Что означает неполная взаимозаменяемость

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Неполная взаимозаменяемость

Неполная взаимозаменяемость находит ограниченное п1) имененив при автоматической сборке ввиду возможности появления брака и заклинивания деталей в процессе их сборки. При использовании этого метода в сборочном оборудовании должны быть предусмотрены необходимые контрольные и блокировочные устройства, которые выявляют бракованные детали и исключают их из дальнейшего процесса. [2]

Неполная взаимозаменяемость ограничивается обычно внутризаводской сборкой узлов и редко распространяется на поставку запасных частей, для которых полная взаимозаменяемость является обычно основным условием их массового распространения ( см. также гл. [4]

Неполную взаимозаменяемость не следует рассматривать как неудовлетворительное решение конструктором поставленной задачи. [5]

Метод неполной взаимозаменяемости заключается в том, что, используя некоторые положения теории вероятности, допуски на размеры деталей, составляющие размерную цепь, расширяют, идя на риск получения некоторого относительно небольшого процента собранных сборочных единиц, у которых допуск замыкающего звена выйдет за пределы допускаемой по техническим условиям величины. Этот метод обеспечивает значительный экономический эффект для обработки резанием, так как благодаря расширению допусков на отдельные детали, обработка их упрощается и обходится дешевле. Сборочные единицы, оказавшиеся негодными по техническим условиям, не являются браком, а подлежат разборке на отдельные детали, которые затем поступают снова на сборку. [6]

При неполной взаимозаменяемости может быть применена селективная сборка деталей, когда в процессе сборки каждого изделия под параметры показателей одной детали или узла подбираются другие детали или узлы из общей массы по нужным параметрам этих же показателей. Например, под определенный внутренний размер коробки окна может быть подобрана створка с размерами, обеспечивающими требуемые величины зазоров в соединении. [7]

Методом неполной взаимозаменяемости точность замыкающего звена достигается не у всех изделий, а у обусловленной их части при сборке из деталей, размеры которых соответствуют рабочим чертежам, без дополнительной обработки или подбора деталей. При этом имеется риск получения брака ( процент которого заранее обусловлен), однако допуски на размеры сопрягаемых деталей могут быть больше, а затраты на их обработку меньше, чем при использовании метода полной взаимозаменяемости. [8]

При неполной взаимозаменяемости изготовленные детали перед сборкой предварительно сортируют на группы и соединяют вместе только детали из одной группы. [10]

Метод неполной взаимозаменяемости отличается от предыдущего тем, что точность замыкающего звена размерной цепи достигается не во всех размерных цепях, а в большинстве их. Преимущество этого метода состоит в том, что допуски, назначаемые при его осуществлении, значительно шире, чем при методе полной взаимозаменяемости, что делает его более экономичным. [11]

Применение неполной взаимозаменяемости позволяет получать точные сопряжения при более грубых допусках на изготовление деталей. Но при этом увеличивается трудоемкость сборки узлов и изделий, увеличивается незавершенное производство, снижается уровень взаимозаменяемости и сужается возможность поставки кооперируемых деталей и узлов. Неполная взаимозаменяемость иногда может применяться и при автоматизации производства, например при селективной сборке подшипников качения посредством контрольно-сборочных автоматов. [13]

При неполной взаимозаменяемости расчет допусков ведется по вероятностному методу с предусмотренным процентом риска на то, что какое-то число деталей не будет сопрягаться с парными деталями. При таком расчете допуски на детали и узлы несколько расширяются. [14]

Источник

Метод неполной взаимозаменяемости

Заключается в том, что в результате сборки партии изделий требуемая точность замыкающего звена достигается не у всех экземпляров, а только у большей их части.

Те немногие изделия, у которых отклонения замыкающего звена выйдут за пределы установленного допуска, могут быть при надлежащей организации исправлены путем пригонки.

— возможность сборки машин рабочими невысокой квалификации;

— наибольшая простота достижения требуемой точности замыкающего звена, так как построение размерной цепи сводится к простому соединению всех составляющих звеньев;

— возможность экономической организации сборки на поток;

— расширение допусков на все составляющие звенья и удешевление обработки деталей.

