Расчет припусков. РАСЧЕТ ПРИПУСКОВ И МЕЖПЕРЕХОДНЫХ РАЗМЕРОВ. Расчет припусков и межпереходных размеров

• Название: Расчет припусков и межпереходных размеров
• Анкор: Расчет припусков
• Дата: 23.05.2022
• Размер: 5.93 Mb.
• Имя файла: РАСЧЕТ ПРИПУСКОВ И МЕЖПЕРЕХОДНЫХ РАЗМЕРОВ.pdf
• Тип: Документы; #545440
• страница: 8 из 17

6. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ ИЗДЕЛИЯ
Целью анализа технологичности конструкций и вносимых на его основе изменений является обеспечение возможности оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при технологической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте.
Основное внимание в проекте необходимо обратить на производственную технологичность, т.е. технологичность конструкции изделия с точки зрения его изготовления.
Анализ производится на основе ГОСТ 14.201-83 «Технологичность конструкции. Термины и определения», ГОСТ 2.116-84*, ГОСТ 14.205-83,
«Правила обеспечения технологичности конструкции изделия», а также рекомендаций [2,4,5].
В первую очередь оцениваются качественные характеристик технологичности конструкции (ГОСТ 14.004-83):
- взаимозаменяемость;
- регулируемость конструкции;
- контролепригодность конструкции;
- инструментальная доступность конструкции.
В проекте необходимо дать качественную оценку соответствия конструкции следующим требованиям:
– Требования к составу:
1. Сборочная единица расчленяется на рациональное число составных частей на основе принципа агрегатирования.
2. Конструкция сборочной единицы обеспечивает возможность ее компоновки из стандартных и унифицированных частей без применения сложной технологической оснастки.
3.
Виды используемых соединений, их конструкции и месторасположение отвечают требованиям механизации и автоматизации сборочных работ.
4. В конструкции сборочной единицы и ее составных частей, имеющих массу более 20 кг, предусматриваются конструктивные элементы для удобного захвата грузоподъемными средствами, используемыми в процессе сборки, разборки и транспортирования.
5. Конструкция сборочной единицы предусматривает базовую составную часть, которая является основной для размещения остальных составных частей.
6. Базовую составную часть выбирают удобной для правильной установки на рабочем месте сборки (в приспособлении, на рабочем столе, сборочной площадке и пр.). Компоновка конструкции сборочной единицы

35
должна позволять производить сборку при неизменном базировании составных частей.
В конструкции базовой составной части предусматривают возможность использования конструктивных сборочных баз в качестве технологических и измерительных.
Компоновка сборочной единицы обеспечивается:
1) общей сборкой без промежуточной разборки и повторных сборок составных частей;
2) удобным доступом к местам, требующим контроля, регулировки и проведения других работ;
3) легкосъемностью составных частей с малым ресурсом;
4) рациональным расположением такелажных узлов, монтажных опор и других устройств для обеспечения транспортабельности изделия.
– Требования к конструкции соединений составных частей:
Наименьшее количество поверхностей и мест соединений составных частей в конструкции.
Доступность мест соединения составных частей при механизации сборочных работ и контроле качества соединения.
Отсутствие сложной и необоснованно точной обработки сопрягаемых поверхностей соединения составных частей.
Недопустимость дополнительной обработки составных соединений в процессе сборки конструкции.
Рациональность методов закрепления деталей
(запрессовка, пластическая деформация, точечная сварка и др.).
Обоснованность посадок и ограничение их количества.
Наличие комплектов основных и вспомогательных конструкторских баз, обеспечивающих определенность базирования.
Наличие конструктивных элементов для ориентации деталей.
– Требования к точности и методу сборки:
Точность расположения составных частей обуславливается точностью изготовления составных частей. Выбирают метод сборки для данного объема выпуска и типа производства на основании расчета и анализа размерных цепей.
При выборе метода сборки следует учитывать трудоемкость сборочных работ и затраты на изготовление составных частей с точностью, необходимой для данного метода сборки.
Примечание. Методы сборки располагаются по убывающей производительности труда сборочных работ в следующем порядке:
- с полной взаимозаменяемостью;
- с неполной взаимозаменяемостью;

