Условия собираемости деталей при автоматической сборке

Независимо от выбранного метода достижения точности соединения при разработке технологического процесса автоматической сборки должны быть определены условия собираемости деталей, т.е. максимально допустимые значения допусков в относительном положении сопрягаемых поверхностей сопрягаемых деталей, при которых может произойти сопряжение. Затем, на основе найденных условий собираемости отрабатывают наивыгоднейшие схемы базирования, которые обеспечивают точность относительного положения сопрягаемых деталей с допусками, находящимися в пределах условий собираемости.

Условия собираемости определяются из следующих выражений:

где - величина относительного смещения по условиям собираемости;

- величина относительного поворота по условиям собираемости;

- точность относительного положения при выбранной схеме базирования.

- точность относительного поворота при выбранной схеме базирования.

На условия собираемости деталей влияет их положение в пространстве, допустимое смещение и перекос осей, а также поведение сопрягаемых деталей в процессе сборке, например, необходимость смещения и поворота одной из сопрягаемых деталей в пределах погрешностей их положения. В сборочных устройствах подобное смещение происходит за счет податливости исполнительного сборочного устройства или специальных пружинящих или других устройств.

На условия собираемости двух деталей, сопрягаемых по цилиндрическим, резьбовым и другим поверхностям, оказывают влияние фаски на их заходных частях, которые способствуют центрированию, а сами детали при этом исполняют роль подвижных компенсаторов.

Рассмотрим условия собираемости деталей, сопрягаемых по цилиндрическим поверхностям. В зависимости от служебного назначения при автоматической сборке деталей, сопрягаемых по цилиндрическим поверхностям, может возникнуть необходимость решения следующих задач:

1. Обеспечение точности совпадения осей или точности совмещения сопрягаемых поверхностей;

2. Обеспечение точности положения деталей вдоль их осей;

3. Обеспечение точности углового поворота детали в сечении, перпендикулярно к оси.

Рассмотрим схемы сопряжения поверхностей деталей при решении указанных задач.

При обеспечении точности сопряжения поверхностей собираемых деталей необходимо чтобы несоосность осей вала и втулки (корпуса и детали) составило бы не более половины минимального зазора в соединении.

Рассмотрим схемы относительного положения сопрягаемых деталей.

Таким образом, сопряжение деталей возможно, если несовпадение и перекос их осей будет меньше или равен предельно допустимым значениям. В практике автоматической сборки обязательно имеют место несовпадения осей и их перекосы, поэтому для практических целей необходимо и достаточно, чтобы допустимые величины несовпадения осей и угловых перекосов были бы меньше величин, найденных по формулам условий собираемости.

Таким образом, условиями собираемости деталей сопрягаемых по цилиндрическим поверхностям для обеспечения точности положения их осей будут являться:

Рассмотрим схему базирования деталей, определяющих точность относительного положения вдоль оси (2 задача). Обеспечение точности в этом случае достигается с помощью соответствующих размерных цепей.

Если в этом случае точность соединения будет обеспечиваться при соединении торцов а и б, то условие собираемости:

Задача обеспечения точности взаимного положения осей осложняется при жёстком допуске замыкающего звена. Ещё более задача усложняется при взаимном обеспечении точности резьбовых соединений.

Рассмотрим пример. Необходимо обеспечить точность расположения оси резьбового отверстия во втулке с резьбовым отверстием на валу.

При сопряжении деталей типа цилиндрических тел при наличии на их поверхностях шпонок, пазов, лысок и т.п. кроме задач обеспечения точности совпадения осей одновременно решается задача обеспечения точности их углового положения (3 задача). Обеспечение точности углового положения в зависимости от вида сопряжения можно рассматривать как отдельную самостоятельную задачу, когда сопряжение детали по цилиндрическим поверхностям уже осуществлено.

Рассматривая задачу обеспечения точности относительного углового положения сопрягаемых деталей, в пересчёте на линейные величины, можно определить допустимую величину несовпадения плоскостей симметрии шпонки и шпоночного паза.

Условие собираемости:

где D_min – минимальный зазор в шпоночном соединении;

b_ш – ширина шпонки.

Таким образом, возможность автоматизации технологического процесса сборки изделия определяется принятым методом достижения требуемой точности, правильным выбором схемы базирования, обеспечением условий собираемости деталей, что в свою очередь создаёт условия для надёжности работы автоматического сборочного оборудования.