Базров Б.М. - Основы технологии машиностроения (1042954), страница 18
Текст из файла (страница 18)
При использовании метода неполной взаимозаменяемости для одновременного решения нескольких задач у одного и того же изделия или на одном и том же объекте необходимо учитывать, что общий риск может быть больше любого из частных значений риска, принятых при расчете допусков лля каждой из размерных цепей, Действительно, если приняты следующие значения риска (в долях единицы): д, — для первой, д, — для второй, ..., д, — для з-й размерной цепи, то на основании теоремы об умножении вероятностей общий риск будет Я > = 100 11 — (1 — сУ ~) (1 — дз) ... (1 — д) % = 100 1- П (1 - У) % .
1 ! РАЗМЕРНЫЕ ЦЕПИ Например, при одновременном использовании метода неполной взаимозаменяемости для достижения точности в трех размерных цепях изделия нли объекта общая величина риска 0з = 100[(Ч~ » Чз» Чз)-(Ч Чз+Ч~Чз+ЧзЧз)» Ч~ЧзЧзТ . Прн решении обратной задачи, когда известны поля и законы рассеяния составляющих звеньев и координаты их середин полей рассеяния, надо определить возможную величину поля рассеяния замыкающего звена и долю выхода (в о ) его значений за пределы установленного допуска у партии изделий.
Расчет возможной величины поля рассеяния замыкающего звена проводится с помощью уравнения (1.3.1! ). Расчет Р осуществляется следующим образом: сначала решается уравнение после по величине га устанавливается величина Р. Расчет размерных цепей методом групповой взаимозаменяемости. Расчет начинается с определения Тм по методу полной взаимозаменяемости. Величина Тм позволяет оценить уровень точности составляющих звеньев и сопоставить с возможностями производства по его достижению.
На основе этого определяют величину расширения л лля получения производственного допуска Та, Ть =лТд, Далее распределяют величину Та по составляющим звеньям из тех же соображений, что и при расчете методами полной н неполной взаимозаменяемости. Рассмотрим метод групповой взаимозаменяемости на примере трехзвенной размерной цепи, поскольку любую многозвенную размерную цепь можно привести к трехзвенной размерной цепи. Чтобы все изделия после групповой сборки правильно выполняли свое служебное назначение, средняя величина зазора или натяга в соединениях каждой группы должна быть одинаковой.
Это достигается выпол- 90 ПРОСтРАНстВ8ННЫИИВРКМ8ННЬЮСйй3И пением следующего условия: сумма полей допусков у шощнх звеньев должна быть равна сумме полей допуск~~ умвньшаюших звеньев, т.е. ,"ГЦТ,.'= ~ЦТ,', где А — количество увеличивающих звеньев. Увеличение допусков увеличивающих и уменьшаюш х звон~ее должно осуществляться в таких направлениях, чтобы сохранялась координата середины поля допуска замыкающего звена. У рассматриваемой трехзвенной размерной пепи одно составляющее звено валле~~я ув~личи ваюшим, а другое — уменьшающим. Как слелует из рис. 1.3.28, а, замыкающим звеном размори й цепи является зазор, координата середины поля допуска которого равна ое На рис.
1.3.28, б показаны расширенные в 3 раза н разны„направде ниах поля лопусков составляющих звеньев. Из схемы оледует что с уве личением номера группы растет и координата середфяиы поля долу~ха Ьоь (Ьоо, < Ловя < гзея, ), а, следовательно, будет расткг и зазор, который должен быть неизменным. Рнс 1,3,28. Схемы расположения полей допуска прн испо,яьзовянни метода групповой взаимозаменяемости: а — заданное расположение; б — при расширенных допу~ в р направлениях; в — при расширенных допусках в одном р ии в условиях ЕТ и ЕТ; г — при расширенных логяусквх водном направлении в условиях оТ =ТТ' РАЗМЕРНЫЕ ЦЕПИ 9! На рис.
!.3,28, в показана схема с одинаковым направлением расширения полей допусков составляющих звеньев. Но и в этом случае с повышением номера группы растет величина Ьвд !хотя и в меньшей степени), так как ие выполнено условие равенства допусков увеличивающих и уменьшающих звеньев. На рис. !.3.28, г приведена схема расположения полей допусков групп, где выполнены оба условия. В результате с увеличением номера группы координата середины поля допуска замыкающего звена остается постоянной.
При использовании метода групповой взаимозаменяемости следует помнить о дополнительных расходах на измерение, сортировку, клеймение и хранение деталей. С ростом числа групп эти расходы возрастают, поэтому при применении метода групповой взаимозаменяемости надо стремиться к тому, чтобы число групп было по возможности наименьшим. Следует иметь в виду и то обстоятельство, что допуски на отклонения геометрической формы и поворота поверхностей в группах должны соответствовать не производственному допуску Тд, а заданному допуску Тд. Если это условие не будет соблюдено, то у изделий замыкающее звено может выйти за пределы заданного допуска.
Объясняется это тем, что сортировка деталей на группы производится только по размеру. Поэтому, если допустить, что отклонения формы и поворота составляют 50 '~о от погрешности размера, то при расширении допуска последнего, например в 3 раза, возрастуг примерно в 3 раза и погрешности формы и поворота. В итоге погрешность формы и поворота превысит допуск на размер в группе. Пример расчета зазора 4д !рис. !.3. !!) методом групповой взаимозаменяемости. Условия задачи: ТА = 0,2 мм; Лв„д = +0,1 мм; 4д =-4+4з -4з Установим производственный допуск замыкающего звена и число групп, на которые должны быть рассортированы детали после изготовления.
