Розмірний аналіз конструкції та уточнення методів досягнення точності замикальних ланок

Положення розмірного аналізу конструкції. Основні методичні положення розмірного аналізу машини чи складальної одиниці. Порядок проведення розмірного аналізу конструкції машини чи складальної одиниці. Вибір методу досягнення точності замикальної ланки.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Розмірний аналіз конструкції та уточнення методів досягнення точності замикальних ланок

1. Основні положення розмірного аналізу конструкції

Розмірний аналіз - це комплекс робіт по виявленню та побудові схем розмірних зв'язків машин чи складальної одиниці, раціонального проставлення розмірів, призначення раціональних допусків та їх ув'язки, а також оцінки одержання результатів.

Розмірний аналіз дозволяє обґрунтовано задавати розмірно-точнісні характеристики елементів машин і економічно забезпечувати потрібну якість конструкцій, що виготовляються.

Розмірний аналіз конструкції машин при розробці технології потрібний для того, щоб розібратися у взаємозв'язках деталей та складальних одиниць, які створюють машину, визначити методи досягнення необхідної точності машин, проаналізувати правильність проставлення розмірів і допусків у кресленнях машини і внести, за необхідності, зміни розмірів і допусків відповідно до намічених технологічних методів і засобів забезпечення необхідної точності різних параметрів машини.

Розмірні зв'язки конструкції та технологічного процесу виявляються у вигляді розмірних ланцюгів, тому розмірний аналіз базується на основних положеннях теорії розмірних ланцюгів та методах їх розрахунку.

2. Основні методичні положення розмірного аналізу машини чи складальної одиниці

Для зручності обліку розмірів деталей в процесі побудови розмірних зв'язків складальної одиниці і зручності та швидкості складання розмірних зв'язків деталей на основі зафіксованих даних розмірного аналізу складальної одиниці необхідно при фіксації цих даних дотримуватись таких основних положень [1]:

1. Для того щоб показати взаємозв'язок деталей, складальну одиницю необхідно представити в необхідній кількості проекцій і дати її розрізи в певних площинах. Якщо цих (складених в процесі проектування складальної одиниці) проекцій та розрізів достатньо для розуміння взаємозв'язку деталей, то їх буде достатньо і для розмірного аналізу складальної одиниці. За необхідності можуть бути складені додаткові спеціальні проекції.

2. Розмірний аналіз складальної одиниці повинен бути проведений в двох площинах з проектуванням всіх взаємозв'язаних розмірів на три осі координат.

3. В складальний розмірний ланцюг повинен входити тільки один розмір деталі.

4. Розмірні зв'язки повинні забезпечувати можливість їх виконання простими технологічними методами.

5. Необхідно представити графічно основні та найбільш складні розмірні ланцюги і системи розмірів. Прості та несуттєві складальні ланцюги можуть бути зафіксовані безпосередньо у вигляді рівнянь.

6. Кожна розмірна схема повинна супроводжуватись поясненням, що представляє собою параметр складальної одиниці (замикальна ланка), який увійшов в даний складальний ланцюг чи систему розмірів (наприклад, зазор, відносне зміщення поверхонь чи осей тощо), із указанням його граничних значень, які можуть бути допущені конструкцією складальної одиниці. Ці відомості необхідні для вибору методу досягнення точності та визначення послідовності розв'язання складальних ланцюгів.

7. Для з'ясування та врахування взаємозв'язку складальних розмірних ланцюгів даного механізму необхідно забезпечити їх порівняння, для чого необхідно розташовувати цю схему на одному аркушу (чи на декількох зручних для порівняння аркушах), не розділяючи їх розрахунками і викладками, зв'язаними зі складанням розрахункових рівнянь.

8. Розрахункові рівняння потрібно розміщувати для кожного ланцюга на окремому аркуші, показуючи на ньому також і схему цього ланцюга. На тому ж аркуші потрібно проводити потім розв'язання даного складального ланцюга чи системи розмірів.

9. Для зручності орієнтації в розмірних схемах, легкості пошуку на них потрібних розмірів тощо потрібно під розмірною лінією, що відображає на схемі ланку складального ланцюга, проставити номер деталі (за специфікацією), якій належить даний розмір.

Система позначень повинна сприяти легкості та швидкості переходу від розмірного аналізу складальної одиниці в цілому до аналізу кожної окремої деталі, що входить до складу даної складальної одиниці. Вона повинна бути вибрана таким чином, щоб розглядаючи загальну схему розмірних зв'язків, було легко бачити, яку деталь представляє той чи інший розмір.

