7. Метод групповой взаимозаменяемости

Сущность метода групповой взаимозаменяемости заключается в том, что после изготовления детали размерной цепи со сравнительно широкими технологически выполнимыми допусками сортируются на равное число групп с более узкими групповыми допусками. Такую сборку называют селективной. Для сортирования деталей на размерные группы применяют высокопроизводительные полуавтоматы и автоматы, а также – калибры. Не смотря на затраты по измерению деталей и комплектации их, метод групповой взаимозаменяемости обеспечивает высокую точность замыкающего звена. Его применяют при сборке подшипников качения, плунжерных и золотниковых пар, сборочных единиц поршневой группы, резьбовых соединений по посадке с натягом и т.п.

При решении задачи методом групповой взаимозаменяемости, прежде всего, необходимо установить число групп, на которые должны быть рассортированы детали после изготовления, и значение производственного допуска замыкающего звена.

Для определения числа групп сортирования деталей необходимо знать технические требования к замыкающему звену, например, его предельные размеры или допуск ТА_∆ замыкающего звена.

Широкие технологически выполнимые допуски составляющих звеньев

ТА_i должны удовлетворять условию равенства суммы допусков увеличивающих и уменьшающих звеньев:

(22)

Основной расчет размерной цепи при селективной сборке выполняют обычно способом расчета на max-min.

Число групп (n_гр.), на которые рассортировываются детали определяется при рассчитанном по способу max-min. допуске исходного (замыкающего) звена по формуле (23) с округлением до целого числа

n_гр= (23),

где ΣΤΑ_i – сумма допусков составляющих звеньев;

ΤΑ_∆ - заданный допуск исходного (замыкающего) звена.

Обычно число групп сортировки n_гр принимают в пределах от 2 до 5,

В отдельных случаях, например, при производстве подшипников качения, устанавливают 10÷15 групп сортировки. Естественно при этом увеличиваются трудозатраты на сортировку, маркировку и хранение (если это необходимо) рассортированных деталей.

Допуск составляющего звена в пределах группы определяется по формуле:

Т_гр.i= ТА_i n_гр (24)

При этом

Т_гр.ув. = Т_гр.ум. (25)

При невыполнении условия (25) не обеспечивается однотипность соединений, т.е. предельные размеры замыкающих звеньев в различных группах не совпадают. Примеры расчетов приводятся в справочных и нормативных изданиях [2,1].

8. Метод пригонки

Как было указано ранее, при методе пригонки точность замыкающего звена достигается изменением значения компенсирующего звена путем удаления определенного слоя материала со звена – компенсатора. В качестве звена-компенсатора могут быть использованы кольца, шайбы, прокладки.

Для достижения необходимой точности в пределах заданных отклонений изменяют размер звена-компенсатора при сборке шлифовкой, опиловкой, шабровкой, притиркой и другими способами. При этом следует учитывать, что точность изменения (получения) размера компенсатора при сборке Т_{пригонки} не должна превышать заданного допуска исходного (замыкающего) звена ΤΑ_∆:

Т_{пригонки} ≤ ΤΑ_∆ (26)

Для обеспечения пригонки необходимо правильно расположить поле допуска заготовки звена-компенсатора относительно его номинального размера так, чтобы обеспечить достаточный слой материала (припуск на пригонку) [2]. Расположение поля допуска будет зависеть от характера звена-компенсатора (увеличивающее или уменьшающее) и направленности изменения размера компенсатора при пригонке (увеличивается или уменьшается размер), т. к. компенсатор может быть как увеличивающим звеном размерной цепи, так и уменьшающим, его номинальный размер определяется:

±K=-А_∆ (27)

где значение K берется со знаком плюс, если компенсатор является уменьшающим звеном, и со знаком минус, если он является увеличивающим звеном.

При методе пригонки точность исходного звена достигается дополнительной обработкой при сборке детали по одному из заранее намеченных составляющих размеров цепи. С этой целью по этому размеру оставляется припуск, достаточный для компенсации исходного размера. Метод пригонки применяют в единичном производстве, когда нельзя использовать иные способы обеспечения точности замыкающего звена.

Примеры расчетов по методу пригонки приведены в литературе [1,2].