
книги из ГПНТБ / Еремин А.Н. Автоматизация сборочных процессов. Теоретические основы автоматической сборки учеб. пособие
.pdf
|
|
|
- |
1 8 ^ |
|
|
.там |
|
|
|
|
|||
pose, фаски должны быть, еолв |
<Х > |
<Хгар |
|
и требуется |
г а |
|||||||||
рантировать автоматическую сборку. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Ширина фаски |
определяется |
|
по |
(18). |
|
|
|
|
|
|
|||
|
З.Раостояя-е |
иевду уторами при базировании по |
|
|||||||||||
|
|
внутреннем |
поверхностям. |
|
|
|
|
|
||||||
|
Ба^лрование деталей'по внутренним поверхностям ооушест^ |
|||||||||||||
вляется, обычни, по способу 4 на выдвияной упор - штифт |
или |
|||||||||||||
конус (фнг . бяі . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На фиг.І2а приведен прииѳр сборки |
узла: вал |
~ |
втулка |
||||||||||
о комбинированный вариантом базирования деталей.Вал базиру |
||||||||||||||
ется |
на наружной |
поверхности |
на |
|
яѳсткий |
упор 2 |
или |
3, втулка |
||||||
- не |
внутренней |
поверхности |
на |
выдвижной |
|
упор - штифт 4. |
|
|||||||
|
В сравнении о ранее рассмотренными |
|
вариантами |
базировав |
||||||||||
няя собираемых деталей по улорам |
1-2, |
1-2' |
, 1-2" |
, |
1-3 |
(фиг, |
||||||||
І І д , І 2 а ) , данные |
варианты базирования |
по |
упорам |
2-4, |
3-4(фиг. |
|||||||||
І2а) имеют свои |
преимущества и недостатки. |
|
|
|
|
|||||||||
|
При встречных упорах 2-4 |
расстояние |
ыеаду |
НИМИ при точ- |
||||||||||
пой |
настройке h-О |
а смещение |
|
ори |
отверстия |
С - £ |
|
• . |
Необяза^лльно наличие заходных фасок на посадочных поверхно
стях собираемых деталей. Обеспечивается гарантия автоматичен ской сборки при любых заданных размерах вала ct-^'Ot^fj? .
Это наилучший вариант базирования деталей в смысле простом расчетов и точности ввашіной ориентации деталей.
При варианте |
одностороннего расположения упоров 3-4 |
||||||||
(фиг.І2а) требуется рассчитывать |
расстояние |
»"?аду шши |
f)3Jj |
||||||
и диаметр |
вала |
et |
|
» обеспечивающих |
гарантийную |
авто |
|||
матическую |
сборку. |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
/ |
|
юлх |
,пч'г) |
f. min |
|
|
|
|
|
"Зг-* |
= |
О-га? |
-<Ze |
- П |
гор |
|
Щ |
|
Атіп |
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
£-±гсиі - |
гарантированный |
зазор. |
|
|
||||
Как н-здостаток базирования |
собираемых деталей по внут- |
||||||||
Г чіним |
поверхностям |
- сложность |
конструкции |
выдвпаяого |
упора |
||||
и подача к нему базовой детали - |
втулки. |
|
|
||||||
|
Ника приведен припер вше |
бо£іе |
олоаного варианта |
ба- |
|
-19- |
|
аирования по |
внутренним поверхностям на |
ступенчатую .рпзву" |
- упор полых |
деталей собираемого узла:, |
втулка -.кольцо. ' |
На расчетной схеме (фиг.126) локаэан худший случай базирования, которому соответствует вариант базировг. :ия іа встречных упорах или вариант, возможный, при свободной ориен тации деталей.
