Основы технологии сборки
Выбери формат для чтения
Загружаем конспект в формате pdf
Это займет всего пару минут! А пока ты можешь прочитать работу в формате Word 👇
Лекция 12 (вечерники)
8. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ СБОРКИ
8. 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Технологический процесс сборки представляет собой процесс соединения
взаимно ориентируемых составных частей изделия, осуществляемый в
определенной последовательности заданными методами.
В качестве составных частей специфицированного изделия (СТ СЭВ
364—76) в сборке участвуют детали и сборочные единицы.
Детали — изделия, изготавливаемые из однородного материала без
применения сборочных операций (валы, зубчатые колеса).
Сборочные единицы — изделия, составные части которых соединяются
на предприятии-изготовителе путем свинчивания, сварки, запрессовки,
развальцовки и других сборочных операций. Сборочными единицами
являются ДЛА в целом и их части — редукторы и др.
В литературе по технологии машиностроения и в ряде ГОСТов в составе
изделий выделяют также агрегаты, узлы и покупные изделия.
К
агрегатам
относят
сборочные
единицы,
отличающиеся
автономностью — возможностью работы вне данного изделия, а также
возможностью их сборки независимо от других составных частей изделия и
полной взаимозаменяемостью (агрегаты питания, регулирования, запуска).
Узлами называют сборочные единицы на отдельных этапах процесса их
сборки. Узлы, как правило, могут выполнять определенную функцию в
изделиях одного назначения и только совместно с другими составными
частями.
К покупным относят изделия, не изготавливаемые на данном
предприятии, а получаемые в готовом виде (шариковые и роликовые
подшипники, электрогенераторы), за исключением поставляемых в порядке
кооперирования.
В зависимости от степени отработки конструкции на технологичность в
составе однотипных изделий может быть различное число сборочных единиц
(и составляющих их узлов), которые отличаются тем свойством, что
собираются, проверяются и испытываются независимо от других составных
частей и участвуют в дальнейшей сборке изделия как самостоятельное целое.
Наличие таких сборочных единиц и узлов (называемых конструктивнотехнологическими в отличие от конструктивных, выделяемых обычно только
по функциональному признаку, без учета технологических свойств) служит
1
характеристикой технологичности конструкции изделия в целом, позволяет
повысить, производительность общей сборки, сократить сроки ремонта и т. д.
Методы, применяемые в процессе сборки, зависят от типов соединений,
заложенных в конструкции изделия (резьбовое, сварное, прессовое и др.).
Типы соединений ограничены, но сочетание их и деталей разной
конструкции позволяет получить сборочные единицы любого вида и
назначения. Изучив технологические особенности, последовательность и
методы осуществления отдельных типов соединений, можно уяснить
процесс сборки любого изделия в целом и разрабатывать процесс для вновь
проектируемого объекта.
Наиболее часто встречающиеся типы соединений показаны на схеме
(рис. 8.1). Видно, что все соединения делятся на подвижные и неподвижные,
а последние, в свою очередь — на разъемные и неразъемные. Под
неразъемными подразумеваются такие соединения, разборка которых
сопровождается разрушением материала деталей или их связей. Но к
неразъемным не относятся соединения, которые не подвергаются разборке
во избежание нарушения заданной посадки (например, тугой посадки
резьбовых деталей).
Технологический процесс сборки имеет ряд особенностей, отличающих
его от других технологических процессов.
Во-первых, этот процесс является завершающим и потому наиболее
ответственным этапом производственного цикла. Надежность и
долговечность изделия, в значительной степени определяются уровнем
технологии и качеством сборки. В процессе сборки выявляются многие
дефекты предшествующих технологических процессов, а также связанная со
сборкой технологичность конструкции изделия. Отступления от основных
требований технологии сборки, предусмотренных соответствующей
документацией, служат, как правило, причиной вывода изделия из строя на
испытаниях или при эксплуатации.
Во-вторых, процесс сборки отличается сложностью. Это объясняется
тем, что в отличие от предшествующих процессов, объектами которых
служат детали или заготовки, объектами сборки являются более сложные
специфицированные изделия до законченных двигателей включительно.
Соответственно возрастает число выходных параметров (геометрических,
кинематических, электрических и др.), подлежащих соблюдению.
Сопутствующие физические явления (деформация деталей, контактные
напряжения и др.) сложны и недостаточно изучены, что затрудняет расчеты
2
ожидаемой точности и обеспечение заданных значений этих параметров.
Рисунок 8.1.- Типы соединений
Рабочие движения отличаются настолько большим многообразием, что
воспроизведение их в автоматических сборочных системах затруднено, а
подчас и невозможно. Этим, главным образом, объясняется весьма низкий
уровень механизации и автоматизации сборочных работ.
Третья особенность процесса сборки — относительно высокая его
трудоемкость — непосредственно связана с низким уровнем механизации. В
среднем трудоемкость сборки составляет 30% (возрастая почти вдвое в
опытном производстве) от общей трудоемкости изготовления. Но, учитывая,
что по темпам механизации процесс сборки значительно отстает от других
технологических процессов, относительная трудоемкость его продолжает
расти.
В технологическом процессе сборки сложных изделий значительное
место отводится подготовке деталей и других составных частей к сборке
(промывке, очистке, рассортировке и т. п.) и контролю получаемых
параметров изделия, что объясняется особой ответственностью этого
процесса в производственном цикле и высокими требованиями к качеству
изделий.
С развитием техники повышаются требования к точности сборочных
параметров, надежности соединений; качеству изделий в целом,
обеспечиваемому в процессе сборки. Одной из главных и неотложных задач
становится механизация и автоматизация сборочных процессов.
Технологический процесс сборки изделия обычно разделяется на
узловую сборку, на конечной стадии которой получают сборочные единицы и
узлы того или иного назначения, и общую сборку — процесс соединения
любых составных частей: деталей, сборочных единиц и покупных изделий, в
результате которого получают законченное специфицированное изделие.
Сборка составных частей проводится часто на сборочных участках меха3
нических (механосборочных) цехов, а общая сборка обычно в особых
сборочных цехах.
Технологический процесс расчленяется на операции, являющиеся
основными элементами процесса.
Операцией называется часть технологического процесса сборки,
выполняемая над определенным объектом (изделием, его составной частью)
на определенном рабочем месте одним или несколькими рабочими, до
перехода к сборке следующего объекта. Операция может делиться на
переходы.
Переходом называется часть операции, выполняемая над определенным
соединением без смены инструмента или оборудования. Часть перехода,
представляющая собой цикл действий рабочего, связанных целевым
назначением, называется приемом. Прием складывается из рабочих
движений. Например, переход «поставить крышку на корпус» включает
приемы по постановке прокладки, крышки, наживлению и затяжке гаек, а
прием «постановка прокладки», в свою очередь, состоит из движений «взять
прокладку», «поднести к корпусу», «надеть на шпильки корпуса».
Важное место в технологическом процессе сборки отводится базам и
базовым деталям.
Базы — поверхности, оси или точки, принадлежащие детали и
используемые для придания ей требуемого положения.
Базы различают основные и вспомогательные.
Основные базы — это поверхности детали, которые создают
определенность ее положения относительно других деталей, с которыми она
соединяется в изделии.
Вспомогательные базы — это поверхности детали, при помощи
которых к ней присоединяются другие детали и создается определенность их
положения относительно ее основных баз.
Деталь, служащая исходной для начала сборочного процесса любого
объекта, называется базовой деталью. Своей основной базой она
совмещается с установочной базой сборочного приспособления или стенда.
Ось ее основной базы (если последняя осесимметрична), часто
предопределяющая положение всего изделия в процессе сборки, называется
основной базовой осью.
4
8. 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
НАДЕЖНОСТИ СБОРОЧНЫХ ЕДИНИЦ
8.2.1 ПОНЯТИЕ НАДЕЖНОСТИ
Проблема надежности — одна из важнейших в области производства
изделий авиационно-космической техники.
Термин надежность обычно применяется в узком смысле, как синоним
безотказности, означающей свойство изделия выполнять функции, сохраняя
заданные значения параметров в течение требуемого времени или наработки
(ГОСТ 13377—75). В широком смысле слова понятие надежность (общая
надежность) помимо свойства безотказности включает также долговечность,
ремонтопригодность и сохраняемость. Надежность закладывается при
проектировании, но обеспечивается только на этапе производства. Это
обусловливает зависимость ее в сильной степени от технологии
производства.
Техническое совершенство охватывает свойства, также закладываемые
на этапе проектирования, но объективно сохраняющиеся в процессе
производства.
Как показывает анализ статистических данных по отказам, надежность
сложных изделий, в большой мере определяется износостойкостью его
составных частей и надежностью технологических процессов (рис. 8.2)
Рисунок 8. 2.- Свойства, охватываемые качеством изделия
8.2.2 ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗНОСА И ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ
НАДЕЖНОСТИ
Износ, являясь одной из главных причин отказов, влечет за собой
огромные экономические издержки. Затраты на ремонт и техническое
5
обслуживание в связи с износом превышают стоимость отдельных типов
новых летательных аппаратов в 5 раз.
Основными характеристиками износа служат линейный износ V, т. е.
изменение размера детали в направлении, перпендикулярном к поверхности
трения, и скорость изнашивания у — изменение износа со временем I. Для
большинства случаев можно считать, что в период нормальной эксплуатации
( на рис. 8.3) скорость изнашивания остается постоянной, т. е.
Рисунок 8.3 - Изменение линейного износа по времени
Способность
сопротивления
износу,
или
износостойкость,
характеризуется тангенсом угла α наклона кривой на участке нормальной
эксплуатации. Чем угол меньше (α), тем выше износостойкость.
Одна из важных закономерностей при трении скольжения состоит в том,
что в результате приработки независимо от исходной шероховатости для
каждой поверхности пары скольжения устанавливается определенная,
свойственная данному сочетанию материалов и условиям трения
шероховатость, сохраняющаяся стабильной при дальнейшем постоянном
режиме трения на весь период нормальной эксплуатации.
