Метод групповой взаимозаменяемости (селективная  или выборочная сборка)

Цель выборочной сборки заключается в том, чтобы повысить точность сопряжения, не повышая точности изготовления деталей, или в том, чтобы без снижения точности сопряжения снизить точность изготовления деталей.

В ряде случаев сборка высокоточных соединений выборочная сборка является практически единственно возможным методом.

Применительно к линейным размерным цепям такая сборка позволит, не повышая точности составляющих звеньев, повысить точность замыкающего звена или при неизменной точности замыкающего звена снизить точность составляющих звеньев размерной цепи.

Выборочная сборка осуществляется следующим образом (при неизменной точности изготовления деталей):

1. Широкие экономически достижимые поля допусков изготовления деталей разбивают на интервалы (1, 2, ..., n), количество которых зависит от желаемой степени повышения точности сопряжения или достижения необходимых значений зазоров или натягов (рис.3.6).
2. Детали изготовляются с допусками ТD и Тd.
3. После изготовления, при контроле, детали сортируются на группы по действительным размерам в соответствии с интервалами поля допуска.
4. При сборке производится сопряжение деталей одноименных групп; группы нумеруются по возрастанию или убыванию размеров. Количество деталей в группах должно быть одинаковым при одинаковом поле рассеяния.
5. Допуск посадки при такой сборке (Т_пос.^гр.) будет равен

Т_пос.^гр. = ,

Т_пос.^гр = ТD^гр + Тd^гр ,

где Т_пос – допуск посадки при обычной сборке; ТD^гр и Тd^гр – групповые допуски деталей.

Для установления числа групп “n” сортировки деталей необходимо знать требуемые предельные значения групповых зазоров или натягов, которые находят из условия обеспечения наибольшей долговечности соединения, либо допускаемое значение группового допуска (ТD^гр ; Тd^гр), определяемое экономической точностью сборки и сортировки деталей, а также возможной погрешностью их формы. Отклонения формы не должны превышать группового допуска, иначе одна и та же деталь может попасть в разные (ближайшие) группы, в зависимости от того, в каком сечении она измерена при сортировке.

Обычно выборочная сборка применяется при ТD = Тd. Для этого случая характерно, что групповой зазор или натяг остаются постоянными при переходе от одной группы к другой (рис.3.6).

Число групп (n) подсчитывают следующим образом.

При заданном групповом допуске ТD^гр = Тd^гр

n = ТD/ТD^гр = Тd /Тd^гр . (3.28)

При заданных S^грmin или S^грmax

Тd^гр = Smin + Тd - S^грmin или (3.29)

 ТD^гр = S^гр mах - Smin - Тd . (3.30)

При заданных N^грmin или N^грmах

ТD^гр = Nmin - N^грmin + ТD или (3.31)

Тd^гр = N^грmax - Nmin – ТD . (3.32)

При большом числе групп сортировки групповой допуск незначительно отличается от допуска при меньшем числе групп, а организация контроля и сложность сборки значительно возрастают. Практически n_max = 4...5 и лишь в подшипниковой промышленности при сортировке тел качения n ≥ 10.

Выборочная сборка применяется не только для сопряжений цилиндрических деталей, но используется также для конических, призматических и резьбовых соединений, а в некоторых случаях и для соединения нескольких деталей в многозвенных размерных цепях. В последнем случае сортировке на группы в пределах расширенных допусков могут подвергаться не только две какие-либо сопрягаемые детали из числа входящих в данную размерную цепь, но последовательно несколько пар деталей / 9 /.

На рис.3.7 а представлена размерная цепь “шпоночный паз - шпонка”. Если по условиям эксплуатации изделия наибольший зазор соединения
(S mах) должен быть уменьшен до (S^гр mах), то это можно осуществить, применяя выборочную сборку (рис.3.7 б). Количество интервалов (n) определяется по формулам (3.28, 3.29, 3.30).

Выборочная сборка имеет ряд недостатков, которые необходимо учитывать в практической деятельности.

Усложняется контроль (требуется большой штат контролеров, более точные средства измерений, контрольно-сортировочные автоматы); повышается трудоемкость процесса сборки ( в результате создания сортировочных групп): возможно увеличение незавершенного производства вследствие разного числа деталей в парных группах.

Выборочная сборка обеспечивает неполную групповую взаимозаменяемость, ввиду чего этот метод используют обычно в условиях завода- изготовителя при обеспечении внутренней взаимозаменяемости.

Применение выборочной сборки целесообразно в массовом и крупносерийном производствах для соединений высокой точности, когда дополнительные затраты на сортировку, маркировку, сборку и хранение деталей по группам окупаются высоким качеством изделий.