массовым длительным производством, так как при серийном и тем более при мелкосерийном производстве получается большой процент не сборки.

В завершении следует отметить, применение селективной сборки возможно применять в комбинации с другими сборочными методами: с методом полной взаимозаменяемости или с методом пригонки.

6.2. Основной принцип адаптивно-селективной сборочной технологии

Адаптивно - селективная сборка (AСС) является одной из новейших сборочных методик, основанных на принципе обеспечения высокой точности узлов и изделий в условиях серийного производства при одновременном снижении себестоимости изделия за счет учета производственно-технических возможностей предприятия и изготовления комплектующих по расширенным допускам.

Автором идеи АСС и разработчиком основных теоретических принципов и концепций АСС является сотрудник Университета Ильменау (Германия), доцент, доктор, К.-П. Цохер. Самим автором теории и под его руководством был создан целый ряд работ, посвященных исследованию основ АСС [5].

Реализация высоких требований к точности в электронном и точном приборостроении в условиях серийного и массового производства при минимальных технологических затратах заставляет заменять юстировочные и отделочные работы новыми конструктивными решениями и эффективными технологиями. Технологические затраты на контроль, юстировку и отделочные работы в электротехнике, электронике, точном приборостроении оцениваются примерно в 90 % общих затрат на сборку. Высокоразвитая сенсорика и робототехника делают возможным гибкое автоматизированное решение процесса с помощью удобного сбора и обработки информации. Гибкое производство деталей и сборка, математически представленные в виде взаимосвязанной цепи, делают возможным управление процессом в условиях реального времени и образуют прочный фундамент для широкого применения АСС.

Условие для применения АСС математически можно представить с помощью следующего выражения:

где, δYтр - функциональный требуемый допуск на целевую величину; δYреал - в действительности реализуемый допуск на целевую величину.

105

Выполнение условия (6.7) говорит о том, что применение метода полной взаимозаменяемости является не возможным. Обеспечение требуемого

функционального допуска δYтр возможно только при применении метода не

полной, групповой взаимозаменяемости. Применение данного метода приводит к возникновению дополнительных экономических затрат на организацию сборочного процесса. Однако, суммарные затраты при применении АСС для условия

Ψ = δYреал δYтреб >1

и высоких точностных требований к изделию, а также высоком коэффициенте выхода продукции будут значительно меньше, чем суммарные затраты без

,

Рис. 6.2. Затраты на изготовление комплектующих и сборку

На основании вышесказанного можно сделать вывод, что приоритетами адаптивно-селективной сборочной технологии являются улучшение качества продукции при одновременном снижении ее себестоимости. Измерение изготовленных на самом предприятии изделий или поставленных с другого комплектующих, а также упорядочение этих изделий по группам допусков в

106

условиях реального времени, становятся главными задачами исследуемой в данной работе сборочной технологии.

Одним из главных основополагающих и отличительных моментов исследуемой

технологии АСС является специфическая концепция модели допуска , на которой базируется точностной расчет по методике АСС.

В основе данной модели допуска лежит функциональная взаимосвязь. Для удобства функциональная взаимосвязь f преобразовывается из размерной в безразмерную характеристику и представляется в виде ряда Тейлора для номинальных значений X1... Xn и Y. При этом сразу возникает условие:

номинальные величины и не должны быть равны 0 - ограничение модели допуска АСС. Затем производится дифференцирование функции преобразования по входящим в нее параметрам, что представляет собой один из нескольких методов нахождения передаточных функций первичных погрешностей.

С помощью ряда последовательных преобразований, выводится математическое выражение, обозначенное, как квадратичная модель допуска:

,

(6.8.)

где, - номинальные значения величин влияния Xi (i=1,..,n) и целевой

величины Yk (k=1,...,l), - величины влияния, воздействие которых имеет не линейный характер.

Точностной расчет АСС - методики использует понятие относительного допуска:

где, Xi - абсолютный допуск ( Xi=±(xmax-xmin)/2)) величины влияния. Использование относительных допусков является отличительным моментом точностного расчета по рассматриваемой методике, не один из традиционных сборочных методов не оперирует относительными допусками.

