Методы обеспечения точности сборки

Тема 2.5 Комплектование деталей

 

Назначение и сущность процесса комплектования деталей

 

Комплектование – часть производственного процесса, выполняемая перед сборкой и предназначенная для обеспечения непрерывности сборки, ритмичности выпуска изделий, стабильности качества, снижения трудоемкости и стоимости сборочных работ.

Задача комплектования – подбор деталей по размерам с целью обеспечения требуемой точности сборки (то есть точности зазоров и натягов, взаимного расположения рабочих поверхностей деталей) при изготовлении деталей с большими производственными допусками.

 

В процессе комплектования выполняют следующие работы:

1. накопление, учет и хранение деталей, сборочных единиц и комплектующих изделий;

1. оперативная информация соответствующих служб АРП о недостающих деталях, сборочных единицах, комплектующих изделий;
2. подбор сопряженных деталей по ремонтным размерам, размерным и массовым группам;
3. подбор и пригонка деталей в отдельных соединениях;
4. подбор составных частей сборочного комплекта (группы деталей, сборочных единиц и комплектующих изделий) по номенклатуре и количеству;
5. доставка сборочных комплектов к постам сборки до начала выполнения сборочных работ.

 

Способы подбора деталей в комплекты:

1. штучная комплектация – к базовым деталям, имеющий действительный размер, подбирают вторую деталь сопряжения исходя из величины зазора или натяга, допускаемого ТУ. Например, к блоку цилиндров подбирают поршни. Штучный способ применяют в ремонтных мастерских (большая затрата времени);

1. групповая комплектация – поле допуска размеров 2-х сопрягаемых деталей разбивают на интервалы, а детали измеряют и сортируют в соответствии с интервалами на размерные группы. Детали после этого маркируют цифрами, буквами, краской (гильзы, поршни, поршневые пальцы, коленчатые валы, плунжерные пары, шатуны и пр.);
2. смешанная комплектация – ответственные детали комплектуют групповым, а менее ответственные детали – штучным способом.

 

Во избежание несбалансированности некоторые детали подбирают по массе (шатун и пр.).

Комплектация сопровождается слесарно-пригоночными операциями (опиловка, зачистка, шабрение, притирка, полировка, развертывание отверстий по месту гибка).

 

Сортировку деталей на группы по размерам ведут ступенчатыми предельными калибрами, в контрольно-измерительных приспособлениях и на контрольно-сортировочных автоматах.

Сортировку по массе производят на весах.

После сортировки деталей маркируют и хранят в специальной таре.

Подбор и комплектацию деталей выполняют на отдельных рабочих местах перед операцией сборки как в серийном, так и массовом производстве.

Проведением этих мероприятий создаются благоприятные условия для организации поточной сборки.

Методы обеспечения точности сборки

 

Качество сборочных работ определяется:

1. качеством деталей, сборочных единиц;

2. качеством проведения комплектовочных работ.

 

Точность сборки – степень соответствия действительных параметров соединения параметрам, регламентированным технической документацией.

 

Требуемая точность сборки достигается следующими методами:

1. Метод полной взаимозаменяемости - метод, при котором требуемая точность сборки достигается путем соединения деталей без их выбора, подбора или изменения размеров (подгонки), например сборка коренных и шатунных подшипников двигателя.

Этот метод целесообразен при сборке соединений, состоящих из наибольшего количества деталей.

 

2. Метод неполной взаимозаменяемости – метод, при котором требуемая точность сборки достигается не у всех соединений при сопряжении деталей без их выбора, подбора, подгонки, а часть соединений не удовлетворяют точности сборки и требуют разборки и повторной сборки.

 

3. Метод групповой взаимозаменяемости (селективный метод) – метод, при котором требуемая точность сборки достигается путем соединения деталей, принадлежащих к одной из размерной групп, на которые они предварительно рассортированы. В пределах размерной группы требуемая точность сборки достигается методом полной взаимозаменяемости. Например, соединение поршневой палец – отверстие в поршне – отверстие в шатуне – 4 размерных группы

Преимущества:

1. высокая эффективность;

2. экономическая точность;

3. более низкая стоимость обработки деталей

 

Недостатки:

1. дополнительный 100% контроль;

2. добавочная сортировка работы и маркировка;

3. более точные измерительные средства

4. незавершенное производство

 

4. Метод регулирования – метод, при котором требуемая точность сборки достигается путем изменения размера одной из деталей соединения (компенсатора – кольца, шайбы, прокладки, регулировочные болта и др.) без снятия слоя металла.

