Konspekt_lektsy_tekhmash_ne_dlya_pidaras ov (Лекции в PDF), страница 10

Методомвзаимозаменяемости обеспечивается соединение цоколя электрическойлампочки с патроном, взаимозаменяемы детали шариковых ручек и т.д.Широкое использование метода полной взаимозаменяемости в жизниобъясняется следующими его преимуществами:относительная простота достижения требуемой точностизамыкающего звена, так как формирование размерной цепи сводитсяпрактически к простому соединению ее составляющих звеньев; возможность широкого кооперирования различных цехов и заводовпри изготовлении отдельных деталей или сборочных единиц машин; возможность выполнения технологических процессов изготовлениядеталей и особенно сборки машин рабочими невысокой квалификации; простота нормирования технологических процессов во времени.Поля допусков или возможные значения поля рассеяния замыкающего звенарассчитывают по методу максимума-минимума (см.

п. 9.1.1) При решениипрямой задачи расчет полей допусков сводится к распределению поля допусказамыкающего звена между составляющими звеньями. Такое распределениемноговариантно, что характерно для решения любой проектной задачи.Формально все решения будут правильными, если в каждом из них суммадопусков составляющих звеньев будет равна допуску замыкающего звена.Однако не все решения могут быть приемлемыми с точки зрения экономики.Поэтому распределение значения поля допуска замыкающего звена междусоставляющими звеньями ведут, сопровождая его хотя бы мысленной оценкойэкономической целесообразности устанавливаемого поля допуска на то илииное составляющее звено. Например, при расчете конструкторских размерныхцепей обычно учитывают следующее: чисто технические возможности достижения задаваемой точности; экономичностьспособов обработки, которые могут бытьиспользованы в процессе изготовления деталей (сведения о среднейэкономической точности различных методов обработки можно получить всправочниках технолога); число изделий, подлежащих изготовлению, во многом влияющее наоценку экономичности метода обработки.Таким образом, критерием удачного распределения поля допусказамыкающего звена между составляющими звеньями может служить лишьсебестоимость решения задачи с помощью рассматриваемой размерной цепи.Расчет координат середин полей допусков не связан с экономикой.

Однаковсегда желательно придание полю допуска положения относительнономинальногозначениясоставляющегозвена,удобногодляпроизводственников. Этим объясняется частое задание допуска в "материал"детали и симметрично расположенных допусков.Рассчитывая координаты, обычно составляют уравнение координат серединполей допусков и, используя формулы, приведенные выше (см.

п.9.1),устанавливают значения координат середин полей допусков составляющихзвеньев, за исключением одного. Решая уравнение с одним неизвестным,находят недостающую координату середины поля допуска.При расчете полей допусков и координат их середин часты случаи, когдаприходится учитывать ограничения, установленные стандартами и другиминормативными материалами. Обязательность их учета не затрагивает существарасчетов и их методической направленности.Правильность рассчитанных допусков может быть проверена путемопределения по установленным значениям полей допусков составляющихзвеньев и координат их середин предельных отклонений замыкающего звена исопоставления их с условиями задачи.Предельные отклонения замыкающего звена могут быть найдены последующим формулам:;Метод полной взаимозаменяемости, учитывающий возможность сочетаниякрайних отклонений составляющих звеньев, часто приводит к неэкономичнымдопускам.

Считается, что экономически оправданной областью использованияметода полной взаимозаменяемости являются малозвенные размерные цепи иразмерные цепи с относительно широким полем допуска замыкающего звена.Очень малая вероятность сочетания в размерной цепи крайних отклоненийсоставляющих звеньев приводит порой к отрицанию права метода полнойвзаимозаменяемости на существование. Такие категоричные утверждения нетолько не верны, но и опасны, так как существуют области, для которыхединственноприемлемымявляетсяметодполной(абсолютной)взаимозаменяемости. К числу таковых, например, относят стрелковое оружие, вкотором отклонения диаметральных размеров канала ствола и пули воизбежание отказов допустимы в пределах, установленных только по методуполной взаимозаменяемости.9.2.2.

Метод неполной взаимозаменяемостиСущность метода заключается в том, что требуемая точность замыкающегозвена размерной цепи достигается с некоторым, заранее обусловленным рискомпутем включения в нее составляющих звеньев без выбора, подбора илиизменения их значений.Преднамеренный риск выхода значений замыкающего звена за пределыдопуска, определяемого условиями задачи, обычно незначителен. Однако этотриск позволяет расширить допуски составляющих звеньев в сравнении с ихзначениями, установленными при достижении точности замыкающего звенаметодом полной взаимозаменяемости. Эта возможность создается малойвероятностью возникновения крайних отклонений составляющих звеньев ипопаданий таких отклонений в одно изделие.На рис.