Допустим, что расширение допуска Т„в 3 раза в ланном случае является экономически обоснованным, в связи с чем число групп примем п = 3. Таким образом, Т',, = 3 Т„= 3 0,2 = О,б мм. При расчете полей допусков должно быть соблюдено условие 92 ПРОСТРАНСТВЕННЪ|Е И ВРЕМЕННЪ|Е СВЯЗИ Согласно этому условию Отсюда Т',,=0,5Т„', =0,3 мм и Т„', ь Т',, =0,5Т„', =0,3 мм. Сообразно степени сложности изготовления деталей зададим Т„', 0,24 мм и Тд = 0,0б мм. Установим значения полей допусков и координат их середин для деталей каждой группы (табл.
! .3.3). При расчете координат середин полей допусков первой группы было использовано уравнение для Т',, бел~ =-Дол~ +~ел~ -бел Координаты сердины полей допусков каждой следующей группы получены путем увеличения координат предшествующей группы на соответствующие поля допусков. Две последние колонки таблицы (Тл' и лл Ьол ) показывают, что при соединении деталей в каждой группе точность замыкающего звена будет отвечать условиям задачи.
Предельные отклонения составляющих звеньев приведены в табл. |.3.4. Таблица 1.3.3 Таблипа 1.3.4 93 РАЗМЕРНЫЕ ЦЕПИ а) б) Рне. 1.5.29. Влияние формы и расположения кривых рассеяния на собираемость изделнйт а — при одинаковых кривых рассеяния н равенстве величины н знаков смещения ~, середин полей рассеяния', б — прн разных кривых рассеянна н неравенстве величины и знаков смещения ~, координат середин полей рассеяния Одним их существенных условий экономичного использования метода групповой взаимозаменяемости является соблюдение у составляющих звеньев идентичности законов рассеяния и равенства величины и знаков смещения Р, середин полей рассеяния относительно середин полей допусков. Только при соблюдении этих условий будет обеспечиваться комплектность изделий (рис.
1.3.29, а), не будет избытка одних и нехватки других деталей в группах, т.е. как в случае, показанном на рис. 1.3.29, б. Расчет размерных цепей методом пригонки. При достижении точности замыкающего звена методом пригонки вначале на все составляющие звенья размерной цепи устанавливаются экономичные для данных производственных условий допуски Т,', Тт' ... Т', . Затем рассчитывается величина компенсации б„ б„= Т,-Т„ которая должна быть удалена с компенсирующего звена.
Далее должны быть назначены координаты середин полей допусков составляющих звеньев. 94 ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ И ВРЕМЕННЫЕ СВЯЗИ Произвольное назначение координат середин полей допусков составляющих звеньев может привести к тому, что у компенсатора не окажется нужного запаса материала для пригонки. Для того чтобы обеспечить на компенсаторе минимально необходимый слой материала (припуск) для пригонки, и в то же время достаточный для устранения максимального отклонения замыкающего звена, в координату середины поля допуска компенсирующего звена необходимо ввести поправку Ь„. Пусть в трехзвенной размерной цепи А (рис.
! .3.30) требуемая точность замыкающего звена характеризуется величинами Т„и Ьо„; Т„' яд ояь ~ и Т,' — поля допусков составляющих звеньев, экономически целесообразные для данных производственных условий; з'„, и Ь~„, — координаты середин полей расширенных допусков. При этих допусках отклонения замыкающего звена Ад возможны в пределах Т' при координате середины полей допуска Ьо, . Наибольшее возможное отклонение Ад отстоит от верхней границы Т, на вели- Ад чинуш значение которой может быть определено следующим путем: ЛМ Ь 4 +Л Рис.
1З.ЗО. Схема определении направлении Ь„ РАЗМЕРНЫЕ ЦЕПИ Мдд ч 0,5 Тй = Лог + 0,5Тд + Л„~ Ак =05(Тйд -Тнд)+Аон, - 5онд Отсюда Ь„= 0,50„+Щ„„— Ье„д. Если в качестве компенсирующего выбрать уменьшающее составляющее звено Аь то для обеспечения необходимого припуска на пригонку надо в координату Л „, ввести поправку Л„, придав Тй, положение, показанное на рисунке штриховыми линиями и характеризуемое координатой Ь,"„, . Новое значение координаты Ьд„, изменит положение Т„',, приведет к совмещению его верхней границы с верхней границей Т„и обеспечит минимальный припуск на пригонку. Обобщая рассмотренный случай и распространяя выводы на размерные цепи с любым числом составляющих звеньев, можно записать: ,5д =0,5бд+~Р,~бо~-д1е,. Звено .
Т„' ~од -А~ Аг -Аз 0,3 0,4 О,1 . -0,15 +0,20 Ю,25 При этих значениях Т', допуск замыкающего звена будет равен Тд -- ~Т„', =О,З+0,4+0,1=0,8мм. ды Отметим, что для устранения недостатка или излишка припуска на компенсирующем звене, если оно уменьшающее, поправку Л„вносят в координату середины его поля допуска со своим знаком.