На рис. 8.3 показаны кривые 1 и 2 износа поверхностей пары, из
которых поверхность 2 требовала меньше времени приработки. С момента
1обе кривые параллельны и скорости изнашивания поверхностей одинаковы.
Сохраняется лишь разность износ А из-за большей скорости изнашивания
поверхности 2 на приработке.
Таким образом, влияние исходной шероховатости на интенсивность
износа ограничено стадией приработки. Эта закономерность относится и к
подшипникам трения качения.
Вследствие различных значений удельных давлений и скоростей
относительного скольжения, неодинакового воздействия абразивов и т. д.,
износ по поверхности трения распределяется неравномерно.
В результате происходит изменение относительного положения
6
сопряженных деталей, называемое износом сопряжений. Характер износа
сопряжений зависит от вида сопряжения. В типичной паре вал — втулка при
износе вал изменяет свое положение, опускаясь и поворачиваясь своей осью.
В кулачковых и зубчатых парах наблюдается неравномерный износ рабочего
профиля деталей, приводящий к нарушению передаваемого закона движения
и увеличению динамических нагрузок.
Абразивный износ часто является причиной параметрических (а иногда
функциональных) отказов изделия. Как известно, важнейшим условием
стабильности КПД и напора.
С целью уменьшения износовых отказов и обеспечения надежности
изделий используются различные технологические методы, направленные на
получение оптимального качества поверхностей трения, на повышение их
износостойкости и на создание запаса на износ при сборке узлов трения.
Оптимальной шероховатостью поверхности трения детали (как следует
из анализа закономерностей износа) будет та, которая соответствует
приработанной поверхности. Однако опыт показывает, что любые пары
трения требуют приработки. Но продолжительность ее тем короче и объем
снимаемого металла тем меньше, чем ближе исходная поверхность
соответствует по классу шероховатости приработанной. Приработку пар
трения целесообразно проводить не при эксплуатации изделия, а на участках
механосборочных цехов.
Повышение износостойкости поверхностей трения достигается
применением более износостойких конструкционных материалов,
улучшением условий смазки и чистоты в зоне трения. При абразивном
износе особенно эффективны методы упрочняющей технологии, а также
покрытия.
Запас на износ при сборке достигается, главным образом, путем
повышения точности сборки.
Износ сопряжений в известной степени удается прогнозировать путем
теоретических и экспериментальных исследований. Полученные данные
используются при выборе конструктивно технологических решений,
обеспечивающих снижение износа сопряжений. В частности, путем более
равномерного распределения давлений в парах трения, создания элементов с
повышенной твердостью в опасных точках, повышения точности взаимного
положения деталей в сопряженных парах (типа зубчатых, шлицевых) и т. д.
Запас на износ может быть обоснован расчетами на основе метода
функциональной взаимозаменяемости. Метод состоит в том, что при
7
проектировании (и производстве) стремятся обеспечить оптимальные
эксплуатационные показатели изделия (мощность, надежность, КПД и др.)
путем установления связи их с функциональными параметрами составных
частей.
Точность
функциональных
параметров
(геометрических,
механических, кинематических и др.) задается исходя из допусков на
эксплуатационные показатели, чем создаются условия взаимозаменяемости
выпускаемых изделий по этим показателям. Метод реализуется и в том
случае, когда одна сборочная единица заменяется другой, отличающейся по
конструкции, но имеющей те же технические показатели в течение заданного
времени эксплуатации.
Данный метод может быть использован не только при расчете посадок
подшипников скольжения, но и для других типов соединений. Так, в случае
соединений с гарантированным натягом посадка выбирается не по
расчетному натягу, определяемому по воспринимаемой соединением осевой
силе или крутящему моменту (как в общепринятых расчетах), а по
наибольшему натягу, определяемому исходя из условий прочности
сопрягаемых деталей (но такой способ выбора посадок неприемлем для
колец подшипников качения).
8. 2.3 ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ,
СВЯЗАННЫЕ С ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ
Все отказы изделия так или иначе связаны с технологией. Но некоторые
недопустимые
отказы
являются
следствием
несовершенства
технологического процесса (ТП), его несоответствия требуемому уровню
надежности. Они вызваны многими причинами, из них характерны
следующие:
1.
Недостаточная надежность самого ТП.
2.
Неполнота и несоответствие технических условий на изготовление и сборку требованиям надежности.
3.
Остаточные и побочные явления.
По аналогии с надежностью изделия (ГОСТ 13377—75), надежность
ТП есть свойство процесса сохранять в заданных пределах в течение
определенного времени значения характеристик качества и объема
продукции. Осуществление ТП ведется определенными методами, с
помощью оборудования, оснастки средств контроля, транспорта.
Отказы, связанные с ТП, возникают нередко потому, что технологические возможности применяемых методов не удовлетворяют
8
возросшим техническим требованиям на изделие. Это особенно часто
обнаруживается при освоении новых типов изделий. Так, методы
балансировки, с успехом применявшиеся для жестких роторов, свойственных
прежним
конструкциям
ГТД,
не
обеспечивают
необходимую
уравновешенность гибких роторов современных двигателей.
Технологическое оборудование с течением времени теряет свои
начальные характеристики — точность, жесткость, виброустойчивость и др.
В результате происходит снижение качественных показателей ТП и
изготовляемого
объекта.
Статистические
данные
об
отказах
технологического процесса получают в ходе процесса путем контроля его
параметров вручную или с применением средств механизации и
автоматизации.
В первом случае заполняются специальные карты, в которые заносятся
данные о типе станочного оборудования, его наработка, номер составной
части, по вине которой произошел отказ, вид операции, причины отказов,
затраты на восстановление и др.
При механизированном способе данные о технологическом процессе
представляют в цифровой форме. Для этого каждому признаку
присваивается условное цифровое обозначение — шифр, совокупность
которых составляет код. Сбор и обработка информации в этом случае
осуществляется с помощью автоматизированных систем (типа УПИ-1 и др.),
имеющих в своем составе приборы активного контроля и датчики на постах
технологических линий и испытательных стендах.
В технических требованиях и чертежах изделий, разработанных в
соответствии с ЕСКД, не предусматриваются многие параметры, связанные с
технологией — наклеп, остаточные напряжения, степень загрязнения
поверхности, окружающая температура, высота волн волнистости и др.
Между тем эти неконтролируемые параметры оказывают существенное
влияние на эксплуатационные свойства и уровень надежности изделий.
Многие операции ТП (механическая обработка, сборка, включая сварку,
и т. п.), как правило, сопровождаются силовыми и температурными
воздействиями на материалы деталей. В результате возникают остаточные
напряжения, изменяется структура поверхностного слоя и происходят другие
побочные явления, приводящие к дефектам. Дефекты часто не устраняются
на последующих операциях, а сохраняются, и эта так называемая технологическая наследственность проявляется в виде отказов. Некоторые
дефекты (например, прижоги) возникают и на финишных операциях.
9
С целью устранения источников отказов, связанных с технологией, и
повышения надежности изделий осуществляются следующие мероприятия.
Повышение надежности технологического процесса путем создания
запаса надежности ТП с помощью более совершенных технологических
методов, обеспечивающих все требования по изготовлению новых изделий;
путем
повышения
надежности
оборудования
и
степени
его
саморегулирования.
Надежность оборудования достигается применением общих принципов
повышения надежности машин (повышением износостойкости, жесткости,
обеспечением стабильной точности, изоляцией от вибраций).
Саморегулирование ТП может иметь различную степень развития. На
начальном этапе это активный контроль, по результатам которого дается
команда на подналадку оборудования. Этот этап в производстве освоен.
Высший
этап
саморегулирования
—
самонастраивающиеся
технологические системы, способные независимо от воздействия вредных
процессов и без вмешательства человека поддерживать требуемые
показатели качества продукции.
Разработка технических условий на изделия в соответствии с
требованиями надежности. Чем выше требования надежности, тем большее
число технологических параметров, влияющих на эксплуатационные
характеристики, должно быть оговорено техническими условиями и
подвергнуто контролю. Должна быть выявлена взаимосвязь с
эксплуатационными характеристиками и тех технологических параметров,
которые не предусмотрены техническими условиями и приняты меры к их
регулированию.
Для выявления и устранения технологической наследственности и
других остаточных явлений применяются более совершенные методы
дефектоскопии и обработки материалов, объективные методы контроля
деталей и узлов.
8.2.4. ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
МЕРОПРИЯТИЯ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ
Как показал отечественный и зарубежный опыт последних лет,
повышение уровня организации производства может служить эффективным
средством повышения надежности изделий.
В последние годы в отечественной промышленности широко внедряется
система бездефектного изготовления продукции. Начала ее положены в 1955
10
г. саратовскими машиностроителями, позднее идеи системы использованы в
Америке и других странах. Сущность системы в том, что качество
обеспечивается не посредством отбраковки, а предупреждением дефектов.
Работа по предупреждению дефектов строится по единому плану,
составленному с учетом анализа технологических процессов и отказов изделия.
Особым достоинством системы является то, что впервые количественные показатели продукции (выполнение плана в %) увязаны с
количественными показателями качества труда, являющимися важнейшим
социальным фактором. Количественным показателем качества труда
работников является процент сдачи продукции с первого предъявления.
Система воспитывает стремление к тщательному самоконтролю качества
труда исполнителя и поощряется морально и материально.
Заметим, что контроль качества труда технологических служб имеет
некоторые особенности. В частности, не относятся к дефектным те
исправления, которые вносятся в технологические разработки опытного
изделия по мере исследования, доводки и опытных сборок.
С целью методического и организационного руководства по
повышению качества и надежности изделий на этапах проектирования,
серийного производства, эксплуатации и ремонта на предприятиях созданы
службы надежности. Главная задача их состоит в изучении причин
недостаточной надежности и разработке мероприятий по устранению этих
причин, т. е. предупреждение изготовления ненадежных изделий. Службы
надежности включают группы по оценке уровня надежности, контролю надежности изделий в процессе производства, по изучению опыта
эксплуатации, а также лабораторию испытания на надежность.
