Тимирязев В.А. и др. Основы технологии производства (лаб. работы)

Recommend Stories

Empty story

Idea Transcript


Министерство образования и науки Российской Федерации РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА имени И. М. ГУБКИНА Кафедра стандартизации, сертификации и управления качеством производства нефтегазового оборудования

В. А. ТИМИРЯЗЕВ, В. А. ЯСАШИН В. Н. АГЕЕВА, Д. В. ГОЛОЛОБОВ

ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА Учебно-методическое пособие к лабораторным работам

Москва 2014

УДК 621.7

Р е ц е н з е н т: д.т.н., профессор кафедры «Стандартизация, сертификация и управление качеством производства нефтегазового оборудования» М. З. Хостикоев

В. А. Тимирязев, В. А. Ясашин, В. Н. Агеева, Д. В. Гололобов Основы технологии производства: Учебно-методическое пособие к лабораторным работам. – М.: Издательский центр РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина, 2014. – 50 с. Настоящее пособие предназначено для студентов направления подготовки 27.03.01 (221700) «СТАНДАРТИЗАЦИЯ И МЕТРОЛОГИЯ» профиля «Стандартизация и сертификация в нефтяной и газовой промышленности». Рассмотрены содержание и методика выполнения лабораторных работ по дисциплине «Основы технологии производства». Допущено Учебно-методическим объединением вузов по образованию в области автоматизированного машиностроения (УМО АМ) в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям подготовки «Конструкторскотехнологическое обеспечение машиностроительных производств», «Автоматизация технологических процессов и производств (нефтегазовая отрасль)».

© Тимирязев В. А., Ясашин В. А., Агеева В. Н., Гололобов Д. В., 2014 © РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина, 2014

Содержание Лабораторная работа № 1. БАЗИРОВАНИЕ И БАЗЫ .....................

4

Лабораторная работа № 2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ ТОЧНОСТИ ЗАМЫКАЮЩЕГО ЗВЕНА ............................................................................

11

Лабораторная работа № 3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ РЕГУЛИРОВКИ И ПРИГОНКИ ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ ТОЧНОСТИ ЗАМЫКАЮЩЕГО ЗВЕНА.......................................................................

20

Лабораторная работа № 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ ТИПА «ВАЛ» ...........

29

Лабораторная работа № 5. ВЫЯВЛЕНИЕ И РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАЗМЕРНЫХ ЦЕПЕЙ .......................................................

33

Лабораторная работа № 6. РАЗРАБОТКА ТЕХПРОЦЕССА СБОРКИ УЗЛА .......................................................................................................

39

Приложение 1 ...............................................................................................

46

Приложение 2 ...............................................................................................

47

Литература....................................................................................................

50

3

Лабораторная работа № 1 БАЗИРОВАНИЕ И БАЗЫ Цель лабораторной работы Освоить основные положения теории базирования, изучить три типовые схемы базирования деталей машин и состав базовых поверхностей, образующих каждую из трех типовых схем. Порядок выполнения работы 1. Ознакомьтесь со схемой лабораторного стенда (рис. 1.1), который представляет собой материализованную конструкцию декартовой системы координат XYZ. На каждой из трех координатных плоскостей системы X0Y, X0Z и Y0Z имеется сетка отверстий, в которые могут быть установлены съемные опорные элементы (рис. 1.1б), представляющие собой опорные точки для определения положения устанавливаемых деталей.

б а

Рис. 1.1. Схема конструкции лабораторного стенда: а – схема конструкции материализованной системы координат; б − схема конструкции опорных элементов 4

2. Ознакомьтесь с конструктивным исполнением прилагаемых к стенду трех деталей − типа «плитки», типа «диска» и типа «валика», на примере которых рассматриваются три типовые схемы базирования. Положение призматической детали определяет первая схема базирования – по трем плоскостям (базирование в координатный угол). Она образуется комплектом трех базовых поверхностей: − установочная, на которой располагаются три опорные точки (Т1, Т2, Т3); − направляющая, на которой располагаются две опорные точки (Т4, Т5); − опорная, на которой располагаются одна опорная точка (Т6). Используя шесть съемных опорных элементов, необходимо забазировать призматическую деталь в материализованной координатной системе так, чтобы установочная база располагалась на координатной плоскости X0Y, направляющая база − на плоскости X0Z, а опорная − на плоскости Y0Z (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Схема базирования призматической детали по трем плоскостям 5

При базировании призматической детали (рис. 1.2) происходит лишение ее всех шести степеней подвижности − трех параметров смещения а, b, c в направлении координатных осей и трех параметров поворота λ, β, γ вокруг координатных осей X, Y, Z. Нужно составить матрицу соответствия опорных точек и отнимаемых степеней подвижности (Т1… Т6) ⇒ (а, b,… γ); такая матрица имеет вид: Т1 Т2

.... ....

.... Т3 ⇒ .... Т4 .... Т5 .... Т6

Положение детали типа «диска» определяет вторая схема – базирование с использованием двойной опорной базы. Она образуется комплектом трех базовых поверхностей: − установочная, на которой располагаются три опорные точки (Т1, Т2, Т3); − двойная опорная, на которой располагаются две опорные точки (Т4, Т5); − опорная, на которой располагаются одна опорные точка (Т6). Используя шесть съемных опорных элементов, нужно забазировать диск в материализованной координатной системе так, чтобы установочная база располагалась на координатной плоскости Y0Z, центр двойной опорной базы располагался на оси 0X, а опорная база располагалась на плоскости X0Y (рис. 1.3). После этого следует составить для второй схемы базирования матрицу соответствия опорных точек (Т1… Т6) ⇒ (а, b,… γ) 6

Рис. 1.3. Схема базирования «диска» с использованием двойной опорной базы

и отнимаемых степеней подвижности; такая матрица имеет вид: Т1 Т2 Т3 Т4 Т5 Т6

.... ⇒

.... .... .... .... ....

Положение детали типа «валик» определяет третья схема базирования − с использованием двойной направляющей базы. Она образуется комплектом трех базовых поверхностей: − двойная направляющая, на которой располагаются четыре опорные точки (Т1, Т2, Т3, Т4); − опорная, на которой располагаются одна опорная точка (Т5); − опорная, на которой располагаются одна опорные точка (Т6). Используя шесть съемных опорных элементов, надо забазировать валик в материализованной координатной системе так, чтобы ось двойной направляющей базы располагалась параллельно оси 0X, опорная база располагался на плоскости Y0Z, а вторая опорная база − на плоскости X0Y (рис. 1.4). Рис. 1.4. Схема базирования валика с использованием двойной направляющей базы 7

После этого следует составить для третей схемы базирования матрицу соответствия опорных точек (Т1… Т6) ⇒ (а, b,… γ) и отнимаемых степеней подвижности: Т1 Т2 Т3 Т4 Т5 Т6



.... .... .... .... .... ....

3. Нарисуйте три типовые схемы базирования для рассмотренных деталей типа «плитка», «диск» и «валик» с указанием координатной системы XYZ основных баз детали и шести опорных точек на базовых поверхностях. Схема обозначения опорных точек при базировании детали типа «плитка» приведена на рис. 1.5.

