Лекция 1. Конструирование про
 Скачать 0.82 Mb.
|
|
1 Прогресс науки и техники неизбежно приводит к появлению все более сложных тех- нических объектов, состоящих из большого количества взаимосвязанных элементов. Важ- ной стадией при создании новых технических объектов является конструирование — про- цесс составления описания, необходимого для создания в заданных условиях еще не суще- ствующего объекта, на основе первичного описания этого объекта и (или) алгоритма его функционирования. В конструкторской документации условно можно выделить две основные части: 1) графическую – сборочный чертеж со спецификацией и рабочие чертежи всех дета- лей; 2) расчетную – пояснительная записка, в которой дается краткое описание разрабо- танной конструкции и приводятся теоретические расчеты, доказывающие соответ- ствие этой конструкции техническому заданию. В соответствии с таким делением наш курс также будет состоять из двух частей. В курсе инженерной графики вы научились выполнять чертежи и проставлять раз- меры. Но это далеко не вся информация, которая должна присутствовать на чертежах в соответствии со стандартами единой системы конструкторской документации (ЕСКД). На чертежах должна быть указана дополнительная информация, обеспечивающая взаимоза- меняемость деталей – возможность независимо изготовленных деталей занимать свое место в сборочной единице без дополнительной обработки при сборке (допуски разме- ров, посадки, шероховатости поверхностей и т. д.). К изучению основ взаимозаменяемо- сти мы сейчас и приступаем. Основы взаимозаменяемости Современное массовое производство невозможно без обеспечения взаимозаменяе- мости деталей. Взаимозаменяемость – способность независимо изготовленных деталей за- нимать свое место в сборочной единице без дополнительной обработки при сборке. Реально изготовленные детали всегда отличаются от идеальных, изображенных на чертеже. Для обеспечения взаимозаменяемости детали должны помимо одинаковых формы и размеров иметь одинаковые точность выполнения размеров, формы профилей и расположения поверхностей, шероховатость поверхностей, материал и покрытие. Основные понятия Реальная деталь отделяется от окружающей среды поверхностями. Следует разли- чать сопрягаемые и несопрягаемые поверхности. Сопрягаемые – это поверхности, по которым детали соединяются в сборочные единицы, а последние – в готовое изделие 2 Несопрягаемые или свободные – это конструктивно не- обходимые поверхности, не предназначенные для соедине- ния с поверхностями других деталей. На рис. 6.1 показан круглый стержень 1, перемещающийся в подшипнике 2. Наружная цилиндрическая поверхность стержня Ø3 и внут- ренняя поверхность подшипника Ø3 являются сопрягае- мыми поверхностями, а плоские торцы стержня и подшип- ника – несопрягаемыми. Термины "вал" и "отверстие" распространяются не только на цилиндрические поверхности. Вал– термин, условно применяемый для обозначений наружных элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы. Отверстие – термин, условно применяемый для обозначения внутренних элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы. На рис. 6.2 показаны примеры валов, отверстий и элементов, не относящихся ни к валам, ни к отверстиям. Размеры (рис. 6.3) Действительный размер– размер элемента, установленный измерением. Предельные размеры – два предельно допустимых размера элемента, между кото- рыми должен находиться (или которым может быть равен) действительный размер. Наибольший предельный размер– наибольший допустимый размер элемента. Наименьший предельный размер – наименьший допустимый размер элемента. Номинальный размер – размер, относительно которого определяются отклонения. Номи- нальный размер существует только на чертеже. Значения номинальных размеров должны быть округлены и соответствовать ГОСТ 6636-69 (см. табл. в методичке по решению задач). Не подлежат округлению значения, полученные расчетным путем, или размеры, получен- ные суммированием нескольких номинальных размеров. 3 Отклонения и допуски (рис.6.4) Для указания точности выполнения размера используют предельные отклонения, ко- торые определяются относительно номинального размера. Отклонение – алгебраическая разность между размером (действительным или пре- дельным) и соответствующим номинальным размером. 