книги из ГПНТБ / Еремин А.Н. Автоматизация сборочных процессов. Теоретические основы автоматической сборки учеб. пособие

-

38

-

жить сопряжение: вал - отверстие, ось

которого

перпендикуляр-,

на оси наружного цилиндра (втулки) фиг.20а. Конструктивное

и с ­

полнение

такого

сопряжения

ыоашо

встретить

в

соединении:палец

-

поршень

или

штифт

лтулка

и другие подобные узлы машин. -

Пример

соединения палец -

втулка

показан

на

ф и г . 2 0 . б . в .

Возможно

несколько

вариантов

нооиолысо

вариантов

базирования

деталей данного узла, обеспечиващих им различную точнооть

взаимной

ориентации.

На фиг.20б,в приведен

первый вариант базирования.Базовая

деталь - втулка I , установлена горцем на горизонтальную плос ­

кость 4 и базируется по наружной

цилиндрической

поверхности

D

на призму 5

и

одновременно

посадочным

отверстием

0Іо

на

пружинный

штифт

2,

диаметром

с/ш

.

Посадочный

палец

с(„

базируется на плоскость 5 против

посадочного отверстия

сі0

с

прижимом

призмой.

На фиг.20г изображена расчетная схема взаимного располо­

жения посадочного отверстия

çf

. и пальца

cfn

в

вертикальной

длооьосги.

Расчет смешения посадочных поверхностей ведется при с/Г

наименьшем диаметре

посадочного

отверстия,

СІпЯЖ

" наибольшем диаметре

посадочного

пальца,

с учетом

à0

-

допускана

отверстие

-

допуокйна

H

-

расстояние посадочного отверстия

от опорного

торца

втулки.

Из ихомы (фиг.20г) видно,

что под

влиянием

допуока

с £

на расстояние

H

, центр (ось)

посадочного

отверстия

cL™'n

ІІОЖОТ сыещаться

из положения

О

в

положение

о'

,

при

этой

образуется свободное пространство

d~ê

~ ОІ^'

— с £

•

При базировании пальца на плоокоеть, расположенную на

уровне точки

£

» величина

фаски

Jt

на

входном

конце в а л ь ­

ца должна равняться ' Q-

смещению осей

сопрягаемой

пары *

./пах

р

/Мвх

./п/п

р.

2 0 б

в ) , чаще воѳго

получ-іадѳ

-

Сложная пространственная ориентация собпраѳиых автомати­

чески

деталей,

рассмотренная

на

приыече

первого

варианта(фиг.

0

гся

благодаря

неудачному

выбооу

овоооба базирэвания. В связи

с этим,

следует,

по-возыожности,

отрѳнитьоя всегда к более простой, плоскостной схеме ориѳн-

гации собираемых деталей. Для

этого

нужно

подбирать

такую

си -

с гѳыу базирования,

при

которой раочет

погрешностей

требуется толь­

ко в

одной"плоскости,-при точной ориентации деталей в другой.

Для

подтверждения взят

тот

же

пример

сопояжѳния

(фиг.

2 0 6 , в )

о

базированием

собираемых

деталей

по другому.более

со~

вѳрвѳнноыѵ, juocoöy, обеспечивавшему

взаимное

смешение

д е т а ­

лей

в

одной

плоскости.

Такой

вариант

базирования

показан

на

ф и г . 2 1 6 , в .

В вертикальной

плоскости

втулка

I

базируется

поса ­

дочным отверстием на пружинный птифт

2,

а

наружной

цилиндри­

ческой

поверхностью

Т)

на

плоскость

3

в

подвешенном

с о с о я -

нии. Посадочный

палец

dfj

базируется

на-упор k

против

о т ­

верстия

d 0

. Ориентация

в

гори:.энтальной плоскости

не

т р е ­

бу эті*я

при

точной

установке

прижимной

призмы

5.

Из

оасчѳтной

схемы

( ф и г . 2 І г )

видно,

что

при

расположе­

нии

пальца

базовой

плоскости

в точке

&

свободное

проотраи-

сгво

—a

,fnin

mqx

.min

a ê

=

dD

=

d n

где

/ Т 7 / / 7

/ m , n

r J m û A

і\Лоу~

CXo

— &/г

-

гарантированный зазор при сборке.