36
- с групповой взаимозаменяемостью;
- с регулировкой компенсаторами;
- с пригонкой.
В конструкции предусматриваются устройства, обеспечивающие заданную точность относительного расположения составных частей
(центрирующие, фиксирующие, компенсирующие).
Пределы регулирования и параметры компенсаторов рассчитываются на основе теории размерных цепей.
Компенсирующие, центрирующие и фиксирующие устройства имеют простую конструкцию, свободный доступ для рабочего и контрольного инструмента.
На основе выполненного анализа технологичности конструкции определяют необходимые конструктивные изменения, упрощающие сборку.
В пояснительной записке необходимо обосновать, что вносимые изменения не снижают качества изделия.
По согласованию с руководителем в проекте проводится оценка абсолютных и относительных показателей технологичности согласно работам [2,4,15].
6.1. Примеры обработки изделий на технологичность
6.1.1. Снижение трудоемкости пригоночных работ
Применение метода пригонки позволяет снизить точность изготовления деталей, входящих в изделие, но приводит к необходимости выполнения пригоночных работ, требующих высокой квалификации сборщика.
Пригонка наиболее проста, если требуется пригонять только плотность прилегания детали по одной плоскости. Трудоемкость пригонки возрастает при прилегании деталей по одной плоскости. Трудоемкость пригонки возрастает при прилегании двух и более поверхностей, т.е., кроме плотности прилегания, обеспечивают точное взаимное расположение пригоняемой поверхности сопрягаемой детали. Пригонка наиболее сложна, когда, кроме плотности прилегания и взаимного расположения поверхностей, необходимо обеспечивать определенные размеры (рис. 16).
Значительное снижение трудоемкости пригоночных работ может быть достигнуто введением в конструкцию неподвижных компенсаторов(рис. 17).
Так, при общей сборке внутришлифовального станка совпадение по вертикали осей шпинделей шлифовальной бабки и передней бабки
(рис. 17, а) достигалось шабрением основания корпуса шлифовальной бабки
1, а параллельность оси шлифовального шпинделя направляющим станины –

37
шабрением его «ласточкина хвоста» по заранее обработанному «ласточкину хвосту» поперечного суппорта 2(рис. 17, б).
Рис.16.Пример нетехнологичности выполнения пригоночных работ
Рис.17.Пример отработки конструкции узла внутришлифовального станка на технологичность

38
После введения в конструкцию неподвижного компенсатора 3, (рис. 17, в) выполненного в виде прокладки, и изменения формы поперечного суппорта (ликвидирован «ласточкин хвост» для корпуса шлифовальной бабки) совпадение осей шпинделей в вертикальной плоскости обеспечивается шлифованием компенсатора, а параллельность – поворотом шлифовальной бабки с фиксацией ее контрольными шпильками.
Трудоемкость данного этапа сборки сокращается в данном случае на
75 %.
6.1.2. Снижение трудоемкости регулировки
Введение неподвижных компенсаторов при использовании метода регулировки требует разборки собранного узла после измерения замыкающего звена и снятия компенсатора с целью его замены.
После этого выполняется повторная сборка. Таких сборок и разборок может потребоваться несколько. Это резко увеличивает трудоемкость регулировочных и пригоночных работ и отрицательно сказывается на качестве деталей и выполняемых соединений.
Необходимо, чтобы конструкция обеспечивала возможность снятия компенсатора при минимальной разборке первоначального собранного узла (рис. 18). Так, при сборке узла с парой конических шестерен (рис.
18,а) необходимо:
- установить в корпус подшипник 1;
- надеть на шестерню 2 компенсатор К
1
и запрессовать ее в подшипник;
- поставить промежуточные кольца 3 и 4, предварительно совместно прошлифованные по высоте;
- напрессовать подшипник 5 на шестерню, одновременно введя его наружное кольцо в корпус;
- собрать остальные детали 6, 7, 8.
После сборки шестерни 2 можно приступить к сборке шестерни 9.
Для этого необходимо:
- установить в корпус подшипник 10;
- поставить компенсатор и шестерню 9;
- запрессовать в подшипник валик с установленной в него шпонкой;
- надеть промежуточную втулку (поз. 12);
- напрессовать подшипник 13 на валик, одновременно введя наружное кольцо подшипника в корпус;

