Точность собранных узлов
Точность размеров собранных узлов и сборочных единиц определяется точностью изготовления собираемых деталей, положением фиксаторов в сборочном приспособлении и давлением обжима. Если процесс сборки осуществляется стабильно, то точность размеров формируемого узла определяется в основном точностью размеров деталей. Величина возможных предельных отклонений у сборочной единицы является замыкающим звеном размерной цепи и зависит от сочетания размеров образующих ее деталей.
Для определения предельных отклонений размеров сборочных единиц необходимо пользоваться изложенными положениями решения размерных цепей. Если размер сборочной единицы образуется путем последовательного сложения размеров соединяемых деталей, то на допуск и отклонения этого размера будут оказывать прямое влияние допуски и отклонения размеров деталей. Возможные увеличения предельных размеров сборочных единиц от погрешностей образующих их деталей необходимо учитывать при конструировании изделий и сборочных устройств с ограниченной величиной хода. Для предотвращения неблагоприятного влияния возможного изменения размера сборочной единицы в устройствах сборочных станков предусматриваются амортизаторы-компенсаторы давления, чтобы устранить возможную неравномерность обжима в различных узлах сборочной единицы.
Если после сборки точность собранных узлов или сборочных единиц не отвечает условиям их взаимозаменяемости, то для повышения прочности повторяют обработку деталей в собранном виде. Если необходима повторная обработка деталей в сборочной единице, следует предусмотреть соответствующий припуск на размеры деталей, гарантирующий превышение размера сборочной единицы над номинальным его значением для непрерывной обработки по всей поверхности. При сборке узлов могут встречаться отклонения размеров формы - по угловым параметрам. Для повышения точности собираемых узлов можно воспользоваться ограничительными шаблонами.
Например, при сборке рамок для повышения точности проема можно применить жесткий металлический шаблон, вкладываемый в проем рамки при сборке. Угловое отклонение-перекосы деталей в сборочных единицах обусловливаются неточностью изготовления, ненадежным базированием или неравномерным обжимом в узлах, образующих сборочную единицу. Для контроля соответствия размеров сборочных единиц установленным предельным значениям пользуются предельными калибрами, а для контроля формы - нормальными калибрами - шаблонами.
При настройке оборудования и контроле хода технологического процесса сборки пользуются измерительными приборами, обеспечивающими определение фактических значений контролируемых размеров сборочных единиц с необходимой точностью. Точность измерения при этом должна быть не ниже установленного допуска на размер. Из сказанного следует, что обеспечить взаимозаменяемость сборочных единиц можно двумя способами: изготовлением деталей такой точности, чтобы формируемый ими при сборке размер отвечал условиям взаимозаменяемости; изготавливать детали с малой точностью и даже припуском на размер, но после сборки сборочные единицы дополнительно обрабатывать, обеспечивая требуемую точность их размера и формы. Выбирать способ обеспечения взаимозаменяемости необходимо с учетом конкретных условий.
Рассмотрим пример решения такой задачи. Требуется изготовить сборочные единицы в виде щитов, склеенных из 10 делянок размером по ширине 60 мм. Точность щитов необходимо обеспечить по предельным отклонениям поля допуска (+ 0,4). Какой способ выбрать? Поскольку верхнее предельное отклонение щита + 0,4, то верхнее предельное отклонение каждой из 10 делянок должно быть +0,4/10=+0,04 мм. С такой точностью делянки шириной 60 мм изготовить невозможно. Если делянки изготовлять при максимально возможной точности, соответствующей 11-му квалитету, то получим верхнее отклонение + 0,19. Точнее изготовить такие делянки не представляется возможным. Если с этим отклонением делянки склеить в щит, то получим максимальный размер щита 601,9, что не соответствует условиям по предельным отклонениям на 1,9- 0,4=1,5 мм. Очевидно, в этом случае лучше делать делянки с минимальной точностью по 15-му квалитету и после их склеивания обработать щит в размер с точностью +0,4 мм.
