16.1. Основні положення і постановка задачі роботи

Під час складання машин необхідно забезпечити відносне розташування поверхонь їх деталей в межах заданої точності.

Під точністю складання розуміють властивість процесу складання виробу забезпечувати відповідність значень параметрів виробу, заданим в конструкторській документації (ГОСТ 23887-79).

Ефективним засобом забезпечення точності складання виробу є розрахунок та аналіз розмірних ланцюгів.

Будь-який розмірний ланцюг має одну ланку замикання і дві або більше складових ланок.

Ланкою замикання називають розмір, точність якого безпосередньо визначає якість виробу.

Складовими називають решту ланок, зі зміненням яких змінюється й ланка замикання.

Під час виготовлення деталей виробу розмір, який є ланкою замикання, безпосередньо не виконується. Він є результатом виконання інших розмірів (ланок) розмірного ланцюга.

Точність ланки замикання розмірного ланцюга в процесі складання може бути досягнута одним з таких методів: повної взаємозамінності; неповної взаємозамінності; групової взаємозамінності; припасовування; регулювання. Метод вибирається під час розробки конструкції виробу, оскільки це пов'язано зі встановленням допусків складових ланок розмірного ланцюга, а також використанням в складальних одиницях певних конструктивних елементів.

Під час розробляння технологічного процесу складання аналізується вибране конструктором рішення щодо раціональності вибраного методу досягнення точності ланки замикання в конкретних виробничих умовах.

В цій лабораторній роботі розглядаються методи повної і неповної взаємозамінності.

Метод повної взаємозамінності забезпечує досягнення необхідної точності ланки замикання з використанням складових ланок без попереднього їх відбирання, підбирання або змінення значень. Тобто, всі справні деталі подаються на складальну дільницю і при цьому всі зібрані вироби мають бути справними без застосування будь-якого припасовування чи регулювання.

З використанням методу неповної взаємозамінності всі справні деталі подаються на складання, але необхідна точність забезпечується без попереднього відбирання й підбирання складових ланок тільки у попередньо обумовленої частини виробів. Точність решти виробів забезпечується за допомогою цілеспрямованої заміни певних деталей.

У порівнянні з методом повної взаємозамінності, метод неповної взаємозамінності дозволяє розширити допуски складових ланок і, відповідно, зменшити витрати на механічну обробку. Але введення додаткових операцій заміни деталей дещо підвищує собівартість процесу складання.

Рішення про доцільність використання того чи іншого методу приймається після виконання відповідних техніко-економічних розрахунків.

Під час розмірних розрахунків використовуються такі співвідношення.

Номінальні розміри ланки замикання і складових ланок зв'язані між собою рівнянням

(16.1)

де – коефіцієнт, який характеризує розтушування і-тої складової ланки відносно ланки замикання (передатне відношення); k – загальна кількість ланок у розмірному ланцюзі.

В загальному випадку.

В даній лабораторній роботі розглядаються плоскі лінійні розмірні ланцюги з паралельним розташуванням ланок. У цьому випадку для збільшувальних складових ланок ξ = 1; для зменшувальних складових ланок ξ = –1.

Поле розсіювання ланки замикання для методу повної взаємозамінності визначається за формулою

, (16.2)

де Т(А_і) – допуск і-тої складової ланки.

Для методу неповної взаємозамінності

, (16.3)

де t – коефіцієнт, який залежить від допустимого відсотка ризику появи бракованих виробів після складання (визначається за таблицею 16.1); λ_і – коефіцієнт відносного розсіювання (визначається за таблицею 16.2), величина якого залежить від закону розподілу дійсних значень розмірів і-тої складової ланки.

Застосування того чи іншого методу можливе, якщо виконується умова

. (16.4)

Розташування полів допусків відносно номінальних значень розмірів ланок і граничні відхилення розмірів визначаються однаково для обох методів.

Таблиця 16.1

Допустимий відсоток ризику появи браку	32	10	4,5	1,00	0,27	0,1	0,01
Значення коефіцієнта t	1,00	1,65	2,00	2,57	3,00	3,29	3,89

Таблиця 16.2

Закон розподілу дійсних значень розмірів складової ланки	λ
Гаусса (нормального розподілу)	0,333
Сімпсона (трикутника)	0,408
рівної імовірності	0,577
Релея (ексцентриситету)	0,357

Координата середини поля допуску ланки замикання пов'язана з координатами середин полів допусків складових ланок таким рівнянням

, (16.5)

де m і n – відповідно кількість збільшувальних і зменшувальних складових ланок.

Верхнє і нижнє граничне відхилення розміру будь-якої ланки розмірного ланцюга визначаються за формулами:

де Т – допуск розміру ланки.

Розрізняють пряму і обернену задачу розрахунку розмірного ланцюга. Під час розв’язання прямої задачі, виходячи зі встановлених вимог точності ланки замикання, визначають характеристики складових ланок: номінальні розміри, допуски, координати їх середин і граничні відхилення. Розв’язуючи обернену задачу, – навпаки, виходячи із характеристик складових ланок, визначають характеристики ланки замикання.

Обернена задача має перевірний характер. Розв’язавши її, можна встановити можливість використання певного методу досягнення точності ланки замикання.

В цій лабораторній роботі розглядається саме обернена задача: тобто передбачається, виходячи з показників точності складових ланок провести аналіз характеристик точності ланки замикання.

Конкретна задача роботи полягає в тому, що під час складання необхідно забезпечити задану точність ланки замикання А_Σ партії складальних одиниць, кожна із яких складається з чотирьох деталей з розмірами А₁, А₂, А₃ та А₄ (рис.16.1).

Рис. 16.1. Схема складальної одиниці