39
Рис. 18. Пример отработки конструкции узла конических шестерен на технологичность
- заложить в валик шпонку, надеть на шестерню 14 и закрепить ее винтом 16 через шайбу 15.

40
После измерения полученной величины замыкающего звена и определения требуемой величины размера компенсатора, необходимо провести полную разборку узла и, установив нужный компенсатор, выполнить вторичную сборку.
Значительно упрощает регулировочные работы изменение конструкции узла (рис. 18,б) и использование в качестве компенсатора К
1
набора прокладок.
Для замены компенсатора К
1
в измененной конструкции узла необходимо отвернуть винт 17 и снять подузел шестерни 2, а для замены компенсатора К
2
– отвернуть гайку 18, сняв шайбу 19 и шестерню 9.
Кроме того, появляется возможность параллельной сборки подузлов шестерен 2 и 9.
Наиболее рациональными, с точки зрения трудоемкости сборки, являются конструкции с подвижным компенсатором.
Предпочтительны конструкции, в которых регулировка точности взаимного расположения деталей или узлов достигается без применения в качестве подвижных компенсаторов специальных деталей, т.е. когда подвижным компенсатором является сама рабочая деталь или узел. Этот принцип реализован в конструкции восьмишпиндельных вертикальных полуавтоматов (рис. 19). Установка шпинделей 3 на заданном расстоянии А от оси шпиндельного блока 1, установленного на корпусе колонны 2, а также на одинаковый угол по окружности относительно друг друга. Роль подвижных компенсаторов выполняют сами шпиндели в сборе.
При регулировке они перемещаются по окружности и в радиальном направлении за счет боковых зазоров между фланцевыми втулками на шпинделе и стенками отверстий шпиндельного блока. По окончании регулировки и после контрольной проверки положение шпинделей фиксируется контрольными штифтами.
Рис. 19. Схема регулировки токарного восьмишпиндельного полуавтомата

41
6.1.3. Снижение трудоемкости выполнения соединений
деталей и узлов
Наиболее эффективным мероприятием в этом направлении является уменьшение числа деталей в узле. Пример удачного изменения конструкции механизма переключения шестерен токарного станка приведен на рис. 16. В исходной конструкции (рис. 20,а) этот механизм состоял из рукоятки 1, насаженной на ось 2. шестерни 3, сцепляющейся с рейкой 4. Рейка скользила по направляющей планке 5. Переводной сухарь 6 был привернут к рейке 4. В измененной конструкции (рис. 20,б) перевод шестерен производится рычагом
2, заштифтованным на оси рукоятки 1. Переводной сухарь 3 устанавливают по скользящей посадке на пальце 4 запрессованном в рычаге 2.
Соединяемые детали необходимо сопрягать по минимальному количеству поверхностей, обеспечивающему определенность заданного взаимного их расположения.
Рис. 20. Пример обработки конструкции узла на технологичность уменьшением числа деталей в узле.
Примеры необходимого и достаточного количества сопрягаемых поверхностей, определяющих взаимное расположение деталей, приведены на рис. 21.

