Технология машиностроения - часть 14

 

 

Рис. 10.1   Сборочная единица (а) и входящие в нее единицы (б): 

1 – ось; 2, 5 – кольца; 3, 4 – втулки; 6  шайба 

Размер  замыкающего  звена  А

∆

  измеряется  с  помощью  специального  приспособления  (рис. 10.2). 

Приспособление состоит из стойки 1 с индикатором 2, закрепленным в держателе 3, базирующей пла- 
ты  4.  Сборочная  единица  5 устанавливается  шайбой  6  на  базирующую  плату.  Осевой  зазор,  образую-
щийся в результате провисания сборочной единицы под действием собственной массы, измеряется ин-
дикатором  2,  ножка  которого  упирается  в  торец  7  кольца  сборочной  единицы.  Индикатор  предвари-
тельно настраивается на нулевое значение по эталону. 

Для измерения деталей используются микрометры с диапазоном измерений от 0 до 25 мм и от 25 до 

50 мм с точностью 0,01 мм. 

 

Порядок выполнения работы 

 

1   Подготовка 

 

1 

Ознакомиться с методическими указаниями, техникой безопасности, оборудованием, инструмен-

том, содержанием отчета. 

2 

Получить задание и комплекты деталей. 

3 

По рис. 10.1, а выявить и построить схему размерной цепи сборочной единицы. 

4 

Установить по чертежам деталей, входящих в сборочную единицу (рис. 10.1, б), числовые значе-

ния  номинальных  размеров,  допуски  и  координаты  середины  полей  допусков  составляющих  звеньев, 
результаты занести в табл. 10.1. Координата середины поля допуска i-го звена определяется по формуле  

(

)

2

0

i

i

A

H

B

i

∆

+

∆

=

∆

, 

где 

∆B

i

 и 

∆H

i

 – предельные отклонения i-го звена размерной цепи. 

5 

Составить уравнение номинальных размеров размерной цепи по формуле (10.1). 

6 

Определить по формуле (10.4) координату середины поля допуска замыкающего звена. 

7 

Проверить возможность обеспечения точности замыкающего звена по методу полной взаимоза-

меняемости. Для этого по формуле (10.2) рассчитать допуска замыкающего звена и полученный резуль-
тат сравнить с заданным допуском А

∆

 по условию (10.7): 

 

рас

зад

∆

∆

δ

≥

δ

A

A

.                                              (10.7) 

 

8 

При  невыполнении  условия  по  методу  полной  взаимозаменяемости  проверить  возможность 

обеспечения точности замыкающего звена по методу неполной взаимозаменяемости.  

Для этого по формуле (10.3) рассчитать допуск замыкающего звена и проверить выполнение усло-

вия (10.7). 

  

2   Проведение эксперимента 

 

1 

Собрать детали в сборочные единицы. 

 

2 

Настроить индикатор приспособления на нулевое значение по эталону. 

3 

Измерить замыкающие звенья на всех сборочных единицах при помощи приспособления и инди-

катора. Результаты измерений в виде отклонений 

изм

∆

δ

A

 от номинального значения записать в табл. 10.2. 

4 

Установить по табл. 10.2 сборочные единицы, не удовлетворяющие заданной точности. 

5 

Определить поправки для исправления брака по формуле 

зад

изм

брак

∆

∆

δ

−

δ

=

ω

A

A

, как разность отклонения 

замыкающего звена 

изм

∆

δ

A

 от заданного допуска 

зад

∆

δ

A

 замыкающего звена. 

6 

Выбрать сборочные единицы, при помощи которых можно исправить допущенный брак методом 

подбора. 

7 

Разобрать  дефекты  и  выбранные  для  подбора  сборочные  единицы,  измерить  их  составляющие 

звенья. Результаты измерений занести в табл. 10.3. 

8 

Проанализировать  полученные  размеры  и  наметить  схемы  сборки  сборочных  единиц  методом 

подбора деталей. 

9 

Собрать сборочные единицы и произвести измерения их замыкающих звеньев при помощи при-

способления. 

10 

Произвести разборку всех сборочных единиц. 

11 

Составить отчет. 

 

Содержание отчета 

 

1 

Название и цель работы.  

2 

Содержание задания и эскизы сборочной единицы и входящих в нее деталей.  

3 

Схема размерной цепи сборочной единицы.  