Принятый вариант может обеспечить автоматическую сборку только при условии выполнения эвходной фаски на той или дру
гой собираемых деталей. |
|
_ |
|
Ширина фаски |
6 |
|
О. о - Oct - ô i |
Здѳоь: |
/ |
. |
man |
ПОЭТОМУ |
, |
. |
. |
/*W |
• * |
ч> • |
Еолн учеоть возможный экснеитриситет между осями ступе |
||||||
ней призмы (- С) |
« іо. иирину фаски нужно увеличить на эту |
в е |
||||
личину. Графическое |
решете |
оирииы фаоки д1 |
показано ив |
|
||
фиг.І2в о учетом |
- |
é, і |
|
|
|
|
4.Выбор расстояния между упорами на оборонной позиции.•
Как правило, нужно выбирать такое расстояние между упе» рами, которое пбеопѳчивало бы уолонне гарантийное» автомати ческой .оборки и сохраняло бы характер заданной посадки в оо» бираѳыом узле (например, посадка ходовая, широко-ходовая и т . д . ) .
Для наглядности, ниже приведен пример выбора межулоріого расстояния с цифровыми раочетами, для случая,.оборки под вижного соединения: вал - втулка, о базированием деталей по наружным поверхностям на упорах 1-2, 1-2' , 1-2" (фиг.ІІд). Посадка X по системе отверстия. Наружный диаметр втулки D
|
|
|
|
|
|
- |
20 - |
|
|
|
|
|
|
выполнен по 3-му классу точности |
системы |
вала., |
|
||||||||||
Исходные данные: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
с/ = 2 0 ° ' О С З |
ыи - |
диаметр отверстия втулки; |
|
|||||||||
|
D |
|
=.цо°,0*°ш |
|
- |
наружный диаметр |
втулки; |
|
|||||
| |
Q |
|
=±0.о2оии |
- |
эксцентриситет между осями отвѳр- |
||||||||
|
|
|
|
о.оѵо |
|
стия |
ц нарувного' диаметра втулки; |
||||||
|
СС •= 2Cf,c>iotiu |
- |
диаметр вала; |
|
-, |
|
|||||||
|
4; |
= opto |
мм - |
допуск |
на установку |
упоров. |
|
||||||
|
|
Додоаеиие упоров 1-2 |
|
(фиг.ІІд). |
|
|
|
||||||
Гарантийный зазор, обеспечивающий надевность автомати |
|||||||||||||
ческой |
сборки по (9) в |
абсолютных |
|
величинах |
|
|
|
||||||
.min |
Sj> |
|
р. |
|
OOS |
|
|
|
|
|
|
||
Äъар |
> -Б~ + Se + öh |
=r -5— + 2-002 + 001 = 0075 |
мм |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I max |
|
Гарантийный |
(расчетный) диаметр |
вала |
^гор |
по(8) |
|||||||||
и расетоянав |
меаду |
упорами 1-2 |
h/nin |
10(14) |
|
||||||||
по(І4) |
|
|
|||||||||||
|
^ = Ѵ ( А і ^ с ! Г ) - е |
- |
|
|
|
||||||||
|
|
s |
qs-(4o + 20)-0,02 |
= 30 |
°-02m» |
|
|||||||
|
|
|
Половениѳ упоров 1-2' |
(фиг.ІІд). |
|
|
|||||||
Ширина фаски |
6 |
на одной детали, гарантирующая |
неп |
||||||||||
рерывность |
автоматической |
сборки |
по (18) |
|
|
|
|||||||
J ï |
- ~ |
+ АІор & |
|
+ QO?S> |
0,087 |
я О.•/ мм |
|||||||
*~ |
Расчетный диаметр |
вала |
|
по (17) и расстоншіа |
меа |
||||||||
ду ynoDaua 1-2' |
Цт |
^ по (16) |
|
|
|
|
|
|
- 21
I max
Положение упоров 1-2" (фиг . ІІд) .