42
Рис. 21. Примеры необходимого и достаточного количества сопрягаемых поверхностей.
Повышение необходимого числа сопрягаемых поверхностей ведет к резкому увеличению трудоемкости сборки (рис. 21,б-г). Следует отметить, что такое трудоемкое соединение, как сопряжение по конусу к торцу, необходимо, когда длина конуса недостаточна для того, чтобы исключить перекос сопрягаемых деталей, в частности при центрировании планшайб на шпинделях револьверных станков.
Значительно снижают трудоемкость сборочных работ средства механизации. Поэтому конструкцией обеспечивают возможность подвода механизированного инструмента к местам выполнения соединений.
Эффективность применения средств механизации повышается если в одном узле элементы крепежных деталей нормализованы и унифицированы.

43
7. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ СБОРКИ
Технологическая схема сборки показывает, в какой последовательности необходимо выполнять соединение и закрепление деталей и узлов, из которых состоит изделие.
Деталь – первичный элемент изделия, характерным признаком которого является отсутствие в нем разъемных и неразъемных соединений.
Узел представляет собой элемент изделия, состоящий из двух и более деталей, соединенных в одно целое, вне зависимости от вида соединения – разъемное или неразъемное. Характерный признак узла с технологической точки зрения – возможность сборки его независимо от других элементов изделия.
Изделие представляет собой продукт конечной стадии машиностроительного производства. Изделие может быть машина, узел или деталь, в зависимости оттого, что является объектом данного производства.
Для удобства составления технологических схем сборки все узлы, входящие в изделие, условно делят на группы и подгруппы 1-го, 2-го и т.д. порядков. При этом группой считают узел, непосредственно входящий в изделие.
Подгруппой 1 порядка считают узел, входящий в группу.
Подгруппой 2 порядка считают узел, входящий в подгруппу первого порядка и т.д.
Сборку изделий-продуктов конечной стадии данного производства называют узловой сборкой.
В учебных пособиях [2,4] подгруппы называют подузлами, а за группой сохраняет название “узел”. Элементарную сборочную единицу, состоящую из базовой детали и присоединенной к ней хотя бы одной детали, называют комплектом. Эта терминология допустима в курсовых и дипломных проектах. Следует помнить, однако, что группа, а также подгруппа (подузел) либо порядка представляет собой соединение из нескольких деталей, т.е. узел.
Технологическая схема сборки в наглядной графической форме выражает маршрут узловой и общей сборки, значительно облегчает последующее проектирование технологического процесса сборки, позволяет оценить технологичность конструкции изделия с точки зрения возможности расчленения сборки на узловую и общую.
Последовательность общей сборки изделия определяется:
- конструктивными особенностями;
- методами достижение требуемой точности конструкции;
- принятой формой организации производства.
При разработке технологической схемы сборки руководствуются следующими указаниями.

44 1. По чертежам изделия и спецификации необходимо выявить все составляющие ее сборочные единицы (узлы, подузлы, комплекты).
Наибольшее количество ошибок делается при выявлении единиц (узлов).
Характерным признаком узла (т.е. любой сборочной единицы изделия) является возможность сборки его независимо от других элементов изделия.
Сборка узла является незаконченной, если сделано присоединение деталей друг к другу, но не выполнено их закрепление. Узел после сборки должен представлять собой единое целое, не распадающееся при перемене положения. Так, соединение вала со втулкой по посадке скольжения не является узлом.
При изменении положения, например, при транспортировании такой узел может распасться на составляющие его детали.
При разбивке изделия на сборочные единицы руководствуются следующими соображениями [2]:
- сборочная единица не должна быть слишком большой по габаритным размерам и массе или состоять из значительного количества деталей и сопряжений; в то же время излишнее “дробление” машины на сборочные единицы не рационально, так как это усложняет процесс комплектования при сборке, создает дополнительные трудности в организации сборочных работ;
- если в процессе сборки требуется проведение испытаний, обкатка, специальная слесарная пригонка части изделия, это обуславливает целесообразность выделения ее в особую сборочную единицу;
- сборочная единица при следующем монтировании ее в машине не должна подвергаться какой-либо разборке, а если этого избежать нельзя, то соответствующие разборочные работы необходимо предусмотреть в технологии;
- большинство деталей машины, исключая ее главные базовые детали
(станины, раму и пр.) а также крепежные детали должны войти в те или иные сборочные единицы, с тем, чтобы сократить количество отдельных деталей, подаваемых непосредственно на общую сборку;
- трудоемкость сборки для большинства сборочных единиц должна быть примерно одинаковой.
Для выявления сборочных единиц необходимо выполнить разборку изделия, установив при этом, какие части изделия можно снять в собранном виде.
2. Общую сборку изделия и сборку любой сборочной единицы следует начинать с установки на сборочном стенде или конвейере базирующей детали, в ряде случаев роль базирующей детали может выполнять комплект или даже более сложная сборочная единица.
3. Смонтированные в первую очередь сборочные единицы и детали не должны мешать установке последующих деталей и сборочных единиц.