Условия использования этого метода:

1 Расчет и установление допусков IT на все составляющие звенья размерной цепи, исходя из требуемой величины допуска замыкающего звена на основе равенства

( 6.2 )

где t – принимаемый коэффициент риска;

λ_i – коэффициент, характеризующий выбираемый законом рассеяния i звена размерной цепи;

m – общее количество звеньев размерной цепи.

В начале рассчитывается средняя величина допуска всех составляющих звеньев, затем в зависимости от сложности обработки деталей она корректируется в ту или иную сторону с обязательной проверкой установленных на них допусков.

2 Соблюдение отклонений, на каждом из звеньев размерной цепи при обработке деталей в пределах, установленных на них допусков.

3 Обеспечение при сборке случайного попадания в каждый, собираемый объект деталей, без какого-либо их выбора или подбора.

4 Расчет и установление размеров и координат средин полей допусков всех звеньев с соблюдением равенства

. ( 6.3 )

К недостаткам метода относятся:

1 Необходимость обеспечения случайности попадания в одну сборочную размерную цепь всех звеньев. Для этого в сборочном цехе устанавливают специальные стеллажи со сквозными ячейками для хранения деталей, укладываемых в случайной последовательности одна за другой с одной стороны стеллажа. Сборщик в этом случае вынужден брать собираемые детали с другой стороны стеллажа в той последовательности, в которой они лежат в сквозной ячейке.

2 В тех случаях, когда этот метод используется для достижения требуемой точности поверхностей деталей, не входящих одна в другую, необходимо проводить измерение получаемой точности между поверхностями, чтобы не выпустить изделие с отклонением, выходящим за установленный допуск.

3 У экземпляров изделий, у которых в результате сборки отклонение замыкающего звена вышло за пределы установленного допуска, необходимо заменить одну или несколько деталей или произвести пригоночные работы для достижения требуемой точности. Все это связано с дополнительными затратами и потерей времени.

Рассмотрим пример возможного расширения допусков на составляющие звенья при сборке методом неполной взаимозаменяемости для узла, состоящего из семи звеньев (рисунок 6.1)

Рисунок 6.1 – Пример возможного расширения допуска

на составляющие звенья при сборке

Из условий работы узла допуск на замыкающее звено установлен IT_∑=0,09. При сборке методом полной взаимозаменяемости средний допуск на размеры составляющих звеньев не должен превышать

( 6.4 )

при сборке методом неполной взаимозаменяемости с коэффициентом риска получения брака t = 3, и если рассеивание размеров подчиняется закону Гаусса, то получим:

( 6.5 )

Следовательно, средний допуск на составляющие звенья может быть увеличен в 2,5 раза. Это значит, что при небольшом проценте риска получения брака можно значительно удешевить производство изделий.

Источник

Метод неполной взаимозаменяемости

Сущность метода неполной взаимозаменяемости заключается в том, что требуемая точность замыкающего звена достигается не во всех изделиях, а у заранее оговоренной их части при включении в РЦ или замене в ней составляющих звеньев без выбора, подбора или изменения их величины.

Отличие рассматриваемого метода от предыдущего заключается в установлении больших по величине допусков на составляющие звенья, что делает изготовление деталей более экономичными. Но при этом идут на риск получения небольшого процента случаев выхода погрешности замыкающего звена РЦ за пределами установленного допуска.

В основе рассматриваемого метода лежит одно из известных положений теории вероятностей, по которому крайние значения всех звеньев РЦ и их погрешностей встречаются гораздо реже, чем средние и близкие к ним размеры. Вследствие этого процент изделий, имеющих выход погрешностей замыкающего звена за пределы требуемого допуска, крайне мал.

Изложенное проиллюстрируем на примере трёхзвенной РЦ (рис.5.1). Для упрощения задачи поля рассеяния ωА₁, ωА₂ и допуски составляющих звеньев ТА₁, ТА₂ взяты равными, причём (ωА₁=ωА₂) ≤ (ТА₁=ТА₂) (см. раздел 2.4). Кроме того, для обоих составляющих звеньев принят закон рассеяния Гаусса. Если для решения задачи использовать метод полной взаимозаменяемости, то при требуемом допуске замыкающего звена ТА₀ допуск каждого из составляющих звеньев должен быть равен ТА₁=ТА₂=ТА₀/2. При решении той же задачи методом неполной взаимозаменяемости допуски обоих составляющих звеньев устанавливаются большими, чем при методе полной взаимозаменяемости (см. рис. 5.14).

