ТПМ расч разм цепи (1). Методы обеспечения точности замыкающего звена
 Скачать 80.76 Kb.
|
1 2 Методы обеспечения точности замыкающего звена На практике для обеспечения требуемой точности замыкающих звеньев сборочных размерных цепей используют следующие методы: полной взаимозаменяемости; неполной взаимозаменяемости; групповой взаимозаменяемости (метод селективной сборки); пригонки; регулирования. Рассмотрим сущность методов их преимущества и недостатки. Методы полной и неполной взаимозаменяемости Допуски на размеры деталей рассчитываются просто. Детали, изготовленные в пределах этих допусков, включаются в качестве звеньев в размерные цепи без какого-либо выбора, подбора или пригонки их, и при этом обеспечивается требуемая точность замыкающего звена у однородных размерных цепей Преимущества: простота процесса сборки, доступность малоквалифицированным рабочим; малые колебания времени сборочных операций; возможность применения поточных методов сборки; возможность использования кооперации заводов; легкость разрешения вопроса снабжения запасными частями Применяются при решении малозвенных размерных цепей, отличающихся высокой точностью замыкающих звеньев и при решении многозвенных размерных цепей, отличающихся невысокой точностью замыкающего звена. Метод групповой взаимозаменяемости Расчетная величина допуска δ увеличивается до экономически приемлемой величины производственного допуска δ'. Детали, обработанные в пределах производственных допусков, измеряются, сортируются на п групп, каждая из которых имеет расчетный допуск δ. Требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается сборкой деталей соответственных групп. Преимущества: возможность достижения высокой точности замыкающих звеньев; возможность обработки деталей по экономичным допускам. Недостатки: необходимость точных измерений всех деталей, участвующих в решении соответствующих размерных цепей и наличия дополнительного точного измерительного инструмента; необходимость четкой организации сортировки, доставки и хранения деталей до сборки. Решение малозвенных размерных цепей, отличающихся особо высокой точностью замыкающего звена (например, размерные цепи типа диаметр отверстия - зазор (натяг) - диаметр вала). Производство точных подшипников, соединений пальцев, поршней и шатунов быстроходных двигателей. Достижение точности на шпинделях блоков многошпиндельных автоматов и т. д. Метод пригонки На все звенья размерной цепи устанавливаются экономичные величины допусков δ', по которым производится обработка деталей. Излишняя величина отклонения, фактически получаемого на замыкающем звене устраняется (компенсируется) изменением величины заранее выбранного компенсирующего звена путем снятия с него стружки. Преимущества: возможность обработки деталей с экономичными величинами допусков. Недостатки: трудоемкие пригоночные работы (чаще всего ручные), требующие квалифицированных рабочих; значительные колебания времени, затрачиваемого на пригоночные работы, и связанное с этим усложнение планирования; удлинение цикла сборки и меньшая отдача единицы площади сборочного цеха; трудность в решении вопросов снабжения запасными частями Позволяет устанавливать экономически приемлемые допуски на все звенья размерной цепи и изготавливать все детали в пределах установленных допусков. Сложность в правильном выборе компенсирующего звена: оно не должно быть общим для нескольких размерных цепей. Изменение номинальной величины компенсирующего звена для обеспечения возможности компенсации излишней ошибки производится во всех случаях за счет этого звена или изготовления компенсирующего звена по месту. Решение многозвенных размерных цепей с замыкающим звеном высокой точности (например, достижение совпадения центров передней и задней бабок токарного станка в вертикальной плоскости, обеспечение перпендикулярности к плоскости стола оси шпинделя вертикально-сверлильного станка в двух взаимно перпендикулярных плоскостях). Метод регулирования На все звенья размерной цепи устанавливаются экономически приемлемые величины допусков, по которым производится изготовление деталей. Излишняя фактически получаемая величина отклонения на замыкающем звене устраняется (компенсируется) за счет изменения величины компенсирующего звена путем его регулировки. Преимущества: возможность достижения любой требуемой точности замыкающего звена; возможность восстанавливать непрерывно или периодически требуемую точность замыкающего звена путем регулировки; удешевление обработки деталей; простота сборки; малые колебания времени сборочных работ; возможность применения поточных методов сборки; возможность использования кооперации заводов; легкость разрешения вопроса снабжения запасными частями. Правильное расположение полей допусков относительно номиналов. Правильный выбор компенсирующего звена. Расчет максимальной величины компенсации с учетом, если необходимо, величин возможного износа и изменения звеньев под влиянием других факторов (температура и др.). Простое конструктивное оформление компенсатора, легкодоступного для регулировки (с требуемой точностью) или смены. Изготовление всех деталей в пределах рассчитанных допусков. Предпочтителен для решения размерных цепей, отличающихся высокой точностью; решения размерных цепей, у которых в процессе работы и эксплуатации машины величины некоторых звеньев изменяются (например, обеспечение параллельности оси двух валиков на плоскости); обеспечение малых осевых перемещений вращающихся деталей (шпинделей станков, червяков, валов с зубчатыми колесами); обеспечение минимальной величины зазора между опорами и шейками шпинделей во время работы станка и т.