Фаски на обоих собираемых деталях того же размера <f«
0,1 мм. |
|
|
; / |
Расчетный |
диаметр вала |
d по (17' )и расстояние меж |
|
ду упорами 1-2" |
h"max |
по (16 ' ) |
|
d = dzap |
+ 8І |
=20 |
+ â:0,t = SO MM |
*Lxs. |
|
|
h„in+Zé^30-°fi2+2-0.^3ù°J8«M |
Результаты расчетов показывает, что • а) непрерывность (бесперебойность) автоматической обор
ки узла |
обеспечивают |
вое рассмотренные варианты |
располояаяия |
||
упоров: |
1-2, 1-2' и 1-2" ; |
. |
" |
|
|
б) |
сохранность |
характера |
заданной |
посадки |
X в ооби- |
раамоы узла обеспѳчиввсимзя только вариантом-раополояѳния упо
ров 1-2' , так как при.этом расчетная вѳ^личяна вала |
d'= 20°,OZ!f~ |
||||
больше |
заданного |
сСт'п^ 20^2^ |
меньше |
dmax= |
20°-оѴ. |
|
При расположении упоров 1-2 и 1-2 " расчетный |
диаметр |
|||
вала |
d™*=ääcp7K d"= |
9 0 о Л Т ' |
нэ обеспечивают ха |
рактер посадки в собранном узле. Подобные расчеты можно сде лать и для других.вариантов расположения базовых упоров па сборочной позиции.
5.Анализ влияния перекоса осей деталей на условия автоматической сборки.
На точность ориентации деталей, а следовательно, на их собираемость при автоматі. іеской сборке влиязі че тольно парал-
- |
22 |
- |
, |
пальнов смещение, во a перекос |
осой оопрягаемых деталей при |
||
поворота. |
|
|
|
Пвроко" осей возмовѳи |
по |
разный причинам.Например, |
в |
результате вападания о перекосом одной детали в другую (фиг. ІЗа) при сопряжении о зазором и овободным базированием дета
лей.(Способ |
І в , |
фі.^.Зв) или в результате неточности изготов |
|
ления |
одной |
из |
сопрягаемых деталей (фиг.ІЗб,в) или неточности |
нзгоіовленая базовых упоров (фаг . ІЗс) . |
|||
|
Влияние переноса модно учесть расчетом или заранее при |
||
нять |
меры к |
его |
устранению. |
На фиг.ІЗд изображена схема перекоса деталей при оборке подвижного сопряжения: вал - втулка. Смещение оси вала при
перекоса обозначено - Сп |
. , |
|
|
|
|
||||
Из сравнения |
прямоугольных треугольников А СХо С шАобс/ |
||||||||
(заштрихованные) |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
&)*=(са)2-(еа)г= |
|
|
cC-d* |
|
|||
Кроне того, |
отношение |
|
L ^ |
, |
|
|
|||
|
|
• |
с |
|
I |
|
|
||
где: L~£ |
при малом угле |
наклона |
(пѳрѳкоаа) оС |
, |
|||||
Тогда смешение |
оси |
вала при перекосе |
|
|
|||||
|
... |
c „ - ; f |
K |
S |
1 ? |
" |
* |
t « ) |
|
Определение |
величины |
Çn |
|
раочетом |
возможно для олучая сбор |
||||
ка подвижных соединений и при |
свободной базировании |
деталей |
|||||||
в хаправляюаѳй |
втулке |
(споооб |
І в , фиг.ХЗа). |
|
Для других олучаях перекоса осей сопрягаемых деталей (фшг.ІЗб.в.г) наиболее радикальным оредством являѳтоя приня
тие мер устраняющих перекос или ослабляющих |
его влияние на |
||||
веаичину смещения |
Са |
. Так, |
для олучая |
перекосов по фиг. |
|
ІЗб . в, |
необходимо ИЛИ улучшить |
технологию обработки отверстия |
|||
.и торца |
втулки, или |
применить способ базирования втулки по |
- 23 - внутренней поверхности (способ 4 Фиг.бж). Ляя случая переко
са по фигЛЗг можно устранить неточность базирующих, упоров нл,і применить специальные базирующие устройства коішеисируювие перекоо осей деталей при ориентации ( \_э] , стр . 76) .