Естественно, что поле рассеяния и допуск замыкающего звена в этом случае будет больше на величины:

где, , как это представлено на рис. 5.14,б, а, следовательно, — новый производственный допуск.

Рис. 5.14. Сравнительная схема достижения требуемой точности методами полной (а) и неполной (б) взаимозаменяемости.

Это обстоятельство может вызвать появление некоторой части изделий (определяемой обычно в %), погрешность замыкающего звена которых будет выходить за пределы требуемого допуска ТА₀. Эта погрешность будет определяться заштрихованной областью (подробнее об определении изделий вышедших за пределы допуска мы рассматривали в разделе 2.2.3).

Появление на сборке за пределами установленного конструктором допуска потребует дополнительных затрат, во-первых, на их отбраковку, т.к. для этого придётся организовать 100%-ный контроль всех изделий, во-вторых, на доведение каким-либо способом этих отбракованных изделий до требуемой точности. Очевидно, что допускаемое количество изделий за пределами конструкторского допуска, а следовательно, и степень расширения допусков ограничиваются только экономическим условием: дополнительные затраты не должны превышать экономии, полученной в механообработке за счёт снижения затрат на изготовление менее точных деталей и на сборке. Поэтому, метод полной взаимозаменяемости не целесообразно применять в условиях мелкосерийного и единичного производства, где из-за небольших количеств изготавливаемых изделий и собираемых сборочных единиц адекватность вероятностного описания формирования точности замыкающего звена размерной цепи резко снижается.

Введём понятие коэффициента риска равного , определяющий процент выхода получаемых значений замыкающего звена за требуемые пределы установленного допуска ТА₀, а отношение через коэффициент, характеризующий выбираемый теоретический закон рассеяния i-го составляющего звена , получаем формулу для расчёта величин допусков при использовании метода неполной взаимозаменяемости:

(5.11)

Процент риска является категорией экономической. Он опосредованно определяет дополнительные затраты на сборку по сравнению с методом полной взаимозаменяемости. При этом такие затраты должны покрываться экономией в технологических процессах изготовления деталей с более широкими допусками. Причем, чем больше звеньев в размерной цепи и меньше процент риска, тем больше экономический эффект от использования метода неполной взаимозаменяемости.

В подавляющем большинстве случаев применения метода неполной взаимозаменяемости принимают процент риска [Р]=0,27%, при котором с достаточной для практики точностью получают ТА_i= , т.е. в поле допуска попадает 99,73% собранных изделий. При таком условии негодных изделий появится 3 на 1000 и достигается достаточно высокая степень расширения допусков составляющих звеньев. Так, в размерной цепи с m=10 при нормальных законах распределения составляющих звеньев (что обычно и бывает в крупносерийном и массовом производстве) и при Р=0,27% (что соответствует коэффициенту риска t₀=3) поля допусков составляющих звеньев можно расширить в 3,16 раза. В размерной цепи с m=6 – в 2,45 раза. В редких случаях допускают Р>0,27%, и в этих случаях требуется дополнительное экономическое обоснование более высокого процента риска. В курсовых и дипломных проектах рекомендуется принимать [P]=0,27%, для которого t₀=3.

Из формулы (5.11) можно рассчитать средний допуск составляющего звена:

(5.12)

Величину рассчитывают, выбирая закон рассеяния для описания распределения каждого составляющего звена.

Ввиду принятых допущений формула (5.11) является приближённой, причём степень приближения возрастает с увеличением числа звеньев m. С достаточной для практики точности этой формулой можно пользоваться:

— если составляющие звенья распределены по закону Гаусса при ;

— если составляющие звенья распределены по закону треугольника при ;

— если составляющие звенья распределены по закону равной вероятности при .

Степень расширения допусков составляющих звеньев по сравнению с методом полной взаимозаменяемости можно оценить отношением:

(5.13)

Дальнейшие действия при назначении допусков составляющих звеньев и координат их середин выполняются также как и при методе полной взаимозаменяемости.

