Основные схемы увязки форм и размеров деталей и оснастки
В авиастроении часто употребляется такое понятие, как увязка. Что это такое и в каких случаях употребляется это понятие? В литературе увязкой называется согласование размеров между собой. Это связано с тем, что изготовление деталей и сборка их в приспособлениях осуществляются по особым носителям информации о необходимой форме и размерах. Таковыми носителями информации являются плазы, шаблоны, эталоны, макеты. При изготовлении двигателей, редукторов, приборов согласование размеров сопрягаемых деталей определяется допусками и посадками, которые характеризуют характер взаимодействия деталей в узлах. Это подвижные соединения, неподвижные, т.е. посадки с зазором, с натягом, переходные. Они зависят от физических явлений в данном узле, агрегате, соединении, зависят от той точности, которая обеспечивает работоспособность изделия в условиях эксплуатации. Конструктор устанавливает допуски на замыкающие (исходные) звенья размерных цепей. Так простая размерная цепь в соединении золотника с корпусом должна обеспечить зазоры в пределах долей микрометра. И вот для обеспечения этого зазора и назначаются жесткие допуски на геометрию соединяемых деталей, а размер обеспечивается индивидуальным подбором. Так же назначаются допуски в зубчатых зацеплениях, чтобы обеспечить оптимальную величину бокового зазора, которая зависит не только от допусков на шестерни, валы, но и на корпуса, в которых располагаются детали зубчатых передач.
В процессе сборки планера летательных аппаратов замыкающим звеном размерных цепей является обвод, который образуется как деталями каркаса и обшивки, так и стапелями, в которых происходит сборка. Детали имеют большие размеры малую жесткость, сложную форму. Их параметры определяются шаблонами, изготовленными по плазу, который в свою очередь выполнен на специальных установках. Сборка осуществляется на стапелях, которые также изготавливаются по шаблонам. В этом случае важно, чтобы сопрягаемые детали обеспечивали окончательный, замыкающий контур обвода планера. Например, это может быть совпадение профиля боковины шпангоута, на который будет наложена обшивка планера и которая образует сам обвод, и профиля стапеля, к которому он должен прилегать, или профиля рубильника. Вот здесь и должны быть увязаны размеры и профиль стапеля с размерами и профилем боковины шпангоута. Таким образом прилегание профиля боковины к стапелю должна обеспечить допускаемые зазоры между ними про профилю. Вот это и будет увязка, т.е. согласование размеров и профиля стапеля в сборке с остальными деталями, образующими каркас шпангоута.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что увязка это есть согласование размеров размерной цепи, состоящей из деталей, образующих каркас обвода, например, планера и размеров стапеля, в котором производится сборка. Замыкающим звеном такой размерной цепи является допуск на отклонение обвода от теоретического профиля, материальным носителем которого может являться шаблон контрольно-контурный.
В зависимости от выбранного первоисточника и средства увязки для отдельных агрегатов и планера в целом могут использоваться следующие методы увязки: чертёжно-инструментальный, чертёжно-шаблонный, чертёжно-макетный, плазово - инструментальный, плазово - шаблонный, плазово - макетный, эталонно -инструментальный, эталонно -шаблонный, эталонно- макетный, программно -инструментальный, программно -шаблонный, программно -макетный.
Рис 2. Принципы образования размеров и форм: а) связанный б) независимый |
Схема увязки размеров А и В по связанному принципу образования форм и размеров(рис. 2,а) имеет общие для обоих размеров этапы, число которых р. Каждая из ветвей образования конечного размера А и В имеет соответственно q и r этапов.
Поля производственных погрешностей каждого из размеров и увязки двух размеров между собой могут быть описаны следующими уравнениями:
;
;
;
где
-поля
производственных погрешностей размеров
А и В соответственно;
-поле
производственной погрешности увязки
размеров А и В;
,
,
-
поля производственных погрешностей
общих i и индивидуальных
j и k
этапов.
Поля
погрешностей общих для обоих размеров
этапов не влияют на точность увязки
этих этапов между собой.
Из приведенных уравнений находятся условия, при которых точность увязки размеров А и В выше точности каждого из этих размеров:
,
если
;
,
если
.
Таким образом, для того чтобы обеспечить высокую точность увязки размеров, необходимо все этапы, дающие большие погрешности в каждой из индивидуальных ветвей, перенести в общие для обоих размеров этапы. В этом случае погрешность увязки будет меньше погрешности каждого из размеров.
Воспроизведение размеров сопровождается обработкой поверхностей, образующих заданную форму изделия. Операции переноса формы на рис. 2 показаны квадратами, а размеров - кружками.
Основное достоинство рассмотренного принципа состоит в том, что он позволяет обеспечить взаимозаменяемость изделий малой жёсткости, сложной формы и больших габаритных размеров. Именно принцип связанного образования форм и размеров является теоретической основой плазово - шаблонного метода увязки заготовительной и сборочной оснастки, применяющегося в производстве ЛА.
Увязка на основе независимого принципа образования размеров и форм изделий (рис.2,б) не содержит общих этапов переноса каждого из размеров. В этом случае перенос размеров А и В осуществляется независимо друг от друга при разном в общем случае числе индивидуальных этапов m и n. Поле погрешности увязки размеров А и В, в этом случае запишется в виде:
,
где
-поля
погрешностей j-го
и k-го
этапов переноса размеров А и В.