором охватывающих и охватываемых деталей из соответствующих групп. Время подбора каждой пары деталей может существенно колебаться. Поэтому метод групповой взаимозаменяемости в представленном виде нельзя применять при поточном методе производства.

Способ сборки с регулировкой состоит в том, что размеры деталей, входящих в размерную цепь, имеют технологические допуски, т.е. характеризуются точностью, обеспечиваемой в данном производстве, но замыкающее звено имеет размер или гарантирует посадку за счет компенсирующего звена. Допустим, что для цепи, приведенной на рис. 2.9, требуется обеспечить необходимый зазор а о при отклонениях А1,.-,А4, которые оказываются очень большими, что существенно удешевляет производство.

Компенсирующим звеном может оказаться шайба 1 (рис. 1.5.70, а) или втулка 2 (рис.1.5.70, б), которую в процессе сборки можно регулировать, а после регулирования закреплять. Компенсирующие звенья в наборе (шайбы, втулки и т.д.) имеют различные размеры.

Сборка с пригонкой позволяет обеспечить необходимый размер припиливанием, шлифованием, шабрением и т.п., а также применением специальной детали, включаемой в сборочную цепь. Так, необходимый в предыдущем случае зазор может быть обеспечен дополнительной обработкой (пригонкой) торца втулки 3 (рис. 1.5.70, в). Такой способ достижения заданного размера применяют в единичном и мелкосерийном производствах.

Рис. 1.5.70 Схемы сборки с регулировкой (а, б) и пригонкой (в).

Выбор способа сборки зависит от типа производства и анализируется с помощью размерных цепей. Способ полной взаимозаменяемости используют обычно для коротких и простых цепей. Если число звеньев в цепи оказывается большим, то этот способ требует установления на каждое звено жестких конструкторских допусков. Каждый принятый способ выполнения заданного размера следует непременно анализировать с экономических позиций.

Папиллярные узоры пальцев рук – маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Точность сборочных соединений

Каждая деталь машины при работе в любой момент времени занимает определенное положение относительно других деталей.

Это условие обеспечивается кинематической схемой машины.

Определенность базирования деталей – характеризуется неизменным сохранением соответствующего контакта соприкасающихся поверхностей, что обеспечивается при сборке.

Основное назначение машины – преобразование движений, передача сил и моментов.

Силы и моменты могут искажать форму звеньев, что вызывает отклонения от заданного движения или положения рабочего органа. Эти отклонения характеризуют точность машины и зависят от конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов. Одной из составляющих являются погрешности, допускаемые при сборке.

Точность сборки – степень совпадения материальных осей, контактирующих поверхностей или иных элементов сопрягающихся поверхностей с положением их условных прототипов, заданными размерами чертежа или технологическими требованиями.

Параметры, характеризующие точность машины и ее конструктивных и сборочных элементов устанавливаются служебным назначением изделия.

При этом точность должна быть для каждого конкретного соединения экономически целесообразной.

3.6.1. Причины отклонений размерных связей, возникающих при сборке машины

Точность реализации размерных связей в машине в процессе ее сборки зависит от многих факторов, основными из которых является:

· отклонение формы, относительного поворота, и расстояний деталей при их изготовлении. Эти отклонения приводят к отклонениям положения деталей от требуемого, к неправильному сопряжению и так далее;

Читайте также:  На что обращать внимание

· деформации самих деталей и стыков между ними. Деформации являются причинами нарушения геометрической точности деталей по всем показателям, а следовательно, и изменения их положения, достигнутого до приложения силового замыкания;

· неточность и состояние технической оснащенности;

· относительные сдвиги деталей в промежутке между базированием и закреплением;

· культура производства (грязь, заусеницы, задиры на поверхностях соединения);

Основой назначения допусков на размеры является размерный анализ.

Обозначением через А и А1 – переменные размеры охватывающей, а через В и В1 – охватываемой детали.

Зазор или натяг в сопряжении будет функцией

(3.25)

Уравнение зависимости зазора или натяга в общем виде будет

(3.26)

Для цилиндрического сопряжения А = До (диаметру отверстия) В = dв (диаметру вала)

;

Точность цилиндрического отверстия характеризуется: 1) совпадение осей; 2) точность углового положения в сечении перпендикулярном оси; 3) точностью относительного положения вдоль оси.

Для собираемости такого соединения требуется

(3.27)

Дом – наибольший диаметр отверстия;

dвб – наибольший диаметр вала.