Рис. 1.5. Обозначение опорных точек на примере базирования деталиплитка

8

Содержание отчета по лабораторной работе Отчет по лабораторной работе должен включать три типовые схемы базирования, составленные для деталей плитка, диск, валик, а также матрицы соответствия опорных точек (Т1… Т6) ⇒ ⇒ (а, b,… γ) и отнимаемых степеней подвижности для каждой из схем (см. бланк отчета). Контрольные вопросы 1. Что следует понимать под базированием деталей в машинах или заготовок на станках? 2. Назовите три типовые схемы базирования деталей. 3. Какие три базовые поверхности образуют схему базирования по трем плоскостям? 4. Какие три базовые поверхности образуют схему базирования с использованием двойной опорной базы? 5. Какие три базовые поверхности образуют схему базирования с использованием двойной направляющей базы? 6. В чем заключается правило шести точек? 7. С какой целью составляют матрицу соответствия опорных точек и отнимаемых степеней подвижности? 8. Какие три степени подвижности отнимает установочная база? 9. Какие две степени подвижности отнимает направляющая база? 10. Какую одну степень подвижности отнимает опорная база? 11. Какие две степени подвижности отнимает двойная опорная база? 12. Какие четыре степени подвижности отнимает двойная направляющая база? 13. Поясните различие в понятиях конструктивно оформленных (явных) баз и конструктивно неоформленных скрытых баз? 14. Что следует понимать под основными конструкторскими базами детали? 15. Поясните понятия технологических и измерительных баз? 16. В чем заключается принцип единства баз? 17. Объясните понятия организованная и не организованная смена баз? 9

Бланк отчета Базирование плитки по трем плоскостям Схема базирования

Базовые поверхности Установочная: т. 1,2,3. Направляющая: т. 4,5. Опорная: т. 6.

Соответствие точек степеням подвижности Т1

....

Т2

....

Т3 .... ⇒ Т4 .... Т5 .... Т6 ....

Базирование диска с использованием двойной опорной базы Схема базирования

Базовые поверхности Установочная: т. 1,2,3. Двойная опорная − ось… т. 4,5 Опорная: т. 6.

Соответствие точек степеням подвижности Т1 Т2

....

.... Т3 .... ⇒ Т4 .... Т5 .... Т6 ....

Базирование валика с использованием двойной направляющей базы Схема базирования

Базовые поверхности Двойная направляющая: т. 1,2,3,4. Опорная: т. 5 Опорная: т. 6

Соответствие точек степеням подвижности Т1 Т2 Т3

.... .... .... ⇒ Т4 .... Т5 .... Т6 ....

Литература к лабораторной работе № 1: [1, с. 31−53; 2, с. 27−39; 3, с. 34−49].

10

Лабораторная работа № 2 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ ТОЧНОСТИ ЗАМЫКАЮЩЕГО ЗВЕНА Цель выполнения лабораторной работы Освоить методику расчета конструкторских размерных цепей узла с использованием для достижения точности замыкающего звена методов полной, неполной и групповой взаимозаменяемости. Порядок выполнения работы 1. Ознакомьтесь с конструкцией узла (рис. 2.1), который представляет модель редуктора (фрагмент сборочного чертежа), состоящего из корпуса и зубчатого колеса, расположенного на оси. Между зубчатым колесом и корпусом установлена шайба. 2. Выявите конструкторскую размерную цепь А∆ (рис. 2.1), определяющую осевой зазор между торцом зубчатого колеса и торцом шайбы. Какие детали участвуют в размерной цепи? Согласно техническим требованиям зазор А∆ должен быть в пределах от 0 до 0,3 мм.

Рис. 2.1. Схема модели редуктора 11

Это означает, что номинальное значение зазора А∆= 0 мм, верхнее предельное отклонение ∆ вΔ = 0,3 мм, нижнее предельное отклонение ∆ нΔ = 0 мм. Рассчитайте: допуск на зазор ТА∆ = ∆ вΔ – ∆ нΔ =........ и координату середины поля допуска ∆0∆ = ( ∆ вΔ + ∆ нΔ ) / 2 = …… Размерная цепь рассчитывают в два этапа. На первом этапе выполняют расчет в номиналах. Рассчитайте размерную цепь в номиналах, подставив в ее уравнение: А∆= − А1 + А2 – А3 =………..

  номинальные размеры деталей, заданные в чертежах A1 = 25, A2 =  = 30, A3 = 5, и сделайте вывод о правильности назначения номи-

нальных размеров на детали узла. Далее необходимо рассчитать размерную цепь в допусках с учетом выбираемого метода достижения точности. 2. Рассчитайте размерную цепь в допусках по методу полной взаимозаменяемости. Определите средний допуск Тср на звенья

= Т ср

Т

∆ ……….. =

m −1

(2.1)

Ориентируясь на полученный Тср, назначьте допуски и предельные отклонения на составляющие звенья с учетом сложности изготовления деталей: Ti, ∆i ТАi в ∆i н ∆i ∆ 0i

Cоставляющие звеньев   A2 A1 A3 0,06 0,2 0,04 0 0.2 ? – 0,06 0 ? – 0.03 0.1 ? 12

Правильность назначения допусков проверьте по формуле (2.2): 4 −1

Т∆ = ∑ Ti = ……………= 0,3 мм. 1

(2.2)

При назначении отклонений на звенья следует использовать формулы предельных отклонений, которые для данной цепи имеют вид:

∆ вΔ = ∆ в2 – ( ∆1н + ∆3н ),

(2.3)

(2.4) ∆ нΔ = ∆ н2 – ( ∆1в + ∆3в );   A Назначив отклонения для звеньев A1 , и 2 , по формулам  (2.3), (2.4) рассчитывают предельные отклонения для звена A3 . Координаты середин полей допусков определяют по формуле:

∆ 0= i

(∆ 2

1

в i

)

+ ∆iн .

(2.5)

Сделайте проверку правильности назначения допусков и предельных отклонений по формулам (2.6), (2.7):

   1 4 −1 ∆ вΔ = ∆ 02 − (∆ 01 + ∆ 03 ) + ∑ Т i 2 i =1

Δ нΔ

   1 4 −1 = ∆ 02 − (∆ 01 + ∆ 03 ) − ∑ Т i

∆ вΔ = ……..= 0,3мм;

2 i =1

(2.6) (2.7)

Δ нΔ = ………. = 0 мм.

и сделайте вывод о правильности выполненного расчета. 4. Рассчитайте размерную цепь в допусках по методу неполной взаимозаменяемости. Расчет следует выполнить для условий крупносерийного производства, при котором распределения отклонений на звеньях соответствует нормальному закону λ2 = 1/9, а допускаемый процент 13

исправимого брака составляет Р = 1%, для которого коэффициент риска t = 2,57. Определите средний допуск Тср на звенья Т

∆ = ...........

= Т ср

2

t λ ( m − 1)

(2.8)

сравните его со средним допуском, полученным по методу полной взаимозаменяемости, и сделайте вывод – во сколько раз был расширен средний допуск на составляющие звенья. Ориентируясь на полученный Тср, назначьте допуски и предельные отклонения на составляющие звенья с учетом сложности изготовления деталей: А1

А2

А3

в

0,16 0,08

0,3 0,3

0,08 0,04

∆i

н

−0,08

0

−0,04

∆0i

0

0,15

0

Ti, ∆i ТАi ∆i

Правильность назначения допусков проверьте по формуле (2.9)

Т∆ = t

m −1

∑λ Т i =1

2 i

2 i

(2.9)

4 −1

Т ∆ =2,57 ⋅ ∑ 1 ⋅ (0,162 + ......) = 0,3 мм. 9 i =1 При назначении координат середин полей допусков, а затем и предельных отклонений следует использовать формулы:

∆0∆

i= m −1   = ∑ ∆ 0i − ∑ ∆ 0i ; i= k

i= 1

i= k +1

14

(2.10)

∆iв =∆ 0i + 0,5Ti ;

(2.11)

∆iн =∆ 0i − 0,5Ti .

(2.12)

Окончательную проверку следует выполнить по формулам: 1

m −1

2

i =1

1

m −1

2

i =1

∆ вΔ = ∆ 0 ∆ + t ∑ λ i2Т i2 ; ∆ нΔ = ∆ 0 ∆ − t ∑ λ i2Т i2 . ∆ в∆ =∆ 0 ∆ + .... = 0,3 мм,

(2.13)

(2.14)

∆ н∆ =∆ 0 ∆ + .... = 0 мм.