Таким образом, метод неполной взаимозаменяемости имеет основное преимущество – возможность установления значительно больших допусков на составляющие звенья РЦ по сравнению с допусками при использовании метода полной взаимозаменяемости. Это обстоятельство значительно упрощает и делает более экономичным изготовление деталей, входящих своими размерами или поворотами поверхностей в качестве составляющих звеньев РЦ. Использование метода неполной взаимозаменяемости эффективно в условиях серийного,Э крупносерийного и массового производств в РЦ с числом звеньев . Но и неполная взаимозаменяемость имеет свои ограничения области применения и они принципиально те же, что и при полной, т.е. техническая невозможность при некотором m получить требуемую точность, соответствующую , и экономическая целесообразность, выраженная допустимым процентом (вероятностью) появления выходящих за установленный допуск изделий (при m>9 метод неполной взаимозаменяемости применять экономически нецелесообразно).

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Неполной взаимозаменяемости

Способ максимума-минимума предполагает, что в процессе сборки узла или обработки детали возможно одновременное сочетание наибольших увеличивающих и наименьших уменьшающих размеров или обратное их сочетание. Однако практически такое сочетание маловероятно, так как отклонение размеров в основном группируется около середины поля допуска.

Метод неполной взаимозаменяемости допускает приемлемый процент изделий, у которых замыкающее звено выйдет за поле допуска, но при этом существенно увеличивается допуск составляющих звеньев. Метод исходит из предположения, что сочетания действительных размеров составляющих звеньев, входящих в размерную цепь, носят случайный характер, и большая часть значений звеньев группируется около координаты середины поля допуска. Для такого метода применяется вероятностный способ расчета.

Предположим, что погрешности изготовления всех звеньев распределены по нормальному закону (закону Гаусса) и центр группирования деталей совпадает с координатой середины поля допуска. Тогда можно принять Т_i = 6s_i (с вероятностью 99,73 %), где Т_i – допуск i-го звена, s_i – среднеквадратическое отклонение размеров i-х деталей после их изготовления. При этом только у 0,27 % изделий размеры могут выходить за пределы поля допуска (рис. 6.4).

Из теории вероятности дисперсия суммы равна сумме дисперсий, следовательно, для размерной цепи:

.

Однако в условиях реального производства погрешность составляющих звеньев может подчиняться не только закону Гаусса, но и другим законам с симметричным распределением, а выход размеров замыкающего звена за границы поля допуска может быть позволен не более чем 0,27 %. Поэтому в общем случае:

, (6.5)

Значения коэффициента t

– относительное среднеквадратическое отклонение, характеризующее закон распределения; w_j – зона предельного рассеивания случайной величины. В случае нормального закона l_j 2 = 1/9, в случае закона Симпсона l_j 2 = 1/6, в случае закона равной вероятности l_j 2 = 1/3.

Исходя из того, что все звенья размерной цепи должны иметь примерно одинаковый квалитет, находим величину k–количество единиц допуска.

. (6.6)

Пример: Проведем расчет той же размерной цепи, изображенной на рис. 6.3, методом неполной взаимозаменяемости. Примем допустимый процент риска Р = 2,1 % (t_D = 2,3). Предположим, что отклонения всех деталей распределены по закону Симпсона, тогда l_j 2 = 1/6.

По формуле (6.6) получим (k = 40 соответствует 9-му квалитету, а k = 64 соответствует 10-му квалитету). Выбираем ближайший 9 квалитет для всех звеньев.

Предельные отклонения звеньев А₁ и А₂ назначаем как и в предыдущем методе по ±IT/2 и h соответственно. Предельное отклонение звена А₃ рассчитываем на основе зависимости:

(6.7)

Подставив значения получим:

Данные расчетов для удобства сведем в табл. 10.

Для проверки правильности выбора допусков рассчитаем допуск замыкающего звена с заданной вероятностью:

2Поле допускаКвалитетДопускВНСмммкмА_D0,05—+100+50 3,46±IT/2+37-37 2,42h-62-37 9,950,81-1-37-19

Можно, также рассчитать действительный коэффициент риска t по формуле:

.

По найденной величине t определим истинный процент брака и сравним с допустимым, в случае если он меньше или равен допустимому, то можно оставить полученные допуска составляющих звеньев. Если истинный процент брака превышает допустимый, необходимо ужесточить часть допусков и снова пересчитать истинный процент брака, пока он не будет равен или меньше, чем допустимый.

Дата добавления: 2015-02-13 ; просмотров: 1759 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник