1.5. Застосування теорії розмірних ланцюгів та

компенсаторів під час ремонту верстатних комплексів

Одним зі способів, що дозволяє вибрати економічно обґрунтовані допуски на виготовлення деталей та складання машин, є спосіб, оснований на розрахунку розмірних ланцюгів.

Залежно від призначення поверхонь деталей їх ділять на такі основні види. Поверхні базування, установлюють положення даної деталі відносно інших деталей та вузлів, які разом з нею входять до складу машини. За допомогою допоміжних баз деталі задають положення інших деталей, що приєднуються до неї під час складання механізму (машини). Вільні поверхні визначають конструктивне оформлення даної конкретної деталі і не мають контактів з поверхнями інших деталей. Виконавчі поверхні забезпечують виконання деталлю заданої функції. Наприклад, в токарному верстаті виконавчими поверхнями є базові поверхні переднього кінця шпинделя, пінолі задньої бабки та різцетримача. Саме їх взаємне розташування визначає спроможність верстата виконувати службове призначення.

Сукупність розмірів, розташованих у певній послідовності, що утворюють замкнений контур і зв'язують поверхні та осі деталей, положення яких потрібно визначити (установлює відстані між ними або повороти) називається розмірним ланцюгом. Розмірний ланцюг зображується у вигляді схеми.

Необхідну точність з’єднання деталей, а отже і точність замикальної ланки розмірного ланцюга можна забезпечити одним з чотирьох методів.

При використанні методу повної взаємозамінності деталі, які утворюють розмірний ланцюг, виготовляють настільки точно, що заміна будь-якої з них іншою аналогічною деталлю (відхилення її розмірів мають знаходитись в допустимих межах) не позначається на точності замикальної ланки. Перевагою даного методу є спрощення процесу складання - необхідна точність замикальної ланки забезпечується автоматично, як результат правильно здійсненого з'єднання виготовлених з високою точністю деталей. Під час ремонту машини взаємозамінність деталей дозволяє значно спростити також і процес відновлення складальних одиниць, яке при цьому часто зводиться до простої заміни зношених деталей новими. Ще одна перевага розглядуваного методу пов’язана зі зниженням вимог до кваліфікації слюсарів-ремонтників.

Метод неповної взаємозамінності відрізняється від попереднього тим, що при його реалізації точність замикальної ланки розмірного ланцюга забезпечується не всіма розмірними ланками, а лише певною їх множиною. Перевагою даного методу є те, що допуски, які призначаються при його здійсненні на розміри деяких деталей, значно ширші, ніж при використанні методу повної взаємозамінності. Останнє обумовлює його більшу економічність.

Метод підбору (групової взаємозамінності) полягає в тому, що деталі виготовляють за економічно виправданими відносно широкими допусками і далі після обмірювання сортують на групи, в межах яких відповідні розміри деталей практично не відрізняються один від одного. Наступна стадія передбачає комбінування різними деталями з тим, щоб при їх складанні була дотримана точність розмірного ланцюга. Метод підбору досить широко застосовується в ремонтній практиці особливо при наявності на складі великої кількості запасних частин.

При використанні методу пригінки необхідна точність замикальної ланки розмірного ланцюга досягається завдяки зміні розміру іншої наперед вибраної ланки. Деталь, що піддається обробці під час пригінки, називають компенсатором. Реалізація даного методу дозволяє знижувати вимоги до точності складових ланок розмірного ланцюга, що дуже важливо при виконанні ремонтних робіт, особливо при ремонті одиничних моделей машин.

П орушення точності замикальної ланки, що звичайно обумовлено зносом виконавчих поверхонь може бути компенсовано за рахунок зміни розмірів або положення механізму. Останнє безпосередньо позначається на розмірі замикальної ланки розмірного ланцюга.

На рис. 1.5 показаний розмірний ланцюг, що визначає відстань між осями переднього та заднього центрів токарного верстата, в якому складовими ланками є відстані: від осі заднього центру до поверхні основи задньої бабки A₁, від поверхні основи до напрямних станини А₂, від напрямних до осі переднього центру А₃; зазор між осями переднього та заднього центрів верстата є замикальною ланкою розмірного ланцюга А_Δ.

Точність складання верстата визначається величиною зазору з рівняння

А_Δ = A₁ + А₂ + А₃.

При ремонті верстатних комплексів теорія розмірних ланцюгів застосовується з метою забезпечення точності окремих складальних одиниць та обладнання в цілому, а також при виборі методу складання, реалізація якого дозволяє одержати задану точність.

В розглянутому вище прикладі з токарним верстатом, для дотримання допуску А_Δ замикальної ланки найбільш раціональним є застосування методу пригону компенсаційних накладок, що закріплюються на поверхні основи задньої бабки для забезпечення необхідного розміру А₂ та збігу центрів передньої та задньої бабок. Другий варіант - корегування розміру А₁, яке здійснюється шляхом розточування отвору під піноль задньої бабки з необхідним зміщенням його осі та подальшим виготовленням нової пінолі. Інколи використовують водночас установлення накладок та виготовлення нової пінолі [12].