Угол перекоса (3.28)

Условие сборки этого соединения при современном действии двух факторов – совмещение осей и их относительного поворота в общем случае выражается зависимостями

(3.29)

(3.30)

где Дм – наименьший зазор в соединении;

, – суммы погрешностей составляющих цепей относительно поворота б и в (соответственно в двух плоскостях); – допуск замыкающего звена.

Выводы: для того чтобы обеспечить собираемость необходимо составить размерную цепь, определить допуски замыкающего звена и составляющих звеньев размерной цепи.

3.6.2. Особенности достижения точности при сборке

Основой для анализа особенностей достижения является зависимость для определения размера замыкающего звена как функции составляющих размеров.

(3.31)

(3.32)

, , и т.д. есть величины полей допусков щ1, щ2 поэтому

(3.33)

Анализ этого равенства показывает:

Повысить точность возможно за счет: повышения точности составляющих звеньев (уменьшением полей допусков ), сокращением количества m звеньев цепи (метод наикротчайшего пути), уменьшением передаточного отношения.

Наибольшая эффективность достигается одновременным сочетанием всех трех путей.

Обеспечение надежности и долговечности машин может быть достигнуто за счет уменьшения размеров полей допусков, что влечет за собой, как правило, повышение стоимости обработки.

Одна из основных и трудоемких задач найти характер сопряжения, как функцию физических, технологических, конструктивных, эксплуатационных факторов.

Эта зависимость для скользящего цилиндрического соединения поршня может быть записана в виде:

(3.33)

з – вязкость смазки;

v – скорость относительного перемещения;

j – скорость приложения нагрузки;

– шероховатость поверхностей сопряжения (остальные обозначения на рис.)

В процессе работы детали изнашиваются. Поэтому До – есть функциональный зазор, и зависит также от времени и свойств поверхностей деталей и условий работы.

В общем случае срок службы детали

Т2 – срок нормальной работы до момента катастрофического износа.

Если суммарный износ выразить через m1 (мм), а в единицу времени q (мм/ч) то

; ;

(3.34)

Отсюда ясно, чем меньше Д, тем выше срок службы.

Оптимальную величину зазора получить за счет гидродинамического расчета очень сложно и формулы имеют приближенное значение в виду действия многих факторов: (свойства материалов, характер действия нагрузок, условия теплопередачи, элипсность, конусность и пр.). Поэтому их находят экспериментально.

Правильный выбор посадок обеспечивает равностойкость.

В ряде случаев для повышения эксплуатационных свойств прибегают к изменению конструкции соединения. Например, полностью избежать нагрузок между поршнем и цилиндром можно достичь применением лабиринтных нагрузок.

Одним из важнейших условий длительной работы соединения является характер базирования.

Когда речь идет о зазоре, то значение этих зазоров является теоретической величиной, так как зафиксированное их положение на чертеже, при помощи двухсторонних связей теряет строгую определенность, так как связи становятся односторонними.

Постоянство базирования достигается соответствующей конструкцией узлов, создающих силы и моменты, вызывающих силовые замыкания.

Большинство конструктивных решений основано на использовании сил упругости, трения, гидравлического давления. Следует учитывать силы и моменты, вызывающие силовые замыкания и деформации.

Эти силы делят на полезные (искусственно создаваемые, например, при развальцовке, затяжке резьбы и др.) и вредные (искажают форму детали, отклонение от прямолинейности при неточном базировании).

Все перечисленное выше, что работающая машина имеет действительную точность, отличную от точности при отсутствии нагрузок.

Решение задачи обеспечения и определения действительной точности лежит в рамках проблемы технологической диагностики. Это один из моментов косвенного измерения некоторых параметров в процессе испытания и работе.

В процессе изготовления станка в основном достигается точность его статистической настройки, не касаясь динамики процесса сверления.

Дата добавления: 2014-11-29 ; Просмотров: 741 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

2. Методы обеспечения точности сборки.

Точность сборки — свойство технологического процесса сборки изделия обеспечивать соответствие действительных значений па­раметров изделия значениям, заданным в технической документа­ции.

Точность сборки зависит от:

-точности размеров и формы;

-ше­роховатости сопрягаемых поверхностей деталей;

-их взаимного по­ложения при сборке;

-технического состояния средств технологи­ческого оснащения;

-деформации системы «оборудование — при­способление — инструмент — изделие» в момент выполнения сбор­ки и т. п.

Точность сборки аналитически может быть определена с помощью сборочных размерных цепей.