5. Рассчитайте размерную цепь в допусках по методу групповой взаимозаменяемости. Расчет следует начинать с определения среднего допуска Тср на звенья:

= Т ср

Т

∆ ………. . =

m −1

Полученный средний допуск оказался маленьким, поэтому расширяем его в 3 раза, где n = 3 − принимаемое число групп сортировки, и получаем расширенный средний допуск: ′ = Тср⋅n = ……⋅3 = …… мм. (2.15) Т ср

′ , назначаем расшиОриентируясь на полученный допуск Т ср ′ и предельные отклонения ∆iв , ∆iн на звенья с ренные допуски Т ср учетом сложности изготовления деталей. Назначаемые допуски должны быть кратны числу групп сортировки n = 3. При этом требуется выполнение двух расчетных условия реализации этого метода. Условие 1. Сумма допусков увеличивающих звеньев должна равняться сумме допусков уменьшающих звеньев: 15

   Т 2 = Т1 + Т 3 ;

(2.16)

0,45 = 0,3 + 0,15 мм. Условие 2. Координата середины поля допуска, получаемая на замыкающем звене при расширенных допусках ∆′0∆ , должна быть равна требуемой координате середины поля допуска:    ∆′02 − (∆′01 + ∆′03 ) = ∆′0 ∆ = ∆ 0 ∆ ,

(2.17)

0,225 − (0 + 0,075) = 0,15 мм. Предельные отклонения на составляющие звенья ∆iв , ∆iн и соответствующие координаты середин полей допусков ∆0i назначают с учетом выполнения второго расчетного условия. В результате расчетов получаем следующие значения допусков и предельных отклонений: Ti, ∆i

 A1

 A2

 A3

Ti′

0,3 (0,1×3)

0,45 (0,15×3)

0,15 (0,05×3)

в′

0,15

0,45

0,15

∆i

н′

− 0,15

0

0

∆′0i

0

0,225

0,075

∆i

На основе полученных данных составляем таблицу сортировки деталей по группам. Группа I II III

 A2

 A1

в

н

в

 A3

н

в

н

∆1

Δ1

Δ2

Δ2

Δ3

Δ3

− 0,15 ? ?

?

0

?

0

?

? 0,15

? ?

? 0.45

? ?

? 0.15

16

Проверяем правильность расчета для всех групп разбиения по формулам (2.18), (2.19):

в н н в Δ Δ =Δ 2 − (Δ1 + Δ 3 )

(2.18)

н в в н Δ Δ =Δ 2 − (Δ1 + Δ 3)

(2.19)

Проверка для I группы: в

Δ Δ =…………… = 0,3 мм; н

Δ Δ =……………… = 0 мм. Проверка для II группы: в

Δ Δ =………… = 0,3 мм; н

Δ Δ =………………. = 0 мм. Проверка для III группы: в

Δ Δ =……………… = 0,3 мм; н

Δ Δ =……………… = 0 мм. Содержание отчета по лабораторной работе Отчет по лабораторной работе должен включать выполненные расчеты, результаты которых следует представить в бланке отчета. Контрольные вопросы 1. Назовите пять методов достижения точности замыкающего звена размерной цепи. 2. В чем заключается сущность метода полной взаимозаменяемости? 17

3. В чем заключается сущность метода неполной взаимозаменяемости? 4. Приведите примеры применения метода полной взаимозаменяемости. 5. Как рассчитывается допуск на замыкающем звене при методе полной взаимозаменяемости? 6. Как рассчитывается предельные отклонения на замыкающем звене при методе полной взаимозаменяемости? 7. Как рассчитывается допуск на замыкающем звене при методе неполной взаимозаменяемости? 8. В чем заключается сущность метода групповой взаимозаменяемости? 9. Назовите два расчетных и технологических условия реализации метода групповой взаимозаменяемости.

18

БЛАНК ОТЧЕТА Использование методов взаимозаменяемости для достижения точности замыкающего звена

Уравнение размерной цепи, расчет цепи в номиналах Исходные данные для расчета А∆= − А1 + А2 – А3 =……….. А∆= 0; ∆в∆= 0,3; ∆н∆=0 ТА∆ = ∆в∆ –∆н∆ =........ ∆ 0 ∆ = 0,5(∆ в∆ + ∆ н∆ ) =….. Достижение точности методом полной взаимозаменяемости Результаты расчета Основные формулы Формулы проверки    4 −1 1 4−1 в    ( ) ∆ = ∆ − ∆ + ∆ + ∑ Тi Δ 02 01 03 Т∆ = ∑ Т i = ……… = 0,3 2 i =1 A1 A3 A2 Ti, ∆i 1 ∆ вΔ = …….. = 0,3; ТАi 0,06 0,2 0,04 Т∆ Т ср = = ……….. m −1 в 0 0.2 0 Δi    1 4−1 ∆ вΔ = ∆в2 – ( Δ1н + Δ3н ) Δ нΔ = ∆ 02 − (∆ 01 + ∆ 03 ) − ∑ Т i 2 i =1 Δiн −0,06 0 −0,04 ∆ в =…… н Δ Δ Δ = ………. = 0 . Δ 0i −0.03 0.1 −0,02 Δ нΔ = Δ н2 – ( Δ1в + Δ3в )

Δ нΔ =……… Достижение точности методом неполной взаимозаменяемости Результаты расчета Основные формулы Формулы проверки 4 −1

Ti, ∆i ТАi в



i

н



i

∆0i

А1 0,16

А2 0,3

0,08

А3 0,08

0,3

0,04

−0,08

0

−0,04

0

0,15

0

Т ∆ = 2,57 ⋅ ∑ 1 ⋅ (0,162 + ......) ∆в = ∆ + 1 t 9 Δ 0∆ i =1

2

= 0,3

Т ср =

∆ 0∆

Т∆ 2

t λ ( m − 1)

= ...........

i = m −1  = ∑ ∆ 0i − ∑ ∆ 0i i =k

i =1

∆ в∆

= ∆ 0 ∆ + ...

1 ∆нΔ = ∆ 0 ∆ − t 2

∆ ∆Н

= ∆ 0 ∆ + ....

m −1

∑λ Т i =1

2 i

2 i

= 0,3 m −1

∑λ Т i =1

2 i

2 i

= 0

i = k +1

Достижение точности замыкающего звена методом групповой взаимозаменяемости Результаты расчета Таблица сортировки       Ti, ∆i A1 A3 A1 A3 A2 A2 Групв н в н в н 0,3 0,45 0,15 Т ′i па ∆1 ∆1 ∆ 2 ∆ 2 ∆3 ∆3 (0,1×3) (0,15×3) (0,05×3) в′ 0,15 0,45 0,15 ∆i 1 0 0 −0,15 н′ 0 0 − 0,15 2 ∆i 3 0,15 0.45 0.15 0 0,225 0,075 ∆′0i      В В В Н Н Н Н В    Пров. ; ∆ = ∆ − ( ∆ + ∆ ) ∆ = ∆ − ( ∆ + ∆ 2 1 3 2 1 3) ∆ ∆ Условия: Т 2 = Т1 + Т 3 ; В Н    для гр. 1 ∆ ∆ = ……. ∆ ∆ = …….. ∆′ − ( ∆′ + ∆′ ) = ∆′ = ∆ , 02

01

03

0∆

0∆

для гр. 3 ∆ ∆В = ……….

∆ ∆Н = ……..