 

5. Метод пригонки – метод, при котором требуемая точность достигается путем изменения размера компенсатора со снятием слоя металла, например соединение клапан-седло клапана в головке цилиндров, в плунжерной паре.

 

Размерные цепи

 

Сборочные и рабочие чертежи автомобиля, его сборочных единиц (узлов и механизмов) создаются на основе расчетов (динамического, кинематического и размерного).

Размерными расчетами устанавливаются размеры деталей и допустимые отклонения взаимного их положения, а также взаимосвязь между размерами сборочных единиц и нескольких деталей, входящих в сборочную единицу (все это предопределяет качество машины и ее составных частей).

 

Точность сборки определяют решением сборочных размерных цепей.

 

Размерная цепь – замкнутый контур взаимосвязанных размеров одной детали (или нескольких деталей) с допусками.

Замкнутость размерного контура – необходимое условие для составления и анализа размерной цепи.

 

Классификация размерных цепей:

1. по степени детализации

1.1 сборочные

1.1.1 общей компоновки - характеризуют взаимосвязь между размерами сборочных единиц автомобиля, собираемых в единое целое.

1.1.2 узловые - предопределяют взаимосвязь между размерами нескольких деталей, входящих в сборочную единицу.

1.2 детальные - характеризуют взаимную связь размеров или поверхностей, относящихся к одной детали. Расчетом детальной размерной цепи достигается заданная точность взаимного расположения поверхностей и осей деталей.

 

2. по расположению звеньев в пространстве

2.1 линейные - все звенья, входящие в размерную цепь, расположены параллельно между собой (линейные размеры)

2.2 плоские – все звенья в одной или нескольких параллельных плоскостях (но некоторые звенья не параллельны между собой)

2.3 пространственные - некоторые или все звенья не параллельны между собой и лежат в непараллельных плоскостях.

2.4 угловые - звеньями которых являются угловые размеры

 

3. в зависимости от поставленной задачи

3.1 конструкторские - задача обеспечения точности решается при конструировании изделий.

3.2 технологические - задача обеспечения точности решается при изготовлении детали по мере выполнения технологического процесса.

3.3 измерительные - когда решается задача измерения величин, характеризующих точность изделия.

 

 

Размерные цепи можно изображать графически в виде схем. Размеры, образующие размерную цепь, называются звеньями размерной цепи. Отдельные звенья размерной цепи обозначаются буквами, а в индексе дается порядковый номер звена (А₁, А₂).

 

Размерная цепь состоит из следующих звеньев:

1. исходное (замыкающее) звено – звено, возникающее в результате постановки задачи при проектировании (или получаемой в цепи последним в результате решения задачи при изготовлении и ремонте) – А_Δ, Б_Δ;

2. составляющее звено – звено, изменение которого вызывает изменение исходного (замыкающего) звена – А₁, А_2…Б₁, Б₂…;

2. 1 увеличивающее звено - звено, при увеличении которого увеличивается замыкающее звено.

2. 2 уменьшающее звено - звено, при увеличении которого уменьшается замыкающее звено.

3. компенсирующее звено – звено, изменением размера которого достигается требуемая точность замыкающего звена – А_4к, Б_7к и т.д.; В качестве компенсаторов используются шайбы, установочное кольцо, набор прокладок, пружины, соединительные и шлицевые муфты.

4. общее звено – звено, принадлежащее одновременно несколько размерным цепям А₅ – Б₉ и т.д.;

 

В каждой размерной цепи есть только одно замыкающее или исходное звено, все остальные звенья являются составляющими.

Замыкающее звено может быть положительным, отрицательным и равным нулю. Решение размерных цепей позволяет определить номинальные размеры и допуски замыкающего звена, а затем, сопоставив их с действительным размером, судить о величине погрешностей.

 

Звено сборочной размерной цепи, которое определяет функционирование механизма, и для обеспечения точности которого, решается размерная цепь, называется исходным (функциональным) размером (зазор, натяг).

 

На схеме стрелки над буквенным обозначением направленные вправо – увеличивающий размер (звено), влево – уменьшающий.

 

Расчет размерных цепей

Расчет размерных цепей и их анализ – обязательный этап конструирования машин, способствующий повышению качества, обеспечению взаимозаменяемости и снижению трудоемкости их изготовления.

При расчете размерных цепей решается прямая или обратная задача.

Прямая задача – по известному замыкающему звену определяют составляющие звенья размерной цепи.

Обратная задача – по известным составляющим звеньям определяют замыкающее звено.