МЕТОД ГРУПОВОЇ ВЗАЄМОЗАМІННОСТІ. СЕЛЕКТИВНА ЗБОРКА.
ЙМОВІРНОСНИЙ МЕТОД.
Метод полягає в тому, що деталі з'єднуються на зборці, як правило, без пригону, регулювання, підбора. При цьому в невеликої, заздалегідь прийнятої, кількості виробів (звичайно 3 з 1000, відсоток ризику 0,27) значення замикаючих ланок можуть вийти за встановлені межі. Розрахунок розмірного ланцюга виробляється ймовірносним методом.
Закон розсіювання встановлює залежність між числовими значеннями випадкової величини (розміри деталі) і частотою їхньої появи y (щільністю імовірності p). Емпіричну сукупність розподілу розмірів деталей у партії приблизно можна описати відповідним теоретичним законом.
У теорії розмірних ланцюгів найбільше часто застосовуються наступні основні закони розсіювання розмірів деталей:
Ø нормальний закон (закон Гаусса);
Ø закон рівної імовірності;
Ø закон трикутника;
Ø закон Максвелла;
Ø закон модуля різниці нормально розподілених величин.
Переваги:
Ø простота й економічність зборки;
Ø спрощення організації потоковості складальних процесів;
Ø можливість широкого кооперування заводів;
Ø спрощення системи виготовлення запасних частин і постачання ними споживача й ін.
Ø економічність виготовлення деталей за рахунок розширених полів допусків (у порівнянні з методом повної взаємозамінності).
Недоліки:
Ø можливі, хоча і малоймовірні додаткові витрати на заміну чи припасування деяких деталей тих виробів, у яких значення замикаючого ланки вийшли за встановлені межі.
Область застосування методу:
Ø звичайно в серійних і масових виробництвах;
Ø при малій величині допуску вихідної ланки і відносно великому числі складових ланок.
– застосовують тоді, коли середня точність розмірів ланцюга дуже висока й економічно неприйнятна.
Сутність методу групової взаємозамінності полягає у виготовленні деталей з порівняно широкими технологічно здійсненними допусками, обираними з відповідних стандартів. Т.о. деталі виготовляють по стандартних допусках, але більшим, ніж це необхідно з розрахунку для забезпечення необхідної точності зборки. Потім деталі сортують на рівне число груп з більш вузькими груповими допусками і збирають їхній (після комплектування) по однойменних групах. Тобто деталі з великими відхиленням вала з'єднують з деталями з великими відхиленнями отвору. Така зборка називається селективною.
При селективній зборці (у посадках із зазором і натягом) найбільші зазори і натяги зменшуються, а найменші збільшуються, наближаючи зі збільшенням числа груп сортування до середнього значення зазору чи натягу для даної посадки, що робить з'єднання більш стабільними і довговічними. У перехідних посадках найбільші натяги і зазори зменшуються, наближаючи зі збільшенням числа груп сортування до значення натягу чи зазору, що відповідає серединам полів допусків деталей.
Для встановлення числа груп n сортування деталей необхідно знати необхідні граничні значення групових чи зазорів натягів, що знаходять з умови забезпечення найбільшої довговічності з'єднання, або значення групового допуску, що допускається, TDGr чи TdGr, обумовлене економічною точністю зборки і сортування деталей, а також можливою погрішністю їхньої форми. Відхилення форми не повинні перевищувати групового допуску, інакше та сама деталь може потрапити в різні (найближчі) групи в залежності від того, у якому перетині вона обмірювана при сортуванні.
При зборці деталей для підвищення довговічності рухливих з'єднань необхідно створювати найменший зазор, що допускається, для підвищення працездатності з'єднань з натягом - найбільший натяг, що допускається.
Щоб забезпечити необхідний експлуатаційний зазор, розбивають деталі на «n» груп, заміряючи в кожної з них дійсний розмір.
Кількість груп звичайно приймають від 3 до 5. при більшому числі груп сортування груповий допуск зміниться не сильно, а організація контролю і складність зборки зростають значно. Лише в підшипниковій промисловості при сортуванні тіл кочення n = 10÷15.