Литература к лабораторной работе № 2: [1, с. 74−87; 2, с. 62−71; 3, с. 68−80]. 19

Лабораторная работа № 3 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ РЕГУЛИРОВКИ И ПРИГОНКИ ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ ТОЧНОСТИ ЗАМЫКАЮЩЕГО ЗВЕНА Цель выполнения лабораторной работы Освоить методику расчета конструкторских размерных цепей узла для достижения точности замыкающего звена с использованием методов регулировки и пригонки. Порядок выполнения работы 1. Ознакомьтесь с конструкцией узла (рис. 3.1), который представляет модель редуктора (фрагмент сборочного чертежа), состоящего из корпуса и зубчатого колеса, расположенного на оси. Между зубчатым колесом и корпусом установлена шайба.

Рис. 3.1. Схема модели редуктора

2. Выявите конструкторскую размерную цепью А∆ (рис. 3.1), определяющую осевой зазор между торцом зубчатого колеса и торцом шайбы. Какие детали участвуют в размерной цепи? Согласно техническим требованиям зазор А∆ должен быть в пре20

делах от 0 до 0,3 мм. Это означает, что номинальное значение зазора А∆= 0 мм, верхнее предельное отклонение ∆ в∆ = 0,3 мм, нижнее предельное отклонение ∆ н∆ = 0 мм. Рассчитайте: допуск на зазор ТА∆ = ∆ в∆ – ∆ н∆ = ........ и координату середины поля допуска ∆0∆ = ( ∆ в∆ + ∆н∆) / 2 = … Размерная цепь рассчитывают в два этапа. На первом этапе выполняют расчет в номиналах. Рассчитайте размерную цепь в номиналах, подставив в уравнение цепи: 





А∆= A1 + A2 − A3 = …………..

 номинальные размеры деталей, указанные в чертежах A1 = 25,   A 2 = 30, A 3 = 5, и сделайте вывод о правильности назначения номинальных размеров на детали узла. Путем анализа конструкции узла выявите возможность применения методов регулировки и пригонки. Для этого необходимо найти звено (деталь), которое может выполнять роль компенсатора. Анализ показывает, что в конструкции узла заложена возможность применения метода регулировки, роль неподвижного компенсатора может выполнять шайба – звено А3. 3. Рассчитайте размерную цепь А∆ методом регулировки с применением неподвижного компенсатора. Для этого назначьте на составляющие звенья расширенные экономически целесообразные допуски Т′1, Т′2, Т′3 и предельные отклонения: Ti, ∆i ТАi ∆вi ∆нi

 A1

0,3∗ 0,35 0 −0,3∗ −0,35

 A2

 A3

0,45

0,1

0,45 0

0 −0,1



Цифры со звездочкой означают первоначально заданные значения, которые в процессе расчета изменены на значения, приведенные ниже. 21

Определите величину компенсации Т k − наибольшую величину регулировки:

Тk =

i = 4 −1

∑ Т i′ − Т ∆ ;

i =1

Тк = …………….. = 0,55 мм.

(3.1)

Рассчитайте число групп компенсаторов N по формуле:

= N

Тk Т ∆ − Т ком

+ 1;

N = ……….. = 3.8

(3.2)

где Т ком − допуск на звено компенсатор (А3). В результате получено дробное число групп N = 3.8. Для получения целого числа групп необходимо расширить допуск у одного или нескольких звеньев до значения, при котором дробь в выражении (3.2) даст ближайшее целое число. Расширьте допуск  звена A1 на 0,05мм до значения Т1 = 0,35 мм и в результате, согласно (3.1) и (3.2), получим: Тк = ………………… = 0,6 мм и N = …………. = 4. Определите по формулам (3.3), (3.4) предельные отклонения н

компенсаторов ∆ кВ , ∆ к:

∆ кВ = ∆′∆В − ∆ В∆ + Т ком ,

∆нк= ∆′∆Н − ∆ Н∆ − Т ком .

(3.3) (3.4)

Для этого сначала рассчитайте по формулам (3.5) и (3.6) предельные отклонения на замыкающем звене ∆′∆В , ∆′∆Н , получаемые при расширенных допусках без учета звена компенсатора:

∆′∆В = ∆′2В − ∆1′Н =…………. = 0,8 мм,

∆′∆Н = ∆′2Н − ∆1′В =…………… = 0 мм. 22

(3.5) (3.6)

В результате предельные отклонения компенсатора по (3.3), (3.4) составят:

∆ кВ = ………………. = 0,6 мм и ∆ кН = ………………. = – 0,1 мм. Рассчитанные предельные отклонения относятся к компенсаторам I-oй и последней IV-ой группам. Предельные отклонения компенсаторов других групп следует рассчитать: ∆i

Δ Δ

В к

Н

н

I ?

II ?

III ?

IV 0,6

−0,1

?

?

?

Для группы I ∆ ВI = ∆ нН + Т ком = ……; для группы IV ∆ НIV = = Δ нВ − Т ком = ….. Для расчета предельных отклонений компенсаторов в других группах необходимо рассчитать величину ступени компенсации Р.

Р=

В

Н

∆′∆ − ∆′∆ N

= ……. мм.

(3.7)

Предельные отклонения компенсаторов в соседних группах определяют путем прибавления ступени компенсации, полученные значения заносим в таблицу: для группы II ∆ BII = ∆ BI + Р = ……. ; ∆ HII = ∆ HI + Р = ……. для группы III ∆ BIII = ∆ BII + Р = ……. ; ∆ HIII = ∆ HII + Р = ……. В результате расчета получаем следующие размеры компенсаторов: Группа I Размер

II

5

0 − 0.1

5

0.2 0.1

23

III

IV

5

5

0.4 0.3

0.6 0.5

В процессе сборки измеряют фактическое отклонение на замыкающем звене ∆∆ и для достижения требуемой точности замыкающего звена устанавливают компенсатор определенного размера, для выбора которого следует составить таблицу соответствия, в которой в верхней строке указывают пределы отклонений ∆∆, а в нижней – компенсаторы соответствующей группы: Пределы отклонений в

н

от Δ′ Н ∆ до

∆′∆,( Δ Σ ,Δ Σ )

( Δ′ Н ∆ +Р)

Применяемые компенсаторы

I

от ( Δ′ Н ∆ +Р)

от ( Δ′ Н ∆ +2Р)

Н до ( Δ′ Н ∆ + 2⋅Р) до ( Δ′ ∆ + 3⋅Р)

II

III

от ( Δ′ Н ∆ +3Р) до Δ′ В ∆ IV

Для проверки правильности расчета рассматриваемую цепь представляют как трехзвенную:   А∆ = АΣ − Ак; АΣ = − A 1 + A 2 ; Ак = А3. где А∆, – замыкающее звено; АΣ − звено, представляющее сумму составляющих звеньев без компенсатора; Ак − звено-компенсатор. В соответствии с этим проверку правильности расчета размеров компенсаторов можно выполнить по формулам предельных отклонений:

∆ ΔВ = ∆ В∑ − Δ НК ,

(3.8)

∆ ΔН = ∆ Н∑ − Δ ВК ,

(3.9)

где ∆ ΔН ; ∆ ΔВ − требуемые предельные отклонения на замыкающем звене; ∆ Н∑ ; ∆ В∑ − фактические предельные отклонения на замыкающем звене в каждом из интервалов, представленных в первой строке таблицы соответствия. 24

В результате, согласно (3.8) и (3.9) получим: Для группы I: ∆ ΔВ = …….. = 0,3мм,

∆ ΔН = ………… = 0 мм;

Для группы II: ∆ ΔВ = …… = 0,3мм,

∆ ΔН = …………. = 0 мм;

Для группы III: ∆ ΔВ = …… = 0,3мм,

∆ ΔН = ……….… = 0 мм;

Для группы IV: ∆ ΔВ = …… = 0,3мм,

∆ ΔН = ………… = 0 мм.