д. Рассмотрим расчет размерной цепи методом полной взаимозаменяемости на конкретном примере. Алгоритм расчета В зависимости от служебного назначения машины или ее механизмов устанавливают на замыкающее звено размерной цепи требуемые величины номинального размера, допуска и предельных отклонений. По величине номинального размера замыкающего звена рассчитывают величины номиналов всех звеньев размерной цепи. Исходя из величины координаты середины поля допуска, определяют средние величины координат середин полей допусков всех звеньев размерной цепи. Среднюю величину замыкающего звена корректируют. Исходя из величины допуска замыкающего звена, рассчитывают или назначают по справочникам в зависимости от квалитета точности размеров деталей среднюю величину допусков всех звеньев размерной цепи, кроме одной. Если порядок этой величины окажется экономически приемлемым для решения размерной цепи методом полной взаимозаменяемости, ее корректируют в ту или другую сторону в зависимости от конструктивных особенностей и размеров детали, а также и для использования стандартных величин допусков и посадок. Правильность установленных таким образом величин допусков проверяют. Установленные в результате расчета или назначения и корректировки величины допусков записывают в виде предельных отклонений у соответствующих номинальных размеров. Производят контрольный расчет правильности установленных величин номиналов и предельных значений (расчет на максимум и минимум). Проверенные величины номинальных размеров и предельных отклонений вносят в рабочие чертежи. В случае, если рассчитанная величина допуска замыкающего звена, окажется экономически непригодной или выходящей за пределы эксплутационной величины допуска, от решения размерной цепи методом полной взаимозаменяемости следует отказаться, либо выполнить повторный расчет, ужесточив допуски на составляющие размеры (назначить более высокий квалитет точности на одно или все звенья). Исходные данные: Необходимо обеспечить зазор ε между торцом зубчатого колеса и простановочным кольцом механизма (рис. 1). Замыкающим звеном в этой цепи является зазор ε, величина которого обусловливается точностью выполнения размеров зубчатого колеса А1 = 80 мм, корпуса А2 = 90 мм и кольца А3 = 10 мм. а б  а - размерная схема процесса сборки по обеспечению зазора ε; б - размерная цепь Рисунок 1 - Эскиз сборочной единицы Решение: Из служебного назначения рассматриваемой сборочной единицы следует, что наименьший зазор εнм = 0 (ЕIε =0), а наибольший εнб = 0,2 (ESε = 0,2 мм). Следовательно, эксплутационное поле допуска на зазор  , (1)а координата середины поля допуска  . (2)Величины EIε , ESε подставляют в формулу с учетом знаков. Схема размерной цепи, замыкающим звеном которой является зазор, представлена на рис. 1 б. Размеры А1 и А3 - уменьшающие, а размер А2 - увеличивающий. Основное уравнение размерной цепи в этом случае:  (3) где m – число увеличивающих и уменьшающих звеньев цепи, m=3; ζAi - передаточное отношение. (Для плоских линейных цепей с параллельными звеньями ζAi = +1 для увеличивающих и ζAi = -1 для уменьшающих составляющих звеньев). Метод полной взаимозаменяемости. При этом методе должно быть выполнено условие  TAi=TA1+TA2+TA3 ≤Tε. (4)Штрих здесь и далее означает производственное значение допуска. Учитывая, что размеры деталей механизма контролируются калибрами и скобами, устанавливаем допуски на размеры А1, А2 и А3 по 9-му квалитету точности (см. Приложение А):    Данное неравенство позволяет сделать вывод о возможности выполнения размеров данной цепи с точностью по 9-му квалитету. Если неравенство Т'ε<Тε ложно, необходимо ужесточить допуски на составляющие размеры в соответствии со среднеэкономической точностью выполнения размера. Назначаем отклонения, ориентируясь на вид поверхностей (охватываемые или охватывающие, см. Приложение Б), на размеры А1иA2, кроме А3, как правило, наиболее легко выполнимого ES/A1 = 0, ЕI/A1 =-0,074мм и ЕI/A2 =0, ESA2 = 0,087мм, и определяем координаты середин их полей допусков:  и соответственноEc/A2 = 0,0435 мм. Координату середины поля допуска третьего звена находим из уравнения, по структуре совпадающего с основным уравнением размерной цепи:  (5)а  (6)или, подставив значения,  Таким образом  Следовательно   (7)Проверка уравнений  (8)  подтверждает правильность расчетов. Итак, предельные отклонения составляющих звеньев: А1 = 80 -0,074 мм, А2 = 90+0,87 мм, А3 = 10 -0,036 мм.  Рисунок 2 - Эскиз сборочной единицы к задаче 1 Задача 1. Установить методом полной взаимозаменяемости допуски и предельные отклонения на линейные размеры деталей, входящих в сборочную единицу (рисунок 2). Таблица 1 – Исходные данные к задаче 1.
1 2 |