9.Методы достижения точности

Под точностью сборки понимается свойство процесса обеспечивать соответствия значения параметров изделия заданным в конструкторской документации.

Достижение точности сборки обеспечивается использованием сборочных размерных цепей. В технологии сборки решаются 2 типа основных задач.

Первая задача – анализ качества собираемых изделий на основе проверки правильности назначенности допусков.

Вторая задача – анализ точности сборочных позиций

Точность сборки характеризуется значением размера замыкающего звена.

Расчеты сборочных размерных цепей могут производится различными методами:

1.метод расчета на max и min, который учитывает только предельные отклонения звеньев и их неблагоприятные сочетания

2.вероятностный метод, который учитывает законы рассеивания размеров деталей и случайных характеристик, их сочетания в сборке.

Метод полной взаимозаменяемости

Обеспечивает достижение требуемой точности замыкающего звена размерной цепи, путем включения в нее составляющих звеньев без выбора, подбора и изменения их значения

Для этого метода сборки используется метод max и min

Звенья называются увеличивающими если при его увеличении, увеличивается размер замыкающего звена

Звено называется уменьшающим если при его увеличении возникает уменьшение замыкающего звена

1.Расчетп поля допуска замыкающего звена; размер замыкающего звена определяется как сумма увеличивающих звеньев минус сумма уменьшающих звеньев.

2.Наибольший предельный размер замыкающего звена

3.Наименьший предельный размер замыкающего звена

4.Допуск на размер

5.Верхнее предельное отклонение ESA₀

6.Нижнее предельное отклонение EIA₀

7.Предельное отклонение замыкающего звена мб определено по значениям координаты середины поля допуска TA₀/2

После расчета величина допуска корректируется в соответствии с единой системой допусков и посадок, при этом величина допуска должна соответствовать расчету TA₀

Расчет допусков размеров составных звеньев по величине допуска замыкающего звена (прямая задача)

В расчетах технологических размерных цепей задача решается с использованием способа пробных расчетов, при этом на все составляющие звенья назначаются допуски, экономически достижимые при предположительных видах обработки., допуски соответствуют определенным квалитетам точности по ГОСТ. После этого определяется величина ожидаемого поля рассеивания замыкающего звена w₀ и координата середины его поля рассеивания w₀ = TA₀/2(величина допуска).

Полученное значение сравнивается с требуемым допуском, если характеристики поля рассеивания превышают ожидаемое, то производится ужесточение допусков одного или нескольких звеньев и выполняется проверочный расчет Назначение допусков осуществляется методом последовательно-приближением. Для сокращения расчета экономически допустимые допуска назначаются на все звенья кроме одного выбранного в качестве регулирующего звена.

В качестве регулирующего звена принимают звено точная обработка которого не вызывает затруднения, а его размер при этом достаточно велик.

Предельное отклонение для всех звеньев кроме регулирующего обычно назначают как для основных валов/отверстий или симметрично в зависимости от типа поверхности.

Допуск регулирующего звена определяется по формуле

Координаты середины поля допуска регулирующего звена если оно увеличивающее

Если звено уменьшающее

При расчете многозвенных цепей для облегчения первоначального назначения допусков в начале расчета определяется величина среднего допуска

Расположение полей допусков относительно минимального размера производится по принципу допуск в металл, т.к. на охватывающие размеры допуски со знаком +, охватываемые -.

Сборка с неполной взаимозаменяемостью

При данном методе сборки требуемая точность достигается не у всех деталей. В основе расчета размерных цепей лежит вероятностный метод который учитывает фактическое распределение истинных размеров внутри поля допуска и вероятности их различных сочетаний при сборке.

Расчет поля допуска замыкающего звена вероятностным методом.

Суммирование случайных величин (размеры, массы, шероховатости) производится квадратически. Причем эта сумма в свою очередь является случайной величиной изменяющие по определенному закону распределения.

Закон распределения замыкающего звена, тем ближе к нормальному, чем больше составляющих звеньев имеет размерная цепь.

Наименьшее количество звеньев при котором происходит распределение по нормальному закону составляет:

-если составляющие размеры распределяются по закону равной вероятности, то 4 звена

-если по закону Симпсона, то 3 звена

-если по закону нормального распределения, то 2 звена

Считается, что вероятностный м-д дает правильный результат при числе звеньев м-1≥4

Групповая сборка

Сущность метода заключается в сортировке изготовленных деталей на группы. Такая необходимость возникает в случае если технологические и конструкторские допуска не совпадают.

Преимуществом данного метода является возможность повышения точности сборки при низкой точности изготовления деталей.

Недостатком является увеличение незавершенного производства и затраты на сортировку, которые окупаются за счет высокого качества. Метод используется для сборки точных подшипников и шатунно-поршневой группы двигателей вн сгорания. Число групп изделий определяется по формуле Сумма технологических допусков деленное на конструкторский допуск

n_гр=CTA_i/TA_i

для уменьшения объема незавершенного производства при изготовлении деталей следует обеспечивать распределение размеров по одинаковым законам. Расчет ведется по м-ду max-min.

Метод обеспечения точности регулирования

Заданная точность замыкающего звена достигается изменение размера одного из звеньев, остальные детали изготавливаются с расширенными допусками. Звено которое подлежит регулированию называется компенсатором.(бывают нерегулируемые и регулируемые)

К недостаткам метода регулирования относят некоторое усложнение конструкции и увеличивает трудоемкость

Метод используется в редукторах автомобилей

Расчет параметров размерных цепей проводят методом максимума-минимума или вероятностным методом

Для выбора наиболее подходящего метода расчета соблюдают последовательность:

1.Определение значения среднего размера и среднего допуска

2.По полученным значениям определяется средний класс точности, если он соответствует 9 квалитету и грубее, то выбирается расчет на max-min, если 10 то вероятностный метод.

При получении средних значений ниже 9-10 квалитета точности должен быть выбран один из методов компенсации замыкающего звена пригонкой или регулированием. Величина необходимой компенсации отклонений замыкающего звена определяется по формуле

– допуск замыкающего звена

- производный допуск замыкающего звена, определенный в зависимости от числа звеньев.

Размер компенсирующего звена увеличивается на величину для уменьшающих звеньев (~для диаметров валов) и уменьшается на эту величину для увеличивающих звеньев (~ диаметры отверстий)