Таким образом, проверка показывает, что расчет количества групп и размеров компенсаторов выполнен правильно. 4. Рассчитайте размерную цепь А∆ методом пригонки с применением в качестве компенсатора «шайбы» звено-А3. Назначьте на составляющие звенья расширенные экономически целесообразные допуски Т′1, Т′2, Т′3 и предельные отклонения: Ti, ∆i

 A1

 A2

 A3

ТАi

0,4

0,5

0,2

∆i

В

0

0,5

0

∆i

H

?

?

?

∆ 0i

?

?

?

Определите величину компенсации Т k − наибольшую толщину снимаемого материала: i = 4 −1

Т k = ∑ Т i′ − Т ∆ ; i =1

Тк = ……………..= 0,8 мм.

Рассчитайте величину поправки ∆ k , которую необходимо внести в координату середины поля допуска компенсатора, чтобы на компенсаторе гарантированно иметь минимальный и достаточный слой материала, позволяющий компенсировать наибольшее возможное отклонение:

∆ k = ∆′0 ∆ − ∆ 0 ∆ +

Тk 2

= …… = 0,8 мм.

25

(3.10)

где ∆′0∆ − координата середины поля допуска на замыкающем звене при принятых производственных допусках Т1′ … Т m′ −1 :    ′ ′ ′ ∆ 0 ∆ = ∆ 02 − (∆ 01 + ∆′03 ) = …………… = 0,55 мм. В результате внесения поправки ∆k = 0,8 мм на звене компенсаторе А3 добавляется металл. Новая координата середины поля допуска компенсатора составит:

∆∗03 = ∆′03 + ∆ k = − 0,1 + 0,8 = 0,7 мм, а сам компенсатор необходимо изготовить в размер А3 = 50,8 0,6 мм; ( ∆′3В = 0,8 мм; ∆′3Н = 0,6 мм). Проверьте правильность вычислений. Для этого необходимо рассчитать получаемые предельные отклонения на замыкающем звене при новых размерах компенсатора: верхнее отклонение    ∆′∆В = ∆′2В − (∆1′Н + ∆′3Н ) = 0,5 – (–0,4 + 0,6) = 0,3 мм, нижнее отклонение    ∆′∆Н = ∆′2Н − (∆1′В + ∆′3В ) = 0 – (0 +0,8) = – 0,8 мм. Полученное верхнее отклонение отвечает требованием точности ∆ ∆В =∆′∆В = 0,3 мм, а нижнее отклонение ∆′∆Н = − 0,8 мм имеет знак минус. Это означает, что в соединении возникает натяг, который после снятия с компенсатора необходимого слоя материала Тк = 0,8 мм устраняется и на замыкающем звене обеспечивается требуемая точность зазора по нижнему значению:

∆ ∆Н = ∆′∆Н − Т К = 0,8 – 0,8 = 0 мм. Таким образом, проверка подтвердила правильность расчета размера компенсатора. 26

Содержание отчета по лабораторной работе Отчет по лабораторной работе должен включать выполненные расчеты, результаты которых следует представить в бланке отчета. Контрольные вопросы 1. В чем заключается сущность метода регулировки? 2. Что такое звено-компенсатор? 3. Какие две разновидности метода регулировки Вы знаете? 4. Приведите примеры применения подвижных компенсаторов? 5. Какие детали машин могут быть использованы в качестве неподвижных компенсаторов? 6. Что следует понимать под величиной компенсации? 7. Что надо сделать, чтобы при расчете получить целое число групп неподвижных компенсаторов? 8. Что такое ступень компенсации и как она рассчитывается? 9. В чем заключается сущность метода пригонки? 10. С какой целью вносят поправку в координату середины поля допуска компенсатора? 11. Как рассчитать поправку, вносимую в координату середины поля допуска звена компенсатора?

27

БЛАНК ОТЧЕТА Использование методов взаимозаменяемости для достижения точности замыкающего звена Уравнение размерной цепи, расчет цепи в номиналах

Исходные данные для расчета

А∆= − А1 + А2 – А3 =……….. в

в

н

А∆= 0; ∆ ∆ = 0,3; ∆ Δ = 0

н

ТА∆ = ∆ ∆ – ∆ Δ =........ ∆ 0 ∆ = 0,5(∆ ∆В + ∆ ∆Н ) =…..

Достижение точности методом регулиролвки Результаты расчета Основные формулы

 A1

 A2

 A3

ТАi ∆вi

0,35

0,45

0,1

0

0,45

0

∆нi

−0,35

0

−0,1

Ti, ∆i

∆′∆В = ∆′2В − ∆1′H ∆′∆В =…………. = 0,8 мм, ∆′∆H = ∆′2H − ∆1′В ∆′∆H =……………… = 0

N=



i =1

Т i′ − Т ∆ ;

Тk Т ∆ − Т ком

II

5−0,1

0,2

50,1

IV

0,4

50,5

50,3

∆ нН = ∆′нН − ∆ Н ∆ − Т ком В

− ∆ BK

∆ кВ =……….. = 0 ,6

∆ нН =………. = −0,1

Н

′ − ′ Р = ∆ Δ ∆ Δ = ………… = 0,2 N I II III ∆i

∆ кВ

0−0,2

0,6

Проверка: − ∆H K

B ∆B ∆ = ∆∑ H ∆H ∆ = ∆∑

N = ……………. = 4

+ 1;

∆ нH

III

Тк = ……………..= 0,6 мм

∆ кВ = ∆′∆В − ∆ В ∆ + Т ком

Компенсаторы

I 0

Тk =

i = 4 −1

IV 0,6

−0,1

Таблица соответствия 0,2−0,4

0

5−0,1

0,4−06

0,2

0,4

50,1

Для гр. 1 ∆ В∆ =…………= 0,3; Δ =…………= 0; Н ∆

50,3 ∆В ∆

0,6−0,8 0,6

50,5

Для гр.4 =………= 0,3

Δ =…………= 0 Н ∆

Достижение точности методом пригонки Основные формулы Результаты расчета

Ti, ∆i А1 А2 А3 0,4 0,5 0,2 ТАi в 0 0,5 0 ∆i н 0 −0,4 −0,2 ∆i −0,2 0,25 −0,1 ∆0i

Тk =

∆′0∆

i = 4 −1

∑ Т i′ − Т ∆ ;

Тк = …………….. = 0,8 мм    = ∆′02 − (∆′01 + ∆′03 ) = ……………= 0,55 i =1

∆ k = ∆′0 ∆ − ∆ 0 ∆ +

Тk 2

= ……………= 0,8 мм

В Н Компенсатор А3 = 50,8 0,6 ; ( ∆′3 = 0,8; ∆′3 = 0,6).    Проверка: ∆′∆В = ∆′2В − (∆1′ Н + ∆′3Н ) =……=0,3 мм    ∆′∆Н = ∆′2Н − (∆1′ В + ∆′3В ) = ……= −0,8 мм.

Литература к лабораторной работе № 3: [1, с. 87−95; 2, с. 72−77; 3, с. 81−89].

28

Лабораторная работа № 4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ ТИПА «ВАЛ» Цель выполнения лабораторной работы Освоить основы разработки технологического процесса изготовления детали типа «вал». Порядок выполнения работы 1. Ознакомьтесь с представленными на лабораторном стенде деталями, получаемыми на операциях изготовления вала в условиях мелкосерийного производства. 2. Разложите представленные детали в порядке их получения при последовательном выполнении операций технологического процесса изготовления вала. 3. Из числа представленных деталей выявите исходную заготовку и определите метод ее получения. 4. Анализируя полученные на деталях обработанные поверхности, выявите деталь, полученную в результате выполнения первой операции. 5. Определите цель выполнения первой операции, схему базирования заготовки на операции, метод обработки полученной поверхности, применяемый инструмент и станочное оборудование. 6. Выявите состав и последовательность технологических переходов, которые выполнялись на второй операции. Определите вид режущего инструмента, который применялся на каждом технологическом переходе, установите тип станочного оборудования, на котором выполнялась вторая операция. 7. Определите цель выполнения всех последующих операций, схему базирования заготовки на операции, методы обработки по29

лученных поверхностей, применяемый инструмент и станочное оборудование. Содержание отчета по лабораторной работе Отчет по лабораторной работе должен включать технологические эскизы обработки валика на выполняемых операциях. На эскизах следует указать схему базирования, получаемые операционные размеры, обрабатываемые на операции поверхности выделить красным цветом. Эскиз изготавливаемого вала приведен на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Эскиз изготавливаемого вала

Результаты изучения и анализа операций технологического процесса изготовления вала следует систематизировать и представить в бланке отчета, приведенного ниже.

