Полная версия

Главная arrow Техника

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАЗМЕРНОГО АНАЛИЗА СБОРОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ

Основными задачами размерного анализа сборочного процесса являются: выявление размерных связей на всех этапах осуществления автоматического сборочного процесса; выбор методов и средств осуществления автоматического сборочного процесса; определение требований к собираемым деталям и точности работы используемых сборочных средств.

Общая последовательность размерного анализа автоматического сборочного процесса состоит из следующих этапов:

  • 1. Осуществляют переход от служебного назначения машины или сборочной единицы к установлению требований точности положения и движения ее исполнительных поверхностей (аналитически или экспериментально).
  • 2. Определяют конструкторские размерные связи построением размерных цепей, где исходными звеньями являются требования точности изделия.
  • 3. Выбирают метод достижения точности.
  • 4. Рассчитывают допуски соединяемых размеров деталей, которые необходимо выдержать при изготовлении деталей для возможности достижения точностных требований при сборке выбранным методом.
  • 5. Выбирают методы и средства транспортирования и ориентирования собираемых деталей, а также оценивают технологичность конструкции деталей.
  • 6. Определяют требуемую перед сборкой точность относительного положения сопрягаемых деталей с учетом возможности увеличения допусков благодаря использованию конструктивных элементов деталей.
  • 7. Выбирают способ достижения требуемой точности относительного положения деталей.
  • 8. Выбирают схему базирования собираемых деталей и разрабатывают устройства, реализующие требуемую схему с учетом особенностей предоставления деталям свободы перемещений и поворотов по отдельным координатным осям.
  • 9. Выбирают схему сборочной позиции и строят сборочные размерные цепи, исходными звеньями которых являются допустимые отклонения в относительном положении координатных систем сопрягаемых деталей.

Необходимо отметить, что этапы с Нго по 4-й обязательны при разработке процесса изготовления изделия при любой степени автоматизации.

По результатам размерного анализа сборочного процесса формулируются следующие требования к собираемым деталям:

  • 1) допустимые отклонения размеров сопрягаемых поверхностей, необходимые для реализации выбранного метода достижения точности;
  • 2) допустимые отклонения расположения сопрягаемых поверхностей детали относительно ее технологических баз, используемых при сборке;
  • 3) требования к фаскам сопрягаемых поверхностей для улучшения условий собираемости;
  • 4) требования к поверхностям технологических баз, используемых при автоматической сборке, с целью снижения погрешности установки собираемой детали в рабочем органе сборочного автомата;
  • 5) требования к конструкции детали для облегчения ее ориентации.

Методику размерного анализа автоматического сборочного процесса рассмотрим на примере сборки вала и втулки при помощи ПР. Допустим, что требуемый зазор в соединении достигается по методу полной взаимозаменяемости.

Сборку вала с втулкой осуществляет робот. Вал захватывается роботом, позиционируется соосно с отверстием втулки, далее робот опускает вал в отверстие втулки, чем и достигается сборка. Для того чтобы вал попал во втулку, необходимо обеспечить соосность вала и втулки. Допустимое отклонение от соосности определяется по формуле

A =(D ? -d )/2 + С +С .

max v min max7 7 во

Подставив в формулу указанные размеры соединяемых деталей, получим

Лтах = ]/2 • 2,0 - (2,0 - 0,62) + 1 + 1 = 2,01 мм.

Как следует из полученного результата, большую часть максимально допустимого смещения дают фаски на деталях. Без фасок допустимое смещение составляло бы 0,01 мм. Допустимое отклонение от соосности вала и отверстия ВА в размерной цепи сборочной системы может быть выражено следующей величиной:

ВА = (0 ± 2,01) мм.

При наладке робота в режиме обучения добиваются соосного положения вала в схватке и отверстия во втулке, регулируя размер позиционирования робота Ву Затем окончательный размер В] заносится в память устройства ЧПУ робота.

На этапе настройки робота точность размера ВА достигается методом регулирования вручную. Затем в каждую втулку, попадающую на сборочную позицию, автоматически устанавливается валик, который переносится из кассеты роботом. Таким образом, в автоматическом режиме точность размера ВА должна обеспечиваться по методу полной взаимозаменяемости. В этом случае номинальные значения размеров размерной цепи не столь важны, так как уравнение размерной цепи в номиналах удовлетворяется в процессе начальной настройки. Уравнение допусков запишется в следующем виде:

т = т + т + т

1 А 1 1 ‘2 ‘V

где ТА допуск замыкающего звена ВА, Т], Т2, Г, — допуск звеньев В{, В-, и В3 соответственно.

Если не учитывать фаски деталей, то ТА = 0,02, Т2 = 0,2 (допуск соосности отверстия во втулке и наружной поверхности ± 0,1); Т3 = 0,01 — допуск на тепловые деформации. В этом случае получим

0,02= Г, + 0,2 +0,01,

где Г, — допуск позиционирования робота.

Из получившегося уравнения следует, что оно не имеет рационального решения, так как по определению допуска Т] всегда положительное число. Анализ уравнения допусков показывает, что автоматической сборке мешает большая величина допуска на соосность (Т2 = 0,2 мм) отверстия и наружной поверхности втулки. Одной из возможностей решения задачи автоматизации сборки является ужесточение требования по соосности отверстия и наружной поверхности втулки. Есть и другая возможность, заключающаяся в изменении базирования втулки в приспособлении: втулку следует ориентировать не по наружному диаметру, а по внутреннему, например с помощью подпружиненного конуса. В этом случае из размерной цепи В исключается размер ВТогда уравнение допусков примет вид: 0,02 = Т{ + 0,01. Откуда Г, = 0,01 мм — следовательно, если использовать робот с погрешностью позиционирования не более ±0,005 мм, то автоматическую сборку можно реализовать.

Если использовать фаски присоединяемых деталей, то изменится значение допуска на замыкающее звено ТА = 2 • Дтах = 4,02 мм. Уравнение допусков примет следующий вид: 4,02 = Ту + 0,2 + 0,01. Из этого уравнения Г, = 3,8 мм. При использовании фасок значительно увеличивается допустимое отклонение от соосности деталей (с 0,02 до 4,02 мм). В этом случае можно использовать робот с погрешностью позиционирования ±1,9 мм; даже загрузочные роботы дают погрешность в пределах ±1,0 мм. Следовательно, такой робот может быть использован для автоматизации данного сборочного процесса.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>