Оценка точности технологического процесса сборки прибора

Технологический процесс (ТП) производства следует рассматривать как определенную систему взаимодействующих факторов, влияющих на параметры качества изделий.

Погрешности параметров качества изделий и стабильность этих параметров - одни из главнейших критериев качества ТП производства. Аналитическое или графическое описание взаимодействия случайных технологических факторов производства и параметров качества изделий может использоваться для решения широкого круга задач: оценки точности технологии изготовления изделий в целом и на отдельных операциях; оценки стабильности (или устойчивости) ТП; выявления степени и характера влияния различных факторов на точность параметров качества и стабильности ТП; выявления рационального уровня настройки и стабильности работы технологического оборудования, инструмента, оснастки и др.

В любом производстве возникают производственные погрешности, из-за которых параметры качества изделий отличаются от требуемых (номинальных), делятся они на систематические и случайные.

Систематические погрешности можно предсказать точно: подразделяются они на постоянные и закономерно изменяющиеся.

Случайные погрешности можно предсказать только с некоторой вероятностью. При этом ни величину, ни знак отклонения параметров качества от номинала невозможно предсказать с полной определенностью.

Значения случайной и систематической составляющих производственных погрешностей позволяют оценить точность ТП. Под технологической точностью понимают степень фактических отклонений параметров качества изделий, допустимых согласно чертежам, ТУ или другой конструкторско-технологической документации.

При одновременном воздействии, факторов, вызывающих погрешности, в общем случае вариация параметров изделий, как случайных величин, может быть оценена с помощью аппарата теории вероятностей и математической статистики, в частности, кривой распределения. В этом случае кривую распределения можно рассматривать как объективную характеристику точности производства, а ее количественные показатели - как меру технологической точности". Для количественной оценки используются следующие характеристики.

Выборка - часть изделий, отобранных из общей (генеральной) совокупности для получения информации о всем количестве изделий.' Единовременная выборка образуется из партии изделий независимо от момента времени их изготовления. Действительные значения параметров Х₁, Х₂, ...,Х_n представляют собой первичный статистический материал, подлежащий обработке и анализу - вариационный ряд или первичная статистическая сводка.

Расчет на точность сборки электронного реле времени (ЭРВ

ЭРВ предназначено для включения какого-либо исполнительного устройства с некоторой задержкой относительно других или на заданное время

Принципиальная электрическая схема реле времени изображена на рис.1

Рис. 1

Она представляет собой двухкаcкадный усилитель постоянного тока, собранный на транзисторах VТ1 и VТ2. Первый каскад усилителя (транзистор VT1) обеспечивает большое входное сопротивление, что уменьшает влияние на разрядную цепь R1, С1. Резистором R1 (магазин сопротивлений) возможно в широких пределах изменять время срабатывания реле. Второй каскад связан через ограничивающий ток базы резистор R4 с выходом первого. Резистор R5 ограничивает ток эмиттера тран­зистора VТ2.

Питание схемы осуществляется от сети (~ 220В, вилка XP1) напряжением вторичной обмотки трансформатора Т1 через выпрямитель VD3 и сглаживающий фильтр, выполненный на конденсаторе С2. Тумблер SA2 служит для включения питания схемы. Нагрузка (исполнительное устройство) подключается к клеммам ХS1 и ХS2 через контакты K1.1 реле K1. Кнопкой SВ1 управляют работой ЭРВ.

Реле времени работает следующим образом. В исходном состоя­ний транзисторы VT1 и VT2 закрыты, а конденсатор С1 разряжен. При нажатии кнопки SВ1 конденсатор С1 зарядится до напряжения источнике U_п питания. При отпускании кнопки SВ1 на базу тран­зистора VT1 будет подано открывающее (отрицательное) напряжение. С этого момента начинается разряд конденсатора С1 через резистор R1 и входное сопротивление R_вх1 первого каскада:

где — текущее значение напряжения на конденсаторе С1; t — время; — постоянная времени разряда.

Если учесть, что входное сопротивление транзисторного каскада на VT1 равно R_вх1 ≈β₁ R3, то

,

где β₁ — коэффициент усиления транзистора VT1.

Коэффициент усиления по напряжению первого каскада меньше единицы и равен

,

где .

С учетом выражений (1) и(3) входное напряжение U_вх2 второго каскада запишется как

Ток базы транзистора VT2 определится в виде

,

А ток I_К2 коллектора будет равен

.

Следовательно, электромагнитное реле будет удерживаться во включенном состоянии до тех пор, пока ток коллектора транзистора VT2 не станет равным току I_отп отпускания реле:

.

Из этого условия находим выходной параметр ЭРВ, т.е. время t срабатывания реле:

.

При достижении этого момента времени контакты К.1.1 реле К1 разомкнутся.

В состав конструкции ЭРВ входят схемо-технические элементы, которые характеризуются точностью физических параметров: сопротивлением резисторов - R, емкость конденсатора – C1, током отпускания электромагнитного реле – I_отп., коэффициентом усиления транзисторов β , напряжением питания - U_п . Поэтому при сборке решается задача обеспечения физической взаимозаменяемости деталей и узлов, входящих в ЭРВ.

Тогда время срабатывания t можно представить в виде функции:

,

т.е. электронной аналогией размерной цепи является время t.

Переходя к допускам элементов схемы Т_i , получим рассчет допуска на время срабатывая реле по методу max-min:

Частные производные, т.е. коэффициенты влияния определяются из уравнения расчета времени t срабатывания ЭРВ:

,

,

,

,

,

,

,

,

,

Поскольку предельные отклонения параметров элементов схемы обычно задаются симметрично относительно номинального значения, то координата середины поля допуска на время срабатывания равна 0.

При расчете на допуск по вероятностному методу допуск на время срабатывания определяется:

ω

Если задан допуск [ Т ] на время срабатывания t и допуска элементов схемы Т_i , то выбираем один из методов сборки:

1. Метод полной взаимозаменяемости. Расчет на точность проводим методом max-min и проверяем условие T≤[T].Если да, то применяем этот метод сборки, а если нет ,то проверяем возможность сборки другими методами.

2. Метод неполной взаимозаменяемости. Расчет проводим вероятностным методом и проверяем условие Т>[T]. Если нет, то применяем следующий метод.

3. Метод групповой взаимозаменяемости.

4. Метод регулирования. При этом методе выбираем регулируемый элемент схемы с наибольшим коэффициентом влияния на время Т срабатывания реле. Для нашей схемы возьмем резистор R1.