30

Контрольные вопросы 1. Каким методом получена заготовка для изготовления вала? 2. Назовите состав и последовательность технологических операций, выполняемых при изготовлении вала. 3. Какие поверхности выполняют роль технологических баз при выполнении большинства операций? 4. Как базируется вал на операциях технологического процесса? 5. На какой операции создают технологические базы вала? 6. Какие режущие инструменты применяют на операциях технологического процесса? 7. На каком оборудовании выполняют обработку вала? 8. Какие измерительные приборы применяют для оценки точности вала?

31

БЛАНК ОТЧЕТА Разработка технологического процесса изготовления детали типа вал № 1

Содержание технологической операции

Технологический эскиз с указанием схемы базирования

Оборудование, приспособление и инструмент

2

3

4

5

6

7

Литература к лабораторной работе № 4: [1 с. 356−365; 2, с. 315−338; 3, с. 160−169].

32

Лабораторная работа № 5 ВЫЯВЛЕНИЕ И РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАЗМЕРНЫХ ЦЕПЕЙ Цель выполнения лабораторной работы Освоить методику выявления и расчета технологических размерных цепей процесса на примере изготовления вала на станках автоматической линии. Порядок выполнения работы 1. Ознакомьтесь с технологическим процессом изготовления вала на автоматической линии, состоящей из трех станков (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Технологические эскизы изготовления вала на автоматической линии 33

На первой операции, выполняемой на фрезерно-центровальном станке, производится фрезерование торцов вала и зацентровка с обеих сторон. В результате создают технологические базы для последующей обработки и получают линейный размер А1. На второй операции, выполняемой на токарном гидрокопировальном автомате, производят точение вала с одной стороны. В результате обработки получают линейный размер А2. На третьей операции, которая выполняется после поворота вала на 180°, производят точение вала с другой стороны. В результате обработки получают линейный размер А3. Полученные на соответствующих операциях размеры А1, А2, А3 , являются операционными, они получаются напрямую (самым коротким путем), как расстояние от режущей кромки инструмента до технологической базы. 2. Нарисуйте эскиз вала и выявите технологическую размерную цепь А∆, определяющую длину ступени наибольшего диаметра.

Рис. 5.2. Схема размерной цепи А∆,, определяющей линей размер ступени

А∆ = ……………….. 3. Выявите технологические размерные цепи Б∆ и В∆, определяющие расстояния от торцов вала до торцов ступени наибольшего диаметра (см. рис. 5.3). 34

а)

б)

Рис. 5.3. Схемы размерных цепей Б∆ (а) и В∆ (б), определяющих два линейных размера вала

Б∆ = ………………..;

В∆ = ………………..

4. Рассчитайте технологические размерные цепи А∆, Б∆, В∆ и определите точность, получаемую на замыкающих звеньях, при обработке партии валиков из 50 шт. Погрешность замыкающего звена размерной цепи для партии изделий определяется как арифметическая сумма полей рассеяi =к

ния размеров на составляющих звеньях ω∆ = ∑ ωi . i =1

В соответствии с этим необходимо для партии изделий рассчитать поля рассеяния: i =к

ω А∆ = ∑ ωi ; i =1

i =к

ωБ ∆ = ∑ ωi ; i =1

i =к

ωВ∆ = ∑ ωi i =1

и определить верхние и нижние отклонения размеров: для А∆ ∆ ВА∆ = …………… ;

∆нА∆= ………………….

для Б∆ ∆ ВБ∆ = …………… ;

∆нБ∆= ……………………….

для В∆ ∆ ВВ∆ = …………… ;

∆нВ∆= ……………………….

Верхние и нижние отклонения размера замыкающего звена в партии изделий ∆ ∆В , ∆ ∆Н можно рассчитать по формулам предельных отклонений: 35

Δ ΔВ = = Δ нΔ

 В i= m −1  н ∑ Δi − ∑ Δi ;

(5.1)

 н i= m −1  В ∑ Δi − ∑ Δi ,

(5.2)

i= k

i= 1

i= k +1

i= k

i= 1

i= k +1

где ∆iВ , ∆iН − верхние и нижние фактические отклонения составляющих звеньев (операционных размеров соответствующей технологической цепи). Исходные данные для расчета приведены в табл. 5.1. Таблица 5.1 Исходные данные для расчета параметров точности в партии деталей Наибольшие и наименьшие измеренные значения в партии

Операционные размеры А1 = 3000−0,5

А2 = 1700−0,3

А3 = 2400−0,3

Наибольшее значение Ан б

300,0

169,98

240,0

Наименьшее значение Ан м

299,53

169,75

239,77

Фактические отклонения операционных размеров Верхние отклонения ∆iВ= Анб − Ан

∆1В =

∆ 2В =

∆3В =

Нижние отклонения ∆iН= Анм − Ан

∆1Н =

∆ 2Н =

∆3Н =

Поля рассеяния операционных размеров ω= i Анб − Анм

ω1 =

ω2 =

ω3 =

5. Рассчитайте технологические размерные цепи А∆, Б∆, В∆ и определите точность, получаемую на замыкающих звеньях, при обработке одного вала за № 23. Исходные данные для расчета точности вала № 23 получены путем измерения на нем фактических операционных размеров А1, А2, А3, приведены в табл. 5.2. 36

Таблица 5.2 Исходные данные для расчета размерных связей, определяющих параметры точности одной детали (вал № 23) Измеренные операционные размеры на одной детали Фактическое значение размеров Аi Отклонение размеров ∆i = Аi − Ан

Операционные размеры А1 = 3000−0,5

А2 = 1700−0,3

А3 = 2400−0,3

299, 80

169,75

239,93

…… ∆ А1 =

…… ∆ А2 =

…… ∆ А3 =

Отклонение точности замыкающего звена технологической размерной цепи рассчитывают по формуле: m −1   ∆ ∆ = ∑ ∆iВ − ∑ ∆iН ,

=i к

=i 1 =i r

(5.3)

где ∆iВ , ∆iН − верхние и нижние фактические отклонения операционных размеров соответствующей технологической цепи. ………; ∆ А∆ =

∆ Б∆ =…….......; ∆ В∆ =…….......

Содержание отчета по лабораторной работе Отчет по лабораторной работе должен включать выполненные расчеты, результаты которых следует представить в свободной форме. Контрольные вопросы 1. Какие связи устанавливают технологические размерные цепи процесса? 2. Что следует понимать под операционным размером? 3. Что определяют замыкающие звенья технологических размерных цепей процесса? 37

4. Какие составляющие звенья образуют технологические размерные цепи процесса? 5. Как следует выявлять технологические размерные цепи процесса? 6. Как Вы понимаете разницу расчета технологической размерной цепи для одного изделия и для партии изделий? 7. Как рассчитать погрешность замыкающего звена размерной цепи для партии изделий? 8. Как рассчитать отклонение замыкающего звена размерной цепи для одного изделия? 9. Как рассчитать возможные наибольшее и наименьшее отклонения замыкающего звена технологической размерной цепи? Литература к лабораторной работе № 5: [1, с. 54−60; 2, с. 36−50; 3, с. 57−62].