8. 3. ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ КОНСТРУКЦИИ В СВЯЗИ С
ПРОЦЕССОМ СБОРКИ
8.3.1 ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ
Технологичность конструкции изделия — совокупность свойств
конструкции,
позволяющих
вести
технологическую
подготовку
производства, изготавливать, эксплуатировать и ремонтировать изделия при
наименьших затратах труда, средств, времени и материалов по сравнению с
однотипными конструкциями изделий того же назначения при обеспечении
установленных показателей качества (ГОСТ 18831—73). Технологичность
конструкции сборочной единицы, являющейся составной частью изделия,
11
должна иметь те же свойства и обеспечивать технологичность изделия, в
состав которого она входит.
По области проявления технологичности различают производственную
технологичность конструкции и эксплуатационную. Производственная
технологичность проявляется в сокращении затрат средств и времени на
конструкторскую подготовку производства (КПП), технологическую
подготовку производства (ТПП), процессы изготовления деталей, сборку и
испытание; эксплуатационная— в сокращении затрат средств и времени на
техническое обслуживание и ремонт изделия.
Технологичность конструкции оценивается качественно и количественно.
К качественным характеристикам технологичности конструкции
относятся:
взаимозаменяемость — свойство конструкции составной части изделия,
обеспечивающее возможность ее применения вместо другой без
дополнительной обработки (подбора или компенсации) с сохранением
заданных качеств изделия;
регулируемость — свойство, обеспечивающее возможность регулирования конструкции при сборке, техническом обслуживании и ремонте
для достижения и поддержания работоспособности;
контролепригодность — свойство, обеспечивающее возможность и
надежность контроля конструкции при изготовлении, испытании,
техническом обслуживании и ремонте;
инструментальная доступность — свойство, обеспечивающее доступ
инструмента к элементам конструкции при изготовлении, испытании,
обслуживании и ремонте.
Для количественной оценки технологичности служат следующие
основные показатели:
трудоемкость изготовления — суммарная трудоемкость технологических процессов изготовления изделия без учета составных частей,
являющихся покупными изделиями;
технологическая себестоимость — себестоимость, выражаемая суммой
затрат на осуществление технологических процессов изготовления изделия
без учета покупных изделий;
уровень технологичности конструкции по трудоемкости изготовления
— отношение достигнутой трудоемкости к базовому показателю;
уровень технологичности по себестоимости изготовления — от12
ношение достигнутой технологической себестоимости к базовому
показателю.
Базовыми показателями при сравнительной оценке технологичности
конструкции могут служить показатели передовых образцов однотипных
изделий (отечественных или зарубежных), достигнутые в некотором
предыдущем периоде времени или найденные теоретическим или
практическим путем и утвержденные как отраслевые стандарты. Кроме
указанных имеется ряд количественных технико-экономических и
технических показателей, которые характеризуют технологичность в связи с
процессом сборки.
8.3.2 ОСНОВЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ
КОНСТРУКЦИИ
Отработка конструкции на технологичность производится на всех
стадиях разработки изделия, при ТПП и изготовлении. В ней участвуют
разработчики
конструкторской
и
технологической
документации
предприятия-изготовителя. Для отработки необходимо помимо вида изделия
знание объема выпуска и типа производства, которые определяют
специализацию производства, степень технологического оснащения,
механизации и автоматизации технологических процессов.
Рисунок 8.4 - Привод агрегатов
Отработка конструкции изделия на технологичность обычно проводится
в следующем порядке:
подбор и анализ исходных материалов для оценки технологичности, включая данные по трудоемкости, материалоемкости, базовые
показатели и т. д.;
анализ показателей технологичности изделий аналогичной конструкции (в том числе на других предприятиях) с учетом передового опыта и
13
новых технологических методов;
определение показателей технологичности разрабатываемого
изделия и проведение сравнительной оценки с учетом других показателей
качества (надежности, экономичности и др.);
разработка рекомендаций по улучшению показателей технологичности.
В результате отработки на технологичность конструкция изделия
должна отвечать следующим основным требованиям:
1. Расчленение на рациональное число составных частей (сборочных
единиц и составляющих их конструктивно-технологических узлов),
допускающих независимую сборку и испытание и последующую
общую сборку изделия по принципу агрегатирования.
В качестве примера на рис. 8.4 приведены два однотипных по
конструкции варианта привода, из которых первый, технологичный (рис.
3.1,а), может быть собран независимо от других составных 'частей и
установлен в гнездо корпуса, а второй - собирается только совместно с
корпусом, принадлежащим более крупной сборочной единице.
Степень расчленения, количественно оцениваемая коэффициентом Дсб>
оказывает решающее влияние на технико-экономические показатели
технологического процесса сборки. Расчленение позволяет:
а) проводить узловую сборку параллельно, следовательно, расширить
фронт работ и увеличить выпуск продукции;
б) сократить сроки ТПП благодаря параллельной разработке технологических процессов узловой сборки составных частей;
в) сократить и упростить цикл общей сборки, осуществляемой из
предварительно собранных составных частей;
г)
повысить
надежность
изделия
благодаря
возможности
предварительных испытаний составных частей;
д) расширить специализацию оборудования и оснастки;
е) сократить сроки и улучшить условия ремонта изделия.
2. Возможность компоновки из стандартных и унифицированных
составных частей.
3. Соответствие конструкции соединений, деталей и других составных
частей требованиям механизации сборочных' работ и контроля.
4. Обеспечение возможности общей сборки без частичной разборки
составляющих сборочных единиц.
5. Сокращение числа деталей в составе сборочных единиц с целью
14
соблюдения принципа «наикратчайшего пути» и повышения точности
сборки.
6. Наличие в составе изделия (сборочной единицы) базовой составной
части, служащей исходной для начала процесса сборки, отличающейся
прочностью, жесткостью и имеющей надежные базовые поверхности
для установки на стенде (сборочном приспособлении) и присоединения
других составных частей.
7. Возможность применения типовых технологических процессов и
средств технологического оснащения.
8. Использование наиболее совершенных методов осуществления
соединений.
9. Устранение из процесса сборки операций механической обработки,
допуская их как исключение лишь на начальной стадии сборки при
малых масштабах опытного производства и в период доводки изделия.
10.
Применение производительных и объективных методов контроля
и технологических испытаний сборочных единиц.
И. Применение методов достижения заданной точности сборки на
основании расчета размерных цепей (в соответствии с ГОСТ 16320—70),
применение метода пригонки как исключение и только для опытных
изделий. Возможно широкое применение (в особенности для малозвенных
размерных цепей) метода полной взаимозаменяемости, если он обоснован
расчетами.
12.
Обеспечение простоты ремонта и обслуживания.
13.
Наличие у изделий, имеющих массу более 20 кг, элементов для
захвата подъемными устройствами при сборке, наличие элементов для
фиксации и закрепления при транспортировке.
Повышение производительности, снижение затрат средств и времени на
подготовку и проведение технологического процесса сборки изделия в
значительной степени зависят от технологичности конструкции отдельных
деталей.
Рисунок 8.5 – Примеры отработки конструкции деталей на технологичность
15
Правила отработки конструкции деталей на технологичность, ее оценка
представляют собой самостоятельную тему, которая выходит за рамки
настоящей книги. Заметим, что технологичность конструкции деталей имеет
особенно важное значение при механизации и автоматизации сборочных
работ. В связи с этим укажем на основные требования к технологичности
конструкции деталей:
простота и симметричность форм, упрощающие ориентацию при
выдаче деталей из бункерных устройств на рабочую позицию (рис. 8.5, а);
наличие элементов (фасок, углублений), облегчающих взаимное
центрирование сопрягаемых охватываемых и охватывающих деталей (рис.
8.5,6);
наличие ярко выраженных базовых поверхностей, обеспечивающих захват, надежную установку и фиксацию с необходимой точностью
на спутниках или в сборочных автоматах (на рабочих позициях);
исключение возможности сцепления деталей (типа пружинных
шайб, незамкнутых колец (рис. 8.5 в) в бункерных и транспортирующих
устройствах;
максимальное использование стандартных унифицированных и
нормализованных деталей, позволяющих унифицировать оборудование и
сборочную оснастку;
стабильная, относительно высокая точность деталей, обеспечивающая точность и стабильность работы органов автоматических
устройств.
Отдельные требования к технологичности конструкции соединений приводятся при рассмотрении методов осуществления соответствующих соединений.
8. 4. ТОЧНОСТЬ СБОРКИ
8.4. 1 РАСЧЕТЫ ТОЧНОСТИ
Точность сборки имеет два аспекта — точность процесса сборки
(связанная в основном со стабильностью технологического процесса), и
точность объекта сборки. В настоящей главе рассматривается вторая.
Точность сборки есть степень соответствия действительных значений
параметров, получаемых при сборке, значениям, заданным сборочными
чертежами и техническими требованиями.
Как известно, каждый сборочный параметр (подлежащий соблюдению
при сборке), будь то параметр геометрический (зазор, биение),
16
кинематический (закон движения ведомого звена), физико-механический
(деформация, упругость) или любой другой задается двумя допустимыми
предельными значениями, разность которых представляет собой
допустимую погрешность (допуск) сборки по этому параметру. Понятно, что
действительный параметр, полученный при сборке, не должен выходить за
пределы допуска.
Чтобы обеспечить это требование, проводятся предварительные расчеты
на точность (определяется ожидаемая точность сборочного параметра) и по
результатам их выбирается метод сборки, наиболее приемлемый в данных
производственных условиях. Расчеты, как правило, выполняются на стадии
проектирования двигателя, но неизбежные изменения конструкции и
влияние ряда технологических факторов требуют проведения расчетов в
процессе производства.