Після вимірів групи деталей іменують. У першу групу валів входять деталі з максимальними відхиленнями дійсного розміру від номінального розміру, в останню – з мінімальними. У першу групу отворів входять деталі з мінімальними відхиленнями дійсного розміру від номінального розміру, в останню – з максимальними.
Після розбивки деталей на групи роблять зборку деталей валів і отворів, що належать до однойменних груп.
Селективна зборка дозволяє в n раз підвищити точність зборки без зменшення допусків на виготовлення чи деталей забезпечити задану точність зборки при розширенні допусків до економічно доцільних величин.
Наприклад (мал. 48), для Ø ES = +180 мкм, EI = 0 мкм, es = –50 мкм, ei = –230 мкм.
TD = ES – EI = 180 – 0 = 180 мкм
Td = es – ei = –50 – (–230) = 180 мкм
При звичайній зборці вийшли б наступні зазори.
Smin = EI – es = 0 – (–150) = 150 мкм
Smax = ES – ei = 180 – (-230) = 410 мкм
TS = Smax – Smin = 410 – 50 = 360 мкм.
|
 |
Рис. 48
У такий спосіб перша група валів буде мати граничні відхилення:
ei1 = –230 мкм; es1 = –170 мкм.
Друга група валів буде мати граничні відхилення:
ei2 = –170 мкм; es2 = –110 мкм.
Третя група валів буде мати граничні відхилення:
ei3 = –110 мкм; es3 = –50 мкм.
Перша група отворів буде мати граничні відхилення:
EI1 = 0 мкм; ES1= +60 мкм.
Друга група отворів буде мати граничні відхилення:
EI2 = +60 мкм; ES2= +120 мкм.
Третя група отворів буде мати граничні відхилення:
EI3 = +120 мкм; ES3= +180 мкм.
Збираючи деталі в межах кожної групи можна одержати наступні граничні зазори:
S1min= EI1 – es1 = 0 – (–170) = 170 мкм;
S1max= ES1 – ei1 = 60 – (–230) = 290 мкм;
TS1 = S1max – S1min = 290 – 170 = 120 мкм.
S2min= EI2 – es2 = 60 – (–110) = 170 мкм;
S2max= ES2 – ei2 = 120 – (–170) = 290 мкм;
TS2 = S2max – S2min = 290 – 170 = 120 мкм.
S3min= EI3 – es3 = 120 – (–50) = 170 мкм;
S3max= ES3 – ei3 = 180 – (–110) = 290 мкм;
TS3 = S3max – S3min = 290 – 170 = 120 мкм.
У такий спосіб у даному прикладі Smin збільшується з 50 до 170 мкм, а Smax зменшується з 410 до 290 мкм. Груповий допуск зазору зменшується з 360 до 120 мкм, тобто в n = 3 рази.
Переваги:
Ø можливість досягнення високої точності замикаючого ланки при економічно доцільних виробничих допусках розмірів складових ланок.
Недоліки:
Ø збільшення незавершеного виробництва;
Ø ускладнення контролю (більш точні вимірювальні засоби, контрольно-сортувальні автомати, більший штат контролерів);
Ø додаткові витрати на перевірку і сортування деталей;
Ø підвищення трудомісткості процесу зборки й ускладнення збереження деталей до зборки;
Ø ускладнення постачання запасними частинами.
Селективна зборка забезпечує неповну групову взаємозамінність, через що цей метод використовують звичайно в умовах заводу-виготовлювача при забезпеченні внутрішньої взаємозамінності.
Область застосування:
Масові і крупносерійні виробництва для маловідомих (3–4 ланки) розмірних ланцюгів для з'єднань високої точності, коли додаткові витрати на сортування, маркірування, зборку і збереження деталей по групах окупаються високою якістю виробів.
При виробництві підшипників кочення і зборці відповідальних нарізних сполучень з натягом селективна зборка є єдиним економічно доцільним методом забезпечення необхідної точності.