38

Лабораторная работа № 6 РАЗРАБОТКА ТЕХПРОЦЕССА СБОРКИ УЗЛА Цель выполнения лабораторной работы Освоить основы разработки технологического процесса сборки узла машины, для чего необходимо разработать схему сборки узла, написать технологию в операционной карте сборки и составить циклограмму сборки узла. Порядок выполнения работы 1. Ознакомьтесь с конструкцией предложенного преподавателем узла машины. 2. Сформулируйте служебное назначение предложенного узла. 3. Выявите базовую деталь узла и схему ее базирования в машине. 4. Выявите сборочные единицы − подузлы, которые входят в состав предложенного узла. 5. Выявите базовые детали каждого из подузлов и схемы их базирования. 6. Определите комплекты и одиночные детали, которые входят в состав выявленных подузлов. 7. Выявите базовую деталь в каждом из комплектов и схему ее базирования. 8. Определите последовательность соединения подузлов при общей сборке узла. 9. Определите последовательность соединения комплектов и одиночных деталей при сборке соответствующего узла. 10. На основе выполненной работы составьте схему сборки узла. 39

11. Разработайте технологию сборки узла, представив его в операционной карте сборки. 12. С помощью справочника нормировщика определить затраты времени на выполняемые переходы и рассчитайте общую трудоемкость сборки узла. 13. Составьте циклограмму сборки узла. Разработанную последовательность сборки машины отображают графически в виде схемы, которая является наглядным оперативным документом, используемым для написания техпроцесса сборки и для ознакомления с общей последовательностью сборки нового изделия. Различные по конструкции изделия машиностроения в общем случае структурно образуют следующие по возрастанию сложности сборочные единицы: 1 – детали; 2 – комплекты; 3 – подузлы; 4 – узлы; 5 – изделие. Основой каждой из сборочных единиц является базирующая деталь, функция которой заключается не только в соединении отдельных деталей, но и в придании этим деталям требуемой точности относительного положения. Деталь является элементарной сборочной единицей. Комплект представляет собой сборочную единицу, в состав которой входит одна базирующая деталь и хотя бы одна или несколько отдельных присоединяемых деталей. Подузлом называют сборочную единицу, состоящую из базирующей детали, на которую монтируют один или несколько комплектов, а также одну или несколько отдельных присоединяемых деталей. Узел представляет собой сборочную единицу, в состав которой входит базирующая деталь, на которую устанавливают один или несколько под-узлов, а также один или несколько комплектов и одиночных присоединяемых деталей. Наиболее сложной последней сборочной единицей является изделие (машина), которая включает в себя все 40

предшествующие более простые сборочные единицы, включая и узлы высшего порядка. Установление последовательности сборки машины в первую очередь зависит от особенности ее конструкции и заложенных в ней методов достижения точности. Однако можно сформулировать основные общие положения, которые следует соблюдать при разработке последовательности сборки различных машин 1. Вначале необходимо определить последовательность общей сборки машины, а затем сборки каждого из входящих в нее узлов, подузлов, комплектов и отдельных деталей. 2. Сборку любой единицы − комплекта, подузла, узла, изделия − следует начинать с установки ее базирующей детали. В соответствии с этим, общую сборку машины начинают с установки станины, рамы или другого ее основания. Сборку узла или подузла начинают с установки корпуса, плиты, кронштейна или иной базирующей детали. Базирующие детали необходимо устанавливать в положении, удобном для выполнения требуемых сборочных переходов. На базирующую деталь последовательно устанавливают все сборочные единицы и детали. 3. В первую очередь собирают наиболее ответственные сборочные единицы, размеры деталей которых являются общими звеньями нескольких функционально важных размерных цепей собираемого изделия. Затем собирают другие, менее ответственные сборочные единицы и детали. 4. Детали, размеры и относительные повороты которых участвуют в формировании параллельно связанных размерных цепей как общие звенья, следует монтировать в первую очередь. 5. Последовательность установки деталей при сборке должна быть такой, чтобы ранее смонтированные детали не мешали уста41

новке всех последующих деталей. Например, вначале на вал устанавливают шпонку, а затем зубчатое колесо, передающее крутящий момент. Подшипники на крайние опорные шейки вала монтируют в последнюю очередь, после установки на вал шпонок, зубчатых колес и промежуточных втулок. Крышки в корпусные детали устанавливают после монтажа в корпус предварительно собранных валов. 6. Детали, выполняющие роль компенсатора при достижении точности замыкающего звена, обычно устанавливают в последнюю очередь, после монтажа всех деталей данной размерной цепи. 7. В процессе сборки машины в отдельных случаях бывает нужно предусматривать частичную разборку некоторых деталей. Однако необходимо стремиться к тому, чтобы технологические переходы, связанные с частичной разборкой, были минимальными. 8. Пригоночные работы, связанные со снятием металла и образованием стружки, необходимо выполнять вне собираемого объекта. 9. Разрабатываемая последовательность общей сборки машины и ее сборочных единиц должна соответствовать выбранному виду и форме организации производственного процесса изготовления изделий. Формирование каждой сборочной единицы на схеме сборки отображают, начиная с ее базирующей детали, которая вертикальной линией первой сносится на соответствующий ей уровень – комплекта, подузла, узла или изделия (рис. 6.1).

Рис. 6.1. Схема сборки шестеренного насоса 42

Затем на этот уровень вертикальными линиями сносят все присоединяемые детали, входящие в данную сборочную единицу. Присоединяемые детали отображают на схеме непосредственно за базирующей деталью в соответствии с последовательностью их установки. В результате полученная сборочная единица отображается квадратом с определенным порядковым номером, например, комплект 1, 2,…4. Формирование более сложных сборочных единиц отображается на схеме аналогично путем сноски вертикальными линиями полученных ранее сборочных единиц на соответствующий уровень подузла, узла или изделия. Так, например, на приведенной схеме (рис. 6.1) подузел 1 включает два комплекта 1, 2 и три одиночные детали под номерами 11, 10, 17. Требуемая частичная разборка также отображается вертикальными линиями, которые показывают возврат отдельных деталей и сборочных единиц на предшествующий уровень меньшей сложности. На основе схемы сборки разрабатывают основные технологические документы − маршрутную и операционную карты. Операционная карта на производстве имеет определенный формат, выбираемый в соответствии с единой системой технологической подготовки производства (ЕСТПП). Наиболее простой вариант операционной карты сборки приведен в табл. 6.1. Таблица 6.1 Операционная карта техпроцесса сборки узла Номер переходов 1. 2. N

Норма Применяемое Разряд штучного оборудование и работы времени инструмент (мин) Установить базовую деталь Консольный IV 3,2 кран, стропы Протереть базовые отверстия Ветошь IV 1.3 ……………………… Контроль собранного узла IV Тоб = ∑τi Общая трудоемкость сборки узла Содержание выполняемых технологических переходов

43

В операционной карте подробно отражают содержание и последовательность выполнения технологического процесса сборки изделия, определяют применяемое оборудование, приспособления, инструмент и технологические режимы (см. приложение 1). В карте указывают также разряд работ и норму штучного времени на выполнение соответствующего перехода (см. Технология сборки пишется в повелительном наклонении, коротко, лаконично, например: «установить корпус», «протереть базовые отверстия», «завернуть две заглушки» и т.п. Суммирование продолжительности предусмотренных переходов позволяет определить общую трудоемкость сборки изделия. По результатам нормирования представляется возможным построить циклограмму сборки узла (рис. 6.2), которая наглядно отображает последовательность переходов и затраты штучного времени. Анализ циклограммы сборки позволяет объединить переходы в операции, определив состав работ, выполняемых на каждом рабочем месте, а также выявить возможности сокращения цикла сборки, что достигают путем уменьшения продолжительности отдельных переходов и совмещения выполнения отдельных переходов во времени.