Размерная цепь представляет собой замкнутый контур вза­имосвязанных размеров, обусловливающих их численные значе­ния и допуски.

Размерная цепь состоит из составляющих, исход­ного (замыкающего) и других видов звеньев.

Составляющее звено — звено размерной цепи, измене­ние которого вызывает изменение исходного (замыкающего) звена.

Составляющие звенья обозначаются прописными буквами русского алфавита с цифровыми индексами (например, А1, А2 или Б1, Б2).

Исходное (замыкающее) звено — звено, получаемое в цепи последним в результате решения поставленной задачи при изготовлении или ремонте.

Оно обозначается той же буквой алфа­вита с индексом Z (например, Аz или Bz).

Компенсирующее звено — звено, изменением размера ко­торого достигается требуемая точность замыкающего звена.

Компен­сирующее звено обозначается той же буквой алфавита с соответ­ствующим цифровым индексом и буквой к (например, A2K или Б).

По характеру воздействия на замыкающее звено составляющие звенья могут быть увеличивающими или уменьшающими, т. е. при их увеличении замыкающее звено увеличивается или уменьшается.

Требуемая точность сборки изделий достигается одним из пяти методов: полной, неполной и групповой взаимозаменяемости, регулирования и пригонки.

Метод полной взаимозаменяемости — метод, при котором тре­буемая точность сборки достигается путем соединения деталей без их выбора, подбора или изменения размеров.

Применение метода полной взаимозаменяемости целесообразно при сборке соедине­ний, состоящих из небольшого количества деталей, так как уве­личение числа деталей требует обработки сопряженных поверхно­стей с меньшими допусками, что не всегда технически достижимо и экономически целесообразно.

Метод неполной взаимозаменяемости — метод, при котором требуемая точность сборки достигается не у всех соединений при сопряжении деталей без их выбора, подбора или изменения раз­меров, а у заранее обусловленной их части, т. е. определенный про­цент (или доли процента) соединений не удовлетворяет требова­ниям точности сборки и требует разборки и повторной сборки.

Метод неполной взаимозаменяемости целесообразен, если допол­нительные затраты на выполнение разборочно-сборочных работ меньше затрат на изготовление сопрягаемых деталей с более узки­ми допусками, обеспечивающими получение требуемой точности сборки у всех соединений.

Метод групповой взаимозаменяемости (так называемый селектив­ный метод) — метод, при котором требуемая точность сборки достигается путем соединения деталей, принадлежащих к одной из размерных групп, на которые они предварительно рассортиро­ваны.

В пределах каждой группы требуемая точность сборки дости­гается методом полной взаимозаменяемости. Данный метод обес­печивает высокую точность сборки, однако сопряжен с дополни­тельной операцией сортировки деталей на размерные группы, не­обходимостью хранения запасов деталей всех размерных групп и невозможностью использования части деталей, когда сопрягаемые детали неравномерно распределяются по размерным группам.

Метод регулирования метод, при котором требуемая точность сборки достигается путем изменения размера одной из деталей (или группы деталей) соединения, называемой компенсатором, без снятия слоя материала.

Например, требуемая точность осевого зазора (натяга) соединений с коническими подшипниками каче­ния (дифференциал, главная передача, механизм рулевого управ­ления и др.) обеспечивается изменением толщины неподвижного компенсатора, а точность зазора между торцом клапана и болтом толкателя или коромысла (клапаном-коромыслом) достигается пу­тем изменения положения подвижного компенсатора — регулиро­вочного болта — в осевом направлении.

Метод пригонки метод, при котором требуемая точность сбор­ки достигается путем изменения размера компенсатора со сняти­ем слоя материала. Например, требуемая точность посадки плун­жера в гильзе или клапана в корпусе форсунки, а также герметич­ность в соединении клапан — седло головки цилиндров достигается путем притирки.

Электрические машины
и аппараты

Навигация

Популярно

Методы достижения точности при сборке.

Сборка — заключительный технологический процесс. От правильно выбранного технологического процесса и качественного выполнения всех операций зависят надежность и долговечность электрических машин и аппаратов, а также их энергетические показатели.

Процесс сборки состоит из двух этапов: сборка из отдельных деталей сборочных единиц (узловая сборка) и сборка из предварительно собранных сборочных единиц, деталей и покупных деталей изделий, выпускаемых заводом (общая сборка).

Детали при соединении в сборочные единицы и сборочные единицы при соединении в готовое изделие должны сохранять определенное положение в пределах заданной точности. В одних случаях при сборке должен быть выдержан зазор, обеспечивающий взаимное перемещение деталей, в других — необходимый натяг, обеспечивающий прочность соединения.