В расчетах предполагается, что на сборку поступают только годные
детали и материалы, т. е. такие, параметры которых лежат в пределах
установленных допусков (предполагается также, что грубые ошибки в ходе
сборочного процесса не имеют места). Отклонения же сборочных
параметров в изделиях получаются в результате совместного влияния
накопленных допустимых погрешностей деталей, а также погрешностей
процесса сборки и технологических испытаний.
По мере накопления статистических данных в ходе производства
устанавливаются закономерности и источники погрешностей, создаются
предпосылки направленного влияния на технологический процесс в сторону
повышения его стабильности; соответственно создаются условия повышения
достоверности расчетов сборочных параметров.
На терминологию и методы расчета размерных цепей разработаны
ГОСТ 16319—70, 16320—70.
Размерной цепью называется совокупность размеров (координирующих
взаимное положение поверхностей и осей деталей), образующих замкнутый
контур и непосредственно участвующих в решении поставленной задачи.
Размерные цепи могут быть линейные (звенья — линейные размеры; в
частном случае параллельные), угловые (звенья — угловые размеры),
плоские (звенья расположены в одной или нескольких параллельных
плоскостях), пространственные (звенья расположены в непараллельных
плоскостях).
В зависимости от этапа, на котором решается задача обеспечения
точности изделия (проектирование, изготовление, контроль), различают
17
размерные цепи конструкторские, технологические и измерительные. Как
правило, рассматриваются, в основном, плоские линейные технологические
цепи, с которыми особенно часто приходится встречаться при производстве
машин и, в частности, при сборке изделий ЛА. Применительно к сборке,
используя эти цепи, решают так называемую обратную задачу: по известным
(заданным или действительным) значениям составляющих звеньев
определяют номинальный размер, величину и координату середины поля
допуска (поля рассеяния) замыкающего звена (т. е. любого сборочного
параметра — зазора, натяга и др.).
Эта задача имеет самостоятельное значение, но результаты ее служат
также для проверки правильности решения прямой, проектной задачи, когда
по заданному значению исходного (замыкающего) звена определяются и
корректируются величины и координаты середины полей допусков всех
составляющих звеньев.
8.4.2 МЕТОДЫ ДОСТИЖЕНИЯ ЗАДАННОЙ ТОЧНОСТИ
СБОРОЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ
В результате сборки может оказаться, что суммарная погрешность
сборочного параметра будет больше, или меньше, или равна заданному
(чертежом) допускаемому значению δ∆. Обеспечить заданную точность
параметра означает добиться тем или иным способом, чтобы суммарная
погрешность была меньше или равна заданному значению, т. е. чтобы
соблюдалось условие ω∆ ≤ δ∆.
Уменьшить
погрешность (допуск) сборочного параметра —
замыкающего звена — можно тремя путями: уменьшением полей допусков
составляющих звеньев цепи, уменьшением числа составляющих звеньев,
уменьшением передаточных отношений. Все эти пути можно и должно
реализовать уже на стадии проектирования объекта, до начала сборочного
процесса.
Первый путь наиболее очевидный, но не наилучший, так как
уменьшение допусков, т. е. повышение точности изготовления деталей,
часто ограничивается возможностями оборудования и может оказаться
технически недостижимым. Кроме того, с повышением точности стоимость
обработки деталей резко возрастает (как известно, точность и себестоимость
связаны гиперболической зависимостью).
Второй путь формулируется как «принцип наикратчайшего пути» и
18
заключается в том, что решение задач, связанных с достижением точности
(при конструировании, обработке деталей, сборке), необходимо
осуществлять при помощи размерных цепей, содержащих наименьшее число
звеньев.
Третий путь предусматривает уменьшение тех коэффициентов влияния,
которые имеют большие абсолютные значения. Именно они оказывают
наиболее сильное влияние на отклонения замыкающего звена. Добавим в
связи с этим, что уменьшать допуски следует у звеньев, имеющих эти
коэффициенты. Наибольший эффект повышения точности замыкающего
звена будет при использовании всех трех путей.
В зависимости от конкретных производственных условий и степени
реализации указанных путей заданная точность в процессе сборки
обеспечивается
одним
из
следующих
пяти
методов:
полной
взаимозаменяемости, неполной взаимозаменяемости, подбора (групповой
взаимозаменяемости), компенсации или регулировки, пригонки.
8.4.2.1 Метод полной взаимозаменяемости
Если расчеты δ∆' проводились по методу максимума — минимума и в
результате установлено, что выполняется условие
δ∆' ≤ δ∆,
то сборка
рассматриваемого объекта может осуществляться методом полной
взаимозаменяемости. То есть сборка может осуществляться из любых
деталей данного типоразмера, и все они, включаясь в качестве звеньев в
размерную цепь, обеспечат заданную точность замыкающего звена без
каких-либо дополнительных операций (выбора, подбора, изменения
размера).
Метод характеризуется следующими особенностями:
относительной простотой и малой трудоемкостью сборочных
операций, благодаря чему операции удешевляются и требуются
сборщики менее высокой квалификации;
упрощением нормирования операций, планирования и организации всего производства, расширением возможностей кооперирования между заводами;
возможностями механизации и автоматизации процесса, широкими возможностями перевода сборки на поток; облегчением и
удешевлением ремонта изделий;
повышенной точностью изготовления деталей, входящих в качестве звеньев в размерные цепи.
19
При заданном допуске замыкающего звена точность (и стоимость)
составляющих звеньев тем выше, чем больше их число, поэтому при любых
видах и технических уровнях производства метод экономически более
эффективен в случае короткозвенных цепей. Это вытекает из условия, что
расчётное значение допуска замыкающего звена равно арифметической
сумме допусков всех увеличивающихся и уменьшающихся звеньев.
Повышение точности изготовления деталей требует наличия более
совершенного оборудования и оснастки, затраты на которые быстрее
окупаются при крупных масштабах производства, поэтому применение
метода в условиях крупносерийного и массового производства оказывается
более эффективным.
8.4.2.2 Метод неполной взаимозаменяемости
Данный метод, как и три последующих, применяется в тех случаях,
когда
отсутствуют
приведенные
выше
условия
для
полной
взаимозаменяемости, т. е. когда при расчетах любым из методов для
определенного числа собираемых объектов имеет место неравенство
δ∆' > δ∆,
что является следствием расширения допусков на детали до экономически приемлемых значений для данного производства. Вследствие
этого некоторый процент изделий, собранных (как и при полной
взаимозаменяемости) без выбора или изменения размеров детали, может
иметь значения замыкающего звена, не соответствующие заданному. Тем не
менее этот метод сборки может оказаться практически целесообразным, если
процент таких некондиционных изделий (процент риска) сравнительно
невелик, а экономический эффект от снижения себестоимости изготовления
деталей окупает издержки из-за возможной переборки и исправления
некондиционных изделий. Экономическая эффективность обосновывается
вероятностным методом расчета, в котором задаются приемлемым
процентом риска.
Имея в виду случай, когда рассеяние размеров деталей, поступивших на
сборку, подчиняется закону Гаусса, сущность метода можно иллюстрировать
на следующем примере.
В многозвенном механизме требуется выдержать допуск замыкающего
звена δ∆ = ±0,03 мм (рис. 8.6, кривая 1). Предположим, что в данных
производственных условиях невозможно обработать детали с точностью,
необходимой для обеспечения столь малого допуска при сборке без выбора
20
или изменения размера. После увеличения допусков на размеры деталей до
экономически приемлемых предельные отклонения замыкающего звена (при
сборке без выбора или изменения размеров) увеличились до ±0,05 мм
(кривая 2). Так как они не соответствуют техническим требованиям, то был
принят метод неполной взаимозаменяемости.
Заштрихованные площади кривой Гаусса, выходящие за пределы
допуска δ∆, характеризуют процент риска (процент некондиционных
сборочных единиц), определяемый по формулам теории вероятностей.
Рис. 8.6 - Кривые нормального распределения размеров замыкающего звена
Для упрощения расчетов можно пользоваться заранее составленными
таблицами. Ниже приведен возможный процент риска в зависимости от
коэффициента взаимозаменяемости η:
η= δ∆/ δ∆1,
где δ∆ — заданный допуск замыкающего звена;
δ∆1 — допуск замыкающего звена, получающийся после увеличения
допусков на размеры составляющих звеньев до экономически приемлемых.
Коэффициент η
Процент риска
1
0,27
0,9
0,6
0,86
1,0
0,78
2,0
0,68
4,0
0,63
6,0
0,58
8,0
Для нашего примера, где η = 0,6, процент риска составит около 7%.
Таким образом, обусловленное экономическими и техническими
соображениями увеличение допусков на детали привело к увеличению
допуска (поля рассеяния) замыкающего звена на 40% против заданного
техническими условиями, но в результате сборки окажется не более 7%
изделий, у которых действительные значения замыкающего звена выйдут за
21
пределы δ∆. Причем, если изделия можно разобрать, не нарушая целостности
деталей, то последние могут использоваться при сборке новых изделий. Если
бы была поставлена обратная задача — повысить точность сборки, не
прибегая к уменьшению допусков на составляющие звенья, то ее можно
решить, задавшись предварительно процентом риска. Выбранный по
экономическим соображениям процент риска служит для проверки
правильности назначения и корректировки допусков составляющих звеньев.
8.4.2.3 Метод подбора
Метод подбора может быть попарный и групповой, именуемый иначе
групповой взаимозаменяемостью. Он применяется при условии неравенства
δ∆' >δ∆, и предусматривает проведение сборки из деталей, обработанных с
экономически приемлемыми допусками. Риск получения некоторого
процента некондиционных изделий исключается благодаря проведению
сборки не из любых, а из специально подобранных деталей.
При попарном методе сборщик непосредственно на рабочем месте
путем обмера подбирает сопрягаемые детали друг к другу, добиваясь
получения заданного значения замыкающего звена. Более широкое
применение, в особенности при значительных масштабах производства,
находит метод групповой взаимозаменяемости, который заключается в том,
что сопрягаемые детали предварительно рассортировываются на группы в
более узких пределах допуска, а затем сборочные единицы собираются из
деталей соответствующей группы, чем и обеспечивается высокая точность
сопряжения.
