5.12.3. Задачи, решаемые с помощью размерных цепей

Расчет размерных цепей является необходимым этапом конст­руирования, производства и эксплуатации изделий. С помощью раз­мерных цепей могут быть решены, в частности, следующие задачи: установлены геометрические и кинематические связи между размерами деталей, определены номинальные значения отклонении допусков размеров; установлены нормы точности и разработаны технические ус­ловия на машину и ее составные части; осуществлена проверка правильности простановки размеров и отклонений на рабочих чертежах; выполнен расчет межоперационных размеров, припусков допусков; обоснована последовательность технологических операций при изготовлении и сборке изделий; о обоснована необходимая точность приспособлений; осуществлен выбор средств и методов измерений. Полный расчет размерных цепей выполняется в процессе разра­ботки рабочего проекта изделия.

5.12.4. Методы расчета размерных цепей

ГОСТ 16320—80 устанавливает методы расчета размерных цепей с использованием различных методов достижения точности замы­кающего звена, в частности: метод полной взаимозаменяемости; метод неполной взаимозаменяемости (вероятностный метод); метод групповой взаимозаменяемости (селективной сборки); метод при­гонки; метод регулирования.

Метод полной взаимозаменяемости — метод взаимозаменяемос­ти, при котором требуемая точность замыкающего звена размерной цепи обеспечивается при включении в нее или замене в ней любого звена без подбора или изменения его величины При достижении точности замыкающего звена методом полной взаимозаменяемости детали при сборке соединяются без пригонки. При любом сочетании размеров деталей, изготовленных в пределах расчетных допусков, значения замыкающего звена не выходят за установленные пределы. Расчет размерной цепи производится ме­тодом максимума-минимума.

Этот метод расчета обычно используется в индивидуальном и мелкосерийном производствах; при малой величине допуска на ис­ходное звено и небольшом числе составляющих звеньев; при боль­шом допуске на исходное звено.

Преимуществами метода являются: простота и экономичность сборки; упрощенная организация сборочных процессов; возможность широкой кооперации заводов; упрощение системы обеспечения за­пасными частями и т. п.

К недостаткам можно отнести более высокую стоимость изго­товления изделия, так как допуски составляющих звеньев получа­ются меньше, чем при других методах.

Метод неполной взаимозаменяемости — метод, при котором тре­буемая точность замыкающего звена обеспечивается не у всех объек­тов, а у заранее обусловленной их части. Для обеспечения техничес­ких требований в этом случае предполагается введение дополни­тельных операций обработки.

Детали при сборке соединяются, как правило, без пригонки, ре­гулировки, подбора, но при этом у небольшого количества изделий (количество изделий принимается заранее) значение замыкающего звена выходит за установленные пределы. Расчет размерных цепей производится вероятностным методом.

Метод применяется в серийном и массовом производствах; при малой величине исходного звена и относительно большом числе составляющих звеньев.

Преимущества метода те же, что и у метода полной взаимозаме­няемости. Стоимость изготовления существенно ниже за счет рас­ширения полей допусков составляющих звеньев (по сравнению полной взаимозаменяемостью).

Недостатком метода является необходимость использования вы­сококвалифицированных рабочих для подгонки некоторых дета­лей тех изделий, у которых замыкающее звено выходит за установ­ленные пределы.

Метод групповой взаимозаменяемости — метод, при котором тре­буемая точность замыкающего звена размерной цепи обеспечивается путем включения в нее составляющих звеньев, принадлежащих к одной из групп, на которые они предварительно рассортированы.

Детали, заранее рассортированные на группы, при сборке со­единяются без подгонки. При этом обеспечивается требуемое зна­чение замыкающего звена.

Метод применяется в массовом и крупносерийном производстве для малозвенных размерных цепей.

Достоинством метода является возможность достижения высо­кой точности замыкающего звена при экономически целесообраз­ных полях допусков составляющих звеньев^

Недостатками метода являются: наличие незавершенного про­изводства («лишние детали»); дополнительные затраты на предва­рительную сортировку деталей на группы; усложнение процесса орга­низации сборки; усложнение обеспечения запасными частями.

Расчет размерной цепи обычно ведется методом максимума-минимума.

Метод пригонки — метод, при котором требуемая точность за­мыкающего звена размерной цепи обеспечивается изменением спе­циального звена (компенсирующего), предусмотренного в ней, пу­тем снятия слоя материала.

Величина слоя, подлежащего съему, определяется после предва­рительной сборки и измерений. Расчет размерной цепи ведется ме­тодом максимума-минимума или вероятностным методом.

Метод применяется в индивидуальном производстве.

К преимуществу метода следует отнести то, что на все составляю­щие звенья можно назначить экономически целесообразные допуски.

Недостатками метода являются; значительное увеличение сто­имости сборки и снижение производительности труда на сборке; усложнение обеспечения запасными частями.

Метод регулирования — метод, при котором точность замыкаю­щего звена размерной цепи обеспечивается изменением компенси­рующего звена без снятия слоя материала.

Метод находит широкое применение во всех типах производ­ства, когда требуется высокая точность замыкающего звена.

К преимуществам метода можно отнести: возможность регули­рования размера замыкающего звена с целью обеспечения требуе­мой точности; возможность компенсации износа в процессе эксп­луатации; возможность назначения на составляющие размеры эко­номически целесообразных полей допусков.

К недостаткам метода можно отнести: усложнение конструкции сборочной единицы; усложнение сборки.