Установка таких устройств повышает надежность автоиатаческой сборки. Эти устройства обеспечивают необходимые переме щения и повороты одной из сопрягаѳиых деталей и> тем саиыи коыпѳисируют перекос осей от первоначального базирования.
На Фиг.І4а,б показаны два варианта таких устройств приме нительно для сборки свободного сопряжения: вал - втулка. В обоих случаях цифрой I показано положение детали - вал - при начальной базировании, цифрой 2 - последующее положение детали после поворота перед сопр.іжѳнием. На фиг.146 базирующая поверх ность выполнена прерывистой и служит опорой только в начале ориентации деталей.
Иногда для сборки применяют подпружиненные базирующие
уотройства ( [9] , отр.?9, фиг.46, [8] |
,отр . ІЗ,фиг . І4в) . |
||
Следует заметить, что все базирующие устройства, |
а р ф е - |
||
ияемно для компенсации |
первоначального пѳрѳі..,са следует |
рас- |
|
оматривать как крайнее |
средство, когда |
нельзя применить |
другие. |
Правильнее будет, если вместо этих дополнительных устройств провести исправления непосредственно базовых япоров сборочно го агрегата (фиг.ІЗг) или улучшить технологический процесо и з - . готовлѳаин ообираѳиых деталей (фиг . 13,б,в) .
Перекос осей собираеных деталей так же вак и параллель ное сыощение должен быть учтен в разнеоной цепи как дополни
тельное ввено при расчете расстояния |
между упораии на |
||
оборочной позиции ( ф и г . І І д , І 2 а ) . |
|
|
|
Точная установка упоров не |
расчетно- |
расстоянии |
hi |
зависит от точности измерительного инструмента и опыта работы настройщика.
6.Особенности автоматической сборки неподвижных соединений.
Неподвижные соединения гладких цилиндрических деталей отличаютоя от подвшшых только там, что вместо зазоров ииѳют
натяги, т . е . |
отрицательные зазор... |
|
_ |
В связи |
с этим, базирование и ориентация деталей при |
|
|
|
|
- 2k |
- |
|
автомат..веской сборке неподвиааых соединений осуществляется |
||||||
теми |
se |
сп зобами: что |
и при подвижных соединениях |
(фиг.3-9). |
||
|
К особенностям автоиатичѳской сборки неподвижных соеди |
|||||
нений |
относится |
следующее. |
|
|
||
|
а) |
Диаметр |
вала |
a. i a f i |
выбирается не из |
условия |
гарантированной с б о к и , |
a HS условия |
сохранения~гарант1'рован- |
||
ного натяга Н£ф' |
» обеспечивающего |
характер посадки непод- |
||
виквого |
соединения |
„(например, посадки |
тугой, глухой,прессовой |
|
и т . д . )и |
нвобходѴдля |
передачи заданный крутящий момент Мкр.. |
|
П |
.Шин |
.так . .mm |
I |
|
|
.,- . |
||
|
|
> И |
-А /У |
~ |
H |
|
|
(22) |
|
|
/max |
|
|
|
|
|
|
|
|
где: а |
с . |
- |
наибольший диаметр |
отверстия втулки; |
|||||
НгаІ>П |
~ наименьший натяг, гараатйруиайй заданную по |
||||||||
|
|
|
садку |
неподвижного |
соединения, |
, |
|
||