Рис. 6.2. Циклограмма сборки узла

44

Содержание отчета по лабораторной работе 1. Схема сборки узла (см. рис. 6.1) 2. Операционная карта техпроцесса сборки узла (см. табл. 6.1) 3. Циклограмма сборки узла (см. рис. 6.2) Контрольные вопросы 1. Что следует понимать под комплектом? 2. Что следует понимать под подузлом? 3. Что следует понимать под узлом? 4. С какой детали начинается сборка каждой сборочной единицы? 5. Как строится и что отображает схема сборки? 6. Как рассчитывается общая трудоемкость сборки изделия? 7. Какая информация отображается в операционной карте техпроцесса сборки? 8. С какой целью выполняют построение циклограммы сборки? Литература к лабораторной работе № 6: [1, с. 356−366; 2, с. 315−333; 3, с. 160−169].

45

Приложение 1 ПРИМЕНЯЕМЫЕ ОБОРОДУВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТЫ ПРИ СБОРКЕ

1. Оборудование: 1.1. Монтажный стол; 1.2. Монтажный стенд; 1.3. Различные прессы (ручные, машинные); 1.4. Электро-гайковерт; 1.5. Полуавтоматы, автоматы. 2. Монтажные инструменты: 1.1. Различные оправки; 1.2. Отвертки; 1.3. Различные ключи (торцовые, рожковые и т.п.); 1.4. Монтажные молотки; 1.5. Различные плоскогубцы, круглогубцы и т.п.; 1.6. Различные монтажные устройства; 3. Измерительные и контрольные инструменты: 1.7. Штангенциркуль; 1.8. Штангенрейсмус; 1.9. Микрометр; 1.10. Различные шаблоны, оправки, скобы, щупы и т.п.; 1.11. Различные мерительные и регулировочно-контрольные приспособления, установки и т.п.

46

Приложение 2 НОРМАТИВЫ ВРЕМЕНИ НА СЛЕСАРНО-СБОРОЧНЫЕ РАБОТЫ ПО СБОРКЕ ИЗДЕЛИЯ

Содержание переходов сборочной операции

Штучное время t шт, мин

Установка деталей, комплектов и узлов на вал или в отверстии до упора вручную:

0,25−0,9

1. Снять и переместить деталь, узел

0,10−0,3

2. Установить деталь, узел на вал или на отверстие до упора

0,15−0,6

Запрессование деталей, комплектов и узлов на вал или в отверстие со шпонкой:

0,5−1,5

1. Взять деталь, узел, протереть соединяемые поверхности и смазать шейки вала под запрессовку

0,125−0,3

2. Установить деталь, узел на вал или в отверстие со шпонкой

0,225−0,45

3. Взять молоток и оправку и запрессовать деталь, узел; отложить молоток, оправку и узел

0,25−0,75

Установка пружины без крепления:

0,06−0,32

1. Взять пружину, установить на стержень или в гнездо свободно Ввертывание винтов отверткой:

0,28−0,45

1. Взять винт, ввернуть на две-три нитки

0,1−0,15

2. Установить отвертку в шлиц винта

0,05−0,06

3. Ввернуть винт окончательно

0,12−0,22

Завертывание болтов, гаек гаечным или торцовым ключом вручную:

0,34−1,9

1. Взять болт, гайку завернуть на две-три нитки

0,11−0,6

2. Завернуть болт, гайку окончательно ключом

0,23−1,23

3. То же с применением эл. гайковерта

0,12−0,2

47

Продолжение приложения 2 Содержание переходов сборочной операции Установка уплотнительных колец, дисков, сальников:

Штучное время t шт, мин 0,06−0,32

Взять кольцо, диск установить в выточку отверстия или выточку вала − вручную

0,16−0,32

− с приспособлением

0,05−0,16

Установка прокладок:

0,2−0,63

1. Взять прокладку

0,05−0,15

2. Установить прокладку

0,1−0,33

3. Осмотреть правильность установки

0,05−0,15

Протирка деталей, узлов сухой салфеткой или замшей:

0,1−1,1

1. Взять салфетку или замшу

0,025−0,275

2. Протереть деталь или узел

0,05−0,553

3. Отложить салфетку или замшу

0,025−0,275

Запрессование подшипников качения на вал или в отверстие вручную:

0,24−4,1

1. Взять деталь, протереть сопрягаемые поверхности сухой салфеткой

0,03−0,41

2. Взять и распаковать подшипник из бумаги, протереть от смазки сопрягаемые места и установить на вал или в отверстие

0,05−0,82

3. Взять оправку и молоток и запрессовать подшипник

0,08−1,23

4. Отложить молоток, оправку

0,03−0,41

5. Проверить легкость вращения подшипника

0,02−0,41

6. Снять и отложить узел

0,03−0,82

7. То же с применением пресса

0,08−0,12

48

Окончание приложения 2 Содержание переходов сборочной операции

Штучное время t шт, мин

Установка крышек вручную и привертывание их винтами или болтами (для 2-х винтов, болтов):

1,0−1,56

1. Взять, протереть, установить крышку на краску или установить крышку с прокладкой на корпус со смещением отверстий

0,25−0,395

2. Привернуть крышку к корпусу винтами или болтами на две-три нитки и окончательно ключом или отверткой

0,75−1,185

Установка шайб:

0,07−0,19

1. Взять шайбу и надеть на деталь Запрессование цилиндрических и конических штифтов в отверстие:

0,23−0,86

1. Взять штифт и молоток

0,06−0,22

2. Установить штифт в отверстие и запрессовать молотком

0,12−0,43

3. Отложить молоток

0,05−0,20

Ввертывание шпилек с помощью двух гаек:

0,41−0,85

1. Взять и ввернуть шпильку предварительно на две-три нитки

0,05−0,10

2. Взять две гайки и навернуть на шпильку

0,10−0,21

3. Взять гаечный ключ и ввернуть шпильку до упора

0,16−0,32

4. Отвернуть и отложить две гайки и ключ

0,11−0,22

5. То же с применением спец. приспособления

0,15−0,30

Примечания. 1. Для упрощения расчета норм времени в таблице дано штучное время, в котором подготовительно-заключительное время, время на обслуживание рабочего места и время на отдых и личные надобности принято в размере 11% от оперативного времени. 2. Время рассчитано на длительность выполнения сборочных комплексов и приемов работы одним слесарем-сборщиком.

49

Литература 1. Тимирязев В.А., Кутин А.А., Схиртладзе А.Г. Основы технологии машиностроения: Учебник для вузов. – М.: Издательство МГТУ «Станки», 2011. 2. Тимирязев В.А., Вороненко В.П., Схиртладзе А.Г. Основы технологии машиностроительного производства: Учебник для вузов / Под ред. В.А. Тимирязева. – СПб.: Издательство «Лань», 2012. – 448 с. 3. Тимирязев В.А., Кутин А.А., Седых М.И. Курс лекций по дисциплине «Основы технологии машиностроения». − М.: Издательство МГТУ «Станкин», 2013. – 173 с.

50

ДЛЯ ЗАМЕТОК

52

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

ТИМИРЯЗЕВ Владимир Анатольевич ЯСАШИН Виталий Анатольевич АГЕЕВА Вера Николаевна ГОЛОЛОБОВ Денис Владимирович

ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА

Редактор Л. А. Суаридзе Компьютерная верстка: И. В. Севалкина

Подписано в печать 29.12.2014. Формат 60×84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Гарнитура «Таймс». Усл. п. л. 3,25. Тираж 50 экз. Заказ № 581

Издательский центр РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина 119991, Москва, Ленинский проспект, 65 тел./факс: (499) 507 82 12

Smile Life

When life gives you a hundred reasons to cry, show life that you have a thousand reasons to smile

Get in touch

© Copyright 2015 - 2020 AZPDF.TIPS - All rights reserved.