4. Расчет возможности автоматической сборки деталей

На практике для обеспечения требуемой точности замыкающих звеньев сборочных размерных цепей при автоматической сборке используют следующие методы:

• полной взаимозаменяемости;

• неполной взаимозаменяемости;

• групповой взаимозаменяемости (метод селективной сборки);

4.1. Метод полной взаимозаменяемости

Сущность метода заключается в том, что требуется точность замыкающего звена достигается на сборке без какого-либо выбора, подбора или дополнительной обработки деталей, размеры которых включаются в сборочную размерную цепь.

Основными преимуществами этого метода являются простота процесса сборки, сводящегося к выполнению различных соединений без пригоночных и регулировочных работ, обеспечение предпосылок для организации поточной сборки и ее автоматизации и простое решение вопроса об обеспечении изделия запасными частями. Этот метод достижения точности замыкающего звена используется тогда, когда допуск на его размер установлен достаточно широким, что позволяет назначить на составляющие звенья размерной цепи выполнимые в производственных условиях допуски.

Для определения допусков на составляющие звенья размерной цепи по заданному допуску на замыкающее звено и при использовании метода полной взаимозаменяемости осуществляется способом единого квалитета.

Этот способ используется для многозвенных линейных размерных цепей с простыми ошибками и заключается в том, что на все составляющие звенья размерной цепи назначаются допуски одного класса точности.

Последовательность расчета:

1. составляется уравнение сборочной размерной цепи, замыкающее звено выражается через составляющее звенья;

2. определяется число единиц допуска а, по следующим формулам:

- для сборочных цепей, где стандартных деталей нет

, (4.1)

где δ_Δ – допуск на замыкающее звено, мкм;

n – число звеньев в размерной цепи.

- для сборочных цепей, где есть стандартные детали (например, подшипники), допуски на размеры которых уже назначены

, (4.2)

где δ_Δ – допуск на замыкающее звено, мкм;

δ_i – допуск на стандартные звенья размерной цепи, мкм;

n – число звеньев в размерной цепи;

n_С – число стандартных звеньев размерной цепи.

Значения для всех интервалов размеров приведены в Приложении 1.

3. определить номер квалитета по Приложению 2.

4. выбрать регулирующее звено;

5. назначается допуск на остальные звенья по ГОСТ 25347-82 «Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки», в зависимости от номера квалитета;

6. определить допуск на регулирующее звено по формуле 4.3:

, (4.3)

где δ_Δ – допуск на замыкающее звено;

δ_Р – допуск на регулирующее звено;

δ_i – допуск на остальные звенья размерной цепи.

7. составить уравнение относительно регулирующего звена;

8. определить координаты середины поля допуска Δ_ОР регулирующего звена. Для этого в уравнение для определения допуска регулирующего звена подставить координаты середины полей допусков звеньев. Формула примет вид:

, (4.4)

где Δ_ОΔ – координата середины поля допуска замыкающего звена;

Δ_ОР – координата середины поля допуска регулирующего звена;

Δ_Оi – координата середины поля допуска остальных звеньев размерной цепи.

9. определить предельные отклонения регулирующего звена по формулам:

, (4.5)

, (4.6)

где Δ_ВР – верхнее предельное отклонение регулирующего звена;

Δ_НР – ниже предельное отклонение регулирующего звена;

Δ_ОР – координата середины поля допуска регулирующего звена;

δ_Р – допуск на регулирующее звено.

Задача 14. Установить допуски и предельные отклонения на линейные размеры деталей, входящих в сборочную единицу (см. рис. 15). Задачу решить методом полной взаимозаменяемости для значений ε: 0,1±0,1; 0^+0,2; 0,2_-0,2; 0,05; 0,15мм.

Размер А₁ = 80 мм, А₂ = 120 мм, А₃ = 39,9 мм.

Рис. 15. Эскиз сборочной единицы (к задачам 14, 15)

Решение. Решим задачу для ε = 0,1±0,1 мм.

1. Составим уравнение размерной цепи, выразив ε через А.

2. Определяем значение числа единиц допуска для размерной цепи без стандартных звеньев (формула 4.1):

(4.1)

Значение для всех интервалов размеров приведены в Приложении 1. ДляА₁ = 80 мм – =3,96; дляА₂ = 120 мм – = 4,60; дляА₃ = 39,9 мм – = 3,36. Допуск на замыкающее звено δ_Δ = 0,2 мм = 200 мкм. Подставим эти значения в формулу.

3. номер квалитета (по Приложению 2) – 9.

4. регулирующее звено размер – А₂.

5. допуски на остальные звенья назначаем по 9 квалитету по ГОСТ 25347-82 «Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендуемые посадки». Допуск на А₁ = 80 мм – 0,074 мм, А₃ = 39,9 мм – 0,062 мм. Получаем А₁ = 80±0,037 мм, А₃ = 39,9±0,031 мм.

6. допуск на регулирующее звено

мм

7. выражаем регулирующее звено из размерной цепи:

8. определяем координаты середины поля допуска регулирующего звена:

мм

9. верхнее предельное отклонение регулирующее звена:

мм

мм

Регулирующее звено имеет значение А₂ = 120±0,032 мм.