|
. |
|
удовлетворяющий заданный Mцр |
• |
|
||||
|
|
- |
наибольший диаметр |
вала |
заданный |
посадкой, |
|||
б) |
Для |
самоориентации собираемых |
деталей, |
гараиінруюіѳЛ |
автоматическую сборку неподвижного соединения (узла) необходи мо иметь на дѳтвлях специальные направляющие поверхности в со -
основ |
расположение вала |
dѵа* |
относительно |
свободного |
просг- |
||
ранотва ( і & ) |
т і |
п |
( ф и г . Ш ) . |
|
|
||
|
В качестве |
направляющих |
поверхностей |
могут быть |
и с я с я ь - ^ |
||
зованы |
заточки |
на |
конце |
вала |
(фиг.336), |
|
|
по (8) для свободных соединений, и фаски из кромках посадочвлі
поверхностей |
собираемых деталей. |
|
Ширина фаски на кромке посадочной поверхности вала иди |
||
отверстия, с |
учетом допуска |
<5yj па неточность уотавовзте ба |
зовых упоров |
на расстоянии |
h |
2
(J), поэтомj
h
|
|
|
|
- |
?5 |
- |
|
3 д в 0 Ь |
а |
_ и ™ / * |
• |
'* |
|||
|
Угол наклона фаски к оси вала jpwVö—45° влияет на осе |
||||||
вое |
усилие |
запрессовки |
Р |
(фиг.336). Наименьшее |
значение |
||
Р |
достигается |
при |
ÎJPssIO0 |
( [19] , стр.2Б0, |
фиг.ІЭба.б). |
||
|
Тія |
более надежной |
саыорнеиталии и устранения |
пѳрекооов |
оопрягаѳуых деталей аря аапрѳосовке, кроме фасок и заточек иа конце вала, s ряде случаев применяют специальные направляющие
приспособления (фнг.І5) ( [26j |
, стр . 22?) . Для |
прииеса |
на |
фиг. |
|
І5а показано приспособление |
для |
выдерживания размера |
Я |
: |
|
I и 2 собираемые детали; 3 - |
мерная прокладка; |
4 - ползун |
прес |
са. На фаг.156 - приспособление для запрессовки диска на длив ши вал: I и 2 - собираемые детали; 3 - ползун пресса; 4 - подставка о боковым вырезом. На фнг.ІЭв - приспособление для
уотранѳнин перекоса при запрессовке: I |
- |
топкий иск; 2 - вал; |
||||||||
3 - направлявшая |
призма; 4 - стол пресса; |
5 |
- ползун |
пресса. |
||||||
На фиг Л а г - приспособление |
для направленна |
деталей |
прі запрес |
|||||||
совке: I в 2 - сопрягаемые детали; 3 - направлявши штифт,4- |
||||||||||
ползуц пресса. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
в) Для обеспечения соосности вала и свободного простран |
|||||||||
ства |
(aê)wjn |
п с и |
запрессовке деталей |
(фиг.ІІд) |
расстояние |
|||||
между |
встречными |
упорами 1-2 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
1-2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
П. |
ПО (5) |
„(crê)„!n |
ПО (7) |
, |
поэтому |
|
|||
|
|
|||||||||
|
К і |
^ К і |
^ |
Ф « і + d < |
n |
+ |
|
. |
(24) |
При одностороннем расположении упоров І-З(фиг.ІОс) рас стояние между внми по аналогии
- 26 - Расположение упоров 1-3 необходимо в случае подвижного
упора 3, Кик это показано на примере упора 13 на фиг.34 в однопозицйонном сборочном автомате.