Диаметр штифта

d a

не

влияет

на

смешение

посадочных

поверхностей собираемых деталей и по

величине

dm

'~dn

'

посадочного

пальца,

По

второму варианту базирования упорную плоскость для

пальца

d,r

можно

расположить

и

в

точку

"а" ( ф и г . 2 І г )

_

при­

жимок пальца снизу. При этом

расчетные

величины

остаются

н е ­

изменными.

Анализируя второй вариант базирования и ориентации

с о ­

бираемых

деталей

в

одной ПЛОСКОСТИ МОЖНО сделать

следующие

выведи.

а) ".з требуются заходныѳ фаска на посадочных поверхно­

стях

собираемых

деталей.

-

41 -

б) Повышается надежность

автоматической сборки.

фаска шириной J>

^ ' ^ г а р а н т и р о в а н н о м у зазору .

Преимущество

одноплоскостного базирования и ориентации

возможности

всегда

при

проектировании сборочных агрегатов .

§ 6.Анализ

и расчет точности

аломатической

сборки.

В предыдущих разделах рассматривались вопросы точнооти

базирования

и взаимной

ориентации деталей

при

автоматической

сборке,

без

учета

погрешностей вносимых конструктивными

э л е ­

ментами

сборочных

приспособлений и устройств

(например:

точ ­

ность

изготовления и

положения упоров).

В действительности же анализ

и расчет точности автоыати-

.чаокой

сборки должен

проводиться с

учетом всего комллѳкоа

пог -

рѳаноетей, возникающих в процессе сборки.

Анализ и расчет ведется на основе известных положений

теории

размерных цепей. В результате этого решаются

две

з а д а ­

чи .

/

Во-первых, находится суммарная погрешность взаимного

расположения

осей собираемых деталей

.CL

£

= і

(58)

где Оі

-

первичные

погрешности

(неточности)

звеньев

р а з ­

мерной Ц6ПИЛ

гI

-

число воех звеньев размерной цепи,

исключая

C z

»

&2

-

суммарная

погрешность,

учитывавшая

все

вменения

и перекосы осей собираемых деталей

л является

з а ­

мыкающим звеном размерной цепи.

Во-вторых, выводится заключение о возможности или невоз ­

можности

автоматической сборки при

заданных условиях, т . е .

яра

заданных:

- v>

-

б)

допусках изготовления

на эти детали;

в)

схѳиѳ базирования и ориентации собираемых деталей:

г )

конструкции и точности

изютовлѳния

сборочного а г р е ­

гата

и т . д .

Анализ

и расчет

монет проводиться в двух

вариантах:иди

в порядке

проектирования нового

или проверки

существующего

нроцѳсса оборки на имевшемся оборудовании.

Для

наглядности

анализ и оасчет ПРОВОДИТСЯ на примере

подвижного соединения:

ступенчатый вал - втулка

( ф и г . 2 2 ) ( [ і 2 ] ,

с т р . 3 1 4 ) .

На

фиг.22 показана схема

образования

<^.--cyMuaD"ofi по ­

грешности

взаимной ориентаіщн деталей на сборочной позиции.На

размеры собираемых деталей I и 2 ,

элементы оборочпого приопо- .

соблѳния 3, сборочной

головки 4 и

раэмѳров-зааоров

( ф и г . 2 2 ) .

В данном ояѵчаѳ

размерная цель является плоской L СОСТО-

явей из двух параллельно связанных

частей I и П ( ф и г . 2 3 а ) .

Суммарная" погрешность . сГ

• кан замыкавшее

злено

-

вектор, обозначена в раыкѳ а представлена в виде функции

с л е ­

дующих переменных

I.Анализ первичных погрешностей

( ф и г . 2 2 ) .

6ф

- погрешность

фиксации

делительных ыеханизыов(по­

воротные

столы, шаговые

конвейеры

и д р . ) .