9.3 дано разъяснение принципиального различия между методамиполной и неполной взаимозаменяемости и схематично отображенопреимущество второго метода перед первым.Рис.9.3. Сравнительная схема достижения точности замыкающего звена методамиполной и неполной взаимозаменяемостиПри заданном допускезамыкающего звена трехзвенной размерной цепипри использовании метода полной взаимозаменяемости допускисоставляющих звеньев определяются по формуле:.Установив более широкие допуски на составляющие звеньяии ориентируясь на метод полной взаимозаменяемости, мы вправеожидать отклонений замыкающего звена.При расчете полей допусков для метода неполной взаимозаменяемостииспользуют формулу, в которой учтены вероятностные явления,сопровождающие процесс изготовления машины (см.п.9.1.2.):,где - коэффициент риска, значения которого выбирают из таблиц значенияфункций Лапласа в зависимости от принятого риска - Р в %;- коэффициент, характеризующий закон рассеяния отклонениясоставляющих звеньев.Для нормального закона =1/3.При нормальном законе распределения отклонений и равновероятном ихвыходе за обе границы поля допуска.Некоторые значения коэффициентаПравильность выбора значенияэкономическим расчетом.приведены ниже:может быть обоснована только технико-Значение коэффициента можно назначать, а можно выбирать.

Практикапоказывает, что наиболее распространенными законами, которым подчиненорассеяние отклонений, являются нормальный закон (закон Гаусса), где = 1/9,закон Симпсона (закон треугольника), где= 1/6, закон равной вероятности,где = 1/3.Наиболее благоприятные условия для рассеяния отклонений понормальному закону складываются в массовом и крупносерийномпроизводстве, менее благоприятно — в мелкосерийном и единичном. В техслучаях, когда трудно предвидеть законы распределения отклоненийсоставляющих звеньев размерной цепи, избирают закон Симпсона или законравной вероятности.Координаты середин полей допусков рассчитывают по формулам (см.

п.9.1)так же, как и при методе полной взаимозаменяемости. Уместно отметить, чтоэти формулы являются общими для всех пяти методов достижения требуемойточности замыкающего звена.Правильность установленныхдопусков может бытьпроверенасопоставлением предельных отклонений замыкающего звена с заданными егозначениями:;.ЛЕКЦИЯ 1010. Методы достижения точности замыкающего звена.

Методыгрупповой взаимозаменяемости, регулировки и пригонки10.1. Метод групповой взаимозаменяемостиСущность метода заключается в том, что требуемая точность замыкающегозвена размерной цепи достигается путем включения в размерную цепьсоставляющих звеньев, принадлежащих к одной из групп, на которые онипредварительно рассортированы.При применении метода групповой взаимозаменяемости поле допусказамыкающего звена, заданное условиями задачи, увеличивается в целое числораз. Расширенное поле допуска, часто называемое производственным допуском,, используют для ограничения отклонений составляющих звеньевразмерной цепи.

Детали, изготовленные по более широким допускам, всравнении с методами полной или неполной взаимозаменяемости, сортируют нап групп. Изделия собирают из деталей, принадлежащих соответственнымгруппам, что обеспечивает точность изделий в пределах заданного поля допускаи полную взаимозаменяемость деталей в границах каждой группы. Приреализации метода необходимо соблюдать два условия:1. сумма полей допусков увеличивающих составляющих звеньев должнабыть равна сумме полей допусков уменьшающих звеньев:;2. идентичность формы и расположения кривых рассеяния отклоненийотносительно полей допусков.Непременность соблюдения первого условия можно пояснить на примеретрехзвенной размерной цепи (рис.10.1).Рис.10.1. Трехзвенная размерная цепь (а)На рис.

10.1, изображена размерная цепьвалом и отверстием во втулке,=1:, определяющая зазорПоле допусказамыкающего звена увеличено вним установлены производственные поля допусковзвеньев. Согласно требованию=.междураз. В соответствии сисоставляющихКаждое из полей допусковтак, чтоиразделено наинтервалов (рис. 10.2, а)Таким образом, соединение деталей, взятых из соответствующих групп,обеспечит соблюдение поля допускаточно так же, как и при методе полнойвзаимозаменяемости.а)б)10.2. Достижение точности методом групповой взаимозаменяемости при соблюдениипервого условия (а) и его нарушении (б)Координата середины поля допуска замыкающего звена для первыхинтервалов:;для вторых интервалов:.Поскольку, то.Для последующих интервалов полей допусков,икоордината серединыполя допуска замыкающего звена будет оставаться неизменной:.Другими словами, при соединении деталей, взятых из соответствующихгрупп, отклонения замыкающего звена будут находиться в пределах допуска,определяемого заданными значениямии.Этого не произойдет, если требование будет нарушено и(рис.10.2 б),но при этом соблюсти равенство.В этом случае отклонения замыкающего звена, как и прежде, будутнаходиться в пределах, так как.Однако среднее значение замыкающего звена изделий не будет оставатьсяпостоянным при сборке их из деталей, взятых из разных соответствующихгрупп.

Причиной тому будет изменение координаты середины поля допусказамыкающего звена с изменением номера сочетаемых интервалови.Так, для второго интервала,так как.Разница в значениях координат середин полей допусков по отношению кпервому интервалу будет возрастать по мере увеличения номера интервала.Экономично использовать метод групповой взаимозаменяемости длямалозвенных размерных цепей, к точности замыкающих звеньев которыхпредъявляются высокие требования.Возможность значительного расширения полей допусков составляющихзвеньев и доведение их до экономически достижимых значений делает этотметод в ряде случаев единственно приемлемым для производства высокоточныхизделий (отдельных видов подшипников, соединений пальцев и поршнейдвигателей и т.п.).При определении экономической эффективности данного методанеобходимо учитывать дополнительные расходы, необходимые для точногоизмерения и сортировки деталей на группы, четкой организации хранения идоставки рассортированных деталей на сборку, исключения путаницы деталейпри сборке.