Суммарная стоимость обработки деталей, образующих сборочные единицы с высокой степенью точности, обычно выше стоимости обработки сборочных единиц. Если к сборочным единицам предъявляют высокие требования по точности, выгоднее производить повторную обработку их после сборки, обеспечивая этим их высокую точность высокой точностью изготовления деталей.
Обрабатывают сборочные единицы так же, как обрабатывают заготовки. Начинают обработку с создания чистовых базовых поверхностей, которые затем используют для точной обработки. В производстве изделий из древесины сборочные единицы обычно имеют форму рамки, щита или коробки. У этих сборочных единиц изделия создание базовой поверхности в виде плоскости производят фугованием. Противоположные пласти обрабатывают в размер на рейсмусовых станках, базируя ее фугованной поверхностью. Иногда используют обработку на двухстороннем рейсмусовом станке, исключая предварительное фугование. Такой прием более производителен, но менее точен. Такой же эффект может быть получен при обработке рамок за два прохода на одностороннем рейсмусовом станке.
Сборочные единицы в виде щитов на одностороннем рейсмусовом станке обрабатывают обычно за три прохода: первый проход для создания промежуточной базы, а два последующих для придания необходимого качества и точных размеров. Если щиты склеивались из делянок, прошедших предварительное фугование пласти и двух кромок, то достаточная точность может быть достигнута за два прохода на одностороннем рейсмусовом станке. При обработке рамок на фуговально-фрезерных станках необходимо подачу осуществлять по направлению диагонали, чтобы исключить сколы при поперечном фрезеровании поперечных брусков. Кроме рейсмусовых станков для калибрования сборочных единиц в виде щитов и рамок используют широколенточные и цилиндровые шлифовальные станки. Для устранения малых провесов, появляющихся при сборке рамок, используют узколенточные шлифовальные станки с подвижным столом типа ШЛПС.
Низкие массивные коробки можно обрабатывать как рамки, базируя на фуганке одну сторону кромок и последующую обработку в размер на рейсмусовом станке. Рамки и щиты в размер по длине и ширине могут обрабатываться опиливанием на торцовочном станке с кареткой или двухстороннем концеравнителе аналогично обработке брусковых деталей. Для получения базовой кромки при этом необходима предварительная обработка ее фугованием на фуговальном или фрезерном станке. Если кромки рамок и щитов имеют сложную форму, их обрабатывают на фрезерном станке фрезерованием по кольцу и шаблону. Для обработки в размер щитов и рамок могут быть использованы двухсторонние рамные шипорезные станки. При этом на опиливаемых в размер сторонах могут быть выфрезерованы пазы и гребни.
Однако для этого необходима предварительная обработка одной базовой кромки фугованием на фрезерном станке. В некоторых случаях в сборочных единицах необходимо сверление отверстий различных размеров, выборки пазов для соединения нескольких сборочных единиц в изделие. Эти работы выполняют на станках общего назначения или на устройствах, изготовленных как оснастка при постановке продукции на производство. Обычно такие устройства создаются на принципах агрегатирования с унификацией отдельных узлов: силовых головок, поворотных суппортов, элементов станины и т. д. Для обработки сборочных единиц при массовом производстве щитов для мебельных изделий, оконных створок, дверных полотен создаются поточные автоматизированные и полуавтоматизированные линии.
Форматная обработка щитов для мебельных изделий по трудоемкости составляет около 3% общей трудоемкости изделия. Таким образом, если организовать изготовление взаимозаменяемых деталей такой точности, которая необходима для получения взаимозаменяемых сборочных единиц без их обработки, то это снизит общую трудоемкость изделий не менее чем на 3%, что в итоге даст значительный эффект. Технологический процесс изготовления изделий из древесины, в котором не требуется повторной обработки сборочных единиц, является более прогрессивным.