107

Для удобства проведения расчетов и с учетом (6.8) формула (6.9) преобразовывается следующее выражение:

, (6.10)

где, и

где: - весовой коэффициент 1-го порядка и - весовой коэффициент 2-го порядка, которые зависят от номинальных значений x1* , x2* ,…, xn*.

Весовые коэффициенты характеризуют значение допусков и степень влияния

качества). Весовые коэффициенты , имеющие наибольшее значение, определяют основное направление организации и управления процессом изготовления, а также контроля качества, с целью обеспечения основных требований к качеству продукции. Весовые коэффициенты первого порядка

играют решающую роль при определении допусков т.к. значения весовых коэффициентов второго порядка со своими квадратичными

одночленами имеют ничтожное влияние на допуск признака качества , вследствие того, что дельа Xi<<1. Таким образом, модель допуска (6.10), используемая для проведения точностных расчетов по методу АСС обладает возможностью применения ее для не линейных функциональных взаимосвязей f, связывающих входные и выходные параметры узла или изделия по физическим или химическим характеристикам. Помимо модели допуска (6.10) АСС базируется на следующих основных понятиях (рис. 6.3):

-определение реального вероятностного распределения признаков качества (величин влияния) изготовленных и поставленных от стороннего производителя узлов и отдельных деталей;

-назначение приемлемых границ групп допусков для обеспечения требуемых функциональных допусков признака качества Y для собираемых узлов или изделий в целом;

108

изменению его состояния с течением времени. Изменение во времени параметров технологического процесса изготовления деталей ведет к изменению характера кривой вероятностного распределения действительных значений величин влияния, что происходит вследствие изменения таких характеристик процесса изготовления, как математическое ожидание и дисперсии, что в последствии, выражается в росте количества не сборки.

Адаптивный компонент реализуется посредством:

-периодически повторяющееся определение и оптимизация границ групп допусков, с учетом числа не собранных комплектующих;

-корректировка параметров процесса изготовления на основании определенных изменений

Реализация АСС подразумевает условное выделение среди комплектующих базовой детали Е1. Условным признаком базовой детали является то, что технологическая последовательность сборочного процесса начинается именно с нее. Одновременно с этим, базовый элемент Е1 элементами является структурным, как и все остальные комплектующие Еi (i=2,…,n). Решение о том, какая из комплектующих будет являться базовым элементом принимается на этапе подготовки производства и организации сборочного процесса, исходя из технологических и конструктивных соображений.

В соответствии со степенью интеграции учета и переработки измеряемых параметров в процессе сборки, АСС может быть реализована:

-с предварительной укладкой в магазины;

-с промежуточным накопителем;

-с большим количеством сборочных установок.

При реализации технологии с предварительной укладкой в магазины комплектующих происходит непосредственная (прямая) сортировка по группам допусков или размеров.

При реализации сборочного процесса с использованием промежуточного накопителя и технологии с наличием большого числа сборочных установок необходимо только информационное упорядочение комплектующих с помощью управляющего компьютера при переменной загрузке промежуточных накопителей и сборочных установок.

110

Группы допусков рассматриваются для требуемого функционального допуска δYтреб для которого существует функциональная взаимосвязь f с признаками качества Xi всех комплектующих.

Под группой допуска Ti признака качества Xi минимальной ширины bi подразумевается полуинтервал [λi ,πi ) , где λi - нижняя граница интервала, а

πi - его верхняя граница, или иначе интервал [λi ,πi ]. Разница состоит во включении или не включении значения верхнего интервала в группу.

Каждая группа допуска Tis величины влияния Xi может быть представлена через величину Fis - содержание, площадь группы допуска, которая лежит внутри

границ [λi ,πi ].

Минимальная ширина групп допусков определяется точностью измерительной техники, поэтому для всего множества s является

действительным условие:

-последовательность групп допусков должна быть беспрерывной, т.е. группы допуска не должны иметь между собой интервалов;

-принадлежности комплектующей к той или иной группе допуска, должна быть однозначной, т.е. группы допусков не должна накладываться друг на друга;

111