Число групп т рассортировки выбирается таким образом, чтобы при
сопряжении деталей каждой группы был обеспечен требуемый допуск
посадки δ∆ (зазора, натяга), т. е. чтобы выдерживалось соотношение
δ вm + δ om = δ∆
где δ вm и δ om — соответственно допуски на размеры сопрягаемых
вала и отверстия в пределах группы (рис. 8.7).
Но так как
𝜹
δ вm=𝒎в
где
𝜹в
и
𝜹о
и
𝜹
δ om=𝒎о
— соответственно экономически приемлемые допуски на
22
изготовление вала и отверстия, то соотношение запишется:
𝜹в+ 𝜹о
𝒎
= δ∆ , следовательно m =
𝜹в+ 𝜹о
𝜹∆
Если при расчете получается дробное число, то его следует округлить до
ближайшего целого числа.
При групповой взаимозаменяемости получают как бы соединение из
других деталей, имеющих допуск в т раз меньше допуска на изготовление.
Эффективность данного метода снижается при несоответствии законов
рассеяния и координат середин полей рассеяния размеров обеих
сопрягаемых деталей (см. рис. 8.7), так как число охватывающих деталей в
каждой группе N1, N2, N3 не будет соответствовать числу охватываемых N1',
N2', N3' и часть деталей окажется неиспользованной.
Сборка осложняется, если деталь подбирается одновременно по
нескольким размерам.
Рисунок 8.7 - Схема группового подбора
Рисунок 8.8 - Калибры для рассортировки деталей на две группы
23
Рисунок 8.9-. Схема рассортировки шпилек и резьбовых гнезд по среднему диаметру
резьбы
Несмотря на эти недостатки и расходы, связанные с организацией
дополнительного контрольно-измерительного хозяйства, метод подбора
остается одним из наиболее распространенных, в особенности при сборке
малозвенных узлов высокой точности. Метод широко применяется также при
подборе деталей по массе.
Детали сортируются автоматами или вручную предельными калибрами
и универсальным измерительным инструментом. Калибры для ручной
рассортировки деталей на две группы показаны на рис. 8.8.
Характерным примером служит подбор деталей по размерам при сборке
резьбовых соединений с гарантированным натягом.
Так, стальные шпильки с резьбой М8, предназначенные для ввертывания
в алюминиевые корпусы, имеют схему рассортировки, приведенную на рис.
8.9.
Примером подбора но физическим параметрам является подбор по
упругости деталей типа уплотнительных колец или пружин. Как известно,
критерием упругости служит сила, сжимающая деталь до получения
рабочего зазора в замке (кольцо) или заданной высоты (пружина). При
наличии нескольких одинаковых деталей в комплекте для получения
одинакового
результата
их
совместного
действия
допускается
незначительное расхождение в упругости.
Рассортированные детали клеймятся условными знаками или цифрами и
в дальнейшем хранятся в специальной таре.
Все указанные виды подбора трудоемки, ввиду чего требуется
максимальное применение средств механизации и автоматизации.
В случае подбора по одному геометрическому (линейному или
диаметральному размеру) или физическому параметру (массе) проблема
автоматизации решается в основном применением сортировочных
24
автоматов. Однако имеется немало узлов, в которых необходим подбор
деталей одновременно по нескольким размерам или параметрам. Например,
подбор тел качения одновременно по наружному и внутреннему кольцам,
подбор лопаток по зазорам в замке и одновременно по длине, по массе и
статическому моменту.
С увеличением числа параметров детали, по которым нужно выдержать
заданный закон изменения, свыше двух, число возможных сочетаний
возрастает настолько, что выбор оптимальных вариантов комплектации
деталей требует применения ЭВМ.
8. 4.2.4. Метод компенсации или регулировки
Метод компенсации или регулировки, применяемый при наличии
неравенства
δ∆' > δ∆,
состоит в том, что заданное значение допуска
замыкающего звена при изготовлении остальных деталей с экономически
приемлемой точностью достигается регулированием размера одной из
деталей, как правило, только для этой цели изготавливаемой, называемой в
этом случае компенсатором. Все другие детали при этом участвуют в сборке,
как при полной взаимозаменяемости. Для всех типов компенсаторы
применяются для регулирования важнейших осевых зазоров в турбинах,
компрессорах, подшипниках, боковых зазоров в конических зубчатых
передачах и т. п. Неподвижные компенсаторы выполненяют в виде калиброванных колец, шайб и прокладок. Подвижные компенсаторы,
выполненные со ступенчатым (типа корончатых гаек) или с непрерывным
(типа регулировочных винтов) перемещением.
С целью упрощения расчета размеров компенсаторов рекомендуется назначать координаты середин экономически приемлемых допусков звеньев
таким образом, чтобы совместить одну из границ расчетного поля допуска δ∆
замыкающего звена с соответствующей границей поля заданного допуска
этого звена.
Метод компенсаторов имеет ряд преимуществ, он позволяет получить
высокую точность замыкающего звена независимо от числа звеньев и
поддерживать ее при эксплуатации. Благодаря таким преимуществам этот
метод находит весьма широкое распространение в машиностроении.
Применение метода связано с некоторым увеличением номенклатуры
изготовляемых деталей (компенсаторов) .
Наиболее простым из этих методов является компенсация с помощью
прокладок или ступенчатая регулировка, когда положение детали
25
изменяется на требуемую величину, равную толщине прокладки.
Обеспечение требуемого зазора достигается установкой кольцевой
прокладки К определённой толщины . Прокладку подбирает сборщик в
процессе сборки изделия.
Сборка с плавной регулировкой предполагает плавное изменение
размера замыкающего звена. Сборка с регулировкой имеет ряд преимуществ
перед другими методами: универсальность (может применяться независимо
от числа звеньев и точности их изготовления); простота сборки и высокая
точность изготовления; отсутствие пригоночных работ; возможность
регулирования в процессе эксплуатации.
Применение сборки с регулировкой позволяет сократить трудоемкость
изготовления и сборки изделия.
Рассмотренные методы сборки, применяемые при изготовлении
установок JIA, необходимо хорошо знать конструктору, разработчику новых
изделий, и уметь правильно и грамотно разрабатывать конструкции,
назначать необходимые допуски на детали для выбранного метода сборки,
чтобы при этом себестоимость изготовления изделия приближалась к
оптимальной.
8.4.2.5 Метод пригонки
Метод пригонки состоит в том, что требуемая точность замыкающего
звена при изготовлении деталей изделия с экономической точностью
достигается изменением размера одной из деталей путем слесарной или
механической обработки.
Величина снимаемого слоя, которую можно назвать величиной
компенсации, определяется по уравнению:
δк = δ ∆ ' - δ ∆ .
Деталь-компенсатор изготавливается с припуском, соответствующим
величине компенсации.
Положительной особенностью метода пригонки является высокая
точность при сборке многозвенных сборочных единиц. Однако метод
пригонки имеет следующие существенные недостатки: пригоночные
операции трудоемки, трудно поддаются нормированию, нарушают
ритмичность производства; требуются сборщики высокой квалификации;
собираемые изделия загрязняются стружкой или абразивом.
Из-за отмеченных недостатков метод пригонки применяется в основном
в опытном производстве, когда применение других методов ограничено. При
крупных масштабах производства, как правило, никакие пригоночные'
26
работы типа шабрения, припиловки и прочих в двигателестроении не
допускаются. В отдельных случаях производится притирка, соосное или
обычное развертывание.
8.4.3 Сборка по разметке и в приспособлении
Сборка по разметке применяется в опытном или единичном
производстве и требует использования высококвалифицированного труда.
Точность сборки невысокая. Сборка по разметке производится с помощью
универсальных слесарных инструментов (струбцин, чертилки, керна, ручных
тисков) и приспособлений Детали, поступающие на сборку, отформованы и
обрезаны с припуском по длине. Установка деталей в требуемое положение
по разметке, т.е. по размерам чертежа - операция трудоемкая.
Взаимозаменяемость узлов и деталей при сборке по разметке обеспечить
практически невозможно.
Процесс сборки начинается с разметки и кернения в деталях
собираемого узла центров отверстий под заклёпки. Производится установка
деталей в сборочное положение в соответствии с требованиями чертежа и
закрепление их струбцинами. По накерненым центрам сверлятся отверстия, и
в некоторые из них
вставляются болты или штифты, для временной
фиксации положения собираемых деталей.
В таком виде узел передаётся на клёпку. После клёпки собранные детали
обрезаются в размер, в соответствии с требованиями чертежа, т. е. снимается
лишний припуск.
В случае, если соединение деталей производится контактной точечной
сваркой, сварка производится в нескольких точках, после чего струбцины
снимаются и окончательно свариваются все детали.
Сборка в приспособлении применяется для сборки изделий имеющих в
своей конструкции относительно нежесткие детали, изменяющие свою
форму под действием собственного веса или монтажных усилий, а также
жёстких деталей.
Ложементы или установочные поверхности приспособления выполняют
функции базовых поверхностей обеспечивающих требуемую форму не
жёстким деталям, координацию взаимного положения и фиксацию как
жёстких, так и не жёстких деталей при сборке.
Приспособления, предназначенные для сборки крупногабаритных
изделий называют стапелями. Сборочные приспособления обеспечивают:
27
требуемое взаимное положение собираемых деталей и узлов;
придают определённую форму недостаточно жёстким деталям;
обеспечивают удобство подходов обрабатывающего или другого
инструмента к собираемым деталям.
Применение приспособлений создаёт следующие преимущества в
сравнении со сборкой по разметке:
исключают разметку и пригонку собираемых деталей;
ускоряют процесс сборки;
обеспечивают взаимозаменяемость собираемых узлов, панелей и
изделия в целом;
облегчают сборку, создавая необходимые удобства для сборщика.