При конструировании машин и аппаратов и проектировании технологических процессов их изготовления производят размерный анализ, с помощью которого достигают правильного соотношения взаимосвязанных размеров и определяют допустимые отклонения (допуски). Подобные расчеты выполняют на базе теории размерных цепей.

Размерной цепью называют совокупность – взаимосвязанных размеров, образующих замкнутый контур и определяющих взаимное положение поверхностей (или осей) одной или нескольких деталей.. Замкнутость размерной цепи приводит к тому, что размеры, входящие в цепь, не могут назначаться независимо, т. е. значение и точность по крайней мере одного из размеров определяются остальными. Размерная цепь состоит из отдельных звеньев.

Звеном называется каждый из размеров, образующих размерную цепь. Ее звеньями могут быть любые линейные или угловые параметры. Любая размерная цепь имеет одно замыкающее (исходное) и два или более- составляющих звеньев. Замыкающим является звено, исходное при постановке задачи или получающееся последним; в результате решения этой задачи. Таким образом, замыкающее звено непосредственно не выполняется, а представляет собой результат выполнения (изготовления) всех остальных звеньев цепи.

В соответствии с ГОСТом предусматриваются следующие методы достижения точности замыкающего звена (ранее назывались методами сборки):

  1. полной взаимозаменяемости;
  2. неполной взаимозаменяемости;
  3. групповой взаимозаменяемости;
  4. пригонки;
  5. регулирования.

Метод полной взаимозаменяемости предусматривает, сборку без какой-либо дополнительной обработки деталей, их подборки или пригонки. Он экономичен там, где капитальные затраты на оснащение производства окупаются экономией, получаемой при сборке большого количества изделий. При использовании этого метода ускоряется сборка, снижается ее трудоемкость и увеличивается .выпуск изделий. При эксплуатации и ремонте обеспечивается быстрая замена изношенных деталей и сборочных единиц без какой-либо пригонки. К недостаткам метода относят меньшие допуски на составляющих звеньях, чем при всех остальных методах, что может привести к увеличению трудоемкости механической обработки и общей неэкономичности метода.

Метод неполной взаимозаменяемости предусматривает сборку, как правило, без пригонки, регулировки, подбора, при этом у небольшого количества изделий (обычно 3 изделия на 1000) значения замыкающего звена могут выйти за установленные пределы, вследствие чего возможны дополнительные затраты на замену или подгонку некоторых деталей. Преимущества этого метода те же, что и метода полной взаимозаменяемости плюс экономия, получаемая .при механической обработке за счет расширения полей допусков.

Метод групповой взаимозаменяемости (селективной сборки) предусматривает сборку без пригонки и регулировки. После изготовления собираемые детали рассортировывают по фактическим размерным группам. При сборке соединяют детали соответствующих (одинаковых) групп для получения размера замыкающего звена в заданных пределах. Преимущества метода, заключаются в возможности достижения высокой точности замыкающего звена при экономически целесообразных допусках размеров составляющих звеньев. К недостаткам относят увеличение незавершенного производства, дополнительные затраты на проверку и сортировку деталей, усложнение снабжения запасными частями.

Метод пригонки предусматривает сборку за счет пригонки заранее намеченной детали (компенсатора), на которую при механической обработке (под сборку) устанавливают определенный припуск. Величина необходимого съема припуска компенсатора определяется после предварительной сборки деталей и измерений. Преимущества метода заключаются в возможности установления экономически целесообразных допусков на изготовляемые детали. Недостатками являются значительное удорожание сборки и удлинение ее. сроков.

Метод регулирования предусматривает сборку за счет изменения размера компенсирующего звена без снятия стружки. Это изменение обеспечивается подбором сменных деталей типа прокладок, колец, втулок или специальными конструкциями компенсаторов с помощью непрерывных либо периодических перемещений деталей по резьбе, клиньям, коническим поверхностям. Преимущества метода заключаются в возможности установления экономически обоснованных допусков и регулирования размера замыкающего звена не только при сборке, но и в эксплуатации для компенсации износа. При этом методе усложняется конструкция, увеличивается количество деталей в размерной цепи, усложняется сборка.

Электрические машины и аппараты различны по конструкций, назначению, массе и другим показателям. Производство, электрических машин осуществляется от единичных экземпляров до нескольких сотен тысяч. При их сборке применяют все указанные методы.

