Методичка

Контрольные вопросы

1.Для чего технологом выполняются расчеты размерных цепей изделия?

2.В чем особенности расчета размерных цепей, включающих звенья с пространственными отклонениями?

3.Как производится построение размерной цепи?

4.С чего начинается проверочный расчет размерных цепей технологом?

5.Какие используются методы достижения точности замыкающих звеньев сборочных размерных цепей?

6.В чем суть метода пригонки?

7.В чем суть метода регулировки?

Практическая работа № 4

ПРОЦЕССЫ СБОРКИ РАЗЛИЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Цель:

Составление эскизов соединений с указанием размеров.

Расчет режимов технологических операции по допустимым параметрам.

Содержание работы

1.Выделить 2–3 гладких соединений с натягом (посадка подшипников на вал, посадка зубчатых колес на вал, запрессовка в корпус каких-либо деталей

ит.п.).

2.Выбрать метод получения соединения: запрессовка под действием осевой силы или тепловой (нагрев или охлаждение).

3.Рассчитать необходимое усилие запрессовки или температуру нагрева

(охлаждения).

4.Выбрать наиболее ответственное резьбовое соединение и определить необходимый момент затяжки.

5.Изобразить в виде технологических эскизов эти операции.

21

Методические указания

Прочность и относительная неподвижность неразъемных соединений деталей с натягом обеспечивается силами трения, которые определяются

величиной давления, создаваемого натягом.

Сборка под действием осевой силы. В процессе сборки к одной из двух деталей прикладывается осевая сила Р, которая растет от 0 до некоторого

максимального значения:

P = fрdLp 10 3, кН,

где f – коэффициент трения по сопрягаемым поверхностям соединяемых деталей (для хорошо обработанных и нормально смазанных f = 0,087);

d(Ca/Ea Cb/Eb)

где i – максимальный натяг сопрягаемых деталей, мм;

d – номинальный диаметр поверхности сопряжения, мм;

Еа и Еb – модуль упругости материала втулки и вала (таблица)

где D – наружный диаметр втулки, ступицы, корпуса, мм; do – диаметр отверстия вала (для полых валов), мм;

м – коэффициент Пуассона (таблица);

L – длина сопряжения, мм.

Значения модулей упругости Е и коэффициента Пуассона м для

некоторых материалов

22

Сборка с термовоздействием производится путем нагрева охватывающей или охлаждения охватываемой детали. Температура нагрева (охлаждения)

для получения теплового сборочного зазора в соединении:

i

Т kбd To,

где i – максимальный натяг в соединении;

д – термический сборочный зазор, мм (0,02…0,05 в зависимости от величины d и L);

kб – коэффициент линейного расширения материала в 1/град: для стали –

11,0·10–6; для бронзы – 17,5·10–6; для алюминия – 23,82·10–6;

То – температура окружающей среды, берется со знаком плюс (+) при нагреве и (–) при охлаждении.

Постановка гаек. Процесс навинчивания гайки состоит из трех элементов:1) наживление (на 2-3 витка, вручную); 2) свободное навинчивание на длину резьбы; 3) затяжка с заданным моментом.

Максимальный момент затяжки определяется по формуле:

Мз 0,1d3ув, Н м ,

где d – диаметр резьбы в мм; в – предел прочности материала (для обычных конструкционных сталей 0,3…0,4 МПа).

Для большинства крепежных резьбовых соединений общемашиностроительных изделий момент затяжки рекомендуется принимать в пределах от 30 до 60 % от предельно допустимого, т.е.

Mз (0,3 0,6)d3ув 10 3, Н м.

По этой величине выбирается механизированный инструмент (пневмо-

или электровинтоверты). При ручной сборке длина гаечного ключа может быть принята равной в среднем 14d. Тогда усилие на рукоятке ключа:

23

Q Mз , H .

14d

Оно должно быть равным 100…150 Н.

Содержание отчета

1.Эскизы соединений (2–3 ед.) с указанием размеров, выдерживаемых при сборке, схемы установки деталей с изображением конструктивных элементов приспособлений.

2.Расчет параметров режимов операции (усилия запрессовки,

температуры нагрева, момента затяжки). Выводы по допустимости

рассчитанных режимов.

Контрольные вопросы

1.За счет чего обеспечивается прочность соединения деталей с натягом?

2.В чем достоинства и недостатки получения соединений с натягом методом напрессовки (запрессовки) и методом нагрева (охлаждения)?

3.Чем ограничивается применение метода напрессовки (запрессовки) и

метода нагрева (охлаждения)?

4.Какие требования существуют по выполнению операций напрессовки

(запрессовки)?

5.Как выполняются операции сборки с применением нагрева

(охлаждения)?

