Уровень: Основной текст

Введение. Основы сборки

Введение
 Технические  достижения  в  сочетании  с  самой  современной  технологией
привели  к  созданию  нового  класса  приборов  - оптоэлектромеханотроники.
Сочетание  разных  физических принципов в единой функциональной конструкции
позволило достичь новых результатов.
 Большинство   современных   оптических   приборов  оснащены  электронными
микропроцессорными   системами   управления,   заключенными   в   точнейшую
конструкцию с исполнительными механизмами.
 Механотронные   приборы   отличаются  развитой  информационной  системой,
включающей   в   себя   датчики  параметров  движения,  датчики  параметров
окружающей среды, системы обработки информации и выдачи управляющих команд.
 Ускорение  научно-технического  прогресса, рынок и конкуренция приводят к
быстрой  смене  объектов  производства.  Если  в  60-х годах средний период
нахождения  изделия  в  производстве  составлял десять лет, то в 90-х годах
менее  года.  В то же время резко увеличились затраты на ТПП. В современном
производстве характерно следующее распределение затрат - НИР; ОКР : ТПП как
1  :  10  :  100.  Непосредственно  в ТПП затраты распределяются в такой же
пропорции:  разработка ТП : проектирование ТО : изготовление ТО, так 1 : 10
: I00.
 Основные  стадии  жизненного  цикла  продукции  охватывают  период  ТПП и
производство.  Главная  цель - сократить обе стадии путем внедрения АСТПП и
ГПС.
 Сборка  является  наиболее  трудоемкой  стадией  производства.  В среднем
трудоемкость  сборки  механических  приборов  составляет  40...50% от общей
трудоемкости   изготовления   прибора,   оптических  приборов  -  45...55%,
электромеханических  -  60...70%,  приборов  электронной  техники 70...80%.
Механизация  в  сборке  составляет  40%,  а  автоматизация  5...6%. Перевод
сборочного  производства  на  качественно  новую  технологию и оборудование
требует более высоких знаний и квалификации инженеров.
 Автор  выражает  признательность доценту, кандидату технических наук О.Н.
Миляеву  за  ценные  замечания.  В  оформлении  примеров  принимали участие
студенты  специальности  21.01  -  автоматика  и  управление  в технических
системах.





ОСНОВЫ СБОРКИ
 1. Основные  понятия
 Сборка  -  это  образование  соединений  составных  частей  изделия (ГОСТ
3.1109-82).
 Сборочная технологическая операция - это операция установки и образование
соединений составных частей заготовки или изделия (ГОСТ 23887-79).
 Технологическая   операция   -  это  законченная  часть  технологического
процесса, выполняемая на одном рабочем месте.
 Монтаж   -   установка   изделия   или  его  составных  частей  на  месте
использования.
 Электромонтаж  - монтаж электроизделий или его составных: частей, имеющих
токоведущие элементы.
 Виды  изделий:  детали, сборочные единицы, комплексы и комплекты. Понятие
СЕ  адекватно  конструкторскому понятию узел, блок, но часто СЕ означает не
полностью   собранную  СЕ.  Это  особенно  проявляется  на  разных  стадиях
процесса: предварительной, промежуточной, окончательной.





 2. Виды соединений, виды сборки
 Виды  соединений  (ГОСТ  14.320-81): разъемные и неразъемные, подвижные и
неподвижные,   соединения   по  форме  сопрягаемых  поверхностей  (плоские,
цилиндрические,  конические,  сферические, винтовые, профильные), по методу
образования  соединений  (резьбовые, шпоночные, прессовые, паяные, клееные,
развальцованные и т.п.).
 Классификация видов сборки: по объекту сборки - узловая, общая; по стадии
сборки  -  предварительная,  промежуточная,  окончательная;  по организаций
производства  -  типовая  поточная  с  использованием транспортных средств,
типовая   oпоточная   без  использования  транспортных  средств,  групповая
поточная  с  использованием  транспортных  средств,  групповая поточная без
использования  транспортных  средств,  групповая не поточная, единичная; по
последовательности       сборки:       последовательная,      параллельная,
последовательно-параллельная;  по  подвижности  объекта сборки: подвижная с
непрерывным   перемещением,   подвижная   с   периодическим   перемещением,
неподвижная (стационарная); по механизации и автоматизации: автоматическая,
автоматизированная,   механизированная,   ручная;  по  точности  сборки:  в
зависимости от метода сборки (всего шесть методов).
 Виды  соединений  в  электромонтаже весьма разнообразны: пайка, накрутка,
приклеивание, термосоединение и т.п.