В поточно-массовом производстве при сборке машин из готовых узлов в основном используют метод полной взаимозаменяемости. Статор, ротор, подшипниковые щиты взаимозаменяемы. Однако отдельные узлы собирают методом пригонки. Например, при сборке сердечника статора и корпуса для достижения необходимой соосности внутреннего диаметра сердечника и замков корпуса механическую обработку замков производят, на базе внутреннего диаметра сердечника. Таким же методом получают соосность наружного диаметра сердечника ротора и шеек вала под посадку подшипника.

В крупных электрических машинах при сборке обмотки и сердечника используют метод регулирования. Для плотного расположения катушек в пазу перед забивкой клина устанавливают необходимое число прокладок под клин, чтобы заполнить все оставшееся пространство между клином и катушкой. При скреплении лобовых частей катушек “между ними также ставят нужное количество прокладок для заполнения всего промежутка между катушками.

При сборке различают два вида соединений: подвижные и неподвижные. Подвижные соединения обеспечиваются посадками с зазором, на шпонку и шлицы. Такие соединения допускают разборку деталей без их повреждения. Неподвижные соединения обеспечивают неизменное положение собранных деталей.

Неподвижные неразбираемые соединения выполняют сваркой, клепкой, пайкой, склеиванием, а также посадками с натягом, неподвижные разбираемые соединения — посадками с зазором, при этом неподвижность собираемых деталей обеспечивается шпонками, болтами, штифтами. Разбираемые соединения должны быть точны, прочны, допускать многократную сборку и разборку и иметь хороший внешний вид, без вмятин, забоин и прочих дефектов.

Электронная библиотека

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 рядом причин:

· отклонением размеров, формы и расположения поверхностей сопрягаемых деталей;

· несоблюдением требований к качеству поверхностей деталей;

· неточной установкой и фиксацией элементов машины в процессе ее сборки;

· низким качеством пригонки и регулирования сопрягаемых деталей;

· несоблюдением режима сборочной операции;

· 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.

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

Точность сборки может быть обеспечена методами полной взаимозаменяемости, неполной (частичной) взаимозаменяемости, групповой взаимозаменяемости (селективной сборки), регулирования и пригонки.

Сборка методом полной взаимозаменяемости может быть осуществлена, если допуск замыкающего звена рассчитывают по предельным значениям допуска на размеры составляющих звеньев. Сборка этим методом имеет следующие преимущества:

· простота, так как процесс сборки сводится лишь к соединению сопрягаемых деталей и узлов без пригонки;

· возможность сборки по принципу потока, так как отсутствие пригоночных работ упрощает организацию поточной линии;

· возможность более широкой кооперации заводов по изготовлению деталей и узлов;

· легкость замены деталей и узлов в машинах, находящихся в эксплуатации.

Метод полной взаимозаменяемости целесообразен в серийном и массовом производстве, при коротких размерных цепях (например, в сопряжении вал – втулка) и отсутствии жестких допусков на размер замыкающего звена. Для многозвенных размерных цепей такой метод не выгоден, так как приводит к необходимости назначения весьма жестких допусков на размеры составляющих звеньев.

Сборка методом неполной (частичной) взаимозаменяемости заключается в том, что допуски на размеры деталей, составляющих размерную цепь, преднамеренно расширяют для удешевления производства.

Расширение допусков на обработку сопрягаемых деталей приводит к экономии средств и труда. Сборка методом неполной взаимозаменяемости целесообразна в серийном и массовом производствах для многозвенных цепей.

Сборка методом групповой взаимозаменяемости (селективная сборка) заключается в том, что детали изготавливают с расширенными полями допусков, а перед

сборкой сопрягаемые детали сортируют на размерные группы для обеспечения допуска посадки, предусмотренного конструктором.

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

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

Сборку деталей каждой группы ведут по методу полной взаимозаменяемости. 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.

Сборка методом регулирования заключается в том, что необходимая точность размера замыкающего звена достигается путем изменения размера заранее выбранного компенсирующего звена. В качестве компенсатора используют кольца, прокладки, регулировочные винты, втулки с резьбой, клинья, эксцентрики и др.

Сборка методом регулирования имеет следующие преимущества: универсальность; простоту 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 каким-либо чистовым методом обработки. Сборка методом пригонки трудоемка и целесообразна в единичном и мелкосерийном производствах.

Срочно?
Закажи у профессионала, через форму заявки
8 (800) 100-77-13 с 7.00 до 22.00

Читайте также:  Блок перегородочный керамзитобетонный
Ссылка на основную публикацию