Сборочные приспособления широко используют как в серийном, так и в
опытном
производстве. Обеспечить требуемую точность выходных
параметров собираемого узла, агрегата или изделия без применения
приспособлений в ряде случаев практически невозможно или требует
больших трудозатрат.
Способ равной точности предусматривает назначение допуска одного
класса или равные относительные допуски. При таком распределении
допусков учитывается номинальная величина размеров обрабатываемой
детали, т.к. система допусков на линейные размеры и другие параметры
построена таким образом, что она является функцией размера. В этом случае
можно считать, что скорость изменения стоимости в пределах одного класса
точности для разных размеров одного изделия одинакова. Поэтому способ
равной точности ближе к способу минимальной стоимости, чем способ
равных допусков.
-
8.5 Технологические особенности сборки, регулировки и контроля
редуктора
Сборка редукторов производится на специализированном рабочем
месте, предотвращающем попадание внутрь различного вида загрязнений.
Последовательность операций сборки зависит от конструкции редуктора.
Основным методом сборки является сборка с полной взаимозаменяемостью и
сборка
с компенсацией.
Сборка с компенсацией применяется при
регулировке осевых люфтов с помощью прокладок устанавливаемых между
подшипниками
и
пластиной
(рис.8.10).
Основным
параметром
определяющим качество изготовления редуктора является величина
28
свободного хода или суммарный люфт, величина которого должна
находиться в пределах 8-и угловых минут. На величину суммарного люфта
оказывает влияние большое количество производственных факторов таких
как : погрешности изготовления межосевого расстояния между осями блоков
зубчатых колёс;
отклонение
профиля зубьев от теоретического;
погрешность шага между зубьями; полнота зубьев; перекос или не
параллельность осей зубчатых колёс, величина зазоров в подвижных
соединениях или погрешности посадок. Радиальные люфты в подшипниках
должны находиться в пределах 0,01-0,02 мм.
В точных кинематических цепях может предусматриваться регулировка
межосевого расстояния Амц, которое определяется размером Ак между осями
отверстий в корпусе редуктора (см. рис.8.11) и величиной смещения осей
относительно осей отверстий за счёт зазоров в подшипниковом узле.
Смещение осей направлено в сторону увеличения Амц, поэтому звенья при
расчёте должны суммироваться отдельно, как группа направленных зазоров
Аiз.
Обычно регулировка межосевых расстояний производится за счёт
разворота подшипникового узла одного колеса вместе с эксцентриковой
втулкой, в которую он посажен, при консольном креплении зубчатого колеса.
Такая регулировка может применяться в цепи датчика обратной связи и в
зацеплении вала исполнительного двигателя с первой ступенью редуктора.
Применение регулировки приводит к появлению в конструкции
дополнительных деталей, что увеличивает массу изделия.
Рисунок 8. 10 - Схема распределения зазоров.
Ам.ц. = Ак +
1
2
А iз
29
Для устранения излишнего бокового зазора S, имеющегося при
зацеплении двух колёс, требуется изменение Ам.ц., определяемого из
выражения
Ам.ц.=
S
2 sin
Боковой монтажный зазор S измеряется линейной величиной. В
редукторах, имеющих несколько ступеней, компенсация бокового
монтажного зазора может производиться только в том случае, когда оси
вращения этих пар не лежат в одной плоскости (см. рис.8.11). Очевидно, что
регулировку зацепления трёх пар колёс 1,2 и 3 можно провести за счёт
перемещения оси второй пары, расположенной между 1 и 3 парами колёс.
В редукторах рулевого привода ракет, в виду их малых габаритов и
малых модулей зубчатого зацепления, качество обеспечивается за счёт
высокой точности посадок и изготовления всех звеньев кинематической
цепи, влияющих на величину люфтов. Только в одном звене кинематической
цепи вместо регулировки применяется беззазорное зацепление, это в цепи
датчика обратной связи (ДОС), на валу которого установлены две шестерни,
одна из которых подпружинена. Такое конструктивное решение
незначительно увеличивает массу изделия.
Зубчатые колёса редуктора будут работать с минимальным износом и
потерями на трение, если межосевое расстояние выдержано в соответствии с
предъявляемыми требованиями, оси вращения параллельны друг другу и
величины боковых зазоров не выходят за пределы требуемого допуска.
Рисунок 8.11 - Редукторы, имеющих несколько ступеней.
В процессе сборки осуществляется подбор прокладок, для выполнения
требований по осевому люфту, регулировочные прокладки клеймят и
производят окончательную сборку редуктора
30
Окончательно собранный редуктор подвергается контролю на плавность
вращения, величину свободного хода и кинематическую точность при
приложении определенной нагрузки. Это позволяет выявить возможные
дефекты, возникающие в процессе сборки.
Методика проверки суммарного люфта редуктора осуществляется в следующей последовательности: входное звено 1, т.е. шестерня, с которой
находится в зацеплении вал исполнительного двигателя, стопорится, а
к
выходному валу 2 прикладывают нагрузочный момент, равный 10... 20% от
номинального рабочего (рис. 8.12). Момент прикладывают через
переходник, жёстко закреплённый на выходном валу редуктора.
Направление действия момента при крайних положениях выходного вала
меняется на противоположное. В крайних положениях с помощью
измерительного устройства определяется угол поворота или суммарное
линейное перемещение измерительной площадки переходного устройства.
Линейное перемещение определяется
индикаторной головкой на
определённом расстоянии от оси вращения выходного вала. Количество
контролируемых точек зависит от требуемой точности измерения и
составляет не менее четырёх за один оборот выходного звена. Зная
линейное перемещение и расстояние от оси вращения, рассчитывается
суммарный угол поворота выходного вала или люфт редуктора.
Рисунок 8.12 – Методика проверки суммарного люфта редуктора
Одной из характеристик редуктора является КПД. КПД редуктора
определяется из выражения:
МН
iP М ВХ .
31
где i P - передаточное отношение редуктора; М Н - нагрузочный
момент; М ВХ . - момент на входном валу.
На практике КПД редуктора определяется на специальных стендах.
Существует достаточно много схем испытательных стендов, отличающихся
в основном способами нагружения и измерения нагрузок. Наиболее точные
значения Мн и Мвх. получают на стендах, имеющих схему баланс-динамо
(рис. 8.13). Измерением угла закрутки торсионного вала также можно
получить точные значения М н и Mвх. По схеме баланс-динамо момент сил
реакции уравновешивается действием нагрузочного момента, равного
М GR sin
где R – расстояние от оси до центра тяжести груза; α - угол поворота
тормозного узла.
Рисунок 8.13 - Схема баланс-динамо
В зависимости от величины замеряемого момента и конструктивных
особенностей редукторов значения R и G для каждого стенда являются
постоянными. Вследствие этого величина нагрузочного момента,
действующего на вал баланс-динамо, является функцией угла поворота
тормозного узла. Угол поворота отсчитывается по лимбу закрепленному на
неподвижной части стенда и стрелке закреплённой на подвижной части
стенда. Лимб стенда может быть размечен непосредственно в единицах
момента сил.
На точность отсчета моментов большое влияние оказывает способ
торможения выходного вала. Наиболее простыми по конструкции являются
фрикционные, или ленточные тормоза. Однако коэффициент трения таких
тормозов зависит от большого количества факторов:
температуры,
влажности, попадания в зону трения масла и т.д.
32
Наиболее стабильные характеристики дает применение генератора 4 в
качестве тормоза, что позволяет изменять нагрузку, обеспечивает простоту
тарировки стенда, снижает до минимума ошибки измерений и позволяет
дополнительно дублировать измерения момента по внешней характеристике
генератора. Для нормальной работы генератора с требуемым числом
оборотов
ротора
предусматривается
установка
ускорителя
(мультипликатора) 3 между выходным валом редуктора 2 и валом
генератора. Такая конструкция тормоза затрудняет создание универсального
стенда и ограничивает его применение для определенного типа редукторов.
На практике люфты в кинематической цепи привода определяют в
сборе с рулями, т.е. на собранном рулевом отсеке.
Отсек устанавливают и крепят на стыковочном узле приспособления.
Вместо плоскости
руля на стыковочный узел отсека крепится
переходник(см.рис. 8.14), на плоскость которого устанавливают оптический
квадрант. Переходник изготовлен из конструкционной стали, в основании
оптического квадранта вмонтирован магнит, с помощью которого квадрант
крепится на переходнике. Оптический квадрант позволяет определять угол
отклонения руля с точностью до 30 секунд. Как и при контроле люфта
редуктора в редукторе стопорится входной вал, а к хвостовику переходника
прикладывают момент равный 100% расчётного. Приложение момента
позволяет выбирать люфты в кинематической цепи привода от выходного
вала исполнительного двигателя до вала крепления плоскости руля.
Рисунок 8.14 - Отсек на стыковочном узле приспособления
33
Контроль люфтов производится последовательно в каждом рулевом
приводе.
Плоскость переходника, имитирующего плоскость руля,
выставляется в горизонтальное положение с помощью регулируемых опор
приспособления. Контроль точности установки плоскости переходника
производится по уровню, вмонтированному в корпус оптического квадранта.
Попеременно прикладывая силу Р к рычагу переходника измеряем
оптическим квадрантом люфты в цепи привода. Измерения производят
только в одном положении руля, считая, что если в данном положении
величина люфта находится в заданных пределах, то в других положениях
величина отклонения не превысит требуемые значения. Такое заключение
обосновано
высокой
точностью
изготовления
всех
элементов
кинематической цепи.
8. 6 ДИРЕКТИВНЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС СБОРКИ
ОТЕКА И ОБЩЕЙ СБОРКИ РАКЕТЫ КЛАССА ВОЗДУХ-ВОЗДУХ
Сборка является одним из завершающих этапов изготовления изделия. В
зависимости от конструктивных особенностей собираемого изделия сборка
изделия может
осуществляться в определённой последовательности.
Последовательность сборки бывает двух видов:
последовательная;
параллельно-последовательная.
Последовательность сборки может существенно влиять на цикл
изготовления изделия.