4 

Определение  номинальных  размеров,  допусков  и  расчеты  координат  середины  поля  допуска 

звеньев размерной цепи и заполнение табл. 10.1.  

5 

Уравнение номинальных размеров размерной цепи, определение координаты середины поля до-

пуска замыкающего звена.  

6 

Установление  метода  сборки  сборочной  единицы,  обеспечивающего  заданную  точность  замы-

кающего звена.  

7 

Схема приспособления для измерения размеров замыкающих звеньев сборочных единиц.  

8 

Определение размеров замыкающих звеньев сборочных единиц экспериментальным путем и за-

полнение табл. 10.2.  

9 

Установление дефектных сборочных единиц и сборочных единиц, используемых для исправле-

ния брака сборки методом подбора; определение поправки 

ω, подбор деталей для сборки и заполнения 

табл. 10.3.  

10 

Результаты измерения замыкающих звеньев после сборки сборочных единиц методом подбора.  

11 

Выводы.  

 

10.1   Допустимые значения звеньев цепи 

 

Условное 

обозначение 

звеньев 

Номинальный 

размер A

i

 звень-

ев, мм 

Допуск 

звеньев 

δ

Ai

, 

мм 

Координата 

середины поля 

допуска 

δ

0Ai

, 

мм 

 

 

 

 

 

10.2   Результаты измерений замыкающего звена 

 

Номер изме-

рения 

изм

∆

δ

A

, мм 

Номер изме-

рения 

изм

∆

δ

A

, 

мм 

 

 

 

 

 

 
10.3   ОТКЛОНЕНИЯ ОТ НОМИНАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ЗВЕНЬЕВ ДЕФЕКТНЫХ  
СБОРОЧНЫХ ЕДИНИЦ И ПОДБОР ДЕТАЛЕЙ ДЛЯ СБОРКИ (ПРИМЕР ЗАПОЛНЕНИЯ) 

 

Условное 

обозна-

чение 

звеньев 

Отклонения звеньев де-

фектных и подобранных 

для исправления  

сборочных единиц и их 

номер 

Отклонения звеньев 

исправленных сбо-

рочных единиц  

и их новый номер 

A

i

 

22 8 

22, 

а 8, 

а 

+A

1

 

+0,15 +0,03 +0,15 

+0,03 

-A

2

 и т.д. 

–0,09 –0,02 –0,02 

–0,09 

Лабораторная работа 11 
 

Разработка технологического процесса  
сборки изделий 

 
Цель работы: развить навыки разработки схем и технологических процессов сборки на основе про-

ведения размерного анализа и выполнения сборочно-разборочных работ. 

 

Методические указания 

 
Сборка является заключительным этапом в изготовлении машины и первым этапом при разработке 

технологии  ее  изготовления.  Такой  порядок  позволяет  осуществить  на  стадии  проектирования  анализ 
технологичности  конструкций  сопрягаемых  деталей,  обосновать  экономически  целесообразную  точ-
ность  их  изготовления,  исходя  из  норм  точности,  которые  должна  обеспечить  машина,  определяемых 
служебным назначением, и намечаемого объема выпуска машины. 

Исходными материалами для разработки технологического процесса сборки являются: сборочный 

чертеж,  определяющий  конструкцию  изделия;  спецификация  поступающих  на  сборку  деталей  и  сбо-
рочных единиц; технологические требования к изделию и объем выпуска [7]. 

Степень углубленности разработки технологического процесса сборки и ее организационные фор-

мы предопределяются типом производства и объемом выпуска изделий. Тип производства определяется 
расчетом коэффициента закреплений операций – K

з.о

, являющегося отношением такта сборки 

τ

в

 к сред-

неоперационному времени сборки Т

шт.ср

 [5]. При K

з.о

 = 1 производство является поточно-массовым, при 

K

з.о

 

> 1 – производство серийное. 

Разработка технологического процесса сборки начинается с ознакомления с конструкцией изделия 

и изучения его служебного назначения. Здесь же дается анализ технологичности конструкций изделия. 

