Вопрос 7 – Методы достижения точности замыкающего звена размерной цепи: взаимозаменяемости полной, неполной, групповой; пригонки, регулировки.

Метод полной взаимозаменяемости предусматривает сборку машин без какой-либо дополнительной обработки деталей с установкой и заменой любой детали без пригонки. При сборке по этому методу требуется более высокая точность изготовления деталей, специальное оборудование и оснастка.

Простейшим примером использования данного метода является достижение требуемой точности зазора при соединении электроламп и патронов, в которые они ввертываются при эксплуатации.

Преимуществами метода полной взаимозаменяемости являются:

-наибольшая простота достижения требуемой точности замыкающего звена, так как построение размерной цепи сводится к простому соединению всех составляющих её звеньев;

-простота нормирования процессов во времени;

-возможность широкого использования основных преимуществ кооперирования различных цехов и отдельных заводов для изготовления деталей или сборочных единиц машин;

-возможность выполнения технологических процессов сборки рабочими, не обладающими высокой квалификациевй9 поскольку процесс сводится к простому соединению деталей.

Решение о применении сборки с полной взаимозаменяемостью должно базироваться на анализе работы механизмов и на технико-экономических расчетах. При этом основными факторами, ограничивающими использование этого метода сборки, являются требования применения точных методов обработки большого количества деталей, сложных и точных приспособлений и контрольно-измерительных приборов, что нерентабельно при небольшом объеме производства. Метод полной взаимозаменяемости целесообразен в массовом и крупносерийном производствах, где капитальные затраты на оснащение производства окупаются большим количеством изготовленных машин.

Сущность метода неполной (частичной) взаимозаменяемости заключается в том, что требуемую точность замыкающего звена размерной цепи достигают не во всех размерных цепях, а у подавляющего их большинства, когда в размерную цепь включают все звенья вновь или в ней заменяют часть звеньев без их выбора и подбора или изменения их величины. Этот метод основан на учете вероятностей отклонений размеров, составляющих размерную цепь.

Отличие рассматриваемого метода от предыдущего заключается в установлении больших по величине допусков на составляющие звенья, что делает изготовление деталей более экономичным. При этом идут на риск получения небольшого процента случаев выхода погрешности замыкающего эвена размерной цепи за пределы установленного допуска. В основе рассматриваемого метода лежит одно из известных положений теории вероятностей. По которому возможные сочетания крайних значений погрешностей всех составляющих размерную цепь звеньев встречаются несравненно реже, чем средних значений, вследствие чего возможный процент изделий, имеющих выход погрешностей замыкающего звена за пределы требуемого допуска, обычно крайне мал.

Дополнительные затраты труда и средств на исправление небольшого количества изделий, вышедших за пределы допуска, в подавляющем большинстве случаев малы, по сравнению с экономией труда и средств, получаемой за счёт изготовления составляющих звеньев с большими величинами допусков.

Преимущества данного метода по сравнению с предыдущим возрастают по мере повышения требований к точности замыкающего звена и увеличения количества звеньев в размерной цепи.

Сущность метода групповой взаимозаменяемости (селективной сборки), заключается в том, что требуемая точность исходного (замыкающего) звена достигается путем включения в размерную цепь составляющих звеньев, принадлежащих к одной из групп, на которые они предварительно разбиты.

Добавочные расходы, связанные с необходимостью измерения всех деталей точным измерительным инструментом вручную или автоматически с copтировкой, хранением и доставкой деталей отдельными группами на сборку, должны окупаться за счет экономии получаемой от обработки деталей по широким, экономически достижимым допускам.

Обычно данный метод используется для достижения более высокой точности замыкающих звеньев малозвенных размерных цепей в шарикоподшипниковой промышленности в соединениях поршней и пальцев авиационных и автомобильных двигателей и т.д.

Сущность метода пригонки заключается в том, что требуемая точность замыкающего звена достигается в результате изменения величины одного из заранее намеренных составляющих звеньев компенсатора путем снятия с него необходимого слоя металла.

При этом на все составляющие звенья размерной цепи устанавливаются экономически достижимые в данных производственных условиях допуска, и что является основным преимуществом этого метода.

Существенным недостатком метода является необходимость дополнительных работ, связанных с пригонкой компенсаторов по «месту», причём в подавляющем большинстве случаев эти работы выполняются вручную и требуют высокой квалификации рабочего.

Данный метод применим при изготовлении единичных изделий, у которых при большом количестве звеньев в размерных цепях требуется обеспечить высокую точность замыкающего звена.

Сущность метода регулировки заключается в том, что требуемая точность замыкающего звена достигается путём изменения величины заранее забранного компенсирующего звена 6eз снятия с него слоя материала.

Метод регулировки может осуществляться двумя путями:

-изменением положения одной из деталей (метод подвижных компенсаторов);

-введением в размерную цепь специальной детали требуемого размера (метод неподвижного компенсатора), в т.ч. и метод шайб.

Метод регулировки имеет следующие преимущества:

• возможность достижения любой степени требуемой точности замыкающего звена при экономических допусках на все составляющие звенья;

отсутствие пригоночных работ;

• возможность периодически, а в ряде случаев - непрерывно и автоматически сохранять требуемую точность замыкающего звена.

Данный метод эффективен при решении задач достижения высокой точности замыкающего звена в многозвенных размерных цепях, а также в таких размерных цепях, где имеются звенья, изменяющиеся по величине вследствие износа, колебаний температуры и т.д.

Недостатком метода регулировки является увеличение в некотоых случаях количества деталей в машине.