45 4. В первую очередь необходимо монтировать сборочные единицы и детали, выполняющие наиболее ответственные функции в работе изделия.
5. При наличии параллельно связанных размерных цепей сборку следует начинать с установки тех сборочных единиц и деталей, размеры или относительные повороты поверхностей которых являются общими звеньями и принадлежат большему количеству размерных цепей.
6.Конструкции большинства машин не позволяют вести их сборку без предварительной частичной разборки их сборочных единиц, поступающих на общую сборку в собранном виде. Поэтому при построении схемы сборки в нее необходимо включать и все неизбежные по ходу технологического процесса разборки сборочные единицы.
7. Для облегчения построения схемы сборки рекомендуется мысленно выполнить разборку изделия и записать ее последовательность. Элементы и соединения, которые можно снять в неразобранном виде, представляют собой сборочные единицы. Произведя запись в обратном порядке получают технологическую схему общей сборки.
8. При составлении технологической схемы сборки необходимо рассмотреть возможные варианты последовательности сборки и выбрать лучший, т.е. обеспечивающий заданную точность, более удобный, производительный и экономичный.
Схему общей сборки изделия строят следующим образом.
Лист бумаги делят на зоны: деталей, комплектов, подузлов и узлов.
Каждый элемент, входящий в изделие, обозначается прямоугольником, разделенным на три части, в которых записывают:
- наименование элемента;
- количество данных элементов;
- индекс элемента.
В качестве индекса для детали принимают ее номер по спецификации.
Для сборочных единиц – групп (узлов) – номер базовой детали по спецификации, перед которым ставят буквы СБ (например, СБ.5).
Для подгрупп (подузел) различных порядков – номер базовой детали по спецификации, перед которым ставят цифру, обозначающую порядок подгруппы и буквы СБ (например, 1СБ.16).
Местоположение условных обозначений деталей и сборочных единиц показывает последовательность из поступления на сборку.
Линии со стрелками обозначают направление их движения и характер выполняемого процесса сборки или разборки.
Технологическая схема сборки снабжается надписями, поясняющими основные работы, выполняемые при сборке. Короткие надписи делают на выносимых линиях, которые проводя от линии сборки. Длинные надписи выносят в примечания, которые обозначают порядковыми номерами, проставленными у места присоединения соответствующих прямоугольников

46
к линии сборки. Примеры надписей: шабрить, сверлить, развернуть, регулировать, пригнать перед сборкой, развернуть отверстия под штифты после пригонки рейки, застопорить обе гайки, завести фланец в отверстие суппорта и поворотом установить беззазорное зацепление: сверлить и развернуть отверстия под конический штифт; отрегулировать натяжку клина.
В прил.1 приведен пример технологической схемы общей сборки изделия – шпиндельного узла станка 1К282 (прил.2), а в прил.3 – технологические карты сборки фланца СБ.65 шпиндельного узла станка
1К282.
Перед составлением технологической схемы сборки следует изучить рекомендации и примеры, приведенные в [1 – 4.8,26].

47