На втором этапе проектирования решается задача – в какой степени соответствуют заданные конст-

руктором технологические условия и нормы точности на сборку служебному назначению изделия. При 
этом устанавливается функциональная связь между параметрами продукции или рабочего процесса ма-
шины (например, точностью обработки, производительностью, КПД, долговечностью и т.д.) и нормами 
точности исполнительных поверхностей, посредством которых машина осуществляет рабочий процесс 
и производит продукцию. Связь между параметрами, отражающими служебное назначение машины (Y), 
и  параметрами,  которые  определяют  точность  исполнительных  поверхностей  (Х

1

,  Х

2

, ... , Х

n

),  может 

быть записана уравнением (11.1) 

 Y= f (X

1

, X

2

, ..., X

n

).                                       (11.1) 

 

 

При линейном характере уравнения (11.1) переход от параметров, характеризующих служебное назна-

чение машины, к нормам точности может быть решен на основе теории размерных цепей. 

Следующим этапом проектирования технологического процесса сборки является выбор методов дости-

жения требуемой точности изделия, которая достигается через технологические размерные цепи. 
Последовательность их решения заключается в следующем [3]: 

1 

По конструкторской технологической схеме изделия находят замыкающее звено размерной цепи. 

2 

Находят  составляющие  звенья  размерной  цепи,  участвующие  в  решении  поставленной  задачи. 

При  этом  начинают  от  одной  стороны  исходного  (замыкающего)  звена  и  через  составляющие  звенья 
доходят до второй его стороны. 

3 

Решают цепь в номиналах, т.е. определяют номинальный размер замыкающего звена:  

∑

∑

=

=

∆

−

=

p

i

n

k

k

i

A

A

A

1

1

s

r

.                                    (11.2) 

 
4    Определяют допуск замыкающего звена по одному из методов: 
–  полной взаимозаменяемости 

∑

+

=

∆

δ

=

δ

n

p

i

A

i

1

;

                                          (11.3) 

–  неполной взаимозаменяемости 

;

2

2

∑

δ

λ

=

δ

∆

i

A

i

t

                                      (11.4) 

–  групповой взаимозаменяемости 

N

i

i

A

A

δ

=

δ′′

;                                         (11.5) 

–  пригонки по месту и регулировки 

∑

+

=

∆

δ′

−

δ

=

δ

n

p

i

A

A

k

i

1

.

                                    (11.6) 

5   Определяют координату середины поля допуска замыкающего звена: 

∑

∑

=

=

∆

−

∆

=

∆

∆

p

i

n

k

A

A

i

i

1

1

0

0

0

s

r

.                              (11.7) 

6   Находят верхние и нижние пределы допуска замыкающего звена 

 

2

BO

0

∆

∆

δ

+

∆

=

∆

;                                   (11.8) 

2

HO

0

∆

∆

δ

−

∆

=

∆

.                                 (11.9) 

В этих формулах: А

∆

 – номинальный размер замыкающего звена; 

∑

∑

=

=

n

k

k

p

i

i

A

A

1

1

,

s

r

 – суммы увеличиваю-

щих и уменьшающих звеньев размерной цепи соответственно; 

δ

∆

 – допуск замыкающего звена; 

i

A

δ

–

 

до-

пуск i-го составляющего звена; N – число групп разбивки деталей; t – коэффициент риска, характери-
зующий процент выхода значений замыкающего звена за пределы установленного допуска (t = 3 при 
риске p = 0,27 %); 

λ

i

 – коэффициент, характеризующий выбираемый теоретический закон рассеивания  

i-го звена ( 

2

i

λ

 = 1/9 – для закона Гаусса; 

2

i

λ

 = 1/6 – для закона Симпсона; 

2

i

λ

 = 1/3 – для равновероятного 

закона распределения случайных ошибок); 

к

А

δ

– допуск компенсирующего звена; 

∆

∆

0

 – координата се-

редины  поля  допуска  замыкающего  звена;  ВО

∆

,  НО

∆

 – соответственно  верхнее  и  нижнее  отклонения 

поля допуска замыкающего звена; 

∑

=

∆

p

i

i

А

1

0

,

r

∑

=

∆

n

k

ki

А

1

0

s

– суммы координат середины полей допусков, увеличи-

вающих и уменьшающих звеньев. 
 Выбор методов и средств достижения точности замыкающего звена в ряде случаев вызывает необхо-

димость  корректировать  систему  простановки  размеров  и  допуски  в  рабочих  чертежах  машины 
(рис. 11.1). 

 Далее разрабатывается последовательность сборки изделия, которая изображается в виде техноло-

гической схемы (рис.  11.2) 

Для  составления  технологической  схемы  сборки  все  изделие  условно  делят  на  группы  и  на  под-

группы (сборочные единицы) 1-го, 2-го и т.д. порядка. На технологической схеме сборки все элементы