 3. Схема сборки изделия (ССИ)
 ССИ   -   это   графическое   изображение  в  виде  условных  обозначений
последовательности сборки изделия или его составной части.
 ТССИ  -  это  ССИ  с  нанесенной  на нее технологической информацией: вид
соединения, наименование операций сборки, - значение штучного времени, типа
и модели оборудования и т.п.
 ССИ   -   разрабатывается  конструктором  и  представляется  в  комплекте
конструкторской документации.
 Расположение  Д  и  СЕ на рис. 1а произведено в соответствии со ступенями
вхождения  расчлененного  изделия.  ССИ с базовой деталью приведена на рис.
2б, что характерно для ППМ.

Рис.1. Схемы сборки изделия





 4. Расчет размерных цепей
 Размерная  цепь  -  совокупность  размеров, непосредственно участвующих в
решении поставленной задачи и образующих замкнутый контур.
 Цель  размерного  анализа:  изучение  взаимосвязи СЕ и Д, разработка ССИ,
определение  оптимального метода сборки, выработка к обоснование требований
к конструкции деталей, входящих: в СЕ в целом, а также к каждой поверхности
деталей.
 Допуски  я  посадки  в  СE  определяются  из  размерного анализа, который
проводится для плоских, угловых и пространственных цепей.
 Исходными  данными  для  размерного  анализа  служат  сборочные чертежи и
чертеж деталей.
 Расчет   размерных  цепей  начинается  с  составления  размерной  цепи  в
последовательности  их расположения в изделии. Размерная цепь не может быть
замкнута  и  при  изображении  размерной  цепи  определяют  звенья, которые
являются  увеличивающими  (  знак  "+"  )  или уменьшающими ( знак "-" ) по
отношению к замыкающему звену. Замыкающее звено - это звено размерной цепи,
являющееся,  исходным  при  постановке  задачи или получающееся последним в
результате ее решения.
 Схему  размерной  цели  изображают,  начиная  с замыкающего звена. Далее,
начиная  от  одной из поверхности, ограничивающей замыкающее звено, находят
составляющие  звенья  размерной  цепи,  которые непосредственно участвуют в
решении поставленной задачи и доходят до второй поверхности, ограничивающей
замыкающее звено.





 Пример схемы размерной цепи приведен на рис.2.
Обозначения:

Номинальный размер замыкающего звена определяют по формуле:

где  -  передаточное  отношение  1-го  звена  размерной цепи. Для плоской
линейной размерной цепи с параллельными звеньями

При  расчете по максимуму-минимуму допуск замыкающего звена определяем по
формуле:

Координата   середины  поля  допуска  замыкающего  звена  вычисляется  по
формуле:

Погрешность  замыкающего звена - это величина, которая представляет собой
сумму  случайных погрешностей составляющих звеньев. Если случайная величина
представляет  собой  сумму  большого  числа  взаимно  независимых случайных
слагаемых, среди которых нет резко доминирующих по своей величине, то сумма
всегда будет иметь распределение, близкое к нормальному распределению.
Расчет  размерных  цепей  по  методу  максимума  и  минимума  основан  на
предположении,  что  на  сборку  изделия  поступают  детали  с  предельными
размерами   и  при  том  в  таком  сочетании,  что  в  размерной  цепи  все
увеличивающие  звенья  будут  иметь  наибольшие  предельные  размеры, а все
уменьшающие  звенья  -  наименьшие  предельные размеры, или наоборот. Такие
случаи,  конечно,  возможны,  но  вероятность  их осуществления очень мала,
Однако, это дает гарантию качественной сборки всей партии изделий.
Расчет  размерных  цепей  по  методу  максимума  и минимума, как правило,
приводит  к  ужесточению допусков на размеры составляющих звеньев размерной
цепи.  Этим методом пользуются при расчете размерных цепей с числом звеньев
меньше 4.
При расчете по вероятностному способу:

Коэффициент  риска t выбирается из таблиц значений функции Лапласа F(t) в
зависимости   от   принятого   процента  риска  P.  При  нормальном  законе
распределения  отклонений  и  равновероятном  их выходе за обе границы поля
допуска значение P связано со значением F(t) формулой:

Так, при риске 0,27%, коэффициент t = 3. 

Среднее  значение  допуска  составляющих  звеньев,  при заданном значении
допуска  замыкающего  эвена, определяется при расчете по максимуму-минимуму
по формуле:

В  приближенном  виде это означает, что сумму допусков составляющих цепь,
кроме замыкающего, следует разделить на n - 1.
С  целью  повышения  точности  замыкающий  размер  заполняют неподвижными
компенсаторами.  Число  ступеней  неподвижных компенсаторов рассчитывают по
формуле: