Основные уравнения размерной цепи
Для размерной цепи можно составить уравнение:
А1 =А2+А3+А4,+А0, тогда Ао=А1-(А2+А3+А4). Погрешность размера, полученная на замыкающем звене размерной цепи, должна быть равна сумме погрешностей всех остальных звеньев: δ0=δ1+δ2+δ3+δ4
Допуск размера замыкающего звена должен быть равен сумме допусков размеров всех остальных звеньев: Тд=Т1+Т2+Т3+Т4. Решение размерной цепи заключается в достижении заданной точности ее замыкающего звена и обеспечении равенства двух частей уравнения размерной цепи. При изготовлении изделий это может быть осуществлено следующими методами:
1) полной взаимозаменяемости;
2) неполной взаимозаменяемости;
3) подбора (селективная сборка);
4) пригонки (изготовление по месту);
5) регулирования (применение компенсаторов).
1. Метод полной взаимозаменяемости характеризуется тем, что точность замыкающего звена обеспечивается без какого-либо подбора деталей при сборке, то есть обеспечивается гарантированное равенство правой и левой частей уравнения размерной цепи.
2. При методе неполной взаимозаменяемости используются некоторые положения теории вероятности. Расширяют допуски на звенья размерной цепи. идя на риск получения некоторого процента брака. За счет расширения поля допуска достигается экономический эффект.
3. Сущность метода подбора (иногда называют методом групповой взаимозаменяемости) заключается в том, что требуемая точность исходного замыкающего звена достигается путем включения в размерную цепь составляющих звеньев, принадлежащих к одной из групп, на которые они предварительно рассортированы. Примером может служить сборка подшипников качения.
4. Сущность метода пригонки заключается в том, что требуемая точность замыкающего звена достигается в результате изменения величины одного из заранее намеченных составляющих звеньев путем снятия необходимого слоя материала. Пригоночные работы слагаются из двух операций: проверки погрешностей размеров, удаления лишних погрешностей снятием слоя материала с компенсирующего звена вручную или путем механической обработки.
5. Метод регулирования отличается от метода пригонки тем, что требуемая точность замыкающего звена достигается путем изменения величины заранее выбранного компенсирующего звена без снятия с него слоя материала. Изменение величины компенсирующего звена может осуществляться двумя путями:
изменением положения одной из деталей на величину излишней погрешности замыкающего звена; введением в размерную цепь специальной детали требуемого размера.
ЗАГОТОВКИ ДЕТАЛЕЙ И ПРИПУСКИ НА ОБРАБОТКУ
Выбор заготовок
Технологические процессы получения заготовок определяются технологическими свойствами материала, конструктивными формами и размерами деталей, программой выпуска. Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при ее минимальной себестоимости.
При выборе заготовки для заданной детали назначают метод ее получения, определяют конфигурацию, размеры, допуски и формируют технические условия на изготовление. Заготовки простой конфигурации дешевле, так как не требуют при изготовлении сложной и дорогой технологической оснастки, однако такие заготовки требуют последующей трудоемкой обработки и повышенного расхода материала. При выборе технологических методов и процессов получения заготовок учитываются прогрессивные тенденции развития технологии машиностроения. Решение задачи формообразования деталей целесообразно перенести на заготовительную стадию и тем самым снизить расход материала, уменьшить долю затрат на механическую обработку в себестоимости готовой детали.
Себестоимость детали определяется суммированием себестоимости заготовки по калькуляции заготовительного цеха и себестоимости ее последующей обработки до достижения заданных требований по качеству.
Заготовками для изготовления деталей могут служить:
1) отливки (чугунные, стальные, из цветных металлов, из пластмассы);
2) поковки и штамповки;
3)прокат (горячекатанный,холоднакатанный, стальной или из цветных металлов).
Выбор заготовок зависит от формы и назначения деталей, условий их работы. Фасонные детали, не подверженные ударным нагрузкам, действию растяжения и изгиба, изготавливают обычно из чугунных отливок. Из чугуна отливают станины, рамы, плиты, корпуса, картеры и более мелкие детали: фланцы, втулки, кронштейны. Для деталей, работающих в тяжелых условиях и испытывающих большие напряжения, применяют стальные отливки. Из стали крупные заготовки не отливают.
Для деталей, работающих на изгиб, растяжение, кручение и имеющих большую разницу в размерах поперечных сечений, используют поковки. Заготовки в виде поковок применяются обычно для крупных деталей, а в единичном производстве и для мелких деталей.
Заготовки в виде штамповок получаются ковкой в штампах и имеют значительные преимущества перед свободной ковкой, так как в штампованной заготовке структура металла более однородна, благодаря чему деталь становится более прочной. При штамповке размеры получают более близкими к конечным и в некоторых случаях штампованные детали используют без механической обработки. Себестоимость штампованных деталей много меньше, чем кованых, но изготовление штампов требует определенных затрат, поэтому их используют в серийном и массовом производстве.
Заготовки из проката применяют для деталей, по конфигурации приближающихся к форме профиля проката. Детали из проката (кроме валов) имеют, как правило, небольшие размеры. Окончательный выбор заготовки можно сделать только после тщательной экономической оценки стоимости изготовления детали путем сопоставления различных вариантов.