Практическая работа № 5

СОСТАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СБОРКИ

Цель:

Составление технологических карт процесса сборки изделия с

технологическими эскизами.

Содержание работы

1.Определение структуры сборочного процесса (компоновка операций узловой и общей сборки).

2.Нормирование переходов и операций сборки.

24

3. Оформление технологических карт процесса сборки.

Методические указания

Анализируя технологическую схему сборки, определить возможность разбиения процесса на общую и узловую сборки. Выделение узловой сборки целесообразно, когда изделие состоит из достаточно большого количества

(не менее 3–4) самостоятельных сборочных единиц достаточной сложности

(не менее 7–10 деталей) и достаточно трудоемких операций. Следуя схеме сборки, скомпоновать отдельные операции. Желательно, чтобы в итоге операции была какая-то частично законченная часть изделия, которую можно было бы передать на другое рабочее место (собран вал с шестеренкой и подшипниками, подшипники вставлены в крышку и зафиксированы). Кроме основных сборочных операций, в маршрут необходимо включить контрольные и регулировочные операции.

Главным ориентиром, который определяет содержание и объем операций,

является такт выпуска изделий:

tв 60 Fд ,

N

где Fд – годовой фонд времени работы сборочного участка (конвейера); при двухсменной работе – 4140 ч, при односменной – 2070 ч; N – годовая программа выпуска (10-20 тыс. изделий).

Однако простая конструкция изделий, выдаваемых на практические занятия, приводит к тому, что общее количество операций может быть небольшое (3 –5 операций). Тогда сборка выполняется без разделения на узловую и общую как единый технологический процесс.

Нормирование операций сборки выполняется путем задания оперативного времени (основного и вспомогательного) на технологические переходы,

исходя из опыта технолога-сборщика. Это время тем больше, чем выше точность сопряжения, чем больше размеры сопрягаемых поверхностей, чем крупнее и тяжелее соединяемые детали. Надо помнить, что детали массой более 16 кг должны подниматься и транспортироваться с помощью

25

подъемно-транспортных механизмов. Это резко увеличивает время на выполнение сборочных переходов.

Штучное время на операцию вычисляется суммированием оперативных времен по переходам с добавлением 3–5 % на организационное и техническое обслуживание рабочего места. Чем выше серийность производства и чем меньше такт выпуска, тем меньше должны различаться между собой по длительности отдельные операции технологического процесса.

Заполнение технологических карт осуществляется по образцу приложения 3. На операцию назначается единое технологическое и подъемно-транспортное оборудование, а также сборочное приспособление,

стенд. На каждый переход в отдельности назначается слесарно-сборочный и контрольно-измерительный инструмент. При подборе слесарно-сборочного оборудования и инструмента нужно указать наименование и тип (пресс пневматический

Р = 500 Н, ключ гаечный 10 х 12, набор щупов В = 0,01…0,5 мм

ит.п.) без указания ГОСТ, если трудно найти его.

Вкачестве сборочных приспособлений используются чаще всего универсальные средства оснащения: тиски (ручные винтовые, с

пневматическим приводом), пневматические зажимы, струбцины, домкраты.

Для крепления и установки базовых элементов применяются различные стенды. Они представляют собой рамную или корпусную конструкцию,

снабженную установочными элементами, зажимами, прихватами.

Для наиболее сложных и ответственных операций должны быть представлены технологические эскизы (3-4 шт.), на которых поясняется процесс сборки (запрессовки, свинчивания), либо контроля (зазор в зацеплении, радиальное биение), либо схема установки тяжелых деталей

(с.е.). На эскизах изображается процесс сборки в конце перехода, элементы инструмента и установочные элементы приспособления, непосредственно контактирующие с поверхностями соединяемых деталей.

26

Содержание отчета

Комплект технологических карт процесса сборки изделия с

технологическими эскизами для некоторых операций.

Контрольные вопросы

1.Как производится разбивка процесса сборки на отдельные операции, по каким критериям?

2.Что такое «такт выпуска» и что он определяет?

3.Какие виды оснастки назначаются на операцию сборки в целом?

4.Какие виды технологической оснастки назначаются на каждый переход?

5. Как выполняется нормирование операций сборки?

Практическая работа № 6

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ ДЛЯ СБОРКИ

Цель:

Составление эскизного чертежа общего вида приспособления и

спецификации.

Ознакомление с техническими условиями на изготовление и сборку

приспособления.

Содержание работы

1.Выбрать для проектирования из техпроцесса сборки специальное приспособление и согласовать выбор с преподавателем.

2.Сделать эскиз общего вида приспособления с необходимым числом проекций, видов, разрезов и сечений, составить спецификацию.

