Выбор метода достижения точности при автоматической сборке

Использование существующих методов достижения заданной точности при сборке в автоматизированном производстве имеет свои особенности.

Метод полной взаимозаменяемости обусловливает высокую стабильность размерных и физико-технических параметров исходных сборочных компонентов, поступающих на сборку, а это требует стабилизации технологического и производственного процессов. При его использовании исключаются объективные причины нарушения процесса сборки, может быть обеспечена высокая степень автоматизации и производительность при условии надежности сборочного оборудования.

Имеющийся опыт комплексной автоматизации производства с использованием метода полной взаимозаменяемости подтвердил его безусловную целесообразность при изготовлении ряда изделий массового и серийного производства. Поэтому при разработке технологического процесса автоматической сборки изделия должен производиться перерасчет допусков на составляющие звенья, а в ряде случаев также пересматриваться допуск замыкающего звена для перевода сборки изделия методом полной взаимозаменяемости. Целесообразность практического использования метода полной взаимозаменяемости при автоматизации сборки изделий должна быть обоснована технико-экономическим расчетом.

При автоматической сборке также применяют метод неполной взаимозаменяемости. При использовании этого метода по размерным параметрам возможно нарушение стабильности процесса сборки, появление брака, поломка инструмента и элементов конструкции сборочного автомата. Поэтому в сборочном оборудовании необходимо предусматривать контрольные, контрольно-сортировочные и блокирующие устройства, и приборы, устройства контроля процесса сборки, комплектности и качества собранного изделия. Использование метода неполной взаимозаменяемости не исключает встройку в сборочные автоматы контрольных и блокировочных устройств.

Применяемый при автоматической сборке метод групповой взаимозаменяемости может быть основан на групповой и индивидуальной селекции. Использование этого метода эффективно при равном числе деталей в одноименных группах в определенном цикле производства. Такое равенство возможно только при соответствии законов распределения параметров (размеров) сопрягаемых деталей и стабильности технологического процесса в достаточно большом промежутке времени.

В массовом и крупносерийном производстве распределение размеров сопрягаемых деталей соответствует нормальному закону.

Объем незавершенного производства можно уменьшить, используя рациональную селективную сборку, или метод индивидуальной селекции. Рациональная селективная сборка исключает избыток деталей, не допускает получения изделий, не соответствующих техническим требованиям. Например, сопряжение с зазором получают меньше допустимого значения, что обусловливает включение операции пригонки. Практическая реализация рациональной селективной сборки всегда требует технико-экономического обоснования.

Для сборки изделий, содержащих большое количество звеньев (например, подшипники качения), обычно используют метод индивидуальной селекции. Использование этого метода связано с включением в технологическую систему автоматической сборки контрольных (измерительных) позиций и средств вычислительной техники. Группу многокомпонентного звена (например, шарика или ролика) подбирают по результатам измерений отклонений базовых компонентов (кольца подшипника).

Метод индивидуальной селекции используют также и при автоматизации сборки изделий с трехзвенной размерной цепью. Машины-автоматы с применением метода индивидуальной селекции используют в автомобильной промышленности СНГ, США, Великобритании, Германии и других стран для сборки блоков цилиндров и головок к ним, поршней с поршневыми пальцами, дифференциала заднего моста автомобиля, поршневых пар тормозных цилиндров.

Автоматическая сборка изделий с высокой точностью выходных параметров (например, радиального и осевого зазоров или натяга в пределах нескольких микрометров) представляет сложную задачу. Обеспечение заданной точности методом полной взаимозаменяемости экономически не всегда выгодно и может не дать желаемых результатов. В этом случае эффективны методы пригонки и регулирования. Применение этих методов предусматривает изготовление собираемых деталей по расширенным, экономически достижимым допускам.

Для внедрения методов регулирования и пригонки необходимо включение в технологическую размерную систему сборки устройств коррекции соединения (или компенсации погрешностей при соединении) с учетом фактических параметров деталей.

Индивидуальная пригонка при автоматической сборке обеспечивает высокое качество изделия. При использовании метода пригонки требуемая точность замыкающего звена системы «сборочное устройство - собираемые детали» достигается в результате автоматического изменения размеров путем снятия необходимого слоя материала с деталей.

Изменение размеров компенсирующего звена осуществляют притиркой деталей или так называемым сопряженным шлифованием. Сопряженное шлифование является весьма трудоемкой операцией, что ограничивает его использование, особенно при сборке резьбовых передач типа винт - гайка качения и т.п. В этом случае сопрягаемую поверхность одной детали (обычно отверстие) изготовляют по широким экономически достижимым допускам, а затем к каждому отверстию автоматически пригоняют вал. Точность пригонки проверяют непосредственным измерением размеров сопрягаемых поверхностей.

Метод регулирования обеспечивает достижение требуемой точности выходных параметров при сборке изделия непрерывным или дискретным изменением (коррекцией) замыкающего звена без снятия материала.

Наиболее простыми и широко используемыми компенсаторами при сборке методом регулирования являются прокладки (различной толщины) или их наборы. Автоматическая сборка с набором прокладок требует специальных устройств для определения величины компенсации с последующим вызовом соответствующего набора прокладок в используемом для сборки устройстве.

Метод регулирования применяют для обеспечения не только параметров замыкающего звена размерной цепи, но и других выходных параметров изделия, например, строго определенной жесткости упругого звена. В табл. 3.2 приведена краткая характеристика методов и отдельных видов автоматической сборки, а также области их использования.

Выбор метода достижения необходимой точности сборки зависит от конструкции изделия, требований, предъявляемых к сборке и точности соединения, допустимых конечных ошибок параметров изделия и условий его эксплуатации

Характеристика методов и видов автоматической сборки и области их использования