4 Действительное отклонение – алгебраическая разность между действительным и соответствующим номинальным размерами. Предельное отклонение – алгебраическая разность между предельным и соответ- ствующим номинальным размерами. Различают верхнее и нижнее предельные отклоне- ния. Верхнее отклонение (ES – отверстия, es – для вала) – алгебраическая разность между наибольшим предельным и соответствующим номинальным размерами. Нижнее отклонение (EI – отверстия, ei – для вала) – алгебраическая разность между наименьшим предельным и соответствующим номинальным размерами. Основное отклонение – одно из двух предельных отклонений (верхнее или нижнее), определяющее положение поля допуска относительно нулевой линии. В системе допусков и посадок основным является отклонение, ближайшее к нулевой линии. Нулевая линия – линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откла- дываются отклонения размеров при графическом изображении полей допусков и посадок. Если нулевая линия расположена горизонтально, то положительные отклонения отклады- ваются вверх от нее, а отрицательные – вниз. Допуск Т – разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или алгебраическая разность между верхним и нижним отклонениями. Допуск – это абсолют- ная величина без знака. Стандартный допуск IT – любой из допусков, устанавливаемых данной системой допусков и посадок. В дальнейшем под термином “допуск” будем понимать “стандартный допуск”. 5 Поле допуска – поле, ограниченное наибольшим и наименьшим предельными раз- мерами и определяемое величиной допуска и его положением относительно номиналь- ного размера. При графическом изображении поле допуска заключено между двумя лини- ями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям относительно нулевой линии (см. рис. 6.4). Квалитет Точность выполнения размеров определяется допуском: чем меньше допуск, тем выше точность. Для задания точности вводят понятие квалитета. Классы (уровни, степени) точности в стандартах названы квалитетами. Квалитет (степень точности) - ступень градации значений допусков системы – сово- купность допусков, рассматриваемых как соответствующие одному уровню точности для всех номинальных размеров. Допуски в каждом квалитете возрастают с увеличением номинальных размеров, но они соответствуют одному и тому же уровню точности, определяемому квалитетом (его порядковым номером). Для данного номинального размера допуск для разных квалитетов неодинаков, так как каждый квалитет определяет необходимость применения тех или иных методов и средств обработки изделий. Стандартная система допусков содержит 20 квалитетов, обозначаемых числами 01, 0, 1, 2…18. Чем меньше число, тем выше точность. Квалитеты 01, 0, 1, 2, 3, 4, 5 применяются преимущественно для изготовления мер длины и калибров. Величины допусков в зависи- мости от квалитета и номинального размера определяются из таблиц ГОСТ 25346-89 (См. приложение). Основные отклонения отверстий и валов (рис. 6.5) Можно представить себе бесконечное множество положение полей допусков от- верстий и валов относительно нулевой линии, однако это не приемлемо для современ- ного производства. 6 Поэтому ГОСТ 25346-89 устанавливает определенное положение полей допусков от- верстий и валов относительно нулевой линии. Для каждого номинального размера уста- новлен ряд полей допусков, образующихся сочетанием 20 квалитетов и 28 основных откло- нений. Основные отклонения обозначаются одной или двумя буквами латинского алфавита (заглавными – для отверстий, строчными – для валов), например: А, В…Z, ZA, ZB, ZC. Поля допусков обозначают сочетанием основного отклонения (буква) с допуском по квалитету (число), например, Н14 (отверстие), k8 (вал). Из всех возможных полей допусков на практике применяют их ограниченное число (см. таблицы ГОСТ 25346-89). Для закрепления материала рекомендуется посмотреть презентацию (слайды 1 – 11): https://nsportal.ru/npo-spo/arkhitektura-i-stroitelstvo/library/2018/04/22/prezentatsiya-sistema- dopuskov-i-posadok-po |