
- •«Основы конструирования приборов и систем»
- •Общие сведения о принципах и задачах конструирования в машиностроении и приборостроении.
- •Особенности конструирования измерительных устройств и контрольных приспособлений деталей. Методика и правила конструирования.
- •Характеристика объектов конструирования и их состав:
- •Общие вопросы конструирования приборов и систем.
- •Метод инверсий при конструировании.
- •Повышение жёсткости элементов конструкций.
- •Повышение износостойкости узлов деталей в механизмах приборов.
- •Конструкторские методы повышения износостойкости.
- •Технологические методы повышения износостойкости.
- •Методы повышения циклической прочности.
- •Материалы в приборостроении при конструировании приборов.
- •Свойства материалов.
- •Марки конструкционных материалов.
- •Цветные металлы и сплавы.
- •Типовые Схемы базирования цилиндрических деталей при обработке и контроле в приспособлениях.
- •4.1 Базирование по плоским поверхностям.
- •4.1.1. Классификация опор (Установочных элементов)
- •4.2. Базирование по наружной цилиндрической поверхности (Общее положение)
- •4.2.1 Базирование детали в призмах.
- •4.2.2. Образование погрешности в призме
- •4.3. Базирование цилиндрических деталей по внутренним поверхностям.
- •4.3.1. Расчет погрешности базирования при установке детали на внутренние поверхности.
- •4.3.2. Установка деталей на пальцы.
- •4.3. Базирование по центровым отверстиям.
- •4.3.1. Характеристика видов контакта центра и центрового отверстия.
- •4.3.1. Характеристика видов контакта центра и центрового отверстия.
- •4.3.2. Расчет смещения оси при постоянных точках контакта.
- •4.3.3. Определение смещения оси при переменных точках контакта.
- •V. Зажимные механизмы измерительных устройств и их классификация.
- •5.1 Методика расчета сил зажима.
- •5.2. Расчет сил зажима при различных схемах установки.
- •5.3. Выбор зажимных механизмов.
- •5.3.1. Винтовые механизмы.
- •5.4. Силовые зависимости в винтовых механизмах.
- •5.5. Меры по предупреждению мертвого хода (компенсация).
- •5.6. Расчет времени в винтовом механизме.
- •5.7. Зажим клиновыми устройствами.
- •VI. Установочно–зажимные механизмы.
- •VII Силовые приводы
- •VIII. Направляющие для прямолинейного движения.
- •Направляющие с плоскими поверхностями.
- •Смещение пар относительно друг друга
- •Расчет плоской пружины.
- •Iх. Конструирование и выбор опор измерительных устройств.
- •2. Практический метод определения отклонения от соосности центров.
- •3. Метод определения отклонения от соосности с помощью двух оправок.
- •Выбор линии измерения и контролируемого сечения, при активном контроле на круглошлифовальных станках.
- •5. Выбор контролируемого сечения.
VII Силовые приводы
Основное назначение – создание исходной силы тяги W , необходимой для зажима заготовки. Кроме того, для автоматизации загрузки, выгрузки, поворота приспособлений, выключения станка и т.д.
Приводы классифицируются по виду преобразуемой энергии, в связи с этим используются пневматические, гидравлические, пневмогидравлические, электрические, электромагнитные, магнитные, вакуумные, центробежно–инерционные, от сил резания и от движущихся частей станка.
Пневмодвигатели бывают:
–
поршневые;
– диафрагменные;
– сильфоны.
а) б) в)
Рис 7.1. Типы пневмодвигателей одностороннего действия
а) – диафрагменные;
б) – поршневые;
в) – сильфонные.
Сила на штоке цилиндра
(7.1)
где: давление кг/мм2;
D – диаметр поршня;
коэффициент =0,97–0,98;
g – сила сопротивления (если есть пружина обратного хода).
В пневмопараметрах учитывается усилие на растяжение диафрагмы.
VIII. Направляющие для прямолинейного движения.
Направляющими называются устройства, обеспечивающие с определенной точностью прямолинейное движение подвижного звена(ползуна, каретки, кулисы и т. д.)
Схемы и конструкции отличаются большим разнообразием и являются неотъемлемой частью конструкции прибора. Направление прямолинейного перемещения осуществляют по цилиндрическим и плоским поверхностям с трением скоьжения, качения и с внутренним трением.
С трением скольжения - менее точны, менее плавный ход с усилием, но просты по конструкции.
С трением качения обеспечивают точное центрирование, плавный ход, но более сложны, нежели с трением скольжения. Направляющие с трением точны, но имеют малый ход.
Основной задачей при конструировании направляющих является правилбный выбор конструкции, учмтываюший следующие требования:
Точность направления;
Потери на трение;
Нечувствительность к изменению температуры;
Нагрузочная способность;
Износостойкость;
Экономичность.
Цилиндрические направляющие имеют дополнительные опорные поверхности от поворота оси (там где нужно).
Рис.8.1. Направляющие с трением скольжения
Направляющие с плоскими поверхностями.
Способны востриниматьо большие нагрузки, но величина трения в них больше, чем в цилиндрических направляющих.
Материал – чугун, сталь, бронза, латунь.
Достоинства. Простота регулировки зазора, винтами, планками, клиньями
(сталь по стали)
(бронза
по стали)
На рис.8.2. представлены конструкции направляющих с трением скольжения.
Рис.8.2.Направляющие с трением скольжения.
Д
етали
направляющих подбирают с близкими
коэффициентами линейного расширения.
Поверхности притирают друг к другу.
Трение в направляющих зависит от их
вида. Сила трения F равна
(8.1),
где:
- для цилиндрических направляющих;
к
- для призматических направляющих.
- угол нактона поверхностей в призматических
направляющих.
Условиями работы направляющих без заклинивания является:
Правильное соотношение между длиной направляющих L и расстоянием h между точкой приложения силы и направляющей считается тогда, когда:
,
где
-
коэффициент трения скольжения.
Рис 8.3 Схема направляющей, движущая сила приложена на планке h.
Условия незаклинивания
, (8.2)
где Р – движущая сила;
;
- цилиндрическая;
- ласточкин хвост.
Точность измерения в направляющих.
При измерении в центрах влияние зазоров в направляющих приводит к погрешности измерения от смещения оси детали.
-
зазор в опорах;
- длина детали;
-
длина опоры;
-
измерение длины объекта контроля.
Смещение детали при перемещении опоры:
(8.3)
где:
,
- допуск на длину и глубину центрального
отверстия,
;
- координата опоры в корпусе .
Чаще всего установка вала производится на двух подшипниках, при этом наибольшее влияние на точность оказывает:
Смещение опор относительно друг друга.
Перекос вала в пределах величины зазора от действия нагрузки.
Вскатывание вала в подшипнике.