Методы обеспечения точности сборки

Точность сборки — свойство технологического процесса сборки изделия обеспечивать соответствие действительных значений па­раметров изделия значениям, заданным в технической документа­ции. Точность сборки зависит от точности размеров и формы, ше­роховатости сопрягаемых поверхностей деталей, их взаимного по­ложения при сборке, технического состояния средств технологи­ческого оснащения, деформации системы «оборудование — при­способление — инструмент — изделие» в момент выполнения сбор­ки и т. п. Точность сборки аналитически может быть определена с помощью сборочных размерных цепей.

Размерная цепь представляет собой замкнутый контур вза­имосвязанных размеров, обусловливающих их численные значе­ния и допуски. Размерная цепь состоит из составляющих, исход­ного (замыкающего) и других видов звеньев.

Составляющее звено — звено размерной цепи, измене­ние которого вызывает изменение исходного (замыкающего) звена. Составляющие звенья обозначаются прописными буквами русского алфавита с цифровыми индексами (например, А_1, А₂ или Б₁ , Б₂).

Исходное (замыкающее) звено — звено, получаемое в цепи последним в результате решения поставленной задачи при изготовлении или ремонте. Оно обозначается той же буквой алфа­вита с индексом ∑ (например, А_∑ или Б_∑).

Компенсирующее звено — звено, изменением размера ко­торого достигается требуемая точность замыкающего звена. Компен­сирующее звено обозначается той же буквой алфавита с соответ­ствующим цифровым индексом и буквой к (например, А_4к или Б_7к)-

По характеру воздействия на замыкающее звено составляющие звенья могут быть увеличивающими или уменьшающими, т. е. при их увеличении замыкающее звено увеличивается или уменьшается. Увеличивающие звенья могут обозначаться стрелками, направлен­ными вправо — А , уменьшающие — стрелками влево — А .

Требуемая точность сборки изделий достигается одним из пяти методов: полной, неполной и групповой взаимозаменяемости, регулирования и пригонки.

Метод полной взаимозаменяемости — метод, при котором тре­буемая точность сборки достигается путем соединения деталей без их выбора, подбора или изменения размеров. Применение метода полной взаимозаменяемости целесообразно при сборке соедине­ний, состоящих из небольшого количества деталей, так как уве­личение числа деталей требует обработки сопряженных поверхно­стей с меньшими допусками, что не всегда технически достижимо и экономически целесообразно.

Метод неполной взаимозаменяемости — метод, при котором требуемая точность сборки достигается не у всех соединений при сопряжении деталей без их выбора, подбора или изменения раз­меров, а у заранее обусловленной их части, т. е. определенный про­цент (или доли процента) соединений не удовлетворяет требова­ниям точности сборки и требует разборки и повторной сборки. Метод неполной взаимозаменяемости целесообразен, если допол­нительные затраты на выполнение разборочно-сборочных работ меньше затрат на изготовление сопрягаемых деталей с более узки­ми допусками, обеспечивающими получение требуемой точности сборки у всех соединений.

Метод групповой взаимозаменяемости (так называемый селектив­ный метод) — метод, при котором требуемая точность сборки достигается путем соединения деталей, принадлежащих к одной из размерных групп, на которые они предварительно рассортиро­ваны. В пределах каждой группы требуемая точность сборки дости­гается методом полной взаимозаменяемости. Данный метод обес­печивает высокую точность сборки, однако сопряжен с дополни­тельной операцией сортировки деталей на размерные группы, не­обходимостью хранения запасов деталей всех размерных групп и невозможностью использования части деталей, когда сопрягаемые детали неравномерно распределяются по размерным группам.

Метод регулирования — метод, при котором требуемая точность сборки достигается путем изменения размера одной из деталей (или группы деталей) соединения, называемой компенсатором, без снятия слоя материала. Например, требуемая точность осевого зазора (натяга) соединений с коническими подшипниками каче­ния (дифференциал, главная передача, механизм рулевого управ­ления и др.) обеспечивается изменением толщины неподвижного компенсатора, а точность зазора между торцом клапана и болтом толкателя или коромысла (клапаном-коромыслом) достигается пу­тем изменения положения подвижного компенсатора — регулиро­вочного болта — в осевом направлении.

Метод пригонки — метод, при котором требуемая точность сбор­ки достигается путем изменения размера компенсатора со сняти­ем слоя материала. Например, требуемая точность посадки плун­жера в гильзе или клапана в корпусе форсунки, а также герметич­ность в соединении клапан — гнездо головки цилиндров достигается путем притирки.

Сборочные размерные цепи рассчитывают одним из двух мето­дов: максимума—минимума или вероятностным.

При расчете методом максимума—минимума номинальный раз­мер замыкающего звена размерной цепи

где — передаточное отношение (для цепей с параллельными звеньями = 1 — для увеличивающих звеньев; = —1 — для умень­шающих звеньев); т — число звеньев размерной цепи; Аi- — номинальный размер i-го составляющего звена.

Допуск замыкающего звена 8_А1. при расчете методом максиму­ма—минимума определяют по формуле

где - допуск i-го составляющего звена.

Виды сборки

Виды сборки изделий классифицируются по следующим основ­ным признакам: объект сборки, последовательность сборки, точ­ность сборки, уровень механизации и автоматизации процесса сбор­ки, подвижность изделия при сборке, организация производства.

По объекту сборки сборка подразделяется на узловую и общую. Примеры узловой сборки — сборка поршня с шатуном и кольцами, коленчатого вала с маховиком и сцеплением, головки цилиндров с клапанными механизмами, жидкостного и масляного насосов; примеры общей сборки — сборка агрегатов из узлов, сбор­ка автомобиля из агрегатов и узлов.

По последовательности сборки выделяют последова­тельную (сборочные операции выполняются одна за другой), па­раллельную (операции выполняются одновременно) и последо­вательно-параллельную (операции выполняются и одна за другой, и одновременно).

По уровню механизации и автоматизации процес­са сборку разделяют на ручную, механизированную, автоматизи­рованную, автоматическую.

По состоянию объекта сборки выделяют стационар­ную (неподвижную) и подвижную сборку с непрерывным или пе­риодическим перемещением собираемого изделия между рабочи­ми местами сборки.

По организации производства выделяют типовую по­точную, групповую (поточную и непоточную) и единичную как наиболее распространенный вид организации сборки на существу­ющих ремонтных предприятиях.