Это погрешность случайная, приоушап ыыогопоаиционныы

ебо^очным

агр ѳ гатаа .

Погрешность фиксации поворотных стилов о различными при­

водами по д а н в ш

некоторых àuвы США ( [ і з ] ,

стр . 82 - 84)

Мааыийсиий

матечивы

(0,025-0,040) ш

Язлаадово-цевочный

механизм

(0,025-0,040) ь ±

Ричаано-хредпвый ыех-эн

(0,010-0,040)

С ^ с ц е я а я щ Е и о я реечным

кодеоом(Англия)

0,015

, ,

С ваат-овша

копиром (США)

0,025

ных механизмов, фиксация

отсутствует,

поэтому

&ф~0-

S*,

-

погрешность

регулировки

базирякщих

злеыентов

приспособления

3 относительно сборочной голозки

4 ( ф и г . 2 2 , 2 3 а ) .

Эта

погрешность зависит

от точности измерительного ин ­

струмента

и

квалификации

наладчика.

St <г ±

орі~

0 03

мм

Погрешность систематическая, постоянная для

однопозицаон-

сборочных агрегатов .

w S~2

- погрешности, вызванные

несовпадением

б а ­

зовой поверхности о посадочной ѵ собира­

емых деталей I

и 2

(фит>.22).

В обиѳм случае

с £ л 8Ѣ - Ѣ 8~е

.

т . е .

равны допуску

на

деталей I

и 2

(размеры

flH

и

^

) .

В случае

базирования

детали

I

и 2

по посадочным

поверх­

ностям погрешности

*

-

О .

и

ас

-

погрешности

изготовления

(допуски)

б а з о ­

вых

поверхностей

у

приспособления

' ( р а з ­

мер

fln

)

и

сборочной

головки

4

( р а з ­

мер

йс

)(Фиг . 22) .

Эти погрешности систематические, постоянные.Влиякл на

суммарную

погрешность

S^-

через

загоры при ярлжиме собирае­

мых деталей к

базовый

поверхностям.

При отсутствии прижима-собираемых деталей к базовым по ­

верхностям

(упорам)

погрешности

размеров

Дг

и

Д

не

глиьют

на

3~z

и <5^

-

погрешности

изготовления

(допуски)

б а з о ­

вых поверхностей

собираемых деталей I и

2 (размеры

fl.

и

ff7

) .

Эти погрешности

случайные

и

могут

влиять

на

через

зазоры при отсутствии прижима деталей I и 2 к базовым ïдорай

(размеры

ЯЛ

и ß7

) .

В случае

прижима деталей

I

и 2 к

огьовыы

упорам,допзо-

-bu­

rn d j и c5^

непосредственно входят

в

величину

суммарной

погрешности 3" .

SyrtSg

" погрешности изготовления (допуски) поса­

дочных

поверхностей

собираемых деталей

I и 2

(размеры

йь-

и

) .

Эти

погрешности случайные, на

cTz

не влияют.изменяют

только

характер

посадки.

S^-

-

погрешности

случайные,

вызываемые

пере­

носами

ооей

собираемых

деталей

I

и 2 о т ­

носительно

чх базовых

поверхностей и пе ­

рекосами самих деталей в сборочном прис­

пособлении

3 и сборочной головке k (фиг.

2 2 ) .

N .

Схема образования перекоса ос» собираемой детали относи­

тельно базовой поверхности (упора) за

счет

зазора,

показана

аа фит.236.

3

общем случае

л.

_

о

^

л

il

г

где £р

-

расчетная

длина,

отмеряемая от

точки поворота до

іопца собираемой

детали,

о і

-

угол

поворота

(перекоса)

детали

236).

і

- длина базовой поверхности детали.

Схема

образования

угловой погрешности оси собираемой д е ­

тали

яри перекосе посадочной

поверхности

относительно бавовой,

предсгпвлбБа аа фиг.23в.

Угсл

перекоса

_

ф

j

где

d r

- диаметр головки

винта,

Ah

- погрешность изготовления головки винта.