3.Выполнить расчет необходимого усилия зажима базовой детали

(сборочной единицы), обеспечивающего неподвижность изделия под

действием внешних сил (крутящего момента резьбозавертывающего

устройства).

27

Методические указания

Специальные приспособления для сборочных операций проектируются в основном для обеспечения надежного закрепления и удобства манипулирования (сборки) собираемым изделием. Функции базирования деталей и направления инструментов, важнейшие для станочных приспособлений, у сборочных отсутствуют. Благодаря этому сборочные приспособления проще станочных, но зато их конструкции значительно разнообразнее.

По назначению различают два типа специальных приспособлений: 1)

приспособления для установки и закрепления базовых деталей и узлов собираемого изделия, чтобы обеспечить устойчивость изделия при воздействии на него усилий сборки (крутящих моментов, усилий запрессовки, клепки и т.п.); 2) приспособления для точной и быстрой установки соединяемых деталей или частей изделия, например, при сварке,

пайке, клепке, склеивании, развальцовке, посадке с натягом, сборке резьбовых и других соединений.

В качестве объекта проектирования на занятии могут быть выбраны:

1)приспособления для установки и закрепления базовых деталей на операциях общей сборки, возможно, поворотные в одной, двух плоскостях;

2)стенды для установки и закрепления деталей при сварке;

3)приспособления для запрессовки (напрессовки) каких-либо деталей,

подшипников;

4)специальные приспособления для установки и сборки соединений недостаточно жестких деталей, деталей сложной конфигурации;

5)приспособления для контроля собранных соединений (осевых зазоров,

биений валов, мертвого хода, зазоров в зубчатых зацеплениях).

Специальные сборочные приспособления состоят из корпуса и смонтированных на его основе установочных элементов и зажимных устройств. В качестве установочных элементов применяют стандартные или специальные детали станочных приспособлений. Часто для предохранения

28

обработанных поверхностей базовых деталей от повреждений установочные

элементы приспособлений облицовывают твердой резиной или пластмассой.

Содержание отчета

1.Эскизный чертеж общего вида приспособления с необходимым числом проекций, разрезов, сечений.

2.Технические условия на изготовление и сборку приспособления.

3.Спецификация.

Контрольные вопросы

1.Какие функции выполняют сборочные приспособления и чем они отличаются в этом плане от станочных приспособлений?

2.Что и почему составляет предмет расчета в проектировании сборочных приспособлений?

3.Какие конструктивные элементы входят в сборочное приспособление?

4.Какие виды универсальных приспособлений используются при сборке?

Практическая работа № 7

РАЗРАБОТКА ИНСТРУКЦИИ ПРИЕМОЧНОГО КОНТРОЛЯ И

ПРОГРАММЫ ИСПЫТАНИЙ ИЗДЕЛИЯ

Цель:

Составление операционной карты технического контроля с указанием

объема и средств контроля.

Знакомство с контролируемыми параметрами и контрольно-приемочными

испытаниями проектируемого изделия.

Содержание работы

1.Анализ технической характеристики и технических условий на изделие.

2.Составление карты приемочного контроля изделия.

3.Составление инструкции на контрольно-приемочные испытания изделия.

Методические указания

29

Исходные данные для проектирования операций приемочного контроля и испытаний изделий находятся в сборочном чертеже изделия, его технической характеристике и технических условиях на сборку и приемку (см. практическое занятие №1). Здесь необходимо проанализировать, насколько сложным и трудоемким может быть выполнение этих условий.

В содержание операции приемочного контроля могут входить следующие переходы:

1)контроль внешнего вида, целостности и качества окраски изделия; осуществляется внешним осмотром;

2)контроль комплектности изделия: наличие всех крышек, пробок, щупов, шпонок и т.п.; осуществляется по чертежу общего вида;

3)контроль качества затяжки болтов, винтов, наличие стопорящих элементов (пружинных шайб, шплинтов, штифтов и т.п.);

4)контроль габаритных и присоединительных размеров, расстояний осей входных и выходных валов от опорных поверхностей изделия;

5)контроль легкости вращения, перемещения всех механизмов, устройств управления;

6)контроль зазоров в подшипниках (по величине «осевой игры» вала), контроль радиального биения быстроходных валов;

7)контроль зазоров в зубчатых зацеплениях (щупом, методом проволочек, по величине «мертвого» хода);

8)контроль правильности зацепления зубчатых передач по форме и размерам пятна контакта (после испытания на холостом ходу);

9)контроль уровня масла в машине.

Инструкция по контрольно-приемочным испытаниям должна включать следующие разделы.

1. Испытания на холостом ходу (проверяется до 100 % изделий). Испытания включают проверку механизмов машины на правильность

взаимодействия всех элементов, действие всех механизмов управления, срабатывание блокировочных устройств. В программе испытаний

30