г) Соединение деталей і сводом запрессовки требует значи тельного усилия 7 4 : O'nr.Ia), величина которого пропорциональ
на натягу |
И г>, п эщадн досрочной поверхности |
Y . |
||
§ |
4.Базированио |
и ориентация деталей резьбовых |
||
|
ооо;іненнй |
при автоматической |
сборке. |
|
В машипогкроении |
и прибопостроении |
наряду |
с гладкими га- |
|
е.-инйнияни |
широко используются и разнообразные |
резьбовые соеди |
нения из стандартных и нестандартных деталей. Для примера, па
фиг.16а показано резьбовое |
соединение из двух |
деталей: |
шпильки |
||||||||
I и корпуса - |
базовой |
детали |
2, на фиг.Ібб прѳдотавлено |
соеди |
|||||||
нение иа трех |
деталей |
и на фиг.Ібв из четыре., деталей. Вола а |
|||||||||
этот |
соорочкый |
|
узел |
добавить |
еще шайбу под гайку, то получжтоя |
||||||
ооединевие из пяти |
деталей |
н т . д . |
|
|
|
|
|||||
|
В отличие |
от гладких, |
резьбовые соединения |
OOJI.JOMMM- |
|||||||
СР в результате |
вращательного, а не поступательного движения |
||||||||||
ообираѳмых деталей. Это значительно усложняет |
баэированив,ори |
||||||||||
ентацию и сан процесс |
аатоиптической сборки'деталей резьбовых |
||||||||||
ооѳдинѳн- , й. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При автоматической сборке нормальных резьбовых соедине |
||||||||||
ний |
собираемые |
|
детали |
базируются и оривнтируютоя |
относительно |
||||||
друг |
друга теми же способами, |
что и для гладких |
циииидричвсних |
||||||||
соединений (фиг.3-9) |
à явным |
преимуществом |
опособа I» для вин |
||||||||
тов (свободная |
ориентация, фиг.3в,4в). |
|
|
|
|
||||||
|
Так же как и для гладких соединений, |
иа |
автоматическую |
сборку нормальных резьбовых соединений влияет параллельное вве дение и перекос (углово.. поворот) собираемых деталей.
I.влияние параллельного смещения на взаимную ориентацию резьбовых деталей.
Ча фиг.Ібг показана типовая схема базирования и ориента ции деталей резьбового соединения: винт-гайка при автоматичес кой сборке. Гайка, как баэовая деталь^ обазиролана по споообу
- ->7 -
4 (фиг.6s) по внутренней поверхности на пружинный фиксатор #
с прижимом с наружной поверхности призмой для устранения пово
рота гайки |
при |
ввертывании |
винта. Собираемый випт 2 сбавирован |
|
по способу Ів (фиг.Зв)со свободной ориентацией в направляющем |
||||
отварствии |
втулки I ( [э] |
, стр . 82) . |
, |
|
ИР схемы Фиг.Ібг видно, что общее (суммарное смещение осей |
||||
винта и гайки |
представляет замыкающее |
звено размерной це |
||
пи погрешностей |
базировапия |
(фиг.Ібд). |
Здесь: |
/У? |
- число звеньев размерной цепи,за исключением |
|||||||
|
Су |
замыкавшего |
, |
|
|
|
|
||
|
- наибольшее смешение оси винта ог'ооительно оси |
||||||||
|
|
отверствия |
направляющей |
втулки |
|
||||
|
с , = - f - + |
|
|
+ - 4 |
* |
, |
( 2 7 ) |
||
где |
Sg |
- допуск |
на |
наружный |
диаметр |
винта, |
|||
|
^іпГ |
Д О П У О К н |
а |
отверстие |
направляющей |
втулки |
-гарантированный зазор между винтом и отверстием направляющей втулки,
|
С а |
- |
неточность |
настройки |
оси базирующих |
элеийшов. |
|||
|
|
|
т . е . |
смешение оси отверстия направяавдѳй втул |
|||||
|
|
|
ки относительно |
оси |
фиксатора, |
^ |
|||
|
C j |
- наибольшее |
смещение |
оси гайки относительно |
|||||
|
|
|
оси |
фиксатора. |
|
|
|
||
|
С |
= |
Ä r _ |
+ |
|
|
Аг_ |
(2d) |
|
|
3 |
|
2 |
|
|
2 |
|
2. |
|
где: |
S~0r |
- |
допуск |
на |
отверстие |
гайки, |
|
||
|
|
- |
допуск |
на |
диаметр фиксатора, |
|
|||
|
А г |
- |
гарантированный |
азир между отверстием гаііки |
|||||
|
|
|
и фиксатором. |
|
|
|