Рассмотренные на фиг„23а,б схемы образования перекосов

-

45 -

2.Проектный

аетод

расчета

.

Этот метод применим

при

проектировании

нового техно­

погрешности,

нужные для расчета

а^-

, заимствуются

яэ

г « -

бочих

чертежей на собираемые

детали и сборочное

оборудовало

( [і2,]

, с т р . 3 1 9 - 3 2 0 ) .

В общем

случае, суммарная

погрешность

взаимной ориента­

ции

деталей при сборке

.представляем

алгебраическу»

csa-

uy

систематических погрешностей

и квадратичѳсздю

сукну

слу­

чайных

погрешностей.

или суммарную

величину

однородных погрешностей.:

Sci

- систематическая погрешность регулировки бази ­

рующих

элементов (упоров) приспособления Ï

о т -

носительно

сборочной

головки 4 ( й и г . 2 2 ) ,

j уф

-

погрешность

фиксации

при многопозициоиноы

ооо-

_

рочнои

агрегате,

àjfe

-

суммарная погрешность,

вызванная П.

г о р е -

креами

осей

собираемы*

деталей

-

погрешности,

вызванные

несовпадением п о б о ч ­

ных поверхностей с базовыии у собираемых д е ­

талей 1,2 (фиг„22)

( S I )

-

погрешности,

вызванные

загарами иль

-

погрешности

установки

деталей.

-

46

-

Погрешности, вызванные

зазорами в

размері.ых цепях

I

и

П (фиг.23а) определяются

по

зависииости

(62)

где K q ,

и K q ^ O j i j

-

коэффициент,

учитывавший распрѳдѳ-

• лѳния размеров

деталей

в поле

допуска по закону

Г а ­

у с с а . ( д л я

другого закона

распределения

- коэффициенты

будут

иные)

Si^

и

-

макоиыальныѳ

радиальные зазоры

в рав-

Здвчь

/Ѵ^

-

ночинальные паамерн

звеньев размерных

цепей

- среднее значение координаты поля допуска.

Логрѳанооти

установки

деталей определяются по

зависи ­

м о й

Рдѳсь

ß7

-

апрадаточн-ѳ

отношения, зависящие

от

метода б а -

а а р о в а а я деталей,

ti

= і

-

при пішхше к плоокому упору цилиндрических и

^

призматических деталей,

ß-z—-

-

при прижиме цилиндрически-, деталей к призыати-

J>

ческоиу упору

е углом в растворе

ß> -

2 ос

/

( ф и г . 4 б ) ,

т о ж в

призматических

деталей,

-

'«7

-

Распрпдплопил рпзмороп мояпт Сыть нринпто и по другим!

анкону.

З.ІІролпрочныМ

мотод раочпта

.

ПроПОроЧІІЫИ

PUCMOT ПрпИППОДИТОП В ОЛУЧйР ГОТОВОГО Ï9X-

нологичоского процоосн сборни и сборочного оборудования

Рночот полотоп по том жп

яаііисимоотям,

но йоѳ

овяморк

алѳмпнтов сб >рочпого пгроготп

и

ообирпоных лотовой

б я р у ю я о

пвтурн.

Кромо того,

в формулах

(63) и (6ч) для

опродолония БВВО-

ностей

оборонной головки 4 и приспособления

3 ( ф и г . 2 2 ) .

В этом

случае

I

до

- о к ( я -

Я,

)

(6?)

4.Расчет допустимой погрѳиности

о^п

•

Уоловиѳ

ообираммости

деталей

лри автоматической оборке

d 2

^

d^cvt

( 6 R )

где

-

суммарная

погрешность

взаимного

расположения ио-

п

оадочиых

поверхностей

собираемых деталей;

Ѵуѵп-

допустимая

погренпость

того

же

самого.

Значение (Syvn - вавиоит от величины гарантіроіаимого

запора

Л-іар

" W j

посадочными

поверхностями,

t . * .

г-

А т

, п

6 9 . п

=

Л м

,

(69)

\

В случае когді^

» ярияммамт

раялячямо м е ­

тоды компенсации д ѵ

, о

чем

будет оказано ниже.