Большинство изделий состоит из агрегатов и узлов, т.е.
самостоятельных в функциональном отношении сборочных единиц, которые
соединяются друг с другом определёнными способами, указанными в
чертежах. Следовательно, все сборочные единицы могут собираться
независимо друг от друга и направляться на общую сборку изделия.
В производстве ракет класса «воздух-воздух» разработан ряд
директивных технологических процессов, которые могут быть положены в
основу разработки рабочих технологических процессов сборки блоков и
изделия в целом в соответствии с технологией и чертёжно-конструкторской
документацией.
Компоновка изделий класса «воздух-воздух» позволяет производить
сборочные работы с применением специального оборудования, как отсеков,
так и изделия в целом, а также получать необходимые результаты при
34
определении массы и расположения ее центра тяжести, нивелировке,
указания положения мест подвески и реперных точек поверхностей.
Каждый отсек ракеты может рассматриваться как агрегат,
выполняющий определённые функции и связанный с другими агрегатами
механическими и электрическими связями. Каждый отсек ракеты имеет
корпус, являющийся также сборочной единицей, в котором размещаются
элементы внутреннего набора, обеспечивающие его функционирование.
Сборка отсека
производится в специальном
стапеле-тележке
(рис.8.15), в разъёмные хомуты которого устанавливается корпус отсека и
жёстко в нём крепится. В корпус отсека в определённой последовательности
устанавливаются и крепятся все комплектующие узлы и детали в
соответствии со спецификацией и чертежом. В процессе сборки отсек может
поворачиваться вокруг своей продольной оси вместе с хомутами, в пазы
которых входят подшипники, закреплённые на ложементах основания
стапеля, что обеспечивает удобство подхода к месту установки в отсеке
различных узлов и деталей.
С целью повышения производительности сборку отсеков можно вести
параллельно на нескольких рабочих местах.
При сборке рулевого отсека и отсека с плоскостями (крыльями) особое
внимание уделяется вопросам регулировки и взаимной координации
поверхностей относительно друг друга и плоскости симметрии. Точность
взаимного положения рулей обеспечивается механической обработкой
отверстий под подшипники выходного вала приводов, оси которых должны
быть перпендикулярны и пересекаться на продольной оси отсека. В корпусе
отсека устанавливают элементы кинематической цепи: подшипники, блоки
зубчатых колёс, привод и ДОС. Поворотом одной их шестерёнок привода, до
установки оси руля, устанавливают сопротивление ДОС не более 10 Ом,
после чего устанавливают оси и сектор, вводя его в зацепление с выходной
шестерней редуктора. При установке осей, на которые крепятся плоскости
рулей, производят регулировку осевого люфта с помощью прокладок,
величина которого должна быть 0,01-0,05мм.
При сборке крыльевых отсеков точность взаимного положения крыльев
обеспечивается специальным приспособлением, с помощью которого
координируется положение переходных узлов крепления крыльев или
непосредственно самих крыльев, в зависимости от способов их крепления к
корпусу отсека. Общая сборка ракеты «воздух-воздух» осуществляется
также в стапеле-тележке рис.8.16.
35
Общая сборка изделия начинается с установки, на специальную
подставку, отсека управления. К отсеку управления последовательно
механически и функционально
стыкуются смежные отсеки, которые
координируются относительно друг друга. В стапеле устанавливают и крепят
элементы изделия, которые не ставят на отсеках при их сборке, а также
устанавливается аппаратура для контроля выходных параметров изделия в
соответствии с техническими требованиями.
Подключается электропитание, пневмосеть и контрольная аппаратура,
позволяющая зафиксировать необходимые контролируемые параметры.
Взвешивание и определение центра масс изделия производится по
отдельной методике.
Рисунок 8.15 - Сборка отсека в специальном стапеле-тележке
36
Рисунок 8.16- Общая сборка ракеты «воздух-воздух» осуществляется также в стапелетележке
8.6.1 Нивелировка изделия
Нивелировка изделия – это процесс определения фактических размеров и
положения элементов управления изделием: крыльев и рулей от заданных в
конструкторской документации.
Процесс нивелировки изделия включает проверки:
отклонение практической продольной оси;
точность установки малых поверхностей;
точность установки больших поверхностей.
Процесс нивелировки, как технологическая система определения
взаимного расположения частей и агрегатов изделия относительно друг
37
друга, занимает одно из ключевых мест, поскольку целый комплекс
показателей качества, таких как маневренность, управляемость,
аэродинамическое качество, напрямую зависят от точности обеспечения
взаимного расположения агрегатов, поверхности которых составляют
аэродинамический контур ЛА.
Точность обеспечения аэродинамических характеристик определяется
как
точностью
изготовления
отдельных
агрегатов
(точностью
геометрических параметров агрегатов), составляющих аэродинамический
контур, так и точностью их взаимного расположения.
Нивелировка - технологический процесс измерения и регулировки
расположения частей изделия (крыльев, стабилизаторов, рулей, двигателей),
внешних стыковочных узлов (бугелей, бортразъемов) относительно системы
координат планера. Нивелировка является заключительным этапом контроля
сборки самолета.
Цель нивелировки: контроль геометрических параметров планера и
регулировка органов управления полетом.
Летательный аппарат и составляющие его агрегаты можно представить в
виде совокупности взаимосвязанных систем координат, жестко связанных с
элементами и частями ЛА.
Система координат ЛА, а также координатные плоскости агрегатов
задаются точками на внешней поверхности, расположение которых
переносится со стапелей или определяется другими способами, и эти точки
называются реперными или нивелировочными.
Базовую систему координат отсека можно рассматривать как
совокупность двух систем координат:
системы координат, связанной с элементами узлов стыка агрегата
со смежными агрегатами.
системы координат, связанной с оболочкой отсека.
Нас больше интересует вторая система координат агрегата, которая
связана с элементами, как правило, не обладающими достаточной
жесткостью и точностью геометрических параметров. Таким образом, эта
система координат задается через ряд реперных точек на поверхности
обшивки.
Требования к нивелировочным параметрам служат исходными данными
для определения требований к точности расположения разъемов агрегатов и
их элементов.
38
Требования к точности расположения элементов конструкции корпуса
относительно нивелировочных плоскостей, способ материализации
последних, расположение опор изделия включаются в конструкторскую
документацию (нивелировочный чертеж, инструкцию по нивелировке).
Для изделия в целом могут нормироваться и отклонения формы
внешней
поверхности,
для
подвижных
элементов
конструкции
(аэродинамических и газоструйных рулей, элеронов, интерцепторов)
нормируются отклонения от номинальных значений углов поворота и
люфтов в кинематических системах.
Сборка высокоточных конструкций из маложестких элементов - процесс
традиционный в производстве ЛА. В современных условиях этот процесс
получил свое новое развитие. Сейчас появляется необходимость в таких
технологических процессах сборки, при которых материализация базовых
систем координат производилась бы на заключительных операциях, исходя
из условий обеспечения максимальной точности сборки (стыковки) с
соседними элементами конструкций. Многим ЛА присуще широкое
применение маложестких сварных конструкций и, особенно, конструкций из
полимерных композиционных материалов (ПКМ). Им свойственны
значительные отклонения формы в процессе изготовления.
Решение указанных задач, требует развития метрологического
обеспечения технологических процессов. Основное направление развития
метрологического обеспечения заключается в изменении сути процессов
измерения, переходе от измерения отдельных геометрических параметров,
сравниваемых с допуском, к измерению комплекса геометрических
параметров с одновременной и последующей их обработкой. Это требует
создания автоматизированных информационно-измерительных систем с
развитым математическим и программным обеспечением.
После сборки агрегата перенесение расположения реперных точек на его
поверхность производится либо в стапеле - носителе БСК агрегата, либо с
помощью оптических средств (ЛЦИС) с предварительной материализацией
БСК агрегата. При этом после выполнения силового замыкания агрегат
высвобождается от базовых и фиксирующих элементов стапеля, так,
например, поднимается верхняя стапельная плита. Эта операция необходима
для перераспределения сборочных напряжений в конструкции, в результате
которого происходит ее деформация. Только после этого на поверхность
агрегата осуществляется нанесение реперных точек.
39
Второй способ нанесения реперных точек (с помощью ЛЦИС)
применяется реже, в основном для крупногабаритных ЛА. Основная
проблема этого способа заключается в сложности материализации БСК
непосредственно на изделии, минуя стапель.
Реализация технологического процесса нивелировки осуществляется
после окончательной сборки агрегатов самолёта. При этом взаимное
расположение агрегатов и частей ЛА определяется путем измерения
взаимного расположения реперных точек. Осуществляется процесс
материализации БСК агрегатов.
Координаты реперных точек определяются следующими способами:
в жестком нивелировочном стенде;
с помощью теодолита и линейки;
бесконтактными информационно-измерительными системами.
Результаты нивелировки заносят в нивелировочный паспорт.
Нивелировочная схема содержит таблицы, в которых указаны относительные
координаты всех реперных точек. Координаты реперных точек определяют
на основании геометрических расчетов, проектируя точки на горизонтальную
и вертикальную плоскости, полученные размеры уточняют, и с учетом массы
и жесткости конструкции агрегатов самолета реперные точки наносят на
поверхность агрегата по фиксаторам реперных точек в стапелях при
агрегатной сборке.
8.6.1.1 Нивелировка с помощью жесткого нивелировочного стенда
Измерения взаимного расположения реперных точек осуществляется
при помощи специальных индикаторов, обычно часового типа,
устанавливаемых на пинолях стенда. Индикаторы настраиваются таким
образом, чтобы их показания фиксировали отклонения положения точек от
их номинального значения.
Достоинство способа:
достаточно высокая точность измерения координат точек
(погрешность измерения до 0,1 мм);
относительно невысокая трудоемкость проведения контрольных
операций.
Недостатки:
необходимость проектирования стенда для каждого нового
изделия;
40
практически не применим для нивелировки крупногабаритных
изделий.
