Восьмая лекция

7. Неполная взаимозаменяемость. Обеспечение точности размерных цепей при неполной взаимозаменяемости

План

Целесообразность неполной взаимозаменяемости

Общая характеристика методов неполной взаимозаменяемости

Метод групповой взаимозаменяемости (селективной сборки)

Метод регулирования

Общий взгляд на проблемы взаимозаменяемости

Полная взаимозаменяемость бывает технически труднодостижимой и экономически нецелесообразной… В определенных условиях (сложная форма деталей, малый объем производства) задачи расчета размерных цепей предпочтительнее решать методами неполной взаимозаменяемости.

Речь – о следующих методах:

1. вероятностного расчета;

2. групповой взаимозаменяемости (селективной сборки);

3. регулирования;

4. пригонки.

Первый метод в отличие от остальных не связан с какими-либо техническими мероприятиями и действиями по отношению к изделиям.

Общим для всех этих методов является достижение требуемой точности замыкающего (исходного) звена не для всех реализаций размеров, а только для заранее обусловленной их части. То есть для множества независимо изготовленных изделий свойством замены одного экземпляра другим обладает менее 100% этих изделий.

Метод групповой взаимозаменяемости (селективной сборки)

Цель: получить высокую точность конструкции (соединения) при относительно широких полях допусков размеров входящих в данную конструкцию деталей [1, 2]. Для этого все детали в зависимости от значений их действительных размеров разделяют на несколько групп. Группирование производится так, чтобы в сборке каждого узла участвовали только детали из одноименных групп.

Детали одного типа из одноименных групп полностью взаимозаменяемы. Детали одного и того же типа, но из разных сортировочных групп абсолютно не взаимозаменяемы.

Идея групповой взаимозаменяемости (селективной сборки) может быть проиллюстрирована на следующем простом примере. В соединении Ø60 требуется обеспечить зазор в интервале 20 ≤ S ≤ 40 мкм. Заданная точность сопряжения, характеризуемая допуском посадки T_S = 20 мкм, требует соответствующей высокой точности для размеров отверстия и вала; их допуски для достижения полной взаимозаменяемости должны удовлетворять условию:

IT_D + IT_d ≤ 20 мкм.

Как видно из таблицы стандартных допусков, для выполнения этого условия величины IT_d , IT_D надо брать по квалитетам 4 и 5.

Поставленную задачу можно решить при использовании менее жестких допусков размеров соединяемых элементов, если применить рассматриваемый метод групповой взаимозаменяемости. Предположим, что детали, предназначенные для заданного соединения, изготовлены с размерами Ø60h7, Ø60H7, а затем рассортированы по трем группам (I, II и III – рис. 7.1). В результате в каждом из исходных полей допусков шириной 30 мкм выделяют три поля I, II и III шириной 10 мкм.

Рис. 7.1. Схема полей допусков размеров деталей, рассортированных по группам I, II, III с участием в соединении деталей из одноименных групп

Как следует из приведенной схемы полей допусков, при сборке деталей, взятых из одноименных групп, получается соединение с зазором в интервале 20 ≤ S ≤ 40 мкм (допуск посадки равен 20 мкм). Это означает, что задача решена.

Метод групповой взаимозаменяемости (селективной сборки) имеет и очевидные недостатки [1]:

- необходимость измерения размеров 100% элементов соединения;

- ужесточение требований к точности формы сопрягаемых поверхностей;

- необходимость идентичности кривых распределения размеров сопрягаемых элементов.

Рис. 7.2. Пример не идентичности кривых распределения размеров сопрягаемых элементов

Несоблюдение последнего требования (рис.7.2) означает неодинаковое количество деталей валов и отверстий из одной размерной группы, то есть – незавершенное производство.

Рис. Схема полей допусков и кривые распределения размеров сортируемых деталей