Система позначень повинна забезпечувати можливість легко орієнтуватись в розмірних схемах при побудові на їх основі розмірних зв'язків деталей, з достатньою швидкістю виявляти загальні ланки складальних ланцюгів, що необхідно для з'ясування послідовності їх розв'язання, легко координувати складальні розмірні ланцюги, в процесі побудови розмірної схеми деталі вибирати із зафіксованих даних розмірного аналізу складальної одиниці розміри, що належать даній деталі.

3. Порядок проведення розмірного аналізу конструкції машини чи складальної одиниці

У загальному вигляді порядок розмірного аналізу наступний [1].

1. Виявлення параметрів.

Наприклад, для забезпечення нормальної роботи конічно-циліндричного редуктора необхідно при виготовленні та складанні виконати наступні вимоги щодо точності відносного положення деталей, тобто розв'язати такі конструкторсько-технологічні задачі:

а) зміщення А, В вершин ділильних конусів шестерні та колеса відносно осей обертання відповідно колеса і шестерні повинні бути у заданих межах;

б) кут М між осями обертання конічних коліс повинен бути витриманий у визначених межах;

в) відстань Б між осями циліндричних зубчастих коліс, що обертаються, повинна бути в заданих межах;

г) осі обертання циліндричних зубчастих коліс повинні бути паралельні в площині креслення (допуск паралельності осей Т ) і в площині, перпендикулярній до площини креслення (допуск на перекіс осей Т??);

д) для нормальної роботи підшипників між кришками і торцями зовнішніх кілець підшипників при складанні необхідно забезпечити зазори (Н, К, М), достатні для компенсації теплового розширення вала і які не перевищують допустиме осьове зміщення валів.

2. Виявлення розмірних ланцюгів.

3. Виявлення характеру взаємозв'язків між ланцюгами та визначення послідовності їх розрахунку.

Розмірні ланцюги можуть бути незалежними, паралельно зв'язаними (мають одну чи кілька спільних ланок), послідовно зв'язаних (мають одну спільну базу) і комбіновано зв'язаними (мають спільні ланки і бази). При розв'язанні незалежних і послідовно зв'язаних розмірних ланцюгів порядок їх розрахунку не впливає на остаточний результат.

4. Вибір методу досягнення точності замикальної ланки.

Точність замикальної ланки може бути забезпечена методами повної взаємозамінності, неповної взаємозамінності, групової взаємозамінності, припасування та регулювання. При виборі методу досягнення точності насамперед встановлюють придатність методу повної взаємозамінності. Якщо кількість ланок не велика (3…4), а призначений конструктором допуск на замикальну ланку даного розмірного ланцюга дорівнює сумі допусків на всі його складові ланки або перевищує їх, то застосування методу повної взаємозамінності можливе.

При багатоланковому ланцюгу й жорсткому допуску на замикальну ланку метод повної взаємозамінності непридатний, оскільки допуски на складові ланки виходять дуже жорсткими, що нерентабельно спробувати здійснити складання методом неповної взаємозамінності, передбачаючи певний відсоток браку при складанні через недотримання допуску на замикальній ланці розмірного ланцюга. Підрахунки показують, що при порівняно невеликому ризику браку (0,27 %) і при кількості ланок m 5 допуски на складові ланки ланцюга можуть бути розширені в 1,5…2,5 рази. У цьому випадку економія від значного зниження точності обробки деталей може перевищувати витрати виробництва на розкладання і перекомплектацію порівняно невеликої кількості некондиційних виробів.

При високій точності замикальної ланки в триланковому ланцюгу може застосовуватися метод групової взаємозамінності. Всі дані щодо цього методу складання (допуски на виготовлення сполучених деталей і кількість розмірних груп, на які розбиваються деталі) повинні бути повно й чітко викладені в складальних кресленнях і технічних умовах.

Якщо методи повної, часткової та групової взаємозамінності непридатні, можна використовувати метод припасування або метод регулювання. Таке рішення завжди знаходить відображення в конструкції виробу. У першому випадку на кресленнях виробу потрібно застерегти, на яких поверхнях проводиться припасування і який припуск на нього треба залишити. У другому випадку в конструкції передбачають жорсткий або регульований компенсатор. При розмірному аналізі технолог може внести зміни в прийнятий конструктором метод досягнення точності замикальної ланки. Звісно, такі зміни погоджуються з конструктором.

5. Розрахунок розмірних ланцюгів.

Відповідно до вибраного методу досягнення точності розраховують розмірні ланцюги, використовуючи при цьому ту чи іншу методику розрахунку [1, 2].

Розмірний аналіз і остаточне встановлення методів досягнення точності замикальних ланок зумовлюють вид складання:

а) за принципом індивідуального припасування (одиничне і дрібносерійне виробництво);

б) за принципом взаємозамінності (великосерійне і масове виробництво);

в) за принципом неповної взаємозамінності індивідуальни...