РАСЧЕТ ПРИПУСКОВ И МЕЖПЕРЕХОДНЫХ РАЗМЕРОВ

Допуск на компенсатор принят равным 0,02 мм, так как компенсатор-

ролик дважды фигурирует в размерной цепи.

7. Рассчитаем предельные отклонения компенсатора:

Компенсатор может принимать значения:

2АК=25 +−00,,0604

8. Рассчитаем размеры компенсатора для каждой ступени компенсации, учитывая, что колебание размера В необходимо разбить на три интервала (3 ступени компенсации), а для каждого интервала размера В (для каждой ступени компенсации) определяют такие значения размеров роликов, при которых выдерживается допуск замыкающего звена:

А = 0 +−00,,0804

Тогда допуск на компенсатор составит:

δ1ком = δ3ком = 0,02 / 2 = 0,01

Разобьем колебание размера В на три интервала:

1)В = 25 ++00,,0400

2)В = 25 ++00,,0804

3)В = 25 ++00,,1204

Определим значении размеров роликов для каждой ступени компенсации (рис. 14).

Для 1 ступени:

Верхнее отклонение замыкающего звена

В.О.А. = В.О.В. – Н.О.2АК.

Отсюда

Н.О. 2АК = В.О.В. – В.О.А. = + 0,04 – 0,08 = – 0,04.

Нижнее отклонение замыкающего звена Н.О.А = Н.О.В. – В.О.2АК.

31

Рис.14.Схема размерной цепи для определения размеров роликов

Отсюда

В.О.2АК = Н.О.В. – Н.О.А. = 0 – 0,02 = – 0,02.

Для 2 ступени:

Н.О.2АК = + 0,08 – 0,08 = 0; В.О.2АК = + 0,04 – 0,02 = 0,02.

Для 3 ступени:

Н.О.2АК = + 0,12 – 0,08 = + 0,04; В.О.2АК = + 0,08 – 0,02 = + 0,06.

9.Составим таблицу значений размеров роликов, необходимых для осуществления техпроцесса сборки.

10.Определим необходимое количество роликов в каждой ступени

исходя из предположения, что рассеяние размеров А2 и А4 подчиняется закону Гаусса (рис. 15).

Рис.15.Распределение размеров компенсаторов

Рассеяние размера В в этом случае также будет подчиняться закону Гаусса. Необходимое количество роликов (в процентах) определится значением коэффициента t;

Подставив численные значения х и σ , получим следующие значения коэффициента t для 2 интервала размера В (второй ступени компенсации):

Этому значению коэффициента t соответствует процентное количество роликов для 2 ступени компенсации [1]:

Р = 68,26 %.

Для 1 и 2 ступеней необходимо для сборки роликов по 15,87 % от общего количества.

Цапфу и наружное кольцо необходимо изготовить с размерами

Ø40 – 0,05 и Ø65 + 0,07.

Компенсаторы (ролики) изготавливают 3 типоразмеров со значениями диаметров, приведенными в табл. 3. При этом число роликов 2 типоразмера составит 68,26 % от их общего количества, необходимого для сборки.

В процессе сборки без какого-либо выбора устанавливают в изделие цапфу и наружное кольцо. Измеряют зазор между ними или вычисляют разность их размеров (т.е. определяют размер В).

По табл. 4 определяют, в какую ступень компенсации попал полученный размер В.

Из тары выбирают соответствующий типоразмер ролика и устанавливают в сборочную единицу.

33

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].

Впервую очередь оцениваются качественные характеристик технологичности конструкции (ГОСТ 14.004-83):

-взаимозаменяемость;

-регулируемость конструкции;

-контролепригодность конструкции;

-инструментальная доступность конструкции.

Впроекте 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

34

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;

35

-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 –

36

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

37

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 К1 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;

38

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.

39

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 К1 набора прокладок.

Для замены компенсатора К1 в измененной конструкции узла необходимо отвернуть винт 17 и снять подузел шестерни 2, а для замены компенсатора К2 – 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

40