Конструктивные показатели детали Классификация деталей
По функциональному назначению.
Детали делятся на основные или схемные, обеспечивающие функционирование прибора, дополнительные, обеспечивающие функционирование деталей 1-ой группы. (монтажно-крепежные детали и т.п.), вспомогательные, предназначенные для управления системой и защиты ее от внешних воздействий.
По уровню типизации детали делятся на стандартные, типовые по форме и различающиеся только размерами, специальные, разрабатываемые заново и применяемые только в данном приборе.
Структурные элементы детали
Рисунок 2 -Структурные элементы детали
В каждой детали различают следующие структурные элементы (поверхности): рабочие (активные), базовые, соединительные (свободные) и технологические.
Рабочие элементы (РЭ) (их называют также активными или исполнительными поверхностями) непосредственно выполняют заданные функции детали. Например, РЭ являются: сферические поверхности линзы (рис.2,а); эвольвентная поверхность зубчатого венца колеса(рис.2,6); плоская и цилиндрическая поверхности гнезда оправы линзы (рис.2, в). Эти поверхности, как правило, тщательно обрабатываются, и к ним предъявляются высокие требования: точность расположения, погрешность формы, чистота поверхности, размеры и т. п.
Базовые элементы (БЭ) обеспечивают координацию детали (т. е. координацию ее РЭ) относительно других деталей и представляют собой поверхности, по которым деталь сопрягается (соединяется) с базовой деталью (рис.2). Данные поверхности изготавливаются также весьма тщательно.
Соединительные элементы (СЭ) (их называют часто свободными) служат для обеспечения материальной связи между рабочими и базовыми элементами (рис.2). К СЭ не предъявляются высокие требования по тщательности и точности изготовления (за исключением требований к чистоте поверхностей, когда это обусловлено эстетическими показателями качества детали).
Технологические элементы (ТЭ) служат для обеспечения технологического
процесса изготовления и последующей сборки детали (например, фаски, галтели, выточки, центровые отверстия в валиках и т. п.). Для линзы (рис.2) ТЭ являются фаски, которые устраняют выколки, появляющиеся на кромках при ее шлифовке; для зубчатого колеса (рис.2,б)ТЭ является резьбовое отверстие под стопорный винт для фиксации зубчатого колеса на валике при рассверливании отверстия под штифт; в оправе линзы (рис2,в) ТЭ является резьба (и канавка для выхода резьбы) для закрепления оправы (с линзой) в центрировочном патроне для результативной обработки ее базовых поверхностей в размер (рис.2,в ).
Следует отметить, что одни и те же поверхности (части поверхностей) могут выполнять роль РЭ, БЭ и СЭ. Наиболее благоприятным считается вариант,
когда в конструкции удается объединить РЭ и БЭ, минимизировать СЭ.
Этапы конструирования детали
Конструирование детали состоит из 3-х этапов: выбор материалов, выбор формы, определение размеров детали.
1.Выбор материала детали
Материалы делятся на металлы (цветные и черные),пластмассы, специальные и вспомогательные.
Для правильного выбора материала необходимо знать физические свойства: удельный вес, модуль упругости, коэффициент линейного расширения, антикоррозионные и антифрикционные, тепловые, электромагнитные, стоимость.
При выборе материала можно использовать матричный метод, позволяющий выбрать материал наиболее рациональным способом.
Пример: нужно выбрать материал для оправы объектива при креплении его методом завальцовки. К материалу предъявляют требования: высокая пластичность, технологичность, материал должен быть недорогим и недефицитным и обеспечивать достаточную прочность и компенсацию температурной деформации.
Таблица №1 - Выбор материала детали
Показатели качества
|
Весовые коэффициенты
|
Варианты
|
|||||||||
Сталь |
Латунь |
Алюминиевый сплав |
|||||||||
Продолжение таблицы №1 |
|||||||||||
Прочность |
0,2 |
10 |
2 |
5 |
1 |
1 |
0,2 |
||||
Упругость |
0,1 |
10 |
1 |
5 |
0,5 |
1 |
0,1 |
||||
Пластичность |
0,5 |
2 |
1 |
8 |
4 |
10 |
5 |
||||
Технологичность |
0,1 |
3 |
0,3 |
10 |
1 |
8 |
0,8 |
||||
Стоимость |
0,1 |
8 |
0,8 |
3 |
0,3 |
6 |
0,6 |
||||
Итого |
1,0 |
5,1 |
6,8 |
6,7 |
|||||||
Матрица, приведенная выше, составляется следующим образом:
в первом столбце записываются требования к материалу, их значение для оправы оценивается весовыми коэффициентами, сумма которых должна быть равна 1. Далее идут столбцы конкурирующих материалов ( в данном примере их три ),материалам приписываются баллы от нуля до десяти, которые записываются в левом верхнем углу клеток, лежащих на пересечении столбца материала и строки показателя, далее баллы перемножаются на весовые коэффициенты и их произведения записываются в правом нижнем углу тех же клеток.