8.6.1.2 Нивелировка с помощью теодолита и линейки
Сначала агрегат или изделие по нескольким реперным точкам
устанавливают «в горизонт» (рисунок 8.17). Это означает совмещение
плоскости строительной горизонтали самолёта с плоскостью горизонта.
Последняя определяется линиями визирования оптических средств
(нивелиров, теодолитов).
Измерения координат точек осуществляют с помощью обычной
линейки, нулевое положение которой совмещают с реперной точкой. Для
чего на линейке предусмотрен репер. Предварительно линейку
устанавливают вертикально по отвесу. Затем нивелиром или теодолитом
засекают на линейке точку ее пересечения с плоскостью горизонта.
Достоинства этого метода в том, что он применим практически для
любых изделий без ограничений их габаритов.
Недостатки метода:
погрешность определения координат точек как минимум в 2 раза выше,
чем при нивелировке в жестком нивелировочном стенде. Она складывается6
из погрешности совмещения репера с реперной точкой,
погрешности вертикализации линейки, погрешности измерения координат, а
также погрешности установки изделия «в горизонт»;
необходимость вспомогательного оборудования - строительных
лесов и площадок для обеспечения возможности доступа рабочих к
реперным точкам.
8.6.1.3 Нивелировка бесконтактными информационноизмерительными системами.
Бесконтактным методом измерения называется такой метод измерения,
при котором чувствительный элемент средства измерения не приводится в
контакт с объектом измерения. Бесконтактные измерения основаны на
использовании бесконтактных информационно-измерительных систем,
реализующих принципы триангуляции (или ректангуляции) и тахеометрии.
Информационно-измерительная система - это совокупность средств
измерений и ЭВМ с необходимым программным обеспечением, служащим
для обработки результатов измерений.
41
Принцип триангуляции заключается в определения координат точки
путем измерения ее углового расположения из двух или более точек,
расстояние между которыми известно.
Ректангуляция есть разновидность триангуляции на плоскости.
Вычисление координат точек осуществляется с использованием теорем
синусов и косинусов.
Если двумя оптическими приборами (теодолитами) визировать на одну и
ту же точку А, то, зная расстояние между точками С и В, в которых
находятся приборы, по теореме синусов нетрудно вычислить координаты
точки А (рисунок 2.7).
При
использовании
теодолитов,
оснащенных
цифровыми
преобразователями значений углов поворота, возможно подключение ПЭВМ,
осуществляющей вычисление координат точек. При этом расстояние можно
определить, визируя теодолитами концы произвольно установленного
эталона линейного размера.
Рисунок 8.17 - Метод ректангуляции
Достоинства:
высокая точность измерения координат реперных точек
(погрешность измерения до 0,01 мм)
отсутствие громоздкого вспомогательного оборудования
простота и надежность измерений.
Недостатки:
высокая стоимость оборудования;
необходимость расположения точек визирования в зоне видимости
оптических приборов.
Ярким примером нивелировки «бесконтактными информационноизмерительными системами» является освоенная и используемая на
КнААПО координатно-измерительная машина - лазерный трекер "Leica".
42
Лазерный трекер относится к мобильным координатно-измерительным
машинам. Его назначение измерение и анализ геометрических параметров
(координат, отклонений формы и расположения поверхностей). Принцип
работы заключается в определении трехмерных координат центра
отражателя (рефлектора), устанавливаемого на контролируемые точки
объекта.
Максимальная дистанция измерения 40 м. ( В состав координатноизмерительной машины входит модуль датчика, контроллер и ноутбук,
которые располагаются на транспортно - установочном устройстве.
Лазерный луч, посылаемый трекером, автоматически отслеживает положение
отражателя с погрешностью ±0.1 на 10 м.
Координаты точек (центра отражателя) отображаются на мониторе
компьютера. Базовое программное обеспечение управляет сбором, анализом
данных и работой измерительной машины (рисунок 8.18).
Рисунок 8.18 - Лазерный трекер "Leica LTD600"
В процессе разработки и внедрения технологического процесса
использования трекера освоены все его функции, создан ряд
приспособлений, адаптирована конструкция оснастки", разработана методика
фиксирования образца и его контроля.
На представленной схеме технологические операции выполняются в
следующей последовательности:
- образец фиксируется на специальной базовой плите;
- определяются координаты этих отверстий в системе координат трекера
(Хт, Yt, Zt);
- на основе измеренных точек создается система координат стапеля (Хст,
Yct, Zct);
43
- в этой системе координат осуществляется измерение положения
остальных узлов в пространстве, а так же установка новых.
Применение координатно-измерительной машины "Leica" позволяет
увеличить полноту и объем получаемой информации о геометрических
параметрах контролируемого объекта.
Рабочее место для проведения нивелировки состоит из:
плит поверочных по ГОСТ 10905-75 класса точности 2-3, суммарная
рабочая поверхность плит не менее 4000х1000;
призм нивелировочных, регулируемых по высоте с подъемниками,
колец составных (из 2-х половин) по наружному диаметру изделия;
Штангенрейсмасса ШР-1000 0,05 ГОСТ 164-80, концевых плиток.
8.6.2 Технологический процесс нивелирования
1. Проверить наличие реперных точек на изделии, указанных в чертеже
(рис. 8.19)
2. Установить на поверочную плоскость плит регулировочные призмы с
подъемниками так, чтобы при нивелировании изделие находилось в зоне
поверочной плоскости.
3. Положить изделие с установленными кольцами на регулируемые
нивелировочные призмы с опорой на кольца (рис. 8.20). Выставить изделие
так, чтобы его продольная ось была расположена в горизонтальной оси.
4. Произвести замеры в зонах опор. Регулировкой высоты призм
добиться того, чтобы разность между высотами от поверочной плоскости до
обработанной поверхности в зоне опор не превышала ±0,15мм.
Штангенрейсмасс должен быть с измерительной ножкой, входящей в
комплект (ШР).
5. Развернуть изделие относительно продольной оси, зафиксировать его
в положении, при котором разность замеряемых координат реперных точек
Т11 и Т13 не превышала ±0,15 мм. Произвести обмер отклонений реперных
точек, указанных в чертеже. Полученные результаты подставить в формулы,
указанные в нивелировочном чертеже и произвести расчет отклонений.
6.
Развернуть изделие относительно продольной оси на 90°. Выставить
изделие по операции 4.
7.
Установить изделие так, чтобы разность координат реперных точек Т82
и Т84 от поверочной плоскости не превышала ±0,15 мм. Зафиксировать в
данном положении. Произвести обмер отклонений реперных точек,
44
указанных в чертеже. Полученные результаты подставить в формулу расчета
и произвести расчет отклонений.
h1 h 2
x1 x 2
2
y1 y 2
2
0,15 ,
где h1 и h2 - расстояние от поверочной плоскости в месте передней и задней
опоры соответственно;
х1 и х2 - вертикальная координата точки замера в зоне передней опоры;
y1 и y2 - вертикальная координата точки замера в зоне задней опоры.
Рисунок 8.19 - Наличие реперных точек
Рисунок 8.20 – Схема установки изделия в горизонтальном положении
Вопросы и задания:
1.
Дайте определения основных понятий технологического процесса
сборки (не менее 5-ти).
2.
Дайте определения типов соединений, используемых при сборке
45
изделий ЛА.
3.
От каких параметров зависят методы, применяемые в процессе
сборки?
4.
Дайте краткую характеристику особенностей технологического
процесса сборки.
5.
Представьте в виде схемы определений, которые включают в себя
понятия «базирование в процессе сборки».
6.
Представьте в виде схемы определений, которые включают в себя
понятия «сборочный процесс».
7.
Составьте кроссворд из понятий и определений по п.8.2.2.,8.2.3.,8.2.4
данной лекции (не менее 20 слов).
8.
Составьте кроссворд из понятий и определений по п.8.3.1.,8.2.3.,8.3.2
данной лекции (не менее 20 слов).
9.
Каким образом можно повысить стабильность процесса сборки?
10. Почему при сборочном технологическом процессе решается обратная
задача при расчете размерных цепей?
11. Представьте в виде схемы применяемые
методы сборки для
достижения заданной точности. Провести расширенный анализ метода
сборки с полной взаимозаменяемостью.
12. Представьте в виде схемы применяемые
методы сборки для
достижения заданной точности. Провести расширенный анализ метода
подбора.
13. Провести сравнительный анализ метода селективной сборки и
метода подбора. Указать достоинства и недостатки обеих методов.
14. Провести сравнительный анализ метода полной взаимозаменяемости
и метода компенсации. Указать достоинства и недостатки обеих методов.
15. Дать определение сборки по разметке.
16. Дать определение сборки в приспособлении.
17. Укажите, за счёт чего происходит регулировка межосевых
расстояний при сборе редуктора.
18. Какие методов сборки для достижения точности применяются при
сборке редуктора?
19. Укажите применяемые измерительные приборы и инструменты,
используемые при сборке редуктора.
20. Приведите схему проведения замеров люфтов в кинематической схеме
привода.
21. На что влияет последовательность сборки?
46
22.
Назовите виды последовательности сборки.
23.
Как можно повысить производительность сборки?
24.
Что такое стапель?
25.
Как обеспечивается точность взаимного расположения рулей?
26.
Укажите размер люфта при правильной установке осей.
27.
Дайте сравнительный анализ 2-х способов определения координат
реперных точек, а также укажите достоинства
и недостатки обоих
методов, объясните (в жестком нивелировочном стенде; бесконтактными
информационно-измерительными системами).
28.
Дайте сравнительный анализ 2-х способов определения координат
реперных точек, а также укажите достоинства
и недостатки обоих
методов, объясните (в жестком нивелировочном стенде;
с помощью
теодолита и линейки).
29.
Какими измерительными инструментами производят замеры в зоне
опор. Почему был выбран именно этот прибор?
30.
Для чего проводят расчет разности координат реперных точек Т82 и
Т84.От чего зависит данный показатель?
47